AT405301B - Spinnvorrichtung - Google Patents

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AT405301B
AT405301B AT193595A AT193595A AT405301B AT 405301 B AT405301 B AT 405301B AT 193595 A AT193595 A AT 193595A AT 193595 A AT193595 A AT 193595A AT 405301 B AT405301 B AT 405301B
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zur Durchführung des Aminoxidverfahrens gemäss dem   Trocken-/Nassspinnverfahren   mit einer Spinndüse, welche Spinnlöcher zum Extrudieren von Filamenten besitzt, einem Behälter mit Spinnbadflüssigkeit, einem Bündelungselement, welches In der Spinnbadflüssigkeit zur Bündelung der extrudierten Filamente vorgesehen ist, und einem Luftspalt, der als Abstand der Spinndüse zur Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit definiert ist. 



   Die Technik des Trocken-/Nassspinnverfahrens besteht ganz allgemein darin, dass Spinnmasse durch ein Formwerkzeug,   z. B.   eine Spinndüse, in ein für die Spinnmasse nicht-fällendes Medium, z. B. Luft oder ein inertes Gas, extrudiert wird, wobei im Fall der Verwendung einer Spinndüse Filamente gebildet werden, welche in diesem Medium verstreckt und anschliessend in eine Spinnbadflüssigkeit (Fällbad) geführt werden, in welcher die Filamente koagulieren. 



   Als Aminoxidverfahren wird allgemein die Herstellung cellulosischer Formkörper unter Anwendung tertiärer Aminoxide verstanden Dabei wird Cellulose in einem Gemisch aus einem tertiären Aminoxid und Wasser gelöst, die Lösung mit einem Formwerkzeug geformt und durch ein wässriges Fällbad geführt, in welchem die Cellulose ausgefällt wird. Als Aminoxid wird dabei in erster Linie N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) verwendet. Andere Aminoxide sind   z. B.   in der EP-A - 0 553 070 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung formbarer Celluloselösungen ist   z. B   aus der EP-A - 0 356 419 bekannt. 
 EMI1.1 
 - 29 13 589 bekannt. 



   Aus WO 93/19230 und WO 95/04173 der Anmelderin ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Aminoxidverfahrens und eine Vorrichtung zur Herstellung cellulosischer Fasern bekannt, gemäss welchem eine Lösung von Cellulose in einem tertiären Aminoxid In warmem Zustand geformt und die geformte Lösung durch ein gasförmiges Medium (Luft) in das Fällbad eingebracht wird, um die enthaltene Cellulose zu   fällen, wobei die   warme, geformte Lösung vor dem Einbringen In das   Fällbad abgekühlt wird. Die   Kühlung wird unmittelbar nach dem Formen vorgenommen und besteht vorzugsweise In einem horizontalen Anblasen des cellulosischen Formkörpers mit Luft.

   Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt ein Verspinnen der Celluloselösung mit hoher Fadendichte, ohne dass es zu einem Verkleben der   Spinnfäden   nach Austritt aus der Spinndüse kommt. 



   Die DD-A-218 121 betrifft ebenfalls ein   Trocken-/Nassspinnverfahren   zur Herstellung cellulosischer Fasern aus Celluloselösungen in tertiären Aminoxiden. Auch gemäss diesem Verfahren wird die Celluloselösung in einen Luftspalt, das ist der Abstand zwischen der Spinndüse und der   Oberfläche   der Spinnbadflüssigkeit, versponnen, verstreckt und in ein wässriges Fällbad geführt. In der DD-A-218 121 wird erwähnt, dass der Luftspalt ohne nachteilige Folgen für die Spinnsicherheit verkürzt werden kann, wenn der Celluloselösung vor dem Verspinnen ein Polyalkylenether zugesetzt wird. Ein kleiner Luftspalt ist vorteilhaft, da die Gefahr des Verklebens der frisch extrudierten Filamente verringert ist. 



   In der EP-A - 0 574 870 wird ein   Trocken-/Nassspinnverfahren   zur Verarbeitung von Lösungen von Cellulose in tertiären Aminoxiden beschrieben und auf den Vorteil eines kleinen Luftspaltes hingewiesen. Mit diesem Spinnverfahren ist es nach Angaben im Beschreibungsteil dieser Patentanmeldung möglich, bei kleinem Luftspalt und mit einer hohen Anzahl von Spinnbohrungen pro Flächeneinheit zu spinnen. Trotz dieser Vorgaben soll es beim Spinnbetrieb zu keinen Verklebungen der Filamente kommen. Es wird empfohlen, das Kontaktieren der gesponnenen Filamente mit der Spinnbadflüssigkeit in einem Spinntrichter vorzunehmen. Im Gleichstrom mit den Filamenten wird Spinnbadflüssigkeit durch diesen Spinntrichter geführt.

   Die Achse des Spinntrichters steht Im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Spinndüse, und die Strömung der Spinnbadflüssigkeit ist von oben nach unten gerichtet, wobei die Strömung im allgemeinen durch den freien Fall der Spinnbadflüssigkeit entsteht. 



   Der Verzug bzw. die Verstreckung der frisch extrudierten Filamente wird gemäss der EP-A - 0 574 870 so erreicht, dass die Filamente von der durch den Spinntrichter strömenden Spinnbadflüssigkeit im wesentlichen auf ihre Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt werden. 



   Diese vorbekannte Spinnvorrichtung weist den Nachteil auf, dass das Trichterrohr des Spinntrichters aufgrund seines relativ engen Durchmessers dem durchzuführenden Filamentbündel hinsichtlich seines Gesamtquerschnittes eine obere Grenze setzt, die noch dazu für eine grosstechnische Durchführung des Verfahrens unbefriedigend tief angesetzt ist. So ist es nach Erfahrungen der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung bei einem Durchmesser von 6 mm, wie er in der EP-A - 0 574 870 beispielhaft angegeben wird, nur möglich, ein Filamentbündel bestehend aus maximal 100 Filamenten durch den Trichter zu führen, da auch Spinnbadflüssigkeit durch den Trichter transportiert werden muss. Dies bedeutet wiederum, dass bei Verwendung eines derartigen Spinntrichters nur eine Spinndüse mit maximal 100 Spinnlöchern verwendet werden kann. 



   Wird andererseits eine breite Spinndüse mit zigtausend Spinnlöchern verwendet, wie sie beispielsweise im österreichischen Patent AT-B 397. 392 der Anmelderin beschrieben ist, so muss das Trichterrohr 

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 entsprechend grösser sein, wodurch wiederum sehr viel mehr   Spinnbadflüssigkeit abfliesst   und umgewälzt werden muss. Dieser hohe Durchsatz an Spinnbadflüssigkeit führt zu turbulenten Strömungen im Spinnbad, was das Trocken-/Nassspinnverfahren stört. 



   In der   GB-A - 1, 017, 855   wird eine Vorrichtung zum Trocken-/Nassspinnen von synthetischen Polymeren beschrieben. Auch hier wird die Verwendung eines Spinntrichters empfohlen, durch welchen Spinnbadflüssigkeit im Gleichstrom mit den extrudierten Fasern durchfliessen gelassen wird. Die Spinndüse befindet sich etwa 0, 5 cm überhalb der Spinnbadoberfläche. 



   Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Spinnvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, das   Ammoxidverfahren   gemäss dem   Trocken-/Nassspinnverfahren   apparativ einfach und trotzdem mit guter Spinnbarkeit (hohe Spinnsicherheit) durchzuführen, wobei unter guter Spinnbarkeit ein möglichst hoher, maximal erreichbarer Endabzug (= mindest möglicher Titer) vor Fadenriss zu verstehen ist. Ein weiteres Mass für die Spinnbarkeit Ist die Dauer, während der man spinnen kann, ohne dass Spinnfehler auftreten. die eine technische Hilfestellung erzwingen. Ferner soll selbst bei Verwendung von Spinndüsen mit hoher Lochdichte ein Verkleben der frisch extrudierten Filamente Im Luftspalt vermieden und ein möglichst konstanter Titer (geringe Titerschwankungen) erreicht werden. 



   Die erfindungsgemässe Spinnvorrichtung zur Durchführung des Aminoxidverfahrens gemäss dem Trokken-/Nassspinnverfahren mit - einer   Spinndüse, welche Spinnlöcher   zum Extrudieren von Filamenten besitzt, - einer   Beblasungseinnchtung,   mit welcher die extrudierten Filamente   gekühlt   werden können, unmittel- bar nachdem sie die Spinnlöcher verlassen haben, - einem Behälter mit   Spinnbadflüssigkeit,   - einem Bündelungselement, welches in der Spinnbadflüssigkeit zur Bündelung der extrudierten Fila- mente vorgesehen ist, und - einem Luftspalt, der als Abstand der Spinndüse zur Oberfläche der   Spinnbadflüssigkeit   definiert Ist, ist dadurch gekennzeichnet, - dass sich das Bündelungselement in einem solchen Abstand zur Spinndüse befindet, dass der Winkel (a),

   den die Filamente zur Senkrechten auf die Oberfläche der   Spinnbadflüssigkeit   bilden, maximal   45. ist,   und - dass die Beziehung 
 EMI2.1 
 erfüllt ist, in welcher do der Abstand (mm) zwischen einem Spinntoch und seinem jeweils benachbar- ten Spinnloch auf der Spinndüse ist, h der Abstand (mm) des Bündelungselementes zur Spinndüse ist, und   I   der Luftspalt (mm) ist, wobei 
0, 4 mm   S do 5   2 mm, und
0 mm < I < 60 mm. 



  Es hat sich gezeigt, dass die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst werden kann, wenn die verwendete 
 EMI2.2 
 der o. g. Ungleichungen) erfüllt werden. Bei Verwendung von Spinndüsen mit hoher Lochdichte Ist es notwendig, die frisch extrudierten Filamente unmittelbar nach Verlassen der Spinnlöcher zu kühlen. Dieses Kühlen ist dem Fachmann jedoch aus dem Stand der Technik bereits bekannt (siehe z. B. WO 95/04173 der   Anmelderin).   



   Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das   Bündelungselement als Umlenkelement   ausgebildet ist, an weichem die Filamente nicht nur gebündelt, sondern auch umgelenkt werden. 



   Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Umlenkelement so ausgebildet ist, dass es sich beim Umlenken der Filamente nicht dreht. Gemäss dieser Ausführungsform ist als Umlenkelement somit keine drehbare Rolle oder Walze vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass abgerissene Filamente nicht auf dem Umlenkelement aufgewickelt werden. Dies erleichtert die Durchführung des Aminoxidverfahrens. 



   Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a   20. nicht   übersteigt. Es hat sich gezeigt, dass es für die Spinnsicherheit beim   Trocken-/Nassspinnverfahren   ganz entscheidend darauf ankommt, dass der Verzugswinkel a im Luftspalt 

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   möglichst   klein ist und vorzugsweise   20.   nicht übersteigt. Damit kann die Gefahr von Verklebungen der Filamente im Raum zwischen Spinndüse und der Oberfläche des Spinnbades minimiert und die Spinnsicherheit erhöht werden. 



   Die Erfindung betrifft auch eine   Spinnvorrichtung   zur Durchführung des Aminoxidverfahrens nach dem   Trocken-/Nasssplnnverfahren mit    - einer Spinndüse, welche   Spinn löcher   zum Extrudieren von Filamenten besitzt, - einer Beblasungseinrichtung, mit welcher die extrudierten Filamente gekühlt werden können, unmittel- bar nachdem sie die   Spinnlöcher   verlassen haben, - einem Behälter mit Spinnbadflüssigkeit, - einem Umlenkelement, welches In der Spinnbadflüssigkeit zur Bündelung und Umlenkung der extrudierten Filamente vorgesehen ist, und - einem Luftspalt, der als Abstand der Spinndüse zur Spinnbadflüssigkeit definiert ist, welche dadurch gekennzeichnet   1St,   dass das Umlenkelement so ausgebildet ist, dass es sich beim Umlenken der Filamente nicht dreht. 



   Eine weitere zweckmässige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung besteht darin, dass die Spinndüse aufweist : - einen Im wesentlichen rotationssynmetnsch ausgebildeten Düsenkörper, der in seinem Zentrum eine
Zuführung für   Kühlgas   besitzt, - eine Zuführung für die Celluloselösung, - einen ringförmigen Spinneinsatz mit Spinnlöchern, und   - einen Prallteller   zum Lenken des   Kühlgasstroms   auf die Filamente, die aus den Spinnlöchern extrudiert werden, sodass der   Kühlgasstrom   im wesentlichen senkrecht auf die Filamente trifft. 



   Auf diese Weise kann mit noch höherer Lochdichte versponnen und gleichzeitig wirkungsvoll verhindert werden, dass sich die fnsch extrudierten Filamente im Luftspalt verkleben. Eine Kühlung einer nngförmigen Filamentschar durch Anblasen mit   Kühlluft   Ist aus der WO 95/04173 der Anmelderin bekannt. 



   Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung besteht dann, dass der die Spinnbadflüssigkeit enthaltende Behälter mit einer Hebevorrichtung in Verbindung steht, mit welcher der Behälter In vertikaler Richtung auf die Spinndüse zu und wegbewegt werden kann, wodurch der Abstand   I   verändert wird, und dass das Bündelungselement so angeordnet ist, dass der Abstand h trotz dieser Bewegung konstant bleibt. 



   Mit der Zeichnung, die aus den Figuren 1,2 und 3 besteht, wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt eine allgemeine Darstellung des   Trocken-/Nassspinnverfahrens   samt den für die   erfindungsgemässe   Beziehung wichtigen Grössen. 



   In der Figur 1 ist mit 1 ein Behälter zur Aufnahme von   Spinnbadflüssigkeit   bezeichnet, wobei die Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit mit   1 a   angedeutet ist. Beim Spinnvorgang wird Spinnmasse durch die Spinndüse 3 extrudiert und werden die extrudierten Filamente 4,5 über den Luftspalt   I   in die spinnbadflüssigkeit abgezogen, in welcher sie koagulieren. Am Umlenkelement 2, welches ein nicht drehbarer, zylindrischer Stab ist, werden die koagulierten Filamente gebündelt, umgelenkt und schräg nach oben abgezogen. 



  Als Luftspalt   I   ist der Abstand der Unterseite der Spinndüse 3 von der Oberfläche 1a der Spinnbadflüssigkeit definiert. Der oben definierte Winkel, den die Filamente zur Senkrechten auf die Oberfläche der
Spinnbadflüssigkeit bilden, ist mit   a   bezeichnet. 



   Die Bezugsziffer 4 bezeichnet ein Filament, welches aus einem Spinnloch stammt, das sich am äusseren
Rand eines von den Spinnlöchern in der Spinndüse 3 gebildeten Kreisringes befindet. di ist der Radius (mm) des Kreises, der den von den Spinnlöchern gebildeten Kreisring nach aussen begrenzt Mit do ist der
Abstand dieses Spinnloches zu seinem benachbarten Spinnloch 5 bezeichnet, wobei jeweils der Abstand zwischen den jeweiligen Zentren der zwei benachbarten Spinnlöcher gemeint ist. h ist der Abstand des
Umlenkelements 2 zur Spinndüse 7, und I ist der Luftspalt. 



   Gemäss der In Figur 1 beschriebenen Ausführungsform steht der Behälter 1 auf einer Hebevorrichtung (nicht dargestellt), mit welcher der Behälter 1 vertikal bewegt und dadurch die Grösse des Luftspaltes I auf einfache Weise verändert werden kann. 



   Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Umlenkelement 2 nicht am Behälter 1 zu befestigen, sondern vorzusehen, dass der Behälter 1 bewegt werden kann und dass gleichzeitig der Abstand h konstant bleibt. Auf diese einfache Weise kann bei Konstanthaltung des Abstands h der Luftspalt   I   verändert werden. 



   Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung beim Einstellen der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung. 



   Die Figuren 2 und 3 zeigen derartige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung. 



   Figur 2 zeigt im wesentlichen die Spinnvorrichtung von Figur 1, wobei gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet wurden. Das nicht drehbare Umlenkelement 2 ist über einen starren Arm 6 an einem feststehenden Element 7 verbunden, welches mit dem Behälter 1 nicht verbunden ist, so dass bei 

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 Heben oder Senken des Behälters 1 das Element 7 nicht mitbewegt wird. Das Element 7 kann beispielsweise eine Wand sein. In der Figur 2 sind zwei Positionen des Behälters 1 gezeigt, wobei die tiefere Position strichliert angedeutet ist. Die Einrichtung zum Heben und Senken des Behälters 1 ist nicht dargestellt. Aus der Figur 2 wird klar, dass durch Heben und Senken des Behälters 1 der Luftspalt verkürzt bzw. verlängert werden kann, wobei gleichzeitig der Abstand h gleich bleibt. 



   Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung. In dieser Ausführungsform ist das Umlenkelement 2 mittels eines starren Arms 9 am Boden 8 verankert. Der Arm 9 ragt durch eine ensprechende öffnung 11, die im Behälter 1 vorgesehen ist. Damit keine Flüssigkeit aus dem Behälter 1 verlorengeht, ist zur Abdichtung ein Mantel 10 vorgesehen, der einfach zusammengeschoben wird, wenn der Behälter 1 mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung abgesenkt wird. 



   Mit den nachfolgenden Beispielen 1,2, 3 und 4 wird die Erfindung noch näher beschrieben, wobei die Beispiele 1 und 2 den   Einfluss   des Winkels a auf die Spinnbarkeit von Celluloselösungen dokumentieren. Das Beispiel 4 dokumentiert die vorteilhafte Wirkung eines nicht drehbaren Umlenkelements auf die   Splnnbarkeit.   



  Beispiel 1 
Es wurde eine Spinnvorrichtung verwendet, die im wesentlichen der Figur 1 entsprach, wobei jedoch als Bündelungselement ein Spinntrichter gemäss   EP-A - 0   574 870 verwendet wurde. Als Spinndüse wurde jene verwendet, die in der WO 95/04173, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, beschrieben ist. 



   Diese vorbekannte Spinndüse   (Lochanzahl : 3960 ; Lochdurchmesser :   100   {im. Aussendurchmesser   der Düse (äusserste Lochreihe) di : 145 mm) besitzt einen im wesentlichen   rotationssymmetrisch   ausgebildeten Düsenkörper, der in seinem Zentrum eine Zuführung für   Kühlgas,   eine Zuführung für Celluloselösungen   (13,     5% Cellulose ;

   Temp. : 120*C),   einen ringförmigen, tiefgezogenen Spinneinsatz aus Edelmetall mit   Spinnlöchern, welcher   Spinneinsatz im Querschnitt wannenförmig ausgebildet Ist, und einen Prallteller zum Lenken eines   Kühlgasstroms   auf Cellulosefilamente besitzt, die aus den   Spinnlöchern   extrudiert werden (Ausstoss : 0, 025 g/min), sodass der   Kühlgasstrom   (24   m31h)   im wesentlichen senkrecht auf die exrudierten Cellulosefilamente trifft. Die Spinnlöcher sind im Spinneinsatz im wesentlichen einheitlich voneinander beabstandet (Loch-Lochabstand do : 1000 um). Der Luftspalt I hatte eine Länge von 15 mm. Die Luft im Luftspalt wies eine Temperatur von   24,     5'   C und einen Wassergehalt von 4, 5 g Wasser/kg Luft auf. 



   Es wurden mehrere Spinnversuche durchgeführt, wobei bei gleichbleibendem Luftspalt 1 der Abstand h des Bündelungspunktes des Trichters (Übergang vom zylindrischen Rohr zum eigentlichen Trichter) zur   Spinndüsenoberfläche   so variiert wurde, dass die Beziehung 
 EMI4.1 
 (mit I = 15 und do = 1000) erfüllt wurde. Bei jedem Versuch wurde der maximal erreichbare Endabzug, das Ist die maximale Abzugsgeschwindigkeit der Filamente beim Fadenriss, gemessen.

   Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt : 
TABELLE 1 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> h <SEP> (mm) <SEP> Winkela <SEP> Endabzug <SEP> (m/min) <SEP> 
<tb> 240 <SEP> 16. <SEP> 8" <SEP> 43 <SEP> 
<tb> 190 <SEP> 20. <SEP> 9" <SEP> 42
<tb> 140 <SEP> 27, <SEP> 4" <SEP> 42
<tb> 90 <SEP> 38, <SEP> 8' <SEP> 41
<tb> 70 <SEP> 46, <SEP> 0" <SEP> 29
<tb> 40 <SEP> 61, <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> 
 
Der Tabelle 1 ist zu entnehmen, dass bis zu einem Winkel von ca.   40 keine   Verringerung der Endabzugsgeschwindigkeit und damit keine Verschlechterung der Spinnbarkeit zu beobachten ist. Ab einem Winkel von   45.   verringert sich jedoch die maximale Endabzugsgeschwindigkeit deutlich. Bei einem Winkel 

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 von etwa   61.   ist die Lösung nicht mehr verspinnbar. 



  Beispiel 2 
Es wurde eine Spinnvorrichtung verwendet, die der Figur 2 entsprach, und als Spinndüse wurde wiederum jene verwendet, die   10   der WO 95/04173 schematisch beschrieben ist (Lochanzahl : 28. 392 ; Lochdurchmesser : 100 um ; Aussendurchmesser der Düse (äusserste Lochreihe) di : 155 mm ; Loch-Lochabstand   do :   500 um)
Die verwendete   Celluloselösung besass 13, 5% Cellulose   und wies eine Temperatur von 120'C auf. Der Ausstoss betrug 0, 025 g/min. 



   Der Luftspalt   I   hatte eine Länge von 20 mm. Die Luft im Luftspalt wies eine Temperatur von   12  C   und einen Wassergehalt von 5 g Wasser/kg Luft auf. 



   Die Filamente wurden an einem zylindrischen, nicht drehbaren Stab 2 umgelenkt und schräg nach oben aus dem Spinnbad gezogen. 



   Bel   glelchbleibendem Luftspalt I   wurde wiederum der Abstand h variiert und analog Beispiel 1 die maximale Endabzugsgeschwindigkeit und der   Winkel Cl   bestimmt. Die Ergebnisse sind In der Tabelle 2 angeführt. 



   TABELLE 2 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> h <SEP> (mm) <SEP> Winkel <SEP> ci <SEP> Endabzug <SEP> (m/min)
<tb> 345 <SEP> 130 <SEP> 18
<tb> 165 <SEP> 250 <SEP> 18
<tb> 115 <SEP> 340 <SEP> 18 <SEP> 
<tb> 75 <SEP> 460 <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 
 
Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, findet bei einer   Anderung   des Winkels a von   13. bis 34.   keine Verringerung der maximalen Endabzugsgeschwindigkeit statt. Wird jedoch der Winkel a auf   46. vergrössert,   so verringert sich die Endabzugsgeschwindigkeit, d. h. die Spinnbarkeit, drastisch. Bei einer weiteren Verkürzung des Abstandes h (und somit Vergösserung des Winkels a) lässt sich die Lösung nicht mehr verspinnen. 



  Beispiel 3 
Es wurde die gleiche Spinnvorrichtung verwendet, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist, der Luftspalt   I   jedoch konstant auf 30 mm eingestellt war. 



   Es wurde wiederum der Abstand h variiert. Anhand des Auftretens von Spinnfehlern (Filamentrisse, extreme Verklebungen der Filamente aneinander) wurde die Spinnsicherheit der Lösung unter den vorgegebenen Bedingungen charakterisiert. 



   Eine hohe Spinnsicherheit ist dann gegeben, wenn in einem Zeitraum von mehr als 15 Minuten praktisch keine Spinnfehler auftreten. Treten in einem Zeitraum von 15 Minuten oder bereits vorher gehäuft Spinnfehler auf, so ist das Spinnen in technischem Massstab nur unter ständiger technischer Hilfestellung möglich. 



   In der Folge wird die Spinnsicherheit durch eine Zeitangabe charakterisiert, wobei in der nachfolgenden Tabelle 3 die Angabe" > 15 min" bedeutet, dass gute Spinnbarkeit (praktisch keine Spinnfehler innerhalb von 15 Minuten) gegeben war. Eine Angabe von   z.   B." < 10 min" bedeutet, dass bereits vor Ablauf von 10 Minuten nach dem Spinnbeginn massive Spinnfehler auftreten, die eine Unterbrechung des Spinnens erzwingen. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  TABELLE 3 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> h <SEP> (mm) <SEP> Winkel <SEP> a <SEP> Spinnsicherheit
<tb> 345 <SEP> 130 <SEP> > <SEP> 15 <SEP> min
<tb> 165 <SEP> 250 <SEP> > <SEP> 15 <SEP> min
<tb> 115 <SEP> 340 <SEP> > <SEP> 15 <SEP> min
<tb> 100 <SEP> 380 <SEP> 10-15 <SEP> min
<tb> 85 <SEP> 42' < <SEP> 10 <SEP> min <SEP> 
<tb> 
 
Aus der Tabelle 3 ist ersichtlich, daB bis zu einem Abstand h von 115 mm eine gute Spinnbarkeit gegeben ist. Wird h noch kleiner gewählt, ist die   erfindungsgemäss   aufgestellte Beziehung nicht mehr erfüllt, und die Spinnbarkeit verschlechtert sich drastisch. Dies ist bei den letzten belden Versuchen der Fall.

   Diese Verschlechterung des Spinnverhaltens tritt im vorliegenden Beispiel bereits bei einem Winkel a von deutlich unter   45.   auf Beispiel 4 
In einer Pilotanlage zur Herstellung von Cellulosefasern nach dem   Aminoxidverfahren   wurde m zahlreichen Einzelversuchen bei der   erfindungsgemässen   Spinnvorrichtung auch die Art und Weise der Umlenkung der Filamente Im Spinnbad untersucht. 



   Es wurden   rotattonssynmetrische.   drehbare Umlenkungselemente der verschiedensten Ausführungen (Rollen mit Glasstäben, die eine glatte oder eine gerippte Oberfläche hatten) getestet. Bei diesen Versuchen wurde immer wieder   festgestellt. daB   es, sobald sich das Umlenkungselement um seine eigene Achse dreht, innerhalb kurzer Zeit zu Aufwickelungen von Filamenten bei der Umlenkrolle kommt. Die Ursache der Aufwickelungen liegt offenbar darin, dass es im Spinnbad manchmal zu einzelnen Fadennssen kommt, welche von einer sich drehenden Umlenkrolle aufgefangen werden, von der Umlenkrolle mitgeführt werden und durch die Mitführung anderer Filamente zu immer grösseren Aufwickelungen führen.

   Dabei werden die ersponnenen Filamente geschädigt, weil die an der Umlenkrolle aufgewickelten Filamente durch einen mechanischen Eingriff wieder entfernt werden müssen, was zu einer Verschlechterung des Endproduktes führt. 



   Es hat sich gezeigt, dass bei Einsatz einer drehbaren Umlenkungrolle in einem Zeitraum von weniger als 30 Minuten das Spinnverfahren unterbrochen werden muss, um die an der Umlenkrolle aufgewickelten Fasern zu entfernen. 



   Wird unter Beibehaltung der sonstigen Parameter die Drehung des Umlenkelements unterbunden. indem dieses   z. B.   starr gelagert wird, kommt es zu praktisch keinen Aufwickelungen mehr. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise über mehrere Stunden hinweg ein kontinuierlicher Spinnprozess aufrechterhalten werden kann. Der Einsatz von drehbaren Umlenkelementen ist daher zu vermeiden. Um einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen, ist es notwendig, möglichst alle Umlenkelemente nicht-drehbar auszuführen. 

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Claims (7)

  1. Patentansprüche 1. Spinnvorrichtung zur Durchführung des Aminoxidverfahrens nach dem Trocken-/Nassspinnverfahren mit - einer Spinndüse, welche Spinnlöcher zum Extrudieren von Filamenten besitzt, - einer Beblasungseinrichtung. mit welcher die extrudierten Filamente gekühlt werden können, unmittelbar nachdem sie die Spinnlöcher verlassen haben, - einem Behälter mit Spinnbadflüssigkeit, - einem Bündelungselement, welches in der Spinnbadflüssigkeit zur Bündelung der extrudierten Filamente vorgesehen ist, und - einem Luftspalt, der als Abstand der Spinndüse zur Oberfläche der Spinnbadflüssigkeit definiert ist, dadurch gekennzeichnet, - dass sich das Bündelungselement (2) in einem solchen Abstand zur Spinndüse (3) befindet, dass der Winkel (a),
    den die Filamente (4 ; 5) zur Senkrechten auf die Oberfläche (la) der Spinnbad- flüssigkeit bilden, maximal 45. ist, und - dass die Beziehung <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 erfüllt ist, in welcher do der Abstand (mm) zwischen einem Spinnloch und seinem jeweils benachbarten Spinnloch auf der Spinndüse (3) ist, h der Abstand (mm) des Bündelungselementes (2) zur Spinndüse (3) ist, und I der Luftspalt (mm) ist, wobei 0, 4 mm # do : : ; ; 2 mm, und 0 mm < l < 60 mm
  2. 2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündelungselement (2) als Umlenkelement (2) ausgebildet ist, an welchem die Filamente (4 ; 5) nicht nur gebündelt, sondern auch umgelenkt werden.
  3. 3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (2) sich beim Umlenken der Filamente (4 ; 5) nicht dreht.
  4. 4. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) maximal 20. ist.
  5. 5. Spinnvorrichtung zur Durchführung des Aminoxidverfahrens nach dem Trocken-/Nassspinnverfahren mit - einer Spinndüse, welche Spinnlöcher zum Extrudieren von Filamenten besitzt, einer Beblasungseinrichtung, mit welcher die extrudierten Filamente gekühlt werden können, unmittelbar nachdem sie die Spinnlöcher verlassen haben, - einem Behälter mit Spinnbadflüssigkeit, - einem Umlenkelement, welches in der Spinnbadflüssigkeit zur Bündelung und Umlenkung der extrudierten Filamente vorgesehen ist, und - einem Luftspalt, der als Abstand der Spinndüse zur Spinnbadflüssigkeit definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (2) sich beim Umlenken der Filamente (4 ; 5) nicht dreht.
  6. 6. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse (3) aufweist : - einen im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Düsenkörper, der in seinem Zentrum eine Zuführung für Kühlgas besitzt, - eine Zuführung für die Celluloselösung, - einen ringförmigen Spinneinsatz mit Spinnlöchern, und - einen Prallteller zum Lenken des Kühlgasstroms auf die Filamente, die aus den Spinnlöchern extrudiert werden, sodass der Kühlgasstrom im wesentlichen senkrecht auf die Filamente trifft.
  7. 7. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spinn- badflüssigkeit enthaltende Behälter (1) mit einer Hebevorrichtung in Verbindung steht, mit welcher der Behälter in vertikaler Richtung auf die Spinndüse (3) zu und wegbewegt werden kann, wodurch der Abstand I verändert wird, und dass der Abstand h zwischen Bündelungselement (2) und Spinndüse (3) trotz dieser Bewegung konstant bleibt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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