Устройство для формования из расплава полимера

"фЕ.1 109 Я ОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Ри ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АТЕНТУ(57) Сущность изобретения: устройство содержит фильеру 10, через которую экструдируют нити 12. Под фильерой установлена охлаждающая камера 14, внутри которой расположена нижняя кольцевая камера 18 с патрубком 20 для подачи охлаждающего газа. Над камерой 18 расположена верхняя кольцевая камера 22 для распределения охлаждающего газа к нитям 12, Между камерами 18 и 22 установлена перфорированная плита 26. Внутренняя стенка 23 камеры 22 имеет перфорацию, отверстия которой выполнены с уменьшающимся диаметром в направлении от фильеры к выходу из охлаждающей камеры, 3 ил,омпани (Ои Джей Г АНИЯ И. (71) Е.И,Дюпон Де Немур энд(72) Кларк Раст Броддас и Грэдлхардт (ОЯ)(54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ФОРАСПЛАВА ПОЛИМЕРА 1748653 АЗ10 15 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к сформованным из расплава синтетическим нитям, вчастности к устройствам для радиальногоохлаждения нитей,Известны устройство и способ формования из расплава синтетических нитей иохлаждения этих нитей за счет непрерывной подачи потока охлаждающего газа с постоянной скоростью радиально внутрь еовсех направлений к нитям через цилиндрический пустотелый перфорированный элемент, окружающий нити, Такие системырадиального охлаждения обеспечивают радиальный поток постоянной скорости сверху (примерно от фильеры) до выхода изкамеры охлаждения,По достижении более высокой производительности с использованием системы радиального охлаждения и в особенности приполучении нитей с порами было обнаруженоухудшение качества пряжи, пористости иравномерности из-за неадекватного охлаждения нитей,Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств путем улучшения условий распределения газа,На фиг.1 показайо предлагаемое устройство, разрез; на фиг,2 - охладительныйраспределительный элемент, на фиг,З - камера охлаждения,Устройство содержит фильеру 10, через которую экструдируются нити 12, затемнаправляемые через пустотелую цилиндрическую камеру охлаждения 14 к направляющему приспособлению (не показано),составляющему часть типовой подающейсистемы, Пустотелая камера охлаждения 14смонтирована сразу под фильерой, В камере 14 предусмотрена нижняя кольцеваякамера 18 с патрубком 20 для подачиохлаждающего газа 21, а также верхняя .кольцевая камера 22 для распределения охлаждающего газа во внутреннюю камеру 24к нитям 12. Камеры 18, 22 разделены перфорированной плитой 26, обеспечивающейравномерное распределение газа, поступающего в камеру 22, Внутренняя стенка 23камеры 22 выполнена из цилиндрическогоперфорированного материала, например изцилиндрической металлической пластины,имеющей отверстия 28 из меняющегосядиаметра для получения областей уменьшающейся пористости, начиная непосредственно под фильерой 10. и далее внаправлении выходногоконца цилиндрической пластины 23, Кроме того, имеется покрытие 30 из вспененного материала длярассеивания воздушного потока.При работе газ 21 поступает в камеру 18через патрубок 20, затем проходит через распределительную пластину 26 в камеру 22, После этого газ проходит через перфорированный цилиндр 23 и вступает в контакт с нитями (фиг,1 и 2), причем профиль уменьшения скорости показан на фиг,З, где длина стрелок 21 соответствует скорости Методы испытаний,Относительная вязкость раствора (ЫЧ), Относительная вязкость раствора является отношением времени протекания раствора и растворителя в капиллярном вискозиметре при 25"С: Раствор состоял из 4,75 вес.% полимера в раствори,еле. Растворителем был гексафторизопропанол с содержанием 100 ч, на млн, Н 2804 Определение пористости в процентах. Пористость в процентах обычно определяют путем замера флотационной плотности следующим образом. 20 Получают ряд растворов меняющейсяплотности путем сочетания соответствующих количеств СС 14 плотностью 1,60 г/см и и-гептана плотностью 0,684 г/см, Плотность указанных растворов можно точно оп ределить, измерив ее ареометром. Затемрастворы устанавливают в порядке увеличения плотности, Кажущуюся плотность пустотелого волокна определяют так: отрезают небольшой кусок волокна (100-150 мм), связывают из него очень тугой узел и погружают по очереди в каждый из растворов для определения, в каком растворе волокно едва плавает, а в каком едва тонет. Средняя из двух полученных плотностей является кажущейся плотностью волокна, Тогда пористость для сформованного или тянутоговолокна равна: для сформованного волокна пористость = 1,345 - кажущаяся плотн. 0 % 1,345для тянутого волокна пористость =1,39 - кажущаяся плотность1,39,где 1,345 - плотность полимера в нетянутом (аморфном) полиэфирном волокне;1,39 - плотность полимера в тянутом (кристаллическом) полиэфирном волокне.П р и м е р 1, Применяемый аппарат является типовым устройством для формо.- вания из расплава, где расплавленный полимер подается в блок формования, снабженный шестеренчатым насосом, фильтром и набором фильер, Экструдированные нити проходят через устройство, изображенное на фи,1, и охлажденные нити сматываются или собираются в жгуты иФильера диаметром 5,5 дюйма содер- ненному при получении контрольной пряжит 212 капилляров, расположенных че- жи А 1.тырьмя концентричными кругами при Замер пористости двух пустотелых водиаметре внешнего круга 4,5 дюйма. локон показал, что нити контрольной пряжиВнутренняя стенка 23 (фиг.1) блока ох В 1 имеют пористость 16,4, тогда кэк нитилаждения является цилиндром диаметром 7 пряжи В 2 ймеют пористость 23,8, Таким обдюймов, содержащим одинаково разнесен- разом, применение устройства обеспечилоные 24 горизонтальных ряда из 117 отвер- увеличение закрытой пористости нэ 45,1 О,стий каждый. Восемь рядовуфильеры имеют, П р и м е р 3. Полиэтилентерефталат сдиаметр отверстия 0,076 дюйма, средние 8 10 относительной вязкостью 20,4 формовался. рядов имеют диаметр отверстия 0,067 дюйма из расплава при температуре блока 275 С си 8 самых дальних от фильеры рядов имеют использованием фильеры, имеющей. 900диаметр отверстия 0,055 дюйма. круглых отверстий, размещенных восемьюПолиэтилентерефталат с относительной концентричными кругами, причем диаметрвязкостью раствора в 20,4 формования.из 15 внешнего круга был равен примерно 4,5раствора при температуре формовочного дюйма. Экструдированные нити охлэждаблока 270 С охлаждался и сматывался со лись в воздухе в блоке радиального охлажскоростью 700 ярдов в минуту для получе- дения и затем сматывались со скоростьюния пряжи, состоящей из пористых нитей, 1624 ярда в минуту для получения лряжи,имеющих по четыре непрерывных некруг где нити имели весовой номер 3,6.лых параллельных поры по всей их длине. Контрольную пряжу получили по такойВесовой номер волокна (денье) был равен же процедуре с использованием типового45. Полученный образец пряжи был эакоди- блока радиального охлаждения, где размеррован А 2, всех отверстий во внутренней радиальнойЭксперимент повторили при тех же ус стенке 23 (фиг,1) одинаков, Испытательнуюловиях на том же аппарате за исключением пряжу получили с применением блока радитого, что размер отверстий во внутренней ального охлаждения, аналогичного блоку,перфорированной стенке 23 блока охлажде- использованному для получения образца А 2ния был одинаков. Суммарный расход воз- из примера 1, т,е, во внутренней стенке 23.духа регулировался так, чтобы он был равен 30 блока охлаждения около фильеры имелисьзначению, использованному при изготовле- отверстия большего размера. Суммарныйнии пряжи А 2. Полученная в результате кон- расход воздуха был одинаков для обоих витрольная пряжа из пористых волокон была дов пряжи,обозначена А 1. Образцы испытательной и контрольнойЗатем была измерена пористость в про пряжи были рассечены поперек, устэновлецентах образцов А 1 и А 2, Пористость образ- ны в микроскоп, а изображение в микроскоца А 1 равна 20,5, тогда как пористость пе былоспроектированонабольшойэкран.образца А 2 равна 25,9. Очевидно, что при- Для каждого образца измерялся диаметрменение предлагаемого устройства обес- каждой из 360 нитей спроектированногопечило увеличение пористости на 26,3, 40 изображения, результат записывался и выВместе с тем визуальное изучение считывались среднее значение и стандартмикрофотографий поперечного сеченияное отклонение, Оказалось, чтополученных типов пряжи показало сущест- контрольный образец имел средний диэвенное улучшение в равномерности у пряжи метр нити 19,5 мкм при стандартном отклоА 2, 45 нении 1,852, тогда как испытательныйП р и м е р 2. Процедура по примеру 1 образец имел средний диаметр нити 19,5была повторена за тем исключением, что мкм и стандартное отклонение 1,037, Срэвприменялась фильера с 388 капиллярами,нение стандартных отклонений указываетрасположенными в пять концентричных на улучшение равномерности диаметра бокругов, а скорость намотки была равна 1205 50 лее чем на 40 О для испытательной пряжи,ярдам в минуту. Охлаждающее устройствобыло аналогично тому, что применялось при Формула изобретен ияполучении образца А 2, Полученная пряжа Устройство для формовэния из рэспласостояла из нитей с весовым номером све- ва полимера, содержащее фильеру, охлажжесформованноговолокнэ 14,5 ибылаобоз дающую камеру, имеющую полыйначена В 2, цилиндрический перфорированный элеКонтрольную пряжу получили при тех мент, размещенный непосредственно подже условиях и на том же оборудовании, что фильерой, и камеру с приточной вентиляи пряжу В 2, эа тем исключением, что блок цией, иМеющую патрубок подачи газа, о тохлаждения был аналогичен блоку, приме- л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью повыше1748653 10 оставитель И,Пя кэя цРедактор М,Циткина Техред М,Моргентал Корректор Э,Лончако Зак ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производств изд ния эксплуатационных свойств путем улучшения условий распределения газа, отвер-стия на перфорированном элементе имеют 2514 ТиражИИПИ Государственного комитета по из113035, Москва, Ж,диаметр, уменьшающийся в направлении отфильеры до выхода из охлаждающей камеры. Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб 4/5