175628. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta 3-metoxi-4-(4'-aminobenzolszulfonamido)- 1,2,5- tiadiazol előállítására
3 175628 4 ma még nem érik el, de a filament fonalaknál a fejlődés ebben az irányban halad. Más a helyzet a vágottszálaknál. Ezeknél a nyújtást vastag kábelben végzik és a nyújtott szál sebessége a 150 m/perc értéket általában nem haladja meg. Itt a szálképzés és a nyújtás összekapcsolásához a szálképzés módját kell megváltoztatni, mivel a nyújtógépek sebességét nem sikerült jelentősebben növelni. Ez oly módon történik, hogy a kapott kábel össztitere és a nyújtatlan szál sebessége megfelel a nyújtógépek kívánalmainak. Ezek a kialakult eljárások a nyújtási aránynak megfelelően 30—40 m/perc maximális szálképzési sebességgel dolgoznak. A módszer a viszonylag kis sebesség miatt nagyszámú elemi szál párhuzamos képzését teszi szükségessé azért, hogy gazdaságosan lehessen vágottszálat termelni. Az eddig ismert ilyen rövidített vagy integrált szálképző eljárások a szálak lehűtésére gyakorlatilag kizárólag levegőt használnak. Ennek két jelentős hátránya van: — igen nagy számú elemi szál esetében a levegő már nem képes a kellő sebességű hőelvonásra, Így a lehetséges 30—40 m/perc szálképzési sebességet nem lehet elérni és meg kell elégedni 7—10 m/perc sebességgel, különben az összetapadt szálak száma erősen emelkedik ; — szintén a rossz hőátadási lehetőségek miatt ezek az eljárások gyakorlatilag nem alkalmasak a mintegy 40—70 dtex-értéknél durvább titerű elemi szálak előállítására, ahol 1 dtex 10 km hosszú szál g-ban kifejezett súlya. E hátrányok elkerülésére más módszereket dolgoztak ki. Kis számú, pl. legfeljebb húsz elemi szál esetében alkalmazható az 1 297 289 sz. angol szabadalomban leírt hűtöhenger, mely a szálakkal érintkezve vonja el a hőt. Hátránya az, hogy nagyobb mennyiségű, pl. több száz elemi szál esetén már nem alkalmazható. A műanyag huzalok ill. zsinórok előállításánál a hűtéshez vizes fürdőt alkalmaznak, pl. a 102 732 sz. NDK és az 511 294 sz. svájci szabadalmi leírások szerint. Az így előállított huzalok minimális vastagsága 0 0,08 mm. Ez a vastagság kb. 100—120 dtex elemi szál finomságának felel meg a polimer sűrűségtől függően, tehát messze meghaladja a textilipari célokra általánosan használt 1—17 dtex, illetve a bizonyos speciális célokra alkalmazott durvább, 20—80 dtex finomsági tartományt. Az elemi szálak finomságát az 508 741 sz. svájci szabadalmi leírás szerint azzal fokozzák, hogy egyrészt a hűtőfolyadék felszínét közelítik a szálképzőlaphoz és a légrés maximális értékét 25 mm-ben határozzák meg, másrészt a hűtőfolyadék felületi feszültségét, vagyis a levegőhöz mért határfelületi feszültségét csökkentik. Az ismert megoldás hátránya az, hogy ezek révén sem lehet a finomságot 28,9 dtex alá csökkenteni. A találmány feladata olyan eljárás és berendezés kidolgozása, mellyel a textilipari célokra alkalmas finomságú szintetikus szálakat lehet nagy teljesítménnyel előállítani. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy az olvadéknak a szálképzőlapból való kilépési pontja és a hűtőfolyadékkal való érintkezési pontja közötti távolságot (y) legfeljebb y=50x+50 mm értékre állítjuk be, ahol x a szálképzőlap furatainak névleges, milliméterben kifejezett távolsága, a hűtőfolyadék és az olvadéksugár közötti határfelületi feszültséget pedig a 20 °C hőmérsékletű desztillált víz és az adott olvadéksugár között mérhető névleges határfelületi feszültség alá csökkentjük és 2—100 dtex finomságú nyújtatlan szálakat állítunk elő, melyeket ezután célszerűen önmagában ismert módon nyújtunk. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a nedvesítési viszonyokat, vagyis esetünkben a szálaknak hűtőfolyadékba történő belépési körülményeit elsősorban nem a hűtőfolyadék felületi feszültsége határozza meg. Ismeretes, hogy a szilárd testek, vagy egymással nem elegyedő folyadékok nedvesítését a rendszerben fellépő határfelületi feszültségek szabják meg. Egyensúlyi esetben a szilárd felületen elhelyezkedő folyadékcseppre a következő egyenlet írható fel : ®S5inax^sf"^^fg ' COS a ahol <Tsg : a szilárd — gáz határfelületi feszültség crsf: a szilárd — folyadék határfelületi feszültség ofg: a folyadék — gáz határfelületi feszültség, másnéven felületi feszültség a: a csepp pereméhez húzott érintő és szilárd felület által bezárt szög, az ún. peremszög. A peremszög értéke 0°—180° tartományban, ennek megfelelően cosinusa a (+)—(—1) tartományban változhat a tökéletes nedvesítés, illetve a nem nedvesítés határai között. Az előző egyenletből kifejezett egyenlet diszkussziójából látható, hogy ha — l<cosa<0, akkor ha cosa=0, akkor o,cg=osf végül, ha 0<cosa«=l, akkor <7sg>o,sf A fentiekből világos, hogy a nedvesítés viszonyaira elsősorban a szilárd — gáz, illetve a szilárd — folyadék határfelületi feszültségeknek van domináló hatásuk, cos a előjelét, tehát a nedvesítés mértékét főleg ezek viszonya szabja meg. A cos a nagyságát a a[g, a folyadék — gáz határfelületi feszültség, rövid nevén a felületi feszültség csak kevéssé módosítja. A találmány szerinti berendezés lényege az, hogy a hűtőfolyadéktartály egy emelőszerkezeten van elrendezve. A hűtőfolyadék sokkal nagyobb hőkapacitással, s így egyenletesebb hőmérséklettel rendelkezik, mint az eddig a hűtésre használt áramló gázok. Ez biztosítja a szálszerkezet egyenletességét és a szálak homogén mechanikai tulajdonságait. Ennek jelentősége elsősorban filament fonalak előállításánál mutatkozik meg, ahol a szórási értékek minden száltulajdonságnál igen kedvezően alakulnak. A gyors lehűtés kedvezően befolyásolja a szálak szerkezetét, illetve a fürdő hőmérsékletének változtatásával beállíthatók a felhasználási céloknak legjobban megfelelő száltulajdonságok. Az eljárás sokféle lehetőséget nyújt speciális száltípusok előállítására is, így pl. a vágottszálgyártásnál nagy terjedelmességű ún. hochbausch fonal gyártásra alkalmas kábel úgy állítható elő, hogy az extruder szálképzőalapjából kilépő szálak egyik részét egy Tj hőmérsékletű hűtőfolyadékkal, másik részét pedig egy másik T2 hőmérsékletű hűtőfolyadékkal hűtjük, ahol a fürdők hőmérsékletének különbsége célszerűen legalább 50 °C. A kapott fél-kábeleket összevezetjük, együtt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
