DE1027841B - Apparatus for melt spinning organic linear high polymers - Google Patents

Apparatus for melt spinning organic linear high polymers

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DE1027841B
DE1027841B DEV4778A DEV0004778A DE1027841B DE 1027841 B DE1027841 B DE 1027841B DE V4778 A DEV4778 A DE V4778A DE V0004778 A DEV0004778 A DE V0004778A DE 1027841 B DE1027841 B DE 1027841B
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melting
melt
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DEV4778A
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Werner Steffens
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Glanzstoff AG
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Glanzstoff AG
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/04Melting filament-forming substances

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

Vorrichtung zum Schmelzspinnen von organischen linearen Hochpolymeren Es i,st bekannt, Fäden usw. aus der Schmelze nach dean sogenannten Rostspinnverfahren herzustellen. Dabei wird das Ausgangsmaterial in Form von Schnitzeln einer mit einem beheizbaren Rost versehenen Schmelzvorrichtung zugeführt und hier laufend abgeschmolzen. Die Schmelze sammelt sich unterhalb des Rostes als Sumpf und wird dann laufend der Spinndüse zugeführt. Da die Wä rinekapazität des Rostes festliegt, werden zwangläufig stets die gleichen Mengen des Schmelzgutes abgeschmolzen. Die Hauptschwierigkeit bei diesem Verfahren besteht in der Regulierung des Schinelzvorga.n;ges.Wird nämlich zu wenig Schmelze cl hezogen, so erhält man eine überschüssige Menge an Schmelze, was höchst unerwünis.cht ist, weil infolge der längeren Einwirkungsdauer der hohen Temperatur Zersetzu.ngsersalneinungen eintreten. Wird andererseits eine zu geringe Schmelzmenge zugeführt, so arbeitet die Anlage unrationell, (ta die Wärmekapazität in dieseln Falle nicht ausgemutzt wird.Apparatus for melt spinning organic linear high polymers It is known that threads etc. from the melt according to the so-called rust spinning process to manufacture. The starting material is in the form of chips one with one heated grate provided melting device supplied and melted here continuously. The melt collects below the grate as a sump and is then continuously Spinneret fed. Since the heat capacity of the grate is fixed, inevitably always melted the same quantities of melted material. The main difficulty This procedure consists in regulating the Schinelzvorga.n; ges.will namely If too little melt is drawn in, an excess amount of melt is obtained, which is highly undesirable because, as a result of the longer duration of exposure, the high Temperature decomposition symptoms occur. On the other hand, it is too low Melt quantity supplied, the system works inefficiently, (ta the heat capacity is not used in this case.

Es liegt somit iin Wesen des in dein Schmelzbehälter angebrachten Rostes und der Heizung, da,l) eine wirklich zweckmäßige Regulierung der Schinel7_-menge unmöglich ist. Die Nichtregulierbarkeit der Wärmekapazität folgt aus der Erkenntnis, da.ß bei Verwendung eineis dampfförinigen Heizmittels die Wärmedurchgangszahlen konstant sind, weil die Menge des dampfförm,igen Heizmittels infolge des gleichen Heizrohr<juers-chnitts und derselben Durchflußgeschwindigkeit gleichl>le.ilit. Man kann. somit nach diesem Verfahren mit einer gegel),eiieii Schmelz- und Heizvorrichtung einen nur annähernd gleichen Titer spinnen.It is therefore in the essence of what is attached to your melting container Grate and heating, there, l) a really appropriate regulation of the Schinel7_-amount is impossible. The non-controllability of the heat capacity follows from the knowledge, da.ß the heat transfer coefficients when using a steam-like heating medium are constant because the amount of vaporous heating medium due to the same Heating pipe <juers-chnitts and same flow rate the same> le.ilit. One can. thus according to this method with a gel), eiieii melting and heating device only approximately the same titer.

Ist man genötigt, einen größeren oder kleiniereii Titer zu spinnen, so muß man eine anders ditnension ierte Schmelzvorrichtung benutzen, bei welcher der Heizrost eine entsprechende Wärmekapazität aufzuweisen hat.If one is compelled to spin a larger or smaller titer, so one must use a differently dimensioned melting device in which the heating grate has to have a corresponding heat capacity.

Es ist weiterhin auch bekannt. nach dein sogenannten Stabschmelzverfahren die Hocli.polyine-ren, die in fester Stabform in, erhitzte Hohlkörper hineingepreßt werden, zu schmelzen und weiter zu Fäden usw. zu verarbeiten. Aber auch in diesem Falle ergeben sich eine Menge Unzulänglichkeiten, da, inan einmal gezwungen ist, genau dimensionierte Stäbe zu verwenden und zum anderen auch Zersetzungserscheinungen nicht restlos vermieden werden können..It is also still known. according to your so-called rod melting process die Hocli.polyine-ren, which are pressed in solid rod form into heated hollow bodies to be melted and further processed into threads, etc. But also in this one Trap there are a lot of inadequacies, since one is forced to to use precisely dimensioned rods and, on the other hand, to show signs of decomposition cannot be completely avoided ..

Ferner hat man bereits zum Schmelzen von, Glas einen Schiirelzofen entwickelt, der mittels eines elektriscben, hn Innern des Ofens befindlichen Fleizwid:erstandes das Schmelzgut aufschmilzt. Dieser Schmelzofen bestellt aus feuerfesten, senkrecht auf einer Grundplatte stehenden Wänden. Das Schmelzgut kann aus dieseln Schmelzofen laufend abgezogen werden. Nach einem anderen Vorschlag werden organdisahe Hochpolymere in einer mit inerten Flüssigkeiten gefüllten Vorrichtung geschmolzen, wobei die Schmelze nach dein Prinzip des Überlaufens zum Verspinnen abgezogen werden kann. Außerdem ist auch eine Vorrichtung alis Schmelzofen bekanntgeworden, die sehr flach liegende Seitenflächen. aufweist, welche in. eine Sammelmulde au,sIaufen.Furthermore, one already has a furnace for melting glass developed, which by means of an electric, located inside the furnace: purchase the melt material melts. This melting furnace ordered from refractory, vertical walls standing on a base plate. The melting material can come from a diesel melting furnace continuously deducted. According to another proposal, organic high polymers are used melted in a device filled with inert liquids, the Melt can be drawn off for spinning according to your principle of overflowing. In addition, a device alis melting furnace has also become known, which is very flat lying side surfaces. has, which run into a collecting trough.

Bei diesen Vorrichtungen handelt es sich entweder um Schmalzöfen mit senkrecht steheniden Wänden oder um Schmelzöfen. die nach dem Prinzip des Cberlaufens arbeiten, oder auch um solche, die sehr flache Seitenwände aufweisen und in eine Sammelmulde auslaufen. 1Iit diesen Vorrichtungen ließe sich keine Schmelze von z. B. Polyamiden in gebrauchsfähige Fäden usw. umwandeln. Die Polyamide z. B., wenn sie wenig über den Schmelzpunkt erhitzt weirden, sind eine sehr Luft- und hitzeempfindliche Sulrstan-r_, so daß Zers-etzungsersaheinungen dann auftreten, wenn die Schmelze längere Zeit dem Luftsauerstoff bei gleichzeitiger hoher Erhitzung ausgesetzt wird.These devices are either lard ovens vertical walls or around melting furnaces. those based on the principle of overflow work, or those that have very flat side walls and in a Drain the collecting trough. With these devices no melt of z. B. convert polyamides into usable threads, etc. The polyamides e.g. B. if they are heated a little above the melting point, are very sensitive to air and heat Sulrstan-r_, so that decomposition seeds occur when the melt is exposed to atmospheric oxygen for a long time with simultaneous high heating.

Bei den bekamitgewordenen Vorrichtungen ist es also nicht möglich, die Schmelze so zu behandeln, daß sie möglichst ku:rzfri@st-ig auf Temperaturen. über dem Schmelzpunkt erhitzt werden.With the devices that have been received, it is therefore not possible to to treat the melt in such a way that it is as short as possible to temperatures. be heated above the melting point.

Beii der Vorrichtung nach der Erfindung werden diese Mängel weitgehendst vermnieden bzw. beseitigt. Die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet ,sich durch ein trichterförmige-, Gefäß, dessen Kegelwinkel 40 bis 90°, vorzugsweise 60°, beträgt und dessen ails Schmelzfläche wirkende Mantelfläche am unteren Ende zum Zwecke der Bildung einer Bodenrinne nach unten umgebogen ist, wobei in -diese Bodenrinne ein zentral gelagertes Abflußrohr eingepaßt ist, (las durch eine halbkugelförmige Glocke überdacht ist. Es wird bei dieser Vorrichtung so gearbeitet, daß jeweils nur diejenige i@Ienge Schmelzgut abgeschmolzen wird, die auch sofort versponnen werden kann. Dadurch, werden selbst kurzzeitige und geringfügige Überhitzungen, durch welche der Polymerisationsgrad sonst ungiinstig verändert wird, vermieden.. Die Beheizung dieser Gefäße wird von, außen vorgenommen, wobei es vorteilhaft ist, die Beheizung elektrisch durchzuführen. Die eigentliche Schmelzzone für das. Schmelzgut befindet sich dann entlang der beheizten Mantelfläche. Das geschmolzene Gut fließt an dieser :Mantelfläche entlang und sammelt sich in der darunter befindlichen Bodenrinne, aus welcher es sofort in das Abflußrohr überläuft, an dessen. Ende unmittelbar der Spinnkopf angebracht ist. Die Vorteile, dieser Schmelzspinavorrichtung bestehen darin, daß man, die Verweilzeit des bei hohen Temperafuren leicht zersetzlichen Schmelzgutes auf ein Minimum reduziert, da.ß man andererseits nicht, wie es beim Stabschmielzspinnen der Fall ist, von genau dimensionierten Stäben, ausgeht, sondere die einfacher handzuhabenden Schnitzel verwenden kann. Die halbkugelförmige Glocke hat den Zweck, feste, noch nicht geschmolzene Teilchen aus dem Abflußrohr fernzuhalten.In the device according to the invention, these shortcomings are largely avoided or eliminated. The device according to the invention features through a funnel-shaped vessel, the cone angle of which is 40 to 90 °, preferably 60 °, is and whose ails melting surface acting jacket surface at the lower end to The purpose of forming a floor gutter is bent downwards, with -this floor gutter a centrally mounted drainpipe is fitted (read through a hemispherical bell is roofed. This device works in such a way that that in each case only that i @ Ienge melt material is melted, which is also immediately can be spun. As a result, even short-term and minor overheating, which would otherwise adversely affect the degree of polymerization, avoided. The heating of these vessels is carried out from the outside, whereby it is advantageous to carry out the heating electrically. The actual melting zone for the melting material is then located along the heated jacket surface. The melted good flows on this: along the outer surface and collects in the floor channel below, from which it immediately overflows into the drainpipe at which. End immediately the Spinning head is attached. The advantages of this melt spin device exist in that one, the residence time of the easily decomposable at high temperatures Melting material is reduced to a minimum, on the other hand it is not what it is with Stick melt spinning is the case, from precisely dimensioned rods, starting out special can use the easier-to-use schnitzel. The hemispherical bell has the purpose of keeping solid, not yet melted particles out of the drain pipe.

Das Gefäß wird von Zeit zu Zeit mit Schnitzeln gefüllt. Durch die Wandbeheizung des Gefäßes ist es möglich, die Wärmemenge in der in der Elektrotechnik üblichen Weise zu regulieren.The vessel is filled with schnitzel from time to time. Through the Wall heating of the vessel it is possible to reduce the amount of heat in the electrical engineering usual way to regulate.

Wünscht man die Schmelzmenge zu verändern, weil man einen, anderen Titer spinnen will, so kann. man dieses durch Umschalten der erforderlichen Wärmemenge regulieren, ohne eine anders dimensionierte Schmelzvorrichtung zu benutzen, wobei dann diese Verfahrensweise außerdem einen anderen Vorteil bringt. Man erreicht nämlich gleichzeitig, daß das geschinolzene Gut, ohne d:aß eine örtliche Überb.ei:zung eintreten kann, die Schmelzzone sofort verläßt. Die Überhitzung von. Schmelzgut wird in bekannter Weise dadurch vermieden, daß man die Wärmemenge reguliert. Es wird dann nur so viel Schn ne@lzgut geschmolzen, als man gemäß dem gewünschten Titer zur Verfügung haben möchte. Gleichzeitig kann man mit Hilfe der besonderen Behälterform für sofortigen Abfluß der Schmelze Sorge tragen.If one wishes to change the amount of melt because one, another Titer wants to spin, so can. you can do this by switching the required amount of heat regulate without using a differently dimensioned melting device, wherein then this procedure also brings another advantage. One reaches namely at the same time that the melted goods occur without a local overburden can leave the melting zone immediately. The overheating of. Melting material is known in Way avoided by regulating the amount of heat. It will only be so much then Melted nicely well than you have available according to the desired titer would like to. At the same time you can use the special shape of the container for instant Take care to drain the melt.

In, der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, the device according to the invention is shown.

Der trichterförmige Schmelzraum 1 wird durch eine elektrische oder auch andere Wärmequelle von außen beheizt. Der untere Teil des Trichters 5 ist zu einer flachen, ringförmigen. Rioane 3 ausgebildet, wobei die noch verbleibende Öffnung durch eine Glocke 4 so weit abgedeckt ist, daß keine festen Teilchen hindurchfallen: können, aber andererseits die Schmelze durch das Abflußrohr 2 abfließt und sofort zur Pu geleitet wird. .'yThe funnel-shaped melting chamber 1 is by an electrical or also other heat sources heated from the outside. The lower part of the funnel 5 is closed a flat, ring-shaped. Rioane 3 formed, with the remaining opening is covered by a bell 4 so far that no solid particles fall through: can, but on the other hand the melt flows through the drain pipe 2 and immediately is directed to Pooh. .'y

Claims (1)

PATENTANS1'11I;c:11: Vorrichtung zum Schmelzspinnen von o%aaisehen. linearen Hochpolymeren, gekenazeichrwt durch ein trichterförmiges Gefäß (1), dessen Kegelwinkel 40 bis 90°, vorzugsweise 60°, beträgt und dessen ads Schmelzfläche wirkende Maj,telfläche am unteren Ende zum Zwecke der Bildung einer Bodenrinne (3) nach innen umgabogen ist, wobei in: diese Bodenrinne ein zentral gelagertes Abffl.ußrohr (2) eingepaßt ist, dass durch einte halbkug@elförinige Glocke (4) überdacht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 720 950, 650 351; britische Patentschrift Nr. 565 981: USA.-Patentschrift Nr. 2 437 687.PATENTANS1'11I; c: 11: Device for melt spinning of o% aaisehen. linear high polymers, gekenazeichrwt by a funnel-shaped vessel (1), whose The cone angle is 40 to 90 °, preferably 60 °, and its melting surface is acting Major area at the lower end for the purpose of forming a floor channel (3) inwards is encircled, whereby in: this floor channel a centrally mounted drainage pipe (2) is fitted that is covered by a hemispherical bell (4). In Documents considered: German Patent Specifications Nos. 720 950, 650 351; British Patent No. 565,981: U.S. Patent No. 2,437,687.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE650351C (en) * 1935-01-11 1937-09-20 Aeg Melting furnace with electrical resistance heating arranged in the upper part of the furnace
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