EP0172181B1 - Verfahren und vorrichtung zum co-spinnen von synthetischen fäden. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum co-spinnen von synthetischen fäden. Download PDF

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EP0172181B1 EP85900622A EP85900622A EP0172181B1 EP 0172181 B1 EP0172181 B1 EP 0172181B1 EP 85900622 A EP85900622 A EP 85900622A EP 85900622 A EP85900622 A EP 85900622A EP 0172181 B1 EP0172181 B1 EP 0172181B1
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partial yarns
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Heinrich Schmieder
Josef Zemp
Klaus Fischer
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Viscosuisse SA
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Viscosuisse SA
Rhone Poulenc Viscosuisse SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/082—Melt spinning methods of mixed yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D7/00—Collecting the newly-spun products

Definitions

  • the invention relates to a method for co-spinning synthetic threads, made of at least two polymers on a double spinning position consisting of at least two spinning positions arranged next to one another, and a device for carrying out this method.
  • US Pat. No. 4,025,595 relates to a process for producing mixed filaments with 20 to 68 fibrils and a titer between 70 and 260 den, wherein at least two fiber bundles are co-spun, swirled separately, stretched together and then at a degree of swirling between 45 and swirled 80%. According to this method, fully drawn threads are produced on a double spinning position.
  • the disadvantages of this process are: firstly, the low productivity, since one only works with a spinning take-off of 800 m / min, and secondly, that only one yarn is produced in a double spinning position.
  • the invention has for its object to provide a method that allows higher productivity with less financial effort per spinning station.
  • the object is achieved according to the invention in that a polymer A is spun in a first spinning position and a polymer B in a second spinning position to at least two partial threads, each of the partial threads is subjected to a separate treatment, a partial thread of the two spinning positions is combined in a union point and the resulting ones Threads are wound up.
  • spun yarns are produced without drawing before winding.
  • the fast spun thread is partially drawn and, if used for texturing, must be textured for drawing.
  • a partially drawn yarn has better properties for texturing than a fully drawn yarn.
  • the yarn according to the invention can also be used as a smooth or drawn yarn.
  • spinneret with a semicircular arrangement for the capillaries.
  • four to eight partial threads are produced per spinning position.
  • two to four spinnerets are used, which are arranged side by side, i. H. the four, six or eight spinnerets on the same line, or the spinnerets of one spinning position on a line offset from the spinning nozzles of the other spinning position.
  • titer of the final thread is not critical, threads with a final titer between 50 and 600 dtex, preferably between 50 and 260 dtex, are produced.
  • the titer of the individual filaments is also not critical.
  • the threads obtained are LOY (Low Oriented Yarn) or POY (Partially Oriented Yarn), preferably POY, with a winding speed between 2500 and 6000 m / min.
  • the partial threads are preferably wound on two winding devices.
  • polyester is understood to mean polyester produced either by direct condensation of ethylene glycol and terephthalic acid or by transesterification of dimethyl terephthalate with ethylene glycol and subsequent polycondensation of the diglycol terephthalate initially formed.
  • diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol or cyclohexane-dimethanol, and in addition to terephthalic acid or. of the dimethyl terephthalate still other dicarboxylic acids such as isophthalic acid, adipic acid, azelaic acid, dimer fatty acid or. the alkyl esters of these acids can also be used.
  • polyester-polyester polyamide-polyamide, polypropylene-polypropylene and polyamide-polyester, polyamide-polypropylene, polyester-polypropylene combinations can be considered as synthetic polymers of the partial threads. Combinations can also be selected in which there is a certain shrinkage difference between the two threads.
  • master threads for spun-like threads it is also possible to produce master threads for spun-like threads.
  • modified, i.e. H. regular and basic dyeable polyester contains a metal sulfonate such as the sulfonate of 3,5-isophthalic acid or the sulfonate of 3,5-isophthalic acid dimethyl ester.
  • a modified, basic dyeable polyester it additionally contains a polyalkylene glycol or a polyolefin, as described in the international application PCT / CH83 / 00035.
  • the spun-like thread according to EP patent 22 065 can also be produced according to the present invention.
  • a spinning position then contains spinnerets with fine and coarser capillaries.
  • This partial thread forms the sheathing component and that of the other spinning position the core component.
  • the titer-related stretching force ratio of the partial threads made of different polymers is one Reference stretch between 1: 1.2 and 1: 2 greater than 2.
  • the clamping length in the blow shaft can be varied separately when treating the partial threads made of different polymers.
  • the blown air temperature, the blown air pressure and the blown air humidity are known to be set and, like the spin preparation type and application amount, can also be varied separately.
  • the invention further relates to a device for performing the method, characterized in that the spinning position for the polymer (A) is assigned a metering pump and at least one spinneret each and the spinning position for the polymer (B) is associated with a metering pump and at least one spinneret each and at least one convergence thread guide and one eyelet each are arranged as a means for merging for at least two part threads as well as a winding means.
  • the means to unite the partial threads is an eyelet, a pin or a swab tail.
  • the device according to the invention preferably contains two to four spinnerets per spinning position. The device could have more than four spinnerets, which would further reduce the effort per spinning station.
  • the number of filaments emerging from each spinneret is not critical: it is preferably two, since this arrangement is the best known. However, it is quite possible to vary this number up to three or four.
  • the device contains a swirling nozzle between the merging point and the winding-on means, so that the threads obtained, the individual components of which are treated separately with spinning preparation on the convergence thread guide, receive a thread closure.
  • each spinning position has a separate cooling treatment.
  • the clamping length of each cooling treatment can be varied separately in order to achieve certain thread properties.
  • the length of the blow duct for this treatment is e.g. B. between 1 and 2 m.
  • the invention relates to the use of synthetic threads consisting of two part threads spun from the same or different polymers. These threads can be used as such or stretched and heat treated, but are preferably textured or stretch textured, false twist stretch textured.
  • the polymer melts of the separate polymers A and B pass from the extruder (not shown) into the corresponding metering pumps 3 and 4.
  • the spinning position of polymer A is denoted by 1 and that of polymer B is denoted by 2.
  • the metering pumps 3 and 4 convey the respective polymers through lines 5 and 6 into the spinnerets 7 and 8.
  • Each of these spinnerets has holes for two part threads. These partial threads 9 and 10 solidify below the nozzle due to the cooling effect of the blown air C.
  • the clamping lengths of the partial threads 9 and 10, d. H. the distance between the nozzles 7 and 8 and the convergence thread guides 11 and 12 were chosen to be the same in the case of FIG. 1.
  • the spin preparation treatment of the partial threads takes place at the convergence thread guides 11 and 12.
  • a partial thread 9 and 10 each made of polymer A and B are then combined into a thread at the joining points 13 and 14 and wound onto two winding devices 16 and 17 after the eyelet 15 has passed through.
  • Each winding device 16 and 17 driven by motors 21 and 22 has four full thread windings 20 on the corresponding mandrel 18 and 19.
  • Curve (D) shows a basic polyester partial thread and curve (E) a regular polyester partial thread of different titer, respectively.
  • Normal basic and regular polyester partial threads were produced on the device according to FIG. 1 with a take-off speed of 3100 m / min.
  • the thread titer is dtex 150 f 36, the basic component titer (A) dtex 80 f 16 and the regular component titer (B) dtex 70 f 20.
  • the clamping length for the components (A) resp. (B) is 140 and 120 cm.
  • the combined partial threads are interlaced with a knot density of 7.4 knots / m.
  • the thread thus produced results in a spun-like thread after the stretch texturing, which is used in weaving, knitting and warp knitting.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Co-Spinnen von synthetischen Fäden, aus wenigstens zwei Polymeren auf einer Doppelspinnposition bestehend aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Spinnpositionen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Das Co-Spinnen von synthetischen Fäden aus zwei verschiedenen Polymeren ist bekannt. Das US-Patent 4 025 595 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gemischten Filamenten mit 20 bis 68 Fibrillen und einen Titer zwischen 70 und 260 den, wobei man mindestens zwei Faserbündel co-spinnt, separat verwirbelt, zusammen verstreckt und anschließend bei einem Verwirbelungsgrad zwischen 45 und 80 % verwirbelt. Gemäß diesem Verfahren stellt man vollverstreckte Fäden auf einer Doppelspinnposition her. Die Nachteile dieses Verfahrens sind: erstens die kleine Produktivität, da man nur mit einem Spinnabzug von 800 m/min arbeitet, und zweitens, daß man auf einer Doppelspinnposition nur ein einziges Garn herstellt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine höhere Produktivität mit einem kleineren finanziellen Aufwand pro Spinnstelle erlaubt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer ersten Spinnposition ein Polymer A und auf einer zweiten Spinnposition ein Polymer B zu wenigstens zwei Teilfäden versponnen, jeder der Teilfäden einer getrennten Behandlung unterworfen, je ein Teilfaden der beiden Spinnpositionen in einem Vereinigungspunkt zusammengefaßt und die resultierenden Fäder aufgewickelt werden.
  • Gemäß diesem Verfahren stellt man vorzugsweise schnellgesponnene Garne ohne Verstreckung vor der Aufwicklung her. Der schnellgesponnene Faden ist teilverstreckt und muß im Falle einer Verwendung für die Texturierung strecktexturiert werden. Ein teilverstrecktes Garn hat als Vorlagegarn bessere Eigenschaften für die Texturierung als ein vollverstrecktes Garn. Das erfindungsgemäße Garn ist aber auch als glattes oder verstrecktes Garn verwendbar.
  • Wenn man zwei Teilfäden produzieren will, verwendet man eine einzige Spinndüse mit einer Halbkreisanordnung für die Kapillaren. Vorzugsweise stellt man pro Spinnposition vier bis acht Teilfäden her. In diesem Fall verwendet man zwei bis vier Spinndüsen, die nebeneinander angeordnet sind, d. h. die vier, sechs oder acht Spinndüsen auf einer gleichen Linie, oder die Spinndüsen einer Spinnposition auf einer gegenüber den Spinndüsen der anderen Spinnposition versetzten Linie.
  • Gegenüber dem US-Patent 4 025 595 sind die erfindungsgemäß co-gesponnenen Fäden nur einmal und zwar zwischen dem Vereinigungspunkt und dem Aufwickeln verwirbelt.
  • Obwohl der Titer des Endfadens nicht kritisch ist, stellt man Fäden mit einem Endtiter zwischen 50 und 600 dtex, vorzugsweise zwischen 50 und 260 dtex, her. Ebenfalls ist der Titer der Einzelfilamente unkritisch.
  • Die erhaltenen Fäden sind LOY (Low-Oriented-Yarn) oder POY (Partially-Oriented-Yarn), vorzugsweise POY, mit einer Aufwickelgeschwindigkeit zwischen 2500 und 6000 m/min hergestellt. Die Teilfäden werden vorzugsweise auf zwei Aufspuleinrichtungen aufgewickelt.
  • Die verwendeten synthetischen Polymere sind reine oder modifizierte Polyester und/oder Polyamide und/oder Polypropylene oder ihre Copolymere. Als Polyamide kommen sowohl Polyamid 6 als auch Polyamid 66 oder ihre Copolymere in Frage. Unter Polyester versteht man Polyester hergestellt entweder durch Direktkondensation von Ethylenglykol und Terephthalsäure oder durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Ethylenglykol und anschließender Polykondensation des zunächst gebildeten Diglykolterephthalates. An Stelle von Ethylenglykol können noch andere Diole wie 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol oder Cyclohexan-Dimethanol, und neben der Terephthalsäure resp. des Dimethylterephthalates noch andere Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Dimerfettsäure resp. die Alkylester dieser Säuren zusätzlich eingesetzt werden.
  • Als synthetische Polymere der Teilfäden können sowohl Polyester-Polyester-, Polyamid-Polyamid-, Polypropylen-Polypropylen- als auch Polyamid-Polyester-, Polyamid-Polypropylen, Polyester-Polypropylen-Kombinationen in Betracht gezogen werden. Man kann auch Kombinationen wählen, bei denen zwischen beiden Teilfäden eine gewiße Schrumpfdifferenz existiert.
  • Erfindungsgemäß kann man auch Vorlagefäden für Spun-like-Fäden herstellen. In diesem Fall kombiniert man beispielsweise modifizierte, d. h. regular- und basisch-färbbare Polyester. Der basisch färbbare Polyester enthält ein Metallsulfonat wie das Sulfonat der 3,5-Isophthalsäure oder das Sulfonat des 3,5-Isophthalsäure-Dimethylesters. Es ist auch möglich, einen modifizierten, basisch färbbaren Polyester einzusetzen. In diesem Fall enthält er zusätzlich ein Polyalkylenglykol oder ein Polyolefin, wie in der internationalen Anmeldung PCT/CH83/00035 beschrieben.
  • Der Spun-like-Faden gemäß EP-Patent 22 065 ist auch gemäß der vorliegenden Erfindung herstellbar. Eine Spinnposition enthält dann Spinndüsen mit feinen und gröberen Kapillaren. Dieser Teilfaden bildet die Umhüllungskomponente und derjenige der anderen Spinnposition die Kernkomponente. Im Falle einer Herstellung von Spun-like-Fäden ist das titerbezogene Streckkraftverhältnis der Teilfäden aus verschiedenen Polymeren bei einer Bezugsverstreckung zwischen 1 : 1,2 und 1 : 2 größer als 2.
  • Erfindungsgemäß ist bei der Behandlung der Teilfäden aus verschiedenen Polymeren die Einspannlänge im Blasschacht separat variierbar. Die Blaslufttemperatur, der Blasluftdruck und die Blasluftfeuchtigkeit sind bekannterweise einzustellen und können ebenfalls wie auch Spinnpräparationstyp und -auftragshöhe separat variiert werden.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnposition für das Polymer (A) eine Dosierpumpe und wenigstens je eine Spinndüse und der Spinnposition für das Polymer (B) eine Dosierpumpe und wenigstens je eine Spinndüse zugeordnet sind und wenigstens je ein Konvergenzfadenführer und je eine Öse als ein Mittel zur Vereinigung für wenigstens je zwei Teilfäden sowie ein Aufspulmittel angeordnet sind.
  • Das Mittel zur Vereinigung der Teilfäden ist eine Öse, ein Stift oder ein Sauschwänzchen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält vorzugsweise zwei bis vier Spinndüsen pro Spinnposition. Die Vorrichtung könnte mehr als vier Spinndüsen aufweisen, was den Aufwand pro Spinnstelle noch reduzieren würde.
  • Die Zahl der aus jeder Spinndüse austretenden Teilfaden ist nicht kritisch: sie ist vorzugsweise zwei, da diese Anordnung die bekannteste ist. Es ist aber durchaus möglich, diese Zahl bis drei oder vier zu variieren.
  • Die Vorrichtung enthält zwischen dem Vereinigungspunkt und dem Aufspulmittel eine Verwirbelungsdüse, damit die erhaltenen Fäden, deren Einzelkomponenten am Konvergenzfadenführer separat mit Spinnpräparation behandelt werden, einen Fadenschluß erhalten.
  • Wie schon oben erwähnt, hat jede Spinnposition eine getrennte Kühlbehandlung. Die Einspannlange jeder Kühlbehandlung ist separat variierbar, um bestimmte Fadeneigenschaften zu erzielen. Die Länge des Blasschachtes für diese Behandlung liegt z. B. zwischen 1 und 2 m.
  • Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung der synthetischen Fäden, bestehend aus zwei aus gleichen oder verschiedenen Polymeren gesponnenen Teilfäden. Diese Fäden können als solche verwendet oder verstreckt und wärmebehandelt werden, sind aber vorzugsweise texturiert oder strecktexturiert, und zwar falschdrallstrecktexturiert.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Anordnung von vier Spinndüsen pro Spinnposition,
    • Fig. 2: die Streckkraftkurven von zwei erfindungsgemäß hergestellten Teilfäden.
  • Vom nicht gezeigten Extruder gelangen die Polymerschmelzen der separaten Polymere A und B in die entsprechenden Dosierpumpen 3 und 4. Die Spinnposition von Polymer A ist mit 1 und diejenige von Polymer B mit 2 bezeichnet. Die Dosierpumpen 3 und 4 fördern die entsprechenden Polymere jeweils durch Leitungen 5 und 6 in die Spinndüsen 7 und 8. Jede dieser Spinndüsen weist Löcher für zwei Teilfäden auf. Diese Teilfäden 9 und 10 erstarren unterhalb der Düse durch die Kühlwirkung der Blasluft C.
  • Die Einspannlängen der Teilfäden 9 und 10, d. h. der Abstand zwischen den Düsen 7 und 8 und den Konvergenz-Fadenführern 11 und 12, wurden im Falle von Fig. 1 gleich gewählt. Die Spinnpräparationsbehandlung der Teilfäden findet beim Konvergenz-Fadenführern 11 und 12 statt. Je ein Teilfaden 9 und 10 aus Polymer A und B werden dann am Vereinigungspunkt 13 und 14 zu einem Faden vereinigt und nach dem Durchtritt der Öse 15 auf zwei Aufspuleinrichtungen 16 und 17 aufgewickelt. Jede durch Motoren 21 und 22 angetriebene Aufspuleinrichtung 16 und 17 weist auf dem entsprechenden Dorn 18 und 19 vier volle Fadenbewicklungen 20 auf.
  • Fig. 2 zeigt den Streckkraftverlauf D und E in Abhängigkeit vom Streckverhältnis L/Lo, wobei die Einlaufgeschwindigkeit Lo mit 100 m/min konstant gehalten und die Abzugsgeschwindigkeit L entsprechend variiert wird. Die Verstreckung erfolgt auf einer Heizplatte von 100° C.
  • Kurve (D) zeigt einen Basic-Polyester-Teilfaden und Kurve (E) einen regular-Polyester-Teilfaden von unterschiedlichem Titer, resp. dtex 96 und dtex 144. Das titerbezogene Streckkraftverhältnis bei einer Bezugsverstreckung von 1 : 1,4 beträgt 4,8/1.2 = 4,0.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand des Beispiels näher erläutert.
    • Beispiel
  • Normale Basic- und Regular-Polyester-Teilfäden wurden auf der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 3100 m/min hergestellt. Der Spinntiter des Fadens beträgt dtex 150 f 36, wobei der Basic-Komponententiter (A) dtex 80 f 16 und der Regular-Komponententiter (B) dtex 70 f 20 beträgt. Die Einspannlänge für die Komponenten (A) resp. (B) beträgt 140 und 120 cm. Nach dem Vereinigungspunkt werden die zusammengefaßten Teilfäden mit einer Knotendichte von 7,4 Knoten/m verwirbelt.
  • Die Garneigenschaften des erfindungsgemäßen Fadens sind in der Tabelle zusammengefaßt.
    • Tabelle
  • Figure imgb0001
  • Der so hergestellte Faden ergibt nach der Strecktexturierung einen Spun-like Faden, der in der Weberei, Strickerei und Wirkerei eingesetzt wird.

Claims (12)

1. Verfahren zum Co-Spinnen von synthetischen Fäden, aus wenigstens zwei Polymeren auf einer Doppelspinnposition, bestehend aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Spinnpositionen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, daß auf einer ersten Spinnposition (1) ein Polymer (A) und auf einer zweiten Spinnposition (2) ein Polymer (B) zu wenigstens zwei Teilfäden (9, 10) versponnen, jeder der Teilfäden (9, 10) einer getrennten Behandlung unterworfen, je ein Teilfaden (9, 10) der beiden Spinnpositionen in einem Vereinigungspunkt (13, 14) zusammengefaßt und die resultierenden Fäden aufgewickelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der Spinnposition (1, 2) 2 bis 8 Teilfäden versponnen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit einer Geschwindigkeit von 2500 - 6000 m/min aufgewickelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymere reine oder modifizierte Polyester und/oder Polyamide und/oder Polypropylen oder ihre Copolymere sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfäden (9, 10) auf wenigstens zwei Aufspuleinrichtungen (16, 17) aufgewickelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefaßten Teilfäden (9, 10) zwischen den Vereinigungspunkten (13, 14) und den Fadenwicklungen (20) verwirbelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das titerbezogene Streckkraftverhältnis der Teilfäden (9, 10) bei einer Bezugsverstreckung zwischen 1 : 1,2 und 1 : 2 größer als 2 ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Teilfäden (9) und der Teilfäden (10) durch unterschiedliche Einspannlänge im Blasschacht erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Teilfäden (9) und der Teilfäden (10) mit einem gleichen oder unterschiedlichen Spinnpräparationsmittel bei gleicher und/oder unterschiedlicher Auftragshöhe erfolgt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnposition (1) für das Polymer (A) eine Dosierpumpe (3) und wenigstens je eine Spinndüse (7) und der Spinnposition (2) für das Polymer (B) eine Dosierpumpe (4) und wenigstens je eine Spinndüse (8) zugeordnet sind und wenigstens je ein Konvergenzfadenführer (11, 12) und je eine Öse (15) als ein Mittel zur Vereinigung für wenigstens je zwei Teilfäden sowie ein Aufspulmittel (20) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndüsen (7, 8) mit wenigstens zwei Bohrungen versehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Faden zwischen den Vereinigungspunkten (13, 14) und den Ösen (15) eine Verwirbelungsdüse vorgesehen ist.
EP85900622A 1984-02-14 1985-02-07 Verfahren und vorrichtung zum co-spinnen von synthetischen fäden. Expired EP0172181B1 (de)

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CH704/84 1984-02-14
CH70484 1984-02-14

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