CS251608B1 - Způsob zvlákňování, dloužení a fixace svazku vláken - Google Patents

Abstract

Dosažení vysoké rovnoměrnosti nanesených povrchově aktivních látek v průběhu zvláknování, dloužení, případně po fixaci za napětí tím, že při všech technologických operacích, kde svazek přichází do styku s vodným roztokem těchto látek o koncentraci θ’,2 až 15 % hm., se lázně doplňují vodným roztokem povrchově aktivních látek o stejné koncentraci a o stejném poměru jednotlivých účinných složek. Doplňováni vodných roztoků povrchově aktivních látek se nastaví tok, aby se jejich vzájemná koncentrace nelišila o více než 30 %. Postup zamezuje úniku těchto látek do odpadních vod a snižuje spotřebu povrchově aktivních látek v průběhu výroby.

Description

Vynález se týká způsobu nanášení roztoku povrchově aktivních látek na svazek vláken při jejich zvlákňování, dloužení e fixaci.

Při zvlákňování, dloužení a fixaci vláken na výrobních linkách je nutno nanést na povrch vláken povrchově aktivní látky, které zabraňují tvorbě elektrostatického náboje, zlepšují soudržnost svazku vláken, umožňují udržet svazek vláken dostatečně vlhký a vhodně upravují frikční vlastnosti.

Při výrobě prochází svazek vláken před dloužením homogenisační lázní, která zrovnoměrňuje vlhkost jednotlivých částí svazku vláken. U běžně užívaných postupů se provádí dloužení vláken ve vodných lázních v jednom i několika stupních. Při těchto opěracích se roztok povrchově aktivních látek nanesených u zvlákňování, částěčně vypírá a dostává se do odpadních vod. Často je vypíraná složka součástí finální povrchově aktivní vrstvy, která se na vlákna nanáěí po dloužení.

Jsou popsány i technologie, kde se látky pro finální úpravu nanáší již při zvlákňování, avšak v průběhu dalšího zprecování přichází vlákno do styku s vodou nebo s vodnými roztoky povrchově aktivních látek o jiném složení. Použití avivážního roztoku při dloužení je též součástí technologie dloužení některých vláknařských firem ε je popsána na příklad v US patentu č. 3894135.

Předmětem těchto technologií je především způsob dloužení, kdy nehomogenní krčkové dloužení probíhá na povrchu šestého válce prvého septeta, takže se svazek vláken částečně na něm a především na sedmém válci, klouže osi čtyřikrát vyšší rychlostí než je obvodová rychlost tohoto válce.

Tento žehličkový efekt má údajně příznivý vliv na rovnoměrné dloužení. Aby se omezilo tření na minimum, je šestý a sedmý válec speciálně povrchově upraven a pod pátým válcem je umístěna nádoba s roztokem aviváže, která homogenizuje teplotu celého svazku a současně snižuje tření vlákno/kov.

Současné postupy se všek nezabývají vlivem složení a koncentrace jednotlivých lázní na rovnoměrnost nanášeného avivážního prostředku. I když je tloušíke svazku vláken řádově 0,1 až 0,3 mm, je tato tvořena podle sortimentu 5 až 40 vrstvami a navíc je ve většině lázní vystaven svazek vláken napětí.

Proto dochází jen k pomalé výměně lázně uzavřené v mezifibrilárním prostoru s okolní lázní. Z toho důvodu nedochází při průměrném setrvání svazku v lázni běžně kolem 1 až 3 s k dokonalému míšení. Při průchodu svazku lázní o jiné koncentraci a jiném složení se tak vytváří nerovnoměrnost koncentrace i složení v různých vrstvách svazku a v případech, kdy vstupní vlhkost svazku je vyšší než výstupní vlhkost, dochází odmečkem ke vzniku nadbytku lázně a navíc se mění postupně její složení v závislosti na složení lázně obsažené ve svazku na vstupu.

Výše uvedené nedostatky stávajících postupů jsou odstraněny tak, že svazek vláken, který v průběhu zvlákňování, dloužení a fixace přichází do styku alespoň dvakrát s vícesložkovým vodným roztokem povrchově aktivních látek, o koncentraci od 0,2 až 15 % hm, prochází lázněmi, které jsou doplňovány všechny roztokem o stejné koncentraci a stejném poměru složek povrchově aktivních látek.

Při tom se průtok v jednotlivých lázních nastaví t8k,aby se koncentrace ve dvou po sobě jdoucích lázních nelišila o více než 30 % od průměrné hodnoty koncentrace povrchově aktivních látek v předešlé lázni a koncentrace se nastavují množstvím roztoku povrchově aktivních látek přiváděných do jednotlivých lázní.

Hlavní výhody způsobu podle vynálezu spočívají v tom, že při průchodu svazku vláken dvěma nebo více roztoky povrchově aktivních látek při následujících technologických operacích se nemění rovnoměrnost obsahu těchto látek na jednotlivých vláknech.

Tyto látky ae z povrchových vrstev nevypírají a ani se nevytváří vyěěí koncentrace některých složek na povrchu. Vzhledem k tomu, že množství roztoku povrchově aktivních látek na vlákně po zvlákňování je většinou vyšší než po odmačku na galetách dloužících linek, vzniká v některých lázních u dloužení přebytek roztoku, který má stejné složení jako zvlákňovací roztok a může být vrácen ke zvlákňování.

Tím se šetří náklady na povrchovou úpravu vláken a zmenšuje se znečišťování odpadních vod. Delší výhodou postupu dle vynálezu je, že rovnoměrně nanesený roztok povrchově aktivních látek u zvlákňování, kde jsou jednotlivá vlákna nejlépe ojednocená, . se zachová až do fixace a sušení.

Základní vrstva zafixovaných povrchově aktivních látek může být tvořeno látkami vhodnými pro dobrý průběh zvlákňování a zlepšující dloužení. Na tuto vrstvu se po zasušení nanese další vrstva, která splňuje požadavky na dobrou textilní zpracovatelnost, konkrétní způsob provedení způsobu dle vynálezu je patrný z následujících příkladů.

Příklad 1

Dloužení svazku polyesterových vláken o součtové jemnosti 80 xtex a jedničné jemnosti 11 dtex probíhalo no dloužící lince, která sestávalo z těchto částí: konvovnice, máčení a homogenizační vana, brzdící válce, první galetové septeto s odmačkávacím válcem, horkovodní ohřevný kanál, odmačkávoci duo, naháněné ohřevné válce, volně otočné fixační válce, druhé galetové septeto se sprchováním aviváže a odmačkem, sdružovscí zařízení pásů, vyrovnávací válce, pgchovačka, fixační sušárna, řezačka a lis,

U zvlákňování i u dloužení, v máčecí a homogenizační vaně a v horkovodním kanálu byl použit stejný roztok povrchově aktivních látek, kde hlavní složku tvořily etoxylované mastné kyseliny o koncentraci 0,6 % hm. Tento roztok byl použit i na sprchách druhého geletového septeta.

Obsah vodného roztoku na nedlouženém vláknu po zvlákňování byl 20 %, za odmačkem prvého galetového septeta 12 %t Za odmačkávacím duem také 12 %, za druhým galetovým septetem 13 % a za pěchovačkou 7 %. Množství povrchově aktivních látek bylo: na nedlouženém vláknu 0,12 % hm., za odmačkem prvého septeto 0,072 % hm., za fixací na válcích 0,068 % hm., za pěchovačkou 0,120 % hm., o za sušárnou 0,110 % hm.

Máčecí vana, horkovodní kanál a sprchy byly napojeny na společný zásobník roztoku povrchově aktivních látek. Z centrálního zásobníku tohoto roztoku byly doplňovány jen ztráty dané rozstřikem. Při porovnání popsaného postupu podle vynálezu se stávajícím postupem, kdy v máčecí vaně a horkovodním kanálu byla voda, doělo ke snížení spotřeby povrchově aktivních látek na 50 % a odpovídajícímu snížení ztrát těEhto látek do odpadních vod. Vedle těchto látek odpadních vod. Vedle těchto úspor bylo možné v důsledku větší rovnoměrnosti obsahu povrchově aktivních látek snížit průměrný obsah těchto látek na vlákně ze 0,170 na uvedených 0,110 % hm. při zachování dobrých zpracovatelských vlastností.

Příklad 2

Dloužení svazku polyesterových vláken o součtové jemnosti 61 ktex a jedničné jemnosti 4,4 dtex probíhalo na dloužící lince, která ns rozdíl od příkladu 1 byla vybavena druhým horkovodním kanálem, ve kterém probíhsl druhý stupeň dloužení a všechny kapalné lázně byly naplněny roztokem povrchově aktivních látek nanášených u zvlákňování.

Na ohřevných válcích probíhala fixace za napětí při deformačním poměru 1:1. Navíc byla tato linka vybavena ukladačem pro kabel. Vzhledem k rozdílným teplotám jednotlivých lázní měla každá lázeň vlastní vyhřívaný zásobník, který byl pomocí plovákového zařízení doplňován pro krytí ztrát daných rozstřikem.

U máčecí vany vznikal přebytek roztoku, který se odváděl přepadem do zásobníku roztoku ke zvlákňování. Po průchodu oběma horkovodními kanály o po fixaci zo napětí bylo dosaženo obsahu povrchově aktivních látek na vlákně 0,080 % hm. /zhledem k odparu v druhém horkovodním kanálu se koncentrace tohoto roztoku zvětšila z 0,6 na 0,70 % hm.

Po zasušení na ohřevných válcích se nanášel finální roztok tvořený z jedné čtvrtiny stejnou komponentou jako u zvlákňování (etoxylované mastné kyseliny) o ze tří čtvrtin povrchově aktivní složkou tvořenou alkylovaným dimetylbetainem.

Koncentrace účinných látek ne vlákně po fixaci v sušárně byl 0,12 % hm. Kabel byl zpracován na trhacím konvertoru bez výskytu skupinových přetrhů a nábalů. Při porovnání s dříve užívaným postupem, kdy v máčecí vaně a horkovodních kanálech byla voda, se zlepšila rovnoměrnost nanesení povrchově oktivních látek tak, že v podélných a příčných úsecích kabelu nebyl nalezen obsah menší než 0,10 % hm., který byl před zavedením zjišlován a způsoboval potíže při trhání a posukování. Spotřeba povrchově aktivních látek se zmenšila u zvlákňování o 25 % a u dloužení o 20 % oproti stavu před zavedením vynálezu. Bylo odstraněno znečišťování odpadních vod.

Příklad 3

Na dloužící lince jako v příkladu 2 s výjimkou toho, že linka nebyla vybaveno fixací zs napětí, se dloužilo modifikované polyesterové vlákno o součtové jemnosti 60 ktex a jedničné jemnosti 3,6 dtex. U zvlákňování se nanášel vodný roztok povrchově aktivních lá tek o koncentraci 1,3 % hm.

Na nedlouženém vláknu bylo nalezeno 20 % tohoto roztoku. Zo homogenizeční a máčecí vanou, ve které byl též roztok o koncentraci 1,3 % hm. povrchově aktivních látek, obsahoval kabel 13 % tohoto roztoku. Po průchodu první horkovodní lázní s teplotou 72 °C, ve které se vlivem odparu ustavila rovnovážná koncentrace 1,4%, obsahoval kabel po odmáčknutí ,2 % roztoku.

druhé horkovodní lázni, do které se vracel též odmačk z pěchovacího zařízení, se ustavila vlivem odparu při teplotách 94 °C koncentrace povrchově aktivních látek na hodnotě 1,65 % hm. Za pěchovocím zařízením bylo na vlákně 9 % roztoku a po fixaci stříže při teplotách ,20 °C byl obsah povrchově aktivních látek na vlákně 0,145 % hm.

Oproti dosud užívanému postupu, kdy v máčecí vaně, v prvém a druhém horkovodním kanálu byla voda 8 finální roztok se nanášel před pěchováním přiváděním 7 % roztoku povrchově aktivníéh látek, do tzv. avivážní vany o odmačky z pěchovacího zařízení se odváděly do odpadu se snížila spotřeba na 30 %.

Tím bylo dosaženo i odpovídajícího zmenšení znečištění odpadních vod. Zlepšení rovnoměrnosti umožnilo při zachování kvality a zpracovatelnosti snížit obsah povrchově oktivních látek z původních 0,200 na 0,145 % hm.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob 2vlákňování, dloužení e fixace svezku vláken, při kterém svazek přichází do styku alespoň dvakrát s vícesložkovým vodným roztokem povrchově aktivních látek a mezi dvěma následujícími lázněmi se odpeři méně než 90 % vody obsažené ve svazku vláken, vyznačený tím, že všechny lázně, se kterými vlákno přichází do styku, msjí koncentraci povrchově aktivních látek 0,2 až % ha., s výhodou 0,5 až 5 % hm., přičemž jednotlivé lázně jsou doplňovány roztokem o stejné koncentraci povrchově aktivních látek a o stejhém poměru jednotlivých účinných složek a koncentrace povrchově aktivních látek ve dvou po sobě jdoucích lázních se liší nejvýše o 30 % od průměrné hodnoty jejich koncentrace v předešlé lázni a nastavuje se množství roztoku přiváděného do jednotlivých lázní.