RU2078166C1 - Apparatus for continuous liquid treatment of lengthened material - Google Patents

Abstract

FIELD: production of chemical fibers, films and fabrics, stages of stretching, thermal fixation, finishing, coloring, modification in particular. SUBSTANCE: one or several lengthened materials of fabric, film, twists, monothread, nonwoven materials, threads are subjected to liquid treatment during passing through liquid chambers, between which distribution block is located with through canals. Canals have nozzles, axes of which are oriented in direction of lengthened material movement at an angle of 10 - 170 deg and from holes of which liquid is delivered on the material. Apparatus has heating system and liquid movement in canals. To change direction of nozzles orientation distribution block has mechanism. EFFECT: improved process. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к производству длинномерных материалов, преимущественно химических волокон, нитей, пленок и тканей, а именно к оборудованию для вытягивания и отделки жгутов, нитей и пленок после их формования. The invention relates to the production of lengthy materials, mainly chemical fibers, threads, films and fabrics, and in particular to equipment for drawing and finishing bundles, threads and films after their formation.

Изобретение может быть реализовано в химической промышленности при получении волокон, нитей и пленок, а также в текстильной и легкой промышленности при отделке тканей и нетканых материалов. The invention can be implemented in the chemical industry for the production of fibers, filaments and films, as well as in the textile and light industries for the decoration of fabrics and non-woven materials.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для непрерывной жидкостной обработки длинномерного материала, которое содержит одну или несколько обогреваемых жидкостных камер с направляющими роликами, средства подачи и отвода обрабатываемого материала и жидкости, герметизирующие узлы в виде двух темперирующих труб для нагрева и охлаждения, а также для ввода и вывода материала в и из камеры и заправочные элементы внутри труб и камеры в виде тросов и прижимной пленки. Кроме того, темперирующие трубы располагаются под углом 60 90^o к горизонтали, а направляющие ролики имеют ограничительные буртики с пазами, через которые протянуты тросы. Высокая температура жидкостной обработки в устройстве обеспечивается за счет заданной высоты жидкостного столба в темперирующих трубах, которые непосредственно соединены с жидкостной камерой, так что жидкость в темперирующие трубы поступает только при заполнении всего устройства жидкостью перед работой жидкость заливают в трубы и камеру, а также, если она имеется, и в общую ванну над трубами и камерой. Ванна (жидкостная камера) сверху труб обеспечивает циркуляцию жидкости в устройстве. Температура жидкости, благодаря выбранной конструкции, будет изменяться в зависимости от высоты столба жидкости в темперирующих трубах. Трубы могут быть оснащены перегородками с подвижными пружинами и щелями для прохождения материала и препятствия перемешивания жидкости в трубах.The closest analogue (prototype) is a device for continuous liquid treatment of long material, which contains one or more heated liquid chambers with guide rollers, means for supplying and discharging the processed material and liquid, sealing units in the form of two tempering pipes for heating and cooling, and for input and output of material into and out of the chamber and filling elements inside the pipes and chamber in the form of ropes and pressure film. In addition, the tempering tubes are located at an angle of 60 90 ^o to the horizontal, and the guide rollers have restrictive flanges with grooves through which the cables are stretched. The high temperature of the liquid treatment in the device is ensured by the preset height of the liquid column in the tempering pipes, which are directly connected to the liquid chamber, so that the liquid enters the tempering pipes only when the entire device is filled with liquid before work, the liquid is poured into the pipes and chamber, and also, if it is available, and in the common bath above the pipes and the chamber. A bath (liquid chamber) on top of the pipes circulates the liquid in the device. The temperature of the liquid, due to the chosen design, will vary depending on the height of the liquid column in the tempering tubes. Pipes can be equipped with partitions with moving springs and slots for the passage of material and obstacles to mixing fluid in the pipes.

Недостатки этого устройства обусловлены выбранной конструкцией герметизирующего узла темперирующих труб. Они следующие: большие высота /габариты/ устройства, расход металла, энергии, обрабатывающей жидкости, особенно при увеличении температуры обработки, материалов в жидкостной камере: чем выше температура обработки тем длиннее должны быть герметизирующие и темперирующие материал трубы, чтобы обеспечить большое давление внутри камеры. При увеличении скорости транспортирования длинномерного материала повышается скорость движения в том же направлении и жидкости, которая всегда в этом устройстве циркулирует в одном направлении с материалом, что способствует интенсивному отводу энергии и жидкости из самой жидкостной камеры, уносу ее вместе с материалом наверх, даже из устройства чем выше скорость, тем больше жидкости будет выбрасываться из устройства наружу; сложность эксплуатации и заправки длинномерного материала через трубы и камеру, особенно при работе с несколькими комплексными нитями;
ограничена производительность устройства благодаря указанным выше недостаткам.The disadvantages of this device are due to the selected design of the sealing unit tempering pipes. They are as follows: large height / dimensions / devices, consumption of metal, energy, processing fluid, especially with increasing processing temperature, materials in the liquid chamber: the higher the processing temperature, the longer the sealing and tempering pipes must be in order to provide a lot of pressure inside the chamber. With an increase in the speed of transportation of long material, the speed of movement in the same direction of the liquid also increases, which always circulates in the same direction with the material in this device, which contributes to the intensive removal of energy and liquid from the liquid chamber itself, carrying it along with the material to the top, even from the device the higher the speed, the more liquid will be ejected from the device to the outside; the difficulty of operating and refueling lengthy material through pipes and the chamber, especially when working with several complex threads;
limited device performance due to the above disadvantages.

Технической задачей изобретения является упрощение заправки, интенсификация процесса обработки при одновременном повышении производительности, уменьшение габаритов (высоты), энерго- и металлоемкости, расширение технологических возможностей. An object of the invention is to simplify refueling, intensify the processing process while increasing productivity, reducing dimensions (heights), energy and metal consumption, expanding technological capabilities.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для непрерывной жидкостной обработки длинномерного материала содержит обогреваемые жидкостные камеры, средства подачи и отвода длинномерного материала и жидкости, при этом между жидкостными камерами размещают распределительный блок со сквозными каналами, соплами и системой нагрева и перемещения жидкости по каналам, причем распределительный блок установлен с возможностью перемещения от горизонтального до вертикального положения, а оси сопел ориентируют к направлению движения длинномерного материала под углом от 10 до 170^o. Кроме того, распределительный блок может быть оснащен приспособлением для изменения ориентации сопел относительно длинномерного материала.This object is achieved in that the device for continuous liquid processing of long material contains heated liquid chambers, means for supplying and discharging long material and liquid, while between the liquid chambers there is a distribution block with through channels, nozzles and a heating system and moving the liquid through the channels, the distribution block is mounted to move from horizontal to vertical position, and the axis of the nozzles are oriented to the direction of travel license material at an angle of from 10 to 170 ^o. In addition, the distribution block may be equipped with a device for changing the orientation of the nozzles relative to the lengthy material.

На фиг. 1 изображено горизонтальное расположение элементов устройства; на фиг. 2 вертикальное; на фиг. 3 наклонное с разделенным распределительным блоком; на фиг. 4 изображены разные варианты прохождения длинномерного материала по направляющим роликам; а пленка; б нити. In FIG. 1 shows a horizontal arrangement of elements of a device; in FIG. 2 vertical; in FIG. 3 inclined with a divided distribution block; in FIG. 4 depicts various options for the passage of lengthy material along the guide rollers; a film; used threads.

Устройство содержит (фиг. 1 2), обогреваемые жидкостные камеры 1 с патрубками 2 для подвода и отвода теплоносителя и патрубками 3 для удаления жидкости из камеры 1, распределительный блок 4 со сквозными каналами 5, которые имеют различного сечения (щелевые, круглые и т.д.) сопла 6 для направленного воздействия жидкостью на длинномерный материал 7. Блок 4 может быть расположен в пространстве по-разному: от вертикального до горизонтального положения, а также промежуточное между ними, т.е. он может располагаться к горизонту под углом от 0 до 90^o. Оси сопел 6 по направлению движения длинномерного материала 7 могут изменяться в диапазоне от 10 до 170^o, т.е. поток жидкости может двигаться перпендикулярно и против направления движения материала 7. При абсолютном угле менее 10^o (более 170^o соответственно) сложно обеспечить надежную работу жидкостного сопла 6. В зависимости от положения распределительного блока 7 стыкующие к нему жидкостные камеры 1 могут иметь или не иметь направляющие ролики 8 (см. фиг. 1 3). При вертикальном расположении блока 4 нижняя камера 1 будет обязательно иметь направляющие ролики 8, а верхняя камера 1 может и не иметь их, т.к. роль их могут выполнять средства для подачи и отвода 9 длинномерного материала 7 из камеры 1 (например вальцы питающих и вытяжных станов). При горизонтальном размещении блока 4 без направляющих роликов 8 обойтись практически очень сложно. Промежуточные варианты размещения блока 4 могут быть реализованы для уменьшения габаритов устройства (по высоте или длине) при сохранении выбранных размеров блока 4. Жидкостные камеры 1 (верхняя при вертикальном расположении блока 4 фиг. 2 и обе при горизонтальном фиг. 1), имеют крышки 10, для предотвращения выброса жидкости из камеры 1 и потерь теплоэнергии. Материал 7 проходит через отверстия (фиг. 1 3), крышки 10. При вертикальном, горизонтальном и наклонном (между 90 и 0^o) положении блока 5, температура жидкости в обеих жидкостных камерах 1 может быть и одинаковой, и разной. Это достигается как за счет положения распределительного блока 4 (меняется высота жидкостного столба), так и за счет целенаправленного воздействия при помощи системы нагрева и перемещения жидкости 11, которая позволяет в широком диапазоне изменять параметры (давление, температуру, состав) подаваемой в каналы 5 через сопла 6, размещенные в разных местах канала, жидкости. Система 11 размещается внутри распределительного блока 4 (фиг. 1 2), однако некоторые элементы ее, особенно когда требуется достижение высоких температур, введение в жидкость модифицирующих добавок, одновременное воздействие жидкости на несколько длинномерных материалов и т.д. насосы, смесители, нагреватели - могут быть вынесены из пространства, ограниченного жидкостными камерами 1, даже в другое помещение (см. фиг. 3). Чтобы обеспечить высокую технологическую гибкость устройства, распределительный блок 4 может быть оснащен приспособлением 12 для изменения ориентации сопел относительно длинномерного материала. Принцип работы приспособления 12 может быть разный, например на основе общеизвестных решений механический или гидравлический, ручной или автоматический. Приспособление 12 расширяет технологические возможности устройства, упрощает его эксплуатацию. Сечение сквозных каналов 5 и сопел 6 в зависимости от обрабатываемого материала 7 может быть различным (щелевым, круглым и т.д.). В жидкостной камере 1 можно установить ограничительные кожухи 13, которые облегчают заправку материала, прохождение его по камерам 1 и блоку 4, а также стабилизируют жидкостной поток в камере 1 в непосредственной близости к направляющему ролику 8.The device contains (Fig. 1 2), heated liquid chambers 1 with nozzles 2 for supplying and discharging the coolant and nozzles 3 for removing liquid from the chamber 1, a distribution block 4 with through channels 5 that have different cross sections (slotted, round, etc. e.) nozzles 6 for directed action of liquid on long material 7. Block 4 can be located in space in different ways: from vertical to horizontal position, as well as intermediate between them, i.e. it can be located to the horizon at an angle from 0 to 90 ^o . The axis of the nozzles 6 in the direction of movement of the long material 7 can vary in the range from 10 to 170 ^o , i.e. the fluid flow can move perpendicularly and against the direction of movement of the material 7. At an absolute angle of less than 10 ^o (more than 170 ^o respectively) it is difficult to ensure reliable operation of the liquid nozzle 6. Depending on the position of the distribution block 7, the liquid chambers 1 connecting to it may or may not have guide rollers 8 (see. Fig. 1 3). With the vertical arrangement of block 4, the lower chamber 1 will necessarily have guide rollers 8, and the upper chamber 1 may not have them, because their role can be played by the means for feeding and removing 9 long material 7 from the chamber 1 (for example, rollers of feeding and exhaust mills). With the horizontal placement of block 4 without guide rollers 8, it is practically very difficult to manage. Intermediate placement options for block 4 can be implemented to reduce the dimensions of the device (in height or length) while maintaining the selected dimensions of block 4. Liquid chambers 1 (the top with a vertical arrangement of block 4 of Fig. 2 and both with a horizontal arrangement of Fig. 1) have lids 10 , to prevent the ejection of fluid from the chamber 1 and heat loss. The material 7 passes through the holes (Fig. 1 3), the cover 10. When the vertical, horizontal and inclined (between 90 and 0 ^o ) the position of the block 5, the temperature of the liquid in both liquid chambers 1 can be the same and different. This is achieved both due to the position of the distribution block 4 (the height of the liquid column changes), and due to the targeted action with the help of the heating and liquid transfer system 11, which allows a wide range to change the parameters (pressure, temperature, composition) supplied to the channels 5 through nozzles 6, placed in different places of the channel, fluid. The system 11 is located inside the distribution block 4 (Fig. 1 2), however, some of its elements, especially when it is required to achieve high temperatures, the introduction of modifying additives into the liquid, the simultaneous action of the liquid on several lengthy materials, etc. pumps, mixers, heaters - can be taken out of the space limited by liquid chambers 1, even to another room (see Fig. 3). To ensure high technological flexibility of the device, the distribution block 4 can be equipped with a device 12 for changing the orientation of the nozzles relative to the lengthy material. The principle of operation of the device 12 may be different, for example, based on well-known solutions, mechanical or hydraulic, manual or automatic. The device 12 extends the technological capabilities of the device, simplifies its operation. The cross-section of the through channels 5 and nozzles 6, depending on the material being processed 7, may be different (slotted, round, etc.). In the liquid chamber 1, restrictive housings 13 can be installed, which facilitate the filling of the material, its passage through the chambers 1 and block 4, and also stabilize the liquid flow in the chamber 1 in close proximity to the guide roller 8.

Направляющие ролики 8 на поверхности могут иметь буртики 14 и пазы 15. В пазах 15 роликов 8 располагается длинномерный материал широкополотный (ткань, лента, жгут, пленка) или одновременно по ролику 8 проходит несколько нитевидных или широкополотных материалов (фиг. 4, а, б). Однако можно использовать, особенно при работе с одним длинномерным материалом, и цилиндрические направляющие ролики 8. The guide rollers 8 on the surface can have beads 14 and grooves 15. In the grooves 15 of the rollers 8 there is a long-length wide-band material (fabric, tape, bundle, film) or several filamentary or wide-band materials pass along the roller 8 (Fig. 4, a, b ) However, you can use, especially when working with one long material, and cylindrical guide rollers 8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При помощи средства для подачи 9 (например роликов питающего стана) длинномерный материал 7 транспортируют к жидкостной камере 1. В зависимости от конструкции устройства и обрабатываемого материала (полотно или нити), заправка его может проходить по разному. Длинномерный материал можно транспортировать по устройству через камеры 1 и блок 4 при помощи целенаправленной прокачки жидкости в заданном направлении, что достигается, в частности и ориентацией сопел 6 при помощи приспособления 12 в направлении движения материала 7, и использование ограничительного кожуха 13 (сплошного или перфорированного), который препятствует отклонению материала 7 при заправке от выбранного направления. Кроме того, можно при заправке отделять камеры 1 и блок 4, а затем вновь стыковать эти узлы. После заправки материала 7 по устройству, закрываются крышки 10 камер 1 материал сквозь крышки 10 проходит через отверстия в них, и подают обрабатывающую материал жидкость через сопла 6. Температура, давление и состав жидкости могут быть разными или одинаковыми в зависимости от целей, достигаемых при жидкостной обработке длинномерного материала (вытягивание, термофиксация, промывка, крашение, модификационное воздействие и т. д. ). Материал 7 из устройства выбирается при помощи средства для отвода его, например роликов вытяжного стана 9. В качестве технологической жидкости могут быть использованы, например вода, растворы солей, эмульсии, дисперсии красителей и отделочных веществ и т.п. Температура жидкости может измеряться в широком диапазоне от 90^oC до 145^oC и выше.Using means for feeding 9 (for example, rollers of the feeding mill), the lengthy material 7 is transported to the liquid chamber 1. Depending on the design of the device and the material being processed (cloth or thread), it can be refilled in different ways. Long material can be transported through the device through the chambers 1 and block 4 by targeted pumping of fluid in a given direction, which is achieved, in particular, by the orientation of the nozzles 6 using the device 12 in the direction of movement of the material 7, and the use of a restrictive casing 13 (solid or perforated) , which prevents the deviation of the material 7 when refueling from the selected direction. In addition, when refueling, it is possible to separate chambers 1 and block 4, and then re-dock these nodes. After filling the material 7 through the device, the lids 10 of the chambers are closed 1 the material passes through the lids 10 through the openings in them, and the processing material is supplied with liquid through nozzles 6. The temperature, pressure and composition of the liquid can be different or the same depending on the goals achieved with liquid processing of long material (stretching, heat setting, washing, dyeing, modifying effect, etc.). Material 7 from the device is selected using means for removing it, for example, rollers of the exhaust mill 9. As a process liquid, for example, water, solutions of salts, emulsions, dispersions of dyes and finishes, etc. can be used. The temperature of the liquid can be measured in a wide range from 90 ^o C to 145 ^o C and above.

Преимущества заявляемого способа следующие:
можно одновременно обрабатывать несколько длинномерных материалов, что повышает производительность и снижает энерго- и сырьевые затраты на выпуск единицы продукции;
упрощается заправка материала и повышается интенсивность нагрева - материал прогревается эффективно не только в жидкостной камере, но и в распределительном блоке;
уменьшаются габариты устройства (высота), т. к. температура жидкости может быть достигнута, например при помощи автоклавов, но даже если используются для нагрева жидкости до заданной температуры герметизирующие трубы, материал не проходит через них и они могут быть расположены даже вне помещения занятого устройством;
значительно расширяются технологические возможности устройства, благодаря возможности в широком диапазоне варьировать параметры жидкости при обработке.The advantages of the proposed method are as follows:
it is possible to process several lengthy materials at the same time, which increases productivity and reduces energy and raw materials costs per unit of output;
material filling is simplified and heating intensity is increased - the material warms up efficiently not only in the liquid chamber, but also in the distribution block;
the dimensions of the device are reduced (height), since the temperature of the liquid can be achieved, for example, using autoclaves, but even if sealing pipes are used to heat the liquid to a predetermined temperature, the material does not pass through them and they can be located even outside the premises occupied by the device ;
the technological capabilities of the device are significantly expanded, due to the ability to vary the parameters of the liquid during processing in a wide range.

Claims (2)

1. Устройство для непрерывной жидкостной обработки длинномерного материала, содержащее обогреваемые жидкостные камеры, средства подачи и отвода длинномерного материала и жидкости, отличающееся тем, что между жидкостными камерами размещают распределительный блок со сквозными каналами, соплами и системой нагрева и перемещения жидкости по каналам, при этом распределительный блок установлен с возможностью перемещения от горизонтального до вертикального положения, а оси сопел ориентируют к направлению движения длинномерного материала под углом 10 170^o.1. Device for continuous liquid treatment of long material, containing heated liquid chambers, means for supplying and discharging long material and liquid, characterized in that between the liquid chambers there is a distribution block with through channels, nozzles and a heating system and moving the liquid through the channels, the distribution block is mounted to move from horizontal to vertical position, and the axis of the nozzles are oriented to the direction of movement of the long material od angle of 10 170 ^o . 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределительный блок оснащен приспособлением для измерения ориентации сопел относительно длинномерного материала. 2. The device according to claim 1, characterized in that the distribution unit is equipped with a device for measuring the orientation of the nozzles relative to the lengthy material.

Images