RU1403684C - Способ управлени процессом формовани профилированных нитей из расплава полимера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области производства химических нитей. Цель изобретени  --повышение эффективности управлени  процесса формовани  путем сокращени  времени переходного процесса Способ заключаетс  в том, что измен ют подачу охлаждающего агента в зависимости от разности между заданным и текущим значени ми коэффициента модификации поперечного сечени  нитей, а текущее значение коэффициента модификации вычисл ют по формуле (w3/2-i)/(.))/()epx X хИсКу-Ф a Vp э-Y x(. /I -1/v1 tK -1)й, где W - коэффициент модификации поперечного сечени  нитей; W - начальный коэффщиент пррпорциональноаи; R - коэффициент пропорциональности; о- - коэффициент поверхностного нат жени  расплава полимера , н/м; р - плотность расплава полимера кг/м ; С - теплоемкость расплава полимера, Дж/кг град; 7} - в зкоаь раотлава полимера Па с V - скорость истечени  расплава полимера из отверсти  фильеры, М/С; S - площадь отвераи  л фильеры, м ; К - кратность фипьерной выт жки; у. Л, , Э - константы полимера и режима охлаждени  в аандартизованных услови х 3 ил.

Description

Изобретение касаетс  производства химических нитей, а именно формировани  профилированных ните(4,из расплава полимера .

Цель изобретени  - повышение эффективности управлени  путем сокращени  времени переходного процесса.

На фиг.1 представлена схема формовани  из расплава полимера волокнистого не- тк-зного материала из профилированных нитей; на фиг,2 - форма отверсти  trфильере; на фиг.З - форма поперечного сечени  нити, где 1 - шнековый расплавитель, 2 - фильера с профилированными отверсти ми , 3 - охлаждающа  шахта, 4 - стру  расплава , 5 - шибер, 6 - датчик расхода охлах дающего агента, 7 - дутьевое устрой- стпо, 8 - профилированные нити, 9 - холст солокнистого нетканого материала, 10 - приемна  поверхность, 11 - приемное устройство , Ron - радиус описанной окружности , ГБП - радиус вписанной окружности.

Способ управлени  процессом формовани  профилированных нитей из расплава полимера осуществл ют следующим образом .

Перед формованием, например, на микроскопе определ ют начальный коэффициент модификации Wo нитей,- который принимаетс  равным отношению величины радиусов описанной и вписанной окружностей профил  отверсти  фильеры

Wo Ron/Гвп.

Затем определ ют величину коэффициента модификации поперечного сечени  нитей W в стандартизованных услови х формовани , т.е. в затопленную среду (охлаждающую шахту 3 с неподвижным воздухом), когда подача охлаждающего агента отсутствует и когда обеспечиваетс  посто нство процесса формовани  по всей длине зоны формовани . В зависимости от разницы величии заданного Wa и определенного ,в стандартизованных услови х формовани  W коэффициентов модификации поперечного сечени  нити регулируют подачу охлаждающего агента с помощью, например, шибера 5, контролируемую датчиком б.

Текущее значение коэффициента модификации W вычисл ют по формуле

w llrJL W -1

W -f 1 Wo + 1

expx

г

1Ч 1ЛаШ: .(VoVs.)y Ц1

i)J

где W - коэффициент модификации попе- ре;чиого сечени  нитей;

0

5

0

5

0

5

0

5

О

5

Wo - начальный коэффициент модификации нитей;

k - коэффициент пропорциональнрсти;

а- коэффициент поверхностного нат жени  расплава полимера, н/м;

р - плот-ность расплава полимера,

С - теплоемкость расплава полимера, Дж/кг град;

J/0 - в зкость расплава полимера. Па с;

Vo -скорость истечени  расплава полимера из отверсти  фильеры, м/с;

. So - площадь отверсти  фильеры,

К - кратность фильерной выт жки;

у, Я, ,/3- константы полимера и режима охлаждени  в стандартизованных услови х .

Причем при каждой конкретной скорости обдува изменение количества об- дувочного воздуха приводит к вполне определенному изменению коэффициента модификации W поперечного сечени  сформованного волокна. Так, например, увеличение количества обдувочного воздуха на 50 м /чпри поперечной оптимальной скорости обдува 0,4 м/с увеличивает W на 0,1. Таким образом, струи расплава 4, выход щие из профилированных отверстий фильеры 2, охлаждаютс  с заданной интенсивностью, выт гиваютс  дутьевым устройством 7 в профилированные нити 8с Wa, которые раскладываютс  в холст ,9 волокнистого нетканого материала по поверхности 10 приемного устройства 11.

Пример 1. Требуетс  получить холст волокнистого нетканого материала из полипропиленовых нитей шестилучевого профил  с коэффициентом модификации поперечного сечени  1,7. .

Отверсти  фильеры, имеющие шестилу- чевой профиль, изучали на микроскопе МБИ-12. Установили, что Wo л,2. Затем определили величину W, причем исходили из того, что технологические параметры формовани , отвечающие устойчивому режиму аэродинамической выт жки полипропиленовых струй расплава, были равны: 7/о 1000 Па с (т.е. температура формовани  полипропилена, марки 21180 равна 280°С), К - 400; Vo 0,058 м/с; So 0,98 10 р -0 24.4 град;ст 29,6 10 н/м; /3 3,8 (табличные данные дл  полипропиленаЫ 12,7; k 27,32;y 1,51°; 7 43,6 10 (коэффициенты дл  шестилуче- вого профил ). Установили, что W 1,7. Поскольку W W3, то процесс формовани  осуществл ли без подачи охлаждающего агента по следующей схеме; из шнекового расплавител  1 через фильеру 2, имеющую

отверсти  шестилучевого профил , в виде струй расплава выдавливали волокнооб- разующий полипропилен марки 2118Q. Затем струи расплава 4 всасывались в дутьевое устройство 7. где под действием потока сжатого воздуха образуютс  профилированные МИТИ 8 с Wa 1.7, которые раскладываютс  в виде .волокнистого нетканого холста 9 на поверхности 10 приемного устройства 11.

П р и м е р 2. Требуетс  получить холст волокнистого нетканого материала из капроновых нитей трехлучевого профил  с W3 1,5.

Отверсти  фильеры, имеющие трехлу- чевой профиль, изучали на микроскопе МБИ-12. Установили, что Wo 5. Затем определили величину Wi причем исходили из того, что технологические параметры формовани , отвечающие устойчивому режиму аэродинамической, выт жки капроновых (поликаг1ро§мидных) струй расплава были равными: /о 1000 Па с (т.е. температура формовани  поликапроамида tjot 2,8 равна 275°С); К 100; Vo 0,01 м/с; So 5 10 р С 22 10 Дж/м град:сг

Claims (1)

1. Формула из обретени 

   СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЬ1Х НИТЕЙ ИЗ РАСПЛАВА ПОЛИМЕРА путем изменени  подачи охлаждающего агента в зависимости от разности между заданным и текущим значени ми коэффициента МОдификацци поперечного сечени  нитей, отличающийс  тем, что, с целью эффективности управлени  путем сокращени  времени переходного процесса, текущее . значениекоэффициента модификации вычисл ют по формуле

   5 10

   15 0 5

   0 5

   С

   5

   -47 Ю н/м:/ -3.8 {табличные A nHwOjir поликапроамида); Я --- 5; k - i 1 .В: у 1.1 - 4,65 10 (коэффициенты дл  трехлучриого профил ).

   Установили, что W 1.01. Поскольку W3 1,5, необходимо подать охлаждающий агент в объеме 50 (1.5-1.01);0,1 - 250 , Процесс формовани  осуществл ли по следующей схеме: из шнекового расппавител  1 через фильеру 2 в охлаждающую luaxiy 3 продавливали струи 4 поликапроамкда. нл которые подавали охлаждающий воздух, расход которого регулировали шибером 5 так, он составил 250 при поперечной скорости обдува 0,4 м/с, что фиксировалось датчиком 6. Охлажденные до заданной величины струи расплава 4 всасывались в дутьевое устройство 7, где под действием потока сжатого воздуха образуютс  нити, 8 с коэффици ентом поперечного сечени  Wa 1,5, которые ра.складываютс  в виде волокнистого нетканого холста 9 на поверхность 10 приемного устройства 11.

   (56) Авторское свидетельство СССР Мг 783376. кл. D 01 D 5/04, 1978.

   где W - коэффициент модификации поперечного сечени  нитей;

   Wo - начальный коэффициент модификации нитей;

   k - коэффициент пропорциональности; а - коэффициент поверхностного нат жени  расплава полимера, н/м; р - плотность расплава полимера, С - теплоемкость расплава полимера, Дж/кг град;

   7о в зкость расплава полимера. Па с; Vo - скорость истечени  расплава полимера из Отверсти  фильеры, м/с; So - площадь отверсти  фильеры, Kj кратность фильерной выт жки;

   у.Д,в

   р- константы полимера и режима,

   охлаждени  в стандартизованных услови х .

   фи$.1

   (fU9.3