PL98125B1 - Sposob wytwarzania wlokien z termoplastycznego tworzywa dielektrycznego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wlókien z termoplastycznego tworzywa dielek¬ trycznego.Znany jest, zwlaszcza z opisów patentowych: francuskiego nr 707191, amerykanskiego nr 1975504 i szwajcarskiego nr 537205 sposób wytwarzania wlókien, stosunkowo krótkich, za pomoca oko:o °/o roztworu dielektrycznego, którego pobiera bardzo male ilosci urzadzenie ruchome zanurza¬ jace sie czesciowo w zbiorniku roztworu, azeby nawilzyc powierzchnie tym roztworem. To urza¬ dzenie tworzy elektrode, naprzeciw której jest umieszczona co najmniej jedna przeciwelektroda.Stosujac róznice potencjalu pomiedzy elektroda i przeciwelektroda pole elektryczne tworzy na poziomie roztworu dielektrycznego nawilzajacego powierzchnie elektrody sily elektrostatyczne wpro¬ wadzajace w ruch ciecz wyciagana ze zbiornika z roztworem przez czesc zanurzajaca sie urzadze¬ nia, w kierunku przeciwelektrody, tworzac male wlókna. Dzialanie pola elektrostatycznego na ciecz powoduje pulweryzacje tej cieczy.Ponadto nalezy zaznaczyc, ze w przypadku opi¬ sów patentowych francuskiego nr 707191 i ame¬ rykanskiego nr 1975504 urzadzenie ruchome sta¬ nowi kolo zebate, a wlókna sa zapoczatkowywane na zakonczeniach zebów w wyniku koncentracji pola elektrostatycznego w tych punktach. W opi¬ sie patentowym szwajcarskim nr 537205 urzadzenie ruchome stanowi pierscien jednometrowej sred¬ nicy wprowadzany w ruch obrotowy z predkoscia obrotów na minute, co odpowiada w przyoli- zeniu 172 m/sek. Biorac pod uwage plynnosc sto¬ sowanego roztworu, mozna sadzic, ze sila odsrod¬ kowa przyczynia sie do odrzucania cieczy w polu elektrostatycznym wytworzonym pomiedzy elek¬ trodami. Ponadto, zastosowanie tych srodków jest bardzo ograniczone i powoduje w praktyce liczne problemy. Te ograniczenia wynikaja z wielu czyn¬ ników, przede wszystkim stosowane tworzywo po¬ winno nadawac sie do zamiany w roztwór.Fakt stosowania roztworu powoduje dwie sprzecznosci — roztwór winien byc dostatecznie plynny, a zarazem taki, azeby podczas transportu za pomoca urzadzenia* ruchomego rozpuszczalnik nie wyparowal, zanim roztwór nie znajdzie sie w polu elektrostatycznym. Od momentu, w którym wlókno odlacza sie od ruchomego urzadzenia, jest ono skierowane w kierunku przeciwelektrody, tak' ze odleglosc dzielaca elektrody powinna byc wy¬ starczajaca dla umozliwienia odparowania rozpu¬ szczalnika w przedziale dzielacym elektrody, w przeciwnym razie wlókno przeksztalciloby sie ; w krople osiadajaca na przeciwelektrodzie, spo- wodowaloby to ponownie przeniesienie cieczy z jednej elektrody do drugiej. Wymagana odleglosc, • jaka powinna oddzielac elektrody, pociaga za so¬ ba koniecznosc stosowania napiecia w granicach od 50 do 200 kV. Te ograniczenia sposobu rozcia- ¦ 30 gaja sie równiez na otrzymywany wyrób, który' 981253 moze byc wytwarzany tylko z wlókien stosunko¬ wo krótkich.Proponowano "takze wytwarzanie, za pomoca te¬ go sposobu, wyrobów posiadajacych wyglad tka¬ niny, jak równiez filtrów. Jednakze ze wzgledu na dlugosc wlókien i fakt, ze wlókna powinny byc suche przy stykaniu sie ze soba spójnosc wy¬ robu jest niewystarczajaca dla wytworzenia ma¬ terialu nietkanego.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie, co najmniej czesciowo niedogodnosci wynikajacych ze stosowania roztworu tak, azeby mdzna bylo wytwarzac wlókno ciagle bez ograniczen napoty¬ kanych w procesach znanych.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu wytwarzania wlókien z termoplastycznego two¬ rzywa dielektrycznego, które w stanie plynnym rozciaga sie we wlókna i chlodzi w celu zestale¬ nia, przy czym wlókna ksztaltuje sie i rozciaga w polu elektrostatycznym. Istota wynalazku po¬ lega na tym, ze ksztaltuje sie na powierzchni sub- stratu warstwe stopionego tworzywa dielektrycz¬ nego i poddaje sie tworzywo pokrywajace ten sub- strat dzialaniu pola elektrostatycznego, którego linie sil sa usytuowane w przyblizeniu prostopadle do powierzchni tego substratu tak, ze pod dziala¬ niem tego pola grupy czasteczek tworzywa sa roz¬ ciagane wzdluz tych linii sil tworzac duza ilosc wlókien, które nastepnie chlodzi sie az do stward¬ nienia.Lepkosc stosowanego tworzywa pozwala ciagnac wlókna z warstwy tworzywa formowanej na po¬ wierzchni substratu, od wyjscia ze zbiornika z tworzywem o zawartosci wystarczajacej dla ufor¬ mowania wielometrowych wlókien. To, jak rów¬ niez fakt stosowania tworzywa ciagliwego pozwala otrzymac wlókna ciagle. Ponadto, nawet jezeli te wlókna stykaja sie ze soba przed -wyschnieciem zachowuja swój wyglad laczac sie miejicowo, co nie jest mozliwe przy wlóknach pochodzacych z roztworu.Uwidoczniono w przykladach wykonania na ry¬ sunku urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku, na którym fig. 1 przedstawia urzadze¬ nie w widoku z boku do stosowania pierwszego przykladu wykonania sposobu; fig. 2 — urzadze¬ nie w widoku z boku do stosowania drugiego przykladu wykonania sposobu; fig. 3 — rura z fig. 2 w przekroju poprzecznym; fig. 4 — drugi przyklad wykonania urzadzenia z fig. 1, w widoku z boku; fig. 5 — trzeci przyklad wykonania urza¬ dzenia w widoku z boku dla jeszcze innego spo¬ sobu wykonania wedlug fig. 1; fig. fig. 6 i 7 przed¬ stawiaja powiekszone szczególy dwóch wyrobów w przekroju, otrzymanych za pomoca urzadzenia z fig. 5; fig. 8 przedstawia irihe urzadzenie w wi¬ doku z boku, do stosowania nastepnego przykladu wykonania sposobu; fig. 9 — urzadzenie przeno¬ sne, w przekroju do stosowania sposobu wedlug fig. 1; fig. 10 — urzadzenie w widoku z boku nadajace sie do stosowania przedstawionych spo¬ sobów; fig. 11 — wyrób w przekroju, otrzymany wedlug przykladu wykonania sposobu z fig. 8; fig. 12 — dalszy przyklad wykonania urzadzenia w wi- 8 125 4 doku z boku, nadajacego sie do stosowania przed¬ stawionych" sposobów.Sposób wedlug wynalazku polega na wykorzy¬ staniu sil elektrostatycznych wywolywanych przez pole elektrostatyczne wytworzone pomiedzy dwo¬ ma elektrodami, z których jedna jest zasilana przez generator wysokiego napiecia, podczas gdy druga jest polaczona z ziemia. < Sposób ten byl juz znany i stosowany do pro- szkowania lub klaczkowania. Stosowano równiez ten sposób do formowania pokladów wyrobów nie¬ tkanych ladujac elektrycznie wlókna tak, azeby la¬ dunek elektryczny, który je niesie powodowal ich wzajemne* odpychanie przed zebraniem na podlozu.W przypadku niniejszego wynalazku topi sie na substracie termoplastyczne tworzywo dielek¬ tryczne i laduje elektrycznie to tworzywo podli¬ czajac napiecie elektryczne elektrody ujemnej za¬ silanej pradem wysokiego napiecia. Umieszczenie, naprzeciw tej elektrody, elektrody polaczonej z ziemia powoduje, ze stopione tworzywo uklada sie wedlug linii sil pola elektrostatycznego. Grupy zle¬ pionych czasteczek sa odrywane od masy stopio¬ nego tworzywa i wprawione w ruch w kierunku drugiej elektrody, rozciagajac tworzywo w miare jak te czasteczki oddalaja sie od elektrody ujem¬ nej. Dlugosc wlókna jest w zasadzie ograniczona zasobem tworzywa tworzacego warstwe stopiona.Oczywiste jest, ze wlókna moga sie czasem, ury- wac, lecz w takim przypadku ulamane konce przy¬ laczaja sie do warstwy tworzywa tworzac zara¬ zem inne wlókno i to, az do wyczerpania war¬ stwy tworzywa.To zjawisko odnosi sie do wszystkich tworzyw, których lepkosc odpowiada liczbie stopowej od 70 do 200 wedlug -norm: American Standard Test Method B 1238-74 P (ASTM) lub British Stan¬ dard 2782 — czesc 1 — 105 C 1956 (BS). W'efek¬ cie w tym zakresie lepkosci wlókna rozciagane 40 pod wplywem pola elektrostatycznego rozgaleziar ja sie w miare ich rozciagania tworzac strukture drzewiasta, zlozona z wlókien zasadniczych i wló¬ kien drugorzednych, znacznie cienszych. Ta struk¬ tura daje szczególnie korzysci przy wytwarzaniu 45 wyrobów nietkanych. Jednym z problemów pro¬ dukcji wyrobów nietkanych jest uzyskanie nie- przezroczystosci, co stosowanymi metodami, jest bardzo trudne do osiagniecia. Struktura drzewia¬ sta i rózna grubosc wlókien zasadniczych i dru- 50 gorzec[nych czynia otrzymany wyrób bardziej jed¬ norodnym.Innym problemem takiej produkcji jest nadanie dostatecznej spójnosci. Jest to powód, dla którego wlókna sa czesto sklejane miedzy soba. Stosowa- 55 nie sposobu wedlug wynalazku pozwala prosciej rozwiazac ten problem. Wlókna sa wyciagane z masy tworzywa stopionego, wystarczy wiec usta¬ lic odleglosc miedzy substratem niosacym war¬ stwe tworzywa stopionego, a zbierajacym wlókna 60 tak, azeby wlókna nie zostaly calkowicie jeszcze ochlodzone przybywajac na substrat receptora.Stykajace sie ze soba wlókna spajaja sie lokalnie.Poza zakresem- wyszczególnionej lepkosci, poza którym tworzywo stopione jest rozciagane przez 63 pole elektrostatyczne w postaci wlókien drzewia*9812$ 6 stych wytwarza sie monowlóknine o liczbie sto-r powej od 20—70 wedlug uprzednio wymienionych tiorm. W dalszej czesci opisu przedstawiono inte¬ resujace zastosowanie monowlókniny jak-równiez i wyrobów., Pierwszy przyklad wykonania urzadzenia do sto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku przedstawio¬ no na fig. 1. Zawiera ono metalowa tasme trans¬ portowa I zamontowana na dwóch rolkach 2 i 2a, z których jedna 2a jest polaczona ze zródlem wy¬ sokiego napiecia oraz tasme 4 zamontowana na dwóch rolkach 3 i 3a 1 których,/jedna 3a jest pod¬ laczona do ziemi. Te dwie tasmy transportowe 1 i 4 sa napedzane za pomoca mechanizmu nie przedstawionego na rysunku.Tworzywo termoplastyczne wydostajace sie po¬ przez dno zasobnika 6 przechodzi pod podgrzewa¬ czem 7 dla utworzenia lepkiej warstwy. Tempe¬ ratura jest dobierana w zaleznosci od stosowanego tworzywa termoplastycznego i powinna byc znacz¬ nie wyzsza od punktu topnienia tego tworzywa.Tworzywo stopione przechodzi w polu elektro¬ statycznym wytworzonym pomiedzy dwoma cze¬ sciami tasm 1 i 4, umieszczonymi jedna naprze¬ ciwko drugiej, dzieki róznicy potencjalu jaka po¬ siadaja te dwie tasmy.W miare jak stopione tworzywo termoplastycz¬ ne przechodzi w polu elektrostatycznym sily po¬ wodujace przyciaganie tworzywa, potegowane na¬ pieciem tasmy 1, za pomoca tasmy 4 podlaczonej do ziemi odrywaja grupy czasteczek i rozciagaja tworzywo w kierunku tasmy 4 zbierajacej wlókna pod postacia wlókniny 5 — wyrobu nietkanego.Jak wynika z tej fig. 1 tworzywo termoplastyczne zostalo dobrane w taki sposób, ze tworza sie wlókna drzewiaste.Predkosc kazdej tasmy jest dobrana, w przy¬ padku tasmy 1 w taki sposób, azeby warstwa tworzywa byla odnawiana nieprzerwanie, a w przypadku tasmy 4 w zaleznosci od pozadanej grubosci warstwy wlókniny 5. Jak widac warstwa tworzywa zmniejsza sie progresywnie i predkosc tasmy 1 powinna byc dobrana tak, azeby prak¬ tycznie cala warstwa tworzywa uniosla sie z tej, tasmy na koncu pola elektrostatycznego.Odleglosc pomiedzy elektrodami moze zmieniac sie w zaleznosci od rodzaju tworzywa, jak rów- ' niez w zaleznosci od okresu chlodzenia jaki wy¬ magany jest dla zebrania wlókien. Jak to wy¬ kazano uprzednio bardzo korzystne moze byc zbie¬ ranie wlókien jeszcze zlepionych tak, azeby,'byly cne spojone miejscowo.Przyklad. Utworzono wlóknine o grubosci 1 mm z wlókien drzewiastych spajanych za po¬ moca dwóch elektrod odleglych od siebie o 20 mm.Elektroda ujemna, to znaczy tasma 1 byla zasi¬ lana z generatora dostarczajacego prad o napieciu kV, gestosci 100 [JiA, podczas gdy elektroda zbie¬ rajaca podlaczona byla do ziemi. Zastosowanym tworzywem bylo tworzywo termoplastyczne, któ¬ rego lepkosc odpowiadala liczbie stopowej od 70 do 206.-Urzadzenie wedlug drugiego przykladu wykona¬ nia (fig. 2, 3) jesjk przystosowane do wykonywa¬ nia na przyklad rur bez szwu, filtrów itp.To urzadzenie zawiera cztery kola pasowe kie¬ rujace 8a, 8b, 8c, 8d, umieszczone w wierzchol¬ kach prostokata, wokól których znajduje sie drut metalowy 9, którego dwa konce sa polaczone ze soba rozlacznie za pomoca przystosowanego lacza / Drut 9 napedzany w kierunku strzalki Fs. przez pasowe, napedzajace kolo 8b przechodzi przez zbiornik 11 tworzywa plastycznego podgrze¬ wanego przez opornik 12 i przechodzi nastepnie osiowo przez rure 13, utworzona z kraty metalo¬ wej podlaczonej do ziemi przewodem 14 i prowa¬ dzona za pomoca pierscienia izolujacego 13a, w tym przykladzie z tworzywa sztucznego, uksztal¬ towanego na koncach krat, poprzez trzy krazki 15a, 15b, 15c. Krazek 15a jest napedzany silnikiem 16 powodujacym jego obrót w kierunku strzalki Fi.Zasobnik 17 przekazuje tworzywo sproszkowa¬ ne na tasme metalowa 18 podtrzymywana przez ^ kola 19, 20, z których kolo 19 jest napedzane, a drugie kolo podlaczone do zródla pradu wyso¬ kiego napiecia, z którego zasilane jest równiez, kolo 8a. Tasma metalowa jest usytuowana pod rura 13. Podgrzewacz 21, umieszczony u ujscia za- sobnika 17 nad tasma 18, topi tworzywo w miare przesuwania sie tasmy 18 w kierunku strzalki Fa.Róznica potencjalu pomiedzy rura 13 i elektro¬ dami w postaci drutu 9 i tasmy metalowej 18, podlaczonymi do zródla wysokiego napiecia HTV wytwarzajacego dwa pola elektrostatyczne, jedno promieniowe pomiedzy drutem 9 i rura 13, i dru¬ gie na zewnatrz rury, tak, ze dwie warstwy wlók¬ niny tworza sie na stronie wewnetrznej i odpo¬ wiednio na zewnetrznej stronie rury 13.W innym przykladzie wykonania stosuje sie wy¬ twarzanie dwóch warstw materialu nietkaninowe- go wewnatrz, badz na zewnatrz rury majacej pel¬ na scianke. Otrzymany w ten sposób wyrób nie¬ tkany jest nastepie zdejmowany z tej rury, któ- 40 ra moze w tym przypadku byc utworzona z dwóch czesci pólcylindrycznych. ' Przyklad wykonania na fig. 4 pokazuje jak moz¬ na tym sposobem pokrywac na przyklad elementy obrotowe, nie przewodzace, prze^ wytwarzanie wo- 45 kól nich powloki ochronnej odpornej na transport.W tym przypadku umieszcza sie naprzeciw tasmy metalowej 22, zasilanej ze zródla wysokiego na¬ piecia HT, elektrode 23, która moze byc stala.Przedmiot do pokrycia 24, stanowiacy w tym przy- 55 kladzie butelke, jest osadzony obrotowo wokól osi równoleglej do tasmy 22. Tworzywo termopla¬ styczne, uprzednio stopione, jest kierowane na tasme 22. Pole elektrostatyczne wytworzone mie¬ dzy tasma 22 i elektroda 23 podlaczona do ziemi, 50 powoduje na skutek róznicy potencjalu tworzenie wlókien, które sa czesciowo przyjmowane przez przedmiot 24 umieszczony w tym polu. Mozna na przyklad pokrywac przewody podlaczajac je do masy. Na fig. 5 pokazano urzadzenie do wytwa- 60. rzania innego typu wyrobów. To urzadzenie za¬ wiera dwie tasmy bez konca 25 i 26, tworzace ob¬ wód, umieszczone na przedluzeniu jedna za dru¬ ga. Dwie elektrody stale 27 i 28 sa umieszczone\ pod pasami górnymi tych tasm i sa podlaczone t Gfc do zródla wysokiego napiecia HT. Trzecia tasma:981 ! - metalowa 29 rozciaga sie równolegle ponad tymi dwoma i jest podlaczona do masy.Element 30 tnacy wlókna jest umieszczony po¬ miedzy tasma 26 i tasma 29. Tasma 25 jest zaopa¬ trywana w tworzywo termoplastyczne uprzednio 5 stopione, którego lepkosc odpowiada liczbie sto¬ powej od 70 do 200, podczas gdy tasma 26 jest zaopatrywana w tworzywo termoplastyczne, które¬ go lepkosc odpowiada liczbie stopowej zawartej miedzy 20 a 70. Pole elektrostatyczne wytworzone 10 miedzy tasma 29 i elektrodami 27 i 28 tworzy przede wszystkim wlókna drzewiaste, które jedno¬ czesnie zbieraja sie na tasmie 29 tworzac wlók¬ nine. To samo pole wytwarza monowlóknine z tworzywa stopionego oddzielanego na tasmie 26 15 z uwagi na wieksza lepkosc produktów. Element tnacy 30 dzieli monowlóknine na wlókna.Otrzymuje sie tym sposobem (fig. 7) jedna war¬ stwe podkladu pochodzacego z tworzywa stopio¬ nego na tasmie 25 oraz warstwe utworzona z wló- 20 kien wytworzonych z tworzywa stopionego na ta¬ smie 26. Ta wlóknina jest iglowana, nadaje to otrzymanemu produktowi powierzchnie aksamitna, której * wlasciwosci i wyglad moga byc róznicowa¬ ne. Jest równiez mozliwe zastosowanie operacji 25 dodatkowej dla wytworzenia wyrobu dajacego wy¬ glad filcu (fig. 6). Mozna otrzymac równiez za pomoca tego sposobu papier formujac pierwsza warstwe wlókniny z polietylenu topionego na ta¬ smie 25 i umieszczajac w tej warstwie wlókna 30 celulozowe, badz przez klaczkowanie, badz wy¬ chodzace z roztworu celulozowego. Otrzymany pro¬ dukt jest nastepnie poddawany operacji kalandro¬ wania, azeby otrzymac wyrób zdolny zastapic pa¬ pier i latwiejszy do wykonania i eliminujacy 35 drewno.Fig. 8 przedstawia inny przyklad wykonania spo¬ sobu wedlug wynalazku. W tym przypadku przed¬ stawione urzadzenie zawiera dwie tasmy 31, 32, tworzace dwa obwody na przedluzeniu, jeden za 40 drugim. Pas górny tasmy 31 przechodzi ponad elektrode stala 33, polaczona z generatorem wy¬ sokiego napiecia HT. Ta elektroda 33 znajduje sie naprzeciw drugiej elektrody 34 umieszczonej po¬ nad pasem górnym tasmy 31. Urzadzenie tnace 35 45 jest umieszczone ponad pasem górnym drugiej ta¬ smy 32 podczas, gdy podgrzewacz 36 jest umie¬ szczony ponad pierwsza tasma 31 przed elektroda¬ mi 33 i 34, w^stosunku do kierunku przesuwania wytwarzanego produktu, który odbywa sie z lewa 50 na prawo. Tworzywo sztuczne jest doprowadzane pod postacia tasmy 37, która jest topiona po¬ wierzchniowo, przechodzac pod podgrzewaczem 36.Kiedy tasma dochodzi do pola elektrostatycznego utworzonego miedzy elektrodami 33 i 34 tworza 55 sie, pod dzialaniem tego pola, wlókna rozciagane w kierunku elektrody 34. Dazy sie tu do tego, aze¬ by wlókna pozostawaly na tasmie 37, przez to jest konieczne przerwanie ich wydluzania zanim do¬ tkna elektrody 34. W tym celu mozna stosowac 60 srodki ochladzajace, na przyklad strumien chlod¬ nego powietrza. Dowolne urzadzenie tnace, sluzy do skracania wszystkich wlókien do tej samej dlugosci. Jest równiez mozliwe nie obcinanie ich tak, ze produkt upodabnia sie do futra* Mono- 65 wlóknina otrzymana przez przyciaganie elektro¬ statyczne posiada wazne cechy dla formowania formy bardzo wydluzonej, odpowiadajacej wlosowi zwierzat. Ten sposób wykonania jest szczególnie dobry do wytwarzania imitacji futra. v Urzadzenie przedstawione na fig. 9 jest urza¬ dzeniem przenosnym dla pokrywania na miejsca przedmiotu powloka wlókniny. Obudowa 38 tego urzadzenia, które jest wyposazone w rekojesc 39, zamyka przestrzen 40, w której jest umieszczona rolka 41, napedzana za pomoca nieprzedstawio- nych srodków w kierunku strzalki F i która jest podlaczona do generatora wysokiego napiecia HT za pomoca przewodu 42. Rolka 41 umieszczona na¬ przeciwko okienka 43, które znajduje sie w obu¬ dowie 38 naprzeciwko rekojesci 39. Komora 40 laczy sie z podstawa zbiornika 441 pod którym znajduje sie rolka prowadzaca 41. Podgrzewacz 45 sluzy do podnoszenia temperatury rolki, azeby granulowany material termoplastyczny umieszczo¬ ny w zbiorniku 44 byl topiony w zetknieciu z ta rolka, tworzac w ten sposób lepka warstwe two¬ rzywa termoplastycznego doprowadzona ha ze¬ wnatrz obudowy 38, przez obrót rolki 41 w kie¬ runku strzalki F.Rolka jest zasilana przez napiecie ujemne, pod¬ czas gdy przedmiot 46 jest podlaczony do masy.Pomiedzy rolka 41 i przedmiotem 46 tworzy sie pole elektrostatyczne tak ze wlókna sa ciagnione z warstwy tworzywa stopionego, utworzonej na powierzchni rolki 41. Wlókna te, które sa drze¬ wiaste z racji lepkosci materialu plastycznego, tworza warstwe wlókniny na powierzchni przed¬ miotu 46, której grubosc zalezy od predkosci z ja¬ ka przemieszcza sie urzadzenie.Przed dalszym opisem innego sposobu wykona¬ nia wynalazku nalezy zauwazyc, ze dla oderwa¬ nia miejscowego z warstwy bardziej lub mniej lepkiego tworzywa rozlozonego na plaskim pod¬ kladzie potrzebna jest w tym miejscu koncentra¬ cja pola elektrostatycznego. Jest to w efekcie róz¬ nica sil wywieranych przez te koncentracje pola, i strat otaczajacych te koncentracje, które powo¬ duja odrywanie grup molekul w miejscach kon¬ centracji.Kazde nieregularne uksztaltowanie na po¬ wierzchni warstwy lepkiego tworzywa powoduje koncentracje pola elektrostatycznego. W konsek¬ wencji sposób, który bedzie teraz opisany polega na stworzeniu koncentracji pola i przede wszyst¬ kim na kontroli zageszczenia wlókien, a nawet w pewnej mierze grubosci tych wlókien, które chce sie otrzymac. W tym celu urzadzenie przedstawio¬ ne na fig. 10 wskazuje prosty sposób i skuteczny dla zapoczatkowania tworzenia sie wlókien na po¬ wierzchni topionego tworzywa termoplastycznego.To urzadzenie zawiera tasme transportowa 47, za¬ sobnik 48 zaopatrzony w granulki lub w proszek, urzadzenie grzewcze 49, pare rolek 50 rozmie¬ szczonych z obu stron tasmy 47, a których osie obrotu sa poprzeczne do kierunku przesuwu tej tasmy, dwie elektrody 51 i 52 polaczone odpo-< wiednio z generatorem wysokiego napiecia i z ma¬ sa, i wreszcie urzadzenie tnace 53. * Tworzywo jest topione za pomoca urzadzenia9 grzewczego 49 i przechodzi nastepnie pomiedzy dwoma rolkami 50, z których jedna podtrzymuje tasme 47, podczas gdy druga dotyka powierzchni warstwy tworzywa topionego. Te dwie rolki sa napedzone za pomoca nieprzedstawionych srodków i obracaja sie w kierunku strzalek w tak, ze przy¬ czepnosc miedzy tworzywem stopionym i rolkami, które dotykaja powierzchni tworzy liczne chropo¬ watosci. Kontynuujac swój przesuw w kierunku strzalki F tasma 47 przechodzi w polu elektrosta¬ tycznym utworzonym miedzy elektrodami 51 i 52 tak, ze kazda chropowatosc zapoczatkowuje wlók¬ no.W przedstawionym przykladzie zaklada sie wy¬ konanie takiego wyrobu, jak sztuczne futro prze¬ rywajac tworzenie sie wlókien przez raptowne chlodzenie wlókien w czasie rozciagania. Jednakze ten sposób nie jest stosowany do wytwarzania wy¬ robu nietkanego, takiego jaki otrzymywano na przyklad za pomoca sposobu przedstawionego na fig. 1.Na fig. 11 przedstawiono wyrób wlókien, któ¬ rych wolne konce tworza pofalowanie, które jest rezultatem zmiennosci natezenia pola. Na fig. 12 przedstawiono inny przyklad wykonania urzadze¬ nia, przeznaczonego do otrzymywania koncentra¬ cji pola elektrostatycznego. W tym celu urzadze¬ nie to posiada dwie tasmy metalowe bez konca 56 i 57, tworzace dwa obwody przesuniete wzdluz¬ nie wzgledem siebie. Zasobnik 58 zaopatruje pas górny tasmy 56 zewnetrznej w sproszkowane two¬ rzywo termoplastyczne. Podgrzewacz 59 usytuowa¬ ny poza zasobnikiem 58 topi to tworzywo. Drugi za¬ sobnik 60, poza urzadzeniem grzewczym 59, ma za zadanie rozposcierac 'na warstwie tworzywa 35 stopionego ziarnka proszku o okreslonej granula¬ cji w zaleznosci «G zadanej grubosci i gietkosci wlosów, oraz grubosci warstwy stalej.Te ziarna proszku nie maja czasu stopic sie cal¬ kowicie tak, ze wiaza sie z tworzywem stopionym 40 tworzac na powierzchni warstwy chropowatosci, które powoduja koncentracje pola elektrostatyczne¬ go i zapoczatkowanie tworzenia sie wlókien.Mozna takze stosowac jeszcze inne srodki do zapoczatkowania tworzenia sie wlókien, na przy- 45 klad poddawac tworzywo stopione drganiom o okreslonej czestotliwosci.Nalezy zauwazyc równiez, ze rodzaj tasmy zbie¬ rajacej, która tworzy substrat, na którym groma¬ dza sie wlókna, ma istotne^ znaczenie dla wygladu 50 wyrobu — wlókniny. Stosujac substrat receptora w postaci blachy otrzymuje sie wlóknine, która ma wyglad blachy. Wykonujac rózne struktury substancji receptora, na przyklad wykonujac ry¬ sunki za pomoca drutów, plyt pastylek itp. kla- 55 dzionych na jego powierzchni mozna otrzymac wlóknine calkowicie lub czesciowo w te wzory.Zakres termoplastycznych tworzyw dielektrycz¬ nych w stanie stopionym, który mozna stosowac, jest ograniczony w praktyce jedynie lepkoscia two- co rzywa, z którego chce sie otrzymac wlókna drze¬ wiaste. Ma to miejsce w prawie wszystkich wlók¬ ninach lub w monowlóknach, a szczególnie w przy¬ padkach, w których wlókna pozostaja zlaczone 2 masa tworzywa, z którego sa one wyciagane. 65 i 125 Wsród tych tworzyw mozna wymienic, poliamid, polietylen, polichlorek winylu, zywice akrylowa, polistyren, poliuretan itp., lecz mozna równiez sto¬ sowac takie produkty jak smola i cukier.Mozliwosci wykorzystania wyrobów otrzymanych sa bardzo szerokie. Niektóre z nich to: wykladzi¬ ny podlogowe, scianki, opakowania, dywany, ar¬ chitektura wnetrz, umeblowanie obicia, szczeliwo karoserii samochodowych, instalacje termiczne i/lub akustyczne, izolacje elektryczne^ infrastruktura drogowa np. podklady zabezpieczajace wyrobiska, ubrania i sztuczne futra, sztuczna skóra, cukier¬ nictwo np. czekoladowe wyroby wlókniste, cukro¬ we itd., zywienie np. ciagnienie sztucznej proteiny, filtracja, papeteria zwlaszcza w pierwszym przy¬ kladzie z fig. 6.Rozciaganie wlókien w polu elektrostatycznym pozwala osiagnac ich srednice rzedu mikrometra, jest to szczególnie istotne w dziedzinie sztucznych skór. Taka grubosc otrzymywanych wlókien jest równiez istotna dla poprawy nieprzezroczystosci wlókniny, pozwala to wytwarzac mniejsze grubo¬ sci dla zachowania danego efektu wizualnego ob¬ nizajac znacznie cene w stosunku do podobnych 23 wyrobów otrzymanych innymi sposobami. PL PL PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z termoplastycz- 30 nego tworzywa dielektrycznego, które w stanie plynnym rozciaga sie we wlókna i chlodzi sie w celu zestalenia, przy czym wlókna ksztaltuje sie i rozciaga w polu elektrostatycznym, znamienny tym, ze ksztaltuje sie na powierzchni substratu warstwe stopionego tworzywa i poddaje sie two¬ rzywo pokrywajace ten substrat dzialaniu pola elektrostatycznego, którego linie sil sa usytuowa¬ ne w przyblizeniu prostopadle do powierzchni tego substratu tak, ze pod dzialaniem tego pola grupy czasteczek tworzywa sa rozciagane wzdluz tych linii sil tworzac duza ilosc wlókien, które nastep¬ nie chlodzi sie az do stwardnienia.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze umieszcza sie drugi substrat *w polu elektrosta¬ tycznym naprzeciwko pierwszego substratu, po czym zbiera sie wlókna na drugim substracie pod postacia wlókniny.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pokrywa sie substrat termoplastycznym tworzy¬ wem . dielektrycznym, którego lepkosc odpowiada co najmniej liczbie stopowej 70, w celu otrzyma¬ nia wlókien o strukturze drzewiastej.

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pokrywa sie elektrode z cienkiego drutu stopio¬ nym tworzywem, po czym wprowadza sie te elek¬ trode w postaci rury, tworzac w przestrzeni ogra¬ niczonej tymi dwie elektrodami promieniowe pole elektrostatyczne, w celu ulozenia wlókien po stro¬ nie wewnetrznej przeciwelektrody.

5. Sposób wytwarzania wlókien z termoplastycz¬ nego tworzywa dielektrycznego, w którym wlók¬ na ksztaltuje sie i rozciaga w japlu elektrostatycz¬ nym, znamienny tym, ze tworzy sie warstwe jed¬ norodna stopionego tworzywa termoplastycznego, którego lepkosc jest wieksza od liczby stopowej 70,98 125 11 12 po czym poddaje sie te warstwe dzialaniu pola elektrostatycznego i ochladza sie tworzywo, do¬ póki wlókna sa jeszcze zwiazane z warstwa jedno¬ rodna.

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie tworzywo termoplastyczne w postaci folii, którego lepkcse w stanie stopionym jest co najmniej równa liczbie stopowej 70, po czym pod¬ daje sie topnieniu powierzchniowemu, tworzac warstwe tworzywa stopionego, a nastepnie podda¬ je sie te warstwe dzialaniu pola elektrostatyczne¬ go oraz utrwala sie stopione tworzywo dopóki wy¬ ciagniete wlókna nie osiagna okreslonej dlugosci i dopóki sa polaczone z folia.

7. Sposób wytwarzania wlókien z termoplastycz¬ nego tworzywa dielektrycznego, w którym wlókna ksztaltuje sie i rozciaga w polu elektrostatycznym, znamienny tym, ze przed poddaniem substratu po¬ krytego tworzywem stopionym dzialaniu pola elek¬ trostatycznego, tworzy sie na powierzchni stopio¬ nego tworzywa chropowatosc, dla zapoczatkowania tworzenia sie wlókien, na których koncentruje sie pole elektrostatyczne.

8. Sposób wytwarzania wlókien z termopla¬ stycznego tworzywa dielektrycznego, w którym wlókna ksztaltuje sie i rozciaga w polu eketrosta- tycznym, znamienny tym, ze przed poddaniem substratu, pokrytego stopionym tworzywem, dzia¬ laniu pola elektrostatycznego rozposciera sie na powierzchni stopionego tworzywa liczne ziarna tworzywa dielektrycznego dla • zapoczatkowania tworzenia sie wlókien, na których koncentruje sie pole elektrostatyczne. FIG. I 3o 3 —X o )\ li.t/Wf aMiy 2q 3§) HT "wwm Q i£ O. +-/9 I // * 20 1-//- §" HT- 18 M*^-1 FIG. 2 FIG. 3 !5c98 125 FIG. 6 FIG. 7 /r°/[0/t0N 34 _jL_ (oY35 ilLUllilllllllilll^ 37 t 31 ^33 Avr 7" 32 F/6. 8 F/G. 9 47 F FIG. 1098 125 FIG. II FIG. 12 Cena 45 zl WZGraf. Legn. 2595/Dm-7

9. 95-{-15 szt. PL PL PL