DE1660397B2 - Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Hersnellung von zusammengesetzten Fäden aus mindestens zwei Stoffen, von denen einer zur Faserbildung geeignet ist und die sich hinsichtlich einiger physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften voneinander unterscheiden. Die Stoffe werden dabei in Form von viskosen Schmelzen oder Lösungen einem begrenzten Raum hinter einer Spinndüsenplatte zugeführt und als zusammengesetzter Strom versponnen.

Aus synthetischen polymeren Stoffen hergestellte zusammengesetzte Fäden sind von besonderem Interesse, und zwar wegen ihrer Selbstkräuselung und anderer Effekte, die erzielt werden können, wenn sich die Stoffkomponenten physikalisch und/oder chemisch voneinander unterscheiden.

Es sind zahlreiche Veröffentlichungen bekannt, die Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden beschreiben, unci es wird besonders auf die GB-PS 8 30 441 verwiesen, die d>e Herstellung von zusammengesetzten Fäden vom Hülle-Kern-Typ beschreibt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren fließt das die Hülle bildende Material im viskosen Zustand radial von allen Richtungen in Spinnöffnungen, indem ein Bereich eines hohen Widerstands um die Spinnöffnungen herum geschaffen wird. Das den Kern bildende Material wird dann als Strahl zentral in das die Hülle bildende Material eingeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden, insbesondere vom Hülle-Kern-Typ, bereitzustellen.

Glas kann als faserbildender Stoff genau so gut wie synthetische polymere Stoffe verwendet werden, wie z. B. Polyamide, Polyester, Polyolefine, Polyurethane, Polyäther und andere schmelzspinnbare Polymere; es können aber auch in Lösung spinnbare Polymere, wie z. B. Polyacrylnitril, verwendet werden.

Die faserbildenden Stoffe können die üblichen Zusatzstoffe, Antioxidationsmittel, Pigmente, Mattierungsmittel, extrahierbaren Materialien usw. enthalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Stoffe in Form von zwei übereinanderliegenden, sich berührenden Schichten, deren /.wischenfläche rechtwinklig zur Achse der SpinnöffiHingcn liegt, dem begrenzten Raum zugeführt werden.

Der begrenzte Raum kann beispielsweise im wesentlichen die gesamte Fläche der Spinndüsenplatte bedekken oder er kann die Form eines schmalen Kanals aufweisen, der zur Spinnriüsenplatte parallel oder um diese herum angeordnet ist. Die Stoffe können dem Umfang des begrenzten Raums als bandähnlicher zusammengesetzter Strom, wie z. B. als ringförmige konzentrische Ströme, zugeführt werden, indem iie gemeinsam in einer Hülle-Kern-Anordnung zu einem gemeinsamen Filtermedium geführt werden, das beispielsweise oberhalb der Spinndüsenplatte vorgesehen ist. Andererseits können die Stoffe auch einzeln der Spinndüsenplaiie, erforderlichenfalls durch getrennte Filtermedien, zugeführt und anschließend entweder unmittelbar an dem Umfang des begrenzten Raums oder etwas stromaufwärts in einen bandähnlichen zusammengesetzten Strom vereinigt werden. In solchen bandähnlichen zusammengesetzten Strömen besitzen die Stoffe, wenn man einen Querschnitt des Stroms betrachtet, ein Seite-an-Seite-Verhältnis.

Das erfindungsgemäße Vorfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß zusammengesetzte Fäden vom Hülle-Kern-Typ erhalten werden, indem dem zu den Spinnöffnungen fließenden viskosen flüssigen Strom ein geeigneter Widerstand entgegengesetzt wird, um sicherzustellen, daß die Hüllen-Komponente, die die untere Schicht bildet, von allen Seiten zum Spinnöffnungseintritt hin und den äußeren Teil der Spinnöffnung hinabfließt, während das Kernmaterial, das die obere Schicht bildet, nach unten durch den inneren Teil der Spiinöffnung fließt.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Spinnkopf.

F i g. 2 und 3 einen Querschnitt und eine Aufsicht auf die Verteilerplatte des Spinnkopfes nach F i g. 1,

Fig.4 eine Aufsicht auf die Spinndüsenplatte des Spinnkopfes nach F i g. 1,

F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Spinnkopf, bei dem oberhalb der Spinndüsenplatte eine Lochplatte vorgesehen ist,

F i g. 6 einen Querschnitt durch einen anderen Spinnkopf.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1, 2 und 3 enthält ein Gehäuse 1 eine Spinndüsenplatte 2 mit Spinnöffnungen 3, eine an der Spinndüsenplatte befestigte Verteilerplatte 4, ein auf der Oberseite der Vcrteilerplatte ruhendes Sieb 5, eine Filterpackung 6 und ein oberes Sieb 7. Die Verteilerplatte 4 ist an ihrer unteren Oberfläche 8 ausgedreht, um eine Vertiefung 9 zu schaffen, in der eine Umlenkplatte 10 mit Hilfe einer versenkten Schraube 11 befestigt ist. Ein ringförmiger Raum 12 wird somit zwischen der Vertiefung 9 und der oberen Oberfläche der Umlenkplatte gebildet, welche so geformt ist, daß sie der Gestalt der unteren Oberfläche der Umlenkplatte entspricht. Die Umlenkplatte besitzt eine solche Höhe, daß zwischen ihrer Unterseite und der Oberseite der Spinndüsenplatte 2 ein begrenzter Raum 13 eingeschlossen ist. Innere Zuführöffnungen 14 schaffen eine Verbindung zwischen der Unterseite der Filterpackung 6 und dem ringförmigen Raum 12, und äußere Zuführöffnungen 15 schaffen eine Verbindung zwischen der Unterseite der Filterpackung und der ringförmigen Zone 16. die um den äußersten Rand 17 der Umlenkplatic gebildet ist.

Die beschriebene Vorrichtung ist besonders geeignet zum Spinnen von zusammengesetzten Fäden des HuI-Ic-Kern-Typs aus zwei geschmolzenen faserbildenden Stoffen oder Polymeren, die an der Oberseite der Filterpackung 6 durch das Sieb 7 in Form zweier ringför-

miger Ströme zugeführt werden, wobei der innere Strom einen Kegel bildet. Die Polymeren werden durch die Filterpackung und das Sieb 5 ohne eine wesentliche Mischung an der Flüssigkeitsgrenzlidche hindurchgedrückt. Die Polymeren müssen der Filterpackung 6 so zugeführt werden, daß, wenn sie an der Oberseite der Verteilerplatte 4 ankommen, der innere Polymerstrom (Kernkomponente) nur durch die inneren Zuführöffnungen 14 in den ringförmigen Raum 12 fließt, von wo aus er dann in die ringförmige Zone 16 weilerströmt, Die äußeren Zuführungen 15 führen das zweite Polymer in die ringförmige Zone 16, wo es eine Flüssigkeitsgrenzfläche mit dem erstgenannten Polymer bildet, wodurch wieder zwei ringförmige konzentrische Ströme entstehen. Die Ströme fließen um den äußer- ig sten Rand 17 der Umlenkplatte herum in den begrenzten Raum 13, wo sie zwei übereinanderliegende Schichten bilden, wobei der innere Strom iie obere Schicht ergibt. Die beiden Schichten nähern sich den Spinnöffnungen 3 von allen Seiten und biegen nach unten unter Bildung koaxialer Ströme ab. wobei die obere Schicht den Kern bildet, und werden dann als zusammengesetzte Fäden des Hülle-Kern-Typs welche durch Abkühlen verfestigt und aufgewickelt werden.

Die Gleichmäßigkeit der zusammengesetzten Fäden 2s des Hülle-Kern-Typs, die durch dieses Verfahren hergestellt werden, kann verbessert werden, wenn man die übereinanderliegenden Polymersiröme im begrenzten Raum 13 durch enge Zonen unmittelbar in Jer Nähe der Spinnöffnungen 3 hindurchfließen läßt, wobei die engen Zonen Stellen mit einem verhältnismäßig hohen Widerstand gegenüber dem Polymerstrom ergeben. Dieser Effekt kann dadurch erreicht werden, daß man auf der Spinndüsenplatte Erhebungen ausbildet, durch welche die Spinnöffnungen hindurchgehen, oder daß man die Erhebungen auf der Umlenkplatte über den Spinnöffnungen ausbildet, so daß eine stärkere Verengung in der Gegend unmittelbar in der Nähe der Spinnöffnungen geschaffen wird. Die vorteilhaften Wirkungen solcher Erhebungen sind in der GB-PS 8 30 441 beschrieben. Die gewünschte Erhöhung des Widerstands in der Gegend um die Spinnöffnungen herum kann auch dadurch erreicht werden, daß eine Lochplatte 18 mit Löchern 19 zwischen der Umlenkplatte 10 und der Spinndüsenplatte 2 angeordnet wird. Die Löcher 19 der Lochplatte 18 sind ausgerichtet mit den Spinnöfirungen 3 der Spinndüsenplatte 2. Eine derartige Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt.

!n F i g. 6 ist ein anderer Spinnkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, der eine Spinndüsenplatte 21 aufweist, die in ringförmiger Anordnung Spinnöffnungen 24 enthält, welche auf der Unterseite von Senkbohrungen 25 angeordnet sind. Oberhalb der Spinndüsenplatte ist eine Platte 22 angeordnet, welche aus einem inneren und einem äußeren konzentrischen Teil besteht, welche durch einen Ringspah 26 voneinander getrennt sind. Der äußere Teil der Platte 22 besitzt eine ringförmige Aussparung 36 am unteren Teil seiner inneren Umfangsfläche. die zwischen der Platte 22 und einer Lochplatte 34 mit Öffnungen 35, die auf der Spinndüsenplatte ruht, einen begrenzien Raum bildet. Die Öffnungen 35 in der Lochplatte 34 sind so angeordnet, daß sie mit den Öffnungen in der Spinndüsenplatte übereinstimmen. Hinter der Platte 22 befindet sich ein Verteilerblock 23, der in seiner unteren Oberfläche Kanäle 27 und 28 enthält, die zu beiden Seiten des Ringspaltes 26 liegen. Die Kanäle sind durch eine schmale ringförmige Aussparung 29 miteinander verbunden. In dem Verteilerblock 23 sind Vertiefungen 30 und 32 vorgesehen, die mit den Kanälen 27 und 28 durch Leitungen 31 bzw. 33 verbunden sind.

Geschmolzene Polymere fließen aus den Vertiefungen 30 bzw. 32 über die Leitungen 31 bzw. 33 in die Kanäle 27 bzw. 28. Von den Kanälen fließen die Polymeren in die Aussparung 29. wo sie sich treffen und eine Flüssigkeitsgrenzfläche bilden, und fließen dann als zwei konzentrische ringförmige Ströme den Ringspalt 26 hinab in den begrenzten Raum 36, wo sie übereinanderliegende Schichten bilden. Die übereinanderliegenden Polymerschichten nähern sich der Öffnung 35 in der Lochplatte 34 von allen Seiten und fließen in einer koaxialen Anordnung hindurch und in die Senkbohrting 25 und werden dann in der gleichen Form durch die Spinnöffnung 24 unter Bildung eines zusammengesetzten Fadens vom Hülle-Kern-Typ ausgepreßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Faden aus mindestens zwei Stoffen, von denen einer zur Faserbildung geeignet ist und die sich hinsichtlich einiger physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften voneinander unterscheiden, wobei diese Stoffe in Form von viskosen Schmelzen oder Lösungen einem begrenzten Raum hinter einer Spinndüsenplatte zugeführt und als zusammengesetzter Strom versponnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Stoffe in Form von zwei übereinanderliegenden, sich berührenden Schichten, deren Zwischenfläche rechtwinklig zur Achse der Spinnöffnungen liegt, dem begrenzten Raum zugeführt werden.