Головка для формования фильтровальных элементов Советский патент 1993 года по МПК D01D5/12 

Изобретение относится к производству нетканрго фильтровального материала с использованием аэродинамического метода прядения химических волокон с вытягиванием потоком воздуха, в частности к устройствам для формования нетканых материалов из расплаве полимера, и может быть использовано в производстве фильтровального нетканого материала при производстве волокнистых фильтров глубинного действия, .

Цель изобретения - повышение эффективности устройства за счет снижения расхода воздуха и повышения качества формования.

Расположение завихрмтеля воздуха в коническом корпусе соосно с капилляром для подачи расплава позволяет ограничить непроизводительные потери сжатого воздуха в атмосферу за счет сближения зоны контакта конического потока воздуха с выпрядаемым волокном. Кроме того, сжатый воздух, закрученный при помощи червячного завихрителя, симметрично закручивается вокруг капилляра, а вследствие того, что завихритель обеспечивает качественное центрирование выходного отверстия капилляра относительно отверстия истечения воздуха конического корпуса, в предложенной конструкции возникает симметричный закрученный поток воздуха, истекающий из отверстия корпуса. При этом симметричный поток конической формы разворачивает выпрядаемые волокна на 90°, трансформирует волокна в устойчивые спирали, по образую- ,щей которых происходит качественное утонение и кристаллизация расплава полимера. Увеличение времени нахождения вращающейся спирали волокна в кониче- .СКОГА вращающемся потоке воздуха увеличивает количество отводимого тепла, вследствие чего повышается качество выпрядаемых волокон при одновременном снижении расхода сжатого воздуха в аэродинамическом процессе формования. Одновременно закрученный симметрично

С

конический поток воздуха, воздействуя на развернутые на.максимальный угол волокна, контактируете максимальной площадью волокон, одновременно находящихся в коническом потоке воздуха, при этом полностью используется парусность волокон, а также потенциальная и кинетическая энергии истекающего и вращающего потока воздуха, что приводит.к снижению расхода воздуха в процессе формования, повышая эффективность устройства. Существенный отличительный признак, а именно то, что в смежных камерах завихрителм выполнены с противополохшым направлением завихрения потока воздуха, позволяет уменьшить межцентровые, расстояния между капиллярами, что уменьшает металлоемкость головки и повышает ее эффективность, а также исключает наложение и соприкосновение двух смежных спиралей, что повышает качество формования и позволяет увеличить производительность головки на единицу длины наиболее активной части головки по сравнению с прототипом. Выполнение, капилляров, завихрителей и конических корпусов позволяет унифицировать конструкцию головки для различных диаметров волокон, что обеспечивает повышение ее эффективности.

На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе по плоскости расположения капилляров; на фиг. 2 -то же, фронтальный разрез; на фиг. 3-фрагмент устройства; на фиг. 4- вид голозки со стороны выходных отверстий капилляров.

Устройство содержит расположенные по линии капилляры для подачи расплава полимера. Каждый капилляр 1 охватывает конический корпус 2, образующий с капил- ляром камеру завихрения 3, которая конически сужается к выходу. Конический корпус выполнен съемным вследствие расположения на внешней стороне резьбы. Коническая камера завихрения соединяется с магистралью 4 сжатого воздуха. Внутри корпуса 2 в конической камере 3 размещен червячный завихритель 5, коаксиально расположенный с капилляром 1. Соосность до- стигается тем, что червячный завихритель 5 содержит центрально расположенный цилиндрический канал, в котором с определенным допуском расположен капилляр 1.Червячный завихритель по образующей червячной линии контактирует с внутренней поверхностью корпуса 2, вследствие чего происходит центрирование капилляра 1 по оси корпуса 2, при этом выходное отверстие 6 капилляра1 центрируется соосно в отверстии корпуса 2, обеспечивая равномерность

и симметричность кольцевого зазора для истечения сжатого воздуха.

ДлятОбеспечения съемности капилляра 1 последний жестко соединен qo съемным штуцером 8, конический корпус 2 при помо- щи наружной резьбы соединяется с передней платой 9, прикрепленной к корпусу накопителя 10 расплава при помощи болтов 11. Передняя плата 9 образует магистраль 4

0

сжатого воздуха, соединенную через червячные завихрители 5с камерой завихрения 3.

В смежных камерах, например 12 и 13. завихрители 5 выполнены с противоположными направлениями завихрения потока

5 воздуха (на фиг. 4 направления обозначены стрелками).

Гсловка для формования фильтровальных элементов работает следующим обра- .зом.. ..;. .

0 Нагретый до необходимой степени текучести расплав полимера например полипропилен; от шнекового экструдера или шприц-машины под давлением поступает в волокнообразующий капилляр для подачи

5 расплава. Под давлением, развиваемым шнеком экструдера или шприц-машины, . расплав через выходное отверстие 6 капилляра 1 истекает в устьевое пространство в виде тонкой струйки расплава. Одновре0, менно в головку подается нагретый до определенной температуры сжатый воздух в магистраль 4. Затем сжатый воздух под давлением поступает в зазор между червячным выступом и внутренней поверхностью ксни5 ческого корпуса 2, В зазоре червячного за- вихрител.я 5 сжатый воздух, истекая в . коническую камеру 4 завихрения по винтовой линии червяка, с высокой скоростью закручивания и после истечения из отверстия

0 б образует вращающийся конический поток воздуха, В связи с тем, что завихритель 5 одновременно центрирует выходное отверстие в капилляре 1 в выходном отверстии 7, выпрядаемая струйка расплава располагав

5 ется точно по оси закручивания потока воздуха, в котором.она остывает и мгновенно кристаллизуется, преобразовываясь в еще незатвердевшее волокно. Частично сформованное волокно в симметричном крутя0 щемся потоке образует устойчивую спираль, тем самым увеличивая время нахождения в охлаждающем потоке воздуха и создавая оптимальные условия для дальнейшего затвердения волокна, повышая

5 тем самым количество формуемых волокон. Одновременно динамическая составляющая напора потока воздуха воздействует на всю поверхность волокна, развернутого по направлению движения спирали на 90°, вследствие чего снижается расход воздуха

и повышается эффективность предложенной конструкции.

Таким образом, устройство обеспечивает формование волокон, а следовательно, и волокнистых глубинных фильтров при минимальных затратах в технологическом процессе формования за счет симметричного расположения колец спирали во вращающемся коническом потоке воздуха. Для расширения ассортимента формуемых волокон по диаметру в устройстве предусмотрено - выполнение капилляров, завихрителей и конических корпусов съемными. Это увеличи- вает ремонтопригодность головки,, сокращает время на замену ее составляющих элементов, что повышает также ее технологичность. Существенным моментом при эксплуатации головки является то, что в смежных конических потоках и закрученных спиралях волокон, выпрядаемых из смежных капилляров онические потоки воздуха и спирали волокон вращаются в противоположных направлениях, в результате чего исключается спутывание волокон двух смежных спиралей.

Формул а изоб рете н ия

1. Головка для формования фильтровалъных элементов, содержащая конический корпус, охватывающий капилляр для подачи расплава полимера с образованием камеры завихрения, соединенной с магистралью сжатого воздуха и имеющей отверстие для истечения воздуха, отличающася тем, что она содержит дополнительные камеры завихрения, при этом каждая камера завихрения содержит червячный завих- ритель воздуха, установленный внутри нее

коаксиально капилляру с возможностью центрирования выходного отверстия последнего относительно отверстия для истечения воздуха камеры завихрения, причем в смежных камерах завихрители установлены

с возможностью противоположного направления завихрения потока воздуха. 2. Головка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. каждый капилляр, завихритель и конический корпус выполнены съемными.

. ; .. V ...... . : : . .. ,.. ,

Изобретение относится к области производства фильтровальных элементов из расплава полимера. Сущность изобретения: головка содержит расположенные по линии капилляры для подачи расплава полимера, каждый из которых расположен в камере завихрения, соединенной с магистралью сжатого воздуха и имеющей отверстие для истечения воздуха, В камере коаксиально с капилляром установлен червячный завмхри- тель воздуха с возможностью центровки капилляра относительно отверстия истечения воздуха. В смежной камере завихрения завихритель установлен с возможностью противоположного направления потока воздуха. Каждый капилляр, завихритель и корпус выполнены съемными. 1 з. п. ф-лы, 4 мл,