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Beim Verspinnen geschmolzener oiganischer fadenbildender Stoffe ist es schwierig; Fäden von durchweg gleiciimäHigem Querschnitt zu erhalten. Fäden, die keinen gleichmäßigen Querschnitt haben, sind aber uneinheitlich hinsichtlich ihrer Färbeeigenschaften. Streckfälligkeit usw. Beim Austreten der Fäden aus der Düse an die AulVnluft beeinflussen geringfügige Luftbewegungen und Zugluft das Spinnen. Die Bewegung der Fäden selbst erzeugt einen Luftwirbel, der für die gleichmäßige physikalische Beschaffenheit des Knderzeugnisses von Nachteil ist.

Es ist insbesondere vom. Trockenspinnen

von Cellulosedcrivatscide her bekannt. Spinnschächte zu verwenden, durch welche zum Zwecke der Entfernung dva Lösungsmittels aus den frisch gesponnenen Fäden Luft in irgendeiner beliebigen Richtung zu den Fäden hindurchstreicht. Bei den nach dem Schmel/.-spiiinverfahren hergestellten Kunstfäden ist es jedoch bisher noch nicht bekanntgeworden, die Fäden nach dem Austreten aus der Spinndüse durch einen Schacht zu führen. Ein Grund fur die Verwendung eines Spiniischaclites lag hierbei auch nicht ohne weiteres auf der Hand.

Es hat sich nun gezeigt, daü das Schmelz-

Seiten sind im Original stellenweise abgeschnitten

.spinnen von organischen fadcnlnldcnden Stoffen, insbesondere: synthetischen linearen 1 loehpolynieren, dadtirch zu besonders Kitten Ergebnissen, insl)esondere was die. Gleichmäßigkeil der Enderzeugnisse in färberischec Jicziehung betrifft, fülirt, wenn erfmdungsgcmäß die Fäden nach Verlassen der Spinndüse von einem dem Fadcnlauf gleichgerichteten, geradlinigen, külilendcn Gasstrom umgeben

to weiden, der die Fäden bis zu ihrer ,völligen Erstarrung begleitet.

Zur Ausführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der sich an die Spinndüse ein Kühlschaclit mit Zuleitungen für das Kühlmittel sowie eine die Fäden umgebende poröse Hülle zur. Verglcichsmäßigung des au die l''iiden herantretenden Gasstromes anschlicht.

Wie schon erwähnt, ist es bei der Herstel-

ao hing künstlicher Fäden aus C'elluloselösungen nach dem Trockenspinnverfahren iK'kannt, zur gleichmäßigen Entfernung des Lösungsmittels einen Gasstrom entweder geradlinig, wirbelnd, gleich oder entgegengericlitet zum

»5 ladenlauf während der Erstarrung der Fäden mit denselben in Berührung zu.bringen. Eine Übertragung des l>eim Trockenspinnen Bekannten auf das Schmelzspinnen von organischen fadenbildenden Massen lag jedoch nicht nahe, da bei den beiden Spinnverfahren grundsätzlich andere physikalische, und wärmetechnische Voraussetzungen gegeben sind. Heim Schmelzspinnen wild kein Lösungsmittel entfernt; es schien daher zunächst auch kein Bedürfnis zu bestehen, den Faden vor seiner Erstarrung überhaupt mit einem Gasstrom in Berührung zu bringen. "Bei dem großen Temj)craturgefälle zwischen Schmelze und Außenluft, welches üblicherweise mehr als 200° C beträgt, und bei der großen spezifischen Oberfläche des Fadengutes mußte man annehmen, daß der heiße Faden auch ohne l>csonderc Maßnahmen -, rasch abkühlen würde. Bei den fadenbildcnden schmelzbaren organischen Massen handelt es sich überdies um Stoffe mit einem verhältnismäßig scharfen Schmelzpunkt, bei denen die Erstarrung beim Abkühlen sehr schnell und vollständig eintritt. Man hätte also annehmen müssen, daß eine entsprechend gewählte Luftstrecke vollkommen genügen würde, um den Faden gleichmäßig und rasch genug abkühlen zu lassen. Falls ein zusätzliches Abkühlen erwünscht war, so hätte man zunächst an die wirksamere Abkühlung in einer Flüssigkeit denken müssen.

Im Gegensatz zu den vom Trockenspinnverfahren her bekannten Arbeitsweisen wird im vorliegenden Falle der noch nicht erstarrte

ßo Faden durch einen gleichgerichteten Gasstrom stark abgekühlt. Hierdurch und durch die dem Eadcnlatif gleichgerichtete, gerac linige Strömung des Gases wird ein Fade von sehr gleichmäßigem Titer erhalten, de überraschenderweise wesentlich einheitliche ist, als wenn der Faden einfach eine Luf< strecke durchlaufen hätte. Eine Vereinheil lichung-des Titers wird jedoch beim Trocket spinnen nicht bezweckt, da hier auf alle Fäll zur Entfernung des Lösungsmittels ein Ar blasen der Fäden erfolgen muß. Es könnt daher den bekannten Verfahren auch nicli entnommen werden, daß beim Schmelzspin neu, wo ganz andere Verhältnisse vorliege» eine Vergleichmäßigung des Titers eintrete würde.

in der Abb. 1 der Zeichnung bedeutet J die Spinndüse für das Spinnen des Faden bündeis r3 aus der geschmolzenen organi sehen fadenbildenden Masse. Die f rise gesponnenen Fäden, die sich beim Austretei aus der Spinndüse 1100h im geschmolzene] Zustand befinden, erstarren in der Kühlkam mer 18. Um die Spinndüse ist zweckmäßi) eine hitzeisoliercnde Dichtung 15 gelegt, 1111 eine Wärmeleitung zwischen der Düse tun den mit ihr zusammenhängenden Teilen de Kühlschachtes zu verhindern. Eine porös 1 Umhüllung 17 aus einem feinmaschigen Siel ist um die Dichtung 15 angeordnet. Die Um hüllung 17 besteht nach der Abb. 1 aus sech' Lagen eines 64 X 64maschigen Kupfersiebes Eine Röhre 25 aus beliebigem Material is um das untere linde der Umhüllung 17 ge legt, so daß sich zwischen der isolierendei Dichtung 15 und der Röhre 25 ein Zwischen raum von ungefähr 12 cm ergibt. Der innere Durchmesser des Siebes ist im vorliegende! Falle ungefähr 4 cm.

Der Mantel 19 umschließt die poröse Tlülk in dem Maße, daß eine Kammer 16 inn dii Außenseite der Hülle 17 gebildet ist. Die Leitungen 21 und 23 sind für den Eintritt des gasf(innigen Kühlmittels in die ringförmige Kammer 16 vorgesehen. Der Boden derUöhre 25 ist durch ein Abschlußteil 28 verschlossen. Ein kleiner Fadendurchtrittstrichter 27 ist in der Mitte des Ahschlußtciles 28 angebracht. Ebenso sind eine oder mehrere Austrittsleituugen 29 für das Kühlmittel aus der Röhre 25 im Abschlußteil 28 vorgesehen. Das Kühlmittel, wie Luft oder ein indifferentes Gas, wird durch die Kühl- und Erstarrungskammer 18 hindurchgesaugt.

Tn der Abb. 2 ist nur das untere Ende der in dot Abb. ι dargestellten Rohre 25 zu sehen. Eine Zelle umgibt dieses untere Ende der Röhre 25, aus welcher das Kühlmittel gleichmäßig abgesaugt wird. Die Zelle besteht aus einer Hülse 35 für den Fadendurchtritt, zwei ringförmigen Stauvorrichtungen 37 und 39 und einem Absaugstutzen 41. Eine oder meh-

lere schmale Öffnungen 31, 33 sind in der Mähe des unteren Teils der Köhre 25 für das Absaugen des Kühlmittels vorgesehen..

Fn Abb. 3 ist eine andere Ausführnngs·- form der das untere Ende der Röhre 25 11111-gebenden Zelle dargestellt. Die abgeänderte Eonn besteht aus einer porösen Schicht 43 am linde der Iiöhre 25 und aus einer Kammer 47, welche den äußeren Teil der Röhre 25 umgibt. Das Fadcndurchtrittsrohr 45 re.icht bis in das Tnnere des unteren Röhrenteils. Die Kammer 47 ist mit einem Absaugstutzen 49 für das Kühlmittel verschen.

In Abh. 4 bezeichnet 51 eine kleine runde Kammer, weiche an das untere Ende der Röhre 25 auschlicl.lt. Die Kammer 51 ist mit je einer ringförmigen Stauvorriehtting 53 und 55 verseilen. Eine /.. 1». aus mehreren Schichten bestehende poröse. !Matte 57 ist zwischen

ao den Stauvorrichtungen 53 und 55 angeordnet. Hin oder mehrere AbsaugnVhre 59 und 61 können an der Kammer 51 angebracht sein. Die Stauvorrichtung 55 ist als schmale Hülse für den Durchtritt des Fadenbündels ausgebildet und verhindert ein zu schnelles Entweichen des Kühlmittels am Ende der Kühlkammer.

In den Abb. 1, 2 und 3 wirken der Trichter 27 sowie die Rohre 35 und 45 ebenfalls dcrart, dall ein zu starkes Entweichen des Kühlmittels in der Kühlkammer aii der Stelle des Fadenaustritts vermieden wird. Iu allen Zeichnungen stellt 30 eine Führungseinrichtung dar, über die die Fäden zu einer Aufwickelspule geleitet werden können.

In der Abb. 5 umgibt ein konisch sich nach unten erweiternder Ansatz 62 einen Teil der Kühlkammer, die hier aus den porösen Hüllen 65 und (■>"/ besteht. Eine ringförmige, poröse Schicht 63 ist am unteren Ende der zylindrischen Hülse 65 vorgesehen.

Die Vorrichtungen gemäß Abb. 1, 2, 3 und 4 sind so eingerichtet, daß durch Anwendung eines I Tnterdruckes an den Austrittsörfnungen 29, 41, 49, 59 und 61 das Kühlmittel durch die Vorrichtungen hindurchgesaugt wird. So wird z. B. gemäß Abb. 1 das Kühlmittel durch die öffnungen 21 und 23 eingesaugt, füllt die Kammer 16, streicht dann durch die Umhüllung 17, strömt in dieser und der Röhre 25 abwärts und wird durch die Austrittsöffnungeii 29 abgesaugt.

Die Vorrichtung nach Abb. 5 ist mit einer Einrichtung versehen, durch chic das Kühlmittel in die Vorrichtung mittels Ül>erdruck eingeblaseu wird. Das Kühlmittel wird durch die untere Einlaßöffnung eingeblasen und dadurch durch das Ringhalter 63, die Hülsen 65 und 67 und die Röhre 25 nach abwärts ge-

So drückt. Es entweicht durch das offene Ende derselben.

In den Abbildungen tritt die Luft od anderes Kühlmittel in der Näiic der ' vorrichtung durch ein Filter oder eine ; poröse Hülse in den Spinnschacht ein entweicht unten an der Kühlkammer, fähr (Ίο bis 75 cm von der Eintriüsöffnui fernt. In einem derartigen Schacht wi geradliniges Strömen des Kühlmitte reicht, so daß die Fäden sich gleich ohne Erschütterung auf ihrem Wege v< Spinndüse bis zur Aufspulvorrichtun Ende der Kühlkammer bewegen.' Dr wird ein gleichförmiger Faden mit el dien FärbeeigeiTschaften erzielt.

Ein geradliniger Luftstrom, durch E rung der Luft durch poröse Stoffe h gerufen, bestellt im allgemeinen nicht 7» bis ι in unterhalb des unteren Siebe liier entstehen Wirbel, die Fäden \w\ zu vibrieren und die Hitze wird sehne den Fäden und der in ihrer Nachbar befindlichen Luft an die übrige Luft υ die Wände der Kammer abgegeben, keine Fadenführung die Fäden oberha Wirbel zusammenführt, um das Vibrier. Fäden zu verhindern, so ist die erli Titervergleichmäliigung mangelhaft, wird der Kühlschacht zweckmäßig nid ger als 1 m ausgeführt.

Die Wände der Kammer müssen luöj glatt sein. Eine leichte Verringerung Durchmessers gegen das untere Ende möglich, unerwünscht jedoch ist eine breiterung desselben am unteren Em Kammer.

Die mit Überdruck arbeitende Kül mer ist derjenigen, welche mit Absa arbeitet, vorzuziehen, weil man leicht« spinnen kann und weil der Druck i Kammer um ein Geringes über dem .^s druck liegt, so daß Undichtigkeiten 'hit lieh der geradlinigen Luftströmung Rolle spielen.

Durch teilweises Abdecken dvs Filti es möglich, den Lauf und die Abkühhu Fäden zu beeinflussen.

Das Verfahren nach der Erfindung 1 sonders für das Verspinnen von gesc zenen organischen fadenbildenden λ geeignet, die, wie aus Köntgenuntersi gen hervorgeht, im festen Zustand kri sind. Die synthetischen linearen l'olyi zu denen auch die synthetischen lineare lyamidc gehören, zeigen diese Eigen-Andere Typen von synthetischen In l'olynicren sind l'olyester, I'olyälher. acetate, gemischte Polyesterpolyamide ι

Da^ Verfahren nach der Erfmdui auch auf das Verspinnen von airlcK schmolzcnen organischen fadenbih Verbindungen, wie die Vinylpolyi

Polystyrol und Polyacrylsäuredcrivate, anwendbar.

H e i s ρ i c 1 ι
Polvhexamcthyleiiadipinsäurcamid.

einer Schmelzviscosität von ungefähr 350 Poises, wurde in geschmolzenem Zustand in einer StiekstofTatmosphärc auf 285⁰ C gchallen. Das Polyamid wurde dann mit Hilfe einer Meilpumpe durch eine Filterpackung und eine Spinndüse mit ungefähr 20 Löchern versponnen. Eine Packung aus Magnesiumcarbonatisolicrung war an der Spinndüse in der Abi). 1 gezeigten Art angebracht. Der Kuhlschacht bestand aus einer 45 cm langen Glasröhre bei einem Durchmesser von ungefähr 40 mm. Das Filter bcsLand aus sechs Lagen 64 χ (^innschigoni Kupfergewebe, das so um die obere Magnesiumcarboiiatisolio-

ao 1 ung und ((ie (!lasr<»Im· gewickelt war, daß die Entfernung zwischen Isolierung undGlasvöhve ungefähr 2 cm betrug. Die Spinnvorrichtung arbeitete bei ungefähr 270⁰ C, die l'umpenleistung war ungefähr 5,25 g in der

»5 Minute, die Aufwickelgeschwindigkcit 300 m in der Minute. 0,17111* Luft wurden in der Minute durch die Kühlkammer gesaugt. Der Faden wurde durch eineih kleinen Glastrichter abgeführt.

Bei nach diesem Beispiel hergestellten Fä- (\vn betrug die Standardprozentabweichung im Titer 1%· ⁽'cr durchschnittliche Höchstwert innerhalb einer Versuchsreihe bis zu 3.5 "/ο- I^ic Fäden zeigten gleichmäßige Färbceigenschaften.

Wenn dieselben Fäden ohne Kühlkammer gesponnen wurden, betrug die Standardprozonlahweichung 2,6°/_n und der Sprung innerhalb einer Versuchsreihe bis zu 10%. Bei anderen Vorsuchen war die Standardprozentabweichung der. Fäden, ohne Kühlkammer gesponnen, 4 "/„ mit entsprechend gesteigerten 1 löchsiwertabweichungeii. Wenn ohne Kühlkammer gesponnene, verstreckte Fäden auf einer Wirkmaschine verarbeitet wurden, erhielt man ein Gewirke, das sehr ungleichmäßige, streifige Färbungen aufwies; in vielen Fällen waren die Streifen schon vor dem Färben sichtbar. Im Gegensatz dazu färbten die Fäden, welche nach dem vorliegenden Verfahren durch einen von einem gleichsinnig mit den Fäden strömenden Gassti durchströmten Kühlschacht gegangen wa gleichmäßig an und zeigten keine Glanzun schiede.

Beispiel 2

Ein zwanzigfädigcs Bündel vom Titer wurde wie in Beispiel τ gesponnen. In < scm -Falle wurde eine Kühlkammer η Abb. 5, die mit Druckluft arbeitete, \er\\ def. Der Durchmesser der innersten porö Hülle 67 lag bei 40 nun. Die Hülle w ar h dcrtmaschig und lag mit dem oberen E 6 cm unter der Außenseite der Spiundi Die Röhre 25 erstreckte sich bis 50 cm unl halb des unteren" Hüllenendes. Die 1 wurde mit einer Geschwindigkeit von 1111 fähr o,o(> cbm in der Minute in den Scha cingeblasen. Die Fäden waren sehr glei mäßig und erreichten die im vorigen Bets) erhaltenen Ergebnisse. Die Standaidabu chung (mittlere Streuung) der Fäden bet durchschnittlich i.4°/„ und die Jlöchstwt im Durchschnitt 3,7 °/₀·

Claims

Patentansprüche:

ι. Λ'erfahren zum Schmelzspinnen ^ organischen fadenbildenden Stoffen, i besondere synthetischen linearen Ho polymeren, dadurch gekennzeichnet, < die Fäden in einem Spinnschacht n, Verlassen der Spinndüse von einem d Fadenlauf gleichgerichteten, geradlinig kühlenden Gasstrom umgeben werden, > die Fäden bis zu ihrer völligen Erstam begleitet.
2. Vorrichtung zur Ausführung > Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzei net durch einen an die Spinndüse (ti) : schließenden Kühlschacht (19) mit Zu tungen (21,23) für das Kühlmittel so\ eine die Fäden umgebende poröse Hi (17) zur Vergleichmäßigung des an < Fäden herantretenden Gasstromes.

Zur Abgrenzung des Anineldungsgegi Standes vom Stand der Technik sind im F teilungsverfahren folgende Druckschriften Betracht gezogen worden:

deutsche Patentschriften Nr. 428 7.

461 196, 487 242, 542 891, 532 692.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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