DE1660702A1

DE1660702A1 - Nozzle plate for the production of multi-component threads and fibers

Info

Publication number: DE1660702A1
Application number: DE19671660702
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Oec Kern; Werner Lochelfeld
Original assignee: SCHWARZA CHEMIEFASER
Current assignee: SCHWARZA CHEMIEFASER
Priority date: 1967-10-14
Filing date: 1967-10-14
Publication date: 1972-03-09

Description

Düsenplatte zum Herstellen von Mehrkomponentenfäden und -fasern Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte zum Herstellen von Mehrkomponentenfäden und -fasern, vorzugsweise von Bikomponentenfäden und -fasern, durch Verspinnen unterschiedlicher Polymerkomponenten nach dem Naß-, Trocken-oder Schmelzspinnverfahren.Nozzle plate for the production of multi-component threads and fibers The invention relates to a nozzle plate for producing multi-component threads and fibers, preferably bicomponent threads and fibers, by spinning different Polymer components by the wet, dry or melt spinning process.

Für die Herstellung von rdehrkomponentenfäden und fasern sind bereits Düsenplatten bekannt geworden, bei denen die Spinnkomponenten getrennt der Düsenplatte zugeführt und vor Eintritt in die Feinbohrungen der Düsenplatte miteinander vereinigt werden. Dabei können die Komponenten im Faden in Segment- oder in Kern-Mantel-Form mit konzentrischer oder exzentrischer Anordnung der Kernkomponente und in unterschiedlichen Volumenverhältnissen angeordnet werden.For the production of multi-component threads and fibers are already Nozzle plates have become known in which the spinning components are separated from the nozzle plate fed and combined with one another before entering the fine bores of the nozzle plate will. The components in the thread can be segmented or in core-sheath form with concentric or eccentric arrangement of the core component and in different Volume ratios are arranged.

Zur Herstellung von Fäden mit Segmentstruktur ist es hierbei allgemein bekannt, die Komponenten durch vön Scheidewänden getrennte Zuführkammern bis dicht vor die Düsenbohrungen zu führen und die Vereinigung vor den Düsenbohrungen vorzunehmen. Die Scheidewände selbst können in verschiedener "reise ausgeführt sein.. So ist beispielsweise eine Düsenplatte mit einer ringförmigen Aussparung bekannt, in die ein ringförmiger Einsatzkörper eingepaßt ist, dessen Scheide die Feinbohrungen der Düsenplatte in nebeneinanderliegende Räume aufteilt. Die bekannten Düsenkonstruktionen sind fertigungstechnisch kompliziert und stellen meistens nur für bestimmte Strukturformen oder cuersch@s"c;°sve@:°@ Gi.lungen in den Fäden dar. Die Forderung nach gleichbleibender Querschnittsverteilung der Komponenten selbst bei geringfügigen Schwankungen im Förderdruck der Spinnkomponenten sowie nach einer lam-inaren Vereinigung ist mit diesen Düsenkonstruktionen nicht zu erreichen. Besonders die zusammengesetzten Düsenpakete sind unter Betriebsbedingungen schwer zu handhabeng insbesondere das Zerlegen? Reinigen und Zusammensetzen. Durch mechanische Beschädigungen der Verteilerplatten, Scheidewände und dgl, ist eine einwandfreie Querschnittsverteilung der Komponenten im Faden nicht mehr zu erreichen.It is general here for the production of threads with a segment structure known, the components are tightly sealed by feed chambers separated by dividing walls to lead in front of the nozzle holes and to make the union in front of the nozzle holes. The partitions themselves can be designed in different "journeys. So is For example, a nozzle plate with an annular recess known into which an annular insert body is fitted, the sheath of which the fine bores Dividing the nozzle plate into adjacent rooms. The known nozzle designs are complex in terms of production technology and usually only provide for certain structural shapes or cuersch @ s "c; ° sve @: ° @ Gi.lung in the threads. The requirement after constant cross-sectional distribution of the components even with minor ones Fluctuations in the delivery pressure of the spinning components as well as after a laminar union cannot be achieved with these nozzle designs. Especially the compound ones Nozzle packs are difficult to handle under operating conditions, especially that Disassemble? Cleaning and assembling. Mechanical damage to the distributor plates, Partitions and the like is a perfect cross-sectional distribution of the components can no longer be reached in the thread.

Zweck der E r Bindung ist es, eine Düsenplatte zum Erspinnen von Mehrkomponentenfäden und -fasern zu entwickeln, die fertigungstechnisch sehr einfach ist, bei der durch Standardisierung der Bauelemente eine abwandlungsfähige Düsenplatte rationell hergestellt werden kann und die unter den Bedingungen einer Großproduktion einfach zu handhaben ist. Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Düsenplatte zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden und -fasern, vorzugsweise von Bikomponentenfäden und -fasern, zu entwickeln, mit der polyfile und monofile Fäden mit Segment- oder Kern-Mantel-Struktur und rundem oder profiliertem Querschnitt ersponnen werden können, wobei die Zusammenführung der Komponenten vor den Feinbohrungen erfolgt und eine konstante Querschnittsverteilung selbst bei geringen Schwankungen des Förderdruckes der Spinnkomponenten erreicht wird. Erfindungsgemäß besitzen die Düsenplatten konische oder hyperbolische Vorbohrungen mit einem Öffnungswinkel von etwa 600 bis 90o. In diese Vorbohrungen werden konische. bzw. hyperbolische 2insatzkörper bestimmter Formgebung `eingesetzt und mit der Düsenplatte auf geeignete Weise, zum Beispiel durch Verschweißen oder Verschrauben, fest verbunden. Die Düsenbohrungen können dabei auf Zeilen oder auf Kreisen angeordnet sein und die Düsenplatte kann selbst runde oder rechteckige Form aufweisen. Zum Herstellen von Bikomponentenfäden mit Segmentstruktur weisen die konischen Einsatzkörper den gleichen Winkel wie die konischen Vorbohrungen bzw. die glei^"- "c-- wie die hyperbolischen Vorbohrungen auf; auf zwei gegenüberliegenden Seiten sind die Einsatzkörper abgeplattet. Dadurch erhält man zwischen den Wandungen der Vorbohrungen und dem Einsatzkörper zwei Eintrittsspalten für die Zuführung der Spinnkomponenten zu den Feinbohrungen der Düsenplatte.The purpose of the binding is to develop a nozzle plate for spinning multi-component threads and fibers, which is very simple in terms of production technology, in which a modifiable nozzle plate can be produced efficiently by standardizing the components and which is easy to handle under the conditions of large-scale production . The invention is based on the object of developing a nozzle plate for the production of multi-component threads and fibers, preferably bicomponent threads and fibers, with which polyfilament and monofilament threads with a segment or core-sheath structure and a round or profiled cross-section can be spun, The components are brought together before the fine bores and a constant cross-sectional distribution is achieved even with slight fluctuations in the delivery pressure of the spinning components. According to the invention, the nozzle plates have conical or hyperbolic pilot bores with an opening angle of approximately 600 to 90 °. In these pilot holes are conical. or hyperbolic inserts of a certain shape and firmly connected to the nozzle plate in a suitable manner, for example by welding or screwing. The nozzle bores can be arranged in lines or in circles and the nozzle plate itself can have a round or rectangular shape. To produce bicomponent threads with a segment structure, the conical insert bodies have the same angle as the conical pilot holes or the same ^ "-" c-- as the hyperbolic pilot holes; The insert bodies are flattened on two opposite sides. As a result, two entry gaps are obtained between the walls of the pilot bores and the insert body for feeding the spinning components to the fine bores of the nozzle plate.

Die Einsatzkörper laufen nach unten spitz aus und enden unmittelbar vor den Feinbohrungeng sie garantieren damit eine laminare Vereinigung der Spinnkomponenten vor Eintritt in die Feinbohrungen der Düsenplatte. Die Einsatzkörper sind dabei in den Vorbohrungen der Düsenplatte so eingesetzt, daß die Zuführung der Spinnkomponenten von zwei Seiten her erfolgen kann$ wobei die Stege der Einsatzkörper als Auflage für eine Dichtung dienen, mittels derer die Zuführräume der Spinnkomponenten hinter der Düsenplatte voneinander abgedichtet werden. Zum Herstellen von Bikomponentenfäden mit Kern-Mantel-Struktur besitzen die #,,tuf zwei Seiten abgeplatteten Einsatzkörper noch eine konzentrische oder exzentrische Bohrlang, durch die die Kernkomponente zu den Feinbohrungen der Düsenplatte zugeführt wird und sich dabei vor Eintritt in diese mit der durch die Spalte zwischen den Wandungen der Vorbohrungen und den abgeplatteten Einsatzkörpern zugeführten Mantelkomponente umhüllt.The insert bodies taper towards the bottom and end immediately in front of the fine bores they guarantee a laminar union of the spinning components before entering the fine bores of the nozzle plate. The insert bodies are there inserted in the pilot bores of the nozzle plate so that the feed of the spinning components can be done from two sides $ with the webs of the insert body as a support serve for a seal by means of which the feed spaces of the spinning components behind the nozzle plate are sealed from each other. For making bicomponent threads With a core-jacket structure, the insert bodies have flattened two sides nor a concentric or eccentric drill bit through which the core component is fed to the fine bores of the nozzle plate and thereby before entry in this with the through the gap between the walls of the pilot holes and the flattened insert bodies supplied jacket component enveloped.

Der Einsatzkörper kann hier einen spitzeren Winkel als die Vorbohrung aufweisen.The insert body can have a more acute angle than the pilot hole exhibit.

Die Feinbohrungen der Düsenplatte können beliebig variiert werden und zum Beispiel je nach den Erfordernissen ein unterschiedliches Verhältnis von Durchmesser zu Spritzkanallänge oder einen runden bzw. profilierten Querschnitt aufweiseng ohne daß dadurch an den Vorbohrungen und Einsatzkörpern Veränderungen vorgenommen werden müssen. Dadurch lassen sich verschiedene Düsenkombinationen unter Verwendung verschiedenartiger Grundplatten und Einsatzkörper herstellen. Bei Verwendung von Düsenplattens deren Feinbohrungen eine zur Herstellung von Hohl- oder Hohlproßilfäden geeignete Form aufweisen) können Hohl- oder Hohlprofil-Bikomponentenfäden mit der erfindungsgemäßen Düsenplatte ersponnen werden. Die erfindungsgemäße Düsenplatte ist einfach in der Konstruktion und in der Fertigung. Die Vorbohrungen und Einsatzkörper können sehr genau bearbeitet werden, was sich vorteilhaft auf die Maßhaltigkeit jeder einzelnen Bohrung und damit auf die Funktionstüchtigkeit auswirkt. In ihrer äußeren Form und in den Abmessungen unterscheidet sich die vorgeschlagene Düsenplatte nicht von den herkömmlichen Düsenplatten für Monokomponentenfäden. Da die Scheidewände in jeder Düsenbohrung fest eingebaut sind, können keine Beschädigungen unter Betriebsverhältnissen beim Zusammenbauens Zerlegen oder Reinigen der Düsenpakete auftreten.The fine bores in the nozzle plate can be varied as required and, for example, a different ratio of depending on the requirements Diameter to the length of the spray channel or a round or profiled cross-section have without changes being made to the pilot bores and insert bodies Need to become. This allows different nozzle combinations to be used produce different base plates and insert bodies. When using Nozzle plates whose fine bores one for the production of hollow or Hohlproßilfäden have a suitable shape) can hollow or hollow profile bicomponent threads with the nozzle plate according to the invention are spun. The nozzle plate according to the invention is easy to design and manufacture. The pilot holes and insert bodies can be machined very precisely, which is beneficial to the dimensional accuracy every single hole and thus affects the functionality. In your The proposed nozzle plate differs in its external shape and dimensions not from the conventional nozzle plates for monocomponent threads. As the partitions are permanently installed in each nozzle bore, there is no risk of damage under operating conditions occur during assembly, disassembly or cleaning of the nozzle packs.

Die erfindungsgemäße Düsenplatte soll nachstehend an einigen. Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Schnitt AA nach Fig. 2 durch eine Düsenplatte zum Erspinnen polyfiler Bikomponentenfäden mit Segmentstruktur, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Düsenplatte nach Fig. 1, Fis. 3 einen Schnitt AA nach Fig. 4 durch eine Düsenplatte zum E spinnen polyfiler Bikomponentenfäden mit rKern-Mantel-Struktur, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Düsenplatte nach Fig.3, Fig. 5 die Ausführung einer einzelnen Düsenbohrung der Düsenplatte nach Fig. 1) Fig. 6 die Ausführung einer einzelnen Düsenbohrung der Düsenplatte nach Fig. 3. Fig,- 1 zeigt eine Düsenplatte 1? bei der die Feinbohrungen 2 auf einem Kreis angeordnet sind. Jede Feinbohrung 2 besitzt eine konische Vorbohrung 49 in der jeweils ein konischer Einsatzkörper 3 sitzt2 der auf den gegenüberliegenden Seiten abgeplattet ist. Vorbohrung 4 und Einsatzkörper 3 weisen einen Winkel von 60o auf. Zwischen der Plandung der konischen Vorbohrung 4 und dem Einsatzkörper 3 werden somit zwei Spalten 5 und 6 gebildet. Durch diese Spalten 5 und 6 (siehe Fig. 2) werden die beiden Spinnkomponenten, den Feinbohrungen 2 zugeführt. Die konischen Einsatzkörper 3 sind am oberen Ende mit der Düsenplatte verschweißt,-In Fig. 2 ist die Anordnung der konischen Einsatzkörper 3 einer 6-Loch-Düsenplatte dargestellt. Durch eine ringförmige Dichtungi die über die Einsatzkörper 3 gelegt wird, werden die Zuführräume für die Spinnkomponenten hinter@der Düsenplatte 1 gegeneinander abgedichtet$ so daß jeweils durch die innenliegenden Zuführspalten 6 die eine und durch die außenliegenden Zuführspalten 5 die andere Spinnkomponente den Düsenbohrungen 2 zugeführt werden.The nozzle plate according to the invention is intended below to address some. Embodiments are explained in more detail. The accompanying drawings show: FIG. 1 a section AA according to FIG. 2 through a nozzle plate for spinning polyfilament bicomponent threads with segment structure, FIG. 2 shows a plan view of the nozzle plate according to FIG. 1, FIG. 3 shows a section AA according to FIG. 4 through a nozzle plate for E spinning polyfilament bicomponent threads with a core-jacket structure, Fig. 4 is a plan view of the nozzle plate according to Fig. 3, Fig. 5 shows the design of a single nozzle bore of the nozzle plate according to Fig. 1) 6 shows the design of a single nozzle bore in the nozzle plate according to FIG. 3. Fig, - 1 shows a nozzle plate 1? in which the fine bores 2 are arranged on a circle are. Each fine bore 2 has a conical pilot bore 49 in the respective one conical insert body 3 sits2 which is flattened on the opposite sides is. The pilot hole 4 and the insert body 3 have an angle of 60o. Between the facing of the conical pilot hole 4 and the insert body 3 thus become two Columns 5 and 6 formed. Through these columns 5 and 6 (see Fig. 2) the both spinning components, the fine bores 2 supplied. The conical insert body 3 are welded at the upper end to the nozzle plate, -In Fig. 2 is the arrangement the conical insert body 3 of a 6-hole nozzle plate is shown. By an annular Seal is placed over the insert body 3, the feed spaces for the Spinning components behind the nozzle plate 1 are sealed against each other so that each through the inside feed gaps 6 one and through the outside feed gaps 5 the other spinning component are fed to the nozzle bores 2.

Fig. 3 zeigt die gleiche Düsenplatte 1 mit den Feinbohrungen 2 und den konischen Vorbohrungen 4 wie in Fig. 1 dargestellt. Die Einsatzkörper 7 besitzen jedoch hier eine zentrale Bohrung 9, über die eine Kernkomponente den Düsenbohrungen 2 zugeführt wird, die sich vor Eintritt in diese mit der über die Zuführspalten 8 zugeführte Mantelkomponente umhüllt.Fig. 3 shows the same nozzle plate 1 with the fine bores 2 and the conical pilot bores 4 as shown in FIG. The insert body 7 have however, here a central bore 9, through which a core component is the nozzle bores 2 is fed, which is before entering this with the over the feed gaps 8 supplied sheath component enveloped.

In Plig. 4 ist die Anordnung der Einsatzkörper 7 bei einer 6-Zooh-Düsenplatte dargestellt.In Plig. 4 is the arrangement of the insert bodies 7 in the case of a 6-Zooh nozzle plate shown.

Fig. 5 zeigt eine einzelne Düsenbohrung nach Fig. 1. Der nach unten hin - senkrecht zur Zeichenebene - breit auslaufende und die konisohe Vorbohrung 4 halbierende konische Einsatzkörper 3 endet unmittelbar vor der Feinbohrung 2 und gewährleistet eine laminare Vereinigung der Spinnkomponenten und eine stabile Trennfläche dieser in der ersponnenen Kapillare. Fig. 6 zeigt eine entsprechende Vergrößerung einer Düsenbohrung nach Fig. 3. Die Zuführung der Komponenten erfolgt für die Kernkomponente über eine zentrale Bohrung 9 des Einsatzkörpers 7 und für die Mantelkomponente über die Spalten 8, die von der Wandung der konischen Vorbohrung und dem Einsatzkörper 7 gebildet werden. Der Einsatzkörper 7 kann unterschiedlich tief in der konischen Vorbohrung sitzen und zur Erzielung einer exzentrischen Kernanordnung in dieser seitlich verschoben sein. ` Auch ist ein spitzerer Winkel des Einsatzkörpers 7 gegenüber dem Winkel der Vorbohrung möglich.Fig. 5 shows a single nozzle hole according to Fig. 1. The downward - perpendicular to the plane of the drawing - broadly tapering and bisecting the conical pilot hole 4 ends immediately in front of the fine hole 2 and ensures a laminar union of the spinning components and a stable separation surface of these in the spun capillary. Fig. 6 shows a corresponding enlargement shows a nozzle hole of FIG. 3. The feeding of the components is carried out for the core component through a central bore 9 of the insert 7 and the sheath component on the columns 8, of the wall of the conical pilot hole and the insert body 7 are formed. The insert body 7 can be seated at different depths in the conical pilot hole and laterally displaced therein in order to achieve an eccentric core arrangement. A more acute angle of the insert body 7 compared to the angle of the pilot hole is also possible.

Claims

Claims 1. Nozzle plate for the production of multicomponent threads and fibers $ preferably bicomponent threads and fibers according to the wet, dry or melt spinning process, the spinning components being fed separately to the nozzle bores and forming a composite beneath a partition before entering the fine bores of the nozzle plate Thread unite, characterized in that in front of the fine bores (2) of the nozzle plate (1) conical or hyperbolic pilot holes (4) with an opening angle of about 600 to 90o are arranged and in these pilot holes (4) conical or hyperbolic insert bodies (3) with opposite one another flattened sides are firmly connected to the can plate (1).

2. Nozzle plate according to claim 1 , characterized in that for spinning threads and fibers with segment structure, the conical insert body (3) the same angle as the conical pilot holes (4) or the hyperbolic insert body have the same shape as the hyperbolic pilot holes, downwards taper to a point and reach directly over the fine bores (2) of the nozzle plate (1).

3. nozzle plate according to claim 1, characterized) that for spinning threads and fibers with a core-jacket structure, the conical or hyperbolic insert body (7) have a central bore (9) for feeding the core components and a more acute angle than the conical or may have hyperbolic pilot hole.