RU2670124C2 - Система изготовления и способ получения волокна - Google Patents

Система изготовления и способ получения волокна Download PDF

Info

Publication number
RU2670124C2
RU2670124C2 RU2016135056A RU2016135056A RU2670124C2 RU 2670124 C2 RU2670124 C2 RU 2670124C2 RU 2016135056 A RU2016135056 A RU 2016135056A RU 2016135056 A RU2016135056 A RU 2016135056A RU 2670124 C2 RU2670124 C2 RU 2670124C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
heated
rollers
raw material
filament
Prior art date
Application number
RU2016135056A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016135056A3 (ru
RU2016135056A (ru
Inventor
Озлем ТУРКАСЛАН
Original Assignee
Кордса Глобал Эндустриел Иплик Ве Корд Бези Санайи Ве Тиджарет Аноним Ширкети
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кордса Глобал Эндустриел Иплик Ве Корд Бези Санайи Ве Тиджарет Аноним Ширкети filed Critical Кордса Глобал Эндустриел Иплик Ве Корд Бези Санайи Ве Тиджарет Аноним Ширкети
Publication of RU2016135056A publication Critical patent/RU2016135056A/ru
Publication of RU2016135056A3 publication Critical patent/RU2016135056A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670124C2 publication Critical patent/RU2670124C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/355—Conveyors for extruded articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/02—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material
    • B65H63/024—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials
    • B65H63/028—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials characterised by the detecting or sensing element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/28—Storing of extruded material, e.g. by winding up or stacking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/802—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/91—Heating, e.g. for cross linking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B65H63/062—Electronic slub detector
    • B65H63/065—Electronic slub detector using photo-electric sensing means, i.e. the defect signal is a variation of light energy
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
    • D01F9/24—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F9/26—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0838—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92295—Errors or malfunctioning, e.g. for quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323—Location or phase of measurement
    • B29C2948/92428—Calibration, after-treatment, or cooling zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92923—Calibration, after-treatment or cooling zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/731—Filamentary material, i.e. comprised of a single element, e.g. filaments, strands, threads, fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132—Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к изготовлению волокна. Система предотвращает образование в волокне структуры «оболочка-сердцевина» и/или устраняет такую структуру. Система включает по меньшей мере один орган формирования расплава, который позволяет нагревать и расплавлять полимерный сырьевой материал, используемый в изготовлении волокна. Система содержит по меньшей мере один зкструзионный орган, который позволяет пропускать расплавленный сырьевой материал по меньшей мере через одну фильеру на его концевой части. Система включает по меньшей мере одно охлаждающее устройство, которое создает структуру нити в сырьевом материале, выходящем из зкструзионного органа и проходящем через фильеры, путем его охлаждения. Система содержит валики, которые позволяют нагревать сырьевой материал выше температуры стеклования или температуры кристаллизации. Валики обеспечивают достижение материалом волокна в форме нити определенной степени кристалличности путем вытягивания с определенным натяжением. Система включает по меньшей мере одно подвижное лазерное устройство, которое позволяет создавать сбалансированное распределение тепла и тем самым устранять дефекты в структуре нити путем вытягивания с нагреванием и с помощью валиков путем направления лазерного луча на нить во время вытягивания нитей валиками. Система содержит по меньшей мере одну нагретую камеру, которая размещается между любыми двумя валиками, предпочтительно перед четвертым валиком, подводящую тепло к материалу, чтобы повысить степень кристалличности в материале вытягиваемого валиками волокна, и обеспечивающую возможность создания непрерывности структуры материала нити. Система включает по меньшей мере один управляющий орган, который позволяет направлять подвижное лазерное устройство на соответствующий участок согласно данным, которые он принимает по меньшей мере от одной съемочной камеры. Съемочная камера выполнена с возможностью обнаружения дефектных мест в структуре нити во время вытягивания нитей валиками и для исправления участков с дефектными местами с нагреванием и вытягиванием путем направления лазерного луча локально на структуру нити. Система содержит по меньшей мере одно намоточное устройство, которое используется для укладки в форме бобины материала, которому придается структура нити во время укладки. Осуществляют расплавление нагреванием сырьевого материала, используемого для изготовления волокна. Производят пропускание расплавленного сырьевого материала через фильеру или фильеры. Осуществляют придание сырьевому материалу, пропущенному через фильеры, структуры нити путем пропускания через охлаждающее устройство. Производят нагревание выше температуры стеклования и вытягивание сырьевого материала. Осуществляют нагревание сырьевой материал выше температуры кристаллизации и вытягивают его. Производят вытягивание нагретого сырьевого материала в нить с помощью нагретых валиков. Осуществляют нагрев подвижным лазерным лучом, чтобы повысить степень кристалличности в материале волокна и исправить дефектные места путем нагревания и натяжения. Производят вытягивание нити путем пропускания через нагретую камеру, чтобы зафиксировать структуру нити. Получают конечный продукт. Обеспечивается устранение дефектных мест в структуре нити при вытягивании в процессе изготовления волокна. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе изготовления и способу получения волокна, который позволяет проводить термическую обработку во время изготовления волокна с использованием лазерного облучения волокна.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Изготовление волокна проводится нагреванием и вытягиванием полиэфирных (таких как полиэтилентерефталат, полиэтиленнафталат и полимолочная кислота) и полиамидных (полиамида 6, полиамида 66) термопластичных материалов. Во время изготовления волокна термическая обработка, которая применяется, чтобы вытягивать материал волокна в форме нити, как правило, выполняется с помощью нагретых валиков и камер вдоль технологической линии. В нагретых камерах, используемых при нагревании применяемого для изготовления волокна материала, производится подача горячего воздуха или пара. Этим путем нить подвергается отжигу, и обеспечивается возможность сохранения приобретенной формы. Для нагревания в настоящее время предпочтительно применяются традиционные способы, пучки инфракрасного излучения и пар. Термическая обработка позволяет проводить пластикацию и вытягивание материала волокна с помощью тепла в процессе изготовления волокна. Кроме того, термические обработки, проводимые для кристаллизации волокна в ходе отжига при температуре, близкой к температуре кристаллизации, проводятся вышеупомянутыми способами.
Теплопроводность полимеров, используемых в производстве волокна, например, полиэфиров (полиэтилентерефталата, полиэтиленнафталата, полимолочной кислоты, и т.д.), полиамидов (полиамида 6, полиамида 66, и т.д.), низка. По этой причине тепло в ходе термической обработки не распределяется равномерно вдоль волокна. Расстояние до источника тепла во время обработки может мешать регулярному и непрерывному подведению тепла к волокну, и может обусловливать различный режим охлаждения поверхности и внутренности волокна (с образованием структуры «оболочка-сердцевина»).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в создании системы изготовления и способа получения волокна, который позволяет выполнять кратковременную термическую обработку на нити с использованием лазера, и который устраняет дефектные места в структуре нити при вытягивании в процессе изготовления волокна.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система изготовления и способ получения волокна, разработанные для достижения цели настоящего изобретения, иллюстрированы в сопроводительной фигуре, в которой;
Фигура 1 представляет схематический вид соответствующей изобретению системы изготовления волокна.
Каждый из показанных в фигуре компонентов обозначен кодовым номером позиции следующим образом:
1. Система изготовления волокна
2. Орган формирования расплава
3. Экструзионный орган
4. Охлаждающее устройство
5. Валик
6. Подвижное лазерное устройство
7. Нагретая камера
8. Съемочная камера
9. Управляющий орган
10. Намоточное устройство
F. Нить
L. Лазерный луч.
В традиционных системах изготовления волокна тепло не может быть равномерно подведено к материалу волокна в рамках применяемых способов, и оно не может проникать во всю структуру материала в целом; согласно этому, соответствующая изобретению система (1) изготовления волокна, которая предотвращает образование в волокне структуры «оболочка-сердцевина» и/или устраняет эту структуру, включает
- по меньшей мере один орган (2) формирования расплава, который позволяет нагревать и расплавлять полимерный сырьевой материал, используемый в изготовлении волокна,
- по меньшей мере один зкструзионный орган (3), который позволяет пропускать расплавленный сырьевой материал по меньшей мере через одну фильеру на его концевой части,
- по меньшей мере одно охлаждающее устройство (4), которое создает структуру нити в сырьевом материале, выходящем из зкструзионного органа (3) и проходящем через фильеры путем его охлаждения,
- валики (5), которые позволяют нагревать сырьевой материал до температуры стеклования или температуры кристаллизации, и/или выше их, и обеспечивать достижение материалом волокна в форме нити определенной степени кристалличности при вытягивании с определенным натяжением,
- по меньшей мере одно подвижное лазерное устройство (6), которое позволяет создавать сбалансированное распределение тепла и тем самым устранять дефекты в структуре нити путем вытягивания с нагреванием и с помощью валиков, путем направления лазерного луча (L) на нить (F) во время вытягивания нитей (F) валиками (5),
- по меньшей мере одну нагретую камеру (7) которая размещается между любыми двумя валиками, предпочтительно перед четвертым валиком, подводящую тепло к материалу, чтобы повысить степень кристалличности в материале вытягиваемого валиками (5) волокна, и обеспечивающую возможность создания непрерывности структуры материала нити,
- по меньшей мере одно намоточное устройство (10), которое используется для укладки в форме бобины материала, которому придается структура нити во время укладки.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения в качестве сырьевого материала волокна применяется термопластичный материал. Этот материал предпочтительно может представлять собой полиэтилентерефталат.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения управляющий орган (9) направляет подвижное лазерное устройство (6) к соответствующей части согласно данным, которые оно принимает от съемочной камеры (8), которая может обнаруживать дефектные места в структуре нити в то время, когда нить вытягивается валиками (5), и позволяет нагревать и исправлять имеющие дефектные места участки путем вытягивания валиками путем направления лазерного луча (L) локально на структуру нити.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой устройство, в котором применяется лазер на основе диоксида углерода.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой лазерное устройство на основе диоксида углерода с излучением с длиной волны 10,6 мкм в форме импульсов.
В еще одном варианте осуществления изобретения лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой волоконное лазерное устройство.
Способ получения волокна, который представляет собой способ эксплуатации соответствующей изобретению системы (1) изготовления волокна, включает стадии, в которых
- расплавляют нагреванием сырьевой материал, используемый для изготовления волокна,
- пропускают расплавленный сырьевой материал через фильеру или фильеры,
- придают сырьевому материалу, пропущенному через фильеры, структуру нити путем пропускания через охлаждающее устройство (4),
- нагревают сырьевой материал выше температуры стеклования и вытягивают его,
- нагревают сырьевой материал до температуры кристаллизации или выше нее, и вытягивают его,
- вытягивают нагретый сырьевой материал в нить с помощью нагретых валиков (5),
- нагревают подвижным лазерным лучом (L), чтобы повысить степень кристалличности в материале волокна и исправить дефектные места путем нагревания и натяжения,
- вытягивают нити путем пропускания через нагретую камеру (7), которая размещена между любыми двумя валиками, предпочтительно перед четвертым валиком, чтобы зафиксировать структуру нити,
- получают конечный продукт.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии вытягивания нитей (F) нагретыми валиками (5), лазерный луч (L) направляют на структуру нити с перемещением между двумя нагретыми валиками (5), причем обеспечивается равномерное распределение тепла, и дефектное место устраняется путем нагревания и вытягивания.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии вытягивания нитей (F) между охлаждающим устройством (4) и намоточным устройством (11), лазерный луч направляют на дефектное место в структуре нити с перемещением между двумя нагретыми валиками (5) и нагретой камерой (7), причем обеспечивается равномерное распределение тепла, и дефектное место устраняется путем нагревания и вытягивания.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии пропускания расплавленного сырьевого материала через фильеру или фильеры, сырьевой материал поддерживают при температуре в диапазоне 270°С-300°С.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии нагревания сырьевого материала выше температуры стеклования, сырьевой материал нагревают до температуры 80°С и выше с помощью первого валика (5) согласно направлению подачи.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии нагревания сырьевого материала выше температуры кристаллизации, сырьевой материал нагревают до температуры 100°С и выше с помощью второго валика (5) согласно направлению вытягивания.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии вытягивания нагретого сырьевого материала в форме нити с помощью нагретых валиков, сырьевой материал нагревают до температуры 200°С и выше с помощью третьего валика (5) согласно направлению подачи.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии вытягивания нагретого сырьевого материала в форме нити с помощью нагретых валиков, четвертый валик (5) согласно направлению подачи сырьевого материала поддерживают при комнатной температуре, и он вращается медленнее по сравнению с третьим валиком (5), и натяжение волокна снижается.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, на стадии вытягивания нитей с пропусканием через нагретую камеру (7), чтобы зафиксировать структуру нити, нагретую камеру (7) нагревают до температуры 200°С и выше.
Изобретение может быть использовано в производстве волокна, изготовленного из термопластического материала. Расплавленный термопластичный материал сначала пропускают через фильеры (мультифиламент) или единственную фильеру (монофиламент), и затем охлаждают воздухом, продуваемым через охлаждающее устройство (4) (для тонкой нити), или в водяной бане (для толстых нитей). Затем охлажденный материал нагревают выше температуры стеклования, и затем температуры кристаллизации, протягивают скольжением поверх нагретых валиков (5) и вытягивают с пропусканием через нагретую камеру (7), степень кристалличности возрастает, и фиксируется структура, которая сформирована.
В соответствующей изобретению производственной системе (1) лазерный луч (L) направляют на место с деформацией в режиме движения; оно может быть вытянуто лучше, быстро, кратковременно, и будучи подвергнутым воздействию высокой температуры, и может быть обеспечена лучшая ориентация.
В результате направления лазерного луча (L) на нить (F) тепло может быть подведено к нити (F) быстро и кратковременно, и тепло может проникать в нить вдоль его толщины, и тем самым предотвращается термическое разложение, которое может происходить в структуре нити, которая может быть подвергнута воздействию иного источника тепла в течение длительного времени. В особенности во время изготовления монофиламентов, охлаждение поверхности, более быстрое, чем внутренней части, вызывает образование слоистой структуры, называемой «оболочка-сердцевина» в монофиламентной структуре. Соответственно этому, данной проблемы можно избежать применением соответствующего изобретению способа, в особенности при изготовлении монофиламента, и однородная структура может быть создана быстрым, кратковременным нагреванием вдоль толщины, и затем вытягиванием. Тепло, генерированное лазером (L), может проникать в волокно, в отличие от любого другого источника тепла, и может быть предотвращено формирование структуры «оболочка-сердцевина», обусловленное нежелательным разнорежимным охлаждением. Соответствующий изобретению способ получения также найдет существенное применение в производстве термопластичных волокон, которые не имеют теплопроводности, или теплопроводность которых низка. Поскольку в процессе изготовления монофиламента участвует единственная нить, и он является более медленным относительно мультифиламентного процесса, представляется, что применение лазера будет более эффективным в изготовлении монофиламента. В соответствующем изобретению способе получения лазер (L), направляемый на материал волокна, может быть лазером на основе диоксида углерода или волоконным лазером, который представляет собой новую технологию.
С помощью соответствующего изобретению способа, во время процесса получения волокна, волокно будет подвергаться непосредственному, быстрому, кратковременному нагреванию не только снаружи, но также изнутри. В ходе вытягивания волокна этим способом лазер направляют на деформированный участок, который может быть выявлен с помощью скоростной съемочной камеры; зона размягчения под действием тепла может быть вытянута без образования корки или разложения. Волокно будет подвергаться воздействию тепла в течение более короткого времени в результате подведения высокоэффективного, локализованного и равномерного тепла, и тем самым будет сокращаться термическое разложение. Кристаллизация будет более однородной благодаря равномерному распределению тепла. Кроме того, представляется, что способность полимерного волокна к вытягиванию будет возрастать в результате применения лазера.

Claims (30)

1. Система (1) изготовления волокна, которая предотвращает образование в волокне структуры «оболочка-сердцевина» и/или устраняет такую структуру, отличающаяся
- по меньшей мере одним органом (2) формирования расплава, который позволяет нагревать и расплавлять полимерный сырьевой материал, используемый в изготовлении волокна,
- по меньшей мере одним зкструзионным органом (3), который позволяет пропускать расплавленный сырьевой материал по меньшей мере через одну фильеру на его концевой части,
- по меньшей мере одним охлаждающим устройством (4), которое создает структуру нити в сырьевом материале, выходящем из зкструзионного органа (3) и проходящем через фильеры, путем его охлаждения,
- валиками (5), которые позволяют нагревать сырьевой материал выше температуры стеклования или температуры кристаллизации, и обеспечивают достижение материалом волокна в форме нити определенной степени кристалличности путем вытягивания с определенным натяжением,
- по меньшей мере одним подвижным лазерным устройством (6), которое позволяет создавать сбалансированное распределение тепла и тем самым устранять дефекты в структуре нити путем вытягивания с нагреванием и с помощью валиков путем направления лазерного луча (L) на нить (F) во время вытягивания нитей (F) валиками (5),
- по меньшей мере одной нагретой камерой (7), которая размещается между любыми двумя валиками, предпочтительно перед четвертым валиком, подводящей тепло к материалу, чтобы повысить степень кристалличности в материале вытягиваемого валиками (5) волокна, и обеспечивающей возможность создания непрерывности структуры материала нити,
- по меньшей мере одним управляющим органом (9), который позволяет направлять подвижное лазерное устройство (6) на соответствующий участок согласно данным, которые он принимает по меньшей мере от одной съемочной камеры (8), которая выполнена с возможностью обнаружения дефектных мест в структуре нити во время вытягивания нитей (F) валиками (5), и исправлять участки с дефектными местами с нагреванием и вытягиванием путем направления лазерного луча (L) локально на структуру нити,
- по меньшей мере одним намоточным устройством (10), которое используется для укладки в форме бобины материала, которому придается структура нити во время укладки.
2. Система (1) изготовления волокна по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сырьевого материала волокна применяется полиэтилентерефталатный материал.
3. Система (1) изготовления волокна по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подвижное лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой устройство, в котором используется лазер на основе диоксида углерода.
4. Система (1) изготовления волокна по п.3, отличающаяся тем, что подвижное лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой лазерное устройство на основе диоксида углерода с излучением с длиной волны 10,6 мкм и в форме импульсов.
5. Система (1) изготовления волокна по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подвижное лазерное устройство (6), направляющее лазерный луч (L) на материал волокна, представляет собой волоконное лазерное устройство.
6. Способ изготовления волокна, который представляет собой способ эксплуатации системы (1) изготовления волокна по любому из предшествующих пунктов, отличающийся стадиями, на которых
- расплавляют нагреванием сырьевой материал, используемый для изготовления волокна,
- пропускают расплавленный сырьевой материал через фильеру или фильеры,
- придают сырьевому материалу, пропущенному через фильеры, структуру нити путем пропускания через охлаждающее устройство (4),
- нагревают сырьевой материал выше температуры стеклования и вытягивают его,
- нагревают сырьевой материал выше температуры кристаллизации и вытягивают его,
- вытягивают нагретый сырьевой материал в нить с помощью нагретых валиков (5),
- нагревают подвижным лазерным лучом (L), чтобы повысить степень кристалличности в материале волокна и исправить дефектные места путем нагревания и натяжения,
- вытягивают нити путем пропускания через нагретую камеру (7), чтобы зафиксировать структуру нити,
- получают конечный продукт.
7. Способ изготовления волокна по п.6, отличающийся тем, что обеспечивают равномерное распределение тепла, и дефектное место устраняют при натяжении путем направления лазерного луча (L) на дефектное место в структуре нити с перемещением между двумя нагретыми валиками (5) на стадии вытягивания нитей (F) нагретыми валиками (5).
8. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что лазерный луч направляют на дефектное место в структуре нити с перемещением между нагретыми валиками (5) и нагретой камерой (7), причем обеспечивают равномерное распределение тепла, и дефектное место устраняют путем нагревания и вытягивания, на стадии вытягивания нити (F) между охлаждающим устройством (4) и намоточным устройством (10).
9. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что сырьевой материал поддерживают при температуре в диапазоне 270°С-300°С на стадии пропускания расплавленного сырьевого материала через фильеру или фильеры.
10. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что сырьевой материал нагревают до температуры 80°С и выше с помощью первого валика (5) согласно направлению подачи на стадии нагревания выше температуры стеклования.
11. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что сырьевой материал нагревают до температуры 100°С и выше с помощью второго валика (5) согласно направлению подачи на стадии нагревания выше температуры кристаллизации.
12. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что нагретый сырьевой материал в форме нити нагревают до температуры 200°С и выше с помощью третьего валика (5) согласно направлению подачи.
13. Способ изготовления волокна по п.6 или 7, отличающийся тем, что в предпочтительном варианте осуществления изобретения нагретую камеру (7) нагревают до температуры 200°С и выше на стадии вытягивания нитей путем пропускания через нагретую камеру (7), чтобы зафиксировать структуру нити.
RU2016135056A 2014-02-18 2015-01-12 Система изготовления и способ получения волокна RU2670124C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2014/01912 2014-02-18
TR201401912 2014-02-18
PCT/TR2015/000009 WO2015126338A1 (en) 2014-02-18 2015-01-12 A fiber production system and production method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016135056A RU2016135056A (ru) 2018-03-22
RU2016135056A3 RU2016135056A3 (ru) 2018-08-13
RU2670124C2 true RU2670124C2 (ru) 2018-10-18

Family

ID=53053068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135056A RU2670124C2 (ru) 2014-02-18 2015-01-12 Система изготовления и способ получения волокна

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10300635B2 (ru)
EP (1) EP3107851B1 (ru)
KR (1) KR102297884B1 (ru)
CN (1) CN106164345B (ru)
BR (1) BR112016018912A2 (ru)
LU (1) LU92849B1 (ru)
RU (1) RU2670124C2 (ru)
TR (1) TR201606730T1 (ru)
WO (1) WO2015126338A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016058873A1 (de) * 2014-10-18 2016-04-21 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines multifilen fadens aus einer polyamidschmelze
WO2017210571A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Applied Materials, Inc. Qualification and repair station
WO2018203852A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Kordsa Tekni̇k Teksti̇l Anoni̇m Şi̇rketi̇ A cap ply reinforcement strip for pneumatic tires
WO2019173358A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Corning Incorporated Apparatus and method for controlling substrate thickness
CN110777526A (zh) * 2019-11-28 2020-02-11 北京化工大学 一种碳纤维表面处理装置
DE102020118667A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Hans Weber Maschinenfabrik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verbessern mindestens einer physikalischen Eigenschaft eines extrudierten Kunststoffs
CN112107111B (zh) * 2020-09-15 2022-12-09 浦江中创新材料科技有限公司 刷丝的生产设备
CN113417040B (zh) * 2021-06-23 2023-03-24 江苏开利地毯股份有限公司 一种bcf纤维共混方法及共混装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2073865C1 (ru) * 1993-04-29 1997-02-20 Бармаг АГ Способ контроля движущейся нити
RU2126367C1 (ru) * 1993-03-18 1999-02-20 Ветротекс Франс Способ формирования композитной нити и устройство для осуществления способа
US20060182960A1 (en) * 2003-03-07 2006-08-17 Akihiro Suzuki Oriented sheath core type filament
DE102005062826A1 (de) * 2005-12-27 2007-06-28 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Produktionsüberwachung von Endlosformkörpern wie Filamenten und Filamentbündeln
US20070222104A1 (en) * 2004-02-26 2007-09-27 Akihiro Sukuzi Drawn Biodegradable Micro-Filament

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6497952B1 (en) * 1999-05-31 2002-12-24 Ueda Textile Science Foundation High-strength synthetic fiber and method and apparatus for fabricating the same
JP2006056697A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Toray Ind Inc 合成繊維の製造方法
CN101831719B (zh) * 2010-05-21 2012-05-09 江苏神泰科技发展有限公司 高性能纤维同步辐射原位检测试验机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126367C1 (ru) * 1993-03-18 1999-02-20 Ветротекс Франс Способ формирования композитной нити и устройство для осуществления способа
RU2073865C1 (ru) * 1993-04-29 1997-02-20 Бармаг АГ Способ контроля движущейся нити
US20060182960A1 (en) * 2003-03-07 2006-08-17 Akihiro Suzuki Oriented sheath core type filament
US20070222104A1 (en) * 2004-02-26 2007-09-27 Akihiro Sukuzi Drawn Biodegradable Micro-Filament
DE102005062826A1 (de) * 2005-12-27 2007-06-28 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Produktionsüberwachung von Endlosformkörpern wie Filamenten und Filamentbündeln

Also Published As

Publication number Publication date
CN106164345A (zh) 2016-11-23
US10300635B2 (en) 2019-05-28
BR112016018912A2 (pt) 2018-05-08
KR20160120729A (ko) 2016-10-18
CN106164345B (zh) 2018-04-13
LU92849B1 (en) 2016-02-15
US20170050346A1 (en) 2017-02-23
KR102297884B1 (ko) 2021-09-07
WO2015126338A1 (en) 2015-08-27
EP3107851A1 (en) 2016-12-28
RU2016135056A3 (ru) 2018-08-13
RU2016135056A (ru) 2018-03-22
TR201606730T1 (tr) 2017-03-21
EP3107851B1 (en) 2019-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670124C2 (ru) Система изготовления и способ получения волокна
CN102471935B (zh) 用于引出和拉伸合成丝线的方法和用于实施该方法的装置
KR101626786B1 (ko) 내열성과 저수축성의 인조가발용 원사의 제조장치
US10422052B2 (en) Method of manufacturing high strength synthetic fibers
CN1046321C (zh) 生产聚酯纤维的方法和设备
CN102016138A (zh) 用于熔融纺丝、拉伸和卷绕复丝纱线的方法以及实施这种方法的设备
WO2005083165B1 (ja) 延伸された極細生分解性フィラメント
JP6721781B2 (ja) 高強度繊維製造用の紡糸ノズル装置
JPH07205276A (ja) 合成樹脂製スティックの製造方法及びその装置
KR101858550B1 (ko) 고강도 합성섬유의 제조방법 및 그로부터 제조된 고강도 합성섬유
KR101063593B1 (ko) 가열 및 냉각기구가 결합된 방사기
JP2017531107A (ja) ポリアミド溶融物からマルチフィラメント糸を製造する方法および装置
KR20170079656A (ko) 폴리프로필렌 원사의 제조방법, 폴리올레핀 기반의 복합재 및 그 제조방법
KR102282247B1 (ko) 고강도 폴리에스테르 원사 제조를 위한 장치 및 방법
KR101990229B1 (ko) 저수축성 지방족 폴리아미드 얀의 제조 방법과 제조 장치 및 저수축성 얀
KR101339137B1 (ko) 생분해성 원사 제조장치
JP2008031617A (ja) 生分解性モノフィラメントとその製造方法
JP2006225837A (ja) 配向を向上させた延伸フィラメントの製造手段
EP0691424A2 (en) Method and apparatus for producing stretched yarns
KR101819659B1 (ko) 방사노즐의 국부가열에 의해 생산성이 향상된 합성섬유의 제조방법
KR950002804B1 (ko) 폴리에스테르 섬유의 제조방법
JP5971628B2 (ja) 直径勾配を有する繊維の製造方法及び製造装置
JP6277465B2 (ja) 高速巻取による耐熱性ナノフィラメントウェブヤーンの製造手段
KR20160039794A (ko) 폴리올레핀계 고강력 원사 제조용 스핀드로 방사기
JP2002363820A (ja) 熱可塑性合成樹脂からなるフラットヤーンの製造方法