Способ изготовления стержня для пишущего элемента капиллярной авторучки

 

Изобретение относится к технологии изготовления капиллярных авторучек ,в частности, к получению стержней для пишущих элементов, и может быть применено в пишущих узлах машинной записи в периферийных устройствах персональных ЭВМ, в товарах культурно-бытового назначения. Изобретение обеспечивает повышение пишущей способности стержня за счет того, что получают монолит экструдированием расплава сополимера триоксана с 2-14 мас.% диоксолана через фильеру с сердечником, имеющим 6-12 лучей лепестковой формы с арочным завершением, охлаждают мононить от 110 до 70°С градиентно в газовой среде и вытягивают ее на 70-72% от первоначального размера. Для повышения прочности стержня в расплав дополнительно вводят 10-30 мас.% сополиамида на основе капролактама и соли АГ в соотношении 50:50 и обрабатывают мононить после вытягивания этиловым или изопропиловым спиртом при 65-70°С 20-30 мин. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 8 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1. (19) (И) !

I ,Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4381037/23-05 (22) 16.02.88 (46) 23.07.89. Бюл. И 27 (71) Киевский технологический инсти.тут легкой промышленности и Киевское производственное объединение "Химволокно" (72) А. П..Мапышко, Л. Н. Куракова, Л. Г. Лемперт, Б. А. Егоров, .В. И. Висленко, Н. A. Курлова, С. Е. Забелло, Н. С. Гаевский, А. И. Мальчевский, А. Г, Грузнов. и В. Н. Ризаненко (53) 677 ° 494(088.8) (56) Патент США У 3338216, кл. 401-265, опублик. 1967.

Патент США Ф 3538208, кл. 264-89, опублик. 1970., Патент СССР N 476739; кл. В 29 С 47/00, 1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЯ ДЛЯ

ПИШУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА КАПИЛЛЛЯРНОИ АВТОРУЧКИ (57) Изобретение относится к технолоИзобретение относится к технологии изготовления капиллярных авторучек, в частности к получению стержней дпя пишущих элементов и может быть при) менено в пишущих узлах машинной записи в периферийных устройствах персональных 3ВМ, в товарах культурно-бытово го наз нач ения.

Цель изобретения — повышение пишущей способности стержня и его прочности, (51) 4 D Ol F 6/78 В 43 К 7/02 гни изготовления капиллярных авторучек, в частности к получению стержней для пишущих элементов, и может быть применено в пишущих узлах машинной записи в периферийных устройствах персональных ЗВМ в товарах культур» но-бытового назначения. Изобретение обеспечивает повышение пишущей способности стержня за счет того, что получают монолит экструдированием расплава сополимера триоксана с 2—

14 мас.Х диоксолана через фильеру с сердечником, имеющим 6-12 лучей лепестковой формы с арочным завершением, охлаждают мононить от 110 до

70 С градиентно в газовой среде и вы- а тягивают ее на 70-72Х от первоначаль- е. ного размера. Для повышения прочности стержня в расплав дополнительно вводят 10-30 мас.Х сополиамида на основе капролактама и соли АГ в соотношении 50:50 и обрабатывают мононить после вытягивания этиловым или изопропиповым спиртом при 65-70 С 20-30мин.

1 з.п. ф-лы, 3 ип. 8 табл.

Пример 1. Расплав сополимера триоксана с диоксоланом, содержащего 10 мас.Х диоксолана, экструдируют по горизонтальной схеме формования нити на червячном экструдере (прессе) через фильеру с сердечником, имеющим шесть лучей лепестковой формы с арочным завершением при 190200 С с последующим охлаждением моноо нити градиентно в воздушной или другой газовой среде с температурой от

3 149539

110 до 70 С., охлаждением в воде при

20 С и фильерной вытяжкой мононити до уменьшения ее диаметра на 70 от первоначального размера. Полученные мононити с диаметром 1 мм разрезают на отрезки длиной 30-40 мм, заостряют концы с обеих сторон и используют в качестве стержня пишущего элемента., I

Конкретные режимы и свойства стер- 1ð жня представлены в табл 1 — 8.

На фиг. 1 изображен профиль сечения мононити на выходе из отверстия фильеры после экструзии полимера; на фиг. 2 — то же, после охлаждения и 15 вытягивания мононити до уменьшения ее диаметра на 30 ; на фиг, 3 — тоже, после вытягивания мононити до уменьшения диаметра на- 70-72 от первоначального размера (в то время, 20 как в известном способе имеет место уменьшение диаметра до 60 ). Профиль сечения внутренней полости изменяется от круглого (фиг. 1) до многоугольника, длина граней которого определяется шириной сегментов, образующих перегородки между каналами, и на третьей стадии площадь сечения внутренней полости уменьшается до тех пор, пока не станет равной нулю 30 (фиг. 3).

Определяют величину капиллярной силы стержня по методике Кельбера, характеризуемую продолжительностью подъема чернил, поступающих из како- 35 пителя, по стержню на высоту 25 мм.

Величину полноты расхода чернил () определяют методом взвешивания стержней, заполненных чернилами до и после соприкосновения стержня с про-,40 мокательной бумагой, Прочность стержней оценивают на разрывной машине PM-3 по общепринятой методике. Кроме того, проведена качественная оценка, плавности и чистоты 45 письма, наличия или отсутствия вибрации при письме.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но используют фильеру с сердечником, имеющим 8 или 12 лучей лепестковой форMbI °

Пример 3. Способ осущест-. вляют аналогично примерам 1 и 2, но используют вертикальную схему формования нити без охлаждения в воде.

6 4

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примерам 1 — 3, но перед экструдированием вводят операцию перемешивания компонентов смеси — сополимера триоксана с диоксоланом и полиамида 6/66-3 — на основе капролактама и соли АГ в соотношении.

50:50 в количестве 10-30 мас. ., а после охлаждения мононить обрабатывают 96 .-ным этиловым или изопропиловым спиртом при 65-70 С в течение о

20-30 мин.

Пример 5 (сравнительный).

Расплавленный термопластичный полимер (полиамид) продавливают через экструзионную фильеру с сердечником звездообразной формы и охлаждают до температуры ниже температуры плавле0 ния полимера (70 С), а затем вытягивают так, чтобы часть секторов стержня, разделенных капиллярными каналами, пришли, в контакт друг с другом, т.е. до уменьшения диаметра нити до, 60 . Свойства представлены в табл. 1, 3 и 4.

Формула из о бр етения

Способ изготовления стержня для пишущего элемента капиллярной авторучки экструдированием расплава полимера через фильеру с сердечником, охлаждением и вытягиванием полученной мононити, отличающийс я тем, что, с целью повьипения пишущей способности стержня, в качестве полимера используют сополимер триоксана с 2-14 мас. диоксолана, экструдирование осуществляют через фильеру с сердечником, имеющим 6-12 лучей лепестковой формы с арочным завершением, охлаждают мононить с 110 go

70 С градиентно в газовой среде и вы-. тягивают. ее на 70-72% от первоначального размера.

2. Способ поп. 1, о тличаю шийся тем, что,,с целью повышения прочности стержня, экструдирование осуществляют из расплава сополимера триоксана с диоксоланом, дополнительно содержащего 10-30 мас.% полиамида на основе капролактама и соли АГ в соотношении 50:50, а после вытягивания мононить обрабатывают этиловым или изопропиловым спиртом при 65-70 С 20-30 мин.

1495396

Т аблица 1

Показатели свойств стержней, полученнык различными способами

ПродолжительНаличие или отПрочность стержня, гс/текс

Полнота

Способ получения стержня по примеру сутствие разбрызгивания расхода чернил, Ж ность лодьема чернил, с

16

Линия равномерная

10 8

1

3

5 (сравнительный) 1!

11

30

14

Линия прерывается

Таблица 2

Показатели свойств стержней, полученных из сополимера триоксана с диоксоланом (10 мас.X) с различной степенью вытягивания

Степень вы- Продолжитягивания тельность стержня, Х чернил, с от первоначального размера

Прочность Наличие или отсутгс/теис ствие разбрызгивания

Полнота расхода чернил, Ж

15

20

17

50

18

21

21

14

21

87

72

Таблица 3

Показатели свойств стержней, полученных из сополимера триоксана с диоксоланом с различным содержанием диоксолана (по способу, описанному в примере 1) Прочность, гс/текс

Полнота расхода чернил, Ж

Соде ржа- Продолжиние диок- тельность солана, подьема мас.Ж чернил, с аличке или отсутствие раз 6рыз гив ания

Линия прерывается

Линия равномерная

II

14

30

Линия прерывается

2

14

Сравнительный

12

12

22

)6

Значительное разбрызгивание

Разбрызгивание имеет место

Линия прерывается

Линия равномерная

Линия равномерная

Линия прерывается

1495396

Таблица 4

Показатели свойств стержней, полученных иэ сополимера триоксана с диоксоланом (10 мас.%) при охлаждении в различных температурных режимах

Продолжительность

Температура, шахты, С о

Прочность Наличие или отсутгс/текс ствие разбрызгивания олно та асх ода ернил, % на вхо- на вы де ходе подъема чернил, с

Линия равномерная

30

14

Линия прерывается

Таблица 5

Показатели прочности стержней, полученных иэ смесей сополимера триоксана с диоксоланом с различным содержанием полиамида

6/66 - 3

Содержание по- Прочность, кг/текс лиамида, мас.%

П р и м е ч а н и е. Температура термообработки 70 С, продолжительность: термообработки 20 мин.

Т аблица 6

Показатели прочности .стеркней, получаемых из смеси сополимера триоксана с диоксоланом с 20 мас.% полиамида

6/66-3 при различной температуре термообработки в течение

20 мин

Г (Е

Температура термообработки, С 60 65 70- 75

Показатель прочности стержней, гс/текс 20 27 28 18

Сравни-. тельный

70 10

70 10

70 10

80 8

60 8

72

18

19

f8 !

24

28

1495396

Т аблицa 7

Показатели прочности стержней, полученных из смеси сополимера триоксана с диоксоланом с 20 мас0% полиамида 6/66-3 при различной продолжительности термообработки 96%-ным этиловым о и изопропиловым спиртом при 70 С

Показ атель прочности стержней, rc/òåêñ, обработанных

Продолжи тел ьность термообработки, мин этиповым спиртом зопропиовым пиртом

14

27

28

28

29

-30

Таблица 8

Показатели свойств стержней, полученных из сополимера триоксана с диоксоланом (10 мас.%) при охлаждении с различными градиентами температуры по высоте шахты от 110 до 70 С по примеру 1

Полнота расхода чернил, %

Наличие или отсутствие разбрызгивания

Продолжительность рочность, гс/текс подъема чернил, с

Линия равномерная и и и и

Линия равномерная

Линия прерывается

33

Градиент температуры по высоте шахты, С/10 см

3

5

7

Сравнительный

8

12

72

17

16

18

18

16

1495396

Составитель И. Девнина

Редактор Л. Зайцева Техред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Заказ 4218/26 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101