NO149357B - PROCEDURE FOR FIBER MANUFACTURING - Google Patents
PROCEDURE FOR FIBER MANUFACTURING Download PDFInfo
- Publication number
- NO149357B NO149357B NO801417A NO801417A NO149357B NO 149357 B NO149357 B NO 149357B NO 801417 A NO801417 A NO 801417A NO 801417 A NO801417 A NO 801417A NO 149357 B NO149357 B NO 149357B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cup
- fibers
- air
- cold
- spinning
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 60
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 44
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 27
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N n-benzyl-2-(3-formylindol-1-yl)acetamide Chemical compound C12=CC=CC=C2C(C=O)=CN1CC(=O)NCC1=CC=CC=C1 RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 88
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/04—Dry spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/12—Stretch-spinning methods
- D01D5/14—Stretch-spinning methods with flowing liquid or gaseous stretching media, e.g. solution-blowing
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/18—Formation of filaments, threads, or the like by means of rotating spinnerets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/76—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av fibre fra en oppløsning som inneholder en termoherdbar aldehydharpiks og en herdekatalysator, omfattende matning av oppløsningen til det indre av en spinnekopp roterende om en hovedsakelig vertikal akse, matning av kald, fuktig luftstrøm inn i koppen, hvorfra den slynges ut på grunn av koppens rotasjon som en utadrettet strøm, slik at harpiksoppløsningen spinnes fra koppen utover i form av fibre som bæres av den utadrettede luftstrøm og som tynnes ut av samme, tilføring til spinnesonen av en het, tørr luftstrøm for tørking av de uttynnede fibre under sammenføring med den utadrettede luftstrøm, og bortføring av de uttynnede fibre ved hjelp av den sammenblandede luftstrøm. This invention relates to a process for producing fibers from a solution containing a thermosetting aldehyde resin and a curing catalyst, comprising feeding the solution to the interior of a spinning cup rotating about a substantially vertical axis, feeding a cold, moist air stream into the cup, from which the ejected due to the rotation of the cup as an outward flow, so that the resin solution is spun from the cup outwards in the form of fibers carried by the outward air flow and which are thinned by the same, supply to the spinning zone of a hot, dry air flow for drying the thinned fibers being combined with the outwardly directed air flow, and removal of the thinned fibers by means of the mixed air flow.
I BRD off.skrift nr. 28 10 535 (norsk patentsøknad 78 0837) beskrives en fremgangsmåte der harpiksblandingen som inneholder en passende herdekatalysator, blir sentrifugalspunnet fra en spinnekopp som roterer om en vesentlig vertikal akse. En ned-overrettet kald og fuktig luftstrøm føres inn i og rundt koppen for å forsinke fordampning av oppløsningsmidlet og herding av harpiksen, mens en tørr og varm luftstrøm blåses utover fra undersiden av koppen for å varme og således tørke fibrene spunnet fra koppen og å transportere dem til en oppsamlingssone. BRD official document no. 28 10 535 (Norwegian patent application 78 0837) describes a method in which the resin mixture containing a suitable curing catalyst is centrifugally spun from a spinning cup which rotates about a substantially vertical axis. A downwardly directed cold and humid air stream is introduced into and around the cup to delay evaporation of the solvent and curing of the resin, while a dry and hot air stream is blown outwards from the underside of the cup to heat and thus dry the fibers spun from the cup and to transport them to a collection zone.
Den nedoverrettede kalde luftstrøm hindrer fordampning The downward cold air flow prevents evaporation
av blandingen og herdning av harpiksen i koppen og sørger også for kjølig og fuktig omgivelse rundt koppen, hvor fibrene spunnet fra denne tynnes ut før de treffer den.varme, tørre luft. Den nedoverrettede kalde og fuktige luftstrøm rundt koppens ut-side er således helt tydelig nødvendig. of the mixture and curing of the resin in the cup and also provides a cool and moist environment around the cup, where the fibers spun from this are thinned out before they hit the hot, dry air. The downward cold and moist air flow around the outside of the cup is thus clearly necessary.
Den utoverrettede luftstrøm som fører fibrene med seg, The outwardly directed airflow that carries the fibers with it,
kan imidlertid gi opphav til en turbulent strømhvirvel med kald, fuktig luft hvis den nedoverrettede strøm med kald, fuktig luft uteblir. Hvirvelen har en noe større diameter enn spinnekoppen og befinner seg i et plan like over spinneplanet, dvs. i det plan hvor fibrene spinnes fra koppen. Fibrene kan da fanges opp av hvirvlen og innfiltres og/eller slynges på undersiden av toppen av huset, hvori spinneoperasjonen utføres, fordi fibrene fremdeles bare delvis er tørre og derfor noe klebrige. Derfor har fibrene lett for å klistre seg sammen og vil ikke transporteres til samlesonen. Slike fibre kan også for hindre tilfredsstillende spinning av resten av harpiksen. however, can give rise to a turbulent eddy of cold, moist air if the downward flow of cold, moist air is absent. The vortex has a somewhat larger diameter than the spinning cup and is located in a plane just above the spinning plane, i.e. in the plane where the fibers are spun from the cup. The fibers can then be caught by the vortex and entangled and/or wound on the underside of the top of the housing, in which the spinning operation is carried out, because the fibers are still only partially dry and therefore somewhat sticky. Therefore, the fibers easily stick together and will not be transported to the collection zone. Such fibers can also prevent satisfactory spinning of the rest of the resin.
Tysk off.skrift 28 33 215 (norsk patentsøknad 78 2568) angår en fremgangsmåte for spinning av fibre fra en væske som tilføres en ringformet beholder som er i rotasjon og har en utadrettet øvre og/eller nedre flate for avrenning av væsken som skilles ut ved hjelp av sentrifugalkraften for dannelse av fibre. Luft tilføres ovenfra og strømmer ut radialt mellom tilstøtende spinneplater. German official publication 28 33 215 (Norwegian patent application 78 2568) relates to a method for spinning fibers from a liquid which is supplied to an annular container which is in rotation and has an outwardly directed upper and/or lower surface for draining the liquid which is separated by using centrifugal force to form fibres. Air is supplied from above and flows out radially between adjacent spinning plates.
Sentrifugalspinning av fibre er også beskrevet i US patent 1 374 182, britisk patent 895 810, US patent 1 357 206, US patent 2 336 743 og andre. Centrifugal spinning of fibers is also described in US patent 1,374,182, British patent 895,810, US patent 1,357,206, US patent 2,336,743 and others.
Hensikten med denne oppfinnelse er å forbedre den innled-ningsvis omtalte fremgangsmåte (norsk patentsøknad 78 0837) slik at ulempene med hvirvelstrømmer og de dermed følgende vanskeligheter kan unngås. Dette kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved at den utadrettede kalde, fuktige luftstrøm som inneholder fibrene bringes i berøring med og avbøyes nedover ved hjelp av en het, tørr luftstrøm som rettes nedover fra et sted over spinnekoppen på utsiden av spinnekoppen og innenfor en omhylling. The purpose of this invention is to improve the initially mentioned method (Norwegian patent application 78 0837) so that the disadvantages of eddy currents and the resulting difficulties can be avoided. According to the invention, this can be achieved by the outwardly directed cold, moist air flow containing the fibers being brought into contact with and deflected downwards by means of a hot, dry air flow which is directed downwards from a place above the spinning cup on the outside of the spinning cup and within an enclosure.
Denne hete, tørre luftstrøm kan avbøyes utover ved hjelp av en utadrettet hjelpestrøm av kald, fuktig luft over spinnekoppen. Denne hjelpestrøm kan også ha en nedadrettet komponent. This hot, dry air flow can be deflected outwards by means of an outwardly directed auxiliary flow of cold, moist air over the spinning cup. This auxiliary current can also have a downward component.
Før et eksempel på fremgangsmåten beskrives i detalj, følger først en del mer generelle betraktninger angående utfø-relsen av fremgangsmåten. Before an example of the method is described in detail, some more general considerations regarding the execution of the method follow.
Harpiksoppløsningen som er tilsatt herdekatalysator, mates til spinnekoppen, Koppen roterer om en stort sett vertikal akse og er utført som en hul beholder med en eller flere spin-neflater. Koppen kan ha åpen ende og spinneflaten kan bestå The resin solution to which the curing catalyst has been added is fed to the spinning cup. The cup rotates about a largely vertical axis and is designed as a hollow container with one or more spinning surfaces. The cup can have an open end and the spinning surface can remain
av endekanten av den åpne vegg. Alternativt kan koppveggen være forsynt med spinneåpninger. Størrelsen og antall spinne-hull vil være avhengig av koppens diameter og rotasjonshastig-het. For en kopp med 12 cm diameter og for rotasjon fra 5000 til 10 000 omdreininger pr. minutt er det hensiktsmessig med 24 hull med 3 mm lysvidde. Hullene er fortrinnsvis rektangulære og harpiksoppløsningens matningshastighet og koppens rota-sjonshastighet er innstilt slik at harpiksoppløsningen spinnes fra en del av spinnehullenes omkrets. of the end edge of the open wall. Alternatively, the cup wall can be provided with spinning openings. The size and number of spinning holes will depend on the cup's diameter and rotation speed. For a cup with a diameter of 12 cm and for rotation from 5,000 to 10,000 revolutions per minute. minute, it is appropriate to have 24 holes with a light width of 3 mm. The holes are preferably rectangular and the resin solution feeding speed and the cup rotation speed are set so that the resin solution is spun from part of the circumference of the spinning holes.
Spinneoppløsningen har en viskositet mellom 5 og 100 poise ved romtemperatur målt etter britisk standard 1733 med kopp B6. Viskositeten kan innstilles ved fortykning eller fortynning av oppløsningen. The spinning solution has a viscosity between 5 and 100 poise at room temperature measured according to British Standard 1733 with cup B6. The viscosity can be adjusted by thickening or diluting the solution.
For å hindre for tidlig herdning av harpiksen og fordampning av oppløsningsmidlet tilføres kald, fuktig luft til koppens indre og luften transporteres derfra som følge av koppens rotasjon sammen med harpiksoppløsningen. Nor-malt benyttes luften fra omgivelsene rundt spinneapparatet og omgivende luft med temperatur under 30°C og relativ fuktighet over 50,% er passende. Temperaturen og fuktigheten av den kalde, fuktige luft modifiseres etter behov for å sikre tilfredsstillende spinning, men stort sett skal temperaturen være under 40°C og luftens relative fuktighet skal væ-re over 40%. Man vil forstå at hvis temperaturen nedsettes, behøver den relative fuktighet ikke å være så høy for å forhindre uttørking av de spunne fibre. To prevent premature hardening of the resin and evaporation of the solvent, cold, moist air is supplied to the inside of the cup and the air is transported from there as a result of the rotation of the cup together with the resin solution. Normally, the air from the surroundings around the spinning apparatus is used and ambient air with a temperature below 30°C and a relative humidity above 50.% is suitable. The temperature and humidity of the cold, moist air is modified as needed to ensure satisfactory spinning, but generally the temperature must be below 40°C and the relative humidity of the air must be above 40%. It will be understood that if the temperature is lowered, the relative humidity need not be so high to prevent drying out of the spun fibers.
Fibrene trenger inn i den kalde luftstrøm ettersom The fibers penetrate into the cold air stream as it does so
de spinnes fra spinnekoppen. Når fibrene rives med av den kalde luftstrøm, vil de tynnes ut tildels ved treghetskraf-ten og tildels ved påvirkning fra den kalde, fuktige luft-strøm. Fibrene trekkes ut til en midlere diameter i stør-relsesordenen fra 1 til 50 ym. For å tillate en slik uttynning er det nødvendig at fibrene forblir i den kalde, fuktige luftstrøm en passende strekning fra spinnekoppen. Fibrene skal være i luftstrømmen til de har nådd en av-stand som fra koppaksen som er lik spinnekoppens diameter. they are spun from the spinning cup. When the fibers are pulled along by the cold air current, they will thin out partly due to the force of inertia and partly due to the influence of the cold, moist air current. The fibers are drawn out to an average diameter in the order of magnitude from 1 to 50 um. To allow such thinning, it is necessary that the fibers remain in the cold, moist air stream a suitable distance from the spinning cup. The fibers must be in the air stream until they have reached a distance from the cup axis equal to the diameter of the spinning cup.
I hvilken utstrekning fibrene vil tynnes ut er avhengig av flere faktorer, bl.a. hvor lenge de holdes i den kalde, fuktige luftstrøm. Den hete, tørre luftstrøm vil til slutt blande seg med den kalde, fuktige luftstrøm og tørke fibrene og derved forhindre ytterligere uttynning. The extent to which the fibers will be thinned depends on several factors, including how long they are kept in the cold, moist air stream. The hot, dry airflow will eventually mix with the cold, moist airflow and dry the fibers, thereby preventing further thinning.
Uttynningsgraden vil derfor være avhengig av luftstrømmenes relative hastighet, plassering, temperatur og fuktighet. The degree of thinning will therefore depend on the air currents' relative speed, location, temperature and humidity.
Under spinning avbøyes den kalde, fuktige luft-strøm som strømmer ut fra spinnekoppen nedover, og avbøyes nedover slik at hvirvelstrømmen mellom den hete, tørre luftstrøm og den kalde fuktige luftstrøm elimineres i en slik grad at fibrene som bæres i den kalde, fuktige luftstrøm ikke fanges opp av en slik hvirvel. Den kalde, fuktige luftstrøm avbøyes nedover ved hjelp av en nedad-rettet, het luftstrøm. Økning av strømningshastigheten av den hete, tørre luftstrøm vil nedsette eller fullstendig eliminere hvirvlen, men vil samtidig nedsette uttynningsgraden av fibrene. Enkle forsøk og kontroll gjennom et in-speksjonsvindu i spinneapparatets hus og om nødvendig belysning vil vise om fibrene fanges opp av noen hvirv-ler samtidig som undersøkelsen av produktet vil vise om den nødvendige eller forønskede uttynning er opp-nådd. Hvis imidlertid konstruksjonen er slik at den nedadrettete,hete luftstrøm vil blandes med den utadrettede, kalde luftstrøm for tidlig, dvs. før fibrene er tilstrekkelig strukket eller uttynnet, kan den he-te luftstrøm avbøyes utover ved hjelp av en hjelpe-strøm med kald, fuktig luft over spinnekoppen. Hjelpestrømmen vil ha en nedadrettet komponent som fremtvinger den nedadrettede avbøyningsbevegelse av den kalde, fuktige luftstrøm som inneholder fibrene. Prosessen settes hensiktsmessig opp ved fastsetting During spinning, the cold, moist air stream flowing out of the spinning cup is deflected downwards, and is deflected downward so that the eddy current between the hot, dry air stream and the cold, moist air stream is eliminated to such an extent that the fibers carried in the cold, moist air stream do not is captured by such a vortex. The cold, moist airflow is deflected downwards by a downward-directed, hot airflow. Increasing the flow rate of the hot, dry air stream will reduce or completely eliminate the swirl, but will also reduce the degree of thinning of the fibers. Simple tests and checks through an inspection window in the spinner's housing and, if necessary, lighting will show whether the fibers are caught by any eddies, while examination of the product will show whether the required or desired thinning has been achieved. If, however, the construction is such that the downwardly directed, hot air flow will mix with the outwardly directed, cold air flow too early, i.e. before the fibers are sufficiently stretched or thinned, the hot air flow can be deflected outwards by means of an auxiliary flow of cold, moist air over the spinning cup. The auxiliary flow will have a downward component which forces the downward deflection motion of the cold, moist air stream containing the fibers. The process is appropriately set up when determining
av temperaturen, fuktigheten og strømningshastigheten for den kalde, fuktige luft, matningshastigheten for of the temperature, humidity and flow rate of the cold, moist air, the feed rate of
harpiks og rotasjonshastigheten for koppen, hvoretter strømnings-hastigheten og temperaturen for den hete, tørre luft innstilles slik at hvirveldannelse elimineres og fibrene gis anledning til uttynning i den forønskede grad. resin and the rotational speed of the cup, after which the flow rate and temperature of the hot, dry air are adjusted so that swirling is eliminated and the fibers are allowed to thin to the desired degree.
Temperaturen og strømningshastigheten for den hete og tørre luft må være tilstrekkelig til tørking av de uttynnede fibre og for ikke å gjøre dem klebrige. Den hete, tørre lufts temperatur ligger fortrinnsvis i området 80 til 270°C, fortrinnsvis 100 til 220°C. Den relative fuktighet i den hete luft er fortrinnsvis under 50%. Hensiktsmessig er den hete, tørre luft simpelthen omgivelsesluften oppvarmet til den forønskede temperatur uten tørking. The temperature and flow rate of the hot and dry air must be sufficient to dry the thinned fibers and not make them sticky. The temperature of the hot, dry air is preferably in the range 80 to 270°C, preferably 100 to 220°C. The relative humidity in the hot air is preferably below 50%. Appropriately, the hot, dry air is simply ambient air heated to the desired temperature without drying.
I noen tilfelle har det vist seg at en hvirvel dannes under spinnekoppen. Selv om det ikke er nødvendig å eliminere en slik hvirvel, kan det i noen tilfelle være ønskelig å få den fjernet. Dette kan gjøres ved anordning av en utadrettet luft-strøm under koppen og/eller ved anordning av et hensiktsmessig utformet hus under spinnekoppen for å sikre strømlinjeføring av luften over samme. In some cases, a vortex has been found to form under the spinning cup. Although it is not necessary to eliminate such a vortex, in some cases it may be desirable to have it removed. This can be done by arranging an outwardly directed air flow under the cup and/or by arranging an appropriately designed housing under the spinning cup to ensure streamlining of the air above it.
Den hete, tørre luftstrøm tjener til å tørke fibrene og å transportere dem til samlesonen. Denne luft kan også tjene til i det minste delvis herdning av harpiksen. Ytterligere herdning av harpiksfibrene kan om ønskes oppnås ved opphetning, f. eks. i en ovn, til 80 til 250°C, fortrinnsvis 100 til 200°C, i en passende tidsperiode. Beskaffenheten og mengden av kataly-satoren sammen med varmebehandlingsbetingelsene under og etter spinning vil bestemme herdningsgraden for enhver gitt harpiks. The hot, dry air flow serves to dry the fibers and transport them to the collection zone. This air can also serve to at least partially cure the resin. Further hardening of the resin fibers can, if desired, be achieved by heating, e.g. in an oven, to 80 to 250°C, preferably 100 to 200°C, for a suitable period of time. The nature and amount of the catalyst together with the heat treatment conditions during and after spinning will determine the degree of cure for any given resin.
I noen anvendelser kan det være ønskelig med bare delvis herdning av harpiksen. Herdningsgraden kan lett bestemmes ved å bestemme antall fibre oppløst i vann under bestemte forhold. En passende fremgangsmåte er som følger: En prøve (omtrent 5g) med tørre fibre veies nøyaktig og lø-ses deretter med 200 ml vann i to timer ved 50°C. Uoppløste fibre som ble igjen, gjenvisse ved filtrering og tørkes ved 100°C i to timer i luft og veies deretter påny. Herdningsgraden i % er bestemt ved In some applications it may be desirable to only partially cure the resin. The degree of hardening can be easily determined by determining the number of fibers dissolved in water under certain conditions. A suitable procedure is as follows: A sample (approximately 5g) of dry fibers is weighed accurately and then dissolved in 200 ml of water for two hours at 50°C. Undissolved fibers that remained are re-examined by filtration and dried at 100°C for two hours in air and then reweighed. The degree of hardening in % is determined by
Vekt av gjenvunne fibre x 100 Weight of recovered fibers x 100
opprinnelig vekt av fibre x original weight of fibers x
Bruken av visse delvis herdede harpiksfibre i papirfrem-stilling er beskrevet i europeisk patentsøknad 80 300016. The use of certain partially cured resin fibers in papermaking is described in European patent application 80 300016.
Fibre som fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig anvendelige i papirindustrien enten som eneste fi-berbestanddel eller som tilsetning til cellulosefibre, f.eks. vanlig mekanisk eller kjemisk masse, eller andre syntetiske fi-bermaterialer, f.eks. polyolefinfibre. Fibers produced by the method according to the invention are particularly applicable in the paper industry either as the sole fiber component or as an addition to cellulose fibres, e.g. ordinary mechanical or chemical pulp, or other synthetic fiber materials, e.g. polyolefin fibers.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en anordning ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser et vertikalsnitt gjennom en annen utførelse av oppfinnelsen. The invention will be explained in more detail below by means of examples and with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows a vertical section through a device according to the invention, and fig. 2 shows a vertical section through another embodiment of the invention.
Spinneanordningen på fig. 1 har et ytre hus 1 og på toppen The spinning device of fig. 1 has an outer house 1 and on top
2 av huset er det anordnet en motor 3 som driver en aksel 4 som bærer en spinnekopp 5. Koppen 5 har en vertikal omkretsvegg 6 med et antall rektangulære spinneåpninger 7. Harpiksoppløsnin-gen tilsatt en oppløsning av en herdekatalysator og om så ønskes et oppløselig termoplastpolymer mates til koppen 5 gjennom et matningsrør 8. Kald og fuktig luft mates til koppen gjennom et luftmatningsrør 9. Koppen roterer med turtall 5000 - 10000 omdreininger pr. minutt og harpiksoppløsningen spinnes da ut fra åpningenes 7 nedre kant i form av fibre 10 som bæres i en utadrettet strøm 11 av kald, fuktig luft som pumpes fra et forråd 9 og videre gjennom åpningene 7 som følge av koppens 5 rotasjon. Mellom koppens topp og huset 1 finnes en skjerm 12 som omgir drivakselen 4 og matningsrørene 8,9. Et smalt gap 13, f.eks. 2 of the housing, a motor 3 is arranged which drives a shaft 4 which carries a spinning cup 5. The cup 5 has a vertical peripheral wall 6 with a number of rectangular spinning openings 7. The resin solution added a solution of a curing catalyst and, if desired, a soluble thermoplastic polymer is fed to the cup 5 through a supply pipe 8. Cold and moist air is fed to the cup through an air supply pipe 9. The cup rotates at a speed of 5000 - 10000 revolutions per minute and the resin solution is then spun out from the lower edge of the openings 7 in the form of fibers 10 which are carried in an outward flow 11 of cold, moist air which is pumped from a supply 9 and further through the openings 7 as a result of the cup 5's rotation. Between the top of the cup and the housing 1 there is a screen 12 which surrounds the drive shaft 4 and the feed pipes 8,9. A narrow gap 13, e.g.
på 1 mm, er igjen mellom skjermens 12 underkant og koppens 5 topp. Koppens rotasjon tvinger også en utadrettet strøm 14 med kald, fuktig luft til å strømme ut av gapet 13. Het,tørr luft pumpes til et fordelingskammer 15 på toppen 2 av huset 1 og strømmer derfra som en nedadrettet strøm 16 gjennom en ringformet åpning 17. Denne strøm 16 av het, tørr luft avbøyes utover av den kalde, fuktige luftstrøm 14 fra gapet 13 og støter mot den kalde, fuktige luftstrøm 11 som strømmer fra koppens åpning 7 og avbøyer strømmen 11 nedover og eliminerer derved dannelsen av en torusformet hvirvel 18 (antydet med streklinjer) som ellers ville danne seg hvis ikke den nedadrettede strøm 16 av luft var til stede. Skjermen 12 kan om ønsket være forsynt med skovler (ikke vist) for avbøyning av den hete, tørre luftstrøm utover of 1 mm, is left between the lower edge of the screen 12 and the top of the cup 5. The rotation of the cup also forces an outward stream 14 of cold, moist air to flow out of the gap 13. Hot, dry air is pumped to a distribution chamber 15 on the top 2 of the housing 1 and flows from there as a downward stream 16 through an annular opening 17. This stream 16 of hot, dry air is deflected outwards by the cold, moist air stream 14 from the gap 13 and collides with the cold, moist air stream 11 flowing from the cup's opening 7 and deflects the stream 11 downwards, thereby eliminating the formation of a torus-shaped vortex 18 ( indicated by dashed lines) which would otherwise form if the downward flow 16 of air were not present. The screen 12 can, if desired, be provided with vanes (not shown) for deflection of the hot, dry air flow outwards
og derved økning av den radiale avbøyning frembragt ved strømmen 14 . thereby increasing the radial deflection produced by the flow 14.
Mens fibrene 10 oppholder seg i den kalde, fuktige luft-strøm 11, forsinkes tørkingen slik at fibrene tynnes ut tildels ved den kalde, fuktige luftstrøms 11 virkning. While the fibers 10 remain in the cold, moist air flow 11, the drying is delayed so that the fibers are thinned out partly by the effect of the cold, moist air flow 11.
Den hete, tørre luftstrøm 16 blander seg til slutt med den kalde, fuktige luftstrøm 11 og tørker fibrene 10 og overfører dem til en ikke vist transportør ved bunnen av spinneanordningen. The hot, dry air stream 16 finally mixes with the cold, moist air stream 11 and dries the fibers 10 and transfers them to a conveyor not shown at the bottom of the spinner.
Under koppen 5 finnes et hus 19 som tjener til strømlinjeak-tig føring av luftstrømmen. En åpning 20 er anordnet i huset 19 under koppen 5. Den roterende kopp 5 virker som en luftpum-pe og suger luft inn gjennom åpningen 20 og slynger den radialt ut som en strøm 21. Denne luftstrøm forhindrer dannelse av en hvirvel under spinnekoppen 5. Under the cup 5 there is a housing 19 which serves to guide the air flow in a streamlined manner. An opening 20 is arranged in the housing 19 below the cup 5. The rotating cup 5 acts as an air pump and sucks air in through the opening 20 and ejects it radially as a current 21. This air flow prevents the formation of a vortex under the spinning cup 5.
Ifølge fig. 2 omfatter spinnekoppen 22 en hul beholder opp-delt i øvre og nedre del ved hjelp av en integralplate 23 med et antall åpninger 24. Koppen drives fra en aksel 25. Et mat-ningsrør 26 for harpiks strekker seg gjennom koppens 22 øvre åpne endeparti og tilfører harpiksen til platen 23, hvor harpiksen går gjennom åpningene 24 og havner ved innerveggen 27 av koppens 22 nedre parti. Harpiksen renner langs veggen 27 og spinnes som fibre 28 idet den av sentrifugalkraften slynges ut over veggens 27 nedre kant. According to fig. 2, the spinning cup 22 comprises a hollow container divided into upper and lower parts by means of an integral plate 23 with a number of openings 24. The cup is driven from a shaft 25. A supply pipe 26 for resin extends through the upper open end portion of the cup 22 and supplies the resin to the plate 23, where the resin passes through the openings 24 and ends up at the inner wall 27 of the lower part of the cup 22. The resin flows along the wall 27 and is spun as fibers 28 as it is flung out over the lower edge of the wall 27 by the centrifugal force.
Koppen 2 2 er anordnet roterbart i et ikke vist hus som har en stasjonær skjerm 29 som omgir drivakselen 25 og harpiksmat-ningsrøret 26. Kald,fuktig luft pumpes nedover langs skjermens 29 indre. Noe av den kalde, fuktige luft strømmer gjennom åpningene 24 ned i koppens 22 øvre parti og deretter ut av koppens bunn som en utadretted luftstrøm 30 som inneholder fibrene 28. The cup 2 2 is arranged rotatably in a housing, not shown, which has a stationary screen 29 which surrounds the drive shaft 25 and the resin feed pipe 26. Cold, moist air is pumped downwards along the inside of the screen 29. Some of the cold, moist air flows through the openings 24 down into the upper part of the cup 22 and then out of the bottom of the cup as an outward stream 30 containing the fibers 28.
En avbøyningsring 31 er festet under platen 23 og roterer sammen med denne og begrenser den kalde, fuktige luftstrøm og leder denne utover, slik at den opptar fibrene 28. A deflection ring 31 is attached below the plate 23 and rotates with it and restricts the cold, moist air flow and directs it outwards, so that it absorbs the fibers 28.
Resten av den kalde, fuktige luft strømmer utover som en strøm 32 mellom skjermens 29 bunnflate 33 og koppens 22 toppfla-te 34. Disse avfasede flater 33,34 bibringer luftstrømmen 32 The rest of the cold, moist air flows out as a current 32 between the bottom surface 33 of the screen 29 and the top surface 34 of the cup 22. These chamfered surfaces 33,34 contribute to the air flow 32
en nedadrettet komponent når strømmen passerer mellom dem. a downward component as current passes between them.
Utenfor koppen 22 men innenfor huset er det tilveiebragt Outside the cup 22 but inside the house it is provided
en nedadrettet strøm 35 med het, tørr luft. Denne strøm 35 av-bøyes utover av luftstrømmen 32, slik at den ikke møter den a downward current 35 of hot, dry air. This flow 35 is deflected outwards by the air flow 32, so that it does not meet it
kalde luftstrøm 30 som strømmer ut av koppens 22 bunn og som bærer fibrene 28 til fibrene er blitt tynnet ut i forønsket utstrekning. Da den kalde luftstrøm 32 har en nedadrettet og en utadrettet komponent, tjener den også til avbøyning nedover av den kalde luftstrøm 30 som strømmer ut av koppens 22 bunn slik at faren for hvirveldannelse unngås. cold air stream 30 which flows out of the bottom of the cup 22 and which carries the fibers 28 until the fibers have been thinned to the desired extent. As the cold air stream 32 has a downward and an outward component, it also serves to deflect downwards the cold air stream 30 which flows out of the bottom of the cup 22 so that the danger of vortex formation is avoided.
Som ved den første utførelse er også her et hus 36 anordnet for utjevning av luftstrømmene under koppen 22. Dette hus 36 har en åpning 37 og luft suges inn gjennom åpningen ved den roterende kopps 22 pumpevirkning og sendes utover som luft-strøm 38 . As in the first embodiment, a housing 36 is also arranged here to equalize the air flows under the cup 22. This housing 36 has an opening 37 and air is sucked in through the opening by the pumping action of the rotating cup 22 and is sent out as air flow 38.
Fremgangsmåten skal forklares ytterligere ved hjelp av et eksempel. The procedure will be further explained with the help of an example.
En vandig oppløsning av urea/formaldehydharpiks med forhol-det mellom urea:formaldehyd 1:2 og fast bestanddelgehalt på An aqueous solution of urea/formaldehyde resin with a urea:formaldehyde ratio of 1:2 and a solid content of
65 vekt% ble blandet med 16 ml pr. 100 g av harpiksoppløsningen av en vandig oppløsning som inneholdt 2,5 vekt% polyetylenoksyd med gjennomsnittlig molekylvekt 600 000 og 0,44 vekt% ammonium-sulfat som herdekatalysator. Oppløsningen som hadde en viskositet på omtrent 20 poise ved romtemperatur, ble spunnet til fibre i apparater av den art som vist på fig. 1, men uten huset 19. Oppløsningen ble matet ved 20°C med 80 ml/min. (ca. 75g harpiks pr. minutt) til spinnekoppen som hadde en diameter på 12 cm og 24 rektangulære åpninger med 3 mm bredde og 5 mm høyde i omkretsveggen. Turtallet var 70 00 omdreininger pr. minutt. 65% by weight was mixed with 16 ml per 100 g of the resin solution of an aqueous solution containing 2.5% by weight of polyethylene oxide with an average molecular weight of 600,000 and 0.44% by weight of ammonium sulfate as curing catalyst. The solution, which had a viscosity of about 20 poise at room temperature, was spun into fibers in apparatus of the type shown in fig. 1, but without housing 19. The solution was fed at 20°C at 80 ml/min. (approx. 75g resin per minute) to the spinning cup which had a diameter of 12 cm and 24 rectangular openings of 3 mm width and 5 mm height in the peripheral wall. The rpm was 70,000 rpm. minute.
Luft ved 30°C og 70% relativ fuktighet ble matet til koppen med en hastighet på ca. 63 m"Vtime. Tørr luft ved 170°C (fremstilt ved opphetning av omgivende luft til 170°C uten tør-king) ble matet til fordelingskammeret ved 185 m 3/time og strøm-met derfra gjennom et ringformet gap med ytre diameter j 20 cm og bredde 4 cm inn i spredningskammeret som hadde en diameter på 1,2 m. Den resulterende strøm av het, tørr luft avbøyde den kalde, fuktige luftstrøm som strømmet ut fra spinnekopp^ens åpninger og fra gapet mellom skjermen og koppens topp nedover og bar fibrene til samlesonen samtidig som den tørket dem. De frem-stilte fibre hadde en gjennomsnittsdiameter på ca. 8um. Air at 30°C and 70% relative humidity was fed to the cup at a rate of approx. 63 m"Vhr. Dry air at 170°C (produced by heating ambient air to 170°C without drying) was fed to the distribution chamber at 185 m 3 /hr and flowed from there through an annular gap of outer diameter j 20 cm and 4 cm wide into the diffusion chamber which had a diameter of 1.2 m. The resulting stream of hot, dry air deflected the cold, moist air stream that emanated from the spinning cup openings and from the gap between the screen and the top of the cup downwards and carried the fibers to the collection zone while drying them.The fibers produced had an average diameter of about 8 µm.
Prosessen ble gjentatt under varierende spinnebetingelser som det fremgår av den følgende tabell. The process was repeated under varying spinning conditions as shown in the following table.
I forsøk 3 har det vist seg at den hete luftstrømnings mengde var utilstrekkelig for å hindre at fibrene fløy mot behol-derens topp. I forsøk 6 var gjennomstrømningsmengden for het luft for stor og tillot ikke fibrene å forbli tilstrekkelig lenge i den kalde, fuktige luftstrøm. In experiment 3, it was found that the amount of hot air flow was insufficient to prevent the fibers from flying towards the top of the container. In Experiment 6, the flow rate of hot air was too great and did not allow the fibers to remain in the cold, moist air flow long enough.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7916863 | 1979-05-15 | ||
GB8005838 | 1980-02-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO801417L NO801417L (en) | 1980-11-17 |
NO149357B true NO149357B (en) | 1983-12-27 |
NO149357C NO149357C (en) | 1984-04-04 |
Family
ID=26271530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO801417A NO149357C (en) | 1979-05-15 | 1980-05-13 | PROCEDURE FOR MANUFACTURING FIBERS |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0019383B1 (en) |
AU (1) | AU528448B2 (en) |
CA (1) | CA1136366A (en) |
DE (1) | DE3060576D1 (en) |
FI (1) | FI65094C (en) |
NO (1) | NO149357C (en) |
NZ (1) | NZ193641A (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045135B1 (en) * | 1980-07-29 | 1984-01-18 | Imperial Chemical Industries Plc | Method of making a laminated sheet material |
NL187915C (en) * | 1981-02-16 | 1992-02-17 | Sten Halvor Harsem | METHOD FOR SPINNING FIBERS AND APPARATUS FOR CARRYING OUT THIS METHOD |
FR2543169B1 (en) * | 1983-03-23 | 1986-03-28 | Saint Gobain Isover | PROCESS FOR PRODUCING PHENOPLAST FIBERS |
DE3801080A1 (en) * | 1988-01-16 | 1989-07-27 | Bayer Ag | METHOD FOR PRODUCING FINE POLYMER FIBERS |
DE4315609A1 (en) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Basf Ag | Process and device for producing fibers by a centrifugal spinning process |
DE102005048939A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Carl Freudenberg Kg | Centrifugal melt spinning, especially for producing nanofibers, uses an air stream to guide and treat fibers emerging from rotating melt container |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1357206A (en) * | 1920-02-10 | 1920-10-26 | Fuller Allen Reed | Method of making fibers |
US2336743A (en) * | 1941-10-13 | 1943-12-14 | Fred W Manning | Method and apparatus for spinning unwoven fabrics |
GB1573116A (en) * | 1977-03-11 | 1980-08-13 | Ici Ltd | Production of formaldehyde resin fibres by centrifugal spining |
GB2001578B (en) * | 1977-07-29 | 1982-01-27 | Ici Ltd | Spinning fibres |
-
1980
- 1980-04-25 EP EP80301366A patent/EP0019383B1/en not_active Expired
- 1980-04-25 DE DE8080301366T patent/DE3060576D1/en not_active Expired
- 1980-05-07 NZ NZ193641A patent/NZ193641A/en unknown
- 1980-05-08 AU AU58225/80A patent/AU528448B2/en not_active Ceased
- 1980-05-09 CA CA000351780A patent/CA1136366A/en not_active Expired
- 1980-05-13 NO NO801417A patent/NO149357C/en unknown
- 1980-05-14 FI FI801565A patent/FI65094C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO149357C (en) | 1984-04-04 |
FI801565A (en) | 1980-11-16 |
AU528448B2 (en) | 1983-04-28 |
AU5822580A (en) | 1980-11-20 |
NZ193641A (en) | 1983-03-15 |
EP0019383A1 (en) | 1980-11-26 |
NO801417L (en) | 1980-11-17 |
FI65094B (en) | 1983-11-30 |
EP0019383B1 (en) | 1982-06-23 |
CA1136366A (en) | 1982-11-30 |
DE3060576D1 (en) | 1982-08-12 |
FI65094C (en) | 1984-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4323524A (en) | Production of fibres | |
US4178336A (en) | Production of fibres | |
CN104136465B (en) | For the preparation of the method for the polysaccharide sheet material of esterification | |
CA2678246C (en) | Process and apparatus for the treatment of a material | |
US2803540A (en) | Wood chip digestion | |
US5899391A (en) | Cyclonic processing system | |
SE424721B (en) | DEVICE FOR SPINING FIBERS FROM A FIBER-CREATING LIQUID, INCLUDING AT LEAST ONE HANDLY CYLINDRICAL ELEMENT | |
RO106262B1 (en) | Process for the preparation of cellulose sollutions and producing plant thereof | |
SE503065C2 (en) | Method and apparatus for producing a foam-shaped fiber or paper web | |
SK160696A3 (en) | Plant and integrated cellulose foil and fibre manufacturing works | |
NO149357B (en) | PROCEDURE FOR FIBER MANUFACTURING | |
KR830008936A (en) | Improvement on manufacturing method and apparatus of mineral fiber by centrifugal wheel | |
CZ356796A3 (en) | Process for preparing cellulose suspension | |
CA2123177C (en) | Production of fibers by centrifugal spinning | |
US4130944A (en) | Centrifugal fluidized-bed drying method and apparatus | |
NO820702L (en) | PROCEDURE FOR DRYING TREMASS. | |
KR20080028872A (en) | Centrifugal separation/dewatering device | |
US5055241A (en) | Process for the production of phenoplast fibers | |
US5071675A (en) | Method of applying liquid sizing of alkyl ketene dimer in ethanol to cellulose fibers entrained in a gas stream | |
US3664096A (en) | Process and apparatus for suspending particles in a liquid | |
US5638634A (en) | Apparatus and method for recovery of cotton seed from lint | |
US3676094A (en) | Method of coating glass fibers | |
DK145154B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING A MINERAL FIBER PRODUCT | |
GB862428A (en) | Method and apparatus for forming fibers | |
JPS63171656A (en) | Liquid centrifugal dehydrator |