NO123120B - - Google Patents

Description

•<Tr>sm<g>an<g>sitiåte og anordning for kontinuerlig behandling av et stapelfiberforband med væske.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til kontinuerlig behandling av et gjennomløpende stapelfiberforband med væske ved utforming av et rørformet stapelfibersjikt og gjennomføring av dette gjennorn en innvendig og utvendig støttende føringssone samt sentral innføring av væske i det indre av det rørformede stapelfibersjikt ved utløpet av føringssonen.

Det er kjent forskjellige fremgangsmåter for behandling av stapelfibre med væsker, hvilke grunner seg på at enten allerede kardefloret besprøytes eller stapelfiberbåndet føres gjennom et væskebad. Besprøyter man imidlertid et flor så blir fuktningen meget liten. Fø-rer man det kompakte fiberbånd gjennom et væskebad, så oppnår man en utenfra og innover avtagende fuktningsgrad, helt bortsett fra luftinneslutninger som er vanskelige å få vekk.

Særskilt er det allerede kjent å forme kardefloret til et rør

og umiddelbart før de vanlige kalandervalsene ved utløpet fra karden føre floret til en trakt, i hvis munningssentrum det munner et aksielt forløpende rør som leder væske inn i det rørformet plaserte fiberfor-band. Ved hjelp av de mot hverandre pressede, glatte kalandervalser utpresses deretter væsken av fiberforbandet og tvinges til i forhold til kalandervalsenes aksler å avgå i aksiell retning og samles på siden av fiberbåndet, hvilket er en ulempe, fordi de ved sidene beliggende områder av fiberbåndet tar med seg den ansamlede væske, noe som uunngålig må lede til ujevnheter i væskefordelingen.

Det er kjent farvingsprosesser, ved hvilke ull- eller ekviva-lente, stapel-kjemifibre trekkes gjennom en sylindrisk beholder som nedentil har et relativt langt oppholdsrør hvorigjennom fibrene trekkes, idet det ved enden er anordnet et avtrekksvalsepar. Slike innretninger er ikke egnet for ikke av fibriller bestående endeløse fiberbånd, som allerede har et godt båndsammenhold, f. eks. som følge av sterk krusing, lett snoing eller ekstremt store stapellengder. For stapellengder un-

der 75 mm kan de ikke lenger arbeide tilfredsstillende, helt bortsett fra at innføringen og utpressingen av overskuddsvæske ved hjelp av bad og vanlige avtrekksvalser har de allerede nevnte ulemper. Det er også kjent innretninger for farving av stapelfiberbånd, hvor væsken påføres fiberforbandet utenfra ved hjelp av applikasjonsvalser. En skikkelig gjennomfukting lar seg ikke oppnå med en slik innretning.

For å overvinne disse ulemper er det tilveiebragt en fremgangsmåte som angitt i krav 1. Størrelsen av den spesifikke flatepress-ing er avhengig av størrelsen til den anvendte belastning og av skive-

nes elastiske egenskaper.

Oppfinnelsen vedrører også en innretning for gjennomføring av fremgangsmåten, som angitt i krav 2.

Med den ovenfor nevnte fremgangsmåte og den for fremgangsmå-tens utførelse foreslåtte anordning kan det oppnås betydelige fordeler. Først og fremst kan man holde høye gjennomløpshastigheter på over 200 m/min. Den frembragte hydrodynamiske trykksone muliggjør anvendelsen av høye spesifikke flatetrykk, som ved tørrbehandling uunngålig skulle lede til istykkermaling av fibrene.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør en meget god av-skilling av overskuddsvæske fra fiberbåndet grunnet den gode tilslutning av trykksonen i sideretningen og dermed en absolutt homogen væskefordeling i fiberbåndet. Dessuten trenges alle luftinneslutninger vekk på grunn av den rundt omkretsen til alle sider uttredende væskestrøm.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan anvendes både for inn-føring av væske i et stapelfiberforband og for utvasking av substanser som allerede forefinnes i løsning i fiberforbandet, f. eks. ikke fik-serte farveemner, eller for bortvasking av små løse partikler, såsom forurensninger etc.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningene hvor fig. 1 og 2 rent skjematisk viser den forberedende omformingen av et flor eller et flertall enkelte fiberbånd til et fibersjikt med rørformet tverrsnitt. Fig. 3 viser en anordning for kontinuerlig behandling av et slikt stapelfiberbånd med væske, fig. 4 viser et tverrsnitt gjennom anordningen etter linjen IV - IV i fig. 3, og fig.

5 viser et vanlig kalandervalsepar. Fig.. 6 viser et tverrsnitt gjennom anordningen etter linjen-VI - VI i fig. 3>fig. 7 og 8 viser en trykksone mellom to samvirkende skiver og den tilhørende trykkfordeling, og fig. 9 viser en annen utførelsesform av anordningen i fig. 3-

Et sammenhengende flor 1 av stapelfibre omvandles på i og for seg kjent måte til et rørformet sjikt 2 (fig. 1). Et slikt sjikt 2' kan også oppnås ved at et antall adskilte stapelfiberbånd 3 plaseres i sirkel ved siden av hverandre (fig. 2). Dette rørformede sjikt 2, resp. 2' føres til en inn- og utvendig støttende styresone A, som består av en trakt 4, i hvilken det koaksialt gjennom trakten strekker seg en væsketilførselsledning 5- Innerdiameteren til trakten k og ytterdia-meteren til ledningen 5 er valgt slik at det oppnås en tilstrekkelig gjennomføringsspalt for det rørformede fibersjikt. Fibersjiktets tykkelse velges så stor at denne kanal utfylles, dvs. at man.får en allsidig styring av det gjennomløpende fibersjikt. Etter at fibersjiktet har forlatt styresonen A skjer innføringen av behandlingsvæske under et overtrykk på ca. 0,2 - 0,4 ato og i overskudd. En tilbakestrømming av væske gjennom trakten k umuliggjøres på.grunn av den nevnte kompakte, tettende styring av det gjennomløpende materiale gjennom trakten H og røret 5. Røret 5 strekker seg hénsiktsmessig utenfor styresonen A.

Etter dette frigjøres fibersjiktet allsidig rundt sin omkrets i en fri sone B, dvs. såvel utvendig som innvendig, hvilket tillater at den under overtrykk innførte væske trenger radielt utover gjennom fibersjiktet, men forøvrig helt uhindret. Valget av overtrykket er i første rekke avhengig av kompaktheten til fibersjiktet, fibersjiktets tykkelse og væskeoverskuddsmengden. Lengden til den frie sone B er vesentlig mindre enn den maksimale stapellengden til det behandlede fi-bermateriale og velges hensiktsmessig mindre enn middelstapellengden fordi ved en større lengde av den frie sone, fiberføringen tapes. I den frie sone B innleires fibersjiktet regelrett i væsken. Etter pas-seringen av den frie sone B føres det rørformede fibersjikt til en sam-menfatningssone C, som dannes av en trakt 6 som er konisk avsmalnende til en diameter d, og i hvilken det rørformede fibersjikt overføres til kompakt båndform 7 (fig. 4). Den i det rørformede fibersjikts indre fremdeles forhåndenværende væske trenges her i motsatt retning mot materialets matningsretning tilbake til den frie sone B, hvor væsken trenger ut radielt. Den største diameteren til det dannede, kompakte og i hovedsaken sirkulære fiberbåndtverrsnitt motsvarer ved utgangen av sammenfatningssonen C høyst bredden B til smale, mot hverandre pressede skiver 8, 9, som trekker båndet nedover, dvs. at d er mindre eller lik b. Den i og for seg kjente belastningsanordning for skivenes aksler er for enkelthets skyld ikke vist på tegningen. Ved styring av det rørformede fibersjikt i to nær hverandre liggende soner A og C danner fibrene liksom en kompakt fiberslange, gjennom hvilken væske under overtrykk allsidig og jevnt presses i den frie sone B.

Fiberbåndet 7 føres nu til en trykksone D, som dannes av de smale skiver 8 og 9 samt av på siden anordnede endedekkplater 10, 11, og i denne trykksone oppbygges det på hydrodynamisk måte et meget høyt trykk,, slik at det oppnås et spesifikt middeltrykk av størrelsesorde-nen P = opptil ca. 200 kg/cm . Som det går frem av fig. 7 og 8 er dette spesifikke flatetrykk ved en antatt belastning på skivene avhengig av lengden til den elastiske deformasjon (avflatningen) til skivene i trykksonen. Lengden L.^ er f. eks. ved anbringelse av et elastisk be-legg 12 på skivene, f. eks. et hårdt gummibelegg, betydelig større og det spesifikke flatetrykk P-^er mindre sammenlignet med det større spesifikke flatetrykk P^ som oppnås med den mindre lengde It^. Den mindre lengde L ? fremkommer ved anvendelse av stive skiver, som er fremstilt av f. eks. stål eller et hensiktsmessig slitesterkt plastmateriale. I det første tilfelle (fig. 7) oppnår man ved samme belastning bånd med høyt fuktighetsinnhold, og i det andre tilfelle (fig. 8) oppnår man bånd med lavt fuktighetsinnhold.

Fordelen med den beskrevne fremgangsmåte ligger i at ved hit-til kjente, glatte kalandervalser 13 (fig- 5) med stor lengde presses fiberbåndet 14 flatt ved hjelp av krefter som utelukkende virker vin- kelrett på kalander<y>alsenes aksler og den til siden utpresséde væske 15 samles og blir hengende på båndet etter at den har forlatt trykk-linjen, slik at væsken igjen trenger inn i båndet, hvorved det oppnås en ujevn væskefordeling, mens kreftene ved foreliggende oppfinnelse virker allsidig i trykksonen (fig. 6).

En annen utførelsesform av den i fig. 3 viste anordning for utførelse av fremgangsmåten er vist i fig. 9, i hvilken styresonen A', den frie sone B' og trykksonen D' er uforandrede. Sammenfatningen av

det rørformede fibersjikt 16 (vist med stiplede linjer) tilveiebringes i dette tilfelle ved hjelp av en på hver side av skivene 17, 18 anordnet utsparing 19 som er utført i på sidene anordnede dekkplater 20 (av hvilke bare den bakre er.vist på tegningen) og som smyger seg an til

det av.skivene 17 og 18 dannede konvergerende rom og avtar konisk mot-svarende til dette. Den rundt omkretsen allsidige sammenfatning i so-nen C skjer her dels ved hjelp av de to mot hverandre beliggende utsparinger 19 og dels ved hjelp av de to skiver 17 og 18. Denne utfør-elsesform har den fordel at sammenfatningssonen C' og trykksonen D' - bortsett fra skivene - bare består av to organ, nemlig de på begge sider anordnede dekkplater. Utsparingen strekker seg helt frem til trykksonen D'.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til kontinuerlig behandling av et gjennomløpen-de stapelfiberforband med væske ved utforming av et rørformet stapelfibersjikt og gjennomføring av dette gjennom en innvendig og utvendig støttende føringssone samt sentral innføring av væske i det indre av det rørformede stapelfibersjikt ved utgangen av føringssonen,karakterisert vedfullstendig frigjøring av det rørformede stapelfibersjikt, bortstrømming av væskeoverskuddet med fri, radiell utstrømming, sammenfatning av fibersjiktet ved allsidig føring til et kompakt fiberbånd og etterfølgende innvirkning av et allsidig virkende hydrodynamisk oppbygget flatetrykk opptil 200 kp/cm 2 på båndet.

2. Innretning for kontinuerlig behandling av et gjennomløpende stapelfiberforband med væske ifølge fremgangsmåten i krav 1, og innbe-fattende en et rørformet stapelfibersjikt innvendig og utvendig støtt-ende føringsinnretning, en gjennom føringsinnretningen koaksialt ført væsketilførselsledning og to mot hverandre pressende, fiberforbandet avtrekkende skiver med på begge sider anordnede dekkplater, k a r a k- terisert ved at det mellom føringsinnretningen (4,' 5) og en i avstand (B) fra føringsinnretningen anordnet innretning (6, henholds-vis 19) for sammenfatning av fiberforbandet er anordnet et fritt rom for væskeutgangen, og ved at det etter sammenfatningsinnretningeh (6, 19) følger en av skiver (8, 9, 17,-18) og på begge sider anordnede dekkplater (10, 11, 20) eller lignende dannet hydrodynamisk trykksone (D).

3. Innretning' ifølge krav 2,karakterisert vedat innretningen for sammenfatning av fibrene' består av en med hensyn til sin innerdiameter til skivenes (8, 5, 9) bredde avsmalnende, i og for seg kjent trakt (6).

4. Innretning ifølge krav 2 eller 3,karakterisertved at det på siden av de to skiver (17518) er anordnet skivene overgripende dekkplater (20) eller lignende, som på sine. met skivene vendte sider har en utsparing (19), hvilke utsparinger slutter seg til det av skivene dannede konvergerende rom og avsmalner i samsvar med dette (fig. 9)..