NO151508B - Fremgangsmaate for fremstilling av aluminium ved elektrolyse - Google Patents

Abstract

FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV ALUMINIUM VED ELEKTROLYSE.

Description

Fremgangsmåte og apparat til fremstilling av strålignentle produkt.

Denne oppfinnelse vedrører fremstilling av et strålignende produkt fra kontinuerlige nylonfilamenter. Mer spesielt ved-rører oppfinnelsen et strålignende produkt fremstilt av parallelt anordnede kontinuerlige multifilamentgarn av nylon, som er sammenbundet ved hjelp av en behandling med et bindemiddel av spesiell type, og en spesiell metode for fremstilling av et slikt produkt.

Det er kjent å fremstille kunstig strå

fra viskoserayon ved å ekstrudere en spin-neoppløsning av viskose gjennom en L-formet åpning i en spinnedyse. Et slikt produkt er dannet av et kontinuerlig tykt fila-ment som er foldet under spinningen, og ser ut som et silkelignende strå. I enkelte tilfelle har det vært omtalt multifilament-varianter av disse stråtyper. Det er også kjent å smeltepinne en smal båndlignende struktur fra nylonmateriale ved å benytte en spinnedyseåpning med riktig avpasset størrelse og fasong, eller ved å sammenføre et større antall smeltespunne filamenter før de har stivnet. I begge disse kjente smeltespinningsmetoder er det vanskelig å fremstille en tilfredsstillende smal og flat struktur. Det er påkrevet å benytte meget kostbare smeltespinnedyser og videre er det vanskelig å anordne en tilstrekkelig mengde slisser i en dyseflate til å gjøre spinningen økonomisk forsvarlig. Et formål med oppfinnelsen er å frembringe et industrielt produkt i form av en ny og anvendelig strå-lignende gjenstand av kontinuerlige nylonfilamenter.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og brukbar fremgangsmåte for fremstilling av et produkt som i en viss grad ligner et strå og som er fremstilt av parallelt anordnede kontinuerlige multi-filamenter av nylon- Andre formål med oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølg-ende beskrivelse.

Generelt sett vil en oppnå disse formål ved å tilveiebringe én strålignende gjenstand eller et bånd sammensatt av kontinuerlig multifilamentgarn av nylon som er sammenbundet på en bestemt måte. Garnet består av en rekke i det vesentlige rette, individuelle, kontinuerlige filamenter anordnet i det vesentlige parallelt i forhold til hverandre og fortrinnsvis i et i det vesentlige parallelt forhold til båndets lengdeakse. Gjenstanden er avlang, smal og flat og er i sideretningen i det minste to ganger bredere enn tykkelsen og består av i det minste to filamenter. Dimensjo-nene i lengderetningen kan være av en hvilken som helst passende lengde. Mens det er ingen bestemte øvre grenser for deniertallet eller båndtykkelsen med bånd med denierer over 1 million som tenkelig, bør deniertallet for praktiske formål være minst 15. Det er foretrukket at garnet av hvilket gjenstanden fremstilles, skal ha li-ten eller ingen tvinning, selv om garnet kan oppvise en svak tvinning uten at dette har skadelige virkninger. De individuelle filamenter blir smeltet sammen ved hjelp av en behandling med et passende bindemiddel, slik som kloralhydrat. Først blir det til-dannet et hensiktsmessig nylongarn. Bindemidlet, fortrinnsvis i oppløsning, blir deretter tilsatt eller påført garnet. Det er hensiktsmessig å påføre bindemidlet mens garnet beveger seg i lengderetningen. Garnet utsettes for et trykk fra 0,035 til 0,7 kg/cm<* >og en temperatur fra omtrent 50 til 250° C kort etter at bindemidlet er påført, for å forbinde eller binde sammen filamentma-terialet på steder langs dettes lengde og for å fordampe og bortføre oppløsningsmidlet i bindemidlet. Den resulterende strålignende struktur har en sammenhengskraft mellom trådene som er vanskelig å over-vinne uten å måtte utføre betraktelig ar-beide. Gjenværende bindemiddel på trådene er uskadelig og har ikke vesentlig for-styrrende innvirkning på stoffets farvbar-het. Mens den fremstilte strålignende gjenstand kan utnyttes uten videre forarbeiding for fremstilling av stoffer ved fletting, kny-ting, strikking eller veving, kan også ytterligere behandlinger foretas som vasking, bleking, tørking, tilsetting av myknings-midler eller lignende. Materiale med strå-lignende struktur kan benyttes til fremstilling av hatter, vesker, overdeler for sko, gardiner, kunstig gress, tepper, møbelstof-fer o.s.v.

Oppfinnelsen skal forklares ytterligere ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk perspektivriss av et apparat som passende kan benyttes til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 er et perspektivriss av et strålignende produkt ifølge oppfinnelsen • På fig. 1 betegner 10 en garnpakke med en bunt eller forgarn av nylonfilamenter oppviklet på en forrådsspole 12. Filamentbunten kan avvikles fra spolen eller trek-kes av over enden. Alternativt kan bunten 14 fremmates direkte fra en filamentdan-nende maskin omfattende spinne- og strekkinnretninger, uten at der dannes en garnpakke. Bevegelsen av bunten i lengderetningen kan styres ved hjelp av en garn-mateinnretning. Som vist på tegningen dri-ves et par klemruller 16 ved en forutbestemt omkretshastighet slik at de mater filamentbunten med regulert hastighet og stramming fra forrådet. Filamentbunten blir deretter ført over overflaten til en på-føringsblokk 18, gjennom hvilken tilstrekkelig med bindemiddel tilføres ved hjelp av en doseringspumpe 20, slik at trådbunten fuktes. En enkel vekeinnretning kan er-statte pumpen 20, men vanligvis vil pumpen gi bedre kontroll ved høyere produk-sjonshastigheter.

Den fuktede bunt 14 blir deretter ført

flere ganger rundt materullene 22 og 24, hvis akser er anordnet i en svak vinkel for å gi riktig fremføring av bunten, noe som er vel kjent ved behandling av tekstiltrå-der. En klemrulle 26 presser bunten mot valsen 22 og sikrer at bunten, som normalt er rund, avflates til båndlignende form slik som vist på fig. 2.1 det minste en av valsene 22, 24 og 26 er oppvarmet for å frembringe sammenbinding mellom de parallelle filamenter og fordampe oppløsningsmidlet fra bindemidlet, hvis noe av dette er tilstede. Man er kommet frem til at bedre og mer strå-lignende produkt vil fremstilles hvis bunten blir positivt sammenpresset mens varmen tilføres. Derfor er fortrinnsvis en av eller begge valsene oppvarmet på vanlig måte, som for eksempel ved hjelp av et elektrisk varmeelement som er satt inn i valsen. Det ferdige avflatede bånd blir deretter oppviklet på ordnet måte, som på den skjematisk viste spole 28.

Av fig. 2 vil sees at etter den termo-kjemiske behandling vil filamentbunten være i form av et tynt, flatt, smalt bånd, men at de enkelte filamenter ikke har tapt sin identitet. Produktet har betydelig styr-ke i lengderetningen og i sideretningen.

Kloralhydrat er blitt funnet å gi meget gode resultater. Bindemidlene er ikke be-grenset til de spesielt angitte eksempler, da derivater av de angitte spesielle forbindel-ser også kan benyttes for å frembringe sterk sammenbinding mellom de individuelle nylonfilamenter. Vanligvis er bindemidlene faste ved romtemperatur og må derfor gjøres flytende før påføring på filamentene for at disse skal bli mer jevnt be-lagt med bindemiddel Forbindelsene kan smeltes før påføringen, men det foretrekkes å løse opp stoffene ved hjelp av hensikts-messige flyktige oppløsningsmidler. Kloralhydrat er lett oppløselig i vann, vanlige al-koholer (methanol osv.) og i ethere (dime-thylether og lignende). De angitte forbin-delser som er oppløst i disse oppløsnings-midler eller andre oppløsningsmidler kan påføres filamentbuntene på en rekke forskjellige måter. Forbindelsen kan påsprøy-tes, påbørstes eller pårulles, påføres på annen passende måte. Påføringen kan være jevn i filamentbuntens lengderetning, eller av økonomiske grunner kan den utføres bare med adskilte mellomrom i lengderetningen.

Man har funnet at en forutbestemt mengde av bindemiddel med fordel kan

oppløses i methanol. En oppløsning inne-holdende omtrent 5—80 % bindemiddel på

vektbasis gir ypperlige resultater. Den fore-trukne konsentrasjon av bindemiddel i opp-

løsningen er omtrent 20—60 vektprosent. Som. lett kan innsees, vil konsentrasjonen av den valgte forbindelse avhenge av man-ge faktorer, slik som påføringsmåten, an-delen av væske som suges opp av filamentbunten, typen av bunt eller streng osv. Temperaturen av bindemiddeloppløsningen under påføringen er ikke kritisk. Det har vist seg at romtemperatur er helt tilfredsstillende så lenge som forbindelsen er flytende under påføringen, selv om høyere og lavere temperaturer kan benyttes.

Det er påkrevet at filamentbunten opptar en tilstrekkelig mengde bindemiddel til at en sterk sammenbindingskraft mellom buntens filamenter oppnås. Meng-den av. bindemiddel påført før oppvarming kan varieres innenfor relativt vide grenser avhengig av strukturens tykkelse og vekt, typen og egenskapene for det spesielle ny-lonfilament som benyttes, de individuelle egenskaper av de benyttede bindemiddel, de ønskede fysiske egenskaper i den ferdige strå-lignende struktur osv. Fra omtrent 5—80 vektprosent bindemiddel på tørr vektbasis kan tilsettes innenfor opp-finnelsens ramme.

Som antydet ovenfor er det nødvendig å varme opp filamentbunten for å få sterk sammenbinding av filamentene. Oppvarming av filamentene kan utføres ved hjelp av stråling, konveksjon eller ledning. Varmen blir fortrinnsvis tilført filamentbunten ved berøring med en oppvarmet overflate frembragt av en oppvarmet, roterende garnmatevalse eller -valser. I løpet av dette oppvarmingstrinn heves temperaturen til omtrent 50—250° C. Denne temperatur ligger under nylonfilamentenes smelte-punkt. Mens den oppvarmes blir filamentbunten positivt sammentrykket i sideretningen for å gi bedre sammenheng mellom fibrene i bunten og for å gi den en strålignende form Dette kan utføres ved å presse bunten mellom to flate eller avrundede oppvarmede overflater, f.eks. ved hjelp av to valser i anlegg med hverandre. Trykk fra omtrent 0,035 til 0,7 kg/cm- er passende, selv om både høyere og lavere trykk kan benyttes. Styrken i den resulterende struktur vil generelt stige opp til et punkt hvor et høyeste trykk blir benyttet. Generelt sett bør unødig høye temperaturer og trykk unngås da dette kan føre til et mindrever-dig produkt. Imidlertid er det ikke vanskelig å foreta et riktig valg av de optimale betingelser for det ønskede produkt.

Til slutt avkjøles den strå-lignende struktur, slik at en eventuell senere behandling ikke vil kunne forstyrre ordnin-gen av de individuelle filamenter i produktet. Kjølingen kan utføres hurtig ved å tilføre kjølemiddel direkte. Det er imidlertid også tilstrekkelig bare å la trådene av-kjøles til romtemperaturen. Etter avkjøling kan produktet benyttes til fremstilling av tekstilgjenstander som vanligvis blir fremstilt av naturlig eller kunstig strå.

Filamentene består av nylon. Som det vil være vel kjent, består nylon av en lang-kjedet syntetisk polymert amid, som har seg gjentagende amidgrupper som en inte-grerende del av hovedpolymerkjeden, og som kan formes til filamenter, hvor struk-turelementene er orientert i akseretningen. Spesielle typer av nylon fra hvilke filamentene kan fremstilles innbefatter nylon-66 (polyhexamethylenadipamid), nylon-6 (polymert E-amincapronsyre), nylon 610 (po-lyhexamethylensebacamid), nylon-4, nylon-17, nylon-11 osv. og forskjellige fiber-dannende sampolymerer av disse.

Antallet av nylonfilamenter som kan sammenbindes under utførelsen av fore-liggende oppfinnelse kan variere fra to til et hvilket som helst passende antall filamenter innbefattet en filamentbunt (tow) eller lunte. Filamentenes tverrsnitt kan være sirkulært, men tverrsnittet kan også være flerarmet, mangekantet eller lignende En filamentbunt hvor filamentene har seksarmet tverrsnitt kan bli formet til en meget kompakt strålignende struktur, hvor filamentenes armer vil passe inn i mellomrommene i de tilstøtende filamenter.

De etterfølgende eksempler illusterer spesielle utførelsesformer ifølge oppfinnelsen. Oppfinnelsen er imidlertid ikke be-grenset til disse. Alle andeler og prosenter i eksemplene er på vektbasis medmindre noe annet er angitt.

Eksempel I

Et strukket kontinuerlig filamentgarn av nylon-66 sammensatt av 140 filamenter og med en total denier på 840 ble avviklet fra en spole over en spenningsinnretning med en hastighet på ca 55 m pr. min. Garnet ble ført over en påføringsinnret-ning som avgav en vandig oppløsning inne-holdende 66 vektprosent kloralhydrat. Garnet ble deretter ført 6 ganger rundt en inn-vendig oppvarmet matevalse med diameter 10 cm som ble holdt ved 180° C, og som hadde en omkretshastighet på 55 m pr. min. En klemvalse 26 presset garnet sammen tilstrekkelig til å avflate det til den på fig. 2 viste form. Etter å ha forlatt matevalsen ble garnet viklet opp på en spole på vanlig måte. Den resulterende struktur hadde et

strå-lignende utseende og tekstur. Styrken

i lengderetningen var 8 gram pr. denier.

Styrken i sideretningen eller tverretningen

var også meget god.

Eksempel II

I stedet for et nylon-66 garn ble benyttet et garn nylon-6. Forøvrig ble sam-me fremgangsmåte fulgt som i eksempel I.

Tilsvarende utmerket kunstig nylonstrå ble

oppnådd.

I stedet for å benytte vann for å gjøre

bindemidlet flytende kan benyttes methanol, ethanol og diethyleter. Anvendelsen av

oppløsningsmiddel kan til og med helt sløy-fes. Det er en rekke fordeler som oppnås

ved utførelsen av oppfinnelsen. Det blir

fremstilt et tynt, flatt, smalt bånd eller en

strå-lignende nylonstruktur. Fremgangsmåten er enkel og billig. Den strå-lignende

struktur kan flettes, knyttes eller veves

til gjenstander slik som hatter, vesker,

«bager» osv. Andre fordeler kan også ut-føres.

Claims (4)

1 Fremgangsmåte til fremstilling av

strå-lignende vare, karakterisert ved at en bunt parallelle nylonfilamenter impregneres med en oppløsning av kloralhydrat, sammentrykkes i retning på tvers av filamentenes akse, og oppvarmes til en temperatur mellom 50° og 200° i et tids-rom tilstrekkelig til å binde tilstøtende filamenter med hverandre.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at trykket er mellom 0,03 og 7,0 kg/cm<2> og kloralhydratet er en 5—80 vektprosent oppløsning i meta-nol.

3. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det i kombinasjon omfatter en første og en annen klemvalse, hvor i det minste den første er oppvarmet til en temperatur mellom 50° og 200° C, en tilførselsinnretning for matning av en streng eller et bånd bestående av flere parallelle, spunnede filamenter til klemvalsene, og en doseringsinnretning for på-føring av et bindemiddel på den løpende filamentstreng, hvor doseringsinnretningen er anordnet mellom tilførselsinnretningen og klemvalsene.

4. Apparat ifølge påstand 3, karakterisert ved at en skillerulle er an-bragt for å samvirke med en av klemvalsene, idet strengen er ført et antall ganger rundt skillerullen og den første klemvalse.