Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen synthetischen linearen Polymers Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbes serung des Verfahrens und der Vorrichtung des Hauptpatentes.
In der Beschreibung des Hauptpatentes wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, wobei eine dünne Schicht eines inerten Gases, z. B. Wasser dampf, unmittelbar unter der Spinndüsenplatte einer Schmelzspinneinheit vorgesehen ist, um die Spinn düsenfläche abzuschirmen und Luft von ihr ab zuhalten, was in solcher Weise geschieht, dass der übliche Ablauf des Schmelzspinnverfahrens nicht ge stört wird.
In Zusammenhang mit der Verwendung von überhitztem Wasserdampf wird in der Beschreibung des Hauptpatentes darauf Bezug genommen, dass der Dampf mit einem Druck von 1,75 kg/cm2 einer Stelle innerhalb des Schmelzspinnblocks unmittelbar oberhalb der Aussparung für die Spinndüse zugeführt wird. An dieser Stelle wird in das Dampfrohr ein Zapfen eingeschraubt, welcher eine Öffnung besitzt, deren Grösse den Dampffluss bestimmt,
welcher in die Zwischenräume zwischen das Paketgehäuse und die Wände der Aussparung und von da nach unten um das Paket herum fliesst, um von da in einem nach innen gerichteten Strom um die Fläche der Spinndüsenplatte auszuströmen. Vorzugsweise wird ,nan unmittelbar innenseits des ringförmigen Aus trittsschlitzes einen Gazediffusionsring anbringen, da mit eine regelmässige Verteilung des austretenden Dampfes über die Spinndüsenplatte gewährleistet ist.
Ist der Dampfstrom turbulent, oder aber wenn nen nenswerte Lücken im Dampfstrom sind, dann wird die richtige Extrusion und Kühlung des Fadens be hindert, und dies kann nicht angenommen werden. Demnach ist es ein Ziel der im Hauptpatent be schriebenen Erfindung, eine wirksame Abschirmung, z. B. mit Wasserdampf, jener Fläche der Spinndüsen platte zu bewirken, aus welcher die Fäden austreten, ohne dass dadurch der Fluss der Fäden von der Platte behindert wird oder aber deren regelmässige Kühlung nach dem Ausspinnen beeinflusst würde.
Es wurde nun gefunden, dass durch das Vorsehen von erhitztem Wasserdampf, der bei - oder prak tisch bei - Atmosphärendruck ist, bevor er in der Nachbarschaft der Fläche der Spinndüsenplatte er scheint, nicht nur die Ziele der im Hauptpatent be schriebenen Erfindung besser erreicht werden, son dern auch mehrere weitere praktische Vorteile sicher gestellt werden.
Demnach betrifft die vorliegendeErfin- dung ein Verfahren gemäss Patentanspruch I und Unter anspruch 2 des Hauptpatentes, welches Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass unterhalb der Spinn düsenplatte Dampf bei praktisch Atmosphärendruck und einer solchen Geschwindigkeit vorgesehen wird, welche nur gerade genügt, um den Dampffluss zu gewährleisten, welcher erforderlich ist, um die ge samte Oberfläche der Spinndüsenplatte zu bedecken.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert: Der Dampffluss kan entweder da durch erreicht werden, dass man der Schmelzspinn- einheit den überhitzten Wasserdampf bei Atmosphä rendruck zuführt, oder aber dadurch, dass man die Abmessungen und die Länge der Zwischenräume im Spinnblock, in welche der Dampf eingelassen wird, so bemisst, dass sich der Dampf vor seinem Austreten bei der Spinndüsenplatte vollständig entspannen kann,
wodurch er seine Energie verliert.
Im zweitgenannten Fall werden selbstverständlich die Anforderungen vom Druck des zugeführten Dampfes abhängen, so dass man im allgemeinen sa gen kann, dass niedrigere Dampfdrücke bevorzugt werden, z. B. eher in der Grössenordnung von 0,56 kg jcm2 als von 1,75 kg/cm2, weil dann nur eine geringe Volumenvergrösserung vorgesehen wer den muss.
Der hauptsächliche Vorteil, welcher sich von einem solchen Vorgehen ableitet, besteht darin, dass jede Störung des Fadenflusses fehlt, was auf die geringe Geschwindigkeit des Dampfstromes zurück zuführen ist, der seinen Energiegehalt vor Ankunft an der Spinndüsenfläche verloren hat. Dies wiederum macht den Gazediffusionsring überflüssig, welcher Ring selbst auch für schlechten Fadenfluss verant wortlich sein kann, falls er in irgendeinem Teil ver stopft wird.
In der Folge wird sowohl die Anzahl der Zwischenfälle zufolge schlechten Fadenflusses als auch die Anzahl der Paketwechsel im Vergleich mit einigen Ausführungsformen des Hauptpatentes re duziert.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird Druckdampf überhitzt und durch ein Rohr zu einer Schmelzspinneinheit gebracht, welche eine Vielzahl Spinnpakete und Spinndüsenplatten umfasst, wobei in das Dampfrohr ausserhalb der Schmelzspinnein- heit eine Messdüse eingesetzt wird, so dass der Dampf auf seinem weiteren Weg in dem Rohr innerhalb der Schmelzspinneinheit und in den Aussparungen in der genannten Einheit oberhalb der Spinnpakete sich entspannen kann,
und dann im entspannten Zustand nach unten zu den einzelnen Spinndüsenflächen fliesst.
Weitere Vorteile dieser Ausführungsform der Er findung sind, dass nur eine Messdüse für eine Vielzahl von Spinnstellen erforderlich ist, welche sich z. B. am Eintritt der Hauptdampfleitung befindet und welche deshalb auch leicht regulierbar und instand zu halten ist, wenn dies erforderlich sein sollte. In jenen Fällen, in denen ein und dieselbe Messdüse einem oder mehreren Paaren von Spinnpaketen bzw.
Spinndüsen Dampf zuführt, wird der schlechte Fluss der Fäden von einer der Düsen eines Paares eine vorzeitige Warnung dafür sein, dass geschmolzenes Material leckt und das Paket gewechselt werden muss. Dies kommt daher, weil das von der einen Packung austretende geschmolzene Material dazu neigt, den Dampfdurchlass für diese Düse zu veren gen, weshalb der Dampf der andern Düse mit grö sserer Geschwindigkeit zufliesst, was eine Abweichung einzelner Fäden an letztgenannter Düse durch den erhöhten Dampfstrahl bewirkt.
Da der Dampfdiffusionsring weggelassen werden kann, ist die beim Auftreten von Tropfen erforder liche Operation des Abwischens der Düsenfläche nicht behindert. Dies stellt einen weitem Vorteil ge genüber dem Hauptpatent dar. Wird nämlich die Düsenfläche abgewischt, wenn ein Dampfdiffusions- ring verwendet wird, so behindert dieser nicht nur das Abwischen, sondern kann auch bei der Abwisch- operation verstopft werden.
Das Verstopfen führt zwangläufig zu einer unregelmässigen Dampfzufuhr, was wiederum die Faserproduktion stört. Man weiss in einem solchen Fall nicht genau, ob das Polymer material, z. B. Nylon, welches den Diffusionsring ver stopft hat, von einer rinnenden Packung kommt, oder aber ob es vom Abwischen stammt. Es ist so mit nicht möglich, beim Abweichen von Fäden zu folge unregelmässiger Dampfzufuhr darauf zu schlie ssen, dass eine Packung rinnt, weil ja das Polymer auch vom Abwischen stammen kann.
Die genannte Voranzeige einer rinnenden Packung ist somit mit Diffusionsring nicht möglich.
Diese kleinern Vorteile können bei Durchfüh- rung eines Spinnverfahrens auf betrieblicher Basis erhebliche praktische Wirkung haben, es soll aber damit nicht gesagt werden, dass die Verwendung eines Dampfdiffusionsringes bei Anwendung von Dampf mit Atmosphärendruck nicht auch gelegent lich Vorteile bringen kann, wie dies bei Dampf mit hohem Druck der Fall ist.
Method and Apparatus for Melt Spinning Synthetic Linear Polymer The present invention relates to an improvement of the method and apparatus of the main patent.
In the description of the main patent a method and an apparatus is described, wherein a thin layer of an inert gas, e.g. B. water vapor, is provided immediately under the spinneret plate of a melt spinning unit to shield the spinning nozzle surface and keep air from her, which is done in such a way that the usual flow of the melt spinning process is not disrupted.
In connection with the use of superheated steam, the description of the main patent refers to the fact that the steam is fed at a pressure of 1.75 kg / cm 2 to a point within the melt spinning block immediately above the recess for the spinneret. At this point, a plug is screwed into the steam pipe, which has an opening, the size of which determines the steam flow,
which flows into the spaces between the package housing and the walls of the recess and from there downwards around the package, from there to flow out in an inwardly directed stream around the surface of the spinneret plate. Preferably, a gauze diffusion ring will be attached directly inside the annular outlet slot, since this ensures a regular distribution of the emerging steam over the spinneret plate.
If the steam flow is turbulent, or if there are significant gaps in the steam flow, then the correct extrusion and cooling of the thread will be prevented and this cannot be assumed. Accordingly, it is an aim of the invention described in the main patent to provide an effective shield, e.g. B. with water vapor to effect that surface of the spinneret from which the threads emerge without the flow of threads from the plate being hindered or their regular cooling after spinning would be affected.
It has now been found that by providing heated water vapor which is at - or practically at - atmospheric pressure before it appears in the vicinity of the surface of the spinneret plate, not only the objectives of the invention described in the main patent are better achieved, but also several other practical advantages are ensured.
Accordingly, the present invention relates to a method according to claim 1 and sub-claim 2 of the main patent, which method is characterized in that steam is provided below the spinning nozzle plate at practically atmospheric pressure and a speed that is just sufficient to ensure the flow of steam , which is required to cover the entire surface of the spinneret plate.
Embodiments of the invention are discussed below: The steam flow can either be achieved by supplying the melt spinning unit with the superheated steam at atmospheric pressure, or by changing the dimensions and length of the spaces in the spinning block into which the steam is let in, dimensioned so that the steam can relax completely before it exits the spinneret plate,
whereby he loses his energy.
In the latter case, of course, the requirements will depend on the pressure of the steam supplied, so that it can generally be said that lower steam pressures are preferred, e.g. B. more in the order of magnitude of 0.56 kg / cm2 than of 1.75 kg / cm2, because then only a small increase in volume has to be provided.
The main advantage derived from such a procedure is that there is no disturbance of the thread flow, which is due to the low speed of the steam flow, which has lost its energy content before arriving at the spinneret face. This in turn makes the gauze diffusion ring superfluous, which ring itself can also be responsible for poor thread flow if it is clogged in any part.
As a result, both the number of incidents resulting from poor thread flow and the number of package changes are reduced in comparison with some embodiments of the main patent.
In one embodiment of the invention, pressurized steam is superheated and brought through a pipe to a melt spinning unit, which comprises a plurality of spin packs and spinneret plates, a measuring nozzle being inserted into the steam pipe outside the melt spinning unit so that the steam continues on its way in the pipe can relax within the melt spinning unit and in the recesses in said unit above the spin packs,
and then flows down to the individual spinneret surfaces in the relaxed state.
Further advantages of this embodiment of the invention are that only one measuring nozzle is required for a large number of spinning stations, which z. B. is located at the entrance of the main steam line and which is therefore easy to regulate and maintain if this should be necessary. In those cases in which one and the same measuring nozzle is one or more pairs of spin packs or
As spinnerets supply steam, the poor flow of filaments from one of the pair of nozzles will be an early warning that molten material is leaking and the package must be changed. This is because the molten material emerging from one package tends to narrow the steam passage for this nozzle, which is why the steam flows to the other nozzle at greater speed, which causes a deviation of individual threads at the latter nozzle due to the increased steam jet .
Since the vapor diffusion ring can be omitted, the required operation of wiping the nozzle surface when drops occur is not hindered. This represents a further advantage compared to the main patent. If the nozzle surface is wiped off when a vapor diffusion ring is used, this not only hinders wiping, but can also become clogged during the wiping operation.
The clogging inevitably leads to an irregular supply of steam, which in turn disrupts fiber production. In such a case, one does not know exactly whether the polymer material, e.g. B. nylon, which has ver stuffed the diffusion ring, comes from a running pack, or whether it comes from wiping. It is thus not possible to conclude that a pack is running if the threads deviate due to an irregular supply of steam, because the polymer can also come from wiping off.
The aforesaid advance notice of a flowing pack is therefore not possible with a diffusion ring.
These minor advantages can have considerable practical effect when a spinning process is carried out on an operational basis, but this is not to say that the use of a steam diffusion ring when using steam at atmospheric pressure cannot also occasionally bring advantages, as is the case with steam high pressure is the case.