DE1710621B2

DE1710621B2 - Spinnduese, insbesondere zum schmelzspinnen

Info

Publication number: DE1710621B2
Application number: DE1968G0052556
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr.; Jütten Heinz-Josef; 5138 Oberbnich Brassard
Original assignee: Enka Glanzstoff Ag, 5600 Wuppertal
Priority date: 1968-03-02
Filing date: 1968-03-02
Publication date: 1977-01-20
Also published as: DE1710621C3; DE1710621A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse, insbesondere zum Schmelzspinnen, mit einer Düsenplatte, welche wenigstens eine Spinnöffnung aufweist, deren innere Oberfläche mit dem sie umgebenden Oberflächenabschnitt der Düsenplatte unter einem spitzen Winkel von vorzugsweise weniger als 45° steht und mit diesem einen messerscharfen Rand bildet.

Beim Schmelzspinnen von synthetischen linearen 3" Hochpolymeren treten immer wieder Betriebsstörungen durch die zwischen der Düsenoberfläche und der Schmelze bestehenden Adhäsionskräfte auf. Der Schmelzsirahl neigt in dem Augenblick, wo er die Spinnöffnung verläßt, infolge Kohäsion zur Tiopfenbildung. Diese Tropfen kommen mit der Düsenoberfläche in enge Berührung und benetzen sie infolge Adhäsion. An diesen mit Schmelze benetzten Stellen bilden sich in unmittelbarer Nähe der Schmelzaustrittsöffnungen unter dem Einfluß der hohen Düsentevnperaturen und des Luftsauerstoffes feste Verbrennungsrückstände der Schmelze, die den gleichmäßigen Schmelzablauf stören und /u Fadenbrüchen oder Fadenunregelmäßigkeiten führen.

Man hat versucht, die auf die Adhäsion sämtlicher geschmolzener Stoffe an der metallischen Oberfläche der Spinndüse zurückführende Störanfälligkeit dadurch zu verringern, daß man die Oberfläche der Spinnöffnungen und der Spinndüse auf der Schmelzaustrittsseite mit einem hauchdünnen Überzug aus Paraffinen, Silikonen, hitzebeständigen organischen Siliciumverbindungen oder Polytetrafluoräthylen versieht. Derart behandelte Spinndüsen müssen aber nach durchschnittlich 24 Stunden neu beschichtet werden.

Da die beschriebenen Störungen sowie die ständige Erneuerung der Beschichtungen zu nicht unerheblichen Produktionsausfällen führt, auf der anderen Seite aber noch kein Beschichtun_b'smaterial bekanntgeworden ist, welches eine wesentliche Verminderung der Spinnstörungen bewirkt, wurden bereits früher Überlegungen angestellt, wie man diese Störungen durch konstruktive Maßnahmen beseitigen oder zumindestens stark reduzieren kann.

So wird nach der US-PS 16 72 644, welche eine zum Koagulierungsspinnen geeignete Spinndüse beschreibt, die Düsenplatte mit einer Vielzahl von sich konisch verjüngenden Öffnungen versehen, in welche dann Einsätze gesteckt werden, die ihrerseits sich konisch verjüngende Außenflächen und sich konisch verjüngende Spinnkanäle aufweisen. Diese Einsätze weisen auf der Schmelzeaustrittsseite jeweils einen messerscharfen Rand auf.

Die Herstellung solcher Einsätze ist bei Spinnkanaldurchmessern von (austnttsseitig) 1.5 mm oder mehr möglicherweise noch technisch realisierbar. Beim Schmelzspinnen aber sind austrittsseitige Spinnöffnungsdurchmesser von weniger als 250 um, meist von weniger als 160 μπτ, üblich. Einsätze der bekannten Art mit derart geringen Innendurchmessern und gleichzeitig messerscharfem Rand an der Schmelzeaustrittsseite herzustellen, dürfte - zumindest mit vertretbaren Kosten — technisch nicht möglich sein. Deshalb sind Düsen dieser Art für die Praxis des Schmelzspinnens ungeeignet. Dies bestätigt die US-PS 22 11 946, Seite 1 links, Zeile 45, bis rechts. Zeile 7.

Die in der letztgenannten US-PS 22 11 946 offenbarte Schmelzspinndüse läßt sich zwar einfacher herstellen als die aus der erstgenannten US-PS 16 72 644 bekannte. Wie aus Fig. 3 der US-PS 22 11 946 hervorgehl, bilden die Spinnöffnung und die konisch verlaufende Außenwand der »Düsenkegel« hier aber keinen messerscharfen Rand; vielmehr sind die Düsenkegel schmelzeaus trittsseitig mit senkrecht zur Austrittsrichtung verlaufenden Flächen versehen, deren Außendurchmesser mindestens dem 1.5fachen Innendurchmesser entsprechen Ί0ΙΙ. Hinzu kommt, daß der Übergang der Ringfläche zum Kegelmantel herstellungsbedingt nicht scharfkantig, sondern über einen relativ großen Krümmungsradius erfolgt. Die Schmelze kann also über die Ringfläche und den Krümmungsradius die Kegelmantelfläche erreichen und an ihr hochkriechen. Das Problem der Tropfenbildung unterhalb der Spinnöffnungen wird mit der Düse gemäß US-PS 22 11 946 also nicht verhindert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spinndüse der eingangs beschriebenen Art auf einfachere Weise herzustellen, insbesondere auch bei sehr starken Düsenplatten und bei den für Schmelzspinndüsen üblichen geringen Abmessungen der Spinnöffnungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Spinnöffnung auf der Schmelzeaustnttsseite der Düsenplatte derart von einer Nut umgeben ist, daß der von der inneren Oberfläche der Spinnöffnung und von dem der Spinnöffnung zugewandten Oberflächenabschnitt der Nut gebildete Rand, in Spinnrichtung gesehen, vor oder in der Ebene der Schmelzeaustrittsseite der Düsenplatte liegt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Spinndüse liegt im wesentlichen in der Möglichkeit der einfachen Herstellung, indem auf der Schmelzeaustnttsseite der Düsenplatte durch mechanische Bearbeitung od. dgl. die Spinnöffnungen umgebende Nuten eingearbeitet werden. Außerdem läßt sich die Düse, weil der messerscharfe Rand nicht hinter, sondern vor oder in der Ebene der Schmelzeaustrittsseite der Düsenplatte liegt, insbesondere beim Ein- oder Ausbau der Düse oder bei ihrer Reinigung ohne die Gefahr handhaben, diese messerscharfen Ränder mechanisch zu beschädigen.

Mit den erfindungsgemäßen Spinndüsen sind bereits störungsfreie Laufzeiten \ on mehr als 12 Tagen erreicht worden.

Die erfindungsgemäßt Spinndüse wird anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Dabei stellen die F i g. 1 und 2 Ausschnitte .ius verschiedenen Düsenplatten dar. Sie unterscheid η sich im wesentlichen durch

die Form der Nut und durch die Lage des messerscharfen Randes in bezug auf die Schmelzeaustrittsseite der Spinndüse.

Die Spinnöffnung 2, weiche in der Düsenplatte 1 liegt, wird von der Nut 3 derart umgeben, daß der der Spinnöffnung 2 zugewandte Oberfächenabschnitt 6 der Nut 3 mit der inneren Oberfläche 5 der Spinnöffnung 2 einen spitzen Winkel α bildei, dessen messerscharfer Rand 7, in Spinnrichtung gesehen, vor (F i g. 2) oder in (F i g. 1) der Ebene der Schmelzaustrittsseite 4 liegt

Die Größe des spitzen Winkels « ist abhängig von dem Material der Düsenplatte 1 und von den Eigenschaften der zu verspinnenden Schmelze. Ein geeigneter Winkel läßt sich durch Versuche leicht ermitteln. Ein Zurückkriechen der Schmelze an dem Oberflächenabschnitt 6 wird aber auf jeden Fall dann verhindert, wenn der spitze Winkel kleiner ist als 45°.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Spinndüse, insbesondere zum Schmelzspinnen, mit einer Düsenplatte, weiche wenigstens eine Spinnöffnung aufweist, deren innere Oberfläche mit dem sie umgebenden Oberflächenabschnitt der Düsenplatte umer einem spitzen Winkel von vorzugsweise weniger als 45° steht und mit diesem einen messerscharfen Rand bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spinnöffnung (2) auf der Schmelzeaustrittsseite (4) der Düsenplatte (1) derart von einer Nut (3) umgeben ist, daß der von der inneren Oberfläche (5) der Spinnöffnung (2) und von dem der Spinnöffnung (2) zugewandten Oberflächenabschnitt (6) der Nut (3) gebildete Rand (7), in Spinnrichtung gesehen, vor oder in der Ebene der Schmelzeaustrittsseite (4) der Düsenplatte (1) liegt.