DK165418B - Spindedyse til fremstilling af bikomponentfibre af kerne/kappetypen - Google Patents

Description

DK 165418B

Den foreliggende opfindelse angår en spindedyse til fremstilling af bikomponentfibre af kerne/kappe-typen og af den art, der er angivet i krav l's indledning.

5 Der kendes et antal spindedyser til fremstilling af bi-komponentfibre af kerne/kappe-typen, og et typisk eksempel herpå er det i USA patent nr. 2 987 797 omhandlede.

Den herfra kendte spindedyse består af en spindeplade med spindehuller og en her ovenfor anbragt bagplade med et 10 særligt snævert mellemrum mellem disse plader, idet en kappe-komponent fordeles gennem mellemrummet over hullerne i spindedysen, og kappe-komponenten indføres radialt gennem de respektive forholdsvis snævre zoner, der omgiver de respektive indløb til spindehullerne, dannet af 15 cirkulære fladeprojektioner, som er anbragt koncentrisk med spindehullerne i mindst én af disse plader.

En sådan udformning er velegnet i forbindelse med en spindedyse med et forholdsvis lille antal spindehuller, 20 som er spredt anbragt. Hvis man derimod ønsker et stort antal tætsiddende spindehuller, kræves der et stort arbejde til nøjagtigt at fræse huller i den beskrevne cirkulære projektion, hvilket gør apparatet meget kostbart.

Hvis spindehullerne er anbragt med snævre mellemrum, kan 25 det være praktisk umuligt i nogle tilfælde at sikre plads til projektionerne.

Selv hvis spindehullerne anbringes ved skæringspunkterne eller knudepunkterne for et kvadratisk gitter, skal den 30 minimale hulafstand være mindst 4 mm, idet det er vanskeligt at forøge tætheden af spindehullerne til 5 eller 2 flere huller pr. cm . Spindedyser med en sådan udformning tillader kappe-komponenten af flyde ensartet ind i spindehullerne fra periferien mod den passagemodstand for 35 kappe-komponenten, der er forårsaget af de ovennævnte snævre zoner. Hvis bredden af de ringformede projektioner således indsnævres for at få en tæt indbyrdes beliggenhed

DK 165418B

2 af spindehullerne, skal afstanden mellem spindepladen og bagpladen ± den snævre zone gøres snævrere. Derfor vil urenheder eller gelatinerede stoffer, som ophobes i spin-devæsken, være tilbøjelige til at tilstoppe dette mellem-5 rum under spindingen og hindre en glat strømning af kappe-komponenten, således at det er vanskeligt at opnå en stabil og langvarig spinding. De ovennævnte projektioner på overfladen af spindepladen eller bagpladen er endvidere udsat for at blive beskadiget under rensning eller 10 samling, således at spindedysens levetid bliver kort. Den beskrevne kendte konstruktion er derfor behæftet med forskellige ulemper.

Fra beskrivelsen til US 3 584 339 kendes spindedyser, der 15 er beregnet til at fremstille bikomponentfibre, som imidlertid ikke er af kerne/kappe-typen, da de to komponenter ekstruderes side mod side.

US patent nr. 3 613 170 angår et apparat til spinding af 20 mange bikomponentfibre, hvilket apparat omfatter en spin-deplade og en dyseplade. Kernematerialet føres gennem dysehuller i dysepladen og passerer et mellemrum til tilsvarende huller i spindepladen. I mellemrummet tilføres kappemateriale, som ekstruderes sammen med og omkring 25 kernematerialet gennem dysehullerne i spindepladen. Denne kendte konstruktion fungerer kun, når dyseplade og spin-deplade er monteret præcist og lodret over hinanden, og der er ingen mulighed for udligning af trykvariationer, der kan bevirke, at fibrene får et uregelmæssigt tvær-30 snit.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at give anvisning på en spindedyse, som kan spinde bikomponentfibre med en forbedret ensartethed af de enkelte filamenter og 35 med mere ensartet koncentrisk beliggende komponenter, idet denne effekt kan opnås i et langt tidsrum og på stabil måde. Dysen skal også kunne operere under varierende

DK 165418B

3 driftsbetingelser og med forskellige typer fiber-råmaterialer. Den skal have en simpel konstruktion og være let at fremstille, og have et stort antal spindehuller arrangeret over hele overfladen af spindedyse og dermed en høj 5 produktivitet.

Under hensyn til den ovenfor kendte teknik for konventionelle spindedyser for bikomponentfibre af kerne/kappe-ty-pen, der er udstyret med et stort antal spindehuller, er 10 den foreliggende opfindelse baseret på et omfattende udviklingsarbejde, og som et resultat heraf har det vist sig muligt at anvise en spindedyseanordning af en bestemt struktur for bikomponentfibre, hvilken anordning let lader sig fremstille økonomisk, og som generelt kan tilpas-15 ses spindebetingelserne for forskellige arter af polymere, kan reducere graden af excentricitet for kerne-komponenten, kan reducere kvalitetsvariationer mellem de enkelte filamenter, kan reducere tidsforbruget og kan udstyres med et stort antal spindehuller, som sidder tæt i 20 forhold til hinanden.

Spindedysen ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved det i den kendetegnende af krav 1 anførte.

25 Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et tværsnit (delvis i udsnit) af en udførelsesform for en spindedyse ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 viser bagsiden af en udførelsesform for den første fordelerplade 7, fig. 3 viser et udsnit af bagsiden af en udførelsesform 35 for den anden fordelerplade 9,

DK 165418 B

4 fig. 4 viser et tværsnit (i udsnit), der illustrerer den indbyrdes beliggenhed af den anden fordelerplade 9, et mellemrum 12 og en spindeplade 14.

5 Den på tegningen viste spindedyse omfatter følgende dele: et hus 1, hvori spindevæskekamre 3, 3' til modtagning af henholdsvis en spindevæske for kerne-komponenten og en spindevæske for kappe-komponenten er anbragt for og bag 10 (eller i højre og venstre sider) i forhold til en skillevæg 4, et filter 6 til filtrering af spindevæskerne ved udløbet fra kamrene, 15 en første fordelerplade 7 med indføringshuller 8, 8' til fordeling af spindevæskerne, der passerer gennem filteret 6 til fordelingskanalerne 10, 10', som defineret i det efterfølgende, hvilken plade 7 også er indrettet som et 20 understøtningslegeme for filteret, en anden fordelerplade 9, i hvis bagside 16 er fræset fordelingskanaler 10, 10', som er beliggende parallelt og med ens mellemrum i retning for og bag (eller højre og 25 venstre) og som er perforeret med trykregulerende gennemgående huller 11, 11', så spindevæskerne kan ledes til fordelingskanalerne i en spindeplade 14, defineret i det efterfølgende, 30 en spindeplade 14 med en plan bagside 18 og perforeret med spindehuller, der har fælles akser med de trykregulerende huller i den anden fordelerplade, og et mellemrum 12, som danner et smalt og ensartet kammer 35 mellem den anden fordelerplade 9 og spindepladen 14,

DK 165418 B

5 idet de respektive for kappe-komponenten trykregulerende huller 11', som passerer forsiden 17 af den anden fordelerplade, er anbragt ud for skæringspunkterne af et kvadratisk eller rektangulært gitter, som er bestemt af de 5 fire respektive tilgrænsende huller, og at de respektive for kerne-komponenten tilgrænsende trykregulerende huller 11 er anbragt ved skæringspunkterne for to diagonaler i det kvadratiske eller rektangulære gitter.

10 En kerne-komponent (betegnet som "C") og en kappe-komponent (betegnet "S") ledes gennem indløbshuller 2, 2' ind i de respektive spindevæskekamre 3, 3', der er adskilt ved en skillevæg 4, passerer gennem et filter 6 med et skilleområde 5, og løber til en første fordelerplade 7.

15 Denne plade er udstyret med huller 8 til indføring af kerne-komponenten og huller 8' til indføring af kappekomponent til fordeling og fødning af de tilsvarende komponenter i de rette kerne-komponentfordelende kanaler 10 og kappe-komponentfordelende kanaler 10', anbragt på bag-20 siden 16 af en anden fordelerplade 9 ved fræsning i overfladen i det væsentlige parallelt og med samme mellemrum, hvilken plade også er indrettet til understøtning af nævnte filter. I den anden fordelerplade 9 er anbragt de kerne-komponentfordelende kanaler 10 og de kappe-kompo-25 nentfordelende kanaler 10' skiftevis, og den første række og den sidste række af disse kanaler er begge tilsluttet de kappe-komponentfordelende kanaler 10' (se fig. 3 og 4).

30 Kerne-komponenten og kappe-komponenten, der begge fødes via den første fordelerplade 7 ind i de respektive fordelingskanaler, passerer gennem trykreguleringshullerne 11 for kerne-komponent og trykreguleringshullerne 11' for kappe-komponent, begge fremstillet ved perforering af 35 bundene i de respektive fordelingskanaler, og føres derefter fra forsiden 17 af den anden fordelerplade 9 ind i en snæver zone 13. På frontsiden 17 af den anden forde- 6

DK 165418B

lerplade 9 er trykreguleringshullerne 11' for kappe-komponenten anbragt ved skæringspunkterne for et kvadratisk eller rektangulært gitter, og trykreguleringshullerne 11 for kerne-komponenten er anbragt ved skæringspunkterne 5 for to diagonaler af det ovennævnte kvadratiske eller rektangulære gitter, dannet af tilgrænsende fire trykregulerende huller for kappe-komponent.

Et mellemrum 12 er anbragt mellem den anden fordelerplade 10 9 og en spindeplade 14 til dannelse af en snæver zone 13.

Spindepladen 14 er perforeret med spindehuller 15 svarende til trykregulerende huller 11 for kernekomponenten i den anden fordelerplade 9 med fælles akser i forhold til hullerne 11. Kerne-komponenten, der kommer fra de trykre-15 gulerende huller 11 for kerne-komponent, omsluttes af kappe-komponent, der kommer fra de trykkontrollerende huller 11' fra kappe-komponenten og udfyldes i den snævre zone 13 hvorigennem kerne-komponenten strømmer gennem spindehullerne 15 og ekstruderes derfra til spinding.

20

Ifølge en første udførelsesform for opfindelsen bliver enhver af den første fordelerplade 7, den anden fordelerplade 9 og spindepladen 14 fremstillet alene ved fræsning af rette kanaler og/eller perforering, og bagsiden og 25 forsiden af disse plader er flade uden nogen fremsprin gende dele eller kanaler af kompliceret form. Når en sådan udformning anvendes, er det muligt at fremstille en spindedyse med et stort antal spindehuller, anbragt deri med stor tæthed, og alligevel udført økonomisk ved simpel 30 forarbejdning og med stor præcision. En sådan spindedyse er endvidere ufølsom for beskadigelse, har en lang levetid og kræver ikke altid omhyggelig behandling. Det er muligt at opnå en tæthed af spindehullerne på 5 hul-2 ler/cm eller derover.

En anden fordel ved dysen ifølge opfindelsen består i, at der hverken findes fremspring eller fordybninger i den 35

DK 165418 B

7 forreste overflade 17 af den anden fordelerplade 9 og i bagsiden 18 af spindepladen 14, således at der opnås en plan struktur. De trykregulerende huller 11' for kappekomponenten er anbragt ved skæringspunkterne for et kva-5 dratisk eller rektangulært gitter, og at de trykregulerende huller 11 for kerne-komponenten er anbragt ved skæringspunkterne for to diagonaler af det kvadratiske eller rektangulære gitter, som er dannet af fire nabostillede trykreguleringshuller for kappe-komponenten. Spindehul-10 lerne 15 er anbragt med fælles akse til de trykkontrollerende huller 11 for kappe-komponenten. Herved er det muligt at tilvejebringe en meget udstrakt smal zone 13; det er således muligt i vid udstrækning af indrette zoneafstanden (afstanden mellem frontfladen 17 for den anden 15 fordelerplade 9 og bagsiden 18 af spindepladen 14), således at den snævre zone 13 ikke tilstoppes af urenheder, og en stabil og langvarig drift er mulig. Endvidere indrettes de trykregulerende huller 11' for kappe-komponenten således, at de omgiver ethvert af de trykkontrolle-20 rende huller 11 for kerne-komponenten (og således spinde-hullerne 15) lige langt fra hinanden; således at der som følge af et sådant arrangement i samarbejde med den strømningsjusterende effekt af den ovennævnte udstrakte snævre zone 13 vil kappe-komponenten strømme i spindehul-25 lerne på en sådan måde, at kappe-komponenten omslutter kerne-komponenten deri med en ensartet tykkelse, hvorved det er muligt at opnå kompositfibre af kerne/kappe-typen, hvor kerne-komponenten kun har ringe grad af excentrici tet.

30

Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen er afstanden af den snævre zone 13 variabel, og det er muligt valgfrit at variere afstanden ved udskiftning af afstandslegemerne 12. I tilfælde af kompositspinding af 35 kerne/kappe-typen har det i almindelighed været nødvendigt at reducere afstanden i den snævre zone, hvis viskositeten af den polymere kappe-komponent formindskes, og

DK 165418 B

8 at forøge afstanden, hvis viskositeten forøges. Denne afstand har endvidere måtte indstilles på en optimal værdi under hensyn til forskellige spindebetingelser, såsom arten og kombinationen af polymere, der anvendes til kerne-5 komponent og kappe-komponent, spindetemperatur, ekstrude- ringsmængde etc; i tilfælde af konventionelle spindedyser med fastsat afstand for snæver zone har det været nødvendigt at anvende andre spindedyser, når disse betingelser varieres. Ved spindedysen ifølge den foreliggende opfin-10 delse, hvor en udskiftning af afstandsstykkerne 12 kan udføres billigt, er det muligt let og valgfrit at indstille afstanden for den snævre zone 13, og det er også muligt at få en spindedyse til at afpasses efter forskellige spindebetingelser; spindedysen ifølge opfindelsen er 15 derfor meget økonomisk.

20 25 1 35

Claims (1)

1. DK 165418B Spindedyse til fremstilling af bikomponentfibre af ker-5 ne/kappe-typen, omfattende et hus (1), hvori to spinde-væskekamre (3, 3') til optagelse af henholdsvis kernekomponenten og kappekomponenten er anbragt på hver sin side af en skillevæg, kendetegnet ved en kombination af 10 en første fordelerplade (7) med to sæt kanaler (8, 8’) til transport af hver sin spindevæske, en anden fordelerplade (9), i hvis bagside (16) er fræset 15 fordelingskanaler (10, 10'), som er beliggende parallelt og med ens mellemrum og skiftevis står i forbindelse med to sæt kanaler i den første fordelerplade, og som er forsynet med trykregulerende huller (11, 11'), der strækker sig fra fordelingskanalernes bund til den plane forside 20 (17), en spindeplade (14) med en plan bagside (18) og gennemboret med spindehuller, der har fælles akser med de trykregulerende huller i den anden fordelerplade, og 25 et mellemrum, bestemt af afstandsstykker (12), som danner et smalt og ensartet kammer mellem den anden fordelerplade (9) og spindepladen (14), 30 idet de respektive for kappe-komponenten trykregulerende huller (11'), som passerer forsiden (17) af den anden fordelerplade, er beliggende ud for skæringspunkterne af et kvadratisk eller rektangulært gitter, som er bestemt af de fire respektive tilgrænsende huller, og de respek-35 tive for kerne-komponenten trykregulerende huller (11) er anbragt ved skæringspunkterne for to diagonaler i det kvadratiske eller rektangulære gitter.