DE19716394C1 - Verfahren und Vorrichtung zur passiven verzögerten Abkühlung von Spinnfilamenten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur passiven verzö­ gerten Abkühlung von schmelzgesponnenen Filamenten aus thermoplastischen Polymeren.

Polymere Fäden und Filamente werden unter den verschiedensten Schmelzspinnbedin­ gungen hergestellt. Ausgehend von einem Schmelzestrom, der von einem Extruder oder direkt aus einer Polykondensationsanlage geliefert wird, wird das Polymer verteilt und durch Spinnpumpen zu den einzelnen Spinndüsen gefördert. Nach Austritt der Schmelze aus den feinen Kapillar-Bohrungen der Düsen in Form von feinen Filamenten, werden diese mit Hilfe eines Kühlmediums abgekühlt, gebündelt, mit Spinnpräparation beaufschlagt und aufgewic­ kelt.

Die Abkühlung der Filamente ist ein wesentlicher Verfahrensschritt. Durch ihn werden insbe­ sondere die Gleichmässigkeit, aber auch die textilen Eigenschaften wie Anfärbbarkeit, Fe­ stigkeit und Dehnung der Filamente geprägt. Je nach den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Filamentgarnes und den Anforderungen an das Verfahren gibt es völlig un­ terschiedliche Abkühlvorrichtungen.

In früheren Spinnanlagen wurden aktive Kühlsysteme vorwiegend unter Berücksichtigung einer Querstromanblaszone eingesetzt.

So betreffen die DE-AS 1 410 427 und die DE 26 44 996 A1 Vorrichtungen, mit denen verti­ kal extrudierte schmelzflüssige Spinnfäden aus synthetischen Polymeren mittels Einrichtun­ gen durch horizontales Anblasen abgekühlt und zum Erstarren gebracht werden. Diese "Querstromanblasungen", im allgemeinen "Blasschächte" genannt, blasen das Kühlmedium Luft einseitig aktiv auf das bevorzugt aus einer runden Anordnung von Düsenlöchern ge­ sponnene Bündel von Fäden oder Filamenten. Die solchen Konstruktionen anhaftenden Un­ gleichmässigkeiten in der Abkühlung des Spinngutes mögen den früheren Erfordernissen an die relativ groben Synthesefäden und -Fasern, die mit Abzugsgeschwindigkeiten bis etwa 1000 m/min hergestellt wurden, genügt haben. Für die neuerdings nach dem sogenannten Schnellspinnverfahren mit Abzugsgeschwindigkeiten über 3000 m/min und besonders über 5000 m/min hergestellten Filamente mit Einzeltitern um 2 dtx und bevorzugt unter 1 dtex, von denen besonders hohe Gleichmässigkeiten gefordert werden, sind sie in jeder Hinsicht ungeeignet.

Andererseits sind aber auch Verfahren bekannt, bei denen die Filamente verzögert abge­ kühlt werden. Solche Verfahren beinhalten die Verwendung von aufwendigen, elektrisch aktiv beheizten Vorrichtungen, durch die die Filamente geführt werden.

Die Entwicklungen der letzten Jahre auf dem Gebiet der Spinnerei führten einerseits zu im­ mer höheren Produktionsgeschwindigkeiten und andererseits zur Herstellung von immer feineren Filamenten mit Titern unter 1 dtex. Derartige Verfahren setzen besondere Abküh­ lungsvorrichtungen voraus. Turbulenzen des Kühlmediums und eine zu rasche Abkühlung der Filamente sind zu vermeiden, da sonst die Filamentbruchrate deutlich ansteigt. Im DE 93 06 510 U1 z. B. werden perforierte oder poröse Kühlrohre beansprucht, die in ei­ nem Luftkasten mit einstellbarer Luftzufuhr (ohne Gebläse) stecken und am unteren Ende mit einem blendenartigen Abschlussblech und bevorzugt in ihrem Innern mit trichterförmigen Leitblechen versehen sind. Alle diese aufwendigen Einbauteile sollen die Strömungs- und Kühlungsverhältnisse der von den Fäden angesaugten Luft verbessern und die Auswirkun­ gen von Luftwirbeln und Druckschwankungen vermindern.

Weitere Einrichtungen, die zur Lösung der aufgezeigten Probleme beitragen sollen, sind beispielsweise aus CH 467 348 oder EP 0 530 652 B1 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen werden die Filamente durch ein offenes poröses Rohr geführt. Die Form des Rohres ent­ spricht der Form der Düsenlochanordnung. Die Kühlung der Filamente mit Umgebungsluft erfolgt allein aufgrund der selbstansaugenden Wirkung der Filamente im Rohr. Beide Doku­ mente beanspruchen Vorrichtungen aus einem Sieb mit einer Maschendichte von 60 Mesh/cm² und einer freien Fläche von ca. 40%. In der DE-OS 19 14 556 wird eine ähnliche Vor­ richtung mit konischer Geometrie beschrieben, die sich nach unten hin im Durchmesser verjüngt. Auch andere Geometrien sind denkbar, die die Funktion und Wirkungsweise nicht beeinflussen.

Ganz entscheidend für die Funktion der genannten selbstansaugenden Kühlvorrichtungen ist aber, dass eine aktive Zufuhr eines Kühlmediums unterbleibt. Die Vorrichtungen arbeiten mit der umgebenden Luft bei Raumtemperatur.

Solche Systeme haben sich zwar zur Erreichung der höheren Produktionsgeschwindigkeit bewährt, sie weisen aber erhebliche Nachteile auf, die im folgenden näher beschrieben wer­ den:

• - Ein deutlicher Nachteil solcher Vorrichtungen ist, dass aufgrund des in industriellen Anla­ gen üblichen geringen Abstandes zwischen den einzelnen Filamentbündeln oder Spinn­ stellen in Industrieanlagen eine gleichmässige Temperatur der Kühlvorrichtung über die Länge der Produktionsanlage nicht gewährleistet werden kann. Die Kühlrohre der äu­ ssersten Spinnstellen weisen eine niedrigere Temperatur auf, als Rohre der Maschinen­ mitte. Die so veränderte Abkühlrate führt später in den Filamenten zu veränderten Pro­ dukteigenschaften von Spulen, die am Rand der Anlage, zu Spulen die in der Mitte her­ gestellt wurden.
• - Auch die ungleichmässige radiale Temperaturverteilung über den Umfang eines Kühlroh­ res wirkt sich besonders nachteilig auf die Gleichmässigkeit innerhalb eines Filamentbün­ dels aus. An der Verbindung zum Rohr der benachbarten Spinnstelle ergeben sich Tem­ peraturspitzen, die zur ungleichmässigen Abkühlung innerhalb des Filamentbündels füh­ ren.
• - Insbesondere ist die Wartung und Bedienung der Kühlrohre der Vorrichtungen aus dem Stand der Technik in der praktischen Anwendung wenig vorteilhaft. Die Filamentbündel müssen exakt zentrisch die Rohre durchlaufen, da sonst die Aerodynamik gestört und dadurch die Qualität des entstehenden Filament-Garns verschlechtert wird.
• - Ein wesentlicher Nachteil ist, dass die Filamentbündel zu Beginn jedes Anspinnens erst durch die Rohre geführt werden müssen. Zusätzlich ist die Kontrolle, ob die Rohre z. B. durch Monomere oder durch gebrochene Filamente, sogenannte Flusenreste, verunrei­ nigt sind, schwierig. Eine Reinigung der Rohre im eingebauten Zustand ist nahezu aus­ geschlossen.

Die im genannten Stand der Technik beschriebenen Verfahren haben für ihre Durchführbar­ keit bei hohen Spinngeschwindigkeiten sehr hohe Spinntemperaturen zur Voraussetzung. In den angegebenen Beispielen übersteigen die Spinntemperaturen die üblichen Werte um bis zu 20 K. So hohe Temperaturen beeinträchtigen im erheblichen Masse die Zuverlässigkeit der Verfahren und die Häufigkeit von Unterbrüchen aufgrund von Spinnstörungen. Die Ursa­ chen für Spinnstörungen können von unterschiedlicher Natur sei:

• a.) Verunreinigungen an der Düsenplatte infolge von Ablagerungen aus Monomeren oder verbrannter Schmelze an den Rändern der Düsenbohrungen,
• b.) thermisch bedingte Inhomogenitäten in der Polymerschmelze,
• c.) aerodynamische Turbulenzen in der Abkühlung.

Für die vorliegende Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, für das Spinnen von Fila­ menten aus thermoplastischen Polymeren den Verfahrensschritt des Abkühlens so zu ge­ stalten, dass Filamentgarne mit verbesserten textilmechanischen Eigenschaften und gleich­ mässigerer Anfärbbarkeit bei reduzierter Anzahl der Spinnstörungen resultieren, die Produk­ tionskapazität erhöht und die Bedienung und Reinhaltung der Vorrichtungen vereinfacht werden können.

Diese Aufgabe wird erfüllt durch die Vorrichtung zur passiven, verzögerten Abkühlung von schmelzgesponnenen Filamenten aus thermoplastischen Polymeren mit Umgebungsluft nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren nach Anspruch 17.

Sie wird insbesondere erfüllt durch eine Vorrichtung und ein Verfahren, die es ermöglichen, die Temperaturverteilung in jeder Kühleinrichtung über deren Querschnitt und über alle Ein­ richtungen einer Produktionsanlage zu vergleichmässigen.

Dabei ist es für die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung wesentlich, dass die Kühl­ einrichtung, durch die das Filamentbündel geführt wird, eine genügend hohe, aber nicht übermässige Temperatur aufweist, die über die Länge der Vorrichtung bis unter den Erstar­ rungspunkt des Polymeren abfällt und dabei über den Querschnitt der Vorrichtung weitge­ hend konstant ist.

Die Vergleichmässigung der Temperatur wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Kühleinrichtungen, welche die einzelnen Filamentbündel einer Spinnanlage konzentrisch umgeben und die in vorteilhafter Weise als längliche, rohrförmige gelochte Körper ausgebil­ det sind, im Abstand von mindestens 20 mm von der Düsenplatte, der sie zugeordnet sind, angebracht und mit einer Thermoisolation versehen sind.

Diese Thermoisolierung lässt nicht nur eine ausgezeichnet konstante Temperaturverteilung über den Umfang eines Kühlrohres erreichen, durch sie werden auch die benachbarten Kühleinrichtungen thermisch voneinander isoliert. Diese Isolierung wird insbesondere für die bei kompakten Bauweisen üblichen geringen Abstände zwischen benachbarten Spinnposi­ tionen erforderlich. Sie unterbindet die Ausbildung von asymmetrischen Temperaturvertei­ lungen über den Rohrumfang und lässt unterschiedliche Temperaturen zwischen den Kühl­ einrichtungen in der Maschinenmitte und denen der Aussenpositionen in industriellen Anla­ gen vermeiden.

Die Thermoisolation besteht vorzugsweise aus einem Material mit ausgesprochener niedri­ ger Wärmeleitfähigkeit. In einer besonderen Ausführung kann die Isolation auch zusätzliche Heizelemente beinhalten.

Die Kühleinrichtung darf nicht in direktem Kontakt zur Düsenplatte angebracht sein, da sonst die Gefahr besteht, dass die Düse an Wärme verliert. Sie wird vorteilhaft über eine Abdec­ kung zwischen Düsenplatte und Kühleinrichtung indirekt beheizt, d. h. diese Abdeckung hat die Funktion eines Wärmeleitbleches. Diese Abdeckung verhindert somit, dass den Düsen Wärme entzogen wird. Sie schafft ausserdem die Möglichkeit, die Kühleinrichtungen ausrei­ chend zu beheizen. Die Abdeckung ist vorteilhaft so konstruiert, dass durch einfaches Auf­ klappen das Reinigen der Düsen erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführung besteht die erfindungsgemässe Kühleinrichtung aus Grün­ den der Reinhaltung und Bedienbarkeit der Länge nach zum Öffnen aus zwei Teilrohren. Dieses Öffnen erlaubt sowohl eine genaue Reinheitskontrolle im Inneren der Einrichtung und deren Reinigung im eingebauten Zustand ohne Aufwand, wie auch das problemlose Ein- und Durchführen der Filamentbündel nach einem Spinnunterbruch.

Die geteilte Ausführung der Kühleinrichtung ermöglicht ausserdem, den Innendurchmesser der Kühleinrichtung unterschiedlich zu gestalten und erlaubt so die Anpassung an verschie­ dene Schmelzedurchsätze oder Düsengeometrien.

Die gelochten Körper der Kühleinrichtung haben einen zylindrischen, konischen, elliptischen oder vieleckigen Querschnitt, wobei der zylindrische bevorzugt ist.

Vorteilhaft weisen die Kühleinrichtungen eine der Düsenplatte entsprechende Querschnitts­ form auf und sind in besonderen Ausführungsvarianten mit ihrem Innendurchmesser auf den Titer des Filamentbündels abgestimmt.

In besonders vorteilhaften Varianten entspricht der Innendurchmesser der Kühleinrichtung mindestens dem Durchmesser des Filamentbündels, das aus der zugeordneten Spinndü­ senplatte austritt.

Variable Innendurchmesser der Kühleinrichtungen sind in besonderen Ausführungsformen beispielsweise durch federbelastete Spannvorrichtungen einstellbar.

Damit die Kühleinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung eine für die passive verzö­ gerte Abkühlung genügend hohe Temperatur und eine gleichmässige Temperaturverteilung erreicht, ist sie für eine gute Wärmeleitung nicht wie nach dem Stand der Technik als Sieb, sondern als länglicher rohrförmiger Körper in entsprechender Wandstärke gestaltet, der ge­ locht ist.

Dabei ist die Wandstärke der Rohre für die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung sehr wesentlich. Sie bestimmt vornehmlich die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit vom obe­ ren Teil der erfindungsmässigen Vorrichtung in den unteren Teil abfliessen kann. Grundsätz­ lich stört jede Perforierung den Wärmefluss. Sie ist aber für die passive Kühlung durch selbsttätige Ansaugung des Kühlmediums Luft durch das Filamentbündel, die nicht behindert werden darf, unerlässlich.

Beträgt die Wandstärke unter 1 mm, tritt aufgrund der Wärmekonvektion mit der Umge­ bungsluft eine zu starke Abkühlung der Rohre und somit eine zu stark ausgeprägte Abküh­ lung der Filamente ein. Die bevorzugte Obergrenze der Wandstärke liegt aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen bei 10 mm. Als bevorzugte Konstruktionsmaterialien eignen sich besonders solche mit besonders ausgeprägter thermischer Leitfähigkeit. Aus wirtschaft­ lichen und fertigungstechnischen Gründen bestehen die Rohre der erfindungsgemässen Vorrichtung vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer.

Die Wandstärke der Kühleinrichtung wird ausserdem vorteilhaft auf ihre Länge abgestimmt. Es kann auch vorgesehen werden, die Wandstärke über die Rohrlänge zu variieren und da­ durch die Temperaturverteilung auszugleichen.

Dabei liegen die bevorzugten Längen bei mindestens 300 mm und maximal bei 1800 mm, bevorzugt aber im Bereich zwischen 350 mm und 1500 mm.

Vorteilhafte Ausführungsformen zur Variation der Rohrlänge sind:

• a. teleskopartiger Ausführung
• b. balgartiger Ausführung
• c. steckbare Ausführung

Bei allen Ausführungen ist eine ungestörte Wärmeleitung zwischen den einzelnen Rohrab­ schnitten unerlässlich.

Grosse Längen der Kühleinrichtung sind bevorzugt schwarz gefärbt und werden in speziel­ len Ausführungsvarianten von aussen aufgeheizt. Dazu kann das geforderte Temperaturpro­ fil längs oder über den Umfang mit Hilfe von Strahlern oder Heizelementen eingestellt wer­ den. Eine andere besonders einfache Variante besteht in der Verkleidung der Kühleinrich­ tung mit einem zweiten thermisch isolierenden Mantel, zum Beispiel mit einem Kasten oder Zylinder. Dadurch lässt sich der Wärmeaustausch der Kühleinrichtung mit der Umgebung minimieren. Dieser zweite Mantel darf keinesfalls die selbstansaugende Wirkung des Fila­ mentbündels in der Kühleinrichtung beeinträchtigen. Er ist ebenfalls perforiert. In einer vereinfachten Ausführungsform ist der isolierende Mantel einfach als Kunststoffbe­ schichtung der Kühleinrichtung ausgeführt. Eine solche Beschichtung kann bei ausreichen­ der Dicke die Isolierung zwischen Kühleinrichtung und Mantel ersetzen.

Um möglichst viel Wärme aus dem oberen spinndüsennahen Teil der erfindungsgemässen Kühleinrichtung nach unten zu leiten, sind die Lochdichte und insbesondere die Grösse, An­ zahl und Form der Löcher über die Länge der Kühleinrichtung vorteilhaft variabel gestaltet. Dabei ist in der Regel der seitliche Abstand der Löcher grösser als ihr Abstand in Filament­ laufrichtung.

Für den oberen Bereich, in dem die Filamente aufgrund der geringeren Geschwindigkeit nur wenig Luft ansaugen, genügt eine kleine Lochdichte oder "relative freie Fläche".

Die sogenannte "relative freie Fläche" wird auch als freier Querschnitt oder offene Fläche der Lochungen, bezogen auf die innere Mantelfläche, bezeichnet. Sie ist als die gesamte Ober­ fläche der Löcher der Kühleinrichtung vorteilhaft auf die Anzahl und den Titer der Filamente abgestimmt. Für vielkapillarige Filamentgarne ist eine grössere relative freie Fläche notwen­ dig als bei Produkten mit weniger Kapillaren. In allen Fällen genügen Rohre mit einer relati­ ven freien Fläche von 30% bis 70%, bevorzugt aber 35% bis 60%. Mit kleinerer Filamentan­ zahl reduziert sich die notwendige freie Fläche, und mit grösser werdendem Titer erhöht sich die notwendige freie Fläche, liegt aber immer in dem angegebenen Bereich von 30 bis 70%.

Bei einer gegebenen relativen freien Fläche sind wenige grosse Löcher günstiger als viele kleine, da sie weniger Randfläche für einen Wärmeaustausch mit der Umgebung bieten. Vorteilhaft sind auch Lochreihen, die geradlinig am Rohr hinunterlaufen und keinen diago­ nalen Versatz aufweisen.

Es ist generell wichtig, dass die selbstansaugende Wirkung der Filamente nicht unterbro­ chen wird, damit Turbulenzen vermieden werden. Andererseits ist es von Vorteil, wenn die Perforierung nicht so grob ausgeführt ist, dass die Filamente zu schnell abkühlen. In jedem Fall ist die Verfestigung der Filamente im entsprechenden Abschnitt der Kühleinrichtung von der Grösse der freien Fläche der Löcher abhängig.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Kühlungseinrichtung sind mit genügend freier Fläche für den Längenabschnitt ausgeführt, in dem sich die Filamente verfestigen. Sie haben Län­ gen, die bevorzugt 100 bis 250 mm nach dem Erstarrungspunkt der Filamente enden. In vorteilhaften Ausführungsvarianten sind Wandstärke, Abstand, Fläche und Anzahl der Löcher pro Fläche in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt.

Die Lochform ist grundsätzlich von untergeordneter Bedeutung. Für eine intensive Kühlwir­ kung ist jedoch eine Langlochung mit der Längsachse parallel zur Rohrachse von Vorteil.

Bei einem Verhältnis von Wandstärke/Lochdurchmesser < 1 ist es wichtig, dass die Loch­ achsen exakt zur Rohrmitte weisen, welche aus radialsymmetrischen Gründen vorzugsweise der Filamentbündelmitte entspricht. Bohrungswinkel zur Rohrachse unter 90° sind in Fila­ mentlaufrichtung abwärts geneigt, damit das Kühlmedium nicht gegen die Laufrichtung der Filamente angesaugt wird und Turbulenzen, die die Garngleichmässigkeit negativ beeinflus­ sen können, vermieden werden.

Für das Verfahren zur passiven verzögerten Abkühlung von Filamenten aus thermoplasti­ schen Polymeren mit Umgebungsluft wird für jedes Filamentbündel, das aus einer zugeord­ neten Spinndüsenplatte austritt, eine Kühleinrichtung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16 eingesetzt, die das Bündel konzentrisch umgibt, für das Kühlmedium Luft durchläs­ sig ist und durch ihre Thermoisolation die Abkühlung der Filamente verzögert.

Durch den Einsatz einer solchen Kühleinrichtung lässt sich die Spinntemperatur für Microfi­ lamente bei Spinngeschwindigkeiten über 2300 m/min oder für Filamente mit höheren Ein­ zeltitern bei Spinngeschwindigkeiten von über 5000 m/min auf maximal 290°C absenken.

Dabei sind mit Vorteil folgende Gesichtspunkte zu beachten:
Die Rohrwandstärke darf eine Minimalstärke nicht unterschreiten, um eine optimale Wär­ meleitung bis zum Verfestigungspunkt der Filamente in der Kühleinrichtung zu gewährlei­ sten.

Für einen bestimmten Titer wird die minimale relative freie Fläche gewählt, ohne die selbstansaugende Wirkung des Filamentbündels zu stören und die Garngleichmässigkeit negativ zu beeinflussen.

Das nachfolgende Beispiel 1 zeigt, wie im Vergleich mit Beispiel 4 durch Geometrie der Kühleinrichtung und Spinnparameter die Spinntemperaturen um 10 K reduziert werden kön­ nen.

Der Durchmesser der Kühleinrichtung hängt im wesentlichen von der Düsengeometrie ab und entspricht im Minimum dem Durchmesser des Kreises der Kapillar-Bohrungen der Dü­ senplatte. Er ist von wesentlichem Einfluss auf den Uster-Wert.

Auch für den Titer gilt, dass es für jeden Bereich einen optimalen anlagebedingten Kühlein­ richtungs-Durchmesser gibt, den der Fachmann unter den Gegebenheiten der Spinnanlage leicht ermitteln kann.

Lochgrösse, Lochanzahl und Lochabstand und die relative freie Fläche der Löcher der ein­ gesetzten Kühleinrichtung werden vorteilhaft in Abhängigkeit von Titer und Anzahl der ge­ sponnenen Filamente gewählt. Letztere liegt vorteilhaft zwischen 30% im Minimum und 70% im Maximum.

Für gute Wärmeübertragung zwischen der Kühleinrichtung und den Filamenten ist zwischen beiden grundsätzlich ein sehr kleiner Abstand von Vorteil. Die untere Grenze liegt bei der steigenden Anzahl von Filamentbrüchen durch Kontakt zwischen Filament und Rohrwan­ dung.

Vorteilhaft sind Abstände zwischen Rohr und Filament von mindestens 4 bis maximal 15 mm, bevorzugt von mindestens 5 bis maximal 8 mm, bei Abständen zwischen den aus den Düsenbohrungen austretenden Filamenten von 3-15 mm.

In den bevorzugten Ausführungsformen mit Düsenbohrungen in der Anordnung auf einem einzigen Kreis, hat jedes Filament in der eingesetzten Kühlanlage den gleichen Abstand von der Wandung und erfährt somit die gleiche Kühlung. Diese Radialsymmetrie führt zu einem besonders gleichmässigen Produkt.

In den bevorzugten Verfahrensvarianten wird die Länge der verwendeten Kühleinrichtung durch den gröbsten Titer bestimmt, der noch gesponnen werden soll.

Wichtig ist, dass der Verfestigungspunkt des Filamentbündels noch im Rohr liegt. Vorteilhaft liegt dieser Punkt mindestens 100 mm, bevorzugt aber mindestens 250 mm vor dem Ende der Einrichtung.

Bei kürzeren Abständen besteht die Gefahr, dass das Filamentbündel die Luft entgegen der Filamentbewegung über das Rohrende, statt durch die Rohrperforierung ansaugt. Dies wür­ de zu erheblichen Turbulenzen führen.

Die Länge der Kühleinrichtungen der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im Vergleich zu Vorrichtungen nach dem Stand der Technik grösser, da durch die erhöhte Innentemperatur die Verfestigung der Filamente zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt.

Um die erfindungsmässige Vorrichtung den verschiedenen Düsengeometrien, Titer- und Filamentzahlen und der somit unterschiedlichen Aerodynamik anpassen zu können, sind vorteilhafte Ausführungvarianten der Kühleinrichtung sowohl in ihrem Innendurchmesser als auch in ihrer Länge veränderbar einzustellen.

Die bevorzugten Längen liegen bei mindestens 300 mm und maximal bei 1800 mm, bevor­ zugt aber im Bereich zwischen 350 mm und 1500 mm.

In vorteilhafte Verfahrensvarianten wird eine Kühlungseinrichtung mit genügend freier Fläche für den Längenabschnitt verwendet, in dem sich die Filamente verfestigen. Sie haben Län­ gen, die bevorzugt 100 bis 250 mm nach dem Erstarrungspunkt der Filamente enden.

Bevorzugte Gesamt-Längen der Kühleinrichtung liegen zwischen 300 und 1800 mm.

Für die Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens für verschiedene Produkttiter ist der Abstand der Rohre von der Düsenplatte in einem Bereich von 20 mm bis 200 mm, vor­ zugsweise in einem Bereich von 30 mm bis 150 mm und die Höhe der Abdeckung vor Dü­ senplatte und Kühleinrichtung zwischen 40 mm und 450 mm vorteilhaft.

In weiteren bevorzugten Verfahrensvarianten ist die Präparationsvorrichtung variabel in der Höhe verstellbar und kann, um mit einer Vorrichtung einen grossen Titerbereich abzudec­ ken, innerhalb der Kühleinrichtung positioniert werden.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass zur Produktion von Filamenten mit Geschwin­ digkeiten von über 5000 m/min oder bei der Herstellung von Filamentgarnen mit Einzeltitern zwischen 0.3 dtex und 0.8 dtex zur Reduktion der Spinnorientierung höhere Spinntemperatu­ ren angewendet werden müssen. Die auftretenden Nachteile wurden bereits beschrieben.

Bei Verwendung der erfindungsgemässen Kühleinrichtung hat sich überraschend gezeigt, dass bei einer indirekten Beheizung der Rohre durch eine Abdeckung im Beispiel einer Spinngeschwindigkeit von 5200 m/min und einem End-Titer 77 dtex f36 die Spinntemperatur von den üblichen 297°C auf 287°C reduziert werden konnte.

In den nachfolgenden Beispielen 1 bis 4 wird im Vergleich gezeigt, dass für einen vorgege­ benen Wert der Bruchdehnung die Produktionsgeschwindigkeit für das Aufwickeln auf 6600 m/min und die Spinngeschwindigkeit auf 5400 m/min angehoben werden konnte.

Bei allen vergleichbaren Beispielen aus dem Stand der Technik nach DE 42 08 568 oder EP 0530 652 B1 werden für diese Spinngeschwindigkeiten als Spinndüsentemperatur 296°C bis 301°C, mindestens aber 293°C genannt.

Die Reduzierung der Spinntemperatur um circa 10°C, mindestens aber um 6°C, unter Ver­ wendung der Kühleinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung hat, wie auch in DE 196 26 051 A1 "Spinndüse mit integrierter Wärmeisolierung" beschrieben, einen deutlichen Ein­ fluss auf die Langzeitstabilität des Spinnprozesses. Durch die deutlich verminderte thermi­ sche Zersetzung der Polymerschmelze und die ebenfalls deutlich reduzierte Verschmutzung der Düsenplatte können die Düsenreinigungsintervalle im Vergleich zu den bekannten Ver­ fahren um bis zu 70%, mindestens aber um 30%, verlängert werden. Überraschend hat sich auch gezeigt, dass durch die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung und bei reduzierter Spinntemperatur die Garneigenschaften trotz der erhöhten Produktionsge­ schwindigkeit verbessert werden. Insbesondere steigt die Qualitätszahl an, wie in Beispiel 2 gezeigt wird, was sich auf den reduzierten Schmelzeabbau zurückführen lässt.

Die Qualitätszahl wird beispielsweise in der DE 28 36 514 C2 als das mathematische Pro­ dukt aus der Reissfestigkeit und der Wurzel der Bruchdehnung definiert.

Die niedrigere Spinntemperatur hat zur Folge, dass die thermische Zersetzungsrate der Po­ lymerschmelze erniedrigt wird und ihre Molekulargewichtsverteilung in ihrer Einheitlichkeit bevorzugt konstant bleibt. Die dadurch erhöhte Lösungsviskosität und auch die infolge der niedrigeren Spinntemperatur erhöhte Schmelzeviskosität haben eine höhere Fadenspan­ nung zur Folge. Die höhere Fadenspannung stabilisiert die Filamente und führt zu einer ho­ hen Gleichmässigkeit, welche sich in verbesserten Uster-Werten (gemäss DIN 53 817) aus­ drückt.

Ebenfalls überraschend ist, dass die Absenkung der Spinntemperatur bei Verwendung der Kühleinrichtung in Verfahren mit niedrigeren Produktionsgeschwindigkeiten möglich ist, die zu Produkten mit einem Spinntiter von kleiner als 1 dtex pro Filament führen (Beispiele 5 und 6). Solche feintitrigen Produkte werden üblicherweise, ähnlich wie in Hochgeschwindigkeits­ verfahren, bei sehr hohen Spinntemperaturen hergestellt (Beispiel 7).

Wesentlich für die Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass die Kühlein­ richtungen eine genügend hohe Temperatur aufweisen. Alle bekannten Vorrichtungen erlau­ ben es nicht, die Filamente mit tieferen Temperaturen zu spinnen (Beispiel 3). Sie führen nur unzureichend Wärme vom oberen Teil ihrer Vorrichtungen in den unteren Teil. Die Filamente kühlen bei der reduzierten Spinntemperatur zu schnell ab. Sie zeigen eine drastisch erhöhte Bruchrate, wenn auch die Qualitätszahl hoch ist (Beispiel 3 im Vergleich mit Beispiel 4).

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren sind somit in vorteilhafter Weise Filamentgarne her­ stellbar, welche sich durch textilphysikalischen Eigenschaften, insbesondere eine hervorra­ gend gleichmässige Anfärbbarkeit und eine besonders einheitliche Molekulargewichtsvertei­ lung auszeichnen.

Weitere Vorteile des Verfahrens liegen in der erheblich verlängerten Produktionsdauer durch die Reduktion der Häufigkeit von Verfahrensunterbrüchen. Durch Verwendung der erfin­ dungsgemässen Vorrichtung reduziert sich nämlich infolge der vorteilhaften tieferen Spinn­ temperaturen deutlich der Aufbau von Verunreingungen an der Düsenplatte sowie der Ab­ bau der Polymerschmelze im Spinnteil und im Zuleitungs- und/oder Extrusionsteil der Pro­ duktionsanlage.

Ein zusätzlicher Vorteil wird dadurch erreicht, dass sich der Durchmesser der Kühleinrich­ tung der die Filamentbündel umgebenden Rohre variieren lässt. Dadurch können Produkt­ veränderungen, z. B. im Titer sehr rasch korrigiert werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung eignen sich für Filamente aus allen thermoplastischen Polymeren, insbesondere aber für solche aus Poly­ estern und Copolyestern und Polyamiden.

Im folgenden werden die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Ver­ fahren anhand von Ausführungsbeispielen in den Fig. 1-13 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Gesamtansicht einer Kühleinrichtung;

Fig. 2a: Schematische Darstellung einer mehrstelligen Spinnanlage jeweils mit Kühleinrichtungen;

Fig. 2b: Detaildarstellung der Kühleinrichtung, Abdeckung und Düsen­ platte mit Rücksprung;

Fig. 2c: Detaildarstellung, wie Fig. 2b, aber mit verschiebbarem, d. h. entfernbarem Düsenrücksprung;

Fig. 3: Schematische Darstellung einer Kühleinrichtungsvariante (teilweise geöffnet)

Fig. 4a: Darstellung einer verstellbaren Kühlvorrichtung zwischen Thermoisolations­ wänden;

Fig. 4b: Darstellung einer verstellbaren Kühlvorrichtung mit zusätzlichen perforierten Seitenwänden;

Fig. 4c: Aufsicht auf eine verstellbare Kühlvorrichtung;

Fig. 4d: Schematische Darstellung verschiedener Querschnittsformen der Kühlvor­ richtung;

Fig. 5a, 5b: Verschiedene Ausführungsvarianten mit variablem Innendurchmesser durch Stellring;

Fig. 6: Schematische Darstellung der Anordnung von verschiedenen Lochreihen in einer Kühleinrichtung;

Fig. 7: Schematische Darstellung des Bohrungswinkels α der Löcher der Kühleinrichtung;

Fig. 8: Usterwert in Abhängigkeit von Filament-Titer und Durchmesser der Kühleinrichtung;

Fig. 9: Abhängigkeit Titer/Rohrdurchmesser D;

Fig. 10a, b, c: Varianten der Kühleinrichtung mit variabler Länge;

Fig. 11a, b, c: Varianten der Kühleinrichtung mit variabler Länge;

Fig. 12: Gemessene Temperaturverteilung entlang der Kühleinrichtung;

Fig. 13: Schematische Darstellung von Details der Positionierung der Präparationseinrichtung.

Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, mit ei­ ner Spinndüsenplatte 2, einem sogenannten Spinnbalken 3, einem aus der Vorrichtung aus­ tretenden Filamentbündel 4, einer rohrförmigen, gelochten Kühleinrichtung 5, einer Thermo­ isolation als Seitenwand 6 und einem perforierten vorderen Gehäuseteil 7a und einem perfo­ rierten hinteren Gehäuseteil 7b, sowie einer Abdeckung 8. Letztere stellt die Verbindung zwischen dem Spinnbalken 3 und einem durch eine linksseitige und eine rechtsseitige Sei­ tenwand 6 und die beiden Gehäuseteile 7a und 7b gebildeten Gehäuse 9 her. Die Abdec­ kung 8 ist an einer Seite mit einer Klappe 10 versehen, über die der Zugang zur Spinndü­ senplatte 2 gewährleistet ist.

In Fig. 2a sind mehrere Spinnstellen einer Spinnanlage schematisch dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber der vordere Gehäuseteil 7a teilweise in aufgerissener Darstellung gezeichnet ist.

Die Polymerschmelze wird über eine Schmelzeleitung 1, die im Spinnbalken 3 auf die ein­ zelnen Positionen aufgeteilt wird, gleichmässig einzelnen Spinndüsen 2 im Spinnbalken 3 zugeführt. Unter dem Ausdruck Spinndüse wird hierbei die gesamte Spinndüsenplatte 2 ver­ standen. Die Schmelze S tritt dann in Form von einzelnen Filamenten aus den Bohrungen der Spinndüsenplatte 2 aus. Diese werden zur Abkühlung und zur Verfestigung durch die Kühleinrichtung 5 geführt und vor dem Aufwickeln in Filamentbündeln 4 zusammengefasst. Das geschieht bevorzugt durch eine Präparationseinrichtung (siehe Fig. 13a, 13b, 13c). Während des Spinnens ist das perforierte vordere Gehäuseteil 7a des perforierten Gehäu­ ses 9 der Thermoisolation geschlossen.

Die rohrförmigen, gelochten Kühleinrichtungen 5, in diesem Ausführungsbeispiel als Rohre dargestellt, sind durch die Wände der Thermoisolation 6 voneinander getrennt. Sie schlies­ sen nicht bündig an die einzelne Spinndüsen 2a an, sondern sind unter der Abdeckung 8 im Abstand h (siehe Fig. 1) am Spinnbalken 3 montiert.

In den Fig. 2b und 2c ist der Übergang von der Spinndüsenplatte 3 zur erfindungsge­ mässen Vorrichtung im Detail gezeigt. Die Rohre 5 der Kühleinrichtung grenzen nicht bündig an die Spinndüsen 2, da sonst die Gefahr besteht, dass die Spinndüsen an Wärme verlieren. Über die Abdeckung 8 sind diese Spinndüsen 2 indirekt beheizbar. Die Abdeckung 8 verhin­ dert somit einerseits, dass den Düsen Wärme entzogen wird, und andererseits, dass die Rohre 5 nicht ausreichend beheizt werden. Für eine ausreichende Beheizung ist ein guter thermischer Kontakt der Rohre 5 zur Abdeckung 8 vorteilhaft. Die Abdeckung 8 ist so kon­ struiert, dass durch einfaches Aufklappen der Klappe 10 das Reinigen der Spinndüsen 2 erfolgen kann.

In vorteilhaften Varianten ist die Abdeckung 8 zur Vermeidung von Wärmeverlusten zudem isoliert. Sie kann zur Vermeidung von Turbulenzen ausserdem mit kleinen Öffnungen verse­ hen sein.

In Fig. 2b ist eine Spinndüsenplatte 2 mit Rücksprung in den Spinnbalken 3 und in Fig. 2c die Variante mit einer verstellbaren Rücksprungvorrichtung 11 dargestellt. Der Rück­ sprung lässt sich mit dieser verstellbaren Rücksprungvorrichtung 11 beweglich einstellen, so dass ein Reinigen der Düsenplatte weiterhin ohne Probleme möglich ist.

Fig. 3 zeigt schematisch ein teils aufgeschnittenes und teils in Explosionsdarstellung ge­ zeigtes weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Das Öffnen der gesamten Vorrichtung gestattet einerseits sowohl die Reinigung der Spinndüsen 2a und andererseits der gesamten Kühleinrichtung im eingebauten Zustand. Dazu ist vorgesehen die Rohre 5 als Teilrohre 5a und 5b, die Thermoisolation der Seitenwände jeweils in zwei Teilseitenwänden 6a und 6b und diese über die Enden der Teilrohre 5a und 5b hinaus in Richtung des Spinnbalkens 3 auszubilden, so dass auch die Abdeckung 8 zweiteilig vorge­ sehen werden kann. (Bei dieser Variante entfällt die Klappe 10, da die ganze vordere Hälfte des Kühlaggregats 13 über Schaniergelenke 12 schwenkbar angeordnet ist.)

Die Fig. 4a, 4b, 4c und 4d zeigen verschiedene Ausführungsformen zum Nachbilden des rohrförmigen Querschnitts mit Lochprofilblechen 14 der Kühleinrichtung.

Die rohrähnlichen Geometrien in Fig. 4a und 4b sind in Ihrer kühlenden Wirkung auf die Filamente nahezu gleichwertig. Selbst Ausführungen gemäss den geometrischen Halbprofi­ len 18, 19, 20, 21 der Fig. 4d zeigen sehr gute Ergebnisse.

Bei Befestigungen mittels Abstandshalter 16 auf den Seitenwänden der Thermoisolation 6 nach Fig. 4b wird gegenüber Fig. 4a die Symmetrie der Ansaugung weniger beeinflusst, weil gemäß Ausführung nach Fig. 4b der Luftzutritt durch die zusätzlichen perforierten Seitenbleche rundherum gewährleistet ist.

In Fig. 4c ist gezeigt, wie über eine Einstellschraube 17 die Lochprofilbleche 14 gegenein­ ander verschoben werden können und somit ebenfalls - wenn auch asymmetrisch - der Quer­ schitt der rohrförmigen Kühleinrichtungen verändert werden kann.

Ausführungsformen zur Variation des Innendurchmessers der Kühleinrichtung - bei dieser Ausführungsform des rohrförmigen Hohlkörpers - sind in den Fig. 5a und 5b gezeigt. Durch eine federbelastete Spannvorrichtung lassen sich die Kühleinrichtungen der Fig. 5a und 5b im Durchmesser verändern, wobei es sich bei der in Fig. 5a gezeigten Anord­ nung um ein gelochtes Federblech 22 handelt, das durch eine Spannvorrichtung 23 im Durchmesser variierbar ist.

Bei der Anordnung gemäss Fig. 5b ist das gelochte Federblech 22 aus Fig. 5a durch im Abstand zueinander angeordnete Stege 24 ersetzt. Der Abstand dieser Stege 24 mit tra­ pezförmigem Querschnitt lässt sich über die Spannvorrichtung 23 ebenfalls stufenlos verän­ dern, und dadurch lässt sich der Durchmesser in einem vorbestimmten Bereich einstellen.

Fig. 6 zeigt vorteilhafte Lochreihen 25 am röhrenförmigen Körper der Kühleinrichtung 5, die geradlinig oder mit Versatz im Winkel β am Rohr hinunterlaufend angebracht sind. Die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ist allerdings nicht durch die Form der Löcher eingeschränkt. Der Winkel β in Bezug auf die Vertikale liegt im Bereich 0° ≦ β ≦ 45°. Bevorzugt ist der Bereich 0° ≦ β ≦ 20°.

Fig. 7 erläutert den Bohrungswinkel α bei einer Wandstärke d für die Löcher in der Kühl­ einrichtung, der in Filamentlaufrichtung abwärts gebildet wird.

In Fig. 8 lässt sich aus der Abhängigkeit des Uster-Wertes für verschiedene Titer bei ver­ schiedenen Rohrdurchmessern erkennen, dass für jeden Titer ein optimaler Rohrdurchmes­ ser der Kühleinrichtung von Vorteil ist.

Fig. 9 zeigt die Abhängigkeit des optimalen Rohrdurchmessers einer Kühleinrichtung 5 vom Gesamttiter der Filamentbündels 4.

In den Fig. 10a, b und c sind besondere Ausführungsformen der Kühleinrichtung 5 mit variabler Rohrlänge dargestellt:

• - teleskopartige Ausführung in Fig. 10a,
• - balgartige Ausführung in Fig. 10b,
• - steckbare Ausführung in Fig. 10c.

In den Fig. 11a, b und c sind weitere Varianten der Kühleinrichtung 5 mit variabler Rohrlänge, aber mit zusätzlicher stabilisierender Verankerung, dargestellt. Die Verbindungen von den Verankerungen zu den Rohren sind so ausgebildet, dass die Selbstansaugung der Filamente auch weiterhin gewährleistet wird, d. h. die zur Verankerung dienenden Halteringe sind am Innendurchmesser bevorzugt gewellt oder mit Zähnen versehen, welche den Rohr­ körper exakt zwischen den Bohrungen abstützen. Während in Fig. 11a und 11c nur eine diskontinuierliche Versteilbarkeit der Rohrlänge möglich ist, gewährt die Ausführung gemäss Fig. 11b eine stufenlose Versteilbarkeit.

Fig. 12 zeigt die Temperaturverteilung innerhalb der Kühleinrichtung 5 und lässt die vor­ teilhaft verzögerte Abkühlung der Filamente im Abstand von der Abdeckung erkennen. Die relative Strecke X beschreibt den Abstand ab dem unteren Ende der Abdeckung 8 bis hin zum jeweiligen Messpunkt, bezogen auf die Gesamtrohrlänge.

Die relative Temperatur T ist die am Ort X gemessene Temperatur (in °C) im Verhältnis zur Anfangstemperatur bei X = 0 (in °C).

In den Fig. 13a, b und c ist eine Präparationseinrichtung als erste Führung des gespon­ nenen Filamentbündels dargestellt und zwar

• - vor dem Einfahren in die Anlage in Fig. 13a,
• - unterhalb der Kühleinrichtung in Fig. 13b,
• - innerhalb der Kühleinrichtung in Fig. 13c.

An der Präparationseinrichtung bildet sich der sogenannte Konvergenzpunkt des Filament­ bündels. Wird der höhenverstellbare Konvergenzpunkt in die Kühleinrichtung hinein verlegt, ergibt sich dadurch ein reduzierter Fadenspannungsaufbau am Filamentbündel. Niedrige Fadenspannungen erweisen sich als besonders günstig im weiteren Spinnereiverlauf. Hin­ gegen ist das Anspinnen nur möglich, wenn die Präparationseinrichtung nicht von dem Rohr der Kühlanlage umgeben ist.

Beispiele 1 bis 4

Beispiele 5-7

Claims (22)

1. Vorrichtung zur passiven, verzögerten Abkühlung von schmelzgesponnenen Filamen­ ten aus thermoplastischen Polymeren mit Umgebungsluft, bestehend je Spinndüsenplatte einer Spinnanlage aus einer für ein Kühlmedium durchlässigen Kühleinrichtung, welche in Filamentlaufrichtung angeordnet ist und ein Filamentbündel (4) konzentrisch umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühleinrichtung Löcher (25) von unterschiedlicher Anordnung, Lochdichte, Lochform und Lochgrösse aufweist, im Abstand von mindestens 20 mm von der Düsenplatte angeordnet und mit einer Thermoisolation (6) versehen ist, eine Wandstärke von mindestens 1 mm und einen vorbestimmten Innendurchmesser (D) aufweist, wobei die Kühleinrichtung (9) samt Thermoisolation (6) zum Öffnen gestaltet
und die Kühleinrichtung (9) mit dem Spinnbalken (3) durch eine wärmeleitende Abdeckung (8) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (9) einen länglichen rohrförmigen gelochten Körper (5) mit 30 bis 70% relativer freier Loch-Fläche aufweist, der eine der Spinndüsenplatte (2) entsprechende Querschnittsform und einen an den Titer des Filamentbündels (4) angepassten Innendurch­ messer aufweist, wobei Material und Geometrie des gelochten Körpers eine möglichst hohe Wärmeleitung in Körperlängsrichtung ermöglichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoisolation (6) zusätzlich mit Heizelementen versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (9) von einem perforierten Gehäuse oder Zylinder umgeben ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) eine Höhe h im Bereich von 40 bis 450 mm aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gelochte Körper (5) einen zylindrischen, konischen, elliptischen oder vieleckigen Quer­ schnitt hat.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gelochte Körper (5) eine, vorzugsweise über die Länge variierbare Wandstärke zwischen 1 und 10 mm hat.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gelochte Körper (5) aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, das vorzugsweise Kupfer oder Aluminium ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (25) des gelochten Körpers (5) in Lochreihen angeordnet sind die einen Versatz aufweisen, der im Bereich 0° ≦ β ≦ 45° und bevorzugt im Bereich 0° ≦ β ≦ 20° liegt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (25) in Grösse und Anzahl und Form über die Länge der Kühleinrichtung unter­ schiedlich gestaltet sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand b der Löcher (25) voneinander grösser ist als der Abstand a in Fila­ mentlaufrichtung

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (25) auf das Zentrum der Kühleinrichtung (9) ausgerichtet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (25) in einem Winkel von 90° oder in Filamentlaufrichtung abwärts gerichtet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative freie Fläche der Löcher (25) zwischen 35 und 60% der gesamten inneren Man­ telfläche liegt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des gelochten Körpers (5) zwischen 300 und 1800 mm liegt.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des gelochten Körpers (5) mindestens dem Durchmesser des aus der zugeordneten Spinndüsenplatte (3) austretenden Filamentbündels (4) entspricht.

17. Verfahren zur passiven, verzögerten Abkühlung von schmelzgesponnenen Filamenten aus thermoplastischen Polymeren mit Umgebungsluft, mittels einer Vorrichtung gemäss ei­ nem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung der Filamente derart verzögert wird, dass die Spinntemperatur für Microfila­ mente bei Spinngeschwindigkeiten über 2300 m/min oder für Filamente mit höheren Einzelti­ tern bei Spinngeschwindigkeiten von über 5000 m/min auf maximal 290°C abgesenkt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Lochgrösse, Lochanzahl und Lochabstand in Abhängigkeit von Titer und Anzahl der ge­ sponnenen Filamente gewählt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die relative freie Fläche der Löcher (25) in Abhängigkeit von Titer und Anzahl der gesponne­ nen Filamente so gewählt wird, dass das Minimum bei 30% und das Maximum bei 70% der Gesamtfläche liegt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kühleinrichtung (9) so gewählt wird, dass der Erstarrungspunkt der Filamente zwischen 100 und 250 mm vor dem Ende der Einrichtung liegt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abstand der aus der Spinndüsenplatte (2) austretenden Filamente untereinander zwischen 3 und 15 mm in Abhängigkeit von Titer und Anzahl der Filamente ein Abstand zur Wand der Kühleinrichtung (9) zwischen 4 und 15 mm gewählt wird.

22. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach dem Stand der Technik übliche Präparationseinrichtung für die Filamente in die Kühleinrichtung (9) integriert wird.