DE3446188A1

DE3446188A1 - Spinnduese fuer acetatfasern mit y-foermigem querschnitt

Info

Publication number: DE3446188A1
Application number: DE19843446188
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Tokio/Tokyo Koshida
Original assignee: Mitsubishi Acetate Co Ltd; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Acetate Co Ltd; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1985-07-04
Also published as: GB2152871A; JPS60134012A; GB8430925D0

Description

TER meer · Müller · Steinmeister Mitsubishi Rayon/Mitsubishi Acetate

O 4 HÜ IuO - 3 -

SPINNDÜSE FÜR ACETATFASERN MIT Y-FÖRMIGEM QUERSCHNITT

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Spinndüsen dienen zur Herstellung von Acetatfasern wie etwa Diacetat- oder Triacetatfasern, die einen Y-förmigen Querschnitt aufweisen und für Garne für Bekleidungsstücke oder als Filtermaterial für Zigarettenfilter verwendet werden.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung derartiger Fasern wird eine Spinndüse verwendet, die mit einer Anzahl von Spinnöffnungen mit gleichseitig-dreieckigem Querschnitt versehen ist. Eine derartige Spinndüse hat jedoch den Nachteil, daß Fremdkörper, die in der Spinnlösung enthalten sind, sich leicht in den spitzen Ecken der dreieckigen Spinnöffnungen festsetzen. Dies führt dazu, daß der Spinnvorgang instabil wird und daß sich nach einer gewissen Dauer des Spinnvorgangs eine ungleichmäßige Qualität, insbesondere eine ungleichmäßige Querschnittsform der erzeugten Fasern ergibt.

In der japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveroffentlichung Nr. 58-176968 wird eine mit mehreren Spinnöffnungen versehene Spinndüse beschrieben, bei der die Querschnitte der einzelnen Spinnöffnungen eine abgewandelte Dreiecksform aufweisen. Bei dieser Querschnittsform werden die Ecken des Dreiecks durch Kreisbogenstücke gebildet, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem Mittelpunkt des zugrundeliegenden Dreiecks zusammenfällt.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spinndüse zu schaffen, bei der die Stabilität des Spinnvorgangs weiter verbessert ist, so daß die erzeugten Fasern auch noch nach längerer Dauer des Spinnvorgangs einen ausgeprägt Y-förmigen Quer-

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Mitsubishi Rayon/Md tsuhishi Acetate

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schnitt aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Spinndüse der gattungsgemäßen Art die Weite 1 der Eckenabrundungen, d.h., die Länge der die Ecken bildenden Kreisbogenstücke, größer oder gleich 0,00 6 mm gewählt wird, daß das Verhältnis zwischen der Weite 1 und der Länge L der die Kreisbogenstücke verbindenden geraden Seitenstücke kleiner oder gleich 0,30 gewählt wird und daß der Mittenabstand zwischen benachbarten Spinnöffnungen größer oder gleich 2,5 mm gewählt wird.

Vorzugsweise liegt das Verhältnis l/L im Bereich von 0,23 bis 0,30.
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Zusätzlich zu den Spinnöffnungen mit der oben beschriebenen Querschnittsform kann eine erfindungsgemäße Spinndüse Spinnöffnungen mit abweichenden Querschnittsformen wie beispielsweise kreisförmige Spinnöffnungen aufweisen. 20

Im folgenden werden die Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie dessen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Spinnöffnung einer herkömmlichen Spinndüse für Acetatfasern mit Y-förmigem Querschnitt;
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Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 1 und

zeigt die typische Form einer Spinnöffnung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist ein Grundriß einer Spinndüse ge

mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

TER meer · Müller ■ Steinmeister Mitsubishi Rayon/Mitsubishi Acetate

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Fig. 4 veranschaulicht Querschnitte von Acetatfasern, die mit einer herkömmlichen Spinndüse gesponnen wurden, wobei Figur 4A eine kurz nach dem Beginn des Spinnvorgangs

gesponnene Faser und Figur 4B eine nach längerer Dauer des Spinnvorgangs gesponnene Faser zeigt;

Fig. 5 veranschaulicht Faserquerschnitte entsprechend den in Figur 4 gezeigten Querschnitten, für Fasern, die mit der erfindungsgemäßen Spinndüse gesponnen wurden;

Fig. 6 ist eine Ansicht einer Meßrolle zur

Bestimmung der Fülligkeit der Fasern;

Fig. 7 ist eine schematische Skizze zur Veranschaulichung des Verfahrens zur

Messung der Fülligkeit.

Eine erfindungsgemäße Spinndüse 1 ist mit einer Vielzahl von Spinnöffnungen 2 versehen, die jeweils die in Figur 2 gezeigte Querschnittsform aufweisen. Bei der Querschnittsform X der Spinnöffnungen 2 handelt es sich um eine sogenannte modifizierte Dreiecksform, die von einem gleichseitigen Dreieck Z abgeleitet ist. Bei der modifizierten Dreiecksform X werden die Ecken jeweils durch Bogenstücke 3 gebildet, die Teil einer gedachten Kreislinie sind. Die Kreislinie 4 ist in Figur 2 gestrichelt dargestellt. Der Mittelpunkt dieser Kreislinie fällt mit dem Mittelpunkt des gleichseitigen Dreieckes Z zusammen. Die innerhalb der Kreislinie 4 liegenden Abschnitte der Seiten des Dreiecks Z bilden die einzelnen Seiten der

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abgewandelten Dreiecksform X.

Zur Bildung der abgerundeten Ecken ist erfindungsgemäß der Durchmesser der Kreislinie 4 derart gewählt, daß diese Kreislinie jede der drei Seiten des Dreiecks zweimal schneidet.

Die Weite 1 des die Ecke bildenden Bogenstückes 3 beträgt wenigstens 0,006 mm, und das Verhältnis dieser Weite 1 zu der Länge L der geraden Seiten 6 der abgewandelten Dreiecksform X, also das Verhältnis l/L, beträgt höchstens 0,30 und liegt vorzugsweise zwischen 0,23 undO,30. Wenn die Weite 1 geringer als 0,006 mm ist, wird die Spinnstabilität der Spinndüse beeinträchtigt, so daß die Einhaltung eines exakt Y-förmigen Faserquerschnitts nicht mehr gewährleistet ist, wenn der Spinnvorgang länger andauert.

Wenn andererseits das Verhältnis l/L den Wert 0,30 überschreitet, ist es schwierig, überhaupt einen Y-förmigen Faserquerschnitt zu erhalten, so daß das aus diesen Fasern hergestellte Erzeugnis nur eine unzureichende Fülligkeit aufweist.

Der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Spinnöffnungen 2 der Spinndüse 1 sollte wenigstens 2,5 mm betragen. Bei einem geringeren Abstand besteht die Tendenz, daß sich der Faserquerschnitt im Verlauf des Spinnvorgangs ändert und die Form eines deformierten γ annimmt.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, handelt es sich bei der dreieckigen Grundform Z, aus der die Querschnittsform der Spinnöffnung 2 hervorgeht, um ein gleichseitiges Dreieck. Dies hat den Vorteil, daß sich die Querschnittsform der Spinnöffnung auf einfache Weise mit der gewünsch-

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ten Genauigkeit herstellen läßt.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Spinndüse zur Herstellung eines Mischgarns aus Fasern mit unterschiedliehen Querschnittsformen. Die Spinndüse 1 umfaßt außer Spinnöffnungen 2, die die modifizierte Dreiecksform aufweisen, auch Spinnöffnungen mit anderen Querschnittsformen, beispielsweise mit Kreisform. Auch in diesem Fall sollte der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Spinnöffnungen wenigstens 2,5 mm betragen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Versuchsbeispielen näher erläutert werden.
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BEISPIEL 1

Zum Spinnen von Diacetatfaser-Garnen des Typs 75d/15f wurden sieben verschiedene Spinndüsen mit den laufenden Nummern 1 bis 7 verwendet. Jede einzelne Spinndüse wies fünfzehn Spinnöffnungen mit dreieckigem Querschnitt auf, die in Abständen von 3 mm auf einem Kreis angeordnet waren.

Die auf diese Weise erzeugten Garne wurden auf Änderungen der Querschnittsform der Fasern im Verlauf des Spinnvorgangs, auf Fülligkeit und auf Garnbrüche während des Spinnvorgangs untersucht.

Die Änderungen der Querschnittsform wurden ermittelt, indem die untersuchten Proben mit Standartformen verglichen wurden. Die Standartformen waren nach einer fünfstufigen Skala klassifiziert, wobei der Skalenwert der besten Qualität der Querschnittsform und der Skalenwert 5 der schlechtesten Qualität entsprach.

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Die Fülligkeit wurde mit einer in Figuren 6 und 7 dargestellten Einrichtung gemessen. Die Probe des gesponnenen Garns 10 wurde auf eine mit zwei Flanschen versehene Meßrolle 11 aufgespult. Die radialen Abmessungen a,c der Flansche und der Durchmesser b des Kerns der Meßrolle betrugen jeweils a=b=c=50 mm. Die Breite d,e der Flansche betrug d=e=10 mm, und die Breite f des Zwischenraums zwischen den Flanschen betrug f=5 mm. Das Garn wurde mit einer konstanten Garnspannung von 0,1g/d, die mit einer magnetischen Spannvorrichtung 13 erzeugt wurde, auf die Meßrolle 11 aufgespult, bis der Zwischenraum zwischen den Flanschen 12 vollständig ausgefüllt war. Anschließend wurde als Maß für die Fülligkeit das scheinbare spezifische Volumen V des aufgespulten Garns berechnet nach der Formel:

V = 78,54/W(cm³/g) .

In dieser Gleichung bezeichnet W das Gewicht des auf die Meßrolle 11 aufgespulten Garnes.

Die auf diese Weise ermittelte Fülligkeit ist ein Maß für die Abstände zwischen den einzelnen Fasern, die durch die Y-förmige Querschnittsform der Faser hervorgerufen wurden.

Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.

	Querschnitts form der Spinnöffnung	Abmessungen Spinnöffnung I L (mm) (nm)	0.060 0.0053	d.	t/I,	Tabelle 1	des Faserquer- (Skalenwerte)	Tage^ 6Tage 9Ta	ge	Fälligkeit (an³/g)	V Garnbrüche Enden/1OOSpinnd./Tag
	gemäß Figur 1 gemäß Figur 2	0 0.004	0.049	0	0 .08		Zeit seit Beginn des Spinnvorqanqs	3 4 2 3	5 4	1.6 1.6	26 23
lfd. Nr. d. Spinn düse	M Il	0.006	0.046	0	.12	Änderung Schnitts	Beginn 3	2 3	3	1.6	16
1 2	Il Il	0.008	0.043 0.040 0.037	0	.17		1 1	2 2	3	1.6	14
(D	Il Il Il Il Il Il	0.010 0.012 0.014		0 0 0	.23 .30 .38	1	1 2 1 2 1 1	2 2 2	1.6 1.5 1.4	12 H ]0
0			1
(D 7		1 1 1

Anmerkung: Die eingekreisten laufenden Nummern betreffen Spinndüsen gemäß der Erfindung, während die nicht
eingekreisten Nummern Vergleichsbeispiele betreffen.

TER meer ■ Müller ■ Steinmeister Mitsubishi Fayon/M Itsupishi Acetate

- 10 BEISPIEL 2

Acetatfaser-Garne des Typs 75d/15f wurden mit Hilfe von vier unterschiedlichen Spinndüsen mit den laufenden Nummern 8 bis 11 gesponnen. Die Spinndüse Nummer 8 wies eine Anzahl von Spinnöffnungen mit gleichseitig-dreieckiger Querschnittsform gemäß Figur 1 auf, und die Seitenlänge L des Dreiecks betrug 0,06 mm. Die Spinndüsen bis 11 wiesen jeweils mehrere Spinnöffnungen mit der in Figur 2 gezeigten Querschnittsform auf, wobei die Seitenlänge L 0,0043 mm betrug und die Weite 1 der abgerundeten Ecken 0,010 mm betrug (entsprechend einem Verhältnis l/L von 0,23). Die Spinndüsen Nummer 9 bis 11 unterschieden sich hinsichtlich des Mittenabstands der benachbarten Spinnöffnungen. Die erzeugten Garne wurden auf die selben Eigenschaften wie im Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet.

	Querschnitts-	Abmessungen d.	Tabelle 2	je	. Fülligkeit	V Garnbrüche
	form der Spinnöffn.	Spinnöffnung		5	(cm /g)	Enden/1OOSpinnd./Tac
lfd. Nr.	yernäß Figur 1	3.0	Änderung des Faserquer schnitts (Skalenwerte)	3	1.6	26
d. Spinn düse	gemäß Figur 2	2.0	zeit seit beginn des Spinnvorgangs	2	1.6	18
8	Il Il	2.5	Beginn 3Tage 6Tage 9Ta<	2	1.6	]3
9		3.0	1 3 ' 4		1.6	12
©		1 2 3
	1 2 2
	1 1 2

TER meer ■ Müller · STEINMBSTER _M _itn,,_{bj sni} ^yp^/Mitsubishi Acetate

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Die tatsächlichen Querschnittsformen der Fasern sind in Figuren 4 und 5 dargestellt. Figur 4A zeigt die Querschnittsform von Fasern, die mit der Spinndüse Nr. 8 unmittelbar nach Beginn des Spinnvorgangs erzeugt wurden, während Figur 4B die Querschnitte von Fasern zeigt, die mit derselben Spinndüse neun Tage nach Beginn des Spinnvorgangs erzeugt wurden. Figur 5A zeigt die Querschnitte von Fasern, die unmittelbar nach Beginn des Spinnvorgangs mit der erfindungsgemäßen Spinndüse Nr. 11 erzeugt wurden und Figur 5B zeigt die Querschnitte der Fasern, die mit dieser Düse neun Tage nach Beginn des Spinnvorgangs erzeugt wurden.

Beispiel 3

Triacetatfaser-Garn des Typs 25d/27f wurde mit einer Spinndüse gesponnen, die neun Spinnöffnungen mit der in Figur 2 gezeigten Querschnittsform aufwies, wobei die Weite 1 der Ecken 0,010 mm und die Seitenlänge L 0,0 40 mm betrug (entsprechend einem Verhältnis l/L von 0,25). Diese Spinndüse wies darüber hinaus achtzehn kreisförmige Spinnöffnungen mit einem Durchmesser von 0,030 mm auf. Die Spinnöffnungen waren in der in Figur 3 gezeigten Weise angeordnet mit einem Mittenabstand 5 von 3 ,0 mm.

Wie im Fall der Spinndüse Nr, 11 im Beispiel 2 wies das erhaltene Garn eine ausgezeichnete Bruchfestigkeit und eine hohe Stabilität hinsichtlich zeitlicher Änderungen des Faserquerschnitts auf.

— Leerseite —

Claims

MBR MBA (MBR) 4576-DE St/Wi/sc

1) MITSUBISHI RAYON COMPANY, LTD. 3-19, Kyobashi 2-chome Chuo-ku, Tokyo 104, Japan

2) MITSUBISHI ACETATE COMPANY, LTD. 3-19, Kyobashi 2-chome Chuo-ku, Tokyo 104, Japan

SPINNDÜSE FÜR ACETATFASERN MIT Y-FÖRMIGEM QUERSCHNITT

PRIORITÄT: 21. Dezember 1983, Japan, Nr. 58-241592 (P)

PATENTANSPRÜCHE

1. Spinndüse für Acetatfasern mit Y-förmigem Querschnitt, mit einer Anzahl von Spinnöffnungen, deren Querschnitt begrenzt wird durch drei gerade Seiten, die in geradliniger Verlängerung zusammen ein gleichseitiges Dreieck ergeben, und durch

TER meer · Müller · Steinmeister Mitsubishi Rayon/Kit suipishi Acetate

- 2 rung zusammen ein gleichseitiges Dreieck ergeben, und

durch drei Eckenabrunden, die die geraden Seitenstücke verbinden und auf einer gemeinsamen Kreislinie um den Mittelpunkt des gleichseitigen Dreieckes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite (1) der Eckenabrundungen mindestens 0,006 mm beträgt, daß das Verhältnis der Weite (1) zu der Länge (L) der geraden Seitenstücke höchstens 0,30 beträgt und daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Düsenöffnungen (2) mindestens 2,5 mm beträgt.

2. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (l/L) im Bereich von 0,23 bis 0,30 liegt.

3. Spinndüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze ichnet, daß wenigstens eine der Düsenöffnungen (2) eine von der Querschnittsform gemäß Anspruch 1 abweichende Querschnittsform aufweist.