DE2732265C2 - Spinndüse - Google Patents

Description

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bessere Stabilisierung des Fadenlaufs, aber auch eine Die Abweichung des Fadenquerschnitts von der Kreissichtbare Profilbildung des Filaments. Die Minimalwer- form beträgt 8% und ist deutlich sichtbar, te ergeben sich außer durch das Laufverhalten auch aus

der Notwendigkeit, die Spinndüsenplatte gut reinigen Beispiel 2

zu können. 5

Filamente werden als rund im Sinne der Erfindung Düsenloch mit 3 um 120° versetzt angeordneten

bezeichnet, wenn die Abweichung des Fadenquer- Seitenarmen, deren Länge und Breite 1/6 D betragen Schnitts von der Kreisform unter 8% liegt, wobei durch

das erfindungsgemäße Verfahren L a. Abweichungen Die üblichen Rundlochdüsen zeigen bei der gleichen

unter 5% bei gutem Laufverhalten in der Spinnerei er- io Beobacbtungszeit wie im Beispiel 1 4,0% Anteil sich halten werden. Die Beispiele zeigen Filamente mit Ab- bewegender Knie im Schmelzestrang unter der Düse, weichungen zwischen 3 und 4%. Die des Beispiels 2 dagegen zeigen in der gleichen Zeit

Die Abweichung des Fadenquerschnitts von der nur 0,7% Anteil sich bewegender Knie. Diese deutliche Kreisform ist dabei das Hundertfache des Quotienten Verbesserung gegenüber der Düse des Beispiels 1 ist aus der Differenz vom Umkreis- und Inkreisdurchmes- 15 insofern überraschend, als die Abweichung des Fadenser und deren Inkreisdurchmesser; diese Abweichung querschnitts von der Kreisform mit 6% merklich kleiner beträgt z. B. beim gleichseitigen Dreieck 100%, beim ist als in Beispiel 1. Durch die dreizählige Symmetrie Quadrat 41 %. wird außerdem die Abweichung von der Kreisform we-

In den beiliegenden Abbildungen wird das erfin- niger sichtbar, dungsgemäße Verfahren nochmals erläutert 20 Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Ab-

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine Düsenöff- weichung von der Kreisform mit zuu/iimendem Durchnung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit ei- messer der Filamente abnimmt So ergab sich für vernem Seitenarm, wie sie im Beispiel 1 eingesetzt wird, streckte Filamente mit einem Durchmesser von

f i g- 2 eine Düsenöffnung mit drei Seitenarmen nach 0,048 mm eine Abweichung vo der Kreisform von 2,8% Beispiel 2, 25 und bei einem Durchmesser des verstreckten Filamen-

Fig.3 zeigt an Beispielen, wie die Abweichung des tes von 0,034 mm eine Abweichung von der Kreisform Fader.querschnitts von der Kreisform bestimmt wird, von 43%.
F i g. 3a und 3b zeigen gleichseitiges Dreieck und Qua-

drat F i g. 3b einen schematischen Querschnitt durch ein Beispiel 3

Filament nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wo- 30
bei die Abweichung überhöht gezeichnet ist Ähnlich gute Ergebnisse wie Beispiel 2 ergaben sich

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle bei einer Spinndüsenplatte von 15 mm Stärke, die eine fadenbildenden, schmelzspinnbaren synthetischen Poly- Vorbohrung von 2,5 mm Durchmesser enthielt, die in mere wie z. B. Polyamide, Polyester und Polyolefine eine Feinbohrung von 0,4 mm Durchmesser mündete, sowie Mischungen dieser Polymere und modifizierter 35 Die Länge der Feinbohrung betrug 1,6 mm wobei nur Polymere. die letzten ö,4 mm vor de·,· Düsenaustrittsseite mit drei

Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile des erfin- Seitenarmen einer Länge und Breite von je 0,05 mm dungsgemäßen Verfahrens beim Erspinnen von Mono- versehen waren.

filamenten mit einem Durchmesser von 34 μ bzw. 48 μ. .^___

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber für 40 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

alle Titerbereiche, seine Vorteile werden aber beson- —

dcfs bei grobem Tiier deutlich.

Beispiele

Beispiele 1 bis 3 wurden mit Polyäthylenterephthalat
einer spezifischen Viskosität von 0,76, gemessen an einer lgew.-prozentigen Lösung des Polymeren in einem 50
Gemisch aus 60 Gewichtsteilen Phenol und 40 Gewichtsteilen Tetrachloräthan bei 25° C, durchgeführt, das Polyäthylenterephthalat enthielt 0,4 Gewichtsprozent
TiO

Die Spinntemperatur betrug 290⁰C. 55 Beispiel 1

Düsenloch mit einem Seitenarm, dessen Länge und 60
Breite 1/6 D beträgt Lochdurchmesser 0,3Q mm

Übliche Rundlochdüsen zeigen bei ausreichend langer Beobachtungszeit (damit die auftretenden Schwankungen den Mittelwert nicht verfälschen) 43% Anteil 65
an sich bewegendeil Knien im Schmelzestrang unter
dem Düsenloch. Im gleichen Zeitraum zeigen die Düsen
des Beispiels 1 nur 1,6% Anteil sich bewegender Knie.

Claims (39)

1 2 Die DD-PS 28 865 beschreibt Düsenborungen eben- Patentansprüche: falls zum Herstellen von Profilfäden. Die Bohrungen haben keinerlei Anteil einer Wandung von kreisrunder

1. Spinndüse mit Düsenöffnungen mit kreisnm- Form mehr, sondern bestehen nur aus Seitenarmen, die dem Querschnitt zum Herstellen synthetischer FiIa- 5 im Extremfall sogar in ihrem Zentrum nicht mehr mitmente mit im wesentlichen rundem Querschnitt einander verbunden sind. Filamente mit rundem Querdurch Schmelzspinnen, dadurch gekenn- schnitt können damit nicht erhalten werden,
zeichnet, daß zur Vermeidung einer Kniebil- Die DE-AS 1012 427 beschreibt Spinndüsen mit dung der Filamente unmittelbar unterhalb der Du- Bohrlöchern von kreisrundem Querschnitt zum Ferstelsenoberfläche die Düsenöffnungen vom Durchmes- 10 len von Fäden mit rundem Querschnitt Dabei befinden ser D auf ihrem Umfang verteilt einen oder mehrere sich am Ende der Bohrlöcher Vertiefungen und mulden-Seitenarme aufweisen, die etwa rechtwinklig in die artige Rinnen, die in radialer Richtung von den Vertie-Kreisfläche münden, und deren radiale Erstreckung fungen ausstrahlen. Diese Vertiefungen und Mulden 1/10 D bis 1/3 D beträgt und deren Breite zwischen dienen zur einfacheren and schonenderen Reinigung 1/15Dund 1/3 Dliegt 15 der Bohrlöcher und sind beim Betrieb der Spinndüsen

2. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mit Koagulierungsflüssigkeit gefüllt, nicht aber mit zeichnet, daß die Düsenöffnungen 1 bis 5, insbeson- Spinnlösung.

dere 3 Seitenarme aufweisen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne auf-

3. Spinndüse nach den Ansprüchen 1 und 2, da- wendige Maßnahmen die Kniebildung bei einer Spinndurch gekennzeichnet, daß die Seitenarme von glei- 20 düse der eingangs genannten Art zu vermeiden. Diese eher Gestalt jind und symmetrisch verteilt am Um- Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale fang angeordnet sind. des Anspruchs 1 gelöst

4. Spinndüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, da- Bevorzugt werden 1 bis 5 Seitenarme eingesetzt, bedurch gekennzeichnet, daß die Seitenarme sich nicht sonders bevorzugt aber drei.

über die gesamte Länge der Düsenbohrungen er- 25 Werden mehrere Seitenarme eingesetzt, so sind diese

strecken, sondern nur an der Austrittsöffnung der Seitenarme bevorzugt von gleicher Gestalt und symme-

Düsenbohrung angebracht sind. trisch am Umfang der kreisförmigen Düsenöffnung verteilt

Aus fertigungstechnischen Gründen enden die Sei-

30 tenarme in einem Halbkreis, dessen Durchmesser der Breite entspricht

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinndüse Seitenarme sind hierbei Erweiterungen des kreisför-

entsprechend dem Oberbegriff C,s Anspruchs 1, vgl. migen Querschnitts der Düsenöffnung, die etwa recht-

z. B. DE-AS17 10 621. winkelig in den Kreisumfang münden und deren Breite

Beim Schmelzspinnen synthetischer Filamente mit 35 B in radialer Richtung nach außen zu gleichbleibt oder g

kreisrundem Querschnitt werden immer Filamente be- sogar abnimmt ~

obachtet, die nicht geradlinig in Abzugsrichtung verlau- Diese Seitenarme müssen von den sogenannten Un-

fen, sondern sich unmittelbar unterhalb der Düsenober- terlöchern nach DE-OS 22 40 742 unterschieden wer-

fläche krümmen. Diese Erscheinung wird oft als »Knie- den, deren Breite an der Mündung in den Kreisumfang

bildung» beschrieben und führt besonders dann zu Ti- 40 einen Minimalwert besitzt und dann nach außen zu-

terungleichmäßigkeiten, wenn diese Krümmungen sich nimmt. Diese Düsenlöcher sollen zu Profilfilamenten

zeitlich verändern. führen, speziell zu aymmetrischen Profilen, um eine

Aus der Patentliteratur ist bekannt, gegen diese Knie- spontane Kräuselneigung zu erhalten,

bildung die Düsenoberfläche mit Schutzgas zu bedek- Im Gegensatz dazu hat sich bei der erfindungsgemä-

ken, wie das z. B. im DE-GM 19 75 310 beschrieben ist 45 ßen Spinndüse ergeben, daß durch kreisförmige Düsen-

Man geht dabei davon aus, daß die Kniebildung auf öffnungen mit Seitenarmen Filamente mit rundem

Störungen durch Ablagerung von abgebautem Polymer Querschnitt und hoher Titergleichmäßigkeit ohne

an der Düsenoberfläche verursacht wird. Spinnstörungen herstellen lassen. Die Seitenarme schei-

Man hat auch bereits versucht, die Kniebildung durch nen im Zuführkanal zur Düsenöffnung Turbulenzen zu

spezielle Gestaltung der Düsenaustrittsöffnung zu ver- 50 erzeugen, die die Ablagerung abgebauter Polymerer

hindern, besonders durch scharfe Kanten, wie in der verhindern. Es ist deshalb erfindungswesentlich, daß

DE-OS 12 27 606 und der bereits erwähnten DE-AS diese Seitenarme etwa rechtwinklig auf den Kreisum-

17 10 621 beschrieben. fang münden.

Auch Silikonbeschichtungen der Düsenoberflächen Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Dü-

sind vielfach vorbeschrieben, z. B. in der DE-AS 55 senbohrung nicht über ihre gesamte Länge mit Seiten-

23 52 668. armen versehen sein muß, sondern daß es genügt, nur

Als Ausweg aus diesen offensichtlich zwar aufwendi- die unmittelbare Umgebung der Austrittsöffnung der

gen aber unbefriedigenden Lösungsvorschlägen ver- Düse mit Seitenarmen zu versehen,

bleibt nur das Düsenputzen, das durch spezielle Vor- Die Abweichung des erhaltenen Filamentquerschnitts

richtungen, wie sie in den US-PS 38 04 569 und ω von der Kreisgestalt wird mit zunehmender Zahl der

39 75 475 dargestellt sind, erleichtert werden kann. Seitenarme geringer, dabei steigt allerdings auch wieder

Aus der AT-PS 2 65 502 sind Spinndüsenplatten be- die Gefahr der Kniebildung.

kannt, deren Bohrungen von einem Zentrum ausgehen- Die Versuche erbrachten, daß 1 bis 5 Seitenarme gut de radiale Schlitze aufweisen, deren Übergang von ei- geeignet sind; drei Seitenarme gleichmäßig über den nem zum anderen Schlitz von einer Kettenlinie gebildet 65 Umfang verteilt ergaben die besten Ergebnisse im Laufist. Mit diesen bekannten Düsenlöchern lassen sich dem- verhalten und in der Rundheit

zufolge auch nur Profilfäden, nicht aber Fäden mit run- Auch bei der Flächenerstreckung und Form der Sei-

dem Querschnitt herstellen. tenarme ergeben jeweils die größten Zahlenwerte eine