DE2032895A1

DE2032895A1 - Process for spinning uniform thread from practically non-viscous melts

Info

Publication number: DE2032895A1
Application number: DE19702032895
Authority: DE
Inventors: Stanley Austin Verona Wis Rakestraw Lawrence Frederick Cunningham Robert Ernest Raleigh N C Dunn, (V St A ) P
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1970-07-02
Publication date: 1971-02-25
Also published as: DE2032895B2; BE752806R; JPS4948820B1; FR2054605B2; NL7009821A; GB1325334A; FR2054605A2

Description

Monsanto Company
New York, N.Y., V.St.A.Monsanto Company
New York, NY, V.St.A.

Verfahren zum Spinnen von einheitlichen Fäden aus praktisch nichtviskosen Schmelzen Process for spinning uniform threads from practically non-viscous melts

Die letzten Entwicklungen heim Spinnen aus praktisch nichtviskosen bzw. nichtdickflüssigen Schmelzen ergaben ein günstiges und wirtschaftlich empfehlenswertes Verfahren zur Ausbildung von Fäden, wie sie bisher typischerweise durch Strecken von Drähten mit relativ großem Durchmesser durch aufeinanderfolgend kleinere Düsen oder durch Umhüllung der Schmelze von niedriger Viskosität innerhalb eines glasartigen Schutzschirmes während der Ausbildung erhalten werden konnten, Frühere Versuche zum Verspinnen von praktisch nichtviskosen Materialien erblieben ergebnislos, da es unmöglich war, den freifallenden geschmolzenen Strom zu dem Verfestigungspunkt vor der Stelle abzukühlen, an der der Strom aufgrund der Oberflächenspannungswirkungen diskontinuierlich wurde. Obwohl die Übertragung der Wärme aus dem geschmolzenem Strom durch Strahlung, Leitung und Konvektion an die Umgebung rasch erfolgt, ist der Zeitraum, während dessen das geschmolzene Material durch den kontinuierlichen Teil seines Weges läuft, von erheblich kürzerer Dauer. Es ergibt sich, daß es notwendig ist, den Abbruch der Strom-The latest developments at home are spinning out practically Non-viscous or non-thick melts resulted in an inexpensive and economically recommendable process for the formation of threads, as has typically been the case up to now by stretching wires of relatively large diameter through successively smaller nozzles or by coating the melt of low viscosity could be obtained within a glass-like protective screen during training, Earlier attempts at Spinning of practically non-viscous materials was inconclusive, as it was impossible to free-falling to cool the molten stream to the solidification point prior to where the stream became discontinuous due to surface tension effects. Even though the transfer of heat from the molten stream to the through radiation, conduction and convection Environment occurs rapidly is the period of time during which the molten material passes through the continuous part runs its way, of considerably shorter duration. It turns out that it is necessary to stop the current

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kontinuität während der Verfestigung zu stabilisieren oder zu verhindern. In der US-Patentschrift 3 216 076 ist beschrieben, daß, wenn ein geschmolzener Strom aus einer praktisch nichtviskosen Schmelze in eine Atmosphäre, welche unter Bildung eines "stabilisierenden" Filmes um den Umfang des geschmolzenen Stromes reagiert, geführt wird, der Abbrucheffekt der Oberflächenspannung verhindert werden kann, wodurch es ermöglicht wird, daß der Strom sich verfestigt. Jedoch ergeben die bei diesem Spinnverfahren erhaltenen Fäden häufig ungünstige Querschnittsveränderungen über die Länge des Fadens. Da Fäden von einheitlichem Querschnitt bei den meisten Anwendungsgebieten bevorzugt werden, ist es günstig, daß ein Schmelzspinnarbeitsgang für eine nichtviskose Schmelze leicht auf das Spinnen von Fasern mit gleichbleibenden und praktisch einheitlichen Querschnitten entlang der Länge anwendbar ist.stabilize continuity during solidification or to prevent. U.S. Patent 3,216,076 describes that when a molten stream from a practically non-viscous melt in an atmosphere, which forms a "stabilizing" film around the Scope of the molten stream reacts, is conducted, the breaking effect of the surface tension can be prevented thereby allowing the stream to solidify. However, they result in this spinning process obtained threads often unfavorable changes in cross-section over the length of the thread. Because threads of uniform Cross-section preferred for most areas of application it is favorable that a melt spinning operation for a non-viscous melt can be easily applied to the spinning of Fibers with constant and practically uniform cross-sections along the length is applicable.

Im allgemeinen wurde bisher nicht erkannt-, daß Veränderungen des Fadenquerschnittes in dem Teil von der anfänglichen Bildung des stabilisierenden Filmes auftreten. Einerseits ergibt eine vorzeitige Pilmbildung um den Umfang des geschmolzenen Stromes eine Faser mit Unregelmäßigkeiten entlang der Länge. In gleicher Weise ergibt eine übermäßige Verzögerung bei der Bildung des Filmes von ausreichender Festigkeit zur vollständigen Aufhebung des Effektes der Oberflächenspannung ebenfalls Unregelmäßigkeiten. Deshalb -ist es äußerst wichtig, daß die zu einer geeigneten Filmbildung erforderlichen Bedingungen nur über einen spezifischen Teil des Weges des geschmolzenen Stromes wirksam werden. In general, it has not yet been recognized that changes in the thread cross-section in the part of the initial formation of the stabilizing film occur. On the one hand, there is premature pilm formation around the Perimeter of the molten stream a fiber with irregularities along its length. Results in the same way an undue delay in the formation of the film of sufficient strength for complete cancellation the effect of surface tension also has irregularities. So it is extremely important that that too conditions required for suitable film formation to take effect only over a specific part of the path of the molten stream.

Zur weiteren Erläuterung der vorstehenden Erscheinungen folgt eine kurze Diskussion der die Unregelmäßigkeiten verursachenden Erscheinung, ^ewi der geschmolzeneTo further explain the foregoing phenomena, there follows a brief discussion of the phenomenon causing the irregularities, such as the molten one

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Strom mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch das Spinnmundstück gepreßt wird, erhält der Strom, insbesondere dessen Umfang, eine Ziehkraft aufgrund der darauf einwirkenden Mundstückswand in einer Richtung entgegengesetzt zu der die Geschwindigkeit einleitenden Kraft. Wenn der Strom am Kundstück ausströmt, wird der mittige Teil des Stromes am wenigsten durch die Ziehkraft beeinflußt und wandert mit einer größeren Geschwindigkeit als der Umfang des Stromes, wodurch ein Strömungsgeschwindigkeitsprofil mit einer gekrümmten Form nahe dem Stromumfang ausgebildet wird. Das Geschwindigkeitsprofil beginnt sich jedoch unmittelbar zu "entspannen" und der Umfang des Stromes gewinnt eine kontinuierliche Geschwindigkeitszunahme, was als Geschwindigkeitsprofil^auagleich bezeichnet wird. An einer bestimmten Stelle entlang des Weges des Stromes wird das Geschwindigkeitsprofil praktisch eine flache Front, die andererseits als "Stopfenströmung" bekannt ist.Current at a certain speed through the Spinning mouthpiece is pressed, the stream, in particular its scope, receives a pulling force due to it acting mouthpiece wall in a direction opposite to the force introducing the speed. if the current flows out at the customer piece, becomes the central part of the current is least affected by the pulling force and travels at a speed greater than the circumference of the stream, thereby forming a flow velocity profile with a curved shape near the circumference of the stream will. However, the velocity profile immediately begins to "relax" and so does the volume of the current gains a continuous increase in speed, which is referred to as a speed profile ^ aagleich. At a certain point along the path of the stream, the velocity profile becomes practically flat Front otherwise known as "plug flow".

Wenn der stabilisierende Film um den Umfang des geschmolzenen Stromes, welcher ein anderes Geschwindigkeitsprofil als praktisch ein Stopfenströmungsprofil hat, gebildet wird, "verursacht die Änderung oder Verformung der Stromoberfläche aufgrund der Geschwindigkeitsprofilentspannung, daß der stabilisierende Film bricht. Obwohl sich der Film üblicherweise nach dem Bruch wieder bildet, wird die Fähigkeit des Filmes, den Strom intakt zu halten, verringert. Die Folge hiervon ist die-Ausbildung von vergrößerten Teilen des Stromes in Abständen entlang der Stromlänge oder in schwereren Fällen ein Abbruch der Stromkontinuität. Daraus ergibt es sich, daß es notwendig ist, die Filmbildung um den Umfang des ausströmenden Düsenstromes zu verzögern, bis praktisch ein Stopfenströmungsprofil erreicht ist.When the stabilizing film around the perimeter of the melted Stream, which has a different velocity profile than practically a plug flow profile, is formed "causes the change or deformation of the current surface due to the velocity profile relaxation, that the stabilizing film breaks. Although the film will usually re-form after breakage, becomes the ability of the film to keep the electricity intact, decreased. The consequence of this is the formation of enlarged ones Divide the stream at intervals along the length of the stream or, in more severe cases, break the Power continuity. From this it follows that it is necessary to form the film around the perimeter of the outflow Delay nozzle flow until practically a plug flow profile is reached.

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Die durch die vorzeitige Stabilisierausbildung verursachte Nichteinheitlichkeit ist mehr oder weniger auf solche Schmelzen beschränkt, die niedrige Viskositäten besitzen* D.h. bei Schmelzen mit höheren Viskositäten wird ein Filmbruch aufgrund der Geschwindigkeitsprofilentspannung nicht so stark beobachtet, wie bei Materialien mit niedriger Viskosität. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden somit unter Schmelzen von niedriger Viskosität oder praktisch nichtviskosen Schmelzen Schmelzen mit Viskositäten von 1 Poise oder weniger verstanden. Beispiele für geschmolzene Materialien mit niedriger Viskosität sind Metalle, wie Kupfer, Blei, Zinn, Aluminium und Eisen, legierungen von Metallen wie Blei-Zinn, Stahl, Stahllegierungen, Messing, Metalloide, wie Arsen, Bor und Silicium und Zwischenmetallverbindungen,The non-uniformity caused by the premature stabilizer training is more or less limited to such Melts that have low viscosities are limited * That is, for melts with higher viscosities, Film breakage due to velocity profile relaxation is not observed as strongly as with low viscosity materials. Within the scope of the present invention thus melts with low viscosity or practically non-viscous melts with melts Understood viscosities of 1 poise or less. Examples of low viscosity molten materials are metals such as copper, lead, tin, aluminum and Iron, alloys of metals such as lead-tin, steel, steel alloys, brass, metalloids such as arsenic, boron and silicon and intermetallic compounds,

Zusätzlich zur Geschwindigkeitsprofilentspannung wurde gefunden, daß es notwendig ist, die Ausbildung eines Stabilisierfilmes von ausreichender Festigkeit zur Dämpfung der Oberflächenspannungswirkungen vor dem Auftreten von Rayleigh-Wellen mit merklicher Amplitude auszuführen. Falls deren unbeschränkte fortgesetzte Ausbildung erlaubt wird, nimmt die Amplitude der Wellen zu einem solchen Ausmaß zu, daß die Kontinuität des Stromes vollständig zer stört wird. Die Stabilisierung des Stromes in dem Zustand kurz vor dem Abbruch ergibt einen Faden mit sinusähnlicher Kontur oder perlenförroigera Aussehen. Es ergibt sich, daß es zur Erzielung eines Fadens mit einheitlichem Querschnitt ebenfalls notwendig ist, den Strom vo,r der Ausbildung der Wellen zu einer merklichen Amplitude zu stabilisieren. AIr einheitlich wird kurz ein Faden angegeben, der eine Variierung des Cuerschnittsdurchmessers nicht größer aus 10 i entlang -zer Länge hat. In addition to velocity profile relaxation, it has been found necessary to carry out the formation of a stabilizing film of sufficient strength to attenuate the effects of surface tension prior to the appearance of Rayleigh waves of appreciable amplitude. If their unrestricted continued formation is allowed, the amplitude of the waves increases to such an extent that the continuity of the current is completely disrupted. The stabilization of the current in the state shortly before the termination results in a thread with a sinusoidal contour or a pearl-shaped appearance. It follows that it is also necessary to obtain a yarn with a uniform cross-section, vo the current configuration of the waves to an appreciable amplitude to stabilize r. AIr uniform, a yarn is briefly indicated that does not have a variation of greater Cuerschnittsdurchmessers from 10 i along -zer length.

BADORfQINALBADORFQINAL

Das erfindungsgemäße neue Verfahren zum Spinnen von einheitlichen Fäden aus einer praktisch ,nichtviskosen Schmelee ist folgendesϊ Zunächst wird die Schmelze aus einer ersten Zone, beispielsweise einem Mundstück, als freifallender Strom mit einem Geschwindigkeitsprofil in die Filmstabilisierzone extrudiert. Dann wird ein stabilisierender PiIm um den Umfang des geschmolzenen Stromes innerhalb der Stabilisierzone, nachdem der Strom praktisch eine Stopfenströmung erreicht hat, jedoch ^vor <*er Entwicklung merklicher Variationen beim Wachstum der Amplitude der Rayleigh-Wellen ausgebildet. Der Strom verfestigt sich dabei in der stabilisierten Form., und-es ergeben sich einheitliche laden. The novel process according to the invention for spinning uniform threads from a practically non-viscous melt is as follows: First, the melt is extruded from a first zone, for example a mouthpiece, as a free-falling stream with a speed profile into the film stabilization zone. A stabilizing matrix is then formed around the periphery of the molten stream within the stabilizing zone after the stream has practically reached plug flow but ^before any appreciable variation in the growth of the amplitude of the Rayleigh waves develops. The current solidifies in the stabilized form., And - uniform charges result.

In den Zeichnungen stelltIn the drawings represents

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt einer typischen Vorrichtung zum Spinnen von praktisch nichtviskosen Fäden gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a vertical cross section of a typical Device for spinning practically non-viscous threads according to the invention,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der kontinuierlichen Stromlänge und dem Rayleigh-Parameter zeigt,Fig. 2 is a graph showing the relationship between the continuous stream length and the Rayleigh parameter shows,

Fig. 3 eine halblogarithmische Darstellung, die den Abstand» bei dem 99 $> Geschwindigkeitsprofilentspannung erfolgt, zur Variierung der Reynolds-Zahl zeigt,3 shows a semi-logarithmic representation, which shows the distance "at which 99 $> velocity profile relaxation occurs, to the variation of the Reynolds number,

Fig. 4 eine schematische Wiedergabe eines freifallenden praktisch nichtviskosen Stromes,Fig. 4 is a schematic representation of a free-falling practically non-viscous stream,

Fig. 5 eine schematische Wiedergabe eines Abschnittes eines Fadens, der sich bei vorzeitiger Stabilisierung ergibt, Fig. 5 is a schematic representation of a portion a thread that results from premature stabilization,

Fig. 6 eine schematische Wiedergabe eines Segmentes eines Fadens, der sich aus einer spaten Stabilisierung ergibt, ,6 is a schematic representation of a segment of a thread resulting from late stabilization; ,

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fig. 7 eine weitere graphische Darstellung* die die Beziehung zwischen der Gesc/hwindigicaiteprofIlentopar?nimg und dem Rayleigh*Faranjett»i" seigt,fig. 7 is another graphic representation * showing the relationship between the Gesc / hwindigicaiteprofIlentopar? Nimg and the Rayleigh * Faranjett "i",

Fig. 8 eine weitere graphische Barsteilung, die die Beziehung zwischen der Gesehwindigfeeitsprofileatspannungbei verschiedenen Mundstückkonstrulct ionen «md de® Ray™ leigh-Parameter zeigt,
dar.8 is a further graphical bar division showing the relationship between the visual windiness profile breathing tension for various mouthpiece designs and the de® Ray ™ leigh parameters;
represent.

Zur Erläuterung der Erfindung dürfte ö© wertvoll- sein, die in Fig. 1. gezeigte typische Spismvegriönfung- for niehtr viskose Schmelzen zu beschreib®». IteSA ist ©in Fußteil gezeigt, welches ein Abscbirmbauteil 11 trägt«. welcheswiederum ein Aufnahmeteil 12 und eist ItelwlatiegQlanord«· nung 15 trägt. Die Schmelztiegel@norclniffi|f %3 besteht aus einem Grundteil 14 und einer zylinfei©e&©K Sfeinsi 15_f die auf dem Grundteil 14 angebracht ist«, Dna ßrundteil 14 und die zylindrische Wand 15 begrease» fen Bsh&Ltar für die nichtviskose Schmelze 16. Ein Beckel i? 1st &m Oberteil der zylindrischen Wand-15 durch geeignete linsichtungen« nicht gezeigt, befestigt, Das Grimditeaftll 14 enthält.':eine öffnung, in die ein Spinnmundsttickeinsafs ÜS.üit einen? Mundstück 19 eingesetzt ist.. Eine spiralförmig angeordnete. Induktionsspirale 20 umgibt den Aufaalis©^T#©&älter 12. ■' ' . -.In order to explain the invention it should be valuable to describe the typical Spismvegriönung shown in Fig. 1 for non-viscous melts. IteSA is shown in the foot part, which carries a shield component 11 «. which in turn carries a receiving part 12 and a wall mount 15. The crucibles @ norclniffi | f% 3 consists of a base part 14 and a zylinfei © e © K Sfeinsi 15 _f which is mounted on the base part 14 "Dna ßrundteil 14 and the cylindrical wall 15 begrease" fen Bsh & LTAR for the inviscid melt sixteenth A Beckel i? 1st & m upper part of the cylindrical wall-15 by means of suitable lens sightings "not shown, attached, the Grimditeaftll 14 contains.": An opening into which a spinning mouthpiece is inserted Mouthpiece 19 is used .. A spirally arranged. Induction coil 20 surrounds the Aufaalis © ^T # © & older 12. ■ ". -.

Zum Betrieb wird die Metallbesefeigkimg in die Schmelz-* tiegelanordnung 13 eingebracht und erhitsst» bis sie durch die Einwirkung der Induktlonsspiräle 20 geschmolzen ist. Die Schmelze 16 wird dann durch das Mundstück 19 mit einer bestimmten Extrudiergeschwindigkeit durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Gasdruck oberhalb der Schmelze 16 in der Schmelztiegelanordnung 13, gepreßt. Der geschmolzene Strom tritt dann in eine in der Kammer 21 enthaltene Zone mit reaktionsfähiger Atmosphäre ein, worin die i?eak-For operation, the metal attachment is placed in the melting * Crucible arrangement 13 is introduced and heated until it is through the action of the Induktlonsspiräle 20 has melted. The melt 16 is then through the mouthpiece 19 with a certain extrusion speed by suitable measures, for example gas pressure above the melt 16 in the crucible assembly 13, pressed. The melted one Current then enters one contained in chamber 21 Zone with a reactive atmosphere, in which the i? Eak-

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tionafähige Atmosphäre einen Stabilisierfllm am Umfang des geschmolzenen Stromes bildet, wodurch das Abbrechen aufgrund der Oberflächenspannungseffeicte während der Verfestigung verhindert wird.a stabilizing film on the circumference of the molten stream, thereby preventing breakdown due to surface tension effects during solidification.

Bevor eine spezifische Beschreibung der zum Spinnen von einheitlichen Fäden erforderlichen Bedingungen erfolgt, dürfte es wertvoll sein, kurz einige grundlegende, jedoch wichtige Merkmale eines freifallenden nichtviskosen Stromes in Verbindung mit dem Verspinnen von nichtviskosen Flüssigkeiten zu diskutieren« Es ist bekannt, daß anfänglich nach dem Austritt aus dem Mundstück der freifallende Strom eine Neigung zur Ausbildung einer praktisch zylindrischen Form hat, die intakt verbleibt, bis an einer Stelle nach dem Mundstück der Strom in kugelförmig geformte Tropfen aufbricht, die gewöhnlich als "Schrot" bezeichnet werden. Das Aufbrechen eines nichtviskosen Stromes wurde zunächst quantitativ durch lord Rayleigh in seiner Veröffentlichung ¹¹On the Instability of Jets", Proceedings of the London Mathematical Society 10, 4 (1878), Bd. II, S, 351 ff., 1. amerikanische Auflage,Dover Publication, Kew York (1945) beschrieben. Ganz allgemein wurde festgestellt, daß klei nere Vibrierungen beim Spinnverfahren Anlaß zu sehr kleinen Variierungen der Oberflächengestaltung ergeben. Da verbreiterte Teile des Stromes benachbart zu verengerten Teilen stehen, bestehen hier^zwischen Drückdifferentiale, wobei der kleinere Druck im verbreiterten Bereich liegt. Deshalb besitzt die Flüssigkeit in den kleineren Bereichen eine Neigung zur Strömung in die größeren Bereiche, was noch größere Variierungen der Oberflächengestaltung verursacht. Das Wachstum der Variationen der sogenannten Rayleigh-We31en schreitet fort, "bis der Strom abbricht. Before going into a specific description of the conditions required for spinning uniform filaments, it will be valuable to briefly discuss some basic but important features of a free-falling non-viscous stream in connection with the spinning of non-viscous liquids from the mouthpiece the free-falling stream has a tendency to form a practically cylindrical shape which remains intact until at some point after the mouthpiece the stream breaks up into spherical drops commonly referred to as "shot". The breaking up of a non-viscous stream was first quantified by Lord Rayleigh in his publication ¹¹ On the Instability of Jets ", Proceedings of the London Mathematical Society 10, 4 (1878), Vol. II, S, 351 ff., 1st American edition, described Dover Publication, Kew York (1945). in general it was found that klei nere to vibrations in the spinning process give rise to very small Variierungen the surface design. Because thickened portions adjacent to the flow are to narrowed parts are made here ^ between push differentials, the smaller Pressure is in the broadened area. Therefore, the liquid in the smaller areas has a tendency to flow into the larger areas, which causes even greater variations in surface design. The growth of the variations of the so-called Rayleigh waves continues "until the flow breaks.

0 Q / 1 ** ·> R0 Q / 1 ** > R

t-/ I·** BADORTStNALt- / I ** BADORTSTNAL

Bas Rayleigh-Wellenwachstum erwies sich als eine Exponentialfunktion der Zeit, wobei die Lösung der Differentialgleichung für die Wellenamplitude die bekannte Form ▼onBas Rayleigh wave growth turned out to be an exponential function of time, the solution of the differential equation for the wave amplitude taking the known form ▼ on

a . a_oe^qt a. a _o e ^qt

hat, worin a₀ die Anfangswellenamplitude, a die Wellenamplitude zum Zeitpunkt t und q eine Funktion aus Stromdurchinesser, Viskosität, Oberflächenspannung und Wellenlänge ist. Daraus ergibt sich, daß ein größerer Teil des kontinuierlichen Stromes Variierungen aufweist, die innerhalb der vorstehend angegebenen Gleichmäßigkeitsdefinition liegen. Größere üngleichmäßigkeitsvariierungen erfolgen , in einer Gegend kurz vor dem Abbrechpunkt aufgrund des raschen Wachstums der Rayleigh-Wellen. Da das Wachstum der Rayleigh-Wellen unabhängig von der Stromgeaehwindigkeit innerhalb des anwendbaren Bereiches der vorstehenden Gleichung ist, kann die "Strom^länge", d.h. die Länge des Stromes vom Mundstück bis zum Abbrechpunkt, durch Änderungen der Stromgeschwindigkeit erhöht oder gesenkt werden. Dies neigt sich deutlich aus Fig. 2, worin die Stromlänge als Funktion der Geschwindigkeit eines geschmolzenen Stromes, der in eine stehende nicht stabilisierende Atmosphäre auBgedüst wird, aufgetragen ist. Da die Stromlänge auch eine Funktion des Durchmessers, der Oberflächenspannung und der Dichte des Stromes ist, ist es günstig, die Abszisse in Einheiten aufzutragen, die mit diesen Strora- und Materialparametern in Beziehung Htehen. Die hier angewandte dimensionslose Einheit wird als Rayleigh-Parame-ter (Ra) bezeichnet und wird mathematisch wiedergegeben alswhere a _{0 is} the initial wave amplitude, a is the wave amplitude at time t and q is a function of current flow, viscosity, surface tension and wavelength. As a result, a greater proportion of the continuous flow will have variations that are within the uniformity definition given above. Larger variations in unevenness occur in an area just before the break-off point due to the rapid growth of Rayleigh waves. Since the growth of the Rayleigh waves is independent of the current speed within the applicable range of the above equation, the "current length", ie the length of the current from the mouthpiece to the break-off point, can be increased or decreased by changing the current speed. This can be seen clearly from FIG. 2, which plots the length of the stream as a function of the velocity of a molten stream jetted into a standing, non-stabilizing atmosphere. Since the current length is also a function of the diameter, surface tension and density of the current, it is convenient to plot the abscissa in units related to these current and material parameters. The dimensionless unit used here is called the Rayleigh parameter (Ra) and is represented mathematically as

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Ra = Tj γRa = Tj γ

worin ^,D, γ und V Stromdichte, Durchmesser, Oberflächenspannung bzw. Geschwindigkeit bedeuten. Die Ordinatenachse ist ebenfalls in dimensionslosen Einheiten angegeben, definiert als Stromlänge dividiert durch Mundstücksdurchmesser. where ^, D, γ and V represent current density, diameter, surface tension and velocity, respectively. The ordinate axis is also given in dimensionless units, defined as the length of the stream divided by the diameter of the mouthpiece.

Aus der Pig. 2 ergibt es sich ohne weiteres, daß eine etwa lineare Beziehung zwischen der Stromlänge und den mittleren Rayleigh-Parametern besteht. Bei kleineren Rayleigh-Parametern, d.h. Werten yon Ra unterhalb etwa 1 ist die Stromlänge zu kurz, als daß sich ein stabilisierender film einstellen könnte, Es wurde nun festgestellt, daß ein aerodynamischer Zug und andere Effekte signifikant die Kontinuität der freien Stromlänge oberhalb eines Rayleigh-Parameters von etwa 25 zu beeinflussen beginnen. Weiterhin wurde festgestellt, daß ein Bereich der Rayleigh Parameter zwischen 2 und 10 zu bevorzugen ist» wie in Fig. 2 ersichtlich. Der nicht-lineare Teil der jfreien V linie der Stromlänge 30 ist weitgehend das Ergebnis döif Einfluß des aerodynamischen Zuges^ Der lineare Teil der MnIe 30 kann theoretisch als folgende Gleichungwiederge* geben werften ;From the Pig. 2 it is evident that an approximately linear relationship between the current length and the mean Rayleigh parameters. With smaller Rayleigh parameters, i.e. values of Ra below about 1 If the current length is too short for a stabilizing film to appear, it has now been determined that aerodynamic drag and other effects are significant the continuity of the free stream length above one Rayleigh parameters start to affect around 25. It was also found that an area of Rayleigh Prefer parameters between 2 and 10 »as in Fig. 2 can be seen. The non-linear part of the j-free V line of stream length 30 is largely the result of döif Influence of the aerodynamic pull ^ The linear part of the MnIe 30 can theoretically be expressed as the following equation * give throw;

worin I die freie Stroalänge und D den Stromdurchmesser be zeichnen.where I is the free stroke length and D is the current diameter to draw.

Die erforderliche 2eit, damit das Material des Stromes die Stromlänge durchschreitet, ist jedoch von weit kürzerer Dauer als die erforderliche Zeit, damit der ge—The necessary 2eit so that the material of the stream the length of the stream is, however, of far shorter duration than the time required for the

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echmolzene Strom sich verfestigt. Deshalb 1st es, wenn man Fäden durch Spinnen von nichtviskosen Schmelzen zu erhalten wünscht, notwendig, den Strom mit einem Stabilisierfilm Tor dem Abbrechen auszustatten. Wenn man jedoch Fäden mit einem bestimmten Standard der Einheitlichkeit zu erhalten wünscht, müssen die großen Variierungen der Oberflächengestaltung des Stromes vor dem Abreißen in Betracht gezogen werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als einheitliche Variierung eines Fadens eine Variierung im Quer-melted stream solidifies. So it is when you Obtaining threads by spinning non-viscous melts desires, necessary to equip the stream with a stabilizing film gate breaking off. However, if you have strings with Desiring to maintain a certain standard of uniformity requires great variations in the surface design of the current should be taken into account before breaking off. In the context of the present invention, as a uniform Variation of a thread a variation in the transverse

W Bchnittsdurchmesser bezeichnet, die einen Wert von 10 i» des bestimmten Querschnittsdurchmessers des Fadens nicht überschreitet. Somit sind Stromdurchmesser mit maximal zulässigen Variationen von 10 H größer oder kleiner als dem gewünschten Durchmesser für die stabilisierte Faser oder Faden erforderlich. Aufgrund des Wachstums der Raylelgh-Wellen gibt ea einen Funkt, der nachfolgend als maximal zulässige Variierung oder HFV-?unkt bezeichnet wird, entlang des geschmolzenen Stromes bei dem die Variierung des S-tromquerschnittadurchneaaere gleich der vorstehend angegebenen maximal zulässigen Variation Ist, Somit ergibt sich bei einem Strom, der zwischen dem MFV-Pimirs und dem Ab- W denotes a cross-sectional diameter which does not exceed a value of 10 i »of the determined cross-sectional diameter of the thread. Thus, current diameters with maximum permissible variations of 10 H larger or smaller than the desired diameter for the stabilized fiber or thread are required. Due to the growth of the Raylelgh waves, there is a point, hereinafter referred to as the maximum allowable variation or HFV point, along the molten stream at which the variation in the S-flow cross-section is generally equal to the maximum allowable variation given above in the case of a current that flows between the DTMF pimirs and the

φ reißpunkt stabilisiert ist, ein Faden mit unregelmäßigen und ungleichmäßigen Querschnitten. φ is stabilized at the tear point, a thread with irregular and uneven cross-sections.

Die Geschwindigkeitsprofilentspannung, die eine unabhängige und in gleicher Weise wichtige Erscheinung i*t, muß ebenfalls beim Versuch zum Spinnen von einheitlichen Fäden in Betracht gezogen werden. Es wurde gefunden, daß die Stabilisierfilmzone nicht nur eine untere Grenze, d.h. den MPV-Punkt hat, sondern daß die Zone auch eine Wirksame obere Grenze aufgrund der Geschwindigkeitsprofilentspannung hat.The velocity profile relaxation, which is an independent and equally important phenomenon, must also be considered when attempting to spin uniform filaments. It was found that the stabilizing film zone not only has a lower limit, i.e. the MPV point, but that the zone also has an effective one has upper limit due to the velocity profile relaxation.

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Das Geschwindigkeitsprofil von Flüssigkeiten, die in Kanälen, Rohren und dgl. strömen, ist nicht flach. Beispielsweise ist in langen «yllndrischen Mundstücken das Geschwindigkeitsprofil praktisch parabolisch bei Newtonian-Flüssigkeiten mit niedrigen Reynolds-Zahlen. Die Reynolds» Zahl ist ein bekannter hydrodynamischer Ausdruck für die Beziehung BV£ , worin D, V> f und /i jeweils Stromdurchmesser, /* Geschwindigkeit, Dichte und Viskosität angeben. Wenn der Begrenzungseffekt der Wand nach dem Ausdüaen des Stromes aus dem Mundstück wegfällt, 1st die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an ihrer Oberfläche von kleiner Größe im Vergleich zur Geschwindigkeit in der Mitte des Stromes. Aufgrund des Einflusses der Viskosität, selbst wenn sie gering ist, nimmt die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsoberfläche EU, wodurch das Geschwindigkeitsprofil sich verflacht oder entspannt, was zu dem Ausdruck "Geschwindigkeitsprofilentspannung" führt. The velocity profile of liquids flowing in channels, pipes and the like is not flat. For example, in long cylindrical mouthpieces, the velocity profile is practically parabolic in Newtonian liquids with low Reynolds numbers. The Reynolds number is a well-known hydrodynamic expression for the relation BV £ , where D, V> f and / i indicate the current diameter, / * velocity, density and viscosity. If the limiting effect of the wall ceases to exist after the flow has blown out of the mouthpiece, the velocity of the liquid on its surface is small compared to the velocity in the middle of the flow. Due to the influence of the viscosity, even if it is low, the speed of the liquid surface EU decreases, whereby the speed profile flattens or relaxes, which leads to the expression "speed profile relaxation".

Der Bereich der Oberfläche, der irgendeine Stelle je Zeiteinheit passiert, entspricht 1\: D-t^v, worin r*die Oberflächengeschwindigkeit angibt. Wenn somit die Oberflächengeschwindigkeit zunimmt, nimmt auch der Bereich der Oberfläche zu. Somit erfährt jede Filmschicht auf der Oberfläche während der Entspannung eine Beanspruchung aufgrund des Streckens der Oberfläche und kann abgerissen werden, falls-die Beanspruchung zu groß wird. Der Abbruch des Filmes ergibt die Ausbildung von Fäden mit vergrößerten Querschnitten entlang der Faserlänge. Daraus folgt, daß die Ausbildung des Stabilisierfi3jses bei oder unterhalb des "Entspannungspunktes'¹ beendet sein nuß. Als Entspannungspunkt wird hier der erste Punkt entlang des geschmolzenen Stromes bezeichnet, bei dem das Geschwindigkeitsprofil des Stromes ausreichend entspannt ist, um eine vo11- The area of the surface that passes any point per unit of time corresponds to 1 \: Dt ^v , where r * indicates the surface speed. Thus, as the surface speed increases, the area of the surface also increases. Thus , each layer of film on the surface experiences stress during relaxation due to the stretching of the surface and can be torn off if the stress becomes too great. The breaking of the film results in the formation of threads with enlarged cross-sections along the length of the fiber. From this it follows that the formation of the stabilizing ^{fi3jses must be completed at or below the "relaxation point" 1.} The relaxation point is the first point along the molten stream at which the velocity profile of the stream is sufficiently relaxed to allow a complete

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ständige Ausbildung des stabilisierenden Filmes um den umfang herum ohne Entwicklung von nicht-einheitlichen Tariierungen im Strom aufgrund von Filmabbrueh ^u erlauben. Theoretisch erfolgt eine vollentspannte oder Stopfenströmung lediglich in sehr langen Strömen, d.h. in unbegrenzt langen Strömen. Ansätze züt Stopfenströmung treten jedoch innerhalb begrenzter Abstände unterhalb des Mundstückes auf. Zur Erläuterung eines praktisch entspannten Stromprofils wurde ein Punkt der Fig. 3* bei der die Oberflächengeschwindigkeit zu 99 $ der Oberfläehengeschwindig- keit als Stopfenströmung vorliegt, als Entspaimungspunkt gewählt. Die Fig. 3 zeigt Oberflächengeschwindigkeiten für Ströme als Funktion des Abstandes vom Mundstück bei verschiedenen Reynolds-Zahlen. Es ist wesentlich darauf hinzuweisen, daß der Entspannungsabstand, d.h. der Abstand vom Mundstück zum Entspannungspunkt, mit zunehmender Reynolds-Zahl zunimmt. Somit verursacht bei konstanten Mundstücksdurchmessern zum Spinnen bei einem gegebenen aichtviskosen Material bei einer konstanten Temperatur eine Zunahme der Stromgeschwindigkeit ebenfalls eine Zunahme des Entspannungsabstandes. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, nehmen ebenfalls die Stromlänge und infolgedessen auch die "wirksame Stromlänge" mit der Stromgeschwindigkeit zu. Die "wirksame Stromlänge" kann als länge des Stromes bezeichnet werden, bei der die Amplitude der Rayleigh-Wellen noch keine Überschreitung der maximal zulässigen Variation des Querschnittes des Stromes verursacht hat. Anders ausgedrückt, ist die wirksame Stroclänge die länge des Stromes zwischen dem Mundstück und dem MPV-Punkt. Allow constant formation of the stabilizing film around the circumference without the development of non-uniform tariffs in the flow due to film breakdown. Theoretically, a fully relaxed or plug flow occurs only in very long flows, ie in flows of unlimited length. However, approaches züt plug flow occur within limited distances below the mouthpiece. To explain a practically relaxed flow profile , a point in FIG. 3 * at which the surface velocity is 99% of the surface velocity as a plug flow was selected as the de-spaiming point. 3 shows surface velocities for streams as a function of the distance from the mouthpiece at various Reynolds numbers. It is essential to point out that the relaxation distance, ie the distance from the mouthpiece to the relaxation point, increases with increasing Reynolds number. Thus, at constant spinning die diameters for a given non-viscous material at a constant temperature, an increase in the flow velocity also causes an increase in the relaxation distance. As can be seen from FIG. 2, the current length and consequently also the "effective current length" increase with the current speed. The "effective current length" can be referred to as the length of the current at which the amplitude of the Rayleigh waves has not yet caused the maximum permissible variation in the cross-section of the current to be exceeded. In other words, the effective stroke length is the length of the current between the mouthpiece and the MPV point.

Aus dem Vorstehenden ergibt es sich, daß eine vollständige Stabilisierung bei oder nach dem Entspannungapunkt und bei oder vor dem MPV-Punkt erfolgen muß. Es ist jedochFrom the foregoing it can be seen that complete stabilization at or after the relaxation point and must take place at or in front of the MPV point. However, it is

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darauf hinzuweisen, daß, wenn auch die Filmbildung rasch stattfindet, sie nicht augenblicklich eintritt. Deshalb muß eine bestimmte Stromlänge vorhanden sein, auf die die Atmosphäre aus dem Stabilisiergas einwirken kann» Anders ausgedrückt, kann die Filmbildung oberhalb des Entspannungspunktes beginnen, jedoch ist es notwendig, daß der Film nicht abreißt, so daß die Bildung von nicht-einheitlichen Veränderungen im Fadenquerschnitt ermöglicht werden.to point out that, albeit the film formation is rapid takes place, it does not occur instantaneously. That's why there must be a certain current length to which the Atmosphere from the stabilizing gas can act »In other words, the film formation can begin above the relaxation point, but it is necessary that the film does not tear off, so that the formation of non-uniform changes in the thread cross-section are made possible.

Es ist leicht, die verschiedenen hier angewandten Definitionen, wie Entspannungsabstand, Entspannung und MPV-Punkt und kontinuierliche Stromlänge unter Bezugnahme auf die schematische Wiedergabe eines freifallenden Stromes 31 in der Fig. 4 sichtbar zu machen. Da der Abstand von deffl Mundstück zu dem Abbrechpunkt groß im Vergleich zu dem Abstand zwischen dem MPY-Punkt und dem Abbrechpunkt ist, ist es notwendig, den Strom 31 entlang eines Teiles desselben mit gebrochenen linien anzugeben, welche jedoch einen beträchlichen Teil der Stromlänge ausmachen. Die punktierten Linien 32 erläutern die Entspannung des Gesohwindigkeitsprcfils des Stromes, wenn er sich vom Mundstück wegbewegt. Der Entspannungsprunkt tritt an der Stelle auf, wo die linie des Geschwindigkeitsprofils nahezu gerade wird. Der Entspannungsabstand 33 läßt sich als Abstand vom Mundstück zum Entspannungspunkt bezeichnen. Weiter stromabwärts sind Rayleigh-Wellen 34 mit merklicher Amplitude zu sehen. Wie gezeigt, liegt der MPV-Punkt in diesem Bereich. Wie vorstehend bereits angegeben, ist es wesentlich, daß der Strom in dem Bereich zwischen dem Entspannungspunkt und dem MPY-Punkt stabilisiert wird.It is easy to understand the various definitions used here, such as relaxation distance, relaxation and MPV point and continuous stream length by reference to make visible the schematic representation of a free-falling stream 31 in FIG. Since the distance from deffl Mouthpiece to the break-off point is large compared to the distance between the MPY point and the break-off point it is necessary to route the stream 31 along part of it to be indicated with broken lines, which, however, are considerable Make up part of the stream length. The dotted lines 32 explain the relaxation of the speed profile of the current as it moves away from the mouthpiece. Of the Point of relaxation occurs at the point where the line is of the speed profile becomes almost straight. The relaxation distance 33 can be described as the distance from the mouthpiece to the relaxation point. Are further downstream Rayleigh waves 34 can be seen with a noticeable amplitude. As shown, the MPV point is in this area. As indicated above, it is essential that the current in the area between the relaxation point and the MPY point is stabilized.

Weiter stromabwärts wird der Abreißpunkt erreicht, wie sich durch die Bildung des Tropfens 35 zeigt. Die kontinuierliche Stromlänge 36 und die wirksame Stromlänge "37 er- Further downstream, the break-off point is reached, such as is shown by the formation of the drop 35. The continuous stream length 36 and the effective stream length "37

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geben sich vom Mundstück bis βum Abbrechpunkt bzw. MPT-Punkt. occur from the mouthpiece to β around the break-off point or MPT point.

In den Pig. 5 und 6 werden jeweils schematische Darstellungen von Fäden^geetaltungen gezeigt, die sich bei einer vorzeitigen bzw. späten Filmstabilisierung ergeben* In Pig. 5 ist die Kerngestaltung 38 gezeigt, die auftritt, wenn der Film durch Geschwindigkeitsprofilentspannung abgebrochen wird. Die sinusförmige oder perlförraige Gestalt 39 aufgrund einer Stabilisierung, nachdem die Amplitude der Rayleigh-Wellen die Grenzen der Einheitlichkeit überstiegen hat, ist in Pig. 6 dargestellt.In the pig. 5 and 6 are schematic representations, respectively shown by threads, which are at result from premature or late film stabilization * In Pig. 5, the core configuration 38 is shown which occurs when the film is broken off by velocity profile relaxation will. The sinusoidal or pearly shape 39 due to stabilization after the amplitude the Rayleigh waves exceeded the boundaries of uniformity has is in Pig. 6 shown.

Jedoch können die bei Spinnarbeitsgängen für nichtviskose Flüssigkeiten auftretenden Entspannungsabständ® unter bestimmten Umständen zwischen O Ms nu einer Länge praktisch gleich der wirksamen Stromlänge variieren. Ein Entspannungsabstand mit einer länge won praktisch O kann sich unter Spinnbedingungen seigern, bei &©x&@n das Gesöhwindigkeitsprofil des Stromes praktisch aus eia®r Stopfenströmung beim Eintritt in die Stabiliaieratmospfrä?® besteht. Andererseits ist es bei einem Entspannungsabstand praktisch gleich zur wirksamen Stromlänge erforderlies daß ©in Stabilisierfilm um den Strom beim MW-Bankt g@te rasch ge~ bildet wird und dass einige Maßnahmen angewandt werden, um einen Abbruch des um den Umfang des Stromes gebildeten Filmes oberhalb des MPV-Punktes zu verhindern. Wie im einzelnen nachfolgend aufgeführt, kann die Verhinderung des Filmabbruches am besten durch Verhinderung der Ausbildung eines Filmes oberhalb des Entspannungspunktes und im vorliegenden Fall wesentlich oberhalb des MPV-Punktes bewirkt werden. Obwohl der angewandte Entspannungsabstand,wie vorstehend ausgeführt, unter bestimmten Bedingungen variieren kann, wurde festgestellt, daß eine Grenze des Entspannungs-However, the Entspannungsabständ® occurring during spinning operations, for non-viscous fluids can in certain circumstances between Ms O nu a length practically equal to vary the effective flow length. An expansion gap with a length won virtually O can segregate under spinning conditions at & © x @ n the Gesöhwindigkeitsprofil the current practice of eia®r plug flow entering the Stabiliaieratmospfrä? ® is. On the other hand, with a relaxation distance practically equal to the effective current length, it is necessary that a stabilizing film around the current at the MW bank g @ te is quickly formed and that some measures are used to break off the film formed around the circumference of the current above of the MPV point. As detailed below, the best way to prevent the film from breaking off is to prevent the formation of a film above the relaxation point and, in the present case, significantly above the MPV point. Although the relaxation distance used may vary under certain conditions, as stated above, it has been found that a limit to the relaxation

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abstandes gleich oder weniger als etwa der Hälfte der Stromlänge im allgemeinen au bevorzugten ist. Noch spezifischer ausgedrückt, wird durch die Wahl von solchen Spinnbedingungen, daß der Entspannungsabstand innerhalb der halben Grenze der Stromlänge fällt, gewöhnlich eine ausreichende Zeit zur Stabilisierung der Filmbildung nach der Entspannung und vor dem Zeitpunkt erhalten, wo das Wachstum der Raylelgh-Wellen ein wesentlicher Faktor wird, erhalten. Größere Entspannungsabstände senken nicht nur die zur Stabilisierung der Filmbildung zur Verfügung stehende Zeit, sondern können, wie vorstehend ausgeführt, auch eine vorzeitige Filmbildung ergeben, falls nicht entsprechende Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. distance equal to or less than about half of the Current length is generally preferred. Even more specific is expressed by the choice of such spinning conditions that the relaxation distance is within half the current length limit, usually a sufficient time for film formation to stabilize of relaxation and received before the point in time when the growth of Raylelgh waves becomes an essential factor, obtain. Larger relaxation intervals not only lower the one available to stabilize the film formation Time, but, as explained above, can also result in premature film formation if appropriate precautionary measures are not taken.

Aus Fig. 7 ergibt sich eine weitere Klärung der vorstehend aufgeführten Beziehungen. In Fig. ? sind graphisch dargestellt Stromlänge, wirksame Stromlänge und die bevorzugte Entspannungsabstandsgrenze» gemessen in Einheiten des Mundstücksdurchmessers als Funktion der Rayleigh-Parameter. Wie in Fig. 2 ist die Linie 40 der Stromlänge eine lineare Funktion von Rayleigh-Parameter in den Zwischenbereichen. Die Linie 41 der wirksamen Stromlänge ist ebenfalls direkt proportional zu dem Rayleigh-Parameter und kann mathematisch als J = 11,5 Ra wiedergegeben werden, worin J die wirksame Stromlänge, angegeben in Mundstücksdurchmessern, darstellt. Da der bevorzugte Entspannungsabstand eine Hälfte der Stromlänge beträgt, ist 4Ie Linie 42 linear, jedoch deren Steigung nur die Hälfte der Steigung der Linie 40. Somit nimmt der Filmbildungsabstand, angegeben in Mundstücksdurchmessern, zwischen den Linien 41 und 42 mit zunehmenden Rayleigh-Parametern zu. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der Zeitabstand, während dessen ein gegebener Teil des Stromes diesen Abstand durchmißt, konstantFIG. 7 provides a further clarification of the relationships listed above. In Fig. are graphic shown current length, effective current length and the preferred relaxation distance limit »measured in units of the Mouthpiece diameter as a function of Rayleigh parameters. As in Figure 2, the line 40 of stream length is linear Function of Rayleigh parameters in the intermediate ranges. The line 41 of the effective current length is also direct proportional to the Rayleigh parameter and can be mathematical as J = 11.5 Ra, where J is the effective current length, given in mouthpiece diameters, represents. Since the preferred relaxation distance is one-half the length of the stream, 4Ie line 42 is linear, however, their slope is only half the slope of the line 40. Thus, the film forming distance given in Mouthpiece diameters, between lines 41 and 42 with increasing Rayleigh parameters. It is on it, however to indicate that the time interval during which a given portion of the current traverses this distance is constant

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* 1* 1

• * UM• * AROUND

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verbleibt. Somit kann eich beispielsweise ein Filmbildungsabs tand von 8 Munde tticksdurchtaessern bei einem Rayleigh-Parameter von 6, was weniger als die Hälfte der Stromlänge ist, als unzufriedenstellend erweisen* da, wie vorstehend ausgeführt» die zur Filmbildung verfügbare Zeit klein ist und das Problem einer vorzeitigen Filmbildung signifikant wird.remains. Thus, for example, a film forming abs tand of 8 mouths tick diameter with a Rayleigh parameter of 6, which is less than half the stream length, prove unsatisfactory * da, as above carried out »the time available for film formation is small and the problem of premature film formation is significant will.

Die Bntspannungsabstände sind nicht nur eine Funktion des Rayleigh-Parameters, sondern können auch entsprechend der spezifischen Konstruktion des beim Spinnverfahren eingesetzten Mundstückes variieren. Wie sich kurs aus Fig. 8 ergibt, ist die Eignung, einheitlich Fäden direkt aus einem Mundstück in eine Stabilisieratmosphäre zu spinnen, auf bestimmte Mundstückskonstruktionen begrenzt. In Fig.'8 ist, wie in Fig. 7, graphisch die Linie 41 der wirksamen Stromlänge und die Grenze 42 des Entspannungsabstandes, gemessen in Mundstückedurchmessern und als Funktion des Rayleigh-Parameters für Stahl (SAS), aufgetragen. Weiterhin geben die Gruppen mit gestrichelten Kurven Darstellungen von Entspannungsabständen von dem Mundstück zu einer Stelle an, wo die Stromoberflächengeschwindigkeit 99 i° der Stopfenströmung bei Mundstücken mit unterschiedlichen Gestaltungsverhältnissen und Durchmessern ist. Die vorstehend getroffene Wahl des Entspannungsabstandes wurde selbstverständlich hur für Zwecke des Beispieles gemacht. Der tatsächliche Entspannungspunkt hängt von einer Anzahl von Bedingungen ab, beispielsweise der zulässigen Dehnung des Filmes hie den Strom. Anders ausgedrückt kann der Entspannungspunkt bei einer Stelle entlang der Stromes liegen, wo die Oberflächengeschwindigkeit weniger als 99 % der Geschwindigkeit bei Stopfenströmung ist, sofern der Film einer Beanspruchung aufgrund der Streckung der Stromoberfläche widerstehenThe stress relief distances are not only a function of the Rayleigh parameter, but can also vary according to the specific design of the mouthpiece used in the spinning process. As can be seen from FIG. 8, the suitability for uniformly spinning threads directly from a mouthpiece into a stabilizing atmosphere is limited to certain mouthpiece constructions. In FIG. 8, as in FIG. 7, the line 41 of the effective current length and the limit 42 of the relaxation distance, measured in mouthpiece diameters and as a function of the Rayleigh parameter for steel (SAS), are plotted graphically. Furthermore, the groups indicate with dashed curves representations of relaxation distances from the mouthpiece to a point where the surface velocity of the stream is 99 ° of the plug flow in mouthpieces with different design ratios and diameters. The choice of the relaxation distance made above was of course only made for the purposes of the example. The actual relaxation point depends on a number of conditions, such as the allowable stretch of the film called the current. In other words, the relaxation point can be at a point along the stream where the surface velocity is less than 99% of the plug flow velocity, provided the film can withstand stress due to the stretching of the stream surface

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kann. Es wurde jedoch gefunden, daß ein Entspannungspunkt an einer Stelle, wo die Stromoberflächengeschwindigkeit 99 # der Stopfenströiaung ist, für die meisten zur Stabilisierung des Stromes angewandten Filme ausreichend ist* Es ergibt sich jedoch aus dem Vorstehenden, daß eine beginnende Filmbildung vor dem Entspannungspunkt unter den meisten Bedingungen eintritt, daß jedoch für geeignete Ergebnisse der gebildete Film keine schädliche Einwirkung auf die Gleichmäßigkeit des Fadens haben darf.can. It has been found, however, that a relaxation point at a point where the surface velocity of the stream is 99 # the plug flow is, for most of them, for stabilization of the current applied films is sufficient * It yields However, from the foregoing, film formation is beginning occurs before the relaxation point under most conditions, but for suitable results the formed film does not adversely affect the evenness of the thread may have.

Die gestrichelten Kurven in Fig. 8 zeigen klar, daß zahlreiche Mundstückskonstruktionen zum direkten Spinnen in stabilisierende Atmosphären nicht geeignet sind* Dies gilt besonders für Mundstückskonstruktionen mit großen Durchmessern und hohen Verjüngungsverhältnissen, wobei der letztere Ausdruck das Verhältnis von Mundstückslänge zu Mundstücksdurchmesser bezeichnet. Beispielsweise besitzen innerhalb eines Rayleigh-Paramaterbereiches von 4 bis 6 unter Anwendung von Mundstücken mit einem Durchmesser von 0,02 cm lediglich Mundstücke mit einem Verjüngungsverhältnis von 1/2 noch eine Randeignung. Wie vorstehend ausgeführt, ergibt sich dies daraus, daß entweder der Entspannungspunkt zu nahe am MFV-Punkt, um die Ausbildung eines Stabilisierfilmes zu er-T laüben, liegt oder daraus, daß der vorzeitig gebildete Film aufgrund der Gesehwindlgkeitsprofilentspannung abgerissen wird. Als allgemeine Regel weisen Entspannungskurven nahe bei oder unterhalb einer Hälfte der Linie 42 der Stromlänge einen Bereich von Entspannungspunktten auf, die einen ausreichenden Abstand von dem MPV-Punkt besitzen, um die Ausbildung eines Stabilisierfilmes zu erlauben.The dashed curves in Fig. 8 clearly show that numerous mouthpiece designs for direct spinning in stabilizing atmospheres are not suitable * This applies especially for mouthpiece designs with large diameters and high taper ratios, the latter being Expression denotes the ratio of the length of the mouthpiece to the diameter of the mouthpiece. For example, own within a Rayleigh parameter range from 4 to 6 using of mouthpieces with a diameter of 0.02 cm only Mouthpieces with a taper ratio of 1/2 are still suitable for the rim. As stated above, this is the case from the fact that either the relaxation point is too close to the MFV point to allow the formation of a stabilizing film lie, or from the fact that the prematurely formed film demolished due to the relaxation profile will. As a general rule, relaxation curves have near or below one half of line 42 of the stream length an area of stress relief points that are sufficiently spaced from the MPV point for the formation of a stabilizing film.

Es ist wesentlich darauf hinzuweisen, daß die liinie 42 der Hälfte der Stromlänge hinsichtlich der Steigung rascher zunimmt als es die En-fcspannungsabstanöskurven tun. SomitIt is essential to point out that line 42 half the length of the stream is faster in terms of slope increases than the relaxation curves do. Consequently

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kann bei höheren Extrudiergeschwindigkeiten und deshalb Rayleigh-Parametern ein weiterer Bereich von Mundstückekonstruktionen bei den Direktspinnarbeitsgängen eingesetzt werden. Beispielsweise läßt sich bei einem Rayleigh-Parameter von 8 ein Mundstück mit einem Verjüngungsverhältnis von 1 und einem Durchmesser von 0,01 cm zum Spinnen verwenden, während bei Rayleigh-Pa.raraetern unterhalb etwa 6 dessen Anwendbarkeit an der Grenze liegt» Es ergibt sich daraus, daß die Extrudiergeschwindigkeit eines nichtviskosen Stromes von spezieller Zusammensetzung ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Wahl von Mundstücken für das Spinnen von einheitlichen und gleichmäßigen Fäciea ist« Besondere soll auf die Tatsache hingewiesen werden® daß die Entspannung des Geschwindigkeitsprofils keinen s© großen Paktor darstellt, wenn mit Mundstücken mit sehr niedrigen Verjüngungsverhältnissen und kleinen Durchroaaera gesponnen wird.can at higher extrusion speeds and therefore Rayleigh parameters are another range of mouthpiece designs are used in the direct spinning operations. For example, with a Rayleigh parameter of 8, a mouthpiece with a taper ratio of 1 and a diameter of 0.01 cm for spinning, while with Rayleigh pa.raraeters below about 6 whose applicability is at the limit »It arises from the fact that the extrusion rate of a non-viscous Streams of special composition are an essential consideration in the choice of mouthpieces for spinning of uniform and uniform faeces is «special should be pointed out to the fact that relaxation of the speed profile is not a big factor when using mouthpieces with very low taper ratios and small byroaaera is spun.

Obwohl die Ertrudiergeschwindigkelt tsxid die Mundstückgestaltungen brauchbar zur Bestimmimg ä@r Entspannungspunkte und Entspannungsabstände sind, ist selbstverständlich, daß eine Anzahl von anderen Paktoren ebenfalls bei der Bestimmung der Bedingungen zum Spinnen v©» gleichmäßigen Pasern teilnimmt. Beispielsweise ist die Zusammensetzung-.-.und Konzentration der reaktionsfähigen Bestandteile der Stabilisieratmosphäre wichtig.Although the Ertrudiergeschwindigkelt tsxid the mouthpiece designs useful for similar Bestimmimg @ r relaxation points and relaxation distances are, of course, that a number of other Paktoren also in determining the conditions of participating uniform for spinning v © »parsers are. For example, the composition and concentration of the reactive constituents of the stabilizing atmosphere are important.

Der reaktionsfähige Bestandteil kann aus Sauerstoff oder einem anderen Gas als elementarem Sauerstoff als reaktionsfähiger Bestandteil bestehen. Beispielsweise kann es in zahlreichen Fällen notwendig oder günstig sein, einen speziellen geschmolzenen Strom unter Anwendung eines gaa-The reactive component can consist of oxygen or a gas other than elemental oxygen as being more reactive Constituent part. For example, in many cases it may be necessary or beneficial to use a special molten stream using a gaa-

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form igen Kohlenwasserstoffes, wie Propan, zu stabilisieren, oder ee kann günstig sein, Ammoniak, Bortriohlorid oder Wasser, Schwefelkohlenstoff, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd oder andere reaktionsfähige fUmbildende Gase zu verwenden.to stabilize hydrocarbons such as propane, or ee can be favorable, ammonia, boron triochloride or Water, carbon disulfide, carbon dioxide, carbon monoxide or to use other reactive, transforming gases.

Hohe Konsentrationen können eine vorzeitige Ausbildung des Stabllisierfilmes verursachen,während umgekehrt niedrige Konzentrationen unzureichend zur Stabilisierung des Stromes vor dem MPV-Punkt sein können und höchstens perlenartige Fäden ergeben können. In ähnlicher Weise kann eine sehr hohe Schmelztemperatur, die die Filmbildung verursachende Umsetzung beschleunigen, so daß sich eine vorzeitige Stabilisierung des Stromes ergibt.High consentrations can result in early training of the stabilizing film, while conversely low concentrations are insufficient to stabilize the Stromes can be in front of the MPV point and can at most result in pearl-like threads. Similarly, a very high melting temperature, which accelerate the reaction causing the film formation, so that a premature Stabilization of the current results.

Auch die physikalischen Eigenschaften der Schmelze sind bestimmend für die Spinnbedingungen. Da durch die Definition des Rayleigh-Parameters die Dichte der Schmelze und deren Oberflächenspannung umfaßt wird, ist es ersicht lich, daß der Rayleigh-Parameter, falls sämtliche anderen Sachverhalts konstant bleiben, variiert, wenn verschiedene Schmelzzusammensetzungen angewandt werden. Die Schmelztemperatur beeinflußt auch die Schmelzdichte und die Oberflächenspannung, wobei allgemein beide mit zunehmender Temperatur abnehmen. Um einen spezifischen Rayleigh-Parameter beizubehalten, ist es wichtig, daß eine genaue Regelung der Extrudiergeschwindigkeit beibehalten wird, wenn mit unterschiedlichenSchmelzen und/oder bei unterschiedlichen Temperaturen gearbeitet wird. The physical properties of the melt are also decisive for the spinning conditions. Since the definition of the Rayleigh parameter encompasses the density of the melt and its surface tension, it can be seen that the Rayleigh parameter, if all other matters remain constant, will vary when different melt compositions are used. The melting temperature also affects the melt density and surface tension, both of which generally decrease with increasing temperature. In order to maintain a specific Rayleigh parameter, it is important that precise control of the extrusion rate is maintained when working with different melts and / or at different temperatures.

Bis jetzt wurde das Spinnen eines nichtviskosen Stromes mit einem Geschwindigkeitsprofil direkt in eine Stabilisieratmosphäre hauptsächlich abgehandelt. Es können jedoch Maßnahmen angewandt werden, die dem Strom ein praktisch flaches Geschwindigkeitsprofil vor seinem Eintritt in dieUp until now, spinning has been a non-viscous stream mainly dealt with with a velocity profile directly in a stabilizing atmosphere. It can, however Measures are applied to give the stream a practically flat velocity profile before it enters the

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Stabilisiere tmoejahäre erteilen. Derartige Einrichtungen kennen in Form eines schützenden Inertgases um den Strom während des Auftretens der Entspannung bestehen,oder es kann ein System angewandt werden, welches direkt auf den Stron einwirkt, wodurch das Stattfinden der Entspannung des Stromes in der Stabilieieratmosphäre verhindert wird. lurr wird ein "Gaeplattenmittel" unterhalb des Mundetiik- kes angewandt und ein Inertgas um den nichtviskosen Strom beim Austreten aus dem Mundstück herum eingeführt. Das strömende Inertgas hat vorteilhafterweise eine Geschwindigkeit parallel, jedoch größer als die Stromaustritts· geschwindigkeit. Durch das Inertgas wird die Oberfläche des geschmolzenen Stromes beschleunigt, so daß sich ein praktisch entspanntes Profil vor dem Eintritt in die Stabilisieratmosphäre einstellt. Deshalb hat das erhaltene Profil des Stromes praktisch eine Stopfenströmung, wenn es in die Stabilisieratmosphäre eintritt. Es ergibt sich, daß Mundstücke mit hohem Verjüngungsverhältnis und mit Bohrungen von großem Durchmesser bei Anwendung von Gasplatt enz-einrichtungen anwendbar sind. Stabilize tmoejahäre grant. Such devices know in the form of a protective inert gas to the power during the occurrence of the relaxation exist, or it can be a system can be applied which acts directly on the Stron, whereby the occurrence of the relaxation of the current is prevented in the Stabilieieratmosphäre. lurr a "Gaeplattenmittel" kes applied below the Mundetiik- and an inert gas for the inviscid flow exiting the mouthpiece around introduced. The flowing inert gas advantageously has a parallel velocity, but greater than the flow exit velocity. The surface of the molten stream is accelerated by the inert gas, so that a practically relaxed profile is established before it enters the stabilizing atmosphere. Therefore, the profile of the flow obtained has practically a plug flow when it enters the stabilizing atmosphere. It turns out that mouthpieces with a high taper ratio and with bores of large diameter are applicable when using gas plate enz devices.

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example 1

Eine Legierung aus 62 Gew,-# Blei und 38 Zinn wurde in einem elektrisch beheizten Spinnkopf aus . rostfreiem Stahl geschmolzen und mit etwa 400Έ bei einem Rayleigh-Fararaeter von 5,4 durch ein aus Aluminiumoxyd aufgebautes Hundstück mit einem Verjüngungsverhältnie von 1 und einem Durchmesser von 0,01 om extrudiert. Der geschmolzene Strom wurde in eine Atmosphäre aus 100 VoI.-^ Helium auBgedüst, Der Strom brach zu kugeligen . Körpern, d.h. Schrot, aufgrund der Wirkung der Oberflächenspannung auseinander. .An alloy of 62 wt. - # lead and 38 Tin was made in an electrically heated spinning head. stainless steel melted and with about 400Έ at one Rayleigh Farareter of 5.4 through one made of alumina built dog piece with a taper ratio of 1 and a diameter of 0.01 om. Of the Molten stream was jetted into an atmosphere of 100 vol. of helium. The stream broke to become spherical. Bodies, i.e. shot, apart due to the effect of surface tension. .

Dieses Beispiel erläutert die Notwendigkeit der Stabilisierung dee Stromes während der Verfestigung, um kontinuierliche Fäden zu erhalten*This example illustrates the need to stabilize the current during solidification to get continuous threads *

Beispiel 2Example 2

Unter Anwendung der Vorrichtung und der Schmelzbedingungen nach Beispiel 1 wurde die Legierung in ein· Atmosphäre auf 91 Völ«~£ Hei4.ua und 9 Yöl#-# SfctuereioffUsing the apparatus and melting conditions of Example 1, the alloy was converted into a · Atmosphere at 91 Völ «~ £ Hei4.ua and 9 Yöl # - # Sfctuereioff

ΐ * ΐ *

extrudiert. Der erhaltene Faden war einheitlich und kontinuierlich. · · ' · ■ '>'■ ■-..'■ .··■"■' '^:- In ßi«eem Fell wurde die Ausbildung von Räyleigh- ";, Wellen durch die seitgerechte Auebildung des .Stabilisierfilmes unterdrückt· . .'extruded. The thread obtained was uniform and continuous. , Waves suppressed by the seitgerechte Auebildung of .Stabilisierfilmes ^·; · '· ■'>'■ ■ - - ..' ·· ■ "In ßi" eem fur training Räyleigh- was ■ '''■.. . '

Beispiel 3Example 3

Unter Anwendung der Vorrichtung und Sehmelzbe«* dingungen nach Anspruch 1 wurde die Sa-uerstoffkonzentration auf etwa 0,1 ^verringert. Die erhaltenenUsing the device and Sehmelzbe «* Conditions according to claim 1 was the oxygen concentration reduced to about 0.1 ^. The received

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iNSPECTEDiNSPECTED

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waren kurz und unregelmäßig geformt* Diese Form trat infolge eines «ehr schwachen Stäbilisierfilmes von unzureichender Festigkeit, um vollständig den Aufbau von Baylelgh-Wellen zu unterdrücken, auf.were short and irregularly shaped * This shape occurred as a result of a rather weak stabilizing film of insufficient strength to completely build up To suppress Baylelgh waves.

Beispiel. 4Example. 4th

Unter Anwendung der Vorrichtung nach Beispiel 1, wurde die legierung bei 35O⁰C in reinem Sauerstoff extrudiert. Die Fäden hatten im Abstand befindliche kern» w föriaige Ausbildungen >entiaj»g der Länge. Durch die stark reaktioneföhige Atmosphärewurdeein',f Um an der .Oberfläeht gebildet» bevor da| GNiichwin^igkeit»profIl dir flüeeigkeit praktisch auf Stopfenetröffiimg entspannt wer, ■ M#"'Sntep*nnung verureachM^tinen. fijtÄbiiieh/'dler da*^: ■" -Veoheen dtr Perlen ermöglichte. .-,-Using the apparatus of Example 1, the alloy was extruded at 35O ⁰ C in pure oxygen. The threads had kernel-shaped, spaced-apart formations> along the length. Due to the highly reactive atmosphere, a ', f Um was formed on the "surface" before there | Flexibility »profile you liquidity practically relaxes on the stopper opening who, ■ M #"'sntep * nnung verureachM ^ tinen. FijtÄbiiieh /' dler da * ^: ■ "-Veoheen dtr pearls made possible. .-, -

Beispiel example ρρ

Anwendung der Torrlohtun« meh Beispiel t wurde die Legierung ait «lotto Havlel^-Fara^eter von $,7 bti einer Temperatur von 30Ci: durch #£& üundetUck mit tinem VerjÜnigungaverhältni· von etwa· 0,5 und eine« Purchmeeeer von 0,01 cm extrudiert« Es wurden einheitliche kontinuierliche Fäden gebildet. Der Bntspannungsabstand wurde zu 0_t54 der kontinuierlichen Stromlänge berechnet« Durch den kurzen Entepaimungöabstand wurde die Fllmblldung anschliessend an die Entepannung, JedocK vor der Ausbildung von Eayleigh-Vtellen von wesentlicher Amplitude ermöglicht. *""Application of the Torrlohtun « meh example was the alloy ait« lotto Havlel ^ -Fara ^ eter of $, 7 bti a temperature of 30Ci: by # £ & üundenUck with a taper ratio of about 0.5 and a «Purchmeeeer of 0 .01 cm extruded «Uniform continuous filaments were formed. The Bntspannungsabstand became 0 _t 54 of the continuous stream length calculated "The short Entepaimungöabstand the Fllmblldung was subsequently to the Entepannung allows JedocK prior to the formation of Eayleigh-Vtellen essential amplitude. * ""

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2Ö3289S2Ö3289S

Vater Anwendungtyp Vorrichtung imeh Bii*|lfl Si* 3 ede ch alt abweichend tu Mundstück, wurde dii Ltfiiertitt Bit einen Rayleigh-Paraneter von 6,5 durch tin KundetUck Bit einem VerJünguneBTerhältnis ron 1,4- und Durcheteeer iron O_t0i -ob «srtrödiart, 3)ar ^^^ •tand wurde asu 0,89 der kontinuierlichen Stronlftng* bt- _ rechnet. Der gebildete Faden war kontinuierlich und einheitlich. Obwohl der Entepannungaabetand eintn weisentliehen Teil der kontinuierlichen Strömungelänge darstellte, bildet· eich der größere Anteil dee Stabilleierfilmeβ unterhalb des Entepannungepunkteβ.Father application type device imeh Bii * | lfl Si * 3 ech old deviating tu mouthpiece, the Ltfiiertitt bit was a Rayleigh paraneter of 6.5 by tin KundetUck bit a tapering ratio of 1.4 and Durcheteeer iron O _t 0i -ob «Srtrödiart, 3) ar ^^^ • tand was calculated asu 0.89 of the continuous current length * bt- _. The thread formed was continuous and uniform. Although the depressurization area represented a small part of the continuous flow length, the greater part of the stabilizing film forms below the depressurization point.

Beispiel ? - , " ■'■ -- - ";.■" ■■ " / ;\--\ Example ? -, "■ '■ - -";. ■ "■■"/; \ - \

Unter Anwendung der Vorrichtung nach Beispiel 5, jedoch eines abweichenden Mundstückes, wurde die Legierung mit einem Rayleigh-Farameter von 5*4 durch ein Mundstück mit einem Veriüngungsverhältnis von 2 und einem Durchmesser von 0,01 cm extrüdiert, Eer Entepannungsabstand wurde zu C,98 berechnet und war so groß wie die kontinuierliche Stromlänge. Es wurden diskontinuierliche und perlenartige Stapelfasern gebildet. Der Entspannungsabstand war in diesem Fall nahezu so groß wie die kontinuierliche Strömungslänge. Der Stabilisierfilm wurde wiederholt praktisch am Abreißpunkt gebrochen und hatte keine ausreichende Festigkeit nach der Entspannung, um den Strom gegenüber dem Abriß durch Rayleigh-Wellen zu stabilisieren. Using the apparatus of Example 5, but of a different mouthpiece, the alloy having a Rayleigh Farameter of 5 * was extrüdiert 4 through a mouthpiece with a Veriüngungsverhältnis of 2 and a diameter of 0.01 cm, Eer Entepannungsabstand was added to C, 98 calculated and was as great as the continuous stream length. There were formed discontinuous and pearl-like staple fibers. In this case, the expansion distance was almost as great as the continuous flow length. The stabilizing film was repeatedly broken at practically the tear-off point and did not have sufficient strength after relaxation to stabilize the current against being torn off by Rayleigh waves.

109β0'9/132β109β0'9 / 132β

Example 8

Unter Anwendung der Vorrichtung nach Beispiel 5» ausgenommen dem Mundstück, wurde die Legierung mit einem Rayleigh-Pararceter von 6,5 durch ein Mundstück mit einem Verjüngungsverhältnis von 1,4 und einem Durchmesser von 0,02 cm extrudiert. Der Entspannungsabstand wurde zu dem etwa 1,1-fachen der kontinuierlichen Stromlänge berechnet. V/ie in Beispiel 7 wurden diskontinuierliche und körnchenförmige Stapelfasern gebildet. Dieser Versuch erläutert, daß eine Zunahme des Mundstücksdurchmessers einen Einfluß auf den Entspannungsabstand hat, d«h# eine Zunahme desselben bewirkt, und infolgedessen beim Spinnen von gleichmäßigen Fäden berücksichtigt werden muß.Using the device of Example 5 with the exception of the mouthpiece, the alloy was made with a 6.5 Rayleigh Pararceter through a mouthpiece with a draft ratio of 1.4 and a diameter 0.02 cm extruded. The relaxation distance became about 1.1 times the continuous stream length calculated. As in Example 7, discontinuous and granular staple fibers were formed. This Experiment explains that an increase in the mouthpiece diameter has an influence on the relaxation distance has, that is, caused an increase in it, and consequently must be taken into account when spinning even threads.

Example 9

Eine Gasplatte, die eine Zone mit inerter Atmosphäre unmittelbar unterhalb dee ExtrudiermundStückes ausbildete, wurde zu der Vorrichtung nach Beispiel 5, ausschließlich des Mundstückes, hinzugefügt. Helium wurde als Mundstücksschutzmedium in einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 ccm/min mit einer Temperatur von 140⁰C angewandt. Das Mundstück hatte ein Verjüngungsverhältnis von 6 und einen Durchmesser von 0,01 cm. Die Legierung wurde durch das Kundstück mit einem Rayleigh-Iarecieter von 6,5 über die Inertgaszone in die Stabilisieratmosphäre extrudiert. Der Entspannungsabstand, ohne Berücksichtigung der Wirkung des Inertgases, wurde zu dem etwa 1,2-fachen der kontinuierlichen Stromlänge berechnet. Es wurden einheitliche Fäden gebildet. Aus diesem Versuch ergibt sich,A gas plate forming an inert atmosphere zone immediately below the extrusion mouthpiece was added to the apparatus of Example 5 excluding the mouthpiece. Helium was used as a mouthpiece protective medium in a flow rate of 250 cc / min at a temperature of 140 ⁰ C. The mouthpiece had a taper ratio of 6 and a diameter of 0.01 cm. The alloy was extruded by the client with a Rayleigh-Iarecieter of 6.5 through the inert gas zone into the stabilizing atmosphere. The expansion distance, without taking into account the effect of the inert gas, was calculated to be about 1.2 times the continuous stream length. Uniform threads were formed. From this experiment it follows that

I Ü S f 0 9 / 1 3 ? ßI Ü S f 0 9/1 3 ? ß

daß durch Vermeidung oder Verringerung des Geschwindigkeitsprofils des geschmolzenen Stromes vor dem Eintritt in die Stabilisieratmosphäre der stabilisierende Film in der gewünschten raschen V/eise um den Strom ausgebildet werden kann, selbst wenn Mundstücke mit hohem Verjüngungsverhältnis angewandt werden. . that by avoiding or reducing the speed profile of the molten stream before entering the stabilizing atmosphere, the stabilizing film formed in the desired rapid manner around the stream even if mouthpieces with a high taper ratio are used. .

Die Erfindung zusammenfassend wurde gefunden, daß es zum Spinnen von gleichmäßigen Fäden notwendig ist, einen Stabilisierfilm um den Umfang des freifallendeft geschmolzenen Stromes auszubilden, nachdem sich das Stromgeschwindigkeitsprofil ausreichend entspannt hat, um die Ausbildung des Filmes ohne Abriß zu erlauben, jedoch bevor die Rayleigh-Wellen nicht-einheitliche Variierungen im Stromquerschnitt entwickelt haben. Allgemein wurde weiterhin gefunden, daß es notwendig ist, daß die Punkte der Entspannung und der maximalen zulässigen Variierung um einen ausreichend großen Abstand getrennt sind, um die Ausbildung eines geeigneten Stabilisierfilmes zwischen diesen Punkten zu erlauben. Spezifisch wurden bestimmte Variablen gefunden, die bequem geändert werden können, um den Abstand zwischen dem Entspannungspunkt und MPV-Punkt zu ändern, beispielsweise Extrudiergeschwindigkeit, Mundstückverjüngungsverhältnis und Kundstückslänge. Zu anderen Variablen gehören, ohne hierauf begrenzt zu sein, die Konzentration der StabilisieratmoSphäre, die Schmelztemperatur und die Zusammensetzung der Schmelze.Summarizing the invention, it has been found that For spinning even threads it is necessary to put a stabilizing film around the perimeter of the free-falling end to form molten stream after the stream velocity profile has relaxed sufficiently, to allow the film to be formed without tearing, but before the Rayleigh waves have developed non-uniform variations in the cross-section of the flow. Generally it was further found that it is necessary that the points of relaxation and the maximum allowable Variation are separated by a sufficient distance to allow the formation of a suitable stabilizing film between these points. Specific found certain variables that can be conveniently changed to change the distance between the stress relief point and MPV point, such as extrusion speed, Mouthpiece taper ratio and Customer piece length. Other variables belong to, without to be limited to the concentration of the stabilizing atmosphere, the melting temperature and the composition of the melt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann dem geschmolzenen Strom praktisch ein Stopfenströmungsgeschwindigkeitsprofil vor dem Eintritt in die Stabilisiere, tirosphäre erteilt werden. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als die Ausbildung des According to a further embodiment of the invention can essentially provide a plug flow velocity profile to the molten stream prior to entering the stabilizer, tirosphere be granted. This embodiment is advantageous in that the formation of the

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Stabilisierfilmes unmittelbar beginnen kann. Dieses Verfahren kann entweder durch eine positive auf den Strom wirkende Kraft oder durch ein passives System bewirkt werden, welches verhindert, da3 die Stabili« sieratmosphäre den Strom berührt, bevor der Strom praktisch entspannt 1st. Ein Beispiel für das erstere Vorgehen besteht in der Anwendung einer Inertatmosphäre, die eine Geschwindigkeit in derselben Richtung, jedoch von stärkerer Größe als die Stromgeschwindigkeit besitzt. Stabilizing film can begin immediately. This procedure can either be followed by a positive on the Force acting on the current or by a passive system which prevents the stabilization atmosphere touches the stream before the stream practically relaxed 1st. An example of the former is the use of an inert atmosphere, which has a velocity in the same direction, but of a greater magnitude than the velocity of the stream.

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Claims

iL method of spinning fibers or threads made of practically non-viscous or non-thick liquid Melting, wherein the melt is used as a free molten stream in an atmosphere of a stabilizing gas a Rayleigh rarameter (Ra) of one value

between 1 and 25, where V, f _% D ₁ γ current velocity, density, diameter and surface tension mean, is spun and a stabilizing film is formed around the circumference of the current before the breakdown during solidification, characterized in that the stabilizing film is between a first point along the stream, at which the velocity profile of the stream is practically plug flow, and a second point along the stream, at which the changes in cross-sectional diameter due to the formation of Rayleigh wavelengths exceed 10 $ of the stream diameter.

2. Ve'rfahren according to claim 1, characterized in that that as a practically non-viscous or non-thick melt, a metal, a ketallic alloy, a metalloid or an intermetallic compound is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the speed profile of the schnolzer-en. Stromes practically on a plug speed profile before the current enters the stabilizing atrrosphere is relaxed.

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