185905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliamid-6 fonalak stabilizálására
1 185 905 2 A találmány tárgya eljárás poliamid 6 folytonos szálak (selymek) stabilizálására. Mint ismeretes poii-kapronamid (nylon 6) folytonos szálak jó gyártási hozammal és jó minőségben állíthatók elő - mint azt H. Klare „Syntetische Fasern aus Polyamiden” című könyvének 240. és azt követő, valamint 314. és azt követő oldalain leírja - két, térben és időben egymástól elválasztott műveleti lépésben, a szálképzéssel, melynél a lehúzási sebesség például 900 m/perc és 1200 m/perc közötti, a nyújtvacérnázással vagy nyújtvacsévéléssel, melynek munkasebessége például 700 m/perc és 1000 m/perc közötti. Ennek az eljárásnak a kivitelezéséhez azonban sok munkaerő és berendezés szükséges, ezen felül a jó szálminőség eléréshez a munkaterméket klimatizálni kell, amely lényeges költségeket jelent. Nyújtott poli-kapronamid folytonos szálakat úgy is előállítanak, hogy mindkét műveleti lépést, a szálképzést és a nyújtást úgynevezett szálképzés közbeni nyújtó- illetve nagysebességű szálképzés közbeni nyújtóberendezésben egyidejűleg hajtják végre. Az elsőként említett eljárásban a mintegy 1000 m/perc sebességgel előállított szálat egy következő nagysebességű nyújtóberendezésben a háromötszörösére nyújtják úgy, hogy végsebessége 3000 m/perc és 4000 m/perc közötti lesz. A nagysebességű eljárásnál az előállított szál már mintegy 3000-4500 m/perc sebességgel rendelkezik, aminek következtében már nagymértékben orientált. A szál ezt követően nagysebességű nyújtóberendezésbe kerül, amelyben a megfelelően nyújtott szál előállításához szükséges, még hátramaradó 1 : 1,1 és 1 : 1,8 közötti nyújtás kerül megvalósításra. A nyújtó és a felcsévélő berendezés között a szál általában sűrített levegővel üzemelő szálkuszáló (fonalzáró) berendezésen halad át, amely a finom folytonos szálak továbbfeldolgozásához általában szükséges fonalzárást valósítja meg. A folyamatos, szálképzéssel egyidejűleg nyújtó eljárás kétségtelenül előnyöket mutat fel a szokásos kétlépéses eljárással szemben. Míg azonban a szokásos eljárásnál a textilipari folyamatos szálak hőkezelése nem szükséges, az egylépéses szálképzés közben nyújtó eljárásban - mint az az 574 507 számú svájci szabadalmi leírásból is megismerhető - hőkezelés nélkül nem állítható elő tetszőleges nagyságú cséve. A gyakorlatban ezért úgy járnak el, hogy selyemfonalnál vagy fonalkötegnél egyaránt mind a nyújtógalettát, mind a szálhúzógalettát fütik és ezután gyakran hideg relaxáló galettát is alkalmaznak. Különösen azonban a nagy finomságú (kis lineáris sűrűségű) folytonos szálak előállításának gazdaságossága csökken azáltal, hogy ezek megfelelő minőségének és a minőség állandóságának biztosításához rendkívül költséges és ugyanakkor meghibásodásra hajlamos - például belső gőzköpennyel és költséges mérő- és szabályozóberendezéssel felszerelt - fűtőgaletták szükségesek. A találmány feladatául tűztük ki, hogy a szálak stabilizáláshoz eddig használt gazdaságtalan és meghibásodásra hajlamos fűtőgalettákat megfelelő, gazdaságosan üzemelő berendezés alkalmazásával fűtetlen galettákra cseréljük ki. Azt tapasztaltuk, hogy ez a feladat úgy oldható meg, ha a folytonos szálakat a nyújtóberendezés után vízgőzzel vagy forró levegővel vagy valamilyen más forró gázzal kuszáljuk (akkor, ha az 1. igénypontnak megfelelően járunk el). Forró gázként legtöbbször vízgőzt alkalmazunk. A vízgőz nyomása 1,1-7 bar, előnyösen 1,5-6 bar. Egyéb megfelelő forró gázok a forró levegő és a forró nitrogén. A forró gázt előnyösen egy vagy több fúvókából juttatjuk a selyemre. A hőkezelés célját szolgáló fúvókákat előnyösen szálkuszáló kamrákként vagy szálkuszáló fúvókákként képezzük ki. Különösen előnyös, ha a forró gázzal való stabilizáláshoz a hőkezelő és szálkuszáló fúvókákat kombináltan alkalmazzuk. A multifilament folytonos szálaknak a nyújtás utáni, fenti módon forró gázzal végzett kuszálása (fonalzárása) meglepő módon számos előnyt mutat fel a teljesen analóg módon végrehajtott eljáráshoz képest, amely szerint a szálkuszálást a nyújtás előtt vagy után normál sűrített levegővel végzik. A szokásos például 6 bar nyomású sűrített levegő alkalmazásával végrehajtott eljárásban csak akkor kapunk megfelelő cséve felépítést, ha a nyújtásnál alkalmazott nyújtógalettát egyidejűleg 130 °C hőmérsékletre fűtjük fel. A találmány szerinti eljárásban ezzel szemben megfelelő cséve felépítést kapunk akkor is, ha a nyújtógaletta fűtését kikapcsoljuk és a galetta felülete szobahőmérsékletű. A találmány szerinti eljárásnak az ismert fűtött galettával üzemelő eljárással szembeni előnyei nyilvánvalóak. A fűtetlen nyújtógaletták alkalmazásával lényegesen csökkennek a szálkuszálással zárt selymek előállításának beruházási költségei, mivel a hőkezeléshez nem szükséges külön berendezés. A fűtetlen nyújtóberendezések kisebb tömege révén a nyújtógaletta-meghajtómotorok áramellátásához kisebb áramátalakítók alkalmazhatók. A berendezés üzemeltetésénél további megtakarítások érhetők el, így például 1 kg folytonos szál előállításánál a hőkezeléshez a két eljárásban a következőkben megadott mennyiségű energia szükséges:- az ismert, fütött nyújtógalettát alkalmazó eljárás - 3,2 kW/kg szál,- a találmány szerinti, gőzzel történő kuszálással üzemelő eljárás - 0,95 kg vízgőz, azaz 0,5 kW/kg szál. A találmány szerinti eljárást értelemszerűen alkalmazhatjuk más nyersanyagokból készült folytonos szálak előállítására, valamint többlépéses, folyamatos szálképző-nyújtó eljárásban is. A szál kezelőtérben való tartózkodásának növelésére a szálkuszáló (fonalzáró) berendezést stabilizáló kamrával-kombinálhatjuk. A szálkuszáló berendezés lehet a stabilizáló kamra előtt vagy után vagy el lehet benne helyezve. A kezelőgázt a folytonos szállal azonos irányban vagy ellenáramban is bevezethetjük. Amennyiben a fonalzárás nem szükséges, a szálkuszáló berendezést kikapcsolhatjuk és a kezelést csak a stabilizáló kamrával végezzük. Ahol száraz meleg alkalmazása célszerű, ott vízgőz helyett forró levegőt, vagy forró gázt, például nitrogént alkalmazunk. Kombinálhatjuk a vízgőzt forró levegővel vagy forró gázzal is. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
