DE911501C

DE911501C - Stahl und Form fuer Duesen zum Verspinnen von zaehfluessigen organischen Stoffen

Info

Publication number: DE911501C
Application number: DEB540D
Authority: DE
Inventors: Harry J Jones
Original assignee: Baker and Co Inc
Current assignee: Baker and Co Inc
Priority date: 1939-01-05
Filing date: 1939-12-16
Publication date: 1954-05-17

Description

Stahl und Form für Düsen zum Verspinnen von zähflüssigen organischen Stoffen Die Spinndüse zur Herstellung von Fäden, Filmen, Bändern u. dgl. aus zähflüssigen Stoffen besteht erfindungsgemäß aus rostfreiem Stahl mit etwa 14 bis 20% Chrom, der vorzugsweise kein Nickel oder höchstens 2% Nickel enthält und bei welchem der Kohlenstoffgehalt o,50/9 nicht übersteigt, z. B. etwa o,1 % beträgt. Insbesondere wird die Spinndüse aus Chromstahl mit 17 bis .r90/0 Chrom hergestellt, welcher nickelfrei ist. Der Stahl kann jedoch die üblichen geringen Verunreinigungen, wie Mangan, P'hosp'hor, Molybdän, Schwefel, Silicium und Kupfer, enthalten. Die Spinndüse wird zum Herauspressen von organischen Stoffen benutzt, wie das beim Acetat-und Kupferoxydammoniakverfahren der Fall ist. Die Düse hat sich insbesondere für das Verspinnen synthetischer Spinnstoffe, wie der Polyamide und anderer fadenbildender, im USA.-Patent 213094g beschriebener Polymerisationsprodukte geeignet erwiesen.
Die Spinndüse ist sowohl gegenüber dem chemischen Angriff der zähflüssigen Spinnstoffe als auch gegenüber dem durch die hindurchgepreBte zähflüssige Masse zu erwartenden Abreiben. widerstandsfähig. Es wurde festgestellt, daß die Düsenwände sehr glatt sind und beim Gebrauch nicht aufgerauht werden. Die zähflüssige Masse passiert mit Leichtigkeit die kleinen Düsenöffnungen, und der auftretende Widerstand ist gering. Die kleinen Düsenöffnungen ändern nicht ihre Größe, so daß das Spinnprodukt stets von gleichmäßiger und guter Qualität ist. Ferner leistet die Spinndüse ohne Formveränderung dem Druck der zähflüssigen Masse Widerstand. Schließlich erweist sich die Spinndüse reinigenden Säuren, z. B. kochender Salpetersäure, gegenüber beständig.
Die Spinniiise kann sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Druck betrieben werden und leistet sowohl bei eerfa.hren, die bei niedriger Temperatur durchgeführt werden, z. B. beim Acetatverfahren, als auch bei Hochtemperaturverfahren, wie beim erwähnten Verfahren zum Verspinnen fadenbildender Polyamide, gute Dienste.
Die Spinndüse kann als Becher B, wie in. Fig. i im Querschnitt dargestellt, ausgebildet sein. Der Becher ist in ein Rohr f- durch eine Verbindung C eingesetzt. Die zähflüssige Masse wird durch das Rohr A hindurch in die Düse B gepreßt, welche aus dem Becherkörper i mit zylindrischen Wänden 3, dem Boden 2 und dem Flansch ,4 besteht, welch letzterer z. B. zwischen Ringe 5 eingeklemmt ist. Die zähe Masse wird durch kleine Öffnungen 6, die in Fig. 2 in Draufsicht gezeigt sind, gedrückt. In Fig. 3 ist eine andere Form der Düse dargestellt. Diese besteht aus einer Scheibe 7 mit Öffnungen B. Die Durchmesser der Öffnungen können z. B. 0,025 mm bis o,8 mm betragen, und der Boden der Düse bzw. die Scheibe kann 0,2,5 mm bis io mm dick sein.
Infolge der großen Duktilität des erfindungsgemäß zu verwendenden rostfreien Stahlmaterials der Düsen können die Öffnungen gewöhnlich in jeder beliebiger Form, gerade, ausgefräst, parabolisch oder hyperbolisch ausgebildet werden.
Wenn jedoch die Löcher in Düsen hergestellt «-erden sollen, deren Dicke über i,5 mm liegt, so treten bei den verbesserten Stählen der oben beschriebenen Art, ebenso wie bei sonstigen Werkstoffen Schwierigkeiten auf. In diesem Fall können, die Öffnungen in der in Fig. q. dargestellten Weise ausgebildet -werden. Die Öffnung besteht aus einem geraden zylindrischen Teil io an der Eingangsseite, beispielsweise mit abgerundeter Kante i i, und aus einem geraden zylindrischen Teil i2 an der Ausgangsseite, die durch konische Wände 13, die in die Wände des Eingangs- bzw. Austrittsteils übergehen-, verbünden sind. Der Durchmesser des nach außen liegenden Teils, welcher den Faden formt, weist die übliche oder gewünschte Bemessung auf, während der Durchmesser des Eingangsteils wesentlich größer ist. Die zu verspinnende Masse tritt in die Öffnung durch den oberen Teil io ein, fließt durch den mittleren. konischen Teil 13 hindurch und wird dann durch den Austrittsteil 12 ausgestoßen. Im Fall, daß die Düsenscheibe bzw. der Baden des Düsenbechers dick ist, wird der Eintritsteil länger ausgebildet, als wenn die Düsenscheibe bzw. der Boden dünner ist.
Vorzugsweise, wenn auch nicht unbedingt notwendig, ist die Länge sowohl des Eintritts- als auch des Austrittsteils ungefähr gleich dem Durchmesser des betreffenden Teils, und der Durchmesser des konischen Mittelteils ist in jedem gegebenen Punkt gleich der Entfernung des betreffenden Punktes von dem Ausgangsende der Öffnung. Diese Größen sind in der Fig. q. durch 0X", 0Y" und OZ" gekennzeichnet. Der Konizitätswinkel der Wände 13- ist vorzugsweise 53 °.
Die in Fig. q. dargestellten Löcher stellen feine Öffnungen mit sehr glatten Wänden in Spinndüsen dar, die dicker als 1,5 mm sind, z. B. io mm. Solche Öffnungen sorgen. für einen leichten Durchgang der zu verspinnenden Masse, da die Wände die Masse zu .der sehr feinen geraden Ausgangsseite führen..

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Düse zum Verspinnen von zähflüssigen organischen Stoffen, insbesondere von synthetischen organischen Stoffen, wie von synthetischen Polyamiden oder anderen fadenbildenden Polymerisationsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daßdieselbe aus einem etwa 14 bis 20% Chrom enthaltenden: Stahl besteht, der höchstens 2% Nickel enthält, vorzugsweise jedoch nickelfrei ist, und dessen Kohlenstoffgehalt o,5 % nicht übersteigt.
2. Düse, insbesondere nach Anspruch i, vorzugsweise in Form einer Scheibe, die stärker als 1,5 mm, beispielsweise io mm, stark ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Düse aus einem Austrittsteil mit zylindrischen Wandungen, aus einem Eintrittsteil mit gleichfalls zylindrischen Wandungen und aus einem mittleren Teil bestehen, welcher konische Wände hat, die das Ende des Eingangsteils mit dem Anfang des Ausgangsteils verbinden, wobei die Kante am Eingangsende des Eingangsteils vorzugsweise abgerundet ist.
3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge sowohl des Eintrittsals auch des Austrittsteils ungefähr gleich dem Durchmesser des betreffenden Teils und der Durchmesser des konischen Mittelteils in jedem gegebenen Punkt gleich der Entfernung des betreffenden Punktes von dem Ausgangsende der Öffnung ist.