RU2022797C1 - Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means - Google Patents
Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022797C1 RU2022797C1 SU5004243A RU2022797C1 RU 2022797 C1 RU2022797 C1 RU 2022797C1 SU 5004243 A SU5004243 A SU 5004243A RU 2022797 C1 RU2022797 C1 RU 2022797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bundle
- melting point
- hollow
- polymer
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pens And Brushes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления волоконного пластмассового стержня для пишущих устройств машинной записи и средств письма. The invention relates to a technology for manufacturing a fiber plastic rod for machine recorders and writing means.
Известны способы получения волоконных стержней путем пропитывания пучка полиамидных волокон раствором связующего вещества на основе эпоксидной смолы с последующей термообработкой пучка (авт.св. N 969553, кл. В 43 К 8/00, 1980), пористым каучукоподобным эластичным материалом (пат. Японии N83-00121, кл. В 43 К 1/12, 1983), смолой с последующим нагревом в электрическом поле ТВЧ (пат. Японии N53-16736, кл. В 43 К 1/12, 1978). Known methods for producing fiber rods by impregnating a bundle of polyamide fibers with a solution of a binder based on epoxy resin followed by heat treatment of the beam (ed. St. N 969553, class B 43 K 8/00, 1980), porous rubber-like elastic material (US Pat. Japan N83 -00121, class B 43
Известен способ получения стержней с капиллярными каналами путем погружения пучка волокон в жидкий уретановый форполимер (пат.Японии N56-30198, кл. В 43 К 8/02, 1981), при котором каналы образуются в процессе полимеризации форполимера за счет выделения газов. A known method of producing rods with capillary channels by immersing a fiber bundle in a liquid urethane prepolymer (US Pat. N56-30198, class B 43 K 8/02, 1981), in which channels are formed during the polymerization of the prepolymer due to gas evolution.
Перечисленные способы обладают рядом существенных недостатков: связующие вещества имеют в своем составе летучие вредные растворители, капиллярные каналы при спекании образуются хаотично, их геометрические размеры не регулируются, что приводит к появлению брака и снижению качества письма. The listed methods have a number of significant drawbacks: binders contain volatile harmful solvents, capillary channels are formed randomly during sintering, their geometric dimensions are not regulated, which leads to the appearance of marriage and a decrease in the quality of writing.
Известен способ получения волоконного стержня путем соединения пучка параллельных жгутов, имеющих продольные канавки, оболочкой из идентичной расплавленной пластмассы, составляющей жгуты (пат. ФРГ N19-59871, кл. В 43 К 8/00, 1972). Недостатком способа является то, что не обеспечивается достаточная жесткость сердечника стержня. A known method of producing a fiber rod by connecting a bundle of parallel bundles having longitudinal grooves, a sheath of identical molten plastic constituting the bundles (US Pat. Germany N19-59871, class. 43 K 8/00, 1972). The disadvantage of this method is that it does not provide sufficient rigidity of the core of the rod.
Известен способ изготовления волоконного стержня фломастера (заявка ФРГ N2357189, кл. В 43 К 8/00, 1975), по которому пучок волокон из термопласта, с бобины или фильеры направляют на формующую матрицу и там подвергают термообработке и давлению, причем подбирают такой температурный режим, при котором происходит нагревание поверхности до температуры немного ниже точки плавления используемого термопласта и склеивание пластичных жгутов друг с другом. A known method of manufacturing a fiber rod of a felt-tip pen (application FRG N2357189, class B 43 K 8/00, 1975), in which a bundle of fibers from a thermoplastic, from a bobbin or die is sent to the forming matrix and there is subjected to heat treatment and pressure, and this temperature mode is selected at which the surface is heated to a temperature slightly below the melting point of the thermoplastic used and the plastic bundles are bonded to each other.
Сложность осуществления этого способа состоит в невозможности поддержания равномерной температуры по всему сечению стержня и обусловленное этим снижение его эксплуатационных характеристик. The difficulty of implementing this method lies in the impossibility of maintaining a uniform temperature over the entire cross section of the rod and the resulting reduction in its operational characteristics.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пучка волокон, используемого для подачи жидкости (пат.Японии N 54-688, кл. В 43 К 1/12, В 43 К 7/00), по которому пучок волокон формируется из нитей и (или) волокон комбинированного волокнистого материала, изготовленного из полимеров не менее двух видов, отличающихся температурой плавления, причем часть волокнистого комбинированного материала (по меньшей мере наружная поверхность его) является полимером с невысокой температурой плавления. Связывание пучка волокон осуществляется путем плавления полимера с низкой температурой плавления за счет нагрева до температуры выше температуры плавления полимера, имеющего более низкую температуру плавления, и ниже температуры плавления полимера, имеющего более высокую температуру плавления, в результате чего во внутренней части полученного стержня образуются непрерывные щели, обладающие капиллярными свойствами. The closest in technical essence and the achieved result is a method of obtaining a fiber bundle used to supply fluid (Japanese Pat. No. 54-688,
Недостатком этого способа является то, что капиллярные каналы образуются случайным образом и произвольной формы за счет непроплавленных продольных зон между волокнами, а также применения полимеров не менее двух видов, что приводит к ухудшению адгезии между волокнами и уменьшению физико-механических показателей стержня. Все это обусловливает снижение эксплуатационных характеристик и качество письма полученного волоконного пластмассового стержня. The disadvantage of this method is that capillary channels are formed randomly and of arbitrary shape due to the non-melted longitudinal zones between the fibers, as well as the use of polymers of at least two types, which leads to a deterioration in adhesion between the fibers and a decrease in the physical and mechanical properties of the rod. All this leads to a decrease in performance and writing quality of the resulting fiber plastic rod.
Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества письма за счет повышения капиллярных свойств стержня, а также улучшения его эксплуатационных характеристик. The aim of the invention is to improve the quality of writing by increasing the capillary properties of the rod, as well as improving its operational characteristics.
Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем спекание пучка волокон с последующим охлаждением, в качестве пучка волокон используют полые и сплошные нити в соотношении 1-10 - 10-1 (здесь и далее предполагается соотношение по массе), изготовленные из полимера одного вида с разными температурами плавления нити ориентируют в плоскости сечения относительно друг друга с бобин или фильер, транспортируют в матрицу с нагревом до температуры выше температуры плавления сплошных нитей, имеющих более низкую температуру плавления, и ниже температуры плавления полых нитей, имеющих более высокую температуру плавления, после чего проводят охлаждение в воздушной или другой газовой среде. Для улучшения качества стержня после спекания он проходит термостабилизацию при температуре на 10-15оС ниже температуры плавления сплошной нити.This goal is achieved by the fact that in a method involving sintering a fiber bundle followed by cooling, hollow and solid filaments in a ratio of 1-10 to 10-1 (hereinafter, the mass ratio is assumed) made of a polymer of the same type are used as a fiber bundle with different melting points, the filaments are oriented in the sectional plane relative to each other from bobbins or dies, transported to a matrix with heating to a temperature above the melting point of solid filaments having a lower melting temperature, and lower eratury melting hollow yarns having a higher melting point, followed by cooling in air or another gaseous medium. To improve the quality of the rod after it passes sintering heat-setting at a temperature of 10-15 ° C below the melting temperature of the solid filament.
Для повышения износостойкости стержня, в центр пучка из полых и сплошных нитей дополнительно вводят сплошную мононить, изготовленную из полимера полой нити. To increase the wear resistance of the rod, a continuous monofilament made of a polymer of a hollow thread is additionally introduced into the center of the bundle of hollow and continuous threads.
Для улучшения проплавления стержня по толщине пучок волокон из полых и сплошных нитей для придания ему компактности подвергают перед спеканием кручению. To improve penetration of the rod through the thickness, the fiber bundle of hollow and continuous filaments is subjected to torsion before sintering to give it compactness.
Отличие заявляемого способа от прототипа заключается в использовании полимера одного вида введением в исходный пучок сплошных и полых нитей, в сочетании полых и сплошных нитей, равном 10-1 - 1-10, разности температуры плавления сплошных и полых нитей, проведением предварительного кручения пучка волокон, введением в него центральной сплошной мононити, имеющей температуру плавления полой нити, наличием термостабилизации. The difference of the proposed method from the prototype is the use of a polymer of the same type by introducing into the original bundle of solid and hollow filaments, in a combination of hollow and solid filaments, equal to 10-1 - 1-10, the difference in the melting temperature of solid and hollow filaments, by preliminary twisting the fiber bundle, introducing into it a central continuous monofilament having a melting point of the hollow filament, the presence of thermal stabilization.
Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."
Соответствие предлагаемого технического решения критерию изобретения "существенные отличия" заключается в том, что авторам из патентной и научно-технической литературы неизвестно применение полых и сплошных нитей из полимера одного вида с различной температурой плавления и их сочетание для получения волоконного пластмассового стержня с заданными капиллярными свойствами. The compliance of the proposed technical solution with the criterion of the invention "significant differences" lies in the fact that the authors of the patent and scientific literature do not know the use of hollow and solid threads of a polymer of the same type with different melting points and their combination to obtain a fiber plastic rod with desired capillary properties.
Способ может быть реализован путем использования, например, полиформальдегидных полых и сплошных нитей, отличающихся температурой плавления на 10оС, что способствует качественному спеканию полых нитей без разрушения их капилляров.The method may be implemented by utilizing, for example, polyacetal hollow and solid filaments differing melting at 10 ° C, which contributes to qualitative sintered hollow yarns without destroying them capillaries.
На чертеже приведена схема реализации способа. The drawing shows a diagram of the implementation of the method.
П р и м е р 1. Пучок волокон 1, состоящий из 500 сплошных нитей с температурой плавления 155оС и 100 полых нитей с температурой плавления 165оС с внутренним диаметром 50 мкм, поступал через распределяющее устройство 2 в формующую матрицу 3 с нагревом до 158оС, сплошные нити расплавлялись в ней и расплав соединял высокоплавкие полые нити, после чего волоконный пластмассовый стержень охлаждался градиентно в воздушной или другой газовой среде до 20оС.EXAMPLE EXAMPLE 1. A bundle of
Сплошная нить изготовлена из сополимеров триоксана с диоксоланом (СТД) с содержанием диоксолана 7%, полая - из СТД с содержанием диоксолана 2% по ТУ 6-05-1543-79. Полученный стержень диаметром 1,0 мм наматывался на приемный барабан 4 тянущего устройства, с которого он подавался к режущему устройству, разрезающему стержень на отрезки 32 мм, которые затем затачивались с двух сторон и использовались в качестве пишущего элемента. The solid thread is made from copolymers of trioxane with dioxolane (STD) with a content of dioxolane of 7%, a hollow thread from STD with a content of dioxolane of 2% according to TU 6-05-1543-79. The resulting rod with a diameter of 1.0 mm was wound on the
П р и м е р 2. Для улучшения качества волоконного стержня способ осуществляли аналогично примеру 1, но на выходе из формующей матрицы пучок волокон проходил через термостабилизационную камеру 5 длиной 250 мм с температурой 140оС при скорости протяжки 0,4 м/мин.EXAMPLE Example 2 To improve the quality of the fiber web process was carried out analogously to Example 1, but at the outlet of the forming matrix fiber bundle passed through the
П р и м е р 3. Для увеличения износостойкости волоконного пластмассового стержня способ осуществляли аналогично примеру 1, но в центр пучка из полых и сплошных нитей дополнительно ввели сплошную мононить, изготовленную из полимера полой нити диаметром 300-500 мкм. EXAMPLE 3. To increase the wear resistance of a fiber plastic rod, the method was carried out analogously to example 1, but a continuous monofilament made of a polymer of a hollow thread with a diameter of 300-500 μm was additionally introduced into the center of the bundle of hollow and solid threads.
П р и м е р 4. Для улучшения проплавления волоконного пластмассового стержня по толщине способ осуществляли аналогично примеру 1, но пучок волокон (для придания ему компактности) перед входом в формующую матрицу подвергали предварительному кручению на специальном устройстве 6 с величиной крутки 20-100 кручений/метр. PRI me
У полученных стержней определяли величину капиллярной силы по методике Кельбера, характеризуемую продолжительностью подъема чернил, поступающих из накопителя по стержню на высоту 30 мм. The value of capillary force was determined for the obtained rods according to the Kelber method, which is characterized by the duration of the ink rising from the drive through the rod to a height of 30 mm.
Величину отдачи чернил определяли методом взвешивания заполненных чернилами стержней до и после контакта с промокательной бумагой. Кроме того была проведена качественная оценка таких характеристик, как плавность и чистота письма, наличие или отсутствие вибрации при письме и количественная оценка длины письма. Эти показатели приведены в табл. 1. The amount of ink return was determined by weighing ink-filled rods before and after contact with blotting paper. In addition, a qualitative assessment was made of such characteristics as smoothness and purity of writing, the presence or absence of vibration during writing, and a quantitative assessment of the length of the letter. These indicators are given in table. 1.
Как видно из табл.1, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом существенно улучшает показатели скорости подъема чернил и полноту их отдачи, длину письма, обеспечивая при этом равномерность линии письма. As can be seen from table 1, the proposed technical solution in comparison with the prototype significantly improves the performance of the speed of lifting ink and the completeness of their return, the length of the letter, while ensuring the uniformity of the line of writing.
Влияние соотношения полых и сплошных мононитей в волоконном стержне, температуры плавления исходных полимеров и термостабилизации приведены в табл.2-4. The influence of the ratio of hollow and continuous monofilaments in a fiber rod, the melting temperature of the starting polymers and thermal stabilization are given in Tables 2-4.
Из табл.2 следует, что оптимальное соотношение сплошных и полых нитей в волоконном пластмассовом стержне находится в пределах 5-1 - 1-5, расширение пределов 10-1 - 1-10 дает возможность получить достаточно работоспособный стержень с различными вариациями по качеству спекания и письма, а за этой областью стержень неработоспособен. From table 2 it follows that the optimal ratio of solid and hollow filaments in a fiber plastic rod is in the range of 5-1 - 1-5, the expansion of the limits 10-1 - 1-10 makes it possible to obtain a sufficiently workable rod with various variations in sintering quality and letters, and behind this area the core is not functional.
Из табл.3 следует, что начало спекания происходит при температуре плавления низкоплавкого полимера, однако проплав по всей площади сечения недостаточен. From table 3 it follows that the onset of sintering occurs at the melting temperature of the low melting polymer, however, the melt over the entire cross-sectional area is insufficient.
Качественный проплав стержня происходит при температуре на 2-3оС выше температуры плавления полимера с более низкой температурой плавления и завершается при температуре плавления на 5-8оС ниже температуры плавления высокоплавкого полимера. При дальнейшем росте температуры происходит деформация стержня.Qualitative proplav rod occurs at a temperature 2-3 ° C above the melting temperature of the polymer with a lower melting point and ends at the melting point temperature of 5-8 ° C below the melting point of the high melting polymer. With a further increase in temperature, the rod deforms.
Из табл.4 следует, что термостабилизация оказывает влияние на сглаживание дефектов поверхности и снятие внутренних напряжений (растрескивание) в интервале температур на 10-15оС ниже температуры плавления низкоплавкого полимера.It follows from the Table 4 that thermal stabilization influences the smoothing of surface defects and removal of internal stress (cracking) in the temperature range of 10-15 ° C below the melting temperature of the low melting polymer.
Из табл. 5 следует, что предварительное кручение пучка волокон перед спеканием придает ему компактность, увеличивает площадь контакта между волокнами, благодаря чему улучшается качество проплавления волоконного пластмассового стержня. From the table. 5 it follows that the preliminary torsion of the fiber bundle before sintering gives it compactness, increases the contact area between the fibers, thereby improving the penetration quality of the fiber plastic rod.
Из табл. 1-5 следует, что:
волоконный пластмассовый стержень работоспособен при соотношении полых и сплошных нитей в интервале 1-10 - 10-1;
качественное спекание волоконного пластмассового стержня происходит при нагреве до температуры выше температуры плавления полимера, имеющего самую низкую температуру плавления и ниже температуры плавления полимера, имеющего самую высокую температуру плавления;
термостабилизация оказывает влияние на качество волоконного пластмассового стержня при температуре на 10-15оС ниже температуры плавления полимера с более низкой температурой плавления;
износостойкость и, как следствие, длина письма волоконного пластмассового стержня увеличивается на 10-15% при введении в его центр мононити из полимера с более высокой температурой плавления;
предварительное кручение жгута волокон придает ему компактность и улучшает проплавление и качество волоконного пластмассового стержня;
стержень-прототип хорошо спекается при температуре выше температуры плавления полимера, имеющего более низкую температуру плавления и ниже температуры плавления, имеющего более высокую температуру плавления, но по качественным характеристикам уступает заявляемому стержню.From the table. 1-5 it follows that:
a fiber plastic rod is operable with a ratio of hollow and solid threads in the range of 1-10 - 10-1;
high-quality sintering of the fiber plastic rod occurs when heated to a temperature above the melting point of the polymer having the lowest melting point and below the melting point of the polymer having the highest melting point;
heat setting affects the quality of the plastic fiber rod to a temperature of 10-15 ° C below the melting temperature of the polymer with a lower melting point;
wear resistance and, as a result, the length of the letter of the fiber plastic rod increases by 10-15% when monofilament of a polymer with a higher melting point is introduced into its center;
preliminary twisting of the fiber bundle gives it compactness and improves penetration and quality of the fiber plastic rod;
the prototype rod is well sintered at a temperature above the melting point of a polymer having a lower melting point and lower than the melting temperature having a higher melting point, but inferior in quality to the claimed rod.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет обеспечить более высокое качество письма, более полное использование заправляемых частиц, большую надежность в эксплуатации при экологически чистой безотходной технологии его производства. Thus, the proposed method in comparison with the prototype allows to provide a higher quality of writing, more complete use of refueling particles, greater reliability in operation with environmentally friendly waste-free technology for its production.
Предлагаемый способ изготовления волоконного пластмассового стержня для средств письма позволит получить прибыль за счет расширения ассортимента новых средств письма, исключить закупки по импорту. The proposed method of manufacturing a fiber plastic rod for writing tools will make it possible to profit by expanding the range of new writing tools, to exclude imports.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004243 RU2022797C1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5004243 RU2022797C1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022797C1 true RU2022797C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21586244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5004243 RU2022797C1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2022797C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-02 RU SU5004243 patent/RU2022797C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Японии N54-688, кл. B 43K 1/12, 1979. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK168732B1 (en) | Fiber-reinforced thermoplastic material and process for its manufacture | |
| EP0226420B1 (en) | Flexible composite material and process for preparing same | |
| CN106149097B (en) | One kind plus the non-twist bicomponent filament yarn of bullet core-skin and its production method, application | |
| KR102334459B1 (en) | Continuous fiber reinforced thermoplastic polymer composite and manufacturing method thereof | |
| US3442739A (en) | Fibrous wick | |
| CN111647964A (en) | Glue-free heat-bonding shaping special-shaped composite fiber and production method and application thereof | |
| JPS6158566B2 (en) | ||
| RU2022797C1 (en) | Method of manufacture of fibre plastic rod for writing means | |
| JPH0321648B2 (en) | ||
| KR840000347B1 (en) | Continuous filament yarn with wool-like hand | |
| CN212451772U (en) | Glue-free heat bonding shaping special-shaped composite fiber | |
| DE50205278D1 (en) | REINFORCING MATERIAL WITH VOLUMIZED FIBERS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| US3945869A (en) | Method and means of improving laydown and writing characteristics of fibrous points and points obtained thereby | |
| CN112251827A (en) | Polylactic acid tow with H-shaped sheath-core structure and preparation method thereof | |
| US3467564A (en) | Method of producing a porous,substantially rigid rod type nib for writing instruments | |
| RU1775317C (en) | Process of manufacture of fiber-plastic rod for writing means | |
| CA3111058C (en) | Production line moulding assembly for manufacturing a non-metallic armature, production line and method of forming a rod for use in the manufacture of a composite armature | |
| US3715254A (en) | Composite fibrous writing instrument elements and their manufacture | |
| RU1834818C (en) | Process for product of fiber plastic rod for writing | |
| RU2783519C1 (en) | Method for producing a polyesterimide composite material for 3d printing | |
| AU752419B2 (en) | Process and apparatus for collecting continuous blow spun fibers | |
| GB825004A (en) | Reinforced resinous structural material | |
| JPS5911697B2 (en) | Manufacturing method of fiber bundle | |
| JPS63162542A (en) | Manufacture of composite material body | |
| KR102419467B1 (en) | WINDING DEVICE OF RIBON TYPE PCS FIBER AND METHOD FOR MANUFACTURING RIBON TYPE SiC FIBER USING THE SAME |