Способ контроля затвердевания струи из расплава полимера

 

Изобретение относится к производству химических нитей и позволяет оптимизировать процесс формования нити из расплава полимеров. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа. Стабилизируют подачу расплава полимера и параметры охлаждающей среды, измеряют диаметр спирали струи на поверхности отверждения в различных точках пути движения струи, а ее затвердевание определяют по диаметрам спирали струи на поверхности отверждения. Причем по образованию спирали минимального диаметра определяют начало затвердевания струи, а по максимальным градиентам диаметров спирали струи на поверхности отверждения определяют точки фазового перехода струи. 2 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

t% ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3974184/28-12 (22) 28.10.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (72) И.Д.Пупышев (53) 677.051. 125.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 642385, кл. D 01 D 5/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 651056 ° кл. D 01 D 5/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1227725, кл. D 01 D 5/04, 1984. (54) СПОСОБ KOHTPOJIR ЗАТВЕРДЕВАНИЯ .СТРУИ ИЗ РАСПЛАВА ПОЛИИЕРА (57) Изобретение относится к производству химических нитей и позволяет оптимизировать процесс формования ни(5g ф D 01 D 5/00, 5/04 5/088 ти из расплава полимеров. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа. Стабилизируют подачу расплава полимера и параметры охлаждающей среды, измеряют диаметр спирали струи на поверхности отверждения в различных точках пути движения струи, а ее затвердевание определяют по диаметрам спирали струи на поверхности отверждения.

Причем по образованию спирали минимального диаметра определяют начало затвердевания струи, а по максимальным градиентам диаметров спирали струи на поверхности отверждения определяют точки фазового перехода струи. 2 ил.

45

1 129бб

Изобретение относится к производству химических нитей и может быть использовано для контроля процесса формования нити из расплава полимера.

На фиг.1 показана схема движения струи расплава полимера; на фиг.2 изменение диаметра спирали струи расплава полимера по пути ее движения.

Выдавливаемая из фильеры 1 струя

2 расплава полимера по мере движения под собственным весом эатвердевает.

При падении на поверхность 3 отверждения струя укладывается в спираль 4.

Вначале по выходе из фильеры 1, пад стр (уч охл

PBJ?

as на поверхность отверждения, уя складывается сплошной массой асток I на фиг.2). Затем по мере аждения струя укладывается в спиЬ.

Точка, в которой струя образует спи-20 раль минимального диаметра, соответствует началу затвердевания ° По мере дальнейшего движения (охлаждения) струи диаметр спирали быстро растет (участок ХХ на фиг.2}, а затем увеличение диаметра происходит медленнее (участок ?11 иа фиг.2). Точки максимального градиента диаметров спирали струи соответствуют точкам фазового перехода — эатвердевания и стеклования. При дальнейшем удалении от фильеры новерхности отверждения увеличение диаметра спирали незначительно и вызвано снижением температуры струи до температуры окружающей среды (участок ХЧ на фиг.2).

Способ контроля затвердевания струи из расплава полимера реализуют следующим образом.

Выдавливают через отверстие филье- 40 ры расплав полимера, который под собственным весом падает вниз. Перемещают поверхность отверждения от фильеры по пути следования струи н определяют точку образования спирали минимального диаметра, которая характеризует начало затвердевания струи.

Затем перемещают поверхность отверждения дальше вниз по пути следования струи и измеряют диаметры спирали. 50

Строят графическое распределение диаметра спирали по пути ее движения.

На кривой графического .распределения (фиг.2) имеют место 4 участка.

Точки максимального градиента диамет- 55 ров спирали струи можно определить графически по точкам пересечения прямых, аппроксимирующих отмеченные

32 2 участки. Пересечение прямь.х между участками II u III определяет положение точки затвердевания, а между участками III u IV определяет положе" ние точки стеклования, При наличии математической модели затвердевания по диаметрам спирали струи характерные точки можно найти по первой производной математической модели.

Опытную проверку способа выполняли при затвердевании поликапроамидной текстильной нити при ее формовании на прядильной машине МФ 600 КШ 24.

Диаметр отверстия фильеры составлял

0,25 мм. Постоянство подачи расплава полимера обеспечивает шестеренчатый дозирующий насос, а постоянство параметров охлаждающей среды — микроклимат в прядильном цехе. Результаты проверки приведены на фиг.2, Начало затвердевания нити расположено на расстоянии 0,2 м от фильеры, точка затвердевания — 1,2 м, точка стеклования — 3,4 м от фильеры.

Для синтетических полимеров (полиамндов, полиэфиров, полипропиленов, полиэтиленов и т.д.) точки затвердевания и стеклования разнесены по оси температур.

Предлагаемый способ может быть применен для оценки эатвердевания любых других материалов (стеклянных, металлических, аморфных, кристаллических и т.д.).

При использовании толстой струи расплавов веществ охлаждающей средой может быть жидкость, например вода.

Способ может быть использован для научно-исследовательских целей при контроле затвердевания всевозможных жидких сред, известных и особенно но-. вых веществ в широких диапазонах температур; для нитевидных полимерных материалов с целью выбора активной эоны обдува нити (до точки затвердевания), где требуются очень. стабильные потоки обдувочного воздуха, для определения участка структурообразования надмолекулярной основны (между точкой эатвердевания и стеклования); для определения затвердевания струек из расплава полимера между характерными точками в широком диапазоне тем.ператур. б32

7Р Юд Ю

,мл

Рр

ДатдерЫ7 а слеЖУЮ/Р

Составитель Л.Прохорова

Редактор И.Рыбченко Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

333035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 723/31. Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

3 1296

Формула изобретения

Способ контроля затвердевания струи из расплава полимера путем измерения диаметра спирали струи расплава в зоне ее затвердевания, получаемой при падении струи под собственным весом на поверхность отверждения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, диаметр спирали струи на поверхности отверждения измеряют в различных точках пути движения струи, à ее затвердевание определяют по диаметрам спирали струи на поверхности отверждения, причем по образованию спирали минимального диаметра определяют начало затвердевания струи, а по максимальным градиентам диаметров спиралей струи на поверхности отверждения определяют точки фазового перехода струи.