Способ получения полимерных волокон для нетканого материала и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК D01H1/125 D04H3/00 

11 Изобретение относится к получению полимерных волокон, применяемых для производства нетканого материала. Известен способ получения полимерных волокон для нетканого материа , при котором волокна через капилляры вытягивают из раствора полимера внешним электрическим полем с последующей укладкой их на приемное место, и известно устройство для осуществления этого способа, содержащее камеру с установленными в ней электродами, один из которых вьшалнен в виде электрода-коллектора с капиллярами lj . Однако в известных решениях наблюдается повышенная обрывность и н однородность волокон по толщине из-за неоднородной напряженности ; электрического поля, что ухудшает качество, получаемых волокон, их неоднородность по толщине и ограничивает производительность устройства. Цель изобретения - повышение качества волокон за счет снижения их обрывности и повышения однородности волокон по толщине приодновременно повьш1еиии производительности. Цель достигается тем, что согласно способу получения полимерных волоко для нетканого материала, при которо волокна через капилляры В з1тягива1от из раствора полимера внешним электрическим полем с последующей 5кладк их на приемное место,вытягивание прово.дят однородным по напряженностиэлектрическим полем, причем напряже носгь поля выбирают в пределах 312 кВ/см, При этом.в устройстве для осуществления способа, содержащем с установленнымЕ-1 в ней электродами, один из которых вьиолнен в виде эл.е рода-коллектора с капиллярами, другой электрод выполнен в виде перфорированной пластины и фланца из диэлектрического материала, на которо смонтирована пластина, при этом пластина установлена под электродом коллектором с возможностью перемеще ния по отношению к пocлeднe ry, причем отверстия перфорации пластины соосны капиллярам электрода коллект На фиг. 1 изображено устройство общий вид; на фиг. 2 - узел Т на . фиг. 1. 2 Устройство содержит камеру 1 с установленными в ней электрод-кол лектором 2, в котором размещены фильеры 3 в виде капилляров Д1 Электрического фланца 4 с патрубком 5 для подачи воздуха, насыщенного парами растворител р,, электрода в виде перфорированной пластины 6, смонтированной на фланце с возможностью перемещения, а отверстия 7 перфорацщ пластины соосны капиллярам электродаколлектора, крьшкой 8. со штуцером 9 для подачи полимерного раствора и механизма 10 перемещения пластины. Фиэтьера 3 выполнена в врще капилляра 11, впаянного во втулку 12, которая посредством резьбового соединения и прокладки 13 установлена в электродколлектор. Устройство работает следу5ощпм об-, разом. Раствор полимера через штудер 9 поступает во внутреннюю полость электрод-коллектора 2, через капилляры 1 1 и фильерь; 3 выдавливается в камеру 1. Капли раствора полимера отрываются от капилляров фильер и через оаверстия 7 падают вниз под деГгствием веса. Благодаря кольцевому зазору между капилляром фильеры и электродколлектором капли не растекаются по поверхности последнего. При подаче на электроды высокого напрял епия капли раствора полимера вытягиваются в тонкие струи, которые с большой скоростью проскакив ают через отверстия 7 электрода-пластины 6. Двигаясь, струи полимера высьхают, образуя волокна, которые у1сладь Вйютс5г на приемное месте. Посредством механизма перемещения пластины 6 производят ее установку на нужное расстояние от капилляров фильер, выбираемое в зависимости от состава полимерного раствора, поданного папрялсения и жалаемой толщины волокна« Пример 1. Раствор полистирола в д1-гхлорэтане с концентрацией 10%, вязкостью 6 П, электропрозодностью 6 Ю Ом см при комнатной температуре подается во внутреннюю полость электрод-коллектора и через капилляры с sHyTpeiJtniM диаметром 0,5 мм выдавливается наружу. Капилляры установлены в шахматном порядке с шагом 1 см в круге диаметром 80 см. Расстоянрге между электродами 1 см., Д1 аметр отверстий перфорации электрода-пластины - 0,5 см. На основание от высоковольтного выпрямителя подается напряжение 10 кВ, про тивоположный электрод и минус выпрямителя заземлены. .Объемная скорость истечения раствора через каждый капилляр устанавливается равной 0,1 мл/мин. При подаче раствора на кончиках капилляров образуются капли, которые отрываются и через отверстия в противоположном электроде падают в.низ. При подаче напряжения под действием электростатической си капли вытягиваются в струи, которые ускоряясь, пролетают через отверстия и, высыхая., хаотически осалхдаются на приемном устройстве в виде слоя нетканого волокнистого материала. Одновременно в межэлектрод ное пространство подается насьшвнный парами растворителя воздугг., благодаря чему струи там не сохнут, обеспечивая.максимальную степень вытяжки на всем промежутке воздейст вия однородного электрического поля Образующиеся волокна имеют диаметр 5 мкм. При сравнительном получегши таких же волокон на однокапиллярной установке, имеющей геометрию кгла плоскость, при такой ясе напряжен- - ности у кончика капилляра, объемный расход, характеризующий производительность процесса, равен 0,03 М7/№П, т.е. в три раза меньше. Пример 2. Используют раствор и скорость, истечения его по примеру 1. Иапря:кеи} ость электр 1чсс;;ого ПО.ПЯ создают равной 3 кВ/см изг енением потенциала, подаваемого на фильерное основание. Образуются непрерывные волокна диаметрог-f 15 мкм„ На однокапиллярной установке при тех же значениях расхода и напряженности .гают обрывки волокон диаметром 20 мкм. Пример 3. Раствор полист.иро ла в дихлорэтане имеет коицентрагагм 5%5 вязкость 3 П, электропроЕодностгз 5-10Ом , Расстояние ме:еду электрода.мИ - 1 ог, подазаемкй потеп-циал - 10 кВ, папряхчепност- коля - 10 кВ/см. ОбразукПЛгся nojio-CHa имеют д1- аметр 2 м.км. И, одиохсипг.члярпой установке npii тех ;;се условг ях тслщнна волокне 5 мк;.г,. Л р If М ер l . ycnoBl fl 1 еЯЛИЗа.:1П1 способа как в npiiMcpe 3, Па ряжоипость поля создают 12 кВ/сГГ изменением подаваемого погоигплг. Обрлзуюишеся ис;гтра1 : пиоо олокио и.С(1 иa ieгp 1,3 -Пч;-;, Голгягна .:;.;:; ::;;: тех же условиях нп cTinoj anu.iiMJTpHoii установке - 3 мкм, т.е. скорость волок.ообр.азования Б 4 раза i- eub::ie, Способ и устроист);с coi стеино iJo.JBOJTKOT иолучи-ь енные од;горо;д1:ые i;o тоИчппэ noJiiiеряыс nojioicny ii зиа;чгге.п;..;о .пскь;нть прои.зводптельпость сборудоваия Д.ПЯ их получения.

1. Способ получения полимерных волокон для Нетканого материала, при котором волокна чзрез капилляры вытягивают из раствора полимера внешним электрическим полем с последующей укладкой их на приемное место, отл ич ающийс я тем, что, с целью повышения качества волокон за счет снижения их обрывности и повышения однородности волокон по толщине при одновременном повьппении производительности, вытягивание проводят однородным по напряженности электрическим полем, причем напряженность поля выбирают в пределах 3-12 кВ/см. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее камеру с установленными в ней электродами, один из которых выполнен в виде электрода-коллектора с капштлярами, отличающееся тем, что другой электрод выполнен в ввде перфорированной, пластины и фланца из диэлектрического материала, на коi тором смонтирована пластина, при этом пластина установлена под элект(Л родом-коллектором с возможностью перемещения по отношению к последнеС му, причем отверстия перфорации пластины соосны капиллярам электрода коллектора. со ел 00 to