DE2632429A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING SYNTHETIC FIBERS FROM MELT - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING SYNTHETIC FIBERS FROM MELTInfo
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Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON SYNTHETISCHEN FASERN AUS SCHBiELZENMETHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING SYNTHETIC FIBERS FROM BUCKLE
(Priorität: 18. Februar 1976 - Ungarn - Nr. MA-2744)(Priority: February 18, 1976 - Hungary - No.MA-2744)
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von synthetischen Fasern aus Schmelzen, bei welchem die aus der Spinnplatte austretenden Schmelzstrahlen mit organischer oder anorganischer Flüssigkeit gekühlt sind, ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche Schmelzvorbereitungs- und Schmelzzuführeinrichtung, Spinnplatte, Kühlgerät und Abzugeinrichtung hat.The invention is a process for the production of synthetic fibers from melts, in which the melt jets emerging from the spinning plate with organic or inorganic liquid are cooled, furthermore a device for carrying out the method, which melt preparation and has melt feeder, spinning plate, cooling device and haul-off device.
Einer der Hauptzwecke der Weiterentwicklung der Verfahren zur Herstellung von synthetischen Fasern ist die Erhöhung der Leistung, der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit. Gemäß der heute schon traditionell nennbaren Faserbildungsverfahren aus Schmelzen werden die verschiedenen Polymere - den Wortgebrauch unserer Beschreibung verwendend - in sogenannten Sehnelzvorbereitungs- und Schmelzzuführeinrichtungen, zweckmäßigerweise in den bekannten Spritzmaschinen geschmolzen und mit Hilfe von Präzisionszahnradpumpen in geregelten Mengen durch eine mit Bohrungen versehene Spinnplatte gepreßt. Die Kühlung der austretenden Schmelzfasern wird im allgemeinen mit der zu den Fasern in Kreuzrichtung strömenden Kühlluft in mehrere MeterOne of the main purposes of developing the method for Manufacture of synthetic fibers is to increase the performance, the productivity and the economy. According to the The various polymers - the word usage - which are already traditionally known today as fiber-forming processes from melts using our description - in so-called tendon preparation and melt supply devices, expediently Melted in the known injection molding machines and with the help of precision gear pumps in controlled quantities through a with Spinning plate provided with holes pressed. The cooling of the emerging melt fibers is generally the same as that for the fibers cross-directional cooling air in several meters
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tiefen Spinnschächten durchgeführt, wo die Fasern mit Hilfe der Abzugeinrichtung von der Spinnplatte abgezogen werden.deep spinning shafts carried out where the fibers are using the take-off device can be withdrawn from the spinning plate.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß infolge des hohen Gebäudes und der unbedingt nötigen Klimatisierung beträchtliche Investitionskosten erforderlich sind. Bei der Kühlung mit Luft ist die Anzahl der durch eine Spinnplatte durchgepreßten Fasern von der verwendbaren Luftgeschwindigkeit nachteilig begrenzt, da die Ableitung der Wärmemenge je eines Faserbündels durch die Temperatur und Geschwindigkeit der Kühlluft bestimmt ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Fasern zweckmäßigerweise binnen kurzem, d.h. in einer kurzen Strecke von der Temperatur der Schmelze unter den Erweichungspunkt des gegebenen Polymers abgekühlt v/erden müssen, um die Anzahl der zusammengeklebten Fasern auf das Minimum vermindern zu können.A disadvantage of the known devices is that due to the tall building and the absolutely necessary air conditioning considerable investment costs are required. When cooling with air, the number is through a spinning plate pressed through fibers of the usable air speed is disadvantageously limited, since the dissipation of the amount of heat each of a fiber bundle due to the temperature and speed the cooling air is determined. Another disadvantage is that the Fibers expediently within a short distance, i.e. a short distance from the temperature of the melt below the softening point of the given polymer must be cooled down in order to minimize the number of fibers stuck together to be able to.
Die erhaltenen ungestreckten oder rohen Fasern sind aufgewikkelt oder in Kanne angeordnet, am Unterteil des Spinnschachtes gesammelt. Diese Fasern sollen, von dem Zweck der endgültigen Verwendung abhängig, auf das 3 bis 8-fache der ursprünglichen Länge gestreckt werden, um die entsprechenden Festigkeitseigenschaften erreichen zu können. Zu diesem Zweck werden bei der Herstellung der sogenannten Chemiespinnfasern zum Verzug und zur Nachbehandlung von dicken Kabeln geeignete Vorrichtungen, im Falle von sogenannten Filament-Fasern dagegen Verzugseinrichtungen bzw. Streckzwirnmaschinen mit mehreren Streckstellen verwendet.The undrawn or raw fibers obtained are wound up or arranged in a can, collected on the lower part of the spinning shaft. These fibers are said to be, from the purpose of the ultimate Depending on use, stretched to 3 to 8 times the original length to achieve the appropriate strength properties to be able to achieve. For this purpose, the so-called man-made staple fibers are used in the manufacture of Distortion and devices suitable for the aftertreatment of thick cables, in the case of so-called filament fibers on the other hand Drafting devices or stretch twisting machines with several stretching points are used.
Eine Methode zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist das Zusammenlegen der einzelnen Vorgänge. In dieser Weise sind durch die Zusammenlegung des Verzugs und des Bauschverfahrens das Verzugsbausehverfahren bzw. durch das Zusammenlegen des Spinnens und Verzugs das Streckaufwindverfahren und entsprechende Vorrichtungen entwickelt worden. Zur Herstellung der Filament-Fasern in der letzteren WeiseA method to increase the economics of the process is the merging of the individual processes. In this Way are through the amalgamation of the default and the Bauschververfahren the warping construction process or by combining the spinning and warping the stretch updraft process and corresponding devices have been developed. To make the filament fibers in the latter way
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slnd sehr kostspielige und bedeutende Wartung erfordernde Streckaufwindeinrtchtungen nötig. An solchen Einrichtungen, welche z.B. in der OE-PS 293 597 beschrieben sind, ist die Geschwindigkeit der Faser in ungestrecktem Zustand max. 1000 m/ min, in gestrecktem Zustand höchstens 4000 m/min. Da die Spinngeschwindigkeit bei dem herkömmlichen zweistufigen Verfahren sogar 1500 m/min erreichen kann, kann die Geschwindigkeit der ungestreckten Faser unbedingt bis zu diesem Viert erhöht werden, so daß die Aufwindungsgeschwindigkeit, dem Streckverhältnis entsprechend, bis zu einem Wert von etwa 6000 m/min erhöht werden könnte. Dieser Wert ist heute noch nicht erreicht, bei den Filament-Fasern geht aber die Entwicklung in dieser Richtung. snd very expensive and requiring significant maintenance Straightening devices necessary. At such facilities which are described e.g. in OE-PS 293 597, the speed of the fiber in the unstretched state is max. 1000 m / min, in the stretched state a maximum of 4000 m / min. As the spinning speed can even reach 1500 m / min with the conventional two-stage process, the speed of the undrawn fiber must necessarily be increased up to this fourth, so that the winding speed, the draw ratio accordingly, could be increased up to a value of about 6000 m / min. This value has not yet been reached at however, the development of filament fibers is in this direction.
Die Lage ist bei den Chemiespinnfasern ganz anders. In diesem Falle ist der Verzug am dicken Kabel durchgeführt und die Geschwindigkeit der gestreckten Faser übersteigt den Wert von 150 m/min im allgemeinen nicht. Zwecks Zusammenziehung des Spinnens und des Verzugs soll hier die Spinnmethode verändert werden, da die Geschwindigkeit des Streckens nicht bedeutend erhöht werden kann. Dies geschieht in solcher Weise, daß der Gesamttiter des erhaltenen Kabels und die Geschwindigkeit der ungestreckten Faser den Erfordernissen des Streckens entsprechen. Diese üblichen Verfahren arbeiten dem Streckverhältnis entsprechend mit einer maximalen Spinngeschwindigkeit von 30 bis 40 m/min. Diese Methode erfordert infolge der verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeit das parallele Spinnen von zahlreichen Elementarfasern, um die wirtschaftliche Produktion der Chemiespinnfasern zu ermöglichen.The situation is completely different with man-made staple fibers. In this case, the delay is carried out on the thick cable and the speed of the drawn fiber generally does not exceed the value of 150 m / min. For the purpose of contracting the Spinning and drafting, the spinning method should be changed here, since the speed of drawing is not significant can be increased. This is done in such a way that the total denier of the cable obtained and the speed of the undrawn fiber meet the requirements of drawing. These common methods work on the draw ratio correspondingly with a maximum spinning speed of 30 to 40 m / min. This method requires due to the proportionate small speed the parallel spinning of numerous elementary fibers in order to economic production of man-made staple fibers.
Solche bisher bekannten, abgekürzten oder integrierten Spinnverfahren haben zur Kühlung der Fasern praktisch ausschließlich Luft verwendet. Diese Tatsache hat aber zwei bedeutende Nachteile:Such previously known, abbreviated or integrated spinning processes have used almost exclusively air to cool the fibers. But this fact has two important ones Disadvantage:
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Im Falle einer sehr großen Anzahl von Elementarfasern ist die Luft von entsprechender Geschwindigkeit zum Wärmeentzug schon nicht mehr geeignet, so daß die mögliche Spinngeschwindigkeit von 30 bis 40 m/min nicht erreichbar ist und man sich mit einer Geschwindigkeit von 7 bis 10 m/min zufriedengeben muß, anderenfalls die Anzahl der zusammengeklebten Fasern sich bedeutend erhöht; In the case of a very large number of elementary fibers the air of the appropriate speed to extract heat no longer suitable, so that the possible spinning speed from 30 to 40 m / min is not attainable and one is at a speed of 7 to 10 m / min must be satisfied, otherwise the number of fibers stuck together increases significantly;
ebenfalls infolge der schlechten Wärmetauschmöglichkeiten sind diese Verfahren zur Herstellung von Elementarfasern von schlechterem Titer als der Viert von etwa 40 bis 70 dtex praktisch ungeeignet, wo 1 dtex das in g ausgedrückte Gewicht einer 10 km langen Faser ist.Also because of the poor heat exchange possibilities, these processes are practically unsuitable for the production of elementary fibers of lower titer than the fourth of about 40 to 70 dtex, where 1 dtex is the weight of a 10 km long fiber expressed in g.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden andere Methoden ausgearbeitet. Other methods have been devised to avoid these disadvantages.
ImFaIIe von wenigen, z.B. höchstens zwanzig Elementarfaserh kann die in der GB-PS 1 297 289 beschriebene Kühlwalze verwendet werden, welche mit den Fasern in Berührung kommend die Wärme entzieht. Ihr Nachteil besteht darin, daß sie im Falle einer größeren Anzahl, z.B. mehrerer Hundert Elementarfasern schon nicht mehr verwendet werden kann.In the case of a few, e.g. a maximum of twenty elementary fibers The chill roll described in GB-PS 1,297,289 can be used which come into contact with the fibers Withdraws heat. Their disadvantage is that they fall in a larger number, e.g. several hundred, elementary fibers can no longer be used.
Bei der Herstellung von Kunststoffdrähten bzw. Schnüren wird z.B. gemäß der DL-PS 102 732 und der CH-PS 511 294 zur Kühlung ein Wasserbad verwendet. Die Mindestdicke der in dieser Weise zusammengefügten Drähte macht 0,08 mm aus. Diese Dicke entspricht der Feinheit von etwa 100 bis 120 dtex für die Elementarfaser, von der Dichte des Polymers abhängig. Folglich übertrifft sie bedeutend den für die Zwecke der Textilindustrie verwendeten Feinheitsbereich von 1 bis 17 dtex, bzw. für bestimmte spezielle Zwecke verwendeten gröberen Feinheitsbereich von 20 bis 80 dtex. In the production of plastic wires or cords e.g. according to DL-PS 102 732 and CH-PS 511 294 for cooling used a water bath. The minimum thickness of the wires joined in this way is 0.08 mm. This thickness corresponds to the fineness of about 100 to 120 dtex for the elementary fiber, depending on the density of the polymer. Consequently it significantly exceeds the fineness range of 1 to 17 dtex used for the purposes of the textile industry, resp. coarser fineness range of 20 to 80 dtex used for certain special purposes.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Ausarbeitung eines solchenThe object of the invention is to develop such
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Verfahrens und einer Vorrichtung, mit welchen synthetische Fasern mit einer für die Textilindustrie geeigneten Feinheit mit großer Produktivität hergestellt werden können.Method and device with which synthetic fibers with a fineness suitable for the textile industry with high productivity can be produced.
Der erste Versuch zur Lösung dieser Aufgabe war aber erfolglos, da infolge der engen Anordnung von Bohrungen an der Spinnplatte die einander zu nahe kommenden Schmelzfasern an der Oberfläche des Wassers in kleinen Gruppen gesammelt unter die Wasserfläche gemeinsam eingetreten sind. Dabei klebten die sich noch im Schmelzzustand befindlichen Fasern zusammen und das Kabel bestand aus Litzen solcher zusammengklebten Fasern. Diese zusammengeklebten Fasern haben sich nicht einmal während des Verzuges getrennt.The first attempt to solve this problem was unsuccessful because of the narrow arrangement of holes on the spinning plate the melt fibers that come too close to each other on the surface of the water are collected in small groups under the surface of the water occurred together. The fibers, which were still in the melted state, stuck together and that Cable consisted of strands of such fibers glued together. These fibers stuck together have not even been during of default separately.
Darauf wurden einerseits zum Wasser oberflächenaktive Substanzen gegeben, andererseits wurde die Wassertemperatur zwecks Verminderung der Oberflächenspannung erhöht. Eine kleine Verbesserung wurde erreicht, das Zusammenkleben der Fasern konnte aber auch auf diese Weise nicht beseitigt v/erden.On the one hand surface-active substances were added to the water, on the other hand the water temperature was used for the purpose Reduction in surface tension increases. A small improvement was made that allowed the fibers to stick together but not be eliminated in this way either.
Überraschend gute Ergebnisse wurden aber erreicht, wenn die Oberfläche des Wasserbades der Spinnplatte genähert wurde. Die Elementarfasern haben sich dann getrennt und sind einzeln, parallel zueinander in das Wasserbad gegangen, und im Fertigprodukt wurden keine zusammengeklebten Fasern vorgefunden. Diese Kühliaethode war sogar im Falle der Elementarfasern von 2 dtex Feinheit erfolgreich, obwohl eine Spinnplatte mit großer Bohrungszahl verwendet wurde.However, surprisingly good results were achieved when the Surface of the water bath of the spinning plate was approached. The elementary fibers have then separated and are single, went into the water bath parallel to each other and no fibers stuck together were found in the finished product. This cooling method was even successful in the case of elementary fibers of 2 dtex fineness, although a spinning plate was used large number of holes was used.
In dieser Weise wurde die Lösung gemäß der Erfindung gefunden, gemäß welcher die bei der Herstellung von groben Fasern verwendete, eine gute Wärmeübergabe sichernde Flüssigkeitskühlung auch bei der Produktion von wesentlich dünneren Textil-r fasern verwendet werden, kann. Durch die Einstellung der Entfernung zwischen der Spinnplatte und der Kühlflüssigkeit kann man erreichen, daß die Oberflächenspannung die SchmelzfasernIn this way the solution according to the invention was found, according to which the one used in the production of coarse fibers, Liquid cooling that ensures good heat transfer even in the production of much thinner textile r fibers can be used. By adjusting the distance between the spinning plate and the cooling liquid can be achieved that the surface tension of the melt fibers
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nicht zusammenfügt. Das Bad von kleiner Viskosität haftet nämlich der Schmelzfaser von großer Viskosität an land schützt die Elementarfaser sozusagen wie eine Hülle vor dem Zusammenkleben.not put together. Namely, the low viscosity bath adheres The melt fiber of great viscosity protects the land Elementary fiber, so to speak, like a shell before being glued together.
Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Entfernung (y) zwischen dem Austrittspunkt der Schmelze aus der Spinnplatte und ihrem Berührungspunkt mit der Kühlflüssigkeit als ein Wert von höchstens y = 50 χ + 50 mm bestimmt ist, wo χ die in mm angegebene gegenseitige Nennentfernung der Bohrungen der Spinnplatte bedeutet, während die Grenzflächenspannung zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Schmalzstrahl unter die Nennspannung der Grenzfläche zwischen dem destillierten Wasser von 200C Temperatur und dem gegebenen Schmelzstrahl gebracht ist und ungestreckte Fasern von 2 bis 1000 dteχ Feinheit hergestellt werden, welche dann zweckmäßigerweise in einer an sich bekannten -"V/eise gestreckt werden.The object is achieved according to the invention in that the distance (y) between the exit point of the melt from the spinning plate and its point of contact with the cooling liquid is determined as a value of at most y = 50 χ + 50 mm, where χ is given in mm mutual nominal distance of the bores of the spinning plate means, while the interfacial tension between the cooling liquid and the lard stream is brought below the nominal tension of the interface between the distilled water of 20 0 C temperature and the given melt stream and unstretched fibers of 2 to 1000 dteχ are produced, which then expediently be stretched in a manner known per se.
Das Wesen der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der im Verhältnis zur Spinnplatte befestigt angeordnete Kühlmittelbehälter des Kühlgerätes mit einem Niveauregler ausgerüstet ist oder der Kühlmittelbehälter an einer Hubvorrichtung angeordnet ist.The essence of the device according to the invention is that the arranged in relation to the spinning plate mounted coolant tank of the cooling device with a level controller or the coolant tank on a lifting device is arranged.
Die Kühlflüssigkeit hat eine wesentlich höhere Wärmekapazität und demgemäß viel gleichmäßigere Temperatur, als die bisher zur Kühlung verwendeten strömenden Gase* Dadurch sind die Gleichmäßigkeit der Faser-Struktur und die homogenen mechanischen Eigenschaften der Fasern gesichert. Die Wirkung zeigt sich bei der Herstellung von Filamentfasern, durch günstige Streuungswerte bei Jeder Fasereigenschaft.. Die schnelle Abkühlung beeinflußt günstig die Faserstruktur, bzw. durch die Veränderung der Badtemperatur können die den Verwendungszwecken am meisten entsprechenden Fasereigenschaften eingestellt werden. The coolant has a much higher heat capacity and accordingly a much more uniform temperature than the flowing gases previously used for cooling Uniformity of the fiber structure and the homogeneous mechanical Properties of the fibers secured. The effect shows itself in the production of filament fibers, through favorable Scatter values for every fiber property .. The rapid cooling has a beneficial effect on the fiber structure, or by changing the bath temperature, the intended use can be changed the most appropriate fiber properties can be adjusted.
Das Verfahren bietet verschiedenartige Möglichkeiten auch zurThe process also offers various possibilities for
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Herstellung von speziellen Fasertypen, so kann es z.B. bei der Chemiespinnfaserherstellung zur Produktion der sogenannten Hochbauschfaser in solcher Weise angewendet werden, daß ein Teil der aus der Spinnplatte der Spritzmaschine austretenden Fasern mit einer Kühlflüssigkeit von einer Temperatur T1, deren anderer Teil dagegen mit einer anderen Kühlflüssigkeit von einer Temperatur T2 gekühlt wird, wobei der Unterschied der Badtemperaturen zweckmäßigerweise wenigstens 5O0C beträgt. Die erhaltenen Halbkabel sind zusammengefügt und gemeinsam gestreckt. In dieser Weise wird eine solche Fasermischung erhalten, die Fasern von verschiedener Schrumpffähigkeit enthält. Production of special fiber types, so it can be used, for example, in the production of chemical staple fibers for the production of so-called high-bulk fibers in such a way that some of the fibers emerging from the spinning plate of the spraying machine with a cooling liquid at a temperature T 1 , the other part with a different one cooling liquid is cooled from a temperature T 2, wherein the difference in the bath temperature is preferably at least 5O 0 C. The half-cables obtained are joined together and stretched together. In this way, such a fiber mixture is obtained which contains fibers of different shrinkability.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Im Vergleich mit den bekannten Spinnverfahren ergibt sich eine bedeutende Ersparung aus einer niedrigeren Deckenhöhe der Betriebsstätte und aus dem Fortfall der kostspieligen Klimaanlagen. Im Vergleich mit den bekannten, mit Verzug verbundenen Spinnverfahren kann auch die Leistung sprungweise erhöht v/erden, da die im Falle von Spinnplatten von großer Bohrungszahl bei Luftkühlung verwendbare Verzugsgeschwindigkeit von 7 bis 10 m/min in unserem Falle auf einen Wert von 30 bis 40 m/min erhöht werden kann. Diese Geschwindigkeit ist nur durch die Geschwindigkeit der gegenwärtig gebräuchlichen Kabelstrecken begrenzt, die Flüssigkeitskühlung selbst kann bis zu einem Wert von etwa 100 m/min auch bei den einfachen Vorrichtungen verwendet werden. Diese Leistung ist etwa das Zehnfache der Leistung des Luftkühlungsverfahrens.Another advantage of the invention is the economics of the process. In comparison with the known spinning processes there is a significant saving from a lower ceiling height of the facility and from the elimination of the expensive Air conditioners. In comparison with the known spinning processes associated with warpage, the performance step by step increases v / earth, since the draft speed of 7 to 10 m / min that can be used in the case of spinning plates with a large number of bores with air cooling is reduced to one in our case Value can be increased from 30 to 40 m / min. That speed is only limited by the speed of the cable runs currently in use, liquid cooling itself can also be used with the simple devices up to a value of about 100 m / min. This achievement is about ten times the performance of the air cooling process.
Wenn die Entfernung zwischen der Spinnplatte und dem Bad um einige Millimeter vermindert wurde, hat die von der Bewegung des Kabels verursachte Wellenbewegung Störungen verursacht. Wenn nämlich die Amplitude der Wellen mit der Entfernung zwischen der Flüssigkeit und der Spinnplatte zusammenhängt, stört die Wellenbewegung die Bildung gleichmäßiger Fasern, Deshalb wurde zur Beseitigung von Wellen die Verwendung desWhen the distance between the spinning plate and the bath around decreased a few millimeters, the undulation caused by the movement of the cable caused interference. If the amplitude of the waves is related to the distance between the liquid and the spinning plate, If the wave motion disturbs the formation of even fibers, the use of the
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sogenannten gespannten Flüssigkeitspiegels für zweckmäßig gehalten. so-called tensioned liquid level considered appropriate.
Zur Beseitigung von Wellen kann jede bekannte Lösung verwendet werden, es ist nur wesentlich, daß die entstehenden Vie Ilen nur einmal an der Oberfläche des Bades durchlaufen können und keine Reflexion oder Interferenz vorkommen können.Any known solution can be used to eliminate waves it is only essential that the resulting many only can pass once on the surface of the bath and no reflection or interference can occur.
Die Erfindung wird im weiteren mit Hilfe der Zeichnung eingehend beschrieben. In der Zeichnung istThe invention is described in detail below with the aid of the drawing. In the drawing is
Abbildung 1 die schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,Figure 1 shows the schematic side view of an embodiment the device,
Abbildung 2 das Bild der empirischen Funktion zwischen der nominellen Bohrungsentfernung.der Spinnplatte und der von der KÜhlflüssigkeitsflache gemessenen Entfernung zur Spinnplatte.Figure 2 the picture of the empirical function between the nominal bore distance of the spinning plate and that measured from the cooling liquid surface Distance to the spinning plate.
Die Spinnplatte 2 ist in der in der Zeichnung nicht dargestellten Schmelzvorbereitungs- und Schmelzzuführeinrichtung der Vorrichtung, zweckmäßigerweise in dem Faserbildungskopf (Spinnkopf) 1 einer in Reihe geschalteten Spritzmaschine und einer Präzisionszahnradpumpe eingespannt. Unter der Spinnplatte 2 ist der Kühlmediumbehälter 3 der Kühlanlage angeordnet. Die aus der Spinnplatte austretenden Fasern 4 sind mit Hilfe von Ablenkrollen 5 durch die Kühlflüssigkeit auf die Abzugeinrichtung geführt. Die Bewegungsrichtung der Fasern 4 ist mit Pfeilen bezeichnet.The spinning plate 2 is not shown in the drawing Melt preparation and melt feed device of the device, expediently in the fiber formation head (spinning head) 1 of a series-connected spraying machine and one Precision gear pump clamped. The cooling medium container 3 of the cooling system is arranged under the spinning plate 2. the Fibers 4 emerging from the spinning plate are guided through the cooling liquid onto the take-off device with the aid of deflection rollers 5. The direction of movement of the fibers 4 is indicated by arrows designated.
Der Kühlmittelbehälter 3 ist mit einem Sammelkanal 7 versehen, so daß sein oberer Rand als Überlaufkante wirkt. Dadurch ist die Oberfläche der Kühlflüssigkeit wellenfrei. Diese Aufgabe kann mit jeder bekannten Wellenbefreiungseinrichtung gelöst werden. Die Eintrittsleitung, die Austrittsleitung 9 und der ,The coolant tank 3 is provided with a collecting channel 7, so that its upper edge acts as an overflow edge. This is the surface of the coolant is free of waves. This task can be solved with any known shaft liberation device will. The inlet line, the outlet line 9 and the,
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Sammelkanal 7 der Kühlflüssigkeit sind zweckmäßigerweise in einem mit einer Pumpe 10 ausgerüsteten Umlaufsystem zusammengefaßt. Der Kühlmittelbehälter 3 ist in gegebenem Falle an einer Hubvorrichtung 11 angeordnet, mit deren Hilfe die Entfernung zwischen der Spinnplatte 2 und dem Flüssigkeitsbad, den Anforderungen entsprechend, eingestellt werden kann.Collection channels 7 of the cooling liquid are expediently combined in a circulating system equipped with a pump 10. In a given case, the coolant container 3 is arranged on a lifting device 11, with the aid of which the distance between the spinning plate 2 and the liquid bath can be adjusted according to the requirements.
Es soll erwähnt werden, daß bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung der Kühlmittelbehälter 3 fest ist und die Entfernung y mit einem am Kühlmittelbehälter montierten Niveauregler von beliebiger Ausführung eingestellt werden kann.It should be mentioned that in another embodiment of the device the coolant tank 3 is fixed and the removal y can be adjusted with a level controller of any design mounted on the coolant tank.
In Abbildung 2 ist das Bild der aufgrund unserer Versuche bestimmten empirischen Funktion zwischen der Entfernung der Spinnplatte und der Oberfläche des Flüssigkeitsbades und der Nennentfernung χ der an der Spinnplatte 1 ausgestalteten Bohrungen dargestellt. Unter der Nennentfernung χ der Bohrungen ist die Entfernung gemäß der Wekzeichnung zwischen den geometrischen Achsen der einzelnen Bohrungen verstanden. Das Feld der Arbeitspunkte des Verfahrens gemäß der Erfindung ist im Diagramm mit senkrechter Schraffierung bezeichnet.In Figure 2, the picture of the empirical function determined on the basis of our experiments between the distance of the spinning plate and the surface of the liquid bath and the nominal distance χ of the bores formed on the spinning plate 1 is shown. The nominal distance χ of the bores is understood as the distance according to the drawing between the geometric axes of the individual bores. The field of the operating points of the method according to the invention is indicated in the diagram with vertical hatching.
Im weiteren wird das Verfahren mit Hilfe von Beispielen beschrieben. The process is described below with the aid of examples.
Mit Hilfe einer Spritzmaschine von 45 mm Schneckendurchmesser und einer Präzisionszahnradpumpe von 10 cm /Umdrehung Leistung als einer Schmelzvorbereitungs- und Schmelzzuführeinrichtung wurde eine Polypropylenschmelze hergestellt und auf eine mit 500 Bohrungen versehene Spinnplatte geführt, bei welcherA polypropylene melt was produced using an injection molding machine with a screw diameter of 45 mm and a precision gear pump with an output of 10 cm / rev
die Nennentfernung der Bohrungen der Spinnplatte χ = 3 mm, die Entfernung zwischen der Spinnplatte und der Oberfläche des Flüssigkeitsbades y = 20 bis 30 mm war. the nominal distance of the holes in the spinning plate was χ = 3 mm, the distance between the spinning plate and the surface of the liquid bath was y = 20 to 30 mm.
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Die aus der Spinnplatte austretende Schmelze wurde ins Wasserbad
geleitet. Als oberflächenaktives Behandlungsmittel hat das Bad 0,5% Fettalkoholsulfonat enthalten, seine Temperatur war
40 bis 450C. Die Umdrehungszahl der Zumeßpumpe war 10 bis 25
Umdrehungen/min, die Geschwindigkeit der Abzugeinrichtung 30
bis 100 m/min. Die Fasern wurden danach in einem separaten
Schritt im Verhältnis 1:4 bis 1:7 gestreckt. Die textilmechanischen
Eigenschaften der gestreckten Fasern waren wir folgt: The melt emerging from the spinning plate was passed into the water bath. As the surfactant treatment agent having bath containing 0.5% Fettalkoholsulfonat, its temperature was 40 to 45 0 C. The rotation speed of the metering pump was 10 to 25 revolutions / min, the velocity of the withdrawal means 30 to 100 m / min. The fibers were then in a separate
The crotch is stretched in a ratio of 1: 4 to 1: 7. The textile mechanical properties of the stretched fibers were as follows:
Titer (dtex) 3 5 15 30 80Titer (dtex) 3 5 15 30 80
ZerreißfestigkeitTensile strength
(p/dtex) 6,12 6,02 5,68 6,18 5,42(p / dtex) 6.12 6.02 5.68 6.18 5.42
ZerreißdehnungElongation at break
(%) 38,3 48,2 64,3 44,2 68,3 (%) 38.3 48.2 64.3 44.2 68.3
ZusammengeklebteGlued together
Fasern (St/100 g) 0 0 0 0 0Fibers (St / 100 g) 0 0 0 0 0
Die Vorrichtung hat der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung entsprochen, mit der Ergänzung, daß nach der Abzugeinrichtung ein Streckwerk eingefügt wurde, mit dessen Hilfe
das Kabel kontinuierlich gestreckt wurde. Die im Beispiel 1 angegebenen Parameter beachtend, wurden mit dem Polypropylen
bei einem Streckverhältnis von 1:6 die folgenden Fasereigenschaften erreicht: The device corresponded to the device described in Example 1, with the addition that a drafting device was inserted after the take-off device, with the help of this
the cable was stretched continuously. Taking into account the parameters given in Example 1, the following fiber properties were achieved with the polypropylene at a draw ratio of 1: 6:
Titer (dtex) 3 5 15 30 80Titer (dtex) 3 5 15 30 80
ZerreißfestigkeitTensile strength
(p/dtex) 6,2 6,05 6,12 6,17 5,82(p / dtex) 6.2 6.05 6.12 6.17 5.82
ZerreißdehnungElongation at break
(%) 36,3 46,1 51,5 44,3 60,1 (%) 36.3 46.1 51.5 44.3 60.1
ZusammengeklebteGlued together
Fasern (St/100g) 0 0 0 0 0Fibers (St / 100g) 0 0 0 0 0
Beispiel 3 · · Example 3
Die Vorrichtung und die Betriebsparameter haben den im Bei-The device and the operating parameters have the
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spiel 1 beschriebenen entsprochen. Die aus getrocknetem PoIyamid-6-Granulat
hergestellten Fasern wurden in gesondertem
Arbeitsvorgang gestreckt. Die Kennzeichen der Fasern waren wie folgt:game 1 described corresponded. The fibers produced from dried polyamide-6 granules were in a separate
Work process stretched. The characteristics of the fibers were as follows:
(p/dtex)Tensile strength
(p / dtex)
Fasern (St/100 g)Glued together
Fibers (St / 100 g)
Die Vorrichtung war die gleiche wie im Beispiel 1, mit dem
Unterschied, daß die Anzahl der Bohrungen der Spinnplatte in diesem Falle 160 war undThe apparatus was the same as in Example 1 with the
The difference is that the number of holes in the spinning plate in this case was 160 and
die Nennentfernung der Bohrungen der Spinnplatte χ = 2 mm,the nominal distance of the holes in the spinning plate χ = 2 mm,
die Entfernung zwischen der Spinnplatte und der Oberfläche des Flüssigkeitsbades y = 10 mm war.the distance between the spinning plate and the surface of the liquid bath was y = 10 mm.
Der Rohstoff war Polypropylengranulat. Die Parameter der Faserherstellung waren:The raw material was polypropylene granulate. The parameters of fiber production was:
Umdrehungszahl der Pumpe 10 bis 20 Umdrehungen/min,
Umfangsgeschwindigkeit der Abzugeinrichtung 30 bis 80 m/min.
Der Kühlmittelbehälter war mit einem Vellenbefreiungswerk versehen. Speed of the pump 10 to 20 revolutions / min,
Peripheral speed of the take-off device 30 to 80 m / min. The coolant tank was provided with a vell release mechanism.
Die Prüfergebnisse der gestreckten Faser waren wie folgt:
Titer (dtex) 50 80 100 150The test results of the drawn fiber were as follows:
Titer (dtex) 50 80 100 150
Zusammenge klebte
Fasern (St/100 g)Glued together
Fibers (St / 100 g)
7Q9834/08537Q9834 / 0853
Die Vorrichtung war die gleiche wie im Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß die Anzahl der Bohrungen der Spinnplatte diesmal 160 war und unabhängig voneinander zwei Spinnplatten verwendet wurden, woThe device was the same as in Example 1 with the difference that that the number of holes in the spinning plate this time was 160 and uses two spinning plates independently of each other were where
die Nennentfernung der Bohrungen der Spinnplatte χ = 2 mm,the nominal distance of the holes in the spinning plate χ = 2 mm,
die Entfernung zwischen der Spinnplatte und der Oberfläche des Flüssigkeitsbades y = 100 mm war.the distance between the spinning plate and the surface of the liquid bath was y = 100 mm.
Die erhaltenen Kabel wurden mit Hilfe des zweiten nachgeschalteten Galettewerkes gestreckt und einzeln aufgewickelt. The cables obtained were stretched with the aid of the second downstream godet unit and wound up individually.
Die Kennzeichen der Fasern waren wie folgt:The characteristics of the fibers were as follows:
Titer (dtex) Zerreißfestigkeit ZerreißdehnungTiter (dtex) tensile strength elongation at break
Die verwendete Vorrichtung hat der -im Beispiel 1 beschriebenen entsprochen. Das Kühlmittel war Tetrachlorkohlenstoff, in welchem 0,1?6 Benzoylperoxid als Polymerisationsanreger gelöst wurde. Das Kabel wurde nun, durch ein 5% Methacrylsäure ent-.haltendes wässeriges Bad, dann durch ein Waschbad gezogen, gepfropft und in dieser Weise wurde eine mit basischem Farbstoff gut färbbare Polypropylenfaser erhalten.The device used corresponded to that described in Example 1. The coolant was carbon tetrachloride in which 0.1-6 benzoyl peroxide was dissolved as a polymerization initiator. The cable was then pulled through an aqueous bath containing 5% methacrylic acid, then through a washing bath, grafted, and in this way a polypropylene fiber which can be easily dyed with a basic dye was obtained.
Die verwendete Vorrichtung weicht von der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung insofern ab * als die Spritzmaschine mit zwei Zahnradpumpen von 6 cm /Umdrehung Leistung und mit zwei über 160 Bohrungen verfügenden Spinnplatten ausgerüstetThe device used differs from that described in Example 1 Device insofar from * as the injection molding machine with two gear pumps of 6 cm / revolution power and with equipped with two spinning plates with 160 holes
Htm/.osiiHtm / .osii
wurde. Unter den Spinnplatten wurden selbständige Kühlmitte1-behälter angeordnet., In einem Behälter wurde die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf 350C, in dem anderen auf 950C eingestellt. Die zwei aus Polyamid-6-Polymer hergestellten Kabel wurden in einem Streckverhältnis von 1:5 zusammen gestreckt. Der Krumpfenunterschied der zwei Fasersorten war bei 1000C, im Wasser gemessen, 12,3°6. Die aus diesen Materialien mit einer Mischung von 50:50% hergestellten Flechtfasern haben nach der Dampfbehandlung gute Griffigkeit und große Raumfüllung gehabt und waren hochbauschig.became. Among the spinplates independent Kühlmitte1 containers were disposed., In a container, the temperature of the cooling liquid at 35 0 C was set in the other at 95 0 C. The two tows made from polyamide-6 polymer were stretched together at a stretch ratio of 1: 5. The Krumpfenunterschied of the two fiber types was measured at 100 0 C in water, 12.3 °. 6 The braided fibers produced from these materials with a mixture of 50: 50% had a good grip and large space filling after the steam treatment and were highly fluffy.
709834/0 853709834/0 853
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