DE1227606B - Spinnduese zum Verspinnen von geschmolzenen Polymeren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a - 6/10

Nummer: 1227 606

Aktenzeichen: S 79827 VII a/29 a

Anmeldetag: 8. Juni 1962

Auslegetag: 27. Oktober 1966

Für das Verspinnen von geschmolzenen Polymeren, wie Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen usw., zu Fäden werden Spinndüsen mit Spinnkanälen von verschiedenem Längsschnitt benutzt. Man kennt Spinnkanäle mit einem konisch erweiterten Eintrittsteil, der sich bis zur Austrittsöffnung fortschreitend verjüngt. Andere Ausführungsarten besitzen eine solche konisch erweiterte Form nur in ihrem oberen Teil. Dieser wird durch ein sichelförmiges Zwischenstück fortgesetzt, an das sich ein zylindrischer Austrittskanal anschließt. Man hat weiterhin eine in ihrem oberen Teil zylindrische Kapillare vorgeschlagen, die sich in einem gleichfalls zylindrischen Austrittskanal von wesentlich geringerem Durchmesser, entweder direkt oder durch ein kegelstumpfförmiges Zwischenstück, fortsetzt. Man kennt außerdem Spinnkanäle, die aus einem oberen kegelstumpfförmigen Teil bestehen, dessen große Grundfläche sich an der Eintrittsöffnung der Spinndüsenplatte befindet; die Kanäle sind entweder direkt oder durch ein ao Zwischenstück mit einem zylindrischen Austrittskanal verbunden. Es ist auch nicht neu, Düsenlöcher zu verwenden, die aus zwei an ihren kleinen Basen verbundenen abgestumpften Kegeln bestehen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Spinndüse zum Verspinnen von geschmolzenen Polymeren mit mindestens einem Spinnkanal, dessen Eintrittsöffnung mit einer zylindrischen Kapillare verbunden ist. Erfindungsgemäß schließt sich an die zylindrische Kapillare koaxial eine im wesentlichen zylindrische Bohrung an, deren Grundfläche größer als die der Kapillare ist und die an der Austrittsseite der Düsenplatte mündet.

Diese zylindrische Bohrung besitzt zweckmäßig eine um 1,5- bis 6mal größere Grundfläche (vorzugsweise eine 2- bis 4mal größere Grundfläche) als die der Kapillare und eine Höhe, die dem des 0,5- bis 2fachen (am besten dem 0,8fachen) ihres Durchmessers entspricht.

Die Querschnittsfläche der Kapillare entspricht der der Austrittsöffnungen, die gewöhnlich beim Verspinnen unter den gleichen Bedingungen verwendet werden, um einen Faden mit bestimmtem Titer zu erhalten.

Diese Spinndüsen gestatten einen Nachteil auszuschalten, der beim Verspinnen bestimmter Polymerer eintritt. Der Faden des geschmolzenen Polymeren verläßt senkrecht die Austrittsöffnung der Düsenplatte. Doch zeigt sich nach einer gewissen Laufzeit des Spinnprozesses, daß ein oder mehrere Fäden sich einige Millimeter hinter dieser Platte krümmen. Der unter diesen Bedingungen zustandegekommene Faden Spinndüse zum Verspinnen von
geschmolzenen Polymeren

Anmelder:

Societe Rhodiaceta, Paris

Vertreter:

Dr. K. Fettweis und Dr. T. Huber-Simons,

Rechtsanwälte,

Freiburg (Breisgau), Schreiberstr. 10

Als Erfinder benannt:

Andre Guillon, Lyon (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 13. Juni 1961 (864 753)

besitzt einen ungleichmäßigen Titer, und es kommt, wenn die Krümmung so groß wird, daß der Faden die untere Seite der Düsenplatte berührt und sich dort anheftet, zum Reißen des Fadens während seiner Bildung. "

Diese Erscheinung wird durch einen Niederschlag, wahrscheinlich durch abgebautes Polymer, an dem Rand der Kapillare hervorgerufen. Der Durchmesser der unteren Öffnung der Löcher bei den bekannten Düsen ist so, daß der Baden im allgemeinen unter Bildung einer Knolle aus der Düse austritt. Im Gegensatz dazu bildet der Faden beim Austritt aus einer Düsenöffnung nach der Erfindung keine Knollen, so daß sich keine Abscheidungen an der Düsenöffnung bilden und die Fäden nicht gekrümmt werden. In regelmäßigen Zeitabständen muß bei den bekannten Düsen der Niederschlag mit einem Spatel von der Spinndüsenplatte entfernt werden. Das bedeutet natürlich eine unerwünschte Unterbrechung des Spinnprozesses. Man hat mehrere Methoden vorgeschlagen, um die Niederschlagsbildung des Polymeren zu verhindern: Bestreichen der unteren Seite der Spinndüsenplatte mit einem flüssigen Film eines Polyorganosiloxane oder Belegen dieser Seite mit einem dünnen, festen Überzug mit einer Verbindung des gleichen Typs oder Verwendung von Polytetrafluoräthylen für die Austrittsseite der Düsenplatte.

Im Vergleich zu diesen Methoden bietet die Verwendung der Spinndüse gemäß der Erfindung den Vorteil der Einfachheit. Es ist nicht erforderlich, eine

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Fremdsubstanz für die untere Seite der Spinndüsenplatte zu benutzen. Dadurch wird die nachteilige Wirkung eines Abbaus dieser Substanz oder einer Beschädigung des Films auf mechanischem oder auf anderem Wege, besonders im Falle des Polytetrafluoräthylens, während der Benutzung und der Reinigung der Spinndüsenplatten ausgeschaltet.

Die Zeichnung zeigt den axialen Schnitt eines Spinnkanals gemäß der Erfindung. Die Eintrittsöffnung 1 ist hier kegelstumpfförmig. Sie kann aber auch eine andere "Form besitzen, z. B. parabolisch, zylindrisch usw. sein. Die Kapillare 2 ist zylindrisch, und die Bohrung 3 am unteren Teil des Spinnkanals, deren Querschnittsfläche größer ist als die der Kapillaren 2 und die auf der Austrittsseite der Spinndüsenplatte 4 mündet, ist ebenfalls zylindrisch. Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

a) Geschmolzenes Polyhexamethylenadipamid mit einer Viskosität von 1800 Poise bei einer Temperatur von 292° C wird durch eine Düsenplatte von 8 mm Dicke gepreßt, in der sich zwölf Spinnkanäle befinden, von denen jeder durch einen kegelstumpfförmigen Eintrittsteil gebildet wird, dessen große Basis einen Durchmesser von 2 mm besitzt und der zu einer zylindrischen Kapillare von 5,04 mm Länge und 0,63 mm Durchmesser (was einer Grundfläche von 0,311 mm² entspricht) fortsetzt. Die Geschwindigkeit des Durchtritts des Polymeren durch die Kapillare beträgt 10,90 m/min. Es werden, nach einer Zeit von durchschnittlich 7 Stunden, ein oder mehrere gekrümmte Fäden des Polymeren am Austrittsteil der Spinndüse festgestellt.

b) Man benutzt unter den gleichen Spinnbedingungen eine Düsenplatte des gleichen Typs, deren Kapillaren aber in eine zylindrische Bohrung von 1 mm Höhe und 1 mm Durchmesser, was einer Fläche von 0,785 mm² entspricht, münden. Der Spinnprozeß geht auch noch nach mehr als 24 Stunden ohne einen gekrümmten Faden des Polymeren an der Austrittsöffnung der Spinndüsenplatte vonstatten.

Beispiel 2

a) Geschmolzenes Polyhexamethylenadipamid mit einer Viskosität von 1400 Poise bei einer Temperatur von 292° C wird durch eine Düsenplatte versponnen, deren Dicke 8 mm beträgt und die 20 Spinnkanäle enthält, von denen jeder eine kegelstumpfförmige Eintrittsöffnung besitzt, deren große Basis einen Durchmesser von 2 mm hat. Die Spinnkanäle setzen sich als zylindrische Kapillare von 1,36 mm Länge und 0,34 mm Durchmesser fort, was einer Grundfläche von 0,09 mm² entspricht. Die Geschwindigkeit des Durchtritts des Polymeren durch die Kapillare

ίο ist 11,44 m/min. Nach Ablauf von durchschnittlich 3 Stunden findet man einen oder mehrere gekrümmte Fäden des Polymeren an der Austrittsöffnung der Spinndüse.

b) Man benutzt unter den gleichen Spinnbedingungen eine Spinndüse desselben Typs, deren Kapillare im unteren Teil in eine zylindrische Bohrung, mit einer Höhe von 0,63 mm und einem Durchmesser von 0,63 mm, was einer Fläche von 0,311 mm² entspricht, mündet. Der Spinnprozeß läuft, auch nach mehr als 24 Stunden, ohne daß sich ein Faden des Polymeren an der Austrittsöffnung der Spinndüse krümmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spinndüse zum Verspinnen von geschmolzenen Polymeren mit mindestens einem Spinnkanal, dessen Eintrittsöffnung mit einer zylindrischen Kapillare verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die zylindrische Kapillare (2) koaxial eine im wesentlichen zylindrische Bohrung (3) mit größerem Querschnitt als dem dieser Kapillare anschließt, die an der Austrittsseite (4) der Spinndüsenplatte mündet.

2. Spinndüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bohrung (3) des Spinnkanals einen Querschnitt gleich dem 1,5- bis 6fachen des Querschnitts der Kapillaren (2) besitzt.

3. Spinndüse gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bohrung (3) des Spinnkanals eine Höhe gleich dem 0,5- bis 2fachen seines Durchmessers besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1746137;
britische Patentschrift Nr. 781609;
USA.-Patentschrift Nr. 2 737 831.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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