FI70933C - Spinnfoerfarande foer framstaellning av termoplastfibrer spinnfoerfarandet - Google Patents

Description

1 70933

Kehruumenetelmä termoplastisten kuitujen valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on kehruumenetelmä hydrofobisten nesteiden, sopivimmin nestemuodossa olevien petro-kemiallisten tuotteiden imemistä varten tarkoitettujen 5 termoplastisten kuitujen suurien määrien nopeaa valmistusta varten, jolloin kestomuovisulate lingotaan säteittäi-sesti ulos ainkin yhdestä pyörivästä kehruupäästä kuitujen muodostamiseksi sulasta kestomuoviaineksesta kehruupään kehän ympärille, jolloin sulasta kestomuoviaineksesta muo-10 dostuvat kuidut jäähdytetään ja pidetään toisistaan erillään siksi, kunnes ne ovat jähmettyneet.

Valmistettaessa termoplastisia kuituja vettä hylkivien nesteiden vastaanottamiseksi aikaisemmin ei ole ollut mahdollista aikaansaada haluttua kuitumäärää aikayksikössä.

15 Tämä johtuu siitä, että kuidut sulavat yhteen, kun ne tulevat kosketukseen toistensa kanssa, mitä ei voida hyväksyä, koska valmiilla kuitutuotteella yhteen sulaneine kui-tuineen on huonontunut vastaanottokyky muun muassa sen johdosta, että sillä on pienempi pinta kuin vastaavalla 20 kuitutuotteella, jonka kuidut ovat irralliset.

Aikaisemmin tunnetaan erilaisia kehruumenetelmiä termoplastisten kuitujen valmistamiseksi siten, että kuitu-kimppuun johdetaan myös kaasuvirta. Menetelmiä on kuvattu mm. julkaisuissa JP 52-27815, SE 186 131 ja SE 204 183.

25 Myös julkaisuissa FI 58 323 ja US 3 285 723 on kuvattu tällaisia menetelmiä. Kaasuvirtojen vaikutus ei näissä aikaisemmissa menetelmissä ole kuitenkaan riittävän tehokas pitämään kuituja erillään nopeassa valmistuksessa, johtuen toisaalta siitä, että käytetään myös lämpimiä kaasuja ja 30 toisaalta siitä, että kaasuvirtojen suunta ei ole paras mahdollinen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada yksinkertainen kehruumenetelmä, jotta hyvin nopeasti voitaisiin valmistaa suuria määriä kuituja niiden yhteen sulamatta.

35 Tämä aikaansaadaan keksinnön mukaan pääasiallisesti siten, että tultuaan ulos kehruupäästä kuidut kerätään saattamalla ne virtaamaan kehruupään suhteen aksiaalisessa suunnassa kehruupään suhteen aksiaalisesti suunnatun jäähdytysil- 2 70933 mavirran vaikutuksesta, mutta estetään kerääntymästä ennen kuin ne on jäähdytetty vaadittavassa määrin kehruupään suhteen aksiaalisesti suunnatun jäähdytysilmavirran avulla, joka saatetaan virtaamaan kuitujen muodostamaan karti-5 omaiseen tilaan ja pois tästä kuitujen välisten välien kautta.

Laitetta keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi havainnollistavat erilaisina sovellutusmuotoina oheiset piirustukset, joissa 10 kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivulta nähtynä laitet ta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, kuvio 2 esittää sivulta nähtynä tämän laitteen osaa poikkeutusjärj estelyineen, kuvio 3 esittää sivulta nähtynä tämän laitteen osaa 15 puhallusjärjestelyineen, kuvio 4 esittää sivulta nähtynä laitteen osaa ohjausvä-liaineen sisäänottoineen ja kuvio 5 esittää sivulta nähtynä laitteen osaa vaihtoehtoisella tavalla tehtyine kehruuelimineen.

20 ....

Kaaviollisesti esitettyyn kuidunvalmistuslaitteeseen kuuluu moottori 1, joka pyörittää akselia 2, joka on laakeroitu kahteen laakerin runkoon 3 ja . Akselin 2 vapaaseen pääteosaan on sovitettu kehruuelin 5 sillä tavalla, että se pyörii akselin 2 mukana. Kuidunvalmistuslaitteeseen kuuluu 25 myöskin säiliö 6 sulaa termoplastista ainesta varten, jota pumpulla 7 pumpataan säiliöstä 6 putkijohdon 8 kautta akselissa 2 aksiaalisesti kehruuelintä 5 kohti kulkevaan kanavaan 9. Tämän kanavan 9 kanssa on yhteydessä suuri joukko kanavia 10 (esimerkiksi 180 riviä, joissa jokaisessa on 7 kanako vaa), jotka ulottuvat kehruuelimessä 5 kanavasta 9 säteit- täisesti ulospäin ja päättyvät kehruuelimen 5 ulkoreunaan 11.

Kuidunvalmistus tapahtuu siten, että pumpataan sulaa termoplastista ainesta 12, jonka sopivimmin muodostavat parafiini ja polyeteeni, jotka pystyvät vastaanottamaan vettä hyl-35 kiviä nesteitä, säiliöstä 6 johdon 8 ja pyörivässä akselissa 2 olevan kanavan 9 kautta myöskin pyörivän kehruuelimen 5 kanaviin 10. Termoplastinen aines poistuu kanavista 10 Juoksevassa tilassa tavallisesti lämpötilassa 200-210°C ja jäähtyy 3 70933 nopeasti ympäröivän ilman vaikutuksesta, jonka lämpötila en huomattavasti alhaisempi, muodostaen ohuita termoplastisia kuituja 13, jotka kootaan kehruuelimen 3 vapaalla sivulla 1*1, jotta ne eivät tarttuisi kehruuelimeen 5· Termoplastisten kuitu-5 jen 13 jäähtymisen nopeuttamiseksi ja sen varmistamiseksi, että ne taipuvat kehruuelimen 5 sivulta vapaata sivua 1^ kohti, kehitetään ilmavirrat 15, jotka saatetaan virtaamaan kehruuelimen 5 ohi sen ulkosivulta. Nämä ilmavirrat 15 kehitetään esimerkiksi esittämättä jätetyllä puhallusjärjes-10 telmällä ja niitä ohjataan kaaviollisesti esitetyn ohjaus-elimen 16 avulla.

Termoplastiset kuidut 13 muodostavat kehruuelimen 5 lähellä tilan 17 ennen niiden kokoamista ja tässä tilassa 17 syntyy tietty alipaine ympäröivään ilmaan nähden. Tämän alipaineen 15 ansiosta tilassa 17 muodostuu pyörreilmavirtauksia, jotka suuntautuvat välittömästi termoplastisten kuitujen 13 sisäpuolella kehruuelintä 5 kohti. Sen seurauksena, että alipaine vallitsee tilassa 17 ja siinä syntyvien ilmavirtojen suunnan johdosta termoplastiset kuidut 13 kokoontuvat lähelle kehruuelin-20 tä 5· Niin kauan kun kehruuelimen 5 muodostamien termoplastisten kuitujen määrä aikayksikössä on pieni, esiintyy tilassa 17 vähäinen alipaine ja heikkoja ilmavirtoja, minkä johdosta termoplastiset kuidut 13 kokoontuvat sellaisen välin päähän keh-ruuelimestä 5, että ne ehtivät jäähtyä niin paljon, ettei-25 vät ne sula yhteen, jos ne tulevat kosketukseen toistensa kanssa. Mitä suuremman termoplastisten kuitujen määrän kehruuelin 5 muodostaa aikayksikössä, sitä enemmän kuitenkin alipaine kasvaa ja pyörteily lisääntyy tilassa 17, ts. sitä enemmän termoplastisia kuituja 13 kokoontuu mahdollisimman lähelle keh-30 ruuelintä 5» mikä merkitsee sitä, että termoplastiset kuidut 13 sulavat yhteen, koska ne eivät ehdi jäähtyä tarpeeksi paljon, ennenkuin ne tulevat kosketukseen toistensa kanssa.

Esitetyssä laitteessa tämä epäkohta on poistettu yksinkertaisella tavalla ja yksinkertaisilla välineillä siten, 35 että jäähdytysväliainevirrat 18 saatetaan virtaamaan tilaan 17 jähmettyvien termoplastisten kuitujen 13 väliin kehruuelimen 5 ja/tai sen laakerointi laitteen 2 ainakin yhden aukon 19 ja/tai 20 kautta. Näin on aikaansaatu jäähdytystila 17, “ 70933 joka on kartiomainen ja aikaansaa useita toimintoja, nimittäin toisaalta termoplastisten kuitujen 13 jäähdytyksen myöskin "sisältäpäin” tilasta 17, toisaalta alipaineen ja epäedullisen pyörremuodostuksen lakkaamisen tilassa 12 sekä toisaalta 5 termoplastisten kuitujen 13 "erillään pitävän" vaikutuksen siten, että ne eivät kokoonnu yhteen lähempänä kehruuelintä 5, vaikka se luovuttaisi suuremman termoplastisten kuitujen määrän aikasikössä. Sen sijaan jäähdytys- ja erilläänpitovaikutusta voidaan lisätä siten, että lisätään jäähdytysväliainevirto-10 jen 18 nopeutta suurennettaessa termoplastisten kuitujen määrää aikayksikössä, mikä merkitsee sitä, että voidaan suurentaa huomattavasti olemassa olevan kuidunvalmistuslaitteen tuotantokykyä.

Jäähdytysväliainevirtojen 18 nopeutta voidaan tarvit-15 taessa suurentaa tai pienentää ja virtoja voidaan ohjata sopivalla tavalla. Virtausnopeuksien suurentaminen ja pienentäminen tapahtuu aivan yksinkertaisesti siten, että muutetaan jäähdytysväliainevirran aikaansaavan puhallusjärjestelmän nopeutta, ja ohjaus tapahtuu esimerkiksi siten, että 20 virrat ohjataan ulospäin termoplastisia kuituja 13 kohti lähellä kehruuelintä 5 suuntaa muuttavan levyn 12 avulla, joka on sovitettu kehruuelimeen 5· Mahdollisesti tämä levy 21 voi olla laakeroitu siirrettävästi kehruuelimeen 5 siten, että voidaan muuttaa virtojen 18 suuntaa.

25 Jäähdytysväliainevirtoja 18 voidaan tuottaa ja/tai suu rentaa itse kehruuelimen 5 avulla siten, että se toimii pu-haltimena, joka imee sisään ilmaa aukkojen 19, 20 kautta ja puhaltaa ilmaa tilaan 17. Tämä puhallusvaikutus voidaan aikaansaada kehruuelimen 5 ja/tai sen akselin 2 erilaisilla 30 järjestelyillä, esimerkiksi siipien 22 avulla, kuten on esitetty kaaviollisesti kuviossa. Siivet voivat olla aseteltavissa mitä tulee niiden kulmaan ja/tai välimatkaan kehruu-elimeen 5 nähden, minkä ansiosta puhallusvaikutusta voidaan vaihdella tarpeen mukaan.

35 Aukot jäähdytysväliainetta 18 varten voivat mahdollises ti olla tehdyt akseliin 2, mutta edullisempaa on sovittaa ne tämän akselin 2 ulkopuolelle, koska akselissa 2 tarvitaan 5 70933 tilaa kanaville 9 ja mahdollisesti muille kanaville (ei esitetty) lämmintä väliainetta varten, joka on tarkoitettu säilyttämään tarpeeksi korkean lämpötilan termoplastisessa massassa kun se kulkee kanavan 9 läpi.

5 . Ympäröivällä ilmalla on sopivimmin huoneen lämpötila (10-30°C), mikä merkitsee sitä, että se on olennaisesti kylmempää kuin termoplastinen aines, kun tämä poistuu kehruuelimestä 5· Tämän johdosta ympäröivää ilmaa voidaan käyttää jäähdy-tysväliaineena sen lämpötilan laskematta. Huoneen lärnpöti-10 lassa olevaa ilmaa voidaan puhaltaa kehruuelimen 5 suuntaan ja ohjata toisaalta kehruuelimessä 5 olevia aukkoja 19, 20 kohti sekä toisaalta kehruuelimen 5 ulkopinnan 11 ohi (ks. kuvio 4) ohjauslevyjen 16 ja 23 avulla, jotka kuvioissa on esitetty kaaviollisesti.

15 Valmis tuote, jonka muodostavat suuret määrät erillisiä termoplastisia kuituja 13, kootaan sopivaan paikkaan ja saatetaan kulkemaan repimälaitteen läpi, joka repii ne haluttuun kokoon, niin että kokoomukseltaan vanumaisia termoplastisia kuituja sisältäviä tuppoja voidaan levittää suurin määrin esimerkik-20 si öljyn saastuttaman veden pinnalle, jolloin kuidut vastaanottavat öljyä vedestä.

Kehruuelin 5 voi olla tehty monella eri tavalla, esimerkiksi yhdeksi tai useammaksi levyksi, jossa tai joissa on yksi tai useampi reikä jäähdytysväliainetta 18 varten. Näi-25 den reikien suuruus voi olla säädettävissä ja yksi tai useampi reikä voi olla suljettavissa. Vaihtoehtoisesti kehruuelimen 5 voi muodostaa joukko akselista 2 säteittäisesti ulkonevia "varsia" 24 (ks. kuvio 5) kanavineen 25 termoplastista ainesta varten. Näiden varsien 24 välissä on välitilat, 30 joiden kautta jäähdytysväliaine 18 saatetaan kulkemaan. Jokaisessa varressa 24 voi olla puhaltimen siivet tai se voi olla muodostettu puhaltimen siiveksi, minkä ansiosta itse kehruuelin 5 aikaansaa puhallusvaikutuksen ja puhallinta muistuttavan ulkonäön.

35 Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu kaiken tyyppisten kuitujen valmistukseen termoplastisista aineksista, joilla on ominaisuudet vastaanottaa vettä hylkiviä nesteitä, esimerkiksi vedessä olevia öljyjätteitä. Termoplastisena aineksena, jolla on 6 70933 erittsin hyvät vastaanotto-ominaisuudet, on parafiini ja po-lyeteeni, ja tätä ainesta valmistetaan siten, että sulatetaan parafiinia, sekoitetaan hienojakoiseen polyeteenigranu-laattiin ja kuumennetaan lämpötilaan noin 200°C sekoittaen, 5 jolloin polyeteeni liukenee parafiiniin. Näin muodostettu siirappimainen liuos on valmis käytettäväksi, ts. se pumpataan säiliöstä 6 kehruuelimeen 5.

Jäähdytysväliaineena voidaan käyttää ympäröivää huoneilmaa, mutta luonnollisesti voidaan käyttää muitakin kaasuja 10 jäähdytetyssä tai jäähdyttämättömässä tilassa. Niinpä tie tyissä tapauksissa voi olla edullista käyttää vesihöyryä tai jopa nesteitä halutun vaikutuksen saavuttamiseksi. Toisin sanoen keksinnön kohde ei ole rajoitettu selitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella seuraavien patenttivaatimusten 15 puitteissa.

Claims (3)

70933

1. Kehruumenetelmä hydrofobisten nesteiden, sopiviiranin nestemuodossa olevien petrokemiallisten tuotteiden imemistä varten tarkoitettujen termoplastisten kuitujen suurien määrien nopeaa valmistusta varten, jolloin kestomuovisulate 5 (12) lingotaan säteittäisesti ulos ainkin yhdestä pyöriväs tä kehruupäästä (5) kuitujen (13) muodostamiseksi sulasta kestomuoviaineksesta (12) kehruupään (5) kehän (11) ympärille, jolloin sulasta kestomuoviaineksesta (12) muodostuvat kuidut (13) jäähdytetään ja pidetään toisistaan eril-10 lään siksi, kunnes ne ovat jähmettyneet, tunnettu siitä, että tultuaan ulos kehruupäästä (5) kuidut (13) kerätään saattamalla ne virtaamaan kehruupään (5) suhteen aksiaalisessa suunnassa kehruupään (5) suhteen aksiaalisesti suunnatun jäähdytysilmavirran (15) vaikutuksesta, mutta es-15 tetään kerääntymästä ennen kuin ne on jäähdytetty vaadittavassa määrin kehruupään (5) suhteen aksiaalisesti suunnatun jäähdytysilmavirran (18) avulla, joka saatetaan virtaamaan kuitujen (13) muodostamaan kartiomaiseen tilaan (17) ja pois tästä kuitujen (13) välisten välien kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehruumenetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa kartiomaisen tilan (17) kautta virtaavasta jäähdytysilmavirrasta (18) ohjataan säteittäisesti ulospäin kuitujen (13) sitä osaa kohti, joka juuri on lingottu ulos kehruupäästä (5).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kehruumenetel mä, tunnettu siitä, että jäähdytysväliaine (18) saatetaan virtaamaan ulos kuitujen (13) väliin kehruupäähän (5) sovitetun puhaltimen (22) avulla.