EP1735484A1 - Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen mehrerer multifiler fäden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen mehrerer multifiler fäden

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EP1735484A1
EP1735484A1 EP05731527A EP05731527A EP1735484A1 EP 1735484 A1 EP1735484 A1 EP 1735484A1 EP 05731527 A EP05731527 A EP 05731527A EP 05731527 A EP05731527 A EP 05731527A EP 1735484 A1 EP1735484 A1 EP 1735484A1
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EP
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melt
spinneret
filament
threads
nozzle
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EP05731527A
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Michael Korobczuk
Klaus KÜRTEN
Detlev Schulz
Klaus Schäfer
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Saurer GmbH and Co KG
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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
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/06—Distributing spinning solution or melt to spinning nozzles
    • 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
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
    • 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

Definitions

  • the invention now relates to the known methods and devices in which the filament strands extruded through a spinneret are divided into a plurality of filament bundles and the filament bundles are each combined into a thread.
  • a spinneret with an area-wide arrangement of nozzle bores in the nozzle plate is used in order to extrude a large number of filament strands.
  • the filament strand After the filament strand has cooled, it is divided into two bundles of filaments by means of a dividing device designed as a preparation thread guide, and each of the filament bundles is combined into a thread. After treatment, the threads are wound up separately into bobbins.
  • Nozzle plates inside the spinneret are guided separately.
  • a separate distributor chamber is assigned to each melt channel within the spinneret.
  • the threads 16.1 and 16.2 are drawn off by a treatment device 17 and guided to a winding device 8.
  • the treatment device 17 has at least one, but preferably a plurality of godets or godet units.
  • the threads 16.1 and 16.2 are preferably treated identically in parallel next to one another.
  • the threads 16.1 and 16.2 are each wound into a bobbin 19.1 and 19.2.
  • the coils 19.1 and 19.2 are held on a driven winding spindle 20 of the winding device 18.
  • a thermoplastic in the form of granules or chips from the melt source 1 is applied.
  • a cooling device 12 in the form of a blow candle is held below the nozzle carrier 6 or below the annular spinneret 22.
  • the blow candle is arranged in the center of the ring spinneret 22 and is enclosed by the freshly extruded filament strands 11.
  • the cooling device 12 generates a cooling air flow which flows from the inside to the outside and which penetrates the filament curtain evenly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen mehrerer multifiler Fäden aus einem thermoplastischen Kunststoff beschrieben. Hierbei wird die Polymerschmelze des Kunststoffes durch eine Düsenplatte einer Spinndüse zu einer Vielzahl von feinen Filamentsträngen extrudiert. Die Vielzahl der Filamentstränge werden nach einer Abkühlung in mehrere Filamentbündel zur Bildung mehrerer Fäden aufgeteilt. Um möglichst eine hohe Gleichmäßigkeit bei der Extrusion der Filamentstränge zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Polymerschmelze in mehreren separaten Teilschmelzeströmen der Spinndüse zugeführt und innerhalb der Spinndüse getrennt geführt, so dass jeder der Teilschmelzeströme zu einem der Filamentbündel extrudiert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzspinnen mehrerer multifϊler Fäden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen mehrerer multifiler Fäden aus einem thermoplastischen Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Beim Schmelzspinnen von synthetischen Fäden wird ein Grundpolymer eines Kunststoffes durch eine Schmelzequelle, beispielsweise einem Extruder oder einer Pumpe, zu einer Polymerschmelze aufgeschmolzen. Die Polymerschmelze wird einer Spinndüse zugeführt, die an ihrer Unterseite eine Düsenplatte mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen aufweist. In der Spinndüse, die in der Fachwelt bevorzugt als Düsenpaket bezeichnet ist, wird die Polymerschmelze durch die Düsenbohrungen der Düsenplatte. gedrückt, so dass eine Vielzahl von feinen Fi- lamentsträngen entstehen. Die extrudierten Filamentstrange werden abgekühlt und anschließend zu einem Faden oder zu mehreren Fäden zusammengefaßt. Nach einer Behandlung wird der Faden oder die Fäden jeweils zu Spulen aufgewickelt.
Die Erfindung betrifft nun die bekannten Verfahren und Vorrichtungen, bei welchem die durch eine Spinndüse extrudierten Filamentstrange zu mehreren Fila- mentbündeln aufgeteilt und die Filamentbundel jeweils zu einen Faden zusammengefaßt werden. Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der DE 198 21 778 AI bekannt. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird eine Spinndüse mit flächig verteilter Anordnung von Düsenbohrungen in der Düsenplatte eingesetzt, um eine Vielzahl von Filamentsträngen zu extradieren. Nach einer Abkühlung der Filamentstrange werden diese mittels einer als Präparationsfadenführer ausgebildete Teilungsein- richtung in zwei Filamentbundel aufgeteilt und jedes der Filamentbundel wird zu einem Faden zusammengefasst. Die Fäden werden nach einer Behandlung separat zu Spulen aufgewickelt. In Praxis wurde nun festgestellt, dass die durch Teilung der Filamentstrange hergestellten Fäden im Vergleich zu Fäden, die nicht durch Teilung der Filamentstrange gesponnen wurden, eine größere Titervarianz aufweisen. Insbesonde- re bei hochwertigen Garnen wirken sich derartige Ungleichmäßigkeiten der schmelzgesponnenen Fäden qualitätsminderni bei den herzustellenden Zwischenoder Endprodukten aus.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der ein- gangs genannten Art derart weiterzubilden, dass Fäden trotz einer Teilung der Filamentstrange mit hoher Gleichmäßigkeit der Spinntiter herstellbar sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vielzahl von parallel gesponnenen Fäden in einer möglichst kompakten Anordnung herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprύiche definiert.
Die Erfindung war auch nicht durch die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden nahegelegt, wie sie beispielsweise aus der DE 101 43 070 AI bekannt sind. Derartige Verfahren und Vorrichtungen basieren grundsätzlich- darauf, dass zwei unterschiedliche Polymertypen durch zwei separate Schmelzeqriellen aufgeschmolzen werden, die dann innerhalb einer Spinndüse zusammenge-führt werden, um einen Mehrkomponentenfaden zu bilden. Die aus mindestens zwei unterschiedlichen Polymerty- pen extrudierten Filamentstrange werden nach dem Extrudieren zu einem Faden zusammengefaßt. Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind somit völlig ungeeignet, um mehrere Fäden aus der Polymerschmelze eines Polymertyps herzustellen.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass sich im wesentlichen keine bevorzugten oder weniger bevorzugten Zonen der Schmelzeverteilung an der Düsenplatte ausbilden. Die Polymerschmelze wird erfindungsgemäß in mehrere separate Teilschmelzeströme der Spinndüse zugeführt und innerhalb der Spinndüse getrennt geführt, so dass jeder der Teilschmelzeströme zu einem der Filamentbundel extrudiert wird. Damit wird eine gleichmäßige Extrusion und eine gleich- mäßige Ausbildung der Spinntiter beim Extrudieren der Filamentstrange erreicht. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Anzahl der Teilschmelzeströme gleich der Anzahl der durch die Spinndüse schmelzgesponnenen Fäden sein sollte. So ist jedem nach Aufteilung der Filamentstrange gebildeten Filamentbundel jeweils ein separat zugeführter Teilschmelzestrom zugeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu eine Spinndüse auf, die über mehrere Zulaufleitungen mit der Schmelzequelle verbunden ist, wobei jeder der Zulauf leitungen einen Teilschmelzestrom führt.
Die verbesserte Gleichmäßigkeit der Fadenherstellung konnte bereits mit einer erfindungsgemäßen Verfahrensvariante erreicht werden, bei welcher die Teilschmelzeströme vor dem Durchdringen der Düsenplatte in einer Verteilerkammer zusammengeführt werden.
Die Spinndüse weist hierzu vorzugsweise mehrere als Führungsmittel ausgebildete Schmelzekanäle auf, die einerseits mit den Zulaufleitungen und andererseits mit der zentralen Verteilerkammer verbunden sind.
Für qualitativ sehr hochwertige Garne hat sich jedoch die Verfahrensvariante be- sonders bewährt, bei welcher die Teilschmelzeströme bis zum Durchdringen der
Düsenplatten innerhalb der Spinndüse getrennt voneinander geführt werden . In diesem Fall sind jedem Schmelzekanal innerhalb der Spinndüse eine separate Verteilerkammer zugeordnet.
Der durch die Erfindung erreichte technische Vorteil konnte jedoch dadurch wei- ter verbessert werden, indem die Teilschmelzeströme unmittelbar vor dem Extrudieren innerhalb der Spinndüse gefiltert werden. Zur Filtration der Teilschmelzeströme sind vorteilhaft den Schmelzekanälen mehrere Filterelemen-te zugeordnet, so dass jeder Teilschmelzestrom separat gefiltert werden kann.
Um einen unabhängig von der Schmelzequelle ausreichenden E^ trusionsdruck aufbauen zu können, wird erfindungsgemäß die Weiterbildung der -Erfindung eingesetzt, bei welcher zwischen der Schmelzequelle und der Spinndüse eine Mehrfachpumpe angeordnet ist. Dabei wird jeder der Teilschmelzeströme durch die Mehrfachpumpe erzeugt und über die zulaufenden Leitungen den Spinndüsen zugeführt.
Zur Herstellung von textilen Filamentgarnen mit relativ feinen Titern wird das erfindungsgmäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt in der Weiterbildung der Erfindung verwendet, bei welcher die Spin-r-düse als eine Rundspinndüse mit flächig verteilter Anordnung von Düsenbohrungen in der Düsenplatte ausgebildet ist. Hierbei ist die Kühleinrichtung bevorzugt durch eine Querstromanblasung oder eine Radialanblasung mit einem von außen nach innen gerichteten Kühlluftstrom vorgesehen.
Zur Herstellung von technischen Fäden mit größerem Fadentitetr werden vorzugsweise die Weiterbildung der Erfindung angewendet, bei welchem die Filamentstrange mittels einer Ringspinndüse mit ringförmig verteilter Anordnung der Düsenbohrungen an der Düsenplatte extrudiert werden. Dabei lassen sich die ringförmige Anordnung der geführten Filamentstrange bevorzugt durcli eine Radial- anblasung mit von innen nach außen gerichteten Kühlluftstrom abkiϊMen. Unabhängig ob die hergestellten Fäden für textile oder technische Anwen-dungen verwendet werden, lässt sich jeder der Fäden individuell behandeln und zu jeweils einer Spule aufwickeln. Die Behandlung erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Weiterverarbeitung, so dass die Fäden als sogenannte POY- oder FDY-Gaπie her- stellbar sind. Zur Behandlung könnten die Fäden dann präpariert, verwirbelt, erwärmt, gekühlt oder gekräuselt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichturag werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die bei- gefügten Figuren näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels derr erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht einer alternativ dem Ausfütirungs- beispiel nach Fig. 1 einsetzbaren Spinndüse Fig. 3 schematisch eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in eii er An- sieht dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel weist eine Schmelzequelle 1 auf, die hierbei als ein Extruder dargestellt ist. Die Schmelzequelle 1 ist über eine Schmelzeleitung 2 mit einer Mehrfachpumpe 3 gekoppelt. Die Mehrfachpumpe 3 weist zwei Ausgänge aus, an denen die Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 angeschlossen sind. Die Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 verbinden die Mehrfachpumpe 3 mit einer Rundspinnclüse 5. Die Rundspinndüse 5 und die Mehrfachpumpe 3 sind innerhalb eines beheizbaren Düsenträgers 6 angeordnet.
Die Rundspinndüse 5 enthält mehrere Führungsmittel, um die separat durch die Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 zugeführten Teilschmelzeströme zu einer an der Unterseite der Rundspinndüse 5 angeordnete Düsenplatte 8 zu führen. Die Führungsmittel sind hierbei durch zwei Schmelzekanäle 7.1 und 7.2 sowie zwei den Schmelzekanälen 7.1 und 7.2 zugeordneten Filterelementen 10.1 und 10.2 gebildet. Die Schmelzekanäle 7.1 und 7.2 münden innerhalb der Rundspinndvϊse 5 in eine Verteilerkammer 9, die sich im wesentlichen über die gesamte Oberseite der Düsenplatte 8 erstreckt. Die Düsenplatte 8 weist eine Vielzahl von Düsenbohrungen auf, die in einer flächigen vorzugsweise kreisförmigen Anordnung gleichmäßig in der Düsenplatte 8 eingebracht sind.
Unterhalb des Düsenträgers 6 ist eine als Querstromanblasung ausgebildete Kühleinrichtung 12 angeordnet. Die Kühleinrichtung 12 bildet unterhalb der Rundspinndüse 5 einen Kühlschacht 28, durch welchen die frisch extrudierten Filamentstrange 11 geführt sind.
Auf der Auslassseite des durch die Kühleinrichtung 12 gebildeten Kühlscliachtes 28 ist eine Teilungseinrichtung 13 angeordnet, die zwei Fadenführer 14.1 und 14.2 trägt. Durch die Fadenführer 14.1 und 14.2 wird die Vielzahl der Filamentstrange 11 nach der Abkühlung in zwei Filamentbundel 15.1 und 15.2 aufgeteilt und zu jeweils einem Faden 16.1 und 16.2 zusammengeführt.
Die Fäden 16.1 und 16.2 werden durch eine Behandlungseinrichtung 17 abgezogen und zu einer Aufwickeleinrichtung 8 geführt. Die Behandlungseinrichtung 17 weist hierzu mindestens eine jedoch vorzugsweise mehrere Galetten oder Galette- neinheiten auf. Hierbei werden die Fäden 16.1 und 16.2 vorzugsweise parallel nebeneinander identisch behandelt. Nach der Behandlung werden die Fäden 16.1 und 16.2 jeweils zu einer Spule 19.1 und 19.2 aufgewickelt. Hierzu sind die Spulen 19.1 und 19.2 an einer angetriebenen Spulspindel 20 der Auf wickeleinrichtung 18 gehalten. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein thermoplastischer Kunststoff in Form von Granulat oder Chips der Schmelzequelle 1 aufgegeben. Die Schmelzequelle 1 ist hierzu als Extruder ausgebildet, in welchem das Granulat des thermoplastischen Kunststoffes durch eine Extruderschnecke zu einer Polymersschmelze aufgeschmolzen wird. Die auf- geschmolzene Polymerschmelze wird als ein Schmelzestrom durch die Schmelzeleitung 2 der Mehrfachpumpe 3 zugeführt. Innerhalb der Mehrfachpumpe 3 wird der Hauptschmelzestrom der Schmelzequelle 1 in mehrere Teilschmelzeströme aufgeteilt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Mehrfachpumpe 3 als eine Zweifachpumpe ausgebildet, so dass zwei separate Teilschmelzeströme erzeugt werden und über die Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 zu der Rundspinndüse 5 gefördert werden. Innerhalb der Rundspinndüse 5 treten die Teilschmelzeströme von den Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 in die zugeordneten Schmelzekanäle 7.1 und 7.2. Jeder der Teilschmelzeströme wird mittels der den Schmelzekanälen 7.1 und 7.2 zugeordneten Filterelementen 10.1 und 10.2 gefiltert. Nach der Filtrierung werden die Teilschmelzeströme gemeinsam in die Verteilerkammer 9 gefördert. Von der Verteilerkammer 9 treten die Teilschmelzeströme unmittelbar in die Düsenbohrungen der Düsenplatte 8 und werden zu den Filarnentsträngen 11 extrudiert. Durch das Einbringen der separat zugeführten Teilschmelzeströme in die Verteilerkammer 9 wird eine gleichmäßige Verteilung und eine besonders gleichmäßige Massenkon- tinuität in jeder der Düsenbohrungen der Düsenplatte 8 erreicht. Dadurch weisen die durch die Düsenbohrungen der Düsenplatte 8 extrudierten Filamentstrange 11 eine hohe Gleichmäßigkeit der Spinntiter auf. Die Filamentstrange 11 werden nach Austreten aus der Düsenplatte 8 durch einen durch die Kühleinrichtung 12 quer gerichteten Kühlluftstrom abgekühlt. Nachdem die Filamentstrange 11 ver- festigt sind, erfolgt eine Aufteilung der Filamentstrange 11 in zwei Filamentbundel 15.1 und 15.2. Die Teilungseinrichtung 13 weist hierzu beispielhaft Fadenfüh- rer 14.1 und 14.2 auf. Diese könnten auch durch Präparationsfadenführer ergänzt oder ersetzt werden, so dass gleichzeitig eine Präparierung der FilamentbündeL 15.1 und 15.2 erfolgt. Die durch den Zusammenschluß der Filamentbundel 15.1 und 15.2 gebildeten Fäden 16.1 und 16.2 sind nun zur Behandlung bereit. Nach- einer in Abhängigkeit von dem herzustellenden Garntyp durchgeführten Behandlung wird der Faden 16.1 zu der Spule 19.1 und der Faden 16.2 zu der Spule 19.2 aufgewickelt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufteilung der Fila- mentstränge 11 in zwei Filamentbundel 15.1 und 15.2 beispielhaft. So könnten die* Filamentstrange 11 auch in drei oder noch mehr Fäden aufgeteilt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass pro Faden ein separater Teilschmelzestrom zugeführt werden sollte. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind grundsätzlich geeignet, um textile oder technische Fäden aus Poly- ester, Polyamid, Polypropylen oder Abwandlungen derartiger Polymere herzustellen. Hierbei können die Behandlungseinrichtungen derart ausgebildet sein, dasεt sowohl POY, FDY, HOY oder BCF-Garne herstellbar sind.
In Fig. 2 ist schematisch eine Querschnittsansicht einer Rundspinndüse dargestell- ten, wie sie beispielsweise der in Fig. 1 ausgeführten erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar wäre. Das Ausführungsbeispiel der Rundspinndüse in Fig. 2- ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel der Rundspinndüse in- Fig. 1, so dass auf die vorgenannte Beschreibung Bezug genommen werden kanri- und an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden.
Die Rundspinndüse 5 ist zur Herstellung von zwei Fäden vorgesehen. Hierzu ist die Rundspinndüse 5 an zwei separate Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 angeschlossen. Die über die Zulaufleitungen 4.1 und 4.2 zugeführten Teilschmelzeströme einer* Schmelzequelle werden durch mehrere Führungsmittel innerhalb der Rundspinn- düse 5 getrennt zu der Düsenplatte 8 an der Unterseite der Rundspinndüse 5 geführt. Als Führungsmittel sind hierbei zwei Schmelzekanäle 7.1 und 7.2, zwei Filterelemente 10.1 und 10.2 sowie zwei Verteilerkammern 21.1 und 21.2 ausgebildet. Die Verteilerkammern 21.1 und 21.2 erstrecken sich im wesentlichen über den gesamten Bereich der Düsenplatte 8 und sind nur über einen dünnen Steg voneinander getrennt. Dadurch wird jeder der Teilschmelzeströme separat durch die von der jeweiligen Verteilerkammer 21.1 und 21.2 freigegebenen Düseriboh- rungen 29 der Düsenplatte 8 aufgenommen und extrudiert.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Rundspinndüse besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass eine Filtration der Teilschmelzeströme außer- halb der Rundspinndüse erfolgt. Hierzu könnten die Filterelemente 10.1 und 10.2 in einer separaten Filtereinrichtung angeordnet sein.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nur mit den Vorrichtungsteilen dargestellt, die im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unterschiedlich ausgebildet sind. Alle übrigen hier nicht dargestellten Baugruppen der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnten wie in dem vorhergehenden Ausführungsbei- spiel nach Fig. 1 beschrieben ausgeführt sein.
Zum Schmelzspinnen mehrere Fäden weist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 einen Schmelzeverteiler 26 auf, der über eine Schmelzeleitung 2 an einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle angeschlossen ist. Der Schmelzeverteiler 26 ist über mehrere Verteilerleitungen 27.1, 27.2 und 27.3 mit insgesamt drei Einzelpumpen 25.1, 25.2 und 25.3 verbunden. Die Einzelpumpen 25.1, 25.2 und 25.3 sind durch separate Zulaufleitungen 4.1, 4.2 und 4.3 mit einer Ringspinndüse 22 verbunden. Die Ringspinndüse 22 weist auf ihrer Unterseite eine Düsenplatte 23 mit ringförmige verteilter Anordnung der Düsenbohrungen auf. Der Düsenplatte 23 ist eine ringförmige Verteilerkammer 24 vorgeordnet. Die Verteilerkammer 24 ist über separate Schmelzekanäle 7.1, 7.2 und 7.3 mit den Zulaufleitungen 4.1, 4.2 und 4.3 verbunden. Jeder der Schmelzekanäle 7.1, 7.2 und 7.3 ist jeweils ein Filterelement 10.1, 10.2 und 10.3 zugeordnet. Die Ringspinndüse 22 und die Einzelpumpe 25.1, 25.2 und 25.3 sind in einem beheizbaren Düsenträger 6 angeordnet.
Unterhalb des Düsenträgers 6 bzw. unterhalb der Ringspinndüse 22 ist eine Kühleinrichtung 12 in Form einer Blaskerze gehalten. Die Blaskerze ist mittig zur Ringspinndüse 22 angeordnet und wird von den frisch extrudierten Filamentsträn- gen 11 umschlossen. Zur Abkühlung wird durch die Kühleinrichtung 12 ein von innen nach außen strömender Kühlluftstrom erzeugt, der den Filamentvorhang gleichmäßig durchdringt.
Unterhalb der Kühleinrichtung 12 ist eine Teilungseinrichtung 13 mit insgesamt drei Fadenführern 14.1, 14.2 und 14.3 angeordnet. Durch jede der Fadenführer wird jeweils ein Filamentbundel 15.1, 15.2 und 15.3 gebildet, die zu jeweils ei- nem Faden 16.1, 16.2 und 16.3 zusammengeführt werden. Damit lassen sich insgesamt drei Fäden durch eine Spinndüse herstellen.
Die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist somit im wesentlichen i- dentisch mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die vorherge- hende Beschreibung Bezug genommen werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Schmelzequelle 2 Schmelzeleitung 3 Mehrfachpumpe 4.1, 4.2 Zulaufleitung 5 Rundspinndüse 6 Düsenträger 7.1, 7.2 Schmelzekanal 8 Düsenplatte 9 Verteilerkammer 10.1, 10.2 Filterelement 11 Filamentstrange 12 Kühleinrichtung 13 Teilungseinrichtung 14.1, 14.2 Fadenführer 15.1, 15.2 Filamentbundel 16.1, 16.2 Faden
17 Behandlungseinrichtung
18 Aufwickeleinrichtung
19.1, 19.2 Spule
20 Spulspindel
21.1, 21.2 Verteilerkammer
22 Ringspinndüse
23 Düsenplatte
24 Verteilerkammer
25.1, 25.2, 25.3 Einzelpumpe
26 Schmelzeverteiler
27.1, 27.2, 27.3 Verteilerleitung
28 Kühlschacht
29 Düsenbohrung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schmelzspinnen mehrer multifiler Fäden aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei welchem eine Polymerschmelze des Kunststoffs durch eine Düsenplatte einer Spinndüse zu einer Vielzahl von feinen Filamentsträngen extrudiert wird und bei welchem die Vielzahl der Filamentstrange nach einer Abkühlung in mehrere Filamentbundel zur Bildung der Fäden aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschmelze in mehrere separate Teilschmelzeströme zugeführt wird, dass die Teilschmelzeströme innerhalb der Spinndüse getrennt geführt werden und dass jeder der Teilschmelzeströme zu einem der Filamentbundel extrudiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil- schmelzeströme vor dem Durchdringen der Düsenplatte der Spinndüse in einer Verteilerkammer zusammengeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschmelzeströme bis zum Durchdringen der Düsenplatte der Spinndüse getrennt voneinander geführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschmelzeströme vor dem Extrudieren separat innerhalb der Spinndüsen gefiltert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschmelzeströme aus einer gemeinsamen Schmelzequelle versorgt werden und dass die Teilschmelzeströme durch eine Mehrfachspinnpumpe erzeugt und der Spinndüse zugeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamentbundel durch eine Vielzahl von flächig verteilt angeordneten Düsenbohrungen der Düsenplatte extrudiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamentbundel durch eine Vielzahl von ringförmig verteilt angeordneten Düsenbohrungen der Düsenplatte extrudiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden nach einer Behandlung separat zu Spulen aufgewickelt werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Schmelzequelle (1), mit einer mit der Schmelzequel- le (1) verbundenen Spinndüse (5) zum Extrudieren einer Vielzahl von Fi- lamentsträngen (11) durch eine an der Unterseite der Spinndüse (5) gehaltenen Düsenpatte (8), mit einer Kühlvorrichtung (12) zum Abkühlen der Filamentstrange (11) und mit einer Teilungseinrichtung (13) zum Aufteilen der Vielzahl der Filamentstrange (11) in mehrere Filamentbün- del (15.1, 15.2) zur Bildung mehrerer Fäden (16.1, 16.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse (5) durch mehrere Zulaufleitungen (4.1, 4.2) mit der Schmelzequelle (1) verbunden ist und dass jede der Zulaufleitungen (4.1, 4.2) einen separaten Teilschmelzestrom zum Extrudieren eines der Filamentbundel (15.1, 15.2) führt.
10. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse (5)mehrere Führungsmittel (7.1, 7.2) zur separaten Führung der Teilschmelzeströme aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel durch mehrere separate Schmelzekanäle (7.1, 7.2) gebildet sind, die den Zulaufleitungen (4.1, 4.2) zugeordnet sind und gemeinsam in einer der Düsenplatte (8) vorgeordneten Verteilerkammer (9) münden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh- rungsmittel durch mehrere separate Schmelzekanäle (7.1, 7.2) gebildet sind, die den Zulaufleitungen (4.1, 4.2) zugeordnet sind und getrennt in mehrere der Düsenplatte (8) vorgeordneten Verteilerkammern (21.1, 21.2) münden.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel zusätzlich mehrere den Schmelzekanälen (7.1, 7.2) zugeordnete Filterelemente (10.1, 10.2) aufweisen, durch welche eine getrennte Filtration der Teilschmelzeströme ausführbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrfachpumpe (3) oder mehrere Einzelpumpen (25.1, 25.2) zwischen der Schmelzequelle (1) und der Spinndüse (5, 22) angeordnet ist, wobei jeder Zulaufleitung (4.1, 4.2) ein Ausgang der Pumpe (3, 25.1, 25.2) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse als eine Rundspinndüse (5) mit flächig verteilter Anordnung von Düsenbohrungen (29) in der Düsenplatte (8) ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse als eine Ringspinndüse (22) mit ringförmig verteilter Anordnung von Düsenbohrungen (28) in der Düsenplatte (8) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Behandlungseinrichtung (17) und eine Aufwickeleinrich- tung (18) zur Behandlung und zum Aufwickeln der Fäden (16.1, 16.2) zu Spulen (19.1, 19.2) vorgesehen ist.
EP05731527A 2004-04-10 2005-04-08 Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen mehrerer multifiler fäden Ceased EP1735484B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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