DE102004024065A1 - Process for producing continuous moldings and spinning head - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Spinnkopf zum Herstellen von Endlosformkörpern aus einer Spinnlösung, enthaltend Wasser, Cellulose und tertiäres Aminoxid, bei dem zunächst die Spinnlösung zu Endlosformkörpern (2) extrudiert wird, dann die Endlosformkörper (2) in einer Spinnzone (32) durch einen Luftspalt (26) geleitet, dabei verstreckt und anschließend durch ein Fällbad (28) geleitet werden. Um große Luftspaltlängen mit hoher Spinndichte bei gleichzeitig hoher Spinnsicherheit zu kombinieren, ist erfindungsgemäß für das Verfahren und den Spinnkopf vorgesehen, dass wenigstens ein von außerhalb der Spinnzone (32) in den unmittelbar an die Extrusionsöffnungen (43) angrenzenden Austrittsbereich (32') strömender Gasstrom (30, 44) blockiert wird.The invention relates to a method and a spinning head for producing continuous moldings from a spinning solution containing water, cellulose and tertiary amine oxide, in which first the spinning solution is extruded into continuous moldings (2), then the continuous moldings (2) in a spinning zone (32) passed an air gap (26), thereby stretched and then passed through a precipitation bath (28). In order to combine large air gap lengths with high spinning density with high spinning security, according to the invention, at least one gas stream flowing from outside the spinning zone (32) into the outlet region (32 ') immediately adjacent to the extrusion openings (43) is provided for the process and the spinning head (30, 44) is blocked.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Endlosformkörpern aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Cellulose und tertiäres Aminoxid, bei dem zunächst die Spinnlösung zu Endlosformkörpern extrudiert wird, dann die Endlosformkörper in einer Spinnzone durch einen Luftspalt geleitet, dabei verstreckt und anschließend durch ein Fällbad geleitet werden.The The invention relates to a method for producing continuous molded articles a spinning solution containing water, cellulose and tertiary amine oxide, in which first the dope to continuous moldings is extruded, then the continuous molding in a spinning zone by passed an air gap, while stretched and then by passed a precipitation bath become.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Spinnkopf zum Spinnen von Endlosformkörpern aus einer durch den Spinnkopf strömenden Spinnlösung enthaltend Wasser, Cellulose und tertiäres Aminoxid, mit Extrusionsöffnungen, die in Extrusionsrichtung an eine Spinnzone grenzen.The Invention also relates a spinning head for spinning continuous moldings from a through the spinning head flowing dope containing water, cellulose and tertiary amine oxide, with extrusion openings, which border in the extrusion direction to a spinning zone.
Die
Grundlagen der Herstellung von Endlosformkörpern, wie Lyocellfäden oder
-fasern, aus einer Spinnlösung
enthaltend Cellulose, Wasser und tertiäres Aminoxid, vorzugsweise
N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMNO), sind in der
Der Vorteil von Lyocellfäden oder -fasern liegt einerseits in dem besonders umweltfreundlichen Herstellverfahren, das eine nahezu vollständige Rückgewinnung des Aminoxids ermöglicht, andererseits an den hervorragenden textilen Eigenschaften der Lyocellfasern.Of the Advantage of Lyocell threads or -fibres is on the one hand in the particularly environmentally friendly manufacturing process, this is a nearly complete recovery of the amine oxide allows on the other hand, the excellent textile properties of lyocell fibers.
Problematisch ist bei dem Verfahren allerdings, dass die frisch extrudierten Endlosformkörper eine starke Oberflächenklebrigkeit aufweisen, die sich erst bei Kontakt mit einem Fällungsmittel verringert. Bei der Durchleitung der Endlosformkörper durch den Luftspalt besteht aufgrund der Oberflächenklebrigkeit die Gefahr, dass die Endlosformkörper sich gegenseitig berühren, aneinander haften bleiben und verklumpen. Die Gefahr von Verklebungen kann zwar durch Anpassung der Betriebs- und Verfahrensparameter wie Zugspannung im Luftspalt, Luftspalthöhe, Fadendichte, Viskosität, Temperatur und Spinngeschwindigkeit reduziert werden. Treten solche Verklebungen jedoch auf, beeinflusst das den Herstellprozess und die Faserqualität negativ, da Verklebungen zu Abrissen und zu Dickstellen in den Endlosformkörpern führen können. Im ungünstigsten Fall muss das Herstellverfahren unterbrochen und der Spinnprozess erneut angefangen werden, was hohe Kosten verursacht.Problematic is in the process, however, that the freshly extruded continuous moldings a strong surface tackiness have, which decreases only on contact with a precipitant. at the passage of the continuous molding by the air gap is at risk of surface tackiness that the continuous molded body touching each other, stick together and clump together. The danger of sticking can be done by adjusting the operating and process parameters such as tensile stress in the air gap, air gap height, thread density, viscosity, temperature and spinning speed be reduced. Occur such bonds, however, influenced this negatively affects the manufacturing process and the quality of the fiber, because it bonds can lead to breaks and thick places in the continuous moldings. in the worst case The manufacturing process must be interrupted and the spinning process again be started, which causes high costs.
Heutzutage wird von den Herstellern von Endlosformkörpern, wie beispielsweise den Garnherstellern als Teil der textilen Weiterverarbeitungskette, Verklebungsfreiheit gefordert, d.h. die einzelnen Filamentstapel dürfen nicht zusammengeklebt sein, da es sonst zu Unregelmäßigkeiten bei beispielsweise der Garndicke kommt.nowadays is from the manufacturers of continuous moldings, such as the Yarn manufacturers as part of the textile processing chain, freedom from gluing demanded, i. the individual filament stacks must not be glued together Otherwise it will cause irregularities when, for example, the yarn thickness comes.
Die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Lyocellfasern, hauptsächlich Stapelfasern und Filamente, lässt sich verbessern, wenn der Abstand zwischen den Extrusionsöffnungen verringert wird. Ein geringerer Abstand erhöht jedoch die Gefahr von Verklebungen im Luftspalt aufgrund von zufälliger Berührung der Endlosformkörper.The Economics in the production of lyocell fibers, mainly staple fibers and filaments, lets improve when the distance between the extrusion openings is reduced. However, a smaller distance increases the risk of sticking in the air gap due to accidental contact of the Continuous molding.
Zur Verbesserung der mechanischen sowie textilen Eigenschaften von Lyocellfasern ist es wiederum von Vorteil, wenn der Luftspalt so groß wie möglich ist, da sich bei einem großen Luftspalt die Verstreckung der Fäden über eine größere Lauflänge verteilt und Spannungen in den Endlosformkörpern nach deren Extrusion leichter abgebaut werden können. Je größer jedoch der Luftspalt ist, um so geringer wird auch hier die Spinnsicherheit bzw. um so größer wird die Gefahr, dass die Endlosformkörper sich berühren, verkleben und dass das Herstellverfahren aufgrund von Spinnfadenverklebungen unterbrochen werden muss.to Improvement of the mechanical and textile properties of lyocell fibers Again, it is an advantage if the air gap is as large as possible, because of a big one Air gap the stretching of the threads over a distributed larger barrel length and stresses in the continuous molded articles after their extrusion can be broken down more easily. The bigger, however The air gap is, the lower is also the spinning security or the bigger it gets the danger that the continuous molded body itself touch, stick and that the manufacturing process due to Spinnfadenverklebungen must be interrupted.
Ausgehend
von den in der
So
ist in der
Ein weiterer Weg zur Erhöhung der Spinndichte, d.h. der Anzahl von Extrusionsöffnungen pro Flächeneinheit, wird in der WO 93/19230 beschrieben: Demgemäß sollten die Endlosformkörper unmittelbar nach der Extrusion durch horizontales Anblasen quer zur Extrusionsrichtung mit einem Kühlgasstrom gekühlt werden. Durch diese Maßnahme soll die Oberflächenklebrigkeit der Endlosformkörper verringert und der Luftspalt verlängert werden. Für den in der WO-A-9319230 geschilderten Effekt ist es wesentlich, dass die Endlosformkörper dem Gasstrom unmittelbar nach der Extrusion ausgesetzt und durch den Gasstrom an dieser Stelle gekühlt werden.Another way of increasing the spun density, ie the number of extrusion openings per unit area, is described in WO 93/19230. Accordingly, the continuous molded articles should be cooled by a horizontal flow blown across the extrusion direction with a stream of cooling gas immediately after extrusion. By this measure, the surface tackiness of the continuous molded body is to be reduced and the air gap extended. For the effect described in WO-A-9319230 it is we It is essential that the continuous moldings are exposed to the gas stream immediately after extrusion and cooled by the gas stream at this point.
Eine Weiterentwicklung der WO 93/19230 ist in der WO 95/01470 beschrieben. Um eine gleichmäßige Beblasung der Endlosformkörper unmittelbar nach dem Austritt aus den Extrusionsöffnungen zu ermöglichen, wird bei der Vorrichtung der WO 95/01470 eine Ringdüse verwendet, bei der die Extrusionsöffnungen auf einer im Wesentlichen kreisringförmigen Fläche verteilt sind. Die Beblasung mit einem Kühlluftstrom findet dabei durch die Mitte der Ringdüse und den Kreisring der Endlosformkörper hindurch in radialer Richtung horizontal nach außen statt. Die Luftströmung wird dabei an ihrem Austritt aus der Beblasungseinrichtung laminar gehalten. Die WO 95/04173 betrifft eine konstruktive Weiterbildung der Ringdüse und der Beblasungseinrichtung, die im Wesentlichen auf der Vorrichtung der WO 95/01470 beruht.A Further development of WO 93/19230 is described in WO 95/01470. For a uniform blowing the continuous molding immediately after exiting the extrusion openings, In the device of WO 95/01470 an annular nozzle is used, at the the extrusion openings are distributed on a substantially annular surface. The blowing with a cooling air flow finds through the center of the annular nozzle and the annulus of the continuous molded body therethrough in the radial direction horizontally outwards. The air flow is thereby kept laminar at their exit from the blowing device. WO 95/04173 relates to a constructive development of the annular nozzle and the Blowing device, which is essentially on the device of WO 95/01470 is based.
Als eine Alternative zu den Ringdüsenanordnungen sind auch segmentierte Rechteckdüsenanordnungen entwickelt worden, d.h. Düsen, bei denen die Extrusionsöffnungen auf einer im Wesentlichen rechteckigen Grundfläche im Wesentlichen reihenförmig angeordnet sind. Eine solche segmentierte Rechteckdüsenanordnung ist in der WO 94/28218 gezeigt. Bei dieser Vorrichtung findet eine Beblasung mit einem Kühlluftstrom parallel zum Flüssigkeitsspiegel des Fällbades statt, wobei sich der Kühlluftstrom entlang der längeren Seite der Rechteckdüsenanordnung erstreckt. Nach der Passage durch die Endlosformkörper wird bei der Vorrichtung der WO 94/28218 der Kühlluftstrom wieder abgesaugt. Die Absaugung ist notwendig, damit der Luftstrom durch den gesamten Querschnitt des Luftspalts geleitet werden kann.When an alternative to the ring nozzle arrangements are also segmented rectangular nozzle arrangements been developed, i. nozzles, where the extrusion openings arranged on a substantially rectangular base substantially in rows are. Such a segmented rectangular nozzle arrangement is in WO 94/28218 shown. In this device is a blowing with a cooling air flow parallel to the liquid level of the precipitation bath instead, with the cooling air flow along the longer Side of the rectangular nozzle arrangement extends. After passing through the continuous molding is in the device of WO 94/28218, the cooling air flow sucked off again. The Suction is necessary to allow the air flow through the entire Cross section of the air gap can be passed.
In der WO 98/18983 ist das Konzept der Rechteckdüsen mit in Reihen angeordneten Extrusionsöffnungen weiter entwickelt. Dabei stellt die WO 98/18983 darauf ab, dass die Extrusionsöffnungen in einer Reihe anders beabstandet sind als die Reihen der Extrusionsöffnungen untereinander.In WO 98/18983 is the concept of rectangular nozzles arranged in rows extrusion orifices further developed. In this case, WO 98/18983 points out that the extrusion openings are spaced differently in a row than the rows of extrusion orifices among themselves.
Problematisch ist bei allen oben genannten Verfahren und Vorrichtungen, dass die ersponnenen Fäden keine gleichmäßige Spinnqualität aufweisen und die Wirtschaftlichkeit des Lyocell-Verfahrens weiter verbesserungsbedürftig ist.Problematic is in all the above methods and devices that the spun threads have no uniform spinning quality and the economy of the lyocell process is in need of further improvement.
In Anbetracht dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die sich bei geringem konstruktiven Aufwand große Luftspaltlängen mit hoher Spinndichte bei gleichzeitig hoher Spinnsicherheit und Spinnqualität kombinieren lassen.In In view of this problem, the invention is based on the object to provide a method and apparatus by which low design effort with large air gap lengths high spin density combined with high spin resistance and spinning quality to let.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein von außerhalb der Spinnzone in den unmittelbar an die Extrusionsöffnungen angrenzenden Austrittsbereich strömender Gasstrom blockiert wird.These Task is for the method mentioned in the present invention achieved in that at least one from outside the spinning zone in the directly to the extrusion openings adjacent gas outlet stream flowing gas is blocked.
Für den eingangs genannten Spinnkopf wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spinnkopf wenigstens ein Abschirmmittel umfasst, durch das ein von außerhalb der Spinnzone in den unmittelbar an die Extrusionsöffnungen angrenzenden Austrittsbereich strömender Gasstrom blockiert ist.For the beginning Spinning this object is characterized according to the invention solved that the spinner comprises at least one shielding means through which from outside the spinning zone in the directly to the extrusion openings adjacent gas outlet flow stream is blocked.
Diese Lösungen führen überraschenderweise zu einer hohen Spinndichte und einem langen Luftspalt bei gleichzeitig hoher Spinnsicherheit und Spinnqualität. Erfindungsgemäß wird verhindert, dass die Endlosformkörper unmittelbar nach der Extrusion einem Gasstrom ausgesetzt werden.These solutions surprisingly lead to a high spin density and a long air gap at the same time high spinning safety and spinning quality. According to the invention, it is prevented the continuous moldings be exposed to a gas stream immediately after extrusion.
Ein Grund für die überraschende Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung könnte darin liegen, dass sich die Endlosformkörper in dem Austrittsbereich unmittelbar nach der Extrusion aufweiten. Die Aufweitung der Endlosformkörper, die als Barus-Effekt bezeichnet wird, entsteht durch eine Relaxation der Endlosformkörper nach dem Extrudieren. Im Aufweitungsbereich weisen die Kettenmoleküle in den Endlosformkörpern keine Orientierung auf und sind weitgehend anisotrop. Wenn, wie bei der WO-A-93 19280, in diesem empfindlichen Bereich die Endlosformkörper einem Gasstrom ausgesetzt und gekühlt werden, wird dieser anisotrope Orientierungszustand eingefroren und die textilphysikalischen Eigenschaften der ersponnenen Fäden verschlechtert sich. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und den erfindungsgemäßen Spinnkopf werden solche Strömungen blockiert, die Endlosformkörper werden erst dem Gasstrom ausgesetzt, wenn sich die Moleküle in den Endlosformkörpern ausgerichtet haben. Eine Kühlung davor wird durch das Abschirmmittel verhindert.One reason for the surprising Effect of the solution according to the invention could therein lie that the continuous molded in the exit area expand immediately after extrusion. The expansion of the continuous moldings, the is called Barus effect, is created by a relaxation of the Continuous molding after the extrusion. In the expansion region, the chain molecules in the continuous molded articles have no orientation on and are largely anisotropic. If, as in WO-A-93 19280, exposed in this sensitive area the continuous moldings a gas stream and to be cooled, This anisotropic orientation state is frozen and the textile-physical properties of the spun threads deteriorated yourself. By the method according to the invention and the spinning head according to the invention become such currents blocked, the continuous moldings are only exposed to the gas stream when the molecules in the Endless moldings have aligned. A cooling before that is prevented by the shielding.
Eine Ursache für Strömungen, die von außen in den Austrittsbereich hinein verlaufen, liegt im herkömmlichen Spinnprozess selbst: Die Spinngeschwindigkeit beim industriell angewendeten Lyocellverfahren ist so hoch, dass die den Austrittsbereich der Endlosformkörper umgebende Luft durch die schnell vorbeigeleiteten Endlosformkörper verwirbelt und mitgerissen wird. Auf diese Weise entsteht auch eine Strömung in den Austrittsbereich hinein. Diese Strömung wird dadurch verstärkt, dass beim Austritt der über 100°C heißen Endlosformkörper aus dem Spinnkopf große Mengen von Wasser verdampfen. Der aus den Endlosformkörpern austretende Wasserdampf strömt mit der Extrusionsgeschwindigkeit in Extrusionsrichtung, wird verwirbelt und reißt zusätzlich Luft mit den Endlosformkörpern mit. Auf diese Weise bilden sich Strömungen, die in den Austrittsbereich der Endlosformkörper hinein verlaufen können. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Spinnkopf wird diese Ausgleichsströmung im Bereich unmittelbar nach dem Austritt der Endlosformkörper aus dem Spinnkopf blockiert.One reason for flows that extend from the outside into the exit region lies in the conventional spinning process itself: The spinning speed in the industrially applied lyocell process is so high that the air surrounding the exit region of the endless bodies is entangled and entrained by the endless molded articles passing by quickly. This also creates a flow into the exit area. This flow is enhanced by the fact that at the exit of the over 100 ° C continuous moldings from the spinning head large amounts of water evaporate. The water vapor emerging from the endless moldings flows in the extrusion direction at the extrusion speed, is swirled and breaks addition air with the continuous moldings with. In this way, flows that can run into the exit region of the continuous molded body form. In the method according to the invention and the spinning head according to the invention, this compensating flow is blocked in the region immediately after the exit of the continuous molding from the spinning head.
In der WO 93/19230 wird der Gasstrom aktiv erzeugt und auf die Endlosformkörper gerichtet, so dass sie unmittelbar nach dem Extrudieren gekühlt werden. Um auch die Spinnqualität von Endlosformkörpern, die, wie bei der WO 93/19230, im Luftspalt einer durch eine Beblasungseinrichtung erzeugten Strömung ausgesetzt sind, zu verbessern, kann in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Gasstrom einer Beblasungseinrichtung blockiert werden bzw. das Abschirmmittel im Bereich des Gasstroms aus der Beblasungseinrichtung angeordnet sein. Durch die vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden direkt von der Beblasungseinrichtung verursachte Strömungen, wie z.B. der Kühlgasstrom der WO 93/19230, im Bereich unmittelbar nach der Extrusion, im Bereich des Barus-Effekts, blockiert.In WO 93/19230, the gas stream is actively generated and directed to the continuous moldings, so that they are cooled immediately after being extruded. In order to control the spinning quality of continuous moldings, as in WO 93/19230, in the air gap one through a blowing device generated flow can be improved, can be in a particularly advantageous Further development of the method according to the invention the gas flow of a blowing device to be blocked or the Shielding agent in the region of the gas flow from the blowing device be arranged. Due to the advantageous development of the method according to the invention are flows caused directly by the blowing device, such as. the cooling gas flow WO 93/19230, in the area immediately after the extrusion, in the area of the Barus effect, blocked.
Um diesen Vorteil auch für einen erfindungsgemäßen Spinnkopf, der eine Beblasungseinrichtung umfasst, durch den Betrieb einer auf die Endlosformkörper gerichtete Strömung erzeugt wird, zu erzielen, kann im Abschirmbereich in einer vorteilhaften Ausgestaltung wenigstens eine durch die Beblasungseinrichtung verursachte Strömung blockiert sein. Dies kann am einfachsten dadurch erreicht werden, dass das Abschirmmittel wenigstens zwischen einer Strömungsöffnung der Beblasungseinrichtung und der Spinnzone angeordnet ist. Ferner kann das Abschirmmittel im Gasstrom aus der Beblasungseinrichtung angeordnet sein.Around this advantage also for a spinning head according to the invention, which comprises a blowing device, by the operation of a on the continuous moldings directed flow can be achieved in the shielding area in an advantageous Design at least one caused by the blowing device flow be blocked. This can be achieved most simply by the fact that the shielding means at least between a flow opening of the blowing device and the spinning zone is arranged. Furthermore, the shielding means be arranged in the gas stream from the blowing device.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die von außerhalb der Spinnzone in den Austrittsbereich verlaufende Strömung in zumindest dem Aufweitungsbereich der Endlosformkörper, in dem sich die Endlosformkörper in Extrusionsrichtung nach dem Extrudieren aufgrund des Barus-Effekts aufweiten, blockiert werden. Dies hat den Vorteil, dass der für den Extrusionsprozess der Endlosformkörper besonders empfindliche Aufweitungsbereich komplett vor dem Gasstrom geschützt wird und sich dadurch die Spinnqualität der Endlosformkörper gegenüber den bekannten Verfahren weiter verbessert. Um bei dem erfindungsgemäßen Spinnkopf einen Strömungsschutz im Aufweitungsbereich zu gewährleisten, kann der Abschirmbereich in einer vorteilhaften Ausgestaltung den Aufweitungsbereich der Endlosformkörper mit umfassen.In an advantageous embodiment of the method according to the invention Can the outside of the Spinning zone in the exit region extending flow in at least the widening region of the continuous molding in which the continuous molding in Extrusion direction after extrusion due to the Barus effect widen, be blocked. This has the advantage that the for the extrusion process of Continuous molding particularly sensitive expansion area completely in front of the gas flow protected is and thereby the spinning quality of the continuous molding over the further improved known methods. To the spinning head according to the invention a flow protection in the expansion area, can the shielding in an advantageous embodiment of the Widening of the continuous molding with include.
Weiterhin kann das wenigstens eine Abschirmmittel an der dem Luftspalt zugewandten Seite des Spinnkopfes angeordnet sein und sich in Extrusionsrichtung weg vom Spinnkopf erstrecken. Hierdurch kann das Abschirmmittel in geringem Abstand zu den Endlosformkörpern angeordnet werden ohne die Gefahr, dass die Endlosformkörper im Betrieb das Abschirmmittel berühren und dadurch der Spinnprozess negativ beeinflusst wird. Dabei kann das Abschirmmittel wiederholt lösbar mit Befestigungsmitteln, wie z.B. Schrauben, an dem Spinnkopf angebracht sein. Vorzugsweise ist die Position des Abschirmmittels gegenüber der Spinnzone einstellbar, um eine Anpassung an verschiedene Spinnbedingungen zu ermöglichen. Hierzu können Einstellmittel wie Langlöcher für Schrauben und/oder Führungen, die ein Verschieben des Abschirmmittels gegenüber den Extrusionsöffnungen ermöglichen, vorgesehen sein. Alternativ kann es aber auch stoffschlüssig durch Schweißen, Löten oder Kleben am Spinnkopf befestigt sein.Farther For example, the at least one shielding means can face at the air gap Side of the spinning head and be in the extrusion direction extending away from the spinning head. This allows the shielding be arranged at a small distance to the continuous moldings without the Danger that the continuous moldings In operation, contact the shielding agent and thereby the spinning process is negatively influenced. In this case, the shielding agent can be repeated solvable with attachment means, such as e.g. Screws attached to the spinner be. Preferably, the position of the shielding means is opposite to Spinning zone adjustable to adapt to different spinning conditions to enable. You can do this Adjustment means such as slots for screws and / or guides that a displacement of the shielding means relative to the extrusion openings enable, be provided. Alternatively, it can also cohesively by Welding, Soldering or Glueing be attached to the spinning head.
Eine überraschend wirksame Blockade des Gasstroms bei einfachem konstruktivem Aufbau lässt sich erreichen, wenn das wenigstens eine Abschirmmittel in Form eines den Austrittsbereich wenigstens teilweise umgrenzenden Zaunes, Strömungsleitbleches oder Spoilers ausgestaltet ist. Das Abschirmmittel kann hierbei z.B. als eine flache Materialbahn, beispielsweise als Kunststoff- oder Metallblechstreifen oder als rakelartige Kunststoffplatte ausgebildet sein. Die Ausgestaltung des Abschirmmittels kann so ausgeführt sein, dass das Abschirmmittel nicht parallel zu den Spinnfäden geführt wird, sondern nach außen oder nach innen gerichtet sein können. Der Winkel kann im Bereich –30° bzw. +30° betragen. Das Abschirmmittel kann auch entsprechend „bauchig" ausgeführt sein. Das Abschirmmittel kann auch auf der Außenseite mit einer Begleitheizung versehen sein. Zweckmäßigerweise kann die Beheizung als aufgelötete Elektroheizung ausgeführt sein.A surprising effective blockage of the gas flow with a simple design let yourself reach, if the at least one shielding means in the form of a the exit area at least partially surrounding fence, Strömungsleitbleches or Spoilers is designed. The shielding can hereby e.g. as a flat material web, for example as plastic or sheet metal strip or be designed as a squeegee-like plastic plate. The design of the shielding means may be designed that the shielding means is not guided parallel to the filaments, but to the outside or inward. The angle can be in the range -30 ° or + 30 °. The shielding means can also be designed correspondingly "bellied." The shielding means can also be on the outside be provided with a heat tracing. Conveniently, the heating as soldered Electric heater running be.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann sich das Abschirmmittel vom Spinnkopf in Extrusionsrichtung wenigstens bis zum Aufweitbereich der Endlosformkörper erstrecken. Die Höhe des Abschirmmittels kann beispielsweise zwischen 10 mm und 20 mm, vorzugsweise 15 mm, sein. Dies hat den Vorteil, dass das Abschirmmittel den empfindlichen Bereich der Endlosformkörper unmittelbar nach dem Extrudieren schützt. Im Anschluss an diesen Bereich bleibt eine Kühlung durch den Gasstrom weiter möglich. Insbesondere kann die Höhe des Abschirmmittels so bemessen sein, dass sich der Aufweitbereich der Endlosformkörper bezüglich des Gasstroms im Windschatten des Abschirmbereichs befindet.In In a further advantageous embodiment, the shielding from the spinning head in the extrusion direction at least until the widening of the Continuous molding extend. The height of the shielding means may for example be between 10 mm and 20 mm, preferably 15 mm. This has the advantage that the shielding the sensitive area of the continuous moldings immediately after the extrusion protects. Following this area, cooling continues through the gas flow possible. In particular, the height be dimensioned so that the widening of the Continuous molding in terms of the gas flow is in the lee of the shielding.
Neben dem beschriebenen Verfahren und dem beschriebenen Spinnkopf umfasst die vorliegende Erfindung auch eine Spinnanlage bzw. Lyocell-Anlage zum Herstellen von Endlosformkörpern aus einer Spinnlösung, mit einer Mischeinrichtung, in der im Betrieb Wasser, Cellulose und tertiäres Aminoxid zur Spinnlösung vermischt werden, mit einem Spinnkopf, einem Luftspalt und einem Fällbad. Um eine große Luftspaltlänge mit hoher Spinndichte bei gleichzeitiger hoher Spinnsicherheit zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Spinnkopf nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet ist.In addition to the described method and the spinning head described, the present invention also includes a spinning system or lyocell-An For the production of continuous moldings from a spinning solution, with a mixing device, in the operation of water, cellulose and tertiary amine oxide are mixed to the spinning solution, with a spinning head, an air gap and a precipitation bath. In order to ensure a large air gap length with high spinning density while maintaining high spinning safety, the invention provides that the spinning head is designed according to one of the embodiments described above.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Dabei können die Merkmale, wie sie gemäß den obigen einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung zuzurechnen sind, beliebig miteinander kombiniert und auch weggelassen werden.in the Below are embodiments of Invention described by way of example with reference to the drawings. It can the features as described in the above attributable to individual advantageous embodiments of the invention are arbitrarily combined with each other and also omitted.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst wird
Cellulose in Form von Blättern bzw.
Platten
Die
Menge des zugeschlagenen Wassers
Aus
dem Pulper
In
der Presseinrichtung
Der
Filter
Über die
Mischeinrichtung
Die
Mischeinrichtung
Im
Bereich der Scherspannungen des Rühr- und Fördermittels
Die
Konzentration des zugeführten
NMMNO hängt
von der Wasserhaltigkeit der sich gerade in der Cellulosesuspension
befindlichen Cellulose
Die
Steuereinrichtung
Ist
beispielsweise der gelöste
Metallgehalt der Celluloselösung,
wie er durch die Sensoren
Die
Steuereinrichtung
Sinkt
der gelöste
Metallgehalt, wie er von den Sensoren
Nach
dem Rühr-
bzw. Fördermittel
Nach
dem Luftspalt
Der
Spinnkopf
Durch
die Abschirmmittel
Anschließend werden
die Endlosformkörper
Die
Endlosformkörper
Um
gleichzeitig während
der Nachverstreckung eine Wärmebehandlung
durchführen
zu können,
kann das Nachverstreckungsmittel
Im
Nachverstreckungsmittel werden die Endlosformkörper über zwei Galetten
Die
Endlosformkörper
weisen aufgrund der Nachverstreckung eine gegenüber herkömmlichen Fasern verringerte
Kräuselung
auf, so dass sie durch eine Stuffer Box
Nach dem Crimpen und Schneiden können die gecrimpten Endlosformkörper zu weiteren Verfahrensschritten wie z.B. Öffnung, Verpressung, transportiert werden.To the crimping and cutting can be done crimped continuous moldings to further process steps such. Opening, compression, transported become.
Die
gesamte Förderung
der Celluloselösung im
Leitungssystem
In diesem Temperaturbereich ist eine Homogenisierung und gleichmäßige Durchmischung der Celluloselösung begünstigt, die durch statische oder rotierende Mischer erhöht werden kann.In This temperature range is a homogenization and uniform mixing the cellulose solution favors, which can be increased by static or rotating mixers.
Die
Verweilzeit der Cellulosesuspension oder -lösung im Leitungssystem
Wie
oben mit Bezug zu
Beim
Austritt der heißen
Endlosformkörper
Die
Wirkung des Abschirmmittels
Wie
in
Im
Bereich der Verdickung
Im
Aufweitungsbereich
Die
Abschirmmittel
Das
Abschirmmittel
Durch
die Abschirmmittel
Um
gleichzeitig den Aufweitungsbereich
Die
Beblasungseinrichtung
Das
Abschirmmittel
In
Das
Abschirmmittel
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