專利名稱：用于合成纖維或紗線的表面處理的設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用電暈來改善合成纖維或紗線的粘附性的表面處理設備。
眾所周知，為了改善合成纖維或合成紗線的表面特性，例如提高它的粘附性，而使用電暈來進行的表面處理。在這種情況下，將一有源電極與一無源電極或接地電極相對布置。把長絲或紗線橫著而輸入電暈，以便在兩電極之間產(chǎn)生一個非常窄的處理區(qū)。這種公知設備的缺點是在兩極之間可能產(chǎn)生點放電，纖維或紗線得不到均勻處理。此外，纖維在通過電暈的過程中常常被損壞，并且用這種設備處理的長絲或纖維的拉伸強度下降到30%。
本發(fā)明基于這樣的目的，制備出一種能對合成纖維，特別是超高分子量的聚乙烯纖維進行表面處理的設備，以便例如改善它的粘附性，而不影響纖維或紗線的機械性能。
根據(jù)本發(fā)明，用兩細長線性的絕緣有源電極，讓纖維或紗線在兩電極之間通過以達到這個目的。
本發(fā)明的設備設計相當簡單，其特征在于防止了在兩極之間產(chǎn)生點放電。在纖維或紗線通過兩電極的過程中，它們的拉伸強度不會降低，結(jié)果通過處理，使纖維或紗線的質(zhì)量都大大地提高了。
按照最佳實施方案，供給兩電極的電流相位偏移180°，兩電極之間的電壓最好為14kv。安裝兩絕緣的并供給相位移電流的有源電極，通過它纖維或紗線可獲得很均勻處理，并且在兩電極之間可避免介質(zhì)擊穿。
兩電極與纖維或紗線的輸送方向相平行。對每米長度的電極來說，纖維或紗線穿過兩電極的速度最好在25～1000m/mm，特別是200m/mm。電極越短，通過的速度就越低，反之亦然，這樣就獲得一個近似恒定的處理時間。將電極平行的與輸送方向布置，使得纖維或紗線只要通過兩電極之間的區(qū)域一次就可得到其表面處理。同時，許多相互平行的紗線或纖維可以在兩極之間通過。
根據(jù)另一個最佳實施方案，織物的輸送方向與電極的縱向相垂直。
在縱向輸送紗線或纖維和在橫向輸送織物的情況下，纖維、紗或織物穿過兩電極的總的處理時間為0.05～2.5秒，最好為0.3秒。
根據(jù)最佳實施方案，兩電極的寬度大約為3～10mm，長度為200mm以上，外包絕緣層厚度大約2mm，兩絕緣層表面間距大約為2～5mm。長度為340mm的電極，由于在每端增加了絕緣層，從而獲得良好的結(jié)果。
電極的絕緣層最好由石英或陶瓷制得。供給電極的電壓最高約為14kv，電流在20～25kHZ。選擇能量供給約為400～1000W/m的電極。
下面將參照附圖
，詳細說明本發(fā)明的典型的實施方案，圖中所示。
一種電暈的實施方案，它用于合成纖維，特別是超高分子量的聚乙烯纖維或長絲的表面處理，這些纖維在電極縱向輸送。
圖中示出了一種電暈，它包括一電極10和另一與前一電極相對的電極12。這兩個電極10和12都是有源的，在每種情況下，供給它們的電壓為14kv。供給電極12的電流相對于供給電極10的電流相位偏移180°，電極10和12分別用絕緣層14和16包著，絕緣層由石英或陶瓷制造，每處厚度約為2mm，兩電極間距約為5mm，這個間距是測量兩絕緣層14和16表面之間的距離。合成纖維，特別是超高分子量的聚乙烯的紗線或纖維18穿過電極10和12，在每米長度的電極上紗線或纖維18以25～1000m/mm的速度穿過電極，特別是速度為200m/mm。許多相互平行的紗線或纖維可以穿過電極10和12。供給電極的電流頻率為20～25kHZ，電壓約為14kv，能耗約為每米電極1000W。織物垂直于電極縱向方向上，從電極10和12之間穿過。
進行表面處理的效率是處理速度的函數(shù)。已發(fā)現(xiàn)，在平行于電極長度方向輸送紗線的情況下，每米長度的電極上以200m/mm的輸送速瓤苫竦梅淺玫男Ч?。灾u镅氐緙嵯蚴淥褪?，以处理时间约?.3秒的速度可獲得非常好的效果。
在電暈處理之后就可直接進行化學處理，從而提高電暈處理過的產(chǎn)品的濕潤性和粘附性。通過這種化學處理，可以將附加的活性基團帶到產(chǎn)品的表面上，如羧基，羥基或羰基。這種處理是可以進行的，例如用不飽和化合物，如丙烯酸、丙烯酰胺、縮蘋果酸、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸羥乙酯、衣康酸和醋酸乙烯酯等。為了避免產(chǎn)生不飽和化合物的聚合作用，最好使用聚合阻聚劑如三價鐵化合物。例如，將電暈處理后的產(chǎn)品放入所說的未飽和化合物的溶液中，如丙烯酸溶液中，進行這種化學后處理。但是，也可在氣相中進行化學后處理，這種用來提高聚烯烴的粘附性的化學工藝，是公知的。
實例使用本發(fā)明的設備所作的試驗表明，當電暈有效長度為320mm，能耗為150瓦，紗線速度為20m/mm，電極間距為5mm。紗線平行于電極長度方向進行輸送時，紗線具有拉伸強度為73.4+/-1.2N。在具有兩個250W細長絕緣有源電極的電暈處理設備下，將紗線以50m/mm速度送入電極時，電極間距為5mm，所得的紗線拉伸強度為69.4+/-5.3N。而未經(jīng)處理的紗線的拉伸強度大約為72N。
未經(jīng)處理的PE紗線混合物的抗剪強力最大值為13.5+/-1.2MPa，下表表示用本發(fā)明的設備處理過紗線的抗剪強力的最大值。
電暈功率輸送速度抗剪強力(瓦)(米/分)(兆帕斯卡)a)1502020.5±0.8b)2505020.1±0.8c)1003019.0±1.6d)1007518.0±1.5e)10015015.5±1.4f)10030014.8±0.6g)3001521.0±1.4h)3003020.5±0.7i)3007519.8±1.1j)30015018.5±1.0k)30030016.2±0.7在所有的實例中，拉伸強度降低不超過10%。
權(quán)利要求
1.一種用于合成纖維或紗線的表面處理的設備，特別超高分子量的聚乙烯纖維，是借助電暈來改善其粘附性的設備，它包括兩細長線性絕緣有源電極(10，12)，在兩極之間，纖維或紗線(18)被輸送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中供給兩極的電流相位偏移180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備，其中兩電極(10，12)與纖維或紗線(18)的輸送方向相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一種設備，其中對于每米長度的電極來說，紗線或纖維(18)通過兩電極的速度在25～1000m/mm之間，最好為200m/mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備，其中織物的輸送方向與兩電極(10，12)的縱向長度方向相垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任一種設備，其中兩電極(10，12)的寬度大約為3～10mm，長度大于200mm，其絕緣層厚度大約為2mm，兩絕緣層表面之間的間隔大約為2～5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的任一種設備，其中絕緣層由石英或陶瓷組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述任一種設備，其中兩電極的電壓大約為14kv，頻率為20～25HZ。
9.一種用于合成纖維或紗線表面處理的方法，特別是超高分子量纖維，用電暈來改善的粘附性的方法，其中使用了權(quán)利要求1～8的任一或多種所述的設備。
全文摘要
一種用于合成纖維或紗線的表面處理設備，特別是用于超高分子量的聚乙烯纖維或紗線的表面處理設備，以改善其粘附性。通過兩個有源電極(10、12)產(chǎn)生一電暈，在兩電極之間，讓纖維或紗線平行于縱向方向通過。電極被設計成具有一絕緣外層。供給電極(12)的電流的相位相對供給電極(10)的電流相位偏移180°。
文檔編號D01F6/04GK1036418SQ88108530
公開日1989年10月18日 申請日期1988年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月2日
發(fā)明者馬丁納斯·約翰內(nèi)斯·尼古拉斯·雅各斯, 亨德·利卡斯·約翰內(nèi)斯·約瑟夫·魯膝 申請人:戴尼馬公司