DE1660195B2

DE1660195B2 - Spinndüse zur Herstellung von künstlichen Faden mit nicht kreisför migem Querschnitt

Info

Publication number: DE1660195B2
Application number: DE1660195A
Authority: DE
Inventors: William Geoffrey Abergavenny Parr; Peter Colin Christopher Cwmbran Monmouthshire Sanders; Derek John Raglan Wood
Original assignee: BRITISH NYLON SPINNERS Ltd PONTYPOOL MONMOUTHSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: BRITISH NYLON SPINNERS Ltd PONTYPOOL MONMOUTHSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1964-03-31
Filing date: 1965-03-30
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE1660195A1; GB1096316A; NL6504058A; BE661885A; CH421372A; US3321802A; LU48277A1

Description

Die Erfindung betrifft Spinndüsen zur Herstellung von künstlichen Fäden mit nicht kreisförmigem Querschnitt.

Spinndüsen für die Herstellung von künstlichen Fäden mit nicht kreisförmigem Querschnitt enthalten Öffnungen, die oft die Form von mehreren Armen haben, von denen jeder mit wenigstens einem anderen Arm in Verbindung steht. Beispiele solcher öffnungen sind die in Form von dünnen rechteckigen Schlitzen zur Herstellung von Fäden mit elliptischem Querschnitt, Y-förmige Öffnungen zur Herstellung von dreilappigen Fäden, kreuzförmige Öffnungen zur Herstellung von vierlappigen Fäden und Öffnungen in der Form eines E zur Herstellung von im wesentlichen halbmondförmigen Fäden. Ein allen erwähnten und ähnlichen Öffnungstypen gemeinsames Merkmal ist, daß sie alle wenigstens zwei schlitzartige Arme aufweisen.

Beim Spinnen von Kunstfäden durch öffnungen, die beispielsweise mehrere Arme gleicher Länge aufweisen, die an einem gemeinsamen Punkt miteinander in Verbindung stehen, d. h. dem Mittelpunkt der öffnung, besteht die Neigung, daß die Fäden, die anfänglich scheinbar im wesentlichen dieselbe Form wie die Spinndüsenöffnung haben, nach einer gewissen Betriebsdauer der Spinnvorrichtung einen kreisförmigen Querschnitt annehmen. Das gilt insbesondere für schmelzgesponnene Polymere.

Um diese Neigung herabzusetzen, ist es bereits vorgeschlagen worden, an den Enden der Düsenschlitze Erweiterungen vorzusehen, so daß von außen her eine größere Materialzufuhr erfolgt. Beispiele solcher Änderungen der Düsenschlitzform sind in der USA.-Patentschrift 2 945 739 beschrieben, bei denen die Enden der Düsenschlitze sich abrupt erweiternde Spitzen aufweisen, und der USA.-Patentschrift 3 10S> 195. bei denen an den Enden der Düsenbchlitze zusätzliche quer verlaufende Schlitze vorgesehen sind.

: Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, eine Spinndüse mit nicht kreisförmigen Spinndüseiiöffnungen zu schaffen, durch welche auch nach längerer Betriebsdauer noch nicht kreisförmige Fäden hergestellt werden.

Bei einer solchen Spinndüse, bestehend aus einer wenigstens zwei schlitzartige Arme aufweisenden Düsenöffnung, die auf der Extrusionsseite der Düsenplatte angeordnet ist und mit der Rückseite der Düsenplatte oder einer in der Rückseite vorgesehenen Gegenbohrung in Verbindung steht, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückseite der Spinndüse bzw. die Gegenbohrung über Kanäle mit den Spitzenabschnitten der schlitzartigen Arme der Düsenöffnung in Verbindung steht und der Durchmesser der Kanäle größer als die Breite der Arme ist.

Vorzugsweise ist die Tiefe der mit den Spitzenabschnitten der Arme der Düsenöffnung in Verbindung stehenden Kanäle gleich der halben Tiefe der Düsen-Öffnung.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

F i g. 1 a bis Ic' schematisch Draufsichten und Querschnitte durch drei Ausführungsformen der Eifindung.

F i g. 2 a und 2 a' schematisch eine Draufsicht und einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 1 a, Ib und 1 c stellen Teildraufsichten auf die Rückseiten von Spinndüsen mit Y-förmigen Öffnungen dar und Fig. la'. Ib' und Ic' Schnitte durch diese Teile entsprechend der Linie A-A.

Die Y-förmige Düsenöffnung umfaßt drei gleichförmige schlitzartige Arme 1 gleicher Länge, die symmetrisch von einem Mittelpunkt 2 ausgehen. Die Öffnung reicht von der Extrusionsseite 3 der Düsenplatte so weit, daß sie mit einer Gegenbohrung 4 in Verbindung steht, die in der Rückseite 5 der Spinndüse vorgesehen ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 a, la' ist in der Gegenbohrung4 eine ringförmige Bohrung 6 gebildet, die sich vom Umfang bis zu einem Punkt in der Längsausdehnung der schlitzartigen Arme 1 der Öffnung erstreckt, so daß die Kapillartiefe der Arme 1 an den Schlitzenden verringert wird. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 b. Ib' ist in der Gegenbohrung 4 eine Bohrung 8 gebildet, die bis zu den Enden der schlitzartigen Arme 1 derart verläuft, daß die effektive Kapillartiefe der Arme 1 an den äußersten Enden herabgesetzt wird.

Gemäß der Ausführungsform nach F i g. 1 c, 1 c' sind Kanäle 10 an den Enden der Arme 1 vorgesehen, deren Durehmesser größer ist als die Breite der Ärmel, um die Kapillartiefe der Arme an diesen Punkten herabzusetzen. Diese Kanäle können selbstverständlich als Verlängerungen zu den Armenden gebildet sein, sofern sie damit in Verbindung bleiben.

Bei Verwendung in einem Schmelzspinnprozeß

fließt geschmolzenes Polymer von der Rückseite 5 der Spinndüse in die Gegenbohrung 4 und von dort in die schlitzartigen Arme 1 der Düsenöffnung und wird zu einem Faden ausgepreßt. Die Wirkung der ringförmigen Bohrungen 6, 8 und der Kanäle 10, die, wie bereits erwähnt, die Kapillartiefe der Arme 1 im

Bereich der Enden herabsetzen, besteht darin, daß ein stärkerer PolvmerfluB an diesen Punkten zur Düsenöffnung herrscht. Der so gesponnene Faden hat unmittelbar nach dem Verspinnen einen im wesentlichen dreilappigen Querschnitt, jedoch mi: einem leicht wulstförmigen Rand an den Lappenenden. Eine folgende Verjüngung des Fadens vor der Verfestigung zieht das überschüssige Polymer von den Randern der Lappen ab. im Gegensatz zum üblichen Verfahren, bei dem die Randbereiche selbst zur Mitte des Fadens gezogen werden, und somit wird die Neigung des Fadens, eip^n kreisförmigen Querschnitt anzunehmen, herabgesetzt.

In F i g. 2 a ist ein Teil einer Drai.Mcht auf die Rückseite einer Spinndüse mit Y-förmiger Düsenöffnung dargestellt und in Fig. 2a' ein Querschnitt längs der Linie B-B in F i g. 2 a.

Wie im Fall der F i g. 1 besteht die Y-förmige Düsenöffnung aus drei gleichförmigen schlitzartigen Armen 11 gleicher Länge, die von einem Mitte'nunkt

12 ausgehen. Die Öffnung reicht von der Vorderseite

13 der Spinndüse zu einem Punkt innerhalb der Spinndüsenplatte. Eine Gegenbohrung 14 ist in der Rückseite 15 der Spinndüsenplatte vorgesehen and liegt koaxial zur Düsenöffnung, reicht jedoch nicht genügend weit in die Spinndüsenplatte, um mit der Öffnung in Verbindung zu stehen. Am Boden der Gegenbohrung 14 sind Kanäle 16 vorgesehen, die mit den Spitzenabschnitten der schlitzartigen Arme 11 in Verbindung stehen und die Kapillartiefe der Arme an diesen Punkten herabsetzen.

Bei dieser Ausführungsform fließt das geschmolzene Polymer in die Gegenbohrung 4 und von dort durch die Kanäle 16 in die Spitzenabschnitte der Arme 11, wobei der Rest der öffnung während des Durchflusses aufgefüllt wird. Es wird so ein Faden mit einem im ν esentlichen dreilappigen Querschnitt hergestellt, bei dem jedoch ein geringer Polymerüberschuß an den Rändern der Lappen vorliegt. Die Neigung der Lappenränder, zum Mittelpunkt des Fadens gezogen zu werden, wird somit herabgesetzt.

Offensichtlich können die Kanäle 16 zusammengefaßt worden, so daß sich eine einzige ringförmige Bohrung der in F i g. 1 a. 1 a' mit 6 bezeichneten Art ergibt, oder sie können als Verlängerungen der Enden der Arme 11 ausgeführt sein, sofern sie mit diesen Verbindung halten. Eine ringförmige Bohrung der in F i g. ι b und 1 b' mit 8 bezeichneten Art kann ίο ebenfalls verwendet werden.

Die Erfindung ist an Hand des folgenden Beispiels noch näher erläutert.

Beispiel

Eine Spinndüse zur Verwendung beim Schmelzspinnen von Polyamiden zu einem Faden mit hauptsächlich dreüappigem Querschnitt enthält eine Öffnung der in Verbindung mit F i g. ¹ ... 1 c' beschriebenen Art. Bei dieser Spinndüse hat dh Gegenbohrung 4 einen Durchmesser von 3.3 mm und ist in Jer Rückseite der Spinndüse so angeordnet, daß sie bis auf etwa 0.5 mm an die Vorderseite 3 der Spinndüse heranreicht. Eine Öffnung mit drei schlitzartigen Armen 1. die jeweils 0,5 mm lang und 0.1mm breit sind und die unter einem Winkel von 120 zueinander liegen, ist in der Vorderseite 3 der Spinndüse vorgesehen und reicht zur Rückseite, so daß sie mit der Gegenbohrung 4 in der dargestellten Weise in Verbindung steht. Drei kreisförmige Kanäle 10 von 0.3 mm Durchmesser, deren Mittelpunkte 0.127 mm von den Spitzenabschnitten der schlitzartigen Arme 1 und 0,3H mm vom Mittelpunkt der Öffnung entfernt liegen, sind auf dem Boden der Gegenbohrung 4 gebildet und reichen bis auf 0.25 mm an die Extrusionsseite 3 der Spinndüse heran. Die Kapillarlänge der Öffnungsarme 1 beträgt 0.5 mm und wird damit auf eine Entfernung von 0.28 mm vor. den Spitzenabschniiten auf 0,25 mm herabgesetzt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 660 135 Patentansprüche:

1. Spinndüse zur Herstellung von künstlichen Fäden mit nicht kreisförmigem Querschnitt, bestehend aus einer wenigstens zwei schlitzartige Arme aufweisenden Düsenöffnung, die auf der Extrusionsseite der Düsenplatte angeordnet ist und mit der Rückseite der Düsenplatte oder einer in der Rückseite vorgesehenen Gegenbohrung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (5) der Spinndüse bzw. die Gegenbohrung (4) über Kanäle (10. 16) mit den Spitzenabschnitten der schlitzartigen Arme (1.11) der Düsenöffnung in Verbindung steht und der Durchmesser der Kanäle (10. 16) größer als die Breite der Arme (1.11) ist.

2. Spinndjv: nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der mit den Spitzenabschnitten der Arme (1. 11) der Düsenöffnung in Verbindung stehenden Kanäle (10. 16) gleich der halben Tiefe der Düsenöffnung ist.

3. Spinndüse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zu einer einzigen ringförmigen Bohrung (6.8) zusammengefaßt sind, die über die Rückseite (5) bzw. die Gegenbohrung (4) mit den Spitzenabschnitten der Arme (1.11) der Düsenöffnung in Verbindung steht.