PL69476B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 12X-1964 Wielka Brytania Opublikowano: 30.XI.1973 69476 KI. 76c,28/50 MKP D02g 3/06 UKD Wlasciciel patentu: Imperial Chemical Industries Limited, Londyn (Wiel¬ ka Brytania) Sposób obróbki krystalicznego polimeru organicznego w procesie wytwarzania przedzy dziewiarskiej, tkackiej, lin i kordu Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki kry¬ stalicznego polimeru organicznego, zwlaszcza do wy¬ twarzania przedzy dziewiarskiej, tkackiej, lin i kor¬ du.Polimer organiczny uzyty do wytwarzania z pas¬ ma folii, poza wysoka wytrzymaloscia na rozcia¬ ganie, powinien miec zmechacona, chropowata po¬ wierzchnie, poniewaz wlasciwosc ta w wytwarzanej tkaninie lub dzianinie powoduje zachowanie trwa¬ losci nadanej im formy, a w przypadku wytwarza¬ nia lin i kordu — duza trwalosc wezlów i sple¬ cen.W znanych metodach obróbki krystalicznych po¬ limerów organicznych powierzchnie zorientowane¬ go przez rozciaganie pasma folii o róznym ksztal¬ cie poprzecznego przekroju poddaje sie zmecha- ceniu przez dzialanie sil tnacych, np. przez drapa¬ nie, szczotkowanie, a nastepnie dokonuje sie skre¬ cania. W sposobach tych obróbke tworzywa przy wytwarzaniu przedzy, lin i kordu prowadzi sie w trzech zasadniczych stadiach, polegajacych na wzdluznym orientowaniu polimeru, obróbce po¬ wierzchni w wyzej opisany sposób oraz skrecaniu.Stwierdzono, ze proces obróbki tworzywa w pro¬ cesie wytwarzania przedzy dziewiarskiej, tkackiej, lin i kordu mozna ulepszyc i uproscic prze wyeli¬ minowanie oddzielnego stadium obróbki powierzch¬ ni tworzywa znanymi sposobami, to jest przez dzia¬ lanie sil tnacych, np. przez drapanie lub szczotko¬ wanie i osiagnac doskonaly efekt przystosowania 10 15 20 30 powierzchni tworzywa do wytwarzania tych wy¬ robów. Cel ten osiagnieto przez wykorzystanie wlas¬ nosci rozwlókniania sie ksztaltowanego krystalicz¬ nego polimeru organicznego, orientowanego wzdluz¬ nie w odpowiednich warunkach.Wedlug wynalazku sposób obróbki krystalicznego polimeru organicznego w procesie wytwarzania przedzy dziewiarskiej, tkackiej, lin i kordu, przez rozciaganie w celu zorientowania polimeru, polega na tym, ze folie w postaci pasm plaskich, o prze¬ kroju poprzecznym w ksztalcie pierscienia lub zbli¬ zonego do kola, pojedynczo lufo w wiazce rozciaga sie wzdluznie do zapoczatkowania powierzchnio¬ wego rozwlóknienia i skreca wokól osi wzdluznej, powodujac jej rozwlóknienie, az do chwili po¬ wierzchniowego przerwania folii na powierzchni 0,006 cm2 odcinka wlókna, stanowiacej iloczyn od¬ leglosci pomiedzy kolejnymi peknieciami i sred¬ niej jego grubosci.Odpowiednim tworzywem stosowanym w spo¬ sobie wedlug wynalazku sa termoplasty, zwlaszcza poliolefiny, takie jak polietylen i polipropylen oraz poliestry, np. politereftalan etylenu, a takze inne polimery termoplastyczne o strukturze krystalicz¬ nej, np. poli-4-metylopenten-l, polioksymetyleny lacznie z ich kopolimerami, polifluorek winylu, po¬ liamidy, np. poliamid szesciometylenodwuaminy i kwasu adypinowego oraz poliamid szesciometyle¬ nodwuaminy i kwasu sebacynowego, polikaprolak- tam i poli-3,3'-dwuchlorometyloksycyklobutan. 69 47669 476 10 20 Parametry obróbki tworzywa, takie jak tempe¬ ratura, stopien wydluzenia i szybkosc rozciagania w procesie orientowania i formowania wlókienek oraz natezenie sily rozciagajacej w celu spowodo¬ wania przerwania wlókienek w ustalonych warun- 5 Ikach sa rózne i zaleza od rodzaju, ksztaltu i wy¬ miarów uzytego termoplastu.Rozwlóknianie powierzchniowe tworzywa korzy¬ stnie prowadzi sie przez rozciaganie folii w strefie ogrzanej ponizej temperatury topnienia tworzywa pomiedzy walkami zasilajacymi i walkami rozcia¬ gowymi, obracajacymi sie z predkoscia obwodowa 5—10-krotnie wieksza od predkosci obwodowej wal¬ ka zasilajacego.Termoplasty o okreslonym ksztalcie, poddawane obróbce sposobem wedlug wynalazku, otrzymuje sie znanymi sposobami, korzystnie przez wytlacza¬ nie ze stopu przez szczeline dyszy o wymiarach i ksztalcie odpowiadajacych wymiarom i ksztalto¬ wi przekroju poprzecznego tworzywa poddawanego obróbce. Wytwarza sie takze folie nacinana po¬ wierzchniowo równolegle do osi wzdluznej, two¬ rzac polaczone pasma, rozdzielajace sie podczas obróbki pod dzialaniem sil rozciagajacych. Równo¬ miernosc rozwlókniania na calej powierzchni ogra¬ niczaja miedzy innymi wymiary przekroju folii 25 poddawanej obróbce. W sposobie wedlug wynalazku folie o przekroju w ksztalcie kola stosuje sie o po¬ wierzchni ponizej 0,97 cm2, korzystnie ponizej 0,19 cm2, natomiast folie w postaci pasma plaskiego stosuje sie o grubosci ponizej 0,076 cm i szerokosci 39 ponizej 10,16 cm.Sposób wedlug wynalazku obejmuje swym zakre¬ sem równiez obróbke folii majacej przekrój po¬ przeczny w ksztalcie pierscienia o srednicy ponizej 15,2 cm i grubosci scianki 0,076 cm. W przypadku 35 obróbki folii o przekroju poprzecznym w ksztalcie pierscienia rozwlóknianie na powierzchni zachodzi równomiernie pod warunkiem koncentrycznego za¬ wezania scianek na calym obwodzie, przy utrzyma¬ niu stalego cisnienia gazu wewnatrz rozciaganej 41 folii.W sposobie wedlug wynalazku wiazke powierzch¬ niowo rozwlóknionych pasm folii skreca sie wokól osi wzdluznej przy dzialaniu sily rozciagajacej nie przekraczajacej jednej czwartej jej wytrzymalosci 45 na rozerwanie, korzystnie ponizej 0,79 dyny/cm2.Sposób wedlug wynalazku obejmuje swym zakre¬ sem równiez proces skrecania wokól osi wzdluznej wiazki powierzchniowo rozwlóknionego tworzywa ewentualnie po uprzednim skreceniu wzdluz osi 50 pojedynczych jej elementów.Skrecana folia pod dzialaniem sil rozciagajacych, powodujacych pekanie rozwlóknionych pasm na powierzchni, ma tendencje po ustaniu dzialania si¬ ly rozciagajacej do zwijania sie, co jest niekorzyst- 55 nym zjawiskiem. W celu unikniecia tych wlasnosci, korzystnie jest. po stadium powierzchniowego roz¬ rywania przez skrecanie poddawac tworzywo roz¬ luznieniu, przy czym zazwyczaj wystarza zlikwido¬ wanie 1 skretu przy 3 skretach na dlugosci 2,5 cm 60 w osi wzdluznej.Proces obróbki polimeru sposobem wedlug wy¬ nalazku objasnia rysunek, na którym fig. 1 przed¬ stawia ciag procesu z oznaczeniem jego etapów.Fig. 2 przedstawia schematycznie uklad aparatury 65 do rozciagania i fig. 3 przedstawia schematycznie uklad aparatury do rozwlókniania folii.W procesie obróbki krystalicznego polimeru spo¬ sobem ciaglym wedlug wynalazku tworzywo for¬ mowane ze stopu przez wytlaczanie szybko ochla¬ dza, sie i w przypadku folii ewentualnie tnie sie wzdluznie na pasma o odpowiedniej szerokosci, a nastepnie ogrzewa w polu rozciagania do tem¬ peratury orientowania i rozciaga wzdluznie pod dzialaniem sil rozciagajacych do zapoczatkowania powierzchniowego rozwlóknienia oraz skreca w celu przerywania powierzchniowego poszczególnych pasm pod naprezeniem, po czym rozluznia skret przez czesciowe odkrecenie i nawija na szpule lub motek.Na fig. 2 przedstawiono schematycznie zastoso¬ wanie w procesie orientowania krystalicznego poli¬ meru ogrzewacza promiennikowego w powiazaniu z ukladem walków zasilajacych, umozliwiajacych regulowanie stopnia wydluzenia orientowanego two¬ rzywa. Tworzywo 1 w postaci pasm folii ogrzewa sie wstepnie za pomoca ukladu ogrzewanych za¬ silajacych walków 2, 3 i 4 i wprowadza do strefy promiennikowego ogrzewacza 5, skad odprowadza sie rozciagniete pasma za pomoca ukladu chlodzo¬ nych rozciagowych walków 6, 7 i 8, majacych szyb¬ kosc obwodowa wieksza niz szybkosc obwodowa ukladu ogrzewanych walków zasilajacych, regulo¬ wana w zaleznosci od potrzeb stopnia wydluzenia zorientowanego i powierzchniowo rozwarstwionego polimeru. Walek 7 ma naped o ciaglej regulacji szybkosci obrotów, natomiast wielkosc sily rozcia¬ gajacej tworzywo jest wynikiem róznicy szybkosci obwodowych pomiedzy walkami 3 i 7. Orientowane tworzywo ogrzewa sie promiennikowym ogrzewa¬ czem 5 na odcinku okolo jednej trzeciej dlugosci drogi tworzywa pomiedzy walkami 4 i 6, natomiast temeprature ogrzewanego tworzywa reguluje sie za pomoca ruchomej oslony 9.Fig. 3 przedstawia schemat procesu orientowania i rozwlóknienia tworzywa przy zastosowaniu do ogrzewania komory z goracym powietrzem. Tworzy¬ wo 10 w postaci pasm folii, ogrzewane wstepnie za pomoca ukladu ogrzewanych zasilajacych walków 11, 12 i 13, wprowadza sie za pomoca prowadzacych rolek 14, 16 i 17 do komory 15 z goracym powie¬ trzem i odprowadza za pomoca ukladu rozciagaja¬ cych walków 18, 19 i 20, przy czym mechanizm dzialania urzadzenia jest taki sam jak w ukladzie przedstawionym na fig. 2.Opisane stadia procesu ciaglego oraz schema¬ tyczne uklady urzadzen nie ograniczaja sposobu i moga zachodzic rózne zmiany techniczne w prak¬ tyce stosowania, nie kolidujace jednak z istota wy¬ nalazku.Sposób wedlug wynalazku ilustruja nizej podane przyklady.Przyklad I. Folie o szerokosci okolo 46 cm i grubosci 0,25 mm, otrzymana prze wytloczenie ze stopu polipropylenu o wskazniku plyniecia 28 w temperaturze 190°C, przecieto wzdluznie na 3 pas¬ ma folii o szerokosci 12,7 cm i kazde pasmo folii poddano wzdluznemu orientowaniu i rozwlóknianiu przez rozciaganie w urzadzeniu z ogrzewaczem pro¬ miennikowym dzialajacym w sposób jak objasnio¬ no na fig. 2. Stosunek szybkosci obwodowej walka69 476 rozciagajacego do szybkosci obwodowej walka za¬ silajacego do strefy ogrzewania wynosil 11 :1, przy czym folie ogrzewano na odcinku 15 cm drogi po¬ miedzy ukladami walków i wskutek dzialania sily rozciagajacej otrzymywano zorientowane wzdluznie i rozwlóknione na powierzchni pasma folii o wy¬ miarach szerokosci 4,06 cm i grubosci 0,076 mm.Rozciagniete i rozwlóknione na powierzchni pasma skreca sie przy uzyciu sily rozciagajacej 3 kG, sta¬ nowiacej 0,1,25 G/den i skrecie wzdluz osi folii o 360° na odcinku 2,54 cm dlugosci folii. Wytrzy¬ malosc na rozciaganie i trwalosc skretu otrzyma¬ nych linek i zwezlonych próbek przedstawiono w tablicy I, porównujac otrzymane wyniki z prób¬ kami linek o takim samym denier, wytworzonych z cietych wlókien z polipropylenu i z sizalowych wlókien.Tablica I Badana próbka z przykladu I Próbka z cietych wló¬ kien poli¬ propyleno¬ wych Próbka z wlókien si¬ zalowych Wytrzy¬ malosc na rozciaganie linki (G/den) 4,2 5,0 1,8 Wytrzy¬ malosc na rozciaganie zwezlonej linki (G/den) 3,0 3,1 1,3 Trwalosc skretu * (%) 86 20 — * Pomiar wykonano w sposób nastepujacy: Prób¬ ke linki skrecono do uzyskania 3 obrotów na dlu¬ gosci 2,54 cm. Po 1 minucie od ustania dzialania momentu obrotowego zmierzono zachowana ilosc skretów na dlugosc 2,54 cm i wyrazono róznice pro¬ centowo w stosunku do poczatkowych 3 pelnych obrotów.Przyklad II. Folie o szerokosci okolo 15 cm i grubosci 0,15 mm, otrzymana przez wytloczenie ze stopu polipropylenu o wskazniku plyniecia 50 w temperaturze 190°C, przecieto wzdluznie na 16 pa¬ semek folii o szerokosci 0,76 cm, po czym rozcia¬ gano do 9-krotnej ich pierwotnej dlugosci w urza¬ dzeniu jak opisano w przykladzie I, ogrzewajac pasemka na odcinku drogi 10 cm. Otrzymano pa¬ semka o 1000 denier, szerokosci 0,25 cm, grubosci 0,05 mm i wytrzymalosci na rozciaganie 7 G/den.Przyklady III—XII. W sposób jak opisano w przykladzie I, stosujac krotnosc rozciagania 5 — 12 :1, wytworzono linki, których wytrzymalosc na rozciaganie, w zaleznosci od krotnosci rozciagania, przedstawiono w tablicy II. 10 20 25 35 40 45 50 55 60 65 Przyklady III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tablica Krotnosc rozciagania 5 :1 6 :1 7 :1 8 :1 9 :1 10 :1 10,5 :1 11 :1 11,6 :1 12 :1 El Wytrzymalosc na rozciaganie (G/den) IJ 2,5 3,4 4,0 4,1 4,3 5,2 4,3 4,7 4,6 Przyklad XIII. Pasmo folii o przekroju w ksztalcie pierscienia wytloczone z polipropylenu, o srednicy 6,04 cm i grubosci scianki 0,25 mm, przepuszczono przez strefe ogrzewania na odcinku drogi 30,5 cm, stanowiaca symetrycznie i pierscie¬ niowo rozmieszczone promienniki podczerwieni i rozciagano pasmo do 10 krotnej pierwotnej jego dlugosci. Zorientowana i powierzchniowo rozwlók¬ niona scianke pasma folii przecieto wzdluznie, po czym splaszczona folie skrecono, wytwarzajac pod wplywem dzialania momentu obrotowego wlochata powierzchnie. Otrzymana linka miala duza wytrzy¬ malosc na rozciaganie oraz duza trwalosc skretu.Przyklad XIV. Folie z polimeru polioksyme- tylenowego o grubosci 0,25 mm pocieto wzdluznie na pasma o szerokosci 12,7 cm, po czym poddano orientowaniu i rozwlóknieniu przez rozciaganie do 8 krotnej pierwotnej dlugosci, a nastepnie skrecono do uzyskania wlochatej powierzchni. Otrzymane linki mialy wytrzymalosc na rozciaganie 8 G/den. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki krystalicznego polimeru orga¬ nicznego w procesie wytwarzania przedzy dziewiar¬ skiej, tkackiej, lin i kordu, przez rozciaganie w celu zorientowania polimeru, zmienny tym, ze folie w po¬ staci pasm plaskich, o przekroju poprzecznym w ksztalcie pierscienia lub zblizonego do kola, po¬ jedynczo lub w wiazce rozciaga sie wzdluznie do zapoczatkowania powierzchniowego rozwlóknienia i skreca wokól osi wzdluznej, powodujac jej roz¬ wlóknienie, az do chwili powierzchniowego przer¬ wania folii na powierzchni 0,006 cm2 odcinka wlók¬ na, stanowiacej iloczyn odleglosci pomiedzy kolej¬ nymi peknieciami i sredniego obwodu wlókna.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako tworzywo stosuje sie polimer polietylenu, poli¬ propylenu i politereftalanu etylenu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze folie rozciaga sie w strefie ogrzanej do tempe¬ ratury ponizej temperatury topnienia tworzywa po¬ miedzy walkami zasilajacymi i walkami rozciago¬ wymi, obracajacymi sie z predkoscia obwodowa 5—10 krotnie wieksza od predkosci obwodowej wal¬ ka zasilajacego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym,69 476 ze folie o przekroju w ksztalcie kola stosuje sie o powierzchni ponizej 0,97 cm2, korzystnie ponizej 0,19 cm2.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze folie w postaci pasma plaskiego stosuje sie o gru- 5 bosci ponizej 0,076 cm i szerokosci ponizej 10,16 cm.

6. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze folie majaca przekrój poprzeczny w ksztalcie 8 pierscienia stosuje sie o srednicy ponizej 15,2 cm i grubosci scianki ponizej 0,076 cm.

7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze wiazke powierzchniowo rozwlóknionych pasm folii skreca sie wokól osi wzdluznej przy dzialaniu sily rozciagajacej nie przekraczajacej jednej czwar¬ tej jej wytrzymalosci na rozerwanie, korzystnie po¬ nizej 0,79 dyny/cm2.KI. 76c,28/50 69 476 MKP D02g 3/06 Ciecie iMzdtuzae polimer u j~^ \Achlodzenie \rfolemfiefQ,tilTy or/enfoc/y I Rozciagobnier Watdi,j<*riie LJ Hozluskaiaw(LA?krreca/2}& FIG.I Formots&nie,KI. 76c,28/50 69 476 MKP D02g 3/06 FIG. 3 HSW Zakl. Graf. W-wa, zam. 919-73. naM. 110+20 egz. Cena 10 zl PL PL