DD292684A5

DD292684A5 - METHOD FOR CLEANING DUTCH PLATES

Info

Publication number: DD292684A5
Application number: DD28511085A
Authority: DD
Inventors: Joachim Speichert; Ernst-Peter Schmidt
Original assignee: Chemiefaserwerk "Herbert Warnke",De
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1991-08-08

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das die durch schmelzfluessige Bestandteile hervorgerufene Krustenbildung vermeiden soll. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung der oxidativen Ablagerungen auf der Duesenplatte. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das es durch die gezielte Beeinflussung der Medienstroeme im Bereich der Duesenplatte ermoeglicht, ein kontinuierliches Spinnregime bei gleichzeitiger Erhaltung der Nacherhitzerwirkung zu erreichen. Die erfindungsgemaesze Loesung sieht ein Verfahren vor, bei dem unmittelbar unterhalb der Duesenplatte staendig 3 bis 5 kg/h, vorzugsweise 3,5 kg/h, Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 0,2 m/s durch das Fadenbuendel geleitet und kontinuierlich abgefuehrt werden sowie anschlieszend das Fadenbuendel mit 1 bis 5 m3/h, vorzugsweise 3 m3/h, Stickstoff beaufschlagt wird.{Duesenplatte; Spinnregime, kontinuierlich; Fadenbuendel; Reinigen; Krustenbildung; Nacherhitzerwirkung}The invention relates to a method which is intended to avoid the crust formation caused by molten components. The aim of the invention is to reduce the oxidative deposits on the nozzle plate. The object of the invention is to provide a method which, by selectively influencing the media streams in the area of the nozzle plate, makes it possible to achieve a continuous spinning regime while maintaining the reheater effect. The inventive solution provides a method in which immediately below the Duesenplatte constantly 3 to 5 kg / h, preferably 3.5 kg / h, steam at a rate of 0.1 to 0.2 m / s passed through the Fadenbuendel and be removed continuously and then the Fadenbuendel with 1 to 5 m3 / h, preferably 3 m3 / h, nitrogen is applied. {Duesenplatte; Spinning regime, continuous; Fadenbuendel; Clean; Crusting; Nacherhitzerwirkung}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Düsenplatten, das bei der Erspinnung von Polyamidendlosfäden angewendet wird.The invention relates to a method for cleaning nozzle plates, which is used in the spinning of Polyamidendlosfäden.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß sich bei der Extrusion von Schmelzen aus Polykondensations- und Polyadditionsprodukten zu Fäden und Folien, wie beispielsweise Polyamid-, Polyester- oder Polyurethanschmelzen, im Bereich der Bohrungen der Düsenplatte, aus denen die schmelzflüssigen Fäden austreten, Ablagerungen ansetzen. Diese Ablagerungen resultieren aus abdampfenden mono- beziehungsweise dimeren Schmelzebestandteilen, die durch die Einwirkung von Sauerstoff zu oxidativen Ablagerungen anwachsen. Die sich vorrangig an den Abkommkanten bildenden Ablagerungen führen zu einer veränderten geometrischenIt is known that in the extrusion of melts from polycondensation and polyaddition products to threads and films, such as polyamide, polyester or polyurethane melts, deposits begin in the holes of the nozzle plate, from which the molten threads emerge. These deposits result from evaporating mono- or dimeric melt constituents, which increase to oxidative deposits due to the action of oxygen. The deposits that form primarily at the Abkommkanten lead to a changed geometric

Shape of the threads emerging from the nozzle.

Ein manuelles Ablösen der Ablagerungen, das eine Unterbrechung des Extrusionsprozesses voraussetzt, ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar.A manual detachment of the deposits, which requires an interruption of the extrusion process, is unreasonable for economic reasons.

Daher wurde in der DE-OS2630055 vorgeschlagen, die extrudieren Filamente zu begasen.It has therefore been proposed in DE-OS 2630055 to aerate the extruded filaments.

Wie aus der Fig. 1 und der Beschreibung o. g. DE-OS hervorgeht, wird der zur Begasung eingesetzte Dampf durch in der Düse vorgesehene Schlitze an die aus den Bohrungen der Düsenplatte austretenden schmelzflüssigem Kapillaren geführt, wobei derAs is apparent from Fig. 1 and the description o. DE-OS shows, the vapor used for gassing is guided through provided in the nozzle slots to the emerging from the bores of the nozzle plate molten capillaries, wherein the

Steam flows around the capillaries on all sides.

Bei Anwendung der vorgeschlagenen Lösung wird mittels überhitztem Wasserdampf erreicht, daß bereits gebildete Ablagerungen zusammenschrumpfen und eine Neubildung vermieden wird.When using the proposed solution is achieved by means of superheated steam that already formed deposits shrivel and a new formation is avoided.

Als nachteilig stellt sich bei dieser Verfahrensweise heraus, daß der eingesetzte Wasserdampf an kalten Teilen der Spinneinrichtung, wie beispielsweise dem Anblasschacht, kondensiert und abtropfendes Wasser zu Spinnstörungen führt. Ein weiterer Nachteil ist in den Düsen zu sehen, die zusätzliche Austrittsöffnungen für überhitzten Wasserdampf aufweisen müssen.A disadvantage is found in this procedure, that the water vapor used on cold parts of the spinning device, such as the Anblasschacht condensed and dripping water leads to spin noise. Another disadvantage is seen in the nozzles, which must have additional outlet openings for superheated steam.

Die konstruktive Gestaltung derartiger Düsenpakete für die Erspinnung multifiler Endlosfäden ist mit Schwierigkeiten verbunden, da zusätzliche Vorrichtungselemente auf engstem Raum untergebracht werden müssen.The structural design of such nozzle packages for the spinning of multifilament continuous filaments is associated with difficulties, since additional device elements must be accommodated in a confined space.

In der DE-OS 2320606 wird vorgeschlagen, die ungeschützte Fläche einer zur Erspinnung synthetischer Fäden dienende Düse durch ein Inertgas abzuschirmen. Um dabei das Aufsteigen von Umgebungsluft in Richtung der Düsenplatte zu verhindern, wird vorgeschlagen, mittels einer Lippe 37, wie auf Seite 10 o. g. Erfindung beschrieben und in Fig. 7 dargestellt, die aufsteigendeIn DE-OS 2320606 it is proposed to shield the unprotected surface of a serving for spinning synthetic threads nozzle by an inert gas. In order to prevent the rising of ambient air in the direction of the nozzle plate, it is proposed by means of a lip 37, as on page 10 o. G. Invention described and shown in Fig. 7, the ascending

To redirect ambient air and together with the inert gas by the movement of the filament bundle in the direction of

Anblasschachtes abzuführen. Das Intergas soll, wie auf den Seiten 11 und 12 o. g. DE-OS ausgeführt, in zwei Strahlen in der Mitte des Fadenbündels an der Unterseite der Düse zusammenströmen. Seine Geschwindigkeit ist dabei so klein wie möglich zu halten, um ein Ansaugen von Umgebungsluft weitestgehend zu verringern.Dissipate blowby shaft. The Intergas should, as on pages 11 and 12 o. G. DE-OS, flow in two jets in the middle of the thread bundle at the bottom of the nozzle. Its speed is to be kept as small as possible in order to reduce the intake of ambient air as much as possible.

Nachteilig wirkt sich bei Anwendung der vorgeschlagenen Lösung die geringe Geschwindigkeit des Intertgases aus. Sie reicht nicht aus, um die in Düsennähe vorhandene hohe Konzentration an flüchtigen Schmelzebestandteilen wirkungsvoll zu vermindern, so daß entstehende Ablagerungen an der Düsenplatte unvermeidbar sind.A disadvantage is the use of the proposed solution, the low velocity of the inert gas. It is insufficient to effectively reduce the high concentration of volatile melt components present near the nozzle, so that deposits on the nozzle plate are unavoidable.

Da ein völliger Ausschluß von Umgebungsluft außerdem nicht ereichbar ist, sind bereits nach kurzer Zeit Ablagerungen durch oxidative Vorgänge feststellbar.Since a complete exclusion of ambient air also can not be reached, deposits are already detectable by oxidative processes after a short time.

Ein Verfahren zur Verringerung von oxidativen Ablagerungen an der Spinndüse beim Schmelzspinnverfahren wird in der DE-OS2429027 vorgeschlagen. Wie mis der Fig. 1 o.g. Dh-OS und der Beschreibung auf den Seiten 3 und 4 entnehmbar ist, werden die schmelzflüssigen !C Dinaren in eine dampfabgeschirmte erste Zone extrudiert, wobei der Dampf über eine seitliche Öffnung eingespeist wird.A method for reducing oxidative deposits on the spinneret in the melt spinning process is proposed in DE-OS2429027. How mis of Fig. 1 o.g. Referring to Figures 3 and 4, the molten cis dinars are extruded into a vapor-shielded first zone, with the vapor being fed through a side port.

Gemäß Beispiel 1 o.g. DE-OS wird der Dampfabschirmzone eine Dampfm».nge von 5,7 bis 8,5l/min zugeführt; Beispiel 2 weist eine Dampfmenge von 21,7 bis 28,3l/min aus. In den Beispielen 3 und 4 werden Dampfmengen von 0,87kg/h beziehungsweise 0,78kg/h genannt.According to Example 1 o.g. DE-OS, the steam shielding zone is supplied with a steam of 5.7 to 8.5 l / min; Example 2 has a steam quantity of 21.7 to 28.3 l / min. In Examples 3 and 4 steam quantities of 0.87 kg / h and 0.78 kg / h are called.

Aus diesen stark schwankenden Dampfmengen, die zum Einsatz kommen, ist ersichtlich, daß ein stabiles Spinnregime dadurch nicht erreichbar ist. Während die eingesetzten Dampfmengen in den Beispielen 1 und 2 neben einer Fi uchtigkeitskondensation zu unvermeidbaren Turbulenzerscheinungen führen, erscheinen die Dampfmengen der Beispiele 3 und 4 zu gering, um wirksam die Bildung von Niederschlägen auf der Düsenplatte zu verhindern.From these strongly fluctuating amounts of steam used, it can be seen that a stable spin regime is not achievable thereby. While the amounts of steam used in Examples 1 and 2 result in inevitable turbulence phenomena besides moisture condensation, the amounts of steam of Examples 3 and 4 appear too small to effectively prevent the formation of precipitates on the nozzle plate.

Im Anschluß an die Dampfabschirmzone schließt sich eine zweite Zone an, in die Stickstoff über eine seitliche Öffnung eingeblasen wird. Die Tabelle 2 auf Seite 14 o.g. DE-OS weist eingeblasene Stickstoffmengen von 283 l/min bis 840 l/min auf.Following the steam shielding zone, a second zone is followed, into which nitrogen is injected via a lateral opening. Table 2 on page 14 o.g. DE-OS has injected amounts of nitrogen of 283 l / min to 840 l / min.

Die Einspeisung derartig großer Stickstoffmengen macht das vorgeschlagene Verfahren unwirtschaftlich. Die Sauerstoffkonzentration an der Düsenplatte wird zwar verringert, jedoch nicht wirksam ausgeschaltet, was an den immer noch sich notwendig machenden mit einer Produktionsunterbrechung einhergehenden „Wischzyklen" ersichtlich ist.The feeding of such large amounts of nitrogen makes the proposed method uneconomical. Although the oxygen concentration at the nozzle plate is reduced, it is not effectively shut off, as evidenced by the still necessary "wiping cycles" associated with production stoppage.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung von oxidativen Ablagerungen auf der Düsenplatte mittels eines einfachen, kostengünstigen Verfahrens.The object of the invention is to reduce oxidative deposits on the nozzle plate by means of a simple, inexpensive process.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen von Düsenplatten zu schaffen, das es durch die gezielte Beeinflussung der Medienströme im Bereich der Düsenplatte ermöglicht, ein kontinuierliches Spinnregime unter gleichzeitiger Erhaltung der Nacherhitzerwirkung zu erreichen.The invention has for its object to provide a method for cleaning nozzle plates, which makes it possible by selectively influencing the media streams in the nozzle plate, to achieve a continuous spin regime while maintaining the reheater effect.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen von Düsenplatten gelöst, aus deren Bohrungen ein Bündel von Polyamidendlosfäden ausgesponnen wird, das eine Nacherhitzerzonr. passiert, in der es zuerst mit erhitztem vorzugsweise 3,5kg/h, Wasserdampf und anschließend mit erhitztem Stickstoff begast sowie anschließend im Anblasschacht mit Luft abgekühlt und danach aufgewunden wird, welches dadurch charakterisiert ist, daß unmittelbar unterhalb der Düsenplatte ständig 3 bis 5 kg/h, Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 0,2 m/s durch das Fadenbündel geleitet und kontinuierlich abgeführt werden sowie anschließend das Fadenbündel mit 1 bis 5m³/h, vorzugsweise 3m³/h, Stickstoff beaufschlagt wird.According to the invention the object is achieved by a method for cleaning nozzle plates, from whose bores a bundle of Polyamidendlosfäden is spun out, which is a Nacherhitzerzonr. in which it is first gassed with heated preferably 3.5 kg / h, steam and then with heated nitrogen and then cooled in the injection shaft with air and then wound up, which is characterized in that immediately below the nozzle plate constantly 3 to 5 kg / h, steam at a rate of 0.1 to 0.2 m / s passed through the filament bundle and continuously removed and then the filament bundle with 1 to 5m ³ / h, preferably 3m ³ / h, nitrogen is applied.

Überraschend wurde gefunden, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensparameter die Bildung von Ablagerungen auf der Düseplatte nur in vernachlässigbaren Größenordnungen erfolgt, die eine Unterbrechung des Spinnprozesses vor einem durch die Standzeit des Düsenpaketes bedingten Düsenwechsel nicht mehr erforderlich macht. Die Einspeisung des überhitzten, eine Temperatur von 250 bis 300⁰C aufweisenden Dampfes erfolgt etwa rechtwinklig zur Fadenaufrichtung im unmittelbaren Bereich der Düsenplatte. Der in diesem Bereich in hoher Konzentration vorhandene Laktamrauch wird vom Dampf erfaßt und das Wasserdampf-Laktam-Oligomeren-Gemisch durch eine der Dampfeinspeisungsöffnungen gegenüberliegende Absaugöffnung abgesaugt. Dadurch findet eine ständige Erneuerung des Transportmediums Wasserdampf statt, das zur Aufnahme von flüchtigen Schmelzebestandteilen stets aufnahmefähig ist. Ein Stau von flüchtigen Schmelzebestandteilen, die in Gegenwart von Luftsauerstoff zur Ausbildung von Ablagerungen auf der Düsenplatte führen, wird auf diese Weise vermieden.Surprisingly, it has been found that when using the process parameters according to the invention, the formation of deposits on the nozzle plate takes place only in negligible orders of magnitude, which no longer makes it necessary to interrupt the spinning process prior to nozzle change due to the service life of the nozzle package. The feeding of the superheated, a temperature of 250 to 300 ⁰ C having steam takes place approximately at right angles to the thread pitch in the immediate region of the nozzle plate. The existing in high concentration in this area lactam smoke is detected by the steam and the steam-lactam oligomer mixture sucked through one of the steam feed openings opposite suction. As a result, there is a constant renewal of the transport medium water vapor, which is always receptive to receiving volatile melt components. A jam of volatile melt components, which lead to the formation of deposits on the nozzle plate in the presence of atmospheric oxygen, is avoided in this way.

Es war nicht voraussehbar, daß sich diese Wirkung bereits bei der erfindungsgemäßen, geringen Dampfmenge und der dabei angewendeten erfindungsgemäßen, niedrigen Dampfgeschwindigkeit einstellt. Die erfindungsmäßen Parameter stellen außerdem keinen Eingriff in die Nacherhitzer-Fahrweise dar. Die mittels dieser Fahrweise angestrebten Effekte, wie beispielsweise das Erreichen einer niedrigen Vororientierung im Fadengefüge, werden durch die erfindungsgemäßen Parameter infolge des Ausbleibens von Strömungsturbulenzen zusätzlich positiv beeinflußt.It was not foreseeable that this effect already sets in the case of the small amount of steam according to the invention and the low steam speed used according to the invention. The erfindungsmäßen parameters also do not interfere with the reheater driving. The effects sought by this procedure, such as the achievement of a low preorientation in the thread structure are additionally positively influenced by the parameters of the invention due to the lack of flow turbulence.

Überraschend war ebenfalls, daß die erfindungsgemäße Stickstoff menge ausreicht, um eine wirksame Abschirmung gegen das Eindringen von Luftsauerstoff aus dem Anblasschacht zu ermöglichen. Das Verfahren gestaltet sich damit nicht nur aus wirtschaftlicher Sicht äußerst kostengünstig, sondern es tritt ebenfalls eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Spinnschacht ein. Der eingeblasene Stickstoff wird zum Teil gemeinsam mit dem Wasserdampf abgesaugt. Dadurch wird eine zusätzliche Sperrfunktion gegen abtropfendes Kondensat realisiert. Bei dom von zwei Seiten auf das Fadenbündel gerichteten Stickstoffstrom tritt keine Auslenkung und kein Flattern auf. Der Stickstoff weist eine übliche Temperatur von 100 bis 150°C auf. Die erfindungsgemäße Stickstoffmenge sowie die erfindungsgemäße Dampfmenge und -geschwindigkeit ermöglichen die fast vollständige Verlagerung der Fadenabkühlung in den Anblasschacht, wodurch die Schaffung eines definierten Fadenabkühlungsprofils möglich wird. In Verbindung mit der durch die erfindungsgemäßt η Parameter noch positiv beeinflußte Ausbildung einer geringen Vororientierung des Fadenbündels in der Nacherhitzungsphaso werden damit entscheidende Voraussetzungen für im Finalprodukt zu erreichende sehr hohe F9stigkeitswerte geschaffen. Gegenüber den bekannten Lösungen weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf: Die erfindungsgemäße Lösung ist einfach zu realiseren und infolge des nc r geringen Dampf- und Stickstoffverbrauches äußerst kostengünstig.It was also surprising that the amount of nitrogen according to the invention is sufficient to allow effective shielding against the ingress of atmospheric oxygen from the injection shaft. The process is thus not only extremely economical from an economic point of view, but also an improvement in the flow conditions in the spinning shaft. The injected nitrogen is sucked out partly together with the water vapor. As a result, an additional blocking function against dripping condensate is realized. With dom directed from two sides of the thread bundle nitrogen flow occurs no deflection and no fluttering on. The nitrogen has a usual temperature of 100 to 150 ° C. The amount of nitrogen according to the invention and the steam quantity and speed according to the invention enable almost complete displacement of the thread cooling in the injection shaft, whereby the creation of a defined thread cooling profile becomes possible. In connection with the formation of a small preorientation of the bundle of filaments in the postheating phase, which is still positively influenced by the η parameters according to the invention, decisive prerequisites for the very high stability values to be achieved in the final product are thus created. Compared with the known solutions, the solution according to the invention has the following advantages: The solution according to the invention is easy to implement and extremely cost-effective as a result of the low steam and nitrogen consumption.

Eine Bildung von Ablagerungen auf der Düsenplatte erfolgt nur in vernachlässigbaren Größenordnungen, die keine Unterbrechung des Spinnprozesses vor dem turnusgemäßen Düsenwechsel erforderlich macht.A formation of deposits on the nozzle plate takes place only in negligible orders of magnitude, which makes no interruption of the spinning process before the regular nozzle change required.

Die Wirkung der Nacherhitzungsphase wird durch die zusätzliche Medieneinspeisung nicht verringert, sondern noch positiv beeinflußt.The effect of reheating phase is not reduced by the additional media feed, but still positively influenced.

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an embodiment below.

example 1

Aus einem Düsenpaket werden Polyamidfäden des Titers 188 tex f 280 mit einer Geschwindigkeit von 650m/min ersponnen. In unmittelbarer Nähe der Düsenplatte wird ständig auf 280 bis 300⁰C erhitzter Wasserdampf rechtwinklig zur Laufrichtung des Fadenbündels eingespeist. Die eingespeiste Dampfmenge von 3,5kg/h bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0,15m/s durch das Fadenbündel in Richtung der gegenüber der Einspeisungsöffnung befindlichen Absaugöffnung, wo ihre kontinuierliche Abführung erfolgt.Polyamide filaments of the titre 188 tex f 280 are spun from a die package at a speed of 650 m / min. In the immediate vicinity of the nozzle plate continuously heated to 280 to 300 ⁰ C steam is fed at right angles to the direction of the thread bundle. The injected amount of steam of 3.5 kg / h moves at a speed of 0.15 m / s through the bundle of fibers in the direction of the intake opening opposite the suction opening, where its continuous discharge takes place.

Im Anschluß daran tritt das Fadenbündel in eine Stickstoffschicht ein, die durch die Beaufschlagung des Fadenbündels mit 3 m³/h Stickstoff aufgebaut wird. Durch die Bewegung des Fadenbündels wird der Stickstoff fangsam in den Anblasschacht abgeführt.Subsequently, the bundle of fibers enters a nitrogen layer, which is built up by the application of 3 m ³ / h of nitrogen to the bundle of filaments. Due to the movement of the filament bundle, the nitrogen is slowly removed into the injection shaft.

Die nach der Abkühlung im Anblasschacht aufgewundenen Fäden wiesen nach erfolgter Reckung eine Festigkeit von 790mN/texThe wound after cooling in the injection shaft threads showed after stretching a strength of 790mN / tex

Ein vorzeitiger Düsenwechsel war nicht erforderlich. Nach Ablauf der Düsenstandzeit wies die Düsenplatte nur einen geringfügigen Belag von flüchtigen Schmelzebestandteilen auf, der das Spinnregime nicht beeinflußt hatte.A premature nozzle change was not required. At the end of the nozzle life, the nozzle plate had only a slight coating of volatile melt components which had not affected the spin regimen.

Claims

A method of cleaning nozzle plates from which holes a bundle of polyamide filaments is squeezed out, passing through a post-heating zone where it is first fumigated with heated water vapor and then with heated nitrogen and then cooled in air with blowing air and then wound up, characterized in that immediately below the nozzle plate, 3 to 5 kg / h, preferably 3.5 kg / h, of steam are passed through the bundle of fibers at a speed of 0.1 to 0.2 m / s and continuously removed, and then the bundle of fibers with 1 to 5 m ³ / h, preferably 3m ³ / h. Nitrogen is applied.