DE964979C - Vorrichtung zum Verspinnen von Loesungen aus Hochpolymeren, insbesondere Cellulosederivaten - Google Patents

Description

Beim Verspinnen von Lösungen aus Hochpolymeren, insbesondere Cellulosederivaten, wie Cellulosexanthogenat, Celluloseestern oder -äthern, oder von synthetischen Polymeren, wie Polyvinylderivaten, ist es üblich, die Öffnungen der Spinndüsen mit einem Filter, der sogenannten Garnitur, zu bedecken.

Es ist bekannt, Spinndüsen zu verwenden, deren Eintrittsteil größer ist als der Austrittsteil. Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei denen zwischen der Meßpumpe und der Spinndüse eine Anzahl feiner Filter zu einer Filterpackung vereinigt ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verspinnen von Lösungen aus Hochpolymeren, insbesondere Cellulosederivaten, die es gestattet, durch eine geeignete Kombination verschiedener, zum Teil bereits bekannter Elemente die Verwendungsdauer einer Spinndüse in einem bisher nicht erreichbaren Ausmaße zu verlängern. Eine solche Spinndüse kann ohne Wechsel mehrere Monate lang verwendet werden, selbst bei Unterbrechungen von mehreren Tagen.

Dieses außerordentliche Ergebnis sowohl in wirtschaftlicher wie vor allem in technischer Hinsicht wird mit folgender Vorrichtung erzielt:

Die Vorrichtung hat eine Düsenplatte aus festem Material mit Spinnöffnungen, die an ihrem Eintrittsteil mindestens 5omal so groß sind wie an ihrem Austrittsteil. Unmittelbar vor dieser Platte und mit ihr in Berührung auf einer Oberfläche, die

die Gesamtheit der Spinnöffnungen umfaßt und so angebracht ist, daß die Spinnlösung unbedingt hindurchgehen muß, liegt ein Diisenplattennlteir. Dieses besteht aus mindestens einem Gewebe aus Fäden mit glatter Oberfläche und einer ausgesprochen zylindrischen Form. Die Zwischenräume zwischen den gekreuzten Fäden sind kleiner als der Durchmesser der Spinnöffnungen an ihrem Austrittsteil Ein an sich ki der Kunstfäden-Spinnereiitechnik ίο bekanntes Vorfilter kann aus einem Gewebe bestehen, das diesem gleicht. Es muß aber vom Düsenplattenfilter durch einen Zwischenraum getrennt sein, der es der Spinnlösung gestattet, von jedem Punkt des Vorfilters aus eine beliebige Spinnöffnung zu erreichen.

Um solche Vorrichtungen herzustellen, kann man verschieden vorgehen; man kann die Zusammensetzung der Einzelteile und die Art ihrer Zusammensetzung variieren. Die Düsenplatte wird vorteilhaft aus nichtrostendem Stahl hergestellt; ihre Stärke hängt ab von den Durchbiegungserscheinungen, die infolge ihres Durchmessers und des Spinndruckes auftreten können. Es wurde gefunden, daß zur Erzielung einer hinreichenden Verwendungsdauer im Spinnprozeß ohne Verschmieren der Düsenöffnungen diese an ihrem Eingang mindestens 5omal größer sein müssen als am Ausgang. Diese Vergrößerung kann im übrigen vorteilhaft das 100- bis 2oofache oder selbst das 10 000- bis Soooofache betragen. Das Gewebe des Düsenplattenfilters besteht aus Fäden mit zylindrischer Form aus verschiedenem Material, z. B. aus Bronze, Nickel, synthetischen Stoffen, wie Polyamiden oder Vinylpolymeren u. ä. Die für die Erzielung sehr kleiner Öffnungen notwendige Dichte der Fadenanordnung im Gewebe kann entweder von Anfang an oder durch späteres Schrumpfen erreicht werden. Um eine Verbesserung des Spinnens zu erreichen, ist es notwendig, wenigstens eins dieser Gewebe zu verwenden. Die Bindung dieses Gewebes muß vorteilhaft die eines Leinens oder eines Satins sein. Vorteilhaft benutzt man aber mehrere Schichten, die gegebenenfalls an den Rändern durch Löten, Zusammenkleben oder durch eine Einfassung zusammengehalten werden. Die Zahl der Schichten ist nur begrenzt durch die durch sie bedingte Druckerhöhung. Bei der Verwendung mehrerer Gewebeschichten können diese bezüglich ihrer Feinheit und Fadenbindung unter sich durchaus verschieden sein. Das Vorfilter kann gleichfalls eine oder mehrere Schichten eines gleichartigen Gewebes enthalten, gegebenenfalls vereinigt, zusammengelötet oder eingefaßt, oder Gewebe verschiedener Bindung oder Dichte. Es kann auch Siebe zum Festhalten grober Verunreinigungen enthalten, Gewebe vom üblichen Typ, kardierte oder unkardierte Watte aus natürlichen oder künstlichen Fasern, Trennungsräume zwischen den verschiedenen Materialien und Filterbestandteilen usw. Bezüglich der Filterzusammensetzung müssen drei wesentliche Forderungen erfüllt sein: Das Düsenplattenfilter muß unmittelbar auf der Düsenplatte aufliegen; die Oberfläche muß so weit be deckt sein, daß alle Düsenöffnungen dadurch abgedeckt sind und die Spinnlösung nicht unter Umgehung des Düsenplattenfilters, insbesondere nicht durch seitliches Vorbeifließen, zu den Düsenöffnungen gelangt, und schließlich muß zwischen dem Düsenplattenfilter und dem Vorfilter, wie oben beschrieben, ein Zwischenraum sein. Jede dieser Forderungen kann auf beliebige zweckdienliche Art erfüllt werden; einzelne Lösungen hierfür werden späterhin als Beispiele angeführt. So kann z. B. der erste Punkt durch die Verwendung sehr ebener Gewebe erreicht werden, die z. B. durch Walzen, Kalandrieren, Bügeln oder — bei synthetischen Fasern — durch Einfassen des Gewebes oder der Gewebeschichten und nachträgliches Schrumpfen hergestellt werden. Hierbei werden sie in der Einfassung straft* gespannt. Punkt zwei kann erreicht werden entweder durch Anlöten des Randes des Düsenplattenfilters an den oberen Rand der Düsenplatte oder durch Pressen dieses Randes gegen die Düsenplatte mittels eines oder mehrerer Dichtungsringe. Um die dritte Forderung zu erfüllen, kann man zwischen das Düsenplattenfilter und das Vorfilter einen Dichtungsring legen, der ein Sieb oder eine durchbohrte Platte aus starkem Material trägt und den man durch Zapfen oder Ouerstäbe in seiner Lage hält, so daß auf ihm das gesamte Vorfilter ruht.

Die Zahl der Möglichkeiten zur Durchführung des Erfindungsgedankens ist sehr groß, wobei es jedoch immer auf die erfindungsgemäße Kombination der einzelnen oben beschriebenen Teile der Vorrichtung ankommt. Das folgende Beispiel kann daher durchaus nicht als Begrenzung aufgefaßt werden, weder bezüglich der Wahl noch der Anordnung der einzelnen Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Es soll ausschließlich den beachtliehen technischen Fortschritt beim Verspinnen von Hochpolymeren mit dieser Vorrichtung zeigen, mit der man in einem bisher unbekannten Ausmaße die Zahl der notwendigen Düsenwechsel herabsetzen

kann. r> · · , ¹⁰S

Beispiel

Eine 2.j.°/oige acetonische Lösung von Celluloseacetat wird in bekannter Weise in einer Trockenspinnzelle zu einem Faden von 100 den mit 18 Einzelfäden versponnen. Für das Spinnen wird die Vorrichtung nach der Zeichnung verwendet. Iu dieser Zeichnung ist 1 ein abschraubbarer Teil, der zum Schluß an das mit ,Schraubgewinde versehene Stück 11, das Ende der Zuleitung 2 für die Spinnlösung, angeschraubt wird. In den abschraubbaren Teil ι ist eine Düsenplatte 3 aus nichtrostendem Stahl von 2 mm Stärke eingeschraubt. Diese enthält Spinnöffnungen 4 mit einer Austrittsöffnung von 0,005 mm² und einer Eintrittsöffnung von 12,4 mm². Unmittelbar auf diese Platte ist eine Scheibe 5 von

enau dem gleichen Durchmesser wie die Düsenplatte gelegt, die aus zwei kalandrierten Bronzegeweben mit durchschnittlichen Lochgrößen von 0,003 mm² und zwei Lagen eines Satins aus Superpolyamid-Roßhaaren mit durchschnittlicher Lochgröße von 0,001 mm² besteht. Die Ränder dieser

vier Lagen sind ringsherum mit einem Superpolyamidlack zusammengeklebt. 6 ist ein metalloplastischer Dichtungsring von 3 mm Stärke, dessen Druck die seitliche Dichtigkeit der Vorrichtung sichert, so daß die Lösung die Filterlagen 5 nicht umfließen kann, sondern durch sie hindurchgehen muß. 7 ist eine starke Platte aus nichtrostendem Stahl von 3 mm Dicke mit Bohrungen, durch die hindurch der trennende Hohlraum 8 mit der Lösung gefüllt wird. Oberhalb dieser Platte 7 befindet sich eine Scheibe 9 aus einem Bronzegewebe und einem Satin aus Superpolyamidfäden, ähnlich dem bei 5, eingefaßt durch einen Messingring. 10 ist eine aus plastischer Masse hergestellte Platte, die zugleich einen Abschluß und durch ihren Druck eine Dichtung zwischen 1 und 10 und 11 darstellt. 11 bildet das äußere Ende der Spinnlösungszuleitung. Das Vorfilter ist mit einer Filterschicht 12 von üblicher und bekannter Art bedeckt.

Eine Abänderung der Vorrichtung besteht in der Befestigung der Düsenplatte im Schraubengehäuse 1 durch einen Vorsprung anstatt durch das Schraubengewinde. Man kann auch zwischen die durchbohrte Platte 10 und die Zuführung der Spinnlösung 11 ein Schraubengewinde mit großer öffnung in der Mitte einfügen, das die einzelnen Teile der Vorrichtung unter Druck fest zusammenhalt, selbst bevor diese in die Zuführungsleitung für die Spinnlösung eingebaut wird. Die Zahl der Spinndüsen, die man braucht, um mit den beschriebenen Vorrichtungen eine Spinnmaschine in Gang· zu bringen, ist um 6% geringer, als man bei normalen Düsen braucht. Die Spinndauer ohne Düsenwechsel ist erheblich größer mit den Spinndüsen gemäß vorliegender Erfindung als die einer Vergleichs-Spinnmaschine mit Spinndüsen der bisher üblichen Art.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Vorrichtung zum Verspinnen von Lösungen aus Hochpolymeren, insbesondere Cellulosederivaten, gekennzeichnet durch eine Düsenplatte (3) aus festem Metall mit Spinnöffnungen, deren Eintrittsteil mindestens 5omal größer ist als ihr Austrittsteil, ein unmittelbar auf der Düsenplatte aufliegendes, sämtliche Düsenöffnungen bedeckendes Düsenplattenfilter (5), das mindestens aus einem Gewebe aus Fäden mit glatter Oberfläche und ausgesprochen zylindrischer Form besteht, wobei die durchschnittliche Größe der durch die Fadenkreuzungen gebildeten Zwischenräume geringer ist als die Austrittsteile der Spinnöffnungen, ferner durch ein Vorfilter mit mindestens einem Gewebe der gleichen Art, das durch einen Zwischenraum von dem Düsenplattenfilter getrennt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 658208, 742867; schweizerische Patentschriften Nr. 173 361,

   215379;

   französische Patentschriften Nr. 459 849,
   580987;

   britische Patentschriften Nr. 213 138, 395051, 596010;

   USA.-Patentedhriften Nr. 823 009, 1 818 549, 193 316, 2266363;

   deutsche Patentanmeldung P 79961 VII/29a; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 500287..

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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