KR940005922B1 - 응용 방사물질의 냉각장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

응용 방사물질의 냉각장치 및 방법

제 1 도는 필라멘트실 흐름내에 위치한 본 발명의 장치를 보여주는 개략도.

제 2 도는 본 발명의 장치의 밸브가 닫힌 상태에서의 상단부를 보여주는 개략도.

제 3 도는 제 2 도의 확대 상세도.

제 4 도는 제 1 도의 하단부의 확대 개략도.

제 5 도는 다공성 분산수단에 걸친 압력강하(△P)와 냉각제의 질량속도간의 관계를 보여주는 도면.

제 6 도는 안내부재, 배플, 그리고 냉각제 흐름 프로파일을 보여주는 제 1 도와 유사한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 노즐판 2 : 중심못

3 : 경사진 덮개 4 : 환형 개구

5 : 냉각제 분산수단 6 : 필라멘트실

7 : 도포장치 8 : 냉각제 입구

9 : 안내부재 10 : 통로

11 : 전향장치 12 : 관

13 : 기공 14 : 액체입구

15 : 도포구 16 : 수집기

17 : 액체 반송구 18 : 요부

19 : 밸브시트 20 : 밸브 닫음 수단

21 : 바닥부 22 : 개구

23 : 안내부재 24 : 냉각제 흐름 프로파일

25 : 부압 26 : 배플

27 : 개구

본 발명은 용해 방사 필라멘트실을 냉각할 수 있을 뿐 아니라 필라멘트실이 냉각된 후에 필라멘트실을 조절할 수 있는 장치에 관한 것이다.

용해 방사 공정에 있어서, 용해 물질의 흐름은 다수개의 필라멘트실로 분할되며 응고점 이하의 온도로 냉각되어 바라는 생산품을 형성한다. 유리 전이점 이하의 점까지 냉각이 실행되는 것이 또한 바람직하다. 일단 이것이 수행되면, 상기 필라멘트실은 인발되고 종래의 방식으로 감기게 된다. 고품질의 생산품을 생산하기 위하여 상기 용해물은 가능한 균질하여야 하며 냉각 조건이 일정한 것일 필수적이다.

또한, 상기 용해물의 균질성은 열분해에 의해 악영향을 받는다. 상기 용해물의 인발이 느리거나 정체되는 구역이 없어야 하며, 이는 상기와 같은 것들이 필라멘트실의 둘러 붙게하거나 끊어지게 하기 때문이다. 이것은 그안에 다수개의 개구를 갖는 둥근 노즐을 사용함으로써 최적으로 수행될 수 있다.

그러나, 상기와 같은 노즐은 그로부터 생성되는 필라멘트실의 냉각이라는 면에서 볼때 몇몇 불리한 점을 갖는다. 때때로, 이것은 상기 필라멘트실을 가로질러서 공기의 횡단 흐름을 불어냄으로써 수행된다. 이것을 수용하기 위하여, 노즐의 직경이 매우 크고 판당 개구의 수가 매우 적어야만 한다. 또한, 상기 횡단 흐름 근처의 필라멘트실은 그 반대편에 있는 필라멘트실 보다 더욱 급격히 더 큰 정도로 냉각된다. 상기 개구의 수와 그로부터의 방출이 증가되면, 상기 차이는 더욱 증폭된다. 상기 작용은 확장 행동의 균일성, 파단시의 신장률, 수축 그리고 착색 등의 특성에 역영향을 미친다.

전술한 문제점에 대한 하나의 "해결책"은 그 안에 2000 내지 3000개의 개구를 갖는 사각형 노즐을 제공하는 것이다. 이것은 최대 600 내지 800개의 개구를 가지는 둥근 노즐에 대체될 수 있을 것이다. 그러나, 그 형태 때문에 사각형 노즐은 둥근 노즐보다 용해물의 흐름을 방해하는 경향이 더욱 크다. 명백하게, 모서리 근방의 개구들은 중앙부의 개구들보다 적은 처리량을 갖는다. 이러한 차이는 바람직한 것이 아니며, 상기 이유로 하여, 사각형 노즐은 둥근 노즐로 고체되어야만 한다.

또다른 해결책에 대한 모색은 방사상으로 대칭인 개구들을 매우 많은 수 포함하는 원형 노즐을 사용하는 것이다. 공기류는 횡단 방향으로 도입되지 않으며, 대신 모든 방향으로부터 방사상으로 도입된다. 미합중국 특허 제3,299,469호에 상기와 같은 공정이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 공정 또한 심각한 문제점을 나타낸다. 공기가 내측으로 불어들어갈때 공기가 필라멘트실 간의 간격을 감소시키면서 필라멘트실을 압축하는 경향이 있다. 대개의 경우, 상기 필라멘트실은 실제적으로 서로 접촉하며, 필라멘트실이 아직 냉각되지 않았기 때문에 융합이 발생한다. 반면에, 냉각 매체 흐름이 외측으로 향할 경우 상기 필라멘트실은 상호 떨어지는 방향으로 날리며 필라멘트실들이 빽빽해지는 경향이 거의 또는 전혀 없다.

또한, 내측으로 흐를 경우, 상기 공기는 섬유실 뭉치의 중심부로 이동할때 가열된다. 그러므로, 상기 점에서 그 효과가 극히 감소된다. 그러나, 상기 흐름이 반대방향으로 흐른다면 가장 차가운 공기가 중심부에 도입되며 필라멘트실의 원주부에 도달할때 가열된다. 그러나, 상기 지점에서 외부 공기가 상기 물질을 냉각하는데 일조할 수 있다. 그러므로, 대기 공기가 가장 필요한 장소에서 유용하게 사용된다.

미합중국 특허 제3,858,386호, 제3,969,462호 및 제4,285,646호 그리고 유럽 특허 제40,482호 및 제50,483호는 중심부로 부터 외측으로 불어내는 방식을 광범위하게 개시한다. 그러나, 상기 상황에서는 공기류의 도입이 극히 난이하여 의심이 여지없이 상기 이유로 하여 전술한 공정은 수용하기가 매우 곤란하다는 것이 밝혀졌다.

전술한 타입의 공기류가 하부에서 도입되고 상부로 흐른다면 상기 흐름은 필라멘트실 경로를 가로질러 흐른다. 상기와 같이 장치를 사용할때 상기 존재하는 팔라멘트실을 나란히 움직이는 두개의 다발로 나누는 것이 필요하다. 이러한 방식에서는 새로이 방시된 필라멘트실은 공기류 도입관에 의해 방해받지 않는다. 상기와 같은 공정은 미합중국 특허 제4,285,646호(제 2 항 6 내지 68줄)에 개시되어 있다. 상기 공정에는 다수의 불리한 점이 있다. 방해, 예를들어 필라멘트실의 파단, 노즐 변경, 세척 등에 의해 야기된 중지 이후에 상기 동작을 시동할 필요가 있을때 매우 난이한 점이 발생한다. 상기 예시된 특허들은 이러한 문제에 대해 언급하지 않고 있다. 이러한 점에서 충분히 강하지 못하며 매우 끈적끈적한 상기 섬유는 상기 공기 방출구에 쉽사리 접착한다. 그후 상기 섬유는 파단되며 상기 섬유에 붙어 있는 다른 섬유도 또한 파단된다. 전술한 바는 매우 심각한 문제이기 때문에 비록 숙련된 사람일지라도 상기 공정을 적절하게 조절하는데 매우 곤란을 겪을 것이다.

전술한 문제점들을 해결하기 위하여, 미합중국 특허 제4,285,646호 및 유럽 특허 제40482호 그리고 유럽 특허 제50483호에는 일군의 노즐을 통하여 상부 중앙으로부터 공기류를 도입하는 것을 개시한다. 그러나, 다른 경우에서와 같이, 상기 해결방안은 또 다른 문제를 야기한다. 상기 노즐내의 용해물은 냉각되면 바라지 않는 파단을 야기하기 때문에 공기류에 의해 냉각되지 않아야 한다. 또한 상기 공기류도 뜨거운 노즐에 의해 가열되지 않아야 한다. 그러므로 상기 공기류돠 노즐은 상호 격리되어야 한다. 전술한 바를 수행하기 위한 한가지 방법은 노즐의 직경을 둥근 노즐이 더이상 방사상 대칭형의 용해물 흐름을 공급하지 않는 점까지 증가시키는 것이다.

상기와 같은 불리한 점들을 피할 수 있는 용해 방사 필라멘트실을 외측으로 불어내기 위한 냉각 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기 냉각된 필라멘트실을 적절한 액체, 예를들어 조절제로 도포할 수 있는 장치를 제공하는 것도 본 발명의 목적중의 하나이다.

본 발명에 따라서, 상기와 같은 장치는 그를 통하여 상기 용해물이 흐르도록 개조된 다수개의 통로를 가지며 그에 의해서 필라멘트실의 흐름을 형성하는 노즐판을 포함한다. 냉각체 분산수단은 상기 노즐판의 하류측 필라멘트실의 흐름내에 위치된다. 상기 분산수단은 그 축이 실체적으로 상기 흐름에 수평인 실린더 형태이다. 냉각제(바람직하게는 공기)는 냉각제 공급원을 상기 수단에 연결하는 입구를 통하여 도입된다. 상기 수단의 실린더형 벽은 다공성이며 상기 냉각제가 상기 벽을 통하여 외측으로 불어나가며 상기 필라멘트실에 충돌한다. 상기 노즐을 통한 통로가 동심으로 배치되는 것이 바람직하며 상기 통로가 다수개의 원을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

냉각제가 상기 수단의 하류측 단부로부터 도입되고 필라멘트실 흐름의 반대방향으로 이동하는 것도 바람직하다. 상기 장치의 바람직한 형태에 있어서, 환형 개구부가 상기 상류측 단부에 제공된다. 상기 냉각제 입구와 상기 분산수단 사이의 연결점으로부터 상기 분산수단의 상류측 단부에까지 관이 존재한다. 상기 관은 상기 분산수단을 통하여 발생하고 상기 노즐판 근처의 환형 개구를 통하여 빠져나가는 비교적 강력한 공기류를 운반한다. 상기 개구는 상기 노즐판이 냉각되지 않도록 외측 하류측으로 각을 이루는 것이 바람직하다.

또한 상기 분산수단의 상류측 단부로부터 연장되고 그 하류측 단부에서 상기 관 상의 밸브시트와 공조할 수 있는 뾰족한 못(spike)이 제공된다. 상기 분산수단이 먼저 새로 개시된 필라멘트실 흐름내에 위치될때 상부로부터 강한 공기류는 상기 분산수단와 냉각되는 필라멘트실 사이에 접촉이 전혀 없도록 한다. 상기 분산수단이 상기 노즐판을 향하여 이동함에 따라(필라멘트실의 흐름에 평행하게) 상기 못은 상기 못의 반대쪽 단부를 밸브시트에 대해 누르는 노즐판에 대하여 압력을 가하며 그에 의해서 상기 공기류를 중단시킨다.

물론, 상기 실린더 벽의 다공성 특성은 그 전체 길이에 걸쳐서 공기가 외측으로 흐르게 허용한다. 방사 공정이 일단 개시되면 상기 흐름은 필요한 냉각을 제공하기에 충분하다.

본 발명은 다수의 냉각매체 설비를 포함한다. 또한 상기와 같은 매체는 상이한 온도일 수 있으며, 수분 함량이 상이하고, 다양한 지점에서 상기 필라멘트실 흐름에 도입될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 냉각, 가습등에 실체적으로 융통성을 제공한다.

상기 분산수단이 필라멘트실 흐름내로 이동하거나 외측으로 이용할 수 있도록, 예를들어 노즐판에 평행한 방향으로 이용할 수 있도록 장착되는 것이 본 발명의 특징이다. 이것은 상기 분산수단이 상기 흐름에 실체적으로 수직인 경로를 따라 이동하도록 하는 단순한 선회배치에 의해 발생할 수 있다.

상기 공기 입구는 상기 흐름에 대하여 실체적으로 수직이며 상기 흐름에 평행한 방향의 치수는 상대적으로 큰 반면에, 상기 흐름의 방향에 수직인 치수가 상대적으로 얇은 단면을 갖는 것이 바람직하다. 이것은 상기 필라멘트실의 통로에 최소한 장애를 준다. 또한 냉각제 입구의 상류측 모서리에는 세리믹 코팅이 제공되거나 또는 필라멘트실 전향 장치로서 작용하는 세라믹 요소(예를들어, 봉 또는 반쪽 조개껍질)를 지지한다. 이것은 필라멘트실의 분해에 의해 야기될 수 있는 방해 또는 간섭을 피하는데 일조하기 위함이다.

상기 필라멘트실을 조절제와 같은 액체로 도포하는 것이 보통 바람직하기 때문에 본 발명은 그와 같이 하기 위한 수단을 제공한다. 상기 분산수단의 하류는 필라멘트실에 접촉되도록 개조된 원주 채널을 포함하는 도포구이다. 도포제액의 원천을 상기 원주 채널과 연결하는 액체 입구가 제공된다. 그러므로, 필라멘트실이 인발될때 상기 필라멘트실은 상기 채널에 접촉하게 되며 상기 액체로 도포된다. 어떤 과도한 액체의 흐름도 액체 반송구가 제공된 도포구의 하류의 반송채널내로 흐르며 액체 반송구는 상기 과도한 액체를 제거하며 상기 흐름으로부터 떨어지게 이동한다.

상기 장치의 바람직한 형태에 있어서, 액체 입구와 액체 반송구 모두는 냉각체 입구내에 위치된다.

본 발명의 특징은 냉각제가 인입구를 떠나고 분산수단의 다공성 벽에 들어가는 점에 인접한, 적절하게 형성된 부재를 사용하는 것이다. 적절하게 형성된 배플등과 같은 설비를 제공하므로써, 상기 냉각제의 압력이 떨어지며 따라서 필라멘트실을 방사상 내측으로 인발되게 한다. 이것은 필라멘트실이 도포수단에 접촉되게 하며 조절제가 확실히 도포되게 한다.

상기 분산수단의 내부 구성시에 특히 유의하는 것이 바람직하다. 본 발명의 특징은 냉각제 흐름의 프로파일을 변형하거나 조절하기 위하여 유선형 부재 또는 가변부재를 그 내부에 제공하는 것이다. 즉, 상기 다공성 벽을 통한 냉각제의 유속이 그 구역에 따라서 변화됨으로써 보다 많은 냉각이 필요한 흐름내의 지점에 냉각제 흐름이 집중되게 한다. 통상의 지식을 갖춘자라면 그와 같은 부재를 만들 수 있으며, 냉각제의 총량 및 다공성 벽의 흐름에 대한 저항을 고려하여 적절한 위치에 위치시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 중요 기념은 냉각제 흐름에 대한 다공성 벽의 저항으로 인한 압력차(△P)를 조절하는 것이다.

상기 압력차는 다음 관계를 만족시키며,

여기서,

은 시간당 다공성 벽 1cm²면적당 냉각제 유량이며, △p는 Pa 단위로 표시된다.

제 5 도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 작동 영역은 실험적으로 결정된 곡선 II 및 III 사이이다. △p가 곡선 III 이하로 떨어지면, 냉각 매체의 바람직한 흐름 프로파일을 얻는 것이 불가능하며, 분산수단을 통과한 후 그 흐름은 충류가 되지 못한다는 것을 발견하였다. 필라멘트실에 충돌하는 전술한 층류는 필라멘트실의 일정 특성 즉, 신장률, 장력, 직경 등을 유지하기 위해 실 방사 및 염색과정에 있어서의 문제들을 회피하는데 매우 바람직하다는 것을 알았다. 곡선 II의 제한을 준수하지 않으면, 바람직한 양의 냉각제를 제공하는데 필요한 압력이 너무 높기 때문에, 실제 문제로서, 상업이 가동이 얻어질 수 없다. 그러므로, △p는 전술한 두 곡선사이에 유지되어야만 한다. 본 발명을 보다 개선하는 것으로서, △p의 최대치는 10KPa이며, 바람직하게는 7KPa이다.

부언하면, △p는 상기 분산수단 내측의 압력과 외측의 압력간의 차이이다. 그러므로, 상기 벽의 개구가 너무 크면 그를 통과하는 냉각제는 분산수단 외측에서 와류가 될 것이다. 전술한 이유로 하여 이것은 바람직하지 못하다. 반면에 상기 개구가 너무 작으면 상기 장치는 운용 비용이 과도하게 되며 따라서 비경제적이된다. 그러므로, 전술한 식에 따라서 상기 흐름을 조절하므로써 상기 분산수단 외측에서의 적절한 바람직한 충류가 얻어진다.

상기 장치를 구성하는 물질은 특정되지 않으며, 일반적으로 종래 기술에 공지되어 있다. 예를들어, 상기 냉각제 분산수단은 소결금속, 여과망 또는 강화 여과판일 수 있다. 분명히 다른 물질들도 이에 대체 사용될수 있다. 필수적으로 상기 분산수단은 공기가 그 벽을 용이하게 통과하여 흐를 수 있도록 비교적 다공성 이어야만 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

노즐판(1)에 뜨거운 용해물이 흐를 수 있도록 다수의 통로(10)가 제공된다. 특히 제 1 도에서 볼 수 있듯이, 필라멘트실(6)은 노즐판(1)과 통로(10)로 부터 방사되며 필라멘트실 안내부재(9)에 모여진다. 그후, 상기 필라멘트실들은 일반적인 방식으로 꼬여지고 감겨진다. 필라멘트실(6)의 흐름내에 분산수단(5)이 위치된다. 상기 분산수단(5)은 일반적으로 실린더형이며 바닥부(21)에서의 밸브시트(19)까지 연장된 관(12)을 포함한다. 상기 분산수단(5)에는 환형개구(4)를 형성하는 경사진 덮개(3)가 제공된다. 중심 못(2)에는 상기 밸브시트(19)와 공조하도록 만들어진 밸브 닫음 수단(20)이 제공된다. 노즐판(1)은 상기 중심 못(2)의 상단부를 수용하는 요부(18)를 가진다. 냉각제 입구(8)는 냉각제 공급원에 연결되며 그다른 단부는 바닥부(21)에서 분산수단(5)에 결합된다. 바닥부(21)에는 상기 냉각제(바람직하게는 공기)가 통과할 수 있는 다수개의 개구가 제공된다. 상기 분산수단(5)의 측벽에는 개구(22)를 통하여 흐르는 냉각제가 상기 벽을 통하여 방사상 외측으로 흐르고 필라멘트실(6)에 충돌하도록 기공(13)이 제공된다.

동시에, 상기 냉각제의 주류가 관(12)을 통하여 흐르고 밸브(19)에서 빠져나간다. 그후 냉각제가 환형 개구(4)를 통하여 흐르고 노즐판(1) 근처의 필라멘트실의 단부에서 필라멘트실(6)에 충돌한다.

분산수단(5)에는 또한 도포장치(7)가 제공된다. 제 4 도에 도시되듯이 상기 장치는 도포구(15)와 연결된 액체 입구(14)를 포함한다. 상기 도포구는 상기 분산수단(5)의 하부를 에워싸는 환형 채널의 형태를 취한다. 팔라멘트실(6)은, 필라멘트실 안내부재(9)를 통하여 인발될때, 도포구(15)에 접촉하며 그에 의해서 도포된다. 과도한 도포액은 수집기(16)에 모여지고 액체 반송구(17)를 통과하여 흐름으로써 상기 장치의 외부로 이송된다. 상기 도포액은 일반적으로 상기 필라멘트실(6)을 조절하기 위한 조절제나, 상기 필라멘트실에 도포하고자 하는 어떤 액체여도 무방하다.

냉각제 입구(8)가 실질적으로 필라멘트실(6)의 흐름에 수직으로 통과하기 때문에, 상기 장치의 바람직한 형태에 있어서 상기 냉각제 입구(8)의 그 축에 대해 수직으로 파단한 단면은 수평방향으로 가늘고 수직방향으로 길게, 제 1 도에 도시된 바와 같은 형태를 취하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 형태는 필라멘트실(6)의 흐름을 방해할 수 있는 면적을 최소화한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 필라멘트실 전향장치(11)가 입구(8)의 상류측에 제공된다. 이것은 필라멘트실(6)이 입구(8)에 접착되는 것을 방지하기 위하여 세라믹 코팅 또는 세라믹 요소(예를들어, 봉 또는 조개껍질)일 수 있다.

제 6 도에 있어서, 안내부재(23)가 분산수단(5)내에 제공되며, 상기 안내부재는 상류 단부 인접구역에서는 보다 높은 압력을 제공하고 하류 단부 인접구역에서는 낮은 압력을 제공하도록 만들어진다. 상기 프로파일(24)이 상기 하류 단부에서 부압(25)을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 형태는 필라멘트실이 상기 점에서 분산수단(5)에 인접하여 걸리게하며, 따라서 조절제 도포수단에 양호하게 접촉되도록 한다. 상기와 같은 부압을 생성하기 위한 수단으로서 개구(27)를 구비한 배플(26)이 제공된다. 이것이 상기 냉각제가 분산수단(5)에 도입되는 점이다.

작동에 있어서, 용해 방사는 필라멘트실(6)의 흐름내에 분산수단(5)이 없는 상태로 개시된다. 분산수단(5)의 그후 상기 흐름내로 선회하며 상기 흐름에 평행하게 노즐판(1)을 향하여 이동한다. 상대적으로 강력한 냉각제 흐름이 관(12), 밸브시트(19)를 통하여 환형 개구(4) 밖으로 흐른다. 상기 흐름은 상기 장치가 상류로 이동하면서 상기 필라멘트실을 상기 장치로 부터 떨어지게 하며 그에 의해서 바람직하지 못한 필라멘트실의 걸림, 접착, 그리고 파단을 최소화한다. 상기 분산수단(5)이 정위치되면 중심 못(2)은 노즐판(1)내의 요부(18)에 접촉한다. 이것은 밸브닫음수단(20)을 제 2 도에 도시된 바와 같이 밸스시트(19)상에 위치 시킨다. 이것은 냉각제의 흐름이 더이상 필요하지 않은 때에 개구(4)를 통하여 흘렀던 냉각제의 흐름을 차단한다. 물론, 상기 냉각제는 분산수단(5)의 기공(13)을 통하여 계속 흐른다.

유사하게, 상기 분산수단(5)이 필라멘트실(6)의 흐름으로부터 제거되어야 할때(예를들어, 어떤 이유로 하여 방사가 중단될때) 그 작동은 유사하다. 분산수단(5)이 노즐판(1)으로부터 떨어지면 밸브닫음수단(20)은 밸브시트(19)로부터 분리된다. 상기 냉각제는 다시 개구(4)를 통하여 흐르며 필라멘트실(6)이 상기 분산수단(5)의 어떤 부분과도 접촉되지 않도록 유지한다.

본 발명은 종래 기술보다 중요하고 가치있는 잇점을 다수 제공한다. 냉각제가 하부로부터 도입되기 때문에(본 장치의 바람직한 형태) 환형 노즐을 사용하는 것이 가능하며 방사상 대층으로 용해물의 흐름을 제공할 수 있다. 또한, 노즐을 격리시키는데 대한 문제도 없으며 상기 용해물을 조기에 냉각시키는 경향도 없다. 또한, 본 발명에 의한 장치는 방사 흐름을 변경시키지 않고도 개장(改裝)할 수 있다.

본 발명의 분산수단은 상기 필라멘트실 경로의 내측 그리고 외측으로 필라멘트실의 흐름에 대하여 수직으로 선회할 수 있다. 또한 팔라멘트실의 흐름에 평행하게 노즐판을 향하여, 그리고 노즐판으로 부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 이것은 상기 분산수단을 필라멘트실을 최소한으로 간섭하면서 필라멘트실의 흐름내로 도입하는데 일조한다.

상기 장치가 도입되면, 방사가 시작된 후에, 상기 강력한 냉각제 흐름이 상기 장치의 상류단부의 환형 개구로부터 방출된다. 이것은 필라멘트실이 상기 분산수단으로 부터 떨어지게 하며 실체적으로 필라멘트실의 걸림, 접합 그리고 파단을 방지한다. 상기 분산수단이 방사에 적절한 위치로 상류로 이동하면 상기 중심 못은 노즐판의 하측에 의해 하류쪽으로 밀린다. 이것은 상기 관의 정상부에서 밸브를 닫으며 냉각제의 흐름이 더이상 필요치 않을때 상기 냉각제의 강한 흐름을 차단한다. 상기 분산수단이 상기 필라멘트실의 흐름으로부터 떨어질때도 그 작용은 유사한다. 다시, 강한 냉각제 흐름은 상기 분산수단이 상기 필라멘트실 흐름으로부터 선회하여 벗어날때까지 필라멘트실을 상기 분산수단으로 부터 격리유지한다.

종래 기술과는 달리 필라멘트실을 두 묶음으로 분할할 필요는 없다. 상기 냉각제 흐름은 둥근관을 통하여 도입되지 않으며 평면 채널을 통하여 도입된다. 이것은 상대적으로 필라멘트실 흐름에 대해 작은 면적을 부여하는 반면에 필라멘트실 흐름 방향에서는 상대적으로 길다. 상기 채널의 상류측에 필라멘트실 전향장치(일반적으로 세라믹)를 제공하는 것은 필라멘트 흐름의 바람직하지 못한 접착 그리고/또는 방해를 방지한다. 이것은 예를들어, 봉 또는 반쪽셸일 수 있다.

필라멘트실의 코팅이 선회 가능한 공기 입구 상부 상기 수단의 하단부에서 발생하는 것이 또한 본 발명의 특징이다. 상기 도포 용액이 일반적인 조절제(99%물)이기 때문에 용이하게 부가될 수 있으며 과도한 용액은 모아지고 그 공급원으로 반송된다. 도포수단의 위치는 도포가 필라멘트실이 느슨하고 케이블 가닥으로 짜여지기 전에 발생하기 때문에 중요하다. 이것은 필라멘트실이 상기 냉각제 입구 위로 부드럽게 통과하도록 하며 상기 액체의 일부가 필라멘트실이 필라멘트실 안내부재 내에서 압축되기 전에 증발할 수 있는 기회를 제공한다. 여러가지 요소들 중에서 상기 증발이 필라멘트실의 냉각에 일조한다.

상기 수집기는 과도한 도포액을 수용하며 상기 도포액을 액체 반송구를 통하여 그 공급원으로 반송한다. 상기 액체 입구와 액체 반송구 모두가 냉각제 입구내에 위치되었다는 것을 주의해야 한다. 상기와 같이 함으로써 필라멘트실 흐름의 간섭이 더욱 최소화된다.

용해 방사 필라멘트실용 액체 코팅 장치는 미합중국 특허 제4,038,357호에 개시되어 있다. 그러나 상기에 개시된 장치는 한 면의 얇은 액체막을 사용한 대칭 필라멘트실 냉각을 교시한다. 잠재적으로 틀이 집힐 수 있는 필라멘트실을 제공하는 것이 본 장치의 목적이다. 상기 장치에는 상대적으로 넓은 접촉면을 갖는 중심 위치된 금속 성형 부품이 제공된다. 상기와 같은 표면을 사용하면 필수적으로 수반되는 마찰은 종래의 방사 공정에 있어서는 상기 필라멘트실의 장력을 기준치 이상으로 증가시킨다.

상기 특허에 예시된 최대 속도 이상의 이송 속도 즉 900m/min 또는 3000ft/min의 속도가 사용될 경우에 전술한 바는 특히 사실이다.

상기 본 발명의 환형 도포구 및 수집구는 예측될 수 있는 유일한 형태는 아니다. 더욱 특별히, 이러한 요소들은 더욱 넓혀질 수 있으며 심지로서 작용할 물질로 충진될 수 있다. 또한 상기 접촉면은 얇은 소결 금속제의 고리고 대체될 수 있다.

본 발명은 더욱 상세히 설명하기 위하여 다음 특수한 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

용액 점도 1.60(20℃m-크레졸내에서 1.0% 용액으로서 측정)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 그레뉼레이트가 90mm/24D방사 사출성형기 내에서 용해되고 293℃의 용해 온도에서 방사된다. 996g/min의 양이 9개의 원내에 배치된 1295개의 둥근 통로를 갖는 둥근 노즐을 통하여 방출된다. 상기 통로의 직경은 0.4mm이다.

상기 필라멘트실은 필라멘트실 흐름의 중심부에 위치된 본 발명의 장치에 의해 냉각된다. 상기 분산 수단은 30℃, 65% 상대습도의 공기 450kg/h를 사용한다. 상기 수단 자체는 내경이 70mm이며 외경은 76mm이다. 그 길이는 530mm이며 그 덮개 높이는 30mm이다. 공기대 용해물 방출량의 비는 7.5 내지 10.0이다.

공기류의 단부는 상기 필라멘트실은 조절제가 필라멘트실에 부가되는 도포 장치를 통과한다. 상기 도포구는 직경이 180mm이며 방사 조절제 0.5% 용액 400mm/min가 부가된다. 상기 필라멘트실은 함께 필라멘트실 안내부에 이송되며 1500m/min 이상의 속도로 인발되며 방사통내의 릴상에 감겨진다.

상기 방사된 케이블은 1 내지 3.5의 비로 섬유 경로상에 신장된다 ; 그후 고정되고, 압축되어 틀이 잡히고 건조되어 38mm 길이의 재료 섬유소로 파단된다. 상기 섬유소가 시험되어질때 다음의 특성을 갖는 것이 알려졌다. 역가(titre) ; 1.53dtex, 파단저항 : 6.4cN/dtex, 7% 신장에서의 강도 ; 2.2cN/dtex, 파단시 신장률 : 20.4%.

상기 섬유소 통로상의 방사 공정 및 방출은 어떤 바람지 않던 방해로 부터도 실체적으로 자유롭다. 본 발명의 상류 단부에서 강한 공기류를 갖는 상기 가동성 분산수단은 어떤 어려움이나 문제없이 작동된다.

[실시예 2 내지 4]

실시예 1 의 절차가 다음 변수를 사용하여 반복되며 다음 표에서와 같은 결과가 나타난다.

·PA-6 소중합체 침전을 방지하기 위해 분산수단의 덮개를 310℃까지 가열. 모든 경우에 있어서, 본 발명의 장치는 어떤 어려움이나 문제점없이 훌륭하게 수행하였다.

비록 제한된 수의 특별한 예만이 기술되었으나 본 발명은 광범위하게 해석되어질 수 있으며 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 수상과 범위를 이탈함이 없이 다양한 변화, 변경이 가능함은 물론이다.

Claims (14)

1. 용융 물질로부터 필라멘트를 방사하는 장치에 있어서, 용융 물질을 통과시켜 흐름을 형성하게 하는 다수개의 개구를 구비하는 노즐판, 상기 흐름에 대하여 평행한 측을 가지며, 상류측 단부의 내측 안내부재와 코팅 수단이 연결되는 하류측 단부를 구비하는 상기 노즐판 하류, 상기 필라멘트 흐름내에 위치된 실린더형태의 분산수단, 냉각제 공급원, 냉각제 공급원을 하류측 단부에서 한 벽이 상기 흐름에 평행하며 다공성인 분산수단에 연결하는 냉각제 도입구를 포함하므로써, 냉각제가 상기 벽을 통과하여 상기 필라멘트에 충돌하게 되며, 배플이 상기 분산수단의 하류측 단부에 제공되고 상기 배플 인접부에서의 상기 냉각제의 압력을 낮추기 위한 중앙 개구를 구비하므로써, 상기 분산수단의 다공이, 상기 냉각제 흐름의 저항이

   

   (여기서,

   

   은 상기 다공성 벽을 면적을 가로질러 흐르는 상기 냉각제의 유량으로 kg/h-cm²이며, △p는 압력강하로 Pa 단위이다)를 만족시키게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각제 도입구가 상기흐름에 수직인 협소 단면형이며, 상기 흐름에 평행한 방향에서는 수직방향에서보다 넓은 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 분산수단의 다공이 10KPa 이하의 냉각제 흐름 저항을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 분산수단의 다공이 7KPa 이하의 냉각제 흐름 저항을 제공으로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 안내부재는 원추형이며, 상기 노즐판에 인접한 기부와 상기 하류측 단부를 향하는 테이퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 안내부재가 상기 하류측 단부로부터 이격 위치된 정점을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 용융 물질을 노즐판내의 개구를 통하여 흐르게 하여 필라멘트 흐름을 형성하는 단계와 상단부에 내측 안내부재가 제공되며 배플근방에서 부압이 되도록 냉각제의 내부 압력을 강하시키도록 조절된 중앙 개구를 구비한 하류 배플이 제공된 분산수단의 다공성 벽을 통하여 상기 흐름의 중심으로부터의 외측으로 냉각가스를 상향하게 하는 단계를 포함하며, 벽의 다공에 의해 야기되는 냉각제의 저항이

   

   (여기서,

   

   상기 다공성 벽을 면적을 가로질러 흐르는 상기 냉각제의 유량으로 kg/h-cm²이며, △p 압력강하로 Pa 단위이다)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 용융 물질로부터 필라멘트를 방사하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 냉각제가 다수의 냉각매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 매체의 수분함량이 상이함을 특징으로 하는 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 매체의 온도가 상이함을 특징으로 하는 방법.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 매체가 상기 흐름을 따라 상이한 지점들에서 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 7 항에 있어서, 상기 냉각제가 공기인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 7 항에 있어서, 상기 저항이 10KPa 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 저항이 7KPa 이하인 것을 특징으로 하는 방법.

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