DE1785135A1 - Device for inhomogeneous mixing of spinning solutions and other sticky liquids or masses - Google Patents
Device for inhomogeneous mixing of spinning solutions and other sticky liquids or massesInfo
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Description
PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN S. HILBLESTItASSE 2OPATENT LAWYERS β MUNICH S. HILBLESTITASSE 2O
P 1785135.3-26 Anwaltsakten Ur. 17 592P 1785135.3-26 Attorney files Ur. 17 592
Instytut wXokien Sztucznych i SyntetycznychInstytut wXokien Sztucznych i Syntetycznych
lodz / Polenlodz / Poland
Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von Spinnlösungen und anderen klebrigen Flüssigkeiten oder Massen.Device for inhomogeneous mixing of spinning solutions and other sticky liquids or masses.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von klebrigen Flüssigkeiten oder Massen, insbesondere von Spinnlösungen bei der Herstellung von gekräuselten Zwei- oder Vielkomponenten - Päden.The invention relates to a device for the inhomogeneous mixing of sticky liquids or masses, in particular of spinning solutions in the production of crimped two- or multi-component threads.
In der Chemiefaser-Industrie erfolgt neuerdings die Her-Neue Unterla^<gr^ A^yy Sau3de.Anderu„gsg.s.v.4.9.i9e7) -2-In the chemical fiber industry, the Her-Neue Unterla ^ <g r ^ A ^ yy Sau3d e .And e ru " g s g . s .v.4. 9 .i 9e7 ) -2-
stellung von synthetischen Zwei- oder Vielkomponenten-Fäden durch gleichzeitiges Verspinnen von verschiedenen faserbildenden Polymeren unter Anwendung einer gemeinsamen Spinndüse.production of synthetic two- or multi-component threads by spinning different fiber-forming polymers simultaneously using a common one Spinneret.
So wendet man zum Beispiel zur Herstellung von gekräuselten binären Polyacrylnitrilfasern mit erhöhter Flaumigkeit Vorrichtungen an, welche die Spinnlösungen inhomogen mischen, so daß man Fasern von verschiedener thermischen Schrumpfung der Bestandteile entlang der Faserachse erhält.For example, one turns to the production of crimped binary polyacrylonitrile fibers with increased fluffiness Devices that mix the spinning solutions inhomogeneously, so that fibers of different thermal shrinkage which receives components along the fiber axis.
Das eigentliche Vermischen der Spinnlösungen bei der Her- , stellung von Zwei- oder Vielkomponenten-Fäden ist mit grossen Schwierigkeiten verbunden, wenn die entsprechende Anordnung dieser Lösung entlang der Fadenachse gewährleistet werden soll. The actual mixing of the spinning solutions in the production of two- or multi-component threads is associated with great difficulties if the appropriate arrangement of this solution along the thread axis is to be ensured.
In manchen Fällen, zum Beispiel bei Anwendung von Flüssigkeiten mit geringer Viskosität ist es unbedingt nötig, das Entstehen von Flüesigkeitsströmen derselben Lösung mit groüen Querschnitten zu verhindern. In some cases, for example when using liquids with low viscosity , it is absolutely necessary to prevent the occurrence of liquid flows of the same solution with large cross-sections.
Die bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von Zwei- oder Viel-Komponenten-Fäden haben einen komplizierten Aufbau und können nur für Düsen mit einer begrenzten Anzahl von The known devices for producing two- or multi-component threads have a complicated structure and can only be used for nozzles with a limited number of
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Spinndüsenlöchern angewandt werden. Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung der genannten Nachteile.Spinneret holes are applied. The invention aims to eliminate the above Disadvantage.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Mischen der Spinnlösungen zu schaffen, die eine entsprechende Verteilung dieser Ströme im gesamten Querschnitt der vermischten Spinnlösungen garantiert und die Verwendung von Spinndüsen mit über 40 UOO Löchern ermöglicht.The invention solves the problem of creating a device for mixing the spinning solutions that has a corresponding Distribution of these currents in the entire cross-section of the mixed spinning solutions guarantees and the use of spinnerets with over 40 UOO holes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die einen in drei Kammern geteilten Behälter besitzt, wobei zwei von den Kammern in ihrem Unterteil durch einen Verteiler von der dritten Kammer abgegrenzt sind. Den Verteiler bildet vorteilhaft eine perforierte Platte mit Schlitzen und/oder Löchern, durch welche jede der Lösungen fließt, wo*bei die Schlitze und/oder Löcher linear und in solchen Abständen vorgesehen sind, daß das Entstehen von Flüssigkeitsströmen großen Querschnitts infolge der Vereinigung von Strömen derselben Lösung unmöglich wird. Zusätzlich ist die Vorrichtung vorteilhaft mit Ringsätzen und Plattenverteiler ausgestattet, welche die gleichartigen Durchflußbedingungen der Spinnlösungen im ganzen Querschnitt der Vorrichtung gewährleisten.This object is achieved according to the invention by a device which has a container divided into three chambers, two of the chambers being delimited from the third chamber in their lower part by a distributor. The distributor advantageously forms a perforated plate with slots and / or holes through which each of the Solutions flows where the slots and / or holes are linear and are provided at such intervals that the formation of liquid flows of large cross-section as a result the union of streams of the same solution becomes impossible. In addition, the device is advantageous with Ring sets and plate distributors equipped, which the similar flow conditions of the spinning solutions in the Ensure the entire cross-section of the device.
Bei Anwendung dieser erfindungs^emäßen Vorrichtung zurWhen using this device according to the invention for
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Herstellung von Polyacrylnitrilfasern, erhält man Fasern, welche sich durch dauerhafte Kräusellinien und hohen K.räuselungsgrad auszeichnen, wodurch die Flaumigkeit der fertigen Waren erhöht wird,In the manufacture of polyacrylonitrile fibers, fibers are obtained which are characterized by permanent crimp lines and a high degree of crimp distinguish, which increases the fluffiness of the finished goods,
Durch das Ausstatten der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Hingsatz erhalten die einzelnen Flüssigkeitsströme der Spinnlösungen die gewünschte Grölde und Gestalt des Querschnitts. Außerdem gewährleistet der Ringsatz .das gleichmäßige Verteilen dieser Ströme über den ganzen Querschnitt der vermischten Spinnlösungen, dank welchen man Zweioder Vielkomponenten-Fäden mit gleichartiger, dreidimensionaler Kräuselung und sich wiederholender Charakteristik erhält.By equipping the device according to the invention with an attachment, the individual liquid streams of the spinning solutions are given the desired size and shape of the cross section. In addition, the ring set ensures that these currents are evenly distributed over the entire cross-section the mixed spinning solutions, thanks to which two- or multi-component threads with similar, three-dimensional Preserves curling and repetitive characteristics.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zum Färben der Fasern in Masse und für Kunststoffe angewandt werden, wodurch u.a. verschiedene farbliche Effekte erlangt werden.The device according to the invention can also be used for dyeing fibers in bulk and for plastics, whereby various color effects can be achieved.
Die ürfindung soll nachstehend in Form von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.The ürfindung is intended below in the form of exemplary embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 den Längsschnitt eines Mischers, welcher sich besonders zum Mischen von klebrigen Flüssigkeiten geringer Viskosität eignet;Fig. 1 shows the longitudinal section of a mixer, which is particularly suitable for mixing sticky liquids low viscosity suitable;
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Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B und C-D der Pig. 1}Pig. 2 shows a section along line A-B and C-D of Pig. 1}
Pig. 3 eine andere Art des Mischers im iiängsschnitt $ Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-A der Pig. 3$Pig. 3 Another type of mixer in longitudinal section $ Pig. 4 shows a section along line A-A of Pig. $ 3
Pig. 5 bis ll Schnitte der Schlitze und Löcher des Verteilers. Pig. 5 to ll sections of the slots and holes of the manifold.
Pig.12 die Anordnung der Plüssigkeitsströme nach dem Verlassen des Verteilers}Pig.12 the arrangement of the fluid flows according to the Leaving the mailing list}
Pig.13, 17, 21, 25 Längsschnitte von Mischern für zwei SpinnlösungenιPig. 13, 17, 21, 25 longitudinal sections of mixers for two Spinning solutionsι
Pig.14. 18, 22, 26, 34 - 39 die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oder Löcher in den Ringen des Verteilers jPig. 14. 18, 22, 26, 34 - 39 the mutual position of the Slots and / or holes in the rings of the manifold j
Pig.15, 19, 23 und 27 den Durchfluß von zwei Lösungen durch die Schlitze des Verteilers und ihr Durcheinanderfließen; Pig.15, 19, 23 and 27 allow two solutions to flow through the slots of the manifold and their flow through;
Pig.16, 20, 24, 28, 40 und 41 die gegenseitige Lage der einzelnen Plüssigkeitsströme von zwei LösungenPig. 16, 20, 24, 28, 40 and 41 the mutual location of the individual fluid flows from two solutions
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während des Ausströmens aus den Schlitzen und/oder Löchern des Verteilers;while flowing out of the slots and / or holes of the manifold;
Fig.29 einen Mischer für drei Spinnlösungen im Längsschnitt; Fig.30 einen Querschnitt zu Fig. 29;29 shows a mixer for three spinning solutions in longitudinal section; FIG. 30 shows a cross section to FIG. 29;
Fig.31 die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oderFig. 31 the mutual position of the slots and / or
Löcher in zwei benachbarten Ringen des Verteilers;Holes in two adjacent rings of the manifold;
Fig.32 den Durchfluß von drei Lösungen durch die Schlitze des Verteilers und ihr Ineinanderfließen;Fig. 32 shows the flow of three solutions through the slots of the distributor and their flow into one another;
Fig.33 die gegenseitige Lage der einzelnen Flüssigkeitsströme von drei Lösungen während ihres AuBStrömens aus den Schlitzen undioder Löchern dee Verteilers;Fig. 33 the mutual position of the individual liquid flows three solutions as they flow out of the slots and / or holes of the manifold;
Fig.42 und 43 die Anwendung eines Plattenverteilers, welcher zu der Ausrüstung des in Fig. 1 dargestellten Mischers gehört, zur Vorverteilung von Spinnlösungen in die einzelnen Ringkammern, des in den Fig. 13, 17, 21, 25 und 29 dargestellten Mischers.Fig. 42 and 43 the use of a plate distributor, which belongs to the equipment of the mixer shown in Fig. 1, for the pre-distribution of spinning solutions in the individual annular chambers of the mixer shown in FIGS. 13, 17, 21, 25 and 29.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Stutzen, versehen mit einem seitlich und einem nach unten gerichteten Behälter 1, welcher oben durch einen Deckel 2 verschlossen ist, an den eich ein Flansch 8 anschließt.The device shown in Fig. 1 consists of a nozzle, provided with a side and a downward directed container 1, which is closed at the top by a lid 2, to which a flange 8 connects.
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Das in dem Deckel 2 befestigte Rohr 6 mit dem sich daran anschließenden Verteiler 3 und der Formplatte 5 teilt den Behälter 1 so in drei Kammern a, b, c, daß die Kammer a innerhalb der Kammer b und die Kammer c unterhalb der Kammer b liegt. Auf der Formplatte 5 sind Leitringe 4 mit Flügeln angebracht. Im Unterteil des Behälters 1 sind zusätzlich eine perforierte Platte oder Platten 7 eingebaut, welche nach Bedarf eine größere Aufteilung der Flüssigkeitsströme herbeiführen.The fixed in the cover 2 pipe 6 with the adjoining manifold 3 and the mold plate 5 shares the Container 1 so in three chambers a, b, c that the chamber a within the chamber b and the chamber c below the chamber b lies. On the mold plate 5 guide rings 4 are attached with wings. In the lower part of the container 1 are In addition, a perforated plate or plates 7 installed, which as required a larger division of the Bring about liquid flows.
Der Verteiler 3 hat Schlitze und/oder Löcher beliebiger Gestalt (Fig. 5 - 11)» welche eine Verbindung der Kammern a und b zur Kammer c schaffen. Die gesamte Oberfläche der Schlitze und/oder uöcher daxf 85$ der aktiven Gesamtoberfläche des Verteilers von der Ausströmungsseite her nicht überschreiten.The distributor 3 has slots and / or holes of any shape (FIGS. 5-11) which connect the chambers Move a and b to chamber c. The total surface of the slots and / or more than 85 $ of the total active surface of the distributor from the outflow side.
In dem Ausführungsbeispiel des Verteilers nach Fig. 1 hat die aktive Oberfläche die Groß«-?- (D - d ). Die lineare Ausbildung der Schlitze und/oder Löcher im Verteiler 3 (Fig. 10 - 12) sowie der Abstand zwischen denselben verhindert, das Entstehen von Flüssigkeitsströmen großer Querschnitte aus derselben Lösung. Der Lochabstand 5 beträgt vorzugsweise das 2,5-fache des Lochdurchmessers d.In the exemplary embodiment of the distributor according to FIG. 1, the active surface has the capital «-? - (D - d). The linear Prevents the formation of the slots and / or holes in the distributor 3 (Fig. 10-12) and the distance between them, the creation of liquid flows of large cross-sections from the same solution. The hole spacing is 5 preferably 2.5 times the hole diameter d.
Die Leitringe 4 sind mit Flügeln ausgestattet, welche jeThe guide rings 4 are equipped with wings, which each
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n^ch Bedarf verschiedene Stellungen einnehmen können (Fig. 2) und das Wirbeln und Zerteilen der Flüssigkeitsströme herbeiführen.If necessary, you can assume different positions (Fig. 2) and induce the swirling and splitting of the liquid streams.
Eine andere Art des Mischers (Fig.3) besteht aus dem Zentralkörper 9 mit einem seitlichen Stutzen, Oberteil IO und Unterteil 11 mit eingebauter perforierter Platte 12 mit Schlitzen und/oder Löchern unterschiedlicher Neigung zwischen 0 und 80 zur Hauptachse des Mischers zum Zerteilen und gegenseitige Verschiebung der Flüssigkeitsströme sowie aus dem Platten-Röhren-Verteiler 13, welcher in dem Körper 9» 10,11 die Kammern a,b, und c schafft. Der Platten-Röhren-Verteiler 13 besteht aus den Stirnplatten 14, 15 und ihre Schlitze und/oder Löcher verbindenden Röhrchen 13. In der Platte 14- sind neben den mit Röhrchen verbundenen Löchern weitere Löcher vorgesehen. Die Lösung aus der Kammer a fließt durch die Röhrchen 13 in die Kammer o, und die Lösung aus der Kammer b fließt unmittelbar durch die Schlitze und/oder Löcher der Platte H in die Kammer c.Another type of mixer (Fig. 3) consists of the central body 9 with a lateral nozzle, upper part IO and lower part 11 with built-in perforated plate 12 with slots and / or holes of different inclination between 0 and 80 to the main axis of the mixer for dividing and mutual displacement of the liquid flows as well as from the plate-tube manifold 13, which creates chambers a, b, and c in body 9 »10,11. The plate-tube distributor 13 consists of the end plates 14, 15 and their slots and / or holes connecting them Tubes 13. In the plate 14- are next to the with tubes connected holes further holes provided. The solution from the chamber a flows through the tube 13 into the Chamber o, and the solution from chamber b flows directly through the slots and / or holes in the plate H in the chamber c.
Die Gesamtoberfläche der Schlitze und/oder Löcher in der Platte 14 darf 85# ihrer gesamten Oberfläche nicht überschreiben. The total surface area of the slots and / or holes in plate 14 must not overwrite 85 # of their total surface area.
Eine besonders bevorzugte Auebildung der Vorrichtung bestehtThere is a particularly preferred embodiment of the device
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darin, daß man sie mit einem Satz konzentrischer Ringe ausstattet, wodurch man Flüssigkeitsströme gleicher Größe und Querschnittsform und damit eine gleichmäßige Zerlegung des gesamten Querschnitts der vermischten Lösungen erzielen kann.in the fact that they are equipped with a set of concentric rings, thereby creating streams of liquids of the same size and cross-sectional shape and thus achieve a uniform breakdown of the entire cross-section of the mixed solutions can.
Wie in Fig. 13, 17, 21, 25 dargestellt, besteht der Mischer für zwei Spinnlösungen aus einem Gehäuse 16, das durch den Deckel 17 verschlossen ist und in dem sich Sammelrohren 18 befinden, durch die die Spinnlösungen getrennt voneinander zugeführt werden.As shown in Fig. 13, 17, 21, 25, the mixer for two spinning solutions consists of a housing 16 which is through the cover 17 is closed and in which there are collecting pipes 18, through which the spinning solutions are separated are fed from each other.
An dem Deckel 17 ist mittels des Anschlußstücks 21 ein Satz Ringe 20 befestigt. Dieser Satz Ringe 20 bildet zusammen mit dem Anschlußstück 21 den Verteiler.A set of rings 20 is fastened to the cover 17 by means of the connection piece 21. This set of rings 20 forms together with the connector 21 the distributor.
Die Ringe 20 weisen Reihen von Schlitzen und/oder Löchern beliebiger Gestalt auf, wobei sich die Schlitze und/oder Löcher einer Reihe nicht oder nur teilweise mit den Schlitzen und/oder Löchern der zweiten Reihe decken.The rings 20 have rows of slots and / or holes of any shape, the slots and / or Do not or only partially cover the holes in one row with the slots and / or holes in the second row.
Auf diese Weise strömen die Spinnlösungen aus den Ringkammern 19 durch Schlitze und/oder Löcher, wie in Fig.15, 19» 23 und 27 gezeigt, und bilden im Unterteil des Mischers eine inhomogene Mischung, welche man nach Bedarf einer Wirbelung mittels schräggeatellter Flügel 22, die im Unterteil des Mischers befestigt sind, urferwerfen kann. DieIn this way, the spinning solutions flow out of the annular chambers 19 through slots and / or holes, as shown in FIG. 19 »23 and 27, and form an inhomogeneous mixture in the lower part of the mixer, which can be mixed as required Vortex by means of obliquely seated wings 22, which are fastened in the lower part of the mixer, can urferwerfen. the
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Verteilung der einzelnen Flüssigkeitsströme in der Losungsmischung in Abhängigkeit von den angewandten Verteilern ist in den Fig. 16, 20, 24, 28 dargestellt.Distribution of the individual liquid streams in the solution mixture as a function of the distributors used is shown in FIGS. 16, 20, 24, 28.
Der in Fig. 29 dargestellte Mischer für drei Spinnlösungen unterscheidet sich von dem Mischer für zwei Spinnlösungen nur durch die Anzahl der Sammelrohren 18 und die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oder Löcher entsprechend der Darstellung in Fig.31.The mixer for three spinning solutions shown in Fig. 29 is different from the mixer for two spinning solutions only by the number of manifolds 18 and the mutual position of the slots and / or holes accordingly the illustration in Fig. 31.
Um gleichartige DurchfluQbedingungen der Spinnlösungen im gesamten Querschnitt des Mischers zu erreichen, ist es günstig, einen Vorverteiler vorzusehen.In order to achieve similar flow conditions of the spinning solutions in the entire cross section of the mixer, it is necessary cheap to provide a pre-distributor.
Es wurde festgestellt, daß die Funktion des Vorverteilers mit gutem Erfolg ein Plattenverteiler 3 erfüllt, weloher im Mischer vor dem Satz Ringe 20 angebracht ist (Fig.42 und 43), wobei die Schlitze und/oder Löcher des Plattenverteilers mit den Hingenkammern 19 des Mischer» entsprechend verbunden sind. It has been found that the function of the pre-distributor is fulfilled with good success by a plate distributor 3, whichever is attached in the mixer in front of the set of rings 20 (Fig. 42 and 43), the slots and / or holes of the plate distributor with the hanging chambers 19 of the mixer »are connected accordingly.
Die Spinnlösungen führt man getrennt in die Kammern 23, von wo sie durch die entsprechenden Sohlitze und/oder Löcher des Verteilers 3 über die Löcher Xp. der Platte zu den bestimmten Ringkammern 19 gelangen. The spinning solutions are fed separately into the chambers 23, from where they are passed through the corresponding sole seats and / or holes of the distributor 3 via the holes Xp. the plate to get to the specific annular chambers 19.
Patentansprüche:Patent claims:
- 13 -- 13 -
1Ü9882/U931Ü9882 / U93
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