SK286475B6 - Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken - Google Patents

Abstract

Krátka kompaktná linka na výrobu polypropylénových predorientovaných vláken je umiestnená na jednompodlaží na dvoch samostatných konštrukciách, a tona rámovej konštrukcii (10) časti zvlákňovania a na samostatnej konštrukcii navíjacieho stroja (7),a je vybavená 2 n pracovnými miestami, pričom n je 1 až 4. Charakterizuje ju krátka dráha zvlákňovania a priame vedenie vlákna od hubicového bloku (4.1) po odťahovú galetu (19). Určená je na výrobu predorientovaného polypropylénového v hmote farbeného textilného hodvábu s jemnosťou od 50 do 900 dtex, s rýchlosťami navíjania od 100 do 3500 m/min.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka linky na výrobu predorientovaného režného a vo hmote ťarbeného polypropylénového textilného hodvábu, určeného na definované jemnosti vláken a rýchlosti navíjania. Patri do oblasti výroby chemických vlákien.

Doterajší stav techniky

Známe zariadenia na výrobu predorientovaného polypropylénového vlákna sa v zásade delia na vertikálne a horizontálne linky.

Vertikálne linky sú umiestnené na niekoľkých samostatných podlažiach. Najčastejšie je extrudér na jednom podlaží, na druhom podlaží sa nachádza rozvodná vetva s ofúkovacími šachtami a na treťom podlaží je umiestnený navíjací stroj. Odťahové galety a navíjacie hlavy sú umiestnené kolmo pod zvlákňovacími blokmi, pričom sú hubicové bloky rozvodnej vetvy usporiadané v rovine kolmo na os otáčania odťahových galiet a odvalového valca navíjacej hlavy. Rozloženie jednotlivých prúdov vlákna pri zvlákňovaní v dvoj- a viacprúdoch v rôznych rovinách pozdĺž osi galety sa dosiahne samostatnými vodičmi. Na týchto vodičoch v dôsledku vysokého trenia dochádza k poškodzovaniu vlákna, ktoré sa prejavuje pri príprave mikrovláknitého hodvábu častými prietrhmi.

Horizontálne linky sú umiestnené na jednom podlaží, ale navíjacie hlavy sa nachádzajú vedľa roviny vedenej stredom zvlákňovacích blokov a osi prvej odťahovej galety. Zmena vedenia vlákna z vertikálnej roviny zvlákňovania do horizontálnej roviny navíjania vyžaduje dodatočné použitie vodičov alebo otočných rolničiek.

Vertikálne a horizontálne linky kladú zvýšené nároky na pracovné priestory a budovu. Dlhé dráhy zvlákňovania a prítomnosť vodiacich prvkov v dráhe zvlákňovania a navíjania zvyšujú pnutie vlákna a riziko poškodenia. Címje nižšia jednotková jemnosť vlákna, tým je riziko poškodenia a prietrhu vlákna vyššie.

Snahou výrobcov vlákien je vyhotoviť kompaktné výrobné linky, ktoré zjednodušujú obsluhu a prinášajú ekonomický eťekt. Už v minulosti bolo patentom US4035127 chránené kompaktné zvlákňovacie zariadenie na zvlákňovanie syntetických polymérov pozostávajúce z aspoň z jedného taviaceho extrudéra, jedného dávkovacieho čerpadla na dávkovanie syntetického polyméru, jedného zvlákňovacieho bloku obsahujúceho aspoň jednu hubicu. Dávkovacie čerpadlo, produkčné potrubie, zvlákňovaný zväzok a valec sú umiestnené vnútri ohrevného rámu umiestneného v obale tepelnoizolačného materiálu. Potrubie je umiestnené v horizontálnej rovine nad zvlákňovacím zväzkom a extrudér a dávkovacie čerpadlo sú usporiadané v horizontálnej rovine a umiestnené nad potrubím.

Z nových kompaktných zariadení na výrobu termoplastických syntetických vláken je chránené patentom EP 1022364 vysokorýchlostné zariadenie na výrobu káblika pozostávajúce a) zo zvlákňovacieho zariadenia na zvlákňovanie z taveniny, vybaveného zvlákňovacou jednotkou a odťahovacom káblika, pričom zvlákňovacia jednotka má minimálne 1 extrudér, minimálne jeden hubicový blok a ohrevné teleso a odťahovač káblika vlákna vedie vlákno vyzvláknené v zvlákňovacom bloku ako zväzok káblikov, b) zo zariadenia, ktoré zbiera odťahovaný káblik vybaveného minimálne dvoma podávacími valčekmi zbieracím dopravníkom káblikov, pričom podávacie valčeky podávajú káblik z odťahovacej jednotky do zbieracieho dopravníka a zbierací dopravník zbiera káblik privádzaný od podávacích valčekov káblika, c) z vysoko rýchlostnej dlžiacej jednotky na dlženie káblika podávaného od zbieracieho zariadenia káblika pri vysokých rýchlostiach. Toto zariadenie obsahuje ďalej vysokorýchlostnú tvarovaciu jednotku priliehajúcu ku vysokorýchlostnému dlženiu na tvarovanie vydlženého káblika pri vysokých rýchlostiach, rezačku káblika na rezanie vydlženého káblika na krátke vlákna, ktoré sú finálnym výrobkom, alebo navíjanie káblika alebo zariadenie na balenie káblika do krabie, pričom vydlžený káblik je finálnym výrobkom. Jednotka zvlákňovania z taveniny chráneného kompaktného kontinuálneho vysokorýchlostného zariadenia môže byť ďalej vybavená minimálne dvoma extrudérmi na výrobu viackomponentných termoplastických konjugovaných vláken pozostávajúcich minimálne z 2 zložiek. Vysoko rýchlostná dlžiaca jednotka je vybavená zariadením umožňujúcim dlženie kábla s celkovou jemnosťou 10 000-440 000 dtex pri rýchlosti 300-6 000 m/min. Chránený je tiež postup na prípravu termoplastických syntetických vláken s použitím tohto kompaktného kontinuálneho vysokorýchlostného zariadenia, charakterizovaný tým, že kábel privádzaný od podávacích valčekov sa privádza priamo do dlžiacej jednotky alebo kábel z minimálne jedného podávaceieho valčeka sa odoberá (odkláňa) od dráhy vedenia kábla.

Podstata vynálezu

Podstatou tohto vynálezu je krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikro vláknitých polypropylénových predorientovaných vláken priestorovo umiestnená na jednom podlaží na dvoch samostatných konštrukciách, a to rámovej konštrukcii časti zvlákňovania a samostatnej konštrukcii navíjacieho stroja, tvorená 2n pracovnými miestami, pričom n je 1 až 4. Na rámovej konštrukcii zvlákňovacej časti je umiestnený hlavný taviaco hnetací extrudér, bočný taviaco hnetací extrudér, 3D zmiešavač, produkčné potrubie, rozvodná vetva s hubicovými blokmi, rozvod chladiaceho vzduchu a ofukovacie šachty, pričom os hlavného taviaco hnetacieho extrudéra, bočného taviaco- hnetacieho extrudéra, 3D zmiešavača, ako aj produkčného potrubia sa nachádzajú v jednej rovine. Dve a dve rozvodné vetvy s hubicovými blokmi a ofukovacie šachty sú umiestnené chrbtom k sebe tak, že dráhy produkčného potrubia sú pre každú rozvodnú vetvu zrkadlovo rovnaké a hubicové bloky v rozvodných vetvách sú umiestnené rovnobežne s osou hlavného taviaco hnetacieho extrúdera a osami dvojice odťahových galiet umiestnených na konštrukcii navíjacieho stroja.

Podstatou vynálezu je tiež pod ofukovacou šachtou umiestnená ochranná šachta, v ktorej sa nachádzajú preparačné dýzy v rovnakom počte, ako je počet hubicových blokov, majúce nastaviteľnú polohu a umiestnené vo vzdialenosti od 1 do 1,5 m od hubice a zásobník preparácie, ktorý je umiestnený na rámovej konštrukcii časti zvlákňovania tak, aby výška preparácie v zásobníku preparácie bola nad úrovňou preparačného čerpadla, ale súčasne pod úrovňou preparačnej dýzy. Z hubicového bloku vytekajúci polymémy prúd je kolmo odťahovaný dvojicou odťahových galiet navíjacieho stroja, pričom je z kolmej dráhy nepatrne vychýlený prúdom chladiaceho vzduchu, vychádzajúcim z odporovej steny ofukovacej šachty a postupujúcim priečne na dráhu vlákna.

Podstatou vynálezu je, že v ofukovacej šachte, ochrannej šachte a na navíjacom stroji je dráha vlákna priama a fixovaná len 2 vodičmi, a to vodičom pod preparačnou dýzou a druhým vodičom pod ejektormi v boxe strihačov a odsávania vlákna a na navíjacom stroji sa priama dráha vlákna mení len na odťahových galetách, okolo ktorých je vlákno opásané, pričom dráha vlákna ostáva v rovine kolmej na os otáčania odťahových galiet až po vodič, umiestnený nad navíjacou hlavou, v ktorom sa mení pohyb vlákna do roviny rovnobežnej s osou navíjania, v dôsledku pohybu ukladacieho vodiča navíjacej hlavy.

Podstatou vynálezu tiež je, že rovnaký prietok chladiaceho vzduchu vo všetkých ofukovacích šachtách zabezpečuje rozvod chladiaceho vzduchu, vybavený regulačnými klapkami. Rýchlosť prúdenia chladiaceho vzduchu v ofukovacej šachte je regulovaná v dvoch zónach, a to v prvej zóne, umiestnenej v hornej časti ofukovacej šachty, ktorá tvorí 10 až 20 % z plochy odporovej steny a v druhej zóne, ktorá tvorí 80 až 90 % z plochy odporovej steny, umiestnenej v spodnej časti ofukovacej šachty.

Výhodným prevedením je krátka kompaktná linka s počtom pracovných miest n rovnajúcim sa 2.

Krátka kompaktná linka kladie minimálne nároky na pracovný priestor. Je vhodná do pracovných priestorov s výškou stropu 5 m. Zrkadlové rozmiestnenia rozvodnej vetvy a ofukovacích šácht dvojíc pracovných miest umožňujú skrátenie dĺžky linky a minimalizujú dĺžku produkčného potrubia. Krátka dráha produkčného potrubia skracuje dobu čistenia linky pri farebných prechodoch a znižuje dobu zotrvania ofarbenej polymémej zmesi v zariadení a jeho tepelné zaťaženie. Krátka dráha zvlákňovania a priame vedenie vlákna od hubicového bloku po odťahovú galetu znižuje pnutie a riziko poškodenia aprietrhu vlákna aj pri nízkych jednotkových jemnostiach vlákna.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázku 1 je znázornený bočný pohľad na krátku kompaktnú linku, na obrázku 2 je znázornený čelný pohľad, na obr. 3 je pohľad zhora na krátku kompaktnú linku a na obrázku 4 je znázornená ofukovacia a ochranná šachta s preparačnými dýzami.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Krátka kompaktná linka s počtom miest 2n, pričom n = 2, je umiestnená na jednom podlaží, pričom časť zvlákňovania, a to hlavný taviaco hnetací extrudér 1 , bočný taviaco hnetací extrudér 3 , trojrozmerný zmiešavač (ďalej označovaný ako 3D zmiešavač) 2, produkčné potrubie 11 , rozvodná vetva 4 s hubicovými blokmi 4.1 , rozvod (14) chladiaceho vzduchu a ofukovacie šachty 5 , sa nachádzajú na rámovej konštrukcii 10 zvlákňovacej časti (obrázky 1,2, 3). Osi hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1, bočného taviaco hnetacieho extrudéra 3, 3D zmiešavača 2 a produkčného potrubia 11 sa nachádzajú v jednej rovine. Kolmo nad násypkou hlavného taviaceho extrudéra 1 sa nachádza materiálový cyklón 9 so zásobníkom, ktorý zabezpečuje zásobovanie linky základným polymérom. Do násypky hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1 ústí aj obje mový dávkovač 18 modifikátora. Zásobník 17 farebného koncentrátu je umiestnený kolmo nad násypkou bočného taviaco hnetacieho extrudéra 3 a plní sa ručne, Násypky hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1 a bočného taviaco hnetacieho extrudéra 3 sú chladené vodou z rozvodu 16 chladiacej vody. V bočnom taviaco hnetacom extrudéri 3 sa taví a homogenizuje farebný koncentrát. Roztavený farebný koncentrát je presne dávkovaný dávkovacím zubovým čerpadlom 24 farebného koncentrátu cez spojovaciu rúrku 25 do taveniny hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1 pred 3D zmiešavacom 2.3D zmiešavač 2 zabezpečí homogenizáciu taveniny polyméru a farebného koncentrátu. Tavenina polyméru postupuje tlakom vyvolaným taviaco hnetacím extrudérom 1 cez produkčné potrubie 11 do rozvodnej vetvy 4 , obsahujúcej 2n pracovných miest, pričom n = 2 a dávkovacími čerpadlami 6 je presne dávkovaná do hubicových blokov 4.1 . Aby sa minimalizovala výška zariadenia, sú osi pohonov dávkovacieho čerpadla 6 rovnobežné s osou hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1 . Dve a dve rozvodné vetvy 4 a ofukovacie šachty 5 sú umiestnené chrbtom k sebe tak, že dráhy produkčného potrubia 11 sú pre každú rozvodnú vetvu zrkadlovo rovnaké. Rozvodné vetvy 4 a produkčné potrubie 11 sú ohrievané protiprúdne ohrevným médiom. Ohrevný agregát 12 ohrevného média je umiestnený pod hlavným taviaco hnetacím extrudérom 1. Nízke teplotné straty zabezpečuje izolácia 13 a krátke dráhy produkčného potrubia 11a rozvodov ohrevného média.

Hubicové bloky 4.1 v rozvodných vetvách 4 sú umiestnené rovnobežne s osou hlavného taviaco hnetacieho extrudéra 1 a osami odťahových galiet 19 . Z hubicového bloku 4.1 vytekajúci polymémy prúd je kolmo odťahovaný dvojicou odťahových galiet 19 navíjacieho stroja 7. Z kolmej dráhy je polymémy prúd nepatrne vychýlený prúdom chladiaceho vzduchu, vychádzajúcim z odporovej steny 5.1 ofukovacej šachty 5 a postupujúcim priečne na dráhu vlákna. Rýchlosť prúdenia chladiaceho vzduchu v ofukovacej šachte 5 je regulovaná v dvoch zónach, a to v prvej zóne, umiestnenej v hornej časti ofukovacej šachty, ktorá tvorí 10 až % z plochy odporovej steny 5.1 a v druhej zóne, ktorá tvorí 80 až 90 % z plochy odporovej steny, umiestnenej v spodnej časti ofukovacej šachty 5 .

Rozvod 14 chladiaceho vzduchu je vybavený regulačnými klapkami 14.1, ktoré zabezpečujú rovnaký prietok chladiaceho vzduchu vo všetkých ofukovacích šachtách 5 .

Pod ofukovacou šachtou 5 je umiestnená ochranná šachta 20, v ktorej sa nachádzajú preparačné dýzy 8.2, pozri obr. 4. Pre každý hubicový blok 4.1 je samostatná preparačná dýza 8.2. Preparačné dýzy 8.2 majú nastaviteľnú polohu aje ich možné umiestniť vo vzdialenosti od 1 m do 1,5 m od hubicového bloku 4.1 v závislosti od jemnosti vyrábaného vlákna a rýchlosti chladenia. Zásobník 8 preparácie sa nachádza na rámovej konštrukcii 10 zvlákňovacej časti, pričom je umiestnený tak, že výška preparácie v zásobníku 8 preparácie je nad úrovňou preparačného čerpadla 8.1, ale súčasne pod úrovňou preparačnej dýzy 8.2 .

Dráha vlákna v ofukovacej šachte 5 , ochrannej šachte 20 a na navíjacom stroji 7 je priama aje fixovaná len 2 vodičmi, a to vodičom 8.3 pod preparačnými dýzami 8.2 a druhým vodičom 22.1 pod ejektormi v boxe 22 strihačov a odsávania vlákna. Druhý vodič fixuje polohu vlákna, ale nedochádza k významnému lomeniu vlákna a treniu na jeho povrchu. Na navíjacom stroji 7 sa priama dráha vlákna mení len na odťahových galetách 19 v dôsledku opásania vlákna po povrchu galety, pričom dráha vlákna ostáva v rovine kolmej na os otáčania odťahových galiet 19 až po vodič 26, umiestnený nad navíjacou hlavou 21, v ktorom sa mení pohyb vlákna do roviny rovnobežnej s osou navíjania v dôsledku pohybu ukladacieho vodiča 21.1 navíjacej hlavy . Voľný priestor v strede medzi dvojicami navíjacích hláv 21 je využitý na umiestnenie riadiaceho panelu 23, z ktorého je riadený a kontrolovaný chod celej krátkej kompaktnej linky.

Krátka kompaktná štvormiestna linka je umiestnená v pracovnom priestore s výškou stropu 5 m. Krátka dráha produkčného potrubia skrátila dobu čistenia linky pri farebných prechodoch a znížila dobu zotrvania vyfarbenej polymémej zmesi v zariadení a jeho tepelné zaťaženie. Krátka dráha zvlákňovania a priame vedenie vlákna od hubice po odťahovú galetu znižuje pnutie a riziko poškodenia a prietrhu vlákna aj pri nízkych jednotkových jemnostiach.

Priemyselná využiteľnosť

Krátka kompaktná linka je určená na výrobu predorientovaného polypropylénového vo hmote farbeného textilného hodvábu jemností od 50 do 900 dtex s rýchlosťami navíjania od 1000 do 3500 m/min. Samostatný objemový dávkovač modifikátora, ktorý je jej súčasťou, umožňuje jednoduchú prípravu rôznych typov modifikovaných polypropylénových vláken.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken, vyznačujúca sa tým, že je priestorovo umiestnená na jednom podlaží na dvoch samo statných konštrukciách, a to rámovej konštrukcii (10) časti zvlákňovania a samostatnej konštrukcii navíjacieho stroja (7) a je tvorená z 2n pracovných miest, pričom n je 1 až 4.
2. 2. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken, podľa nároku 1,vyznačujúca sa t ý m, že na rámovej konštrukcii (10) zvlákňovacej časti je umiestnený hlavný taviaco hnetací extrudér (1), bočný taviaco hnetací extrudér (3), 3D zmiešavač (2), produkčné potrubie (11), rozvodná vetva (4) shubicovými blokmi (4.1), rozvod (14) chladiaceho vzduchu a ofukovacie šachty (5), pričom os hlavného taviaco hnetacieho extrudéra (1), bočného taviaco- hnetacieho extrudéra (3), 3D zmiešavača (2), ako aj produkčného potrubia (11) sa nachádzajú v jednej rovine.
3. 3. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken, podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že dve a dve rozvodné vetvy (4) s hubicovými blokmi (4.1) a ofukovacie šachty (5) sú umiestnené chrbtom k sebe tak, že dráhy produkčného potrubia (11) sú pre každú rozvodnú vetvu (4) zrkadlovo rovnaké ahubicové bloky (4.1) v rozvodných vetvách (4) sú umiestnené rovnobežne s osou hlavného taviaco hnetacieho extrudéra (1) a osami dvojice odťahových galiet (19) , umiestnených na konštrukcii navíjacieho stroja (7).
4. 4. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken, podľa nárokov 2a 3, vyznačujúca sa tým, že pod ofukovacou šachtou (5) je umiestnená ochranná šachta (20), v ktorej sa nachádzajú preparačné dýzy (8.2) v rovnakom počte, ako je počet hubicových blokov (4.1), majúce nastaviteľnú polohu a umiestnené vo vzdialenosti od 1 do 1,5 m od hubicového bloku (4.1).
5. 5. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken, podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že na rámovej konštrukcii (10) časti zvlákňovania je umiestnený zásobník (8) preparácie tak, aby výška preparácie v zásobníku (8) preparácie bola nad úrovňou preparačného čerpadla (8.1), ale súčasne pod úrovňou preparačnej dýzy (8.2).
6. 6. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken podľa nárokov 2 až 5, vyznačujúca sa tým, že z hubicového bloku (4.1) vytekajúci polymémy prúd je kolmo odťahovaný dvojicou odťahových galiet (19) navíjacieho stroja (7), pričom je z kolmej dráhy nepatrne vychýlený prúdom chladiaceho vzduchu, vychádzajúcim z odporovej steny (5.1) ofukovacej šachty (5) a postupujúcim priečne na dráhu vlákna.
7. 7. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken podľa nárokov 2 až 6, vyznačujúca sa tým, že v ofukovacej šachte (5), ochrannej šachte (20) a na navíjacom stroji (7) je dráha vlákna priama a fixovaná len 2 vodičmi, a to vodičom (8.3) pod preparačnou dýzou (8.2) a druhým vodičom (22.1) pod ejektormi v boxe (22) strihačov a odsávania vlákna a na navíjacom stroji (7) sa priama dráha vlákna mení len na odťahových galetách (19), okolo ktorých je vlákno opásané, pričom dráha vlákna ostáva v rovine kolmej na os otáčania odťahových galiet (19) až po vodič (26), umiestnený nad navíjacou hlavou (21), v ktorom sa mení pohyb vlákna do roviny rovnobežnej s osou navíjania pohybom ukladacieho vodiča (21.1) navíjacej hlavy (21).
8. 8. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že rozvod vzduchu (14) je vybavený klapkami (14.1).
9. 9. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vláken podľa nárokov 2a 3, vyznačujúca sa tým, že ofúkovacia šachta (5) má dve zóny, a to prvú zónu, umiestnenú v homej časti, ktorá tvorí 10 až 20 % z plochy odporovej steny (5.1) a druhú zónu, ktorá tvorí 80 až 90 % z plochy odporovej steny a je umiestnená v spodnej časti ofukovacej šachty (5).
10. 10. Krátka kompaktná linka na výrobu stredne až mikrovláknitých polypropylénových predorientovaných vlákien podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že počet pracovných miest (n) je výhodne 2.