Способ переработки спутанного бесконечного химического волокна

Способ переработки спутанного бесконечного химического волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(19) (И) СОЕЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 В 01 С 1 1/00

t; tу

44 г) при сфУО (21) 3497749/28-12 (22) 05.10.82 (461 07.05.84. Бюл. 9 17 (72) В.М.Журавель, А.С.Ильина, И.Ф.Буханова, В.Ф.Голышков, Л.Х.Кац, Е.Г.Махаринский, Э.М.Швецова, И.Ç.Хаэина, Г.А.Цой, A.Н.Бондаренко, В.П.Васин, Л.В.Досталев и В.А.Малашенко (53) 677 ° 051(088.8 ) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

)) 557133, кл. 2 06 Н 7/02, 1975. (54) (57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СПУTAHH0I O БЕСКОНЕЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО

ВОЛОКНА, включающий уплотнение с образованием равного по толщине слоя и последующее измельчение путем разрезания слоя на мерные участки, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет более равномерного из.мельчения материала, разрезание слоя осуц(ествляют по синусоидальной траектории с амплитудой менее длины мер ного участка и периодом, соответствующим ее удвоенной величине.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что разрезание осуществляют лучом лазера с плотностью мощности в зоне, обработки, соответствующей 10 -101" Вт/м, при скорости относительного перемещения

0,8 10 -6,6-10 м/с.

1090766

Изобретение относится к переработке термостойких бесконечных хи.мических волокон и полимерных композиционных материалов, армированных этими волокнами, и может быть использовано для получения готового к употреблению исходного продукта для армирования.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализованный в устройстве для резки текстильных отходов, по которому отходы текстиля укладывают ровным слоем на транспортер,.поджимают, уплотняют и разрезают с помощью дисковых ножей при пе-. ремещении последнего по прямолинейной траекторииИ .

Целью переработки путаной массы волокна является получение мерных отрезков, длины которых укладываются в заданный диапазон. Неперерезанные волокна и волокна с длинами,. более чем в 3-4 раза превышающими заданную величину, отбраковываются.. При разреэке в известном способе по прямолинейной траектории возможны случаи неперерезания волокон и значительного разброса их по длинам мерных участков. Количество отходов может составлять до 50%, так как волокно находится в спутанной массе и перерезается лишь та его часть, которая непосредственно пересекает траекторию реза. Таким образом вся масса волокна, оказавшаяся между резами и ориентирован-. ная параллельно им, остается неразрезанной. Кроме того, разрезка по укаэанному способу реализуется механическим путем, что неприменимо для многих видов волокон.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса эа счет более равномерного измельчения материала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки спутанного бесконечного химического волокна, включающему уплотне.ние с образованием равного по тол щине слоя и последующее измельчение путем разрезания слоя на мерные участки, разрезание слоя осуществляют по синусоидальной траектории с амплитудой менее длины мерного участка и периодом, соответствующим ее удвоенной, величине.

Разрезание осуществляют лучом лазера с плотностью мощности в зоне обработки, соответствующей 10

2 -10"" Вт/м, при относительной скорости перемещения 0,8 10 -6,6.10 м/с.

На фиг.1 и 2 представлены возможные траектории реза в виде синусоиды и сглаженного меандра; на фиг.3схема сравнения вариантов с, прямолинейной траекторией реза и траекторией в виде сглаженного меандра, на фиг.4,5 — схемы выбора амплитуды траектории реза; на фиг.6 — схема выбора периода колебаний кривой реза; на фиг.7 — 9 — схемы выбора угла сдвига фаз соседних траекторий ре5 за.

Как видно из фиг.2, доля мерных участков с одинаковой длиной после разрезки в этом случае значительно выше, их величина укладывается в

t0 требуемый диапазон при определенном подборе параметров кривой, вероятность перерезания волокна велика.

Траектория достаточно технологична, перемещение по ней легко программиру. !

На фиг.3 проиллюстрированы преимущества разрезки по криволинейной траектории по сравнению с прямолинейной. В последнем случае волокна, ориентированные параллельно траектории реза, перерезаны вообще не будут, как не разрежутся и петли малого радиуса закругления. Длины отрезков волокна, лежащего под малыми углами к траектории реза выйдут за, 25 пределы допустимых.

Для получения максимального выхода готового продукта при разрезке массы однократно уложенного волокна необходимо., чтобы амплитуда кри30 вой была меньше заданной длины мерного участка, период колебаний кри-. вой равен удвоенной длине мерного участка,, криволинейные траектории соседних резов располагались синфаэ35 но ((угол сдвига фаз Ч=О) параллельно одна другой на расстоянии, равном заданной длине мерного участка. Если амплитуда кривой А) 0 (фиг.4,5), то траектории наложатся одна на другую

40 на отдельных участках. Качество переработки будет зависеть от того, лежит ли эона обработки в пределах траектории одного реза или пересекается траекториями соседних резов.

45 Для случая A(0(A " — ) наложение

Р

2 траекторий не имеет места. Длины мерных участков (фиг.6 ) ближе всего к заданной величине, если период колебаний кривой равен ее удвоенно50 му значению.

Если угол сдвига фаз соседних траекторий ФФО (фиг.7-9}, доля участ. ков с одинаковой длиной в массе разрезанного волокна значительно снижается. Оптимальным расстоянием между параллельными траекториями соседних реэов является заданная величина мерного участка.

Большинство термостойких хими60 ческих волокон, например высокоароматические полиамиды, обладают значительной прочностью и плохо поддаются раэреэке. Поэтому для реализации данного способа переработки предлагается использовать бескон1090766 тактный высококонцентрированный источник,с высокой локальностью воздействия — излучение непрерывного лазера. Разрезка лучом лазера осуществляется за счет испарения узких зон уплотненного волокна, лежащих на траектории реза. Нирина этих зон обычно составляет величину 0,51,2 мм (в зависимости от параметров генератора и фокусирующей системы 1. В зависимости от вида разрезаемого волокна и толщины его слоя плотность мощности .излучения в зоне обработки необходимо поддерживать равной 10 -10 Вт/м . Чем более терэ м г мостойкое волокно перерабатывается, тем выше должна быть плотность мощности. Работа в указанном диапазоне плотностей позволяет с высоким качеством и производительностью перерабатывать термостойкие химические волокна с высокой механической прочностью.

Относительное перемещение по криволинейной траектории излучения и волокна может быть реализовано с помощью координатных устройств с числовым программным управлением (ЧПУ1, например стола от фрезерного станка с ЧПУ, координатографа и т.п. Для получения реэов высокого качества (узкой ширины реза ) в

5 зависимости от типа волокна, толщины его слоя и мощности лазера скорость относительного перемещения выбирается экспериментально из диапазона 0,8.10 -6,6 10 м/с.

10!

Применение криволинейной траектории реза позволяет охватить при разрезке большую площадь уложенного вблокна, а также уменьшить степень зависимости длин отрезков воло кон из каждого мерного участка от их ориентации в нем по сравнению с прямолинейными резами. Таким образом, практически исключаются случаи неперереэания волокна, разброс отрезков его по длинам значительно уменьшается. Укаэанные преимущества

;полнее всего могут быть реализованы если траектория реза представляет

5 собой кривую типа синусоиды, например сглаженный меандр..

1090766

1090766

Щ(г. Ю

Фиг. о

Составитель М.Воронина

Редактор С.Патрушева Техред В.далекорей Корректор Г.Решетняк

Заказ 3022/25 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 т-

tl =ггФг

Иетекмологично

Фиг. 7

Траектории соседми» реут бе-- 5

z„=- z,=а-г

Ь

l el el

Иетехмолоеимио