PL194264B1 - Dysza przędzalnicza przędzarki mokrej - Google Patents

Abstract

1. Dysza prz edzalnicza prz edzarki mokrej do wprowadzania roztworu prz edzalniczego do k apieli prz edzalniczej w trakcie wytwarzania nitki, znamienna tym, ze zawiera urz adzenie termostatuj ace w postaci urz adzenia ch lodni- czego. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dysza przędzalnicza przędzarki mokrej do wprowadzania roztworu przędzalniczego do kąpieli przędzalniczej w trakcie wytwarzania nitki.

Przy wytwarzaniu nitek, włókien i podobnych im wyrobów przez formowanie ich w przędzarce mokrej z roztworu albo stopu przędzalniczego, znane jest doprowadzanie tego roztworu do dyszy przędzalniczej przez przewód doprowadzający z zasobnika, i przeprowadzanie nitki, uformowanej w trakcie wypływania albo wyciskania roztworu przędzalniczego z dyszy przę dzalniczej do kąpieli koagulacyjnej lub przędzalniczej, prowadząc ją przez tę kąpiel. Jako roztwory albo stopy przędzalnicze są stosowane przy tym na przykład roztwory albo stopy polimeryzujące.

Roztwór przędzalniczy musi być formowany wewnątrz ustalonego przedziału temperatury, bowiem w przeciwnym wypadku może stwardnieć i co najmniej częściowo lub całkowicie zatkać drobne otworki dyszy przędzalniczej, przez co proces formowania włókna może ulec zakłóceniu lub nawet przerwaniu. Zatkanie dyszy przędzalniczej może wystąpić ogólnie w wyniku zastygnięcia stopu polimeryzującego, wytrącenia polimeru z roztworu albo w wyniku żelowania roztworu polimeryzującego pod wpływem zmiany temperatury albo również w wyniku reakcji chemicznych, zachodzących silniej w roztworze przę dzalniczym przy temperaturze róż nią cej się od zadanej, które pogarszają rozpuszczalność polimeru.

Ponieważ płyn koagulacyjny kąpieli koagulacyjnej albo płyn wypełniający kąpiel przędzalniczą posiada temperaturę różniącą się od zadanej i na ogół wyższą, przy której to temperaturze roztwór przędzalniczy zmienia się w opisany sposób, przez co przebieg przędzenia ulega zakłóceniu albo zostaje nawet przerwany, więc temperatura roztworu przędzalniczego jest utrzymywana w jego zasobniku na określonym zadanym poziomie. Dla utrzymania niewielkiej zmiany temperatury roztworu przędzalniczego w przewodzie doprowadzającym go do dyszy przędzalniczej względnie do kąpieli przędzalniczej albo nie dopuszczenia do takiej zmiany, znane jest wyposażanie przewodu doprowadzającego do kąpieli przędzalniczej w izolację. Mimo to przenikanie ciepła z kąpieli przędzalniczej do roztworu przędzalniczego poprzez stosowaną w zwyczajny sposób i identyfikowaną również jako fajka przędzalnicza rurkę doprowadzającą, która od pompy roztworu przędzalniczego albo od filtru ochronnego, który winien odfiltrować zawarte ewentualnie w roztworze przędzalniczym cząstki stałe, prowadzi do dyszy na kąpieli przędzalniczej, jest tak duże, że zatykanie dyszy przędzalniczej albo niepożądana reakcja w roztworze przędzalniczym występują.

Z opisu zgłoszenia patentu europejskiego EP0874928 i zgłoszenia niemieckiego DE1435324 znane jest wyposażenie dyszy przędzalniczej w grzewcze urządzenia termostatujące. Takie urządzenia nie rozwiązują jednak w sposób zadowalający problemów występujących przy wytwarzaniu nici w procesie przędzenia za pomocą przędzarki mokrej.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej dyszy przędzalniczej, przy zastosowaniu której może być utrzymana wymagana temperatura roztworu przędzalniczego aż do jego wprowadzenia do płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą, tak że zmiana roztworu przędzalniczego nie może wystąpić lub może być przynajmniej kontrolowana.

Dysza przędzalnicza, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada urządzenie termostatujące w postaci urządzenia chłodniczego.

Urządzenie termostatujące jest usytuowane korzystnie w części nośnej dyszy przędzalniczej, przy czym zwłaszcza ma konfigurację pierścieniową, z otoczeniem kanału przewodzącego roztwór przędzalniczy, w części nośnej dyszy.

Korzystnie, urządzenie termostatujące jest objęte w części nośnej dyszy przez rowek, otaczający pierścieniowo kanał przewodzący roztwór przędzalniczy, i ciągnący się poosiowe wzdłuż niego.

W kolejnym korzystnym ukształtowaniu, urządzenie termostatujące posiada usytuowany w części nośnej dyszy przewód wiodący płyn.

W korzystnym ukształ towaniu przewodem wiodą cym pł yn jest skrę cona spiralnie rurka albo kanał labiryntowy, wetknięte w wybranie w rodzaju rowka w części nośnej dyszy, połączone dopływem i odpływem z agregatem grzewczym lub chłodzącym. Dla dopływu i odpływu w wypadku skręconej spiralnie rurki przewidziane jest dodatkowe wybranie w rowku, odpowiednie do jej ukształtowania.

Korzystnie, część nośna dyszy zawiera czujnik temperatury i/lub jest osadzona w otworze ściany kąpieli przędzalniczej, zwłaszcza jej ściany tylnej.

PL 194 264 B1

Korzystnie, między częścią nośną dyszy a otaczającą otwór w ścianie tylnej tuleją jest usytuowany materiał izolacyjny lub otaczająca otwór w ścianie tylnej tuleja ma na swoim obwodzie wewnętrznym wyżłobienie.

Korzystnie, część nośna dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym jest wykonana w postaci wydłużonej jako wyprostowana lub jako wygięta odpowiednio do fajki przędzalniczej.

Korzystnie, część nośna dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym zanurzona jest w poziomej lub pionowej kąpieli przędzalniczej bez stykania się z wanną kąpieli przędzalniczej.

Kiedy część nośna dyszy zawiera czujnik temperatury, wówczas można w niej kontrolować temperaturę w zakresie charakterystycznym dla procesu przędzenia, i wykorzystać ją do sterowania urządzenia termostatującego. Czujnik temperatury jest osadzony np. w centralnym kanale przewodzącym roztwór przędzalniczy w pobliżu otworów dyszowych.

Przędzarka mokra może być tak ukształtowana, że część nośna dyszy przędzalniczej jest osadzona w otworze ściany kąpieli przędzalniczej, zwłaszcza jej ściany tylnej. Dzięki temu przędzarka mokra jest wykorzystywana sposobem eksploatacji poziomej. Kiedy ściana tylna jest usytuowana z pochyleniem na zewną trz, wówczas wytworzona nitka moż e być wyprowadzana z kąpieli przę dzalniczej bez jej odginania. Jednakże dysza przędzalnicza może być osadzona również w przędzarce mokrej ukierunkowanej i eksploatowanej pionowo, i jest wówczas osadzona w dnie wanny kąpieli przędzalniczej.

Dla przeciwdziałania przenoszeniu ciepła ze ściany tylnej wanny na część nośną dyszy jest korzystne wprowadzenie materiału izolacyjnego między część nośną dyszy a tuleję, otaczającą otwór w ścianie tylnej. Materiałem izolacyjnym może być na przykład naciągnięta na część nośn ą dyszy tuleja izolacyjna. Alternatywnie tuleja może posiadać na swoim obwodzie wewnętrznym wyżłobienie, tak że powierzchnia styku między ścianą tylną względnie tuleją a częścią nośną dyszy, a w związku z tym powierzchnia przenoszenia ciepła, ulegają zmniejszeniu.

Jeżeli część nośna dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym jest wykonana w postaci wydł u ż onej jako wyprostowana albo jako wygi ę ta odpowiednio do fajki przę dzalniczej, to bez stykania się z wanną kąpieli przędzalniczej może się zanurzać w poziomej albo pionowej kąpieli przędzalniczej.

Przez urządzenie termostatujące dysza przędzalnicza jest chłodzona w zależności od wymagań temperaturowych, tak że roztwór przędzalniczy mniej więcej aż do jego wytrysku do kąpieli przędzalniczej jest utrzymywany w potrzebnej temperaturze albo uniemożliwiona jest względnie ograniczona niepożądana rekcja. Przez termostatowanie dyszy przędzalniczej zapewnione jest niezawodne utrzymywanie temperatury roztworu przędzalniczego, jakie nie mogło być osiągnięte przy wyłącznym chłodzeniu przewodu doprowadzającego roztwór przędzalniczy, przy którym nie przeciwdziała się przechodzeniu ciepła z kąpieli przędzalniczej do dyszy przędzalniczej.

Część nośna jest centralną częścią dyszy przędzalniczej i zawiera właściwą dyszę przędzalniczą, to znaczy mocowanie dyszy z rozpylaczem dyszy, posiadającym przynajmniej jeden otwór dyszowy. Ponieważ roztwór przędzalniczy dociera do otworu dyszowego przez część nośną, więc termostatowanie może podjęte najskuteczniej tutaj.

Kiedy urządzenie termostatujące, mające konfigurację wydrążonego pierścieniowego cylindra, otacza w części nośnej dyszy w szczególności centralny kanał przewodzący roztwór przędzalniczy, wtedy optymalne termostatowanie części nośnej dyszy może występować wzdłuż osi podłużnej urządzenia termostatującego, niezależnie od pozycji wbudowania, również wówczas kiedy większy obszar części nośnej dyszy winien wchodzić w kontakt z różnie termostatowanym płynem wypełniającym kąpiel przędzalniczą albo z wanną.

Jeżeli urządzenie termostatujące jest objęte w części nośnej dyszy przez rowek, również ta część urządzenia termostatującego, która jest w kontakcie z częścią nośną dyszy dla przenoszenia ciepła lub zimna, jest uformowana w postaci wydrążonego cylindrycznego pierścienia, który jest wetknięty w to wybranie w rodzaju rowka albo formuje tę część.

W części noś nej dyszy, zamiast wybrania w rodzaju rowka, moż e być również wykonane centralne przewiercenie, w które wetknięty jest wydrążony cylindryczny pierścień urządzenia termostatującego i którego centralne wybranie stanowi kanał przepływowy dla roztworu przędzalniczego. Taki wydrążony cylindryczny pierścień urządzenia termostatującego, który od strony dostępnej z zewnątrz posiada przyłącze odprowadzające ciepło, na przykład w postaci środkowego przyłącza termostatującego, może być wykonany na przykład z metalu o dużej przewodności cieplnej.

PL 194 264 B1

Dzięki obecności przewodu wiodącego płyn przez część nośną dyszy może przepływać, medium chłodzące takie jak płyn chłodzący, przez co na część nośną dyszy daje się przenosić duża skuteczność chłodzenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę przędzalniczą z jej częścią nośną i z urządzeniem termostatującym, pokazaną w przekroju, fig. 2 - kąpiel przędzalniczą z wbudowaną dyszą przędzalniczą, pokazaną schematycznie w przekroju bocznym, fig. 3 - widok tylnej strony ś ciany ką pieli przę dzalniczej z wbudowaną dyszą przędzalniczą, fig. 4 - ścianę tylną kąpieli przędzalniczej, pokazaną w przekroju bocznym wzdłuż linii cięcia A-A na fig. 5, i fig. 5 - ścianę tylną kąpieli przędzalniczej, pokazaną w przekroju bocznym wzdłuż linii cięcia B-B na fig. 4.

Przedstawiona schematycznie na fig. 2 kąpiel koagulacyjna albo przędzalnicza 1 przędzarki mokrej jest umieszczona w zbiorniku w postaci koryta albo wanny 2, mieszczących płyn koagulacyjny albo kąpiel przędzalniczą. W posiadającej podwójne ścianki ścianie tylnej 3 wanny 2, znajduje się dysza przędzalnicza 4 (p. także fig. 3), w której można wyróżnić część nośną 5 dyszy (p. fig. 1) i złączone z nią mocowanie 6 dyszy z rozpylaczem dyszy 7. Część nośna 5 dyszy jest osadzona w otworze 9 cylindrycznej tulei 8, będącej częścią ściany tylnej 3, i przylega kołnierzem 10 do wewnętrznej ścianki 11 ściany tylnej 3 za pośrednictwem znajdującej się między nimi uszczelki 12. Na zewnątrz wanny 2 część nośna 5 dyszy jest ulokowana i unieruchomiona za pomocą nakrętki 14, opierającej się na zewnętrznej ściance 13 ściany tylnej 3. Do łącznika rurowego 15, który jest wkręcony w część nośną 5 dyszy od jej zewnętrznej strony czołowej 16, przymocowany jest przewód doprowadzający 17 dla roztworu przędzalniczego. Roztwór przędzalniczy przez przewiercenie 18 w łączniku rurowym 15, przez centralny kanał 19, przenikający część nośną 5 dyszy na wskroś poosiowo i przez rozpylacz dyszy 7, z nie pokazanymi bliżej jego otworami dyszowymi, jest wprowadzany do płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą. Mocowanie 6 dyszy z rozpylaczem dyszy 7 jest nakręcone na wystający nagwintowany króciec 20 części nośnej 5 dyszy.

W części nośnej 5 dyszy, współosiowo z przenikającym ją na wskroś poosiowo centralnym kanałem 19, jest wykonany rowek 21, ciągnący się w postaci pierścieniowego cylindrycznego wybrania od jej zewnętrznej strony czołowej 16 niemal do obszaru jej kołnierza 22 od strony wewnętrznej. Jeżeli nagwintowany króciec 20 jest ukształtowany z większą średnicą, wówczas rowek 21 może być doprowadzony aż w pobliże rozpylacza dyszy 7, a w związku z tym może przebiegać niemal wzdłuż całej długości centralnego kanału 19. W pierścieniowym rowku 21 osadzona jest jako urządzenie termostatujące (przedstawiona schematycznie) skręcona spiralnie rurka 23 z dopływem 24 i odpływem 25. Przez rurkę 23 względnie przez urządzenie termostatujące jest przepuszczane medium termostatujące, w postaci płynu chłodzącego.

Między cylindryczną tuleją 8 a obwodem zewnętrznym części nośnej 5 dyszy może znajdować się materiał izolacyjny 26, zapobiegający przenoszeniu ciepła między tuleją 8 ściany tylnej 3 a częścią nośną 5 dyszy.

W ś ciance wewnę trznej 11 dwuś ciankowej ś ciany tylnej 3 znajduje się kilka przewierceń 27 (p. fig. 4 i 5), rozmieszczonych wokół tulei 8, np. współosiowo z jej osią środkową 28 i z otworem 9. Te przewiercenia 27 są otworami wypływowymi, przez które płyn wypełniający kąpiel przędzalniczą, dopływający dopływem 29 do komory 30, utworzonej przez dwuściankową ścianę tylną 3, wypływa z powrotem do wanny 2. Komora 30 posiada (nie przedstawione) górne przewiercenie odpowietrzają ce, tak że może się napełniać płynem wypełniającym kąpiel przędzalniczą. Kąpiel przędzalnicza 1 względnie wanna 2 posiadają dopływ 31 i rurkę odpływową 32 dla płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą, przy czym wysokość rurki odpływowej 32 określa jego maksymalny poziom 33 w wannie 2.

Ściana tylna 3 kąpieli przędzalniczej 1 jest w taki sposób wychylona na zewnątrz pod kątem α (w przykładzie wykonania 99°), że przędziona nić jest prowadzona z płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą 1 i z wanny 2 wzdłuż linii osiowej 34 dyszy przędzalniczej 4 i wychodzi bez odchylenia z kąpieli przędzalniczej 1 ponad ścianą przednią 35 wanny 2, leżącą naprzeciw jej ściany tylnej 3.

Przy wytwarzaniu nitek, włókien i podobnych im wyrobów za pomocą opisanej przędzarki mokrej, roztwór przędzalniczy, przykładowo roztwór alkaliczny pochodnych celulozy o temperaturze, przykładowo, od około -10 do +60°C, i korzystnie od -5 do +30°C, jest doprowadzany przez przewód doprowadzający 17, przewiercenie 18 w łączniku rurowym 15, kanał 19 w części nośnej 5 dyszy i posiadający co najmniej jeden otwór, rozpylacz dyszy 7, z jego zasobnika do płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą 1, trzymanego w wannie 2 w temperaturze, przykładowo, od około -10 do +80°C, w który wypada jako nitka.

PL 194 264 B1

Wpływający w ścianę tylną 3 dopływem 29 płyn wypełniający kąpiel przędzalniczą 1 wypływa z komory 30 przez przewiercenia 27 do płynu przędzalniczego w wannie 2 mniej więcej równolegle do uformowanej nitki.

Płyn chłodzący jest doprowadzany na przykład z, nie przedstawionego, zbiornika i poprzez dopływ 24 i odpływ 25 przepływa przez skręconą spiralnie rurkę 23 urządzenia termostatującego, działającego jako urządzenie chłodzące. Chłodzi on przy tym część nośną 5 dyszy w obrębie wokół kanału 19 odbierając ciepło, które jest przenoszone z jednej strony z płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą w wannie 2 i z drugiej strony z płynu wypełniającego kąpiel przędzalniczą w komorze 30 i które jest przenoszone na część nośną 5 dyszy poprzez tuleję 8. W zależności od panujących warunków temperaturowych przez ustawienie temperatury i strumienia objętości płynu chłodzącego w części nośnej 5 dyszy może zostać uzyskana skuteczność chłodzenia, która utrzymuje określoną temperaturę roztworu przędzalniczego w kanale 19. Termoelement (nie przedstawiony) może być usytuowany w części nośnej 5 dyszy, w celu kontrolowania panującej tam temperatury, w pewnym charakterystycznym jej miejscu, np. w chłodzonym obrębie kanału 19 albo w pobliżu rozpylacza dyszy 7. Dzięki temu sygnałowi pomiarowemu skuteczność chłodzenia może być regulowana.

Zamiast przedstawionego materiału izolacyjnego 26, albo również jako jego uzupełnienie, tuleja 8 może posiadać wyżłobienie 36 (na fig. 1 zaznaczone linią przerywaną) dla zminimalizowania przewodzącej ciepło powierzchni styku z częścią nośną 5 dyszy. Wyżłobienie 36 może być również uformowane alternatywnie na obwodzie części nośnej 5 dyszy.

Obok zasadniczo poziomego usytuowania kąpieli przędzalniczej można ją również ukierunkować pionowo, przy czym stosowana jest wówczas wąska i wysoka wanna z dyszą przędzalniczą usytuowaną w jej spodzie, a wytrącona nitka jest prowadzona do góry przez płyn wypełniający kąpiel przędzalniczą.

Claims (15)

1. Dysza przę dzalnicza przę dzarki mokrej do wprowadzania roztworu przę dzalniczego do ką pieli przędzalniczej w trakcie wytwarzania nitki, znamienna tym, że zawiera urządzenie termostatujące w postaci urządzenia chłodniczego.

2. Dysza przędzalnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie termostatujące jest usytuowane w części nośnej (5) dyszy przędzalniczej (4) .

3. Dysza przędzalnicza według zastrz. 2, znamienna tym, ż e urządzenie termostatujące, ma konfigurację pierścieniową, z otoczeniem kanału (19) w części nośnej (5) dyszy, przewodzącego roztwór przędzalniczy.

4. Dysza przędzalnicza według zastrz. 3, znamienna tym, że urządzenie termostatujące jest usytuowane w części nośnej (5) dyszy w rowku (21), otaczającym pierścieniowo przewodzący roztwór przędzalniczy kanał (19), i ciągnącym się współosiowo wzdłuż niego.

5. Dysza przędzalnicza według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że urządzenie termostatujące posiada usytuowany w części nośnej (5) dyszy przewód przewodzący płyn.

6. Dysza przę dzalnicza według zastrz. 5, znamienna tym, ż e przewodem przewodzącym płyn jest skręcona spiralnie rurka (23).

7. Dysza przędzalnicza według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że urządzenie termostatujące posiada usytuowany w części nośnej (5) dyszy przewodzący płyn kanał labiryntowy.

8. Dysza przędzalnicza według zastrz. 2, znamienna tym, ż e część nośna (5) dyszy zawiera czujnik temperatury.

9. Dysza przę dzalnicza według zastrz. 2, znamienna tym, ż e część nośna (5) dyszy przędzalniczej (4) jest osadzona w otworze (9) ściany kąpieli przędzalniczej (1), zwłaszcza jej ściany tylnej (3).

10. Dysza przędzalnicza według zastrz. 9, znamienna tym, że między częścią nośną (5) dyszy a otaczającą otwór (9) w ścianie tylnej (3) tuleją (8) jest usytuowany materiał izolacyjny.

11. Dysza przędzalnicza według zastrz. 9 albo 10, znamienna tym, że otaczająca otwór (9) w ścianie tylnej (3) tuleja (8) ma na swoim obwodzie wewnę trznym wyżłobienie (36).

12. Dysza przędzalnicza według zastrz. 2, znamienna tym, że część nośna (5) dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym jest wykonana w postaci wydłużonej jako wyprostowana.

PL 194 264 B1

13. Dysza przędzalnicza według zastrz. 2, znamienna tym, że część nośna (5) dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym jest wykonana w postaci wydłużonej jako wygięta odpowiednio do fajki przędzalniczej.

14. Dysza przędzalnicza według zastrz. 10, znamienna tym, że część nośna (5) dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym zanurzona jest w poziomej kąpieli przędzalniczej bez stykania się z wanną kąpieli przędzalniczej.

15. Dysza przędzalnicza według zastrz. 10, znamienna tym, że część nośna (5) dyszy z występującym w niej urządzeniem termostatującym zanurzona jest w pionowej kąpieli przędzalniczej bez stykania się z wanną kąpieli przędzalniczej.