JP2022521990A - Molding Tools for Extruding Cellulose Molds and Methods for Manufacturing Molding Tools - Google Patents

Molding Tools for Extruding Cellulose Molds and Methods for Manufacturing Molding Tools Download PDF

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ピヒラー、マルクス
スペルガー、クリスティアン
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レンチング アクチエンゲゼルシャフト
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Abstract

本発明は、紡糸ドープ(2)のための入口側(6、56)および出口側(7、57)を有し、入口側(6、56)から出口側(7、57)までキャリアを貫通し出口側(7、57)に口径(12、62)を有し、かつ、セルロース成形体(4)中に押出される紡糸ドープ(2)が通る押出開口部(10、60)を有する平坦なキャリア(9、59a、59b、59c)を含む少なくとも1つのノズル本体(8、58a、58b、58c)を有し、紡糸ドープ(2)からセルロース成形体(4)を押出成形するための成形工具(1、51)に関する。同時に優れた強度および圧力安定性を提供しながら、製造がより容易かつより安価である上述のタイプの成形工具を提供するために、出口側(7、57)における押出開口部(10、60)の口径(12、62)に対するキャリア(9、59a、59b、59c)の厚さ(13、63)の比が、少なくとも6:1、好ましくは少なくとも10:1であること、および押出開口部(10、60)が、レーザーエネルギーを印加することによってキャリア(9、59a、59b、59c)内に形成されることが提案される。The present invention has an inlet side (6,56) and an outlet side (7,57) for the spinning dope (2) and penetrates the carrier from the inlet side (6,56) to the outlet side (7,57). Flat with a diameter (12, 62) on the outlet side (7, 57) and an extruded opening (10, 60) through which the spun dope (2) extruded into the cellulose compact (4) passes. Molded to have at least one nozzle body (8, 58a, 58b, 58c) including carriers (9, 59a, 59b, 59c) and to extrude a cellulose compact (4) from a spinning dope (2). Regarding tools (1, 51). Extruded openings (10, 60) on the outlet side (7, 57) to provide the above-mentioned types of forming tools that are easier and cheaper to manufacture while at the same time providing excellent strength and pressure stability. The ratio of the thickness (13,63) of the carrier (9,59a, 59b, 59c) to the caliber (12,62) is at least 6: 1, preferably at least 10: 1, and the extrusion opening ( It is proposed that 10,60) are formed in the carriers (9,59a, 59b, 59c) by applying laser energy.

Description

本発明は、紡糸ドープのための入口側および出口側を有し、入口側から出口側までキャリアを貫通し出口側に口径を有し、かつ、セルロース成形体中に押出される紡糸ドープが通る押出開口部を有する平坦なキャリアを含む少なくとも1つのノズル本体を有し、紡糸ドープからセルロース成形体を押出成形するための成形工具に関する。 The present invention has an inlet side and an outlet side for spinning dope, penetrates the carrier from the inlet side to the outlet side, has a diameter on the outlet side, and allows the spinning dope extruded into the cellulose molded product to pass through. The present invention relates to a molding tool having at least one nozzle body including a flat carrier having an extrusion opening and for extrusion molding a cellulose molding from a spinning dope.

また、本発明は、成形工具を製造するための方法、及び成形工具を用いてセルロース成形体を製造するための方法に関する。 The present invention also relates to a method for manufacturing a molding tool and a method for manufacturing a cellulose molded product using the molding tool.

典型的には、上述のタイプのセルロース成形体(「紡糸ノズル」または「紡糸口金」としても知られている)の押出成形に使用される成形工具は、高粘性セルロース溶液の紡糸に適するために、多くの高品質基準を満たさなければならない。例えば、成形体の均質な束を得るため、および成形体の束における個々の成形体の付着を回避するために、押出開口部の品質および寸法精度(プロファイル形状、口径、および位置決め)に関する高い基準が満足されなければならない。さらに、押出開口部の内壁の粗さ、ならびに押出開口部の縁の鋭さおよびバリがないことは、成形体(押出開口部の出口側で押し出された紡糸ドープから形成される)を成形する際、および、例えば、出口側の押出開口部の不規則性またはバリによって引き起こされる紡糸欠陥(成形体の破壊、引き裂き、または互いにくっつくなど)を回避する際に重要な役割を果たす。また、紡糸ドープの押出中に最高150バールの非常に高い圧力に曝されるので、成形工具の強度に関しても高い基準が満たされなければならない。 Typically, the molding tools used for extrusion molding of the above-mentioned types of cellulose moldings (also known as "spinning nozzles" or "spinning caps") are suitable for spinning highly viscous cellulose solutions. , Must meet many high quality standards. High standards for quality and dimensional accuracy (profile shape, diameter, and positioning) of the extruded openings, for example, to obtain a homogeneous bundle of moldings and to avoid adhesion of individual moldings to the bundle of moldings. Must be satisfied. In addition, the roughness of the inner wall of the extruded opening, as well as the sharpness and lack of burrs at the edges of the extruded opening, when molding the molded body (formed from the spun dope extruded on the outlet side of the extruded opening). , And play an important role in avoiding spinning defects (such as breakage, tearing, or sticking to each other) caused by irregularities or burrs in the extruded openings on the outlet side, for example. Also, high standards must be met for the strength of the forming tool as it is exposed to very high pressures of up to 150 bar during extrusion of the spinning dope.

EP0430926B1及びWO94/28211A1から、紡糸ドープからセルロース成形体を押出成形するための成形工具が知られており、これは、ビスコース又はリヨセル法のようなセルロース成形体を製造する方法に使用することができる。これらの場合、押出開口部は、典型的には機械的穿孔またはパンチングによってキャリア内に形成される。しかし、これは、一方では、キャリアの材料が、十分な延性を有していなければならないといった、特別な要件を満たすことを前提としており、その結果、他方では、ドリルまたはパンチ工具で機械加工することができ、ビスコースまたはリヨセル法において最高150バールの非常に高い圧力に恒久的に耐えなければならない。EP0430926B1では、これらの要件が、例えば、より柔らかく、機械加工が容易な材料(金、銀、またはタンタルなど)で作られた小さなプレートをステンレススチールキャリアに挿入することによって満たされる。小さなプレートには、押出開口部が形成されている。材料の特殊な組合せにより、成形工具における押出開口部の形成が容易になり、しかも高レベルの強度を得ることができる。しかし、このような成形工具は、それらに使用される材料が非常に高価であり、また、小型プレートを後の段階でキャリアに挿入し、接続する必要があるため、複合成形工具が高労力の製造プロセスを必要とするという欠点がある。さらに、ドリル加工やパンチ加工などの機械的な加工プロセスによって、押出開口部にバリが生じ、これを追加の精巧な仕上げ工程(例えば、研磨によって)で除去する必要がある。また、このような機械的加工プロセスは、限定された位置決め精度及び再現性のみを達成することができ、これは、一般に、押出開口部において大きな公差をもたらすであろう。 From EP0430926B1 and WO94 / 28211A1, molding tools for extruding cellulose compacts from spinning dope are known, which can be used in methods for producing cellulose compacts such as the viscose or lyocell method. can. In these cases, the extruded openings are typically formed in the carrier by mechanical drilling or punching. However, this assumes that, on the one hand, the material of the carrier must have sufficient ductility, and as a result, on the other hand, it is machined with a drill or punch tool. It can and must permanently withstand very high pressures of up to 150 bar in the viscose or lyocell method. In EP0430926B1, these requirements are met, for example, by inserting a small plate made of a softer, easier machined material (such as gold, silver, or tantalum) into a stainless steel carrier. Extruded openings are formed in the small plates. The special combination of materials facilitates the formation of extruded openings in molding tools and can provide high levels of strength. However, such molding tools are labor intensive because the materials used for them are very expensive and small plates need to be inserted and connected to the carrier at a later stage. It has the disadvantage of requiring a manufacturing process. In addition, mechanical machining processes such as drilling and punching create burrs in the extrusion openings that need to be removed by additional elaborate finishing steps (eg, by polishing). Also, such mechanical machining processes can only achieve limited positioning accuracy and reproducibility, which will generally result in large tolerances at the extrusion openings.

WO2005/005695A1は上述のタイプの成形工具を製造する方法を示しており、この押出開口部は、電子ビームによって成形工具のキャリア内に形成される。このような方法で製造された成形工具は、押出開口部をキャリア内に直接形成することができるので、材料の選択の問題を解決し、それによって、小さなプレート内に押出開口部を別個に形成すること、およびその後の構成要素の手間のかかる組み立てが不要になる。加えて、電子ビームを使用することによって、成形工具内に形成されたそのような押出開口部は、有利に低減された粗さと、最小のバリを伴う高い縁の鋭さを示す。しかし、電子ビームの影響は、限られた範囲でしか制御および再現できないので、電子ビームを使用することによってキャリア内に形成された押出開口部は、そのプロファイル形状において高度に制限され、その口径に関して、大きなばらつきや公差がある。さらに、電子ビームを使用することによる押出開口部の形成は、高真空中で行われなければならず、このことは、手間のかかる製造方法を意味する。 WO2005 / 005695A1 shows a method of manufacturing the above-mentioned type of molding tool, and the extrusion opening is formed in the carrier of the molding tool by an electron beam. Molding tools manufactured in this way can form the extrusion openings directly in the carrier, thus solving the problem of material selection and thereby forming the extrusion openings separately in a small plate. This eliminates the need for time-consuming assembly of the components and subsequent components. In addition, by using an electron beam, such extruded openings formed within the forming tool exhibit an advantageously reduced roughness and high edge sharpness with minimal burrs. However, since the effects of the electron beam can only be controlled and reproduced to a limited extent, the extruded openings formed within the carrier by using the electron beam are highly limited in its profile shape and with respect to its caliber. , There are large variations and tolerances. Further, the formation of the extruded opening by using the electron beam must be performed in high vacuum, which means a laborious manufacturing method.

そこで、本発明の目的は、優れた強度および圧力安定性を提供しながら、より容易かつ安価に製造することができ、その押出開口部が、口径、位置、プロファイル形状に関しより小さな公差を有する、前述のタイプの成形工具を提供することである。 Therefore, it is an object of the present invention that it can be manufactured more easily and cheaply while providing excellent strength and pressure stability, the extruded openings having smaller tolerances in terms of diameter, position and profile shape. It is to provide the above-mentioned type of molding tool.

本発明は、出口側における押出開口部の口径に対するキャリアの厚さの比が、少なくとも6:1であること、および押出開口部が、レーザーエネルギーを印加することによってキャリア内に形成されるという点で、規定された目的を解決する。 The present invention is that the ratio of the thickness of the carrier to the diameter of the extruded opening on the outlet side is at least 6: 1 and that the extruded opening is formed in the carrier by applying laser energy. So, solve the specified purpose.

出口側における押出開口部の口径に対するキャリアの厚さの比が、少なくとも6:1である場合、高圧での長い耐用年数を保証する、特に圧力安定性を有する高強度のノズル本体を作製することができる。この圧力安定性は、通常の運転条件下で耐用年数中におけるノズル本体の塑性変形を回避できることを意味し、一方、荷重に依存する弾性変形の少量は避けられない。この強度は、上記の比が少なくとも10:1、より好ましくは少なくとも12:1、または少なくとも15:1であれば、さらに向上させることができる。さらに、レーザーエネルギーを印加することによってキャリア内に押出開口部が形成される場合、成形工具は、製造が非常に容易であることによって、有利であることを証明することができる。この場合、押出開口部は、非常に高い寸法精度で成形工具のキャリア内に形成することができ、これにより、口径および位置決めに関して、高い品質要件および狭い寸法公差を満たす成形工具を作成することができる。特に、レーザ放射の使用は、口径、穴の幾何学的形状、および押出開口部の断面、ならびに押出開口部間の距離などの重要なパラメータについて2%未満の寸法公差を得ることを可能にする。また、レーザ放射により、平滑でバリのない押出開口部を直接作製することが可能になり、その結果、成形工具上のさらなる仕上げ工程を省略することができる。研削または研磨のようなそうした仕上げ工程は、高い機械的負荷を含み、キャリア内に不利な応力の影響を発生させる可能性がある。したがって、製造が特に容易で信頼性の高い、小さな寸法公差を有する成形工具を作成することが可能である。 Produce a high-strength nozzle body with particularly pressure stability that guarantees a long service life at high pressures when the ratio of carrier thickness to the diameter of the extruded opening on the outlet side is at least 6: 1. Can be done. This pressure stability means that plastic deformation of the nozzle body can be avoided during its useful life under normal operating conditions, while a small amount of load-dependent elastic deformation is unavoidable. This intensity can be further improved if the above ratio is at least 10: 1, more preferably at least 12: 1, or at least 15: 1. Further, if the extrusion opening is formed in the carrier by applying laser energy, the molding tool can prove advantageous by being very easy to manufacture. In this case, the extrusion openings can be formed in the carrier of the molding tool with very high dimensional accuracy, which can create a molding tool that meets high quality requirements and narrow dimensional tolerances with respect to diameter and positioning. can. In particular, the use of laser radiation makes it possible to obtain dimensional tolerances of less than 2% for important parameters such as aperture, hole geometry, and cross section of the extruded openings, as well as the distance between the extruded openings. .. Laser radiation also makes it possible to directly produce smooth, burr-free extruded openings, thus eliminating additional finishing steps on molding tools. Such finishing processes, such as grinding or polishing, involve high mechanical loads and can cause adverse stress effects within the carrier. Therefore, it is possible to produce molding tools with small dimensional tolerances that are particularly easy to manufacture and reliable.

本発明の範囲内で、「成形体」という用語は、特に、押出開口部を出るフィラメントを意味し、これは、続いて、連続繊維またはステープル繊維の製造に使用することができる。本発明の範囲内で、このようなフィラメントまたは繊維は、好ましくは0.7dtex以上の力価を有する。 Within the scope of the invention, the term "mold" specifically means a filament exiting an extruded opening, which can subsequently be used in the production of continuous or staple fibers. Within the scope of the invention, such filaments or fibers preferably have a titer of 0.7 dtex or higher.

一般に、本発明は、出口側の押出開口部の口径が40μm以上、特に45μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは70μm~150μmの間である、再生セルロース成形体を製造するための成形工具に関することに留意されたい。口径が40μm未満である場合、成形工具は、0.7dtex未満の繊維力価を有するマイクロファイバーの製造に特に適している。しかし、本発明の成形工具は、典型的には0.7dtex以上の力価を有するセルロース繊維の製造に使用され、そのためには40μmより大きい口径を有する押出開口部が適している。 In general, the present invention relates to a molding tool for producing a regenerated cellulose molded product, in which the diameter of the extruded opening on the outlet side is 40 μm or more, particularly 45 μm or more, preferably 50 μm or more, more preferably 70 μm to 150 μm. Please note that. When the caliber is less than 40 μm, the forming tool is particularly suitable for producing microfibers having a fiber titer of less than 0.7 dtex. However, the molding tool of the present invention is typically used for the production of cellulose fibers having a titer of 0.7 dtex or higher, for which an extruded opening having a diameter larger than 40 μm is suitable.

キャリアの厚さが、少なくとも600μmである場合、ノズル本体の十分な強度および耐用年数を特徴とする成形工具を作成することができ、これはまた、有利な生産処理量を提供するために十分に大きく設計することができる。特に、キャリアの好ましい厚さは、少なくとも800μm、より好ましくは1000μmである。キャリアがこの範囲の厚さを有する場合、例えばリヨセル型(リヨセル法)の再生セルロース成形体を製造するための方法において、通常遭遇する最高100バールの操作圧力で、通常の操作においてキャリアの塑性変形が無いことを確実にすることができる。結局、キャリアの塑性変形は、押出開口部の幾何学的形状を不利に変える可能性があり、また、成形工具からの成形体の放電挙動にもマイナスに影響する。加えて、キャリアが破損したり、不可逆的な構造的損傷を受けたりすることなく、過圧事象において最高150バールの圧力でキャリアに負荷をかけることさえできることを保証することができる。600μm未満の厚さを有するキャリアを含む成形工具は、高圧に恒久的に耐えるために必要な強度を有しておらず、それぞれ、非常に限られた処理量しか許容しないため、そのような方法での使用には限定された適合性しか有していない。 If the thickness of the carrier is at least 600 μm, it is possible to create a molding tool characterized by sufficient strength and service life of the nozzle body, which is also sufficient to provide a favorable production throughput. It can be designed large. In particular, the preferred thickness of the carrier is at least 800 μm, more preferably 1000 μm. When the carrier has a thickness in this range, for example, in a method for producing a lyocell-type (lyocell method) regenerated cellulose molded product, plastic deformation of the carrier in normal operation at an operating pressure of up to 100 bar, which is usually encountered. Can be ensured that there is no. After all, the plastic deformation of the carrier can adversely change the geometry of the extruded opening and also negatively affect the discharge behavior of the part from the molding tool. In addition, it can be assured that the carrier can even be loaded with a pressure of up to 150 bar in an overpressure event without damage to the carrier or irreversible structural damage. Such methods because molding tools containing carriers with a thickness of less than 600 μm do not have the strength required to permanently withstand high pressures and each allow only a very limited amount of processing. Has limited suitability for use in.

出口側の押出開口部がバリを有さない場合、押出開口部から出た後に成形体が互いに不利な固着を回避する成形工具が、作成され得る。結局、押出開口部のバリは、押出成形体が直線状の向きで押出開口部から出ないという欠点を伴うが、バリによって転用され、隣接する成形体と一緒に接触して固着し、それによって、プロセスの中断と再開(更新されたスピンアップ)を必要とする紡糸欠陥または不合格品が作製されることにつながる。 If the extruded opening on the outlet side has no burrs, a molding tool can be created in which the compacts avoid adverse sticking to each other after exiting the extruded opening. After all, the burrs in the extruded opening have the drawback that the extruded body does not exit the extruded opening in a linear orientation, but are diverted by the burrs and contacted and fixed together with the adjacent molded body thereby. , Leading to the production of spinning defects or failing products that require interruption and resumption of the process (updated spin-up).

セルロース成形体の押出成形のための様々な方法で使用するための特に多用途の成形工具は、ノズル本体を環状または矩形の形状であるように構成する場合に作製することができる。さらに、成形工具は、そのようなノズル本体のいくつかを含むことができる。これにより、例えば、成形工具が互いに隣接する幾つかの矩形ノズル本体を含むことが可能である。このような成形工具は、例えば、製造が特に容易であり、より費用効果的であり得る。 Particularly versatile molding tools for use in various methods for extrusion molding of cellulose moldings can be made when the nozzle body is configured to have an annular or rectangular shape. In addition, the molding tool can include some of such nozzle bodies. This allows, for example, the forming tool to include several rectangular nozzle bodies adjacent to each other. Such molding tools are, for example, particularly easy to manufacture and can be more cost effective.

成形工具が、材料結合によってノズル本体に強固に接続され、ノズル本体から入口側に突出する第1のウェブを少なくとも有する場合、一方で、ウェブがノズル本体および特にキャリアの圧力荷重に対抗するので、キャリアの安定性および強度をさらに向上させることができ、他方で、紡糸ドープの押出開口部への効率的な輸送を確保することができるように、ウェブは、紡糸ドープのガイド面を提供する。さらに、ウェブを適切に構成することは、デッドスペースの形成を回避するのに役立ち、したがって、それによって引き出される成形体の品質を改善する。 If the forming tool is tightly connected to the nozzle body by material bonding and has at least a first web protruding from the nozzle body towards the inlet side, on the other hand, because the web resists the pressure load of the nozzle body and especially the carrier. The web provides a guide surface for the spinning dope so that the stability and strength of the carrier can be further improved, while the efficient transport of the spinning dope to the extrusion opening can be ensured. In addition, proper configuration of the web helps to avoid the formation of dead spaces and thus improves the quality of the part drawn by it.

成形工具が、少なくとも第2のウェブと、第1のウェブと第2のウェブとの間に延在するノズル本体を有する場合、キャリアの強度は、なお実質的に増加させることができる。第1のウェブと同様に、第2のウェブは、材料結合によってノズル本体と強固に接続され、ノズル本体から入口側に突出する。したがって、第1および第2のウェブは特に、ノズル本体の縁側支持体として働くことができ、したがって、押出成形中にキャリアに作用する圧力荷重を確実に吸収することができる。さらに、第1および第2のウェブは、一緒になって、入口側で紡糸ドープをガイドするための通路を形成することができる。このようにして、特に信頼性があり耐久性のある成形工具を作ることができる。 If the forming tool has at least a second web and a nozzle body extending between the first web and the second web, the strength of the carrier can still be substantially increased. Like the first web, the second web is firmly connected to the nozzle body by material bonding and projects from the nozzle body toward the inlet side. Therefore, the first and second webs can, in particular, act as the veranda support of the nozzle body and thus reliably absorb the pressure loads acting on the carriers during extrusion. In addition, the first and second webs can be combined together to form a passage for guiding the spinning dope on the inlet side. In this way, a particularly reliable and durable molding tool can be made.

成形工具は、ウェブの少なくとも一部がノズル本体に対して実質的に垂直に延びる場合に特に有利であることが分かる。ノズル本体に対して実質的に垂直に延びる部分のため、紡糸ドープを押出開口部に向かって大きく方向付けることができ、したがって、方向性質量流量を維持することができる。 Molding tools have been found to be particularly advantageous when at least a portion of the web extends substantially perpendicular to the nozzle body. Due to the portion extending substantially perpendicular to the nozzle body, the spinning dope can be largely oriented towards the extrusion opening and thus a directional mass flow rate can be maintained.

第1と第2のウェブとの間のノズル本体の長手方向延長部の法線距離が、キャリアの厚さの少なくとも100倍未満である場合、成形工具は、紡糸ドープの高圧による変形に対する優れた安定性および耐性を通して、有効であることを証明することができるであろう。 When the normal distance of the longitudinal extension of the nozzle body between the first and second webs is at least 100 times the thickness of the carrier, the forming tool is excellent against high pressure deformation of the spinning dope. Through stability and resistance, it could be proven to be effective.

有利には、第1のウェブが、第2のウェブを完全に取り囲むことができ、したがって、特に単純な設計の成形工具を提供することができる。これは、例えば、環状ノズル本体を有する成形工具における使用に特に適しており、この場合、環状ノズル本体は、第1と第2のウェブとの間に延在する。 Advantageously, the first web can completely surround the second web, and thus can provide a molding tool with a particularly simple design. This is particularly suitable for use in, for example, a molding tool having an annular nozzle body, where the annular nozzle body extends between the first and second webs.

もし、入口側において、成形工具が少なくとも1つのフランジリムを有するフランジをも含み、フランジリムがウェブに隣接している場合、取り扱いが容易で、交換が容易な成形工具を作成することができ、これは、フランジを介して、迅速かつ容易に紡績機に取り付けることができる。フランジリムが成形工具から外側に突出する場合、入口側からノズル本体へ、支障なく、紡糸ドープが自由に流れ得ることを確保することもでき、それによって、成形工具による均一な押出を保証することができる。 If, on the inlet side, the forming tool also includes a flange with at least one flange rim and the flange rim is adjacent to the web, a forming tool that is easy to handle and replace can be created. It can be quickly and easily attached to the spinning machine via the flange. If the flange rim projects outward from the forming tool, it can also ensure that the spinning dope can flow freely from the inlet side to the nozzle body without hindrance, thereby ensuring uniform extrusion by the forming tool. Can be done.

請求項1~11のいずれか1項に記載の成形工具を製造するための方法に関して、本発明の目的は、高精度を達成するにもかかわらず、単純で費用効果の高い方法を提供することである。 With respect to the method for manufacturing the forming tool according to any one of claims 1 to 11, an object of the present invention is to provide a simple and cost effective method while achieving high accuracy. Is.

製造方法に関する目的は、請求項12の主題によって解決される。 The object of the manufacturing method is solved by the subject matter of claim 12.

成形工具の入口側からそこへレーザーエネルギーを印加することによって、押出開口部が、キャリア内に形成され、バリのない押出開口部が出口側でのさらなる仕上げなしにキャリア内に形成される成形工具が請求項1~11のうちの1つに従って製造される場合、成形工具のための特に単純かつ再現可能な製造方法を作ることができる。レーザ放射を用いることにより、押出開口部の手間のかかる仕上げが、廃止になるとともに、キャリア内に直接形成される押出開口部が、成形工具に要求されるすべての品質基準を満たすことができる。これは、押出開口部の粗さやバリからの解放、位置決め精度、開口径にも当てはまる。レーザーエネルギーがパルスレーザ放射の形態でキャリアに印加される場合、押出開口部の特に小さな製造公差が満たされ得る。100fs~100nsのパルス持続時間および1μJ~1000μJのパルスエネルギーを有するレーザ放射が、特に適していることが証明されている。この関連において、パルスレーザ放射は、好ましくは、打撃穿孔プロセス又は螺旋穿孔プロセスでキャリアに適用され得、従って、高精度及び小さな製造公差で押出開口部を作り出す。 By applying laser energy from the inlet side of the molding tool to it, an extrusion opening is formed in the carrier and a burr-free extrusion opening is formed in the carrier without further finishing on the exit side. Is manufactured according to one of claims 1-11, it is possible to make a particularly simple and reproducible manufacturing method for molding tools. By using laser radiation, the laborious finishing of the extrusion openings is eliminated and the extrusion openings formed directly in the carrier can meet all the quality standards required for molding tools. This also applies to the roughness of the extrusion opening, the release from burrs, the positioning accuracy, and the opening diameter. When laser energy is applied to the carrier in the form of pulsed laser radiation, particularly small manufacturing tolerances in the extrusion openings can be met. Laser radiation with a pulse duration of 100 fs to 100 ns and a pulse energy of 1 μJ to 1000 μJ has proven to be particularly suitable. In this regard, pulsed laser radiation can preferably be applied to carriers in a striking or spiral drilling process, thus creating an extrusion opening with high precision and small manufacturing tolerances.

キャリアが材料結合によってウェブにしっかりと接続された後に、押出開口部がキャリアに形成される場合、特に信頼性があり、かつ、再現性のある製造方法を提供することができる。キャリアとウェブとの間の堅固な材料結合接続の生成は、キャリア材料を機械的負荷に不可避的にさらし、したがって、押出開口部の望ましくない劣化または改変につながる。特に、押出開口部の形成が最後の最終的な手順工程として行われる場合には、続いて、完全に組み立てられた又は完成された成形工具内に押出開口部を形成することによって、押出開口部のこのような機械的負荷を回避することができる。 A particularly reliable and reproducible manufacturing method can be provided where the extruded openings are formed in the carriers after the carriers are firmly attached to the web by material bonding. The formation of a tight material bond connection between the carrier and the web inevitably exposes the carrier material to mechanical loads, thus leading to unwanted deterioration or modification of the extruded opening. In particular, if the formation of the extruded opening is performed as the final final procedural step, then the extruded opening is formed by forming the extruded opening in a fully assembled or completed molding tool. Such mechanical load can be avoided.

請求項1~11のいずれかに記載の本発明による成形工具は、成形体を製造するために、セルロース含有紡糸ドープが成形工具によって押し出され、紡糸浴中で沈殿させられる、再生セルロース成形体を製造するための方法に使用される場合に特に有利であることが、判明する。 The molding tool according to any one of claims 1 to 11 is a regenerated cellulose molded product in which a cellulose-containing spinning dope is extruded by the molding tool and precipitated in a spinning bath in order to produce a molded product. It turns out to be particularly advantageous when used in methods for manufacturing.

好ましくは、このような方法は、セルロースが溶解される第三級アミンオキシドを紡糸ドープが含有し、紡糸浴が水と第三級アミンオキシドとの混合物を含む、リヨセル法であり得る。 Preferably, such a method may be a lyocell method in which the spinning dope contains a tertiary amine oxide in which the cellulose is dissolved and the spinning bath comprises a mixture of water and the tertiary amine oxide.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態に係る成形工具の図2のI-I断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 2 of the molding tool according to the first embodiment. 図2は、図1の成形工具の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the molding tool of FIG. 図3は、第2の実施形態に係る成形工具の図4のII-IIに沿った破断断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 4 of the molding tool according to the second embodiment. 図4は、図3の成形工具の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the molding tool of FIG. 図5は、図1の本発明の成形工具を備えた紡績機の部分破断断面図である。FIG. 5 is a partially cutaway sectional view of a spinning machine provided with the molding tool of the present invention of FIG.

図1は、本発明の第1の実施形態による環状成形工具1を示し、この環状成形工具1は、図5の紡糸装置100及びセルロース成形体4の押出成形方法に使用される。成形工具1は、紡糸ドープ2のための入口側6と、押し出された紡糸ドープ3のための出口側7とを有する(図5参照)。また、成形工具1には、平坦なキャリア9を備えたノズル本体8が設けられている。この場合、ノズル本体8は、残りの成形工具1と一体的に形成(例えば、深絞り、ミーリング等による)されたり、別の方法(例えば、溶接等による)で材料結合により強固に接続されたりすることができる。 FIG. 1 shows an annular molding tool 1 according to the first embodiment of the present invention, and the annular molding tool 1 is used in the extrusion molding method of the spinning device 100 and the cellulose molded body 4 of FIG. The forming tool 1 has an inlet side 6 for the spinning dope 2 and an outlet side 7 for the extruded spinning dope 3 (see FIG. 5). Further, the forming tool 1 is provided with a nozzle body 8 provided with a flat carrier 9. In this case, the nozzle body 8 may be integrally formed with the remaining forming tool 1 (for example, by deep drawing, milling, etc.), or may be firmly connected by another method (for example, by welding, etc.) by material bonding. can do.

キャリア9は、それを入口側6から出口側7に貫通する押出開口部10を含む。出口側7において、押出開口部10は、口径12を有する口11を形成する。この場合、口径12の大きさは、押し出されたセルロース成形体4の力価(または直径)に決定的に影響を及ぼす。さらに、押出挙動および成形体4の幾何学的形状は、押出開口部10の断面形状を介して制御することができる。例えば、これは、紡糸浴5中での沈殿の前に、押出された紡糸ドープ3が互いにくっつくのを防止するために、押出開口部10からの紡糸ドープ2の排出挙動を変化させるために使用することができる。この場合、押出開口部10の好ましい断面形状は、図1に示すように、出口側7に向かって先細りになっている構成を有していてもよい。しかし、断面形状は、例えば、出口側7に向かって広がる砂時計形状の構成が可能となるように、レーザ放射によって任意に変化させることができる。 The carrier 9 includes an extruded opening 10 that penetrates it from the inlet side 6 to the outlet side 7. On the outlet side 7, the extruded opening 10 forms a port 11 having a diameter of 12. In this case, the size of the caliber 12 has a decisive effect on the titer (or diameter) of the extruded cellulose molding 4. Further, the extrusion behavior and the geometric shape of the molded body 4 can be controlled via the cross-sectional shape of the extrusion opening 10. For example, it is used to change the ejection behavior of the spun dope 2 from the extruded opening 10 to prevent the extruded spin dope 3 from sticking to each other prior to precipitation in the spinning bath 5. can do. In this case, the preferred cross-sectional shape of the extruded opening 10 may have a configuration that tapers toward the outlet side 7, as shown in FIG. However, the cross-sectional shape can be arbitrarily changed by laser radiation, for example, so that an hourglass shape extending toward the outlet side 7 can be configured.

押出開口部10は、70~150μmの口径12を有する。このような口径12は、0.7dtexを超える力価を有する繊維またはフィラメントが、押し出されたセルロース成形体4として製造されることを確実にすることができる。本発明の別の好ましい実施形態では、1.0~2.5dtexの力価を有する再生セルロース繊維が製造される。 The extruded opening 10 has a diameter 12 of 70 to 150 μm. Such a diameter 12 can ensure that the fiber or filament having a titer greater than 0.7 dtex is produced as the extruded cellulose molded body 4. In another preferred embodiment of the invention, regenerated cellulose fibers having a titer of 1.0 to 2.5 dtex are produced.

押出開口部10の口径12に対するキャリア9の厚さ13の比は、少なくとも6:1であり、それによって、紡糸ドープ2によって及ぼされる高圧に対するキャリア9の十分な抵抗を確保する。本発明のさらに好ましい実施形態では、少なくとも10:1、少なくとも12:1、または少なくとも15:1の比が選択される。 The ratio of the thickness 13 of the carrier 9 to the diameter 12 of the extrusion opening 10 is at least 6: 1 thereby ensuring sufficient resistance of the carrier 9 to the high pressure exerted by the spinning dope 2. In a more preferred embodiment of the invention, a ratio of at least 10: 1, at least 12: 1, or at least 15: 1 is selected.

キャリア9の厚さ13は、少なくとも600μmである。このようにして、キャリア9は、入口側6からの最高150バールの圧力負荷に恒久的に耐えることができる。別の実施形態では、キャリア9の特に高い抵抗を確保するために、キャリア9の好ましい厚さ13は、少なくとも800μm、好ましくは1000μmである。 The thickness 13 of the carrier 9 is at least 600 μm. In this way, the carrier 9 can permanently withstand a pressure load of up to 150 bar from the inlet side 6. In another embodiment, the preferred thickness 13 of the carrier 9 is at least 800 μm, preferably 1000 μm, in order to ensure a particularly high resistance of the carrier 9.

押出開口部10は、レーザーエネルギーをキャリア9に印加し、それにレーザーエネルギーを作用させることによって、それに形成された。これにより、成形工具1を技術的なプロセスで製造することが容易になる。更に、レーザ放射がキャリア9の材料に作用することにより、位置決め、寸法、及び押出開口部10の幾何学的形状において、特に高い寸法精度が達成される。特に、押出開口部10は、互いに50~1000μmの一定の平均距離14を有し、距離14の標準偏差は、1%以下である。繊維が押出開口部10を出るときにそれらが互いにくっつくのを避けるために、250~800μmのより大きな距離14が、通常使用される。これに関連して、押出開口部10は、任意の規則的なパターン(例えば、放射状、格子状など)で、または不規則に、キャリア9上に分配されるように配置され得る。また、レーザ放射は、2%未満の口径12の標準偏差を得ることを可能にする。加えて、レーザ放射を使用することによってキャリア9に形成された押出開口部10は、形成された直後の出口側7にバリを有さず、したがって、押出開口部10の幾何学的形状に不利な影響を及ぼす可能性がある研削または研磨などのさらなる仕上げ工程を受ける必要がない。特に、バリのない滑らかな押出開口部10は、押出された紡糸ドープ3の個々のストランドが、紡糸浴5中で成形体4中に沈殿する前に互いにくっつかないことも保証する。 The extrusion opening 10 was formed by applying laser energy to the carrier 9 and allowing the laser energy to act on it. This makes it easy to manufacture the forming tool 1 by a technical process. In addition, the action of the laser radiation on the material of the carrier 9 achieves particularly high dimensional accuracy in positioning, dimensions, and the geometry of the extruded opening 10. In particular, the extruded openings 10 have a constant average distance 14 of 50 to 1000 μm from each other, and the standard deviation of the distance 14 is 1% or less. A larger distance 14 of 250-800 μm is usually used to prevent the fibers from sticking to each other as they exit the extruded opening 10. In this regard, the extruded openings 10 may be arranged to be distributed on the carrier 9 in any regular pattern (eg, radial, grid, etc.) or irregularly. Laser radiation also makes it possible to obtain a standard deviation of aperture 12 of less than 2%. In addition, the extruded opening 10 formed in the carrier 9 by using laser radiation does not have burrs on the outlet side 7 immediately after formation, thus adversely affecting the geometry of the extruded opening 10. There is no need to undergo additional finishing steps such as grinding or polishing that may have an impact. In particular, the smooth extruded openings 10 without burrs also ensure that the individual strands of the extruded spinning dope 3 do not stick to each other before settling into the compact 4 in the spinning bath 5.

図1および2に示され、環状ノズル本体8を有する成形工具1は、第1のウェブ15および第2のウェブ16を含み、それらの両方とも、環状ノズル本体8に材料結合によって強固に接続されている。このように、ウェブ15、16は、例えば、成形工具1が深絞り加工されるか、または一体にフライス加工されるように構成されるか、または、例えば溶接といった材料結合によって、それにしっかりと接続されることによって、例えばノズル本体8のキャリア9と一体に形成され得る。この場合、環状ノズル本体8は、第1のウェブ15と第2のウェブ16との間に延在する。ウェブ15、16は、ノズル本体8から入口側6に向かって突出する。ノズル本体8への堅固な材料結合接続のために、ウェブ15、16はキャリア9の縁側支持体として作用し、それによって、紡糸ドープ2によるより高い圧力負荷に耐えることができる。ノズル本体8の環状構成により、第1のウェブ15は、第2のウェブ16およびノズル本体8を完全に取り囲む。したがって、2つのウェブ15および16は、常に互いに平行に延び、キャリア9に沿って、ノズル本体8の長手方向延長部18に対して横断方向に互いに一定の法線距離17を維持する。この場合、ノズル本体8の最大安定性を確保するために、法線距離17は、キャリア9の厚さ13の100倍以下である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the forming tool 1 having the annular nozzle body 8 includes a first web 15 and a second web 16, both of which are firmly connected to the annular nozzle body 8 by material bonding. ing. Thus, the webs 15 and 16 are tightly connected to, for example, the forming tool 1 is deep drawn or configured to be integrally milled, or by material bonding such as welding. By doing so, for example, it can be integrally formed with the carrier 9 of the nozzle body 8. In this case, the annular nozzle body 8 extends between the first web 15 and the second web 16. The webs 15 and 16 project from the nozzle body 8 toward the inlet side 6. Due to the robust material binding connection to the nozzle body 8, the webs 15 and 16 act as the veranda support of the carrier 9 thereby being able to withstand the higher pressure loads due to the spinning dope 2. Due to the annular configuration of the nozzle body 8, the first web 15 completely surrounds the second web 16 and the nozzle body 8. Therefore, the two webs 15 and 16 always extend parallel to each other and maintain a constant normal distance 17 to each other along the carrier 9 in the transverse direction with respect to the longitudinal extension 18 of the nozzle body 8. In this case, in order to secure the maximum stability of the nozzle body 8, the normal distance 17 is 100 times or less the thickness 13 of the carrier 9.

成形工具1の内部では、ウェブ15および16が、紡糸ドープ2のガイド面19として作用し、これは、高粘性紡糸ドープ2の流動挙動を有利に支持し、成形工具1内のデッドスペースの形成を防止する。したがって、ウェブ15、16は、入口側6から始まる紡糸ドープ2のためのガイド通路20を形成する。好ましくは、ウェブ15及び16が、図1に示すように、ノズル本体8に垂直に、従ってキャリア9に垂直に延びている。 Inside the forming tool 1, the webs 15 and 16 act as guide surfaces 19 of the spinning dope 2, which favorably supports the flow behavior of the highly viscous spinning dope 2 and forms a dead space in the forming tool 1. To prevent. Therefore, the webs 15 and 16 form a guide passage 20 for the spinning dope 2 starting from the inlet side 6. Preferably, the webs 15 and 16 extend perpendicular to the nozzle body 8 and thus perpendicular to the carrier 9, as shown in FIG.

さらに、成形工具1は、図5に示されるように、成形工具1が紡糸装置100に接続されるフランジ23を含む。この場合、フランジ23は、それぞれが入口側6でウェブ15及び16に隣接し、ウェブ15及び16から、従って成形工具1から、外側に突出する2つのフランジリム21、22を含む。よって、フランジリム21、22は、紡糸ドープ2のためのガイド通路20を妨害せず、従って、ガイド通路20内の流れ状態に悪影響を及ぼすことを確実に回避する。 Further, the forming tool 1 includes a flange 23 to which the forming tool 1 is connected to the spinning device 100, as shown in FIG. In this case, the flange 23 includes two flange rims 21, 22 each adjacent to the webs 15 and 16 at the inlet side 6 and projecting outward from the webs 15 and 16, and thus from the forming tool 1. Therefore, the flange rims 21 and 22 do not interfere with the guide passage 20 for the spinning dope 2, and thus reliably avoid adversely affecting the flow state in the guide passage 20.

図3および図4は、いくつかの矩形ノズル本体58a、58b、58cを含む、第2の実施形態による成形工具51を示す。成形工具51は、成形工具1と同様に、図5の紡糸装置100及びセルロース成形体3を押出成形するための方法に用いることができる。第1の実施形態の説明と同等に、成形工具51は、紡糸ドープ2のための入口側56と、押し出された紡糸ドープ3のための出口側57とを含む(図5参照)。 3 and 4 show a molding tool 51 according to a second embodiment, including several rectangular nozzle bodies 58a, 58b, 58c. Similar to the forming tool 1, the forming tool 51 can be used as a method for extrusion molding the spinning device 100 and the cellulose molded body 3 of FIG. Similar to the description of the first embodiment, the forming tool 51 includes an inlet side 56 for the spinning dope 2 and an outlet side 57 for the extruded spinning dope 3 (see FIG. 5).

この場合、成形工具51は、3つのノズル本体58a、58b、58cを含み、各ノズル本体は、平坦なキャリア59a、59b、59cを含む。図3及び図4に示すように成形工具51が3つのノズル本体に限定される必要はないことが、一般的に挙げられる。むしろ、成形工具におけるノズル本体の任意の他の数および配列が可能である。 In this case, the molding tool 51 includes three nozzle bodies 58a, 58b, 58c, and each nozzle body includes flat carriers 59a, 59b, 59c. It is generally mentioned that the forming tool 51 does not have to be limited to the three nozzle bodies as shown in FIGS. 3 and 4. Rather, any other number and arrangement of nozzle bodies in the forming tool is possible.

この場合、ノズル本体58a、58b、58cは、材料結合によって、好ましくは溶接部73によって、残りの成形工具51に強固に接続される。キャリア59a、59b、59cは、それらを入口側56から出口側57へ貫通し、それらにレーザ放射の作用を通して形成される、押出開口部60をそれぞれ含む。出口側57において、押出開口部60の各々は、口径62を有する口61を形成する。第1の実施形態について説明したように、口径62は、押し出されたセルロース成形体4の力価を変化させるために変えることができる。押出開口部60の好ましい口径62は、セルロース成形体4、特に、0.7dtexより大きい力価を有する繊維を製造するためには、70~150μmである。さらに、押出開口部60をレーザ放射によって形成することによって、1%未満の口径62の標準偏差が得られる。より好ましくは、これは、1.0~2.5dtexの力価を有する再生セルロース繊維を製造するために使用される。また、第1の実施形態で説明したように、押し出された紡糸ドープ3の出口挙動を制御するために、押出開口部60の断面形状を変更することができる。 In this case, the nozzle bodies 58a, 58b, 58c are firmly connected to the remaining forming tool 51 by material bonding, preferably by a welded portion 73. The carriers 59a, 59b, 59c each include an extruded opening 60 that penetrates them from the inlet side 56 to the outlet side 57 and is formed through the action of laser radiation on them. At the outlet side 57, each of the extruded openings 60 forms a mouth 61 having a diameter 62. As described for the first embodiment, the caliber 62 can be varied to change the titer of the extruded cellulose molding 4. The preferred diameter 62 of the extruded opening 60 is 70-150 μm for producing the cellulose molded body 4, in particular a fiber having a titer greater than 0.7 dtex. Further, by forming the extruded opening 60 by laser radiation, a standard deviation of diameter 62 of less than 1% is obtained. More preferably, it is used to produce regenerated cellulose fibers with a titer of 1.0-2.5 dtex. Further, as described in the first embodiment, the cross-sectional shape of the extruded opening 60 can be changed in order to control the outlet behavior of the extruded spinning dope 3.

ノズル本体58a、58b、58cのキャリア59a、59b、59cは、少なくとも600μmの好ましい厚さ63を有する。この実施形態の他の有利な構成では、入口側56から作用する最高150バールの高圧に耐える特に耐久性のある成形工具51を得るために、厚さ63が、少なくとも800μm、または少なくとも1000μmである。ここで、キャリア59a、59b、59cの厚さ63と押出開口部60の口径62との比は、必要な抵抗を得るために、少なくとも6:1である。本発明の好ましい構成では、この比は、少なくとも10:1、少なくとも12:1、または少なくとも15:1である。 The carriers 59a, 59b, 59c of the nozzle bodies 58a, 58b, 58c have a preferred thickness 63 of at least 600 μm. In another advantageous configuration of this embodiment, the thickness 63 is at least 800 μm, or at least 1000 μm, to obtain a particularly durable forming tool 51 that can withstand high pressures of up to 150 bar acting from the inlet 56. .. Here, the ratio of the thickness 63 of the carriers 59a, 59b, 59c to the diameter 62 of the extruded opening 60 is at least 6: 1 in order to obtain the required resistance. In the preferred configuration of the invention, this ratio is at least 10: 1, at least 12: 1, or at least 15: 1.

押出開口部60の位置決め及び寸法における非常に高い寸法精度は、キャリア59a、59b、59cにレーザーエネルギーを印加することで、それらに押出開口部60を形成することによって得られる。図4に示されるように、押出開口部60は、互いに50~1000μmの一定距離64に配置され、標準偏差は、距離64の2%以下である。加えて、レーザ放射を使用することによって、押出開口部60は、本質的にバリのないものとして形成することができ、これにより、任意のさらなる研削工程又は研磨工程が不要となり、従って、キャリア59a、59b、59cにおける応力効果の形成を回避するのに役立つ。 Very high dimensional accuracy in the positioning and dimensionality of the extruded openings 60 is obtained by applying laser energy to the carriers 59a, 59b, 59c to form the extruded openings 60 in them. As shown in FIG. 4, the extrusion openings 60 are arranged at a constant distance 64 of 50 to 1000 μm from each other and the standard deviation is 2% or less of the distance 64. In addition, by using laser radiation, the extruded openings 60 can be formed as essentially burr-free, eliminating the need for any additional grinding or polishing steps and thus the carrier 59a. , 59b, 59c help to avoid the formation of stress effects.

成形工具51は、成形工具51の外部に設けられた第1のウェブ65a、65b、65c、65dを含む。成形工具51の内側には、第1のウェブ65cと65dとの間にリブ状に延在し、それらに材料結合によってしっかりと接続された第2のウェブ66a、66bが設けられている。この場合、ノズル本体58a及び58cの各々は、第1のウェブ65a、65bと第2のウェブ66a、66bとの間で、その長手方向延長部68に対して横方向に延在する。ノズル本体58bは、第2のウェブ66a、66bの間に延在する。ノズル本体58a、58b、58cのウェブ65a、65b、65c、65d、66a、66b及びキャリア59a、59b、59cは、溶接部73を介して互いにしっかりと材料結合されている。好ましくは、ウェブ65a、65b、65c、65d、66a、66bは、一体部品(例えば、フライス加工、深絞り加工、圧延部品など)として構成され、ノズル本体58a、58b、58cから入口側56に向かって突出する。 The forming tool 51 includes first webs 65a, 65b, 65c, 65d provided outside the forming tool 51. Inside the forming tool 51, there are provided second webs 66a, 66b extending in a rib shape between the first webs 65c and 65d and firmly connected to them by material bonding. In this case, each of the nozzle bodies 58a and 58c extends laterally between the first webs 65a, 65b and the second webs 66a, 66b with respect to its longitudinal extension 68. The nozzle body 58b extends between the second webs 66a, 66b. The webs 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b and the carriers 59a, 59b, 59c of the nozzle bodies 58a, 58b, 58c are firmly material-bonded to each other via the welded portion 73. Preferably, the webs 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b are configured as integral parts (eg, milling, deep drawing, rolled parts, etc.) from the nozzle bodies 58a, 58b, 58c towards the inlet side 56. Protruding.

ウェブ65a、65b、66a、66bは、互いに平行に延び、キャリア59a、59b、59cに沿って互いに一定の法線距離67(長手方向延長部68の法線)を維持する。この場合、法線距離67は、キャリア59a、59b、59cの厚さ63の100倍以下であり、その結果、ノズル本体58a、58b、58cが取り得る最も高い安定性が得られる。 The webs 65a, 65b, 66a, 66b extend parallel to each other and maintain a constant normal distance 67 (normal to the longitudinal extension 68) along the carriers 59a, 59b, 59c. In this case, the normal distance 67 is 100 times or less the thickness 63 of the carriers 59a, 59b, 59c, and as a result, the highest stability that the nozzle bodies 58a, 58b, 58c can take is obtained.

成形工具51の内部では、ウェブ65a、65b、65c、65d、66a、66bは、紡糸ドープ2のガイド面69として作用する。従って、ウェブ65a、65b、65c、65d、66a、66bは、入口側56から始まるガイド通路70を形成し、このガイド通路を通って、紡糸ドープ2が、押出開口部60にガイドされる。 Inside the forming tool 51, the webs 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b act as guide surfaces 69 for the spinning dope 2. Therefore, the webs 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b form a guide passage 70 starting from the inlet side 56, through which the spinning dope 2 is guided to the extrusion opening 60.

さらに、成形工具51は、フランジ73を含み、それによって、成形工具51を、フォースロック係合で紡糸装置100に接続することができる。この場合、第1のウェブ65a、65b、65c、65dにそれぞれ隣接する4つのフランジリム71a、71b、71c、および71dは、入口側56で成形工具51から外側に突出し、成形工具51を取り囲むフランジ73を形成する。 Further, the forming tool 51 includes a flange 73, whereby the forming tool 51 can be connected to the spinning device 100 by force lock engagement. In this case, the four flange rims 71a, 71b, 71c, and 71d adjacent to the first webs 65a, 65b, 65c, and 65d, respectively, project outward from the forming tool 51 at the inlet side 56 and surround the forming tool 51. Form 73.

図5は、再生セルロース成形体4を製造するための方法において、本発明の第1の実施形態に係る成形工具1を用いてセルロース成形体4に紡糸ドープ2を押し出す紡糸装置100を示す。成形体4を得るために、このような再生セルロース成形体4を製造するための方法では、押し出された紡糸ドープ3が、押し出し後、エアギャップ8を通って紡糸浴5に導かれ、そこでセルロースが、押し出された紡糸ドープ3から沈殿する。本発明の別の好ましい構成によれば、再生成形体4を製造するための方法は、紡糸ドープ2が第三級アミンオキシド中にセルロースの溶液を含有するリヨセル法である。この場合、押し出された紡糸ドープ3の沈殿のための紡糸浴5は、水と第三級アミンオキシド(例えば、NMMO-N-メチルモルホリン-N-オキシド)との混合物を含有する。
FIG. 5 shows a spinning apparatus 100 for extruding a spinning dope 2 into a cellulose molded body 4 by using a molding tool 1 according to the first embodiment of the present invention in a method for producing a regenerated cellulose molded body 4. In the method for producing such a regenerated cellulose molded body 4 in order to obtain the molded body 4, the extruded spinning dope 3 is extruded and then guided to the spinning bath 5 through the air gap 8 where the cellulose is obtained. Precipitates from the extruded spinning dope 3. According to another preferred configuration of the present invention, the method for producing the regenerated molded body 4 is a lyocell method in which the spinning dope 2 contains a solution of cellulose in a tertiary amine oxide. In this case, the spinning bath 5 for the precipitation of the extruded spinning dope 3 contains a mixture of water and a tertiary amine oxide (eg, NMMO-N-methylmorpholine-N-oxide).

Claims (15)

紡糸ドープ(2)からセルロース成形体(4)を押出成形するための成形工具(1、51)であって、紡糸ドープ(2)のための入口側(6、56)および出口側(7、57)を有し、入口側(6、56)から出口側(7、57)までキャリアを貫通し出口側(7、57)に口径(12、62)を有し、かつ、セルロース成形体(4)中に押出される紡糸ドープ(2)が通る押出開口部(10、60)を有する平坦な前記キャリア(9、59a、59b、59c)を含む少なくとも1つのノズル本体(8、58a、58b、58c)を有し、
出口側(7、57)における押出開口部(10、60)の口径(12、62)に対する前記キャリア(9、59a、59b、59c)の厚さ(13、63)の比が、少なくとも6:1、好ましくは少なくとも10:1であること、および、押出開口部(10、60)が、レーザーエネルギーを印加することによって前記キャリア(9、59a、59b、59c)内に形成されたことを特徴とする、成形工具。
A molding tool (1, 51) for extruding a cellulose molded product (4) from a spinning dope (2), which is an inlet side (6, 56) and an outlet side (7,) for the spinning dope (2). 57), penetrates the carrier from the inlet side (6,56) to the outlet side (7,57), has a diameter (12,62) on the outlet side (7,57), and has a cellulose molded body (12,62). 4) At least one nozzle body (8, 58a, 58b) comprising the flat carrier (9, 59a, 59b, 59c) having an extrusion opening (10, 60) through which the spun dope (2) extruded into is passed. , 58c),
The ratio of the thickness (13, 63) of the carrier (9, 59a, 59b, 59c) to the diameter (12, 62) of the extrusion opening (10, 60) on the outlet side (7, 57) is at least 6: 1. It is preferably at least 10: 1 and is characterized in that the extrusion openings (10, 60) are formed in the carriers (9, 59a, 59b, 59c) by applying laser energy. A molding tool.
前記キャリア(9、59a、59b、59c)の厚さ(13、63)が、少なくとも600μm、好ましくは少なくとも800μmであることを特徴とする、請求項1に記載の成形工具。 The molding tool according to claim 1, wherein the carrier (9, 59a, 59b, 59c) has a thickness (13, 63) of at least 600 μm, preferably at least 800 μm. 押出開口部(10、60)は、出口側(7、57)においてバリがないことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の成形工具。 The molding tool according to claim 1 or 2, wherein the extrusion opening (10, 60) is free of burrs on the outlet side (7, 57). 前記ノズル本体(8、58a、58b、58c)は、環状または矩形に構成されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の成形工具。 The molding tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle body (8, 58a, 58b, 58c) is formed in an annular shape or a rectangular shape. 前記成形工具(51)は、複数のノズル本体(58a、58b、58c)を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の成形工具。 The molding tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the molding tool (51) includes a plurality of nozzle bodies (58a, 58b, 58c). 前記成形工具(1、51)は、材料結合によってノズル本体(8、58a、58b、58c)にしっかりと接続され、ノズル本体(8、58a、58b、58c)から入口側(6、56)に向かって突出する少なくとも1つの第1のウェブ(15、65a、65b、65c、65d)を含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の成形工具。 The forming tool (1, 51) is firmly connected to the nozzle body (8, 58a, 58b, 58c) by material bonding, and is from the nozzle body (8, 58a, 58b, 58c) to the inlet side (6, 56). The molding tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the molding tool comprises at least one first web (15, 65a, 65b, 65c, 65d) protruding toward the surface. 前記成形工具(1、51)は、少なくとも1つの第2のウェブ(16、66a、66b)と、第1のウェブ(15、65a、65b)と第2のウェブ(16、66a、66b)との間に延在するノズル本体(8、58a、58c)とを含むことを特徴とする請求項6に記載の成形工具。 The forming tool (1, 51) includes at least one second web (16, 66a, 66b), a first web (15, 65a, 65b) and a second web (16, 66a, 66b). The molding tool according to claim 6, further comprising a nozzle body (8, 58a, 58c) extending between the two. ウェブ(15、16、65a、65b、65c、65d、66a、66b)の少なくとも一部が、ノズル本体(8、58a、58b、58c)に対して本質的に垂直に延在することを特徴とする、請求項6または請求項7に記載の成形工具。 It is characterized in that at least a part of the web (15, 16, 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b) extends essentially perpendicular to the nozzle body (8, 58a, 58b, 58c). The molding tool according to claim 6 or 7. 第1のウェブ(15、65a、65b)と第2のウェブ(16、66a、66b)との間のノズル本体(8、58a、58b、58c)の長手方向延長部(18、68)の法線距離(17、67)が、前記キャリア(9、59a、59b、59c)の厚さの少なくとも100倍未満であることを特徴とする、請求項7または請求項8に記載の成形工具。 The method of the longitudinal extension (18, 68) of the nozzle body (8, 58a, 58b, 58c) between the first web (15, 65a, 65b) and the second web (16, 66a, 66b). The forming tool according to claim 7 or 8, wherein the line distance (17, 67) is at least 100 times the thickness of the carrier (9, 59a, 59b, 59c). 第1のウェブ(15、65a、65b、65c、65d)が、第2のウェブ(16、66a、66b)を完全に取り囲むことを特徴とする、請求項7~9のいずれか一項に記載の成形工具。 17. Molding tool. 入口側(6、56)において、前記成形工具(1、51)は、少なくとも1つのフランジリム(21、22、71a、71b、71c、71d)を有するフランジ(23、73)を含み、フランジリム(21、22、71a、71b、71c、71d)は、ウェブ(15、16、65a、65b、65c、65d)に隣接し、前記成形工具(1、51)から外側に突出することを特徴とする、請求項6~10のいずれか一項に記載の成形工具。 On the inlet side (6,56), the forming tool (1,51) includes a flange (23,73) having at least one flange rim (21,22,71a, 71b, 71c, 71d) and a flange rim. (21, 22, 71a, 71b, 71c, 71d) is characterized by being adjacent to the web (15, 16, 65a, 65b, 65c, 65d) and projecting outward from the forming tool (1, 51). The molding tool according to any one of claims 6 to 10. 押出開口部(10、60)は、前記成形工具(1、51)の入口側(6、56)からそれにレーザーエネルギーを加えることによって前記キャリア(9、59a、59b、59c)内に形成され、出口側(7、57)において、バリのない押出開口部(10、60)が、さらなる仕上げなしに前記キャリア(9、59a、59b、59c)内に形成される、請求項1~11のいずれか一項に記載の成形工具(1、51)を製造するための方法。 The extrusion opening (10, 60) is formed in the carrier (9, 59a, 59b, 59c) by applying laser energy to the inlet side (6, 56) of the molding tool (1, 51). 13. The method for manufacturing the molding tool (1, 51) according to the above item. 押出開口部(10、60)が、最終的な手順工程として、前記キャリア(9、59a、59b、59c)内に形成される、請求項12に記載の方法。 12. The method of claim 12, wherein the extruded openings (10, 60) are formed in the carriers (9, 59a, 59b, 59c) as a final procedural step. 再生セルロース成形体(4)を製造するための方法であって、セルロース含有紡糸ドープ(2)を請求項1~11のいずれか一項に記載の成形工具(1、51)から押し出し、紡糸浴(5)中で沈殿させて成形体(4)を製造する方法。 A method for producing a regenerated cellulose molded product (4), in which a cellulose-containing spinning dope (2) is extruded from a molding tool (1, 51) according to any one of claims 1 to 11 and a spinning bath is used. A method for producing a molded product (4) by precipitating in (5). 紡糸ドープ(2)が、セルロースが溶解している第三級アミンオキシドを含み、紡糸浴(5)が、水と第三級アミンオキシドとの混合物を含む、請求項14に記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the spinning dope (2) comprises a tertiary amine oxide in which cellulose is dissolved, and the spinning bath (5) comprises a mixture of water and a tertiary amine oxide.
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