DE2318410A1

DE2318410A1 - Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von nebenprodukten beim verspinnen von synthetischen fasern

Info

Publication number: DE2318410A1
Application number: DE19732318410
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dip Elsasser; Herbert Luetkecosmann; Heinz Wegner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1974-10-31
Also published as: NL7404707A; GB1413939A; BE813533A; LU69829A1; FR2225552A1; DD112780A5; FR2225552B3; DE2318410C3; DE2318410B2

Description

Ad/ V/l. _5og Leverkusen. Bayerwerk

11. ÄPR. 1973

Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Nebenprodukten beim Verspinnen von synthetischen Fasern

Die Erfindung betrifft die Herstellung synthetischer Fasern aus einer Spinnschmelze und insbesondere eine Vorrichtung zur Erzeugung von Fäden und. die Entfernung von Nebenprodukten und flüchtigen Verunreinigungen beim Ausziehen der Fäden aus einer Spinnschmelze bzw. aus einer trocken gesponnenen

Spinnlösung.

Es ist bekannt, daß durch Anblasen zähflüssig abgesponnener Fäden mit Kühlluft ein definiertes Abkühlen und damit ein Erstarren der Fäden erreicht wird. Derartige Vorrichtungen, die gleichzeitig auch zur Entfernung des Lösungsmittels in Trockenspinnprozessen dienen, werden beispielsweise in der US-PS 2 6 36 217 und in der 6B-PS 724 249 beschrieben.

Die DOS 1 435 329 betrifft einen ähnlichen Gegenstand wie die vorliegende Anmeldung, nämlich ebenfalls eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Polyamidfäden, wodurch die Entfernung flüchtiger Verunreinigungen beim Ausziehen von Fäden aus der Spinnschmelze erreicht wird.

Durch die vorgenannten Verfahren läßt es sich nicht verhindern, daß sich die Abgasrohre, durch die Lösungsmittel bzw. Verunreinigungen und Nebenprodukte abgeführt werden sollen, nach kurzer Zeit zusetzen, damit funktionsunfähig werden und danach zeitraubend und aufwendig gereinigt werden müssen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die geeignet sind, der-

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artige Nachteile zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein inertes Kühlgas z. B-. Luft quer zur Richtung der abgesponnenen Fäden direkt unter eine Abschmelzvorrichtung für synthetische Polymere, z.B. eine Spinndüse (1) geblasen. Dort werden Gase und Schwebeteilchen, die beim Schmelzaustrag frei werden, direkt erfaßt und in einen Absaugkasten (3) gedrückt. Zur Unterstützung dieses Vorgangs herrscht im Absaugkasten ein Unterdruck. Unmittelbar nach Eintritt des nunmehr mit Verunreinigungen und Nebenprodukten beladenen Kühlgases in den Absaugkasten wird dieses gewaschen, indem es durch eine aus einer Hohlkegeldüse austretenden Flüssigkeitswand gezwungen wird. Sämtliche Bestandteile des beladenen-Kühlgases,- die in der Flüssigkeit löslich sind und z. T. beim Abkühlen Kistalle bilden, werden in der Flüssigkeit gebunden. Dadurch wird ein Zuwachsen und Verstopfen, das an den im Wege des Kühlgases zur Regulierung des Kühlgasdurchsatzes liegenden Meß- und Stellorganen (5 und 6) bzw. an den Rohrwänden auftreten würde, unterbunden.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Abscheiden von Verunreinigungen und Nebenprodukten beim Abspinnen von synthetischen Fasern, insbesondere aus der Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß man ein inertes Kühlgas quer zur Richtung der abgesponnenen Fäden direkt unter die Spinndüse (1) bläst, das Kühlgas in einem unter Unterdruck stehenden Absaugkasten (3) drückt, wobei das Kühlgas innerhalb des Absaugkastens C3) unmittelbar hinter der Eintrittsöffnung durch eine Flüssigkeitswand strömt, die durch eine Sprühdüse aufgebaut wird und anschließend Flüssigkeit und Kühlgas weiter aufarbeitet. In weiteren vorzugsweise genannten Verfahrensschritten werden Flüssigkeit und Luft in einem Rohr (Abgasrohr) zu einem Wäscher . geführt, wo die mit Verunreinigungen und Nebenprodukten angereicherte Flüssigkeit von Kühlgas (Luft) getrennt wird. Das

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Kühlgas wird nun nochmals einer Wäsche unterworfen und noch verbliebene angereicherte Flüssigkeitströpfchen werden in einem ansaugenden Ventilator (9) abgeschleudert und aufgefangen.

Bevor das Kühlgas über Dach gedrückt wird, muß es nochmals einen Fliehkraftabscheider (11) passieren. Diese Maßnahmen garantieren geringe Restbestandteile der abgesaugten Verunreinigungen und Nebenprodukte in dem über Dach abgeblasenen Kühlgas.

Hinter dem Wäscher und dem Ventilator wird die angereicherte Flüssigkeit in einen geschlossenen Kreislauf zu einem Pufferbehälter (12) geführt. Dort werden abgesetzter Sumpf abgepumpt und reine Flüssigkeit zugegeben. Von diesem Pufferbehälter (11) wird die gefilterte Flüssigkeit wieder den Einspritzstellen zugeführt. Der abgepumpte Sumpf kann so behandelt werden, daß die ausgewaschenen Bestandteile für einen neuen Prozeßdurchlauf zurückgewonnen werden.

Zur Erzeugung einer Flüssigkeitswand in der Absaugkammer (3) kann Wasser durch die Hohlkegeldüse (2) eingeblasen werden. Es ist aber genauso gut möglich, durch Einblasen von Wasserdampf eine Nebelwand aufzubauen. Beim Abspinnen von Polycaprolactam aus der Schmelze wird die Flüssigkeitswand bevorzugt durch eingesprühtes"Lactam aufgebaut, wobei das Absaugsystem geheizt wird, um das Caprolactam flüssig zu halten. Als Kühlgas dignen sich inerte Gase, insbesondere Luft.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen und Nebenprodukten beim Abspinnen synthetischer Fasern, insbesondere aus der Schmelze, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im direkten

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Anschluß unterhalb einer Spinndüse (1) eine Absaugleitung in einen Absaugkasten (3) führt, in dem sich direkt hinter dem Eintritt der Absaugleitung eine Hohlkegelsprühdüse (2) zur Erzeugung einer Flüssigkeitswand befindet und der Absaugkasten (3) über einen Absaugkanal (4), in dem sich eine Meßeinrichtung (5) und ein Stellorgan(6) zur Regulierung des Kühlgasdurchsatzes befinden, mit Gas/Flüssigkeits-Trenneinheiten und - Abscheidern - verbunden ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, daß der Absaugkanal (4) in einem Wäscher (7) mit nachgeschaltetem Abscheider (8)', Abluftventilator (9) und restlichen Abscheider (11) mündet, Wäscher (7) Abscheider (8), Abluftventilator (9) und Abscheider (11) mit einem Abluftbehälter (12) über Rohrleitungen verbunden sind und der Umlaufbehälter über Pumpen (13) mit einem Rückgewinnungsbehälter (14) und über ein Durchflußfilter (15) mit der Hohlkegeldüse (2) verbunden ist.

Zur näheren Erläuterung sowohl des Verfahrens als auch der Vorrichtung dient das folgende Beispiel.

Beispiel;

Beim Abspinnen von Polycaprolactam-Fäden werden direkt nach dem Austritt aus der Spinndüse 1 Caprolactam und höher lösliche Bestandteile frei und schlagen sich dann sehr schnell als Kristalle an Spinnkasten und Absaugrohr nieder. Dieses führt zu einem schnellen Zuwachsen der Absaugeeinrichtung. Erfindungsgemäß wird nun die Abluft (Kühlgas) mit den Verunreinigungen und Nebenprodukten, die unterhalb der Abschmelzeinrichtung 1 austreten, in einen Absaugkasten 2 gezwungen. Hier wird das Kühlgas durch eine Wasserwand geführt, erzeugt durch eine Hohlkegeldüse 3.

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Die Lactamanteile und andere beispielsweise oligOmere Verunreinigungen der Abluft werden nun hinausgewaschen und im Wasser gebunden. Im anschließenden Kanal 4 mit Meß- und Stellorgan 5 und 6 werden das Kühlgas und das mit Verunreinigungen angereicherte Wasser von mindestens einer Spinnstelle einem Wäscher 7 mit nachgeschaltetem Abscheider 8 zugeleitet. Dort wird die Abluft vom Wasser getrennt. Bevor der Abluftventilator 9 die Luft über Dach drückt, muß diese noch eine Wasserwand, hier wieder erzeugt durch eine Hohlkegeldüse Io, passieren. Im Ventilator 9 werden noch Wassertröpfchen aus der Luft· herausgeschleudert und dem Abwasser zugeführt. Die Abluft

3 muß bevor sie nun mit 3o mg / Nm Restbestandteile über Dach abgeblasen wird, einen weiteren Abscheider 11 durchströmen. Das zusammengefaßte Abwasser aus dem Wäscher 7, dem Abscheider 8 und 11 und dem Ventilator 9 kommt in den Umlaufbehälter 12, wo diskontinuierlich Frischwasser-Verluste abgedeckt werden und im Ausgang über die Pumpe ein Teil zum Rückgewinnungsbehälter 14, der andere wieder zum Einsprühen in die Hohlkegeldüsen 3 und Io über ein Durchflußfilter 15 gelangen.

Die Zahlen in diesem Beispiel beziehen sich auf die Figur

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Claims

Patentansprüche

.1.. Verfahren zum Abscheiden von" Verunreinigungen und Nebenprodukten beim Abspinnen von synthetischen Fasern,insbesondere aus einer Spinnschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß man ein inertes Kühlgas quer zur Richtung der abgesponnenen Fäden direkt unter die Spinndüse (1) bläst, das Kühlgas durch eine unmittelbar seitlich unterhalb der Spinndüse (1) angeschlossene Absaugleitung in einem unter Unterdruck stehenden Absaugkasten (3) drückt, das Kühlgas unmittelbar nach Eintritt in den Absaugkasten (3) durch eine mittels einer Hohlkegeldüse (2) aufgebaute Flüssigkeitswand strömen läßt und nach Passieren von Stell- und Meßeinrichtungen (5) (6) zur Regulierung des Kühlgasdurchsatzes die Flüssigkeit und das Kühlgas in Gas/Flüssigkeit-Trenneinheiten überführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Einblasen von Wasserdampf in die Hohlkegeldüse (2) in der Absaugkammer (3) eine Nebelwand erzeugt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polycaprolactarn durch die Spinndüse (1) abspinnt und durch Einblasen von Lactam in die Hohlkegeldüse (2) in der Absaugkammer (3) eine Lactam-Flüs sigke itswand erzeugt.
4.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Kühlgas Luft verwendet wird.
5. Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen und Nebenprodukten beim Abspinnen synthetischer Fasern, insbesondere aus der Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß. im direkten Anschluß unterhalb einer Spinndüse (1) eine Absaugleitung in einem Absaugkasten (3) führt, in dem sich direkt hinter dem Eintritt der Absaugleitung eine Hohlkegel-Sprühdüse (2) zur Erzeugung einer Flüssigkeitswand befindet, und der Absaugkasten (3) über einen Absaugkanal (4), in dem sich eine Meß-

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einrichtung (5) und ein Stellorgan (6) zur Regulierung des Kühlgasdurchsatzes befindet,· mit Gas/Flüssigkeits-Trenneinheiten und -Abscheidern verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (4) in einem Wäscher (7) mit nachgeschaltetem Abscheider (8), Abluftventilator (9) und zusätzlichem Abscheider (11) mündet, Wäscher (7), Abscheider (8), Abluftventilator (9) und Abscheider (11) mit einem Umlaufbehälter (12) über Rohrleitungen verbunden sind und der Umlaufbehälter über Pumpen (13) mit einem Rückgewinnungsbehälter (14) und über ein Durchflußfilter (15) mit der Hohlkegeldüse (2) verbunden ist.

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