Спосіб гофрування джгутів з поліефірних волокон полягає в тому, що палять при термообробці перед гофрированием і після гофрування теплоносієм. Термообробку джгута проводять перегрітою парою під тиском 6-22 кг / см 2 з температурою 130-210 ° С і після гофрування насиченою парою під тиском 1-6 кг / см 2. Новим є також те, що теплоносій рівномірно подають на всі волокна джгута, утворюють на них конденсат і рівномірно нагрівають все волокна. Пристрій для гофрування джгута з поліефірних волокон містить термокамеру, що примикає до живильних роликам пристрою, що має канал для проходу джгута і канали для проходу перегрітої пари, розташовані в корпусі і відкидний кришці термокамери. Висота каналу для проходу джгута більше товщини джгута в 3-15 разів; довжина каналу для проходу теплоносія більше висоти каналу не менше, ніж в 10-50 разів, кут нахилу каналу до осі каналу термокамери дорівнює 30-65 °, а вершина кута звернена до живильних роликам; вісь шарніра відкидний кришки примикає до живильних роликам і розташована по осі каналу термокамери, а найближчий до осі шарніра канал для проходу теплоносія розташований від осі шарніра на відстань, що не більшому п'ятнадцятикратне товщини джгута. 2 С.І. 1 з.п. ф-ли, 1 мул.
Винахід відноситься до промисловості виробництва хімічних волокон, а саме до гофрування поліефірних волокон.
Відомі способи і пристрої для гофрування джгутів хімічних волокон, згідно з якими джгут перед гофрированием нагрівають в термокамері, що має канал для проходу джгута і канали для подачі теплоносія, наприклад насиченого або перегрітої пари, ущільнюють джгут в затиску живлять роликів, утворюють на ньому ізвіткі, напресовують їх в канал прес-камери і в міру просування джгута в прес-камері стабілізують звивистість. Термокамери відомих Гофрувальні машин мають кришки, що відкриваються в площині, перпендикулярній до площини рухається джгута.
Відомий спосіб додання звивистості джгута хімічних ниток, обраний в якості прототипу, що полягає в тому, що палять проводять через камеру зволоження, де його обробляють насиченою або перегрітою парою і гофрують його набиванням парою живлять роликів в прес-камеру. Потім рухається по прес-камері спресовану масу ниток продувають потоками стиснутого повітря, нагрітого до 120-300 о С, що подається з отворів в одній з двох колодок, що утворюють прес-камеру, і відсмоктують відпрацьований зволожене повітря через отвори, розташовані в іншій колодці.
Недоліком відомих способів і пристроїв є те, що вони при гофрування джгута з поліефірних волокон не забезпечують рівномірного нагрівання джгута, що рухається в термокамері з високою швидкістю, так як при цьому зовнішні волокна нагріваються до температури більш високою, ніж волокна, розташовані всередині джгута. Це призводить до нерівномірного жорсткості волокон і, як наслідок, до нерівномірного звивистості, що знижує прядильні якості поліефірного волокна.
Недоліком прототипу є те, що до гофрування застосовується пар, а в прес-камері - гарячий стиснене повітря. Застосування різних видів теплоносія в одному технологічному процесі - не економічно. Недоліком прототипу є також стабілізація звивистості в прес-камері гарячим повітрям, що менш ефективно, ніж стабілізація насиченою або перегрітою парою, що володіє більшою проникаючою і теплопередающей здатністю, ніж гаряче повітря. Подача теплоносія на спресований шар поліефірного джгута в прес-камері з боку тільки однієї з колодок прес-камери не дозволяють рівномірно нагріти волокна по всьому перетину шару. Це призводить до нерівномірного усадки волокон, і, як наслідок, до нерівномірності звивистості і появи частки волокон з меншою стійкістю звивистості, що знижує прядильні якості волокна.
Ні прототип, ні існуючі способи гофрування не передбачають подачі перегрітої пари на джгут з поліефірного волокна до його гофрування в такому пристрої, яке забезпечувало б рівномірний і швидке прогрівання джгута по всьому його перетину. Тому при необхідності збільшення інтенсивності звивистості зростання напружень в волокнах не компенсується зниженням їх жорсткості за рахунок нагрівання, втрати міцності в волокнах зростають, що також знижує їх прядильную здатність.
Таким чином, зазначені способи і прототип не забезпечують отримання високоякісного поліефірного волокна.
Метою винаходу є поліпшення якості продукту шляхом підвищення кількості ізвітков на одиницю довжини волокна, підвищення рівномірності і стійкості звивистості поліефірного волокна.
Поставлена мета досягається тим, що в способі гофрування джгута з поліефірних волокон, що характеризується подачею джгута, обробкою його перегрітою або насиченою парою, ущільненням в жалі живлять роликів, напрессовиваніем і стабілізацією ізвітков, обробку джгута перегрітою парою виробляють під тиском 6-22 кг / см 2 і при температурі 130-210 о С, при цьому остання перевищує температуру джгута при подачі. Як варіант термообробку при напрессовиваніі і стабілізації звивистості здійснюють насиченою парою під тиском 1-6 кг / см 2.
Пристрій для здійснення запропонованого способу містить камеру обробки джгута перегрітою парою, що має канал для проходу джгута і канали для подачі перегрітої пари, що живлять ролики, що примикає до них прес-камеру з каналами для просування извитого джгута і подачі теплоносія. Камера обробки джгута перегрітою парою має відкидну кришку, шарнірно закріплену на осі, що примикає до живильних роликам. Канали для подачі перегрітої пари виконані і в кришці, і в корпусі камери похилими в сторону живлять роликів під кутом 30-65о до осі каналу для проходу джгута, причому довжина кожного каналу для подачі перегрітої пари перевищує його висоту в перерізі в 10-50 разів, при цьому відстань від найближчого каналу для подачі перегрітої пари, виконаного в відкидний кришці до осі шарніра, не перевищує п'ятнадцятикратне відстань між робочими поверхнями живлять роликів.
Суть винаходу полягає в наступному.
Теплоносій з заявленими параметрами подається на джгут і, маючи велику кінетичну енергію, проникає в глиб джгута до його гофрування, а також в глиб спессованного шару в прес-камері, завдяки чому при термообробці кожне волокно. Поскульку температура теплоносія вище температури термообробних волокон, він конденсується на кожному волокні, охолоджуючись при цьому до температури, близької до 100 ° С, що забезпечує швидке і рівномірне нагрівання кожного волокна. Безперервність термообробки стабільно підтримує температуру конденсату і волокон близькою до 100 о С. При цій температурі знижується жорсткість волокон. Це дозволяє збільшувати кількість ізвітков на одиницю довжини волокна за допомогою гофрування з попередньою термообробкою без збільшення втрати міцності волокна.
Рівномірне нагрівання волокон до гофрування сприяє також підвищенню рівномірності звивистості внаслідок підвищення стабільності структури спресованого шару волокна в прес-камері.
Подача перегрітого або насиченої пари з заявленими параметрами в прес-камеру на кожне волокно забезпечує стабільність і рівномірність підтримки температури волокон близькою до 100 о С протягом усього часу їх перебування в прес-камері. Це полегшує і прискорює релаксаційні процеси в волокнах, стабілізує усадку волокон і сприяє підвищенню рівномірності і стійкості звивистості.
Заявляються технічні рішення відрізняються від прототипу тим, що до гофрування волокон здійснюють їх термообробку перегрітою парою під тиском 6-22 кг / см 2 з температурою пари 130-210 о С; в прес-камері волокна при термообробці або перегрітою парою під тиском 6-22 кг / см 2 і з температурою 130-210 о С, або насиченою парою під тиском 1-6 кг / см 2; при термообробці утворюють конденсат на кожному волокні і рівномірно нагрівають все волокна до температури, близької до 100 ° С; в камері для обробки джгута перегрітою парою виконані канали для подачі теплоносія, довжина яких більше їх висоти не менше, ніж в 10-50 разів, а кут нахилу цих каналів виконаний рівним 30-65 о к осі каналу для проходу джгута, вершина кута направлена до годує роликам; найближчий до осі відкидний кришки канал для подачі теплоносія розташований від осі шарніра відкидний кришки на відстані не більше п'ятнадцятикратного відстані між робочими поверхнями живлять роликів, а вісь шарніра відкидний кришки розташована по осі каналу для проходу джгута.
На кресленні показано пропонований пристрій.
Пристрій складається з камери 1 обробки джгута перегрітою парою, що має канал 2 для проходу джгута, утворений корпусом 3 і відкидною кришкою 4, встановленої на корпусі за допомогою шарніра 5. Корпус і відкидна кришка мають канали 6 для подачі теплоносія. Камера 1 примикає до живильних роликам 7. Ось шарніра відкидний кришки розташована по осі каналу для проходу джгута у живлять роликів. Канали 6 нахилені під кутом до осі каналу для проходу джгута. Ось каналу для проходу джгута збігається з віссю прес-камери 8. Прес-камера 8 складається з верхньої 9 і нижньої 10 плит. У плитах розташовані канали 11 для подачі теплоносія в прес-камеру.
Пристрій працює наступним чином.
Палять з поліефірних волокон, який має товщину h, проводять живлять роликами 7 по осі каналу 2 камери 1. Через канали 6 на джгут під тиском подаються потоки перегрітої пари, який проникає вглиб джгута, омиває кожне волокно і оскільки волокна мають температуру нижче 100 о С, утворюють конденсат з температурою, близькою до 100 о с, завдяки чому кожне волокно рівномірно нагрівається до температури, близької до 100 о С. При цьому жорсткість волокон знижується і можна за рахунок цього збільшити кількість ізвітков на одиницю довжини волокна. При просуванні гофрованого джгута в прес-камері 8 формується спресований шар волокна, на який з обох сторін подаються під тиском потоки перегрітого або насиченої пари, який проникає вглиб спессованного шару волокна. У прес-камері теплоносій контактує з конденсатом, утвореним на волокнах до гофрування, і підтримує температуру волокон, близькою до 100 о С, що прискорює релаксацію волокон і забезпечує більш рівномірне осідання кожного волокна і підвищення стійкості звивистості. Завдяки цьому ж, спресований шар волокна стає більш рівномірним по щільності, протитиск його стабілізується, зменшується пульсація вершини шару, на яку спирається джгут при виході з жала живлять роликів 7, що підвищує рівномірність звивистості.
Перегрітий пар подається під тиском 6-22 кг / см 2 з температурою 130-210 о С. При тиску пари нижче 6 кг / см 2. як показали експерименти, не забезпечується необхідна кінетична енергія пара, а при тиску вище 22 кг / см 2 утруднена експлуатація обладнання, що недоцільно.
Як показали експерименти, при температурі пара нижче 130 о С не забезпечується нагрівання всіх волокон через тепловтрат в камері обробки джгута перегрітою парою, а при температурі пара вище 210 о С можлива часткова деструкція волокна, що неприпустимо.
Насичена пара подається під тиском 1-6 кг / см 2. Як показали експерименти, при тиску пари нижче 1 кг / см 2 не забезпечується необхідна проникаюча здатність теплоносія, що знижує ефективність термостабілізації звивистості. При тиску пари вище 6 кг / см 2 зростають експлуатаційні витрати, що недоцільно.
У камері обробки джгута перегрітою парою довжина кожного каналу для подачі теплоносія більше його висоти не менше, ніж в 10-50 разів. Перевищення зазначеного верхньої межі недоцільно з конструктивних міркувань, так як важко свердління каналу. Зниження нижньої межі, як показали експерименти, не забезпечує збереження швидкості струменя теплоносія і знижує її проникаючу здатність і ефективність нагрівання волокон. Кут нахилу кожного каналу для подачі теплоносія до осі каналу для проходу джгута дорівнює 30-65 о. Як показали експерименти, при куті нахилу, меншому 30 о. збільшується довжина шляху теплоносія і знижується ефективність термообробки, а при збільшенні кута нахилу більше 65 о частину теплоносія викидається з камери в напрямку проти ходу джгута, що недоцільно, тому що ускладнює експлуатацію. Канал для подачі теплоносія в відкидний кришці камери обробки джгута перегрітою парою, найближчий до осі шарніра відкидний кришки, розташований від осі шарніра на відстані не більше п'ятнадцятикратного відстані між робочими поверхнями живлять роликів, так як при більшій відстані при відкиданні кришки збільшується довжина шляху струменя теплоносія і знижується ефективність термообробки джгута.
Пропоновані спосіб і пристрій були реалізовані при реконструкції Гофрувальні машини, встановленої в складі потокової лінії для виробництва поліефірного волокна на ПСВ-3 Могильовського ПО "Хімволокно". При цьому відповідно до винаходом камера обробки джгута перегрітою парою мала довжину каналу для подачі перегрітої пари, що дорівнює 4 мм, що більше висоти каналу в 20 разів, і знаходиться в заявлених межах, рівних 10-50 разів. Кут нахилу каналу для подачі перегрітої пари до осі каналу для проходу джгута дорівнював 45 о. що знаходиться в заявлених межах, рівних 30-65 о. Ось шарніра відкидний кришки камери обробки джгута перегрітою парою була розташована близько живлять роликів по осі камери, а відстань від осі шарніра до найближчого до неї каналу для подачі теплоносія, розташованого в відкидний кришці камери, склало 13 мм, що менше п'ятнадцятикратного відстані між робочими поверхнями живлять роликів, рівного 20 мм. Перегрітий пар подавався на джгут до гофрування і в прес-камеру під тиском 18 кг / см 2 і з температурою 170 о С. Випробовувалася також подача перегрітої пари на джгут до гофрування під тиском 18 кг / см 2 і подача насиченої пари в прес-камеру під тиском 4 кг / см 2. що знаходиться в заявлених межах значень цих параметрів. Отримано дослідні партії волокна в кількості до 10 т, які за своїми якісними показниками відповідали нормам діючих ТУ на волокно, крім кількості ізвітков на одиницю довжини волокна, рівномірності звивистості і стійкості звивистості, які були вище показників виробничого волокна. Згідно з лабораторними даними кількість ізвітков склало до 8 на 1 см (зазвичай 3-5), стійкість звивистості склала до 75% проти звичайних 60-70%, рівномірність звивистості стала більшою (параметр не нормується). Розташування осі шарніра відкидний кришки камери обробки джгута перегрітою парою і наближення каналу для подачі теплоносія до осі відкидний кришки забезпечили термообробку джгута під час його заправки, що дозволило зберегти необхідну якість джгута.
1. Спосіб гофрування джгута з поліефірних волокон, що характеризується подачею джгута, обробкою його перегрітою парою, ущільненням в жалі живлять роликів, напрессовиваніем і стабілізацією ізвітков, що відрізняється тим, що, з метою поліпшення якості продукту, обробку джгута перегрітою парою проводять під тиском 6 - 22 кг / см 2 при температурі 130 - 210 o С, при цьому остання перевищує температуру джгута при подачі.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що з метою економічності, напрессовиваніе і стабілізацію здійснюють насиченою парою під тиском 1 - 6 кг / см 2.
3. Пристрій для гофрування джгута з поліефірних волокон, що містить камеру обробки джгута перегрітою парою, що має канал для проходу джгута і канали для подачі перегрітої пари, що живлять ролики, що примикає до них прес-камеру з каналами для просування извитого джгута і подачі теплоносія, що відрізняється тим , що, з метою поліпшення експлуатаційних властивостей при одночасному підвищенні якості продукту, камера обробки джгута перегрітою парою має відкидну кришку, шарнірно закріплену на осі, що примикає до живильних роликам, при це м канали для подачі перегрітої пари виконані в кришці і в корпусі камери похилими в сторону живлять роликів під кутом 30 - 65 o до осі каналу для проходу джгута, причому довжина кожного каналу перевищує його висоту в перерізі в 10 - 50 разів, при цьому відстань від найближчого каналу для подачі перегрітої пари, виконаного в відкидний кришці, до осі шарніра не перевищує п'ятнадцятикратне відстань між робочими поверхнями живлять роликів.