DE909490C - Spinnbrause fuer die Herstellung von kuenstlichen Faeden nach dem Kupferoxydammoniakverfahren - Google Patents

Description

Beim Spinnen von Kupferoxydammoniakcelluloselösungen nach dem Trichterspinnverfahren ist üblicherweise der konische Teil des Trichters ziemlich gleichmäßig von dem Bündel der Kapillarfäden erfüllt. Die Folge einer solchen Anordnung ist, daß die einzelnen Kapillarfäden in ungleicher Weise gestreckt und koaguliert werden.

Der Koagulations- und Streckvorgang wird bei gegebenen Spinnbedingungen, wie Spinnlösungszusammensetzung, Fällwasserzusammensetzung, Temperatur und Abzugsgeschwindigkeit, bestimmt durch den Verlauf der Diffusion des Lösungsmittels aus der Fadenmasse und die durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen Faden und Spinnwasser be- dingte Zugkraft an den Fäden. Es ist ohne weiteres einleuchtendunddurchVersuchebestätigtjdaß diese beiden Bedingungen für die einzelnen Fäden eines fast den ganzen konischen Teil des Trichterquerschnittes ausfüllenden Bündels sehr ungleich sind. Einmal fließt

ao das Wasser, namentlich im oberen Trichterteil, wo laminare Strömung herrscht, im gleichen Abstand von der Düse vom Trichterrand bis zur Trichterachse immer rascher, so daß die Relativgeschwindigkeit der vom Aufwickelorgan her gezogenen Fäden gegenüber dem Wasser für die achsennahen Fäden viel geringer ist als für die mehr nach dem Rand zu liegenden Fäden, dann aber behindert auch das Fadenbündel selbst den Austausch des aus ihm herausdiffundierenden Ammoniak, so daß in Achsennähe eine viel höhere Ammoniakkonzentration des Wassers gefunden wird als gegen die Trichterwand hin. Beide Umstände wirken in der gleichen Richtung, nämlich so, daß die Randfäden stärker koaguliert und früher ausgestreckt sind als die achsennahen Fäden. Die Ungleichheit des Koagulations- und Streckverlaufes ergibt Unterschiede in der endgültigen mizellaren Struktur der Kapillarfäden, also Schädigung der textlien Eigenschaften des Gesamtfadens. Ein weiterer sehr wesentlicher Übelstand wird dadurch hervorgerufen, daß an der Stelle im Trichter, an der die Fäden im wesentlichen auf ihren Endquerschnitt ausgezogen sind, die laminare Wasserströmung im Trichter in eine wirbelige übergeht. Damit setzt der Austausch des Ammoniakgehalts zwischen achsennahen und randnahen Schichten im Trichter ein. Diese Ausgleichs- oder Wirbelzone ist nun nicht stabil, sondern schwankt auf und ab und veranlaßt auch seitliche Bewegungen des gesamten Fadenbündels, die sich im fertigen Faden als Titerschwankungen äußern und namentlich in Strümpfen sich als »Titerringel « sehr unangenehm bemerkbar machen.

Bei der Spinnbrause nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Sie besteht darin, daß auf der Mitte der Brause ein Kegel aufgesetzt ist, welcher tief in den Trichter hineinreicht und dessen Mantelfläche praktisch parallel zur Trichterwand verläuft. Die Spinnbrausenlöcher sind in zwei Kreisen konzentrisch zum Kegel auf der Kegelbasis angeordnet und weisen gegenseitige Abstände von weniger als 3 mm auf. Die aus den Spinnbrausenlöchern austretenden Kapillarfäden laufen bei dieser Anordnung zwischen zwei konzentrisch angeordneten Mantelflächen, wodurch für jeden Kapillarfaden im konischen Teil des Trichters gleiche Strömungs- und Diffusionsvorgänge geschaffen worden sind. Somit sind auch die Zugkräfte an allen Fäden dieselben. Da bei dieser Anordnung kein Austausch verschiedener Ammoniakkonzentrationen stattfinden kann, erfolgt auch die Koagulation für alle Fäden in gleicher Weise. Die mizellare Struktur aller Fäden wird damit gleich, so daß sie alle die gleichen textlien Eigenschaften aufweisen. Dies gilt auch für den Gesamtfaden, der besser ist als einer, der sich aus ungleich koagulierten und gestreckten Kapillarfäden zusammensetzt. Auch werden Titerschwankungen, soweit sie durch innerhalb des Trichters liegende Ursachen entstehen, vermieden.

Die Verwendung von Spinnbrausen, auf welchen die Löcher so angeordnet sind, daß die Mitte frei bleibt, werden den erfindungsgemäßen Zweck nicht erfüllen. Auch Spinnbrausen mit spitz zulaufenden oder treppenförmig ausgestalteten Lochböden, sind hier nicht verwendbar, da sie die oben beschriebenen notwendigen Strömungsverhältnisse nicht schaffen.

An Hand der Zeichnung soll die Spinnbrause nach der Erfindung näher erläutert werden. Der Kegel 1 ist zentral auf die Brause 2 aufgeschraubt. Seine Mantelfläche verläuft praktisch parallel zur Trichterwand und reicht hier bis etwa zur Mitte des konischen Teils des Trichters. Auf der Kegelbasis sind die Löcher auf ein oder zwei Kreisen angeordnet. Hält man den Abstand der Löcher unter sich genügend gering, möglichst unter 3 mm, so bilden die aus ihnen austretenden Kapillarfäden mit den sich um sie bildenden Wassergrenzschichten einen Kegelmäntel, dessen Form vollkommen stabil bleibt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Spinnbrause für die Herstellung von künstlichen Fäden nach dem Kupferoxydammoniakverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Mitte der Brause ein Kegel angebracht ist, der tief in den Trichter hineinragt und dessen Mantelfläche praktisch parallel zum konischen Teil der Trichterwand verläuft.

2. Spinnbrause nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnbrausenlöcher, deren Abstand weniger als 3 mm beträgt, in etwa ein bis zwei Kreisen konzentrisch zum Kegel auf der Kegelbasis angeordnet sind.