DE2919331C2

DE2919331C2 - Spinndüse mit Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von Präparationsöl auf die Austrittsfläche

Info

Publication number: DE2919331C2
Application number: DE2919331A
Authority: DE
Inventors: Adolf 8751 Heimbuchenthal Bachmann; Joachim Dipl.-Ing. 8751 Großwallstadt Böhler; Heinz 8765 Erlenbach Linhart
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1986-02-13
Also published as: AR226309A1; GB2049545A; MX153653A; JPS55158311A; US4388057A; BE883289A; ATA252280A; NL8002493A; ES8102210A1; GB2049545B; AT387991B; US4301101A; FR2456794B1; JPH0112846B2; CA1147517A; IT1143095B; LU82441A1; IT8048621A0; FR2456794A1; DE2919331A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse mit Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von Präparationsöl, insbesondere Siliconöl auf die Austrittsfläche der Düse entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vgl. DE-OS 27 13 601, sowie die Verwendung derartiger Düsen bei der Herstellung von Fasern aus synthetischen Polymeren nach dem Schmelzspinnprozeß.

Beim Schmelzspinnen von geeigneten thermoplastischen Polymeren, wie beispielsweise Polyamid oder Polyester, preßt man die geschmolzene Spinnmasse durch Spinndüsen, die im allgemeinen eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen, auch Spinnlöcher oder Spinnbohrungen genannt, aufweisen.

Da die Spinnmassen meistens mit einem hohen Druck durch die Spinnöffnungen gepreßt werden, weisen die die Düse verlassenden Fäden eine Tendenz zu einer sogenannten Ballonbildung unterhalb der Düsenaustrittsfläche auf. Unter Ballonbildung versteht man das ballonartige Sichausweiten des Fadens direkt unterhalb der Düse: dabei kann es vorkommen, daß die Faser zu kriechen beginnt, so daß die Mittellinie der Faser sich von der Mittellinie der Düsenöffnung entfernt. Dies kann eine Änderung der Geschwindigkeit der einzelnen Faser mit sich bringen und zu einem vorzeitigen Kontakt zwischen benachbarten Fasern führen. Die Fasern können dann miteinander verkleben, wodurch Unregelmäßigkeiten im Garn entstehen.

Es ist auch möglich, daß sich aufgrund des Kriechens an der Düsenöffnung ein Tropfen bildet, weil der Faden abgerissen ist. Dieser Tropfen kann schnell auf andere Düsenlöcher übergreifen. Es ist dann erforderlich, den Spinnvorgang zu unterbrechen und die Düse zu säubern. Dies geschieht vornehmlich mechanisch, indem man die Austrittsfläche durch Abstreifen oder Abkratzen mit einem messerartigen Gegenstand von Polymerschmelze und sonstigen Ablagerungen befreit Diesen Vorgang nennt man vielfach auch Rasieren.

Es ist bekannt, um den obengenannten Schwierigkeiten entgegenzutreten, die Austrittsseite von Spinndüsen, d. h. die Seite der Düse, auf welcher das zu Faden geformte Polymere die Düse verläßt, mit einer Präparation zu versehen, z. B. mit einem festen Überzug aus einem bestimmten Material. Meistens wird die Austrittsseite allerdings mit einer flüssigen Substanz, insbesondere Silikonöl, präpariert.

Dieses Silikonöl oder ein sonstiges Öl wird in der Praxis vorzugsweise diskontinuierlich aufgebracht, d. h. die entsprechende Präparation wird z. B. mit einem Pinsel oder mittels Sprühdüsen auf die Austrittsseite der Düsen aufgebracht. Es hat allerdings nicht an Versuchen gefehlt, die Präparation kontinuierlich aufzubringen.
So werden z. B. in der DE-OS 16 60 497 Spinndüsenscheiben beschrieben, in die um die Austrittsöffnungen herum Ölspeicher eingelassen sind, in die noch eine Schicht aus einem porösen Material eingebracht ist. Düsen dieser Art sind auf verhältnismäßig umständliche Art herzustellen, ihre Reinigung ist mit Schwierigkeiten verbunden; außerdem besteht die Gefahr, daß diese Düsen sich ziemlich schnell abnutzen und daß sie beim Wiederaufarbeiten d. h. beim Schleifen zerstört werden, d. h. unbrauchbar werden.

In der US-PS 33 04 577 wird eine Düse beschrieben, die auf der Austrittsseite eine fest gebundene poröse Metallschicht aufweist. Diese Schicht kann durch eine Leitung, die durch die Düsenscheibe führt, mit öl kontinuierlich versorgt werden.

so Von Nachteil ist, daß daß die Reinigung derartiger Düsen sehr schwierig ist, weil einerseits die Metalischicht dabei angegriffen werden kann, zum anderen kommt es häufig vor, daß die aufgebrachte Metallschicht die hochempfindlichen Austrittsöffnungen der Düsen in Mitleidenschaft zieht.

In der DE-OS 27 13 601 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, bei der das Präparationsöl am Umfang der Düse zwischen deren Außenrand und dem dem Außenrand nächstliegenden Spinnbohrungen aufgebracht wird. Das Präparationsöl wird nach der dort beschriebenen Methode mittels eines Ringes aus für das Präparationsöl saugfähigem kapillaraktivem Material aufgebracht. Von Nachteil ist, daß die dort beschriebenen Vorrichtungen verhältnismäßig kompliziert aufgebaut sind und somit einen hohen Aufwand bei der Ausrüstung von Spinndüsen bei vielen Spinnstellen erforderlich macht. Außerdem ist es schwierig, bei sehr großen Düsen immer eine gleichmäßige Verteilung des

Ölfilms zu erhalten. Obwohl bereits eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen vorhanden sind, die zum kontinuierlichen Präparieren von Austrittsfläc. hen von Dösen dienen, besteht immer noch ein Bedürfnis nach verbesserten, einwandfrei arbeitenden Vorrichtungen und Verfahren.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb eine Spinndüse eingangs genannter Art zur Verfügung zu stellen, die ein gleichmäßiges Verteilen des Öls auf der ganzen Austrittsfläche erlaubt, die einfach herzustellen ist, pflegeleicht ist und die ohne weiteres ohne große bauliche Veränderungen an konventionellen Düsen angebracht werden kann und welche die Nachteile, welche Spinndüsen gemäß der DE-OS 27 13 601 besitzen, nicht aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch eine Spinndüse mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst. Die Ansprüche 3 bis 8 beinhalten besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spinndüse. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der Spinndüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Fasern aus synthetischen Polymeren nach dem Schmelzspinnprozeß.

Das kontinuierliche Aufbringen des Präparationsöls auf die Austrittsfläche der Düse geschieht in der Weise, daß man kontinuierlich über die Zufuhröffnung in dem Befestigungsmittel Präparationsöl zudosiert.

Das Präparationsöl kann mit Hilfe einer Dosierpumpe zudosiert werden. Es ist aber auch möglich, das Präparationsöl unter Ausnützung des hydrostatischen Drucks zu dosieren.

Vorzugsweise werden korrosionsbeständige metallische Legierungen verwendet, insbesondere Chromoder Chrom/Nickelstähle.

Die Zuführöffnung für das Präparationsöl ist im allgemeinen exzentrisch angebracht und vorzugsweise am Rand des Verteiiungskörpers bzw. des Befestigungsmittels eingelassen.

Die Frfindung wird an Hand der Fig. I und Il näher erläutert.

In Fig. I stellt (12) eine Düsenscheibe mit entsprechenden Spinnbohrungen (21) dar, der Verteilungskörper (13) ist als Sieb ausgeführt, das Aussparungen in Form von Schlitzen (14) aufweist, die den in der Düsenscheibe eingelassenen Spinnbohrungen entsprechend angepaßt sind. Zum Befestigen des Verteilungskörpers und der Düsensciieibe dient eine Stützplatte (15), die eine Öffnung (16) zum Einführen des Präparationsöls aufweist und die ebenfalls Schütze hat, die in ihrer Lage denen des Verteilungskörpers entsprechen.

In Fig. II wird die besonders vorteilhafte Ausführungsform gemäß Anspruch 2 der Erfindung dargestellt, bei der der Verteilungskörper aus einer Metal'folie besteht, die kanalförmige untereinander in Verbindung stehende Vertiefungen (18) aufweist, zwischen denen musterförmig angeordnete erhabene Stellen (19) liegen. Die als Schikanen ausgeführten erhabenen Stellen (20) dienen einer besseren und gleichmäßigeren Verteilung des Präparationsöls auf dem gesamten Verteilungskörper. Das zudosierte Präparationsöl kann durch die Öffnung^) in die Kanäle der Verteilungsfolie gelangen.

Die Folie weist schlitzförmige Aussparungen (14) auf. durch die die gesponnenen Fäden ungehindert in den Spinnschacht eintreten können.

Die Herstellung der Verteilungskörper als Siebe kann auf übliche Weise unter Verwendung von Metallfäden durchgeführt werden. Die Aussparungen können gestanzt, geschnitten oder von vornherein bei der Herstellung des Siebkörpers mitvorgesehen werden.

Die Herstellung von Verteilungskörpern aus perforierten Folien kann ebenfalls auf ;sn sich übliche Weise geschehen, indem man in entsprechenden Folien Öffnungen, beispielsweise durch Stanzen einbringt.

Die kanalförmigen Vertiefungen in den Verteilungskörpern sowie die musterförmig und al·. Schikanen angeordneten erhabenen Stellen können auf übliche in der Metallbearbeitung bekannte Methoden angebracht ίο werden. Dabei ist es möglich, auf mechanische Weise die Struktur aufzubringen: es ist auch möglich, auf chemischem Weg, z. B. durch Ätzen unter Verwendung entsprechender Muster oder durch elektrolytische oder sonstige Verfahren die Struktur in die Metallfolie einzuarbeiten.

Die Dicke der Folie kann in verhältnismäßig weiten Grenzen variiert werden; brauchbare Werte sind etwa 0.1 bis 2 mm. Die Vertiefungen bzw. Kanäle, die in den Verteilungskörper eingelassen sind, betragen im allgemeinen etwa ¹A bis V₄ der Folienstärke und können somit etwa zwischen 0,05 bis 1,5 mm liegen. Sehr günstig sind Folien, die eine Dicke von 0.15 bis 0.25 mm und eine Kanaltiefe von etwa 0.1 mm aufweisen.

Beim Präparieren der Spinndüse gemäß der Erfindung wird das Präparationsöl durch eine entsprechende Öffnung im Befestigungsmittel dem Verteilungskörper zugeführt. Die Dosierung des Präparationsöls wird dem Verbrauch entsprechend angepaßt. Es ist möglich, das Öl mit Hilfe von Dosierpumpen kontinuierlich entsprechend dem Verbrauch dem Vertcilungskörper zuzuführen. Vielfach hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Dosierung des Öls durch Ausnützung des in der Zuführungsleitung herrschenden hydraulischen Drucks zu bewirken. Dazu reicht es aus. wenn das Vorratsgefäß, in S5 dem sich das zu dosierende Präparationsöl befindet, auf eine entsprechende Höhe in bezug auf den Verteilungskörper eingestellt wird. Auf diese Weise findet eine kontinuierliche Zufuhr des Präparationsöls statt.

Vielfach reicht es auch aus, wenn man den Verteilungskörper mit Präparationsöl tränkt, so daß dieser während einer bestimmten Zeit Öl auf die Düsenaustrittsfläche abgibt. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn mit verhältnismäßig kurzen Spinnzeiten gearbeitet wird.

Die oben beschriebene Vorrichtung wird erfindungsgemäß bei der Herstellung von Fasern aus üblichen synthetischen Polymeren nach dem Schmelzspinnprozeß verwendet. Sie kann bei der Herstellung von Fasern aus Polyamiden. Polyestern. Polyolefinen und anderen geeigneten linearen Polymeren zum Einsatz gelangen. Es ist möglich, gemäß der Erfindung sowohl feintitrige Gar ie herzustellen, die aus wenigen Einzelfilamenien mit einem sehr niedrigen Titer bestehen als auch grobtitrige Garne aus einer Vielzahl von Einzelfilamenten herzustellen. Es lassen sich dabei ohne weiteres Spinndüsen präparieren, mit denen Spinnkabel eines Titers von mehreren 1000 dtex hergestellt werden.

Es war besonders überraschend, daß es gemäß der Erfindung möglich ist. eine gleichmäßige und kontinubO ierliche Verteilung des Präparationscls auf der Austrittsfläche der Düse zu gewährleisten. Es können sowohl kleinere als auch größere Düsen einwandfrei präparie.t weiden. Die Düsen können so über einen längeren Zeitraum mit Präparationsöl versorgt werden. b5 Mit Spinndüsen gemäß der Erfindung lassen sich somit die Spinnzeiten erheblich erhöhen, ohne daß es zu Störungen aufgrund von Tropfenbildungen '!der Ablagerungen auf der Aiistrittsflächc der Düse konin.t.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich ohne weiteres an konventionellen Düsen ohne große bauliche Veränderungen anbringen. Ihr Aufbau ist sehr einfach, die Säuberung nach Gebrauch ist schnell und ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Die Düse selbst wird nicht in Mitleidenschaft gezogen.

Die Herstellung der Verteilungskörper ist ohne großen Aufwand möglich, so daß die Herstellung von Fäden nach dem Schmelzspinnprozeß auf sehr wirtschaftliche Weise durchgeführt werden kann. Da die Zahl der Spinnstörungen herabgesetzt werden kann, ist es möglich, große Spulen mit Fäden ohne Knoten zu versehen, wodurch die Qualität der Garne verbessert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

!. Spinndüse mit Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von Präparationsöl auf die Austrittsfläche der Düse durch einen an- und abmontierbaren Verteilungskörper, der die Düsenbohrungen ausspart, sowie mit einem zum Andrücken des Verteilungskörpers auf die Austrittsflächeder Düse dienenden Befestigungsmittel mit einer z.uführöffnung für das Präparationsöl, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungskörper flach mit mehreren Aussparungen entsprechend den Düsenbohrungen und siebförmig ausgebildet isL
2. Spinndüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungskörper flach mit mehreren Aussparungen entsprechend den Düsenbohrungen, mit kanalförmigen, untereinander in Verbindung stehenden Vertiefungen und mit einer Einlaßöffnung für das Präparationsöl ausgebildet ist.
3. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der siebförmig ausgebildete Verteilungskörper eine perforierte Folie ist.
4. Spinndüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungskörper als Folie mit musterförmig und als Schikanen zwischen den einzelnen Kanälen angeordneten erhabenen Stellen ausgebildet ist.
5. Spinndüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen schlitzförmig ausgebildet sind.
6. Spinndüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungskörper kapillaraktiv ist.
7. Spinndüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel als Schlitze aufweisende Stützplatte ausgebildet ist.
8. Spinndüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb des Verteilungskörpers Dichtungen angeordnet sind.
9. Verwendung der Spinndüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Fasern aus synthetischen Polymeren nach dem Schmelzspinnprozeß.