DE1435359B2

DE1435359B2 - Vorrichtung zur zufuehrung hochvikoser polymerer spinnfluessigkeiten zu mehreren spinnkoepfen

Info

Publication number: DE1435359B2
Application number: DE1964B0075944
Authority: DE
Inventors: William Geoffrey Abergavenny Monmouthshire Parr (Grossbritannien)
Original assignee: British Nylon Spinners Ltd , Ponty pool, Monmouthshire (Großbritannien)
Priority date: 1963-03-22
Filing date: 1964-03-16
Publication date: 1973-02-22
Also published as: GB1012501A; CH417840A; BE645525A; SE303825B; DE1435359C3; NL6402994A; LU45715A1; DE1435359A1; US3496261A

Description

Die Erfindung wird in der Folge unter Bezugnähme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit vier Abzweigstellen,

F i g. 2 eine Ausführungsform einer Zweifachabzweigsteile,

F i g. 3 eine Ausführungsform einer Einfachabzweigsteile, wobei die Teilung des Flüssigkeitsstromes stromaufwärts der Verzweigungsstelle stattfindet, ίο

F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Einfachabzweigstelle, wobei die Teilung des Stromes stromabwärts der Verzweigungsstelle stattfindet,

Fig. 5 eine Ausführungsform einer Einfachabzweigstelle, welche einen ringförmigen Meßschlitz und eine Speicherkammer aufweist.

Gemäß Fig. 1 besteht eine Polymerverteilungsleitung M, welche beispielsweise von einer (nicht gezeigten) Schmelzeinrichtung gespeist wird, aus einer Rohrleitung, die drei stufenweise Durchmesserverringerungen an Abzweigstellen T₁, T₀ und T₃ aufweist. An jeder der Durchmesserverringerungen werden vom Polymerstrom äußere Ringe abgeleitet, welche jeweils ein Viertel der Zuführung zur Rohrleitung ausmachen. Die abgeleiteten Polymerströme werden zu Spinnköpfen P₁, P₂ und P₃ geführt. Der restliche Kern aus geschmolzenem Polymer bewegt sieh durch den letzten Abschnitt der Leitung direkt zum Spinnkopf P₄. Die zu den Spinnköpfen fließenden Mengen .werden durch Meßpumpen gesteuert, welche synchron angetrieben werden. Die gestrichelten Linien innerhalb der Leitung zeigen die Grenzen zwischen den zu den einzelnen Spinnköpfen fließenden Strömen.

Gemäß F i g. 2 werden drei Zweigleitungen B₁, B₂ und B₃ mit gleichen volumenmäßigen Strömungen aus der Leitung M gespeist. Die Abzweigstelle T besteht aus einem Zweifachanschluß. Diese Figur zeigt, daß der stromaufwärts gerichtete Endteil des Abzweigrohrs B₃ konzentrisch rückwärts in den stromabwärts gerichteten Endteil der Rohrleitung M hineinragt. Dies gibt eine verbesserte Ableitwirkung.

Gemäß den F i g. 3 und 4 besteht die AbzweigstelleT an der Rohrleitung M aus einem Einfachableitanschluß, welcher ein Abzweigrohr B besitzt. Bei der Ausführungsform von F i g. 3 findet die Teilung des Stromes stromaufwärts vom Anschluß statt, wie dies auch bei der Verzweigung von F i g. 2

der Fall ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 4 findet dagegen die Teilung des Stromes stromabwärts der Abzweigleitung B statt, wobei die Richtung des äußeren Rings des Flüssigkeitsstromes umgekehrt wird, bevor er zur Abzweigleitung fließt. Eine solche stromabwärtige Teilung des Stromes kann einen Vorteil besitzen, der darin liegt, daß die in der Nähe der Wandung befindliche und sich langsamer bewegende Flüssigkeit in das Zentrum der Abzweigleitung gerichtet wird. Außerdem wird die Länge des letzten Abschnittes der Rohrleitung verringert, wo der größte Teil des Druckabfalls in der gesamten Leitung stattfindet.

Die Ausführungsform der Fig. 5 besitzt einen ringförmigen Meßschlitz am Abzweigpunkt, der zu einer ringförmigen Vorratskammer C führt. Das Vorhandensein einer Vorratskammer ermöglicht es. daß die verschiedenen Abzweigleitungen B, asymetrisch angeordnet werden können.

Eine beispielsweise Vorrichtung wies drei Abzweigstellen auf, wobei zwei der Abzweigstellen entlang der Leitung und eine direkt vom Ende der Leitung vorhanden war. Die Vorrichtung war so konstruiert, daß sie gleiche mittlere Fließzeiten für die "Ströme zu den drei Anschlußstellen ergab, wenn die Flüsse au^ den drei Anschlußstellen gleich waren. In dieser Versuchen wurde ein Durchsatz von 30 cm³/min verwendet. Das von jedem der drei Flüssigkeitsströme beanspruchte Volumen betrug 237 cm³. Die Dimensionen der drei Abschnitte der Leitung waren vom Einlaßende her gesehen:

-1 Abschnitt·

Durchmesser 25,4 mm

Länge 743,1 mm

^ζ· ^Abscrm«t:

Durchmesser 17,5 mm

Länge 727,1 mm

³· Abschnitt:

Durchmesser 12,7 mm

Länge 765 2 mm

Es wurden einfache Abstreifanschlüsse der ii F i g. 3 gezeigten Art verwendet, wobei die innerer Rohre mit kleinerem Durchmesser konzentrisch unge fähr 50,8 mm in die Rohre mit größerem Durchmesse; hineinragten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 nen Spinnköpfen haben aber einen unterschiedlichen Patentansprüche: Abbau des Polymers zur Folge, so daß kein Produkt mit durchgehend gleicher Qualität erhalten werden

1. Vorrichtung zur Zuführung .hochviskoser konnte.

polymerer Spinnflüssigkeiten zu mehreren Spinn- 5 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die köpfen, mit einer Rohrleitung, die in Längs- Schaffung einer Vorrichtung zur Zuführung hochrichtung mehrere mit einzelnen Spinnköpfen oder viskoser polymerer Spinnflüssigkeiten zu mehreren Gruppen von Spinnköpfen verbundene Abzweig- Spinnköpfen oder Gruppen von Spinnköpfen mit stellen aufweist und mit ihrem Ende mit einem einer einzigen Rohrleitung, wobei aber trotzdem das Spinnkopf oder einer Gruppe von Spinnköpfen io an den einzelnen Abzweigstellen abgezogene Material verbunden ist, wobei vor jedem Spinnkopf eine von der Schmelzeinrichtung bis zu den einzelnen Meßpumpe angeordnet ist, d a d u r c h g e k e η η - Spinnköpfen im wesentlichen gleich lang unterzeichnet , daß die Abzweigstellen (Γ) jeweils wegs ist.

einen ringförmigen Spalt aufweisen, der einen Bei einer Vorrichtung zur Zuführung hochviskoser äußeren ringförmigen Teil des Spinnflüssigkeits- 15 polymerer Spinnflüssigkeiten zu mehreren Spinnstromes ableitet, und daß die aufeinanderfolgen- köpfen, mit einer Rohrleitung, die in Längsrichtung den Abschnitte und Innenquerschnitte der Rohr- mehrere mit einzelnen Spinnköpfen oder Gruppen leitung (M) derart ' ausgebildet sind, daß die von Spinnköpfen verbundene Abzweigstellen aufweist mittleren Fließzeiten der Spinnflüssigkeit vom und mit ihrem Ende mit einem Spinnkopf oder einer Eintrittsende der Rohrleitung (M) zu jedem 2° Gruppe von Spinnköpfen verbunden ist, wobei vor Spinnkopf (P₁, P.„ P₃) gleich sind. jedem Spinnkopf eine Meßpumpe angeordnet ist,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch kennzeichnet, daß zwischen dem ringförmigen gelöst, daß die Abzweigstellen jeweils einen "ring-Spalt und dem Abzweigrohr oder den Abzweig- förmigen Spalt aufweisen, der einen äyßeren ringrohren eine ringförmige Vorratskammer (C) ange- 25 förmigen Teil des Spinnflüssigkeitstromes ableitet, ordnet ist. und daß die aufeinanderfolgenden Abschnitte und

Innenquerschnitte der Rohrleitung M derart ausgebildet sind, daß die mittleren Fließzeiten der Spinn-

flüssigkeit vom Eintrittsende der Rohrleitung M zu

30 jedem Spinnkopf P₁, P₂, P₃ gleich sind.

Die vorliegende Erfindung macht sich den Umstand zunutze, daß ein in einem ..Rohr fließendes

Polymerfäden werden in der Regel dadurch her- viskoses flüssiges Material nicht gleichmäßig laminar gestellt, daß ein geschmolzenes polymeres Material fließt, d.h., daß der Fluß im Rohr in der Nähe der durch einen Spinnkopf, der eine Spinndüsenplatte 35 Achse schneller ist als in der Nähe der Wandung des mit einer Vielzahl von Spinnlöchern aufweist, aus- Rohrs.

gepreßt wird. Das geschmolzene polymere Material Da der Fluß entlang der Rohrleitung laminar ist,

wird dabei entweder direkt im heißen Zustand von findet keine Vermischung zwischen den konzender Polymerisationsvorrichtung zugeführt, oder es irischen Strömen statt, die vom Vorrat zu den verwird das erstarrte Material in einer Schmelzeinrich- 40 schiedenen Abzweigstellen fließen. Um gleiche tung aufgeschmolzen und von dort aus zum Spinn- mittlere Fließzeiten zu erreichen, müssen die Abkopf zugeführt. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist es messungen der Rohrleitung so gewählt werden, daß günstig, nicht für jeden Spinnkopf eine Schmelz- jeder Strom innerhalb der Rohrleitung ein Volumen einrichtung vorzusehen, sondern mehrere Spinnköpfe einnimmt, das seinem Durchsatz proportional ist. Um von einer einzigen Schmelzeinrichtung aus zu be- 45 gleiche mittlere Fließzeiten zu erzielen, muß das liefern. Da die polymeren Materialien im geschmol- Verhältnis des durch jeden Strom beanspruchten zenen Zustand die ungünstige Eigenschaft besitzen, Volumens zu seinem Durchsatz gleich der gewünschdaß sie abgebaut werden und ihre Viskosität ändern, ten mittleren Fließzeit sein. In einer zylindrischen muß man zur Erzielung eines Produkts mit durch- Rohrleitung herrscht eine axial symmetrische Strögehend gleicher Qualität dafür sorgen, daß der Weg 50 mungsverteilung. Dies ist besonders der Fall, wenn von der Schmelzeinrichtung zu den Spinnköpfen angenommen werden kann, daß die Strömung möglichst kurz ist. Da aber ein gewisser Abbau mei- newtonisch verläuft. Solche Bedingungen sind bei stens nicht zu vermeiden ist, muß man wenigstens geschmolzenem Polyhexamethylenadipamid gegeben, dafür sorgen, daß das polymere Material von der Für eine gegebene Anzahl von Abzweigungen

Schmelzeinrichtung zu einem jeden Spinnkopf eine 55 entlang einer Rohrleitung ist es verhältnismäßig einmöglichst gleiche Zeit unterwegs ist, damit der Abbau fach, die benötigten stufenweise abnehmenden gleichmäßig ist und ein Produkt mit durchgehend Volumina der einzelnen Rohrabschnitte zu berechgleichmäßiger Qualität erhalten wird. Eine Möglich- nen, wenn vorausgesetzt wird, daß die Rohrlängen keit zur Lösung dieser Aufgabe ist bereits bekannt, zwischen den Abzweigungen gleich sind,
wobei mehrere gleich lange Verbindungskanäle zwi- 60 Bei jeder Abzweigung wird der äußere ringförmige sehen den Spinnköpfen und der Schmelzeinrichtung Teil der Spinnflüssigkeit abgezogen, wobei der Rest angeordnet sind. zurückbleibt, um seinen Weg entlang der Rohrleitung

Man hat auch schon versucht, mehrere Spinnköpfe fortzusetzen, die gewöhnlich im nachfolgenden Ab- oder mehrere Gruppen von Spinnköpfen mit einer schnitt einen verringerten Durchmesser aufweist, einzigen Rohrleitung zu speisen, wobei entlang dieser 65 Versuche haben gezeigt, daß tatsächlich bis zu 99 °/o Rohrleitung Abzweigstellen für die einzelnen Spinn- der Spinnflüssigkeit, die aus jeder der nachfolgenden köpfe oder Gruppen von Spinnköpfen vorgesehen Verzweigungen abgezogen wird, vom jeweiligen waren. Die verschiedenen Fließzeiten zu den einzel- äußeren Ring stammen.