DE10011948A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern und Cellulosefilamentgarnen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern und Cellulosefilamentgarnen

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    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04Dry spinning methods

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden, insbesondere N-Methylmorpholin-N-oxid als Lösungsmittel, bei dem man DOLLAR A a) Zellstoff oder eine Zellstoffmischung mit einem Cuoxam-DP in dem Bereich von 250 bis 3000 in wässrigem Aminoxid dispergiert, DOLLAR A b) die erhaltene Dispersion bei erhöhter Temperatur unter Wasserentzug und Scherung in eine homogene Lösung mit einer Nullscherviskosität in dem Bereich von 600 bis 6000 PaÈs und mit einer Relaxationszeit in dem Bereich von 0,3 bis 50 s, jeweils bei 85 DEG C, überführt, DOLLAR A c) die Lösung wenigstens einer Spinndüse zuführt und zuvor durch eine der bzw. den Düse(n) gemeinsame Anströmkammer leitet, in der ihre Verweilzeit wenigstens gleich ihrer Relaxationszeit bei der Spinntemperatur ist, DOLLAR A d) die Lösung in jeder Spinndüse zu wenigstens einer Kapillaren verformt und die Kapillare(n) einer jeden Düse unter Verzug durch ein nicht ausfällendes Medium und anschließend unter Ausfällen der Cellulosefäden durch ein Fällbad führt und DOLLAR A e) die Cellulosefäden an dem Ende der Fällbadstrecke durch Ablenkung von den Fällströmen trennt und die Fäden abzieht, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe d) die Kapillarenschar(en) kurz vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit einem Gas unter einem Winkel alpha zur Kapillarenlaufrichtung in dem Bereich 45 DEG < alpha < 90 DEG anströmt.

Description

Zusatz zu 199 54 152.3-43
Die Hauptanmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naß­ extrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden, insbesondere N-Methyl­ morpholin-N-oxid als Lösungsmittel, bei dem man a) Zellstoff oder eine Zellstoffmischung mit einem Cuoxam-DP in dem Bereich von 250 bis 3000 in wässrigem Aminoxid dispergiert, b) die erhaltene Dispersion bei erhöhter Temperatur unter Wasserentzug und Scherung in eine homogene Lösung mit einer Nullschervoskosität in dem Bereich von 600 bis 6000 Pa.s und einer Relaxationszeit in dem Bereich von 0,3 bis 50 s bei jeweils 85°C überführt, c) die Lösung wenigstens einer Spinndüse zuführt und zuvor durch eine der bzw. den Düse(n) gemeinsame Anström­ kammer leitet, in der ihre Verweilzeit wenigstens gleich ihrer Relaxationszeit bei der Spinntemperatur ist, d) die Lösung in jeder Spinndüse zu wenigstens einer Kapillaren verformt und die Kapillare(n) einer jeden Düse unter Verzug durch ein nicht ausfällendes Medium und anschließend unter Ausfällen der Cellulosefäden durch ein Fällbad führt, und e) die Cellulosefäden an dem Ende der Fällbadstrecke durch Ablenkung von den Fällbadströmen trennt und die Fäden abzieht. Ferner betrifft die Hauptanmeldung eine Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naß­ extrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden als Lösungsmittel mit einem Spinnpaket mit einer Spinndüsenplatte, Spinndüsen und einer oberhalb der Spinndüsenplatte und der in einer Reihe angeordneten Spinndüsen angeordneten, gemeinsamen Anströmkammer, deren Volumen der Beziehung V ≧ L . λm genügt, worin V das Volumen der Anströmkammer in cm3, L den Volumenstrom der Celluloselösung in cm3/s und λm die Relaxationszeit am Häufigkeitsmaximum des Relaxationssprektrums der Spinnlösung bedeuten, ferner mit einem Fällbad in zwei durch eine Fällbadpumpe verbundenen Behältern, einem Spalt zwischen den Spinn­ düsen und der Fällbadoberfläche in dem oberen der beiden Behälter, und einer Abzugsgalette.
Der Hauptanmeldung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die bei hoher Kapillardichte, Spinnsicherheit und Abzugsgeschwindigkeit das Erspinnen von Fasern und das Mehrfachspinnen von Filamentgarnen mit guten mechanischen Fasereigenschafien möglich ist. Insbesondere sollte die Gleichmäßigkeit und Gleichheit der Volumenströme durch jede Düse gegenüber den bekann­ ten Verfahren gesteigert werden.
In der Hauptanmeldung ist angegeben, daß die Spaltbreite a einer­ seits mit der Relaxationszeit λm der Spinnlösung am Häufigkeitsmaximum des Relaxationszeitspektrums bei der Spinntemperatur und der Abzugs­ geschwindigkeit va (Gleichung II) und andererseits mit dem Abstand x zwischen zwei benachbarten Düsenlöchern, der Länge der Fällbadstrecke w und dem Düsenlochdurchmesser D (Gleichung III) korreliert. Da sich die Relaxationszeit im Sekunden- und die Verweilzeit der verformten Lösung im Spalt a im Millisekundenbereich bewegen, sollten im prakti­ schen Betrieb wesentlich größere Spaltbreiten als bisher erreichbar sein. Für das Erspinnen von Fasern und Filamenten ist der maximal einstellbare Spalt, d. h. die Strecke, auf der man den "Lösungsfaden" entsprechend dem Verzugsverhältnis mehr oder minder stark orientiert, von besonderer Bedeutung. Mit steigender Spaltbreite nimmt die Dehn­ geschwindigkeit und damit die Fadenspannung ab. Das wirkt sich positiv auf die mechanischen Faserparameter, insbesondere die Reißdehnung und Schlingenreißkraft aus. Andererseits nimmt die Spinnsicherheit mit zu­ nehmender Spaltbreite ab, da die Gefahr der Berührung der Kapillaren zunimmt. Das gilt insbesondere beim Spinnen von Fasern, bei dem man ohnehin mit möglichst großer Kapillardichte arbeitet. Es ist also wesent­ lich, einen maximalen Spalt einzustellen, der der Spinnsicherheit ge­ recht wird, aber auch optimale mechanische Faserparameter ergibt. Die Abnahme der Fadenspannung ist darüber hinaus eine Voraussetzung für eine Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit, insbesondere beim Spinnen von Filamentgarnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher im Sinne der Haupt­ anmeldung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, durch die bei hoher Kapillardichte, Spinnsicherheit und Abzugsgeschwindigkeit das Erspinnen von Fasern und das Mehrfachspinnen von Filamentgarnen mit guten mechanischen Fasereigenschaften möglich ist. Insbesondere sollen bei Einhaltung der Spinnsicherheit die mechanischen Fasereigen­ schaften, nämlich die Reißdehnung und die Schlingenreißkraft verbessert werden. Darüber hinaus soll auch eine Erhöhung der Abzugsgeschwindig­ keit, insbesondere beim Spinnen von Filamentgarnen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß man in der Stufe d) die Kapillarenschar(en) kurz vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit einem Gas unter einem Winkel α zur Kapillarenlaufrichtung in dem Bereich 45° < α < 90° anströmt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß hierdurch die Spaltbreite erheblich, nämlich um 50 bis 100% oder mehr, vergrößert werden kann, ohne daß die Spinnsicherheit hierdurch beeinträchtigt wird. Die durch die größere Spaltbreite verminderte Dehngeschwindigkeit und Fadenspan­ nung im Spalt führt zu der gewünschten Verbesserung der genannten me­ chanischen Faserparameter und der Möglichkeit, die Abzugsgeschwindig­ keit zu steigern.
Insbesondere wird die Erfindungsaufgabe auch dadurch gelöst, daß man in der Stufe d) die Kapillarenschar unmittelbar vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit einem Gas anströmt, wobei das Fällbad an der Grenz­ fläche zum Luftspalt und der Gasstrom gleichgerichtete Strömungskom­ ponenten aufweisen. Der Effekt der Vergrößerung der maximalen Spalt­ breite wird somit auch erreicht, wenn die Gasströmung und die Fällbad­ strömung gleichgerichtete horizontale Strömungskomponenten haben.
Zweckmäßigerweise strömt man die Kapillarenscharen mit einem flachen, ebenen, über die gesamte Breite der Reihe der Kapillaren­ scharen reichenden Gasstrom an. Dabei ist es wichtig, daß der Gasstrom an den Eintauchstellen der Kapillarenscharen in das Fällbad wirksam wird. Die die Spinnsicherheit beeinträchtigenden Spinnstörungen, die nahezu ausschließlich durch eine Berührung der Kapillaren beim Eintritt in das Spinnbad verursacht werden, werden wesentlich verringert. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß trotz der Anströmung der Kapil­ larenscharen mit dem Gasstrom die Bewegung der Spinnbadoberfläche beim Eintauchen der Kapillarenscharen beruhigt wird. Generell läßt sich sagen, daß die Anströmung der Kapillarenscharen einen mechanischen Effekt an der Eintauchstelle verursacht; insbesondere spielt die Kühlung der Kapil­ larenscharen keine Rolle.
Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Spalt a wenigstens eine Breitschlitzdüse mit einem unter einem Winkel α zur Kapillarenlaufrich­ tung in dem Bereich 45° < α < 90° gerichteten Düsenschlitz zur Anströmung der Kapillaren vor ihrem Eintritt in das Fällbad angeordnet ist. Die Schlitzbreite kann beispielsweise 0,05 bis 5 mm, z. B. 1 mm betragen. Die Schlitzlänge entspricht mindestens der Länge der Reihe der anzuströmenden Kapilla­ renscharen. Diese sind vorzugsweise in einer Reihe (nicht in mehreren hintereinander gestaffelten Reihen) angeordnet, so daß alle Scharen in gleicher Weise durch den Gasstrom angeströmt werden.
Vorzugsweise ist die eingangs genante Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der obere Badbehälter einerseits der Kapil­ larenscharen wenigstens eine Zulauföffnung für Fällbadflüssigkeit und andererseits der Kapillarenscharen weigstens einen Überlauf aufweist und die Breitschlitzdüse in bezug auf die Reihe der Kapillarenscharen auf der gleichen Seite wie die Zulauföffnung(en) angeordnet ist. Dadurch haben die Fällbadflüssigkeit und der Gasstrom im Spalt gleichgerichtete horizontale Strömungskomponenten, was für die Vergrößerung der maximalen Spaltbreite förderlich ist.
Vorzugsweise ist die Breitschlitzdüse mit dem wenigstens einen Über­ lauf mechanisch verbunden. Die Breitschlitzgasdüse hat daher unabhängig von der vertikalen Einstellung des Überlaufs und damit der Größe der Spaltbreite immer den gleichen (geringen) Abstand von der Fällbadoberfläche.
Die eingangs genannte Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten ist erfindungsgemäß ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spaltes a und die Relaxationszeit der Spinnlösung die folgende Beziehung erfüllen
in der a die Spaltbreite in mm, λm die Relaxationszeit am Häufigkeits­ maximum des Relaxationsspektrums der Spinnlösung, va die Abzugsgeschwin­ digkeit in m/min, N die Kapillardichte in cm-2 und D den Düsenlochdurch­ messer in mm bedeuten. Der gegenüber der Gleichung II der Hauptanmeldung addierte Term 1/√N . D berücksichtigt die erfindungsgemäß erreichte Ver­ größerung der Spaltbreite durch die Anströmung der Kapillarscharen kurz vor ihrem Kontakt mit dem Fällbad. Es ist ersichtlich, daß diese Spalt­ verbreiterung mit zunehmender Kapillardichte geringer wird.
Vorzugsweise genügen die Dimensionierungen der Spinndüsen, der Spalt­ breite a und der Fällbadstrecke w der Beziehung
in der x den Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenlöchern, a die Spalt­ breite, w die Länge der Fällbadstrecke und D den Düsendurchmesser bedeu­ ten. Aus dem Vergleich mit Beziehung III der Hauptanmeldung ergibt sich, daß durch die Anströmung der Kapillarenschar(en) der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenlöchern der Düse um 1/8 verringert werden kann, ohne daß die Ziele der Erfindung, nämlich Beibehaltung der Spinnsicherheit bei Verbesserung mechanischer Fasereigenschaften beeinträchtigt werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung und des Beispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 das Relaxationszeitspektrum einer Spinnlösung mit 12 Masse-% Cellulose (Cuoxam-DP 480) bei der Spinntemperatur von 85°C;
Fig. 2 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern und -filamenten; und
Fig. 3 die schematische Aufsicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den oberen Fällbadbehälter 1 einer erfin­ dungsgemäßen Spinnvorrichtung. Die Spinndüsen 6, von denen in Fig. 2 nur eine sichtbar ist, sind mit Anströmkammern versehen, wie dies in der Hauptanmeldung näher beschrieben und dargestellt ist. Die Austrittsseiten der Spinndüsen 6 haben von der Fällbadoberfläche 7 einen den Luftspalt a bildenden Abstand. Der Boden 10 des Fällbadbehälters 1 ist entsprechend der Anordnung der Düsen 6 mit mehreren Fadenleitelementen 11 bestückt, durch die die Fadenbündel 12 zusammen mit Fällbadflüssigkeitsströmen 14 aus dem Behälter 1 austreten. Die Fadenbündel 12 aller Fadenleitelemente 11 werden von den Fällbadströmen 14 unter einem Winkel abgelenkt und unter geeigneter Zugspannung aufgewickelt. Die Fällbadströme 14 gelangen in den unteren Fällbadbehälter (nicht dargestellt) und werden mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) über die Leitung 16 in den oberen Fällbadbehälter 1 zurück­ gepumpt. Die von den Fadenbündeln 12 passierte Fällbadstrecke w reicht von der Badoberfläche bis an die Stelle unter den Fadenleitelementen 11, wo sich die Fadenbündel 12 von den Fällbadflüssigkeitströmen 14 trennen. Die Leitung 16 mündet in eine teilweise mit Füllkörpern gefüllte (nicht dargestellt) Beruhigungskammer 18, aus der die Fällbadflüssigkeit durch die Öffnungen 19 in den eigentlichen Behälter 1 einströmt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Fadenleitelemente 11 in dem Boden 10 in einer Reihe angeordnet sind und die Fadenbündel 12 parallel nebeneinander zur Abzugsgalette (nicht dargestellt) laufen.
Der Fällbadbehälter 1 hat zwei Überläufe 9, die vertikal verstellbar sind und damit das Fällbadniveau und die Breite des Spaltes a bestimmen. An den Überläufen 9 ist mittels der Halter 23 ein Düsenrohr 20 mit einem über die Reihe der Düsen 6 bzw. der Reihe der Kapillarenscharen 26 reichenden Schlitz 21 angebracht. Das Düsenrohr 20 wird über die Leitung 24 beidsei­ tig mit einem schwachen Luftstrom beaufschlagt, der über ein Nadelventil (nicht dargestellt) eingestellt werden kann. Der Luftstrom 25 verläßt den Schlitz 21 (Auslaßöffnung 150 mm × 1 mm) linienförmig über die gesamte Breite und geneigt zur Badoberfläche 7, so daß die Kapillarenscharen un­ mittelbar vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit dem Luftstrom in Berührung kommen. Die Schlitzdüse befindet sich etwa 10 mm oberhalt der Fällbadober­ fläche.
Es wurde festgestellt, daß unter Benutzung der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3, jedoch zunächst ohne Luftanblasung der Kapillarenscharen mittels Einrichtung 20, 21 in Richtung der Eintauchstelle der Kapillaren in das Spinnbad, und unter Verwendung von vier Monofildüsen, d. h. vier Hütchendüsen (∅ = 12,5 mm) mit jeweils nur einer Bohrung von 200 µm Durch­ messer die Breite des Spaltes a beim Spinnen zwischen 10 und 300 mm kon­ tinuierlich verändert werden kann, ohne daß irgendwelche Spinnstörungen zu beobachten sind. Eine Spaltbreite a < 300 mm ließ die Spinnapparatur nicht zu. Die Versuche wurden mit einer 12 Masse-%igen Celluloselösung in wässrigem N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) durchgeführt, deren Relaxations­ zeitspektrum in Fig. 1 dargestellt ist und deren λm bei 3,0 s lag. Zur Bestimmung der Relaxationszeit aus den rheologischen Daten der Cellulose­ lösung wird auf Ch. Michels, Das Papier, (1998)1, S. 3-8, verwiesen. Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 100 m/min. Eine Erhöhung der Abzugsgeschwin­ digkeit auf 300 m/min führte zum gleichen Ergebnis. Ersetzt man die Hüt­ chendüsen durch solche mit jeweils 30 Bohrungen von 140 µm Durchmesser, so geht der maximale störungsfreie Spalt a auf ca. 40 bzw. 60 µm zurück.
Bei gleicher Anordnung, aber mit linearem, flächenförmigem Anblasen der Kapillarenscharen kurz vor dem Eintritt in das Fällbad ist eine deutliche Zunahme der maximal möglichen Spaltbreite a von ca. 40 auf 65 mm bzw. von ca. 60 auf 100 mm feststellbar. Neben der Zunahme des maximal möglichen Luftspaltes ist eine signifikante Beruhigung des Kapillarlaufes beim Eintritt in das Fällbad zu beobachten. Die Häufigkeit der Kapillar­ berührung wird deutlich geringer und damit auch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Spinnstörungen.
Bei Einsatz von Düsen mit einem Düsenlochdurchmesser von 90 µm nimmt die maximal betriebssicher einstellbare Spaltbreite a zu, und bei Einsatz von Düsen mit einem Durchmesser von 200 µm nimmt diese Spaltbreite ab. Beim Übergang zu Hütchendüsen (∅ = 20 mm) mit gleicher Bohrungszahl, d. h. abnehmender Kapillardichte, ist eine Zunahme des maximal einstellba­ ren Spaltes zu beobachten. Bei 30 Bohrungen pro Düse beträgt die Kapillar­ dichte der kleinen Hütchendüse N = 47 cm-2 und die der großen Hütchendüse 15 cm-2. Mit der Kapillardichte von 15 cm-2, aber sonst gleichen Bedingun­ gen, erhöht sich die maximal mögliche Spaltbreite nochmals von ca. 65 auf 90 mm bzw. von 95 auf 130 mm. Diese Veränderungen können durch die oben ge­ nannte veränderte Gleichung IIa hinreichend beschrieben werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Spinnvorrichtung läßt sich daher die Kapillardichte steigern, ohne daß das Risiko des Auftretens von Spinn­ störungen zunimmt. Für den Abstand zwischen zwischen zwei benachbarten Düsenlöchern gilt dann die empirische Beziehung lila.
Nähere Untersuchungen des linearen flächenförmigen Anblasens kurz vor Eintritt der Kapillarenscharen in das Fällbad machen deutlich, daß die weitgehend laminare Strömung der Luft in Richtung des Kapillarenlaufes eine deutliche Störung erfährt. Der Übergang an den Phasengrenzflächen Kapillar/Gas bzw. Luft und Kapillar/Fällbad ändert sich. Die Bewegung der Spinnbadoberfläche beim Eintauchen der Kapillaren erscheint ruhiger. Die Spinnstörungen, die ihren Anfang nahezu ausschließlich in der gegenseiti­ gen Berührung der Kapillaren beim Eintritt in das Spinnbad nehmen, sind dadurch wesentlich unwahrscheinlicher.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert.
Beispiel
Eine pressfeuchte Mischung (Trockengehalt 50,2%), bestehend aus 188 g Fichtensulfit-Zellstoff (Cuoxam-DP 480), 10 g Baumwoll-Linters- Zellstoff (Cuoxam-DP 1907) und 0,4 g Stabilisator wird in 1850 g NMMO (Trockengehalt 75%) dispergiert, in einen Kneter mit vertikaler Kneter­ welle eingetragen, unter Vakuum und Scherung bei einer Temperatur von 90°C 1255 g Wasser abdestilliert und durch weiteres "Scherrühren" in eine mikros­ kopisch homogene Celluloselösung der Zusammensetzung 11,0% Cellulose, 77,1% NMMO und 11,9% Wasser überführt. Die Relaxationszeit bei einer Spinntemperatur von 85°C betrug 3,0 s, die Nullscherviskosität 3450 Pa.s. Das Verformen der Lösung zu Fäden erfolgt in einer Kolbenspinnapparatur, deren warmwasserbeheizte Spinndüsenaufnahme entweder vier Spinnhütchen mit. 12,5 mm (30 mm Teilung Düsenmitte zu Düsenmitte) bzw. 3 Spinnhütchen mit 20,0 mm Durchmesser (40 mm Teilung) aufnehmen kann. Unterhalb des Spinn­ teils befindet sich der Spinnkasten gemäß den Fig. 2 und 3.
Für jeden Versuch wurde die maximale Spaltbreite amax ohne und erfin­ dungsgemäß mit Luftanströmung festgestellt. Nach dem Spinnen wurden die Filamente aufgespult, gewaschen, zu Stapeln von 50 mm geschnitten, avi­ viert und getrocknet. Sie wurden dann der textilen Prüfung unterworfen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben. Die Beaufschlagung mit Luft erfolgte in der oben an Hand der Fig. 2 und 3 beschriebenen Arbeitsweise. Die Düsenauslaßöffnung betrug 150 mm × 1 mm. Die Kapillaren wurden unmittelbar vor Eintritt in das Fällbad mit dem Luftstrom kontak­ tiert. Die Luftdüse war mit dem Schlitz schräg nach unten gerichtet. Die Schlitzdüse befand sich ca. 10 mm oberhalb der Fällbadoberfläche.
Aus den Tabellen ist ersichtlich, daß durch die Anblasung eine erheb­ liche Verbreiterung des Luftspalts a, nämlich um mindestens 50% bis maxi­ mal 200% möglich ist, ohne daß Störungen beim Spinnbetrieb auftreten. Damit geht eine erhebliche Verbesserung der Reißdehnung, trocken, und der Schlingenreißkraft einher.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden, insbesondere N-Methylmorpholin-N-oxid als Lösungsmittel, bei dem man
  • a) Zellstoff oder eine Zellstoffmischung mit einem Cuoxam-DP in dem Bereich von 250 bis 3000 in wässrigem Aminoxid dispergiert,
  • b) die erhaltene Dispersion bei erhöhter Temperatur unter Wasserentzug und Scherung in eine homogene Lösung mit einer Nullscherviskosität in dem Bereich von 600 bis 6000 Pa.s und mit einer Relaxationszeit in dem Bereich von 0,3 bis 50 s, jeweils bei 85°C, überführt,
  • c) die Lösung wenigstens einer Spinndüse zuführt und zuvor durch eine der bzw. den Düse(n) gemeinsame Anströmkammer leitet, in der ihre Verweilzeit wenigstens gleich ihrer Relaxationszeit bei der Spinntempe­ ratur ist,
  • d) die Lösung in jeder Spinndüse zu wenigstens einer Kapillaren verformt und die Kapillare(n) einer jeden Düse unter Verzug durch ein nicht ausfällendes Medium und anschließend unter Ausfällen der Cellulose­ fäden durch ein Fällbad führt, und
  • e) die Cellulosefäden an dem Ende der Fällbadstrecke durch Ablenkung von den Fällströmen trennt und die Fäden abzieht,
dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe d) die Kapillarenschar(en) kurz vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit einem Gas unter einem Winkel α zur Kapillarenlaufrichtung in dem Bereich 45° < α < 90° anströmt.
2. Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden, insbesondere N-Methylmorpholin-N-oxid als Lösungsmittel, bei dem man
  • a) Zellstoff oder eine Zellstoffmischung mit einem Cuoxam-DP in dem Bereich von 250 bis 3000 in wässrigem Aminoxid dispergiert,
  • b) die erhaltene Dispersion bei erhöhter Temperatur unter Wasserentzug und Scherung in eine homogene Lösung mit einer Nullscherviskosität in dem Bereich von 600 bis 6000 Pa.s und mit einer Relaxationszeit in dem Bereich von 0,3 bis 50 s, jeweils bei 85°C, überführt,
  • c) die Lösung wenigstens einer Spinndüse zuführt und zuvor durch eine der bzw. den Düse(n) gemeinsame Anströmkammer leitet, in der ihre Verweilzeit wenigstens gleich ihrer Relaxationszeit bei der Spinntempe­ ratur ist,
  • d) die Lösung in jeder Spinndüse zu wenigstens einer Kapillaren verformt und die Kapillare(n) einer jeden Düse unter Verzug durch ein nicht ausfällendes Medium und anschließend unter Ausfällen der Cellulose­ fäden durch ein Fällbad führt, und
  • e) die Cellulosefäden an dem Ende der Fällbadstrecke durch Ablenkung von den Fällströmen trennt und die Fäden abzieht,
dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe d) die Kapillaren­ scharen unmittelbar vor ihrem Eintritt in das Fällbad mit einem Gas anströmt, wobei der Gasstrom und das Fällbad an der Grenzfläche zum Gasspalt gleichgerichtete Strömungskomponenten aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kapillarenscharen mit einem flachen, ebenen, über die gesamte Breite der Kapillarenscharen reichenden Gasstrom anströmt.
4. Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern oder -filamenten aus Zellstoff nach dem Trocken-Naßextrusionsverfahren mit wässrigen Aminoxiden als Lösungsmittel, mit
einem Spinnpaket mit einer Spinndüsenplatte, Spinndüsen und einer oberhalb der Spinndüsenplatte und der Spinndüsen angeordneten, gemein­ samen Anströmkammer, deren Volumen der Beziehung
V ≧ L . λm
genügt, worin V das Volumen der Anströmkammer in cm3, L den Volumen­ strom der Celluloselösung in cm3/s und λm die Relaxationszeit am Häufigkeitsmaximum des Relaxationsspektrums der Spinnlösung bedeuten,
einem Fällbad in zwei durch eine Fällbadpumpe verbundenen Behäl­ tern,
einem Spalt a zwischen den Spinndüsen (6) und der Fällbadoberfläche (7) in dem oberen der beiden Behälter, und
einer Abzugsgalette,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt a wenigstens eine Breit­ schlitzdüse mit einem unter einem Winkel α zur Kapillarenlaufrichtung in dem Bereich 45° < α < 90° gerichteten Düsenschlitz (21) zur Anströmung der Kapillaren (26) vor ihrem Eintritt in das Fällbad angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Badbehälter (1) einerseits der Kapillarenscharen (26) wenigstens eine Zulauföffnung (19) und andererseits der Kapillarenscharen wenigstens einen Überlauf (9) aufweist und die Breitschlitzdüse in Bezug auf die Reihe der Kapillarenscharen (26) auf der gleichen Seite wie die Zulauföffnung(en) (19) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitschlitzdüse mit wenigstens einem Überlauf (9) mechanisch ver­ bunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite des Spalts a und die Relaxationszeit der Spinnlösung die Beziehung
erfüllen, in der a die Spaltbreite in mm, λm die Relaxationszeit am Häufigkeitsmaximum des Relaxationsspektrums der Spinnlösung, va die Abzugsgeschwindigkeit in m/min, N die Kapillardichte in cm-2 und D den Düsenlochdurchmesser in mm bedeuten.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dimensionierungen der Spinndüsen (6), der Spaltbreite a und der Fällbadstrecke w der Beziehung
genügen, in der x den Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenlöchern, a die Luftspaltbreite, w die Länge der Fällbadstrecke und D den Düsen­ lochdurchmesser bedeuten.
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