SU1733529A1

SU1733529A1 - Spinneret for forming fibres and yarns

Info

Publication number: SU1733529A1
Application number: SU894716938A
Authority: SU
Inventors: Валерий Федорович Исаков; Виктор Иванович Голубев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Сущность изобретени : фильера содержит корпус и формовочную плиту. Последн выполнена из продольных ребер и поперечных стержней. Ребра установлены с зазором друг относительно друга, стержни расположены под ребрами под углом к ним составл ющим 10-90&deg; с образованием пр дильных отверстий. Отношение ширины формовочного отверсти к толщине стержн составл ете,1-10. Основание каждого ребра имеет пазы под стержни, соответствующие поперечному сечению последних . Продольные ребра выполнены обогреваемыми и имеют фигурную форму. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: The spinneret comprises a body and a molding plate. The latter is made of longitudinal ribs and transverse rods. The ribs are installed with a gap relative to each other, the rods are located under the ribs at an angle of 10-90 ° C to them. with the formation of spinning holes. The ratio of the width of the molding hole to the thickness of the core is 1-10. The base of each edge has grooves under the rods corresponding to the cross section of the latter. The longitudinal ribs are made heated and have a figured shape. 2 hp f-ly, 8 ill.

Description

Изобретение относитс к производству длинномерных материалов преимущественно химических волокон и нитей, в частности к фильерам дл их получени .The invention relates to the production of long materials, predominantly chemical fibers and yarns, in particular to dies for their preparation.

Известна разъемна фильера, состо ща из корпуса и нескольких плит с отверсти ми . Все плиты одинаковые параметры и взаимозамонимы. Дл увеличени соотношени дличы I и диаметра d капилл ра и качэства изготовлени капилл ра используют сменные капилл ры.A known plug die consisting of a body and several plates with holes. All plates are the same parameters and interchangeable. Replaceable capillaries are used to increase the ratio of I and the diameter d of the capillary to the quality of the capillary manufacturing.

Однако такие фильеры громоздки, т желы , сложны в сборке, трудно обеспечить гер- метичность разъемных соединений, требуетс специальное оборудование дл сборки и разборки; также ограничены технологические возможности как при изготовлении так и эксплуатации фильер.However, such dies are bulky, heavy, difficult to assemble, it is difficult to ensure the tightness of detachable joints, special equipment is required for assembly and disassembly; also limited technological capabilities in the manufacture and operation of the nozzles.

Известна разъемна кругла фильера дл формовани линейных высокополиме- ров, состо ща из фильтрующей толстостенной решетки с круглыми отверсти ми большого диаметра, тонкой круглой пластины с капилл рами и несущей плиты с отверсти ми , размещенными no,j ка-и-тл рами.The known detachable circular filler for forming linear high polymers consists of a thick-walled filtering grate with round holes of large diameter, a thin round plate with capillaries and a carrier plate with holes placed no, j ka-and-tl.

Недостатки этой конструкции обусловлены невозможностью изготовлени фильер с большим числом отверстий (не более 100 - 200), сложностью конструкции, сборкой и эксплуатацией (практически формирование идет на тонкостенной фильерной пластине).The disadvantages of this design are due to the impossibility of fabricating the spinnerets with a large number of holes (no more than 100-200), complexity of design, assembly and operation (in practice, the formation goes on a thin-walled die plate).

Известна также фильера дл получени синтетических нитей из пленок, состо ща из корпуса и двух направл ющих, одна из которых имеет поперечные щелевые пазы, поперечное сечение которых имеет пр моугольную форму с соотношением ширины к высоте 1,5 - 5, отношение шага к ширине 1,1 - 6, при этом высота по крайней мере каждого последующего щелевого паза по отношению к высоте предыдущего уменьшена на 10 - 20% в направлении от центра к кра м направл ющей. Така фильера с шириной щели 700 мм позвол ет формовать профилированную пленку с чередующимиAlso known is a filler for producing synthetic filaments of films consisting of a body and two guides, one of which has transverse slit grooves whose cross section has a rectangular shape with a ratio of width to height 1.5 - 5, step-to-width ratio 1 , 1 - 6, while the height of at least each subsequent slotted slot relative to the height of the previous one is reduced by 10 - 20% in the direction from the center to the edges of the guide. Such a die with a slit width of 700 mm allows forming a shaped film with alternating

V| СА Сл) СЛV | SA SL) SL

ю оyoo o

утолщени ми и утонени ми по ее ширине. Сформированную пленку после охлаждени разрезают на полости 70 мм кажда и выт гивают .thickenings and thinning along its width. After cooling, the formed film is cut into a cavity of 70 mm each and stretched.

Эта фильера характеризуетс сложностью изготовлени и эксплуатации; ограниченностью применени этой фильеры, нельз получать волокна и нити с разным сечением элементарных нитей, ограничен ассортимент и т.д.This die is characterized by complexity of manufacture and operation; the limited use of this die, it is impossible to obtain fibers and threads with different sections of filaments, limited range, etc.

Наиболее близкой к изобретению вл етс фильера, котора состоит из корпуса и плит с формовочными отверсти ми. Плиты жестко соединены между собой перемычками , а наружные плиты имеют краевые жесткие креплени . Корпус имеет пазы дл креплени плит с помощью сварки, пайки, склеивани , прессовани или привинчивани .Closest to the invention is a filler, which consists of a body and plates with molding holes. The plates are rigidly interconnected by bridges, and the outer plates have edge rigid fasteners. The housing has grooves for fastening the plates by welding, brazing, gluing, pressing or screwing.

Недостатки этой фильеры: сложность изготовлени и эксплуатации. Кроме того, на таких фильерах невозможно получать широкий ассортимент волокон различной конфигурации и физико-механических показателей .The disadvantages of this die: the complexity of manufacturing and operation. In addition, it is impossible to obtain a wide range of fibers of various configurations and physico-mechanical parameters on such dies.

Цель изобретени - упрощение изготовлени и обслуживани фильеры, а также расширение ее технологических возможностей .The purpose of the invention is to simplify the manufacture and maintenance of the die, as well as to expand its technological capabilities.

Поставленна цель достигаетс тем, что фильера дл формовани волокон и нитей содержит корпус и плиту с формовочными отверсти ми, при этом плита состоит из продольных ребер, имеющих основани и установленных с зазором относительно друг друга и поперечных стержней, имеющих заданные поперечные сечени и толщины , и установленных с зазором относительно друг друга, причем стержни расположены под ребрами таким образом, что образуют с последними в плане угол 10-90°, а в пересечении - формовочные отверсти , при этом отношение ширины формовочных отверстий к толщинам стержней выбирают в пределах 0,1 - 10. Основание ребра имеет пазы, выполненные под углом 10-90° по отношению к длине ребра и расположенные с шагом, равным рассто нию между формовочными отверсти ми, и имеющие ширину, равную поперечному сечению стержн , и глубину, равную толщине стержн . Продольные ребра выполнены обогреваемыми и их боковые стороны имеют фигурную форму, например синусо-, пилообразную , а верхн часть ребра в поперечном сечении выполнена клиновидной .The goal is achieved by the fact that the die for forming fibers and threads contains a body and a plate with molding holes, wherein the plate consists of longitudinal ribs having bases and installed with a gap relative to each other and transverse rods having predetermined cross sections and thicknesses, and installed with a gap relative to each other, and the rods are located under the ribs in such a way that they form an angle of 10-90 ° with the latter in plan, and forming holes at the intersection, while the ratio of the width of the molding o the holes to the thickness of the rods are selected in the range of 0.1 to 10. The base of the rib has grooves made at an angle of 10-90 ° with respect to the length of the rib and spaced in steps equal to the distance between the molding openings and having a width equal to the cross section rod, and a depth equal to the thickness of the rod. The longitudinal ribs are made heated and their sides have a figured shape, for example, sinus, sawtooth, and the upper part of the rib in cross section is made wedge-shaped.

На фиг. 1 показана схема размещени основных элементов в фильере; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариантыFIG. 1 shows the layout of the main elements in the die; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - options

утоплени стержней в основании ребра; на фиг, 4 - некоторые возможные поперечные сечени ребер (а-д) и стержней (е, ж); на фиг. 5 - возможное взаимное расположениеdrowning rods at the base of the rib; Fig. 4 shows some possible cross-sections of the ribs (a-e) and rods (e, g); in fig. 5 - possible mutual arrangement

стержней и ребер при получении профилированных сечений отверстий фильеры и волокон; на фиг. 6 - схема механизма нат жени стержней; на фиг. 7 - некоторые варианты фигурной формы нижней части бо0 ковых продольных сторон ребер; на фиг. 8 - варианты размещени ребер переменной формы по высоте, толщине и профилю в одной фильере.rods and ribs upon receipt of profiled sections of the holes of the spinneret and fibers; in fig. 6 is a diagram of the tension mechanism of the rods; in fig. 7 - some variants of the figured form of the lower part of the lateral longitudinal sides of the ribs; in fig. 8 shows the placement of variable-type ribs in height, thickness and profile in one die.

Фильера состоит из корпуса 1 и плиты 2The die consists of body 1 and plate 2

5 с отверсти ми 3. Плита 2 представл ет собой двух русную решетку, верхний рус которой выполнен в виде вертикальных жестких ребер 4, закрепленных в пазах корпуса 1, а нижний - горизонтальных стерж0 ней 6, размещенных по отношению к ребрам под углом 10-90°, причем отношение ширины формовочных отверстий 3 к толщине стержней выбирают в пределах 0,1 - 10. Стержни могут быть прикреплены к ребрам с помощью точечной сварки или5 with holes 3. Plate 2 is a two-light lattice, the upper one of which is made in the form of vertical rigid ribs 4 fixed in the slots of the housing 1, and the lower one - horizontal rods 6 placed with respect to the ribs at an angle of 10-90 °, and the ratio of the width of the molding holes 3 to the thickness of the rods is selected in the range of 0.1 - 10. The rods can be attached to the ribs using spot welding or

5 пайкой, или склеиванием, или привинчиванием , или прессованием, или при помощи механизма нат жени стержней 7.5 by soldering, or by gluing, or screwing, or pressing, or by means of a tensioning mechanism for the rods 7.

Основани ребер 4 имеют пазы 8 с шагом , равным рассто нию между формовоч0 ными отверсти ми 3 с шириной, равной поперечному сечению стержн ми глубиной, равной толщине стержн .The bases of the ribs 4 have grooves 8 with a pitch equal to the distance between the molding holes 3 with a width equal to the cross section of the rods with a depth equal to the thickness of the rod.

При этом пазы располагают по отношению к длине ребер под углом 10-90°.When this grooves are positioned relative to the length of the ribs at an angle of 10-90 °.

5 Пазы 8 целесообразно использовать дл повышени стабильности процесса формировани струек плава, выход щих из фильеры, при использовании стержней 7 толщиной более 1 мм и особенно с пр мо0 угольной формой сечени .5 The grooves 8 are advantageously used to increase the stability of the process of forming streams of a melt emerging from the spinneret when using rods 7 with a thickness of more than 1 mm and especially with a straight coal section shape.

В этом случае утопление стержней в основани х ребер 4 предотвращает загибание струек расплава.In this case, the drowning of the rods in the bases of the ribs 4 prevents the melt streams from bending.

Заданный температурный режим реберThe set temperature of the ribs

5 обеспечивают нагревател ми 9. Нагрев ребер может быть выполнен разными способами , например с помощью электрического тока или теплоносителем.5 are provided with heaters 9. The heating of the fins can be carried out in various ways, for example, using an electric current or a heat carrier.

В зависимости от ассортимента волок0 на и его профил форму ребер 4 можно измен ть по высоте, толщине и профилю. Боковые продольные стороны ребра в нижней части могут иметь фигурную форму, например синусо-, пилообразную, а верхн Depending on the assortment of fiber and its profile, the shape of the ribs 4 can be varied in height, thickness and profile. The lateral longitudinal sides of the rib in the lower part may have a figured shape, for example, sinus, sawtooth, and the upper

5 часть ребра в поперечном сечении выполнена клиновидной формы. Клиновидна форма верхней части поперечного сечени ребер позвол ет ликвидировать застойные зоны и стабилизирует формование. Стержни могут иметь в сечении круглую, пр моугольную или клиновидную форму. Это позвол ет использовать в качестве стержней механическую и полимерную проволоку и ленту, расширить ассортимент используемых материалов дл изготовлени фильер.5, the cross section of the rib is wedge-shaped. The wedge shape of the upper part of the cross section of the ribs eliminates stagnant zones and stabilizes the molding. The rods may have a circular, rectangular or wedge-shaped cross-section. This makes it possible to use mechanical and polymer wire and tape as rods, to expand the range of materials used to make the spinnerets.

Фильеру собирают следующим образом .The die plate is collected as follows.

В корпус 1 (круглой или пр моугольной формы), в пазы 5 вставл ют ребра 4 с шагом, равным размеру отверстий 3. Затем на нижней части ребер кредит стержни 6. Их закрепл ют любым способом, например точечной сваркой, пайкой, склеиванием или при помощи механизма нат жени 7 стержней . Стержни 6 можно утапливать в поперечных пазах 8 ребер 4. В зависимости от назначени фильеры стержни 6 относительно ребер 4 креп т под углом 10-90°.In case 1 (round or rectangular shape), ribs 4 are inserted into grooves 5 with a pitch equal to the size of holes 3. Then, credit rods 6 are attached to the bottom of the ribs. They are fixed in any way, for example, by spot welding, soldering, gluing or assisted tensioning mechanism of 7 rods. The rods 6 can be embedded in the transverse grooves of the 8 ribs 4. Depending on the purpose of the die, the rods 6 with respect to the ribs 4 are fixed at an angle of 10-90 °.

Мен форму ребер 4, высоту, продольное и поперечное сечение ребер, рассто ние между ребрами и стержн ми, можно в широких интервалах мен ть профиль сечени получаемого отверсти 3, а следовательно , профиль волокна и его физико-механические показатели. Например , мен только высоту ребер при одинаковой форме сечени можно будет измен ть длину капилл ра и, следовательно, способность нити к выт гиванию и физико-механические свойства готовой нити. С другой стороны, измен продольное и поперечное сечение ребер, можно обеспечить получение профилированных волокон с самыми различными поперечными сечени ми, что позвол ет расширить ассортимент волокон и нитей и изделий из них. При одновременном использовании в одной фильере ребер различной формы, обеспечивающих получение нитей в одном пучке с различной линейной плотностью, прочностью и профилем сечени , можно будет получать равномерное распределение их между собой в пучке, комплексные нити, пр жу, жгуты, которые значительно расшир т ассортимент готовой продукции. В насто щее врем дл получени аналогичных эффектов необходимо многократное перемешивание различных комплексных нитейThe shape of the ribs 4, height, longitudinal and cross-section of the ribs, the distance between the ribs and the rods can change the profile of the resulting hole 3, and therefore the fiber profile and its physical and mechanical properties, in wide intervals. For example, only the height of the ribs with the same cross-sectional shape can change the length of the capillary and, consequently, the ability of the thread to stretch and the physical and mechanical properties of the finished thread. On the other hand, by changing the longitudinal and cross-section of the ribs, it is possible to obtain shaped fibers with a wide variety of cross sections, which makes it possible to expand the range of fibers and yarns and products from them. With simultaneous use of ribs of different shapes in one filler, ensuring the production of filaments in one bundle with different linear density, strength and cross-sectional profile, it will be possible to obtain their uniform distribution among themselves in a bundle, complex filaments, yarn, tows, which greatly expand the range finished products. Nowadays, in order to obtain similar effects, multiple mixing of various complex filaments is necessary.

Применение предлагаемой фильеры обеспечивает существенное расширение технологических возможностей при изготовлении и эксплуатации фильер, так как по вл етс возможность изготовлени фильер диаметром 300-1000 мм с числом отверстий до 100 тыс. и более и длиной капилл ра в 1-2 раза более диаметра отверстий практически на любом механическом участке; можно легко замен ть изношенные узлы, на новые; использу одни и те же узлыThe application of the proposed die provides a significant expansion of technological capabilities in the manufacture and operation of the spinnerets, since it is possible to manufacture spinnerets with a diameter of 300–1000 mm with a number of holes up to 100 thousand and more and a capillary length 1-2 times more than the diameter of the holes any mechanical area; it is easy to replace worn parts with new ones; using the same nodes

фильеры, получать фильеры с разным профилем отверстий; формовать на одной фильере элементарные нити с различными физико-механическими характеристиками (разной линейной плотности, прочности,dies, get dies with a different profile of holes; to form elementary filaments with different physicomechanical characteristics on one die (different linear density, strength,

профил ). Упрощаетс конструкци и уменьшение затрат на изготовление и эксплуатацию фильер, так как предлагаема фильера состоит из легко изготовл емых и серийных узлов, которые можно собрать на любом ме0 ханическом участке, узлы можно замен ть на новые, узлы можно изготавливать разными способами: например, ребра путем штамповки, прессовани или механической обработки, стержни - из листовой стали,profile). The design and reduction of costs for the manufacture and operation of the nozzles are simplified, since the proposed die consists of easily manufactured and serial units that can be assembled in any mechanical area, the units can be replaced with new ones, the units can be made in different ways: stamping, pressing or machining, rods from sheet steel,

5 проволоки, лески. Дл прототипа требуетс специальное и сложное оборудование, причем до 50% - это ручной т желый и монотон- ный труд. Кроме того, применение за вл емой фильеры позвол ет уменьшить5 wire fishing line. The prototype requires special and complex equipment, and up to 50% is manual heavy and monotonous work. In addition, the application of the inventive die allows to reduce

0 выбросы вредных веществ в окружающую среду при очистке фильер от полимера и уменьшить до 30% безвозвратные потери, так как такие фильеры практически не имеют капилл ров в обычном понимании и лег5 ко разбираютс , а отдельные полимеры можно собирать и отправл ть на утилизацию , а не сжигать (как в прототипе и в существующих фильерах); создать предпосылки дл изготовлени высокопроизводительной0 emissions of harmful substances into the environment when cleaning the spinnerets from the polymer and reducing irrecoverable losses by up to 30%, since such spinnerets practically do not have capillaries in the usual sense and can be easily disassembled, and individual polymers can be collected and sent for recycling rather than burn (as in the prototype and in existing dies); create the prerequisites for the manufacture of high-performance

0 малогабаритной формовочной машины дл расплавных полимеров, за счет применени фильер с большим числом отверстий. В этом случае стоимость фильер с числом отверстий 2-100 тыс. может снизитьс в 2 - 5 раз.0 compact molding machine for molten polymers, through the use of spinnerets with a large number of holes. In this case, the cost of the die with a number of holes of 2-100 thousand can be reduced by a factor of 2 to 5.

5five

Claims

Claims 1. A die for forming fibers and filaments comprising a body and a plate with molding holes, so that, in order to simplify the manufacture and maintenance of the die, as well as to expand its technological capabilities, the plate consists of longitudinal ribs, having a base, and mounted with the fence relative to each other, and transverse rods having specified cross sections and thicknesses and installed with a gap relative to each other, with the rods located under the ribs

0 in such a way that an angle of 10-90 ° is formed with the latter in plan, and forming holes at the intersection, wherein the ratio of the width of each molding hole to the thickness of the core is 0.1-10.

five

2. A die according to Claim 1, characterized in that the base of each rib has grooves for the rods arranged in a pitch equal to the distance between the molding openings and having a width and depth of

corresponding to the cross section of the rod.

3. A die according to Claim 1, characterized in that the longitudinal ribs are made heated and their sides have a figured shape, for example, sine and sawtooth, and the upper part of each edge in cross section has a wedge shape.

FIG. one

Aa

BUT

&

FIG. 2

FIG. 3

a D L A

About About About About

and 6 A d

at

FIG. 6

V

A l

K7T

FIG. 7

fie.d