DE2026696A1

DE2026696A1 - Withdrawing fibres or fibre tows - of moderate strength - using an ejector nozzle

Info

Publication number: DE2026696A1
Application number: DE19702026696
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr.-Ing. 6380 Bad Homburg; Storkebaum Christoph Dipl.-Ing. 6073 Egelsbach Dorschner
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1968-08-17
Filing date: 1970-06-01
Publication date: 1971-12-09

Abstract

Highly texturised polyester fibres are withdrawn using an ejector nozzle as in the parent patent by supplying the ejector nozzle with compressed air at pressures varying between 0.3 and 4 atm.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen von Synthesefasern geringer Festigkeit Zusatz zu Patent . ... ... Anmeldung P 17 85 158.0 Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Abziehen von Fadenscharen oder Fäden durch eine mit einem Treibmittel betriebene Ejektordttse nach Patent . ... ... Patentanmeldung P 17 85 158.0. Method and device for drawing off synthetic fibers less Strength addition to patent. ... ... Registration P 17 85 158.0 The invention relates to an improved method for pulling sheets or threads through a with a propellant driven ejector according to patent. ... ... patent application P 17 85 158.0.

Das Verfahren nach der Hauptanmeldung dient zum Abzug von Fadenscharen bis zu einigen Hundert Fäden, die mit hoher Geschwindigkeit von vorzugsweise mehr als 2 000 m/min abgezogen und verstreckt und danach abgelegt werden.The procedure according to the main application is used to deduct sheets of thread up to a few hundred threads, preferably more at high speed than 2,000 m / min are drawn off and stretched and then deposited.

Obwohl Synthesefasern üblicherweise eine große Festigkeit -besitzen, gibt es auch spezielle Sorten, bei denen dies nicht der Fall ist. Unterschreitet die Festigkeit einen gewissen Wert, der bei etwa 0,2 g/den liegt, so ergeben sich bei einem Spinnprozeß größere technische Schwierigkeiten, da normalerweise eine Fadenspannung mit einem Wert von 0,2 g/den erforderlich ist, um einen einwandfreien Fadenlauf zu erzielen. Mechanische Abzugsvorrichtungen beim Spinnprozeß fUhren daher zu großen Schwierigkeiten und lassen sich nicht anwenden.Although synthetic fibers usually have great strength, there are also special varieties where this is not the case. Falls below the strength a certain value, which is about 0.2 g / den, so result greater technical difficulties in a spinning process, since usually one Thread tension with a value of 0.2 g / den is required to ensure a perfect To achieve thread run. Mechanical take-off devices during the spinning process therefore lead too great difficulty and cannot be applied.

Als Beispiele seien genannt: Hochbausch- oder Hochschrumpfpolyesterfasern, die aus einem Polyäthylenterephthalat sehr niedriger Viskosität hergestellt werden oder Fasern/Fäden aus Polytetrafluoräthylen oder Fasern/Fäden aus Kunstharzen.Examples include: high bulk or high shrink polyester fibers, which are made from a very low viscosity polyethylene terephthalate or fibers / threads made of polytetrafluoroethylene or fibers / threads made of synthetic resins.

Diese geringe Festigkeit macht sich insbesondere dann ungünstig bemerkbar, wenn aus anwendungstechnischen Gründen bei geringer Bruchdehnung der gesponnenen Fäden sehr feine Einzeltiter von z. 13. 1,1 den produziert werden sollen, wie es Fasern der sogenannten Bauswolltypen erfordern. Aber auch technologische Gründe können derart feine Titer erforderlich machen, wenn die gesponnene Faser noch einen anschließenden chemischen Prozeß durchläuft, wie dies bei einer nach dem Trockenspinnverfahren hergestellten Faser aus Polyacrylnitril der Fall ist, die zu einer Kohlenstoffaser durch einen Carbonisierungsprozeß umgewandelt werden soll. Diese feinen Titer erfordern aber auch eine hohe Abzugsgeschwindigkeit, da sie sich in vielen Fällen nur durch einen hohen Spinnverzug (Verhältnis von Spritzgeschwindigkeit der Spinndüse zur Abzugsgeschwindigkeit des FadenbUndels) realisieren lassen. Derartige hohe Abzugsgeschwindigkeiten, beispielsweise über 1 500 m/min, sind aber besonders bei empfindlichen Fäden mit mechanischen Abzugs- und Aufwickeleinrichtungen, die bei hohen Geschwindigkeiten auch eine hohe Hubzahl der Changierung erfordern, wegen dr leicht auftretenden Kapillar- und Fadenbrüche nur äußerst schwierig zu realisieren. Es gibt ferner auch Fasern/Fäden, bei denen eine ähnliche Schwierigkeit wegen ihrer Sprödigkeit entsteht und die sich deswegen schlecht über Fadenleitorgane führen oder auf Garnträger aufspulen lassen.This low strength is particularly noticeable unfavorably when if for application reasons with low elongation at break of the spun Threads very fine individual denier of z. 13. 1.1 to be produced as it Require fibers of the so-called cotton types. But also technological reasons can make such fine denier necessary if the spun fiber still has a subsequent chemical process undergoes, as is the case with one after the dry spinning process The fiber made from polyacrylonitrile becomes a carbon fiber is to be converted by a carbonization process. These fine titers require but also a high take-off speed, as in many cases it is only through a high spinning delay (ratio of the injection speed of the spinneret to the Take-off speed of the thread bundle). Such high take-off speeds, for example over 1 500 m / min, but are especially useful for sensitive threads mechanical take-off and take-up devices operating at high speeds also require a high number of strokes of the traversing, due to the easily occurring capillary and thread breaks are extremely difficult to achieve. There are also fibers / threads, in which a similar difficulty arises because of their brittleness and which arise therefore poorly run over thread guides or allow them to be wound onto a thread carrier.

Werden für derartige synthetische Fäden bekannte BuStabzugsdüsen verwendet, so tritt infolge Turbulenz der durchströmenden Treibluft eine Zerstörung empfindlicher Fäden auf. Diese Zerstörung ist besonders ausgeprägt, wenn die bekannten zugsdüsen im Überschallbereich betrieben werden.If known bus pull-off nozzles are used for such synthetic threads, as a result of the turbulence of the propellant air flowing through, destruction is more sensitive Threads. This destruction is particularly pronounced when the known pulling nozzles operated in the supersonic range.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die die vorgenannten Nachteile und die des Standes der Technik nicht mehr aufweisen und insbesondere den Abzug empfindlicher Fäden mit geringer Festigkeit durch Treibmittel, das auch mit überschallgeschwindigkeit strömen kann, mit hoher Geschwindigkeit erlauben.The object of the invention is therefore to create a method and a device that has the aforementioned disadvantages and those of the prior art no longer have and in particular the withdrawal of sensitive threads with less Strength through propellant, which can also flow at supersonic speed, allow at high speed.

Vollkommen überraschend wurde jetzt gefunden, daß diese er findungsgemäße Aufgabe durch die Düse nach der Haqtanmeldung gelöst wird, wenn ihr das Treibmittel mit Drücken von 0,3 bis zu 4 atü zugeführt wird, wobei vorteilhaft und für den Fachmann ebenfalls vollkommen überraschend bis zu 5Q0 Fäden im Titerbereich von Q,6 bis 2 den abgezogen werden können.It has now been found, completely surprising, that this he inventive Task is solved by the nozzle according to the Haqtanmeldung, if its the propellant is supplied at pressures of 0.3 up to 4 atmospheres, which is advantageous and for those skilled in the art Likewise completely surprisingly, up to 5Q0 threads in the titre range from Q.6 to 2 dene were withdrawn can be.

Der Treibmitteldruck kann weiterhin vorteilhaft insbesondere 1 bis 3 atü betragen und die Abzugsdüse einen engsten Querschnitt im Bereich des ausströmenden Treibmittels von 5 bis 10 mm aufweisen.The propellant pressure can also advantageously be 1 to 3 atm and the exhaust nozzle has a narrowest cross-section in the area of the outflow Have propellant of 5 to 10 mm.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Abzugsdüse entsprechend der Stammanmeldung. Diese ist dort im einzelnen beschrieben, diese Beschreibung soll Bestandteil dieser Anmeldung sein. Auf eine Wiederholung der Beschreibung wird aus arbeitsökonomischen Gründen verzichtet. Der DRsenquerschnitt bei der bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten Düse beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 10 mm.A draw-off nozzle is used to carry out the method according to the invention according to the parent application. This is described there in detail, this one Description should be part of this application. To repeat the description is waived for economic reasons. The DRsen cross section at the The nozzle used in the present process is preferably between 5 and 10 mm.

Das Verfahren wurde mit folgender Anordnung durchgeführt: Ein Spinnextruder üblicher Bauart schmilzt das Polymer auf und fördert es durch eine beheizte Leitung zu einer Spinnpumpe. Diese dosiert das aufgeschmolzene Polymer und drttckt es durch einen Viellochspinnkopf aus; die auf diese Weise erzeugten Fäden erstarren durch Abkühlung in der umgebenden Luft und werden von einer Abzugsdüse, die in einem gewissen Abstand unterhalb der Spinndüse angebracht ist, erfaßt und abgezogen. Die Fäden werden dann in geeigneter Weise, z. B.The procedure was carried out with the following arrangement: A spinning extruder In the usual design, the polymer melts and conveys it through a heated line to a spin pump. This doses the melted polymer and presses it through a multi-hole spinning head; the threads produced in this way solidify Cooling in the surrounding air and are made by an exhaust nozzle that is in some degree Distance below the spinneret is attached, detected and withdrawn. The strings are then appropriately, e.g. B.

auf einem Siebband oder auf einer rotierenden Lochtrommel abgelegt und von dort aus der Weiterverarbeitung zugeführt.deposited on a sieve belt or on a rotating perforated drum and fed from there for further processing.

Tabelle 1 zeigt für einen 34 Lochspinnkopf die Abzugsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Druck der Treibluft, die bei einem engsten Querschnitt der Luftabzugsdüse von 5 mm erzielt werden, wobei als Polymer ein Kunstharz verwendet wurde.Table 1 shows the take-off speeds for a 34 hole spinning head depending on the pressure of the propellant air, which occurs with the narrowest cross-section of the air exhaust nozzle of 5 mm can be achieved, a synthetic resin being used as the polymer.

Tabelle 1 Druck der Treibluft Abzugsgeschwindigkeit atü m/min 0,3 1830 0,4 2080 0,6 2670 0,8 3050 1,0 3620 2,0 477Q 3,0 5760 4,0 6040 Tabelle 2 zeigt die entstehenden Werte für einen Spinnkopf mit 170 Loch bei Verwendung einer Luftabzugsdüse mit einemengsten Querschnitt von 6,6 mm. Table 1 Pressure of the propellant air, withdrawal speed at m / min 0.3 1830 0.4 2080 0.6 2670 0.8 3050 1.0 3620 2.0 477Q 3.0 5760 4.0 6040 Tabel 2 shows the resulting values for a spinning head with 170 holes when using a Air exhaust nozzle with a narrowest cross-section of 6.6 mm.

Tabelle 2 Druck der Treibluft Abzugsgeschwindigkeit atü m/min 1,0 1030 1,5 1260 2,0 3140 Tabelle 3 zeigt die Werte für einen Spinnkopf mit 300 Loch bei Verwendung einer Luftabzugsdüse mit einem engsten Durchmesser von 8,8 mm. Table 2 Pressure of the propellant air, withdrawal speed at m / min 1.0 1030 1.5 1260 2.0 3140 Table 3 shows the values for a spinning head with 300 holes when using an air exhaust nozzle with a narrowest diameter of 8.8 mm.

Tabelle 3 Druck der Treibluft Abzugsgeschwindigkeit atfl m/min 1,0 1900 2,0 2500 3,0 3800 Je nach der Fördermenge der Spinnpumpe werden wegen der hohen Abzugsgeschwindigkeit Titer von 0,6 bis 2,0 den pro Einzelfaden erreicht. Selbstverständlich ist es auch möglich, gröbere Einzeltiter, z. B. 6 den zu spinnen, wobei allerdings die Abzugsgeschwindigkeit bei Verwendung eines Treibmitteldruckes bis 4 atü geringer wird oder aber der Treibmitteldruck zum Erreichen einer hohen Abzugsgeschwindigkeit erhöht werden muß, wodurch sich dann eine Arbeitsweise gemäß der Stammanmeldung ergibt. Table 3 Pressure of the propellant air, withdrawal speed atfl m / min 1.0 1900 2.0 2500 3.0 3800 Depending on the delivery rate of the spinning pump, because of the high Withdrawal speed titer of 0.6 to 2.0 the per single thread reached. Of course it is also possible to use coarser individual titers, e.g. B. 6 to spin, although the withdrawal speed when using a propellant pressure of up to 4 atmospheres lower or the propellant pressure to achieve a high take-off speed must be increased, which then results in a mode of operation according to the parent application results.

Die abgezogenen Fäden lassen sich zu einem Faservlies ablegen, das sich bei geeigneten Ausgangsrohstoffen wegen seiner Titerfeinheit gut zu Schall- und/oder Wärmeisolierungszwecken eignet.The stripped threads can be laid down to form a non-woven fabric that with suitable raw materials, due to its fineness of the titre, it is easy to sonic and / or thermal insulation purposes.

Die Einzelfäden können aber auch als geschlossenes Fadenbündel in Form eines Endlosfadens in einer sogenannten Spinnzentrifuge zu einem Wickel ($pinnkuchen) geformt werden. Bbrhei liefert die Luftabzugsdüse die erforderliche Abzugskraft, welche gerade bei feinen Titern von der Spinnzentrifuge wegen der geringen Fadenmasse nicht in so starkem Maße erbracht wird, daß auch mit höheren Abzugsgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht in der Ablage der Fäden in Kannen, aus denen diese später gegebenenfalls nach.The single threads can also be used as a closed thread bundle in Form of a continuous thread in a so-called spinning centrifuge to a lap ($ pinnkuchen) be shaped. Bbrhei delivers the air vent the required Pull-off force, which especially with fine titers from the spinning centrifuge because of the low Thread mass is not produced to such an extent that even with higher take-off speeds can be worked. Another possibility is to deposit the threads in cans, from which these can be added later if necessary.

einem weiteren chemischen Prozeß abgezogen und aufgespult werden, wobei die Abzugsgeschwindigkeit und die Aufspulart leicht der Fasereigenschaft angepaßt werden kann.be pulled off and reeled up in another chemical process, the take-off speed and the type of winding slightly adapted to the fiber properties can be.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h e

1) Improved method of pulling out sheets or threads by an ejector nozzle operated with a propellant according to the patent. ... ... patent application P 17 85 158.0, characterized in that the propellant with a pressure between 0.3 and 4 atmospheres are supplied.

2) Method according to claim 1, characterized in that threads with with a strength of less than 0.5 g / den.

3) Method according to claim 1 and / or 2, characterized in that the threads are pulled off at a speed of more than 1,500 m / min.

4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that threads made of polyester with an intrinsic viscosity less than or equal to 0.45 are withdrawn will.

5) Method according to claims 1 to 4, characterized in that that up to 500 threads in the titre range from 0.6 to 2 are withdrawn.

6) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the propellant is supplied at a pressure between 1 and 3 atmospheres.

7) Suction nozzle for carrying out the method according to one of the preceding Claims according to patent 1 ... ... patent application P 17 85 158.0, characterized in that that the narrowest nozzle cross-section in the area of the outflowing propellant 5 to 10 mm.