DE428745C

DE428745C - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung kuenstlicher Faeden nach dem Trockenspinnverfahren

Info

Publication number: DE428745C
Application number: DES64785D
Authority: DE
Original assignee: RHODIASETA
Current assignee: RHODIASETA
Priority date: 1923-12-21
Filing date: 1924-01-17
Publication date: 1926-05-10
Also published as: FR587222A; DE487242C; US1918816A; GB300672A; NL24080C; FR34884E; BE351420A; US1856401A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Arbeitsweise und Einrichtungen bei der Erzeugung künstlicher Fäden nach dem Trockenspinnverfahren.

Bei diesem wird die Lösung eines Cellulosederivats in einem flüchtigen Lösungsmittel, der man andere Körper zu verschiedenen Zwecken beimengen kann, in einer geschlossenen Zelle gesponnen; dem Faden entgegen läuft ein meist warmer Gasstrom, der das Austrocknen besorgt und der kalt oder warm in die Zelle durch, die Austrittsöffnung der Fäden oder in deren Nähe eindringt, um dann noch, warm und mit den Dämpfen des Lösungsmittels beladen in der Nähe der Spinndüsen auszutreten.

Bei diesem Verfahren muß man jedesmal, wenn Fäden im Innern der Zelle brechen, diese öffnen, um die Enden der Fäden aufzu-

ao suchen und wieder in ihre normale Lage zu bringen.

Dies erfordert Arbeit; das Eindringen kalter Luft stört die Spinnerei und die Wiedergewinnung der Lösungsmittel; die während der Störung aus den Düsen austretenden Fäden sind unbrauchbar und stellen einen Verlust dar. Zudem sind diese Störungen um so häufiger, je feiner die erzeugten Fäden sind oder je rascher das Spinnen vor sich geht. Die Grenze der Feinheit und der Schnelligkeit des Spinnens hängen also in letzter Linie von diesen Zwischenfällen ab, was für die Fabrikation ein großes Hemmnis bedeutet.

Es ist nun gefunden worden, daß die Hauptursache dieses Abbrechens in der zu hohen Temperatur der Atmosphäre in der Gegend der Spinndüsen liegt, wo also die erste Phase ' des Spinnens vor sich geht. Die zu höhet Temperatur vermindert die Viskosität der Lösung und somit die Widerstandsfähigkeit der festwerdenden Fäden.

Nach vorliegender Erfindung ist es sehr wichtig, eine regelmäßige und niedrige Temperatur in der Gegend der Spinndüsen zu

unterhalten, deren Wert für jeden Fall, je nach den besonderen Bedingungen des Spinnens, bestimmt werden muß, d.h. nach der Natur der zu spinnenden Flüssigkeit, Durchmesser der Spinndüsen, Geschwindigkeit des Spinnens usw.

Um diesen Zweck zu erreichen, wird die Gegend der Spinndüsen dem Einfluß der warmen Trockenatmosphäre dadurch entzogen, ίο daß die Verdampfungsgase aus der Zelle in einer mittleren Zone zwischen den Spinndüsen und der Austrittsöffnung der Fäden austreten, so daß die Gase, die in die Zelle; durch die Austrittsöffnung der Fäden eingeführt und zum Zwecke einer vollständigen Verdampfung der Lösungsmittel erwärmt wurden, entfernt werden, bevor sie in die Nähe der Spinndüsen gelangen.

Nachdem auf diese Weise die Unabhängigkeit zwischen der Temperatur in der Gegend der Spinndüsen und derjenigen in den übrigen Teilen der Zelle erreicht ist, kann jede erwünschte Herabsetzung der Temperatur in der Gegend der Spinndüsen erzielt werden und gleichzeitig ein passender Verdampfungsgrad zwischen den Spinndüsen und der Austrittsöffnung der Gase dadurch beibehalten werden, daß man in der Nähe der Spinndüsen eine bestimmte Gasmenge einführt. Der bei den Düsen eintretende Gasstrom kann von gleicher Art wie der bei der Austrittsöfi'nung der Fäden eintretende .Strom sein, er kann aber auch chemisch oder in seinen physikalischen Eigenschaften verschieden sein.

Durch passende Regelung von Geschwindig- - keit und Temperatur des Gases, das so in der Nähe der Spinndüsen eingeführt .wird, ist es möglich, die Temperatur bei den Spinndüsen auf den gewünschten Grad zu bringen. Es ist leicht zu erreichen, daß die Temperatur des in der Nähe der Spinndüsen; [ eingeführten Gasstromes genau konstant ist j oder während langer Zeiträume nur schwache | Veränderungen erleidet. I

Man erreicht so, daß das Anfangsstadium j des Spinnens in einem Gas (beispielsweise, j der atmosphärischen Luft) mit sehr gleich- j mäßiger Temperatur vor sich geht. Wenn I im Gegenteil, wie es bisher der Fall war, die j warmen, mit Lösungsmittel gesättigten Gase die Düsen umspülen, so ist die Temperatur in dieser Gegend sehr unregelmäßig.

Das vorliegende Verfahren gibt also viel , regelmäßigere Produkte, was äußerst wichtig ist. I Außerdem kann die abkühlende Wirkung j der vorstehend beschriebenen Anordnungen mit den folgenden sekundären Mitteln zusammen verwendet werden, die einzeln oder ver- : eint gebraucht werden können:

I. Die zu spinnende Flüssigkeit wird vor dem Eintritt in die Spinndüsen abgekühlt. 1. Die Gegend der Spinndüsen wird in ge- : eigneter Weise, durch Schlangenrohre, Doppelwand usw., abgekühlt.

Der Eintritt (sowie der Austritt) der Gasströme erfolgt am besten durch ringförmige Kanäle mit mehreren Öffnungen oder in ähnj lic'her Weise. Die Gase treten dann gleichi mäßig in die Zelle ein, und alle Wirbelströme ' im Innern, die ebenfalls Abbrechen der Fäden und andere Zwischenfälle zur Folge haben ■ könnten, werden vermieden.

, Als Beispiel wird nachstehend die Anwen- - dung der Erfindung auf den einfachen Fall einer unten trichterförmig abgeschlossenen Zelle gegeben, die natürlich als mit einer Anzahl ähnlicher Zellen zu einer Gruppe verbunden gedacht werden muß; alle diese ZeI-len sind durch ein Röhrensystem mit einer Anlage zur Wiedergewinnung der Dämpfe verbunden. Zum Fortführen der Lösungsmitteldämpfe wird die Luft des Arbeitsraumes verwendet; die Spinnflüssigkeit besteht aus einer Lösung von Celluloseacetat in einem Gemisch von Aceton und Alkohol.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Zelle im Schnitt, durch ihre Achse gelegt und senkrecht auf die Längsachse der Zellengruppe.

ι ist die hier zylindrische und aus Metall bestehende Zellenwand, die sic'h aus den Teilen 1« und i^b, die miteinander dicht verbunden sind, zusammensetzt; es ist jedoch eine Zwischenlage 27 von Wärme schlecht leitendem Material vorgesehen. Das Ganze wird von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell getragen.

2, 2" sind zwei Heißwasserheizkörper. Das Wasser tritt durch die Röhren 3, y ein und durch die Röhren 4, 4^a aus; alle diese Röhren sind in Serien angeordnet.

Die Djoppelwände sowie die Röhren 3, 2>^a und 4, 4« sind gegen außen mit einem die Wärme schlecht leitenden Belag 5 versehen. Thermometer 6, 6", 6^h, in verschiedener Höhe angebracht, gestatten, die Temperatur im Inneren zu überwachen.

7 ist die Spinnvorrichtung, die sich aus mehreren Düsen J" zusammensetzt und um ihre Achse 8 in ihrer Dichtung 9 drehbar ist. Die Leitung ίο führt die Acetatlösung zu den Düsen 7«, nachdem sie die gebräuchlichen Vorrichtungen, wie Filter, Druckpumpe usw., passiert hat.

11 ist das trichterförmige, aus Metall bestehende untere Ende der Zelle, auf dessen polierter Innenwand die Fäden abwärts gleiten.

Durch, das Loch 12 tritt der Faden aus; diese Öffnung ist in ein zweiteiliges Bronze-

stück 13 gebohrt das die Spitze des Trichters ! bildet, dessen einer Teil mit einer Tür 14 , versehen ist. i

Die punktierten Linien 15 stellen die Ein- : zelfäden dar, deren Vereinigung den Faden j 16 ergibt; dieser Faden geht über die Rolle IJ auf beliebige Vorrichtungen zum Befeuch- ; ten, Appretieren, Zwirnen, Aufwickeln usw. 18 ist eine Rolle unterhalb der Öffnung 12, ;

xo die zum Aufwickeln des Fadens 16 dient, wenn j er außerhalb der Zelle freiwillig oder unfrei- | willig abgebrochen wird. 19 ist eine kleine ■ Tür, die die Spinnvorrichtung von Hand zu- ' gänglich macht.

Die äußere Luft dringt durch das Loch 12 oder auch durch die in dem trichterförmigen Teil befindlichen Öffnungen 20 sowie durch 'Öffnungen 21, die sich oberhalb der Düsen 7^re im oberen Teile der Zelle beim!- ^!

den, in die Zelle ein.

Die mit Dämpfen beladene Luft wird durch ein oder mehrere Rohre 22, die mit einem ringförmigen, mit Öffnungen 23 versehenen Hohlgürtel 28 verbunden sind, abgesaugt; man vermeidet so das Verwehen der Fäden · infolge eines unregelmäßigen Luftzuges. Die j abgesaugte Luft kann entweder gleich oder nach Rückgewinnung der Lösungsmittel ins Freie entweichen. Die Leitung 22 ist mit j einer Scheibe 24 versehen, die in der Dich- ^; tung 25 drehbar ist und so den Durchgang |

freigibt oder abschließt. \

Das" Rohr 22 führt zum Sammelrohr 26, '

das einer Anzahl Zellen gemeinsam ist. Dieses Sammelrohr 26, mit allen erforderlichen Nebenvorrichtungen versehen, ist mit einer Saugpumpe oder mit einer Einrichtung zur Rückgewinnung der Lösungsmittel verbunden.

Eine Brücke oder ähnliche Vorrichtungen gestatten, falls erwünscht, die Überwachung j der Spinnvorrichtungen sowie die Handhabung | aller Apparate oder Organe, die vom Boden '

aus schwer zugänglich sind. \

Um bei dem Verspinnen von Nitrocellulose zu vermeiden, daß die Fäden durch Auf- : nähme von Wasser aus der feuchten Atmosphäre matt und opak werden, hat man bereits vorgeschlagen, die Atmosphäre vorerst abzu- : kühlen und damit zu entwässern, bevor sie in der Gegend der Düsen eingeblasen wird. Es soll auf diese Weise die Bildung von Nitro- ; cellulosehydraten vermieden werden. Bei diesem Verfahren wird das Verspinnen aber nicht ; in einer geschlossenen ZeI ie vorgenommen, sondern die abgekühlte und dadurch entwässerte Luft wird einfach gegen die Spinndüsen geblasen; sie tritt also frei in den Spinnsaal aus.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung handelt es sich dagegen um ein Spinnen innerhalb geschlossener Zellen, die zwecks Trocknens der Fäden mit Heizvorrichtungen versehen sind, die auch die Gegend der Düsen erwärmen würden, da es sich ja um geschlossene, verhältnismäßig enge Zellen handelt.

Das vorliegende Verfahren gestattet, die Temperatur der Düsengegend von derjenigen der Trockenatmosphäre unabhängig zu machen und hierdurch mit großer Genauigkeit zu regehi. Dieser Erfolg kann bei dem erwähnten Verfahren zum Spinnen von Nitrocellulose nicht erreicht "werden.

Claims

Pa ten t-Ansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung künstlicher Fäden nach dem Trockenspinnverfahren in einer geschlossenen Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Gegend der Spinndüsen von der Temperatur der warmen Trockenatmosphäre, die am entgegengesetzten Ende der Zelle eingetreten istj dadurch unabhängig gemacht wird, daß die wärmen Gase durch Austrittsöffnungen in einer mittleren Zone der Zelle entfernt werden, bevor sie in die Nähe der Spinndüsen gelangen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Gegend der Spinndüsen durch Einführung eines gekühlten Gases abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Gegend der Spinndüsen durch Abkühlung entweder der zu spinnenden Flüssigkeit oder der Düsengegend mittels besonderer Kühlvorrichtungen weiter erniedrigt wird.

4. Spinnvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, too dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der verschiedenen Gasströme in eine mittlere Zone der Zelle verlegt sind.

5. Spinnvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Eintritt und Austritt der Gasströme so angeordnet sind, daß der Übertritt in möglichst gleichmäßiger Weise auf den Umfang der Zelle verteilt wird, zum Zwecke, Wirbelbewejjungen im Inneren der Zelle zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.