(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к способу изготовления мультифиламентной нити из полиолефина, включающему кручение частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити.
1511218
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫТЯНУТОЙ МУЛЬТИФИЛАМЕНТНОЙ НИТИ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу изготовления мультифиламентной нити, такой как мультифиламентная нить из высокотехнологичного полиэтилена (ВТПЭ). Говоря более конкретно, изобретение относится к способу изготовления и/или очистки мультифиламентной нити, где не требуется какого-либо органического замасливателя.
Уровень техники
Мультифиламентную нить из полиолефина обычно изготавливают в результате формования из текучей среды, такой как расплавленный полиэтилен или раствор (иногда также называемый гелем) полиэтилена в формовочном растворителе, через фильеру, имеющую множество формовочных отверстий, для получения филаментов. После этого филаменты подвергают охлаждению и вытягиванию. В случае использования формовочного растворителя, по меньшей мере, некоторое количество данного растворителя удаляют в результате, например, выпаривания или экстрагирования. Примерами способов изготовления являются способ формования из расплава (который, например, описывается в публикации ЕР 1445356), твердофазный способ (который, например, описывается в публикации ЕР 1627719) или формование из геля (которое, например, описывается в публикации WO 2005/066401). Общее описание также представлено в публикации "Advanced Fibre Spinning Technology)), Ed. Т. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd. (1994), ISBN 185573 182 7, при этом все указанные публикации посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Одна проблема при изготовлении мультифиламентной нити из полиэтилена заключается в том, что полиэтилен представляет собой электрический изолятор и, таким образом, имеет место тенденция к формированию электростатического заряда во время изготовления, и поскольку отдельные филаменты мультифиламентной нити приобретают подобный заряд (плюс или минус), отдельные филаменты будут электростатически отталкиваться друг от друга. Это означает то, что мультифиламентная нить будет иметь тенденцию к разрыхлению вместо формирования единой структуры. Кроме того, в случае разрыва филамента концы филаментов будут иметь тенденцию к перемещению с наиболее возможным удалением от основного тела мультифиламентной нити, что уменьшает качество изготовленной мультифиламентной нити вследствие ворсообразования или даже появления опасности захвата свободного (конца) филамента в производственном
оборудовании и, таким образом, даже возникновения необходимости приостановки производства для высвобождения разорванного филамента.
Традиционно эту проблему разрешали в результате добавления органического замасливателя к мультифиламентной нити во время процесса вытягивания. Однако органический замасливатель представляет собой поверхностно-активный продукт, и его необходимо избегать по причинам охраны окружающей среды.
Один способ уменьшения воздействия замасливателя был предложен в публикации WO2004/053212, где предлагается использование летучего замасливателя.
Цели изобретения
Цель изобретения заключается в предложении улучшенного способа изготовления мультифиламентной нити.
Еще одна цель изобретения заключается в предложении улучшенной мультифиламентной нити или нитевой конструкции.
Раскрытие изобретения
Улучшением могут, например, являться одна или несколько характеристик, выбираемых из уменьшения воздействия на окружающую среду, улучшенной логистики, уменьшенного числа операций при обращении или другого усовершенствования, предусматриваемого настоящим изобретением в соответствии с представленным ниже обсуждением.
В первом аспекте изобретения достижения цели изобретения добиваются при использовании способа изготовления мультифиламентной нити, включающего стадии обеспечения частично вытянутой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые филаменты, кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 4 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивания по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1.
Указанная частично вытянутая мультифиламентная нить может быть обеспечена непосредственно из процесса формования в случае наличия у формовочных отверстий мультифиламентной фильеры зоны сужения, сформированной для обеспечения частичного вытягивания или выравнивания филаментов уже в формовочных отверстиях, например, в соответствии с описанием в публикации WO 2005/066401. Указанная
частично вытянутая мультифиламентная нить также может представлять собой результат вытягивания в воздушном зазоре после фильеры. Предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить представляет собой твердофазную нить, например, после охлаждения в закалочной ванне после формования. Если указанная частично вытянутая мультифиламентная нить представляет собой мультифиламентную нить, предпочтительно чтобы по меньшей мере часть растворителя была бы удалена (в сопоставлении с уровнем содержания растворителя во время формования через фильеру) до кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити.
Вытягивание указанной мультифиламентной нити происходит на нескольких стадиях. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть осуществлено в оперативном режиме по отношению к стадии вытягивания или в автономном режиме без связи со стадией вытягивания. Под оперативным режимом в настоящем документе подразумевается то, что указанная частично вытянутая нить проходит непосредственно между зоной, где проводят кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити, и зоной, где проводят вытягивание указанной мультифиламентной нити. Под автономным режимом обычно подразумевается то, что между вытягиванием и кручением имеет место стадия наматывания.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет более полно разъясняться ниже при обращении к примерам вариантов осуществления, а также к чертежам, в числе которых
Фигура 1 демонстрирует схематические технологические схемы способов, соответствующих изобретению, и
Фигура 2 демонстрирует схематические технологические схемы способа изготовления мультифиламентной нити из полимера ВТПЭ, соответствующего изобретению.
Все фигуры демонстрируют только стадии, которые необходимы, в целях разъяснения изобретения, при этом другие части опускаются или просто предлагаются.
Осуществление изобретения
Вытягивание указанной мультифиламентной нити может быть проведено в рамках одного или нескольких из следующих далее вариантов (смотрите фигуру 1): а) в оперативном режиме до кручения с последующим проведением в автономном режиме вытягивания по завершении кручения; Ь) в оперативном режиме до и в оперативном режиме после кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити; с) в
автономном режиме до кручения и в оперативном режиме после кручения; d) в автономном режиме до и в автономном режиме после кручения, так что кручение указанной частично вытянутой нити имеет место на стадии, отделенной (во времени и/или пространстве) от вытягивания указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до и после кручения.
Предпочтительно, чтобы кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения проводили бы в оперативном режиме. Способ, соответствующий изобретению, может включать более, чем одну стадию вытягивания по завершении кручения. В случае проведения в способе, соответствующем изобретению, более чем одной стадии вытягивания по завершении кручения предпочтительно, чтобы кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити проводили бы в оперативном режиме по отношению к по меньшей мере одной из указанных стадий вытягивания по завершении кручения, а более предпочтительно кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити проводят в оперативном режиме по отношению ко всем указанным стадиям вытягивания по завершении кручения. Способ, соответствующий изобретению, может включать более, чем одну стадию кручения. В случае проведения в способе, соответствующем изобретению, более чем одной стадии кручения предпочтительно, чтобы по меньшей мере одну из стадий кручения проводили бы в оперативном режиме по отношению к стадии вытягивания по завершении кручения.
Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть проведено на специально предназначенном для этого (отдельно стоящем) оборудовании или может быть объединено в одну единицу оборудования с одним или несколькими устройствами, выбираемыми из печи для вытягивания, закалочной ванны, намоточного устройства, размоточного устройства, формовочной пластины. В одном варианте осуществления кручение указанной частично вытянутой нити проводят при использовании функционирующей в оперативном режиме системы крутильной машины, например, описанной в публикации US 6,155,037. Функционирующие в оперативном режиме системы крутильных машин, описанные в публикации US 6,155,037, ниже в настоящем документе называются системой крутильной машины Устера. Поскольку данный тип оборудования делает возможным введение кручения в частично вытянутую мультифиламентную нить в отсутствие доступа к концам нити, данный тип оборудования является в особенности выгодным для дооборудования существующего оборудования, такого как существующая печь для вытягивания или существующие намоточное устройство или размоточное устройство. Поэтому один аспект изобретения относится к
комбинации из системы крутильной машины Устера и печи для вытягивания, системы крутильной машины Устера и намоточного устройства или системы крутильной машины Устера и размоточного устройства.
В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления кручение указанной частично вытянутой нити проводят в результате сначала наматывания некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити с последующим кручением частично вытянутой мультифиламентной нити в результате разматывания указанной некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити при использовании системы шпулярника для кручения. Предпочтительно указанная система шпулярника для кручения выполнена с возможностью проведения разматывания и кручения в оперативном режиме по отношению к процессу вытягивания по завершении кручения, при этом скорость разматывания и скорость вращения системы шпулярника для кручения подстраивают к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, осуществляемому в оперативном режиме.
Способ, соответствующий изобретению, может дополнительно включать стадию натяжения указанной мультифиламентной нити в зоне натяжения после кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и до вытягивания по завершении кручения указанной частично вытянутой нити. Это делает возможным выдерживание натяжения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити на относительно низком уровне во время кручения, в то время как натяжение во время вытягивания может быть выдержано достаточно высоким для обеспечения требуемой вытяжки. Примеры подходящих для использования зон натяжения включают несколько валиков, тормозную систему и фрикционную систему.
Для всех аспектов изобретения вытягивание указанной мультифиламентной нити обычно имеет место при повышенной температуре. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место при температуре, большей, чем 100°С, а предпочтительно по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место при температуре, большей, чем 120°С. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место ниже температуры плавления мультифиламентной нити. Более предпочтительно все стадии вытягивания после формования имеют место ниже температуры плавления мультифиламентной нити. Еще более предпочтительно все стадии вытягивания после формования имеют место при температуре по меньшей мере на 5°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, а более предпочтительно при температуре по меньшей мере на 10°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити. В частности, предпочтительно, чтобы вытягивание по
завершении кручения имело бы место в диапазоне от температуры плавления мультифиламентной нити до температуры, на 30°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, более предпочтительно вытягивание по завершении кручения имеет место при температуре по меньшей мере на 5°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, например на 10°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити. Для сформованной из геля мультифиламентной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) предпочтительно, чтобы вытягивание - и, в частности, вытягивание по завершении кручения - имело бы место при температуре, меньшей, чем 138°С, предпочтительно при температуре, меньшей, чем 135°С, а более предпочтительно при температуре, меньшей, чем 132°С. Для сформованной из геля мультифиламентной нити из СВМПЭ предпочтительно, чтобы вытягивание - и, в частности, вытягивание по завершении кручения - имело бы место при температуре, большей, чем 100°С, предпочтительно при температуре, большей, чем 110°С, более предпочтительно при температуре, большей, чем 120°С, а более предпочтительно при температуре, большей, чем 130°С.
В рамках контекста настоящего изобретения монофиламенты понимаются как обозначение удлиненных тел неопределенной длины, длина которых намного больше, чем их поперечные размеры, например, ширина, толщина или радиус, и которые могут иметь правильное или неправильное поперечное сечение. Монофиламенты могут иметь непрерывные длины, что известно на современном уровне техники как филаменты, или дискретные длины, что известно на современном уровне техники как штапельные волокна. Мультифиламентная нить, соответствующая настоящему изобретению, представляет собой удлиненное тело, содержащее множество монофиламент.
Под сформованной из геля мультифиламентной нитью в настоящем документе понимается мультифиламентная нить, изготовленная в результате формования из раствора (иногда также называемого гелем), содержащего полимер и растворитель для упомянутого полимера. Формование из раствора может быть проведено в результате преобразования суспензии полимера и растворителя в раствор в экструдере и экструдирования упомянутого раствора через фильеру, имеющую более чем одно формовочное отверстие. В особенности предпочтительными являются сформованные из геля полиолефиновые мультифиламентные нити, которые сформованы из раствора, содержащего полиолефин и растворитель для полиолефина, причем данный растворитель может быть удален из мультифиламентной нити после формования нити в результате выпаривания подобно, например, нафтенам, таким как декалин, тетралин или метилциклогексан.
Предпочтительно сформованные из геля мультифиламентные нити, полученные в
соответствии с изобретением, представляют собой высокотехнологичные сформованные из геля мультифиламентные нити, характеризующиеся пределом прочности на разрыв, составляющим по меньшей мере 1,5 Н/текс, предпочтительно по меньшей мере 2,0 Н/текс, более предпочтительно по меньшей мере 2,5 Н/текс или даже по меньшей мере 3,0 Н/текс. Нет никакой причины устанавливать верхнюю границу для предела прочности на разрыв мультифиламентных нитей, но могут быть изготовлены сформованные из геля мультифиламентные нити, обычно характеризующиеся пределом прочности на разрыв, составляющим, самое большее, величину в диапазоне приблизительно от 5 до 6 Н/текс. В общем случае такие высокотехнологичные сформованные из геля мультифиламентные нити также характеризуются высоким модулем упругости при растяжении (также называемым модулем Юнга), составляющим, например, по меньшей мере 50 Н/текс, предпочтительно по меньшей мере 75 Н/текс, более предпочтительно 100 Н/текс, наиболее предпочтительно по меньшей мере 125 Н/текс. Нет никакой причины устанавливать верхнюю границу для модуля упругости при растяжении, но сформованные из геля мультифиламентные нити обычно характеризуются модулем упругости при растяжении, составляющим, самое большее, приблизительно 180 Н/текс.
Предел прочности при растяжении (также просто называемый прочностью) на разрыв и модуль упругости мультифиламентных нитей определяют при использовании известных методов на основании документа ASTM D2256-97.
Мультифиламентные нити, полученные в соответствии с изобретением, характеризуются линейной плотностью, составляющей предпочтительно по меньшей мере 2 дтекс, предпочтительно по меньшей мере 7 дтекс, а более предпочтительно по меньшей мере 8 дтекс. По практическим причинам линейная плотность мультифиламентных нитей изобретения составляет, самое большее, несколько тысяч дтекс, предпочтительно, самое большее, 2500 дтекс, более предпочтительно, самое большее, 500 дтекс. Мультифиламентные нити, содержащие множество филаментов, предпочтительно характеризуются линейной плотностью на один филамент в диапазоне 0,2-5 дтекс, предпочтительно 0,5-2 дтекс. Частично вытянутые мультифиламентные нити, содержащие множество филаментов, предпочтительно характеризуются линейной плотностью на один филамент в диапазоне 0,5-25 дтекс.
Мультифиламентная нить предпочтительно выбрана из группы, состоящей из полиолефина (такого как полиэтилен и полипропилен), сложного полиэфира (такого как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), продукт vectran и полилактид (ПЛК), полиамида (такого как найлон и арамид), а более предпочтительно мультифиламентная нить представляет собой полиолефин. Предпочтительно, чтобы полиолефин, использующийся в
соответствии с настоящим изобретением, представлял бы собой полипропилен или полиэтилен, более предпочтительно сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).
Под мультифиламентной нитью из ВТПЭ в настоящем документе понимается высокотехнологичный полиэтилен, который представляет собой нить, содержащую вытянутый полиэтилен, характеризующийся модулем Юнга, составляющим по меньшей мере 30 ГПа. Один в особенности предпочтительный тип ВТПЭ представляет собой сформованный из геля сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), который демонстрирует характеристическую вязкость (ХВ), согласно измерению для раствора полимера СВМПЭ в декалине при 135°С составляющую по меньшей мере 5 дл/г, предпочтительно по меньшей мере 10 дл/г, более предпочтительно по меньшей мере 15 дл/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 21 дл/г. Предпочтительно значение ХВ составляет, самое большее, 40 дл/г, более предпочтительно, самое большее, 30 дл/г, еще более предпочтительно, самое большее, 25 дл/г. Сформованный из геля СВМПЭ обычно характеризуется модулем Юнга, составляющим по меньшей мере 50 ГПа. Предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ характеризуется пределом прочности на разрыв, составляющим по меньшей мере 1 ГПа. Предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ содержит по меньшей мере 90% (масс.) филамент из СВМПЭ, а наиболее предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ состоит из филаментов из СВМПЭ.
Под нитевой конструкцией в настоящем документе подразумевается совокупность из по меньшей мере двух мультифиламентных нитей, соединенных, например, в результате плетения, тканья, вязания, свивания, тепловой обработки, включающей частичное плавление, пневмоперепутывания и склеивания.
Под вытягиванием по завершении кручения в настоящем документе подразумевается процесс вытягивания нити с коэффициентом, составляющим по меньшей мере 1,1 после кручения нити, составляющего по меньшей мере 4 крутки на один метр, и до необязательного преобразования нити в нитевую конструкцию. Необходимо отметить то, что вытягивание нитевой конструкции (такое как вытягивание тросовой конструкции в соответствии с описанием в публикации ЕР 0 398 434) представляет собой фундаментально отличный процесс в сопоставлении с вытягиванием по завершении кручения, поскольку вытягивание нитевой конструкции реализует фундаментально отличный эффект повторного выравнивания филаментов конструкции в результате действия ползучести и не улучшает связанность между филаментами отдельной нити, между отдельными филаментами в одной мультифиламентной нити нитевой конструкции. Кроме того, в дополнение к более связанному жгуту филаментов кручение частично
вытянутой мультифиламентной нити до вытягивания по завершении кручения, по-видимому, обеспечивает лучшее распределение тепла и напряжения в мультифиламентной нити во время вытягивания по завершении кручения, что опять-таки делает возможным более однородное вытягивание на уровне филамент. Более однородное вытягивание приводит к достижению улучшенной перерабатываемости полученной мультифиламентной нити, а также увеличенного выхода способа изготовления, поскольку более однородное вытягивание, по-видимому, приводит к получению пониженного числа разрывов филаментов. Вытягивание по завершении кручения в результате также приводит к большему уменьшению линейной плотности в сопоставлении с вытягиванием нитевой конструкции.
В одном предпочтительном варианте осуществления указанную частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают скручиванию до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 10 до 500, а более предпочтительно указанную частично вытянутую нить подвергают кручению до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 12 до 200, круток на один метр. Оптимальный уровень кручения при наличии частичного вытягивания зависит от линейной плотности мультифиламентной нити, степени вытягивания по завершении кручения, желаемого уровня кручения мультифиламентной нити и необязательного уровня кручения, придаваемого для мультифиламентной нити после вытягивания по завершении кручения.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления указанную крученую частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 1,5, а более предпочтительно вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 3. Верхняя граница кратности вытяжки DRpt по завершении кручения зависит от состояния нити до кручения частично вытянутой нити, такого как, например, тип полимера и кратность вытяжки до кручения частично вытянутой нити, температуры вытягивания по завершении кручения. Обычно кратность вытяжки по завершении кручения составляет менее чем 1000; предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 100; более предпочтительно значение DRpt составляет менее, чем 50; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 25; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 10 или менее, чем 10.
Уровень кручения при наличии частичного вытягивания представляет собой
количество круток на один метр, которое демонстрирует частично вытянутая мультифиламентная нить непосредственно после кручения частично вытянутой мультифиламентной нити. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают кручению до уровня, где соотношение между уровнем кручения при наличии частичного вытягивания и кратностью вытяжки DRpt по завершении кручения находится в диапазоне 2-250 круток на один метр, предпочтительно соотношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-120 круток на один метр, более предпочтительно соотношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-20 круток на один метр, например, от 5 до 20 круток на один метр. В одном варианте осуществления уровень кручения частично вытянутой мультифиламентной нити является достаточно высоким для того, чтобы после вытягивания по завершении кручения какого-либо дополнительного кручения мультифиламентной нити не потребовалось бы.
Указанная частично вытянутая мультифиламентная нить может представлять собой гомонить или гетеронить. Под гомонитью подразумевается то, что мультифиламентная нить состоит из филаментов, имеющих один и тот же состав. Под гетеронитьтю подразумевается то, что по меньшей мере один из филаментов мультифиламентной нити имеет состав, отличный от состава других филаментов мультифиламентной нити. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из филаментов частично вытянутой мультифиламентной нити выбирают из группы, состоящей из (окрашенных или неокрашенных) филаментов из сложного полиэфира, филаментов из полиэтилена высокой плотности, филаментов из СВМПЭ, филаментов из полипропилена. Предпочтительно частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 75% (числ.) филаментов из СВМПЭ, а более предпочтительно частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 90% (числ.) филаментов из СВМПЭ. Наиболее предпочтительно филаменты частично вытянутой мультифиламентной нити состоят из филаментов из СВМПЭ, поскольку это обеспечивает получение наиболее высоких и наиболее однородных результатов по эксплуатационным характеристикам мультифиламентной нити.
Еще один аспект изобретения относится к способу удаления формовочного растворителя из сформованной из геля мультифиламентной нити из полиолефина. Способ включает стадии обеспечения мультифиламентной нити, содержащей филаменты из полиолефина и формовочный растворитель, кручения указанной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 600 круток на один метр и удаления по меньшей
мере части указанного формовочного растворителя из мультифиламентной нити после кручения указанной нити. Указанная мультифиламентная нить, обеспеченная на первой стадии, может быть невытянутой, частично вытянутой или вытянутой по завершении кручения сформованной из геля мультифиламентной нитью, однако, предпочтительно, чтобы указанная мультифиламентная нить была бы частично вытянутой или вытянутой по завершении кручения. Удаление формовочного растворителя предпочтительно проводят в результате выпаривания или экстрагирования. Выпаривание будет в особенности хорошо подходящим, если формовочный растворитель представляет собой нафтен, такой как декалин, тетралин и/или метилциклогексан. Экстрагирование будет в особенности хорошо подходящим, если формовочный растворитель содержит парафин. Кручение мультифиламентной нити до удаления по меньшей мере части растворителя из мультифиламентной нити делает возможным проведение преобразования в нитевую конструкцию без добавления к мультифиламентной нити замасливателя. Другими словами, данный аспект изобретения делает возможным удаление формовочного растворителя из мультифиламентной нити более экологически безопасным образом, не ставя под угрозу удобство в обращении с нитью, поскольку замасливатель не требуется, или требуется меньшее количество замасливателя. В данном варианте осуществления изобретения также предпочтительно, чтобы для мультифиламентной нити проводили бы вытягивание по завершении кручения, однако, это не является обязательным требованием. Предпочтительные уровни кручения и необязательные уровни вытягивания по завершении кручения соответствуют уровням, описанным в настоящем документе для других аспектов изобретения.
В одном варианте осуществления изобретения уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити является уже очень низким до кручения частично вытянутой мультифиламентной нити. В данном отношении предпочтительно, чтобы формовочный растворитель в мультифиламентной нити во время кручения присутствовал бы в диапазоне от 10 ч./млн. до 1000 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя. Предпочтительно формовочный растворитель в частично вытянутой мультифиламентной нити во время кручения присутствует в диапазоне от 20 ч./млн. до 500 ч./млн.
В еще одном варианте осуществления изобретения уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити во время кручения мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,1% (масс.) при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,5
% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 2% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 5% (масс), например, по меньшей мере 10% (масс). Обычно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити во время кручения мультифилаиментной нити составляет менее чем 90% (масс).
Количество растворителя, удаленного после кручения мультифиламентной нити, в большой степени зависит уровня его содержания до кручения. Кроме того, чем меньшим будет уровень содержания растворителя в вытянутой по завершении кручения мультифиламентной нити, тем большим будет воздействие на связанность при кручении до удаления растворителя из нити. В одном варианте осуществления после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 10% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, а предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 90% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения. Наиболее предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 99% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения. Необходимо отметить то, что в случае использования большего количества стадий кручения указанный уровень содержания растворителя во время кручения будет представлять собой уровень содержания растворителя во время первой стадии кручения. Доля растворителя, удаленного из мультифиламентной нити после кручения, в определенной степени зависит от его количества, присутствующего до кручения. Предпочтительно, чтобы были бы удалены 100% растворителя, но поскольку в мультифиламентной нити могут оставаться следовые количества растворителя, в одном варианте осуществления удаляют, самое большее, 99,999% растворителя. Удаленный формовочный растворитель предпочтительно собирают и отправляют на рецикл при использовании известных способов.
В способе очистки, соответствующем данному аспекту изобретения, исключительно предпочтительно, чтобы способ дополнительно включал бы стадию вытягивания по завершении кручения. В частности, выгодным было признано проводить для мультифиламентной нити вытягивание по завершении кручения с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ. Более предпочтительно, кратность вытяжки при вытягивании по завершении кручения составляет по меньшей мере 1,5, а еще более предпочтительно значение DRpt составляет по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно используют значение DRpt, составляющее по меньшей мере 3. Верхняя граница кратности вытяжки
DRpt по завершении кручения зависит от состояния нити до кручения частично вытянутой нити, такого как, например, тип полимера и кратность вытяжки до кручения частично вытянутой нити, температуры вытягивания по завершении кручения. Обычно кратность вытяжки DRpt по завершении кручения составляет менее чем 1000; предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 100; более предпочтительно значение DRpt составляет менее чем 50; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 25; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 10 или менее, чем 10.
Изготовление сформованного из геля мультифиламентного ВТПЭ традиционно требует добавления замасливателя во время удаления формовочного растворителя, поскольку в противном случае филаменты будут отталкиваться друг от друга вследствие эффектов электростатической зарядки электрически изолирующего полимера. К сожалению, являясь поверхностно-активным веществом, замасливатель не является желательной добавкой с точки зрения охраны окружающей среды, и, в частности, в медицинских областях применения замасливатель необходимо избегать. Поэтому один аспект изобретения относится к способу изготовления сформованной из геля мультифиламентной нити из ВТПЭ без добавления замасливателя. Технологическая схема на фигуре 2 иллюстрирует данный способ. Способ включает стадии обеспечения (2) раствора 3-25% (масс.) СВМПЭ в формовочном растворителе (при расчете на СВМПЭ и формовочный растворитель в растворе). Указанный раствор, например, может быть обеспечен в результате преобразования суспензии из СВМПЭ и формовочного растворителя в экструдере, за этим следуют формование (4) указанного раствора через фильеру, имеющую по меньшей мере два формовочных отверстия, закаливание (6) раствора в закалочной ванне и вытягивание (7) для получения твердой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые филаменты из СВМПЭ. После этого проводят кручение (12) для указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 2 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения (13) для указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ, при этом кручение, удаление формовочного растворителя и вытягивание по завершении кручения проводят без добавления замасливателя к мультифиламентной нити. По меньшей мере часть формовочного растворителя удаляют во время процесса выпаривания или экстрагирования. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити
может быть проведено в оперативном режиме, в автономном режиме или в комбинации из оперативного режима и автономного режима по отношению к вытягиванию, проводимому до кручения. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть проведено в оперативном режиме, в автономном режиме или в комбинации из оперативного режима и автономного режима по отношению к вытягиванию по завершении кручения. В особенности выгодными были признаны проведение вытягивания до кручения в автономном режиме по отношению к кручению и проведение кручения в оперативном режиме по отношению к по меньшей мере части вытягивания по завершении кручения, поскольку это обеспечивает получение хорошей возможности оперативного контроля и компактного технологического оборудования.
Способы, соответствующие настоящему изобретению, являются в особенности выгодными в отношении получения нити из полиэтилена для использования в медицинских областях применения, медицинской реконструктивной продукции, имплантатах и медицинских устройствах, поскольку данные способы делают возможным получение нити из полиэтилена без использования замасливателя и, в частности, органического замасливателя, где данный органический замасливатель обычно является нежелательным при нахождении внутри организма или в контакте с организмом. Примерами медицинских областей применения являются медицинские компоненты, подобные, например, сосудистым протезам, пластике суставов, ортопедическим и спинальным имплантатам, например, имплантатам менисков, хирургическим нитям, сеткам, например, сетчатым имплантатам для герниопластики, тканям, тканым или нетканым материалам, текстилям, листам, тейпам, лентам, бандажам, искусственным суставам, шнурам, таким как шнуры для фиксации травмы, шнуры для стягивания грудины, профилактические или предпротетические шнуры, шнуры для фиксации переломов длинных костей, шнуры для фиксации переломов маленьких костей, трубкообразной продукции, например, замещению связки, продукции с замкнутым контуром, мешковидной, баллоноподобной продукции, трубкообразной продукции, например, замещению связки, продукции с замкнутым контуром, мешковидной продукции, баллоноподобной продукции, трансплантатам, стент-графтам, искусственным венам, Y-образным полым структурам, юбкам для клапанных структур, таких как сердечные клапаны и периферические клапаны, и другим медицинским компонентам.
Поскольку использование замасливателя является нежелательным также и с точки зрения охраны окружающей среды, способы, соответствующие настоящему изобретению, также являются выгодными и в отношении получения нити из полиэтилена для использования в другой продукции для конечного использования и областях применения,
подобных тросам, шнурам и кордам, швартовым тросам, рыболовным лескам и рыболовным сетям, спортивному оборудованию, ударопрочной и стойкой к истиранию продукции и пуленепробиваемой продукции. ПРИМЕРЫ
Пример 1: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме до кручения
Фигура 1 а) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят до кручения. После кручения частично вытянутую мультифиламентную нить наматывают на бобину до проведения (в последующее время) в автономном режиме вытягивания по завершении кручения. Кручение может быть проведено в сочетании с наматыванием частично вытянутой мультифиламентной нити в установке для комбинированных кручения и наматывания, такой как, например, та, которая доступна в компаниях Alma-Sauer, Dietze & Schell, Galan и Barmag. Кручение и наматывание также могут быть проведены в двух раздельных стадиях, в случае чего кручение может быть проведено, например, при использовании способа и оборудования, описанных в публикации US 6,155,037, а наматывание может быть проведено, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины, например, от компаний SSM, Dietze & Schell, Comoli, Leesona, Georg Sahm GmbH, Oerlikon и Barmag. Намотанную и скрученную частично вытянутую нить позже (то есть, в автономном режиме) подвергают вытягиванию по завершении кручения. Это соответствует способу, проиллюстрированному на фигуре 1а, где в дополнение к вытягиванию (8), проводимому в оперативном режиме до кручения (12), до проводимого в оперативном режиме вытягивания (8), кроме того, может быть проведено вытягивание (10) в автономном режиме.
Пример 2: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме до и после кручения
Фигура 1 Ь) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят до, а также после кручения. Кручение может быть проведено при использовании установки для кручения, относящейся к типу, например, описанному в публикации US 6,155,037, где движущуюся нить подвергают кручению в оперативном режиме во время проведения ее через установку для кручения. В одном варианте осуществления варианта Ь) вытягивания для достижения желаемого уровня кручения используют одну большую стадию кручения. В еще одном варианте
осуществления варианта b) вытягивания для достижения желаемого уровня кручения используют несколько меньших стадий кручения (таким образом, как 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 стадий кручения). Несколько меньших стадий вытягивания могут быть скомпонованы между несколькими меньшими стадиями вытягивания или в группах стадий вытягивания между стадиями вытягивания. Как это проиллюстрировано на фигуре lb), в дополнение к проводимому в оперативном режиме вытягиванию до (8) и после (14) кручения (14) необязательно могут быть использованы одна или несколько проводимых в автономном режиме стадий вытягивания до (10) или после (16) проводимых в оперативном режиме стадий вытягивания и кручения (8, 12, 14).
Пример 3: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме после кручения
Фигура 1 с) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят после кручения. В данном случае частично вытянутую мультифиламентную нить получают в результате вытягивания (10), например, в первой печи для вытягивания мультифиламентной нити сразу после формования, а после этого наматывания частично вытянутой мультифиламентной нити на бобину, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины Twinstar от компании George Sahm GmbH. В последующее время частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают кручению и вытягиванию по завершении кручения. Кручение предпочтительно имеет место на аппаратуре для комбинированных кручения и разматывания, такой как, например, шпулярник для кручения, доступный, например, в компаниях Alma-Sauer, Dietze & Schell, Galan и Barmag. В альтернативном варианте, отдельная машина для разматывания может быть объединена с установкой для кручения, относящейся к типу, например, описанному в публикации US 6,155,037. После проводимого в оперативном режиме вытягивания по завершении кручения (14) нить может быть необязательно, дополнительно подвергнута вытягиванию в автономном режиме (16). Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что разматывание и кручение могут быть тонко подстроены к процессу вытягивания и могут обеспечить быстрые запуск и остановку в связи с обрывом нити. Кроме того, легче добиваются достижения возможности оперативного контроля в сопоставлении с вариантом вытягивания из примера 4, поскольку включается меньшее число процессов, проводимых в автономном режиме.
Пример 4: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в автономном режиме до и после кручения
Фигура 1 d) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание проводят в автономном режиме до и после кручения. Частично вытянутую мультифиламентную нить получают в соответствии с примером 3 в результате вытягивания (10), например, в первой печи для вытягивания мультифиламентной нити сразу после формования, а после этого наматывания частично вытянутой мультифиламентной нити на бобину, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины Twinstar от компании George Sahm GmbH. После этого частично вытянутую мультифиламентную нить в последующее время подвергают кручению при использовании оборудования для кручения и повторного наматывания, например, доступного в компаниях SSM, Dietze & Schell, Comoli, Leesona, Georg Sahm GmbH, Oerlikon и Barmag. В заключение в последующее время проводят вытягивание по завершении кручения, например, в дополнительной печи для вытягивания. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что он делает возможным реализацию улучшенной связанности мультифиламентной нити при простой расстановке и не требует выравнивания оборудования для кручения по отношению к одной или нескольким зонам вытягивания. Однако вследствие наличия технологических стадий, проводимых в автономном режиме, необходимо тщательно добиваться достижения возможности оперативного контроля.
Пример 5: Получение частично вытянутой нити из ВТПЭ
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ получали в результате приготовления раствора СВМПЭ в декалине в экструдере, формования указанного раствора через фильеру, имеющую 200 формовочных отверстий, закаливания в закалочной ванне, частичного вытягивания нити сразу после формования и удаления более чем 99% формовочного растворителя из нити в сопоставлении с уровнем содержания формовочного растворителя в растворе. Во время проведения процесса не предусматривали использования какого-либо замасливателя. В заключение, нить наматывали на бобины, каждая из которых вмещала приблизительно 9000 м.
Пример 6: Получение нити из ВТПЭ при использовании вытягивания в оперативном режиме после кручения
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ, полученной в примере 5, подвергали воздействию процесса вытягивания, проводимого в оперативном режиме, в соответствии с описанием на фигуре 1 с) при использовании кратности проводимого в оперативном режиме вытягивания по завершении кручения 4 в результате подачи в печь для вытягивания через установку для разматывания со шпулярником для кручения. Использовали уровни кручения 9 и 12 круток на один метр. Какого-либо вытягивания по
завершении кручения, проводимого в автономном режиме, не использовали и во время проведения указанных процессов использования какого-либо замасливателя не предусматривали.
Уровень кручения
9 круток на метр
12 круток на метр
Совокупное количество бобин
Минимальное количество дефектов на одну бобину
Максимальное количество дефектов на одну бобину
Среднее количество дефектов на одну бобину
1,5
Поэтому согласно наблюдениям при увеличении уровня кручения максимальное количество дефектов на одну бобину, а также среднее количество дефектов на одну бобину уменьшались.
Сравнительный пример 1: Получение нити из ВТПЭ без использования кручения
Повторили эксперимент 6 при использовании проводимого в оперативном режиме кручения при 0 круток на метр. Получающаяся в результате нить продемонстрировала очень низкую связанность, и после конечного вытягивания нельзя было получить каких-либо стабильных бобин.
Пример 7: Получение нити из ВТПЭ при использовании вытягивания в автономном режиме до и после кручения
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ, полученной в примере 5, подвергали воздействию проводимого в автономном режиме процесса вытягивания, описанного на фигуре 1 d). Уровень кручения 16 круток на один метр получали в результате проведения разматывания при использовании кольцекрутильной машины, параллельного наматывания и отдельной стадии повторного наматывания при использовании крестового наматывания. После этого бобины частично вытянутой и крученой нити из СВМПЭ подвергали вытягиванию при использовании кратности проводимого в автономном режиме вытягивания по завершении кручения 4. Во время проведения процессов кручения или вытягивания по завершении кручения использования какого-либо замасливателя не предусматривали.
Получали две партии бобин (каждая приблизительно 400 г).
• Партия 1: 50 бобин, из которых 16 бобин имели один или несколько дефектов.
• Партия 2: 75 бобин, из которых 24 бобины имели один или несколько дефектов. Поэтому согласно наблюдениям реализовали очень высокий уровень качества и
высокую связанность при использовании способа, включающего кручение нити и вытягивание по завершении кручения, несмотря на отсутствие добавления какого-либо
замасливателя во время проведения процесса.
Сравнительный пример 2: Получение нити из ВТПЭ без использования какого-либо кручения
Повторили эксперимент 7 при использовании повторного наматывания без кручения. Получающаяся в результате нить продемонстрировала очень низкую связанность, и после конечного вытягивания нельзя было получить каких-либо стабильных бобин.
Один отдельный признак или комбинация из признаков из одного варианта осуществления изобретения, описанного в настоящем документе, а также их очевидные вариации могут быть объединены с признаками из других вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, или замещены ими, если только специалист в соответствующей области техники сразу же не осознает физической невозможности получающегося в результате варианта осуществления.
Номера ссылочных позиций на фигурах 2: Перемешивание 4: Формование
6: Закаливание и удаление части растворителя 7: Вытягивание
8: Вытягивание, проводимое в оперативном режиме 10: Вытягивание, проводимое в автономном режиме 12: Кручение
13: Вытягивание по завершении кручения
14: Вытягивание по завершении кручения, проводимое в оперативном режиме 16: Вытягивание по завершении кручения, проводимое в автономном режиме 18: Невытянутая нить 20: Мультифиламентная нить
1511218изм
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫТЯНУТОЙ МУЛЬТИФИЛАМЕНТНОЙ НИТИ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу изготовления мультифиламентной нити, такой как мультифиламентная нить из высокотехнологичного полиэтилена (ВТПЭ). Говоря более конкретно, изобретение относится к способу изготовления и/или очистки мультифиламентной нити, где не требуется какого-либо органического замасливателя.
Уровень техники
Мультифиламентную нить из полиолефина обычно изготавливают в результате формования из текучей среды, такой как расплавленный полиэтилен или раствор (иногда также называемый гелем) полиэтилена в формовочном растворителе, через фильеру, имеющую множество формовочных отверстий, для получения филаментов. После этого филаменты подвергают охлаждению и вытягиванию. В случае использования формовочного растворителя, по меньшей мере, некоторое количество данного растворителя удаляют в результате, например, выпаривания или экстрагирования. Примерами способов изготовления являются способ формования из расплава (который, например, описывается в публикации ЕР1445356), твердофазный способ (который, например, описывается в публикации ЕР 1627719) или формование из геля (которое, например, описывается в публикации WO 2005/066401). Общее описание также представлено в публикации "Advanced Fibre Spinning Technology", Ed. Т. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd. (1994), ISBN 185573 182 7, при этом все указанные публикации посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Одна проблема при изготовлении мультифиламентной нити из полиэтилена заключается в том, что полиэтилен представляет собой электрический изолятор и, таким образом, имеет место тенденция к формированию электростатического заряда во время изготовления, и поскольку отдельные филаменты мультифиламентной нити приобретают подобный заряд (плюс или минус), отдельные филаменты будут электростатически отталкиваться друг от друга. Это означает то, что мультифиламентная нить будет иметь тенденцию к разрыхлению вместо формирования единой структуры. Кроме того, в случае разрыва филамента концы филаментов будут иметь тенденцию к перемещению с наиболее возможным удалением от основного тела мультифиламентной нити, что уменьшает качество изготовленной мультифиламентной нити вследствие ворсообразования или даже появления опасности захвата свободного (конца) филамента в производственном
оборудовании и, таким образом, даже возникновения необходимости приостановки производства для высвобождения разорванного филамента.
Традиционно эту проблему разрешали в результате добавления органического замасливателя к мультифиламентной нити во время процесса вытягивания. Однако органический замасливатель представляет собой поверхностно-активный продукт, и его необходимо избегать по причинам охраны окружающей среды.
Один способ уменьшения воздействия замасливателя был предложен в публикации WO2004/053212, где предлагается использование летучего замасливателя.
Цели изобретения
Цель изобретения заключается в предложении улучшенного способа изготовления мультифиламентной нити.
Еще одна цель изобретения заключается в предложении улучшенной мультифиламентной нити или нитевой конструкции.
Раскрытие изобретения
Улучшением могут, например, являться одна или несколько характеристик, выбираемых из уменьшения воздействия на окружающую среду, улучшенной логистики, уменьшенного числа операций при обращении или другого усовершенствования, предусматриваемого настоящим изобретением в соответствии с представленным ниже обсуждением.
В первом аспекте изобретения достижения цели изобретения добиваются при использовании способа изготовления мультифиламентной нити, включающего стадии обеспечения частично вытянутой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые филаменты, кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 4 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивания по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1.
Указанная частично вытянутая мультифиламентная нить может быть обеспечена непосредственно из процесса формования в случае наличия у формовочных отверстий мультифиламентной фильеры зоны сужения, сформированной для обеспечения частичного вытягивания или выравнивания филаментов уже в формовочных отверстиях, например, в соответствии с описанием в публикации WO 2005/066401. Указанная
частично вытянутая мультифиламентная нить также может представлять собой результат вытягивания в воздушном зазоре после фильеры. Предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить представляет собой твердофазную нить, например, после охлаждения в закалочной ванне после формования. Если указанная частично вытянутая мультифиламентная нить представляет собой мультифиламентную нить, предпочтительно чтобы по меньшей мере часть растворителя была бы удалена (в сопоставлении с уровнем содержания растворителя во время формования через фильеру) до кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити.
Вытягивание указанной мультифиламентной нити происходит на нескольких стадиях. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть осуществлено в оперативном режиме по отношению к стадии вытягивания или в автономном режиме без связи со стадией вытягивания. Под оперативным режимом в настоящем документе подразумевается то, что указанная частично вытянутая нить проходит непосредственно между зоной, где проводят кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити, и зоной, где проводят вытягивание указанной мультифиламентной нити. Под автономным режимом обычно подразумевается то, что между вытягиванием и кручением имеет место стадия наматывания.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет более полно разъясняться ниже при обращении к примерам вариантов осуществления, а также к чертежам, в числе которых
Фигура 1 демонстрирует схематические технологические схемы способов, соответствующих изобретению, и
Фигура 2 демонстрирует схематические технологические схемы способа изготовления мультифиламентной нити из полимера ВТПЭ, соответствующего изобретению.
Все фигуры демонстрируют только стадии, которые необходимы, в целях разъяснения изобретения, при этом другие части опускаются или просто предлагаются.
Осуществление изобретения
Вытягивание указанной мультифиламентной нити может быть проведено в рамках одного или нескольких из следующих далее вариантов (смотрите фигуру 1): а) в оперативном режиме до кручения с последующим проведением в автономном режиме вытягивания по завершении кручения; Ь) в оперативном режиме до и в оперативном режиме после кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити; с) в
автономном режиме до кручения и в оперативном режиме после кручения; d) в автономном режиме до и в автономном режиме после кручения, так что кручение указанной частично вытянутой нити имеет место на стадии, отделенной (во времени и/или пространстве) от вытягивания указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до и после кручения.
Предпочтительно, чтобы кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения проводили бы в оперативном режиме. Способ, соответствующий изобретению, может включать более, чем одну стадию вытягивания по завершении кручения. В случае проведения в способе, соответствующем изобретению, большего количества стадий вытягивания по завершении кручения предпочтительно, чтобы кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити проводили бы в оперативном режиме по отношению к по меньшей мере одной из указанных стадий вытягивания по завершении кручения, а более предпочтительно кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити проводят в оперативном режиме по отношению ко всем указанным стадиям вытягивания по завершении кручения. Способ, соответствующий изобретению, может включать более, чем одну стадию кручения. В случае проведения в способе, соответствующем изобретению, большего количества стадий кручения предпочтительно, чтобы по меньшей мере одну из стадий кручения проводили бы в оперативном режиме по отношению к стадии вытягивания по завершении кручения.
Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть проведено на специально предназначенном для этого (отдельно стоящем) оборудовании или может быть объединено в одну единицу оборудования с одним или несколькими устройствами, выбираемыми из печи для вытягивания, закалочной ванны, намоточного устройства, размоточного устройства, формовочной пластины. В одном варианте осуществления кручение указанной частично вытянутой нити проводят при использовании функционирующей в оперативном режиме системы крутильной машины, например, описанной в публикации US 6,155,037. Функционирующие в оперативном режиме системы крутильных машин, описанные в публикации US 6,155,037, ниже в настоящем документе называются системой крутильной машины Устера. Поскольку данный тип оборудования делает возможным введение кручения в частично вытянутую мультифиламентную нить в отсутствие доступа к концам нити, данный тип оборудования является в особенности выгодным для дооборудования существующего оборудования, такого как существующая печь для вытягивания или существующие намоточное устройство или размоточное устройство. Поэтому один аспект изобретения относится к
комбинации из системы крутильной машины Устера и печи для вытягивания, системы крутильной машины Устера и намоточного устройства или системы крутильной машины Устера и размоточного устройства.
В одном в особенности предпочтительном варианте осуществления кручение указанной частично вытянутой нити проводят в результате сначала наматывания некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити с последующим кручением частично вытянутой мультифиламентной нити в результате разматывания указанной некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити при использовании системы шпулярника для кручения. Предпочтительно указанная система шпулярника для кручения выполнена с возможностью проведения разматывания и кручения в оперативном режиме по отношению к процессу вытягивания по завершении кручения, при этом скорость разматывания и скорость вращения системы шпулярника для кручения подстраивают к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, осуществляемому в оперативном режиме.
Способ, соответствующий изобретению, может дополнительно включать стадию натяжения указанной мультифиламентной нити в зоне натяжения после кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и до вытягивания по завершении кручения указанной частично вытянутой нити. Это делает возможным выдерживание натяжения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити на относительно низком уровне во время кручения, в то время как натяжение во время вытягивания может быть выдержано достаточно высоким для обеспечения требуемой вытяжки. Примеры подходящих для использования зон натяжения включают несколько валиков, тормозную систему и фрикционную систему.
Для всех аспектов изобретения вытягивание указанной мультифиламентной нити обычно имеет место при повышенной температуре. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место при температуре, большей, чем 100°С, а предпочтительно по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место при температуре, большей, чем 120°С. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна стадия вытягивания имела бы место ниже температуры плавления мультифиламентной нити. Более предпочтительно все стадии вытягивания после формования имеют место ниже температуры плавления мультифиламентной нити. Еще более предпочтительно все стадии вытягивания после формования имеют место при температуре по меньшей мере на 5°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, а более предпочтительно при температуре по меньшей мере на 10°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити. В частности, предпочтительно, чтобы вытягивание по
завершении кручения имело бы место в диапазоне от температуры плавления мультифиламентной нити до температуры, на 30°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, более предпочтительно вытягивание по завершении кручения имеет место при температуре по меньшей мере на 5°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, например на 10°С меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити. Для сформованной из геля мультифиламентной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) предпочтительно, чтобы вытягивание - и, в частности, вытягивание по завершении кручения - имело бы место при температуре, меньшей, чем 138°С, предпочтительно при температуре, меньшей, чем 135°С, а более предпочтительно при температуре, меньшей, чем 132°С. Для сформованной из геля мультифиламентной нити из СВМПЭ предпочтительно, чтобы вытягивание - и, в частности, вытягивание по завершении кручения - имело бы место при температуре, большей, чем 100°С, предпочтительно при температуре, большей, чем 110°С, более предпочтительно при температуре, большей, чем 120°С, а более предпочтительно при температуре, большей, чем 130°С.
В рамках контекста настоящего изобретения монофиламенты понимаются как обозначение удлиненных тел неопределенной длины, длина которых намного больше, чем их поперечные размеры, например, ширина, толщина или радиус, и которые могут иметь правильное или неправильное поперечное сечение. Монофиламенты могут иметь непрерывные длины, что известно на современном уровне техники как филаменты, или дискретные длины, что известно на современном уровне техники как штапельные волокна. Мультифиламентная нить, соответствующая настоящему изобретению, представляет собой удлиненное тело, содержащее множество монофиламент.
Под сформованной из геля мультифиламентной нитью в настоящем документе понимается мультифиламентная нить, изготовленная в результате формования из раствора (иногда также называемого гелем), содержащего полимер и растворитель для упомянутого полимера. Формование из раствора может быть проведено в результате преобразования суспензии полимера и растворителя в раствор в экструдере и экструдирования упомянутого раствора через фильеру, имеющую более чем одно формовочное отверстие. В особенности предпочтительными являются сформованные из геля полиолефиновые мультифиламентные нити, которые сформованы из раствора, содержащего полиолефин и растворитель для полиолефина, причем данный растворитель может быть удален из мультифиламентной нити после формования нити в результате выпаривания подобно, например, нафтенам, таким как декалин, тетралин или метилциклогексан.
Предпочтительно сформованные из геля мультифиламентные нити, полученные в
7 ¦: F; '
соответствии с изобретением, представляют собой высокотехнологичные сформованные из геля мультифиламентные нити, характеризующиеся пределом прочности на разрыв, составляющим по меньшей мере 1,5 Н/текс, предпочтительно по меньшей мере 2,0 Н/текс, более предпочтительно по меньшей мере 2,5 Н/текс или даже по меньшей мере 3,0 Н/текс. Нет никакой причины устанавливать верхнюю границу для предела прочности на разрыв мультифиламентных нитей, но могут быть изготовлены сформованные из геля мультифиламентные нити, обычно характеризующиеся пределом прочности на разрыв, составляющим, самое большее, величину в диапазоне приблизительно от 5 до 6 Н/текс. В общем случае такие высокотехнологичные сформованные из геля мультифиламентные нити также характеризуются высоким модулем упругости при растяжении (также называемым модулем Юнга), составляющим, например, по меньшей мере 50 Н/текс, предпочтительно по меньшей мере 75 Н/текс, более предпочтительно 100 Н/текс, наиболее предпочтительно по меньшей мере 125 Н/текс. Нет никакой причины устанавливать верхнюю границу для модуля упругости при растяжении, но сформованные из геля мультифиламентные нити обычно характеризуются модулем упругости при растяжении, составляющим, самое большее, приблизительно 180 Н/текс.
Предел прочности при растяжении (также просто называемый прочностью) на разрыв и модуль упругости мультифиламентных нитей определяют при использовании известных методов на основании документа ASTM D2256-97.
Мультифиламентные нити, полученные в соответствии с изобретением, характеризуются линейной плотностью, составляющей предпочтительно по меньшей мере 2 дтекс, предпочтительно по меньшей мере 7 дтекс, а более предпочтительно по меньшей мере 8 дтекс. По практическим причинам линейная плотность мультифиламентных нитей изобретения составляет, самое большее, несколько тысяч дтекс, предпочтительно, самое большее, 2500 дтекс, более предпочтительно, самое большее, 500 дтекс. Мультифиламентные нити, содержащие множество филаментов, предпочтительно характеризуются линейной плотностью на один филамент в диапазоне 0,2-5 дтекс, предпочтительно 0,5-2 дтекс. Частично вытянутые мультифиламентные нити, содержащие множество филаментов, предпочтительно характеризуются линейной плотностью на один филамент в диапазоне 0,5-25 дтекс.
Мультифиламентная нить предпочтительно выбрана из группы, состоящей из полиолефина (такого как полиэтилен и полипропилен), сложного полиэфира (такого как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), продукт vectran и полилактид (ПЛК), полиамида (такого как найлон и арамид), а более предпочтительно мультифиламентная нить представляет собой полиолефин. Предпочтительно, чтобы полиолефин, использующийся в
соответствии с настоящим изобретением, представлял бы собой полипропилен или полиэтилен, более предпочтительно сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).
Под мультифиламентной нитью из ВТПЭ в настоящем документе понимается высокотехнологичный полиэтилен, который представляет собой нить, содержащую вытянутый полиэтилен, характеризующийся модулем Юнга, составляющим по меньшей мере 30 ГПа. Один в особенности предпочтительный тип ВТПЭ представляет собой сформованный из геля сверхвысокомолекулярньгй полиэтилен (СВМПЭ), который демонстрирует характеристическую вязкость (ХВ), согласно измерению для раствора полимера СВМПЭ в декалине при 135°С составляющую по меньшей мере 5 дл/г, предпочтительно по меньшей мере 10 дл/г, более предпочтительно по меньшей мере 15 дл/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 21 дл/г. Предпочтительно значение ХВ составляет, самое большее, 40 дл/г, более предпочтительно, самое большее, 30 дл/г, еще более предпочтительно, самое большее, 25 дл/г. Сформованный из геля СВМПЭ обычно характеризуется модулем Юнга, составляющим по меньшей мере 50 ГПа. Предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ характеризуется пределом прочности на разрыв, составляющим по меньшей мере 1 ГПа. Предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ содержит по меньшей мере 90% (масс.) филамент из СВМПЭ, а наиболее предпочтительно мультифиламентная нить из ВТПЭ состоит из филаментов из СВМПЭ.
Под нитевой конструкцией в настоящем документе подразумевается совокупность из по меньшей мере двух мультифиламентных нитей, соединенных, например, в результате плетения, тканья, вязания, свивания, тепловой обработки, включающей частичное плавление, пневмоперепутывания и склеивания.
Под вытягиванием по завершении кручения в настоящем документе подразумевается процесс вытягивания нити с коэффициентом, составляющим по меньшей мере 1,1 после кручения нити, составляющего по меньшей мере 4 крутки на один метр, и до необязательного преобразования нити в нитевую конструкцию. Необходимо отметить то, что вытягивание нитевой конструкции (такое как вытягивание тросовой конструкции в соответствии с описанием в публикации ЕР 0 398 434) представляет собой фундаментально отличный процесс в сопоставлении с вытягиванием по завершении кручения, поскольку вытягивание нитевой конструкции реализует фундаментально отличный эффект повторного выравнивания филаментов конструкции в результате действия ползучести и не улучшает связанность между отдельными филаментами в одной мультифиламентной нити нитевой конструкции. Кроме того, в дополнение к более связанному жгуту филаментов кручение частично вытянутой мультифиламентной нити до
вытягивания по завершении кручения, по-видимому, обеспечивает лучшее распределение тепла и напряжения в мультифиламентной нити во время вытягивания по завершении кручения, что опять-таки делает возможным более однородное вытягивание на уровне филамент. Более однородное вытягивание приводит к достижению улучшенной перерабатываемости полученной мультифиламентной нити, а также увеличенного выхода способа изготовления, поскольку более однородное вытягивание, по-видимому, приводит к получению пониженного числа разрывов филаментов. Вытягивание по завершении кручения в результате также приводит к большему уменьшению линейной плотности в сопоставлении с вытягиванием нитевой конструкции.
В одном предпочтительном варианте осуществления указанную частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают скручиванию до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 10 до 500, а более предпочтительно указанную частично вытянутую нить подвергают кручению до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 12 до 200, круток на один метр. Оптимальный уровень кручения при наличии частичного вытягивания зависит от линейной плотности мультифиламентной нити, степени вытягивания по завершении кручения, желаемого уровня кручения мультифиламентной нити и необязательного уровня кручения, придаваемого для мультифиламентной нити после вытягивания по завершении кручения.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления указанную крученую частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 1,5, а более предпочтительно вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно вытягиванию по завершении кручения со значением DRpt, составляющем по меньшей мере 3. Верхняя граница кратности вытяжки DRpt по завершении кручения зависит от состояния нити до кручения частично вытянутой нити, такого как, например, тип полимера и кратность вытяжки до кручения частично вытянутой нити, температуры вытягивания по завершении кручения. Обычно кратность вытяжки по завершении кручения составляет менее чем 1000; предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 100; более предпочтительно значение DRpt составляет менее, чем 50; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 25; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 10 или менее, чем 10.
Уровень кручения при наличии частичного вытягивания представляет собой количество круток на один метр, которое демонстрирует частично вытянутая
мультифиламентная нить непосредственно после кручения частично вытянутой мультифиламентной нити. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают кручению до уровня, где соотношение между уровнем кручения при наличии частичного вытягивания и кратностью вытяжки DRpt по завершении кручения находится в диапазоне 2-250 круток на один метр, предпочтительно соотношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-120 круток на один метр, более предпочтительно соотношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-20 круток на один метр, например, от 5 до 20 круток на один метр. В одном варианте осуществления уровень кручения частично вытянутой мультифиламентной нити является достаточно высоким для того, чтобы после вытягивания по завершении кручения какого-либо дополнительного кручения мультифиламентной нити не потребовалось бы.
Указанная частично вытянутая мультифиламентная нить может представлять собой гомонить или гетеронить. Под гомонитью подразумевается то, что мультифиламентная нить состоит из филаментов, имеющих один и тот же состав. Под гетеронитьтю подразумевается то, что по меньшей мере один из филаментов мультифиламентной нити имеет состав, отличный от состава других филаментов мультифиламентной нити. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из филаментов частично вытянутой мультифиламентной нити выбирают из группы, состоящей из (окрашенных или неокрашенных) филаментов из сложного полиэфира, филаментов из полиэтилена высокой плотности, филаментов из СВМПЭ, филаментов из полипропилена. Предпочтительно частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 75% (числ.) филаментов из СВМПЭ, а более предпочтительно частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 90% (числ.) филаментов из СВМПЭ. Наиболее предпочтительно филаменты частично вытянутой мультифиламентной нити состоят из филаментов из СВМПЭ, поскольку это обеспечивает получение наиболее высоких и наиболее однородных результатов по эксплуатационным характеристикам мультифиламентной нити.
Еще один аспект изобретения относится к способу удаления формовочного растворителя из сформованной из геля мультифиламентной нити из полиолефина. Способ включает стадии обеспечения мультифиламентной нити, содержащей филаменты из полиолефина и формовочный растворитель, кручения указанной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 600 круток на один метр и удаления по меньшей мере части указанного формовочного растворителя из мультифиламентной нити после
кручения указанной нити. Указанная мультифиламентная нить, обеспеченная на первой стадии, может быть невытянутой, частично вытянутой или вытянутой по завершении кручения сформованной из геля мультифиламентной нитью, однако, предпочтительно, чтобы указанная мультифиламентная нить была бы частично вытянутой или вытянутой по завершении кручения. Удаление формовочного растворителя предпочтительно проводят в результате выпаривания или экстрагирования. Выпаривание будет в особенности хорошо подходящим, если формовочный растворитель представляет собой нафтен, такой как декалин, тетралин и/или метилциклогексан. Экстрагирование будет в особенности хорошо подходящим, если формовочный растворитель содержит парафин. Кручение мультифиламентной нити до удаления по меньшей мере части растворителя из мультифиламентной нити делает возможным проведение преобразования в нитевую конструкцию без добавления к мультифиламентной нити замасливателя. Другими словами, данный аспект изобретения делает возможным удаление формовочного растворителя из мультифиламентной нити более экологически безопасным образом, не ставя под угрозу удобство в обращении с нитью, поскольку замасливатель не требуется, или требуется меньшее количество замасливателя. В данном варианте осуществления изобретения также предпочтительно, чтобы для мультифиламентной нити проводили бы вытягивание по завершении кручения, однако, это не является обязательным требованием. Предпочтительные уровни кручения и необязательные уровни вытягивания по завершении кручения соответствуют уровням, описанным в настоящем документе для других аспектов изобретения.
В одном варианте осуществления изобретения уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити является уже очень низким до кручения частично вытянутой мультифиламентной нити. В данном отношении предпочтительно, чтобы формовочный растворитель в мультифиламентной нити во время кручения присутствовал бы в диапазоне от 10 ч./млн. до 1000 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя. Предпочтительно формовочный растворитель в частично вытянутой мультифиламентной нити во время кручения присутствует в диапазоне от 20 ч./млн. до 500 ч./млн.
В еще одном варианте осуществления изобретения уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити во время кручения мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,1% (масс.) при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,5 % (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в
мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 2% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 5% (масс), например, по меньшей мере 10% (масс). Обычно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити во время кручения мультифилаиментной нити составляет менее чем 90% (масс).
Количество растворителя, удаленного после кручения мультифиламентной нити, в большой степени зависит уровня его содержания до кручения. Кроме того, чем меньшим будет уровень содержания растворителя в вытянутой по завершении кручения мультифиламентной нити, тем большим будет воздействие на связанность при кручении до удаления растворителя из нити. В одном варианте осуществления после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 10% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, а предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 90% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения. Наиболее предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 99% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения. Необходимо отметить то, что в случае использования большего количества стадий кручения указанный уровень содержания растворителя во время кручения будет представлять собой уровень содержания растворителя во время первой стадии кручения. Доля растворителя, удаленного из мультифиламентной нити после кручения, в определенной степени зависит от его количества, присутствующего до кручения. Предпочтительно, чтобы были бы удалены 100% растворителя, но поскольку в мультифиламентной нити могут оставаться следовые количества растворителя, в одном варианте осуществления удаляют, самое большее, 99,999% растворителя. Удаленный формовочный растворитель предпочтительно собирают и отправляют на рецикл при использовании известных способов.
В способе очистки, соответствующем данному аспекту изобретения, исключительно предпочтительно, чтобы способ дополнительно включал бы стадию вытягивания по завершении кручения. В частности, выгодным было признано проводить для мультифиламентной нити вытягивание по завершении кручения с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ. Более предпочтительно, кратность вытяжки при вытягивании по завершении кручения составляет по меньшей мере 1,5, а еще более предпочтительно значение DRpt составляет по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно используют значение DRpt, составляющее по меньшей мере 3. Верхняя граница кратности вытяжки DRpt по завершении кручения зависит от состояния нити до кручения частично вытянутой
нити, такого как, например, тип полимера и кратность вытяжки до кручения частично вытянутой нити, температуры вытягивания по завершении кручения. Обычно кратность вытяжки DRpt по завершении кручения составляет менее чем 1000; предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 100; более предпочтительно значение DRpt составляет менее чем 50; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 25; более предпочтительно значение DRpt составляет, самое большее, 10 или менее, чем 10.
Изготовление сформованного из геля мультифиламентного ВТПЭ традиционно требует добавления замасливателя во время удаления формовочного растворителя, поскольку в противном случае филаменты будут отталкиваться друг от друга вследствие эффектов электростатической зарядки электрически изолирующего полимера. К сожалению, являясь поверхностно-активным веществом, замасливатель не является желательной добавкой с точки зрения охраны окружающей среды, и, в частности, в медицинских областях применения замасливатель необходимо избегать. Поэтому один аспект изобретения относится к способу изготовления сформованной из геля мультифиламентной нити из ВТПЭ без добавления замасливателя. Технологическая схема на фигуре 2 иллюстрирует данный способ. Способ включает стадии обеспечения (2) раствора 3-25% (масс.) СВМПЭ в формовочном растворителе (при расчете на СВМПЭ и формовочный растворитель в растворе). Указанный раствор, например, может быть обеспечен в результате преобразования суспензии из СВМПЭ и формовочного растворителя в экструдере, за этим следуют формование (4) указанного раствора через фильеру, имеющую по меньшей мере два формовочных отверстия, закаливание (6) раствора в закалочной ванне и вытягивание (7) для получения твердой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые филаменты из СВМПЭ. После этого проводят кручение (12) для указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 2 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения (13) для указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ, при этом кручение, удаление формовочного растворителя и вытягивание по завершении кручения проводят без добавления замасливателя к мультифиламентной нити. По меньшей мере часть формовочного растворителя удаляют во время процесса выпаривания или экстрагирования. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть проведено в оперативном режиме, в автономном режиме или в комбинации из
14 f\. У~ У -..:.v -
оперативного режима и автономного режима по отношению к вытягиванию, проводимому до кручения. Кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити может быть проведено в оперативном режиме, в автономном режиме или в комбинации из оперативного режима и автономного режима по отношению к вытягиванию по завершении кручения. В особенности выгодными были признаны проведение вытягивания до кручения в автономном режиме по отношению к кручению и проведение кручения в оперативном режиме по отношению к по меньшей мере части вытягивания по завершении кручения, поскольку это обеспечивает получение хорошей возможности оперативного контроля и компактного технологического оборудования.
Способы, соответствующие настоящему изобретению, являются в особенности выгодными в отношении получения нити из полиэтилена для использования в медицинских областях применения, медицинской реконструктивной продукции, имплантатах и медицинских устройствах, поскольку данные способы делают возможным получение нити из полиэтилена без использования замасливателя и, в частности, органического замасливателя, где данный органический замасливатель обычно является нежелательным при нахождении внутри организма или в контакте с организмом. Примерами медицинских областей применения являются медицинские компоненты, подобные, например, сосудистым протезам, пластике суставов, ортопедическим и спинальным имплантатам, например, имплантатам менисков, хирургическим нитям, сеткам, например, сетчатым имплантатам для герниопластики, тканям, тканым или нетканым материалам, текстилям, листам, тейпам, лентам, бандажам, искусственным суставам, шнурам, таким как шнуры для фиксации травмы, шнуры для стягивания грудины, профилактические или предпротетические шнуры, шнуры для фиксации переломов длинных костей, шнуры для фиксации переломов маленьких костей, трубкообразной продукции, например, замещению связки, продукции с замкнутым контуром, мешковидной продукции, баллоноподобной продукции, трансплантатам, стент-графтам, искусственным венам, Y-образным полым структурам, юбкам для клапанных структур, таких как сердечные клапаны и периферические клапаны, и другим медицинским компонентам.
Поскольку использование замасливателя является нежелательным также и с точки зрения охраны окружающей среды, способы, соответствующие настоящему изобретению, также являются выгодными и в отношении получения нити из полиэтилена для использования в другой продукции для конечного использования и областях применения, подобных тросам, шнурам и кордам, швартовым тросам, рыболовным лескам и рыболовным сетям, спортивному оборудованию, ударопрочной и стойкой к истиранию
продукции и пуленепробиваемой продукции. ПРИМЕРЫ
Пример 1: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме до кручения
Фигура 1 а) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят до кручения. После кручения частично вытянутую мультифиламентную нить наматывают на бобину до проведения (в последующее время) в автономном режиме вытягивания по завершении кручения. Кручение может быть проведено в сочетании с наматыванием частично вытянутой мультифиламентной нити в установке для комбинированных кручения и наматывания, такой как, например, та, которая доступна в компаниях Alma-Sauer, Dietze & Schell, Galan и Barmag. Кручение и наматывание также могут быть проведены в двух раздельных стадиях, в случае чего кручение может быть проведено, например, при использовании способа и оборудования, описанных в публикации US 6,155,037, а наматывание может быть проведено, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины, например, от компаний SSM, Dietze & Schell, Comoli, Leesona, Georg Sahm GmbH, Oerlikon и Barmag. Намотанную и скрученную частично вытянутую нить позже (то есть, в автономном режиме) подвергают вытягиванию по завершении кручения. Это соответствует способу, проиллюстрированному на фигуре 1а, где в дополнение к вытягиванию (8), проводимому в оперативном режиме до кручения (12), до проводимого в оперативном режиме вытягивания (8), кроме того, может быть проведено вытягивание (10) в автономном режиме.
Пример 2: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме до и после кручения
Фигура 1 Ь) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят до, а также после кручения. Кручение может быть проведено при использовании установки для кручения, относящейся к типу, например, описанному в публикации US 6,155,037, где движущуюся нить подвергают кручению в оперативном режиме во время проведения ее через установку для кручения. В одном варианте осуществления варианта Ь) вытягивания для достижения желаемого уровня кручения используют одну большую стадию кручения. В еще одном варианте осуществления варианта Ь) вытягивания для достижения желаемого уровня кручения используют несколько меньших стадий кручения (таким образом, как 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
16 -
или 10 стадий кручения). Несколько меньших стадий вытягивания могут быть скомпонованы между несколькими меньшими стадиями вытягивания или в группах стадий вытягивания между стадиями вытягивания. Как это проиллюстрировано на фигуре lb), в дополнение к проводимому в оперативном режиме вытягиванию до (8) и после (14) кручения (14) необязательно могут быть использованы одна или несколько проводимых в автономном режиме стадий вытягивания до (10) или после (16) проводимых в оперативном режиме стадий вытягивания и кручения (8,12, 14).
Пример 3: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в оперативном режиме после кручения
Фигура 1 с) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание в оперативном режиме по отношению к кручению проводят после кручения. В данном случае частично вытянутую мультифиламентную нить получают в результате вытягивания (10), например, в первой печи для вытягивания мультифиламентной нити сразу после формования, а после этого наматывания частично вытянутой мультифиламентной нити на бобину, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины Twinstar от компании George Sahm GmbH. В последующее время частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают кручению и вытягиванию по завершении кручения. Кручение предпочтительно имеет место на аппаратуре для комбинированных кручения и разматывания, такой как, например, шпулярник для кручения, доступный, например, в компаниях Alma-Sauer, Dietze & Schell, Galan и Barmag. В альтернативном варианте, отдельная машина для разматывания может быть объединена с установкой для кручения, относящейся к типу, например, описанному в публикации US 6,155,037. После проводимого в оперативном режиме вытягивания по завершении кручения (14) нить может быть необязательно, дополнительно подвергнута вытягиванию в автономном режиме (16). Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что разматывание и кручение могут быть тонко подстроены к процессу вытягивания и могут обеспечить быстрые запуск и остановку в связи с обрывом нити. Кроме того, легче добиваются достижения возможности оперативного контроля в сопоставлении с вариантом вытягивания из примера 4, поскольку включается меньшее число процессов, проводимых в автономном режиме.
Пример 4: Получение нити из ВТПЭ при проведении вытягивания в автономном режиме до и после кручения
Фигура 1 d) демонстрирует технологическую схему способа получения мультифиламентной нити из полиолефина, где вытягивание проводят в автономном
режиме до и после кручения. Частично вытянутую мультифиламентную нить получают в соответствии с примером 3 в результате вытягивания (10), например, в первой печи для вытягивания мультифиламентной нити сразу после формования, а после этого наматывания частично вытянутой мультифиламентной нити на бобину, например, при использовании прецизионной крестомотальной машины Twinstar от компании George Sahm GmbH. После этого частично вытянутую мультифиламентную нить в последующее время подвергают кручению при использовании оборудования для кручения и повторного наматывания, например, доступного в компаниях SSM, Dietze & Schell, Comoli, Leesona, Georg Sahm GmbH, Oerlikon и Barmag. В заключение в последующее время проводят вытягивание по завершении кручения, например, в дополнительной печи для вытягивания. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что он делает возможным реализацию улучшенной связанности мультифиламентной нити при простой расстановке и не требует выравнивания оборудования для кручения по отношению к одной или нескольким зонам вытягивания. Однако вследствие наличия технологических стадий, проводимых в автономном режиме, необходимо тщательно добиваться достижения возможности оперативного контроля.
Пример 5: Получение частично ВЫТЯНУТОЙ нити из ВТПЭ
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ получали в результате приготовления раствора СВМПЭ в декалине в экструдере, формования указанного раствора через фильеру, имеющую 200 формовочных отверстий, закаливания в закалочной ванне, частичного вытягивания нити сразу после формования и удаления более чем 99% формовочного растворителя из нити в сопоставлении с уровнем содержания формовочного растворителя в растворе. Во время проведения процесса не предусматривали использования какого-либо замасливателя. В заключение, нить наматывали на бобины, каждая из которых вмещала приблизительно 9000 м.
Пример 6: Получение нити из ВТПЭ при использовании вытягивания в оперативном режиме после кручения
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ, полученной в примере 5, подвергали воздействию процесса вытягивания, проводимого в оперативном режиме, в соответствии с описанием на фигуре 1 с) при использовании кратности проводимого в оперативном режиме вытягивания по завершении кручения 4 в результате подачи в печь для вытягивания через установку для разматывания со шпулярником для кручения. Использовали уровни кручения 9 и 12 круток на один метр. Какого-либо вытягивания по завершении кручения, проводимого в автономном режиме, не использовали и во время проведения указанных процессов использования какого-либо замасливателя не
18 Гу";;;-У'ш""|
предусматривали. 1 - j
Уровень кручения
9 круток на метр
12 круток на метр
Совокупное количество бобин
Минимальное количество дефектов на одну бобину
Максимальное количество дефектов на одну бобину
Среднее количество дефектов на одну бобину
1,5
Поэтому согласно наблюдениям при увеличении уровня кручения максимальное количество дефектов на одну бобину, а также среднее количество дефектов на одну бобину уменьшались.
Сравнительный пример 1: Получение нити из ВТПЭ без использования кручения
Повторили эксперимент 6 при использовании проводимого в оперативном режиме кручения при 0 круток на метр. Получающаяся в результате нить продемонстрировала очень низкую связанность, и после конечного вытягивания нельзя было получить каких-либо стабильных бобин.
Пример 7: Получение нити из ВТПЭ при использовании вытягивания в автономном режиме до и после кручения
Бобины частично вытянутой нити из СВМПЭ, полученной в примере 5, подвергали воздействию проводимого в автономном режиме процесса вытягивания, описанного на фигуре 1 d). Уровень кручения 16 круток на один метр получали в результате проведения разматывания при использовании кольцекрутильной машины, параллельного наматывания и отдельной стадии повторного наматывания при использовании крестового наматывания. После этого бобины частично вытянутой и крученой нити из СВМПЭ подвергали вытягиванию при использовании кратности проводимого в автономном режиме вытягивания по завершении кручения 4. Во время проведения процессов кручения или вытягивания по завершении кручения использования какого-либо замасливателя не предусматривали.
Получали две партии бобин (каждая приблизительно 400 г).
• Партия 1: 50 бобин, из которых 16 бобин имели один или несколько дефектов.
• Партия 2: 75 бобин, из которых 24 бобины имели один или несколько дефектов. Поэтому согласно наблюдениям реализовали очень высокий уровень качества и
высокую связанность при использовании способа, включающего кручение нити и вытягивание по завершении кручения, несмотря на отсутствие добавления какого-либо замасливателя во время проведения процесса.
Сравнительный пример 2: Получение нити из ВТПЭ без использования какого
либо кручения L /
Повторили эксперимент 7 при использовании повторного наматывания без кручения. Получающаяся в результате нить продемонстрировала очень низкую связанность, и после конечного вытягивания нельзя было получить каких-либо стабильных бобин.
Один отдельный признак или комбинация из признаков из одного варианта осуществления изобретения, описанного в настоящем документе, а также их очевидные вариации могут быть объединены с признаками из других вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, или замещены ими, если только специалист в соответствующей области техники сразу же не осознает физической невозможности получающегося в результате варианта осуществления.
Номера ссылочных позиций на фигурах 2: Перемешивание 4: Формование
6: Закаливание и удаление части растворителя 7: Вытягивание
8: Вытягивание, проводимое в оперативном режиме 10: Вытягивание, проводимое в автономном режиме 12: Кручение
13: Вытягивание по завершении кручения
14: Вытягивание по завершении кручения, проводимое в оперативном режиме 16: Вытягивание по завершении кручения, проводимое в автономном режиме 18: Невытянутая нить 20: Мультифиламентная нить
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления мультифиламентной нити, включающий стадии, на которых:
- обеспечивают частично вытянутую мультифиламентную нить, содержащую частично вытянутые филаменты,
- осуществляют кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 4 круток на один метр до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити, предпочтительно кручение указанной частично вытянутой нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 10 круток на один метр до 500 круток на один метр, более предпочтительно кручение указанной частично вытянутой нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 12 до 200 круток на один метр, и
- осуществляют вытягивание по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей, по меньшей мере 1,5, более предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей по меньшей мере 2, а наиболее предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей по меньшей мере 3.
2. Способ по п. 1, в котором отношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-250 круток на один метр, предпочтительно отношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-120 круток на один метр.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один из филаментов указанной частично вытянутой мультифиламентной нити выбран из группы, состоящей из (окрашенных) филаментов из сложного полиэфира, филаментов из полиэтилена высокой плотности, филаментов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), филаментов из полипропилена; предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 75% (числ.) филаментов из СВМПЭ; более предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 90% (числ.) филаментов из СВМПЭ; а наиболее предпочтительно филаменты указанной частично вытянутой мультифиламентной нити состоят из филаментов из СВМПЭ.
2.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивание по завершении кручения осуществляют в оперативном режиме.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором кручение указанной частично вытянутой нити осуществляют при использовании системы крутильной машины Устера.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором кручение указанной частично вытянутой нити осуществляют в результате сначала наматывания некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити с последующим кручением частично вытянутой мультифиламентной нити в результате разматывания указанной частично вытянутой мультифиламентной нити при использовании системы шпулярника для кручения, предпочтительно системы шпулярника для кручения, выполненной с возможностью проведения разматывания и кручения в оперативном режиме по отношению к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, при этом скорость разматывания и скорость вращения системы шпулярника для кручения подстраивают к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, осуществляемому в оперативном режиме.
7. Способ по любому из п. 5 или 6, дополнительно включающий стадию, на которой обеспечивают натяжение указанной мультифиламентной нити в зоне натяжения после кручения указанной частично вытянутой нити и до вытягивания по завершении кручения указанной частично вытянутой нити.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором указанную частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают вытягиванию по завершении кручения с кратностью вытяжки DRpt, составляющей, самое большее, 100, для получения мультифиламентной нити из высокотехнологичного полиэтилена (ВТПЭ), предпочтительно с DRpt, составляющей, самое большее, 25, а более предпочтительно с DRpt, составляющей, самое большее, 10.
9. Способ удаления формовочного растворителя из сформованной из геля мультифиламентной нити из полиолефина, включающий стадии, на которых:
обеспечивают мультифиламентную нить, содержащую филаменты из полиолефина, и формовочный растворитель,
- осуществляют кручение указанной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 200 круток на один метр и
- осуществляют удаление по меньшей мере части указанного формовочного растворителя из мультифиламентной нити после кручения указанной нити.
10. Способ по п. 9, в котором во время указанного кручения мультифиламентной нити уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити
10.
находится в диапазоне от 10 ч./млн. до 1000 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити находится в диапазоне от 20 ч./млн. до 500 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя.
11. Способ по п. 9, в котором во время указанного кручения мультифиламентной нити уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,1% (масс.) при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,5% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 2% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 5% (масс), таким образом, как, например, по меньшей мере 10% (масс).
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 10% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 90% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, наиболее предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 99% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, при расчете на уровень содержания растворителя во время кручения.
13. Способ по любому из пп. 9-12, дополнительно включающий стадию, на которой:
- осуществляют вытягивание по завершении кручения мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ, предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 1,5, более предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 3.
14. Способ изготовления сформованной из геля мультифиламентной нити из ВТПЭ, включающий стадии, на которых:
- обеспечивают раствор 3-25% (масс.) СВМПЭ в формовочном растворителе (при расчете на СВМПЭ и формовочный растворитель в растворе),
- осуществляют формование указанного раствора через фильеру, имеющую по меньшей мере два формовочных отверстия, и закаливание раствора в закалочной ванне для получения твердой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые
-
полиолефиновые филаменты,
- осуществляют удаление по меньшей мере части указанного формовочного растворителя из указанной твердой мультифиламентной нити,
- осуществляют кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити,
- осуществляют вытягивание по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ,
- при этом кручение, удаление формовочного растворителя и вытягивание по завершении кручения осуществляют без добавления замасливателя к указанной мультифиламентной нити.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий стадию, на которой осуществляют удаление по меньшей мере 99,5% (масс.) формовочного растворителя (при расчете на формовочный растворитель в растворе), предпочтительно удаление по меньшей мере 99,9% (масс.) формовочного растворителя, более предпочтительно удаления по меньшей мере 99,95% (масс.) формовочного растворителя.
ИЗМЕНЕННАЯ ПО СТ. 34 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПРЕДЛОЖЕННАЯ ЗАЯВИТЕЛЕМ К РАССМОТРЕНИЮ
1. Способ изготовления мультифиламентной нити, включающий стадии, на которых:
- обеспечивают частично вытянутую мультифиламентную нить, содержащую частично вытянутые филаменты,
- осуществляют кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 4 круток на один метр до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити, предпочтительно кручение указанной частично вытянутой нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 10 круток на один метр до 500 круток на один метр, более предпочтительно кручение указанной частично вытянутой нити до достижения уровня кручения при наличии частичного вытягивания в диапазоне от 12 до 200 круток на один метр, и
- осуществляют вытягивание по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей по меньшей мере 1,5, более предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей по меньшей мере 2, а наиболее предпочтительно вытягивание по завершении кручения с DRpt, составляющей по меньшей мере 3.
2. Способ по п. 1, в котором отношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-250 круток на один метр, предпочтительно отношение уровень кручения при наличии частичного вытягивания/DRpt находится в диапазоне 2-120 круток на один метр.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один из филаментов указанной частично вытянутой мультифиламентной нити выбран из группы, состоящей из (окрашенных) филаментов из сложного полиэфира, филаментов из полиэтилена высокой плотности, филаментов из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), филаментов из полипропилена; предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 75% (числ.) филаментов из СВМПЭ; более предпочтительно указанная частично вытянутая мультифиламентная нить содержит по меньшей мере 90% (числ.) филаментов из СВМПЭ; а наиболее предпочтительно филаменты указанной частично вытянутой мультифиламентной нити состоят из филаментов из СВМПЭ.
2.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором кручение указанной частично вытянутой мультифиламентной нити осуществляют в оперативном режиме по отношению к стадии вытягивания.
5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором стадии кручения указанной частично вытянутой мультифиламентной нити и вытягивания по завершении кручения осуществляют в оперативном режиме.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором кручение указанной частично вытянутой нити осуществляют при использовании системы крутильной машины Устера.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором кручение указанной частично вытянутой нити осуществляют в результате сначала наматывания некрученой частично вытянутой мультифиламентной нити с последующим кручением частично вытянутой мультифиламентной нити в результате разматывания указанной частично вытянутой мультифиламентной нити при использовании системы шпулярника для кручения, предпочтительно системы шпулярника для кручения, выполненной с возможностью проведения разматывания и кручения в оперативном режиме по отношению к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, при этом скорость разматывания и скорость вращения системы шпулярника для кручения подстраивают к указанному процессу вытягивания по завершении кручения, осуществляемому в оперативном режиме.
8. Способ по п. 6 или 7, дополнительно включающий стадию, на которой обеспечивают натяжение указанной мультифиламентной нити в зоне натяжения после кручения указанной частично вытянутой нити и до вытягивания по завершении кручения указанной частично вытянутой нити.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором указанную частично вытянутую мультифиламентную нить подвергают вытягиванию по завершении кручения с кратностью вытяжки DRpt, составляющей, самое большее, 100, для получения мультифиламентной нити из высокотехнологичного полиэтилена (ВТПЭ), предпочтительно с DRpt, составляющей, самое большее, 25, а более предпочтительно с DRpt, составляющей, самое большее, 10.
10. Способ удаления формовочного растворителя из сформованной из геля
мультифиламентной нити из полиолефина, включающий стадии, на которых:
обеспечивают мультифиламентную нить, содержащую филаменты из полиолефина и формовочный растворитель,
- осуществляют кручение указанной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 600 круток на один метр и
- осуществляют удаление по меньшей мере части указанного формовочного
растворителя из мультифиламентной нити после кручения указанной нити.
11. Способ по п. 10, в котором во время указанного кручения мультифиламентной нити уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити находится в диапазоне от 10 ч./млн. до 1000 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити находится в диапазоне от 20 ч./млн. до 500 ч./млн. при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя.
12. Способ по п. 10, в котором во время указанного кручения мультифиламентной нити уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,1% (масс.) при расчете на массу полиэтилена и формовочного растворителя, предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 0,5% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 2% (масс), более предпочтительно уровень содержания формовочного растворителя в мультифиламентной нити составляет по меньшей мере 5% (масс), таким образом, как, например по меньшей мере 10% (масс).
13. Способ по любому из пп. 10-12, в котором после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 10% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 90% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, наиболее предпочтительно после кручения мультифиламентной нити удаляют по меньшей мере 99% (масс.) формовочного растворителя, присутствующего во время кручения, при расчете на уровень содержания растворителя во время кручения.
14. Способ по любому из пп. 10-13, дополнительно включающий стадию, на которой осуществляют вытягивание по завершении кручения мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ, предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 1,5, более предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 2, и наиболее предпочтительно с DRpt, составляющей по меньшей мере 3.
15. Способ изготовления сформованнной из геля мультифиламентной нити из ВТПЭ, включающий стадии, на которых:
- обеспечивают раствор 3-25% (масс.) СВМПЭ в формовочном растворителе (при расчете на СВМПЭ и формовочный растворитель в растворе),
- осуществляют формование указанного раствора через фильеру, имеющую по
меньшей мере два формовочных отверстия, закаливание раствора в закалочной ванне для получения твердой мультифиламентной нити, содержащей частично вытянутые филаменты из СВМПЭ,
- осуществляют удаление по меньшей мере части указанного формовочного растворителя из указанной твердой мультифиламентной нити,
- осуществляют кручение указанной твердой мультифиламентной нити до достижения уровня кручения в диапазоне от 10 до 600 круток на один метр для получения крученой частично вытянутой мультифиламентной нити,
- осуществляют вытягивание по завершении кручения указанной крученой частично вытянутой мультифиламентной нити с кратностью вытяжки DRpt, составляющей по меньшей мере 1,1, для получения мультифиламентной нити из ВТПЭ,
при этом кручение, удаление формовочного растворителя и вытягивание по завершении кручения осуществляют без добавления замасливателя к указанной мультифиламентной нити.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий стадию, на которой осуществляют удаление по меньшей мере 99,5% (масс.) указанного формовочного растворителя (при расчете на формовочный растворитель в растворе), предпочтительно удаление по меньшей мере 99,9% (масс.) формовочного растворителя, более предпочтительно удаление по меньшей мере 99,95% (масс.) формовочного растворителя.
WO 2014/114793
РСТУЕР2014/051534
¦=>
<=>
