Устройство для жидкостной обработки волокнистого материала Советский патент 1989 года по МПК D06B3/04 

Изобретение относится к текстильному производству, а точнее к жидкостной обработке волокнистого материала, и может использоваться для привитой полимеризации, например, целлюлозных волокон для придания им ионообменных свойств, к оборудованию для осуществляния такой обработки в ходе непрерывного производства.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества обработки.

На фиг.1 изображено устройство для жидкостной обработки волокнистого материала, вид спереди, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку на сЬиг.З - выполнение нижнего

цилиндра с криволинейными перегородками; на фиг.4 - вид А на фиг.З.

Устройство для жидкостной обработки волокнистого материала (фиг.1) содержит ванну 1 с обрабатывающей жидкостью (например, прививочный раствор, содержащий мономер и инициатор) 2, патрубок 3 с регулировочным краном 4 для подачи рабочей жидкости в ванну 1 и патрубок 5 с регулировочным краном 6 для ее слива. Волокнистый материал, например вискозная нить 7 (показана условно) поступает на установленные один над другим верхний 8 и нижний 9 цилиндры, которые установлены на поворотных осях 10 и опорах 11 и соединены с приводаЈь

0000

ми 1 вращения. При этом, нижний цилиндр установлен с возможностью частичного регулируемого погружения в обрабатывающую жидкость 2, выполнен из двух коаксиальных обечаек 13 (внут ренней) и 14 (наружной).с глухими торцовыми стенками 15 и 16 между ними. При этом наружная обечайка 14 выполнена на ее рабочем участке (участке размещения нитей, длина которого меньше общей длины цилиндра) со сквозными щелями 17, разделенными жесткими ребрами 18 на которых размещена нить 7. Общая площадь перфо- рации (прорезей) составляет большую часть (более 50%) поверхности рабочего участка и ограничивается конструктивно.

Таким образом, между внутренней 13 и наружней 14 обечайками образовано кольцевое пространство 19, в которое через щели 17 может поступать при погружении в ванну 1 обрабатывающая жидкость 2. В свою оче- редь, кольцевое пространство 19 разделено продольными (направленными вдоль оси цилиндра) перегородками 20 (фиг,2 и 3) на отдельные секторные полости 21, причем перегородки 70 выполнены в радиальном (поперечном) сечении изогнутыми и направлены выпуклостями по направлению вращения цилиндра 9. Перегородки выполнены так, чтобы линия пересечения поверхности каждой перегородки 20 с поверх ностью внутренней обечайки проходила по прямой, параллельной оси цилиндра а стенка перегородки размещена по касательной, проходящей через эту прямую линию и ось цилиндра, для предотвращения скапливания жидкости на внешней поверхности перегородки. Свободные края перегородок 20 со стороны наружней обечайки 14 могут быть соединены или установлены с небольшим зазором относительно ребер 18 жесткости. В последнем случае прорези 17 и, соответственно, ребра 18 могут располагаться на образую- щей обечайки 14 под некоторым углом о( к ее оси, т. е. по винтовой линии. В ванне 1, не выше нижнего технологического уровня обрабатывающей жидкости , установлена с уклоном не более 10° к горизонту вогнутая к цен тру ванны пластина 22, герметично соединенная по своему внешнему контуру с боковыми стенками ванны. В сред

П

Q 5 Q 0 5

0

ней части пластина 22 имеет отверстия, соответствующие конфигурации заданного по высоте продольного сечения цилиндра 9, причем между внутренним контуром пластины (отверстия) 22 и внешней поверхностью цилиндра 9 (с нитями) образован зазор (5-10 мм), который может изменяться при поднятии и опускании цилиндра. Кроме этого, в полости, образованной стенками ванны 1 и пластиной 22, размещено средство пульсации жидкости в виде эластичного элемента 23 переменного объема (например, резиновая емкость или сильфон), соединенного через выведенный из ванны трубопровод 24 с регулировочным краном 25 с источником пульсации - нагнетателем 26 сжатого газа (например, поршневым компрессором) .

Нижний цилиндр 9 имеет средство для колебания воздушного давления внутри цилиндра в виде компрессора 27, соединенного, например, через полый вал и переходную муфту 28 с полостью внутренней обечайки 13 и через перфорацию, выполненную в оболочке обечайки 13, с полостями 21.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в ванну 1, соединенную с системой регулирования подачи, заливают до заданного уровня обрабатывающую жидкость 2, например 1С%- ный водный раствор мономера (четвертичной соли 1,2-диметил- 5-винилпири- динийметилсульфата), регулируют работу парных цилиндров 8 и 9, например, устанавливая требуемый угол пересечения их осей и раскладку обрабатываемой вискозной нити 7, поступающей на цилиндры в ходе непрерывного тех нологического процесса (получения и прививки мономером для придания ионообменных свойств), устанавливают необходимую высоту цилиндра 9 по отношению к уровню раствора и требуемую величину зазора между перегородкой 20 и цилиндром 9, регулируют работу компрессоров 26 и 27, скорость привода 12 вращения.

При запуске системы нить 7 поступает на цилиндры 8 и 9 и образует в зоне жидкостной обработки слой материала, который периодически погружается в обрабатывающую жидкость 2. JB ходе вращения перегородок 20 обра батывающая жидкость просачивается

через слой нитей 7, заполняя полости 21, а затем, при выходе лопаток из раствора, освобождая их. Максимальное число таких циклов погружения может достигать числа одновременно уложенных на цилиндры нитей или быть меньше, например, при наклонном расположении цилиндра 9. При этом перегородки 20 вначале погружения способству- ют проникновению раствора в полость 21, а затем, после выхода перегородок из раствора, сбрасывают накопленную в них жидкость с увеличенной, в т. ч. и за счет центробежной силы и силы инерции, скоростью.

Интенсификации процесса способствует действие пульсирующего элемента 23, который заставляет рабочую жидкость циркулировать с заданной час- тотой, периодически вытесняя ее через ограниченную площадь зазора в перегородке 20, усиливая касательное воздействие потока на обрабатываемый материал.

При подаче или втягивании воздуха компрессором 27 в полостях 21 создается регулируемая воздушная подушка, которая в силу своей упругости, нэп- ример в сочетании с действием пуль- сирующего элемента 23, усиливает динамическое воздействие рабочей жидкости на обрабатываемый материал во всей зоне погружения. Таким образом, создается одновременное сложное динамическое регулируемое воздействие на материал при жидкостной обработке, обеспечивающее повышение качества обработки.

Формула изобретения

1. Устройство для жидкостной обработки волокнистого материала, содержащее ванну для обрабатывающей жидкости с патрубками для ее подачи и отвода, установленные один над другим

g 5

05

о

5

0

5

транспортирующие цилиндры для материала, нижний из которых установлен с возможностью частичного погружения в обрабатывающую жидкость, привод вращения цилиндров и средство для пульсации обрабатывающей жидкости, выполненное в виде расположенной в ванне замкнутой камеры, соединенной с источником пульсации, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества обработки, нижний цилиндр выполнен из двух коаксиально расположенных обечаек с глухими троцами, в кольцевом пространстве между которыми равномерно уставлены продольные перегородки, причем наружная обечайка цилиндра имеет продольные щели, а ванна имеет установленную на уровне обрабатывающей жидкости вогнутую внутрь пластину с отверстием для размещения в нем с зазором по периметру нижнего цилиндра.

2.Устройство по п. отличающееся тем, что продольные щели на обечайке цилиндра выполнены по винтовым линиям.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перегородки между обечайками выполнены вогнутыми в сторону подачи материала, пересекают поверхность внутренней обечайки

по прямой линии, параллельной оси цилиндра, и размещены по касательной, проходящей через эту прямую и ось цилиндра.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет средство для колебания воздушного давления во внутренней обечайке, при этом последняя выполнена перфорированной.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь продольных щелей составляет не менее 50% поверхности внешней обечайки.

фиг.2

Фие.Ь

Фиг.З

Изобретение относится к жидкостной обработке волокнистых материалов в текстильном производстве и позволяет повысить качество и интенсифицировать процесс обработки материалов. Устройство содержит расположенные один над другим цилиндры с приводами вращения. По цилиндрам, многократно охватывая их, движется волокнистый материал, например нить. Нижний цилиндр расположен в отверстии пластины с зазором по его периметру, что позволяет интенсифицировать касательное и нормальное воздействие жидкости на нити, осуществляемое благодаря воздействию средства пульсации жидкости, расположенного в ванне с обрабатывающей жидкостью, и средства колебания воздушного давления внутри нижнего цилиндра. При этом последнее создает воздушную подушку в пространстве между коаксиально расположенными обечайками нижнего цилиндра, разделенного продольными перегородками, что также способствует пронизывающему воздействию жидкостью на витки нитей. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.