Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen synthetischen linearen Polymers Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Schmelzspinnen synthetischen linea ren Polymers gemäss Patentanspruch I und Unter ansprüchen 1 und 2 des Hauptpatentes sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch II des Hauptpatentes.
In der Beschreibung des Hauptpatentes wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei welchen eine seichte Schicht eines inerten Gases, wie Dampf, unmittelbar unterhalb der Spinndüsen platte der Schmelzspinneinheit vorgesehen ist, um die äussere Oberfläche der Spinndüse von Luft ab zuschirmen, so dass aber dabei der Schmelzspinn- vorgang wie üblich ablaufen kann und nicht gestört wird.
Zwei z'ufriedenstellendeMöglichkeiten zur Er zeugung dieser seichten Gasschicht werden in der genannten Hauptpatentschrift beschrieben. Bei der einen, welche bevorzugt ist, wird das Gas in die Nachbarschaft der Spinndüsenplatte mittels eines un unterbrochenen ringförmig geschlossenen Schlitzes gebracht. Bei der anderen Möglichkeit wird das Gas nur von einer Seite der Spinndüsenplatte zugeführt, um quer über diese in einen gleichmässigen in einer Richtung verlaufenden Querstrom hinwegzuziehen.
Während die beiden obgenannten Methoden in den meisten Fällen zufriedenstellende Ergebnisse zeitigen, so ist es in manchen Fällen wünschenswert, gegenläufige Querströmungen des Gases vorzusehen. Ein Fall, in welchem diese gekreuzten Strömungen von Vorteil sind, ist z. B. dann gegeben, wenn. eine in einer Ebene längliche Spinndüsenplatte verwendet wird, welche beispielsweise die Form eines Rechtek- kes mit konvex gerundeten Kurzseiten hat:: Diese Form hat z.
B. eine Dattelschachtel, also eine Schach tel, in welcher die Früchte der Dattelpalme zum Verkauf gelangen; aus welchem Grunde in manchen Fachkreisen die Spinndüse zusammen mit dem Filter pack bei dieser Formgebung als ein Dattelschachtel pack bezeichnet wird..
Ein solches Dattelschachtel pack hat erhebliche Produktivitätsvorteile gegenüber von runden Spinndüsen, insbesondere dann, wenn man aus einer Düse begrenzter Oberfläche eine grosse Anzahl Einzelfasern verspinnen will. Wenn man nun die Schicht des inerten Gases in Form von parallelen, entgegengesetzten Strömun gen von beiden Seiten der Spinndüse sicherstellt, dann ist damit eine gleichmässige Abschirmung jener gesamten Spinndü.senfläche gewährleistet, aus welcher die Fasern ausgepresst werden, und man erreicht dies in einer Art und Weise,
welche den Fadenfluss von der Spinndüse am wenigsten beeinträchtigt. Dabei treffen sich die beiden Gasströme entlang der Längs achse der Spinndüsenfläche, fliessen von dort nach unten von der Spinndüse hinweg und wenden sich schliesslich gegen aussen, um seitlich an den unteren Teilen des Schmelzspinnkopfes vorbeizufliessen. Eine solche Gasführung ist manchmal der ringförmigen Gasströmung, wie sie im Hauptpatent beschrieben ist, vorzuziehen, weil beispielsweise die erforderliche Vorrichtung einfacher ist und die Spinndüse dem Abwischen,
Besprühen oder der Kontrolle zugäng licher ist.
Die Erfindung betrifft daher das eingangs ge nannte Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wasserdampfschicht durch zwei Strö mungen erzeugt wird, welche von entgegengesetzten Seiten der Spinndüsenfläche austreten, wobei die Breite und Richtung jeder solchen Strömung so beschaffen ist, dass jener Teil dar Spinndüsenplatten- oberfläche, welcher die Düsenöffnungen enthält, ganz von diesem Dampf bedeckt und von ihm abgeschirmt wird.
Die eingangs genannte, erfindungsgemässe Vor richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur kontinuierlichen Zufuhr des Wasserdampfes in die Nachbarschaft der Spinndüsenplatte Flanschen besitzen, welche längliche Schlitze auf entgegenge setzten Seiten der Spinndüsenplatte aufweisen, wobei die Längsrichtung dieser Schlitze im wesentlichen parallel zum längsten Durchmesser der Spinndüsen platte verlaufen.
Nachstehend werden Ausführungs beispiele der Erfindung erörtert: Vorzugsweise ist die Länge dieser Schlitze so bemessen, dass sich die Schlitze in beiden Richtungen bis zu jenen Punkten erstrecken, welche mindestens so weit voneinander entfernt sind wie jene Schnitt punkte der genannten Schlitze mit geraden Linien, die senkrecht zu den Schlitzen stehen und jenen Teil der Spinndüsenfläche begrenzen, auf welchem sich die Düsenöffnungen befinden.
Es wird. hier als inertes Gas überhitzter Wasser dampf verwendet von solcher Temperatur, dass er annähernd die Spinndüsentemperatur aufweist, wenn er in ihre Nähe gelangt.
Vorzugsweise .sind auch Mittel für die Diffusion der Gasströme innerhalb der Schlitze vorgesehen, so dass die Strömungen im wesentlichen ungebrochen und über ihre Breite gleichmässig sind. Als solche Diffusionsmittel verwendet man mit Vorteil eine mit Gewinderillung versehene Stangenfitting mit enger Passung in der Lippe des Schlitzes, wodurch der Gasstrom weitgehend diffundiert wird, indem er zwi schen den Rillen des Gewindes und der Kante des Schlitzes hindurchtreten muss.
In manchen Fällen ist es möglich und auch wünschenswert, ohne die Diffusionsmittel in den Spalten selbst auszukommen. In jenen Fällen wird es aber erforderlich sein, unter jenen Bedingungen zu arbeiten, welche im einen oder anderen oder in beiden der anderen Zusatzpatente beschrieben sind. Also wird in Übereinstimmung mit den vorangehen den Zusatzpatenten der Dampf in der Nachbarschaft der Spinndüsenplatte im wesentlichen sich auf Atmo sphärendruck entspannt haben, und entsprechend dem letztgenannten Zusatzpatent wird der Dampf vordiffundiert sein, bevor er beim Schlitz anlangt, damit er den Schlitz gleichmässig füllt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nach stehend bezugnehmend auf die Zeichnungen beschrie ben.
Fig. 1 stellt dabei einen Querschnitt durch ein Pack und eine Spinndüsenzusammensetzung dieser Ausführungsform dar, während Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, der unteren Seite der Spinndüse dar stellt.
In dieser Ausführungsform wird überhitzter Wasserdampf unter Druck jedem der beiden nach innen gerichteten länglichen Schlitze 1 und 2 in den Flanschen parallel und anliegend den langen. ge- raden Seiten der Spinndüse 3 des Dattelschachtel packs 4 zugeleitet. Die Schlitze erstrecken sich in ihrer Längsrichtung nach aussen bis zu Punkten jenseits der konvexen Enden 5 und 6 der Spinn düse, damit die äusseren Düsenöffnungen 7 an diesen Enden vollständig mit Dampf überzogen werden können.
Das Dattelschachtelpack umfasst einen Pack halter 10 und Deckel 11, welcher mittels einer Dich tung 12 gedichtet ist. Der Packhalter enthält fein unterteiltes Filtermaterial 13, beispielsweise Sand, welcher zwischen dem Obersieb 14 und dem Spinn- düsen,sieb 15 gehalten wird. Die Spinndüse 3 ist auf einer Schulter am Boden des Halters gehalten.
Der Dampf wird vom Zufuhrrohr 16 den Schlit zen 1 und 2 durch Bohrungen 8 und 9 im Deckel 11 und Packhalter 10 zugeführt; Staukörper bzw. Räume 18 und 17 sind dort vorgesehen, wo sich die Bohrungen in die Schlitze öffnen, damit der Dampf der Länge der Schlitze entlang in beiden Richtungen fliesst, bevor er aus den Schlitzen über die Düsenfläche austritt, so dass die Oberfläche, welche die Düsenöffnungen enthält, ganz vom Dampf bedeckt und von ihm abgeschirmt wird.
Gewindestangen 19 und 20, als Dampfdiffusions- mittel, sind zwischen die Lippen der Schlitze 1 und 2 eingepasst und bedingen eine gleichmässige Vertei lung des Dampfes über die gesamte Länge jedes Schlitzes.
Der Dampf, welcher sich in Spinndüsennähe praktisch bei Atmosphärendruck befinden wird, fliesst kontinuierlich von jedem der Schlitze nach innen gegen den Mittelteil der Spinndüsenfläche in einem schwach divergierenden Strom, und von da kann der Dampf nach aussen gegen die konvexen Enden der Spinndüse und nach unten von der Spinn düse hinwegfliessen, bevor er gegen aussen an den Teilen der Schmelzspinneinheit vorbei, in welchen das Pack gehalten ist, abfliessen kann. Dank der niedrigen Dichte des Dampfes gegenüber Luft tritt der Dampf mit der ganzen Oberfläche der Spinn düse, in welcher die Düsenöffnungen sind, in Kon takt.
Im Falle eines Dattelschachtelpacks können weit über<B>100</B> solcher Öffnungen vorhanden sein, und die so ersponnenen Fäden können beispielsweise für Reifencord zu Garn verarbeitet werden.
Method and device for melt-spinning synthetic linear polymer The present invention relates to an improved method for melt-spinning synthetic linear polymer according to claim I and sub-claims 1 and 2 of the main patent and a device for performing the method according to claim II of the main patent.
In the description of the main patent, a method and a device were described in which a shallow layer of an inert gas, such as steam, is provided immediately below the spinneret plate of the melt spinning unit in order to shield the outer surface of the spinneret from air, so that it does the melt spinning process can proceed as usual and is not disturbed.
Two satisfactory possibilities for generating this shallow gas layer are described in the main patent specification mentioned. In one, which is preferred, the gas is brought into the vicinity of the spinneret plate by means of an uninterrupted, annularly closed slot. In the other option, the gas is only fed from one side of the spinneret plate in order to pull it across it in a uniform cross-flow running in one direction.
While the two above-mentioned methods produce satisfactory results in most cases, it is in some cases desirable to provide countercurrent cross-flows of the gas. One case in which these crossed currents are beneficial is e.g. B. given when. a spinneret plate elongated in one plane is used, which has, for example, the shape of a rectangle with convexly rounded short sides.
B. a date box, so a box tel, in which the fruits of the date palm for sale; For what reason in some specialist circles the spinneret together with the filter pack is referred to as a date box pack with this shape.
Such a date box pack has considerable productivity advantages over round spinnerets, especially when you want to spin a large number of individual fibers from a nozzle of limited surface area. If you now ensure the layer of inert gas in the form of parallel, opposing flows from both sides of the spinneret, a uniform shielding of the entire spinneret surface from which the fibers are pressed is guaranteed, and this is achieved in a way and way,
which affects the filament flow from the spinneret the least. The two gas streams meet along the longitudinal axis of the spinneret surface, flow from there downward away from the spinneret and finally turn outwards in order to flow laterally past the lower parts of the melt spinning head. Such a gas flow is sometimes preferable to the annular gas flow, as it is described in the main patent, because, for example, the required device is simpler and the spinneret can be wiped off,
Spraying or is more accessible to control.
The invention therefore relates to the method mentioned at the beginning, which is characterized in that the water vapor layer is generated by two currents which emerge from opposite sides of the spinneret surface, the width and direction of each such flow being such that that part is the spinneret plates - surface, which contains the nozzle openings, is completely covered by this steam and shielded from it.
The device according to the invention mentioned at the outset is characterized in that the means for continuously supplying the water vapor in the vicinity of the spinneret plate have flanges which have elongated slots on opposite sides of the spinneret plate, the longitudinal direction of these slots being essentially parallel to the longest diameter of the Spinneret plate run.
Embodiment examples of the invention are discussed below: Preferably, the length of these slots is dimensioned so that the slots extend in both directions to those points which are at least as far apart as those intersection points of said slots with straight lines that are perpendicular stand to the slots and delimit that part of the spinneret surface on which the nozzle openings are located.
It will. Here superheated water vapor is used as the inert gas at such a temperature that it has approximately the temperature of the spinneret when it comes close to it.
Means are preferably also provided for the diffusion of the gas flows within the slots, so that the flows are essentially uninterrupted and uniform over their width. As such diffusion means, a threaded rod fitting with a tight fit in the lip of the slot is advantageously used, whereby the gas flow is largely diffused in that it has to pass between the grooves of the thread and the edge of the slot.
In some cases it is possible and also desirable to do without the diffusion means in the gaps themselves. In those cases, however, it will be necessary to work under those conditions which are described in one or the other or in both of the other additional patents. So, in accordance with the previous additional patents, the steam in the vicinity of the spinneret plate will have essentially relaxed to atmospheric pressure, and according to the last-mentioned additional patent, the steam will be prediffused before it reaches the slot so that it fills the slot evenly.
An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings.
Fig. 1 shows a cross section through a pack and a spinneret composition of this embodiment, while Fig. 2 is a perspective view, partially in section, the lower side of the spinneret represents.
In this embodiment, superheated steam under pressure is made parallel to and adjacent to each of the two inwardly directed elongated slots 1 and 2 in the flanges. the straight sides of the spinneret 3 of the date box pack 4. The slots extend outward in their longitudinal direction to points beyond the convex ends 5 and 6 of the spinning nozzle so that the outer nozzle openings 7 can be completely covered with steam at these ends.
The date box pack comprises a pack holder 10 and cover 11, which is sealed by means of a device 12. The pack holder contains finely divided filter material 13, for example sand, which is held between the upper sieve 14 and the spinning nozzle sieve 15. The spinneret 3 is held on a shoulder at the bottom of the holder.
The steam is fed from the supply pipe 16 to the Schlit zen 1 and 2 through holes 8 and 9 in the cover 11 and pack holder 10; Bluff bodies or spaces 18 and 17 are provided where the bores open into the slots so that the steam flows along the length of the slots in both directions before exiting the slots over the nozzle surface, so that the surface which the Contains nozzle openings, completely covered by the steam and shielded from it.
Threaded rods 19 and 20, as vapor diffusion means, are fitted between the lips of the slots 1 and 2 and cause the steam to be evenly distributed over the entire length of each slot.
The steam, which in the vicinity of the spinneret will be practically at atmospheric pressure, flows continuously from each of the slots inwards towards the central part of the spinneret face in a slightly diverging stream, and from there the steam can outwards towards the convex ends of the spinneret and downwards from the spinning nozzle flow away before it can flow out to the outside past the parts of the melt spinning unit in which the pack is held. Thanks to the low density of the steam compared to air, the steam comes into contact with the entire surface of the spinning nozzle in which the nozzle openings are located.
In the case of a date box pack, there can be well over 100 such openings, and the threads spun in this way can be processed into yarn for tire cord, for example.