DE19726515A1 - Verfahren zum Spinnfärben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spinnfärben von Poly­ mer-Schmelze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt und z. B. im Konferenz-Ein­ zelbericht zur 33. Intern. Chemiefasertagung, Dornbirn, 1994, Seite 1-11, beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird das Farbmittel oder ein Masterbatch kontinuierlich einem Extruder beigemengt, so daß eine Vermischung mit der Polymer-Schmelze im Extruder erfolgt.

Bei dem bekannten Verfahren tritt das Problem auf, daß eine nur bedingte Farbgleichmäßigkeit aufgrund der Randzonenunterschiede beim Vermischen erreicht wird. Desweiteren führt dieses Verfah­ ren bei einem Farbwechsel dazu, daß ein erhöhter Reinigungsauf­ wand der Vorrichtungskomponenten angefangen vom Extruder bis hin zur Spinndüse erforderlich ist.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß das Spinnfärben so spät wie möglich in der Verarbeitungsfolge mit hoher Farb­ gleichmäßigkeit durchzuführen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Poly­ mer-Schmelze und das Färbemittel in der Düsenbohrung unmittelbar vor Austritt aus der Düsenbohrung zusammengeführt werden. Hier­ durch wird jedes einzelne ersponnene Filament einzeln einge­ färbt, was sich besonders vorteilhaft auf die Farbgleichmäßig­ keit der ersponnenen Fäden auswirkt. Dieses Verfahren besitzt zudem eine hohe Flexibilität, so daß Farbumstellungen schnell und unproblematisch durchgeführt werden können.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das Färbemittel mittels eines radial umlaufenden Ringspaltes in der Wandung der Düsenbohrung der Polymerschmelze zugeführt wird. Dadurch wird der Polymerstrom mit einem Farbmantel gleichförmig umgeben, was besonders vor­ teilhaft ist, um gute Gleiteigenschaften der Polymer-Schmelze auf dem Mantel der Düsenbohrung einstellen zu können. Als weite­ rer Nebeneffekt wird erreicht, daß die Ablösung des Schmelze­ stroms von der Spinndüse dahingehend beeinflußbar ist, daß Abla­ gerungen auf der Unterseite der Spinndüse verhindert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt eine Einfärbung der Polymer-Schmelze im wesentlichen durch Diffusionsvorgänge ein. Durch Zuführung des Färbemittels als ein druckbelasteter kon­ tinuierlicher Strom, der aus dem Ringspalt der Düsenbohrung aus­ tritt, wird zudem eine intensive Einmischung in die Randzone der Polymer-Schmelze des Filamentes erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Gezeigt ist ein Ausschnitt einer Düsenplatte 1 einer Spinndüse. Die Spinndüse ist mit einer die Polymer-Schmelze fördernden Spinnpumpe (hier nicht gezeigt) verbunden.

In die Düsenplatte 1 werden eine Vielzahl von Düsenbohrungen 2 gebohrt. Jede Bohrung 2 besteht aus einem oberen zylindrischen Eintrittskanal 3 und einem unteren zylindrischen Austrittskanal 4. Der zylindrische Eintrittskanal 3 besitzt einen größeren Durchmesser als der Austrittskanal 4. Eintrittskanal 3 und Aus­ trittskanal 4 sind durch einen konischen Übergang 5 miteinander verbunden. In dem konischen Übergang 5 liegt in dem Ausführungs­ beispiel ein ringförmiger Einsatz 6, der sich dem konischen Übergang 5 anpaßt und am Ende des konischen Übergangs 5 in den Austrittskanal 4 einen Ringspalt 7 mit der Düsenbohrung 2 bil­ det. Dieser Ringspalt 7 ist konisch geneigt. Dabei hat der koni­ sche Einsatz 5 einen kleinsten Durchmesser, der etwas kleiner als der Durchmesser des Austrittskanals 4 ist. Im Bereich der dadurch entstehenden überstehenden Kante 8 mündet der Ringspalt 7 im Beginn des Austrittskanal 4.

Der Einsatz 6 wird durch einen Ringkanal 9 umgeben. In die Dü­ senplatte 1 sind Bohrungen 10 eingebracht, die jeweils im Be­ reich eines dieser Ringkanäle 9 münden. Durch diese Bohrungen 10 werden pulverförmige oder flüssige Färbemittel als kontinuierli­ cher druckbelasteter Strom geleitet. Dieser Färbemittelstrom tritt aus dem Ringkanal 9 in den Ringspalt 7. Er tritt als schlauchförmiger Mantel aus dem Ringspalt 7 aus und umgibt den Schmelzestrom, wobei eine Vermischung in der Randzone des Schmelzestroms erfolgt. Der Färbemittelmantel stellt gleichzei­ tig einen geeigneten Gleitmantel dar.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es auch möglich, daß der Färbmittelstrom aus einer oder mehreren seitlich zu der Düsen­ bohrung angeordneten Öffnungen austritt. Bei einer Vielzahl von Öffnungen können diese vorteilhaft ringförmig um die Düsen­ bohrung angeordnet sein.

Bezugszeichenliste

1 Düsenplatte
2 Düsenbohrung
3 oberer zylindrischer Eintrittskanal
4 unterer zylindrischer Austrittskanal
5 konischer Übergang
6 ringförmiger Einsatz
7 Ringspalt
8 überstehende Kante
9 Ringkanal
10 Bohrungen

Claims (4)

1. Verfahren zum Spinnfärben von Polymer-Schmelze, bei welchem die Polymer-Schmelze mit einem Färbemittel eingefärbt wird, wobei die Polymer-Schmelze mittels einer Spinnpumpe zu einer Spinndüse geführt und aus Düsenbohrungen ausgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymer-Schmelze und das Färbemittel in der Düsenboh­ rung unmittelbar vor Austritt aus der Düsenbohrung zusam­ mengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbemittel mittels eines radial umlaufenden Ringspal­ tes in der Wandung der Düsenbohrung der Polymer-Schmelze zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbmittel mittels mehrerer ringförmig um die Düsenboh­ rung angeordneten Öffnungen in der Wandung der Düsenbohrung der Polymer-Schmelze zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbemittel als druckbelasteter kontinuierlicher flüs­ siger oder druckbelasteter kontinuierlicher pulverförmiger Strom aus dem Ringspalt austritt.