DE746373C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kuenstlichen Fasern aus faserbildendenFluessigkeiten - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von künstlichen Fasern aus faserbildenden Flüssigkeiten Gegenstand des Patentes 689 870 ist ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fasern aus faserbildenden Flüssigkeiten, insbesondere Acetylcellulose, unter Anwendung eines zwischen einer an der Flüssigkeitsabgabestelle angeordneten Elektrode und einer entfernt von ihr angeordneten Gegenelektrode entgegengesetzter Polarität bestehenden und die Faserbildung verursachenden elektrischen Hochspannungsfeldes, bei dem an der Gegenelektrode eine so hohe Feldstärke erzeugt wird, daß sich der Faseranziehungseffekt der Gegenelektrode, kurz bevor diese von den Fasern erreicht wird, für letztere in einen Abstoßungseffekt umkehrt, so daß ein Anlagern der Fasern an der Gegenelektrode verhindert wird.
• Bei diesem Verfahren gelangen somit die gebildeten, von der Gegenelektrade,,zunächst angezogenen und dann durch Umladung wieder abgestoßenen Fasern zwischen den beiden Elektroden in einer hinsichtlich Anziehung und Abstoßung neutralen .Zone in einen Schwebe- oder Gleichgewichtszustand, verdichten sich hier zu einem Faserbrand und können dann als solches fortlaufend aus dem elektrischen Feld abgezogen werden, ohne mit der Gegenelektrode in Berührung gekommen zu sein. Bei diesem Verfahren bildet somit das Faserband eine Hilfselektrode und einen Träger für die Anlagerung der später gebildeten Fasern.
• Wird dieses Verfahren in einer Spinnkammer ausgeführt, wie es bei der. Durchführung des Verfahrens im großen einerseits zwecks Wiedergewinnung des verdampften Lösungsmittels der Spinnlösung und andererseits zwecks Beibehaltung der gleichen atmosphäreschen Bedingungen im Spinnfeld erforderlich ist, so treten des öfteren noch Schwierigkeiten. dadurch auf, daß das gebildete Faserband zerreißt, wodurch dessen fortlaufendes Abziehen au: dein Hochspannungsfeld unterbrochen wird.
• Es war daher die Aufgabe ztt lösen, das Spinnverfahren nach dein Hauptpatent so zu verbessern, daß ein Zerreißen des gebildeten Faserbandes soweit wie möglich verhindert wird, damit die Nildung der Fasern und das Abziehen des gebildeten Faserbandes fortlaufend gestaltet wird und die Uberwachung des Verfahrens auf ein Minimum lyeschränlct «erden kann, Es wurde nun gefunden, dall die genannten Schwierigkeiten behoben werden können, wenn gemäß vorliegender Erfindun- die Faserhersteellung in einer aus einemelektriscli leitenden Stoff bestehenden oder innen mit einem solchen Stoff ausgelegten und guerdeten, mit einer Einrichtung zur Verlagerung der neutralen Zone zwischen den beiden Hochspannungselektroden ausgerüsteten Spinnkammer erfolgt, aus welcher das in der neutralen Zone des Hochspannungsfeldes zwischen den beiden Hochspannungselektroden gebildete Faserband durch einen schn--11 umlaufenden Trichter aus dem Hochspannungsfeld abgezogen wird, wobei die Luft in <leg Spinnkammer während des Spinnvorganges umgewälzt und das beim Spinnen verdampfte Lösungsmittel der Spinnlösung in der Weise aus der Spinnkammer abgezogen wird, daß die Luft in der Spinn.kannner mit Lösungsinitteldämpfen gesättigt bleibt.
• Die Verwendung von elektrisch leitfähigen und geerdeten Spinnkammern hat den Vorteil, daß elektrische. Stauungen im Hochspannungsfeld, die bei Verwendung elektrisch isolierter Spinnkammern durch Aufladen der Wandungen aufzutreten scheinen und den Spinnvorgang bzw. das gewünschte Verdichten der Fasern zu einem Faserband stören, vermieden werden.
• Die genannte Einrichtung an der Spinnhammer, durch die die Potentialdifferenz der beiden Hochspannungselektroden gegeneinander geändert und somit die Lage der neutralen Zone zwischen ihnen verschoben, d. h. mit Bezug beispielsweise auf die negative Elektrode dieser gegenüber gehoben oder gesenkt wird, hat den Vorteil, daß der Spinnprozeß den jeweiligen Eigenschaften der zu verspinnenden Flüssigkeiten und auch den atmosphärischen Verhältnissen in der Spinn-I;amnter fortlaufend angepaßt und die Verdichtung der gebildeten Fasern zu einem Faserband in die vorteilhafteste Lage im elektrischen Hochspannungsfeld genau einreguliert werden kann, so daß ein Zerreißen des gebildeten Faserbandes weitgehendst verhindert wird.
• Wird ferner erfindungsgemäß das gebildete, noch lockere Faserband aus dein eiektrisclien Feld durch einen schnell timiatifrtiden Trichter abgezogen, wobei das Faserband zentrisch oderexzentrisch durch den Trichter hindurchgeführt werden kann, so eraält das lockere Faserband eine gewisse Zwirnung, und es wird ein geschlosseneres, f; st-et«es Faserband in der Entwicklungszone erhalten, das sich leichter aus dem Hochspannungsfeld abziehen läßt, ohne ein Zerreißen 1),efiircliteit zu müssen. Die exzentrische Durchführung des Faserbandes durch den umlauf@n;l@n Trichter hat dabei den Vorteil, daß tt«-aie Verunreinigungen, wie auf d.en Fas1-rn sitzende, noch unverdampfte Flüssig'"cvitsti-t'ipfchen, durch Zentrifugallzraft a.l>geschleu Irrt werden, was zu einer weiteren Trocknung der Fasern beiträgt. Das auf diese Weise et-haltene Faserband kann unmittelbar oder mit einer Drehung versehen (r bis 2 Drebungen je cm) für Kette und Schuß in der Weberei verwendet werden und ebenso ohne weiteres auf Baumwoll- oder Wollspinninascliiiten zu Feingarnen verarbeitet tv@r@len.
• Das L'inwälzen der Luft in der Spinnkantnier nach an sich bekannten Verfahren. lxispielsweise dein Böcklerschvn t_niw<i@zverfahren, und das Abziehen des beine Spinnen verdampften Lösungsmittels der Spinnlösung derart, daß die Luft in der Spinnkaminen mit Lösungsmitteldämpfen gesättigt bleibt. hat den Vorteil, - daß auf diese Weise in der Spinnkammer fortlaufend die gleichen atmosphärischen Verhältnisse auirechterhalten bleiben, wodurch das Spinnverfahren wesentlich verbessert wird. Durch die Rückgewinnung des verdampften Lösungsmittel: wird außerd,etn das Verfahren verbilligt.
• Bei dem Verfahren des Hauptpatentes werden ferner vorzugsweise für jede Düsenreihe zwei Gegeneld:troden aus dünnen Drähten benutzt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Abscheidung der Fasern zu einem schweb°nden Faserband ebensogut erfolgt, wenn für jede Düsenreihe nur eine Gegenelektrode aus einem dünnen Draht benutzt wird.
• Die genannten erfindungsgemäßen Verbesserungen des eliAtrischen Spinnverfahrens nach dem Hauptpatent werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• In dieser stellt r die Spinn caminer dar, in der nebeneinander eine beliebige Anzahl Düsenrohre 2 mit Spinndüsen 3 angeordnet ist, die zugleich die eine Elektrode des Hochspannungsfe-Ides bilden. Jeder Düsenreihe ist in einem gewissen Abstand eine Gegenelektrode in Gestalt eines sehr dünnen Drahtes .I zugeordnet, doch können für jede Düsenreihe auch mehrere derartige Gegenelektroden benutzt werden. Erfindungsgemäß - ist die Spinnkammer i aus einem elektrisch leitenden. Stoff hergestellt oder innen mit einem solchen belegt und durch die Leitung 5 geerdet. Die zu verspinnende Flüssigkeit wird der Düsenreihe = unter Druck durch das Rohr 6 zugeführt.
• Wird zwischen den beiden Elektroden 3 und 4 ein Hochspannungsfeld hergestellt, so erfolgt in diesem wie nach dem Hauptpatent eine Umwandlung der aus den Düsen 3 austretenden Flüssigkeit zu Fasern, die von der Gegenelektrode 4 angezogen -werden. Im Hauptpatent wurde nun schon darauf hingewiesen, daß es durch Erzeugung einer hohen Feldstärke an der' Gegenelektrode möglich ist, den Faseranziehungseffekt der Gegenelektrode, kurz bevor die Gegenelektrode von den Fasern erreicht wird in einen Abstoßungseffekt mit einhergehender Umkehrung der elektrischen Ladung der Fasern umzuwandeln, so daß ein Anlagern der Fasern an der Gegenelektrode nicht stattzufinden vermag. Bei diesem Verfahren gelangen -also die Fasern kurz oberhalb der Gegenelektrode 4 in einen Gleichgewichts--oder Schwebezustand, d. h. in eine neutrale. Zone, in der sich die Anziehung und die Äbstoßung das Gleichgewicht halten. In dieser neutralen Zone lagern; sich die Fasern zu einem Faserband 7 zusammen und können dann als solches aus dem elektrischen Feld abgezogen werden.
• Um hierbei die Lage der genannten neutraler Zone zwischen den beiden Hochspannungselektroden 3 und :4 den Eigenschaften der zu verspinnenden Flüssigkeit entsprechend verschieben zu .können, kann beispielsweise bei Verwendung einer Wechselstromanlage für die Erzeugung des Hochspannungsfeldes u. a. so vorgegangen werden, daß in die Leiturig des auf hohe Spannung transformierten Stromes zwei Gleiehrichteranlagen eingebaut werden, die zusammengeschaltet werden. Die erste Gleich.richteranlage G1 liefert beispielsweise eine Spannung von -j- jokV gegen Erde. Der Minuspol 8 dieser Gleichrichteranlage wird durch die Leitung g geerdet und durch die Leitung io mit der geerdeten Wand der Spinnkammer verbunden. Der positive Pol i i wird beispielsweise über einen Widerstand W1 durch die Leitung 12 mit dem Düsenrohr :2 verbunden. Die Spannung dieser Gleichrichteranlage kann durch die Anordnung des Transformators T1 praktisch von o bis 5okV geregelt werden: Die zweite Gleichrichteranlage G2 ist ebenfalls für 5o kV Gleichspannung ausgelegt. Der Pluspol 13 dieser Anlage wird durch die Leitung 14 geerdet und der Minuspol 15 über einen Schutzwiderstand W2 durch die Leitung 16 mit der Gegenelektrode 4 der Spinnkammer verbunden. Die Spannung dieser zweiten Gleichrichteranlage kann durch den Transformator T2 ebenfalls von o bis zum Maximalwert von 5o kV geregelt werden, und zwar vollkommen unabhängig- von der zuerst beschriebenen Gleichrichteranlage, Auf diese Weise ist es somit möglich, die Potentialdifferenzen der beiden Hochspannungselektroden. 3 und 4 gegeneinander beliebig zu ändern und somit auch die genannte neutrale Zone zwischen ihnen in weiten Grenzen zu verschieben.
• Die zwischen je einer Düsenreihe, 3 und der Gegenelektrode 4 in der neutralen Zone gebildeten Faserbänder 7 werden erfindungsgemäß je durch ,einen Trichter 17 aus der Spinnkammer i abgezogen, der beispielsweise durch einen Elektromotor 18 in schnelle Umdrehung versetzt wird, und dann auf einem Haspel ig aufgewickelt. Während des ganzen Spinnvorganges wird die Luft in der Spinnkammer nach an sich bekannten Verfahren umgewälzt und das aus - der Spinnlösung. verdampfte Lösungsmittel aus der Kammer in der Weise abgezogen, daß die Luft in der Kammer fortlaufend mit Lösungsmitteldämpfen gesättigtbleibt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fasern aus faserbildenden Flüssigkeiten nach Patent 689870, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserherstellung in einer aus einem elektrisch leitenden Stoff bestehenden oder innen mit einem solchen Stoff ausgelegten und geerdeten, mit einer Einrichtung zur Verlagerung der neutralen Zone zwischen den beiden Hochspannungselektroden ausgerüsteten Spinnkammer erfolgt, aus welcher das in der neutralen Zone des Hochspannungsfeldes, zwischen den beiden Hochspannungselektroden gebildete Faserband durch einen schnell umlaufenden Trichter aus dem Hochspannungsfeld -abgezogen wird, wobei die Luft in der Spinnkammer -während des Spinnvorganges umgewälzt und das beim Spinnen verdampfte Lösungsmittel der Spinnlösung in der Weise aus der Spinnkammer abgezogen -wird, daß die Luft in der Spinnkammer mit Lösungsmitteldämpfen gesättigt bleibt.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine die Hochspannungselektroden (a, 3, 4) enthaltende und mit einem für das Abziehen des gebildeten Faserbandes schnell umlaufenden Trichter (17) versehene, elektrisch leitende, geerdete Spinnkammer (i).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, da-. durch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Wechselstromanlage zur Stromerzeugung hinter den Hochspannungstransformatoren (T1, 72) zwei Gleichrichter (G1, G2) in die Stromleitung eingeschaltet sind, wobei von dem einen Gleichrichter (G1) der Pluspol (ii) mit dem Düsenrohr (2, 3) verbunden und der Minuspol (8) geerdet ist und von dem anderen Gleichrichter (G2) der Minuspol (i5) mit der Gegenelektrode (,4) verbunden und der Pluspol (i3) geerdet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften iti Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... \7r. 4.34i-1. 502 320; G. Rohn, Die Spinnerei igio, Berlin, S. toi.