SU1748653A3

SU1748653A3 - Устройство дл формовани из расплава полимера

Info

Publication number: SU1748653A3
Application number: SU874203827A
Authority: SU
Inventors: Раст Броддас Кларк; Джей Голлхардт Брэдли
Original assignee: Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани (Фирма)
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1992-07-15
Also published as: YU224687A; US4712988A; YU45050B

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит фильеру 10, через которую экструди- руют нити 12 Под фильерой установлена охлаждающа камера 14, внутри которой расположена нижн кольцева камера 18 с патрубком 20 дл подачи охлаждающего газа Над камерой 18 расположена верхн кольцева камера 22 дл распределени охлаждающего газа к нит м 12 Между камерами 18 и 22 установлена перфорированна плита 26 Внутренн стенка 23 камеры 22 имеет перфорацию, отверсти которой выполнены с уменьшающимс диаметром в направлении от фильеры к выходу из охлаждающей камеры 3 ил

Description

to

уfe

20

f

VJ

со

ON (Л

СО

00

Изобретение относитс к сформованным из расплава синтетическим нит м, в частности к устройствам дл радиального охлаждени нитей.

Известны устройство и способ формовани из расплава синтетических нитей и охлаждени этих нитей за счет непрерывной подачи потока охлаждающего газа с посто нной скоростью радиально внутрь ео всех направлений к нит м через цилиндрический пустотелый перфорированный элемент , окружающий нити, Такие системы радиального охлаждени обеспечивают радиальный поток посто нной скорости сверху (примерно от фильеры) до выхода из камеры охлаждени ,

По достижении более высокой производительности с использованием системы радиального охлаждени и в особенности при получении нитей с порами было обнаружено ухудшение качества пр жи, пористости и равномерности из-за неадекватного охлаждени нитей.

Цель изобретени - повышение эксплуатационных свойств путем улучшени условий распределени газа.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство , разрез; на фиг.2 - охладительный распределительный элемент; на фиг.З - камера охлаждени .

Устройство содержит фильеру 10, через которую экструдируютс нити 12, затем направл емые через пустотелую цилиндрическую камеру охлаждени 14 к направл ющему приспособлению (не показано), составл ющему часть типовой подающей системы. Пустотела камера охлаждени 14 смонтирована сразу под фильерой. В камере 14 предусмотрена нижн кольцева камера 18 с патрубком 20 дл подачи охлаждающего газа 21, а также верхн кольцева камера 22 дл распределени охлаждающего газа во внутреннюю камеру 24 к нит м 12. Камеры 18, 22 разделены перфорированной плитой 26, обеспечивающей равномерное распределение газа, поступающего в камеру 22. Внутренн стенка 23 камеры 22 выполнена из цилиндрического перфорированного материала, например из цилиндрической металлической пластины, имеющей отверсти 28 из мен ющегос диаметра дл получени областей уменьшающейс пористости, начина непосредственно под фильерой 10 и далее в направлении выходного конца цилиндрической пластины 23. Кроме того, имеетс покрытие 30 из вспененного материала дл рассеивани воздушного потока.

При работе газ 21 поступает в камеру 18 через патрубок 20, затем проходит через

распределительную пластину 26 в камеру 22. После этого газ проходит через перфорированный цилиндр 23 и вступает в контакт с нит ми (фиг.1 и 2), причем профиль

уменьшени скорости показан на фиг.З, где длина стрелок 21 соответствует скорости, Методы испытаний.

Относительна в зкость раствора (LRV). Относительна в зкость раствора вл етс отношением времени протекани раствора и растворител в капилл рном вискозиметре при 25°С. Раствор состо л из 4,75 вес.% полимера в растворителе. Растворителем был гексафторизопропанол с

содержанием 100 ч. на млн. H2S04.

Определение пористости в процентах. Пористость в процентах обычно определ ют путем замера флотационной плотности следующим образом.

Получают р д растворов мен ющейс

плотности путем сочетани соответствующих количеств CCU плотностью 1,60 г/см и n-гептана плотностью 0,684 г/см3. Плотность указанных растворов можно точно определить , измерив ее ареометром. Затем растворы устанавливают в пор дке увеличени плотности. Кажущуюс плотность пустотелого волокна определ ют так: отрезают небольшой кусок волокна (100-150 мм), св зывают из него очень тугой узел и погружают по очереди в каждый из растворов дл определени , в каком растворе волокно едва плавает, а в каком едва тонет. Средн из двух полученных плотностей вл етс кажущейс плотностью волокна. Тогда пористость дл сформованного или т нутого волокна равна:

дл сформованного волокна пористость 1,345 - кажуща с плотн.

1,345

-х 100%;

дл т нутого волокна пористость

1,39 - кажуща с плотность ,ппо/ 100/,,

где 1,345 - плотность полимера в нет нутом (аморфном) полиэфирном волокне;

1,39 - плотность полимера в т нутом (кристаллическом) полиэфирном волокне.

П р и м е р 1. Примен емый аппарат вл етс типовым устройством дл формовани из расплава, где расплавленный полимер подаетс в блок формовани , снабженный шестеренчатым насосом,

фильтром и набором фильер. Экструдиро- ванные нити проход т через устройство, изображенное на фиг.1, и охлажденные нити сматываютс или собираютс в жгуты и подаютс в сборное устройство типовой конструкции.

Фильера диаметром 5,5 дюйма содержит 212 капилл ров, расположенных четырьм концентричными кругами при диаметре внешнего круга 4,5 дюйма.

Внутренн стенка 23 (фиг.1) блока охлаждени вл етс цилиндром диаметром 7 дюймов, содержащим одинаково разнесенные 24 горизонтальных р да из 117 отверстий каждый. Восемь р дов у фильеры имеют диаметр отверсти 0,076 дюйма, средние 8 . р дов имеют диаметр отверсти 0,067 дюйма и 8 самых дальних от фильеры р дов имеют диаметр отверсти 0,055 дюйма.

Полиэтилентерефталат с относительной в зкостью раствора в 20,4 формовани из раствора при температуре формовочного блока 270°С охлаждалс и сматывалс со скоростью 700 рдов в минуту дл получени пр жи, состо щей из пористых нитей, имеющих по четыре непрерывных некруглых параллельных поры по всей их длине. Весовой номер волокна (денье) был равен 45. Полученный образец пр жи был закодирован А2.

Эксперимент повторили при тех же услови х на том же аппарате за исключением того, что размер отверстий во внутренней перфорированной стенке 23 блока охлаждени был одинаков. Суммарный расход воздуха регулировалс так, чтобы он был равен значению, использованному при изготовлении пр жи А2. Полученна в результате контрольна пр жа из пористых волокон была обозначена А1.

Затем была измерена пористость в процентах образцов А1 и А2. Пористость образца А1 равна 20,5, тогда как пористость образца А2 равна 25,9. Очевидно, что применение предлагаемого устройства обеспечило увеличение пористости на 26,3%.

Вместе с тем визуальное изучение микрофотографий поперечного сечени полученных типов пр жи показало существенное улучшение в равномерности у пр жи А2.

П р и м е р 2. Процедура по примеру 1 была повторена за тем исключением, что примен лась фильера с 388 капилл рами, расположенными в п ть концентричных кругов, а скорость намотки была равна 1205 рдам в минуту. Охлаждающее устройство было аналогично тому, что примен лось при получении образца А2. Полученна пр жа состо ла из нитей с весовым номером свежесформованного волокна 14,5 и была обозначена В2,

Контрольную пр жу получили при тех же услови х и на том же оборудовании, что и пр жу В2, за тем исключением, что блок охлаждени был аналогичен блоку, примененному при получении контрольной пр жи А1.

Замер пористости двух пустотелых волокон показал, что нити контрольной пр жи 5 В1 имеют пористость 16,4, тогда как нити пр жи В2 имеют пористость 23,8. Таким образом , применение устройства обеспечило увеличение закрытой пористости на 45,1% П р и м е р 3. Полиэтилентерефталат с

0 -относительной в зкостью 20,4 формовалс из расплава при температуре блока 275°С с использованием фильеры, имеющей 900 круглых отверстий, размещенных восемью концентричными кругами, причем диаметр

5 внешнего круга был равен примерно 4,5 дюйма. Экструдированные нити охлаждались в воздухе в блоке радиального охлаждени и затем сматывались со скоростью 1624 рда в минуту дл получени л р жи,

0 где нити имели весовой номер 3,6.

Контрольную пр жу получили по такой же процедуре с использованием типового блока радиального охлаждени , где размер всех отверстий во внутренней радиальной

5 стенке 23 (фиг.1) одинаков. Испытательную пр жу получили с применением блока радиального охлаждени , аналогичного блоку, использованному дл получени образца А2 из примера 1, т.е. во внутренней стенке 23

0 блока охлаждени около фильеры имелись отверсти большего размера. Суммарный расход воздуха был одинаков дл обоих видов пр жи.

Образцы испытательной и контрольной

5 пр жи были рассечены поперек, установлены в микроскоп, а изображение в микроскопе было спроектировано на большой экран. Дл каждого образца измер лс диаметр каждой из 360 нитей спроектированного

0 изображени , результат записывалс и высчитывались среднее значение и стандартное отклонение. Оказалось, что контрольный образец имел средний диаметр нити 19,5 мкм при стандартном-откло5 нении 1,852, тогда как испытательный образец имел средний диаметр нити 19,5 мкм и стандартное отклонение 1.037 Сравнение стандартных отклонений указывает на улучшение равномерности диаметра бо0 лее чем на 40% дл испытательной пр жи.

Claims

Формула изобретени Устройство дл формовани из расплава полимера, содержащее фильеру, охлаж- 5 дающую камеру, имеющую полый цилиндрический перфорированный элемент , размещенный непосредственно под фильерой, и камеру с приточной вентил цией , имеющую патрубок подачи газа, отличающеес тем, что, с целью повышени эксплуатационных свойств путем улучшени условий распределени газа, отверсти на перфорированном элементе ИМРЮТ

гв/С

диаметр, уменьшающийс в направлении от фильеры до выхода из охлаждающей камеры

гз