200492. lajstromszámú szabadalom • Berendezés vegyiszál kábelek folyadékokkal, előnyösen színező folyadékkal való kezelésének intenzifikálására
1 HU 200492 A 2 A találmány tárgya, berendezés vegyiszál kábelek folyadékokkal, előnyösen színező folyadékkal való kezelésének intenzifikálására. A vegyiszál iparban a gyártók gazdaságossági okokból egyre inkább arra törekszenek, hogy az alapanyagtól a készáruig terjedő vertikális folyamat minél nagyobb részét vonják be a nagyüzemi, folytonos rendszerű ipari eljárásokba. így kerül sor arra, hogy a vegyiszál kábeleket előállításuk során nemesítsék, színezzék. Az előállítást, utánkezelést, nemesítést nagyméretű költséges célgépekkel végzik. Ezek mérete, előállításának költsége a kezelések sebességétől, a gyártott termék mennyiségétől és heterogén fázisban lejátszódó folyamatok hatékonyságától függ. Különösen fontos helyet foglalnak el ezen a területen a nedves szálképzéssel készült poliakrilnitril szálak. A gyártás során ma már meghaladják az egyesített kábelek az 1.106 dtex vastagságot. Kézenfekvő volt, hogy a még gélállapotú, nem kérgeseden és ezért nagyon nyitott, reakcióképes kábelt a gyártók nemesítsék, pl. színezéssel. A gélszínezést a 60-as évtizedben az NDK-beli Schwarza vegyiszál üzemben dolgozták ki, de ezzel majdnem egyidejűleg és függetlenül az angliai Courtaulds Ltd. grimsby-i üzemében is megvalósították. Ma már a poliakril (továbbiakban PÁC) szál 16 %-át így színezik és várható, hogy a 80-as évek végéig ez a szám 25 %-ra emelkedik. A gélszínezés, azaz a gélszálon történő nemesítés előnyei nyilvánvalóak, hiszen a gélállapotú szál a száraz és kialakult vegyiszállal szemben még kéregmentes, tehát sokkal nyitottabb és reakcióképesebb. További előnyük, hogy nem kell a szálat színezés előtt újra nedvesíteni, nem kell mégegyszer szárítani, nincs szükség költséges berendezésekre, hanem ezt a műveletet is a vegyiszálgyártó gép végzi. Emiatt nagy a költségmegtakarítás és termelékeny az eljárás. Hátrány viszont, hogy a színezék elszínezheti a vegyiszál gyártás oldószereit és csak rövid idő áll a színezés rendelkezésére (4-5 másodperc). Ezért a szálra gyorsan felhúzó, jól kötődő színezékekre volt szükség. A gélszínezést a kábelgyártás különböző fázisaiban végzik. Gélszínezési eljárást tárgyal a 183.688 számú magyar, a 2.558.735 számú amerikai egyesült államokbeli, a 3.026.948 számú német szövetségi köztársaságbeli, és a 273.296 számú német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás. Mindegyik eljárásban közös vonás, hogy a szálképzést követően és a szárítás előtt végzik a színezést a nyújtás előtt vagy után. Az irodalomból ismert eljárásoknál az egyik alapvető probléma, hogy a rövid színezési idő és az ehhez alkalmazkodó, a szálra rendkívül gyorsan felhúzó színezékek következtében a színes kábel mikroegalitása nem megfelelő, azaz keresztirányban a színezés egyenetlen, sőt a kész kábel színezetlen szálkötegeket is tartalmazhat. Az irodalomban sokféle eljárást ismertetnek ennek a hátránynak a megszüntetésére. A 8.225.076 számú olasz szabadalmi leírásban a színezőfürdőnek gyors, váltakozó irányú áramoltatásával próbálkoznak. A leírás szerint a fürdő áramlásának mértéke legalább 4 cm-Vsec/cm2 kábelfelület. Ez a módszer azonban nagyon energiaigényes, bonyolult berendezést igényel. További megoldások szerint a kezelendő vegyiszál kábelt hengerpárok segítségével többször kiemelik, illetve újra a fürdőbe vezetik, miközben a kád fölött a kezelőfolyadékkal erős sugárban locsolják. Egy másik lehetőség, hogy bordázott felületű, mechanikusan rezegtetett hengerekkel mozgatják a kábelt, vagy perforált, belülről elszívással rendelkező hengerek segítségével a flottát átszívatják a kábeleken. Az eddig alkalmazott megoldások nem voltak kellően hatásosak és emiatt nem is terjedtek el. Célul tűztük ki olyan berendezés kidolgozását, amely a fenti hátrányokat kiküszöböli. A találmányt képező berendezés kidolgozásához az a felismerés vezetett, hogy a vastag vegyiszál kábel azért nem színezhető egyenletesen, mert a sokezer összetapadt elemi szál közé a színezés adott körülményei között a színező oldat nem képes behatolni. Ha azonban a szálkötegeket alkalmas berendezéssel mechanikusan meg tudjuk bontani, fel tudjuk lazítani, akkor a létrejött elemi szálak a színező fürdőben már egyenletesen színezhetők. Ha a színezőfürdőben haladó gélállapotú vegyiszál kábel összetapadt kötegein áthúzzuk az ujjúnkat, tehát a teljes kábel szélességében egymás után keresztben megmozgatjuk az elemi szálakat, a mozgatás idejére az érintett szakaszon megszűnik a szemmel jól látható színezésbeli egyenetlenség, a színezékfelvétel egyenletes és intenzívebb lesz. Tovább javul a helyzet, ha az elemi szálak mozgatását oda és vissza irányban is megtesszük. A kábel érintésnek ugyanakkor kímélő jellegűnek kell lennie, és nem vezethet elemi szál szakadásához. A találmány szerinti berendezés ezen a felismerésen alapul és kiviteli alakjai utánozzák azt a mozgást, amit a kéz ujjainak a szálkábelen való keresztbe húzásánál végzünk. A találmány szerinti berendezést az jellemzi, hogy egy függőleges irányban mozgatható forgató tengelye, egy ehhez erősített, a vegyiszál kábelek felett elhelyezkedő, ezek haladási irányára merőleges forgási tengelyű tárcsája, és ennek kerületéhez illeszkedő lyuggatott, fogazott koszorúja van. A találmány egyik másik változata függőleges és oldalirányban is mozgatható tengellyel és ehhez erősített lyuggatott és fogazott lemezzel rendelkezik. Adott esetben a berendezés egy lyuggatott fogazott lemezpárból áll, mikoris a tengelyekhez erősített lemezek egymással ellentétes irányban mozognak. A találmány szerinti berendezés - az összetapadt szálakat átfésülő emberi kéz ujjainak megfelelően - keresztirányban, adott esetben oda-vissza megmozgatja a szálakat. Ennek a megmozgatásnak azonban olyan kímélő jellegűnek kell lennie, hogy a szálak ne szakadjanak el. Az összetapadt szálak fellazítása, illetve különválasztása, valamint a folyadékfürdő a berendezés által történő keverése, lehetővé teszi, hogy a szálak színezékfelvétele és így színezése is egyenletes legyen. A találmány szerinti berendezéssel azonban nem csupán a vegyiszál kábelek egyenletes színezése oldható meg, hanem alkalmazásával egyéb folyadékkal való kezelés is intenzifikálható. így a mosás, a preparálás, az írezés, a fehérítés, a nemesítő kikészítés művelete is a megfelelő összetételű folyadékfürdőben intenzívebbé tehető a találmány szerinti berendezés használatával. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
