HU176373B - Process and apparatus for producing plastic-coated products,first of all fibrous products with metal wire or hemp heart - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés műanyaggal bevont termékek, főként fémhuzalból vagy kenderből kiképzett lélekkel ellátott szálas termékek előállítására.

Az ismert eljárások szerint különféle szálasanya- ⁵ gokat fonórózsák vagy fúvókák segítségével állítanak elő. Ezen eljárásokban azonban nincs lehetőség arra, hogy a szálakba ún. lelket, vagyis olyan erősítő elemet építsenek be, mely a műanyagok hidegfolyásából származtatható hátrányos hatásokat ¹⁰ kiegyenlíti.

így a többi között a halászhálókat poliamidszálakból szövik és ezeket a hálókat a fogásterületen esetenként extrém alacsony hőmérsékleten is használják, ilyen feltételek között viszont a háló ¹⁵ anyaga alacsony dermedéspontja következtében törékennyé válik.

A szóban forgó szakterületen ismert az is, hogy a hajózási gyakorlatban elteijedten alkalmazott 200-650 mm átmérőjű hajóköteleket kenderből ²⁰ gyártják, jóllehet a' kender a hajózás körülményei között elkerülhetetlenül rothad és ezért a hajóköteleket általában évenként cserélni kell.

Kis átmérőjű végtermék esetében viszont lehe- 25 tetlen a szálakat lélekkel ellátni, illetve a lélekként alkalmazható szerkezeti anyagokat műanyagköpennyel bevonni, így vékony szálak folyamatos bevonására alkalmas módszer a találmány tárgykörében eddig még nem vált ismertté. 30

A találmány feladata olyan megoldás kidolgozása, melynek segítségével extrém vékony lelkeket műanyaggal folyamatosan be lehet vonni.

A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a lelket aktivált polilaurinlaktámmal vonjuk be, az aktiválószert és/vagy a katalizátort a kihúzási irány értelmében közvetlenül a formázótér előtt elhelyezkedő keverőtérben adagoljuk az áramlásban tartott folyékony halmazállapotú polimerhez, a keverőtéren és a formázótéren keresztül legalább egy lelket vezetünk keresztül a kihúzás irányában, miközben bevonjuk a formáz ótérbe belépő polimerrel, melyet még a formázótér belsejében keményítünk ki.

A találmány szerinti eljárással egy egészen új megoldáshoz jutottunk, melynél olyan műanyagot alkalmazunk, amelyik különlegesen alacsony viszkozitással rendelkezik és viszonylag gyorsan kikeményedik. A szóban forgó, rendkívül alacsony viszkozitású polimer részben áramlási sebessége, részben az ezáltal a lélek felülete és a műanyag között létrejövő súrlódás következtében a formázótérben automatikusan centírozza a lelket. Minthogy a formázótéren belül kikeményedik a műanyag, egyrészt az egész eljárás folyamatos üzemben játszható le, másrészt további előnyeként a végtermékben a lélek pontosan centírozott.

A találmány szerinti eljárás célszerű foganatosítási módjainál a folyékony halmazállapotú polimert katalizátorként széndioxiddal telítjük, aktiválószer ként pedig fenil-izocianátot alkalmazunk, ahol célszerűen a katalizátort és az aktiválószert először a folyékony halmazállapotú polimer elkülönített adagjaiba keverjük be.

Előnyösnek bizonyult, ha a formázótér hőmérsékletét a polimer olvadási hőmérsékletének mintegy fele értékén tartjuk, valamint a keverőtér és formázótér nyomását 0,5 att érték alatt tartjuk.

A találmány szerinti berendezés lényege az, hogy a keverőkamrában egy célszerűen turbókeverőként kiképzett keverőelem van elrendezve, a keverőkamra pedig összefüggő, folytonos palásttal van behatárolva.

A berendezés ily módon történő kiképzése azért fontos, mert a keverőkamrában egyidejűleg átvezetett lelket a csövekből kiképzett formázóelemben a folyékony halmazállapotban levő polimerben kialakult áramlási viszonyok automatikusan centírozzák.

A találmány szerinti berendezés egy célszerű példakénti kiviteli alakjának formázóelemei koaxiálisán elrendezett, cserélhetően beépített csövek, a keverőkamra a formázóelemek és a telkekhez rendelt vezetőcsövek között van elrendezve, a kihúzás a keverőkamra kihúzás irányában vett hosszmetszetének kontúrvonala szívgörbe, vagy közel szívgörbe.

A találmány szerinti eljárással illetve berendezéssel bevonható lélek a többi között fémhuzal, így acélhuzal, vagy kenderszál lehet. A találmány szerint előállított monoszálak alakvisszanyerő képessége tapasztalataink szerint mintegy 80%-os értékre tehető. A folyékony halmazállapotban levő aktivált polilaurinlaktám viszkozitása közel azonos a víz viszkozitásával. A műanyag térhálósodásának illetve kikeményedésének rövid időtartama rendkívül kedvező, mert így a szálhúzáshoz szükséges formázóelem viszonylag rövid, de mégis elegendő a polimer kikeményítéséhez. Ezzel egyidejűleg a gyártás sebessége a rövid kikeményedési idő következtében nagyságrenddel megnövelhető.

A találmány tárgykörében ismert szokványos eljárásoknál a tulajdonképpeni szálképzőelem után még különlegesen nagy szerkezeti hosszúságú utókezelő készülékeket kell alkalmazni. Az utókezelés során egyebek között minden szálat az extrudálást követően egy külön technológiai lépésben meg kell nyújtani a szál szerkezeti méreteinek adott töréshatárok közé történő beállítására. A találmány szerinti megoldásnál ezt a kiegészítő műveletet teljesen el lehet hagyni.

A folyamatos szálképzést szivattyúk segítségével végezzük. Mivel a találmány szerinti berendezésben az üzemi nyomás a 0,5 att értéket nem haladja meg, a találmány szerinti eljárás nyomásmentes eljárásnak tekinthető.

A szivattyúkhoz viszonyítva a szál kihúzásának irányában elöl a kilépésnél egy záróelem van elrendezve. A szálképzés közben a szál kívánt helyes hőmérséklete 160 °C körül van. Ezért a berendezésnek a keverőkamráig terjedő részében a hőmérsékletet szintén 160 °C körüli értéken kell tartani. A formázóelemben viszont a hőmérsékletet a fenti munkahőmérsékletnek 0°C fölött számolva mintegy a fele értékére kell beállítani. A berendezés formázóelemének hőmérsékletét azért kell alacso1 nyabbra beállítani, hogy a folyamatos gyártás során egyébként fellépő hőtorlódást elkerülhessük.

A műanyaghoz aktiválószereket és katalizátorokat kétféle módon lehet adagolni, nevezetesen ezeket vagy a keverőkamrába lehet bevezetni, vagy a folyékony halmazállapotú polimer elkülönített adagjába keverten lehet a műanyaghoz vezetni. A két lehetőség közül az utóbbi előnyösebb, mivel az aktiválószereknek és katalizátoroknak már a bevonás pillanatában hatékonyaknak kell lenniük. Ezzel az intézkedéssel viszont az aktiválószerek és katalizátorok hatékonnyá válásához szükséges időt rövidíthetjük. A szóban forgó technológiai idő csökkentése azért is fontos, hogy a térhálósodás idejét a lehető legjobban csökkenthessük.

Tapasztalataink szerint a polimer külön áramában bevezetett aktiválószerek és katalizátorok alkalmazása azért előnyösebb, mert az önmagukban bevezetett adott aktiválószer és katalizátor elkeveredéséhez is idő kell. Ez az időtartam 15—30 perc között van. Az alkalmazott aktiválószerek és katalizátorok ún. kontaktanyagok, melyeknek egy meghatározott elgázosodási hőmérsékletet kell elérniük. A keletkezett gázokat viszont a rendszerből el kell távolítani úgy, hogy a szóban forgó vegyületek hatékonyságát csak a folyékony halmazállapotú komponens hordozza.

Turbókeverőként különösen előnyös az ún. hátrametszett turbókeverő alkalmazása, mely 15°-os hátsó letöréssel ellátott tárcsaként van kiképezve*. A szóban forgó letörés szögértékét a keverőkamrának az ún. peremezéséhez viszonyítjuk, melyet a továbbiakban még részletesen ismertetni fogunk.

A keverőkamrát úgy kell kiképezni, hogy a keverési folyamat közben illetve a turbókeverő működése közben az áramlási irány értelmében hátul teljesen lekerekített és sima felületek legyenek és ennek révén a turbókeverő meghajtásával a keverőkanura végszakaszában alakuljon ki az anyagkeveredés. A fenti meggondolások következtében a' keverőkamra keresztmetszetének ún. szív keresztmetszetnek kell lennie, mert ezáltal érhetjük el a keveredő anyag szükséges megnyugvását.

A találmányt a továbbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti berendezés hosszmetszete, a

2. ábra a találmány szerinti berendezés egy változata részletének metszete.

Az összekeverendő anyagokat nevezetesen a hígfolyós polimert, az aktiválószert étvágy a katalizátort az 1 nyű iránya értelmében vezetjük be a berendezés 9 keverőkamrájába, melynek hátoldala az 1. ábrán jól látható módon szívkeresztmetszetűre van kiképezve. Az említett anyagok a 9 keverőkamrában egy a 2 nyíl segítségével értelmezett tórusszerű áramlási képet mutatnak. Ezt követően az anyagok a 3 nyfl értelmében áramlanak tovább a 9 keverőkamra szívszerűen kialakított hátfala mentén és egy forgómozgással menesztett 10 keverőelemre jutnak, mely célszerűen turbókeverőként van kiképezve. A 10 keverőelem segítségével kerülnek az említett komponensek a 4 nyilak értelmében nyugalmi állapotba, majd ezt követően az 5 nyilak értelmében lépnek be a formázótérbe.

A 9 keverőkamra a keverék áramlási iránya értelmében elöl ferdén, célszerűen kúpszerűen kiképzett 6 és 7 palástokkal van behatárolva, melyekkel megakadályozzuk, hogy a keverékben örvények keletkezhessenek. A célszerűen trapézkeresztmetszettel kiképzett 10 keverőelem felülete a gyakorlatban elérhető legfinomabb tükrös kiképzésű.

A 10 keverőelem egy 15 motorról van a közbeiktatott 8 tengelykapcsolóval meghajtva. A β tengelykapcsoló megbontásával a 15 motort kiemelhetjük a berendezésből.

A rajzon bemutatott berendezéssel gyártott szálaknak kenderszálból vagy huzalból képzett 16 lelkűk van. A 16 lelkek a 11 nyű iránya értek mében egy 12 perselyen keresztül lépnek be a berendezésbe, majd 13 vezetőrudak furataiba jutnak. A 13 vezetőrudaknak a 16 lelkek mozgásiránya, a kihúzási irány értelmében vett végénél 14 gyűrűk vannak elrendezve, ezek képzik a 13 vezetőrudak és a 9 keverőkamra összeköttetését. A 16 lelkek az 5 nyű irányának megfelelő mozgásértelemben kerülnek a csőszerűén kiképzett 17 formázóelemekbe és ezekben a 20 pont síkja körül keményedik ki a 16 telkekre felvitt polimer. Ennek megfelelően értelemszerűen a 17 formázóelemeknek a 20 pontot megelőző szakaszában a 16 telkek még folyékony műanyaggal vannak bevonva. A találmány szerinti eljárásnál tehát a 16 telkeket először át kell fűzni a berendezésen, az ezt követő folyamatos kihúzás során viszont a 20 ponttól, mint határtól számítva már megszilárdult műanyagbevonattal lépnek ki a berendezésből.

A megszilárdult műanyaggal bevont 16 telkek vagyis a találmány szerinti eljárással előállított szálak a 22 torkoknál lépnek ki a 17 formázóelemekből. Majd ezt követően a 23 terelőfejjel megvezetve kerülnek egy feltekercselő készülékbe, melyet rajzunkon nem tüntettünk fel. Ezt követőéit a találmány szerinti eljárással előállított szálakat tetszőleges és önmagában ismert módon tehet kötéllé fonni, vagy más módon késztermékké feldolgozni.

A 17 formázóelemek hőmérsékletük beállítására, ahol ez a hőmérséklet a polimer 0 °C fölött számított üzemi hőmérsékletének fele értékére tehető, egy 18 hűtőtérrel vannak körülvéve, melyben a 19 és 21 vezetékekkel valamilyen önmagában ismert hűtőközeget keringtetünk.

A 2. ábrán feltüntetett kiviteli változatnál az 1. ábra kapcsán ismertetett módon a 24 nyíl irányában vezetjük be az újszerű műanyagot a berendezés 30 keverőkamrájába, mégpedig ismét úgy, hogy a polilaurinlaktám, valamint az aktiválószer és/vagy a katalizátor külön áramokban vannak bevezetve. E kiviteli változatnál a 30 keverőkamra függőleges síkban felülről lefelé megdöntött alakban van kiképezve és a fentiekben elmondottak szerint tükrösített felületekkel van behatárolva. A 30 keverőkamrában az anyagok tökéletesen vagy közel tökéletesen keverednek és megnyugszanak. A keverék szabad áramban halad tovább a 31 nyfl iránya értelmében és lép be egy 32 kiöntőcsőbe, majd abból kilépve hagyja el a találmány szerinti berendezést. A 32 kiöntőcsövet tetszőleges bevonószerszámhoz lehet csatlakoztatpi, csövek vagy más idomdarabok műanyaggal való bevonására. Fentiekből következik, hogy a találmány szerinti 5 eljárással nem csak és nem kizárólag szálas termékek állíthatók elő.

A 30 keverőkamra egy 33 köpenyben van elrendezve, melynek belsejében egy 36 csövön bevezetett hűtő- vagy fűtőközeg áramoltatására alkal10 más 35 gyűrűs tér van kialakítva. A 30 keverőkamrát lezáró 34 fedél a kerülete mentén adott osztásban elrendezett 37 csavarokkal van rögzítve. A 37 csavarok oldásával egyszerűen és gyorsan tehet a 30 keverőkamrához hozzáférni, illetve azt 15 kitisztítani.

A találmány szerinti megoldás leglényegesebb előnyét abban jelölhetjük meg, hogy az tetszőleges formájú létekkel ellátott vagy anélküli műanyag termékek előállítására alkalmas, ahol ezek anyagi 20 tulajdonságai és élettartama rendkívül kedvező.

Claims (2)

1. 25 1. Eljárás műanyaggal bevont termékek, főként fémhuzalból vagy kenderből kiképzett létekkel ellátott szálas termékek előállítására, azzal jellemezve, hogy a lelket aktivált polilaurinlaktámmal vonjuk be, az aktiválószert és/vagy katalizátort a kihúzási 30 irány értelmében közvetlenül a formázótér előtt elhelyezkedő keverőtérben adagoljuk az áramlásban tartott folyékony halmazállapotú polimerhez, a keverőtéren és a formázótéren keresztül legalább egy telket vezetünk keresztül a kihúzás irányában, miközben bevonjuk a formázótérbe belépő polimerrel, melyet még a formázótér belsejében keményítünk ki.

   2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a folyékony halmazállapotú polimert katalizátorként széndioxiddal telítjük, aktiválószerként pedig fenil-izocianátot alkalmazunk.

   3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a katalizátort és az aktiválószert először a folyékony halmazállapotú polimer elkülönített adagjaiba keverjük be.

   4. Az 1-3. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a formázótér hőmérsékletét a polimer olvadási hőmérsékletének mintegy fele értékén tartjuk.

   5. Az 1—4. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a keverőtér és a formázótér nyomását 0,5 att érték alatt tartjuk.

   6. Berendezés az 1-5. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a keverőkamrában (9, 30) egy célszerűen turbókeverőként kiképzett keverőelem (10) van elrendezve, a keverőkamra (9, 30) pedig összefüggő, folytonos palásttal van behatárolva.

   7. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy formázóelemei (17) koaxiálisán elrendezett, cserélhetően beépített csövek.

   9. A 6-8. igénypontok szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a keverőkamra (9, 30) kihúzás irányában vett hosszmetszetének kontúrvonala szívgörbe vagy közel szfvgörbe.

   8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a keverőkamra (9, 30) a formázóelemek (17) és a telkekhez (16) rendelt vezetőcsövek (13) között van elrendezve.
2. 2 rajz, 2 ábra

   814146 - Zrínyi Nyomda, Budapest

   A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

   176372

   Nemzetközi osztályozás: B 29 C 13/00, D 06 M 15/00

   Nemzetközi osztályozás: B 29 C 13/00, D 06 M 15/00

   Fig. 2