Способ получения нетканого материала из расплавов полимеров

Союз Советских Социалистических Республик(32) 24.03.72. осударственный комитетСоеата Министров СССРпо делам изооретенийи открытий 3) США 3) Опубликовано 25,05,78. 3) УДК 677.6.НМ (088 ллетень19(45) Дата опубликован 5.05.78 писан Ин остра нцы ль Хинкп Макгиннис, Роберт Эрнест Сванде и Вильям Деннис Маклафлин, младший(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НатКАНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ Изобретение относится к легк.1 й промышлен. ности.Известен способ получения материала из рас. плавов полимеров, при котором экструдируют полимерный материал с последующим его утоиени. 5 ем с помощью высокоскоростного газового потока, подаваемого под давлением в направлении экструдируемого пучка волокон 11).Для улучшения качества материала, сокра. щения количества коротквх волокон, ухудшаю щих его структуру, повышения производительности самого процесса изготовления материала при предложенном способе утонение производят по крайней мере двумя струями газового потока, которые направляют в плоскостях, расположенных 15 под острыми углами к оси экструдируемого пучка волокон. Линия пересечения плоскостей газо. вых струй смещена по отношению к оси пучка волокон на расстояние, соответствующее толщине зкструдируемого волокна. 20При этом углы наклона плоскостей газовых струй к оси экструдируемого лучка волокон находятся в пределах 5-45.На фнг, 1 изображено устройство для реализации предложенного способа; на, фиг, 2 схемати чески пояснены опЕрации экструдирования и уто. пения пучка волокон; на фиг. 3 дан векторный график усигвй, возникающих от двух сходящихся плоских струй газа; на фиг, 4 - составляющая вектора по фиг. 3, осуществляющая отклоне. ние и утонение волокон.Полимерный материал подается к экструде. ру 1 с переходтвеком 2, в который поступает га. зовый поток. Иоимер натрет до 250 - 350 С выше точки плавления выдавливаемого полимера (в частности, полипропилена и т. д.) Горячая рас. плавленная струя полимера 3 выходит из наконечника 4, имеющего выходные каналы 5 прямоутольной формы для обеспечения подачи плоских газовых струй 6 потока. Струи 6 сходятся в зоне 7 и воздействукл на струю полимера 3. В резуль. тате этого струя полимера охлаждается и частиц. но затвердевает пока движется к приемной по. верхности 8, на которой ока накапливается в ви. де цилиндра 9. Приемная поверхность 8 вращает. ся и контактирует с роликом 10, выполняющим роль холстового валика, у которого можно регулировать величину поперечного смещения, Это по. зволит регулировать величину плотности уложеных волокон.Приемная поверхность и ролик совершаютвозвратно-поступательное перемещение в попереч.ном направлении, что позволяет определить 1 из.меры и форму изделия-цилиндра 9,Усилия вьггягивающего потока газа, воздействующего на полимер, приводят к его утонению(в данном случае от 10 до 500 раз по отношениюк диаметру волокон). Имеет место некоторая турбулентность, поэтому при ударе пучка волокон оприемную поверхность образуется беспорядочнаястериоскопическая структура волокна, Полимеростается еще размягченным и липким, что способ.ствует скреплению волокон в точках их пересечения.Из каналов 5 выходят плоские газовые струи6, которые направлены в сторону потока полимера, выдавливаемого по оси 11. Ось 11 являетсяосью наконечника 4 и одновременно осью пучкаволокон, т,е. соответствует направлению выдавливания струй полимера.Плоскости газовых струй наклонены к оси11 под острыми углами а, и аэ и пересекаютсяпо прямой, проекция которой точка 12 (см. фиг. 2).Эта точка отстоит от оси 11 на расстояние "А", замеренное по перпендикуляру и соответствующее тол.шине экструдируемого волокна в точке 13,Точка 13 находится на оси 11 на расстоянии"В" от конца наконечника 4. Углы наклона плос.кнх струй 6 к оси 11 а, и аэ находятся в пределах 5 - 45. На фнг. 3 усилие газовых струй 6показано вертикально. Составляющая сила "У"идет в направлении оси 11 экструдируемого потока волокон и прядает ускорение и утонениеволокнам.Углы а, и а неодинаковы, поэтому точка12 смещена на расстояние "А" от оси 11, для то.го, чтобы отклонить струю 3 в одну сторону, азатем в другую плюс к ее угонению. Если утлыа, и а будут равны, то газовые струи 6 пересекаются на оси 11. Это приводит к получению изделия с меньшей поверхностной плошадью.П р и м е р. Изотактический полипропиленс вязкостью 1,5 и со скоростью расплавленногопотока 30 м/сек подвергался струйной вытяжкеоили струйному прядению при т. пл. 390 С черезчетыре выдавливающих отверстия, Формула изобретения25 1. Способ получения нетканого материалаиз расплавов полимеров, при котором экструди.руют полимерньй материал с последующим егоутонением с помощью высокоскоростного газового потока, подаваемого под давлением в направ 30 ленин экструдируемого пучка волокон, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениякачества материала, утонение производят по край.ней мере двумя струями газового потока, которые направляют в плоскостях, расположенныхЗ 5 под острыми углами к оси зкструдируемого пучка волокон, причем линия пересечения плоскостейгазовых струй смещ,на по отношению к оси пуч.ка волокон на расстояние, соответствующее толщине экструдируемого волокна,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й .с я тем, что утлы наклона плоскостей гаэовыХструй к оси экструдируемого пучка волокон находятся в пределах 5 - 45.Источники информации, принятые во внима.45 ние при экспертизе:1, Патент США Иф 3634573, кл. 264 - 176,11.01.72,40 Каждое отверстие в сечении имеет диаметрпорядка 0,38 мм. Два плоских сопла для вытягиваюшего газа устанавливают по обе стороныот наконечника параллельно друг друту и на .расстоянии 50,8 мм от оси каждого наконечника,Ширина выходного газового канала 0,25 мм, дли.на 47,8 мм, а скорость выходящего воздуха 59 м /минзпри давлении 4,57 кг/ем,Газовые каналы располагаются так, что га 1 о зовые струи 6 пересекаются в точке 12, котораянаходится на расстоянии А,9 мм от оси 11 пуч.ка волокон, Расстояние "В" ,от наконечника 4до точки 12 равно 101,6 мм. Такимобразом,плоскости газовых струй пересекают ось 11 под15 углами а, и а, составляющими 30 и 25 соответственно. Выдавливаемьй полип ропилен подается на приемньй барабан диаметром 25,4 мм дляполучения цилиндрической структуры. Общая пропускная способность полипропилена 2,7 кг/час.20 Процесс повторился за исключением того,что пропускная способность выдавливания былаувеличена, в результате чего она составила 4,1 кг/час.Редактор А. Закаэ 2677/2 Тираж 514 НИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раунгская наб д