DE1435387A1

DE1435387A1 - Spinneret for melt-spinning thermoplastic polymer threads with an axially extending cavity and process for their production

Info

Publication number: DE1435387A1
Application number: DE19611435387
Authority: DE
Inventors: Sims James Gilbert
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1960-09-26
Filing date: 1961-09-23
Publication date: 1968-11-07
Also published as: GB948955A; CH382366A; FR1301733A; BE608547A; NL269538A

Description

DR. E. WIEGANDDR. E. WIEGAND

MÖNCHEN DIPL.-ING. W. NIEMANN MÖNCHEN DIPL.-ING. W. NIEMANN

HAMBURG rATENTANWXLTE HAMBURG RATENTANWXLTE

München 15, 3. oeptemtier 1961 NUSSBAUMSTRASSE 10Munich 15, 3rd oeptemtier 1961 NUSSBAUMSTRASSE 10

TELEFON: 555476 1435387TELEPHONE: 555476 1435387

¥. 10733/61¥. 10733/61

The Ohemstrand Corporation Decatur, Alabama (V.St.A.)The Ohemstrand Corporation Decatur, Alabama (V.St.A.)

Spinndüse zum Schmelzspinnen thermoplastischer Polymerisatfäden mit einem axial sich erstreckenden Hohlraum und Verfahren zu ihrer Herstellung.Spinneret for melt spinning thermoplastic polymer threads with an axially extending Cavity and method of making it.

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Spinndüsen, die zum Schmelzspinnen hochpolymerer Substanzen geeignet sind sowie auf die sich ergehenden Spinndüsen seihst. Insbesondere "bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung neuer und-verbesserter Spinndüsen,, die zum Schmelzspinnen synthetischer thermoplastischer Polymerisate zu Fäden geeignet sind, die einen zentralen sich axial erstreckendenThe invention "relates to a method for Manufacture of spinnerets suitable for melt-spinning high polymer substances as well as on which outgoing spinnerets. In particular "refers the invention to a process for the production of new and improved spinnerets ,, those for melt spinning synthetic thermoplastic polymers are suitable for threads that have a central axially extending

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Hohlraum: .aufweisen und auf die sich ergebenden Spinndüsen.Cavity:. Exhibit and on the resulting spinnerets.

"Bekanntlich, wird bei der Herstellung von Fäden aus synthetischen Polymerisaten, ein viskoses Polymerisat, beispielsweise durch Pumpen-durch schmale. Öffnungen in einer lietallspinndüse, beispielsweise' einer düsenähnlichen Platte getrieben, die eine erwünschte Anzahl von kleinen Öffnungen aufweist, die sich durch diese-erstrecken. Bei der Herstellung von synthetischen sohmelzgesponnenen Fäden wird das geschmolzene Polymerisat unter Druck durch die öffnungen der Spinndüse getrieben, und die sich ergebenden geschmolzenen Ströme des Polymerisats verfestigen sich und härten,wenn äie durch einen Strom der umgebenden relativ kalten Luft oder eines anderen inerten'Gas gekühlt werden. Die synthetischen Fäden, wie Polyamid (Bylon-66) das üblicherweise hergestellt wird.,- haben, wenn sie unter 'einem Mikroskop betrachtet werden.das Aussehen von glatten, kompakten, zylindrischen Stäbchen. ,Ju einigen !όίaeinteilen,, die mit scl'imelzgesponnenen Fäden verbLtnden sind_;gehören im Vergleich mit natürlich auftretenden Fasern, ?fie Baumwolle oder Wolle ihre geringe Kapazität zur Aufnahme von Feuchtigkeit, ihre gerinne Isollerwirkung, ihre geringe Deckkraft- und ihr unerwünscht glatter.-Griff.."As is well known, in the production of threads from synthetic polymers, a viscous polymer is driven, for example by pumping through narrow openings in a metal spinning nozzle, for example a nozzle-like plate, which has a desired number of small openings that extend through these- In the manufacture of synthetic spun yarn, the molten polymer is driven under pressure through the orifices of the spinneret, and the resulting molten streams of polymer solidify and harden when exposed to a stream of the surrounding relatively cold air or some other inert ' The synthetic threads, such as polyamide (Bylon-66) which is commonly made., - have the appearance of smooth, compact, cylindrical rods when viewed under a microscope. which are connected with filaments spun by fur _; in comparison with n Naturally occurring fibers, for cotton or wool, their low capacity for absorbing moisture, their curdling isoller effect, their low opacity and their undesirably smooth feel.

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Es sind viele Arbeitsweisen und Vorrichtungen bekannt, um sciiruelz^esponne" en Fäden einige der erwünschten Eigenschaften natürlicher Fasern zu erteilen. Ein Versuch war .die Schaffung von schxielzgesponnenen Faden hiit einem kontinuierlichen zentralen-Ho...!raum oder einer öffnung entlang ihrer Länge. .Jedoch waren diese Bemühungen bei der Herstellung von schmelzgesponenen Fäden,-welche einen Höhraum besitzen, der sich kontinuierlich entlang ihrer Länge ausdehnt, nicht erfolgreich. Gemäß einer bekannten Vorrichtung, die zum G-ebrauch bei der Herstellung von nassgesponnenen Fäden mit einer zentralen öffnung vorgeschlagen ist, wird während der Spinnarbeitsweise ein fester Kern konzentrisch innerhalb jeder Spinndüsenöffnung angebracht, wobei der Kern an einem ruerstück oder einem Quersteg auf der Einlaßseite der Spinndüse aufgehängt ist. In einer solchen Vorrichtung umgibt die zu spinnende polymere Substanz beim Eintreten in die Öffnungen der Spinndüse den festen Kern und der Zweck besteht darin, die polymere Substanz, au zwingen, einen ringförmigen Weg zurück~ule_oen, so daß der zentrale Hohlraum in jedem der endgültigen Fi'.den existiert. Eine solche Vorrichtung kann je-.doch beim Schmelzspinnen nicht in erfolgreicher Weise ver-Many techniques and apparatus are known for imparting some of the desirable properties to natural fibers to sciiruelzspun "en filaments. One attempt has been to create chimney-spun filaments having a continuous central cavity or opening along their length However, these efforts were unsuccessful in the production of melt-spun threads, which have a cavity which extends continuously along their length is proposed, a solid core is mounted concentrically within each spinneret opening during the spinning operation, the core being suspended from a piece or a crossbar on the inlet side of the spinneret. In such a device, the polymeric substance to be spun surrounds as it enters the orifices of the spinneret the solid core and the purpose best eht fact, force the polymeric substance au, an annular way back ule ~ _o en, so that the central cavity exists in each of the final Fi'.den. Such a device cannot, however, be used successfully in melt spinning.

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wendet werden , da die ausgespritzten Ströme mehrere Millisekunden lang in einem geschmolzenen Zustand bleiben, wobei der Druck im Inneren gering ist, sodaß jeder Hohlraum dazu ne_vigt, beim .Austritt der Ströme aus den Öffnungen der Spinndüge zusammenzufallen. Die zusammengefallene "-Struktur schmilzt inner^lich zusammen, was'bewirkt, daß die auf diese Weise hergestellten Fäden nicht die erwünschte kontinuierliche zentrale-Öffnung besitzen», since the ejected streams remain several milliseconds in a molten state turns, whereby the pressure in the interior is low, so that each cavity to ne _v IGT to collapse from the openings of Spinndüge when .Austritt of the streams. The collapsed "structure melts together internally, which means that the threads produced in this way do not have the desired continuous central opening"

Es ist·gefunden worden, daß Spinndüsen mit besonders angeordneten, mit Einkerbungen Tersehenen, Hohlräumen in vorteilhafter Weise zur Herstellung von Fäden mit einem in der Mitte liegenden Hohlraum aus geschmolzenen synthetischen thermoplastischen faserbildenden Polymerisaten verwendet werden können. Bei einer solchen Anrlpdnung ist für jeden erzeugten Faden eine Öffnungsgruppe vorgesehen, die eine Vielzahl von längsgestreckten Segmenten oder Teilen aufweist, welche den Durchgang des geschmolzenen faserbildenden Polymerisats zulassen. Die Segmente sind in Bezug auf die anderen in jeder Öffnungsgruppe in solcher Weise, angebracht, daß die Enden der Vielzahl von geschmolzenen Strömen de» Polymerisats, welche durch die Segmente innerhalb der Öffnungsgrupp.e ausgespritzt werden, kurz nachdem *It has been found that spinnerets with special arranged, with indentations, cavities advantageously for the production of threads with a in the center lying cavity made of molten synthetic thermoplastic fiber-forming polymers can be used. With such a planing is for For each thread produced, a group of openings is provided which comprises a plurality of elongated segments or parts having, which forms the passage of the melted fiber Allow polymer. The segments are in relation to the others in each opening group in such a way that attached that the ends of the multitude of molten streams of polymer which flow through the segments within of the opening group e are injected shortly after *

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sie aus den Öffnungen herauskommen, verschmelzen. Die Herstellung einer solchen Öffnungsgruppe in einer Spinndüse ist sehr kostspielig und mit Schwierigkeiten verbunden. Überdies kann aufgrund der strukturellen Weichheit des Trägers die zentrale Scheidewand zwischen gegenüberliegenden Segmenten während des Spinnens ausbrechen, was die Notwendigkeit des unverzüglichen Abbruchs der Spinnarbeitsweise zur Folge hat. Um das Verschmelzen einer Vielzahl von Strömen sicherzustellen, müssen die Wände der öffnungen sehr genau hergestellt und bearbeitet sein. Überdies werden während der Spinndüsenreinigungsarbeitsweisen die Ecken der Öffnungen leicht beschädigt und sind danach außerordentr lieh schwer oder garnicht zu reparieren. So sind derartige Spinndüsen sogar bei großen Ausgaben sehr schwierig herzustellen und die wirksame Lebensdauer der Spinndüsen ist ganz kurz. .they come out of the openings, fuse. The production such an orifice group in a spinneret is very expensive and difficult. Moreover, due to the structural softness of the wearer, the central septum between opposite Break out segments during spinning, whatever the need the immediate termination of the spinning operation. To the amalgamation of a multitude To ensure of currents, the walls of the openings must be manufactured and machined very precisely. In addition, the corners become during the spinneret cleaning operations The openings are easily damaged and are then extremely difficult or impossible to repair. Such are those Spinnerets are very difficult to manufacture even at large costs and the effective life of the spinnerets is very short. .

Bs ist ein Hauptzweck der Erfindung, eine neue und · verbesserte Spinndüse.mit welcher schmelzgesponnene mit einem Hohlraum versehene Fäden gefertigt werden könne^und ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen, wobei die Spinndüse die Nachteile und Schwierigkeiten der bekannten Spinndüsen überwindet.Bs is a main purpose of the invention, a new and improved spinneret. with which melt-spun with a cavity provided threads can be made ^ and to provide a method of making the same, wherein the spinneret has the disadvantages and difficulties of the known Overcomes spinnerets.

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Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Arbeitsweise zur Herstellung von Spinndüsen,' mit welchen schmelzgesponnene, mit einem Hohlraum versehene Fäden hergestellt werden können.Another purpose of the invention is to provide a new and improved way of manufacturing of spinnerets, 'with which melt-spun, with one Voided threads can be produced.

Andere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden aus. der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.Other purposes and advantages of the invention will appear from. can be seen in the following description.

Gemäß der Erfindung ist es nun möglich, mit den beschraibenen Spinndüsen nach der SchmelzspinnarbeitsYieise Fäden zu erzeugen, welche eine kontinuierliche zentrale Öffnung aufweisen. In eine Spinndüsenplatte, der übeaHLicherweise für Schmelzspinnarbeitsweisen verwendeten Art, wird in der ersten Stufe ein-Hohlraum oder eine VielzsM. von im Abstand voneinander angeordneter Hohlräume oder Ausschnitte auf geeignete Weise, wie Bohren, Mahlen oder Stanzen mit zweckmäßigen Vorrichtung gebildet. Eine gebräuchliche Spinndüsenplatte besteht gewöhnlich aus korrosionsfestera Stahl genügender Dicke, um dem normalen Ausspritzdruck und-den mechanischen Kräften, die während des Schmeitzspinnens auftreten, zu widerstehen. Wie ersichtlich ändern sich diese Kräfte, in Abhängigkeit von dem polymeren Material, das sciimelzgespönnen werden soll. Danach werden '. Me tall stücke, aus dem gleichen Metall aus welchem die PlatteAccording to the invention it is now possible with the described Spinnerets after the melt spinning workYieise to produce threads, which have a continuous central Have opening. In a spinneret plate, which usually The type used for melt-spinning operations is, in the first stage, a cavity or a multitude of cavities. from spaced apart cavities or cutouts in a suitable manner, such as drilling, milling or Punch formed with appropriate device. A common spinneret plate is usually made of corrosion-resistanta Steel of sufficient thickness to withstand the normal injection pressure and mechanical forces that occur during the Schmeitzspinning occur to resist. As can be seen these forces change depending on the polymer Material to be sciimelzgespönnen. After that '. Me tall pieces, made of the same metal as the plate

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hergestellt ist oder aus einer anderen Metallart in geeigneter Weise geformt, so daß nur drei oder mehrere Teile des äußeren Umfangs davon mit dem inneren Umfang des Ausschnittes fest in Eingriff stehen, wenn ein solches Stück in einen der Ausschnitte eingesetzt wird, wobei sich eine Vielzahl von offenen Räumen ergibt, die sich axial durch die Spinndüsenplatte erstrecken und sich um die eingefügten Metallteile lagern, um eine öffnungsgruppe zu "bilden. Vorzugsweise sind die eingefügten Stücke von solcher Länge, daß das untere Ende davon in der gleichen Ebene wie das untere Ende der Spinndüsenj.latte liegt. Die vertikalen Oberflächen der eingesetzten Metallstücke und die inneren vertikalen Oberflächen der Spinndüse mit Ausnahme der Stellen, an welchen sie miteinander in. Eingriff stehen, bestimmen eine Vielzahl von langgestreckten Öffnungen, durch welche geschmolzenes Polymerisat' auf geeignete Weise gepumpt werden kann. Das geschmolzene Polymerisat-wird durch die Öffnungen ausgespritzt, welche um die Metallstücke gruppiert sind, die zentral in den Öffnungsgruppen angebracht sind, wobei die Ströme jeder Gruppe so geführt werden, daß sie am Ende ineinanderfließen, um eine vex festigte Umfangshülle zu bilden, welche eine zentrale Öffnung in den sich ergebenden Faden zurückläßt.is made or suitably shaped from some other type of metal so that only three or more parts of the outer periphery thereof with the inner periphery of the Cutout firmly engaged when such a piece is inserted into one of the cutouts, with a multitude of open spaces results which are axially extend through the spinneret plate and wrap around the inserted metal parts, around an orifice group to "form. Preferably the inserted pieces are of such a length that the lower end thereof lies in the same plane as the lower end of the spinneret. The vertical surfaces of the inserted metal pieces and the internal vertical surfaces of the spinneret with the exception of the places where they are in. Are engaged, determine a multitude of elongated openings through which molten polymer ' can be pumped in a suitable manner. The molten polymer is ejected through the openings, which are grouped around the pieces of metal which are mounted centrally in the opening groups, with the streams each Group are guided so that they flow into each other at the end to form a vex strengthened circumferential envelope, which a leaves a central opening in the resulting thread.

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Vorzugswelse nimmt die Mehrzahl der Öffnungen,- die durch die vertikalen Oberflächen'der Metallstücke und der Spinndüsenplatte bestimmt wird, eine diskontinuierliche ge- . wölbte ¹In Segmente unterteilte Konfiguration an, sie kann· jedoch auch irgendeine beliebige Konfiguration nicht verbundener Öffnungen annehmen, vorausgesetzt, daß die extrudierten Polymerisatströme einer Öffnungsgruppe verschmelzen, um einen Faden mit einen- zentralen Hohlraum, zu ergeben. Beispielsweise können die Öffnungen .in der Öfiriungsgruppe die Porm eines ungleichmäßigen Polygons haben.Preferably, the majority of the openings, which are determined by the vertical surfaces of the metal pieces and the spinneret plate, are discontinuous. bulged ¹ segmented configuration, but can take on any configuration of unconnected openings provided that the extruded polymer streams of a group of openings merge to form a filament with a central cavity. For example, the openings in the opening group can have the shape of a non-uniform polygon.

Die Erfindung wird nachstehend anhand'der Zeichnung näher veranschaulicht. ' ■ . . ' _.....The invention is described below with reference to the drawing illustrated in more detail. '■. . '_.....

Pig. 1 ist ein Querschnitt in vergrößertem Maßstab, durch einen mit einem Hohlraum versehenen Faden, der unter Verwendung einer Spinndüse, welche gemäß der Erfindung angefertigt ist, hergestellt werden kann.Pig. 1 is a cross section on an enlarged scale, through a hollowed thread running underneath Use of a spinneret made according to the invention is, can be produced.

Fig. 2 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, die in vergrößertem Maßstab die Herstellung eines mit einem Hohlraum versehenen Fadens nach der Sehmelzspinnarbeitsweise unter Verwendung der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Spinndsjiie veranschaulicht. .. · Fig. 2 is a view, partly in section, showing, on an enlarged scale, the manufacture of one having a cavity provided thread according to the Sehmel spinning method using the spinning sheets produced by the method according to the invention. .. ·

BADBATH

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Pig. 3 ist ein durch die Mitte gehender Längsschnitt in vergrößertem Maßstab, welcher einen Teil einer Spinndüsenplatte zeigt, in die im Bodenteil der zylindrischen Öffnung ein Metallstück eingefügt worden ist.Pig. Figure 3 is a longitudinal section through the center on an enlarged scale, showing part of a spinneret plate shows, into which a metal piece has been inserted in the bottom part of the cylindrical opening.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansieht einer Art von Metalleinsatz, der gebrauchsfertig ist, um in eine öffnung,die in einer Spinndüsenplatte gebildet ist, eingesetzt zu werden.4 is a perspective view of one type of metal insert ready for use to be inserted into a Opening formed in a spinneret plate is used to become.

Fig. 5 ist eine Unteransicht eines Teiles einer Sipinndüsenplatte, welche den Iletalleinsatz von Fig. 4 zeigt, der in eine kreisförmige Öffnung, die "sich durch diese Platte erstreckt, eingesetzt ist.Fig. 5 is a bottom plan view of a portion of a sipin nozzle plate; which shows the Iletalleinsatz of Fig. 4 inserted into a circular opening "extending through this Plate extends, is used.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Metalleinsatzes mit vier sich radial erstreckenden Schenkeln, deren äußere Enden in eine kreisförmige Öffnung fest eingepasst werden können.Figure 6 is a perspective view of a metal insert with four radially extending legs, the outer ends of which fit tightly into a circular opening can be.

Fig. 7 ist eine Unteransicht eines Teiles einer Spinndüsenplatte, die einen in 3?ig» 6 gezeigten Metalleinsatz aufweist, der in eine kreisförmige Öffnung, die sich durch die Platte erstreckt, eingebracht ist.7 is a bottom plan view of a portion of a spinneret plate; which has a metal insert shown in FIG. 3, which plugs into a circular opening that extends through the plate extends, is introduced.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Metalleinsatzes mit vier Sdhenkeln, von denen zwei parallel sind und sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken und dieFigure 8 is a perspective view of a metal insert with four loops, two of which are parallel and extend in opposite directions, and the

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restlichen beiden in gleicher Weise angeordnet sind, sich aber in rechten Winkeln mit Bezug auf die anderen !Schenkel erstrecken, wobei die äußeren Enden der Schenkel zum festen Eingriff in eine öffnung von quadratische:.; Querschnitt der Spinndüsenplatte geeignet sind undremaining two are arranged in the same way, themselves but at right angles with respect to the other! thighs extend, with the outer ends of the legs to the fixed Engaging in an opening of square:.; Cross section of the Spinneret plate are suitable and

Fig. 9 ist eine Unteransicht eines Teiles einer Spinndüse.nplatte, welche den in Pig» 8 dargestellten Metalleinsatz zeigt, der in die sieh durch diese Platte erstreckende Öffnung, eingebracht ist» -Fig. 9 is a bottom plan view of a portion of a spinneret plate; which shows the metal insert shown in Figure 8 extending into the see through this plate Opening, is introduced »-

Fig. 1 zeigt einen in der Längsrichtung mit einem Hohlraum versehenen Faden im Querschnitt, der unter Verwendung einer Spinndüse, die gemäß deT Erfindung hergestellt ist, erzeugt, werden kann* Mit dem Bezugszeichen 1 wird der verfestigte Faden- bezeichnet, welcher durch das Verschmelzen der äußeren vertikalen Enden einer Vielzahl von ausgespritzten langgestreckten Strömen von geschmolzenem Polymerisat erhalten wird. Entlang der Länge des Fadens erstreckt sich kontinuierlich ein aixialer Hohlraum 2.Fig. 1 shows one in the longitudinal direction with a cavity provided thread in cross section, which is made using a spinneret, which is manufactured according to the invention, can be generated, * With the reference number 1, the solidified thread- denotes which by fusing the outer vertical ends of a plurality of ejected elongated streams of molten material Polymer is obtained. Along the length of the thread an aixial cavity 2 extends continuously.

In-Fig. 2 wird die Bildung des Fadens im einzelnen gezeigt. In dieser Figur ist ein Teil einer Spinndüsenplatte 3zu, sehen. Ein Hohlraum 4 besteht aus zwei Teilen von unter-In-Fig. 2 is the formation of the thread in detail shown. In this figure is part of a spinneret plate 3 to see. A cavity 4 consists of two parts of lower

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schiedlichen Durchmessern» Der obere Teil 5 hat einen größeren Durchmesser als der untere Teil 6. In den unteren Teil ist ein Metalleinsatz 7 fest eingeklemmt, welcher mit dem inneren Umfang des Teils 6 an einer Vielzahl von im Abstand voneinander befindlichen Stellen in Eingriff steht.■ Geschmolzenes Polymerisat" aus einer geeigneten Quelle wird beim Betrieb durch den oberen Teil 5 und dann durch die in Segmente unterteilten Eingräume gepresst, welche durch die langgestreckten offenen Zwischenräume zwischen dem inneren Umfang des Ausschnitteiles 6 und dem gegenüberliegenden sich im Abstand davon befindlichen äußeren Umfängs des Einsatzes 7 gebildet werden. An den Stellen, an welchen die äußeren Enden des Einsatzes 7 mit dem inneren Umfang des Ausschnitbteiles 6 in Eingriff stehen, wird das geschmolzene Polymerisat, welches durch den Ausschnitt 5 fließt, in eine, Vielzahl von Strömen unterteilt.different diameters »The upper part 5 has a larger one Diameter than the lower part 6. In the lower part, a metal insert 7 is firmly clamped, which with the inner periphery of the part 6 at a plurality of im Spaced locations is engaged. ■ Molten polymer "from a suitable source is in operation through the upper part 5 and then through the in Segments subdivided single spaces pressed, which through the elongated open spaces between the inner The circumference of the cutout part 6 and the opposite outer circumference of the insert located at a distance therefrom 7 are formed. At the points at which the outer ends of the insert 7 with the inner circumference of the cutout part 6 are engaged, the molten polymer, which flows through the cutout 5, is Variety of streams divided.

V/ährend des Schmelzspinnens von Fäden bei verhältnismäßig hohen Spinngeschwindigkeiten und dem gleichzeitig damit auftretenden Ausspritzdruck, wie er für die Praxis 'aus wirtschaftlichen Gründen heute erforderlich ist, neigen "die Polymerisatströme in dem Augenblick, in dem sie dieDuring the melt spinning of filaments at relatively high spinning speeds and at the same time resulting injection pressure, as it is for practice 'Is necessary today for economic reasons, tend "the polymer streams at the moment in which they

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Öffnungen der Spixtndüsenplatte verlassen,,,dazu, sich auszudehnen und einen knollenartigen Vorsprung 8-.zu-bilden. Aufgrund der Unterteilung des Stromes ist zwischen den Strömen «in Spalt 9 vorhanden, der sich über einekurze Entfernung unterhalb der Spinndüse bis zu_;-einein Punkt 10 erstreckt, an welchem die geschmolzenen Ströme dew Polymerisats verschmelzen, um einen zusammenhängendenStrom _; zu bilden, welcher sich während seines Weges durch ein Kühlmedium verfestigt, um einen Paden1 zu bilden, der eine verfestigte TJmfangshülle. und einen axial sich erstreckenden. Hohlraum 2 aufweist. Es ist zu bemerken, daß der Durchgang von Luft durch die Spalte 9 den inneren.und äußeren Luftdruck ausgleicht β . -- - Leaving the openings of the Spixtn nozzle plate to expand and to form a bulbous projection 8. Because of the subdivision of the stream, there is a gap 9 between the streams, which extends over a short distance below the spinneret up to _; - extends at point 10 at which the molten streams of polymerizate fuse to form a coherent stream _; which solidifies as it travels through a cooling medium to form a pad 1, which is a solidified outer shell. and one axially extending. Has cavity 2. It should be noted that the passage of air through the gap 9 balances the internal and external air pressures β. - -

Fig. 3 zeigt einen durch die Mitte des Aussahnittes gelegten Längsschnitt einer nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Spinndüse. Der Einsa/fcz 7 ist in dem Ausschnittsteil 6 fest eingeklemmt. Da die Teile des äußeren Umfangs des Einsatises 7 im Abstand vom inneren Umfang von Teil 6 sind, sind eine Vielzahl von Wegen 11, welche einev, Öffnungsgruppe bilden, geschaffen, durch welche siel beim Betrieb geschmolzenes Polymerisat bewegt. Es ist ersichtlich, daß die Zahl der Öffnungsg;rüppen_t die in einer 3 shows a longitudinal section through the center of the exterior of a spinneret manufactured according to the method according to the invention. The insert 7 is firmly clamped in the cutout part 6. Since the parts of the outer circumference of the insert 7 are at a distance from the inner circumference of part 6, a plurality of paths 11, which form a group of openings, are created through which molten polymer moves during operation. It can be seen that the number of opening groups _{t is} the same as in one

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Spinndüsenplatte angebracht sind, von der Größe der Platte und der Zaial der mit einem Hohlraum versehenen Fäden, welche in einem Bündel erwünscht sind, bestimmt wird. Wenn sich die ausgespritzten Ströme in jeder Gruppe abwärts vom Boden der Spinndüse bewegen, werden sie gezwungen, sich zu gleichförmigen einen Hohlraum aufweisenden Fäden zu verfestigen. Spinneret plate attached, on the size of the plate and the number of voided filaments, which are desired in a bundle is determined. if the streams injected in each group move downward from the Moving the bottom of the spinneret, they are forced to solidify into uniform voided filaments.

Der Einsatz 12, der in Figur 4 gezeigt wird, hat . einen dreieckigen Querschnitt, ungefähr de.n eines gleichwinkeligen Dreieckes mit leicht ab^esefeibumpften Spitzen. Diese Spitzen des Einsatzes 12 sind abgerundet, um der inneren Krümmung des Ausschnittes in der Spinndüse, in welcher er eingesetzt wird, zu entsprechen. Der Einsatz 12 wird durch übliche maschinelle Arbeitsweisen geformt oder nach üblichen Arbeitsweisen gegossen. Z^eckmäßigerweise wird ein langgestreckter Stab oder eine Stange von geeigneter Größe und geeignetem Material geformt, beispiels- ; weise durch Ziehen oder unter Verwendung einer Fräsmaschine in eine dreiseitige Form gebracht und der sich ergebende Stab oder die Stange wird in Stücke passender längen geschnitten, die zum Einsetzen in den Ausschnitt einer Spinndüsenplatte geeignet sind.The insert 12 shown in Figure 4 has. a triangular cross-section, roughly equiangular Triangle with slightly blunted tips. These tips of the insert 12 are rounded to the inner curvature of the cutout in the spinneret, in which he is employed to match. The insert 12 is formed or formed by conventional machining techniques poured according to the usual working methods. Conveniently, an elongated rod or rod is suitable Shaped size and suitable material, for example; wisely brought into a three-sided shape by drawing or using a milling machine and the resulting The rod or rod is cut into pieces of suitable lengths for insertion into the cutout of a spinneret plate are suitable.

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In Pig. 5 ist der Einsatz 12 in den Ausschnitt 4 der Spinndüsen;;latte 3 eingepaßt, um so die Abgabe von drei Polymerisatströmen aus den Kreisaussciinitten zuzulassen. Bei einer solchen Anordnung sind drei Durchgänge, welche eine Öffnungsgruppe darstellen, vorgesehen, durch welche sich beim Betrieb geschmolzenes Polymerisat bewegt. Die drei Ströme, die von jeder Öffnungsgruppe abgegeben werden, werden gleich unter dem Boden der Spinndüse zusammengebracht, um eine integrale Fadenstruktur zu erzeugen, welche, ■eine zentrale in Längsrichtung sich erstreckende öffnung .aufweist. -In Pig. 5 is the insert 12 in the section 4 of the Spinnerets ;; latte 3 fitted so as to deliver three Admit polymer streams from the circuit outlet. In such an arrangement, there are three passages, which represent an opening group, provided through which Molten polymer moves during operation. the three streams emitted by each opening group, are brought together just below the bottom of the spinneret to create an integral filament structure which, ■ a central opening extending in the longitudinal direction .having. -

Der Einsatz 14, wie er in Fig. 6 gezeigt wird, hat : einen Hauptteil (G-rundkörper) 15 von kreisförmigem Querschnitt mit vier am Kreisumfang angebrachten, gleicliiaäßig im Abstand voneinander befindlichen Schenkeln 16, weichein konvexabgerundete Endstücke auslaufen. Der Radius der Wölbung der ge krümmt en^Ind en ist im wesentlichen mit dem Radius der Spinndüsenöffnung, in welche er eingebracht wird, identisch. Wie vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung· des Einsatzes 12 angegeben, kann der Einsatz 14 gemäß gekannter Arbeitsweisen geformt oder gegossen werden, um langgestreckte Stäbe od.dgl. zu ergebenThe insert 14, as shown in Figure 6, has: a main part (G-round body) 15 of circular cross-section with four attached to the circumference, the same legs 16 located at a distance from one another, soft in convex rounded end pieces. The radius of the Curvature of the curved en ^ Ind en is essentially with the The radius of the spinneret opening into which it is introduced is identical. As above in connection with the Method for the production of the insert 12 indicated, the insert 14 can be shaped or according to known working methods be cast to elongate rods or the like. to surrender

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und diese geformten Stabe werden dann auf die gewünschten längen geschnitten.and these shaped rods are then made to the desired cut lengths.

In Pig. 7 ist der Einsatz H genau in einen Ausschnitt einer Spinndüsenplatte 5 aingebradht, um für die Abgabe von vier Potymerisatströmen die Kreisausschnitte 17, 18, und 20 zu "bilden. Bei einer solchen Anordnung sind vier P olymeri sat durchgärige, welche eine Öffnungs gruppe bilden, vorgesehen, durch welche sich das geschaolzene Polymerisat während des BcLmelzspinnens "bewegt. gur Herstellung eines mit einem Hohlraum versehenen Fadens werden die vier Ströme jeder Ofinungsgruppe unterhalb des Bodens der Spinndüse zusammengebracht,' um zu einer integralen lad en struktur zu verschmelzen, welche eine zentral sbh erstreckende., in Längsrichtung verlaufende Öffnung aufweist.In Pig. 7 the insert H is exactly in a cutout a spinneret plate 5 aingebradht in order for dispensing of four streams of potency to form the segments 17, 18, and 20. With such an arrangement there are four P olymeri sat through-fermented, which form an opening group, provided through which the melted polymer moves during melt spinning voided filament, the four streams of each furnace group become below the bottom of the spinneret brought together 'to form an integral loading structure merge, which has a centrally sbh extending., in Has longitudinal opening.

Der Einsatz 21 von Fig. 8 besitzt einen Hauptteil von quadratischem Querschnitt iait 4 Schenkeln 23, die dazu geeignet sind, fest in dem quadratischenj/Lus schnitt eingepasst zu werden und den Ausspritzdrücken standzuhalten. "Wie vorstehend im Zusammenhang mit den Arbeitsweisen zurHer-The insert 21 of FIG. 8 has a main part of square cross-section iait 4 legs 23, which for this purpose are suitable, firmly fitted into the square j / Lus cut to become and withstand the injection pressures. "As above in connection with the working methods for

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stellung des Einsatzes 12 ausgeuhrt, kann der Einsatz 21 gemäß bekannter Arbeitsweisen zur Bildung'eines langgestreckten Stabes od.dgl. geformt oder geg&ossen und der'f
Position of the insert 12 executed, the insert 21 can according to known working methods for the formation of an elongated rod or the like. molded or cast and the '

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geformte Stab in Stücke von gewünschter Länge geschnitten werden. 'shaped rod cut into pieces of desired length will. '

In Fig. 9 ist der Einsatz 21 fest in einen Ausschnitt einer Spinndüsenplatte 3 eingepasst-, um die Abgabe von vier Strömen aus den polygonal angeordneten Öffnungen 24» 25» 26 und 27 zu ermöglichen.. ■In Fig. 9, the insert 21 is fixed in a cutout a spinneret plate 3 fitted to the delivery of four Flow from the polygonally arranged openings 24 »25» 26 and 27 to enable .. ■

Die tatsächlichen Abmessungen der Öffnungen einer Öffnungsgruppe hängen von den Eigenschaften des Polymerisats, der Fadengröße oder dem Denier, der Spinngeschwindigkeit und anderen Faktoren des besonderen Schmelzspinnverfahrens ab. Bei der Herstellung von Fäden für Textilgarn³ und technische Garne'liegt der Umfang des offenen Ausschnittes der Spinndüsenplatte (ohne Einsatz) vorzugsweise in der Größenordnung von 1,01 bis 20,5 mm (O,Ql-O bis 0,80 inch). Um eine zweckmäßige Verschmelzung der einzelnen Polymerisatströme zu gewährleisten, müssen relative Verhältnisse zwischen den Dimensionen innerhalb gewisser Grenzen aufrechterhalten werden. Die Gesamtfläche der Segmente oder Eingräume in einer Austrittsöffnungsgruppe soll zwischen 30 bis 60 jt> der Fläehe, die für den offetten Ausschnitt bestimmt wird, betragen. Das Verhältnis der inaacimalen Mnge j edee SegmenteThe actual dimensions of the openings in an orifice group will depend on the properties of the polymer, filament size or denier, spinning speed, and other factors of the particular melt spinning process. In the production of threads for textile ^{yarn 3} and technical yarns, the circumference of the open cutout of the spinneret plate (without insert) is preferably of the order of 1.01 to 20.5 mm (0.110 to 0.80 inches). In order to ensure an appropriate merging of the individual polymer streams, relative ratios between the dimensions must be maintained within certain limits. The total area of the segments or single spaces in an outlet group should be between 30 and 60 jt> the area that is determined for the open cutout. The ratio of the inaacimal size of each segment

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~ 17 -~ 17 -

zu seiner maximalen Breite soll nicht kleiner als 3 sein, beispielsweise sollen in Pig. 9 die rechteckigen Durchgangs öffnungen 24, 25 j 26 und 27 eine Länge zu Bfeitverhältnis von nicht weniger als 3 haften; in ähnlicher Jfeise soll in Pig. 5 das Verhältnis der Länge der Sehne zur Höhe des Segments an der Seime nicht weniger als 3 "betragen. Weiterhin soll der Minimalabstand, welcher die Öffnungssegmente treBt, die maximale Breite nicht überschreiten und ist vorzugsweise nicht mehr als die Hälfte der maximalen Breite.its maximum width should not be less than 3, for example, in Pig. 9, the rectangular through openings 24, 25, 26 and 27 have a length to width ratio of not less than 3 adhere; in a similar manner supposed to be in Pig. 5 the ratio of the length of the tendon to the The height of the segment on the Seime should not be less than 3 ". Furthermore, the minimum distance that the opening segments meet should not exceed the maximum width and is preferably no more than half the maximum width.

Die Spinndüse gemäß der Erfindung kann zur Herstellung von Fäden aus irgendwelchen geeigneten Suftwtanzen, die schmelzgesponnen werden können, verwendet werden. Spezifische polymere Materialien, die zum Schmelzspinnen geeignet sind, umfassen Polyamide (Mylon-66, Hylon-6, Hylon-4, Uylon-610, UyIon-1 "i) und deren fadenbildende Mischpolymerisate (Uylon-6/66, 6/610/66,) usw.; Polyester, die aus Terephthalsäure und Äthylenglykol und aus Terephthalsäure und Bis-1,4·-(oxymethyl)eye 1 ohexan erhalten werden; Polyäthylen und Polypropylen^ und andere Substanzen.The spinneret according to the invention can be used to manufacture of threads from any suitable Suftwdanzen that melt spun can be used. Specific polymeric materials suitable for melt spinning include polyamides (Mylon-66, Hylon-6, Hylon-4, Uylon-610, UyIon-1 "i) and their thread-forming copolymers (Uylon-6/66, 6/610/66,) etc .; Polyesters made from terephthalic acid and ethylene glycol and made from terephthalic acid and bis-1,4 · (oxymethyl) eye 1 ohexane are obtained; Polyethylene and polypropylene ^ and other substances.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung einen wesentliehen Fortschritt auf dem G-ebiet der Herstellung von Spinndüsen zur Erzeugung von Fäden, die einen Hohlraum aufweisen bedeutet. Bisher verliefen die Verfahren langsam, waren kostspielig und die Spinndüsen hatten eine begrenzte Lebensdauer. Schon vorhandendene Spinndüsen zur Herstellung kompaiter Fäden können mit geringen Kosten in eine Spinndüse umgewandelt werden, mit welcher Fäden, die einen Hohlraum aufweisen, hergestellt werden können. Beispielsweise kann ein Einsatz der vorstehend beschriebenen Art in erweiterte Öffnungen in einer Spinndüse, die gewöhnlich zu Salimelzspinnarbeits—From the foregoing description it can be seen that the invention is a substantial advance on the G-ebiet the production of spinnerets for the production of threads that have a cavity. So far, the procedures have been slow, costly and the Spinnerets had a limited life. Already existing Spinnerets for the production of compatible threads can be converted into a spinneret at low cost, with which threads that have a cavity, can be produced. For example, an insert of the type described above into enlarged openings in a spinneret, which are usually used for

er weisen verwendet wird, eingesetzt werden. Die Zeitspj3rnis> die Kapitalinvestierung in der Anlage, die Unterhaltungskosten und die Schmelzspinnwirksamkeit verglichen mit bekannten Spinndüsen, sowie die Arbeitsweisen zu ihrer Herstellung, um sie bei der Bildung von mit' einem Hohlraum versehenen Fäden zu verwenden, zeigen die klare Überlegenheit der Erfindung.he ways is used, used. The time period> the capital investment in the plant, the maintenance costs and the melt spinning efficiency compared to known spinnerets, as well as the working methods for their production, to use them in the formation of voided filaments show the clear superiority the invention.

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Claims

- claims

1. Spinneret for melt spinning thermoplastic polymers into threads which have a continuous, axially extending cavity, characterized by a spinneret plate with an injection opening _; and an insert fixedly mounted in the opening and engaging the inner periphery of the opening in at least three locations, thereby creating a plurality of elongated, open spaces extending through the plate and grouped around the insert so that they form an opening grouping ", and the total lateral cross-sectional area of the open spaces of such a group is 30 Ms 60 $ of the lateral cross-sectional area of the exhaust ζ opening".

2. Spinneret according to claim 1, characterized in that the spinneret plate has a plurality of ejection openings contains.

3. Spinneret according to claim 1 or 2, characterized in that the spinneret plate has a cylindrical spray z opening, so that through the use of a large number of elongated, segmented annular rings

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men is formed, with the length-to-width ratio the annulus is not less than 3 and the distance which is delimited by the adjacent ends of the individual rooms, the width of which does not exceed.

4. spinneret according to one of claims 1 bis.'5, characterized marked that the cylindrical discharge opening from consists of two parts of different diameters, and the insert, which is in the part with the smaller diameter is introduced, has a triangular cross-section, and the syringes are rounded according to the curvature of the inner periphery of the opening.

5. Spinneret according to one of claims 1 to 4, characterized . Characterized that the insert essentially consists of a circular part consists of four radially extending legs, the outer ends of which correspond to the curvature of the inner circumference of the opening are rounded.

6. Process for the preparation of in the claims

1 to 5 described spinneret, characterized in that 'it approaches a manuf passing through a plate ejection, ^v "ine η _r use formed at least at three points with the inner periphery of ÄUBspritzausschnittes engaged.

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can steep to a variety of open * spaces that are through the plate, and the insert so formed fits tightly into the opening.

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