Способ получения комбинированной нити

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ 765414ИЗОБРЕТЕНИЯ(28) Приоритет СССР по делам вэобретенкй н открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ НИТИ Изобретение относится к области получени синтетических волокон, в частности к получе. нию комбинироващых нитей из термопластичных полимеров, формуемых через расплав,Известен способ получения двухслойных (бикомпонентных нитей типа ядро-оболочка путем одновременной экструзии исходных полимеров с последующим вытягиванием и тепловой обработкой 11. Указанный способ имеет сушественные недо. статки, ограничивавшие его применение;- трудность совместной экструзии полиме. ров, имеющих различные геологические свойства;- невозможность получения комплексной нити с единой общей оболочкой, объединяющей все элементарные нити;- расслоение несовместимых полимерных компонентов в процессе вытягивания;- ограничение возможности максимального упрочнения при ориентационном вытягивании вследствие различий в предельных кратностях вытяжки полимеров ядра и оболочки. Наиболее близким изобретению являетсяспособ получения комбинированной нити нанесением на лучок ориентированных термо.пластичных монофиламентов оболочки из расплава совместимого термопластичного полимера (того же класса, что и сердечник) 21,Полученная таким образом комбинированнаянить, состоящая из ориентированных нитейсердечника и неориентированной оболочки,обладает повышенной устойчивостью в узлеи петле вследствие хорошей сцепляемостимежду сердечником и оболочкой, более равномерным распределением нагрузки в узле, атакже улучшенным теплоотводом при фенини деформации такой нити по сравнению с 15исходной.Однако в указанном способе расплав термопластичного полимера без предварительногоохлаждения непосредственно контактирует смокофиламентами. При этом наблюдаетсяпадение прочности монофиламентов вследствиедиффузии полимера оболочки и частичнойдезориентации ориентированных макромолекул сердечника. Так, исходная нить из по3 765414лйэтилена имеет прочность 5,13 кгс при удли.ненни 46%, а та же нить, извлеченная изполиэтиленовой оболочки, имеет прочность4,8 кгс при удлинении 31,4%.Кроме того, указанный способ не позволя 5ет регулировать величину усадки нити (сердечника) всвязи с отсутствием отдельнойзоны термостатирования нити с момента нанедения оболочки,Целью данного изобретения является ловы Ошение прочности и улучшение эксплуатационныхсвойств нити при повышенной температуре ивлажности.Это достигается тем, что на полиэтилентерефталатную нить наносят предварительно под вергнутую фильерной вытяжке на 500 - 1000%оболочку из несовместимого с полиэтилен.терефталатом полимера при 190 - 200 С,На фиг. 1 представлена технологическаясхема, реализующая способ; на фиг. 2 - про. 20хождение нити через формуюшую головку.Способ осуществляется следующим образом (см, фиг, 1),Нить (сердечник) 1 сматывают питающимивальцами 2 с катушки 3, пропускают через 25формующую головку 4, которая имеет центральный канал 5 для прохода сердечника исоосный с ним кольцевой канал 6, черезкоторый в виде трубки 7 экструдируют полимер оболочки, поступающий в формующую ЗОголовку из плавильного устройства по каналуА, Полимер оболочки на участке Б (см. фиг,2)подвергают фильерной вытяжке. Участок Бохлаждают до температуры максимальнойскорости кристаллизации полиэфиров (190 - З 5о200 С) и затем осуществляют контакт с полиэфирной нитью (участок Г).Плотное облегание сердечника полимеромоболочки достигается за счет стадии фильер ной вытяжки оболочки на участке В в процессе ее предварительного охлаждения в воздухе. В процессе контакта на данном участкепроводят термофиксацию нити в области температур максимальной скорости кристаллизацииполиэтилентерефталата в течение 0,0025 - 450,02 мин до требуемых величин усадки. Далеенить с оболочкой охлаждают в водяной ванне8 до температуры ниже температуры стеклования полиэфира для предотврацения тепловойдезориентации макромолекул несущей нагрузку нити. Охлажденная нить огибает погружнойролик 9 и поступает на вальцы 10, которыефиксируют требуемую. скорость нити. Готовуюкомбинированную нить принимают на катушку 11. 55Термофиксация сердечника в области темпе.ратур максимальной скорости кристаллиза.ции полиэфира достигается за счет воздействияна него расплава оболочки при заданном са- . отношении скоростей Ч,/Ч глс Ч, - скорость нити до нанесения оболочки; Ч, - скорость нити после нанесения оболочки. ПриЧ, ( Ч, тсрмофиксацию сердсчника осушествляют в режиме свободной тсрморслаксации,при Ч ) Ч, - в режиме термовытяжки.Условия термофиксации, помимо скоростей,варьируются температурой расплава, длинойзоны фильерной вытяжки оболочки) и длитель.ностью контакта при температуре максимальной скорости кристаллизации. Контроль температуры в зоне термофиксацни (область темпе.ратур максимальной скорости кристаллизации) осуществляют косвенно по отсутствиюпадения прочности несущей нагрузку нитипри одновременном снижении усадки, например, как отражено на фиг, 2, Приведенныезависимости показывают, как в частном случаеможет изменяться усадка, прочность и удлинение полиэфирной нити в зависимости оттемпературы экструзии оболочки при различной длине зоны охлаждения оболочки Би зоны термофиксации Г. В нижеследующих примерах приведены конкретные технологические условия получениякомбинированной нити по предлагаемому спо.собу,П р и м е р 1, Комплексную нить ( текс);сформованную из расплава полиэтилентерефта.лата с мол. масс, 2600 и вытянутую в 5 раз,сматывают питающими пальцами с катушкии пропускают через центральный канал формующей головки. На нить наносят оболочку из фторопласта - 3 И с конечной толщиной0,15 мм путем экструзии полимера при 260 Счерез кольцевой канал с наружным диаметром2,5 мм и внутренним диаметром отверстия1,2 мм при скорости приема нити 20 м/мин,Экструдируемую оболочку предварительно подвергают фильерной вытяжке (100%), охлаж.одают до 190 - 200 С, после чего осуществляют контакт с полиэфирной нитью, В процессеконтакта проводят термофиксацию нити вобласти температур максимальной скоростикристаллизации полиэтилентерефталата, Времятермофиксации нити, происходящей на участке от начала контакта ее с полимером оболочки до охлаждающей водяной ванны,0,0025 мин, В ванне нить охлаждают нижетемпературы стеклования полизфира. Охлажденная нить огибает погрумсной ролик и поступает на вальцы, Готовую комбинированнуюнить принимают на катушку.Показатели полученной нити приведены втабл, 1,П р и м е р 2. Комбинированную нить получают как в примере 1, ио время термофиксации нити на участке от начала контакта нити5с полимером оболочки до охлаждающей ванн равно 0,008 мин. Показатели полученной ниг приведены в табл. 2. 765414 6ы дают в воде при 20 С. Показатели подучени ной мононити с оболочкой приведены в табл,5. П р и м е р 3. Комбинированная нить,5полученная как в примере 1, отличается толь.ко тем, что время термофиксации на участкеот начала контакта нити с полимером оболочкидо охлаждающеи ванны равно 0,02 мин.Показатели полученной нити приведены в 10табл, 3,П р и м е р 4, Мононить диаметром0,5 мм формуют из расплава полиэтилентерефталата с молекулярной массой около250000 с последующим вытягиванием в 155,2 раза для достижения необходимой проч.ности. Затем на ориентированную мононить наносят оболочку иэ поликапроамида толщиной0,15 мм путем экструзии полимера при 230 Счерез кольцевой канал с наружным диаметром щоотверстия 2,0 мм и внутренним диаметром1,0 мм при скорости приема нити 20 м/мин,Экструдируемую оболочку первоначальноподвергают фильерной вытяжке (800%), затем осуществляют контакт с полиэфирной нитью при 190 С. Время термофиксации нити,происходящей.на участке от начала контактаее с полимером оболочки до охлаждения вводе равно 0,02 мин, Нить с оболочкойохлаждают в воде при 20 С. Показатели полученной мононити с оболочкой приведены втабл, 4,П р и м е р 5. Мононить.формуют я вытягивают как в примере 4, На ориентированнуюмононить диаметром 0,4 мм наносят оболочку3из пропилена толщиной 0,15 мм, путем экструвии полимера при 195 С через кольцевой ка.нал с наружным диаметром отверстия 2,0 мми внутренним диаметром 1,0 мм при скоростиприема нити 20 м/мин. Экструдируемую обо Олочку первоначально подвергают фильерной. вытяжке (500%), затем осуществляют контактс полиэфирной нитью при 190 С. Время термо .фиксации на участке от начала контакта оболочки с нитью до охлаждения в воде равно0,0025 мин, Далее комплексную нить охлак. Таблица 1 Показ ател 7,5 7,0 8,4 16 8,0 Линейная плотность, текс,Диаметр, ммПрочность, кгУдлинение,%Усадка в воздухепри 150 С, % УП р и м е р 6, (сравнительный).Комплексную нить (И текс) формуют из расплаваполиэтилентерефталата с молекулярной массойоколо 26000 с последующей фнльерной вы.тяжкой в 5 раэ, На нить наносят оболочкуиэ фторопласта - ЗМ с конечной толщиной0,15 мм путем экструзии полимера при 260 Счерез кольцевойканал с наружным диаметромотверстия 1,0 мм и внутренним диаметром0,6 мм при скоросги приема нити 20 м/мин,Контакт нити с полимером оболочки осуществляют при выходе его из фильеры без стадиипредварительной фнльерной вытяжки. Времятермофиксации нити на участке от начала контакта ее с полимером оболочки до охлаждающейванны равно 0,0025 мин. Нить с оболочкойохлаждают в воде при 20"С.Показатели полученной нити приведены втабл. 6,Из приведенных примеров видно, что пред. лагаемый способ получения комбинированных нитей обладает рядом существенных преиму. ществ перед известными;- позволяет повысить прочность комбинированной нити;- получить малоусадочную нить, обладаю. щую устойчивостью и к действию внешней среды при повышенной температуре и влажности, эа счет возможности нанесения гидролнзоустойчивой оболочки, например из фторо. пласта или аолиамида,Предлагаемый способ получения полиэфирных комбинированных нитей имеет весьма высокий зкономический эффект в народном хозяйстве. Например, комбинированную нить, полученную по предлагаемому способу, можно использо. вать для изготовления сушильных сеток бумагоделательных машин взамен хлопковых. Услов ный экономический эффект только за счет увелучения срока службы и уменьшения массы сеток в сравнении с хлопчатобумажными сукнами составит 13,500 руб. на 1 т сетки.765414 Показатели 0,62 7,0 7,7 8,1 Удлинение,% 19 8,0 2,3 Показатели Диаметр, мм 0,62 7,0 7,2 Удлинение,% 8,4 22,2 80 1,8 Показатели Диаметр, мм 0,8 0,5 10,1 10,9 19,5 27,9 Удлинение,% 10,6 0,3 16,0 2,2 Линейная плотность, текс. Диаметр, ммПрочность, кг Усадка в воздухепри 150 С,% Линейная скорость, текс. Прочность, кг Усадка в воздухепри 150 С,% Прочность, кгс Усадка в кипящей воде,% Усадка на воздухепри 150 С,% Исходная нить Исходная мононить Таблица 2 Термофиксированнаянить с оболочкой Таблица 3 Термофиксированная нйть10 765414 Показатели Исходная мононить Диаметр, мм 0,7 0,4 ф 6,4 7,9 23,9 Удлинение,% 17,5 Усадка в кипящейводе, % 1,0 13,0 ока ейная плоти екс 62 Днам мм 6,3 Прочность, к ние,% наносят предварительнвытяжке на 500 - 1000 стимого с полиэтиленпри 190 - 200 С,Источникипринятые во вним1. Патент Японииопублик, 12,08.69.2. Патент Бельгииопублик. 16,09.72 (пр н а изо формулСпособ получения конанесением на ориентироную нить оболочки из тмера в процессе его эксч а ю щ и й с я тем, чпрочности и улучшениясвойств нити при ловывлажности, на полиэтиле мбинированной нити 40 ванную термопластичермопластичного поли.трудирования, о т л и. то; с целью повышенияэксплуатационных 4 З шенной температуре и нтерефталатную нить Прочность, кгс Усадка в воздухепри 150 С,Таблица 5 ФМононить с оболочкой Таблица 6 о подвергнутую фильерной о оболочку из несовме.терефталатом полимера информации,ание при эксперти18369 в , кл. о 713870,кл, 007 Ьтотип)е765414 ВНИИПИ Заказ 6456/29 Тираж 502 Подписное илиал ППП "Патент ,Ужгород, ул. Проектная,