Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН И НИТЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН И НИТЕЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН И НИТЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в химической промышленности на стадии вытягивания полиэфирных жгутов, полученных из расплавов. Сущность изобретения: в способе получения полиэфирных волокон и нитей неориентационное вытягивание погруженных в жидкость нитей осуществляются при помощи полностью погруженных под слой жидкости направляющих роликов. Нитям придают линейную скорость движения (Vn, определяемую из уравнения

где Vвх - линейная скорость движения нитей на входе в жидкость, м/с; λ - заданная кратность неориентационного вытягивания; ln - длина нити в жидкости до направляющего ролика, м; lобщ - общая длина пути нити при движении в жидкости, м.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2083735
Класс(ы) патента: D01F6/16, D01F6/62
Номер заявки: 94017453/25
Дата подачи заявки: 13.05.1994
Дата публикации: 10.07.1997
Заявитель(и): Академия нового мышления
Автор(ы): Исаков В.Ф.
Патентообладатель(и): Академия нового мышления
Описание изобретения: Изобретение относится к получению синтетических волокон и нитей и может быть использовано в химической промышленности на стадии вытягивания полиэфирных жгутов и нитей, полученных из расплавов.
Известно ориентационное вытягивание полиэфирных волокон и нитей в 3-5 раз при температуре от комнатной до близких к температуре стеклования полиэфира /Б. В.Петухов "Полиэфирные волокна", М. Химия, 1976, с. 206-208, 212-214/.
Однако в известном способе для каждого ассортимента нитей и волокон свои специфические технологические параметры формования и вытягивания, ограничен ассортимент получаемых нитей и волокон, можно перерабатывать только свежесформованную нить.
Известно вытягивание полиэфирных волокон и нитей, при котором перед ориентационным вытягиванием осуществляют неориентационное вытягивание в 2.75 раз при 125.165oC /SU, авт.св. 424104, кл. D 01 F 7/04, 1974/.
Однако в указанном способе имеет место большой расход теплоносителя, сложность эксплуатации оборудования при высоких температурах теплоносителя, нестабильность процесса.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения полиэфирных волокон и нитей, при котором осуществляют неориентационное вытягивание подпружиненных в жидкость нитей и последующее ориентационное вытягивание нитей /SU, авт.св. 331128, кл. D 01 F 7/04, 1972/.
В известном способе ограничена температура воды в ванне, низкая кратность неориентационного вытягивания и стабильность процесса, ограничен ассортимент готовой продукции.
Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента выпускаемой продукции, повышение стабильности неориентационного вытягивания и кратности вытягивания.
Для достижения технического результата в способе получения полиэфирных волокон и нитей, при котором осуществляют неориентационное вытягивание погруженных в жидкость нитей и последующее ориентационное вытягивание нитей, неориентационное вытягивание погруженных в жидкость нитей осуществляют при помощи полностью погруженных под слой жидкости направляющих роликов, придавая нитям линейную скорость движения (Vn), определяемую из уравнения

где Vвх -линейная скорость движения нитей на входе в жидкость, м/с;
λ заданная кратность неориентационного вытягивания;
ln длина ленты в жидкости до направляющего ролика, м;
lобщ общая длина пути нити при движении в жидкости, м.
Расширение температурного интервала жидкости для неориентационного вытягивания за счет большей глубины погружения нити в жидкость, применения солей, органических и неорганических теплоносителей. Однако применение температур жидкости свыше 125oC нецелесообразно из-за больших энергозатрат, сложности эксплуатации при отсутствии сколько-нибудь существенных преимуществ по сравнению с более низкими температурами.
Применение принудительно вращающихся полностью погруженных в жидкость направляющих роликов, например мотор-роликов, существенно влияет на стабильность процесса неориентационного вытягивания. Причем скорость погружного направляющего ролика должна соответствовать указанному выше уравнению. Если она будет выше или ниже скорости Vn, определяемой из уравнения, процесс становится нестабильным, ниже кратность вытяжки, как и при свободно вращающихся направляющих роликах.
При использовании принудительно вращающихся полностью погруженных в жидкость направляющих роликов, имеющих скорости согласно приведенному выше уравнению, количество таких роликов может изменяться в широком диапазоне, например от одного до восьми. При одном погружном ролике процесс проходит стабильно и ролик можно размещать по разному: в центре, по краям на дне ванны. Увеличение количества направляющих погруженных в жидкость роликов позволяет более полно использовать выбранный объем жидкостной ванны и тем самым увеличить путь движения нити в жидкости, что равносильно увеличению длины ванны, т.к. благоприятствует возрастанию максимально достижимой кратности неориентационного вытягивания и стабильности процесса. Однако количество таких роликов более 8 нецелесообразно, т.к. усложняется конструкция и эксплуатация ванны. Оптимально количество приводных погруженных направляющих роликов может быть 1-4.
Способ получения полиэфирных волокон и нитей заключается в следующем. Сформированная аморфная неориентационная нить /жгут при получении волокна/ подается при помощи питающих роликов, вращающихся с заданной скоростью Vвх, в жидкостную ванну. Здесь она проходит через погруженные приводные направляющие ролики 1-4 /но не более 8/, имеющие скорости согласно уравнению далее нить /жгут/ выводится из жидкостной ванны со скоростью Vвых и подается не ориентационную вытяжку в 1,5-6 раз для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик волокна и нити. В процессе прохождения жидкостной ванны нить уточняется при сохранении аморфной структуры в необходимое по технологии число раз. Кратность неориентационного вытягивания может изменяться в очень большое число раз от 2 до 75 и даже может превышать 100. Кратность ориентационного вытягивания обычно составляет 2-4 раза, при получении высокопрочных нитей и волокон может повышаться до 5-6. При этом необходимо уже вытянутую ориентированную нить дополнительно дотягивать при температурах свыше 130oC.
Уравнение выводится следующим образом. При неориентационном вытягивании нить равномерно деформируется по всей длине прогрева /движения в жидкости/. При Vвх скорость нити на выходе vвых=vвх·λ. При lобщ кратность вытяжки до погруженного ролика λn=ln/lобщ.. Изменение скорости нити (V) на отрезке lобщ будет равно (Vвых Vвх), а на отрезке ln соответственно Vn= Vвх+(Vвых-Vвх)ln/lобщ или vn=vвх[(λ-1)ln/lобщ+1]..
Пример 1. Полиэфирная нить лавсан 450 текст, содержащая 425 филаментов, после формования вытягивается в кипящей воде /95 97oC/ при длине жидкостной ванны 1500 мм с использованием двух погруженных неприводных заправочных роликов, расстояние между которыми 1300 мм. Максимальная кратность неориентационного вытягивания составляет 1:3,3. При увеличении кратности неориентационного вытягивании 1:3,3. При увеличении кратности неориентационного вытягивания самопроизвольно переходит в ориентационное и нить более не вытягивается. После неориентационного вытягивания нить дополнительно вытягивается максимум в 3,5 раза. Вытянутая нить имеет линейную плотность 39,5 текс, а линейная плотность элементарного волокна 0,09 текс, прочность 38,1 гс/текс, удлинение 43,5% При повышении температуры /> 100oC/и использовании неприводных заправочных роликов наблюдаются нестабильное протекание процесса неориентационного вытягивания, обрывы, колебания линейной плотности нити /нить может быть очень вытянутой на одних участках и рядом на других участках содержать совсем невытянутые участки/.
Пример 2. Как в примерах 1, но используются приводные погружные ролики, λ 4,3; Vвх 5,6 м/мин; Vвых 21,5 м/мин; lобщ 1400 мм при 0
Процесс стабилен. Нить ориентационно вытягивается в 4,5 раза. Вытянутая нить имеет линейную плотность 23,5, а линейная плотность элементарного волокна равняется 0,056 текс, прочность 52,3 гс/текс, удлинение 35,1%
Пример 3. Как в примере 2, но кратность неориентационного вытягивания увеличивается до После ориентационного вытягивания в 3,2 раза получена нить 15 текс и волокна 0,04 текс с прочностью 45,6 гс/текс и удлинением 38,9
Пример 4. Как в примере 2, но температура жидкости /глицерина/ 120oC, После ориентационного вытягивания в 3,0 раза получена нить 8,1 текс и волокно 0,018 текс с прочностью 41,0 гс/текс и удлинением 30%
Пример 5. Как в примере 2, но глубина погружения приводных роликов в жидкости составляет 1 м, температура жидкости в этом месте 102oC. Общая длина пути нити /lобщ/ в жидкости 3300 мм. Кратность неориентационного вытягивания составила После ориентационного вытягивания в 2,8 раза нить имела тонину 5,6 текс, а волокно 0,012 текс.
Пример 6. Как в примере 5, но на глубине 1 м размещался только один погружной ролик lобщ 2800 мм, λ=29; Vn 70 м/мин. После ориентационного вытягивания в 3,0 раза нить имела тонину 5,6 текс.
Пример 7. Как в примере 5, но в ванне 4 приводных погружных ролика: lобщ 4200 мм,
После ориентационного вытягивания в 2,5 раза получена нить 5,0 текс, волокно 0,01 текс.
Пример 8. Как в п.6, но длина ванны 400 мм, lобщ 2000 мм; λ=13; Vn 35 м/мин. После ориентационного вытягивания в 4,2 раза получена нить 9,0 текс, волокно имело тонину 0,02 текс.
Таким образом, описываемый способ позволяет получать при помощи неориентационного вытягивания при относительно малых длинах жидкостной ванны /по сравнению с обычными ваннами в 2-10 раз/ сверхтонкие элементарные нити лавсан, из которых изготовляют волокно 0,05-0,01 текс и менее, или комплексные нити, содержащие филаменты 0,05-0,01 текс и менее в количестве на порядок - два и более больше, чем в серийно выпускаемых комплексных нитях. Это значительно расширяет ассортимент и качество готовых изделий из полиэфирных волокон и нитей. Такие волокна и нити по графу обладают хлопко- и шелкоподобностью. Обеспечиваются высокая стабильность процесса неориентационного вытягивания при сокращении длины жидкостной ванны, а следовательно, и всей вытяжной машины и высокая кратность неориентационного вытягивания, например в 20-50 раз и более.
Формула изобретения: Способ получения полиэфирных волокон и нитей, при котором осуществляют неориентационное вытягивание погруженных в жидкость нитей и последующее ориентационное вытягивание нитей, отличающийся тем, что неориентационное вытягивание погруженных в жидкость нитей осуществляют при помощи полностью погруженных под слой жидкости направляющих роликов, придавая нитям линейную скорость движения vn, определяемую из уравнения

где vвх линейная скорость движения нитей на входе в жидкость, м/с;
λ - заданная кратность неориентационного вытягивания;
ln длина нити в жидкости до направляющего ролика, м;
lобщ общая длина пути нити при движении в жидкости, м.