PL201630B1 - Sposób wytwarzania włókniny, urządzenie do wytwarzania włókniny, zespół dyszy przędzalniczej oraz płytka dyszy przędzalniczej, do wytwarzania włókniny - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania w lókniny, urz adzenia do wytwarzania w lókniny, zespo lu dysz prz edzalniczych oraz p lytki dyszy prz edzalniczej do wytwarzania w lókniny. Wed lug wynalazku p lytka dyszy prz edzalniczej (1) posia- da du za ilo sc nieokr ag lych otworów (3, 6, 13) przypominaj acych w szczególno sci szczeliny wieloramienne lub trójramienne. Na w lókna poli- merowe kieruje si e strumienie gazu (32, 33) w kierunkach stanowi acych wzajemne lustrza- ne odbicie. Uk lad otworów w p lytce (1, 10) dyszy prz edzalniczej w pierwszym rz edzie otworów (2) ró zni si e od ich u lo zenia w drugim rz edzie (7) otworów w wyniku obrócenia otwo- rów wokó l osi prostopad lej do p laszczyzny p lytki prz edzalniczej (1). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania włókniny polimerowej, urządzenie do wytwarzania włókniny polimerowej, zespół dyszy przędzalniczej oraz płytka dyszy przędzalniczej urządzenia do wytwarzania włókniny polimerowej, zwłaszcza włókniny typu spunbonded.

Znane są sposoby wytwarzania włókien ciągłych o nie okrągłych przekrojach w produkcji włókien. Przekrój ten może być, na przykład, trójramienny, tj. przekrój posiadający szczelinę w postaci trzech ramion połączonych ze sobą w części środkowej. Możliwe jest także opracowanie, na przykład, przekrojów o kształcie gwiazdy lub innym nie okrągłym wzorze.

Znany jest z niemieckiego patentu nr DE 36 341 46 A1 sposób wytwarzania włókniny przy pomocy płytki dyszy przędzalniczej, która posiada otwory dwuramienne. Z tych dwuramiennych otworów każdy składa się z dwóch okrągłych otworów, które są ze sobą połączone elementem łącznikowym. Niemiecki patent nr DE 36 341 46 A1 w dalszej swej części opisuje kolejne znane geometrie otworów stosowane w dyszach przędzalniczych. Mogą one przyjmować kształt szczelin w postaci trójkąta, półksiężyca lub też litery T, jako otwory w płytkach dysz przędzalniczych. Znany sposób wytwarzania włókniny polega tym, że roztopiony materiał polimerowy schładza się i rozciąga się poprzez wyciąganie go z licznych otworów płytki przędzalniczej. Znane otwory tego rodzaju mają kształt szczelin wieloramiennych lub trójramiennych wytworzonych w płytce dyszy przędzalniczej. Produktem otrzymywanym opisanym znanym sposobem są włókna polimerowe stanowiące główny składnik włókniny.

Znane urządzenie do wytwarzania włókniny zawiera zespół podawania płynnego polimeru, płytkę dyszy przędzalniczej z systemem otworów oraz dysze gazu przeznaczonego do rozciągania i schł adzania wł ókien polimerowych uzyskiwanych z wymienionych otworów.

Znany zespół dyszy przędzalniczej stanowi zespół co najmniej dwóch płytek dyszy przędzalniczej zestawionych w zespół i ustawionych w swoim sąsiedztwie, gdzie włókna włókniny są pozyskiwane równolegle i włóknina stanowi mieszaninę włókien z obu płytek dyszy.

W znanych urządzeniach do wytwarzania włókniny z włókien polimerowych, podstawowym elementem składowym jest płytka dyszy przędzalniczej. Znane płytki dyszy zawierają system otworów okrągłych lub nie okrągłych, o różnych kształtach przekroju poprzecznego, na przykład o kształcie szczelin o przekroju trójramiennym lub wieloramiennym. Otwory w znanych płytkach przędzalniczych są zwykle uszeregowane w rzędach.

Według wynalazku sposób wytwarzania włókniny, zwłaszcza włókniny spunbonded polega na tym, że schładza się i/lub rozciąga się roztopiony materiał polimerowy i ten materiał polimerowy wyciąga się z licznych otworów, które są podobne do otworów wieloramiennych lub trójramiennych, z przynajmniej jednej płytki dyszy przędzalniczej, w postaci włókien polimerowych.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy strumień gazu kieruje się z jednej strony, a drugi strumień gazu kieruje się z drugiej strony na włókna polimerowe wyciągane z otworów, przy czym pierwszy strumień gazu, przynajmniej w momencie uderzenia pierwszego rzędu włókien polimeru, prowadzi się zgodnie z ich kształtem w jednym kierunku, zaś drugi strumień gazu prowadzi się w innym kierunku. Oba kierunki strumienia gazu stanowią własne lustrzane odbicia i kieruje się je przez liczne rzędy włókien polimerowych wyciąganych z otworów płytki dyszy przędzalniczej. Oba strumienie gazu, pierwszy i drugi, przynajmniej częściowo przekierowuje się z pierwszego rzędu włókien polimerowych na drugi sąsiedni rząd włókien polimerowych, przy czym korzystnie oba strumienie gazu przekierowuje się w całości na drugi rząd włókien polimeru, który występuje za pierwszym rzędem włókien polimeru patrząc z kierunku nadmuchu.

Według wynalazku, urządzenie do wytwarzania włókniny, zwłaszcza włókniny spunbonded wyposażone jest w pierwszy i drugi strumień gazu do schładzania i/lub rozciągania włókien, charakteryzuje się tym, że pierwszy i drugi strumień gazu umieszczone są w pozycji równoległej do siebie oraz posiadają przynajmniej częściowo przeciwstawne otwory ujść, zaś urządzenie posiada liczne identyczne otwory dyszy przędzalniczej, które mają nieokrągły przekrój. Pierwszy obszar otworów ma identycznie wyrównane otwory dyszy, których ujścia wyprowadzone są do obszaru nadmuchu pierwszym strumieniem gazu. W drugim obszarze identycznie wyrównanych otworów dyszy przędzalniczej, odprowadzenie tych otworów znajduje się w obszarze nadmuchu drugim strumieniem gazu. Pierwszy obszar i drugi obszar otworów, korzystnie są oddzielone od siebie.

Według jednej z wersji wynalazku otwory dyszy przędzalniczej pierwszego obszaru są obrócone w stosunku do otworów dyszy przędzalniczej drugiego obszaru w taki sposób, że materiał polimePL 201 630 B1 rowy odprowadzany z otworów dyszy przędzalniczej poddawany jest identycznemu nadmuchowi gazu zarówno w pierwszym obszarze, jak i w drugim obszarze otworów dyszy przędzalniczej.

Według wynalazku, zespół dyszy przędzalniczej składa się z zespołu płytek, przy czym ten zespół płytek zawiera co najmniej pierwszą płytkę dyszy przędzalniczej oraz drugą płytkę dyszy przędzalniczej. Zespół płytek charakteryzuje się tym, że pierwsza płytka dyszy przędzalniczej oraz druga płytka dyszy przędzalniczej są ustawione obok siebie w zespole przędzalniczym oraz zarówno pierwsza płytka dyszy przędzalniczej, jak i druga płytka dyszy przędzalniczej posiadają otwory nieokrągłe. Otwory w pierwszej płytce dyszy przędzalniczej korzystnie są ustawione w pozycji obróconej w stosunku do otworów w drugiej płytce dyszy przędzalniczej.

W korzystnej wersji rozwiązania według wynalazku, otwory w pierwszej płytce dyszy przędzalniczej mają te same wymiary, co otwory w drugiej płytce dyszy przędzalniczej. Zgodnie z wynalazkiem, pierwsza i/lub druga płytka dyszy przędzalniczej posiadają różne rodzaje otworów.

Według wynalazku, płytka dyszy przędzalniczej do wytwarzania włókniny zawiera liczne nieokrągłe otwory, w szczególności otwory wieloramiennych lub trójramiennych. Płytka służy do umieszczenia na wylocie strumienia polimeru dla wytworzenia włókien wyciąganych z otworów płytki. Identyczne otwory umieszczone w rzędach są sobie przeciwstawne co do kształtu. Płytka według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej jeden pierwszy rząd otworów posiada układ otworów, który różni się od układu otworów w co najmniej jednym drugim rzędzie otworów tym, że otwory pierwszego rzędu są obrócone w stosunku do otworów w drugim rzędzie. Obrót otworów polega na tym, że otwór o określonym kształcie przekroju zostaje obrócony o określony kąt wokół osi prostopadłej do płaszczyzny płytki dyszy przędzalniczej.

Według wynalazku, płytka może posiadać co najmniej dwa różne rodzaje otworów. Płytka dyszy przędzalniczej według wynalazku może być podzielona na co najmniej dwa obszary, z których zarówno pierwszy obszar, jak i drugi obszar posiadają dwa lub więcej rzędów identycznych otworów. W korzystnej wersji rozwiązania według wynalazku, pierwszy obszar posiada układ otworów, które są obrócone o kąt 180° w stosunku do układu otworów w drugim obszarze. Co najmniej pierwszy obszar otworów oraz drugi obszar otworów mogą być oddzielone jeden od drugiego odstępem między tymi obszarami. Wymieniony odstęp może być tej samej wielkości lub większy niż odległość pomiędzy dwoma rzędami identycznych otworów.

Nadmuch strumieni gazu przebiega w szczególności przy zastosowaniu gazu chłodzącego, który uderza na przykład prostopadle w odprowadzany z płytki przędzalniczej materiał polimerowy. Gaz chłodzący może także uderzać pod kątem, w ten sposób powodując rozciąganie materiału polimerowego podczas produkcji włókien ciągłych. Podobny efekt nadmuchu, na przykład przy zastosowaniu gazu chłodzącego przechodzącego przez otwory ułożone jeden za drugim, można osiągnąć obracając otwory.

Jedno z ulepszeń przewiduje urządzenie umożliwiające obrót otworów, co oznacza, że nadmuch można utrzymać na jednolitym poziomie nawet, jeśli otwory mają różne przekroje. To z kolei ma wpływ na właściwości włókien. Rotację można dostosować do przekroju otworów, warunków wytłaczania, natężenia przepływu polimeru oraz innych parametrów tak, aby właściwości włókien można było regulować w kontrolowany sposób. Może to na przykład posłużyć modyfikacji wytrzymałości mechanicznej wzdłużnej lub poprzecznej włókien, ich współczynnika pochłaniania i innych właściwości.

Zaproponowano także podział płytki dyszy przędzalniczej na przynajmniej dwa obszary, gdzie obszar pierwszy, jak i drugi, posiadają dwa lub więcej rzędów identycznych otworów. W szczególności, tylko jeden obszar posiada otwory o określonych wymiarach i/lub geometrii. Obszary te powinny być od siebie oddzielone, na przykład odstępem znajdującym się pomiędzy otworami poszczególnych obszarów. W szczególności rozdział pomiędzy otworami danego obszaru ma być tego samego rozmiaru, lub mniejszy, niż odstęp pomiędzy obszarami. To pozwala na zastosowanie szeregu dodatkowych rozwiązań. Z jednej strony, możliwe jest otrzymanie określonego rozdziału, a więc także określonego powiązania włókien, które zostaje następnie odwzorowane we włókninie. Z drugiej strony większy rozdział pomiędzy poszczególnymi obszarami umożliwia przeprowadzenie w tym odstępie procesów, które wpływałyby niekorzystnie na proces wytwarzania włókien, gdyby zachodziły w innych obszarach płytki dyszy przędzalniczej. Na przykład, odstęp może zostać wykorzystany jako obszar mieszania różnych strumieni chłodzących. W szczególności, otwory pomiędzy obszarami można obracać a także, w razie potrzeby, przesuwać względem siebie nawzajem.

Według wersji ulepszonej pierwszy obszar posiadać będzie ułożenie otworów obrócone o 180° w stosunku do układu otworów w drugim obszarze. Ta symetryczna inwersja wzajemnego układu

PL 201 630 B1 otworów umożliwia przeprowadzanie nadmuchu w sposób jednolity, szczególnie jeśli płytka dyszy przędzalniczej jest przedmuchiwana gazem chłodzącym z dwóch stron. W ten sposób, możliwe jest, że porównywalne rzędy poszczególnych obszarów będą przedmuchiwane w podobny sposób tak, aby włókna były również tworzone w podobny sposób.

Zarówno pierwsza, jak i druga płytka dyszy przędzalniczej posiadają nieokrągłe otwory, przy czym otwory w pierwszej płytce dyszy przędzalniczej są ustawione w pozycji obróconej w stosunku do otworów w drugiej płytce dyszy przędzalniczej.

Zaletą takiego układu jest to, że konstrukcja płytek dyszy przędzalniczej dla pakietu przędzalniczego jest taka sama. Jednakże, po zamontowaniu płytek dyszy przędzalniczej, są one sobie przeciwstawione. W wyniku tego, możliwa jest w razie potrzeby produkcja przy użyciu już posiadanego sprzętu produkcyjnego oraz przyrządu obróbkowego.

Zespół przędzalniczy powinien mieć osłonę instalacyjną współpracującą z odpowiednimi płytkami dyszy przędzalniczej. Taka osłona instalacyjna gwarantuje, że możliwy będzie montaż płytek dyszy przędzalniczej jedynie w pozycji, do której są przeznaczone. Taką osłonę instalacyjną można zapewnić na przykład przy pomocy połączenia na pióro i wpust pomiędzy płytkami dyszy przędzalniczej i pakietem przędzalniczym. Taka modułowa budowa pakietu przędzalniczego umożliwia także stosowanie różnych kombinacji poszczególnych płytek dyszy przędzalniczej. To z kolei pozwala na stosowanie szerokiej gamy odmian, jeśli chodzi o geometrie, obroty, a także wzajemne przeciwstawianie otworów w stosunku do siebie w pakiecie przędzalniczym.

Płytki dyszy przędzalniczej można montować w zestaw przędzalniczy jedna obok drugiej, przy czym każda płytka posiada określoną ilość rzędów otworów. Na przykład, jedna płytka dyszy przędzalniczej ma 15 lub mniej, korzystnie 10, a najlepiej 5 lub mniej otworów. To umożliwia, na przykład, przechylanie układu otworów nieco dalej od jednej płytki dyszy przędzalniczej w kierunku drugiej. Jest więc również możliwe, aby odpowiednio dopasowane układy otworów, a więc także kąty obrotu, były ustawiane dla różnych wariantów nadmuchu przez określone płytki bez konieczności wytwarzania całkowicie nowych płytek. Co więcej, dzięki ułożeniu różnych płytek w zespole przędzalniczym, możliwe jest zastosowanie kombinacji różnych rodzajów otworów, w zależności od przewidzianego zastosowania produkowanej włókniny.

W ten sposób, na przykł ad pierwsza i druga pł ytka dyszy, mogą posiadać róż ne rodzaje otworów. Dzięki temu, możliwe jest zastosowanie szeregu różnorodnych otworów w połączeniu w jeden zespół przędzalniczy. Taką możliwość można zastosować z korzyścią, jeśli chcemy osiągnąć określony poziom różnych właściwości, takich jak własności ocieplające powłoki włókniny, chłonność produkowanej włókniny, czy nawet niezwilżalność płynem, przy pomocy różnych przekrojów włókna. Dalsze wykonanie wynalazku przewiduje sposób schładzania i/lub rozciągania roztopionego materiału polimerowego podczas produkcji włókna spunbonded. Materiał polimerowy jest odprowadzany przez liczne otwory nie okrągłe w postaci szczelin, które są zasadniczo podobne do otworów wieloramiennych lub trójramiennych, przynajmniej w jednej płytce dyszy przędzalniczej.

W ten sposób, materiał polimerowy tworzy włókna polimeru po przejściu przez wymienione szczeliny. Pierwszy strumień gazu z pierwszej strony i drugi strumień gazu z drugiej strony mają uderzać w materiał polimerowy w momencie wyjścia z otworów. Pierwszy strumień gazu, przynajmniej w momencie uderzenia w pierwszy rząd włókien polimerowych, jest prowadzony wzdłuż ich kształtu w lustrzanym odbiciu do kierunku prowadzenia drugiego strumienia gazu, kiedy uderza on na pierwszy rząd włókien polimerowych w tym samym miejscu. To lustrzane odbicie nadmuchu z dwóch osobnych, w szczególności przeciwstawionych sobie dysz nadmuchowych sprawia, że tworzenie włókien polimerowych staje się procesem bardziej jednolitym, dzięki czemu właściwości polimerowych włókien, a przez to także włókniny, stają się bardziej jednorodne. Dodatkowo, oznacza to w szczególności także, że na przykład strumienie gazu można podawać na włókna polimerowe z innymi prędkościami, niż konwencjonalne prędkości strumieni gazu stosowanych w produkcji włókien spunbonded.

Korzystne wykonanie przewiduje, że pierwszy strumień chłodzący oraz drugi strumień chłodzący są prowadzone w lustrzanym odbiciu względem siebie przez wiele rzędów włókien polimerowych. W tym celu stosowane otwory powinny by ć skonstruowane jako wzajemne lustrzane odbicia, jednocześnie mające te same wymiary. Optymalnie, zarówno pierwszy, jak i drugi strumień gazu powinny zostać odbite przynajmniej częściowo od pierwszego rzędu włókien polimerowych na sąsiedni drugi rząd włókien polimerowych. W tym celu rzędy otworów, ułożone jeden za drugim, powinny być sobie przeciwstawione. Na przykład, otwory mogą przynajmniej częściowo nakładać się jeden na drugi, kiedy patrzymy przez nie z kierunku przepływu. Kształt i układ otworu może także sprawiać, że wyPL 201 630 B1 chodzący materiał polimerowy przyjmie taki kształt przekroju włókna, który spowoduje, że przedmuchiwany strumień gazu zmieni kierunek. Strumień gazu korzystnie powinien być odbijany przez pierwszy rząd włókien polimerowych na kolejny rząd włókien w taki sposób, żeby drugi rząd włókien polimerowych był także poddany działaniu bezpośredniemu nadmuchu.

Urządzenie do produkcji włókniny spunbonded posiada pierwszą i drugą dyszę strumienia gazu służącego chłodzeniu i/lub rozciąganiu włókien. Pierwszy i drugi strumień gazu powinny być tak umiejscowione, żeby pracowały w układzie równoległym do siebie. Najlepiej, powinny one mieć przynajmniej częściowo przeciwstawione sobie otwory wyjściowe. Dodatkowo, urządzenie do produkcji włókniny spunbonded posiada liczne identyczne otwory w dyszy przędzalniczej, o przekroju nieokrągłym. Pierwszy obszar identycznie wyrównanych otworów dyszy przędzalniczej uwalnia materiał w obszarze wydmuchiwania pierwszego strumienia gazu. Drugi obszar identycznie wyrównanych otworów dyszy przędzalniczej ma odprowadzenie w obszarze wydmuchiwania ujścia drugiego strumienia gazu. Pierwszy i drugi obszar są przestrzennie od siebie oddzielone, jako że otwory dyszy przędzalniczej pierwszego obszaru są obrócone w stosunku do otworów dyszy przędzalniczej obszaru drugiego tak, że materiał polimerowy wypuszczany z otworów dyszy przędzalniczej poddawany jest działaniu identycznego nadmuchu gazu zarówno w pierwszym, jak i w drugim obszarze.

Otrzymywane w ten sposób włókna można następnie umieszczać na przykład na ruchomym sicie i poddawać dalszej obróbce. Jednolity nadmuch z przynajmniej dwóch stron na otwory, które są identycznie wyrównane wobec siebie w stosunku do kierunku nadmuchu, daje dalsze możliwości, na przykład, wykorzystanie płynnego gazu jako nośnika. Dodatki w fazie gazowej lub płynnej lub stałej można mieszać z nośnikiem. Dodatki te mogą wpływać przynajmniej na powierzchnię włókien.

Przedmiot wynalazku przedstawiony został w przykładach wykonania na poniższych rysunkach, na których poszczególne figury ilustrują: fig. 1 - pierwszą płytkę dyszy przędzalniczej z otworami nie okrągłymi, fig. 2 - drugą płytkę dyszy przędzalniczej z otworami nie okrągłymi, fig. 3 - przekrój płytki według fig. 2 z otworem, jaki przedstawiono na fig. 2, fig. 4 - widok z góry zespołu przędzalniczego z dwiema płytkami dyszy przędzalniczej, fig. 5 - schematyczny obraz urządzenia do produkcji tkaniny spunbonded.

Na rysunku fig. 1 pokazano pierwszą płytkę dyszy przędzalniczej 1 z pierwszym rzędem 2 nie okrągłych otworów 3. Nieokrągłe otwory 3 mają kształt szczelin o przekroju trójramiennym. Pierwszy rząd otworów 2 jest przedmuchiwany strumieniem gazu, którego kierunek wskazują strzałki. Nie okrągłe otwory o przekroju trójramiennym są ułożone w pierwszy rząd 2 w taki sposób, że jedna szczelina każdego otworu biegnie niemal równolegle do kierunku przepływu 4 gazu. W ten sposób, strumień gazu 4, który uderza w materiał polimerowy jest rozdzielany i odbija się wzdłuż pozostałych ścianek nieokrągłego otworu 3. Ta zmiana kierunku zachodzi w szczególności w taki sposób, że część 5 strumienia gazu uderza w poniższe drugie otwory 6 drugiego rzędu 7, umieszczonego za pierwszym rzędem otworów. Pierwsze nieokrągłe otwory 3 oraz drugie otwory 6 mogą mieć ten sam kształt, jak pokazany, ale mogą także różnić się kształtami. Również ich wymiary mogą być różne. Drugie otwory 6 w drugim rzędzie 7 ustawione są pod pewnym ką tem nachylenia w stosunku do otworów w pierwszym rzędzie 2. Jak pokazano na rysunku fig. 1, obrócenie otworów w kolejnych rzędach może być jednolite dla wszystkich otworów lub może być różne dla poszczególnych otworów. Części 5 strumienia gazu powinny albo bezpośrednio uderzać w ramię otworu lub z kolei mogą być ukierunkowane prawie równolegle do ramienia kolejnego otworu, zanim ich kierunek ponownie się zmieni. W szczególności, można przyjąć jeden układ otworów w pierwszym rzędzie 2 i w drugim rzędzie 7 tak, aby w określonym miejscu wytworzyć turbulencję w strumieniu gazu 4 w momencie uderzenia włókien polimeru powyżej płytki dyszy przędzalniczej 1. Dodatkowo, otwory poszczególnych rzędów można ułożyć tak, aby wytworzyć swoisty rodzaj strugi pomiędzy sąsiednimi otworami. Na przykład, sąsiadujące ze sobą otwory są przykładowo ułożone tak, aby utworzyć zwężenie 8, które wywoła przyspieszenie części 5 strumienia gazu. Pokazano to na rysunku fig. 1. Z drugiej strony, istnieje także możliwość utworzenia rozszerzenia 9, co również pokazano na rysunku fig. 1. Takie rozszerzenie mogłoby wywołać spadek prędkości części 5 strumienia gazu. Możliwe jest także ułożenie identycznie wyrównanych otworów w rzędach jeden za drugim, bez umieszczania rzędu otworów o innym układzie.

Na rysunku fig. 2 przedstawiono inny przykład płytki dyszy przędzalniczej 10 z pierwszym obszarem 11 i drugim obszarem 12. Obszar pierwszy 11 posiada otwory trójramienne 13. Obszar drugi 12 posiada identyczne otwory trójramienne 13, ale są one ułożone jako odbicie lustrzane układu otworów w obszarze pierwszym 11. Odstęp 14 jest umiejscowiony pomiędzy pierwszym obszarem 11 i drugim obszarem 12. Ten odstęp 14 nie powinien zawierać żadnych otworów, z których wyprowadza

PL 201 630 B1 się materiał polimerowy tworzący włókna. Jednakże, kryzy ssące 15 lub/i przegrody 16 kierujące na przykład strumień gazu, mogą być umieszczone w tym odstępie. Podczas gdy strumień gazu można wciągać do środka urządzenia poprzez kryzy ssące 15, kierunek strumienia gazu jest zmieniany przez przegrody 16 kierujące strumień gazu w taki sposób, by przekierować go do miejsca, gdzie materiał polimerowy jest odprowadzany z otworów trójramiennych 13.

Na rysunku fig. 3 przedstawiono powiększony widok otworu trójramiennego 13 zgodnego z rysunkiem fig. 2. Otwór 13 posiada trzy szczeliny w postaci ramion. Te trzy ramiona 17, 18, 19 powinny być ułożone w stosunku do siebie pod kątem 120° każde w stosunku do każdego z pozostałych dwóch. Jednakże, dla otworu trójramiennego 13 można zastosować także inne proporcje kątów. Na przykład, pierwszy kąt 20 może być mniejszy niż drugi 21 i trzeci 22. Optymalnie jednakże, wszystkie otwory trójramienne 13, nie tylko w jednym obszarze płytki dyszy przędzalniczej, wyrównane są w tym samym kierunku. Możliwe jest, że pierwsze ramię 17 skierowane jest w kierunku, z którego płynie chłodzące powietrze, jak przedstawiono na fig. 3. W ten sposób możliwy jest jednolity przepływ chłodzącego powietrza do międzywęzłowych obszarów pomiędzy włóknami, jednolite chłodzenie włókien oraz zapobieganie turbulencjom lub wirom, lub innym zakłóceniom pomiędzy włóknami z poszczególnych rzędów. Ramiona 17, 18, 19 mogą także różnić się długością. Na przykład, wszystkie trzy ramiona 17, 18, 19 mogą mieć różne długości lub nawet tylko jedno ramię może być krótsze lub dłuższe. Pierwsze ramię 17 powinno być krótsze niż drugie ramie 18 i trzecie ramię 19. Ponieważ materiał polimerowy wychodzący z pierwszego ramienia 17 poddany jest działaniu strumienia chłodzącego powietrza z obu stron, temperatura w tym miejscu spada szybciej niż w przypadku materiału polimerowego opuszczającego otwór trójramienny 13 wzdłuż drugiego ramienia 18 i trzeciego ramienia 19. Aby skompensować efekt nierównomiernego schładzania i rozciągania, przykładowo ramię 17 można skrócić. Co więcej, różne geometrie otworu trójściennego w stosunku do wytłaczania dają możliwość osiągnięcia określonego obrotu produkowanego włókna. Na przykład, strumień chłodzącego powietrza może oddziaływać na obrót. Możliwe jest także osiągnięcie efektu fałdowania włókien ciągłych lub krótkich wytwarzanego poprzez różnicowanie rozciągania lub/i schładzania ramion 17, 18, 19.

Na rysunku fig. 4 przedstawiono zespół przędzalniczy 23 z trzecią płytką dyszy przędzalniczej 24 oraz czwartą płytką dyszy przędzalniczej 25. Obie płytki przedmuchiwane są w układzie równoległym, ale z przeciwnych kierunków. Pomiędzy obiema płytkami 24, 25 występuje także odstęp 26. Odstęp 26 powinien stanowić przerwę od 1 mm do 100 mm, korzystnie od 5 mm do 25 mm. Taka przerwa może także znaleźć się pomiędzy poszczególnymi obszarami płytki dyszy przędzalniczej, według przykładu z rysunku fig. 1. Same rzędy otworów dyszy przędzalniczej w płytkach 24, 25 mogą być oddzielone odległością, która jest mniejsza niż odstęp 26. Płytka dyszy przędzalniczej lub obszar płytki dyszy przędzalniczej powinny także posiadać 5 do 15 rzędów otworów 27.

Rysunek fig. 5 stanowi schematyczny obraz urządzenia 28 do produkcji tkaniny spunbonded. Urządzenie 28 do produkcji tkaniny spunbonded zawiera pojedynczą płytkę dyszy przędzalniczej 29. Ta pojedyncza płytka dyszy 29 zawiera otwory trójścienne - nie przedstawiane dalej - przez które odprowadzane są pierwsze włókna 30 i drugie włókna 31 polimeru. Dla jasności, rysunek przedstawia jedynie po jednym z każdych włókien polimeru, w dużym powiększeniu. Otwory w postaci szczelin trójściennych w pojedynczej płytce dyszy przędzalniczej 29 są ułożone tak, aby pierwsze włókna polimeru 30 były odprowadzane z pojedynczej płytki dyszy przędzalniczej 29 z jednym ramieniem równoległym do pierwszego strumienia chłodzącego powietrza 32. Kierunek pierwszego strumienia chłodzącego powietrza 32 wskazują strzałki. Strumień chłodzącego powietrza może przebiegać bezpośrednio pod pojedynczą płytką dyszy przędzalniczej 29, ale może również znajdować się w odstępie od niej lub na przestrzeni pewnego obszaru. Jednocześnie, strumień powietrza chłodzącego 32 może przechodzić pod kątem prostym do kierunku wypływu pierwszych włókien polimeru 30 lub może również występować pod kątem nachylonym do nich. Podczas, gdy pierwsze włókna polimeru 30 umiejscowione są w pierwszym obszarze, drugie włókna polimerowe 31 chwytane są przez drugi strumień powietrza chłodzącego 33 oraz ewentualnie rozciągane. Drugi strumień powietrza chłodzącego 33 wydmuchiwany jest równolegle do pierwszego strumienia powietrza chłodzącego 32. Według układu, zgodnie z którym dla otworów trójramiennych w pierwszym obszarze odbicie lustrzane stanowią otwory trójramienne w drugim obszarze, otrzymywane włókna polimerowe są schładzane bardziej jednolicie, a w konsekwencji właściwości włókniny wytwarzanej z tych włókien polimerowych są również bardziej jednolite.

Włókniny wytwarzane przy pomocy niniejszych płytek dyszy przędzalniczej lub tychże płytek dyszy przędzalniczej zamontowanych w zespole przędzalniczym, nadają się idealnie do zastosowań

PL 201 630 B1 w produktach sanitarnych, artykułach gospodarstwa domowego, włókninach o zastosowaniu technicznym, jak watolina filtrowa, w przemyśle budowlanym, w zastosowaniach medycznych, do ubrań, szczególnie ubrań ochronnych lub do podobnych zastosowań. Włóknina może składać się z jednej warstwy lub wielu warstw, może łączyć w sobie różne rodzaje tkanin, może posiadać jedną lub więcej powłok wierzchnich. Produkowane włókna można wykonać z poliolefiny, mieszaniny poliolefin, na przykład w formie materiału wykonywanego z polipropylenu i polietylenu. Poza opisanymi otworami w formie szczelin trójramiennych, można także zastosować inne geometrie, na przykład „c”, „v”, „u”, „L”, „*” lub otwory o bardziej złożonych kształtach. Można stosować jeden lub wiele różnych rodzajów geometrii, przy czym można je stosować częściowo w połączeniu i/lub całkowicie osobno w oddzielnych obszarach płytek lub zespołów płytek dyszy przędzalniczej.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania włókniny polegający na tym, że schładza się i/lub rozciąga się roztopiony materiał polimerowy, gdzie materiał polimerowy odprowadza się z licznych otworów, które są podobne do otworów wieloramiennych lub trójramiennych, w przynajmniej jednej płytce dyszy przędzalniczej, w postaci włókien polimerowych, znamienny tym, że pierwszy strumień gazu kieruje się z jednej strony, a drugi strumień gazu kieruje się z drugiej strony na włókna polimerowe wyciągane z otworów, przy czym pierwszy strumień gazu, przynajmniej w momencie uderzenia pierwszego rzędu włókien polimeru, prowadzi się zgodnie z ich kształtem w jednym kierunku, zaś drugi strumień gazu prowadzi się w innym kierunku, będącym lustrzanym odbiciem kierunku tego pierwszego strumienia gazu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy strumień gazu oraz drugi strumień gazu prowadzi się w lustrzanych kierunkach w stosunku do siebie poprzez liczne rzędy włókien polimerowych.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwszy i drugi strumień gazu przynajmniej częściowo przekierowuje się z pierwszego rzędu włókien polimerowych na drugi sąsiedni rząd włókien polimerowych.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że oba strumienie gazu przekierowuje się na drugi rząd włókien polimerowych, który znajduje się za pierwszym rzędem włókien polimerowych patrząc z kierunku przepł ywu strumieni gazu.
5. 5. Urządzenie do wytwarzania włókniny, zawierające dysze pierwszego i drugiego strumienia gazu do schładzania i/lub rozciągania włókien, znamienne tym, że pierwszy (32) strumień gazu oraz drugi (33) strumień gazu mają kierunek równoległy do siebie oraz posiadają przynajmniej częściowo przeciwstawne otwory wylotowe, przy czym urządzenie wyposażone jest w liczne identyczne otwory dyszy przędzalniczej, gdzie te otwory (3, 6) dyszy przędzalniczej mają nie okrągły przekrój, gdzie pierwszy obszar (11) otworów ma identycznie wyrównane otwory (13) dyszy przędzalniczej z odprowadzeniem do obszaru pierwszego strumienia gazu (32) oraz drugi obszar (12) otworów ma identycznie wyrównane otwory (13) dyszy przędzalniczej z odprowadzeniem w obszarze drugiego strumienia gazu (33), przy czym pierwszy obszar (11) i drugi obszar (12) otworów (13) są oddzielone od siebie, zaś otwory dyszy (13) przędzalniczej pierwszego obszaru (11) są obrócone w stosunku do otworów (13) dyszy przędzalniczej drugiego obszaru (12) w taki sposób, że materiał polimerowy odprowadzany z otworów (13) dyszy przędzalniczej poddawany jest identycznemu strumieniowi gazu zarówno w pierwszym obszarze (11), jak i w drugim obszarze (12) otworów (13) dyszy przę dzalniczej.
6. 6. Zespół dyszy przędzalniczej zawierający co najmniej pierwszą płytkę dyszy przędzalniczej oraz drugą płytkę dyszy przędzalniczej, znamienny tym, że pierwsza płytka dyszy przędzalniczej (24) oraz druga płytka dyszy przędzalniczej (25) są ustawione obok siebie w zespole przędzalniczym (23), oraz zarówno pierwsza płytka dyszy przędzalniczej (24), jak i druga płytka dyszy przędzalniczej (25) posiadają otwory nie okrągłe, przy czym otwory w pierwszej płytce dyszy przędzalniczej (24) są ustawione w pozycji obróconej w stosunku do otworów w drugiej płytce dyszy przędzalniczej (25).
7. 7. Zespół dyszy przędzalniczej według zastrz. 6, znamienny tym, że otwory w pierwszej płytce dyszy przędzalniczej (24) mają te same wymiary, co otwory w drugiej płytce dyszy przędzalniczej (25).
8. 8. Zespół dyszy przędzalniczej według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że pierwsza i/lub druga płytka dyszy przędzalniczej (24, 25) posiadają różne rodzaje otworów.
9. 9. Płytka dyszy przędzalniczej do wytwarzania włókniny, o licznych nie okrągłych otworach, w szczególnoś ci otworach wieloramiennych lub trójramiennych, do umieszczania na wylocie strumie8

   PL 201 630 B1 nia polimeru dla wytworzenia włókien, gdzie identyczne otwory umieszczone w rzędach są sobie przeciwstawne, znamienna tym, że co najmniej jeden pierwszy rząd otworów (2) posiada układ otworów, który różni się od układu otworów w drugim rzędzie otworów (7) tym, że otwory pierwszego rzędu (2) są obrócone w stosunku do otworów w drugim rzędzie (7).
10. 10. Płytka dyszy przędzalniczej według zastrz. 9, znamienna tym, że posiada przynajmniej dwa różne rodzaje otworów (3).
11. 11. Płytka dyszy przędzalniczej według zastrz. 9 albo 10, znamienna tym, że jest podzielona na co najmniej dwa obszary, z których zarówno pierwszy obszar (11), jak i drugi obszar (12) posiadają dwa lub więcej rzędów identycznych otworów (13).
12. 12. Płytka dyszy przędzalniczej według zastrz. 11, znamienna tym, że pierwszy obszar (11) posiada układ otworów (13), które są obrócone o kąt 180° w stosunku do otworów (13) w drugim obszarze (12).
13. 13. Płytka dyszy przędzalniczej według jednego z zastrzeżeń od 9 do 12, znamienna tym, że co najmniej pierwszy obszar (11) otworów oraz drugi obszar (12) otworów oddzielone są jeden od drugiego odstępem (14).
14. 14. Płytka dyszy przędzalniczej według zastrz. 13, znamienna tym, że odstęp (14) jest tej samej wielkości lub większy niż odległość pomiędzy dwoma rzędami identycznych otworów (13).