DE1278684B - Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/31

P 12 78 684.4-26 (J 20840)

17. November 1961

26. September 1968

Schmelzgeponnene Fäden aus Polymeren, wie Polyestern, Polyamiden und Polyolefinen, werden gewöhnlich durch Auspressen des geschmolzenen Polymeren durch ein Filter und eine Spinndüse hergestellt, und die so gebildeten Fäden werden abgekühlt und dann auf einer Spule aufgewickelt.

Die Art, in der die die Spinndüse verlassenden Fäden gekühlt werden, hat eine wesentliche Wirkung auf ihre Eigenschaften. Das Abschrecken oder Kühlen erfolgte bisher durch Flüssigkeitsbäder oder Strahlen und strömende Gase. So ist ein Verfahren zum Spinnen von geschmolzenen organischen fadenbildenden Massen bekannt, wobei man ein kühlendes Medium mit einem im wesentlichen geradlinigen Strom quer zum gesponnenen Gebilde passieren läßt, das aus dem geschmolzenen in den festen Zustand übergeführt wird. Das bevorzugte Kühlmedium ist ein Luftstrom.

Diese Kühlvorrichtung besitzt, obgleich sie in großem Umfang von den Herstellern von schmelzgesponnenen Fäden benutzt wird, Mängel, welche die Qualität der Fäden nachteilig beeinflussen. So hat der quer zu den Fäden laufende Luftstrom eine nicht gleichmäßige Kühlwirkung, weil die Luft beim Passieren der Fäden erhitzt wird. Ein zweiter Nachteil entsteht, weil die dem Kühlmittelauslaß am nächsten befindlichen Fäden den Luftstrom so nach unten ablenken, daß die folgenden Fäden in verschiedenen Abständen unter der Spinndüse gekühlt werden.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Schmelzspinnen von polymeren Harzen nicht mehr neu, wobei eine Anzahl von Fäden kontinuierlich in senkrechter Richtung nach unten in eine im wesentlichen zylindrische Form ausgepreßt wird. Hierbei wird kontinuierlich ein Kühlgas radial nach außen von der Achse des Zylinders geleitet, wobei dieses Kühlgas die Fäden durchdringt und sie in ein Abkühlbad leitet. Die hierbei erhaltenen Produkte sollen durch die nachfolgende Orientierung des Materials beim Verstrecken desselben ein gekräuseltes Aussehen erhalten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß eine große Wärmeabfuhr an der nach der Achse des Zylinders gerichteten Seite der Fäden stattfindet.

Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung einer entsprechend angeordneten Blaseinrichtung und Verwendung eines Kühlgases eine gleichmäßige Abkühlung der Fäden beim Auspressen erreicht wird, was zu einer verbesserten Gleichmäßigkeit der sich ergebenden ungekräuselten Fäden führt.

Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren, welche einen Spinnkopf mit kreisförmig angeordneten, nach Vorrichtung zum Schmelzspinnen von
synthetischen Polymeren

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr

und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,

8000 München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

Thomas Rosslyn Barnett,

Harold Edward Warner,

Harrogate, Yorkshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 18. November 1960,

vom 3. November 1961 (39 694)

unten gerichteten Spinndüsenöffnungen und unterhalb des Spinnkopfs und koaxial zu den Spinndüsen-Öffnungen eine Blaseinrichtung aufweist, aus der ein Kühlgas in alle Richtungen radial nach außen geblasen wird. Die angegebenen Nachteile der bekannten Kühlvorrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Blaseinrichtung aus einem hohlen Zylinder aus einem Drahtnetz oder einem porösen Feststoff besteht und so angeordnet ist, daß das Kühlgas in einem Abstand von 12,7 bis 63,5 mm von der Spinndüsenplatte gegen die Fäden gerichtet ist.

Ein Vorteil, der sich aus der Verwendung der radialen Strömungsmethode zum Kühlen ergibt, liegt darin, daß eine gleichmäßigere Behandlung der einzelnen Fäden erreicht wird. Es kann eine große Anzahl von Spinnöffnungen untergebracht werden, beispielsweise in konzentrischen Kreisen rund um die Kühlvorrichtung, die in geeigneter Weise so gestaffelt sind, daß jeder Faden eine Frischzufuhr des Kühlgases erhält und das die entlegenen Fäden erreichende Gas durch die vorangehenden Fäden nicht nennenswert abgelenkt wird.

Es wurde gefunden, daß der Zylinder, durch den das Kühlgas geleitet wird, für den vorliegenden Zweck Zylinderlängen zwischen 7,6 und 50,8 cm, vorzugsweise zwischen 15,2 und 25,4 cm, aufweisen

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muß. Bei Denierwerten des gesponnenen Fadens bis zu etwa 10 und etwa 50 Spinnöffnungen hat sich eine Zylinderlänge von ungefähr 15,2 cm als ausreichend erwiesen. Bei einer größeren Anzahl von Spinnlöchern, beispielsweise von 200 bis 100O₅ wie sie gewohnlich bei der Herstellung von Stapelfasern benutzt werden, oder für Fäden mit höherem Denierwert, beispielsweise 10 bis 50 Denier je Faden, ist eine längere Kühlvorrichtung, vorzugsweise von mindestens 25,4 cm, erwünscht. Der Abstand der Stelle, an der die Kühlung beginnt, von der Spinndüse ist insofern wichtig, als die Kühlung ausreichend schnell erfolgen muß, um ein Zusammenkleben der Fäden zu verhindern und bei Verwendung nicht kreisförmiger Löcher eine Beibehaltung der Form sicherzustellen. Gute Ergebnisse werden mit einer vertikalen zylindrischen Einrichtung erhalten, wenn das Kühlgas zuerst die Fäden in einer Entfernung von 1,27 bis 6,35 cm von der Spinndüse trifft. Die erforderliche Gasströmungsgeschwindigkeit hängt von der Zahl der Fäden, ao dem Denierwert des Fadens, der Geschwindigkeit des Auspressens und dem Winkel der Gasströmung zu den Fäden ab. Bei dem Spinnen von Textilgarnen unter Verwendung eines im wesentlichen rechtwinkelig zu den Fäden gerichteten Kühlgasstromes hat sich eine mittlere Geschwindigkeit der Fäden zwischen 7,6 und 61 m je Minute als ausreichend erwiesen.

Die Blaseinrichtung besteht zweckmäßig aus einem vertikalen Zylinder aus rostfreiem Gitterstahl, welcher am oberen Ende verschlossen und unten mit einer Einlaßöffnung versehen ist. Ein kleiner Stahlstab erstreckt sich axial entlang der ganzen Länge des Zylinders, und an ihm werden in im wesentlichen gleichen Abständen 10 Stahlgitterplatten befestigt, wobei diese Platten sich im Durchmesser von der Einlaßöffnung aus fortschreitend vergrößern. Wahlweise können die Siebscheiben durch einen festen Siebkegel ersetzt werden, der sich im Durchmesser von der Einlaßöffnung fortschreitend vergrößert.

Für die Blaseinrichtung können andere poröse Stoffe, beispielsweise poröse Tonwaren oder Metallformkörper, wie gesinterte Bronze oder perforierte Platten oder Rohre, benutzt werden. Der das Kühlmittel verteilende Behälter braucht nicht genau zylindrischen Querschnitt zu haben, sondern kann auch beispielsweise kegelförmig sein.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hat sich als brauchbar beim Spinnen von synthetischen Polymeren, wie Polyestern, Mischpolyestern, Polyamiden, Mischpolyamiden, Polyolefinen und Mischpolyolefinen, erwiesen. Insbesondere erleichtert die Verwendung einer Blaseinrichtung mit radialem Ausfluß des Kühlgases das Spinnen von Stoffen mit niedriger Schmelzviskosität, wie z. B. von hochschmelzenden Mischpolyestern der Terephthalsäure mit der grundmolaren Viskosität weniger als 0,5. Hierbei werden Fäden erhalten, die keine Pillingneigung und eine erhöhte Farbstoffaffinität aufweisen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren, welche einen Spinnkopf mit kreisförmig angeordneten, nach unten gerichteten Spinndüsenöffnungen und unterhalb des Spinnkopfes und koaxial zu den Spinndüsenöffnungen eine Blaseinrichtung aufweist, aus der ein Kühlgas in alle Richtungen radial nach außen geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseinrichtung aus einem hohlen Zylinder aus einem Drahtnetz oder einem porösen Feststoff besteht und so angeordnet ist, daß das Kühlgas in einem Abstand von 12,7 bis 63,5 mm von der Spinndüsenplatte gegen die Fäden gerichtet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 533 304;
   USA.-Patentschrift Nr. 2730758.

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