DE4447420A1

DE4447420A1 - Simply made, cheap assembly of spinnerets for multicomponent threads

Info

Publication number: DE4447420A1
Application number: DE19944447420
Authority: DE
Inventors: Klaus Schroeder
Original assignee: Karl Fischer Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Uhde Inventa Fischer GmbH
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-07-04
Also published as: NL1001997C1

Abstract

In an arrangement of spinnerets for spinning multicomponent threads comprising at least two different material components the melt to be spun is fed via at least two separated melt channels each with a different component and it emerges via spinneret drill-holes. The channels (14) are located in a distribution piece (5) containing groove-like distribution channels (13) associated with each melt channel. A plate (4) with spinneret drill-holes is connected with the distributor piece so that inlet openings of several lie below the appropriate distribution channel and at least a proportion of the drill-holes are so located that their spinneret exits run together.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüsenanordnung für Mehrkomponentenfäden nach dem Oberbegriff des Haupt anspruchs.The invention relates to a spinneret arrangement for Multi-component threads according to the generic term of the main demanding

In der Veröffentlichung "Spinning of Conjugate Fibers and Filaments" D.O. Taurat, INTERNATIONAL FIBER JOURNAL, May 1988, werden verschiedene Arten von Bi komponenten- oder Konjugatfäden beschrieben und es werden prinzipielle Möglichkeiten des Spinnens vor gestellt. Grundsätzlich sind Bikomponentendüsen be kannt, bei denen die Düsen aus einzelnen Spinnplatten bestehen und die im allgemeinen mindestens zwei Schmelzströme auf die einzelnen Spinnbohrungen durch Umlenkungen in den einzelnen Spinnplatten aufweisen. Je mehr Platten vorgesehen sind, desto größer ist der fertigungstechnische Aufwand und später die Reinigung und außerdem wird vor allem die notwendige Dichtig keit in Frage gestellt.In the publication "Spinning of Conjugate Fibers and Filaments "D.O. Taurat, INTERNATIONAL FIBER JOURNAL, May 1988, different types of Bi Component or conjugate threads described and it are basic ways of spinning posed. Basically, bicomponent nozzles are knows, where the nozzles from individual spinning plates exist and generally at least two Melt flows through the individual spinning holes Have deflections in the individual spinning plates. The more plates are provided, the larger the manufacturing effort and later cleaning and, above all, the necessary sealing becomes questioned.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spinndüsenanordnung für Mehrkomponentenfäden zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau ist und bei der keine komplizierten Verteilungen der Schmelzeströme vorgesehen sind.The invention is therefore based on the object Spinneret arrangement for multi-component threads too create that is simple in its structure and in the no complicated distributions of the melt flows are provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved by the kenn Drawing features of the main claim solved.

Dadurch, daß mindestens zwei Schmelzekanäle für un terschiedliche Materialkomponenten in einem block- oder plattenartigen Verteilerkörper angeordnet sind, die jeweils in getrennte, nutenartige Verteilerkanäle münden, wobei eine mit Düsenbohrungen versehene Dü senplatte mit dem Verteilerkörper verbunden ist und die Einlässe jeweils einer Mehrzahl von Düsenbohrun gen unter dem jeweiligen nutenartigen Verteilerkanal liegen und zumindest ein Teil der den Verteilerkanä len zugeordneten Düsenbohrungen so angeordnet sind, daß diese Düsenbohrungen mit unterschiedlichen Mate rialkomponenten an ihren Auslässen zusammenlaufen, ist der Aufbau der Düsenanordnung nur auf wenige Tei le begrenzt, so daß er einfach zu realisieren ist und weiterhin entfällt eine komplizierte Verteilung in vertikaler Richtung, denn die Schmelzzufuhr geschieht in horizontaler Ebene nebeneinander.The fact that at least two melt channels for un different material components in one block or plate-like distributor bodies are arranged, each in separate, groove-like distribution channels open, whereby a nozzle provided with nozzle bores senplatte is connected to the distributor body and the inlets of a plurality of nozzle bores conditions under the respective groove-like distribution channel lie and at least part of the distribution channel len assigned nozzle holes are arranged so that these nozzle holes with different mate rial components converge at their outlets, the structure of the nozzle arrangement is only a few parts le limited so that it is easy to implement and there is also no complicated distribution in vertical direction, because the melt feed happens side by side in a horizontal plane.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Spinn düsenanordnung als Längsdüsenanordnung ausgebildet ist, bei denen die Verteiler- und Düsenplatte eine langgestreckte Form aufweisen und die Verteilerkanäle als in Längsrichtung sich erstreckende, parallel zu einander angeordnete Nuten ausgebildet sind. Den meh reren nebeneinanderliegenden Verteilerkanälen können unterschiedliche Materialkomponenten zugeführt werden und zusammen mit der Düsenplatte mit unterschiedlich ster Ausrichtung der Düsenbohrungen können die viel fältigsten Fäden bzw. Vliese hergestellt werden.By the features specified in the subclaims are advantageous further developments and improvements possible. It is particularly advantageous if the spinning nozzle arrangement designed as a longitudinal nozzle arrangement is in which the distributor and nozzle plate a have an elongated shape and the distribution channels as extending in the longitudinal direction, parallel to mutually arranged grooves are formed. The meh juxtaposed distribution channels can different material components are fed and together with the nozzle plate with different The orientation of the nozzle bores can do a lot foldable threads or nonwovens are produced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawing tion and are described in the following section spelling explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausfüh rungsbeispiel der Spinndüsenanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 shows a longitudinal section through an exporting approximately example of the spinneret assembly according to a first embodiment,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Spinndüsenanord nung nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the Spinndüsenanord voltage according to Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Spinndü senanordnung nach Fig. 1, Fig. 3 shows a cross section through the nozzle arrangement Spinndü according to Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Verschrau bungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, Fig. 4 shows a cross section through the Verschrau descriptions of the embodiment according to Fig. 1,

Fig. 5 einen weiteren Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, Fig. 5 shows a further longitudinal section through the embodiment according to Fig. 1,

Fig. 6a, 6b einen Schnitt durch Düsenbohrungen, FIG. 6a, 6b a section through the nozzle bores,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Ausfüh rungsbeispiel der Spinndüsenanordnung nach einem zweiten Ausführungsbei spiel, Fig. 7 is a longitudinal section through an exporting approximately example of the spinneret assembly according to a second Ausführungsbei game,

Fig. 8 eine Aufsicht auf die Spinndüsenanord nung nach Fig. 7, Fig. 8 is a plan view of the Spinndüsenanord voltage according to Fig. 7,

Fig. 9 einen Querschnitt durch die Spinndü senanordnung nach Fig. 7, und Fig. 9 shows a cross section through the spinneret arrangement of FIG. 7, and

Fig. 10 einen weiteren Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7. Fig. 10 is a further longitudinal section through the embodiment according to Fig. 7.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsbei spiel dient zur Ausbildung von Spinnvliesen mit zwei unterschiedlichen Materialkomponenten, das heißt zwei unterschiedlichen Polymerströmen. Die Spinndüsenan ordnung besteht nur aus wenigen Teilen und weist ei nen Verteilerkörper 5 mit Verteilerkanälen 13, eine an dem Verteilerkörper befestigte Düsenplatte 4 und eine Abdeckplatte auf, die im vorliegenden Fall aus zwei Deckelflanschen 6 besteht.The game shown in FIGS. 1 to 5 is used to form spunbonded nonwovens with two different material components, that is, two different polymer streams. The spinneret arrangement consists of only a few parts and has egg NEN distributor body 5 with distributor channels 13 , a nozzle plate 4 attached to the distributor body and a cover plate, which in the present case consists of two cover flanges 6 .

Jeder Deckelflansch 6 ist mit einem Einlaß 1, 2 mit selbstdichtenden Dichtungen 11 für die entsprechende Materialkomponente versehen, die jeweils in einen sich erweiternden Hohlraum 10 in dem Deckelflansch münden. Dieser Hohlraum setzt sich in dem darunter liegenden Verteilerkörper 5 fort und in dem Hohlraum 10 ist jeweils ein Filter 8, das siebähnlich ausge bildet ist, aufgenommen, wobei das Filter auf einer Stützplatte 7 liegt, die sich an den Wänden des Hohl raums abstützt und durch diese festgelegt wird, wenn der Deckelflansch 6 mit dem Verteilerkörper 5 ver schraubt wird. Zwischen Deckelflansch 6 und Verteil erkörper 5 ist eine Dichtung 9 in einer Nut aufgenom men, die den Hohlraum 10 umgibt. Die Dichtung 9 kann selbstdichtend ausgebildet sein. Each cover flange 6 is provided with an inlet 1 , 2 with self-sealing seals 11 for the corresponding material component, each of which opens into an expanding cavity 10 in the cover flange. This cavity continues in the underlying distributor body 5 and in the cavity 10 , a filter 8 , which is formed like a sieve, is received, the filter lying on a support plate 7 , which is supported on the walls of the cavity and through this is determined when the cover flange 6 is screwed ver with the distributor body 5 . Between cover flange 6 and distributing body 5 , a seal 9 is accommodated in a groove surrounding the cavity 10 . The seal 9 can be designed to be self-sealing.

Die Hohlräume 10 sind mit Schmelzekanälen 14 verbun den, die in die Verteilerkanäle münden. Wie aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, liegen die Verteiler kanäle 13 in Längsrichtung des blockartigen Verteil erkörpers 5 in Quaderform parallel nebeneinander und sie sind als senkrecht zur Unterseite ausgebildete Nuten oder Einschnitte geformt und sind zur Untersei te hin offen. Wie aus den Fig. 1, 3 und 4 zu erken nen ist, sind die Verteilerkanäle 13 über ihre Länge in unterschiedlichen Tiefen ausgebildet, wobei diese Maßnahme strömungstechnischer Natur ist und eine gute Schmelzeverteilung liefert. Im vorliegenden Fall ist der Materialeinlaß 1 über zwei vom zugeordneten Hohl raum 10 abgezweigte Schmelzekanäle 14 mit den beiden äußersten Verteilerkanälen 13 verbunden, und der Ma terialeinlaß 2 ist über zwei Schmelzekanäle 14 mit zwei zwischen den äußeren Verteilerkanälen 13 liegen den Verteilerkanälen verbunden.The cavities 10 are connected to the melt channels 14 which open into the distribution channels. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the distributor channels 13 are parallel to one another in the longitudinal direction of the block-like distributor body 5 in parallelepiped shape and they are shaped as grooves or incisions formed perpendicular to the underside and are open towards the underside. As can be seen from FIGS . 1, 3 and 4, the distribution channels 13 are formed over their length at different depths, this measure being of a fluidic nature and providing a good melt distribution. In the present case the material inlet 1 via two is from the associated hollow space 10 diverted melt channels 14 with the two outermost manifold channels 13 are connected, and the Ma terialeinlaß 2 is two melt channels 14 with two are between the outer distribution channels 13 the distribution channels connected.

Unterhalb des Verteilerkörpers 5 liegt die Düsenplat te 4, die rechteckig ausgebildet ist, wobei zwischen Düsenplatte 4 und Verteilerkörper 5 eine Dichtung 12 angeordnet ist, die langgestreckte Öffnungen entspre chend den Verteilerkanälen 13 aufweist. In der Düsen platte 4 sind eine Vielzahl von Düsenbohrungen 15 angeordnet, wie in Fig. 3 angedeutet ist, und die jeweils in einer Reihe nebeneinanderliegend den Ver teilerkanälen 13 zugeordnet sind. Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, sind die Düsenbohrungen, die den vier außenliegenden Verteilerkanälen zugeordnet sind, senkrecht ausgerichtet, während die den mittleren Verteilerkanälen 13 zugeordneten Düsenbohrungen ab wechselnd derart schräg angeordnet sind, daß sie mit ihrem Einlaß unter den mittleren Verteilerkanälen liegen und mit ihrem Auslaß auf die Auslässe der Dü senbohrungen 15 treffen, die den äußeren Verteilerka nälen 13 zugeordnet sind. Die Auslässe können aber jeweils auch unmittelbar benachbart zueinander lie gen. Zwei Ausführungsformen von typischen Düsenboh rungen 15 sind in den Fig. 6a und 6b dargestellt. In Fig. 6a wird eine senkrecht angeordnete Düse 20 für den einen Materialstrom zumindest im unteren Bereich der Düsenplatte 4 von einer Ringdüse 21 umgeben, in die eine mit dem Verteilerkanal 13 für den anderen Materialstrom in Verbindung stehender Schrägkanal 22 mündet. In Fig. 6b sind die Düsenbohrungen 23, 24 für den einen und den anderen Materialstrom schräg ausge bildet und laufen kurz vor dem Auslaß 25 zusammen. Auf diese Weise können unterschiedliche Ausbildungen der Fäden erzielt werden.Below the distributor body 5 is the Düsenplat te 4 , which is rectangular, wherein between the nozzle plate 4 and the distributor body 5, a seal 12 is arranged, the elongated openings accordingly the distribution channels 13 has. In the nozzle plate 4 , a plurality of nozzle bores 15 are arranged, as indicated in Fig. 3, and which are each assigned in a row side by side to the United distribution channels 13 . As can be seen from FIG. 3, the nozzle bores which are assigned to the four outer distributor channels are oriented vertically, while the nozzle bores assigned to the middle distributor channels 13 are alternately arranged obliquely such that their inlet lies below the middle distributor channels and meet with their outlet on the outlets of the nozzle sen bores 15 , which are assigned to the outer distributor channels 13 . However, the outlets can also lie directly adjacent to one another. Two embodiments of typical nozzle bores 15 are shown in FIGS . 6a and 6b. In Fig. 6a is a vertically arranged nozzle 20 is surrounded for a stream of material, at least in the lower region of the nozzle plate 4 of a ring nozzle 21, into which a standing with the distribution channel 13 for the other stream of material in connection oblique channel 22 opens. In Fig. 6b, the nozzle bores 23 , 24 for one and the other material flow forms obliquely and converge shortly before the outlet 25 . In this way, different designs of the threads can be achieved.

In den Fig. 2, 4 und 5 ist die Verschraubung der einzelnen Teile untereinander zu erkennen. Die Dec kelflansche 6 sind jeweils über Schrauben 16 mit dem Verteilerkörper 5 verbunden und die Düsenplatte 4 ist über Schrauben 17, 18 an dem Verteilerkörper 5 befe stigt. Die Schrauben 18 gehen auch durch die Deckel flansche 6 hindurch und dienen zur Befestigung der gesamten Spinndüsenanordnung am nicht dargestellten beheizten Produktzuführungsblock (Pumpenblock).In Figs. 2, 4 and 5, the screw connection of the individual parts with one another is to recognize. The Dec kelflansche 6 are each connected to the distributor body 5 by screws 16 and the nozzle plate 4 is attached to the distributor body 5 by screws 17 , 18 . The screws 18 also pass through the cover flanges 6 and serve to fasten the entire spinneret assembly to the heated product feed block (pump block), not shown.

Selbstverständlich kann auch eine andere Befesti gungsart der Teile 4, 5, 6 untereinander gewählt wer den, beispielsweise kann die Düsenplatte 4 auch durch einen Klemmrahmen mit dem Verteilerkörper verbunden werden.Of course, another type of fastening of the parts 4 , 5 , 6 can also be selected from one another, for example the nozzle plate 4 can also be connected to the distributor body by a clamping frame.

Die Funktionsweise der Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 5 ist wie folgt. Durch die Einlässe 1, 2 werden drei verschiedene Materialkomponenten eingeleitet und über die Schmelzekanäle 14 derart den langgestreckten Verteilerkanälen zugeführt, daß in den zwei äußeren Verteilerkanälen sich eine erste Materialkomponente befindet und in den zwei dazwischenliegenden Verteil erkanälen eine zweite Materialkomponente vorhanden ist. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, werden aus den Düsenbohrungen 15 Fäden aus der ersten und zweiten Materialkomponente ausgesponnen.The operation of the devices according to FIGS. 1 to 5 is as follows. Through the inlets 1 , 2 , three different material components are introduced and fed via the melt channels 14 to the elongated distribution channels in such a way that a first material component is located in the two outer distribution channels and a second material component is present in the two intermediate distribution channels. As can be seen in Fig. 3, 15 threads are spun out of the first and second material components from the nozzle bores.

Selbstverständlich können andere Arten und Zusammen setzungen der Fäden gewählt werden, wobei dies von der Materialzufuhr in die Verteilerkanäle 13, der Anzahl der Verteilerkanäle 13 und der Ausbildung der Düsenbohrungen 15 in der Düsenplatte 4 abhängt.Of course, other types and compositions of the threads can be selected, this depending on the material supply in the distribution channels 13 , the number of distribution channels 13 and the formation of the nozzle bores 15 in the nozzle plate 4 .

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 bis 10 werden Fäden mit drei Materialkomponenten ausgespon nen, die über die Einlässe 1, 2, 3 zugeführt werden und über die entsprechenden Hohlräume 10 mit Filtern 8 und Schmelzekanäle 14 in fünf Verteilerkanäle 13 ge leitet werden. Die erste Materialkomponente befindet sich in den äußeren zwei Verteilerkanälen 13 und die zweite Materialkomponente in den zwei innenliegenden benachbarten Verteilerkanälen und die dritte Materi alkomponente in dem mittleren Verteilerkanal 13, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Aus den Düsenbohrungen 15 der außenliegenden Verteilerkanäle werden Fäden der ersten Materialkomponenten ausgesponnen, während die den drei innenliegenden Verteilerkanälen zugeordneten Düsenbohrungen zusammengeführt werden und aus den zweiten und dritten Materialkomponenten bestehende kombinierte Fäden ausspinnen.In the embodiment according to FIGS. 7 to 10, threads with three material components are spanned out, which are supplied via the inlets 1 , 2 , 3 and are passed through the corresponding cavities 10 with filters 8 and melt channels 14 into five distribution channels 13 . The first material component is located in the outer two distribution channels 13 and the second material component in the two inner adjacent distribution channels and the third material component in the central distribution channel 13 , as shown in Fig. 9. Threads of the first material components are spun out of the nozzle bores 15 of the outer distributor channels, while the nozzle bores assigned to the three inner distributor channels are brought together and spun combined threads consisting of the second and third material components.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können Zwei- und Mehrkomponentenfäden und Homofäden von einer oder mehreren Komponenten gewonnen werden. Die Mehrkom ponentenfäden können für verschiedene Einsätze herge stellt werden, z. B. endlose Fäden für Teppichgarn zur Erzielung besonderer Kräuselung auch in verschiedenen Farben sowie Stapelfasern oder Spinnvliese. Es können Materialkomponenten zum Binden von endlosen Fäden zu einem festen Fadenverbund sowie zur Herstellung von Homofäden mit erhöhter Festigkeit oder auch Biege steifigkeit in textilen und technischen Spinnvlies anordnungen verwendet werden.With the arrangement according to the invention two and Multi-component threads and homo threads of one or several components can be obtained. The Mehrkom Component threads can be used for various uses are provided, e.g. B. endless threads for carpet yarn Achieving special crimp in different Colors as well as staple fibers or spunbonded fabrics. It can Material components for tying endless threads a fixed thread composite and for the production of Homo threads with increased strength or bending stiffness in textile and technical spunbond arrangements can be used.

Claims

1.Spinning nozzle arrangement for multi-component threads which consist of at least two different material components, the melt to be spun out can be fed via at least two separate melt channels, each with a different material component, and holes emerge through nozzles, characterized in that the at least two melt channels ( 14 ) in one Distributor body ( 5 ) are arranged, the respective melt channels ( 14 ) associated with separate, groove-like distributor channels ( 13 ), and that with nozzle holes ( 15 ) ver seen nozzle plate ( 4 ) is connected to the distributor body ( 5 ), the Inlets each have a plurality of nozzle bores ( 15 ) beneath the respective groove-like distribution channel ( 13 ) and at least some of the nozzle bores ( 15 ) assigned to the distribution channels ( 13 ) are arranged such that they converge at their outlets.

2. Spinneret arrangement according to claim 1, characterized in that the distributor body ( 5 ) with at least one cover flange ( 6 ) is firmly connected, wherein between the cover flange ( 6 ) and the distributor body ( 5 ) cavities ( 10 ) for receiving a filter ( 8 ) are formed, which are connected to inlets ( 1 , 2 , 3 ) in the at least one cover flange for the supply of the material components and to the melt channels ( 14 ).

3. Spinneret arrangement according to claim 1 or 2, there characterized in that a plurality of ver divider channels in a fixed assignment to each other are provided.

4. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the under different material components according to the desired thread composition in the different ver distribution channels ( 13 ) are passed.

5. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distributor and nozzle plate ( 4 , 5 ) have an elongated shape and the distributor channels ( 13 ) are designed as longitudinally extending, mutually parallel grooves.

6. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that five distributor channels ( 13 ) are provided, which are supplied with three different material components.

7. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Düsenboh stanchions ( 15 ) corresponding to the distribution channels ( 13 ) are each arranged in the longitudinally extending rows and that the Düsenbohrun gene at least one row separately from the Dü senbohrungen ( 15th ) of the other rows.

8. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the respective filter ( 8 ) lies on a support plate ( 7 ) which is embedded in the cavity ( 10 ).

9. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the minde least a cover flange ( 6 ), the distributor body ( 5 ) and the nozzle plate ( 4 ) by screwing connections ( 16 , 17 , 18 ) are connected to one another.

10. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that a separate cover flange ( 6 ) is provided for each melt inlet ( 1 , 2 , 3 ).

11. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that each melt inlet ( 1 , 2 , 3 ) is provided with a self-sealing seal ( 11 ).

12. Spinneret arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that each cavity ( 10 ) is provided with a self-sealing seal ( 9 ).