DE2201519A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen - Google Patents

Description

13. Januar 1972 NPD-377

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

10th and Market Streets, Wilmington, Del. I9898,

V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschrecken für das Schmelzspinnen von Fäden aus synthetischen Polymeren.

Bei der Herstellung von polymeren Fäden durch Schmelzspinnen wird das Polymere aus Löchern extrudiert, die in einer Spinndüsenplatte vorgesehen sind, wobei die geschmolzenen Ströme des Polymeren gekühlt werden, um sie zum Erstarren zu bringen, und die so geformten Fäden

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nachfolgenden Arbeitsvorgängen, beispielsweise zum Verstrecken, zugeführt werden. Obwohl viele Verfahren zur Kühlung oder Abschreckung der frisch extrudierten Fäden angewendet werden können, besteht das am häufigsten angewendete darin, daß die Fäden mit gekühlter oder Raumtemperaturluft in der Nähe der Spinndüsenplatte in Konxakt gebracht werden.

Die bisherigen Verfahren zum gleichmässigen Abschrecken bei Mehrfadenspinnvorgängen lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen, d.h. (a) in die Querstromabschreckung, bei welcher die Abschreckluft quer zur Bahn der Ströme aus geschmolzenem Polymeren geblasen wird, und (b) in die radiale Abschreckung, bei we3eher Luft radial nach innen gegen die geschmolzenen Fäden gerichtet wird und dann in der gleichen Richtung wie die Fäden bei ihrer Abwärtsbewegung strömt. Bei einer besonderen Ausführungsform des Radialabschreckverfahrens ist ein poröser Zylinder, der mit einer Luftzufuhr verbunden ist, in der Mitte einer Anordnung von Fäden angeordnet, die von einer Spinndüse ausgehen, um Luft radial nach -aussen gegen die Fäden zu richten.

Es ist bei den Fachleuten allgemein bekannt, daß der AbsehreckVorgang zu den am meisten kritischen Vorgängen bei einem Schmelzspinnverfahren gehört, da Ungleichmässigkeiten in den Fäden als Folge der Abschreckung über die ganzen nachfolgenden Behandlungsstufen beibehalten werden. Eine ungleichmässige Abschreckung kann beispielsweise zu einer Wanderung des Erstarrungspunktes führen, was Schwankungen im Durchmesser und in der Orientierung der Fäden zur Folge hat. Es wurde festgestellt, daß endloses Garn mit starken Durchmesserschwankungen (sowohl quer zum Bündel als auch entlang der Länge des Fadens)

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beim Verstrecken häufiger Brüche erleiden, was wiederum zu einer geringen Produktivität führt·

Die mit dem Abschrecken verbundenen Probleme werden noch vergrössert, wenn versucht wird, die Produktivität von Spinnanlagen dadurch zu erhöhen, daß die Zahl der Fäden verstärkt und/oder der Durchsatz je Spinnöffnung erhöht wird· Sowohl bei der Querstromabschreckung als auch bei der radialen Abschreckung wird es schwieriger, eine gleichmässige Abschreckung Ober mehrere Reihen von Fäden zu erzielen, da die der Quelle der Abschreckluft am nächsten befindlichen Fäden rascher abgekühlt werden als diejenigen, die von dieser grössere Entfernungen haben. Obwohl es theoretisch möglich wäre, den Grad der Wärmeableitung und die Absehreckgleichmässigkeit dadurch zu erhöhen, daß die Verwirbelung der Abschreckl'iftströmung verstärkt wird, ist dies keine brauchbare Lösung, da sie zu einem unstabilen Fadenverlauf führt, bei welchem die Fäden herumbewegt werden und aneinander haften können, während sie sich noch in geschmolzenem Zustand befinden. Die Zufuhr von Abschreckluft innerhalb des Spinnfadenverlaufs erfordert entweder teuere Hochdruck-Abschreckluft für schmale Rohre, die leicht das Bündel durchdringen können, oder sie verursacht Probleme bei der Anordnung der Spinnfäden um dicke Rohre, die Luft von niedrigem Druck zuführen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Schmelze- "nnverfahrens sowie einer Vorrichtung hierfür unter Ve.vendung einer Radialabschreckvorrichtung in neuartiger Weise zur Erhöhung des Betriebsdurchsatzes einer Schmelzspinnstelle ohne Verluste in der Spinnkontinuität und Fadengleichmässxgkeit.

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Bei dem erfindungsgemässen Schmelzspinnverfahren wird ein synthetisches, organisches Polymeres geschmolzen und durch eine Spinndüse extrudiert, deren Spinnöffnungen in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung vorgesehen sind, und werden die Polymerströme nach unten durch eine Fadenführung geleitet, die in einem Abstand unterhalb der Spinndüse angeordnet ist, um ein hohles Fadenbündel zu bilden, bei welchem die Fäden gleichmässig um den Umfang herum verteilt sind. Die erfindur.gsgemässe Verbesserung besteht darin, daß eine Strömung von Abschreckgas radial nach innen durch die Fäden an einer Stelle unterhalb der Führung geleitet wird, ein Teil des Abschreckgases nach oben durch die Mitte des Fadenbündels gerichtet und dieser Teil des Gases so umgelenkt wird, daß er radial nach aussen durch die Fäden strömt, wobei die Abschreckgas-Gesamtströmung und der nach eben gerichtete Teil so gewählt sind, daß die Fäden sich in einem praktisch nicht klebrigen Zustand befinden, wenn sie durch die Führung hindurchtreten.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt als Hauptteile eine Spinndüse, ein Gasströmungs-Leitorgan und Radialströmungs-Abschreckvorrichtung. Die Spinndüse weist Spinnöffnungen auf, die sich in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung befinden und zum Extrudieren geschmolzener Kunstfäden dienen, und das Gasströmungs-Leitorgan, das vorzugsweise die Form eines Kegels hat, dessen Spitze nach unten gerichtet ist, erstreckt sich um einen Betrag von der Spinndüse längs deren Mittelachse, wobei der Durchmesser der Kegelbasis kleiner als der Durchmesser der kreisförmig angeordneten Spinnlöcher ist. Die Absdireckvorrichtung umfaßt eine hohle zylindrische Abschreckkammer, durch welche eine Abschreckgasströmung

-H-

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radial nach innen gegen die Fäden gerichtet wird. Die Abschreckkammer befindet sich in axialer Ausfluchtung mit dem Gasströmungs-Leitorgan und befindet sich mit ihrem oberen Ende in der Nähe des unteren Endes des Leitorgans. Gasströmungs-Drosselorgane, die am oberen und am unteren Ende der Abschreckkammer angeordnet sind, dichten die Enden teilweise gegen die Fäden ab und sind so bemessen, daß mehr als 50 % des Abschreckgases durch das obere Ende der Abschreckkammer austreten. Das obere Strömungs-Drosselorgan wirkt ausserdem als Führung, um das Zusammenlaufen der Fäden zu einem hohlen Bündel zu bewirken.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung im Aufriß und teilweise im Schnitt, Vielehe eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs· gemässen Verfahrens darstellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 3 und 4 verschiedene Strömungsieitorgane, die bei der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet werden können;

Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine Spinndüsenöffnung, die zum Spinnen von hochmolekularem Polypropylen bei hohen Durchsätzen verwendet werden kann.

In ihrer bevorzugten Ausführungsform werden die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung zum Schmelz-

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spinnen von hochmolekularem isotaktischem Polypropylen verwendet. Sie können jedoch auch mit Vorteil zur Herstellung von Fäden aus anderen schmelzspinnbaren Polymeren, wie Polyester und KLyamide, verwendet werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Anordnung einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens benutzt werden kann und die eine Spinndüsenplatte 1, eine Radialabschreckvorrichtung 2, ein Luftleitorgan 3 in Form eines umgekehrten Kegels, der an der Spinndüsenplatte befestigt ist, ein Strömungsdrosselorgan 5, das am oberen Ende der Abschreckvorrichtung angeordnet ist, und ein Strömungsdrosselorgan 6 an deren unterem Ende besitzt. Diese Stiömungsdrosselorgane haben die Form von Platten, die oben und unten an der Abschreckvorrichtung angeordnet sind und eine kreisförmige öffnung aufweisen, welche mit einem keramischen Stoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material ausgekleidet sein können, so daß sie als Führungsfläche für die Fäden 1 dienen können, Die Fäden U laufen teilweise zu einem hohlen Fadenbündel zusammen, da sie in Kontakt mit den Führungsflächen des Strömungsdrosselorgans 5 verlaufen. Die öffnungen am oberen und am unteren Ende der Kühlstrecke sind in ihrer Grosse so bemessen, daß der Hauptströmungswiderstand am unteren Ende der Abschreckvorrichtung ist, wodurch ein Hauptteil der Abschreckluft gezwungen wird, durch das obere Ende der Abschreckvorrichtung hindurchzutreten. Die ALschreckluft tritt über eine Einlaßleitung 7 ein und wird in der nachfolgend beschriebenen Weise so verteilt, daß sie radial nach innen gegen die in die Abschreckkammer eintretenden Fäden gerichtet wird, worauf die Strömungsdrosselorgane 5 und 6 bewirken, daß ein grösserer Teil der Luft aus dem oberen Ende der Abschreckkammer 2 austritt und während eines kurzen Zeitraums durch die Mitte

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des hohlen Fadenbündels 4 nach oben strömt.

Die Luft trifft dann auf das konische Strömungsleitorgan 3 auf und wird durch die Fäden hindurch radial nach aussen umgelenkt. Die Länge des konischen Strömungsleitorgans und die zu verwendenden Abschreckluft-Strömungs· geschwindigkeiten hängen von vielen Faktoren ab, beispielsweise von der Zahl der Fäden, dem Durchsatz je Düsenloch, der Spinntemperatur usw.. Konische Strömungsleitorgane mit einer Länge von etwa 25 cm bis 65 cm (etwa 10 bis 25 ^M) haben sich als nützlich erwiesen. Besonders geeignete Luftströmungsgeschwindigkexten sind solche, die eine horizontale radiale Ausströmungs-Geschwindigkeitskomponente von etwa 3 bis 3,65 m (von etwa 10 bis etwa 12 Fuß) je Sekunde etwa 2,5 cm (etwa 1 ^M) unterhalb der Spinndüse, ergeben, wobei die Gesamtluftströmung derart ist, daß etwa 70 % durch das obere Ende der Abschreckvorrichtung austritt.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung besitzt eine Spinndüsenplatte 1, eine Radxaläbschreckvorrxchtung 2, ein Strömungsieitorgan 3 in Form eines umgekehrten Kegels, ein oberes und ein unteres Strömungsdrosselorgan 5 bzw. 6 und eine Rauchableitvorrichtung 8, Die Rauchableitvorrichtung 8 und die Abschreckvorrichtung 2 sind gegeneinander und gegen die Spinndüse abgedichtet um um die Fäden t herum eine im wesentlichen luftdichte Kammer zu bilden.

Die Rauchableitvorrichtung 8 hat sich als zum Schmelzspinnen von Polypropylen als notwendig erwiesen, das bestimmte stabilisierende Zusätze enthält, welche das Bestreben haben, sich zu sublimieren oder sich bei der

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Spinntemperatur zu zersetzen, so daß an der Spinndüsenfläche Dünste entstehen. Die Rauchableitvorrichtung 8 trägt ferner zur Regelung der relativen Luftmengen bei, die aus der Abschreckvorrichtung oben und unten austreten, Die Rauchableitvorrichtung besteht aus einer ringförmigen Austrittskammer 9, die durch eine innere Wand 10 und eine äussere Wand 11 begrenzt wird. Am oberen Ende der inneren Wand 10 ist ein trichterförmiges, perforiertes Umlenkorgan 12 vorgesehen, welches die Aufgabe hat, die Fäden beim Anlaufen aufzufangen und sie durch die Innenwand 10 zu leiten. Die Perforationen ermöglichen, daß etwas Luft durchströmen kann, wodurch die Geschwindigkeit über das Umlenkorgan herabgesetzt wird. Die Aussenwand 11 ist in der gezeigten Weise so geformt, daß sie einen sich erweiternden Rauchumleitring in der Nähe der Spinndüse bilden, wo die Fäden immer noch schmelzflüssig sind und wo eine stark verwirbelte Luftströmung einen Bruch der Fäden zur Folge haben würde. Diese Anordnung ergibt einen offenen Bereich zur Luftströmung übet das trichterförmige Umlenkorgan 12 und ermöglicht weiche Richtungsänderungen, so daß eine geringe Verwirbelung in der Spinnzone erhalten wird. Die Leitung 14 ist mit einer.Unterdruckquelle (nicht gezeigt) verbunden und eine verforierte Wand 13 dient zur symmetrischen Verteilung des Unterdrucks in der Austrittskammer 9, um eine gleichmässige Strömung an der Spinndüse zu erhalten.

Nach dem Durchtritt durch die"Rauchableitvorrichtung werden die Fäden nach unten durch eine Abschreckkammer geleitet, die allgemein mit 15 bezeichnet ist. Die Wände dieser Kammer werden durch eine zylindrische durchbrochene Wand 16 gebildet, die aus einer Anzahl Lagen eines feinmaschigen Siebes (von beispielsweise 0,147 mm lichte

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Maschenweite (100 mesh)) besteht. Das durchbrochene Element 16 und ein Austrittsrohr 17 sind innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Mantels 18 angeordnet, der oben und unten einen nach innen gerichteten Flansch aufweist und dadurch eine ringförmige Plenumkammer 19 begrenzt. Das Sieb 16 ist von einem perforierten zylindrischen Element 20 umgeben, das zur Verteilung der Luft auf die Siebe beiträgt. Die Plenumkammer 19 wird mit Luft oder mit einem anderen Kühlgas von einem Druck beliefert, der etwas über dem atmosphärischen Druck liegt, um eine gleichmässige radiale Strömung von Kühlgas in die Abschreckkammer durch das durchbrochene Element 16 zu erzielen. Das Gas für die Plenumkammer 19 wird über» den Einlaß 7 zugeführt.

Die obere und die untere Abdichtung 5 bzw. 6 sind an den Enden der Abschreckvorrichtung vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform liegen die Innenflächen der Abdichtungen, die auch als Fadenführungen wirken, und der Aussenradius der Fäden an der Spinndüse auf einer geraden Linie. Durch den teilweisen Verschluß des unteren Endes der Abschreckvorrichtung wird die meiste Luft zur Strömung nach oben gezwungen und dann nach aussen durch die Fäden durch das konische Strömungsleitorgan 3 umgelenkt, um eine gleichmässige und wirksame Abschreckung der Fäden in der Nähe der Spinndüse zu erzielen. Wie gezeigt, kann das konische Leitorgan an der Spinndüse unter Zwischenschaltung eines zylindrischen Abstandsstücks 21 angebracht werden.

Fig. 3 zeigt ein abgeändertes konisches Strömungs-Ieitorgan3, das mittels eines Abstandsstückes 21 an der Spinndüsenplatte 1 angebracht und mit Scheiben 22,

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23, 24 und 25 versehen ist, die an verschiedenen Stellen über die Länge des Strömungsleitorgans angeordnet sind. Diese ümfangsvorsprünge haben zur Folge, daß ein grösserer Teil der Abschreckluft in das Bündel an Punkten umgelenkt wird, die aufeinanderfolgende Abstände von der Spinndüse haben, wodurch die Luftströmungsverteilung verändert wird.

Fig. 4 zeigt ein geschoßähnliches zylindrisches Strömungsleitorgan 3¹, das für das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einer Spinnkapillare, die zum Spinnen von hochmolekularem Polypropylen mit hohen Durchsätzen besonders geeignet ist. Die Geometrie der Kapillare umfaßt eine AusSenkung 26 mit einem Durchmesser von 1,58 75 mm (0,0625 "), eine erste Verjüngung 27 mit einem eingeschlossenen Winkel von 60° X 0,58 42 mm (0,023 ") Länge und eine zweite Verjüngung 28 mit einem eingeschlossenen Winkel von 20° X 1,7526 mm (0,069 ") Länge, welche mit einer zylindrischen Kapillare 29 mit einer Länge von 1,1430 mm (0,045 ") und einem Durchmesser von 0,3810 mm (0,015 ") endet.

In den Beispieler, ist die Durchmessergenauigkeit des Garns als % Änderungskoeffizient (% CV), was wie folgt gemessen wird:

Eine Garnprobe wird in ein Epoxyharz eingebettet, mit dem Mikrotom geschnitten, um die Faserquerschnitte freizulegen, worauf mikrophotographische Aufnahmen mit einer 150 - 200-fachen Vergrösserung gemacht werden. Der Durchmesser einer repräsentativen Zahl von Fasern wird unter Verwendung einer Zeichnerschablone mit Kreisen von

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verschiedenen Durchmessern gemessen, worauf der % CV aus dem Folgenden berechnet werden kann:

% CV = Standard-Abwexchung

arithmetisches Mittel der Durchmesser

wobei die Standard-Abweichung =

² - (£Xi)²

N-I

wobei Xi = die einzelnen Durchinesserwerte N s die Zahl der gemessenen Fasern arithmetisches Mittel = £xi/N.

Beispiel I

Isotaktisches Polypropylen mit einer Schmelzeströmungsgeschwindigkeit (MFR) ⁺⁺ von 2,5 wurde bei 240⁰C durch eine Spinndüse schmelzgesponnen, die 200 öffnungen von der in Fig. 5 gezeigten Geometrie enthält, wobei die öffnungen in fünf konzentrischen Kreisen angeordnet waren, die je 25, 50, 50, 50 bzw. 25 öffnungen enthielten. Die Abschreckanordnung war der in Fig. 1 gezeigten ähnlich, wobei sich das obere Strömungsdrosselorgan 5 in einem Abstand von 406,4 mm (16 ") unter der Fläche der Spinndüse angeordnet war und ein konisches Leitorgan mit einer Länge von 431,8 mm (17 ") und einem Durchmesser an der Basis von 121,5 mm (4 ") an der Spinndüsenfläche aufgehängt verwendet wurde. Das Polymere wurde mit einem Durchsatz von 2,5 g/min/Loch gesponnen und mit 4,08 m³/h (240 cfm)

ASTM-D 1238-62-T bei 23O°C und einer Last von 2160 g,

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Luft von 16°C abgeschreckt, wobei die relativen Grossen des oberen und des unteren Strömungsdrosselorgans derart waren, daß etwa 75 % der Luft durch das obere Ende der Abschreckvorrichtung austraten.

Spinnfaserproben wurden mit 605,83 m (662 ypm) gesammelt und mikrophotographische Aufnahmen von Querschnitten von 80 Fasern, die willkürlich ausgewählt wurden, zeigten eine Faserdurchmessergenauigkeit von 5,7 % CV. Versuche zur Wiederholung des Experiments ohne das konische Strömungsleitorgan zeigten, daß die Luftverwirbelung an der Spinndüsenfläche eine Verschmelzung der Fäden zur Folge hatte.

Beispiel II

Unter Verwendung der allgemein in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wurden Spinnversuche mit einem isotaktischen Polypropylenpolymeren von 3,2 Schmelzströmungsgeschwindigkeit (MFR) durchgeführt. Die verwendete Spinndüse enthielt 500 öffnungen von der in Fig. 5 gezeigten Art, die in fünf Kreisen zu je 100 öffnungen angeordnet waren. Der Durchsatz je Loch wurde konstant auf 1,36 g/min/Loch gehalten und die verwendete Spinntemperatur betrug 27O°C, Das Strömungsieitorgan 3 hatte eine Gesamtlänge von 431,8 mm (17 ") und bestand aus einer 12,7 mm (1/2 ") langen zylindrischen Basis mit einem Durchmesser von 101,6 mm (4 "), die in einen geraden Konus von kreisförmigem Querschnitt mit einem Durchmesser an der Basis von 101,6 mm (4 ^M) und einem Radius an der Spitze von 381 mm (15 ··) aus glattem Aluminium überging. Das Leitorgan war mit der Spinndüse durch ein Abstandsstück mit einem Durchmesser von 101,6 mm (4 ") und einer Länge von

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50,8 mm (2 ") verbunden, das aus Isoliermaterial hergestellt war, um WärmeVerluste von der Spinndüse herabzusetzen.

Nach dem Abschrecken wurden die Fäden über Förderwalzen, die mit einer Temperatur von etwa 130⁰C betrieben wurden, und mit einer Geschwindigkeit von etwa 274 m/min und dann über unbeheizte Abzugwalzen geleitet, die mit etwa 823 m (etwa 900 ypm) je Minute betrieben wurden. Es wurde

eine gute Spinnkontinuität erzielt, wenn 306 bis 340 m /h (180 - 200 cfm) Abschreckluft durch die Leitung 7 eingeleitet und durch die Leitung 14 (Fig. 2) 187 - 221 m³/h (110 - 130 cfm) abgeleitet wurden. Unter diesen Bedingungen betrug der Änderungskoeffizient des Durchmessers des unverstreckteη Fadens weniger als 10 %.

Beispiel III

Polypropylen von etwa 2,5 MFR wurde bei 27O°C unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mittels einer Spinndüse schmelzgesponnen, die 100 Öffnungen von der in Fig. 5 gezeigten Geometrie enthielt, welche in einem einzigen Ring angeordnet waren. Abschreckluft von einer Strömungsgeschwindigkeit von 408 m /h (240 cfm) wurde in die Radialabschreckvorrichtung eingeleitet und 60 bis 70 % dieser Luft traten oben aus. Das gesponnene Garn wurde mit 384 m/min (420 ypm) mit verschiedenen Durchsätzen je Loch gesammelt, worauf die Durchmessergenauigkeit gemessen wurde. Die in der Tabelle I angegebenen Ergebnisse zeigen an, daß das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ein Spinnen mit höheren Durchsätzen ohne Verluste an Fadengleichmässxgkext ermöglichen.

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NPD 377 MU

	Tabelle	I	Vorrichtung nach Fig. 1	IV
Durchsatz		Fadendurchmesser
g/min/Loch		% CV
		13, H
1,67		10,5
2,50		11,0
3,34
	Beispiel

Polypropylen von etwa 2,5 MFR wurde bei 25O°C unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mit der Spinndüse von Beispiel II mit 500 öffnungen schmelzgesponnen. Der verwendete Durchsatz je Loch betrug 1,37 g/min bei einer Abschreckluft-Strömungsgeschwindigkeit von »♦33,5 m³/h (255 cfm), von welcher Luft 60 - 70 % durch das obere Ende der Abschreckvorrichtung austraten. Die abgeschreckten Fäden wurden über einen Satz von Förderwalzen geleitet, die mit 28 7,7 m/min (315 ypm) betrieben wurden und auf etwa 130⁰C beheizt waren, und dann über Abzugswalzen mit 777 m/min (850 ypm). Die Betriebsfähigkeit war gut und es traten keine Brüche im Fadenverlauf während des Prüfzeitraums von 18 Stunden auf. Eine Probe unverstreckten Garns zeigte einen 8,5 % CV des Fadendurchmessers. Das verstreckte Garn hatte eine Reißlänge von etwa 4 g/Denier und einen Faden von etwa 18 Denier.

Beispiel V
Polypropylen von etwa 3,5 MFR wurde bei 27O°C unter Ver-

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NPD 377

Wendung der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung mit einer Spinndüse von 1200 öffnungen schmelzgesponnen, bei welcher die öffnungen in sechs Ringen von 150 und vier Innenringen von je 75 öffnungen schmelzgesponnen wurde. Der Durchsatz je Loch betrug 0,57 g/min, wobei eine Abschreckgeschwindigkeit von 425 bis 510 m /h (250 bis 300 cfm) angewendet wurde. Die Fäden wurden Ober beheizte Förderwalzen geleitet, die mit 274 m/min (300 ypm) betrieben wurden und um das 2,0-fache verstreckt, um endgültige Fadeneigenschaften von etwa 10 Denier/ Faden und 4,0 g/Denier zu erhalten.

Bei dieser erhöhten Anzahl von Fäden wurde eine gute Betriebsfähigkeit durch Abänderung des konischen Leitorgans, wie in Fig. 3 gezeigt, erzielt, um die horizontale Luftströmungskomponente an der Spinndüsenfläche herabzusetzen. Die Abmessungen der Luftumlenkscheiben und ihr Abstand vom Scheitel des Konus sind in der Tabelle II angegeben, wobei das konische Leitorgan sonst das gleiche wie in Beispiel II beschrieben war. Es wurde ebenfalls eine brauchbare Betriebsfähigkeit erzielt, wenn der modifizierte Konus durch einen geschoßförmigen Zylinder von der in Fig. 4 gezeigten Art mit einem Durchmesser von 8,25 cm (3,25 ") und einer Länge von 22,86 cm (9 ") ersetzt wurde.

	Tabelle II	(")	Dicke	)	(Abstand vom
Scheibe	Aussendurchmesser	(1-1/8)	mm («·	(1/16)	Scheitel d.Konus
Nr.	mm	(2-1/4)	1,59	(3/16)	2-1/2
22	28,58	(2-13/16)	4,76	(5/64)	. 7
23	57,15	(2-1/4)	1,98	(1/4)	12-1/2
24	71,44		6,35		13
25	57,15

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Claims (1)

1. NPD-377 I₃. Januar 1972

   Patentansprü ehe

   , Schmelzspinnverfahren, bei welchem ein geschmolzenes Polymeres durch eine Spinndüse extrudiert wird_: die Spinnöffnungen mit einer solchen Anordnung aufweist, daß ein hohles Fadenbündel erhalten wird, und eine Abschreckgasströmung durch das Bündel zur

   -Kühlung der Fäden geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckgasströmung radial nach innen zur Mitte des hohlen Bündels geleitet wird, ein Teil der Strömung nach oben durch den hohlen Teil des Bündels gerichtet und nach aussen und zurück durch das Fadenbündel umgelenkt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umgelenkte Teil des Abschreckgases mehr als 50 % der radial nach innen gerichteten Strömung beträgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umgelenkte Teil des Abschreckgases 60 % bis 75% der radial nach innen gerichteten Strömung beträgt.

   Schmelzspinnvorrichtung mit einer Spinndüse zur BiI-

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   NPD 377 "f

   dung eines hohlen Fadenbündels, einer zylindrischen Abschreckkammer, die unterhalb der Spinndüse angeordnet ist und Mitteln für die Zufuhr eines Abschreckgases zur Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abschreckkammer (2, 15) von der Spinndüse (1) im Abstand befindet, ein Leitorgan (3, 3'), dessen Querschnittsfläche zur Kammer (2, 15) hin abnimmt und oberhalb derselben endet, sich von der Spinndüse (1) aus erstreckt, und Mittel (5, 6) zur Verengung der Gasströmung, die aus der Kammer austritt, um eine vorwiegend nach oben in den hohlen Teil des Bündels gerichtete Gasströmung zu erhalten, welche Mittel das Fadenbündel umgeben.

   5. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitorgan (3, 3¹) kegelig ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitorgan (3) mit mehreren Vorsprüngen (22, 23, 24, 25) über seine Länge versehen ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge Umfangsvorsprünge sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Element (14), das zwischen der Spinndüse (1) und der Kammer (2, 15) angeordnet ist, um das sich

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   NPD 377 18

   durch das Fadenbündel nach aussen bewegende Gas abzuleiten.

   - 18 -

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   L e e r s e i t e