PL89266B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych, karbikowanych wlókien poliestro¬ wych, nadajacych sie do stosowania jako material wypelniajacy.

Karbikowane wlókna poliestrowe stosuje sie ja¬ ko wypelniacze, np. przy wyrobie kolder, zimowej odziezy i poduszek. Znany sposób wytwarzania takich wlókien o karbikach niespiralnych polega na tym, ze kanalikowane wlókna poliestrowe kar- bikuje sie w urzadzeniu karbikujacym. Jednakze karbikowane wlókna wytworzone znanymi sposo¬ bami nie maja równoczesnie zadanej puszystosci i odpornosci na odksztalcanie przy sciskaniu, nie daja sie dobrze obrabiac i nie maja przyjemnego chwytu.

Wad tych nie maja wlókna wytworzone sposo¬ bem wedlug wynalazku, przez wprowadzanie do urzadzenia karbikujacego pasma kanalikowanych wlókien poliestrowych, zawierajacych co najmniej 85% molowych jednostek tereftalanu etylenu. Ce¬ cha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze przed wprowadzeniem pasma tych wlókien do urzadze¬ nia karbikujacego, pasmo kanalikowanych wlókien poliestrowych zawierajacych co najmniej 85% mo¬ lowych jednostek tereftalanu etylenu i których objetosc kanalików stanowi 10—30% calkowitej objetosci, a pozorna grubosc pojedynczych wló¬ kien wynosi 4,2—7,5, denier, ogrzewa sie wstepnie do temperatury 70—140°C i ogrzane pasmo nie¬ zwlocznie wprowadza sie do urzadzenia karbiku- jacego i poddaje procesowi karbikowania w ta¬ kich warunkach, aby pozorna grubosc pasma PD wyrazona w denier na 1 cm szerokosci pasma wprowadzonego do urzadzenia spelniala warunki: 3,7 • 104 < PD < 10 • 104 oraz 0,5 • 104 • W2 < PD < 6,3 • 104 • W2 przy czym W oznacza wyrazona w centrymetra eh odleglosc pomiedzy nastawnymi plytkami urzadze¬ nia karbikujacego, po czym skarbikowane pasmo poddaje sie obróbce cieplnej w temperaturze 100—180°C, utrzymujac je w takim stanie, w któ¬ rym stopien osiowej relaksacji pasma wynosi co najmniej 100%, a ciezar wlasciwy upakowanego pasma wynosi 200—400 kg/m3 i nastepnie tnie sie pasmo na odcinki o zadanej dlugosci.

Wlókna wytworzone sposobem wedlug wynalaz¬ ku maja pozorna grubosc 5,0—9,0 denier, ich obje¬ tosc kanalików wynosi 10—30% calkowitej obje¬ tosci, maja one 7—10 pierwotnych i 1,5—2,0 wtór¬ nych karbików na odcinku o dlugosci 25 mm, co stanowi charakterystyczna kombinacje. Stopien skarbikowania tych wtórnych karbików wynosi co najmniej 30%, a korzystnie 30—40%, stopien ela¬ stycznosci wtórnych karbików wynosi co najmniej 70%, a korzystnie 70—90%, zas stopien skarbiko¬ wania pierwotnych karbików korzystnie wynosi 18—28%, a stopien elastycznosci pierwotnych kar¬ bików 70—90%.

Na rysunku fig. 1 przedstawia widok wlókna wytworzonego sposobem wedlug wynalazku, w po- 892668d266 wiekszonej skali, a fig. 2A i 2B przedstawiaja, równiez w powiekszonej skali, przykladowe kon¬ figuracje takiego wlókna w przekroju poprzecznym Fig. 3 przedstawia uproszczony schemat urzadze¬ nia do wytwarzania wlókien spoaobem wedlug wy¬ nalazku, fig. 4 przedstawia uproszczony schemat odmiany takiego urzadzenia, zas fig. 5 przedsta¬ wia, w powiekszonej skali, urzadzenie do karbiko- wania stosowane w wyzej wymienionych urzadze¬ niach, przy czym uwidoczniono nastawne plytki, znajdujace sie w odleglosci W od siebie.

Jak uwidoczniono na fig. 1, karbiki pierwotne a, a' sa drobne i wytwarza sie je mechanicznie, znanymi sposobami, natomiast wtórne karbiki b, b' sa duze i dajace sie latwo rozciagac, przy czym karbików tych nie wytwarza sie mechanicznie znanymi sposobami.

Stwierdzono, ze podane wyzej cechy maja zasad¬ nicze znaczenie przy wytwarzaniu wlókien maja¬ cych zadany zespól wlasciwosci. Jezeli np. obje¬ tosc kanalików jest mniejsza niz 10% calkowitej objetosci wlókien, wówczas wlókna maja niedosta¬ teczna puszystosc, a jezeli objetosc ta jest wieksza niz 30%, wówczas wlókna latwo ulegaja zgnia¬ taniu w urzadzeniu karbikujacym. Jezeli poczat¬ kowo grubosc wlókien wynosi mniej niz 4,2, co odpowiada koncowej grubosci okolo 5, wówczas wlókna nie sa dostatecznie sztywne, a jezeli po¬ czatkowa grubosc jest wieksza niz 7,5, co odpo¬ wiada koncowej grubosci okolo 9, to puszystosc wlókien jest niedostateczna i sa one trudne w ob¬ róbce. Jezeli przed wprowadzaniem pasma do urzadzenia karbikujacego ogrzewa sie wlókna wstepnie do temperatury nizszej niz 70°C, wów¬ czas wytwarzanie wtórnych karbików nie zacho¬ dzi nalezycie, co odbija sie niekorzystnie na miaz¬ szosci wlókien i wytrzymalosc pasma na rozerwa¬ nie jest za mala. Jezeli zas ogrzewa sie pasmo wstepnie do temperatury nizszej niz 140°C, to po¬ wstaje zbyt wiele karbików wtórnych, wytrzyma¬ losc na rozerwanie jest zbyt wysoka, a poszcze¬ gólne wlókna maja tendencje do rozrywania sie podczas karbikowania. Jezeli pozorna grubosc PD pasma, wyrazona w denier na 1 cm jest mniejsza niz 3,7 • 104, wówczas stale prowadzenie procesu karbikowania nie jest mozliwe, a jezeli PD jest wieksze niz 10 • 104, to pasmo zapycha urzadzenie do karbikowania.

Jezeli PD nie spelnia warunku: 0,5 • 10* W2 ^ ^ PD ^ 6,3 • 104 W2, to wytwarzanie wtórnych karbików nie postepuje nalezycie, co wplywa nie¬ korzystnie na puszystosc produktu i latwosc jego obróbki. Jezeli relaksacja pasma podczas obróbki cieplnej po procesie karbikowania jest mniejsza niz 100% lub ciezar wlasciwy karbikowanego pa¬ sma jest mniejszy niz 200 kg/m3, to nie uzyskuje sie nalezytych karbików wtórnych. Górna granica ciezaru wlasciwego w praktyce wynosi 400 kg/m3.

Produktem wyjsciowym do wytwarzania wlókien sposobem wedlug wynalazku sa korzystnie wlókna z politereftalanu etylenu, ale mozna tez stosowac wlókna z kopoliestrów, zawierajace do 15% molo¬ wych innych zwiazków dajacych estry, np. poligli- kole metylenowe o 1—10 atomach wegla, glikol szesciowodoro-p-ksylenowy, aromatyczne i alifaty¬ czne kwasy dwukarboksylowe, takie jak kwas izo- ftalowy, dwubenzoesowy, szesciowodorotereftalowy i kwas adypinowy, a takze hydroksykwasy, takie, 3 jak np. kwas hydroksyoctowy. Wlókna moga za¬ wierac znane dodatki, takie jak stabilizatory i sro¬ dki matujace. Pasmo moze byc wytwarzane zna¬ nymi sposobami, np. na ogrzewanym czopie lub w strumieniu pary z dyszy albo w ogrzanej cieczy. io Korzystnie wytwarza sie pasmo wlókien w stru¬ mieniu pary z dyszy w temperaturze 100—120°C, gdyz takie wlókno ma niski stopien krystalizacji.

Przewaznie stosunek wyciagania wynosi 3,0—6,0, korzystnie 3,5—5,5.

Proces wstepnego ogrzewania pasma mozna pro¬ wadzic stosujac cieplo wilgotne, np. kapiel wod¬ na lub parowa, korzystnie w temperaturze 70—. —100°C. Kapiel ogrzewajaca moze zawierac srod¬ ki wykonczajace, np. olej wlókienniczy. Mozna jednak stosowac równiez ogrzewanie suche, np. za pomoca goracego powietrza lub grzejnika szczeli¬ nowego, przy czym temperatura wynosi korzy¬ stnie 100—140°C.

Do urzadzenia do karbikowania wprowadza sie pasmo, którego pozorna grubosc PD spelnia poda¬ ne wyzej warunki, a korzystnie: 3,1 • 104 W2 ^ < PD< 4,5 • 104 W2 oraz 4,5 • 104 ^ PD ^ 7 • 104.

Szerokosc pasma wynosi zwykle 15—150 cm, a ci¬ snienie w skrzyni urzadzenia do karbikowania wy¬ nosi korzystnie 2,0—4,3 kg/cm2.

Obróbke wodna po procesie karbikowania pro¬ wadzi sie przy uzyciu ciepla suchego lub wilgot¬ nego, w temperaturze 100—180°C i nastepnie tnie karbikowane pasmo na odcinki o odpowiedniej dlugosci, zwykle 3—16 cm.

Karbikowane wlókna wytworzone sposobem we¬ dlug wynalazku mozna greplowac w znany spo¬ sób, w celu ich wyrównania, po czym stosuje sie 40 je jako material wypelniajacy. Jezeli stosuje sie dwie lub wieksza liczbe greplowanych tkanin, to przy wytwarzaniu wypelnienia odziezy zimowej, spiworów, poduszek kolder korzystnie umieszcza sie te tkaniny tak, aby wlókna w przylegajacych 45 do siebie tkaninach krzyzowaly sie.

Ponizej opisano rózne pomiary, stosowane w dalszym ciagu opisu.

Karbikowanie wtórne. Liczbe karbików, stopien skarbikowania i stopien elastycznosci wtórnych 50 karbików mierzy sie w temperaturze 20°C i przy wzglednej wilgotnosci wynoszacej 65% w ten spo¬ sób, ze pojedyncze wlókna utrzymuje sie najpierw pod obciazeniem 0,15 mg na 1 denier w ciagu 2 minut, które to obciazenie nie powoduje rozcia- 55 gania karbików pierwotnych ani wtórnych. Na¬ stepnie mierzy sie dlugosc wlókna lj w milime¬ trach oraz liczy karbiki wtórne Ns. Nastepnie zwieksza sie obciazenie do 2,10 mg/denier, powo¬ dujac rozciaganie karbików wtórnych, lecz nie roz- 60 ciagajac karbików pierwotnych i po uplywie 2 minut mierzy sie dlugosc wlókna I2 w milimetrach.

Nastepnie zmniejsza sie obciazenie od 0,15 mg/de¬ nier i po uplywie 2 minut mierzy dlugosc I3 wló¬ kien w mm. Z otrzymanych wielkosci oblicza sie- 65 nastepujace wartosci:89266 6 Ns liczba wtórnych karbików na 25 mm = — X 25 stopien wtórnego skarbikowania = —:—- X100 (°/o) stopien elastycznosci wtórnych karbików = 12 — i l _ 2 1 X 100 (°/o) "li-li Pierwotne karbiki. Liczbe karbików pierwotnych, stopien skarbikowania i stopien elastycznosci mie¬ rzy sie w sposób analogiczny do opisanego wyzej, ale jako pierwsze i trzecie obciazenie stosuje sie 2,10 mg/denier, a jako drugie obciazenie 50 mg/de- nier, co jest obciazeniem dostatecznym do rozcia¬ gniecia zarówno karbików pierwotnych jak i wtór¬ nych, bez rozciagania samego wlókna. Liczbe pier- wszorzedowych karbików ustala sie pod pierw¬ szym obciazeniem..

Stopien skarbikowania. Wskaznik ten oblicza sie Li — L2 Li X 100 (%>), w którym Li oz¬ nacza dlugosc pojedynczego wlókna po obciaze¬ niu go 0,13 g/denier w ciagu 30 sekund, a L2 oznacza dlugosc wlókna pozostawionego bez ob¬ ciazenia w ciagu 1 minuty. Stopien skarbikowania osiagany przy stosowaniu procesu wedlug wyna¬ lazku jest z reguly wiekszy niz 50%.

Procentowy udzial objetosci kanalików w calko¬ witej objetosci wlókna (UKW) oblicza sie z na¬ stepujacego wzoru: UKW = X 100.

Powierzchnia przekroju kanalika Calkowita powierzchnia przekroju wlókna X- Pozorna grubosc pojedynczych wlókien w denier (PDW) oblicza sie z wzoru: ' grubosc pojedynczego wlókna w denier PDW= 1 UKW/100 Poczatkowa puszystosc wlókien okresla sie w ten sposób, ze 20 g próbke badanych wlókien umieszcza sie w cylindrycznym naczyniu o sred¬ nicy 10,4 cm, po czym na próbke kladzie sie kra¬ zek o prawie takiej samej srednicy i dociska prób¬ ke z obciazeniem 0,5 g/cm2. Po uplywie 2 godzin mierzy sie wysokosc próbki i oblicza jej objetosc na 1 g. Wartosc ta jest miara poczatkowej puszy- stosci wlókien i w przypadku ^wlókien wytwarza¬ nych sposobem wedlug wynalazku wynosi co naj¬ mniej 110 cm3/g, podczas gdy dla wlókien wytwa¬ rzanych znanymi sposobami wartosc ta wynosila nie wiecej niz: 100 cm3/g.

Puszystosc po scisnieciu materialu mierzy sie w sposób analogiczny, ale zamiast obciazenia 0,5 g/cm2 stosuje sie obciazenie 9,5 g/cm2 i objetosc jednego grama próbki, bedaca miara puszystosci po scisnieciu, oblicza sie po uplywie 17 godzin.

Wartosc ta jest nie tylko miara odpornosci wló¬ kien na odksztalcenie pod wplywem sciskania, ale równiez miara zmniejszania sie puszystosci i mia¬ ra odpornosci na odksztalcenia pod wplywem sci¬ skania w ciagu dluzszego okresu czasu. Puszystosc wlókien wytwarzanych sposobem wedlug wynalaz¬ ku jest po scisnieciu wlókien wysoka, mianowicie wynosi co najmniej 30 cm3/g, przy czym jest ona trwala i utrzymuje sie podczas dlugotrwalego uzy¬ tkowania. Puszystosc po scisnieciu materialów wy¬ twarzanych znanymi sposobami wynosi najwyzej cm3/g.

Stopien odzyskiwania puszystosci, zwany stop¬ niem odpreznosci, bada sie w ten sposób, ze po zakonczeniu badania puszystosci po scisnieciu na¬ tychmiast zmniejsza sie obciazenie do 0,5 g/cm2 i po uplywie 5 godzin ponownie mierzy objetosc próbki. Wyrazony w procentach stosunek tych ob¬ jetosci do poczatkowej objetosci próbki jest miara stopnia odpreznosci. Dla wlókien wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku stopien ten jest wie¬ kszy niz 75°/o, Wytrzymalosc przedzy na rozciaganie oznacza sie w ten sposób, ze przygotowuje sie nie skrecane pasmo przedzy z cietych wlókien poliestrowych o liniowej gestosci okolo 2 g/20 cm, po czym 20 cm próbke rozciaga sie z predkoscia 20 cm/minute. W ten sposób mierzy sie wytrzymalosc przedzy na ro¬ zerwanie powodowane przez slizganie sie wzajem¬ ne cietych wlókien. Otrzymana wartosc dzieli sie przez ciezar próbki, otrzymujac wielkosc okreslaja¬ ca wytrzymalosc przedzy. Jezeli wartosc ta jest zbyt duza, to podatnosc przedzy na zgrzeblanie jest zla, zas przy zbyt malej wytrzymalosci wlókna pekaja lub rozdzielaja sie podczas zgrzeblania albo uzytkowania. Poniewaz wlókna powinny sie lat¬ wo zgrzeblac i poniewaz stosuje sie je jako ma¬ terial wypelniajacy, który powinien sie latwo od¬ prezac, przeto przyjmuje sie, ze korzystne sa wló¬ kna o wytrzymalosci na rozciaganie wynoszacej 150—250 G/g. Wytrzymalosc przedzy wytwarzanej sposobem wedlug wynalazku odpowiada temu wa¬ runkowi.

Pozorna grubosc pasma (PD) wprowadzanego do urzadzenia karbikujacego, wyrazona w denier na 1 cm, oblicza sie okreslajac najpierw pozorna gru¬ bosc pasma z nastepujacego wzoru: Calkowita gruposc pasma w denier 45 50 60 1 — procentowy udzial objetosci kanalików 100 —¦ po czym wartosc otrzymana z tego wzoru dzieli sie przez szerokosc pasma wprowadzanego do urzadzenia karbikujacego.

Cisnienie w skrzyni urzadzenia do karbikowania jest to cisnienie mierzone za pomoca czujnika ci¬ snieniowego umieszczonego w srodkowej czesci skrzyni, w odleglosci 70 mm w kierunku podluz¬ nym od punktu sciskania walców sciskajacych.

Stopien podluznej relaksacji pasma w procen¬ tach stanowi wartosc liczbowa ustalana w ten sposób, ze pasmo znaczy sie w dwóch punktach odpowiednio od siebie oddalonych i mierzy odle¬ glosc A pomiedzy tymi punktami w czasie, gdy pasmo jest poddawane obróbce cieplnej. Nastep¬ nie pasmo rozciaga sie tak, aby karbiki pierwotne nie zostaly rozciagniete, a rozciagnieciu ulegly je¬ dynie karbiki wtórne, po czym mierzy sie odle¬ glosc B pomiedzy wspomnianymi wyzej punktami.89266 7 8 T,aki stan naprezenia mozna uzyskac obciazajac pasmo 2,10 mg/denier. Procent relaksacji pasma B—A w urzadzeniu oblicza sie z wzoru ~ X 100.

A Sposób wedlug wynalazku wyjasniono w odnie¬ sieniu do fig. 3 i fig. 4 rysunku. Jak uwidocznio¬ no na fig. 3, nie rozciagniete pasmo wlókien po¬ liestrowych 1 wprowadza sie do zespolu walków zasilajacych 2 i nastepnie do zespolu walków rozciagajacych 3, rozciagajac po ogrzaniu para wodna, doprowadzana z dyszy 4 umieszczonej po¬ miedzy zespolami walków 2 i 3. Rozciagniete pa¬ smo 5 wprowTadza sie po walku prowadniczym 6 do szczelinowego podgrzewacza 8, umieszczonego bezposrednio przed urzadzeniem karbikujacym 7.

Po ogrzaniu w podgrzewaczu 8 pasmo 5 wgniata sie do skrzyni czyli komory 10 za pomoca pary walców dociskajacych 9, 9'. U wylotu ze skrzyni znajduje sie klapa 12, dociskana obciaznikiem 11 przy czym na pasmo 5 dziala nacisk skierowany przeciwnie do kierunku wprowadzania pasma do skrzyni 10, dzieki czemu na pasmie powstaja kar¬ biki.

Pasmo 13 opuszczajace skrzynie 10 wprowadza sie przewodem zasilajacym 14 do urzadzenia 15, w którym prowadzi sie obróbke cieplna w warun¬ kach relaksacji pasma. W bocznych scianach urzadzenia 15 znajduja sie, niewielkie otwory 16, przez które wprowadza sie goracy gaz. Nastepnie pasmo 13 odprowadza sie z urzadzenia 15 i wpro¬ wadza do nie uwidocznionej na rysunku krajalni¬ cy, w której jest ciete na odcinki o zadanej dlu¬ gosci.

Fig. 4 przedstawia widok innego przykladu urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku. Ciagniete pasmo 5 z wlókien majacych ka¬ naliki ogrzewa sie wstepnie przez zanurzenie w kapieli z ogrzanej cieczy 17, po czym za pomoca pary walców dociskajacych 9, 9' wgniata do skrzy¬ ni 10. Pasmo 13 opuszczajace skrzynie 10 skreca sie o kat 90° za pomoca prowadnika 24 i prze¬ wodem zasilajacym 14 kieruje do rynny odpro¬ wadzajacej 18 o ksztalcie litery J. W rynnie tej nastepuje relaksacja wlókien, przy czym rynna, jest zaopatrzona w klape 20 z cylindrem pneu¬ matycznym 19, co umozliwia regulowanie pozornej gestosci pasma 13 w rynnie 18. Po upakowaniu w rynnie 18 karbikowane pasmo 13 kieruje sie do siatkowego przenosnika 21, który przenosi pasmo do urzadzenia 22, w którym pasmo poddaje sie cieplnej obróbce za pomoca cyrkulujacego gora¬ cego powietrza. Po zakonczeniu cieplnej obróbki skarbikowane pasmo 13 usuwa sie z urzadzenia 22 i kieruje do krajalnicy nie uwidocznionej na rysunku, w której tnie sie je na odcinki o zada¬ nej dlugosci.

Podane ponizej przyklady i próby kontrolne ilu¬ struja sposób wedlug wynalazku.

Przyklady I—VII i doswiadczenia kontrolne I—IV. Politereftalan etylenowy o granicznej licz¬ bie lepkosciowej 0,62, mierzonej w o-chlorofeno- lu w temperaturze 35°C, przedzie sie ze stopu w temperaturze 280°C, odbierajac wlókna z predkos¬ cia 450 m/minute i otrzymujac nierozciagnieta przedze o wlóknach 19 denier. Taka nie rozciag¬ nieta przedza ma przekrój poprzeczny o ksztalcie pierscieniowym, jak to uwidoczniono na fig. 2A, a udzial kanalików wynosi 20%. Z przedzy takiej formuje sie pasmo o grubosci 400000 den. i roz¬ ciaga sie 4,5 razy w urzadzeniu uwidocznionym na fig. 3. Temperatura strumienia pary wodnej wy¬ nosi 110°C. Rzeczywista grubosc pojedynczego wlókna po rozciagnieciu wynosi 4,2 denier, a udzial kanalików w wlóknie wynosi 20%. Naste¬ pnie wlókna karbikuje sie i poddaje obróbce cie¬ plnej w warunkach podanych . w tablicy I. Tak skarbikowane i obrobione cieplnie pasmo tnie sie na kawalki o dlugosci 53 mm. Szerokosc pasma podawanego do urzadzenia karbikujacego wynosi 1,8 cm, pozorne denier pasma (PD), wynosi okolo 61700 denier/cm, a odleglosc pomiedzy nastawny¬ mi plytkami urzadzenia karbikujacego (W) wynosi 1,3 cm.

Obróbke cieplna prowadzi sie w ciagu 30 minut w temperaturze 120°C za pomoca goracego po¬ wietrza. Takie ciete wlókna poliestrowe maja gru¬ bosc rzeczywista 5,2 denier, a udzial kanalików wynosi 20%. Pozorna grubosc pojedynczego wló¬ kna wynosi zatem 6,5 denier. Mierzono puszystosc poczatkowa, puszystosc po scisnieciu, stopien od- preznosci oraz wytrzymalosc nieskreconej przedzy na rozciaganie. Ponadto okreslano stabilnosc pu- szystosci, chwyt oraz latwosc obróbki wlókien. „v W tablicach II i Ha przedstawiono wyniki pomia¬ rów dla tych wlókien oraz znanych wlókien polie¬ strowych stosowanych jako materialy wypelniaja¬ ce.

Tablica I Doswiadczenie 1 .

Przyklad I Przyklad II Próba kontrolna I Przyklad III Przyklad IV Próba kontrolna II Próba kontrolna III Przyklad V Próba kontrolna IV Przyklad VI Przyklad VII Tempe¬ ratura pod¬ grzanej tasmy (°C) Stopien rela¬ ksacji tasmy (%) 2 3 85 85 65 75 135 145 85 85 85 85 85 300 300 , 300 300 300 300 90 120 300 300 3C0 Gestosc upako¬ wanej tasmy (kg/m3) 4 300 300 300 300 300 300 | 300 300 180 220 380 Przyklady VIII—XV i doswiadczenia kon- 1 rolne V—VIII.

Politereftalan etylenowy o granicznej liczbie lep¬ kosciowej 0,58 mierzonej wT o-chlorofenolu w tem¬ peraturze 35°C, przedzie sie ze stopu odbierajac 40 45 50 55 6089266 § 10 Tablica II Doswiadczenie 1 Przyk&d I Przyklad II Próba kontrolna I Przyklad III Przyklad IV Próba kontrolna II Próba kontrolna III Przyklad V Próba kontrolna IV Przyklad VI Przyklad VII | Liczba kar¬ bików pier¬ wotnych na 25 mm 2 7,1 9,8 9,1 9,4 9,0 9,1 9,0 i 9,0 9,0 9,0 9,0 1 Liczba kar¬ bików wtórnych na 25 mm 3 1,65 1,65 1,45 1,65 1,90 2,05 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 Stopien skarbiko- wania (%) 4 33,3 33,5 28,5 33,5 ,4 37,4 29,0 ,5 29,5 31,0 , 35,2 Stopien elastycz¬ nosci kar¬ bików wtórnych (°/o) 75,8 75,8 76.0 75.9 79,0 82,4 76,0 76,0 76,0 76,0 76,0 Puszystosc poczatkowa i(cm3/g) 6 120 115 105 118 121 118 108 113 108 114 121 Produkt znany A (przekrój kolowy i pierscieniowy, wló- i kna karbikowane mechanicznie) 95 Produkt znany B (wlókna zespolowe) 114 Tablica II a Doswiadczenie 1 Przyklad I Przyklad II Próba kontrolna I Przyklad III Przyklad IV Próba kontrolna II Próba kontrolna III Przyklad V Próba kontrolna IV Przyklad VI Przyklad VII Produkt znany A Produkt znany B Puszystosc po scis¬ nieciu (cm3/g) 2 31 37 27 36 40 44 29 32 28 31 38 24 22 Stopien odprez- nosci (%) 3 88 92 87 90 94 95 90 " 92 89 90 93 1 84 83 Wytrzy¬ malosc nieskre- canej prze¬ dzy na rozciaganie (g/g) 4 170 180 140 180 230 320 170 170 170 170 190 200 90 Stabilnosc puszy- stosci dobra doskonala zla doskonala doskonala doskonala zla dobra zla dobra doskonala zla zla Chwyt 6 doskonaly doskonaly zly doskonaly doskonaly zly raczej zly dobry raczej zly dobry doskonaly raczej zly raczej zly Mozli¬ wosc obróbki 7 dobra doskonala raczej zla doskonala doskonala zla dobra dobra dobra dobra doskonala raczej zla zla Ocena ogólna 8 dobra doskonala zla doskonala doskonala zla zla dobra zla dobra doskonala zla zla 7li wlókna z predkoscia 600 m/minute, otrzymujac nie rozciagnieta przedze o grubosci 18 denier. Ta¬ ka nierozciagnieta przedza ma przekrój poprzeczny uwidoczniony na fig. 2B, to znaczy we wlóknie o przekroju kolowym jest otwór o przekroju trój¬ katnym. Udzial kanalików we wlóknie wynosi %. Z przedzy tej formuje sie pasma o róznych rozmiarach, podanych w tablicy 3 i rozciaga 3,6 raza w warunkach opisanych w przykladzie.

Rzeczywista grubosc poszczególnych wlókien po rozciagnieciu wynosi 5,0 denier, zas udzial kana¬ lików wynosi 20%. Nastepnie pasmo karbikuje sie w urzadzeniu uwidocznionym na fig. 4. ogrzewa¬ jac je przed karbikowaniem do temperatury 90°C i utrzymujac w skrzyni 10 cisnienie 3,2 atm. Z kolei tasme odpreza sie (300%) w rynnie odpro¬ wadzajacej o ksztalcie litery J i sciska az do 89260 12 otrzymania materialu o gestosci 300 kg/m3. W tym stanie pasmo wprowadza sie dó urzadzenia do obróbki termicznej, w którym pozostaje ono w temperaturze 125°C w ciagu 20 minut. Po obrób¬ ce cieplnej pasmo tnie sie na odcinki o dlugosci 53 mm.

Udzial kanalików w tych wlóknach cietych wy¬ nosi 20%, zas ich grubosc wynosi 6 denier, a za¬ tem pozorna grubosc pojedynczego wlókna wyno¬ si 7,5 denier. Szerokosc pasma podawanego do urzadzenia karbikujacego wynosi 5 cm, a odle¬ glosc W pomiedzy nastawnymi plytkami podano w tablicy III.

Zmierzone wlasciwosci tych cietych wlókien po¬ dano w tablicach IV i IVa, w których zamieszczo¬ no równiez wyniki pomiarów puszystosci poczat¬ kowej, puszystosci po scisnieciu, stopnia odprez- Tablica III Doswiadczenie Próba kontrolna V Doswiadczenie VIII Doswiadczenie IX Doswiadczenie X Doswiadczenie XI Doswiadczenie XII Doswiadczenie XIII Próba kontrolna VI Doswiadczenie XIV Próba kontrolna VII Doswiadczenie XV Próba kontrolna VIII Pozorna gru¬ bosc wyciag¬ nietej tasmy (den) 175000 190000 215000 225000 315000 330000 445000 460000 475000 510000 250000 260000 Odleglosc miedzy na¬ stawnymi plytkami, W (cm) - 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,6 1,6 0,9 0,9 PD (den/cm) 35000 38000 43000 45000 63000 66000 89000 92000 95000 102000 50000 52000 Dozwolony za¬ kres PD (den/cm) 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000— 90720 37000—100000 37000—100000 37000— 51030 37000— 51030 Tablica IV Doswiadczenie Próba kontrolna V Przyklad VIII Przyklad IX Przyklad X Przyklad XI Przyklad XII Przyklad XIII Próba kontrolna VI Przyklad XIV Próba kontrolna VII Przyklad XV Próba kontrolna VIII Liczba karbików pierwot¬ nych na 25 mm 9,3 9,4 9,2 9,2 9,0 9,1 8,9 9,0 — 8,8 8,6 Liczba kar¬ bików wtórnych na 25 mm 1,52 1,65 1,70 1,68 1,65 1,62 1,48 1,67 — 1,51 1,46 Stopien skarbiko- wania wtórnego (%) ,5 32,5 33,5 33,2 32,8 32,2 29,8 ,5 — 32,6 28,8 Stopien elastyczno¬ sci karbi¬ ków wtór¬ nych (%) 75,8 75,2 76,0 75,8 76,2 75,9 75,5 75,7 — 76,0 75,7 Puszystosc poczatko¬ wa (cm3/g) 110 114 118 116 115 114 107 111 — 112 10513 89266 Tablica IVa 14 Doswiadczenie Próba kontrolna V Przyklad VIII Przyklad IX Przyklad X Przyklad XI 1 Przyklad XII Przyklad XIII Próba kontrolna VI Przyklad XIV Próba kontrolna VII Przyklad XV Próba kontrolna VIII Puszystosc po scis¬ nieciu (cm3/g) 34 37 36 34 31 28 34 31 26 Stopien odprez- nosci (%>) _ 90 92 92 91 91 90 90 94 91 87 Wytrzy¬ malosc nieskreca- nej prze¬ dzy na rozciaga¬ nie G/g _ 170 170 190 190 180 180 140 180 170 140 Stabilnosc puszystos- Cl dobra doskonala doskonala doskonala doskonala dobra zla doskonala dobra zla Chwyt dobry dobry doskonaly doskonaly dobry dobry raczej zly dobry dobry raczej zly Mozliwosc obróbki dobra dobra doskonala doskonala doskonala „doskonala raczej zla doskonala dobra raczej zla Ocena ogólna dobra dobra doskonala doskonala dobra dobra zla dobra dobra zla Tablica V Doswiadczenie Próba kontrolna IX Przyklad XVI Przyklad XVII Przyklad XVIII Próba kontrolnaX Próba kontrolnaXI Udzial kana¬ lików (%) ,0 11,0 18,0 ,0 ,0 18,0 Puszy¬ stosc poczat¬ kowa (cm3/g) 106 110 116 123 130 100 Puszy¬ stosc po sci¬ snieciu (cm3/g) 28 32 33 36 42 Denier indywi¬ dualne¬ go wlókna ,0 ,0 ,0 ,0 3,1 8,2 Pozor¬ ne de¬ nier indy¬ widual¬ nego wlókna ,3 ,6 6.1 6,8 4,1 ,0 Stabil¬ nosc puszy- stosci fzla dobra dosko¬ nala dosko¬ nala zla zla Chwyt zly dobry dosko¬ naly dosko¬ naly zly zly Mozli¬ wosc obróbki raczej zla dobra dosko¬ nala dosko¬ nala raczej zla zla Ocena ogólna zla dobra dosko¬ nala dosko¬ nala zla zla 1 nosci i wytrzymalosci nieskreconej przedzy na rozciaganie. Podano takze wyniki oceny stabilnosci puszystosci, chwytu i mozliwosci obróbki wlókien.

Podczas wykonywania doswiadczenia kontrolne¬ go V zaobserwowano wibracje urzadzenia karbi¬ kujacego, które musiano wylaczyc. Nie mozna tez bylo prowadzic karbikowania w przypadku do¬ swiadczenia kontrolnego VII, poniewaz urzadzenie karbikujace zatkalo sie tasma.

Przyklady XVI—XVIII i doswiadczenia kon¬ trolne IX—XI.

Politereftalan etylenowy o granicznej liczbie lep¬ kosciowej 0,58, zmierzonej w o-chlorofenolu w tem¬ peraturze 35°C, przedzie sie w róznych tempera- 50 55 65 turach i przy róznych warunkach chlodzenia, od¬ bierajac wlókno z predkoscia 500 m/minute i o- trzymujac przedze o róznym udziale kanalików i róznej grubosci poszczególnych wlókien. Z tak otrzymanej przedzy formuje sie nastepnie pasmo, rozciaga je 4,5 raza, nastepnie ogrzewa do tem¬ peratury 90°C i karbikuje, utrzymujac w komorze cisnienie 2,6 atm. Szerokosc pasma podawanego do urzadzenia karbikujacego wynosi 8,0 cm, a po¬ zorna grubosc (PD) wynosi okolo 45000 den/cm. szerokosci rozciagnietej tasmy. Stwierdzono, ze udzial kanalików w przedzy rozciagnietej jest za¬ sadniczo taki sam, jak udzial kanalików w przedzy nie rozciagnietej.89266 16 Ta dii ca vii Odleglosc W pomiedzy nastawnymi plytami wy¬ nosi 1,0 cm. Po skarbikowaniu pasmo odpreza sie (stopien relaksacji — 250%) w ciagu 120 minut w temperaturze 125°C. Gestosc pasma poddawane¬ go obróbce termicznej wynosi 300 kg/cm3. Pasmo tnie sie nastepnie na kawalki o dlugosci 53 mm, których przekrój poprzeczny odpowiada uwidocz¬ nionemu na fig. 2B. Liczba karbików pierwotnych na tych wlóknach wynosi 8,5/25 mm, liczba kar¬ bików wtórnych 1,7/25 mm, stopien skarbikowania , wtórnego wynosi 33%, stopien elastycznosci karbi¬ ków wtórnych wynosi 78%, zas udzial kanalików, denier indywidualnych wlókien oraz pozorne de- nier indywidualnych wlókien podano w tablicy V, w której przedstawiono takze wlasciwosci ma¬ terialów wypelniajacych otrzymanych z tych wló¬ kien.

Przyklad XIX. Kopolimer glikolu etyleno¬ wego oraz kwasu tereftalowego i kwasu izoftalo- wego w stosunku molowym 90/10, o granicznej li¬ czbie lepkosciowej mierzonej w o-chlorofenolu w temperaturze 35°C wynoszacej 0,60, przedzie sie, rozciaga, karbikuje, poddaje obróbce cieplnej i tnie na kawalki o dlugosci 55 mm, postepujac zasadni¬ czo w sposób opisany w przykladzie I. Wlasci¬ wosci otrzymanych wlókien podano w tablicy VI.

Tablica VI Przyklady XX—XXII. Pilitereftalan etyleno¬ wy o granicznej liczbie lepkosciowej 0,60, mierzo¬ nej w o-chlórofenolu w temperaturze 35°C, prze¬ dzie sie ze stopu w temperaturze 285°C, odbierajac wlókno z predkoscia 500 m/minute. Otrzymana nie rozciagnieta przedza, skladajaca sie z wlókien rze¬ czywistej grubosci 19 denier, charakteryzuje sie przekrojem poprzecznym analogicznym do uwi¬ docznionego na fig. 2B. Udzial kanalików w prze¬ dzy wynosi 20%. Z przedzy tej formuje sie pasmo o grubosci 400 000 denier, a nastepnie pasmo roz¬ ciaga sie, karbikuje, poddaje obróbce cieplnej i tnie na kawalki o dlugosci 55 mm, postepujac zasadniczo w sposób opisany w przykladzie I, lecz stosujac inne warunki obróbki cieplnej, podane w tablicy VII. W tablicy tej podano równiez wla¬ sciwosci otrzymanych wlókien cietych oraz wy¬ pelnien wykonanych z tych wlókien.

Badane wlasciwosci Temperatura podczas obróbki cieplnej (°C) Liczba karbików pier¬ wotnych na 25 mm Liczba karbików wtór¬ nych na 25 mm Stopien skarbikowania wtórnego (%) Stopien elastycznosci karbików wtórnych (%) Puszystosc poczatkowa (cm»/g) Puszystosc przy scis¬ nieciu Stopien odpreznosci (%) Wytrzymialosc nieslkreca- nej przedzy na roz¬ ciaganie (G/g) Stabilnosc puszystosci Chwyt Mozliwosc obróbki Ocena ogólna Przy¬ klad XX 105 9,9 1,65 33,2 72 112 31 78 150 raczej zla dobry dobra dobra Przy¬ klad XXI 140 9,9 1,67 33,4 81 116 36 87 181 dosko¬ nala dosko¬ naly dosko¬ naly dosko¬ nala Przy¬ klad XXII 175 ,0 1,66 33,5 90 118 38 91 190 dosko¬ nala raczej zly dosko¬ nala dobra

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania nowych karbikowanyeh wlókien poliestrowych, nadajacych sie do stosowa¬ nia jako material wypelniajacy, polegajacy na wprowadzaniu do urzadzenia karbikujacego pasma kanalikowanych wlókien poliestrowych zawieraja¬ cych co najmniej 85% molowych jednostek terefta- lanu etylenu, znamienny tym, ze pasmo kanaliko- wanych wlókien poliestrowych zawierajacych co najmniej 85% molowych jednostek tereftalanu ety¬ lenu i których objetosc kanalików stanowi 10—30% calkowitej objetosci, a pozorna grubosc pojedyn¬ czych wlókien wynosi 4,2—7,5 denier, ogrzewa sie wstepnie do temperatury 70—140°C i ogrzane pa¬ smo niezwlocznie wprowadza sie do urzadzenia karbikujacego i poddaje procesowi karbikowania w takich warunkach, aby pozorna grubosc pasma PD wyrazona w denier na 1 cm szerokosci pasma wprowadzanego do urzadzenia spelniala warunek: 3,7 • 104 < PD < 10 • 104 oraz aby 0,5 • 104W2< < PD < 6,3 X 104W2, przy czym W oznacza wy¬ razona w centymetrach odleglosc pomiedzy na¬ stawnymi plytkami urzadzenia karbikujacego, po czym skarbikowane pasmo poddaje sie obróbce cieplnej w temperaturze 100—180°C, utrzymujac je w takim stanie, w którym stopien osiowej relak¬ sacji pasma wynosi co najmniej 100%, a ciezar 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Liczba karbików pierwotnych . 8,5/25 mm Liczba karbików wtórnych . . 1,8/25 mm Stopien skarbikowania wtórnego 33% Stopien elastycznosci karbików wtórnych 76% Udzial kanalików 18,0% Pozorne denier indywidualnych wlókien 5,8 Puszystosc poczatkowa . . .116 cms/g Puszystosc po scisnieciu ... 31 cm8/g Ocena ogólna dobrai7 wlasciwy upakowanego pasma wynosi 200—400 kg/ /m3 i nastepnie tnie sie pasmo na odcinki o za¬ danej dlugosci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pasmo kanalikowanych wlókien ogrzewa sie wste¬ pnie przeprowadzajac je przez ogrzana do tem¬ peratury 70—100°C kapiel wodna zawierajaca sro¬ dek wykonczalniczy.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze F/g. I 18 do urzadzenia karbikujacego wprowadza sie pa¬ smo o szerokosci 15—150 cm i karbikuje tak, aby pozorna grubosc pasma PD wyrazona w denier na 1 cm szerokosci wprowadzanego pasma spelniala 5 warunek: 3,1 • 104W2 < PD < 4,5 • 104W2 i aby 4,5 • 104 < PD < 7 • 104.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze proces karbikowania prowadzi sie w urzadzeniu karbikujacym pod cisnieniem wynoszacym 2,0—4,3 io kG/cm2.89266 Fig. 4 Fig. 3 9 9'- &_ __._©¥& W 23 |2 liii T 23 DN-3, zam. 303/77 Cena 10 zl