Статическое устройство смешивания и гомогенизации, в частности, для фильерного комплекта

Согоз Советских Социалистнческик Республик(22) Заявлено 2802.78 (21)7770114/28-12 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Но Р 01 0 4/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07. 01, 82 Иностранцы 4) СТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СМЕШИВАНИЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ФИЛЬЕРНОГО КОМПЛЕКТА Изобретение относится к статичес.ким устройствам смешивания и гомогенизации, в частности для фильерного комплекта в машинах для прядения химических волокон из расплава.Известно устройство, позволяющее улучшить вещественную однородность расплава в фильерном комплекте из ОЕ1 660 674 и представляющее собой пластину с отверстиями, только отверстия расположены не вертикально к поверхности пластины, а под произвольным углом к ней, в результате чего, например, расплав перемещается из внутреннего пространства 15 в краевые эоны и обратно.Это решение приводит к небольшому улучшению спектра продолжительности рекции, но не к заметному улучшению 20 смесительного эффекта, так как здесь принудительные процессы перемены мест для части расплава слишком малы.Из РЕ-ОЯ 1 660 674 и 2 359 839 из - вестно далее, что в смесительном эле менте расположены вертикальные отверстия, которые ведут из фильтровального устройства в маленький накопительный объем и непосредственно на фильеРуг 30 Известно также фильерное устройство, в котором пространство между двумя мелкоячеистыми ситами заполненопористым гранулированным материалом,и эти сита расположены непосредственно перед фильерой,Несмотря на то, что известгие устройства пригодны для смешивания полимеров непосредственно перед входомв фильерные капилляры, их конструктинное исполнение является зачастуюсложным и "только условно применимымдля практического использования.Из-занежелательных эффектов прилипания кстенкам появляются часто различия ввязкости и экстракте растворов, кото.рые снижают надежность прядения ииз-за увеличения частоты обрыва нитей снижается количество полных катушек.Частные различия вязкости раствора обуславливают колебания титра, которые определяют скорость пряденияспособа по уровню технического решения этой проблемы. При этом следуетпрежде всего принять во внимание,чтопри использовании статического смесителя будет очень хорошо перемешиваться, например, 90 протекающегорасплава, а остаются 10 краевой зо 896081896081 Составитель А.БлехманРедактор С.Тимохина Техред А. Бабинец Корректор Е.Рошко Заказ 11637/10 Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5ны, которые по причине малых процессов перемены мест текут медленно, и таким образом, слабо перемешиваются. Медленное по сравнению с основным потоком полимеров протекание означает возрастающие термические нагрузки или возрастающее термомеханическое разложение. Это равнозначно ухудшению надежности прядения, качества и количества.Целью изобретения является конструирование такого статического устройства смешивания и гомогенизации, в частности для Фильерного комплекта, чтобы благодаря простому конструктивному решению достичь улучшения качества прядильных нитей и такимобразом существенно улучшить эксплуатационные свойства изготовленной из нитей продукции.В основе изобретения лежит задача, создать статическое устройство смешивания и гомогениэации,в частности для фильерного комплекта, с помощью которого ул 1 Жшается термическая и вещественная однородность прядильного расплава непосредственно перед прядением благодаря целенаправленным процессам перехода.Согласно изобретению, задача решается тем, что вдоль цилиндрического отверстия фильерного комплекта расположены дефлекторы, свободная проточка которых занимает от 5% до 15 общего поперечного сечения, и свободные проточки смещены друг против друга таким образом, что в направлении течения не происходит перекрытия свободных проточек отдельных дефлекторов, Дефлекторы исполнены при этом таким образом, что их толщина постоянно уменьшается или опять постоянно увеличивается, и вточке перегиба расположены отверстия.Следующее выгодное исполнение дефлектора заключается в том, что толщина дефлектора постоянно уменьшается и вточке перегиба также расположены отверстия. Комбинация этих двух дефлекторов гарантирует свободный от застойной зоны приток расплава в фильерный комплект, причем в назван ном первом дефлекторе расплав краевых зон принудительно течет к середине, чтобы в зоне отверстия перемешиваться с расллавом, который должен течь из середины в зону отверстия. Расположенный далее второй дефлектор нарушает кругообразно поступающий через отверстие поток расплава таким образом, что он должен теперь течь линейно вдоль диаметра, причем поступающие ло окружности через отверстия потоки расплава благодаря коническим поверхностям объединяются и перемешиваются. После или между двумя названными дефлекторами выгодно может быть расположен третий, толщина которого с обеих. Сторон по 40 45 50 55 60 65 версткем. Следующее решение, согласно изоб . ретению, представляет собой дефлекторы, имеющие радиальные пазы, которые сходятся в центре и на окружности переходят в круговой паз и .которые через аксиальиые пазы связаны с круговым пазом, причем между дефлекторами таким образом, благодаря имеющей центральное отверстие промежуточной шайбе, сохраняется интервал.Благодаря предлагаемому техническому решению возможно интенсивное перемешивание полимерного расплава, причем благодаря хорошей вещественнойоднородности сильно ограничивается спектр продолжительности времени реакции, что имеет важное значение, особенно при прядении иэ окрашенного расплава полимеров из-за термической чувствительности органическихкрасящих веществ. Благодаря использованию изобретения, повышается надежность прядения и возможная скорость прядения, что приводит к увели чению производительности труда, возстоянно уменьшается, так что обе лобовые поверхности наклонены лруг лротив друга лод одинаковьвл углом. Этот дефлектор, в свою очередь, нарушает линейный или кругообразный поток 5 расплава и разделяет его ло плоскостям ло всей круговой поверхности, причем расплав может теперь течь только через внешнее круговое кольцо к следующему дефлектору, который исполнен предпочтительно как названный вначале. Итак, принцип смешивания предусматривает направление потока расплава от краевых зон к серединеили обратно и при прохождении дефлекторов интенсивно перемешиваются час 15 тицы расплава с различным временемпродолжительности реакций. Это достигается благодаря тому, что при прохождении через узкие места выравниваются градиенты скорости элементар ных потоков, т.е. одни ускоряются,другие затормаживаются, причем улучшается спектр продолжительности времени реакции.Этот механизм механического ускорения и торможения, связанньй с разнообразными процессами перемены мест от середины Фильерного комплекта наружу и обратно, приводит к хорошему вещественному перемешиванию полимерного расплава и к очень хорошему отношению продолжительности времени реакции.Такие. же хорошие эффекты, согласно изобретению, достигаются с дефлекторами,которье имеют расположенные по окружности пазы, причем благодаря цилиндрам дефлекторы сохраняют интервал, и между двумя одинаковьвли дефлекторами расположена промежуточная шайба с центральным осевым отрастанию количества полных катушек иуменьшению брака,Повышение качества, благодаряулучшенной вещественной однородностиимеет следствием, в частности, беспроблемную возможность обработкивитей внутри последующих этапов работы.На фиг.1 схематически показанфильерный комплект в разрезе с дефлекторами; на фиг.2 - вид сверху иразрез А-А дефлектора; на Фнг.3вид сверху и разрез Б-Б дефлектора;на фиг.4 - вид сверху и разрез В-Вдефлектора на фиг.5 - фильерныйкомплект в разрезе с дефлекторамн;на фиг.б - вид сверху и разрез Г-Гдефлектора; на Фиг.7 - Фнльерныйкомплект в разрезе с дефлекторами ипромежуточной шайбой; на фиг.8вид сверху и разрез Д-Д дефлекторана Фиг.9 - промежуточная шайба и разрез Е-Е на фиг.10 - Фильерный комп"лект в разрезе с дефлекторами; наФиг.11 - вид сбоку и разрез Ж-Ж дефлектора на фиг.12 - вид сверху иразрез И-И промежуточной шайбы; наФиг.13 - фильерный комплект в разре.зе с дефлекторами и промежуточнымишайбами; на Фиг. 14 - вид сверху исбоку и разрез К-К дефлектора 1 нафиг. 15 - вид сверху и сбоку промежуточной шайбы.На фиг.1 в дефлекторах 4, 8, 11,12, 14, 19, 24 свободные проточкивыполнены таким образом, что онисоставляют от 5 до 153 возможногопоперечного сечения 3 в Фильерномкомплекте 1, причем свободные проточки 2 выполнены в дефлекторах 4,8, 11, 12, 14, 19, 24 так, что онине перекрываются в направлении пото"ка.На Фиг,2 представлен дефлектор 4,в котором поверхность б выполненатаким образом, что толщина дефлектора 4 постоянно уменьшается или опятьувеличивается, и в точке перегиба 5по окружности перпендикулярно к поверхности б расположены отверстия 7,которые соединяют друг с другом по-,верхности б.Такое исполнение поверхностей бспособствует тому, что расплав отокружности и середины подводится кцентру радиуса, что вызывает интенсивное перемешивание при протеканиирасплава через отверстия 7, так какчастицы расплава с различными продолжительностями времени реакции искоростями принудительно устремляютсячерез отверстия 7.На фиг.3 изображен следующий вариант исполнения, а именно дефлектор 8, поверхность 10 которого выполнена таким образом, что толщина дефлектса 8 постоянно уменьшается, Вточке перегиба 5 расположены отверстия 9. Такое исполнение способствует тому, что поступающие по кругу издефлектора 4 потоки расплава преждевсего затормаживаются благодаря коническому продолжению в дефлекторе 4 ина конической поверхности 10 встречаются, объединяются и перемешиваются и могут стекать только вдоль от"верстий 9.Если такие дефлекторы 8 сместитьдруг против друга на 90 и отверстия 9 технически выбрать так, чтобыне возникали замедляющие помехи, точастицы расплава, которые покидаютпервый дефлектор 4 через лежащие наокружности отверстия 9, через дефлек 15тор 8, повернутый на 90 ф, принуди 5 тельно текут к середине, причем темсамым выравниваются различия в продолжительности времени реакций.В дефлекторе 11, показанном ваФиг.4, линейно выходящие иэ дефлек- - 20 тора 8 потоки расплава снова перераспределяются и поворачиваются, аименно так, что расплав может стекать только через круговое кольцо состороны окружности между дефлектором 11 и стенкой Фильерного комплекта. Частицы расплава, которые выходятиэ серединных отверстий 9 дефлектора 8, должны пройти очень большойпуть, чтобы покинуть дефлектор 11.Зо Угол с(.определяет, с какой интенсивностью происходит поворот направления потока. Чтобы увеличить смесительный эффект, поверхность 10 можетбыть профилироваиной.На Фиг.5 изображена комбинация,дефлекторов 12 согласно Фиг.б, которая благодари вариациям числа ствер"стий 13 и их смещению относительно,друг друга способствует тому, чтосильно ограничивается спектр продол жительностивремени реакции, Такой .дефлектор 12 можно очень легко и дешево изготовить. ЭФФект смешиваниябудет, однако, не таким интенсивным,чем тот, которай достигается путем щ применения комбинации согласно Фиг.1,На Фиг,7 (обозначены цилиндры 16)представлена комбинация дефлекторов14 и промежуточных шайб 17 согласнофиг.8 и 9. Расплав из внешней зоныстекает через пазы 15, снова направляется к середине, чтобы через отверстие 18 согласно фиг.9 ст серединыопять пройти наружу. Отсюда ясно,что не встречается замедленных потоков или есть потоки расплава, которые имеют заметную разницу в продолжительности времени реакции.На Фиг.10 изображен следующий вариант исполнения Фильерного комплекта 1 с дефлекторами 19 и промежуточ" 60 ной шайбой 23 согласно фиг.11 и 12.Здесь также расплав принудительнотечет от середины вдоль радиальныхпазов 20 в круговой паэ 21, чтобы через аксиальные пазы 22 течь в круго вой паз 21.Иэ этого кругового паза 21 расплав может устремляться снова только через радиальные пазы 20 к середине, чтобы через осевое отверстие 18 промежуточной шайбы 23 течь в следующий дефлектор 19. Подобный вариант исполнения дается на фиг.13 с дефлекторами 24 и промежуточной шайбой 26 согласно фиг.14 и 51, причем расплав устремляется от кругового паза 21 через радиальный паэ 20 к центральному осевому отверстию 25, чтобы из него 1 О попасть снова в радиальный паз 20 и со стороны окружности в круговой паз 21, и оттуда мог течь к следующему дефлектору 24, но только через аксиальные пазы 22 промежуточной шай бы 26.С помощью этого решения также может быть достигнуто улучшение смешивания и продолжительности времени реакции. 20Формула изобретения1, Статическое устройство смешивания и гомогенизации, в частностидля фильерного комплекта в машинах для прядения химических волокон из расплава, в котором на поверхности расположенного между входом расплава и фильерной статического смесительного устройства имеются выбранные пазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в 30 фильерном комплекте свободная проточка каждого дефлектора занимает от 5 до 15 общего поперечногосечения 3 и свободные проточки смещены друг против друга таким образом, что в на - З 5 правлении течения не происходит перекрытия свободных проточек отдельных дефлекторов.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что толщина имеющего отверстия дефлектора постоянно уменьшается или увеличивается до точ" ки перегиба на поверхности.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что толщина имеющего отверстия дефлектора постоянно уменьшается к точке перегиба на поверхности.4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что толщина дефлектора от точки перегиба постоянно уменьшается под углом с.5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия дефлектора расположены смещенно друг против друга в направлении потока на 1806. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фильерный комплект имеет дефлекторы с канавками, цилиндры и промежуточные шайбы с одним отверстием.7. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в фильерном комплекте расположены дефлектор с радиальными пазами, круговым пазом и аксиальными пазами, а также промежуточная шайба с одним отверстием. 8. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в фильерномкомплекте, расположен дефлектор срадиальными пазами, одним круговымпазом и одним отверстием, а такжепромежуточные шайбы с пазами.1