KR100995296B1 - 흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법 - Google Patents

흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100995296B1
KR100995296B1 KR20087007123A KR20087007123A KR100995296B1 KR 100995296 B1 KR100995296 B1 KR 100995296B1 KR 20087007123 A KR20087007123 A KR 20087007123A KR 20087007123 A KR20087007123 A KR 20087007123A KR 100995296 B1 KR100995296 B1 KR 100995296B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spinning
filament
spaces
spinneret
space
Prior art date
Application number
KR20087007123A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080038245A (ko
Inventor
스테판 지케리
프리에드리치 에케르
Original Assignee
렌찡 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 렌찡 악티엔게젤샤프트 filed Critical 렌찡 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20080038245A publication Critical patent/KR20080038245A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100995296B1 publication Critical patent/KR100995296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06Wet spinning methods

Abstract

본 발명은, 라이오셀 방법에서의 경우와 같이, 물, 셀룰로오스 및 3차아민 옥사이드를 함유하는 방사 용액으로부터 방사 필라멘트들(9)을 압출하는 장치(1)에 관한 것이다. 상기 장치는 다수의 압출 개구들(8)을 갖는 제1 방사구(6)를 포함한다. 상기 압출 개구들의 개방 방향에서, 제1 방사 필라멘트 공간(11)은 제1 방사구와 바로 접하고, 가동 중에 방사 필라멘트들(9)이 상기 제1 방사 필라멘트 공간을 통과한다. 또한, 상기 방사 필라멘트 공간을 통과하는 기체의 강제 흐름을 생성하기 위한 적어도 하나의 수단(21)이 제공된다. 상기 방사구의 집적성을 증가시키기 위해, 본 발명에 따라서 상기 제1 방사구의 옆에 제1 방사 필라멘트 공간으로부터 이격된 제2 방사 필라멘트 공간(12)을 갖는 제2 방사구(7)가 제공된다. 또한, 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12)을 통과하는 기체의 강제 흐름을 생성하기 위한 환기 수단(21)이 적어도 구간별로 상기 제1 및 제2 방사 필라멘트 공간들 사이에 정렬된다.
라이오셀, 방사, 필라멘트, 방사구, 흡입, 분사, 환기

Description

흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법{MULTIPLE SPINNING NOZZLE ARRANGEMENT AND METHOD FOR SUCTIONING AND BLOWING}
본 발명은, 물, 셀룰로오스(cellulose) 및 3차 아민옥사이드(tertiary amine oxide)를 함유한 방사 용액(spinning solution)으로부터 방사 필라멘트들(spinning filaments)를 압출(extrusion)하기 위한 장치로서, 다수의 압출 개구들(openings)를 갖는 제1 방사구(spinneret)와, 상기 압출 개구들의 개방 방향에서 상기 압출 개구들과 바로 접하는 제1 방사 필라멘트 공간과, 상기 제1 방사 필라멘트 공간을 통과하는 기체(gas matter)의 강제 흐름(forced flow)이 생성될 수 있도록 하는 적어도 하나의 환기 수단(ventilation means)을 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 방사 필라멘트들이 압출될 수 있도록 하는 라이오셀(lyocell) 방법에 관한 것이다.
셀룰로오스, 물 및 3차 아민옥사이드(바람직하게는 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide : NMMO))를 함유한 방사 용액으로부터 방사 필라멘트들을 제조하는 원리들은 미국특허 제4,246,221호 및 미국특허 제4,416,698호에 개시되어 있다. 이러한 개시들에 따라서, 방사 필라멘트들의 제조는 실질적으로 아래의 3가지 단계들을 통해 수행된다. 우선, 상기 방사 용액은 압출 개구를 통해 압 출되어 상기 방사 필라멘트들을 형성한다. 이어서, 상기 방사 필라멘트들은 자신들이 지향되고(orientated) 요구되는 섬유(fiber) 두께로 조절되는 공극(air gap)을 통과한다. 그 후에, 상기 방사 필라멘트들은 비용제(non-solvent)를 갖는 침전조(precipitation bath)를 통과하고, 여기에서 상기 3차 아민옥사이드가 씻겨나가고 셀룰로오스가 침전된다.
이러한 방법은 지금까지 미국특허 제4,246,221호 및 미국특허 제4,416,698호에 개시된 일련의 공정 단계들을 통해 대규모로 수행되고 있다. BISFA(The International Bureau For The Standardization Of Man-Made Fibers)는 이러한 방법에 의해 제조된 섬유들을 "라이오셀"이라고 명명했다.
그러나, 라이오셀 방법은 새로 압출된 방사 필라멘트들이 오직 침전조와의 접촉을 통해 감소되는 높은 표면 점착성(surface tackiness)을 갖는다는 문제점이 있다. 방사 필라멘트들이 공극 내에 자신들이 차지하는 방사 필라멘트 공간을 통과할 때, 이러한 이유로 상기 방사 필라멘트들이 접촉하여 즉각적으로 유착될 위험이 있다. 이러한 유착(conglutination) 위험은 기본적으로, 예를 들어, 상기 방사 필라멘트 공간에서의 장력(tension), 상기 방사 필라멘트 공간의 높이, 단위 면적 당 방사 필라멘트들의 수, 점도(viscosity), 온도 및 방사 속도와 같은 가동 및 공정 인자들(factors)에 의해 감소될 수 있다. 그러나, 유착이 발생하면, 이러한 유착이 방사 필라멘트들의 파열(tearing) 및 비후(thickening)를 야기할 수 있기 때문에, 제조 공정 및 섬유 품질에 부정적인 영향을 미친다. 최악의 경우에, 제조 공정이 중단되고, 방사 공정이 재개되어야 하며, 이는 고비용의 결과로 이어진다.
요즘에, 방사 필라멘트들의 구매자이면서 직물 처리 체인(textile processing chain)의 일부인 얀(yarn) 제조자들은 방사 필라멘트 제조자들에게 유착이 없을 것을 요구한다. 이는, 그렇지 않을 경우 예를 들어 얀 두께의 불규칙이 발생하기 때문에, 각각의 필라멘트 스택(stack)이 유착되지 말아야 됨을 의미한다.
이러한 요구는 주로 스테이플(staple) 섬유들 및 스테이플 필라멘트들인 라이오셀 섬유들의 제조에 있어서 높은 경제적 효율은 오직 압출 개구들이 서로 작은 거리로 정렬되는 경우, 즉 방사 필라멘트 공간에서의 방사 필라멘트 밀도(density)가 높은 경우에만 실현될 수 있기 때문에 문제가 된다. 그러나, 방사 필라멘트들 사이의 보다 작은 거리는 동시에 방사 필라멘트들 사이의 비의도적 접촉에 기인한 유착의 위험을 증가시킨다.
또한, 라이오셀 섬유들의 직물 및 물리적(mechanical) 특성들을 향상시키기 위해, 압출 개구들 후방의 방사 필라멘트 공간이 가능한 긴 길이에 걸쳐서 연장되어 방사 필라멘트들의 신장이 보다 긴 러닝(running) 길이에 걸쳐서 분포하고 새로 압출된 방사 필라멘트들의 장력들이 보다 쉽게 제거될 수 있는 것이 유리하다. 그러나, 압출 방향에서 방사 필라멘트 공간이 길수록, 방사 안전성(security)은 낮아지고, 방사 필라멘트 유착에 기인한 제조 공정의 중단 위험은 높아지며, 새로 압출된 방사 필라멘트들의 장력들은 보다 쉽게 감소될 수 있다.
미국특허 제4,246,221호의 원리들로부터 출발하여, 셀룰로오스, 물 및 3차 아민옥사이드를 함유하는 방사 용액으로부터 방사 필라멘트들을 제조함에 있어서 방사 안정성 및 경제적 효율을 향상시키려는 종래 기술에서의 여러 가지의 해결책 들이 있다.
미국특허 제4,261,941호 및 미국특허 제4,416,698호에 이미 개시된 방법에서는, 표면 점착성을 감소시키기 위해 압출 후에 바로 방사 필라멘트들을 비용제와 접촉시킨다. 이후, 상기 방사 필라멘트들은 침전조를 통과한다. 그러나, 침전조를 통과하기 전에 상기 연속 성형체들(continuous molded bodies)을 비용제를 가지고 추가적으로 습윤(wetting)시키는 것은 대규모 산업 이용에 있어서 너무 복잡하고 고비용적이다. 그래서, 이러한 방법은 WO-A-03/100140에서 보다 개선되었고, 여기에서 방사 필라멘트 공간에서 비용제를 이용한 연속 성형체들의 습윤은 다공성(porous) 물질을 통해 이루어진다. 그러나, 이러한 기술은 모든 방사구의 기하학적 구조(geometry)가 전체 방사 필라멘트들의 균일한 습윤을 허용하지 않기 때문에 제한적 인자들에 직면하여 있다.
방사 밀도, 즉 단위 면적 당 압출 개구들 또는 방사 필라멘트들의 수를 증가시키는 또 다른 방법은 WO-A-93/19230에 개시되어 있다. 여기에 개시된 장치에서, 방사 필라멘트들은 압출 직후 압출 방향을 가로지르도록 자신들에게 수평하게 분사되는 냉각 공기 흐름에 의해 냉각된다. 이 방법은 상기 방사 필라멘트들의 표면 점착성을 감소시킨다. 그 결과로서, 공극이 연장되고 방사 밀도가 증가될 수 있다. 표면 점착성이 방사 필라멘트들의 표면을 냉각시킴으로써 감소된다는 사실은 WO-A-93/19230에 기재되어 있다. 이러한 분사는 외측으로부터 내측을 향하는 방사상으로 원형 링(ring) 영역 상에 정렬되거나 전체 외주 둘레에 분포된 압출 개구들을 갖는 방사구의 양측으로부터 동시에 지향될 수 있다.
그러나, WO-A-93/19230의 해결책은 냉각 공기 흐름이 압출 개구들에서 바로 압출 공정과 간섭하고 이에 부정적인 영향을 미친다는 문제가 있다. 특히, WO-A-93/19230의 방법에서, 모든 방사 필라멘트들에 냉각 공기 흐름이 동일한 방식으로 도달하지 않기 때문에, 방사된 섬유들의 균일한 품질은 실현될 수 없다. 또한 유착의 위험도 WO-A-93/19230의 방법에서 충분히 감소되지 않는다.
압출 개구들로부터 출사된 직후의 연속 성형체들 상에 보다 균일한 분사를 허용하기 위해, WO-A-95/01470의 장치에서는, 실질적으로 원형인 영역 상에 압출 개구들이 분포된 튜브형 노즐(tubular nozzle)이 사용된다. 이러한 경우에, 냉각 공기 흐름의 분사는 상기 튜브형 노즐의 중심을 통해 축 방향(axial direction)으로 이루어진 후, 방사 필라멘트들의 원형 링을 방사상으로 평행하게 내측으로부터 외측으로 통과한다. 이러한 공기 흐름은 분사 수단으로부터 출사될 때 층류(laminar)로서 유지된다. WO-A-95/01470의 튜브형 노즐을 보다 보강한 개선책은 WO-A-95/01473에 개시되어 있다.
WO-A-95/01470 및 WO-A-95/04173의 해결책들은 실로 방사 필라멘트 공간에서 방사 필라멘트들 상의 보다 균일한 분사를 가져오지만, 방사 필라멘트들의 환형(annular) 배치는 그들이 침전조를 통과할 때 아래와 같은 문제들을 야기한다. 방사 필라멘트들이 침전조 내로 원형 링 표면을 이루면서 잠기고 상기 침전조 용액을 동반하기 때문에, 상기 원형 링 표면 중심의 둘레 영역에서 침전조 용액이 충분히 제공되지 못한 영역이 형성되면서 상기 방사 필라멘트들의 링을 통과하는 상기 침전조 용액의 격렬한 보상(compensation) 흐름과 침전조 표면의 요동을 야기한다. 이는 차례로 상기 방사 필라멘트 공간 내에서의 유착을 야기한다. 또한, WO-A-95/01470 및 WO-A-95/01473의 장치들에서, 물리적 및 직물 제품 특성들에 필수적인 압출 조건들이 가동 중에 직접 압출 개구들에서 제어되기 어렵다는 것을 알 수 있다.
예를 들어 WO-A-96/20300에 개시된 바와 같이, 방사 필라멘트들이 침전조 내로 잠길 때 튜브형 노즐들이 갖는 문제점들은 압출 개구들이 실질적으로 사각형(rectangular)인 기저면(base surface) 상에 정렬된 사각형 노즐들을 통해 피할 수 있다.
이러한 사각형 노즐은 예를 들어 WO-A-94/28218에 개시되어 있다. WO-A-94/28218은 본 발명과 가장 유사한 종래기술을 구성한다. WO-A-94/28218은 침전조 표면과 평행하게 공극을 통과하는 강제 기체 흐름이 방사 필라멘트들을 냉각시킴과 동시에 안정화시키는 것으로 개시하고 있다. 이러한 강제 기체 흐름은 방사구의 종측을 따라 정렬되고 방사 필라멘트들로 지향된 흡입 수단(suction means)과, 추가로 상기 방사 필라멘트들에 대해 상기 흡입 수단의 반대편에 위치될 수 있는 분사 수단(blowing means)에 의해 생성된다.
WO-A-94/28218에 개시된 사각형 노즐에 있어서, 이러한 정사각형(square) 노즐과 방사 퍼넬(spinning funnel)의 조합은 전술한 WO-A-95/01470 및 WO-A-95/04173의 장치들에서와 같이 이와 유사한 침전조 요동들(turbulences)을 야기할 수 있다는 점에서 바람직하지 않다. 즉, 침전조 용액과 상기 침전조 용액에 의해 이동하는 필라멘트 번들(bundle)이 상기 방사 퍼넬의 하단에 배치된 퍼넬 개구에서 동시에 출사하는 것은 바람직하지 않은 요동들과, 이로 인한 필라멘트들의 유착을 야기할 수 있다. 만약 출구측 개구(outlet opening)가 크다면, 더욱 침전조 용액의 처리량(throughput quantity)이 극단적으로 증가하고, 이는 침전조 용액에서의 격렬한 요동 또는 두꺼운 필라멘트 번들을 야기하고, 유착 위험은 오히려 증가한다. 출구측 개구의 직경이 작은 경우에는, 침전조 용액에서의 요동은 감소하지만, 이러한 작은 직경은 방사 필라멘트들의 처리량, 결과적으로 생산성에 부정적인 영향을 미치게 된다.
WO-A-98/18983에서, 복수의 열들로 정렬된 압출 개구들을 갖는 사각형 노즐들의 개념이 보다 발전된 형태로 개시된다. WO-A-98/18983은 한 열 내의 압출 개구들의 간격이 위 아래 압출 개구들의 열들 간격과는 다르다는 점을 교시한다.
방사 필라멘트 공간 내의 방사 필라멘트들을 보다 잘 냉각하기 위해, WO-A-03/057952는 냉각 기체 흐름이 분사 수단으로부터 이미 난류인 상태로 출사하는 것을 개시한다.
WO-A-03/057951의 장치에서는, 방사 필라멘트 공간이 분사 수단에 의해 생성된 냉각 기체 흐름에 의해 3개의 영역들(zones)로 구분되고, 즉 제1 차단 영역(shielding area)은 압출 개구들로부터 연장되어 냉각 영역까지 이르고, 상기 냉각 영역은 냉각 기체 흐름의 영향을 받아 결정된다. 압출 수단의 반대편에 위치하는 침전조 표면으로부터, 냉각 기체 흐름의 영향 영역의 하단까지 연장된 제2 차단 영역이 정렬된다.
WO-A-03/057952 및 WO-A-03/057951에서, 냉각 기체 흐름은 또한 방사 필라멘 트들의 압출 방향에서 기울어지고, 보다 좋은 방사 결과를 야기한다.
방사 필라멘트 공간에서 방사 필라멘트들 상에 분사하는 이러한 방식과는 다르게, 방사 필라멘트들의 압출 방향에서 분사하고, 이로 인해 세선화(thinning)가 동시에 이루어지는 것이 있다. 이러한 분사는, 예를 들어, WO-A-01/81663 및 WO-A-01/86041에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방식의 분사는 그 주위로 기체가 흐르는 압출 개구들을 과도하게 냉각하지 않기 위해 상기 기체 흐름이 가열되어야 한다는 문제점이 있다. 그래서, 냉각 효과는 이러한 장치들에서 제한적이고, 방사 안전성은 거의 이루어지지 않는다.
WO-A-01/68918에서, 침전조 표면을 안정화하기 위해 기체 흐름은 마지막에 상기 침전조의 표면에 지향된다. 여기에서, 냉각 효과 및 그로 인한 방사 안정성은 어느 것도 실현되지 않는다. 가능하다면, WO-A-01/68918에서 기체 흐름은 방사 필라멘트들에 영향을 미쳐서는 안된다.
최근에, 라이오셀 기술은 큰 산업 규모로 정착될 수 있었고, 제조자들에 대한 비용 압력은 증가하고 있다. 이러한 비용 압력에 대한 대응 가능성은 여전히 방사 밀도, 즉 단위 면적당 방사 필라멘트들의 수를 증가하는 것에 있다. 전술한 방법들은 이러한 경우에 제한적 인자들에 직면하고 있다.
그래서, 본 발명을 뒷받침하는 목적은 방사 밀도가 보다 증가할 수 있도록 알려진 장치들을 향상시키는 것에 있다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은 초반에 언급한 장치에 대해 실현되고, 상기 장치에서, 제1 방사 필라멘트 공간으로부터 이격된 제2 방사 필라멘트 공간을 갖는 제2 방사구가 제1 방사구와 인접하게 제공되고, 환기 수단이 적어도 제1 및 제2 방사 필라멘트 공간들 사이의 구간들(sections) 내에 정렬되고, 상기 제2 방사 필라멘트 공간을 통과하는 기체의 강제 흐름은 상기 환기 수단에 의해 생성될 수 있다. 초반에 언급한 방법에 대해, 이러한 목적은, 방사 용액이 서로 인접한 두 방사구들을 통해 압출된 후 상기 방사구들과 접하는 방사 필라멘트 공간들을 통과하며, 상기 적어도 두 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에서 상기 적어도 두 방사 필라멘트 공간들을 통과하는 기체의 강제 흐름이 생성되는 것에서 실현된다.
이러한 방법은 증가된 방사 용액 처리량에 기인한 방사 밀도의 불균형을 야기하지 않고 높은 홀(hole) 밀도를 갖는 방사구들이 서로 밀집되어 배치된 장치를 허용한다. 이러한 다중 방사구 장치에서 상기 두 방사구들의 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에서 강제 흐름이 생성되며 방사 안전성이 증가한다는 점이 놀랍게도 증명되었다. 이러한 강제 흐름은, 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에서 높은 수분 함유량을 갖는 기체가 모이고, 이로 인해 공극에서 방사 필라멘트들의 표면 건조가 감속되는 것을 방지한다. 이러한 문제는, 두 방사 필라멘트 가닥들이 인접한 이유로, 신선한 공기가 상기 방사 필라멘트들의 서로 대면하는 측면들에 제공되기 어렵고, 어느 한 방사 필라멘트 공간으로부터의 방사 필라멘트들의 열 복사가 나머지 방사 필라멘트 공간의 방사 필라멘트들을 가열하는 경우에만 발생한다. 이러한 장치에서, 놀랍게도 흡입이 분사보다 효율적인 것으로 보여지고, 특히 바람직한 실시예에서 환기 수단은 흡입 수단을 포함하고, 강제 흐름은 흡입에 의해 생성된다.
이하, 본 발명에 따른 보다 개선된 해결책들이 개시되고, 이들은 각각이 그 자체로 이점을 갖고, 서로 임의적으로 조합될 수 있다.
방사 필라멘트 공간들로부터 충분한 양의 수분 포화된 공기를 흡입하기 위해, 방사 용액의 압출 그램 당 0.3 리터 이상의 기체가 단일 방사 필라멘트 공간으로부터 흡입되어야 하고, 바람직하게는 적어도 0.5~0.9, 보다 바람직하게는 방사 용액의 압출 그램 당 0.9~1.8 리터가 흡입된다. 높은 방사 용액 처리량 및 다수의 압출 개구들을 갖는 대형 방사구들을 구비하는 경우에, 흡입된 공기량은 방사 용액의 압출 그램 당 적어도 2 리터일 수 있다.
가동 중에, 인접한 방사 필라멘트 공간들의 상호 간섭(mutual interference)은 방사 필라멘트들 사이의 거리가 방사구들의 단일 깊이보다 실질적으로 작은 경우에 매우 커질 수 있다. 방사 필라멘트 공간들 사이의 거리가 매우 작은 경우에, 기체를 이용하여 이송된 열에 비교하여 열 복사(heat radiation)가 차지하는 부분이 우세하다. 방사구 깊이의 약 4배를 초과하는 매우 큰 거리를 갖는 경우에, 본 방법은 매우 비효율적이 된다.
바람직한 실시예에서, 흡입 수단은, 두 방사 필라멘트 공간들 사이의 중앙 영역 내에, 예를 들어 슬롯(slot) 형태의 개구, 또는 이러한 개구들의 열 구조(row arrangement)를 포함할 수 있다. 그러나, 흡입 효과를 향상시키기 위해, 적어도 제1 방사 필라멘트 공간과 대면하는 제1 흡입 개구와 적어도 제2 방사 필라멘트 공간과 대면하는 제2 흡입 개구가 제공될 수 있다. 본 실시예는 지향된 흐름(directed flow)을 야기하는 지향된 흡입을 허용하고, 상기 지향된 흐름은 상기 두 방사 필라멘트 공간들을 통과하며, 상기 장치의 가동 중에는 상기 방사 필라멘트 공간들 내의 방사 필라멘트들을 통과한다.
상기 흡입 수단에 의해 생성된 기체 흐름을 상기 방사 필라멘트 공간 내로 가능한 멀리 도달시키기 위해, 상기 제1 및 제2 방사구들의 압출 개구들이 각각 길게 신장된(stretched-out) 기저면 상에 정렬되고, 상기 제1 및 제2 방사구들의 기저면들의 각 보다 긴 측면들이 서로 대면하도록 한다는 조건이 추가될 수 있다. 이러한 방식에서, 가장 많은 방사 필라멘트들을 포함하는 상기 방사구들의 측면에는 상기 흡입 수단으로터의 기체 흐름이 그 전체 폭에 걸쳐서 도달된다. 상기 흡입 방향에서, 상기 방사 필라멘트 공간의 가장 작은 폭은 상기 흡입 흐름이 상기 방사 필라멘트 공간의 전체 폭에 도달하도록 정렬된다. 이러한 구조에서, 상기 흡입 수단은 특히 효율적이다. 상기 압출 개구들이 정렬된 기저면은 특히 보다 개선된 형태로서 사각 형태를 가질 수 있다.
상기 장치의 구현에 따른 수고를 가능한 줄이기 위해, 다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 흡입 수단은 적어도 방사 필라멘트들 사이의 영역에서 실질적으로 튜브와 같은 형태로 설계될 수 있고, 적어도 하나의 흡입 개구가 상기 튜브 벽에 형성된다. 상기 흡입 개구의 제조는 본 실시예에서 표준화된 소자들이 사용될 수 있으므로 그리 복잡하지 않다. 상기 튜브의 내부는 흡입된 기체를 제거하기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어 이를 펌핑 또는 필터링 수단에 제공할 수 있다.
또한, 만약 두 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역의 실질적 부분을 흡입 수단의 부피로 차지함으로써, 방사 필라멘트 공간에서 방사 필라멘트들에 작용함과 동시에 방사 안정성에 영향을 미칠 수 있는 상기 흡입 수단으로부터의 대규모 기체 흐름이 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에서 제거될 수 있다면 바람직한 것으로 또한 증명되었다. 이러한 효과는, 상기 흡입 수단이 압출 방향에서 상기 방사 필라멘트 공간의 높이의 적어도 1/3 및/또는 상기 두 인접한 방사 필라멘트 공간들 사이의 거리의 적어도 1/2을 초과하여 연장된다면 실현될 수 있다.
상기 흡입 수단에 의해 생성된 기체 흐름은 다른 실시예에서 상기 제1 또는 제2 방사 필라멘트 공간으로 지향된 기체 흐름을 생성하기 위한 분사 수단을 제공함으로써 증가될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제1 또는 제2 방사 필라멘트 공간은 상기 분사 수단 및 상기 흡입 수단의 사이에 정렬됨으로써, 상기 분사 수단으로부터의 강제 흐름은 상기 제1 또는 제2 방사 필라멘트 공간을 통과하여 상기 흡입 수단에 이른다.
특히 분사 수단이 상기 제2 방사 필라멘트 공간과 마찬가지로 상기 제1 방사 필라멘트 공간으로 지향된다면, 강제 흐름은 상기 양 방사 필라멘트 공간들을 통과하여 상기 흡입 수단에 이르게 되며, 이는 그 최대의 효과를 가질 수 있게 한다.
만약 방사 필라멘트들의 배출량이 보다 증가되어야 한다면, 특히 바람직한 실시예에 따라서, 제3 및 제4 방사 필라멘트 공간들을 갖는 제3 및 제4 방사구들과 추가의 흡입 수단이 상기 제3 및 제4 방사 필라멘트 공간들의 사이에 제공될 수 있다. 상기 제3 및 제4 방사구들과 상기 흡입 수단을 포함하는 조합은 전술한 장치에서와 같이 제1 및 제2 방사구들과 흡입 수단을 갖도록 설계될 수 있다. 또한, 상기 장치는 두 쌍의 방사구들이 각각 그들 사이에 정렬된 흡입 수단을 가짐으로써 방사구 영역(spinneret field)이 형성되는 방식으로 확장될 수 있다.
특히, 상기 제3 및 제4 방사구들은 상기 제1 및 제2 방사구들에 인접하게 정렬될 수 있고, 상기 제2 및 제3 방사 필라멘트 공간들로 지향된 기체 흐름을 생성하기 위한 분사 수단은 상기 제2 및 제3 방사구들의 사이에 위치될 수 있다. 각각 상기 방사 필라멘트 공간들의 사이에 교대로 배치된 분사 수단 및 흡입 수단을 갖는 방사구들의 집합체는 상기 방사 필라멘트 공간들을 통과하여 상기 방사구 영역 내에 정렬된 그들의 방사구들까지 이르는 효율적인 흐름을 야기한다. 그래서, 예를 들어, 횡으로 차례로 정렬된 적어도 3개의 방사구들의 경우에, 각각은 하나의 방사구에 할당된 하나의 방사 필라멘트 공간을 갖고, 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에 흡입 수단 및 분사 수단이 교대로 제공될 수 있다.
상기 방사 필라멘트 공간들을 통과하는 안정되고 지향된 흐름을 생성하기 위해, 방사 필라멘트 공간이 그들 사이에 정렬된 서로 대향된 흡입 수단 및 분사 수단은 서로 대면하는 개구들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어느 한 방사 필라멘트 공간으로 지향된 제1 분사 개구들과 나머지 방사 필라멘트 공간으로 지향된 제2 분사 개구들은 두 방사 필라멘트 공간들 사이에 각각 위치되는 분사 수단 내로 집적될 수 있다. 해당 구조는 흡입 개구들을 위한 흡입 수단 내에 또한 제공될 수 있다.
더욱이, 상기 분사 수단은 상기 흡입 수단에 대응하도록 또한 설계될 수 있고, 예를 들어 상기 흡입 수단의 경우처럼 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 공간의 높이의 적어도 1/4를 초과하도록 연장되고, 예를 들어 상기 흡입 수단에 대응하여 상기 침전조 내에 잠길 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 침전조 내의 흐름을 방지함과 더불어 상기 침전조 표면을 안정화하도록 상기 흡입 수단을 사용하기 위해, 상기 흡입 수단 또는 분사 수단은 상기 장치의 가동 중에 상기 방사 필라멘트 공간에 접하는 침전조 컨테이너(container)에 채워진 침전조 용액 내에 적어도 부분적으로 잠길 수 있다.
상기 침전조의 표면은, 만약 상기 흡입 수단이 상기 침전조에 잠겨서 상기 침전조 표면의 법선에 대해 상기 침전조 표면의 영역 내에 심하게 기울어지거나, 상기 잠김 영역(submerging area) 내에 심한 요철면(broken surface)을 가진다면 보다 안정화될 수 있다. 이러한 방식에서, 표면 파동들(surface waves)은 침전조 내로 되반사되지 않고 흡수되거나 깨질 수 있다.
이하, 본 발명은 도면들을 참조하여 실시예들을 통해 보다 상세하게 예시될 것이다. 다양한 실시예들의 다양한 특징들은 임의로 조합될 수 있다.
도 1은 제1 실시예를 나타내는 개략적인 사시도,
도 2는 제2 실시예를 나타내는 개략적인 측면도,
도 3은 제3 실시예를 나타내는 개략적인 측면도.
먼저, 도 1을 참고하여 제1 실시예의 구성이 예시된다.
도 1은 셀룰로오스, 물 및 3차 아민옥사이드로서 사용되는 N-메틸모르폴린 N-옥사이드를 함유한 방사 용액으로부터 방사 필라멘트들을 압출하기 위한 장치(1)의 개략적인 사시도를 나타낸다. 화살표(2)로써 개략적으로 나타낸 바와 같이, 방사 용액은 가열된 튜빙 시스템(tubing system, 3)을 통해 제1 방사 헤드(spinning head, 4) 및 상기 제1 방사 헤드(4)에 인접하게 정렬된 제2 방사 헤드(5)에 공급된다. 제1 방사 헤드(4)에는 제1 방사구(6)가 제공되고, 제2 방사 헤드(5)에는 제2 방사구(7)가 제공된다.
상기 제1 방사 헤드(4)에서 예로서 나타낸 바와 같이, 각 방사구(6)에는 다수(통상적으로 수만 개)의 압출 개구들(8)이 제공된다. 도 1에서, 보다 나은 개관을 위한 예로서 단지 소수의 압출 개구들(8)만이 도시된다. 상기 방사구들(6,7)은 상기 압출 개구들(8)이 실질적으로 사각형인 기저면 상에 정렬된 사각형 노즐들이다. 상기 방사구들(6,7)은 서로 인접하게 정렬되고, 상기 사각형 기저면의 보다 긴 측면들은 서로 대면한다.
가동 중에, 상기 방사 헤드들(4,5)에 공급되는 화살표(2)에 따른 상기 방사 용액은 상기 압출 개구들(8)을 통과하여 압출됨으로써 방사 필라멘트들(9)을 형성하고, 상기 방사 필라멘트들(9)은 도 1에 단지 개략적으로 표시된다. 압출 방향에서, 공극(10)은 상기 방사구들(6,7) 및 상기 압출 개구들(8)에 각각 바로 접하고, 상기 장치(1)의 가동 중에 상기 방사 필라멘트들이 상기 공극을 통과한다. 도 1에서 일점 쇄선으로 나타낸 영역(11)은 상기 장치(1)가 가동 중일 때 상기 방사 필라멘트들(9)이 차지하는 상기 공극(10)의 구간을 표시한다. 이러한 영역은 이하 방사 필라멘트 공간이라고 한다. 제1 방사 필라멘트 공간(11)은 상기 제1 방사구(6)에 할당되고, 제2 방사 필라멘트 공간(12)은 상기 제2 방사구(7)에 할당된다.
상기 공극(10) 이후에, 상기 방사 필라멘트들(9)은 상기 방사 필라멘트들(9)로부터 씻겨나가는 다른 성분들 및 상기 방사 필라멘트들을 위한 침투성 첨가제들(impregnating additions)과 함께 셀룰로오스, 물 및 3차아민 옥사이드의 용해 시스템(solution system)을 위한 실질적으로 비용제인 침전조 용액을 함유하는 침전조(13)를 통과한다. 상기 침전조(13)는 침전조 컨테이너(14)에 수용되고, 가동 중에 상기 압출 개구들(8)로부터 기설정된 거리에 위치된 침전조 표면(15)을 형성한다. 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12)은 상기 침전조 표면(15)에서 종결된다.
상기 침전조(13)는 화살표(17)에 따라 공급 라인(feed line, 16)을 통해 상기 침전조 컨테이너(14)에 공급된다. 상기 침전조 컨테이너(14)의 어느 한 벽은, 참조 번호 18에 의해 개략적으로 나타낸 바와 같이, 그 너머로 상기 침전조(13)가 흘러나오는 둑(weir)으로서 설계될 수 있다. 이러한 방식에서, 상기 압출 개구들(8)로부터의 상기 침전조 표면(15)의 거리가 결정됨과 동시에 일정하게 유지된다. 상기 넘쳐 흐르는 침전조(18)는 도 1에 미도시된 재처리(reprocessing) 수단에 공급될 수 있고, 여기에서 상기 방사 필라멘트들로부터 씻겨나온 물질들(주로 3차 아민옥사이드)이 제거된다. 이어서, 상기 침전조 용액이 상기 공급 라인(16)에 다시 공급됨으로써 환경 친화적인 사이클이 형성된다.
상기 침전조(13)에서, 이에 더하여 상기 두 방사구들(6,7) 중의 하나에 각각 할당된 두 편향 수단들(deflection means, 19a,19b)이 정렬된다. 상기 편향 수단 들(19a,19b)에 의해, 한 방사구(6,7)의 방사 필라멘트들(9)은 각각 이후의 공정 단계들을 위해 편향되고 상기 침전조(13)의 외부로 이송된다. 상기 편향 수단들(19a,19b)의 높이는 방사 개시를 촉진하기 위해 조절될 수 있다. 한 편향 수단(19a,19b)은 하나의 방사 필라멘트 공간 또는 다수의 방사 필라멘트 공간들에 할당될 수 있다. 상기 편향 수단들(19a,19b)은 해당 방사구들(6,7)의 아래에 정렬되어 한 방사구(6,7)의 방사 필라멘트 집합은 상기 침전조 내로 대칭적으로 잠긴다. 상기 방사 필라멘트들의 테이크-오프(take off)는 도 1에서 화살표들(P)로 나타낸 바와 같이 상기 침전조 컨테이너(14)의 양측으로 각각 이루어진다.
상기 제1 방사 필라멘트 공간(11) 및 제2 방사 필라멘트 공간(12) 사이의 영역(20)에 흡입 수단(21)의 형태로 환기 수단이 정렬되고, 적어도 하나의 흡입 개구(22)를 포함한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 예로 두 집합들의 흡입 개구들(22,23)이 제공될 수 있고, 각각 하나의 방사 필라멘트 공간(11,12)에 할당되며, 바람직하게는 이에 지향된다.
상기 흡입 수단(21)의 내부에 흡입 공기 라인(24)이 제공되고, 상기 영역(20)으로부터 흡입된 공기(24')를 제거한다. 상기 흡입 공기 라인(24)은 특히 도 1에 도시되지 않은 펌프(pump) 또는 흡입 통풍기(suction ventilator)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11) 및 제2 방사 필라멘트 공간(12) 사이에 위치한 상기 흡입 수단(21)의 구간은 그 벽에 흡입 개구들(22,23)이 위치하는 튜브 또는 파이프(pipe)로서 설계될 수 있다. 상기 흡입 수단(21)은 그 하부 영역에서 상기 침전조(13) 내로 약간 잠긴다.
도 1의 실시예에서, 상기 흡입 수단(21)의 기능은 아래와 같다.
적어도 하나의 흡입 개구(22,23)를 통해 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12) 사이의 영역(20)으로부터 기체가 흡입되고, 상기 두 방사 필라멘트 공간들을 통과하는 강제 흐름이 생성된다. 여기에서, 방사 필라멘트 밀도는 평방미터 당 1.5~4 방사 필라멘트들이고, 선밀도(titer)는 1.1~1.5 dtex이며, 압출 직전의 방사 용액의 온도는 85℃~120℃이고, 연신비(stretch ratio)는 5~13이며, 테이크-오프 속도는 15~70 m/min이고, 방사구의 깊이 T는 5~60 mm(바람직하게는 9~40 mm)이며, 단위 시간 당 흡입된 공기량은 방사 용액의 압출 그램 당 2 리터 이상이다. 방사 용액의 낮은 처리량에서, 흡입된 공기량은 방사 용액의 압출 그램 당 0.9~1.8 리터일 수 있고, 또는 보다 작은 방사구들의 경우에 방사 용액의 압출 그램 당 0.3~0.9 리터일 수 있다. 이러한 흡입량 조건에서, 상기 공극에서의 필라멘트들의 유착 및 풀링-오프(pulling off) 가능성은 뚜렷하게 감소될 수 있다.
상기 영역(20)에서의 흐름 장애물(obstacle)로서의 상기 흡입 수단(21)의 물리적 존재와 그 흡입 동작을 이용하여, 한편으로는 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12) 사이의 공간적 순환(spacious recirculation) 및 보상 흐름들의 형성을 피하고, 다른 한편으로는 기체 흐름이 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12)을 통해 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12)의 외부로부터 그들 사이의 영역(20)으로 생성된다. 이를 이루기 위해, 상기 방사 필라멘트들(9)의 압출 방향에서의 상기 흡입 수단(21)의 높이 H는 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12)의 높이의 적어도 1/4에 해당한다. 상기 흡입 수단(21)의 폭 B는 상기 방사구들(6,7)의 종측 연장선을 가로지르 는 방향에서 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12) 사이의 거리 A의 적어도 1/2에 해당한다. 상기 거리 A는 약 상기 방사구들의 깊이 T로부터 상기 깊이 T의 약 4배까지에 해당한다. 바람직하게는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 흡입 수단은 적어도 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12)의 전체 길이 L에 걸쳐서, 또는 적어도 상기 길이 L의 1/2을 초과하도록 연장된다.
상기 영역(20)과 유사한 방식으로, 상기 침전조 표면(15)에서의 표면 흐름 및 상기 침전조 표면에서의 파동들의 형성은 상기 침전조(13) 내에 잠겨진 상기 흡입 수단(21)의 영역에 의해 방지된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 개략적인 측면도로 나타낸다. 장황한 설명을 피하기 위해, 도 1의 제1 실시예와의 차이점들만이 논의될 것이고, 구성 및 기능 면에서 제1 실시예의 구성 요소들에 대응되는 구성 요소들에 대해서는 제1 실시예와 동일한 참조 번호들이 사용된다.
도 2의 실시예는, 먼저 분사 수단들(25,26)의 형태로 두 환기 수단들이 제공되고, 각각 방사 필라멘트 공간들(11,12) 중의 하나로 기체 흐름(27)을 지향시킨다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 상기 기체 흐름(27)은 상기 방사 필라멘트들(9)의 온도보다 현저하게 낮은 온도를 갖는다. 또한, 상기 기체 흐름(27)은 수평선(28)에 대해 각도 α로 하향 경사져 있다.
상기 제1 분사 수단(25)은 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11)으로 지향되고, 상기 방사 필라멘트 공간(11) 내에 상기 흡입 수단(21)으로 향하는 기체의 강제 흐름을 생성하고, 제1 실시예에서와 같이, 상기 흡입 수단(21)은 상기 제1 및 제2 방 사 필라멘트 공간들(11,12)의 사이에 정렬된다. 상기 흡입 수단(21)은 상기 기체 흐름(29)을 지향 방식으로 흡입하기 위한 흡입 개구(22) 또는 흡입 개구들(22)의 열을 포함하고, 상기 분사 수단(25)과 대면하는 개구가 상기 방사 필라멘트 공간(11)의 후방에 정렬된다.
상기 분사 수단(25) 및 흡입 수단(21)의 협력에 의해, 상기 기체 흐름(29)은 상기 방사 필라멘트 공간(11)을 안정적으로 통과할 수 있다.
상기 제2 분사 수단(26)은 상기 제1 분사 수단(25)과 유사하게 상기 제1 방사 필라멘트 공간의 상기 기체 흐름(29)에 대응하는 기체 흐름(30)을 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12) 내에 생성한다. 하나 이상의 흡입 개구들(23)은 그곳에 생성된 기체 흐름을 지향 방식으로 흡입하기 위해 기체 흐름(30)의 방향에서 상기 제2 분사 수단(26)의 반대편에 위치한다.
상기 흡입 개구들(22,23)의 대신 또는 그들에 더하여, 흡입 개구들(31) 또는 단일 흡입 개구(31)가 제공되어 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12) 사이의 영역으로 지향될 수 있고, 이 영역으로부터 공기를 흡입하여 이동하는 방사 필라멘트들(9)에 기인한 상기 영역(20)에서의 2차 흐름들을 방지할 수 있다.
온도 센서(24b) 및 수분계(moisture meter, 24c)와 함께 압력 센서(24a)는 상기 두 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역(20) 내에 정렬되고, 이 영역의 압력, 온도 및 수분을 모니터링한다. 만약, 예를 들어, 온도 및 수분에 대한 기설정된 값들이 상기 영역(20)에서 초과되면, 흡입된 공기의 양은 그 값들이 상기 공칭값들(nominal values) 아래로 다시 떨어질 때까지 증가된다. 그러나, 만약 상기 영역(20)에서의 압력이 기설정된 제한값(limiting value) 아래로 떨어지면, 상기 영역(20)과 그 주변 사이의 매우 높은 압력차가 매우 강한 공기 흐름들을 야기하여 방사 안전성에 영향을 미치기 때문에 흡입된 공기량은 감소된다.
이러한 기초적 조합으로부터 출발하여, 상기 시스템은, 도 2에 예로서 나타낸 바와 같이, 추가의 방사구들에 의해 확장될 수 있다. 즉, 도 2에서, 제3 방사 필라멘트 공간(34)이 접하는 제3 방사구(33)를 갖는 제3 방사 헤드(32)가 제2 방사 헤드(5)의 옆에 제공된다. 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12) 및 제3 방사 필라멘트 공간(34)의 사이에, 상기 영역(20)에 대응하는 영역(35)이 제공된다. 제3 방사 헤드(32)에 의한 이러한 확장 조건에서, 상기 제2 방사 수단(26)은 상기 영역(35) 내에 정렬되고 추가의 방사 출구를 구비하며, 상기 방사 출구는 수평선(28)에 대해 각도 α로 하향 경사져 있으며 또한 상기 제3 방사 필라멘트 공간(34)으로 지향되고, 여기에 상기 흐름들(29,30)에 대응하는 냉각 기체 흐름(36)을 생성한다.
상기 분사 수단(26)의 반대편에 위치한 상기 제3 방사 필라멘트 공간(34)에 대해, 추가의 흡입 수단(21)이 상기 제3 방사 필라멘트 공간(34) 내에서 상기 제2 분사 수단에 의해 생성된 흐름을 흡입하도록 정렬된다. 이러한 흡입 수단의 설계는 상기 영역(20) 내의 상기 흡입 수단의 구현에 실질적으로 대응하며, 다만 상기 흡입 수단의 해당 측면에 방사 필라멘트 공간이 없는 경우에 상기 측면 상의 개구들(23,31)은 불필요하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 편향 수단들(19a,19b,19c)은 침전조(13) 내에 정렬되고, 실질적으로 평면 필라멘트 커튼(plane filament curtain)으로서의 방사 필 라멘트들(9)을 상기 방사구들(6,7,33)로부터 상기 침전조(13)의 외부로 편향시키고 화살표(38)로 나타낸 바와 같이 추가의 처리 단계들(37,38)로 이송된다.
도 2의 실시예에서, 또한 상기 편향 수단들은 상기 방사구들(6,7)로부터의 다수의 방사 필라멘트들의 중심축이 상기 침전조(13) 내로 수직하게 지향되고, 상기 방사 필라멘트들(9)이 대칭적으로 상기 침전조(13) 내로 잠기도록 정렬된다. 도 2의 실시예에서, 상기 침전조(13) 내에 잠긴 상기 흡입 수단(21)의 영역은 정점 각도(apex angle)로 상기 침전조 표면(15) 내로 연장됨으로써 상기 침전조 표면 상의 파동들은 반사되지 않는다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예를 개략적인 측면도로 나타내고, 이하 도 2의 제2 실시예와의 차이점들만이 논의된다. 제2 실시예의 구성 요소들과 구성 및 기능 측면에서 대응하는 제3 실시예의 구성 요소들에 대해 이하 동일한 참조 번호들이 사용된다.
도 3의 실시예는 도 3에서 참조 번호 38을 가지고 개략적으로 제공되는 많은 수의 추가적인 방사 헤드들에 의해 확장된다. 이러한 방식에서, 방사구들이 횡으로 차례로 나열된 다수의 열들로 또한 정렬된 방사구 영역이 형성된다. 전체적으로, 도 3의 장치(1)는 짝수의 방사구들을 포함한다. 제1 방사구(4)의 반대편 상기 방사구 영역의 끝단에 위치한 방사구(39)는 이하 제4 방사구라고 칭하고, 이는 제4 방사구(39) 및 제3 방사구(33)의 사이에 위치한 방사구들(38)의 수와 무관하게 항상 동일한 구조를 갖기 때문이다. 제4 방사 필라멘트 공간(40)은 제4 방사구(39)에 할당되고, 도 3에 미도시된 상기 제4 방사구(39)의 압출 개구들로부터 압출 방향에서 멀어지도록 연장된다. 상기 장치(1)의 가동 중에, 상기 제4 방사 필라멘트 공간(40)은 상기 침전조 표면(15)에서 종결된다.
도 3으로부터 알 수 있다시피, 본 발명의 구성에 따라, 임의의 수의 방사구들이 서로 인접하게 정렬될 수 있고, 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역들에서 환기 수단이 각각 정렬되며, 즉 분사 수단(25) 및 흡입 수단(21)이 교대로 정렬된다. 공정 중에 두 인접한 방사 필라멘트 공간들의 사이에 정렬된 상기 분사 수단(26)은 각각 상기 두 인접한 방사 필라멘트 공간들로 지향되는 두 분리된 기체 흐름들을 생성한다. 이러한 구성은 상기 방사 필라멘트 공간들 각각을 통과하는 지향되고 안정된 흐름을 허용한다.
전술한 실시예들의 변형들은 본 발명의 기술적 교시 내에서 가능하다. 즉, 만약 상기 침전조 내의 흐름과 그 표면을 안정화시키기 위한 다른 수단이 이미 제공된다면 상기 흡입 수단(21)은 상기 침전조 내로 잠기지 않아도 된다. 한편, 상기 분사 수단(25,26)은 상기 침전조 내로 또한 돌출되어 상기 침전조 표면의 안정화에 기여할 수 있다.
또한, 상기 흡입 수단(21)에 대한 바람직한 실시예들이 두 인접한 방사 필라멘트 공간들 사이에 정렬된 분사 수단(26)에 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 만약 상기 분사 수단(26)이 두 인접한 방사 필라멘트 공간들 사이에 할당된 영역의 높이의 적어도 1/3을 초과하여 연장된다면, 다른 실시예에서 이러한 영역의 폭의 적어도 1/2을 초과하는 것과 마찬가지로, 이러한 영역에서 흐름들이 효과적으로 억제될 수 있다. 동일하게, 반사 수단이 침전조(13) 내로 돌출된다는 조건에서, 상기 표 면(15)에서의 표면 파동들은 해당 설계에 의해 깨지거나 흡수될 수 있다.

Claims (22)

  1. 물, 셀룰로오스 및 3차 아민옥사이드를 함유하는 방사 용액으로부터 방사 필라멘트들(9)을 압출하며, 다수의 압출 개구들(8)을 포함하는 제1 방사구(6)와, 상기 압출 개구들의 개방 방향에서 상기 압출 개구들과 바로 접하는 제1 방사 필라멘트 공간(11)과, 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11)을 통과하는 기체의 강제 흐름을 생성할 수 있는 적어도 하나의 환기 수단을 구비한 장치(1)에 있어서,
    상기 제1 방사구(6)와 인접하고, 상기 제1 방사 필라멘트 공간으로부터 이격된 제2 방사 필라멘트 공간(12)을 갖는 제2 방사구(7)가 제공되고, 상기 환기 수단은 상기 제2 방사 필라멘트 공간으로부터 기체를 흡입하기 위해 적어도 구간별로 상기 제1 및 제2 방사 필라멘트 공간들 사이에 정렬되며, 상기 환기 수단은 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12)을 통과하는 기체의 강제 흐름을 생성할 수 있는 흡입 수단(21)을 포함함을 특징으로 하는 장치(1).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 흡입 수단(21)은 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11)과 대면하는 적어도 하나의 제1 흡입 개구(22)와, 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12)과 대면하는 적어도 하나의 제2 흡입 개구(23)를 포함함을 특징으로 하는 장치(1).
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 방사구들(6,7)의 압출 개구들(8)은 각각 길게 신장된 기저면 상에 정렬되고, 상기 제1 및 제2 방사구들(6,7)의 기저면들의 각 보다 긴 측면들은 서로 반대편에 위치함을 특징으로 하는 장치(1).
  5. 제4항에 있어서, 상기 기저면은 직사각인(rectangular) 형태를 가짐을 특징으로 하는 장치(1).
  6. 제1항에 있어서, 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12) 사이의 영역(20) 내의 상기 흡입 수단(21)은 본질적으로 튜브인 형태를 가지며, 적어도 하나의 흡입 개구(22,23,31)가 튜브 벽에 위치함을 특징으로 하는 장치(1).
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11)으로 지향된 기체 흐름(27)을 생성하기 위한 분사 수단(25,26)이 제공되고, 상기 제1 방사 필라멘트 공간(11)은 상기 분사 수단(25,26) 및 상기 흡입 수단(21)의 사이에 정렬됨을 특징으로 하는 장치(1).
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12)으로 지향된 기체 흐름(27)을 생성하기 위한 분사 수단(25,26)이 제공되고, 상기 제2 방사 필라멘트 공간(12)은 상기 분사 수단(25,26) 및 상기 흡입 수단(21)의 사이에 정렬됨을 특징으로 하는 장치(1).
  9. 제1항에 있어서, 제3 및 제4 방사 필라멘트 공간들(34,40)을 갖는 제3 및 제4 방사구들(33,39)과 상기 제3 및 제4 방사 필라멘트 공간들 사이의 흡입 수단(21)이 제공되고, 상기 제3 및 제4 방사구들은 상기 제1 및 제2 방사구들(6,7)의 옆에 정렬되고, 상기 제2 및 제3 방사 필라멘트 공간들로 지향된 기체 흐름(27)을 생성하기 위한 분사 수단(26)이 상기 제2 및 제3 방사구들(7,33)의 사이에 위치함을 특징으로 하는 장치(1).
  10. 제1항에 있어서, 각각 하나의 방사구에 할당된 하나씩의 방사 필라멘트 공간(11,12,34)을 갖는 적어도 3개의 방사구들(6,7,33)이 횡으로 차례로 정렬되고, 상기 방사 필라멘트 공간들(11,12,34) 사이의 영역 내에 흡입 수단(21) 및 분사 수단(26)이 교대로 제공됨을 특징으로 하는 장치(1).
  11. 제10항에 있어서, 각각 상기 두 방사 필라멘트 공간들과 대면하는 흡입 개구들(22,23)이 각각 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40) 사이에 위치한 흡입 수단(21)에 집적됨을 특징으로 하는 장치(1).
  12. 제10항에 있어서, 하나의 방사 필라멘트 공간(11,33)으로 지향된 제1 분사 개구들과 나머지 방사 필라멘트 공간(12,40)으로 지향된 제2 분사 개구들이 각각 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40) 사이에 위치한 분사 수단(26)에 집적됨을 특징으로 하는 장치(1).
  13. 제1항에 있어서, 가동 중에 침전조(13)로 채워지는 침전조 컨테이너(14)가 제공되고, 방사구(6,7,33,39)의 방사 필라멘트 공간(11,12,34,40)은 각각 상기 방사구로부터 상기 침전조 용액(13)의 표면(15)까지 연장되고, 상기 적어도 하나의 흡입 수단(21)은 적어도 구간별로 상기 방사 필라멘트 공간들 사이의 영역에서 상기 침전조 용액 내에 잠기는 것을 특징으로 하는 장치(1).
  14. 제1항에 있어서, 가동 중에 침전조(13)로 채워지는 침전조 컨테이너(14)가 제공되고, 방사구(6,7,33,39)의 방사 필라멘트 공간(11,12,34,40)은 각각 상기 방사구로부터 상기 침전조(13)의 표면(15)까지 연장되고, 적어도 하나의 분사 수단(25,26)은 적어도 부분적으로 상기 침전조 수단 내에 잠기는 것을 특징으로 하는 장치(1).
  15. 제1항에 있어서, 분사 수단(25,26) 또는 상기 흡입 수단(21)은 압출 방향을 기준으로 인접한 두 방사 필라멘트 공간들 사이 영역(20)의 높이의 적어도 1/4을 초과하도록 연장됨을 특징으로 하는 장치(1).
  16. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 분사 수단(25,26) 및 상기 흡입 수단(21)은 인접한 두 방사 필라멘트 공간들 사이의 거리의 적어도 1/2을 초과하도록 연장됨을 특징으로 하는 장치(1).
  17. 라이오셀 방법에 있어서, 방사 필라멘트들(2)은 물, 셀룰로오스 및 3차 아민옥사이드를 함유하는 방사 용액으로부터 서로 인접한 적어도 두 개의 방사구들(6,7,33,39)을 통해 압출되고, 상기 두 개의 방사구들에 각각 접하는 적어도 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)을 통과하며, 상기 적어도 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40) 사이의 영역(20)에서 상기 적어도 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)을 통과하는 기체의 강제 흐름이 생성되고, 상기 영역(20)에서 상기 기체는 상기 적어도 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)로부터 흡입됨을 특징으로 하는 라이오셀 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서, 방사 용액의 압출 그램 당 적어도 0.3 리터의 기체가 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)의 사이에서 흡입됨을 특징으로 하는 라이오셀 방법.
  20. 제19항에 있어서, 방사 용액의 압출 그램 당 적어도 0.5~0.9 리터의 기체가 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)의 사이에서 흡입됨을 특징으로 하는 라이오셀 방법.
  21. 제20항에 있어서, 방사 용액의 압출 그램 당 적어도 0.9~2 리터의 기체가 상기 두 방사 필라멘트 공간들(11,12,34,40)의 사이에서 흡입됨을 특징으로 하는 라이오셀 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 흡입된 기체량은 방사구(6,7,33,39)로부터의 방사 용액의 압출 그램 당 2 리터 이상임을 특징으로 하는 라이오셀 방법.
KR20087007123A 2005-08-23 2006-08-23 흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법 KR100995296B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005040000.0 2005-08-23
DE200510040000 DE102005040000B4 (de) 2005-08-23 2005-08-23 Mehrfachspinndüsenanordnung und Verfahren mit Absaugung und Beblasung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080038245A KR20080038245A (ko) 2008-05-02
KR100995296B1 true KR100995296B1 (ko) 2010-11-19

Family

ID=35853754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20087007123A KR100995296B1 (ko) 2005-08-23 2006-08-23 흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
KR (1) KR100995296B1 (ko)
CN (1) CN101292063B (ko)
DE (1) DE102005040000B4 (ko)
TW (1) TWI330674B (ko)
WO (1) WO2007023003A1 (ko)
ZA (1) ZA200802268B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101175333B1 (ko) 2007-09-07 2012-08-20 코오롱인더스트리 주식회사 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법, 라이오셀 필라멘트섬유, 및 타이어 코오드
KR101322771B1 (ko) * 2012-08-24 2013-11-04 부진충 인쇄회로기판 에칭장치
DE102016125182A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Groz-Beckert Kg Verfahren zur Herstellung von Fasern und Vliesstoffen durch Solution-Blow-Spinnen und damit hergestellter Vliesstoff
CN114262948A (zh) * 2021-12-30 2022-04-01 福建鑫森合纤科技有限公司 一种抽吸系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246221A (en) * 1979-03-02 1981-01-20 Akzona Incorporated Process for shaped cellulose article prepared from a solution containing cellulose dissolved in a tertiary amine N-oxide solvent
US4416698A (en) * 1977-07-26 1983-11-22 Akzona Incorporated Shaped cellulose article prepared from a solution containing cellulose dissolved in a tertiary amine N-oxide solvent and a process for making the article
US4261941A (en) * 1979-06-26 1981-04-14 Union Carbide Corporation Process for preparing zeolite-containing detergent agglomerates
ATA53792A (de) * 1992-03-17 1995-02-15 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung cellulosischer formkörper, vorrichtung zur durchführung des verfahrens sowie verwendung einer spinnvorrichtung
ZA943387B (en) * 1993-05-24 1995-02-17 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Spinning cell
AT399729B (de) * 1993-07-01 1995-07-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung cellulosischer fasern sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens und deren verwendung
IT1265877B1 (it) * 1993-07-02 1996-12-12 Lambda Srl Procedimento e macchina per la tessitura di manufatti tubolari a maglia con estremo chiuso, con fronture ad assetto modificato
AT402738B (de) * 1993-07-28 1997-08-25 Chemiefaser Lenzing Ag Spinndüse
ATA239194A (de) * 1994-12-22 1996-02-15 Chemiefaser Lenzing Ag Vorrichtung zur durchführung eines trocken-/nassspinnverfahrens
GB9500387D0 (en) * 1995-01-10 1995-03-01 Courtaulds Fibres Ltd Manufacture of extruded articles
GB9622444D0 (en) * 1996-10-29 1997-01-08 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Spinnerette
US6541679B2 (en) * 2000-03-10 2003-04-01 Kimberly-Clark Worldwode, Inc. Composite and absorbent article comprising ultrasonics-friendly adhesive, and method of making same
EP1268888B1 (de) * 2000-03-11 2005-11-09 THÜRINGISCHES INSTITUT FÜR TEXTIL- UND KUNSTSTOFF-FORSCHUNG e.V. Verfahren und vorrichtung zur herstellung von cellulosefasern und cellulosefilamentgarnen
DE10019660B4 (de) * 2000-04-20 2004-04-29 Zimmer Ag Verfahren zum Verspinnen einer Spinnlösung und Spinnkopf
DE10023391A1 (de) * 2000-05-12 2001-03-15 Lurgi Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur zugspannungsfreien Förderung von Endlosformkörpern
DE10200405A1 (de) * 2002-01-08 2002-08-01 Zimmer Ag Spinnvorrichtung und -verfahren mit Kühlbeblasung
DE10200406A1 (de) * 2002-01-08 2003-07-24 Zimmer Ag Spinnvorrichtung und -verfahren mit turbulenter Kühlbeblasung
DE10223268B4 (de) * 2002-05-24 2006-06-01 Zimmer Ag Benetzungseinrichtung und Spinnanlage mit Benetzungseinrichtung
ITMI20041137A1 (it) * 2004-06-04 2004-09-04 Fare Spa Apparecchiatura per il trattamento di filati sintetici

Also Published As

Publication number Publication date
CN101292063A (zh) 2008-10-22
DE102005040000A1 (de) 2006-03-16
DE102005040000B4 (de) 2010-04-01
KR20080038245A (ko) 2008-05-02
TWI330674B (en) 2010-09-21
WO2007023003A1 (de) 2007-03-01
CN101292063B (zh) 2011-03-23
ZA200802268B (en) 2009-06-24
TW200714755A (en) 2007-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW591135B (en) Spinning device and method with cool air quenching
CN1038954C (zh) 制备纤维素模件的方法和实施该方法的设备
RU2120504C1 (ru) Способ изготовления целлюлозного волокна и устройство для его осуществления
MX2007016424A (es) Metodo y dispositivo para la manufactura de un tejido unido por hilado de filamentos celulosicos.
US20050220916A1 (en) Spinning device and method having turbulent cooling by blowing
JP3888645B2 (ja) 高強力性アラミド繊維の製造方法
RU2132418C1 (ru) Формовочное устройство
KR100995296B1 (ko) 흡입 및 분사를 위한 다중 방사 노즐 장치 및 방법
JPH0718047B2 (ja) 溶融紡糸したフィラメントを冷却、安定化および仕上げ処理する装置
KR100652153B1 (ko) 셀룰로오스 섬유 및 셀룰로오스 필라멘트 사의 제조를위한 방법 및 장치
WO1998018984A9 (en) Process for making high tenacity aramid fibers
KR100687597B1 (ko) 라이오셀 섬유용 방사 냉각 장치, 및 이를 이용한 라이오셀섬유의 제조 방법
CN101289762A (zh) 一种纤维素纤维的纺丝方法和一体化设备
CN110234802B (zh) 纤维的制造方法和碳纤维的制造方法
WO1989003903A1 (en) Center pipe monomer exhaust
US6270532B1 (en) Element for washing or treating a yarn or similar structure with a fluid
KR101691388B1 (ko) 복수의 고강도, 고탄성율 방향족 폴리아미드 필라멘트들을 제조하기 위한 방법
JPS63235522A (ja) ポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系繊維の製造法
JPS646284B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131101

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141105

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151030

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161104

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171103

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181102

Year of fee payment: 9