Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13342
.pdf
желаемую форму.
Например, они могут иметь круглое поперечное сечение, и поперечное сечение может изменяться по их длине
по желанию.
Принцип действия описанного выше типа аппарата может быть применен различными способами. Например,
прядильный сосуд может включать три ответвления в форме буквы «Y» или перевернутой буквы «Y», причем
противоток жидкости протекает через два из этих ответвлений, в то время как экструзия происходит в третьем
ответвлении, в котором коагулянт может находиться в основном в состоянии покоя или может течь в
направлении экструзии. Материалы, образующиеся в третьем сегменте цепи, вытягиваются через сегмент, по
которому в него поступает противоток жидкости. В альтернативном варианте аппарата открытые каналы
образуют две верхние ветви Y-образного прядильного сосуда.
Описанные выше механизмы обеспечивают мгновенное перемещение материалов из области, где
расположены струи, в область, где они подвергаются воздействию противотока коагулирующей жидкости, без
выхода из жидкости.
Однако это не является обязательным условием для данного процесса. Например, струи могут располагаться
непосредственно в самом противотоке при условии, что скорость этого течения соответствующим образом
контролируется, чтобы она не была слишком велика вблизи струй. С другой стороны, материалы могут
выходить из жидкости, в которой происходит экструзия, до того, как попадут в противоток.
Таким образом, экструзия может быть осуществлена в подходящем сосуде, в котором коагулирующая
жидкость находится в основном в состоянии покоя или движется с относительно небольшой скоростью в
направлении экструзии, и материалы могут проходить через воздух, прежде чем столкнуться с потоком
коагулянта, в котором применяется сопротивление жидкости. При таком расположении предпочтительно,
чтобы путь воздуха был относительно коротким, а условия были такими, чтобы материалы, поступающие в
противоток коагулянта, находились в относительно пластичном состоянии. Любое устройство типа «годет»
или аналогичное устройство 75, используемое для перемещения материала из экструзионной ванны в ванну,
в которой применяется тяговое усилие, само по себе не должно оказывать чрезмерного натяжения на
материалы. В простом варианте аппарата, в котором материалы проходят через воздух, прежде чем
встретиться с противотоком коагулянта, экструзия происходит в цилиндрическом, коническом или другом
сосуде подходящей формы, через который поток коагулянта движется относительно медленно.
Материалы выходят через небольшое отверстие в нижней части этого сосуда и проходят над подходящей
вращающейся направляющей, приводимой в движение с такой скоростью, чтобы оказывать на материалы
незначительное или нулевое натяжение, а затем перемещаются вверх через цилиндрический или конический
сосуд, по которому течет поток жидкости с такой скоростью, чтобы оказывать необходимое сопротивление
материалам. Материалы извлекаются из верхней части этого судна с помощью любого подходящего
отводного устройства.
Поток коагулянта может быть обеспечен любым подходящим способом, например, путем создания
достаточного напора жидкости или с помощью инжекторов, эжекторов или насосов. Конструкция может
предусматривать непрерывную циркуляцию части коагулянта через аппарат, при этом дополнительная часть
коагулянта вводится в какой-либо точке контура, а соответствующее количество отработанного коагулянта
непрерывно отводится.
- Скорость коагулянта в любой точке на пути движения материалов, как правило, остается постоянной после
запуска процесса. Однако на начальном этапе целесообразно направить поток жидкости по всей системе
таким образом, чтобы способствовать перемещению материалов к собирающему устройству. Затем, когда
собирающее устройство начнет отводить материалы, скорость потока в различных частях системы может
быть отрегулирована в соответствии с требованиями. Таким образом, система должна быть спроектирована
таким образом, чтобы изменение скорости потока могло быть легко осуществлено, и, в частности, чтобы –
если во время нормальной работы жидкость течет в противоположном направлении от движения материалов,
– при запуске указанная жидкость могла оставаться в покое или двигаться в том же направлении, что и 130
10-375,4124, в качестве этапа процесса мокрого прядения, – могла применяться к нитям, волокнам, пряже,
пленкам и тому подобному непрерывно при их производстве любым способом прядения.
Кроме того, этот процесс может быть применен к 70 полностью сформированным или готовым материалам,
которые могут быть размягчены или пластифицированы с целью облегчения растяжения. Например,
материалы могут быть пропущены через ванну, содержащую любое подходящее набухающее вещество для
производного целлюлозы, или погружены в нее. Я предпочитаю непрерывное размягчение путем вытягивания
материала по противотоку.
При использовании размягчающего агента природа этого агента, продолжительность контакта материала с
ним и температура, естественно, будут таковы, что в материалах будет достигнута достаточная степень
пластичности, позволяющая осуществить операцию растяжения. В целом, время и/или концентрация могут
уменьшаться с течением времени.
повышение температуры. При проведении размягчающей обработки до или в качестве отдельной операции от
процесса растяжения, относительно высокая концентрация растворителя на нитях или других материалах
может быть достигнута путем нанесения более разбавленного раствора растворителя в летучем разбавителе
и получения высокой концентрации за счет испарения разбавителя.
Таким образом, например, водный раствор относительно нелетучих органических жидких реагентов,
упомянутых ниже, может быть высушен или выпарен на материалах. Концентрация реагентов или условия их
применения могут варьироваться в зависимости от типа обрабатываемого материала и его поперечного
сечения. Когда материал сначала проходит через ванну для размягчения, а затем через воздух в ванну для
растяжения, температура кипения размягчающей жидкости не должна быть настолько низкой, чтобы вся или
почти вся жидкость испарилась из материала до достижения ванны для растяжения.
Воздушный канал между ваннами для умягчения и противоточной ванны для растяжения может быть очень
коротким или вовсе отсутствовать, но даже в этом случае целесообразно использовать умягчители с
умеренно высокой температурой кипения, чтобы минимизировать потери из-за испарения. 120 Для смягчения
воды можно использовать любое подходящее средство. Среди доступных веществ можно упомянуть ацетон,
метилэтилкетон, циклогексанон и другие кетоны, бутилацетат, этиллактат, диэтилтартрат, моно- или диэфиры
и сложные эфиры или моноэфир-эфиры гликолей, как правило, например, моноацетат этиленгликоля и
монометиловый эфир этиленгликоля, а также диоксан, дибутилтартрат и другие 130 веществ. Для достижения
определенных эффектов скорость движения коагулянта может изменяться в процессе его нормальной
работы. Таким образом, например, нити и подобные материалы переменной плотности могут быть получены
путем периодического изменения скорости потока коагулянта.
Эти изменения могут происходить с регулярными или нерегулярными интервалами. Аналогичный эффект
может быть достигнут путем изменения скорости вращения насосов, как описано в патенте № 326777
компании British Celanese Limited.
При реализации изобретения каждая коагуляционная ванна, воронка или иная форма коагуляционного сосуда
может быть снабжена одним, двумя или более соплами. Это могут быть многоструйные системы или,
особенно если требуется прясть материалы очень большой плотности, например, щетину, ленты и тому
подобное, одноструйные системы. Форсунки или матрицы могут иметь любую подходящую форму. В тех
случаях, когда коагулирующий сосуд снабжен двумя или более форсунками, целесообразно изолировать
материалы, выходящие из соответствующих форсунок.
Процесс коагуляции материалов может завершиться или не завершиться до того, как материалы покинут
противоток коагулянтной жидкости. Однако, предпочтительно, чтобы материалы сохраняли некоторую
степень пластичности после выхода из коагулирующей жидкости или даже на протяжении всего пути до
устройства для отбора. Материалы могут переходить из сосуда, в котором осуществляется перекачка
жидкости, в одну или несколько дополнительных обрабатывающих ванн, которые могут содержать или не
содержать коагулирующие или фиксирующие среды. При желании, в последующих лечебных ваннах можно
дополнительно растянуть нить. В этих ваннах также может быть обеспечено движение жидкости в
направлении, препятствующем перемещению материалов. При применении принципа противотока к
дополнительным лечебным ваннам возникают практически те же соображения, что и при применении этого
принципа к коагуляционным ваннам. Как и в коагуляционных ваннах, так и в ваннах для дальнейшей
обработки скорость противотока будет зависеть от вязкости обрабатываемой жидкости и пластичности
материалов.
Как правило, при дальнейшей обработке в ваннах целесообразнее использовать жидкость с большей
вязкостью и/или большей скоростью потока, чем жидкость в коагуляционных ваннах. Конструкция очистных
ванн может быть такой, чтобы позволять изменять скорость движущейся жидкости аналогично тому, как это
было указано в случае вращающихся ванн.
Процесс растяжения материалов путем их протягивания через поток жидкости, движущийся таким образом,
чтобы противодействовать перемещению материалов, хотя и описан выше 11l 375,424:
12 -375,424 алифатических эфиров, диацетонового спирта, пневмола, тиоцианатов, хлорида цинка и других
неорганических набухающих веществ. Могут использоваться смеси таких веществ, например, смеси ацетона и
диацетонового спирта.
Смягчающее средство может быть разбавлено нерастворяющей жидкостью или разбавителем, например,
водой, бензолом или подобным веществом. Концентрация смягчающего средства будет в некоторой степени
зависеть от растворяющей способности используемого вещества. В качестве примера могу упомянуть, что
диацетоновый спирт, диэтилтартрат и этиллактат могут использоваться в водном или спиртовом растворе в
концентрации выше 25%, и действительно, очень хорошие результаты получаются при концентрации от 25 до
65%. Предпочтительно использовать такие смягчающие вещества, которые в силу своих безвредных свойств
не требуют вымывания из материала и могут оставаться в нем, удаляясь только путем испарения. Хорошие
результаты достигаются при использовании относительно нелетучих нейтральных органических
растворителей, разбавленных нерастворителем, например, водными растворами диацетонового спирта,
диэтилтартрата, моно- или диацетина или этиллактата.
Движущаяся жидкость в противоточных ваннах для растяжения может быть такой, что она затвердевает
материалы. Таким образом, могут быть использованы жидкости, которые не являются растворителями для
производного целлюлозы, но являются растворителями для размягчающей жидкости. Однако для целей
контрабанды предпочтительно использовать жидкости, обладающие смягчающим действием.
-После извлечения из ванн для растяжения материалы могут быть подвергнуты обработке для упрочнения. -
Например, это может заключаться в удалении оставшейся в материалах размягчающей жидкости с помощью
нагрева или воздействия подходящей обрабатывающей жидкости. Процесс может быть проведен таким
образом, чтобы материалы сохраняли некоторую степень пластичности после выхода из противоточных ванн
для растяжения; независимо от природы используемой жидкости в противоточных ваннах для растяжения,
предпочтительно, чтобы она имела высокую вязкость.
Материалы могут быть собраны и/или скручены любым подходящим способом. Например, их можно собирать
в прядильную коробку или наматывать на бобину, катушку или другой намотчик. Необходимое для
перемещения материалов по противоточному потоку натяжение может создаваться только собирающим
устройством или с помощью любых других подходящих средств, таких как, например, направляющие ролики с
положительным приводом, расположенные соответствующим образом вдоль пути перемещения материалов.
Когда материалы подвергаются дальнейшей обработке жидкостью после выхода из противоточного режима,
обрабатывающая жидкость может течь в направлении движения материалов, как описано в моей заявке №
1562131 (серийный номер).
371,343), и таким образом может обеспечить по крайней мере часть необходимого натяжения. Фактическое
натяжение, создаваемое таким образом, будет, конечно же, зависеть от скорости потока и вязкости жидкости
в обрабатывающей ванне. Если само обрабатывающее вещество не обладает желаемой вязкостью, в ванну
можно добавить подходящие вещества для повышения вязкости. Когда путь перемещения материалов
относительно длинный, особенно выгодно, чтобы натяжение, создаваемое собирающим устройством 80,
дополнялось соответствующими средствами вдоль этого пути. Кроме того, такие средства могут обеспечивать
все необходимое натяжение, при этом собирающее устройство приводится в движение с такой скоростью, что
не оказывает никакого натяжения на материалы.
Перед тем как наматывать материалы на бобины, в прядильные коробки и т. д., их пластичность следует
достаточно снизить, чтобы предотвратить слипание на упаковке. 90 Предпочтительно перед сбором
практически весь растворитель или набухающий агент удаляется.
Материалы могут непрерывно подвергаться любой желаемой последующей обработке в процессе
растяжения, описанном в изобретении № 95. Например, их могут обрабатывать таким образом, чтобы
изменить их блеск, или придать им металлический или иной эффект; их могут окрашивать в стойкие оттенки
или фуговыделения. Для целей идентификации может быть применена стойкая окраска; их могут взвешивать,
протравливать, омылять или иным образом обрабатывать для изменения их красящих свойств; их могут
подвергать пропитке или другим процессам, предназначенным для облегчения последующей обработки
текстиля.
При применении процесса, описанного в изобретении, к производству материалов методом прядения,
различные эффекты могут быть получены путем изменения состава прядильного раствора.
Мелкодисперсные, относительно нерастворимые неорганические или органические вещества, например,
мелкодисперсный сульфат бария или оксид титана, могут быть включены в прядильный раствор, например, в
соответствии с процессами, описанными в предыдущих спецификациях №№. 338,490,
341,897, 346,678, 346,793 и 343,949, или могут образовываться в материалах в результате взаимодействия
растворимой соли, содержащейся в прядильном растворе, с компонентом коагулирующей жидкости. Таким
образом, например, сульфат бария может быть образован в материалах путем включения тиовената бария в
прядильный раствор и прядения в ванну, содержащую серную кислоту или сульфат. Таким образом можно
получить изделия с приглушенным блеском. Процессы получения такого 130 ратуса, но в данном случае пучок
нитей 12, экструдированный из струи 11, проходит через две воронки 13 и 17, нижняя из которых либо
расположена близко к основанию сосуда 10, либо, как показано на иллюстрации, фактически опирается на
основание. В последнем случае дно воронки выполнено с отверстиями полукруглой или иной удобной формы,
как показано на фиг. 4 и 5 (75), так что небольшое количество коагулирующей жидкости может протекать
через эту воронку. Таким образом, среда, окружающая струю, обновляется достаточно часто для достижения
равномерной коагуляции нитей, при этом противоток в области вращающейся струи сводится к очень малому
значению.
Как и на предыдущем рисунке 85, жидкая среда подается через трубу 14 и вытекает из нижней части сосуда
через трубу 15.
Другой вариант аппарата показан на рис. 3, в котором сосуд 10 90 выполнен с верхней частью в виде воронки.
Вращающаяся струя 11, из которой экструдируется пучок нитей 15, окружена цилиндрической перегородкой
19, которая служит для защиты 95 нитей на первых стадиях их коагуляции от полного воздействия
противотока. Коагулирующая среда, поступающая через трубу 14, выходит из сосуда через трубы 15 и 100 18,
и путем соответствующего подбора размеров этих двух выходных отверстий соотношение объемов
выходящей из них жидкости может быть отрегулировано до любого желаемого значения. Например, за счет
изготовления выходного отверстия 18 относительно небольших размеров (105) объем жидкости, вытекающей
из цилиндра 19, и, следовательно, противоток в области струи, также могут быть небольшими.
На рис. 4 и рис. 5, представляющих собой поперечное сечение по линии 110 B-B на рис. 4, показана форма
аппарата, который может быть использован, когда необходимо создать относительно большое натяжение на
нити или когда используется коагулирующая среда с относительно низкой вязкостью 115. В данной
модификации коагулирующая среда, поступающая через трубу 14, проходит через инжекторное устройство
23, создавая разрежение, благодаря которому часть жидкости из сосуда 10 втягивается в трубу 120. При
использовании этой модификации можно поддерживать соответствующий уровень жидкости над уровнем
инжекторного устройства, регулируя скорость притока и оттока коагулирующей среды 125 через трубы 14 и 15.
Основная масса жидкости, вводимая инжекторным устройством 23, проходит по воронке 13 в корпус сосуда 10
и выходит через трубу 15. Концентрические структуры со 130 эффектами описаны в предыдущей
спецификации.
Патент № 318467, патентообладателем которого является компания British Celanese Limited.
В состав прядильного раствора могут входить не-5 растворители, совместимые с данной смесью
растворителей, например, парафиновое масло, петролейный эфир или другие углеводороды, касторовое
масло или другие масла животного или растительного происхождения. В состав прядильного раствора могут
быть добавлены и другие вещества, например, для облегчения процесса прядения или для улучшения
свойств продукта в каком-либо конкретном отношении. Если в прядильном растворе содержатся
нерастворители для производного целлюлозы, то их количество, разумеется, не должно быть достаточным
для осаждения производного целлюлозы.
Процесс, описанный в изобретении, может осуществляться при атмосферной температуре или при
температурах, значительно превышающих или ниже атмосферной температуры, например, при температурах
выше 200, 500 или даже выше в зависимости от природы обрабатываемых материалов и способа обработки
(например,
коагулирующей жидкости и величины приложенного натяжения. Например, в процессе прядения облегчается
вытягивание материалов, и легко можно получить изделия с меньшей плотностью, как описано в предыдущей
спецификации №.
341,148. Поддерживая температуру коагулянта выше точки кипения одного из компонентов прядильного
раствора, можно получить полые нити, как это описано в предыдущей спецификации № 341388.
На прилагаемом чертеже показаны различные типы устройств, пригодных для реализации настоящего
изобретения, однако следует четко понимать, что они приведены лишь в качестве иллюстрации, и
изобретение никоим образом не ограничивается ими.
На рис. 1 показано устройство, состоящее из цилиндрического сосуда 10, в который пучок нитей 12
экструдируется вверх через вращающуюся струю 11. Коагулирующая жидкость вводится через трубу 14
посредством кольцевого канала, окружающего верхнюю суженную часть воронки 13. Эта верхняя часть может
иметь любую желаемую длину, и для ясности на каждой иллюстрации она показана прерывистой. Пучок нитей
поднимается вверх по воронке и встречает противоток с постепенно увеличивающейся скоростью, пока не
попадает в узкую часть воронки, где действует максимальная сила движущейся жидкости. Она проходит по
этому каналу через направляющую и наматывается на ролик или бобину 16. Коагулирующая среда выводится
из сосуда через выходное отверстие 15.
На рис. 2 показана аналогичная форма устройства appa375,4224 J 14 375,424X. Эта труба 15 представляет
собой меньшую трубу 20, соединенную кольцевым каналом с распылителем 29 и воронкой 17. Вследствие
этого жидкость поступает в сосуд 31, через который проходит поток жидкости, поступающий через
всасывающее отверстие 15, представляющее собой подходящую жидкую среду, вводимую путем подачи
жидкости на выходе из трубы 20. Входная труба 1А проходит вверх и выходит через отверстие 70, так что
жидкость отводится через трубу 15. После выхода из воронки 17. Таким образом, относительно сосуд 31, нити
проходят над небольшим потоком вниз по верхнему узкому отверстию направляющей 39, а затем вокруг
тянущего ролика воронки 17, который также оказывает растягивающее усилие. При небольшом восходящем
потоке снизу, одновременно они промываются средством 75, воронкой через отверстия 2,2 дюйма жидкости
из распылителя 32. Направление движения пучков угрей 30 и 34 служит для сбора и переноса нитей 12.
Полукруглая перегородка для отвода избытка жидкости.
Пластина 21 вставлена для предотвращения восходящего потока к выходному отверстию 15, вызывающего
турбулентный поток в воронке 17. Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения, и каким
образом это делается, я заявляю, что то, что я показываю, представляет собой форму аппарата, в котором
происходит коагуляция. 1. При производстве или обработке среды в области струи 11 искусственных нитей,
волокон, лент, 85 потоков в направлении движения волокон, пленок и подобных материалов, содержащих
искусственные волокна. Аппарат состоит из цилиндрического сосуда 10, верхняя часть которого имеет форму
воронки. Предусмотрены два входных отверстия, которые проходят через жидкую среду, создавая
пластическое состояние путем протягивания жидкости таким образом, чтобы оказывать сопротивление на
материалы в верхней суженной части.
Воронка, через которую жидкость течет в направлении вниз, а другая 25 – в направлении движения волокон,
нитей, лент, пленок и аналогичных материалов, включающих в себя экструдированный прядильный раствор,
содержащий 95 волокон. В органическом производном целлюлозы в этом устройстве жидкая среда для
формования материалов, имеющих пучок нитей 12, экструдированных из непрерывной структуры, и
отводящая струя 11 сначала проходит через поток материалов с помощью подходящего жидкого устройства,
движущегося в направлении их перемещения, по меньшей мере часть потока 100, а затем через противоток,
при этом жидкая среда движется в верхней части сосуда таким образом, чтобы оказывать сопротивление
материалам.
Коагулирующая среда образуется из 3. Процесс изготовления искусственных сосудов с помощью трубы IS,
предназначенный для предварительной обработки волокон, нитей, лент, пленок и отвода отводимых из них
подобных материалов, включающий экструзию 105 пучка волокон в прядильный раствор, содержащий ацетат
целлюлозы, в жидкую среду для образования волокон, имеющих непрерывную структуру, и отвод материалов
с помощью соответствующих перегородок 24. На рис. 8 показана форма аппарата для обработки
сформированных волокон или других продуктов. Нити 26 разматываются с помощью подходящего вытяжного
устройства, по меньшей мере 110, с бобины 27 или нитевидного или другого устройства, и пропускаются в
направлении вверх через отверстие 15, из которого извлекаются материалы.
Соседние файлы в папке патенты