DE845883C

DE845883C - Process for the manufacture of spinnerets

Info

Publication number: DE845883C
Application number: DEH1710A
Authority: DE
Inventors: Emil Grafried; Leopold Dr Hiesinger; Karl Dipl-Ing Protzmann
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1950-02-21
Filing date: 1950-02-21
Publication date: 1952-08-07

Description

Verfahren zur Herstellung von Spinndüsen Spinndüsen für die HersteIhmg von Kunstseide und Zc11\\olk, \verden. heute vorzugsweise aus Metallen, %Mindere Edehnetalkn und Tamal gefertigt, Diese Dünn lud im Laufe der Zeit in hohein MaßL# t(,cliiii"cli vervollkommnet worden. Fin(#n Nachtuil, (Im sie juloch Iwi Wstimnaen Verfahrcn, wie in gcaissun Viskosespinnverfahren, bestellt darin, daß) sich zu Beginn d'es Spinlivorgangs auf der .\ußenseite der Spinndüse ein klebriger (,#1)"-rztig bildet, der mechanisch, etwa durch (-)d#ur inft der Hand von der (IMM gehst werden muß, um den gleich- u -ii Spin uvorgang einzuleiten. Zur Vermei- n iißig#. dung hat 111a11 die Außerifläche der scholl illit ('berzüg#.#r1 #erschie- d"wr Gt v#.#rschcn. dic aber ;ws dern eben oder MUMM (IM noch nida lwfocdigwn; so shul so schwierig oder nur ungleichmäßig aufzubringen, haften. nicht genügend, zeigen keine ausreidiende chunische Beeändigkeit oder führen nicht zu bcfriedigenden Spinnergebnissen.Process for the manufacture of spinnerets Spinnerets for the manufacture of rayon and Zc11 \\ olk, \ verden. today preferably from Metals,% lower expanded alkenes and tamal Manufactured, this thin loaded in over time high in measure L # t (, cliiii "cli has been perfected. Fin (#n Nachtuil, (Im sie juloch Iwi Wstimnaen Process, as in gcaissun viscose spinning process, ordered in that) at the beginning of it Spin-live process on the outside of the spinneret a sticky (, # 1) "- physically that forms mechanically, roughly by (-) d # ur in the hand of the (IMM going to have to u -ii initiate spin u process. To avoid n iiig #. dung has 111a11 the outside area the scholl illit ('berzü #. # r1 # appeared d "wr Gt v #. # rschcn. dic but; ws dern just or MUMM (IM still nida lwfocdigwn; so shul so difficult or unevenly to apply, adhere. insufficient, do not show sufficient chunic resistance or do not lead to satisfactory spinning results.

Es wurde nun eine neue Art von Überzügen auf Sphmdüsei gefunden, welche alle diese Nachteile N-crnieidet. Erfindungsgernäß werden säurebeständige Oxi(le auf der Außenseite des Spinndüsenbodens durch Hochvakuumverdampfung oder Katlio(1#uiizci-,sti'tul)uiig niedergeschlagen. 2#uf diese Weise werden vollkommen gleichmäßige Überzüge erzMt, die im allgemeinen eine Dicke zwischen gl lud 5 j" vorzugsweise zwischen o,i lud 0,75 p atif\vciseii.A new type of coating has now been found on Sphmdüsei which avoids all of these disadvantages. Erfindungsgernäß acid resistant Oxi (are le on the outer side of the spinning nozzle plate by high-vacuum evaporation or Katlio (1 # uiizci-, sti'tul depressed) uiig. 2 # uf this way completely uniform coatings are erzMt that a generally thickness between gl invited 5 j " preferably between o, i loaded 0.75 p atif \ vciseii.

So \%-erden durch Hochvakuuniverdampfung die verschiedensten Oxyde auf den Düsenboden aufgebracht, in vielen Fällen 03j,dy die der höchstel Wertigkeitsstufe des betreffenden Elements entsprechen, oft aber auch niedere Oxyde #vie (las #Siliciummonoxyd.So \% - earth the most diverse oxides through high vacuum evaporation applied to the nozzle bottom, in many cases 03j, dy the highest Valence level of the element concerned, but often also lower oxides #vie (read #silicon monoxide.

Noch wertvoller als das Verfahren, die Oxydüberzüge durch Verdampfen im flochvakuuin herzustellen, hat es sich erwiesen, die Oberflächen-,chichten von Oxyden durch Kathodenzerstäubung auf der Außenfläche des Düs-enl-).c)den#s niederzuschlagen. Die Kathodenzerstäubung wird hierbei so durchgeführt, daß die von der Kathode zerstäubten Elemente durch Reaktion mit dein im Zeri stäublingsraum vorhandenen Sauerstoff in die Oxyde umgewandelt werden. Üblicherweise wird bei der Kathodenzerstäubung das zerstäubte -Metall auf der Umgebung der Kathode in metallischer Form niedergeschlagen. Viele Elemente reagieren jedoch init dem im Zerstäubungsraurn noch voriiandencii restlichen Sauerstoff und gelangen darin in Form von Oxyden zür Kondensation. Zur Erzieltilig von Oxy(lüberzügen ist es oft vorteilhaft, in reinem Sauerstoff zu arbeiten. Zur Erzeugung haftfester Niederschläge ist es weiterhin häufig von ausschlaggebender Bedeutung, daß die zu überzielien,de Oberfläche besonders rein ist# So #vird Silicium bei der Kathodenzerstäuburig in sauerstoffhaltiger Restatmosphäre in Form voll amorphen SiO,-Schichten kondensiert, welche die vorzii,-Ilichen 1)#ysilalischen und chemischen Eigenschaften des Quarzglases haben.Even more valuable than the process, the oxide coatings by evaporation To produce in a floch vacuum, it has been shown to remove the surface layers of Oxides by cathodic sputtering on the outer surface of the nozzle -). C) knock down the #s. The cathode sputtering is carried out in such a way that the sputtered from the cathode Elements through reaction with the oxygen present in the atomized space in the oxides are converted. Usually, with cathode sputtering, the Sputtered metal is deposited in metallic form on the area around the cathode. However, many elements react with what is still ahead in the atomization chamber remaining oxygen and reach condensation in the form of oxides. To the In order to achieve oxy (oil) coatings, it is often advantageous to work in pure oxygen. It is still often of decisive importance for the generation of adherent precipitates Meaning that the surface to be targeted is particularly clean # So # silicon is used in the case of cathode sputtering in an oxygen-containing residual atmosphere in the form of fully amorphous SiO, layers condensed, which are the most important 1) #silalian and chemical Have properties of quartz glass.

Bei der Zerstäul)ung einer Thoriumkatliode in auerstoffhaltig r Atmoslihäre wird entsprechend s s C eine -;chicht aus Th0, erhalten, die alle günstigen 1, igenschaften des Thoriumoxyds besitzt.In the Zerstäul) a Thoriumkatliode ung in auerstoffhaltig r Atmoslihäre is accordingly s s C a -; chicht from Th0 obtained, all low-1, has roperties of thorium oxide.

Ein weiteres Beispiel bildet die Zerstäubung von Altiminiumkathoden in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Auf diese Weise wird ein reines ;-AI.O.., erhalten, (las die Härte des Korundes aufweist.Another example is the sputtering of altiminium cathodes in an oxygen-containing atmosphere. In this way a pure; -AI.O .., is obtained, (reads the hardness of the corundum.

Durch Verdampfen im Hochvakuum lassen sich dünnc Schichten aus SiO, nur schwer und. mit schlechterer Haftfestigkeit und aus Th0, wegen des hohen Schmülzpunktes und Siedepunktes der Verbindung praktisch Überhaupt nicht herstellen. Ebenso ist es bei der Herstellung einer Aluminiumoxydschicht durch Verdampfung im flochvakutim wegen des hohen Schnielzpunktes kaum möglich, (las Mitver(lampfen des Trägerwerkstoffs "-iillig zu vermeiden.By evaporation in a high vacuum, thin layers of SiO, only difficult and. with poorer adhesive strength and made of Th0, because of the high melting point and the boiling point of the compound practically not at all. Likewise is it in the production of an aluminum oxide layer by evaporation in a floch vacuum hardly possible because of the high Schnielz point, (read Mitver (lampfen of the carrier material "-equally to be avoided.

Andere Ikispiele fürOxyde, die erfindungsgemäß durch Kathodenzerstäubung auf derAußenseite des Spiniidiisenbodens in dünner Schicht niedergeschlagen werden, sind TiO., Zro2, Bi203' Ta21D5, Cr.,0, und die Oxyde der seltenen Erden. Für gewisse Zwecke können Eisenoxyd und Platinoxvd niedergeschlagen werden.Other examples of oxides made by sputtering according to the invention be deposited in a thin layer on the outside of the Spiniidiisenboden, are TiO., Zro2, Bi203 'Ta21D5, Cr., 0, and the oxides of the rare earths. For certain Purposes can be precipitated iron oxide and platinum oxide.

il-rundsätzlich lassen sich Überzüge vorr Oxyden auf der Außenseite des Spinndüsenbodens auch durch 'Niederschlagen der Metalle durch Kathodenzerstäubung und deren nachträgliche Oxydation, etwa durch eine Wärmebehandlung in Sauerstoff, erzeugen.Generally, coatings can be applied primarily to oxides on the outside of the spinneret base also by 'depositing the metals by cathode sputtering and their subsequent oxidation, for example by heat treatment in oxygen, produce.

Es wurde gefunden, daß Spinndüsen, die auf der Außenseite des Bodens einen durch Verdampfen im Ilocli\-akuuiii oder noch besser durch Kathodenzerstäubung hergestellten dünnen ('berzug voll säurebeständigen Oxyden tragen. zu besonders günstigen Spinnergebnissen führen. Außerdem wird hierdurch bei Verarbeitung von Viskose und bei anderen SI)innverfahren die Bildulig von klebrigen Überzügen zu Beginn de" Spitim-organgs vermieden. Auffallend bei den beschriebenen dürinen Oxydschichten sind weiterhin ihr hervorragendes Haftvermögen auf den Spinn(lüseinnetallen und -legierungen und ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften, insbesondere, ihre liärte. Unter den genannten Oxyden fill(Ivil sich schlicßlich chemisch sehr widerstandsfähige Stoffe, so daß sich erfindungsgemäß für alle Spinilverfahren ge- eignete Überzüge auswählen lassen.It has been found that spinning nozzles which have on the outside of the soil a thin coating produced by evaporation in the Ilocli \ -akuuiii or, better still, by cathodic sputtering, lead to particularly favorable spinning results. In addition, when processing viscose and in other SI processes, the formation of sticky coatings at the beginning of the spinning process is avoided. What is noticeable about the thin oxide layers described are their excellent adhesion to the spinning metals and alloys and their excellent mechanical properties, in particular their hardness the oxides mentioned fill (Ivil to schlicßlich very chemically resistant materials so that the invention can be selected for all Spinilverfahren overall suitable coatings.

Bei der Durchführung der Katlio(leii7.urst,*-ii11)ull#, für das Verfahren der Erfindung empfiehlt es sich. auf dieAusgestaltung der Kathode I>esoii(lei-c Sorgfalt zu verwenden. So bietet in vielen Fällen all Stelle -einer Massiv1,athode eine Kathode, in Form von Dralltnetzen oder von Drähten, die parallel zueinander ausgespannt sind. besondere Vortelle. Mit derartigen Kathoden ist es auch leicht möglich. Gemische von Oxvdcjl auf der Oberfläche der Spirindüsen niederzuschlagen, indem iii einer gewissen Reihenfolge Drähte aus dem einen Element mit Drähten aus dem anderen Element abwechseln. Auf diese Weise ist die Gleichlnäßigkeit des Gemisches noch besser gewährleistet, als Nvenn eine Massivkathode aus einer der I>ei(icii Bestandteile benutzt wird.When performing the Katlio (leii7.urst, * - ii11) ull #, it is recommended for the method of the invention. on the design of the cathode I> esoii (lei-c care to be used. Thus, in many cases, every place - a solid, athode offers a cathode, in the form of twisted meshes or wires that are stretched parallel to one another. Special advantages. With such cathodes It is also easily possible to deposit mixtures of oxides on the surface of the spiral nozzles by alternating wires from one element with wires from the other element in a certain order from one of the I> ei (icii components is used.

Schließlich ist es oft zweckmäßig, eine Trägerkathode, beispielweise aus EisenblIch, nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise auf galvanischem Mlege oder durch das Schoopsche SprItzverfahren oder durch 1.lochvaktitunverdampfung, mit einer Schicht des zu zerstäubenden -Metalls züi überziehen.Finally, it is often convenient to use a support cathode, for example from EisenblIch, using methods known per se, for example galvanic Mlege or by the Schoop spray method or by 1st hole vaktitunverdampfung, Cover with a layer of the metal to be atomized.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for 11Cr. # Telltilig full spinning nozzles for artificial silk c. and viscose wool, characterized in that a (iiiiiiie layer full of oxides, in particular full of oxides, which are characterized by increased acid resistance, preferably a layer with a thickness z -between o, i and 5 iii, for example, between o, i tilld 0.75 11 2. Process for the production of spinnerets according to claim j, characterized in that the elements are converted into oxides by cathode sputtering in an oxygen-containing sputtering chamber during the de-, 7erstätibungsvorgangs and these are deposited on the outside of the spinneret base, in particular the oxides - full of silicon, titanium, zircon, thoritim, aluminum, bismuth, tantalum, chromium and the rare earths. for 1 Icl-Stullung fully spilln- (IiiS, L'll 11a (-ll 1 and 2. dadUUCII gekt-Iiii- zvichnut, d; i f) (11 liathodenzcrmäWmng in Chumically pure oxygen is carried out. -4. Veriallrun for the production of N-011 spinning (hiSCu 11aCh # \ IISI) 1-IICII 1 111l (1 2, thereby g, ukeim- draws. daG cathodes in form of twist or use the paralfel in Ann von Drugttim zmhmmhr auyespannt AS. be atomized. 1 Nielduen zur lici-st (#litliig from spill11- düsull 113C11 1 till (1 2, da (1111-C11

Zcich 1 Ivt, (12111) (1 i e Katli () den Z ei -. # "Tiitil> ung 111 with carrier cathode, which means that metal in iil> ore () gvll are, carried out for ii 1 1 rt N \ i i- (l. 6. A method for the preparation of spinning (iiiSVII llICII XIISI) r11C11 I and 2, characterized thereby marked. Ihathoden that containing nichrere NletaUe, heispielsweisv in Forrn of LegierLiiig, L, ti or in Forrn von Drahr or Netzkathodell from 1 ) i-i'ilitcil with Mutallell .