CZ304206B6 - Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken - Google Patents
Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304206B6 CZ304206B6 CZ2012-772A CZ2012772A CZ304206B6 CZ 304206 B6 CZ304206 B6 CZ 304206B6 CZ 2012772 A CZ2012772 A CZ 2012772A CZ 304206 B6 CZ304206 B6 CZ 304206B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fibers
- temperature
- roughening
- fiber
- bundle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Při způsobu zdrsnění dutých polymerních vláken se svazek vláken zahřeje na teplotu 35 až 45 .degree.C, a vlákna se dlouží o 15 až 30 % původní délky. Následně po zvýšení teploty na 95 až 110 .degree.C se vlákna dále dlouží o 45 až 90 % původní délky a poté se nechají po dobu nejméně 30 minut vychladnout na okolní teplotu. S výhodou se ze svazku vláken vytvoří přadeno (3), které se zaklesne za opěry (2) dloužícího zařízení umístěného v temperovací komoře.
Description
Způsob zdrsnění dutých polymemích vláken
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zdrsnění dutých polymemích vláken pro zvýšení jejich adheze, zejména v matrici formující ústí svazku tepelného výměníku.
Dosavadní stav techniky
Polymerní dutá vlákna/kapiláry se běžně vyrábějí vytlačováním. Při tomto způsobuje nepolární povrch vlákna - prekurzoru velmi hladký a jeví velmi nízkou adhezi při zalévání polymerizující matricí. To je problém zejména v případech, kdy se zalévá velký počet konců těchto vláken k vytvoření vstupu do svazku tvořeného i několika desítkami tisíc vláken. Přitom musí být záruka, že všechna vlákna jsou ukotvena tak, že se ani jedno z nich při zvýšeném tlaku uvnitř vláken ze svazku neuvolní nebo přestane být těsné. Jinak by došlo ke zhoršení výměny tepla a ke vzájemné kontaminaci obou teplosměnných medií. Jakmile je integrita svazku porušena, například při opakovaných změnách vnitřního tlaku ve vláknech, pak svazek vláken přestává být funkční a jeho oprava je s ohledem na poměrně nízkou cenu neekonomická. Náklady na výměnu mohou být vyšší než je cena svazku.
Pro dosažení kvalitní adheze při lepení je tudíž potřeba povrch kapiláry upravit - zdrsnit. Běžně se to provádí mořením kyselinou (např. chromsírovou), plasmou nebo laserem, čímž se povrch nepolárního polymeru změní na polární. Konstrukčně je obtížné zařadit takovou úpravu, např. leptání kyselinou, za extrudér do kontinuální linky. Navíc uvedené úpravy ztrácejí po čase svoji účinnost. Úprava povrchu se proto provádí až těsně před vlastním zaléváním, kdy jsou připraveny svazky o velkém počtu vláken již nastříhané na zvolenou délku. Při výrobě velkých tepelných výměníků se jedná i o svazky o délce např. 2000 mm s 30 000 vlákny. V takovém svazku je nutno zabezpečit, aby konce každého vlákna byly dostatečně upraveny pro lepení. I jediné vlákno, které není upraveno, a tudíž nebude v důsledku nízké adheze řádně zalito, bude při tlaku několika barů vytlačeno z matrice a tím se celé uchycení svazku znehodnotí. Úprava vláken výše uvedenými známými způsoby je nákladná investičně i provozně.
Ze spisu PV 2002184 je znám způsob přípravy mikroporézních dutých polymemích membránových vláken spočívající v tom, že se prekurzor temperuje při teplotě menší než 40 K pod teplotou tání polymeru po dobu alespoň 0,5 hod., toto vlákno se dlouží o 7 až 50 % za normální teploty rychlostí nejméně 20 % za minutu, následuje dloužení za normální či zvýšené teploty v komoře umožňující délkové periodické tepelné stínění vlákna o alespoň - 2 K, přičemž toto dloužení probíhá rychlostí do 50 % za minutu, vzniklý produkt se stabilizuje fixací při teplotě stejné nebo nižší než byla teplota v místě tepelného stínění, načež se vlákna rozřežou v místech tepelných stínění a paralelně se uspořádají do svazků nebo záclon. Tímto způsobem se mohou zhotovit polopropustné membrány, kde střední část vláken má porositu 20 až 90 % a koncové části 10 až 50 %.
Kromě zamýšleného efektu, zhotovit uvedeným způsobem polopropustné membrány, dojde v důsledku pórů vytvořených na vnějším povrchu trubkovitých membrán ke zdrsnění, které zajistí dobrou adhezi membrán v matrici. Popsaný způsob vedoucí k dosažení tohoto sekundárního efektu je však složitý a nákladný a jeho primární efekt - průlinčivost - je u tepelných výměníků nežádoucí.
Vynález si klade za úkol navrhnout nenáročnou technologii zvýšení adheze dutých polymemích vláken, která bude mít trvalé účinky.
CZ 304206 Β6
Podstata vynálezu
Uvedený úkol řeší způsob zvýšení adheze dutých vláken připravených vytlačováním semikrystalických polymerů, jehož podstata spočívá v tom, že se svazek vláken - prekurzorů zahřeje na teplotu 35 až 45 °C, za této teploty se vlákna dlouží o 15 až 30 % původní délky a po zvýšení teploty na 95 až 110 °C se vlákna dále dlouží o 45 až 90 % původní délky a poté se nechají po dobu nejméně 30 minut vychladnout na okolní teplotu.
S výhodou se z vláken - prekurzorů vytvoří přadeno, které se zaklesne za opěry dloužícího zařízení, z nichž alespoň jednaje opatřena lineárním pohonem.
Objasnění obrázku na výkrese
Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž je na obr. 1 schematicky vyobrazeno dloužící zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Úprava povrchu kapilár z polypropylenu byla provedena při dvou různých dloužících poměrech vždy na třech vzorcích prekurzorů. Přitom byly měřeny síly nutné k přetržení kapiláry:
A) dloužící poměr 1,6 - tedy délka prodlouženého vlákna k délce původní:
Vnější průměr [pm] | Tloušťka stěny [pm] | Síla nutná k přetržení [N] |
275 | 30 | 2,6 |
615 | 60 | 10 |
860 | 90 | 20 |
B) dloužící poměr 2,2 | ||
246 | 26 | 3,2 |
608 | 60 | 12 |
780 | 85 | 22 |
V uvedených mezích byl jako optimální vyhodnocen následující postup:
Polypropylenový prekurzor byl navinut na vřeteno o průměru 1 m, počet závitů 1200. Navinutý svazek byl sejmut a upnut do dloužícího zařízení umístěného v temperovací komoře. Po temperování na teplotě 40 °C po dobu 30 min. byl svazek vláken protažen rychlostí 50 mm/min. o 20 % původní délky. Po dalším temperování po dobu 40 min. při teplotě 100°C byl svazek vláken protažen o dalších 60 % délky. Poté bylo přadeno v nataženém stavu během 40 min. zchlazeno na pokojovou teplotu. Deformované části přadena (ohyby v místě uchycení) byly následně odstraněny.
Popsaný postup měl za následek, že v prekurzorech bylo dosaženo cca 15% objemové porosity, což postačilo k potřebnému zdrsnění povrchu vláken, přičemž póry neprocházely celou stěnou. Tato metoda „dry streching“ je založena jen na mechanických a tepelných operacích aje proto poměrně nenáročná ve srovnání se způsobem zhotovení mikrofiltračních membrán popsaným ve známém stavu techniky. Objemová porosita dutých vláken pro výměníky tepla má splňovat jen požadavky na zdrsnění povrchu a tím kvalitní adhezi při zalévání. Činí jen asi 15 %. Naproti tomu u mikrofiltračních membrán se požaduje asi 50 % objemové porosity. Taková porosita je
-2CZ 304206 B6 naopak pro potřeby výměny tepla nevhodná, protože snižuje mechanické parametry vlákna a hrozí při ní kontaminace medií. Zmíněná porosita 15 % je optimálním kompromisem mezi potřebnou drsností povrchu, pevností vláken v tahu ajejich antikinkovými vlastnostmi (odolností proti lomu).
U vláken, jejichž povrch byl upraven v uvedených mezích, byly dosaženy následující typické parametry:
Objemová porosita [%] 10-20
Smrštění vláken [%] <3-5
Odolnost proti vnitřnímu přetlaku [Bar] 9-12
Zdrsnění povrchu je natolik jemné, že je nelze testovat hmatem. Povrch je na pohmat téměř stejně hladký jako u původního prekurzoru. Často je možno pozorovat, že původně průhledný prekurzor po zdrsnění povrchu zbělá.
Dloužící zařízení je umístěno v temperovací komoře 1. Na dvou oporách 2 je zaklesnuto přadeno 3 vinutého prekurzoru. Opory 2 jsou při dloužení elektrickým pohonem vzdalovány od sebe ve směru šipek.
Claims (2)
1. Způsob zdrsnění dutých vláken připravených vytlačováním semikrystalických polymerů, vyznačující se tím, že se svazek vláken zahřeje na teplotu 35 až 45 °C, za této teploty se vlákna dlouží o 15 až 30 % původní délky a následně po zvýšení teploty na 95 až 110 °C se vlákna dále dlouží o 45 až 90 % původní délky a poté se nechají po dobu nejméně 30 minut vychladnout na okolní teplotu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se ze svazku vláken vytvoří přadeno (3), které se zaklesne za opěry (2) dloužícího zařízení, z nichž alespoň jednaje opatřena lineárním pohonem.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-772A CZ2012772A3 (cs) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-772A CZ2012772A3 (cs) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ304206B6 true CZ304206B6 (cs) | 2014-01-02 |
CZ2012772A3 CZ2012772A3 (cs) | 2014-01-02 |
Family
ID=49775861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2012-772A CZ2012772A3 (cs) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2012772A3 (cs) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2041821B (en) * | 1979-02-13 | 1983-01-26 | Celanese Corp | Process for preparing hollow microporous polypropylene fibres |
EP0498414B1 (en) * | 1991-02-08 | 1995-12-27 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Porous hollow fiber membrane of polypropylene and production thereof |
CZ2002184A3 (cs) * | 2002-01-16 | 2003-09-17 | Eidos, S. R. O. | Mikroporézní membránová dutá vlákna s podélně proměnnými mechanickými a filtračními vlastnostmi a způsob jejich přípravy |
CZ20032508A3 (cs) * | 2003-09-16 | 2005-05-18 | Eidos S. R. O. | Způsob výroby porézního dutého vlákna se zvýšenou rozměrovou stabilitou |
CZ20032748A3 (cs) * | 2003-10-10 | 2005-05-18 | Miroslav Dohnal | Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením |
CZ2005389A3 (cs) * | 2005-06-16 | 2007-01-17 | Dohnal@Miroslav | Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením v kapalné nebo plynné lázni |
-
2012
- 2012-11-12 CZ CZ2012-772A patent/CZ2012772A3/cs unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2041821B (en) * | 1979-02-13 | 1983-01-26 | Celanese Corp | Process for preparing hollow microporous polypropylene fibres |
EP0498414B1 (en) * | 1991-02-08 | 1995-12-27 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Porous hollow fiber membrane of polypropylene and production thereof |
CZ2002184A3 (cs) * | 2002-01-16 | 2003-09-17 | Eidos, S. R. O. | Mikroporézní membránová dutá vlákna s podélně proměnnými mechanickými a filtračními vlastnostmi a způsob jejich přípravy |
CZ20032508A3 (cs) * | 2003-09-16 | 2005-05-18 | Eidos S. R. O. | Způsob výroby porézního dutého vlákna se zvýšenou rozměrovou stabilitou |
CZ20032748A3 (cs) * | 2003-10-10 | 2005-05-18 | Miroslav Dohnal | Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením |
CZ2005389A3 (cs) * | 2005-06-16 | 2007-01-17 | Dohnal@Miroslav | Způsob zhotovení svazku umělohmotných porézních dutých vláken dloužením v kapalné nebo plynné lázni |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2012772A3 (cs) | 2014-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107224882B (zh) | 一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法 | |
WO2018104498A3 (de) | Hohlfasermembran mit verbesserter trennleistung und herstellung einer hohlfasermembran mit verbesserter trennleistung | |
CN106867101A (zh) | 连续纤维增强热塑性树脂预浸线、制备方法及所使用装置 | |
ATE541965T1 (de) | Verfahren zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln eines multifilen fadens sowie eine vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
MY146829A (en) | Thermoadhesive conjugate fiber and manufacturing method of the same | |
KR20160039357A (ko) | 내열성과 저수축성의 인조가발용 원사의 제조장치 | |
WO2015049312A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung synthetischer vollverstreckter fäden | |
JP2011508100A5 (cs) | ||
CN103539999A (zh) | 一种增强复合带及其复合带的制备方法 | |
CZ304206B6 (cs) | Způsob zdrsnění dutých polymerních vláken | |
WO2024012122A1 (zh) | 一种高脱气聚烯烃中空纤维膜及其制备方法与应用 | |
JP6209983B2 (ja) | ポリエチレン製中空糸膜およびポリエチレン製中空糸膜の製造方法 | |
JP7299387B2 (ja) | ゼラチンフィラメント糸及びこれを用いた繊維構造物 | |
JP6458873B2 (ja) | ポリオレフィン系繊維及びその製造方法 | |
CN115401934A (zh) | 一种风力发电叶片及其制备方法 | |
CZ2014729A3 (cs) | Způsob zhotovení svazku dutých vláken | |
JP4627390B2 (ja) | 中空糸膜の製造方法 | |
TWI352225B (cs) | ||
JP5860798B2 (ja) | フェノキシ樹脂製糸の製造方法 | |
JPH0780263A (ja) | ポリプロピレン多孔質中空糸膜の製造方法 | |
JP2002253940A (ja) | 中空糸膜の製造方法 | |
CN110629306A (zh) | 一种可降解聚乳酸纤维的制备方法 | |
JP7101144B2 (ja) | ゼラチン中空糸及びその製造方法 | |
JP5390041B1 (ja) | 未延伸フッ素樹脂繊維及び延伸フッ素樹脂繊維並びに未延伸フッ素樹脂繊維の製造方法及び延伸フッ素樹脂繊維の製造方法 | |
KR20110087730A (ko) | 압출노즐에 히터가 구비된 모노 필라멘트 압출기 |