Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10165
.pdf
Установлено, что нити особенно приспособлены к дальнейшему растяжению после достижения ими упругого
состояния, что позволяет им еще больше повысить прочность при одновременном снижении денье, как
описано в спецификации № 21778/28 (серийный номер Xo.).
323,790) Ранее упомянутый. Таким образом, при желании нити могут быть подвергнуты дальнейшему
растяжению.
Хотя, как указано выше, растяжение, приложенное к нитям, размягченным действием паров растворителя 75,
полностью или частично ограничено длиной размягченных нитей, процесс согласно изобретению не
исключает растяжения нитей во время их прохождения через 8 (испарительную атмосферу, в которой
образуется поверхностный слой, подобный коже). Такое растяжение осуществляется с целью опускания нитей
в процессе экструзии, чтобы уменьшить их толщину до желаемой плотности перед обработкой размягчением
и растяжением, что является характерной особенностью настоящего изобретения.
Устройство, пригодное для осуществления изобретения 90, включает в себя прядильную ячейку, в которой
значительная часть летучего растворителя удаляется при экструзии прядильного раствора, при этом
предусмотрены средства для введения испарительной среды 95 в ячейку и для ее удаления из ячейки вместе
с парами растворителя, образующимися при испарении прядильного раствора, в контролируемых
количествах. Предпочтительно, испарительная среда вводится в ячейку вблизи вращающейся струи, и для
этой цели используются такие устройства, как щелевое или перфорированное трубчатое кольцо или труба,
описанные в Спецификации №.
23,263/28 (Серийный номер - 325,233) может быть использовано 105 человек. Однако испарительная среда
может течь противотоком к потоку экструдированных нитей, и в таких случаях могут использоваться
коллекторные устройства, подобные описанным в Спецификации № 300998, независимо от того, охватывают
ли коллекторные устройства все поперечное сечение ячейки или камеры, за исключением области над, вокруг
или под вращающимся соплом или соплами, или же не обязательно охватывают все поперечное сечение
ячейки или камеры, а соединены непосредственно с вытяжной системой. Воздух, насыщенный растворителем
и отводимый из ячейки 120, может быть направлен в любое подходящее оборудование для регенерации
растворителя.
Предусмотрено дополнительное отделение, в котором осуществляется размягчение оболочки волокон, при
этом внутри этой камеры или отделения поддерживается атмосфера паров, обладающих необходимым
размягчающим воздействием. Предпочтительно использовать пары растворителя, применяемого в
прядильном растворе. Образовавшиеся в этой камере или отсеке избыточные пары растворителя в объеме
130 т ----340,930 340,930 могут быть отведены и направлены на установку регенерации либо отдельно, либо
вместе с насыщенной растворителем испарительной средой S, отводимой из вышеупомянутой прядильной
ячейки.
Предусмотрен ролик или другое растягивающее устройство (или устройства), по которому проходят нити и с
помощью которого достигается требуемое уменьшение денье, при этом линейная скорость, передаваемая
нитям устройством (или устройствами), имеет необходимую зависимость от скорости экструзии нитей.
Для удаления остаточного растворителя с нитей путем испарения может быть предусмотрена
дополнительная камера или отсек.
Растягивающий ролик может быть расположен таким образом, чтобы принимать нити либо до, либо после их
попадания в эту испарительную камеру или отсек, но предпочтительно применять растяжение к нитям после
их прохождения через сушильную атмосферу этой камеры или отсека, так чтобы 2/5 части приложенного
растяжения приходилась на длину нитей в сушильной атмосфере.
Для перехвата нитей на этапе их прохождения из прядильной камеры в камеру или отсек для размягчения
предусмотрены такие средства, как натяжные устройства, направляющие или ролики. Эти средства
сконструированы таким образом, чтобы оказывать сопротивление прохождению нитей, ограничивая
растяжение, вызываемое роликом, полностью или частично размягченной частью нитей.
Для облегчения растяжения размягченных волокон и получения волокон повышенной прочности в
прядильные растворы могут добавляться пластификаторы или высококипящие растворители. Таким образом,
например, в прядильные растворы, содержащие ацетат целлюлозы, в растворы могут добавляться
растворители с более высокой температурой кипения, такие как циклобутанон, ацетилацетон, диацетоновый
спирт, диметилэтиленгликоль, монометилэтиленгликоль, моноэтилэтиленгликоль, или пластификаторы, такие
как метил- или этилксиленсульфонамиды, или их смеси. Такие пластификаторы могут впоследствии
оставаться в волокнах или, при необходимости, могут быть удалены, например, путем экстракции с помощью
растворителя для пластификатора, который одновременно не является растворителем для производного
целлюлозы, или иным способом.
Далее будут описаны различные способы осуществления процесса в соответствии с изобретением, однако
следует понимать, что приведенное ниже описание дано лишь в качестве примера и не должно
рассматриваться как ограничивающее.
Согласно одному из методов, прядильный раствор экструдируется в камеру, содержащую испарительную
атмосферу, например,
предпочтительно нагревать воздух, камеру и/или атмосферу для обеспечения достаточно быстрого удаления
растворителя из экструдированных нитей, при этом испарение продолжается до тех пор, пока нити не будут
содержать, например, 15, 25 или 50% растворителя. Воздух или другая среда подается в камеру вблизи
вращающейся струи.
После прохождения через испарительную атмосферу нити направляются в камеру, содержащую пары
растворителя или воздух, насыщенный парами растворителя. 80 Эта вторая камера может быть отделена от
прядильной ячейки, в которую экструдируются нити, или же она может представлять собой отсек прядильной
ячейки, отделенный перегородкой от первого отсека, отверстием, предпочтительно регулируемым,
обеспечивающим прохождение нитей через перегородку. В последнем случае отверстие предпочтительно
должно быть таким, чтобы замедлять или предотвращать прохождение паров из 90-секундного отсека в
собственно вращающуюся ячейку. Однако, поддерживая соответствующие условия давления между
испаряемой средой в центрифужной камере, с одной стороны, и парами в 95-секундном отсеке, с другой,
поток между отсеком и камерой может контролироваться по мере необходимости и, при желании, полностью
или почти полностью предотвращаться. Например, испарительная среда может быть в контролируемом
количестве извлечена из центрифужной ячейки с помощью таких средств, как описанные в Спецификации №
203092, причем это количество равно количеству испарительной среды, введенной в ячейку.
Таким образом, предотвращается проникновение паров растворителя через отверстие в ячейку.
После размягчения во второй камере или отсеке нити поступают на растягивающий ролик, который вращается
со скоростью, соответствующей степени экструзии и желаемой плотности (денье) размягченных нитей.
Поддержание концентрации паров растворителя во втором отсеке или камере может осуществляться путем
удержания в атмосфере всего или части паров растворителя, выделяющихся из нитей во время их
прохождения через камеру или отсек, или путем добавления или образования в камере или отсеке
дополнительных паров растворителя.
В случаях, когда в процессе размягчения (125) из нитей удаляется достаточное количество растворителя,
образуя избыток паров растворителя, этот избыток может быть отведен из камеры или отсека для
размягчения и утилизирован. 130 Удаление среды, содержащей растворитель, из камер или отсеков
предпочтительно осуществляется и контролируется с помощью отводных устройств, соединенных с вытяжной
системой и включающих выходные трубы, снабженные клапанами, сужениями или другими устройствами для
контроля или регулирования потока через них, независимо от того, используются ли расходомеры или другие
устройства для индикации объема потока через ячейки или камеры, как описано в Спецификации № 203092.
Отводные устройства камеры или отсека для умягчения могут быть соединены с вытяжной системой,
предусмотренной для прядильной камеры, или может быть предусмотрена отдельная вытяжная система.
Дополнительная камера или отсек, который также может являться частью вращающейся ячейки или быть
отделен от нее, может использоваться для регенерации растворителя.
После операции умягчения, в связи с этой камерой или отсеком могут быть использованы аналогичные
устройства, описанные выше для удаления испарительной среды, насыщенной растворителем, и для
регенерации растворителя. Для вытяжной работы прядильной камеры может использоваться отдельная
вытяжная система, или же отводные устройства могут быть подключены к вытяжной системе.
В воздушном отсеке этой камеры также могут использоваться коллекторные устройства для концентрации
испарительной атмосферы вокруг филаментов.
При необходимости могут быть предусмотрены средства для подачи дополнительных паров растворителя в
камеру или отсек умягчения. Таким образом, может быть предусмотрена входная труба для подачи паров
растворителя, воздуха или другого инертного газа, насыщенного парами растворителя, в камеру или отсек,
либо может быть предусмотрен распылитель или другое средство для выпуска в камеру или отсек
растворителя, который затем испаряется.
Растягивающий ролик, который может располагаться внутри или снаружи камер или отсеков аппарата,
принимает нити после их прохождения через атмосферу, содержащую пары растворителя, а также после их
прохождения через дополнительную испарительную атмосферу, если таковая используется. Для облегчения
приложения растяжения к нитям, растягивающий валик может иметь коническую форму; нити сначала
наматываются на валик меньшего диаметра, а затем перемещаются на валик большего диаметра, когда
начинается растяжение.
Для того чтобы растяжение, таким образом, было полностью или частично ограничено той частью нитей,
которая была размягчена, можно использовать ролик, натяжное устройство или другое средство, которое
фиксирует нити перед их попаданием в камеру или отсек для размягчения, при этом сопротивление,
оказываемое устройством, регулируется в соответствии со способом ограничения растяжения. Таким
образом, например, нити могут проходить через устройство, создающее натяжение затвора, или другое
фрикционное устройство, которое предпочтительно является регулируемым, что позволяет регулировать его
сопротивление. Устройство для натяжения затвора, особенно подходящее для целей изобретения, включает
в себя два «затвора» из полированных стальных стержней, регулировка которых позволяет зацеплять
стержни двух «затворов».
Затворы расположены таким образом, что открываются на 80 градусов, позволяя нитям свободно проходить
по прядильной ячейке при запуске. Однако, когда необходимо придать натяжение, затворы закрываются,
закрывая нити, и регулируются для обеспечения необходимого натяжения. Натяжение 35 может создаваться
постепенно, и при желании одновременно с перемещением нитей к большему диаметру вышеупомянутого
конического ролика.
В качестве альтернативы, может быть установлен ролик 90 для приема нитей перед их попаданием во вторую
камеру или отсек, причем этот ролик вращается или ему позволяют вращаться с периферийной скоростью,
либо равной скорости экструзии нитей, так что нити не растягиваются в первой камере или отсеке, либо с
большей скоростью, в последнем случае нити растягиваются в первом цепном механизме или отсеке
способом, соответствующим растяжению, используемому в обычных процессах сухого прядения, а затем
дополнительно растягиваются во второй камере или отсеке.
Дополнительное растяжение 105 нитей может быть придано после того, как они станут эластичными,
например, с помощью процесса и оборудования, описанных в Спецификации.
№ 21778/28 (заводской № 323790). Нити могут растягиваться в присутствии 110 подходящего агента или
агентов в жидкой или парообразной форме для облегчения растяжения, причем агент или агенты могут
применяться либо до, либо во время операции растяжения, или даже содержаться в прядильном растворе,
как описано в данной Спецификации.
Таким образом, например, дальнейшее растяжение может быть придано нитям после их выхода из
размягчающей атмосферы паров растворителя и после того, как они покинут растягивающий ролик,
используемый для вытягивания размягченных нитей, при этом удаление растворителя из растянутых нитей
контролируется таким образом, чтобы оставалось достаточное количество растворителя для облегчения
дальнейшей операции растяжения. В качестве альтернативы, вспомогательное вещество или вещества могут
быть нанесены на нити после того, как они покинули размягчающую атмосферу или после того, как они
покинули дальнейшую испарительную атмосферу, 130 340,930 точное количество размягчения и растяжения.
Примерами органических производных целлюлозы, из растворов которых, помимо ацетата целлюлозы, могут
быть получены нити или волокна, являются формиат, пропионат или бутират целлюлозы, метилцеллюлоза,
этилцеллюлоза или бензилцеллюлоза, а также соответствующие продукты конденсации целлюлозы с
гликолями или другими многоатомными спиртами.
Дата: 1 июля 1999 года.
Уайтхед и Стивенс, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 2&, Гановер-сквер,
Лондон, W. 1.
там, где это используется.
Нити или волокна связанных между собой волокон собираются, предпочтительно вне ячейки или камеры, с
помощью соответствующих устройств для намотки или скручивания и намотки, например, устройств для
формования колпачков, описанных в Спецификации № 198023, при этом операции, такие как смазывание,
увлажнение или калибровка, выполняются непрерывно с нитями или волокнами во время их производства,
если это необходимо.
Размягчение и растяжение, которым подвергаются нити, могут применяться в любой желаемой степени, в
зависимости от преобладающих условий прядения и желаемой степени тонкости, при этом изобретение не
ограничивается каким-либо ПОЛНЫМ ОПИСАНИЕМ.
Усовершенствования в производстве искусственных нитей или волокон или относящиеся к нему.
Мы, компания BRITISH CDLANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Celanese House, 22 & 23, Hanover Square, London, W. 1, Генри
Дрейфрус, гражданин Швейцарской Республики, расположенный по адресу: Celanese House, 22 & 385 23,
Hanover Square, London, W. 1, и Уильям Иван Тейлор, подданный короля Великобритании, работающий на
предприятии British Celanese Limited, Spondon, near Derby, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Настоящее изобретение относится к производству искусственных нитей или волокон из ацетата целлюлозы
или других производных целлюлозы сухим или испарительным методом, т.е. путем экструзии прядильных
растворов производных целлюлозы в летучих растворителях в испарительную атмосферу.
В спецификации № 323790 описан процесс, в котором волокнам ацетата целлюлозы или другим органическим
производным целлюлозы придается постоянное удлинение за пределы предела упругости во время их
перемещения (например, при непрерывном поступлении на намоточное или скручивающе-намоточное
устройство при их производстве сухим или испарительным методом) с целью увеличения их прочности и
одновременного уменьшения их денье. Изобретение не ограничивается обработкой какого-либо конкретного
денье волокон, а применимо к волокнам любого денье. В этой операции используются вспомогательные
вещества, такие как растворители или смягчители для производного целлюлозы, или их смеси, причем эти
вещества содержатся в растворе, из которого изготавливаются волокна, или наносятся в жидкой или
газообразной форме на волокна до или во время операции растяжения.
Еще один пример применения растяжения 75 к нитям шелка из ацетата целлюлозы приведен в Спецификации
№ 277089, согласно которой такие нити становятся устойчивыми к воздействию горячих или кипящих водных
растворов путем растяжения 80 их за пределы предела упругости после того, как они находятся в полностью
затвердевшем и готовом состоянии. Операция проводится, при желании, после смачивания нитей пластиной
или после обработки нитей 85 агентом или агентами, облегчающими растяжение, которые могут применяться
в жидкой или парообразной форме.
При производстве нитей или волокон из ацетата целлюлозы или других органических производных
целлюлозы методом сухого прядения обычно нити или волокна пропускают через подающий ролик,
вращающийся с периферийной скоростью, превышающей скорость экструзии нитей или волокон, в результате
чего нити растягиваются и под действием создаваемого натяжения уменьшаются в денье; удлинение нитей
или волокон таким способом описано в спецификациях № 165519 и 198023. В последнем пункте
спецификации, касающемся непрерывного скручивания нитей с помощью устройств для экструзии, также
указывается, что нити могут быть удлинены во время скручивания и что натяжение нити может быть изменено
таким образом, чтобы оно превышало предел упругости нити.
В описании, прилагаемом к патентной заявке № 20238/29 (серийный номер) № 110 - 340,930.
В патенте № 340929 от той же даты описывается способ прядения нитей из ацетата целлюлозы или других
производных целлюлозы сухим или испарительным методом, позволяющий получать нити тонкой или
чрезвычайно тонкой толщины (денье).
Согласно изобретению, описанному в указанной Спецификации, прядильный раствор экструдируется в
испарительную атмосферу в канале, через который удаляется растворитель, и когда на нитях образуется
своего рода поверхностный слой, окружающий более мягкую или более пластичную сердцевину, нити
пропускают через атмосферу растворителя или другого пара, который оказывает размягчающее действие на
вышеупомянутый наружный слой, при этом нити одновременно растягиваются, чтобы вытянуть их до
желаемой степени тонкости. Было обнаружено, что действие растворителя или другого пара на нити
позволяет им выдерживать напряжение растяжения без разрыва, вероятно, за счет снятия напряжений,
возникающих во внешнем слое во время затвердевания, и в то же время делает их способными к
значительному уменьшению денье. Таким образом можно получить очень низкое значение денье, например,
1,5, 1,0, 0,5 или даже меньше.
Согласно настоящему изобретению, используется аналогичный способ формирования нитей, однако процесс
модифицирован с целью получения нитей с повышенной прочностью, независимо от денье нитей, хотя
изобретение особенно важно при использовании для производства прочных нитей с тонким или сверхтонким
денье.
Настоящее изобретение заключается в экструзии прядильного раствора в испарительную атмосферу, где
происходит удаление значительной части летучего растворителя до тех пор, пока нити не будут состоять из
несколько похожего на кожу внешнего слоя, окружающего более мягкое или пластичное ядро; затем
пропускании нитей в этом состоянии через атмосферу, растворитель или другой пар, который размягчает
вышеупомянутый внешний слой; и приложении натяжения для растяжения нитей, причем это натяжение
полностью или частично ограничено той частью нитей, которая подверглась размягчающему воздействию
паров.
Натяжение может быть приложено к нитям до их размягчения, и это натяжение может быть получено из
натяжения, используемого для растяжения размягченных нитей.
Например, при реализации изобретения нити могут при входе или перед входом в размягчающую атмосферу
сталкиваться с такими средствами, как ролик, направляющая или натяжное устройство, которые оказывают
сопротивление их прохождению, причем величина сопротивления определяет, распространяется ли
натяжение, приложенное к размягченной части нитей, частично на неразмягченные нити или полностью
ограничено размягченной частью.
Такое растяжение нитей приводит к получению 75 прочных нитей, которые могут иметь любую желаемую
плотность, в зависимости, помимо степени растяжения, от других условий прядения, таких как, например,
вязкость прядильного раствора. Однако повышенная прочность в 80% достигается даже при производстве
тончайших или сверхтонких нитей. Для получения чрезвычайно прочных нитей предпочтительно использовать
прядильные растворы с высокой вязкостью (85%), хотя изобретение не ограничивается операциями прядения
с использованием таких растворов.
Для ускорения образования поверхностного слоя, напоминающего кожу, целесообразно использовать
интенсивные условия испарения в атмосфере, в которую экструдируются волокна. Увеличение потока воздуха
и повышение температуры в области струи по сравнению с обычными процессами сухого прядения являются
средствами, позволяющими добиться столь интенсивного испарения. Более высокая скорость прядения,
больший размер экструдируемых нитей, более низкая вязкость или более низкая концентрация прядильных
растворов требуют более интенсивных условий испарения, и наоборот. Время, в течение которого нити
подвергаются воздействию интенсивного испарения, также определяет степень затвердевания внешней части
нитей, а длина пути нитей через испарительную атмосферу, следовательно, является еще одним фактором,
который можно регулировать для получения любой желаемой толщины пленки. Этот фактор, конечно же,
также зависит от скорости вращения.
Время, в течение которого нити подвергаются воздействию размягчающей атмосферы 115, будет, конечно,
зависеть от толщины поверхностного слоя, образующегося на нитях, и интенсивности размягчающей
атмосферы.
В целом, наиболее удобно насыщать размягчающую атмосферу парами, равными 120, особенно при
использовании высоких скоростей вращения. Следует понимать, что высокая скорость прядения, как правило,
ограничивает время, доступное для размягчения кожи, если не необходимо чрезмерно увеличивать время
прохождения волокон через размягчающую атмосферу.
Для размягчения волокон можно использовать любой растворитель или другие пары, обладающие
необходимым размягчающим действием, либо 130 340,930 ячейку, либо отводить их вместе с парами
растворителя, образующимися при испарении прядильного раствора, из ячейки с контролируемой скоростью.
Испаряющая среда может подаваться в ячейку вблизи вращающейся струи, или же она может подаваться в
какой-либо более низкой точке ячейки и течь противотоком к потоку экструдируемых нитей. Для подачи
испарительной среды могут использоваться такие устройства, как щелевое или перфорированное трубчатое
кольцо или труба, описанные в Спецификации № 325233. Когда испаряемая среда течет противотоком к
экструдированным нитям, могут использоваться коллекторные устройства, подобные описанным в
Спецификации № 300998, независимо от того, охватывают ли коллекторные устройства все поперечное
сечение ячейки или камеры, за исключением области над, вокруг или под вращающимся соплом или соплами,
или же не обязательно охватывают все поперечное сечение ячейки или камеры, а соединены
непосредственно с вытяжной системой.
Воздух, насыщенный растворителем и отводимый из ячейки, может быть направлен в любое подходящее
оборудование для регенерации растворителя.
Предусмотрена дополнительная камера или отсек, в котором осуществляется размягчение 95%-ной оболочки
волокон, при этом внутри этой камеры или отсека поддерживается атмосфера растворителя или других
паров, обладающих необходимым размягчающим воздействием, как описано выше. 100 Предпочтительно
используются пары растворителя, применяемого в прядильном растворе, которые подаются из испарителя,
постепенно заполняемого из емкости с растворителем.
Избыток паров растворителя, образующихся в камере или отсеке 105, может быть отведен, направлен в
конденсатор, где они снова переводятся в жидкое состояние, и подан в контейнер для повторного
использования, или же пары могут быть отведены вместе с испарительной средой, содержащей
растворитель, из другого отсека в установку регенерации.
Предусмотрен ролик или другое растягивающее устройство (или устройства), по которому проходят нити
(115), и с помощью которого осуществляется необходимое уменьшение толщины (денье), при этом линейная
скорость, передаваемая нитям устройством (или устройствами), имеет необходимую зависимость от скорости
экструзии нитей (120).
Для облегчения запуска могут быть предусмотрены средства для вытягивания нитей из струи с относительно
низкой скоростью, а затем для увеличения скорости tb-e 125 для достижения желаемой степени растяжения.
Таким образом, например, растягивающий ролик может быть снабжен устройством изменения скорости, или
может использоваться конический растягивающий ролик, обода меньшего диаметра которого (130)
используются сами по себе или в смеси с воздухом или другими инертными газами. Наиболее удобно
использовать пары растворителя, применяемого в прядильном растворе, а в случае нити из ацетата
целлюлозы наиболее подходящими являются пары ацетона для смягчения кожи.
Однако можно использовать пары веществ, не являющихся растворителями для производного целлюлозы.
Таким образом, пары спирта или бензола могут быть использованы для размягчения поверхности волокон
ацетата целлюлозы. В качестве других веществ, которые могут использоваться в качестве смягчающих
средств, можно привести диоксан, диметилэтиленгликоль, а также метиленхлорид и дихлорэтилен.
После размягчения и растяжения волокон их можно дополнительно пропустить через испарительную
атмосферу для удаления остаточного растворителя из волокон.
Размягчение и растяжение, которым подвергаются нити, могут применяться в любой желаемой степени,
исходя из преобладающих условий прядения и желаемой степени тонкости, при этом изобретение не
ограничивается каким-либо точным количеством размягчения и растяжения. После обработки нитей
указанным выше способом для уменьшения их плотности до низкого денье, они могут быть подвергнуты
дальнейшему растяжению, когда достигнут упругого состояния, поскольку было обнаружено, что нити
особенно хорошо приспособлены к такому дальнейшему растяжению, благодаря чему им придается еще
меньшая плотность и повышенная прочность. Дальнейшее растяжение может быть применено в любой
желаемой степени и может быть осуществлено за счет присутствия на нитях или внутри них вещества,
облегчающего растяжение, как описано в спецификации № 323790, упомянутой ранее.
В соответствии с изобретением, процесс не исключает растяжения нитей во время их прохождения через
испарительную атмосферу, в которой образуется поверхностный слой, подобный коже, причем такое
растяжение осуществляется с целью опускания нитей в процессе экструзии для уменьшения их толщины до
желаемой плотности перед обработкой размягчением и растяжением. Как указано выше, такое растяжение
может быть достигнуто путем приложения к нитям до их размягчения натяжения, которое возникает из-за
натяжения, приложенного к размягченной части нитей.
(60 Устройство, пригодное для осуществления изобретения, включает в себя прядильную ячейку, в которой
значительная часть растворителя удаляется при экструзии прядильного раствора, а также средства для
подачи испарительной среды в ячейку 340,980 с относительно низкой скоростью, причем больший диаметр
ячейки вращается со скоростью, соответствующей максимальной степени растяжения, которую необходимо
придать. Подобные средства могут использоваться для изменения степени приложенного растяжения.
Для перехвата нитей при их прохождении из ячейки прядения в камеру или отсек размягчения предусмотрены
такие приспособления, как натяжные устройства, направляющие или ролики. Эти средства сконструированы
таким образом, чтобы оказывать сопротивление прохождению нитей, ограничивая натяжение, создаваемое
роликом, полностью или частично размягченной частью нитей. Удобный способ ограничения натяжения
заключается в использовании затворного механизма, состоящего из пары соединенных шарнирно стержней,
которые могут открываться для свободного прохождения нитей при запуске и закрываться, заставляя нити
двигаться зигзагообразным образом по стержням при приложении растяжения. Замыкание стержней на нити
может быть организовано таким образом, чтобы оно происходило одновременно с приложением растяжения к
нитям. Таким образом, направляющие средства для перемещения нитей вдоль вышеупомянутого конического
ролика могут быть соединены со средствами, которые закрывают и открывают устройство натяжения затвора.
Стержни натяжного устройства могут охлаждаться, чтобы предотвратить прилипание к ним нитей.
Для экструзии нитей предпочтительнее использовать линейную струю, чтобы облегчить приложение
натяжного устройства ко всем нитям, выходящим из струи. Также предпочтительно иметь большое
расстояние между экструзионными отверстиями, чтобы избежать возможности слипания волокон в мягком
состоянии при растяжении.
Для удаления остаточного растворителя с нитей путем испарения может быть предусмотрена
дополнительная камера или отсек. Растягивающий ролик может располагаться таким образом, чтобы
принимать нити либо до, либо после их попадания в эту испарительную камеру или отсек. Однако удобнее
применять растяжение к нитям после их прохождения через сухую атмосферу этой камеры или отсека, и в
этом случае часть приложенного растяжения может приходиться на длину нитей, находящихся в сушильной
атмосфере.
Предпочтительный вариант прядильного аппарата включает в себя шкаф, разделенный на три отсека,
верхний из которых представляет собой собственно прядильную ячейку и содержит прядильную струю,
средний отсек представляет собой камеру размягчения, а третий отсек — сушильную камеру. Испарительная
среда, отбираемая из сушильной камеры, подается в центрифужную ячейку и удаляется оттуда с помощью
отводного устройства, соединенного с вытяжной системой. Предусмотрены средства для подачи паров
растворителя в камеру размягчения и их циркуляции через нее, а также 70-кратный растягивающий ролик,
предназначенный для приема нитей, прошедших через сушильную камеру и направляющихся в собирающее
устройство. В нижней части прядильной ячейки расположено натяжное устройство 75, предпочтительно
затворного типа, предназначенное для ограничения растяжения нитей, создаваемого растягивающим
роликом.
Камеры или отсеки для прядения, размягчения и сушки могут быть дополнительно расположены
горизонтально, и нити будут проходить горизонтально вдоль расположенных таким образом отсеков. В таких
устройствах может быть предусмотрена одна или несколько дверей для облегчения работы с нитями
накаливания. 85 Для облегчения растяжения размягченных волокон и получения волокон повышенной
прочности в прядильные растворы могут добавляться пластификаторы или высококипящие растворители.
Таким образом, например, в растворы для прядения, содержащие ацетат целлюлозы, в растворы могут
добавляться высококипящие растворители, такие как циклобутанон, ацетилацетон, диацетоновый спирт,
диметилэтиленгликоль, монометилэтиленгликоль, моноэтилэтиленгликоль, или пластификаторы, такие как
метил- или этилксиленсульфонамиды, или их смеси. Такие пластификаторы могут впоследствии оставаться в
100 нитях или, при необходимости, могут быть удалены, например, путем экстракции с помощью
растворителя для пластификатора, который одновременно не является растворителем для производного
целлюлозы, или иным образом.
105 Примерами органических производных целлюлозы, из растворов которых могут быть получены нити или
волокна, помимо ацетата целлюлозы, являются формиат, пропионат или бутират целлюлозы,
метилцеллюлоза, этилцеллюлоза или бензилцеллюлоза, а также соответствующие продукты конденсации
целлюлозы с гликолями или другими многоатомными спиртами.
Изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, однако следует понимать,
что приведенное ниже описание является лишь примером и никоим образом не ограничивает его. 120 На рис.
1 представлен поперечный разрез ячейки для сухого прядения и устройства для прядения шапок.
На рис. 2 представлен вид сверху на подающий ролик с двумя диаметрами.
На рис. 3 показан вид спереди натяжного устройства ворот 125, на рис. 4 — частичный разрез, а на рис. 6 —
вид с торца.
Вращательный раствор подается в контролируемом количестве под давлением к свече 130 340,930 через
входное кольцо 32 и отводится через кольцо 33.
Воздух, насыщенный растворителем и отводимый через отводное кольцо 33, может быть направлен в
систему рекуперации, или, предпочтительно, подается по трубе 15 к входному кольцу 14 прядильной ячейки 9,
при этом всасывание отводного кольца 11 обеспечивает циркуляцию воздуха через камеру 30 и ячейку 9. При
необходимости воздух может быть нагрет до 75 градусов при прохождении через трубу 15. Следует понимать,
что присутствие в воздухе, поступающем в ячейку 9, паров растворителя из камеры 30, существенно не
влияет на быстрое поверхностное затвердевание нитей SO, поскольку концентрация растворителя в воздухе
незначительна, как и в случае обычного прядения. Использование общего отводного патрубка 11 упрощает
регенерацию растворителя и приводит к экономичной работе аппарата. Однако вместо соединения камеры 30
и ячейки 9 можно предусмотреть отдельный источник подачи воздуха, предпочтительно, хотя и не
обязательно предварительно нагретого, для ячейки 90.
Размеры отверстий 18 и 28 в перегородках 17 и 29 предпочтительно подобраны таким образом, чтобы
замедлять или предотвращать прохождение пара или воздуха, насыщенного паром, из одного отсека
аппарата в другой. Путем соответствующей регулировки скорости потока воздуха и пара из различных отсеков
можно поддерживать в отсеках такие условия давления, которые полностью или почти полностью
предотвращают поток воздуха или пара между отсеками или контролируют величину любого происходящего
потока. Для осуществления этого контроля предпочтительно использовать средство 105, описанное в
Спецификации № 203092, для отвода как насыщенного парами воздуха из ячейки 9, так и паров растворителя
из камеры 16.
Нити 8 пропускаются вокруг направляющей 110 34 и проходят через щель 35 в стенке камеры 30 к устройству
для вращения колпачков 40.
Снаружи камеры 30 расположен подающий ролик, имеющий малый диаметр 36, коническую часть 37 и
больший диаметр 38, а также направляющая 39 для направления нитей на любую желаемую часть ролика.
Малый диаметр подающего ролика 120 используется при запуске для протягивания нитей через аппарат с
относительно низкой скоростью, чтобы практически не создавать растяжения или «провисания» нитей. Когда
начинается растяжение нитей, и предпочтительно после того, как нити были поданы на бобину для прядения
шапок, направляющая 39 используется для направления нитей вверх по склону 37 к большому диаметру 38
подающего ролика. 130 фитинг 6 и экструдируются через сопло 7 в нити 8. Ячейка 9, в которую
экструдируются нити, нагревается паровыми нагревательными элементами 10, предпочтительно до
температуры выше той, которая используется при производстве обычных нитей из аналогичного прядильного
раствора, чтобы стимулировать достаточно быстрое удаление растворителя из экструдированных нитей и
ускорить образование поверхностного слоя на нитях. Через ячейку 9 пропускается поток воздуха,
способствующий испарению летучего растворителя и выведению паров растворителя из камеры.
Для обеспечения равномерного распределения нитей на этапе, когда внешний слой еще мягкий,
предпочтительно использовать струйный экструзионный аппарат с широким расстоянием между
экструзионными отверстиями.
Воздух вместе с испарившимся растворителем отводится через перфорированное или щелевое трубчатое
всасывающее кольцо 11 рядом с соплом 7 и регулирующим клапаном 12 в коллектор 13 системы рекуперации.
Также предпочтительно подавать воздух в ячейку 9 с помощью кольца 14, аналогичного отводному кольцу 11.
При прохождении нитей через ячейку 9 растворитель удаляется до тех пор, пока нити не будут содержать,
скажем, 25-50% растворителя, после чего нити направляются в камеру размягчения 16, которая может быть
отделена от прядильной ячейки 9, но предпочтительно образована как отсек прядильной ячейки путем
установки перегородки 17. Отверстие 18, предпочтительно регулируемое, обеспечивает прохождение нитей
через перегородку 17.
Пары растворителя подаются в камеру 16 из резервуара растворителя 19, соединенного через трубу и кран 21
с испарителем 22, из которого пары растворителя проходят через трубу 23 к кольцу 24, аналогичному кольцу
14, расположенному в нижней части камеры 16. Пары растворителя, выделяющиеся из самих нитей в камере
16, способствуют поддержанию размягчающей атмосферы.
Избыточный пар отводится из верхней части камеры 16 через всасывающее кольцо 25 либо с помощью
вентилятора 27 в конденсатор 26, из которого конденсат возвращается в резервуар 19, либо в вытяжную
систему, снабженную регулирующими клапанами или другими устройствами, а также расходомерами или
другими устройствами, или без них, как описано в Спецификации № 203092.
Нити 8 проходят из камеры 16 через отверстие 28 в перегородке 29, отделяющей камеру 16 от третьей
камеры 30. Эта камера 30, снабженная нагревательными змеевиками 31 и служащая сушильной камерой для
размягченных нитей, предпочтительно выполнена в виде единого блока с камерами 9 и 16. В камеру 30
подается горячий или холодный воздух 340,930, таким образом, скорость протягивания нитей через аппарат
увеличивается, и к нитям прикладывается растяжение.
В нижней части ячейки 9 расположено устройство для натяжения затвора, предназначенное для перехвата
нитей 8 непосредственно перед тем, как они пройдут через отверстие 18 в камеру размягчения 16. Устройство
натяжения затвора 44 включает в себя неподвижные затворные планки 47 и подвижные затворные планки 46,
приводимые в действие рычагом 43, закрепленным на шарнире затвора 50. Через шарнир 50 и стержни 46
проходит канал 48 для циркуляции охлаждающей среды, подаваемой по трубе 49.
Аналогичные средства предусмотрены для циркуляции охлаждающей среды через стержни 47.
Уплотнительные гайки 53 предусмотрены для того, чтобы затворные планки 46 могли поворачиваться вокруг
оси 50. Для того чтобы стержни 46 и 47 могли направлять нити по зигзагообразной траектории,
соединительные элементы между чередующимися плечами смещены в форме полукруга, как показано на
рисунках 51 и 52 соответственно.
При запуске затворы открываются, чтобы нити 8 могли свободно проходить вниз по прядильной ячейке, а
затем нити наматываются на подающий ролик малого диаметра 36. При необходимости растяжения
направляющий рычаг 39 перемещается для направления нитей от малого диаметра 36 к большему диаметру
38 подающего ролика. Направляющий рычаг 39 установлен на поворотном рычаге 41, который соединен с
качающимся рычагом 42, шарнирно закрепленным в точке 45 в задней части аппарата. Верхний конец рычага
42 соединен с рычагом 43 подвижных стержней 46, так что движение направляющей 39 напрямую управляет
движением натяжного затвора. — Таким образом, натяжение может подаваться постепенно, одновременно с
перемещением нитей вверх по склону 37 подающего ролика к большему диаметру 38.
Вместо натяжения 44 литника, может быть установлен ролик, принимающий нити до того, как они попадут во
вторую камеру или отсек. Этот ролик вращается или может вращаться с периферийной скоростью, равной
скорости экструзии нитей, так что нити не растягиваются в первой камере или отсеке, или с большей
скоростью, в последнем случае нити растягиваются в первой камере или отсеке способом, соответствующим
растяжению, используемому в обычных процессах сухого прядения, а затем дополнительно растягиваются во
второй камере или отсеке.
Такие операции, как смазка, увлажнение, проклейка или окрашивание, выполняются с нитями или волокнами
непрерывно во время их производства, при необходимости, либо до того, как они попадут на подающий ролик,
либо после этого.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_340931.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=340931&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
Соседние файлы в папке патенты