DE2429027A1 - Verfahren zum abschrecken schmelzgesponnener faeden - Google Patents
Verfahren zum abschrecken schmelzgesponnener faedenInfo
- Publication number
- DE2429027A1 DE2429027A1 DE2429027A DE2429027A DE2429027A1 DE 2429027 A1 DE2429027 A1 DE 2429027A1 DE 2429027 A DE2429027 A DE 2429027A DE 2429027 A DE2429027 A DE 2429027A DE 2429027 A1 DE2429027 A1 DE 2429027A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- inert gas
- spinneret
- quenching
- steam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 32
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 31
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 25
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 25
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N dodecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCC(O)=O TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100272588 Escherichia coli (strain K12) bisC gene Proteins 0.000 description 1
- 101100099970 Haemophilus influenzae (strain ATCC 51907 / DSM 11121 / KW20 / Rd) torZ gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000006224 matting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
- D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/27—Cleaning; Purging; Avoiding contamination
- B29C48/272—Cleaning; Purging; Avoiding contamination of dies
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/084—Heating filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware I9898, V.St.A.
Verfahren zum Abschrecken schmelzgesponnener Fäden
Die Erfindung betrifft das Schmelzspinnen synthetischer Polymerisat-Endlosfasern.
Die Erfindung stellt insbesondere eine Verbesserung von Schmelzspinnverfahren dar, durch die eine grössere
Kontinuität des Arbeitsablaufs erreicht wird.
Beim Schmelzspinnen synthetischer Polymerisate hat die Polymer-Oxidation
an der Spinndüse lange Zeit Schwierigkeiten bereitet. Es ist bekannt, eine Abschirmung aus Inertgas um die Spinndüse
vorzusehen, um die Neigung des oxidierten Polymeren zu verringern, sich um die Spinndüsenöffnungen herum zu bilden. Solche .
Ablagerungen müssen durch die als "Wischen" (siehe unten) bezeichnete
Verfahrensweise entfernt werden, sonst unterbrechen sie das Spinnverfahren. Es wurde Dampf als Inertgas verwendet,
um die Bildung von oxidiertem Polymerisat soweit wie möglich zu verringern.
40 9 8 8 2/0933
Nach dem Extrudieren werden die schmelzflüssigen Endlosfasern normalerweise durch einen Luftstrom abgekühlt, der radial oder
quer zu dem Endlosfaserbündel zugeführt wird und der dann längs
der Endlosfäden und zusammen mit der Bewegung der Endlosfäden strömt. Äusserste Sorgfalt ist erforderlich, um so weit wie möglich
zu vermeiden, dass die Endlosfasern turbulenter Abschreckoder Kühlluft ausgesetzt werden, da die schmelzflüssigen Endlosfäden
äusserst empfindlich gegenüber regellosen Luftströmungen sind, die Titerschwankungen erzeugen können oder das Aneinanderkleben
der Endlosfäden verursachen können. Bei einigen Verfahren ist eine Kombination von radial gerichteter und querströmender
Abkühlluft verwendet worden.
Anstrengungen, die Inertgas-Äbschirmung und das Abkühlen zu
kombinieren, führten zu der Anwendung von Abkühlung mittels 100 % Inertgas, um die Endlosfasern mit gesteuerter Schnelligkeit
abzuschrecken, oder zu Verfahrensweisen, die die Dampf-Absehirmung
mit sorgfältig gesteuerter Kühlluft kombiniert.
Trotz fortgesetzter Bemühungen, die Polymer-Oxidation an der "■
Spinndüse zu verringern, stellte es sich als undurchführbar heraus, den Sauerstoff an der Spinndüsenfläche vollständig zu
verdrängen. Es genügt jedoch eine sehr geringe Sauerstoffkonzentration, um während des Erspinnens bei hoher Temperatur oder
beim Erspinnen von leicht oxidierbaren Polymerisaten Ablagerungen an der Spinndüse zu verursachen.
Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Verringerung von oxidativen
Ablagerungen an der Spinndüse bei einem Schmelzspinnverfahren unter bisher erreichbare Werte, und zwar durch Verbesserungen
beim Abschrecken und beim Abschirmen der Spinndüse.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschrecken einer schmelzextrudxerten Endlosfaser, die von einem Spinnkopf
ausgeht, indem unmittelbar unterhalb des Spinnkopfes in
4098822/0933
aufeinanderfolgenden Zonen Dampf und Luft eingeführt wird und die Fäden zum Abschrecken durch die Zonen geführt werden. Das
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der zugeführten Luft durch nicht-kondensierbares Inertgas ersetzt wird
und das hieht-kondensierbare Inertgas in eine Zone zwischen den
Zonen für die Einführung von Dampf und Luft eingeführt wird. Vorzugsweise werden 5 bis 20 % der Luft durch das nicht-kondensierbare
Inertgas ersetzt. Vorzugsweise ist das nicht-kondensierbare Inertgas Stickstoff und verläuft die Strömung beim
Abschrecken radial zu den Endlosfasern und dann zusammen mit der Bewegung der Endlosfasern. Das Inertgas wird ferner vorzugsweise
vorerhitzt, bevor es zwischen die Zonen der Dampf- und Lufteinführung
eingeführt wird.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Vorrichtungselemente, die für das erfindungsgemässe
Verfahren verwendet werden,
Fig. 2 eine Kühlkammeranordnung, die zum gleichzeitigen Verarbeiten
von vier Fadenläufen geeignet ist y und
Fig. 3 vergrössert einen Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten
Querschnitts, wobei die Dampf-Abschirmungsanordnung mehr im
Detail dargestellt ist.
Zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens wird auf die
Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt schematisch eine Schmelzspinnvorrichtung, bei der Endlosfasern 1 ausgehend
von einer nicht gezeigten Quelle für schmelzflüssiges Polymeres durch einen Spinndüsenfilterkopf extrudiert werden.
Der Filterkopf 2 wird von einem erwärmten Spinnblock 3 umgeben. Die Endlosfasern werden in eine dampf-abgeschirmte
erste Zone extrudiert, die durch die Bezugsziffer 4 bezeichnet
ist und der Dampf aus der Leitung 5 zugeführt wird. Beim Durchgang durch die Abschreckkammer 6, der über einen Kanal 7
409882/0933 - 3 -
aus einer nicht gezeigten Quelle Luft von Raumtemperatur zugeführt
wird, werden die Endlosfasern 1 abgekühlt. Die Kühlluft erreicht die Endlosfasern, indem sie durch die Perforationen der Siebröhren
8, 15 hindurchtritt, die das Endlosfaserbündel umgeben. Die
Röhre 8 ist aus perforiertem Metall hergestellt, und eine Röhre 15 ist eine Doppelröhre, die aus einer Lage eines (20-Mesh-)Siebes
mit einer Maschenweite von 0,833 mm und zwei Lagen eines (100-Mesh-)Siebes mit einer Maschenweite von 0,147 mm besteht. Die
Luft wird mit einem Durchsatz zugeführt, der gleich dem Durchsatz ist, mit dem ruhende Luft durch die sich bewegenden Endlosfasern
angesaugt würde.
Der obere Teil der Abschreckkammer .6 besitzt eine Trenn- oder Leitplatte 12, die die Kammer in zwei Zonen unterteilt, d.h. in
die zweite Zone 9 und die dritte Zone 10. Die Platte 12 ist durch eine Dichtung, die flexibel sein kann, wie es in Fig. 2 bei 17 gezeigt
ist, mit dem Oberflansch 14 der Abschreckkammer verbunden.
Durch die Leitung 11 wird nicht-kondensierbares Inertgas der Zone 9 zugeführt, und durch den Kanal 7 wird Luft der Zone 10
zugeführt.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Abschreckkammer 6, die für die gleichzeitige Zuführung von Kühlluft und Inertgas zu
vier Kühlröhren geeignet ist. Gleiche Bezugsziffem bezeichnen
in dieser Figur gleiche Teile.
Fig. 3 zeigt mehr im Detail und im Querschnitt die dampfabgeschirmte
Spinndüsenanordnung, wobei gleiche Bezugsziffern wiederum gleiche Teile bezeichnen. In Fig. 3 ist der Filterkopf
mit 21 und die Spinndüse, durch die die Endlosfasern 1 extrudiert
werden, mit 2" bezeichnet. Durch die Dampfleitung 5 wird Dampf in einen Ringspalt 19 eingeleitet, wodurch eine Abschirmung
aus Dampf gebildet wird, die sich von der Fläche der Spinndüse 2" aus nach unten erstreckt. In seinem unteren Teil wird
der Ringspalt 19 durch einen Dampfabschirmungseinsatz 13 ge-
409882/0933
bildet. Der Plansch lh der Abschreckkammer 6 und der Abschirmungseinsatz
13 sind an ihrer Berührungsstelle abgedichtet. Die Abschreckkammer 6 enthält Kühlröhren 8 und 15, die, wie
in Fig. 1 dargestellt, angeordnet sind.
Die Höchstmenge an Kühlluft, die in jedem Schmelzspinnverfahren verwendet werden kann, ist dadurch begrenzt, dass die
Endlosfasern vor turbulenten Luftströmungen geschützt werden müssen, die Fadenbrüche, Verschmelzungen und Titerschwankungen,
wie oben erwähnt, verursachen können. Für das hier beschriebene, bevorzugte Kühlverfahren, bei dem sich die Kühlluft zusammen
mit den Endlosfasern bewegt, soll diese Luftmenge derjenigen entsprechen^ die durch die sich bewegende Endlosfaserschar angesaugt
wird. Dieses Volumen ändert sich mit der Anzahl der Endlosfasern, der Grosse des Garnbündels und der Spinngeschwindigkeit.
Es kann empirisch aus einer Untersuchung der Beziehung zwischen Garnfehlern und Luftdurchsatz bestimmt werden, oder
es kann ein mathematisches Modell entworfen werden. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung erhält man, wenn ein Teil
dieser Luft durch ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, ersetzt wird. Wie in den Beispielen gezeigt wird, ergibt sich eine optimale Verbesserung der Spinnkontinuität, wenn 5 bis 20 % der
Abschreckluft durch Stickstoff ersetzt werden, überraschenderweise
ergibt sich, dass das Ersetzen grösserer Mengen von Luft durch Stickstoff zusätzlich zu den höheren Kosten schlechtere
Resultate ergibt.
Man könnte vermuten, dass eine ähnliche Verbesserung dadurch erhalten würde, dass die Dampfströmung um einen Betrag erhöht
wird, der dem Volumen des Stickstoffes entspricht. Diese Methode ist jedoch nicht durchführbar, da der maximal zulässige
Dampfdurchsatz durch die Auswirkung der Gasgeschwindigkeit auf die frisch extrudierten Endlosfasern begrenzt ist; ein
Erhöhen des Dampfdurchsatzes in der Nähe der Spinndüse verringert die Titergleichförmigkeit. Das Zuführen von zusätz-
409882/0933 - 5 -
lichem Dampf bei 11 (Fig. 1) anstatt von Stickstoff würde übermässige
Feuchtigkeitskondensation in der Kühlröhre hervorrufen, wenn die Endlosfasern kühler sind, und würde infolge der Kondensation
den Sauerstoff an der Spinndüse nicht verringern. Kühlen mit kondensierendem Gas führt ausserdem häufig zu ungleichförmig
abgeschrecktem Garn.
Um den Mechanismus zu bestimmen, der zu den erfindungsgemässen Vorteilen führt, wurde der Dampf in der Abschirmung durch ein
gleiches Volumen von (a) erhitztem Stickstoff und (b) erhitztem Helium ersetzt, um festzustellen, ob ein Dichteunterschied zwischen
der Abschirmung und dem Kühlmedium notwendig ist. In beiden Fällen, (a) und (b), wurde die Polymer-Oxidation an der
Spinndüse nicht verringert, was darauf hindeutet, dass der Dichteunterschied keine Rolle spielt.
Um die Vorteile der Erfindung zu erhalten, soll die Leitplatte 12 in der günstigsten Stellung in der Abschreckkammer 6 angeordnet
werden, wobei diese Stellung empirisch bestimmt werden kann. Es wird dabei jedoch vermutet, dass die günstigste Stel-■
lung der Leitplatte durch die unten ausgeführten theoretischen Überlegungen bestimmt wird.
Wenn Luft zur Kühlung der Endlosfasern verwendet wird, die durch eine dampf-abgeschirmte Spinndüse, wie in Fig. 1, ersponnen
werden, ohne dass jedoch die Zugabe von Inertgas vorgesehen ist (d.h. die Trennplatte 12 ist entfernt und der Ein- '
lass 11 geschlossen), so wird der grösste Teil der radial durch die Siebröhren 8, 15 zugeführten Luft durch die sich bewegenden
Endlosfasern sofort nach unten geführt. Im oberen Abschnitt der Siebröhre wird jedoch etwas Luft nach oben gewirbelt, vermischt
sich mit dem Dampf in der Zone ^ und erzeugt eine geringe Sauerstoffkonzentration an der Spinndüse. Diese Sauerstoffkonzentration
verursacht Polymer-Oxidation tim die Spinndüsenöffnungen
herum. Als beste Anordnung für die Leitplatte 12 wird eine Anordnung angesehen, die genügend weit von der Spinndüse
409882/0933 - 6 -
entfernt ist, so dass nichts von'der unterhalb der Leitplatte
zugeführten Luft nach oben zu der Spinndüse getragen wird. Dieser Punkt liegt nach der Erfahrung der Anmelderin unmittelbar
unterhalb der Zone, in der sich die Aufwärtswirbel zu bilden beginnen.
Bei Verwendung von teilweiser Inertgas-Abschreckung kann oft auf den unteren Teil (Zone 10) der Abschreckkammer 6 verzichtet
werden; die Endlosfasern können durch Luft, die durch die Siebröhren 8, 15 angesaugt wurde oder durch querströmende Luft,
die in herkömmlicher Weise zugeführt wird, gekühlt werden. Wenn querströmende Luft zur Kühlung der Endlosfasern verwendet
wird, soll das Inertgas selbstverständlich oberhalb des Punktes eingeführt werden, an dem die Luft zum ersten Mal auf
die Endlosfasern gerichtet wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch den verschiedenen
bekannten Methoden angepasst werden, die zum Verzögern der Kühlung der Endlosfasern angewandt werden, z.B. indem das
der Zone 9 zugeführte Inertgas erwärmt wird.
Stickstoff ist das für das erfindungsgemässe Verfahren vorzugsweise
verwendete Inertgas, es kann jedoch jedes nichtoxidierende (und vorzugsweise ungiftige) Gas verwendet werden,
wie z.B. Helium, Verbrennungsgas und dgl..
Zweck der Erfindung ist in erster Linie, das notwendige Entfernen
der Ablagerungen von oxidiertem Polymerisat von der Spinndüsenfläche mittels der als "Wischen" bekannten Verfahrensweise
zu verringern, bei der die freiliegende Spinndüsenoberfläche mit einem Werkzeug ähnlich einem Messing-Meissel
sorgfältig abgeschabt wird. Dies ist bekanntlich ein kostspieliger Arbeitsvorgang, da er durch Fachkräfte von Hand
ausgeführt werden muss und dabei während des Wischens die Produktion unterbrochen wird.
- 7 409882/0933
Wenn nicht häufig genug vorsorgliches Wischen planmässig vorgesehen
ist, treten Unterbrechungen des Spinnverfahrens auf. Diese könne von folgender Art sein:
(a) eine schmelzflüssige Endlosfaser kann diskontinuierlich ersponnen
werden, indem sie von der Spinndüsenöffnung tropft;
(b) es wird gelegentlich ein verdickter Abschnitt der Endlosfaser erzeugt;
(c) das Garn kann brechen und sich in der Streckzone um die Lieferwalze wickeln; oder
(d) Endlosfasern können beginnen, zu brechen und sich um irgendeine
andere Walze zu wickeln.
Es wird eine sorgfältige statistische Untersuchung des gekoppelten
Spinn-Streck-Arbeitsvorgangs gemacht, und es wird ein Zeitplan für das vorsorgliche Wischen aufgestellt, um die Wahrscheinlichkeit
für alle Unterbrechungen (a) bis (d) auf einen bestimmten Wert zu verringern. Das Zeitintervall zwischen den vorsorglichen
Wischarbeitsgängen, die durch diesen Zeitplan festgelegt sind, wird hier Wisch-Zyklus genannt; es wird als Mass für die Wirksamkeit
des Gasabschirmungssystems verwendet, während alle anderen Variablen konstant gehalten werden. Offensichtlich ist es
wichtig, den Wisch-Zyklus so weit wie möglich zu verlängern.
In einigen Untersuchungen wird . die Gesamtzeit des Spinnens bestimmt, bevor tatsächlich eine der Unterbrechungen (a) bis
(d) auftritt; diese Zeitdauer wird als "Tropfdauer" bezeichnet.
Das erfindungsgemässe "Verfahren wird nun bei einem gekoppelten
Spinn-Streck-Verfahren verwirklicht, das in US-PS 3 *I16 302
beschrieben wird. Dieses Verfahren dient zur Herstellung gemischter Schrumpfgarne aus Polymerisatzusammensetzungen, die
auf Polyamiden aus BisC^-aminocyclohexyDmethan (abgekürzt
PACM) und Dodecandisäure (-12 Säure) basieren. Selbstverständlich kann die Erfindung auch beim Schmelzspinnen von PACM-12
Homopolymerem allein oder genauso zum Schmelzspinnen irgendeines
U 0 9 8*8 ? /"0 9 3 3
Polymeren verwendet werden, bei dem die Spinntemperaturen so hoch sind (oder die Oxidationsbeständigkeit so niedrig ist),
dass das Erspinnen in eine Dampfabschirmung angewandt wird.
PACM-12 (70 % trans,trans-Isomeres) Homopolymeres und PACM-12-PACM-I-Copolymeres
(ebenfalls 70 % trans,trans-Isomeres) v/erden im wesentlichen so wie in Beispiel 1 von US-PS 3 416 302 'beschrieben
hergestellt. Das Polymerisat und das Copolymerisat werden dann als Endlosfasern durch getrennte öffnungen einer
einzigen Spinndüse extrudiert, wobei ein Kühlschacht, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet wird. In diesem Fall ist nur
ein Abschreckröhrenaufbau 8 innerhalb der Abschreckkammer 6 vorhanden, anstatt der vier Röhren, die in Fig. 2 gezeigt sind.
IMU Endlosfasern (72 jeder Zusammensetzung) werden in eine
Dampfabschirmungszone k extrudiert. Beim Durchgang durch die
Stickstoff-Abschreckzone 9 und die Luft-Abschreckzone 10 werden die Endlosfasern abgekühlt, wonach sie so, wie sie im
wesentlichen in Beispiel 1 von "US-PS 3 Hl6 302 beschrieben ist,
zu Garnbündel zusammengeführt und bei einer Garnaufwickelgeschwindigkeit von 2550 m/Min, zu einem 2iJ0-Denier-Garn verstreckt
werden. Die Spinnblock-Temperatur beträgt 337 °C. Der Dampfabschirmzone 1J werden 5,7 bis 8,5 l/Min. Dampf von 270 0C
zugeführt. Der Zone 9 wird bei 11 Stickstoff und der Zone 10 bei 7 Luft zugeführt.
In zwei Versuchsreihen wurden verschiedene Positionen der Leitplatte
12 und ebenso verschiedene Mengen von Luft und Stickstoff ausgewertet. Es wurde die Sauerstoffkonzentration an der Spinndüsenfläche
und ebenso die durchschnittliche Tropfdauer unter den jeweiligen Bedingungen bestimmt. Bei allen Tests beträgt
der Dampfdurchsatz 5,7 bis 8,5 l/Min, bei einer Temperatur von 270 0C. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
- 9 - ■ 409882/0933
YP-81-R ^
Bei Versuch 1 und 3 ist die Leitplatte 12 nicht eingesetzt und wird nur Luftkühlung angewandt. Bei Versuch k wird bei
11 Luft anstatt Stickstoff zugeführt. Der Dampfdurchsatz ist in l/Min, bei einem Druck von 1 Atmosphäre und einer Temperatur
von 270 C angegeben.
- 10 -
Versuch
Stellung der Leitplatte
1 Kontroll- ' vers.(Luft)·
2 teilweise N0 8,25
3 Kontrollvers. (Luft)
4 Luft-Luft
5 teilweise N2 8,75
6 teilweise N9 4,44
ersetzte Op-Konzen- durch-
Np-Durch- Luftdurch- Luft^in tration/2\ schnittl.
fluss (l/min) fluss (l/min) % K ' Gew.:-# ^ ' Tropfdauer
(Std.)
| 180.0 | |
| 764 | 1004 |
| Versuchsreihe II | |
| 1800 | |
| 212 | Luft 1585 |
| 424 | 1375 |
| 212 | 1585 |
42
23
12
12
2,0 0,8
3,0
0,7 0,6
9,5
4,2
12,0
14,Q
(D
(2) (3) (4)
Stellung der Leitplatte: Abstand (cm) zwischen Leitplatte 12 und oberem Ende der Abschreckkammer
6.
Sauerstoffkonzentration an der Spinndüsenfläche, Gew.-J6
ng: nicht gemessen
prozentualer Anteil der normalen Abschreckluft, der durch N2 ersetzt ist
YP-81-R
Es wird beobachtet, dass die Sauerstoffkonzentration an der Spinndüsenfläche deutlich verringert ist und dass die durchschnittlicher
Tropfdauer um das 2- bis 3fache verlängert ist.
Das Garn besass gute physikalische Eigenschaften und Titer-Gleich
förmigke it .
Der Versuch von Beispiel 1 wurde im grossen Masstab unter Verwendung
einer Absehreckkammer mit vier Röhren gemäss Fig. 2 wiederholt.
Die Spinnblock-Temperatur ist 337° C. 21,7 bis 28,3 l/Min. Dampf von 27O°C werden jeder Spinndüsenabschirmvorrichtung zugeführt.
Verschiedene Endlosfaserzahlen werden von jeder Spinndüse ersponnen. Nach dem Verstrecken wird das Garn mit einer
Geschwindigkeit von 2550 m/Min, aufgespult. In getrennten Durchgängen wird Polymerisat mit verschiedenen Mengen von
Kaolinit-Mattierungsmittel (siehe US-PS 3 397 171) verwendet.
Die Abschreckbedingungen, der Luft- und Stickstoffdurchsatz, die Sauerstoffkonzentrationen und der Wisch-Zyklus sind in
Tabelle 2 aufgeführt (Versuch 1 bis 8).
Es wird beobachtet, dass die Stickstoffzugabe in die Zone oberhalb
der Abschrecklufteinleitung die Sauerstoffkonzentration an der Spinndüse verringert und den Wisch-Zyklus verlängert. Wie
in Beispiel 1 erkennt man jedoch, dass übermässige Mengen von Stickstoff häufig geringeren Vorteil bringen.
Beispiel 3
Es wird die Verfahrensweise von Beispiel 2 mit folgenden Bedingungen
wiederholt: Die Spinnblock-Temperatur beträgt 332°C,
4 0 9 8 8~2 /tf 9 3"3
YP-81-R i
0,87 kg/Std. Dampf mit 27O°C wird jeder Spinndüsenabschirmung
zugeführt und Garn wird von jeder Spinndüse ersponnen und nach dem Verstrecken mit einer Geschwindigkeit von 2830 m/Min,
aufgespult. Die Abschreckbedingungen, der Luft- und Stickstoffdurchsatz (Kontrollversuch ohne Inertgas), Wisch-Zyklus und
Tropfdauersind in Tabelle 2 (Versuche 9, 10 und 11) angegeben,
wobei sich zeigt, dass eine ausgezeichnete Verbesserung der
Tropfdauererhalten wird, wenn 6 bis 11 % der Abschreckluft durch Stickstoff ersetzt werden.
Es kann vorteilhaft sein, das Inertgas, das einen Teil der Kühlluft
ersetzt, zu erwärmen, wie es in diesem Beispiel gezeigt wird.
Die Verfahrensweise von Beispiel 3 wird mit folgenden Bedingungen wiederholt: die Spinnblock-Temperatür· ist 335°C, 0,78 kg/Std.
Dampf von 280° C werden jeder Spinndüsenabschirmung zugeführt, Garn wird,aus jeder Spinndüse ersponnen und wird nach dem Verstrecken
mit einer Geschwindigkeit von 3200 m/Min, aufgespult.
Die Abschreckbedingungen, der Luft- und Stickstoffdurchsatz (Kontrollversuch ohne Inertgas), der Wisch-Zyklus und die Tropfdauer
sind in Tabelle 2 (Versuche 12 und 13) aufgeführt. Bei Versuch 13 wird vor der Zuführung in die zweite Kühlzone 9 bei
11 der zugegebene Stickstoff auf 200°C vorerhitzt. Ein verlängerter Wisch-Zyklus wird beobachtet, wenn 5 % der Abschreckluft
durch erwärmten Stickstoff ersetzt werden, und zusätzlich werden die Garneigenschaften verbessert.
-- 13 409882/0933
| 1 | Versuch | Zahl des ve rstreck ten , Garnes |
120-72 | 250-72 | 90-30 | 250-72 | 180-108 | Kao- linit |
Stellung der Leitplat te (cm) |
Durch fluss (l/Min) |
Luft durch fluss (l/Min) |
ersetz te Luft in % |
,4 | O2- Konzen- tration |
durch- schnittl, Wisch-Zy klus (Std. |
durch- schnittl. Tropf- ) dauer (Std. |
29027 | |
| 2 | Kontroll versuch 120-72 |
Kontroll versuch 250-72 |
250-72 | 9O-3O | 250-72 | * Stickstoffanteil | 3,3 | «■MM | „,. | 1780 | mm mm | »4 | 0,35 | 15,5 | ||||
| 3 | Versuch | Versuch | Kontroll versuch 9O-3O |
Kontroll versuch 250-72 |
Kontroll versuch I8O-IO8 |
3,3 | 5,6 | 280 | 1780 | 16 | 0,2 | 26,5 | ||||||
| 4 | Versuch | Versuch | Versuch | Versuch | 1,5 | 4520 | «·. | ,9* | 0,7 | 3,4 | ||||||||
| 5 | Versuch | Versuch | 1,5 | 4,44 | 560 | 4520 | 11 | ,0* | 0,14 | 8,2 | ||||||||
| 6 | 1,5 | 4,44 | 840 | 4520 | 16 | 0,21 | 6,3 | |||||||||||
|
CD
CO 1O3 |
7 | 2,0 | wm mm | mm mm | 3110 | —_. | ,0 | ng | 7,0 | |||||||||
|
OO
iV·» |
8 | 2,0 | 3,18 | 47O | 3110 | 13 | 0,22 | 8,0 | ||||||||||
| 9 | 2,0 | 3,18 | 47O | 2260 | 17 | 0,28 | 14,0 | |||||||||||
| CD 'co CO |
10 | 3,3 | _— | 4520 | ng | 3,3 | ||||||||||||
| CO | 11 | 3,3 | 6,3 | 280 . | 4520 | 5 | ng | 8,7 | ||||||||||
| 12 | 3,3 | 6,3 | 56O | 4520 | 11 | ng | 6t6 | |||||||||||
| 13 | 3,3 | -._ | 5660 | mm Mi | ng | 2,5 | ||||||||||||
| 3,3 | 6,3 | 283 | 5370 | 5 | ng | 9,0 | ||||||||||||
| {%) der Gesamtmenge des | Abschreckgases | |||||||||||||||||
| 3,9 | ||||||||||||||||||
| 10,8 | ||||||||||||||||||
| 4,0 | ||||||||||||||||||
| 14,0 | ||||||||||||||||||
Claims (5)
1. Verfahren zum Abschrecken einer schmelzextrudierten Endlosfaser,
die von einem Spinnkopf ausgeht, bei dem unmittelbar unterhalb des Spinnkopfes in aufeinanderfolgenden Zonen
Dampf und Luft zugeführt werden und die Endlosfasern durch
die Zonen geführt werden, um die Endlosfasern abzuschrecken,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der zugeführten Luft durch nicht-kondensierbares Inertgas ersetzt" wird und das
nicht-kondensierbare Inertgas in eine Zone zwischen den Zonen für die Zuführung des.Dampfes und der Luft zugeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
5 bis 20 % der Luft durch das nicht-kondensierbare Inertgas
ersetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
nicht-kondensierbare Inertgas Stickstoff ist.
ty. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die gasförmigen Medien radial zugeführt werden und sich dann zusammen mit den Endlosfasern bewegen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Inertgas vorerwärmt wird, bevor es zwischen den Zonen für die Zuführung von Dampf und Luft zugeführt wird.
- 15 409882/0933
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37067873A | 1973-06-18 | 1973-06-18 | |
| US462036A US3907957A (en) | 1973-06-18 | 1974-04-18 | Quenching process for melt extruded filaments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2429027A1 true DE2429027A1 (de) | 1975-01-09 |
Family
ID=27005050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2429027A Pending DE2429027A1 (de) | 1973-06-18 | 1974-06-18 | Verfahren zum abschrecken schmelzgesponnener faeden |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3907957A (de) |
| JP (1) | JPS5025814A (de) |
| CA (1) | CA1024318A (de) |
| DE (1) | DE2429027A1 (de) |
| FR (1) | FR2233422B1 (de) |
| GB (1) | GB1454574A (de) |
| IT (1) | IT1025019B (de) |
| NL (1) | NL7408077A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19920682B4 (de) * | 1999-05-05 | 2007-04-12 | Zimmer Ag | Dampfbeschleierung für Spinnsystem mit Rechteckdüsen |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2630055B2 (de) * | 1976-07-03 | 1978-04-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zum Begasen der Düsenöffnungen beim Extrudieren von Kunststoff |
| GB2003085B (en) * | 1977-08-19 | 1982-01-13 | Ici Ltd | Process for the manufacture of polyamide yarns |
| US4204828A (en) * | 1978-08-01 | 1980-05-27 | Allied Chemical Corporation | Quench system for synthetic fibers using fog and flowing air |
| JPS5756515A (en) * | 1980-09-17 | 1982-04-05 | Toray Ind Inc | Melt-spinning of polyester |
| JPS59163423A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Kashima Sekiyu Kk | 炭素繊維の紡糸法 |
| JPS62182978U (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-20 | ||
| FI112252B (fi) * | 1990-02-05 | 2003-11-14 | Fibervisions L P | Korkealämpötilasietoisia kuitusidoksia |
| ES2131556T3 (es) * | 1992-01-13 | 1999-08-01 | Hercules Inc | Fibra aglutinable termicamente para telas no tejidas de alta resistencia. |
| SG50447A1 (en) * | 1993-06-24 | 1998-07-20 | Hercules Inc | Skin-core high thermal bond strength fiber on melt spin system |
| EP0719879B1 (de) * | 1994-12-19 | 2000-07-12 | Hercules Incorporated | Verfahren zur Herstellung von Fasern für hochfeste Vliesstoffen und daraus hergestellte Fasern und Vliesstoffe |
| CN1328419C (zh) * | 2000-06-23 | 2007-07-25 | 因维斯塔技术有限公司 | 纺丝机的蒸汽分配环及使喷丝板表面无聚合物沉积的方法 |
| JP4946111B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2012-06-06 | 東レ株式会社 | 合成繊維の溶融紡糸装置および合成繊維の製造方法 |
| WO2008085188A2 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process and apparatus for reducing die drips and for controlling surface roughness during polymer extrusion |
| JP5262038B2 (ja) * | 2007-09-19 | 2013-08-14 | 東レ株式会社 | 熱可塑性繊維の製造方法およびその製造装置 |
| CN108411389A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-17 | 湖州虹君机械有限公司 | 用于纤维生产的冷却装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3053611A (en) * | 1958-01-21 | 1962-09-11 | Inventa Ag | Process for spinning of synthetic fibers |
| GB901398A (en) * | 1960-05-19 | 1962-07-18 | British Nylon Spinners Ltd | Improvements in or relating to melt-spinning synthetic polymer filaments |
| US3553305A (en) * | 1967-09-29 | 1971-01-05 | Tin Yam Au | Melt-spinning process |
| DE1905508A1 (de) * | 1969-02-05 | 1970-08-20 | Hoechst Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren |
-
1974
- 1974-04-18 US US462036A patent/US3907957A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-06-13 JP JP49066622A patent/JPS5025814A/ja active Pending
- 1974-06-17 FR FR7420894A patent/FR2233422B1/fr not_active Expired
- 1974-06-17 CA CA202,547A patent/CA1024318A/en not_active Expired
- 1974-06-17 IT IT24044/74A patent/IT1025019B/it active
- 1974-06-17 NL NL7408077A patent/NL7408077A/xx unknown
- 1974-06-18 DE DE2429027A patent/DE2429027A1/de active Pending
- 1974-06-18 GB GB2698374A patent/GB1454574A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19920682B4 (de) * | 1999-05-05 | 2007-04-12 | Zimmer Ag | Dampfbeschleierung für Spinnsystem mit Rechteckdüsen |
| EP1177335B1 (de) * | 1999-05-05 | 2009-08-05 | Lurgi Zimmer GmbH | Dampfbeschleierung für spinnsysteme mit rechteckdüsen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3907957A (en) | 1975-09-23 |
| IT1025019B (it) | 1978-08-10 |
| GB1454574A (en) | 1976-11-03 |
| FR2233422B1 (de) | 1978-01-13 |
| FR2233422A1 (de) | 1975-01-10 |
| JPS5025814A (de) | 1975-03-18 |
| CA1024318A (en) | 1978-01-17 |
| NL7408077A (de) | 1974-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2429027A1 (de) | Verfahren zum abschrecken schmelzgesponnener faeden | |
| DE3105087C2 (de) | Verfahren zum Herstellen hochfester, einen hohen Modul aufweisender Polyamidfilamente | |
| EP1090170B1 (de) | Spinnvorrichtung zum spinnen eines synthetischen fadens | |
| AT402738B (de) | Spinndüse | |
| DE2048006A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung eines vliesahnhchen Flachenstuckes | |
| DE1660297A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserprodukten durch asymmetrisches Ausspinnen von Filamentreiben | |
| DE2846720B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von bauschfähigem Polyester-FUamentgarn | |
| DE1278684B (de) | Vorrichtung zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren | |
| DE2657050A1 (de) | Verfahren zum gemeinsamen erspinnen von mindestens zwei synthetischen dreifluegeligen faeden | |
| DE2801164C2 (de) | ||
| DE2201519A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen | |
| DE2435009A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyamid6-filamentgarnen | |
| EP0455897B1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen von Feinstfäden | |
| EP2171138B1 (de) | Spinnverfahren | |
| CH404073A (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen synthetischen linearen Polymers | |
| DE1914556A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines synthetischen multifilen Endlosgarns gleichmaessiger Beschaffenheit | |
| DE2900799A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von multifilen, teilverstreckten chemiefaeden | |
| DE3331543C2 (de) | ||
| DE1435462A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von kraeuselbaren Faeden aus synthetischen linearen Polymeren | |
| DE1435500A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von verdickten Fadengarnen | |
| DE69402504T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Garnen für Kunstrasen | |
| DE2148588A1 (de) | Verfahren zur herstellung von geschaeumten textilen polyester- und polyamidfaeden | |
| EP0283831B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Garnen durch das Schmelzspinnen von Polyethylenterephthalat | |
| DE1435688A1 (de) | Spinnduese fuer synthetische Linearpolymere | |
| DE1660311B2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Fäden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |