FI92739B - Paperikoneen huopa - Google Patents

Description

92739

Paperikoneen huopa Tämän keksinnön kohteena ovat paperikoneen huovat. Paperi-5 koneissa paperin valmistusaineosien liete, jota kutsutaan "massalietteeksi", seostetaan kudoksen tai "viiran" päälle ja nestemäiset aineosat juoksutetaan tai uutetaan sen läpi itsekohesiivisen arkin tuottamiseksi, joka sitten ohjataan paperikoneen puristus- ja kuivatusosien läpi. Puristusosas-10 sa paperiarkki kuljetetaan sitten huovalla telaparille, jossa huopa ja paperiarkki kulkevat telojen nipin välistä veden poistamiseksi paperiarkista ja sen kuivattamisen käynnistämiseksi. Itse paperiarkki voi sisältää erityyppisiä kemiallisia lisäaineita ja etenkin sisältää huomattavan 15 määrän jäännösvalkaisuainetta tai -peroksidia, jotka lisätään selluloosan keittoon valmistetun lopullisen paperin valkaisemiseksi tai valkoisuuden parantamiseksi. Samanaikaisesti paperiarkki on alttiina korkeille lämpötiloille vedenpoistamisen ja kuivattamisen edistämiseksi. Paperiko-20 neen huopa ja sen mukana kulkeutuva paperiarkki pyrkivät tästä syystä olemaan alttiina suunnattomalle paineelle korotetuissa lämpötiloissa voimakkaassa kemiallisessa ympäristössä.

25 Paperikoneen huopien valmistuksessa on käytetty laajalti • « • polyamidia 6 ja polyamidia 6,6 (PA-6, PA-6,6). Nämä polymeerit muodostetaan helposti kuiduiksi ja niiden kui-tuominaisuuksia voidaan valvoa hyväksyttävien huopien valmistamiseksi. On olemassa useita tunnettuja ehdotuksia 30 polyamidimateriaalien käyttämiseksi yleensä peite- ja huo-pamateriaaleissa. Esimerkiksi brittiläisessä patenttijulkaisussa n:o 1304732 viitataan polyamidien, kuten nailonin 6, nailonin 6-6, nailonin 6-10, nailonin 7, nailonin 8, nailonin 9, nailonin 11 ja nailonin 12 käyttöön. Julkaisu 3E koskee kuituisen arkkimateriaalin valmistusta eikä se koske erityisesti paperikoneen kangasta.

2 92739 kuitukangasta sen käyttämiseksi esimerkiksi välikerroksena. Edelleen tässä viitataan polyamidien, kuten nailonin 6, nai-lonin 11, nailonin 12, ja kopopolyamidien, kuten nailonin 6/66, ja kopolymeerien, jotka nailon 6 ja nailon 66 ovat 5 muodostaneet nailonin 11 ja nailonin 12 kanssa, käyttöön.

Brittiläinen patenttijulkaisu n:o 1585632 koskee keinonahan ja vastaavien materiaalien valmistusta ja samoin siinä selitetään nailonin 6, nailonin 6-6, nailonin 10, nailonin 10 11 ja nailonin 12 käyttöä yhdessä useiden erilaisten kopo lymeerien ja niiden yhdistelmien kanssa.

Kaikissa tapauksissa nailonmateriaaleja käytetään ensisijaisesti niiden luontaisen lujuuden johdosta vaate- tai 15 koristekokoonpanossa eikä niitä alisteta paperikoneen aggressiiviseen fysikaaliseen ja kemialliseen ympäristöön.

Eurooppalainen patenttijulkaisu n:o 0070708 koskee paperikoneen huopaa, joka käsittää kudotun kuumassa kovetetun 20 hihnan, joka käsittää koneen ja poikittaisessa suunnassa termoplastisia kuituja, jolloin kuidut on suulakepuristettu ainakin joko koneen tai poikittaisessa suunnassa komposiit-timonofilamenteiksi, joissa on ydin polymeeristä, jona käytetään nailonia 6-6, polyetyleenitereftalaattia ja tere-25 tai isoftaalihapon tetrapolymeeriä, ja päällys kopolymeeris-tä, jona käytetään nailonia li, nailonia 12, nailonia 6, nailonia 6,10, nailonia 6,12, polybutyleenitereftalaattia ja useita muita materiaaleja.

30 Eurooppalaisessa patenttijulkaisussa n:o 0070708 materiaa-·. leja käytetään ensisijaisesti niiden hyvin tunnettujen lujuus- ja kulutuskestävyysominaisuuksien johdosta.

Tällä hetkellä teollisuuden standardihuovat valmistetaan 35 sekä polyamidi-6- että -6,6-materiaalista. Tällaisten materiaalien on todettu vuosien ajan tuottavan yhdenmukaisia ... tuloksia. Samalla, kun paperinvalmistusprosessi muuttuu li 3 92739 tehokkaammaksi, menetelmä vaatii vetyperoksidin tai kloorin kasvavien määrien läsnäoloa, etenkin silloin, kun kyseessä oleva paperi käsittää kierrätysmassaosuuden. Nämä aggressiiviset kemikaalit heikentävät polyamidimateriaalia huo-5 mättävässä määrin sillä tuloksella, että huovan kestoikä vastaavasti lyhenee. Siten menetelmän tehokkuuden parannukset lyhentävät huovan kestoikää.

Paperikoneen huovat valmistetaan yleensä neulaamalla vanu-10 kuitu kudottuun alustaan, joka sitten tukee muodostuvaa paperiarkkia sen kulkiessa puristimen läpi. Puristintelojen nipissä nämä vanukuidut taipuvat ja muuttavat muotoaan suuressa paineessa ja suurella nopeudella ja siten vanun kuitujen mekaaniset ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä 15 tällaisissa prosesseissa. Tällä hetkellä paperinvalmistus-teollisuudessa käytettyjen polyamidi 6 materiaalien nämä mekaaniset ominaisuudet huononevat nopeasti vetyperoksidin tai kloorin merkittävien määrien läsnäollessa.

20 Edelleen samalla, kun paperikoneteknologia paranee, nopeudet, käyttölämpötilat ja paineet kasvavat sillä seurauksella, että olemassa olevien huopien pyrkimys litistyä ..... myöskin lisääntyy. Edelleen koneen kasvavan toimintalämpö- . tilan ja kasvavan nopeuden aiheuttama lisääntynyt ominai-25 suuksien huononeminen lyhentää edelleen paperikoneen huopien käyttöikää.

Yllättävästi tämän hakemuksen hakijat ovat todenneet, että käyttämällä polyamidi 12-12 kuitua paperikoneen huovan 30 rakenteessa, saadaan huopa, jolla on parantunut kestävyys ominaisuuksien huononemisen suhteen voimakkaassa kemiallisessa ympäristössä.

Tämän keksinnön mukaisesti saadaan siten aikaan paperiko- 35 neen huopa, joka käsittää kudotun alustan ja siihen kiinni- '·' tettynä vähintään yhden arkin kanssa kosketuksiin tulevan • · kuitumateriaalikerroksen, tunnettu siitä, että ainakin 4 92739 toinen kuitumateriaalikerroksesta ja kudotusta alustamate-riaalista käsittää polyamidi 12,12 kuituja, jotka on muodostettu suulakepuristamalla polyamidi 12,12:n sulate, jonka rajaviskositeetti on vähintään 0,65 dl/g.

5 Tämän keksinnön eräässä suoritusmuodossa sulate voi sisältää 0,2 - 1,0 ja etenkin 0,4 - 0,6 paino-% antioksidanttia. Antioksidanttina voidaan käyttää alfa-tokoferolia ja läheisiä rakenteita tai difenyyliamiinin ja asetonin ja difenyy-10 liamiinin ja yhteensopivan, amidifunktionaalisuuden omaavan fenolisen stabilointiaineen kondensaatiotuotteita, kuten esimerkiksi Ciba-Geigyn kaupallisesti tavaramerkillä "Ir-ganox 1098" saatavaa tuotetta. Tämän keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa kuitu voi sisältää ennen suulake-15 puristusta 0,5 - 0,7 paino-% yhtä tai useampaa yllä esitettyä erityistä antioksidanttia.

Tämän keksinnön mukainen, erityisellä rajaviskositeettiar-volla identifioitu, sopivan molekyylipainon omaava polyami-20 di 12,12 hartsi voidaan seostaa monofilamentin tai jatkuvan filamentin suulakepuristamisen aikana lisäämällä valittua antioksidanttia suulakepuristamisen ajankohtana. PA-12,12 monofilamentti voidaan suulakepuristaa yhdessä antioksi-danttiseosteen kanssa 184 - 221eC:n telalämpötiloissa.

25 Kehruusuutin voidaan pitää n. 225®C:n lämpötilassa. Monofilamentti voidaan suulakepuristaa poikkileikkauksen pienennyksellä, joka on 2,0 X - 4,5 X, jolloin saadaan 0,1 - 0,25 mm:n monofilamentteja tasoviirakoneen tai muiden muodostus-kudosten valmistamiseksi. Parantuneet ominaisuudet, jotka 30 johtuvat polyamidi 12,12:n käytöstä, voidaan saada aikaan myös tämän keksinnön mukaisesti käyttämällä polyamidi 12,12 monofilamenttia kudefilamentteina tai loimifilamentteina 1-, 2- tai 3-kerroksisissa muodostuskudoksissa. On myös mahdollista käyttää sekä kude- että loimifilamentteja, 35 jotka on muodostettu tästä materiaalista.

• · Tämän keksinnön eräässä suoritusmuodossa saadaan aikaan II· 5 92739 tasoviirakoneen muodostuskudos, jossa ainakin loimi- tai kudelanka voidaan muodostaa suuren molekyylipainon omaavasta PA 12,12 monofilamentista, joka on suulakepuristettu PA 12,12 sulatteesta, jonka rajaviskositeetti on väkevässä rikkihapos-5 sa mitattuna vähintään 0,65 dl/g.

Siten on tämän keksinnön mukaisesti mahdollista valmistaa erittäin kestäviä kokonaan polyamidista valmistettuja muodos-tuskudoksia ja välttää tähän asti käytetty materiaalien seos, 10 jolloin polyesterimonofilamentit sovitetaan kudesuunnassa vuorotellen polyesterin kanssa parantuneen kulutuskestävyys-asteen aikaansaamiseksi, ja välttää tällöin luontainen dimensionaalinen epästabiilius, joka johtuu tähän asti käytettyjen PA 6 ja PA 6,6 materiaalien käytöstä.

15 PA 12,12:11a on alhainen kosteuden imeytyminen (alle 1 massa-!) eikä se ole kovinkaan herkkä fysikaalisten ominaisuuksien muutoksille veden läsnäollessa. PA 12,12 monofilamentit voidaan suulakepuristaa käyttämällä muunnelmia menetelmässä 20 haluttujen vetolujuusoroinaisuuksien aikaansaamiseksi alusta-kudosten kutomiseksi, jotka pystyvät vastaanottamaan paperikoneen puristusosassa käytetyn neulatun kuitukangaskarsta-harson. Suuremman läpimitan omaavaa monofilamenttia voidaan käyttää sekä loimi- että kudesuunnassa kuivatusviirasovellu-.. 25 tuksissa. Suuren molekyylipainon omaavan PA 12,12:n hieno- denierisiä monofilamentteja voidaan suulakepuristaa antioksi-dantin kanssa käyttämällä 186 - 221°C:n telalämpötiloja n. 225°C:n kehruusuutinlämpötiloissa. Puristushuopien eri vanu-kerroksiin toivottavan sopivan denierin omaavaa pitkäkuitu-30 lankaa voidaan suulakepuristaa ja myöhemmin kihartaa ja leikata katkokuiduiksi vanun valmistusta varten ja käyttää sitten vanuna puristinhuovissa.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa keksinnössä käytettävät PA 35 12,12 filamentit tai -monofilamentit voidaan vetää suulakepu- ristamisen jälkeen ja sitten relaksoida. Kuten yllä • 6 92739 on esitetty, poikkileikkauksen pienennys voi olla 2,0x -4,5x. Relaksaatio voi olla vedon jälkeen 5-20, tavallisesti 7 - 15 %· Tavallisesti relaksaatio suoritetaan korotetussa lämpötilassa, esimerkiksi 130 - 160°C:ssa.

5 Tämän keksinnön mukaisesti saadaan edelleen aikaan paperikoneen huopa, joka käsittää kudotun alustan ja siihen neu-lattuna vähintään yhden vanukuitukerroksen, tunnettu siitä, että kudottu alusta käsittää polyamidi 12,12 monofi-10 lamentteja ainakin joko loimisuunnassa tai kudesuunnassa, jolloin kuidut on muodostettu suulakepuristamalla polyamidi 12,12:n sulate, jonka rajaviskositeetti on vähintään 0,65 dl/g mitattuna väkevässä rikkihapossa.

15 Tämän keksinnön mukaisten puristinhuopien alustamateriaalit on muodostettu suuren molekyylipainon omaavasta polyamidi 12,12:sta sopivan antioksidantin kanssa. Tämä osoittaa erinomaista kestävyyttä parantuneen palautumisen ansiosta kokoonpuristumisesta ja kulutuskestävyyden ansiosta. Näiden 20 etujen lisäksi keksinnön mukaisilla huovilla on erinomainen kemiallinen kestävyys, etenkin kestävyys hydrolyysin suhteen ja kestävyys hypokloriitin tai muun hapetuksen aiheuttaman fysikaalisten ominaisuuksien huononemisen suhteen. Käytettäessä tällaisia kuituja puristinhuovissa niillä on 25 erinomainen kestävyys hankausvauriota vastaan, jota esiintyy täyteaineita, kuten savea tai murskattua kalkkikiveä sisältävissä papereissa. Tällaisilla huovilla on vähintään 50 - 100 % pidempi kestoikä etenkin voimakkaissa kemiallisissa ja kuluttavissa ympäristöissä.

30

Seuraava selitys on ainoastaan esimerkkinä menetelmistä ja keksinnön toteutuksesta ja siinä viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuviot 1 ja 2 ovat kaavioita, jotka esittävät esimerkkikui- '·’ tujen raakahuovan arvostelutestejä eri olosuhteissa, kuten • ·· on esitetty esimerkissä 4.

Il 7 92739

Esimerkki 1 PA 12,12:n jatkuva kuitulanka valmistettiin seuraavan menetelmän mukaisesti. Kaupallisesti saatavan PA 12,12:n toi-5 mitti pelletteinä DuPont, Kanada, ja sen rajaviskositeetti oli 0,68 dl/g väkevässä rikkihapossa. Näitä polyamidipel-lettejä tyhjökuivatettiin 77eC:ssa 16 tunnin ajan, kunnes lopullinen tyhjö mitattuna tyhjöuunin ulkopuolella oli 160 mikronia Hg. Pelletit siirrettiin välttämällä kosteuden 10 absorptio ilmasta yksiruuvisen suulakepuristimen suppiloon. Suulakepuristin oli varustettu polyamidiruuvilla, jonka läpimitta oli 1 tuuma (25,4 mm). Suulakepuristin oli varustettu suodatuspakkauksella, jonka nimellishuokoisuus oli 30 mikronia. Myötävirtaan suodattimesta suulakepuristin oli 15 varustettu Zenith-hammaspyöräpumpulla, joka annosteli sulatteen kehruusuuttimeen. Kehruusuuttimessa oli 30 reikää, joiden läpimitta oli 0,508 mm. Suulakepuristimen lämpötila-profiilina oli 205°C suppilon suussa - 265eC pumpussa, jolloin 5 alueella oli itsenäinen lämpötilan valvonta ja 20 säätö. Kehruusuutin pidettiin 260°C:ssa. Filamentit suula-kepuristettiin nopeudella, joka oli n. 4,2 ft/min (0,02 m/s) ( maksimaalisen poikkileikkauksen pienennyksen ollessa sellainen, että säteittäinen muutos oli n. 7 - 8/1 keh-ruusuuttimen ja ensimmäisen johtotelan välissä. Lanka otet-25 tiin sylinterille, joka oli kiinnitetty Leesona -kelausko-neeseen johtotelan jälkeen.

Tämän menetelmän mukainen tyypillinen kehrätyssä tilassa oleva kuitu vedettiin kahdessa vaiheessa kulloinkin lämmös-30 sä, jotta kokonaisvetosuhteeksi saatiin 3,07X. Vedon ensim-'* mäinen lämpötila oli 105eC ja toinen 160eC. Tällaisesta menetelmästä saatu kuitu valmistettiin siten, että sen mitaksi tuli 15,0 dpf (denier/filamentti). Näin valmistetun kuidun lujuus oli 5,2, alkumoduuli oli 34 gpd (grammaa/de-35 nier) ja murtovenymä oli 45 %. Jännitys-muodonmuutoskäyräs-·. sä oli poikkeama 9 %:n venymässä 3,5 gpd:n ominaisjännityk-sessä.

8 92739 Tällainen kuitu kiharrettiin kuumennetussa puristuskammio-kihartimessa jatkuvan kuitulangan aikaansaamiseksi, jossa oli vaihteleva satunnaiskiharrus, joka käsitti n. 8 - 10 kierrettä/cm. Se leikattiin katkokuiduksi, jonka pituus oli 5 n. 2½ tuumaa (63,5 mm). Kuitu karstattiin ja neulattiin koepuristushuovan alueelle. Tällaisen testialueen kestoikä oli pidentynyt verrattaessa samanlaisiin PA 6 ja 6,6 testi-alueisiin käytettäessä samoja hapetuskemikaaleja simuloidun puristusympäristön lisäksi.

10

Esimerkki 2 PA 12,12, joka on esitetty esimerkissä 1 ja suojattu an-tioksidantilla, joka oli difenyyliamiini-asetoni-konden-15 saattia, jota valmistaa ja myy Uniroyal nimellä Naugard A 0,7 - 0,8 %:n paino-%:n tasolla, suulakepuristettiin kuivattamisen jälkeen monofilamenttien aikaansaamiseksi. Suulakepuristus suoritettiin panostamalla yhden tuuman (25,4 mm) suulakepuristimen suppilo kuivatuilla pelleteillä 20 ja antioksidantilla esikuivatetun typpikaasun atmosfäärissä positiivisessa paineessa. Polymeeri suulakepuristettiin suuttimen läpi, jonka läpimitta oli 1,5 mm, kehruuvedon ollessa n. 7:1. Suulakepuristus suoritettiin ohjaamalla suulakepuriste pystysuorasti vesijäähdytyssäiliön läpi, 25 joka pidettiin n. 60eC:n lämpötilassa. Suulakepuristimen lämpöprofiili oli alhaisesta, n. 205eC:n lämpötilasta n. 260eC:n kehruusuutinlämpötilaan. Sen jälkeen, kun kuidut oli ohjattu ensimmäisen vetotelan ympäri, ne vedettiin kolmessa vaiheessa: ensimmäinen n. 100eC:n lämpötilassa, 30 toinen n. 120°C:ssa ja sitten oli relaksaatiovaihe 160eC:ssa. Kokonaisvetosuhde oli n. 2,0X. Tällainen kuitu oli läpimitaltaan n. 0,2 mm ja sitä voitiin käyttää fila-mentteina muodostuskudosten valmistamiseksi.

35 Tässä kokeessa oli mahdollista vaihdella vedon olosuhteita, ... vetoastetta ja kiteisyyttä filamenttien aikaansaamiseksi, ‘ ·· jotka sopivat sekä kuteeksi että loimeksi muodostuskudok- 9 92739

sissa. Sekä kuteen että loimen yksittäisillä filamenteilla oli erinomainen kulutuskestävyys verrattuna PA 6 tai 6,6 kuituihin Einlehner-testissä. Tässä testissä yksittäiset kuidut kierrettiin karan ympärille, joka sitten alistettiin 5 hankaukseen veden ja kaoliinin lietteessä hyvin suurissa nopeuksissa määrätyn aikajakson kuluessa. Einlehner-testi huolehtii vertailtavien kuitujen kontrollinäytteiden samanaikaisesta kulumisesta hankauksen kaikissa vaiheissa. PA

12,12 monofilamenteissa esiintyi pienempiä volumetrisiä 10 kuituhäviöitä verrattuna samanmittaisiin PA 6 tai PA 6,6 kuituihin sen jälkeen, kun jokainen niistä oli testattu yksilöllisesti.

Esimerkki 3 15

DuPont-polyamidi 12,12:n kaksi laatua käsiteltiin monofila-mentiksi yhdistetyllä suulakepuristuksella ja vedolla.

Tämän tuotteen valmistukseen käytetty laite ja käytetyt menetelmäolosuhteet on esitetty taulukoissa 1, 2 ja 3.

20 Muodostuneen tuotteen veto-ominaisuudet on esitetty taulukossa 4.

Polyamidi 12,12 monofilamentti antaa parantuneen dimen-sionaalisen stabiiliuden PMC-kuiduille suhteessa polyamidi 25 6 ja polyamidi 6,6 monofilamenttiin. Tämä parannus perustuu polyamidi 12,12:n korkean vetolujuusmoduulin ja suhteellisen kosteuskestävyyden yhdistelmään.

·

Taulukko 1: Monofilamentin muodostaminen 10 92739

Suulakepuristin: 25 mm:n suulakepuristin 5 Ruuvi: nailonruuvi: 1/d = 20/1

Telasuodatin: 40 meshin seula

Suulakepuriste: pystysuora syöttö

Pumppu: Zenith #1; 0,584 cmVkierr.

Suuri kehruupakka: 10 - suodatin: sidotut seulat - 325 - 80 - kehruusuutin: mesh, 8-reikäinen, 0,025" reikäläpimitta, 1/d = 3/1 Jäähdytyskylpy: vesi

Vetolinja: 3 tehostettua ilmauunia, 15 joissa 4 valssituoliparia 20 Taulukko 2: Suulakepuristusolosuhteet

Materiaali: L30; IV = 0,68

Erä #: 31221 NB-viite: #3339-45 25 _

PARAMETRI TYYPILLINEN ARVO

Suppiloympäristö: N2-huuhtelu, suppilon suu jäähdytetty 30 Lämpötilaprofiili: (syöttö) zl: 370eF (188°C) z2: 389“F (198°C) z3: 421°F (216°C) suulakepuristimen ulostulo z4: 420°F (215°C) 35 (kehruusuutin) z5: 420°F (215°C)

Ruuvin nopeus: 8,5 rpm

Pumpun nopeus: 22 rpm

Sulatteen läpikulkumäärä: 1,6 cm3/reikä/min.

Sulatteen paine: 40 - ruuvin jälkeen: 1300 - 2000 psi - telasuodattimen jälkeen: 600 - 1400 psi - pumpun jälkeen: 2500 - 2700 psi Jäähdytysveden lämpötila: 150eF (66eC)

Ilmarako: 4 cm 45 • ·

• I

Taulukko 3: Vetoparametrit 11 92739

Näyte IV VI Tl V2 T2 V3 T3 V4 DRT

5 (NB#3 3 39) (fpm) (’F) (fpm) (eF) (fpm) (°F) (fpm) 45-1 1,34 30 225 124 250 135 300 135 4,50 45-2 1,34 30 225 124 250 135 300 119 3,95 45-3 1,34 30 225 124 250 135 300 127 4,23 10 45-4 1,34 30 225 124 250 135 <200 135 4,50

Vl = 1. telan nopeus, V2 = 2. telan nopeus, V3 = 3. telan nopeus, V4 = 4. telan nopeus; Tl = 1. uunin lämpötila, T2 = 2. uunin lämpötila, T3 = 3. uunin lämpötila; DRT = ko-15 konaisvetosuhde

Taulukko 3, Sl-yksiköt

Näyte IV VI Tl V2 T2 V3 T3 V4 DRT

20 (NB#3339) (m/s) (eC) (m/s) (eC) (m/s) (eC) (m/s) 45-1 1,34 0,15 107 0,63 121 0,7 149 0,7 4,50 45-2 1,34 0,15 107 0,63 121 0,7 149 0,60 3,95 45-3 1,34 0,15 107 0,63 121 0,7 149 0,65 4,23 45-4 1,34 0,15 107 0,63 121 0,7 <93 0,7 4,50 25

Taulukko 4: Veto-ominaisuudet Näyte n:o IV Kokonais- Denier Alkumo- Lujuus Murto- (NB#3339-) vetosuhde duuli (gpd) venymä 30 (gpd) (%) 45-1 1,34 4,50 330 52 5,5 14 45-2 1,34 3,95 360 37 4,9 19 45-3 1,34 4,23 346 44 5,1 15 35 45-4 1,34 4,50 333 48 5,3 13 12 92739

Esimerkki 4

Polyamidin PA 12,12 pellettien näytteitä tyhjökuivatettiin 16 tunnin ajan 77°C:n lämpötilassa. Käytettiin 1 tuuman 5 (25,4 mm) sterling-suulakepuristinta, jossa oli 30 reikää, joiden läpimitta oli 20 x 0,508 mm, ja sitä syötettiin puolen hevosvoiman (0,37 kW) Zenith-pumpulla, jonka kapasiteetti oli 0,297 cm3/kierros. Kehruu suoritettiin sitten käyttämällä 26 rpm:n pumppunopeutta, 6,9 rpm:n ruu- 10 vinopeutta, 2900 lb/neliötuuman (n. 20 MN/m2) telapainetta, 2 2250 lb/neliötuuman (n. 15,5 MN/m ) pumppupainetta ylläpitämällä samalla typpisuojasulku suppilon päällä. Suppilon suun jäähdyttämiseksi ei käytetty vettä. Lämpötilaprofiili oli sellainen, että lämpötilaa nostettiin asteittain 15 206eC:sta suppilossa n. 263eC:seen juuri ennen kehruusuu-tinta. Kehräämisen jälkeen lanka poistettiin kehruusuutti-mesta ja sitten alistettiin vetoon vetosuhteen 3,07:1 aikaansaamiseksi. Tässä vetotoimenpiteessä vetotelanopeus oli 150 jalkaa/min (0,76 m/s) ja telan 1 nopeus oli 150 20 jalkaa/min. 105"C:n telalämpötilassa. Telan 2 nopeus oli 400 jalkaa/min (2,03 m/s) ja materiaali vedettiin kuuman tangon yli l60°C:ssa, kun taas telan 3 nopeus oli 460 jalkaa/min (2,34 m/s). Likimääräinen tuotantonopeus oli • 11 Ib/tunti (n. 5 kg tunnissa) Hartsin rajaviskositeetti 25 oli ennen kehruuta 0,68, kuidun rajaviskositeetti oli 0,63.

Kaikki valmistetut kuidut olivat n. 15 denieriä. Kuitu muodostettiin sitten standardihuovan vanunäytteiksi, jolloin vanunäytteiden valmistusolosuhteet olivat saman-3Q laiset jokaiselle näytteelle. Lisäksi valmistettiin vanunäyte teollisuuden vakiota polyamidia 6 ja 6,6 varten.

Komposiittihuopa valmistettiin kaikista näytteistä ja valmistettiin jokaisen näytteen kolme ryhmää. Yksi näytteiden 35 ryhmä alistettiin vetyperoksidin vaikutukselle 35%:isessa « ... liuoksessa, joka oli puskuroitu pH-arvoon 2, 60eC:ssa 6 tunnin ajaksi, kun taas toinen näytteiden ryhmä alistettiin 13 92739 natriumhypokloriittiliuoksen vaikutukselle, joka oli puskuroitu pH-arvoon 8, 20eC:n lämpötilassa 24 tunnin ajaksi. Huopa koottiin sitten eri näytteiden kanssa ja asennettiin koepuristustestikoneeseen, jota käytettiin sitten keskeyty-5 mättä, jolloin näytteitä otettiin aluksi arviointia varten 1/4 miljoonan, 1/2 miljoonan, 3/4 miljoonan ja 1 miljoonan puristuksen jälkeen. Puristinhuovan nopeus oli 100 m/sek. ja puristimen lineaarinen paine oli 100 kN/m. Huopajännitys oli 3 kN/m ja imupaineena käytettiin 40 kPa:a. Huovalle 10 ajon aikana suihkutetun vesisuihkun lämpötila oli 64 - 72°C ja huopaa käytettiin, kunnes puristusten kokonaismäärä oli 1 miljoona, minkä jälkeen testi keskeytettiin.

Arvostelu suoritettiin leikenäytteillä 250.000, 500.000 ja 15 750.000 puristuksen jälkeen, sitten miljoonan näytteen jälkeen. Arvosteluarvot ovat asteikolla 1 - vahingoittumaton - 5 - täysin vahingoittunut. Käyrät on esitetty oheisten piirustusten kuvioissa 1, 2 ja 3. Jokainen käyrä esittää neljän arvostelun keskimäärää lukuunottamatta miljoonan 20 puristuksen jälkeen otettua näytettä, joka on ainoastaan kahden näytteen keskimäärä. Tämä on kuitenkin kompensoitu paljon suuremmalla näytealalla.

Kuviossa 1 esitetyt tulokset osoittavat melko selvästi, 25 että varsinaisten PA 12,12 näytteiden perusteella verrattuna teollisuudessa tavanomaisesti käytettyyn DuPontin T100 polyamidiin 6 tulokset eivät ole erityisen silmiinpistäviä.

Tarkasteltaessa kuitenkin peroksidikäsittelyn jälkeen yllä 30 esitetty näytetesti osoitti merkittävän ja huomattavan ..... ; kestävyyden ominaisuuksien huononemista vastaan verrattuna teollisuusvakioon.

Kuviossa 2 esitetyt tulokset osoittavat yllättävän ja täy-35 sin odottamattoman parannuksen kestävyydessä ominaisuuksien huononemista vastaan.

. I I

14 92739

Esimerkki 5

Polyamidi 12,12 kuitujen näytteet valmistettiin niiden käyttämiseksi paperikoneen kangassovellutuksissa. Taulukko 5 5 esittää rajaviskositeettiä verrattuna esimerkissä 1 käy tettyyn näytteeseen:

Taulukko 5: Rajaviskositeetti 10 Näytteen nimi Näyte n:o Rajavisko siteetti

Polyamidi 12,12 (veto 2,7X) 3533-56-1 0,67

Polyamidi 12,12 (veto 2,7X, 9 %:n relaksaatio) 3533-56-2 0,67 15 Alkuperäinen polyamidi-12,12 (veto 3,07X) esimerkki 1 3489-97-1 0,60

Jokainen kuitu kehrättiin samasta polyamidihartsista, jonka rajaviskositeetti oli 0,71 dl/g väkevässä rikkihapossa, ve-20 tämättömäksi, kehrätyssä tilassa olevaksi kuiduksi. Kehrätyssä tilassa olevasta kuidusta valmistettiin kaksi erilaista vedettyä näytettä: toinen vedettiin 2,7X ja toinen vedettiin 2,7X ja sitten suoritettiin 9 %:n relaksaatiovai-he. Molempia näytteitä testattiin niiden vetyperoksidikes-25 tävyyden suhteen.

Kummankin näytteet muodostettiin testihuovan osiksi esimerkissä 4 esitetyllä tavalla ja testin päättyessä kuidut : 1 arvosteltiin esimerkissä 4 esitetyllä tavalla. Tulokset on 30 esitetty taulukossa 6: • · «

II

• · e

Taulukko 6: Puristustestiarvot 15 92739 Näytteen nimi Testihuovan arvostelu 5 PA 12,12 (2,7X) 3533-56-1 3,3 PA 12,12 (2,7X, 9 %:n relaks.) 3533-56-2 3,3 10

Alkuperäinen PA 12,12 3489-97-1 4,0

Teollisuuden TN 12R vakio PA 6 3,5 15 Teollisuuden T-100 vakio PA 6,6 3,8 HMW PA 12 3,3 20

Jokainen suuren molekyylipainon omaava polyamidi 12,12 kuitu testattiin myös sen vetyperoksidikestävyyden suhteen esimerkissä 4 esitetyllä tavalla. Vertailua varten jokaiselle näytteelle laskettiin prosentuaalinen jäännösrajavis-25 kositeetti ja tulokset on esitetty taulukossa 3. Arvot osoittavat selvästi, että tämän keksinnön mukaisia polyami-di-12,12-kuituja sisältävillä kuiduilla on parempi kestävyys vetyperoksidin suhteen kuin vakiolla PA 6 tai 6,6 kuidulla ja se on verrattavissa huopiin, jotka sisältävät 30 polyamidia 12. Koska tämän päivän paperinvalmistusympäris-töstä tulee entistä vaativampi sekä kemiallisten että πιει kaanisten vaatimusten suhteen, parantunut kemiallinen kestävyys on olennaista ja se on polyamidi 12,12:n odottamaton ominaisuus. Alkuperäisen polyamidi 12,12 kuituesimerkin 35 vetyperoksidiarvot on esitetty samoin taulukossa 7 vertailua varten.

♦ 1 ·

Taulukko 7: Vetyperoksidikestävyys 16 92739 5 Näytteen nimi Jäännösrajaviskositeetti % PA 12,12 (2,7X) 82 3533-56-1 10 PA 12,12 (2,7X, 9 %:n relaks.) 3533-56-2 88

Alkuperäinen PA 12,12 87 15 3489-97-1

Grillon TN 12R 33 vakio PA 6 20 DuPont T-100 46 vakio PA 6,6 HMW PA 12 85 25

II

Claims (10)

17 92739

1. Paperikoneen huopa, jolla on lisääntynyt kestävyys pe-roksidin läsnäolon aiheuttamaa huononemista vastaan ja joka 5 käsittää kudotun alustan ja siihen kiinnitettynä paperiradan kanssa kosketuksiin tulevan kerroksen, tunnettu siitä, että vähintään toinen kerroksesta ja kudotusta alustasta käsittää polyamidi 12,12:n kuituja, jotka on muodostettu suulakepuristamalla polyamidi 12,12:n sulate, jonka 10 rajaviskositeetti on vähintään 0,65 dl/g.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen huopa, tunnettu siitä, että polyamidi 12,12:n sulate sisältää 0,2 - 1,0 paino-% antioksidanttia. 15

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen huopa, tunnettu siitä, että polyamidi 12,l2:n sulate sisältää 0,4 - 0,6 paino-% antioksidanttia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen huopa, tunnettu siitä, että antioksidanttina käytetään alfa-tokoferolia ja läheisiä rakenteita, difenyyliamiinin ja asetonin konden-saatiotuotteita, difenyyliamiinin ja yhteensopivan, amidi— funktionaalisuuden omaavan fenolisen stabilointiaineen 25 kondensaatiotuotteita.

5. Patenttivaatimusten 2-4 mukainen huopa, tunnet-t u siitä, että antioksidantti lisätään suulakepuristuk-sessa tai sitä ennen. 30

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen huopa, :* tunnettu siitä, että huopa käsittää kudotun alustan, joka sisältää joko loimi- tai kudesuunnassa polyamidi 12,12:n monofilamentteja, joiden rajaviskositeetti on vä- 35 hintään 0,60 dl/g.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen huopa, • · ’ · »a 92739 tunnettu siitä, että paperiradan kanssa kosketuksiin tuleva kerros on vanukuitukerros.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen huopa, 5 tunnettu siitä, että polyamidi 12,12:n filamentit tai monofilamentit vedetään ja alistetaan sitten valvottuun relaksaatioon vetämisen jälkeen.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen huopa, tunnettu 10 siitä, että relaksaatiovaihe käsittää 5 - 15 %:n relaksaation. φ li 19 92739