Способ получения полимерных композиционных волокон матрично- фибриллярной структуры и гомогенизатор для его осуществления

 

1. Способ получения полимерных композиционных волокон матрично-фибриллярной структуры, включающий приготовленные эмульсии из полимеров, подачу эмульсии однонаправленным потоком на формообразование с последующим продавливанием ее через фильеру , отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и расширения ассортимента готовой про§ дукции, перед продавливанием эмульсии через фильеру ее подвергают до (Л полнительной гомогенизации. 00 00

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 D 01 D 5/28

luz..1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3578342/28-12 (22) 15.04.83 (46) 15.09.85. Бюл. № 34 (72) О.В. Романкевич, С.Е. Забелло, Н.А. Скляр, Н.П. Носов и В.А. Смирнова (71) Киевский технологический институт легкой промышленности и Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института искусственного волокна (53) 677.46(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 1!08151 кл. В-5В, 1968.

Патент США № 3286992, кл. 259-4, 1966.

„„SU„„1178810 А (54) CIIOCOF ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ

КОМПОЗИЦИОННЫХ ВОЛОКОН МАТРИЧНО-ФИБРИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ И ГОМОГЕНИЗАТОР

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ получения полимерных композиционных волокон матрично-фибриллярной структуры, включаюший приготовленные эмульсии из полимеров, подачу эмульсии однонаправленным потоком на формообразование с последующим продавливанием ее через фильеру, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и расширения ассортимента готовой продукции, перед продавливанием эмульсии через фильеру ее подвергают дополнительной гомогенизации.

1178810

Е4 Ъ fiФ где Р„ иЕ;

2. Гомогенизатор для получения полимерных композиционных волокон матрично-фибриллярной структуры, со- держащий корпус с каналом для рабочей среды и статический смесительный элемент, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что статический смесительный элемент гомогениэатора выполнен в виде канала переменного сечения, причем расширенные участки канала в поперечном сечении имеют прямоугольную форму и длина каждого расширенного участка канала .больше длины предыдущего узкого участка, а плоИзобретение относится к производству химических волокон из нескольких компонентов, применяемых в производстве синтетических нитей.

Целью изобретения является улучшение качества и расширение ассортимента готовой продукции.

На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый гомогенизатор, продольный и поперечный разрезы; на фиг. 3 — cxeMa10 его работы; на фиг. 4-8 — варианты выполнения гомогенизатора.

Гомогениэатор, установленный между экструдером и узлом формообразования (не показан), имеет корпус 1 с 15 каналом для рабочей среды и статичес-, кий смесительный элемент в виде канала 2 переменного сечения. В канале элемента имеются чередующиеся по его длине расширенные 3 и суженные 4 20 участки, первые из которых имеют каждый длину 1> и площадь поперечного сечения F, а вторые — соответственно 1О и Е, при этом 1< F и 1ОС 1

Желательно величину 1О выбирать ми- 25 нимально возможной с точки зрения изготовления канала 2, а величину 1 определять в зависимости от конкрет-, ных условий.

Гомогенизатор работает следующим ЗО образом.

Из исходных полимеров приготавливают эмульсию, которую однонаправленным напорным потоком пропускают через экструдер и гомогенизатор, а щадь поперечного сечения каждого из участков канала соответствует соотношению — площадь поперечного сечения соответствен. но расширенного и узкого участков канала; — порядковый номер участка. затем продавливают через узел формообразования — фильеру, где происходит формообразование волокон с их последующим отверждением. В гомогениэаторе поток эмульсии, содержащий капли 5 фибриллообразного компонента, диспергированные в масле 6 (в матрице) другого компонента, поступает в первый расширенный участок 3 канала

2 и в зоне А перехода к первому суженному участку 4 ускоряется. В зоне А капли 5 вытягиваются в струю 7.

При переходе от первого суженного участка 4 ко второму расширенному участку 3 псток, расширяясь, замедляется, что приводит к распаду струй

7 на вторичные капли 8. Таким образом, из одной первичной капли 5 образуется несколько вторичных капель 8, диаметр которых значительно меньше, чем у капель 5. Вторичные капли 8 вновь вытягиваются в струи в следующей зоне сужения .канала 2, затем опять распадаются на еще более мелкие капли и т.д.

Расширенные участки 3 могут в продольном сечении иметь различную форму — прямоугольную, -как на фиг. 2, которая обеспечивает максимально возможную абсолютную величину градиента скорости эмульсии как на входе в участок 4,так и на выходе из него °

На фиг. 4 дан вариант, когда участки 3 и 4 сопряжены между собой плавными кривыми, стенки канала получают"1178810 ся волнистыми, что уменьшает вероятность образования застойных зон в потоке и сокращает время пребывания полимеров в расплавленном состоянии и улучшает качество готового материала.

На фиг. 5 участки 3 выполнены треугольными, а длина суженных участков

4 минимальна, что уменьшает гидравлическое сопротивление канала 2, сни- 10 жая потери напора в процессе гомогенизации.

Фиг. 6-8 показывают варианты формы канала 2 гомогенизатора, при которых соблюдаются условия 15

20 где F — площадь максимального (если она не постоянна) поперечного сечения расширенного участка 3 канала 2;

Х вЂ” площадь минимального (если 25

1 она не постоянна) поперечного сечения суженного участка 4;

i. — порядковый номер расширенного участка 3, считая от входного (в данном случае левого) отверстия канала 2., На данном устройстве в гомогенизаторе эмульсию подвергают дополнительной гомогенизации перед продавливанием через фильеру.

Наилучшие результаты получены при выполнении статического смесительного элемента в виде канала переменного сечения, расширенные участки которого имеют в поперечном сечении прямоугольную форму и длина каждого рас-ширенного участка канала больше длины предыдущего узкого участка, а площадь поперечного сечения каждого из участков канала соответствует соотношению

Предлагаемые способ и устройство позволяют получить в ыироком ассортименте качественные композиционные нити матрично-фибриллярной структуры.

11788.1 0

Фиг. 7

Составитель В. Клинаев

Редактор M. Бандура Техред M.(1àðoöàé Корректор М. Демчик

Заказ 5613/24 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,.ул. Проектная, 4