KR20030028559A - 연속 성형체를 압출하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출 용액, 특히 물, 셀룰로오스 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드와 같은 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위한 연속 성형체를 압출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 연속 성형체(3)의 생산은 압출 속도을 조절하는 것에 의해서 종래의 공지된 기술보다 더욱 경제적으로 수행할 수 있다. 설치는 열의 수 r이

Description

연속 성형체를 압출하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR EXTRUDING A CONTINUOUS MOULDED BODY}

N-메틸모르폴린 N-옥사이드(NMMO)는 3차의 아민 옥사이드로서 사용될 수 있다. 더욱이, 압출 용액은 셀룰로오스 및 용매의 열적 안정화를 위한 안정화제를 포함할 수 있다; 더욱이, 임의로, 이산화 티타늄(titanium dioxide), 황산바륨, 그래파이트, 카르복시메틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 키틴, 키토산, 알긴산, 다당류, 염료, 항균작용 화학물질, 인, 할로겐 또는 질소를 포함하는 내염제, 활성카본, 카본 블랙 또는 전기적 전도성 카본 블랙, 규산, 희석제와 같은 유기 용매등과 같은 추가의 첨가제 또는 첨가 물질을 포함할 수 있다.

물과 셀룰로오스로와는 별도로 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(NMMO)와 같은 3차 아민 옥사이드를 포함하는 셀룰로오스 용액은 압출 용액으로서 바람직하게 작용한다. 이러한 셀룰로오스 용액은 예를 들어 직물 생산을 위한 스태플 섬유, 필라멘트 및 부직포 또는 피브리드로써 사용되는 성형체를 연속적으로 압출하기 위하여 사용된다.

상기 언급된 방법은 예를 들어 문헌(WO 93/19230)에 개시되어 있다. 방적 돌기로서 형성되는 압출 헤드는 셀룰로오스 섬유의 형태로 연속 성형체를 생산하기 위하여 사용된다. 언급된 어셈블리는 이미 셀룰로오스 섬유의 생산에 있어서 높은 수익성을 달성하고 있다. 그러나, 높은 구조적 노력이 요구되는데, 왜냐하면 이 방법은 단지 셀룰로오스 섬유의 압출 방향에 대하여 횡단하는 방향으로 블로우잉(blowing) 동작을 하는 유익한 방식으로 작용하기 때문이다.

문헌(WO 95/04173)의 방법에 있어서, 방적 방법의 수익성은 표면 전체에 관통된 링 노즐을 사용하는 것으로 개선되었다. 그러나, 문헌(WO 95/04173)의 장치 및 방법에 있어서, 역시 요구되는 블로우잉 동작 및 흡입 장치의 형태에 있어서 높은 구조적 노력은 여전히 좀더 유익한 방법을 만드는 데에 필요하다.

상기 방법을 수행할 수 있는 방적 헤드는 문헌(WO 98/18983)에 개시되어 있다. 이 방적 헤드에 있어서, 방적 구멍은 방법의 수익성을 증가시키는 소정의 방식으로 배치된다.

상술한 명세서 및 목록과 거기에 포함되어 있는 실시예를 근거로 하여, 상업적으로 적당한 설치 크기를 위한 필요 방적 위치의 수가 계산될 수 있다.

문헌(WO 95/04173)에 기술된 정보를 근거로, 약 4.5kg/h 섬유가 방적 위치당 생산될 때, 시스템당 200 내지 1000개의 방적 위치가 시스템의 크기에 따라 상기 문헌에 기술된 방법에 의해 스태플 섬유를 생산하기 위한 상업적 시스템에서 요구된다.

장치의 설계 및 제어를 위하여 요구되는 큰 노력과, 많은 수의 개별적인 방적 위치를 갖는 작동 시스템을 위한 인력의 고비용은 별도로 하고, 무엇보다도 NMMO 방법으로부터 알려져 있으며 방적 또는 압출 용액의 제한된 열적 안정성으로부터 발생되는 문제점에 주의해야 한다.

개별적인 방적 위치의 많은 갯수 때문에 길고 넓은 가지를 갖는 파이프 시스템이 제공되어야 한다. 이러한 파이프 시스템에 있어서, 높은 온도에서의 긴 보유시간 때문에 발열 반응의 형태로 방적 물질의 자연적으로 발생하는 변질의 위험성이 증가하게 된다. 이러한 위험성에 맞서기 위해서, 항파열 장치와 같은 더욱 거추장스러운 구조적 장치가 필요해진다.

본 발명은 압출 용액, 특히 셀룰로오스, 물 및 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 연속적으로 성형체를 압출하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다: 적어도 하나의 압출 헤드의 다수의 압출 덕트를 통해 압출 덕트 오리피스로 압출 용액을 통과시키는 단계(압출 헤드는 소정의 열(row)의 수 r로 배치된다); 각각의 압출된 성형체를 얻기 위하여 소정의 인출율로 압출 덕트 오리피스를 통해 압출 용액을 압출하는 단계; 에어 갭을 통해 압출된 연속 성형체를 통과시키는 단계.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치의 실시예를 도시한 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 압출 헤드의 개략적인 단면도.

종래 기술에서 추구하는 용액의 관점에서 볼 때, 본 발명의 목적은 커다란 구조적 노력의 필요 없이 공지된 방법을 좀더 수익성있게 만드는 것이다.

이것은 다음 단계를 포함하는 본 발명에 따라 달성된다: 하기 값을 얻기 위하여 열의 수 r, 섬유 타이터(titer) T(dtex) 및 작동 파라메터 B에 응답하여 인출율 v(m/min)를 제어하는 단계

여기서, 작동 파라메터 B는 최대 4의 값을 갖는다.

놀랍게도, 이 공식에 따른 압출율의 제어는 좀더 높은 수익성뿐만 아니라 연속 성형체의 낭비없는 배출을 낳는다. 블로우잉 동작은 본 발명에 따라 제어되는 방법에 있어서 더이상 필요하지 않으며, 따라서 구조적으로 간단한 장치가 방법을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 방적 장치는 저렴해진다.

본 발명에 따른 제어로 인해 최대 구멍 밀도가 높은 방적 안정성 및 신뢰성과 함께 달성될 수 있기 때문에 수익성이 증가된다. 방적 안정성은 방법의 작동 신뢰성 또는 실패 안전성의 척도이다. 높은 방적 안정성은, 압출 방법에 있어서, 연속 성형체가 파손되지 않거나 서로 붙지 않지 않을 때는 언제나 달성된다.

방적 안정성은 작동 파라메터 B에 의해 고려되어 진다: B가 크면 클수록 방적 안정성은 더욱더 낮아지게 되며, 동작 실패가 이루어질 가능성이 높다. 본 발명에 따르면, 높은 수익성의 증가와 함께 높은 방적 안정성은 B<4의 값에서 관찰된다.

수익성의 증가는, 한편으로는 최적화된 인출율, 방적 헤드에서의 균일한 흐름 조건, 튜브내의 낮은 액침 깊이로 인한 쉬운 작동 가능성, 과정의 쉬운 관찰 가능성, 노즐의 쉬운 교환과 같은 보다 나은 작동 조건에 의해서, 다른 한편으로는예를 들어, 관련 장치 및 에어 덕트와 함께 블로우잉 및 흡입 동작이 더 이상 필요없다는 사실과 압출 헤드의 보다 간단한 구조 및 좀더 간단한 튜브 구조로 인한 보다 적은 구조적 노력에 의해서 특징지어진다.

방적 안정성은 B가 3.5보다 크지 않거나 3보다 크지 않을 때, 추가적인 개선책으로 다시 한번 증가될 수 있다.

높은 방적 안정성이 0.5보다 작은 작동 값에서 관찰된다 할지라도, 이것은 더이상 본 발명에 따른 경제적 시스템을 구성시킬 수 없다.

본 발명은 또한 압출 용액, 특히 물, 셀룰로오스 및 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 연속 성형체를 압출하기 위한 압출 헤드에 관한 것으로써, 이를 통해 압출 용액이 압출 덕트 오리피스로 압출율로 통과하는 다수의 압출 덕트, 연속 성형체로 압출 덕트 오리피스를 통해 압출될 수 있는 압출 용액을 포함한다. 상기 특징을 포함하는 압출 헤드는 문헌들(WO 93/19230, WO 95/04173 및 WO 98/18983)에 공지되어 있다.

그곳에 개시된 압출 헤드는, 이미 상술한 바와 같은 결점을 갖는다. 즉, 높은 구멍 밀도는 단지 높은 구조적 노력에 의해 달성될 수 있다; 더욱이, 블로우잉과 흡입 동작을 포함하는 종래 시스템의 동작은 조작자에 대한 낮은 접근성 때문에 어려워진다. 이러한 관점에서, 방법의 높은 수익성은 각각의 방적 위치의 많은 수의 구멍과 높은 구멍 밀도를 조합하는 것에 상응한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 구조적인 노력과 비용을 가능한 적게 유지하면서 일반적인 압출 헤드에서의 수익성을 증가시키는데 있다. 성형체의 우수한 특성을 유지하면서 용이한 작동성이 본 발명에 따라 역시 보장된다. 우수한 특성은 예를 들어, 균일한 강도, 신장력(elongation), 서로 고착하지 않는 성형체이다.

본 발명에 따라 생산되는 섬유 생산물은 종래 기술에 따라 생산되는 리오셀 섬유와 동일한 직물 섬유 데이터를 갖는다.

본 발명의 목적은 일반 압출 헤드에 관한 발명에 의해 달성되며, 여기에서 섬유 타이터 T(dtex), 인출율 v(m/min) 및 작동 파라메터 B에 의존하여, 압출 헤드의 압출 덕트 오리피스의 열의 수 r은

이고, 여기서 작동 파라메타 B는 4보다 크지 않다.

압출 헤드의 이러한 설계로, 최대 구멍 밀도는 또한 어떤 블로우잉 동작없이도 달성될 수 있으며, 종래 기술 이상으로 수익성이 상당히 증가될 수 있다.

장치에 있어서, 작동 파라메타는 보다 유리한 개선책으로 3.5보다 크지 않거나 3보다 크지 않다. 모든 설계를 위하여, 작동 값 B는 방적 시스템을 위하여 요구되는 수익성 때문에 0.5의 값 이하이어서는 안된다.

마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 적어도 하나의 압출 헤드를 포함하는 연속 성형체를 압출하기 위한 시스템에 관한 것이다.

이러한 시스템은, 예를 들어, 방적 물질 또는 합성물의 생산과 방적 물질의 생산에 선행하는 공지된 처리단계, 방적 물질 생산을 뒤따르는 처리단계, 예를 들어 여과뿐만 아니라 압출 용액을 위한 하나 또는 여러개의 공급 탱크, 온도 조절장치를 구비한 라인 시스템 및 압력 완화 수단을 포함한다. 압출 용액은 공급 탱크에서 압출 헤드로 펌프에 의해 라인 시스템을 통해 이송된다. 마지막으로, 시스템은 역시 라인 시스템내에 압력과 체적 흐름의 변화를 보상하고, 압출 헤드의 지속적인 공급을 보장하는 하나 또는 그 이상의 보상 컨테이너를 포함할 수 있다.

주어진 양의 방적 물질에서 v와 타이터 T를 제어하기위하여, 시스템의 설계에 의존하여 하나 또는 그 이상의 인출 장치가 제공된다. 더욱이, 시스템은, 시스템의 형태에 의존하여 설계에 차이가 있으며 절단, 세척, 후처리, 건조, 개방, 압축 및 생산된 섬유의 포장을 위하여 사용되는 공지된 기계 및 장치로 구성된다.

압출의 방향에 있어서, 에어 갭은 일반적으로 연속 성형체를 그곳을 통해 통과시키기 위한 압출 헤드의 하방향으로 배치된다. 유리한 개선책에 있어서, 압출 덕트 오리피스가 일열로 배치되고 서로 매우 근접하게 구성되기 때문에, 개별적인 연속 성형체는 실질적으로 평면 형태의 넓게 펼쳐진 커튼을 형성한다. 커튼의 폭을 증가시키고, 따라서 방법 및 장치의 수익성을 증가시키기 위하여, 압출 헤드는 그에 수직한 방향과 비교하여 특히 열 방향으로 상당히 연장되거나 신장될 수도 있다.

에어 갭을 넘은 후에, 개별적인 연속 성형체로 구성되는 커튼은 바람직하게도 튜브내에 고정되어 있는 침전 수조에 담지된다. 튜브내에서 넓게 펼쳐진 커튼은 디플렉터에 의해 굴곡되며, 연속 성형체가 실질적으로 한 점을 향하여 수렴되는 수집기로 안내된다.

수집기는 바람직하게도 침전 수조의 외부에 배치된다.

방적 튜브내로 넓게 펼쳐진 편평한 테잎 또는 거미줄로서 생산된 방적 필라멘트 번들의 안내 및 굴곡과 함께- 이전의 종래 기술에 있어서, 하나의 방적 위치에서의 방적 필라멘트는 방적 수조내에서 한 점을 향하여 수렴된다- 각각의 개별적인 방적 돌기는 종래의 공지된 방적 돌기와 비교할 때, 열의 방향으로 좀더 길게 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 필라멘트 번들의 폭이 넓고 넓게 펼쳐진 안내와는 대조적으로, 섬유의 케이블-링크 번들이 종래 기술에 따른 방적 수조 영역에서 한점에 수렴될 때, 노즐 크기의 증가와 함께 상당히 증가하는 번들링 각도는 불리한 효과를 가져온다.

종래 기술에 있어서, 섬유 번들이 한 점으로 수렴될 때, 노즐로부터 배출되는 중합체 분사는 큰 번들링 각도의 경우에 노즐 배출 단부에서 강하게 굴곡되며, 이것은 압출 및 방적 과정에 손상을 가져오게 된다. 번들링 각도가 노즐 크기의 증가와 함께 증가하기 때문에 노즐의 크기는 제한된다.

큰 번들링 각도는 또한 섬유 번들에 있어서 흐름 처리 및 수조 교환에 영향을 미친다; 방적 수조내의 증가된 난류과 역류는 큰 번들링 각도에서 관찰된다.

문헌(WO 96/20300)은 방적 수조내에서 한 점과 같은 디플렉터를 갖는 방적 시스템을 위한 최대 허용가능한 번들링 각도를 위한 방정식을 제시하는 것으로 이러한 문제점을 처리하고 있다. 그러나, 깊은 액침 깊이는 큰 직경의 노즐의 경우에 있어서 방정식에 따른 번들링 각도의 결과가 된다. 더욱이, 깊은 액침 깊이는 작동성에 부정적인 영향을 끼치게 되며; 더욱이 디플렉터의 굴곡점에서 그리고 필라멘트 번들과 방적 수조간에 마찰력이 증가하게 된다.

문헌(WO 96/20300)에 따른 설계에서 더욱 증가하는 문제점은 필라멘트 번들내에서 방적 수조액의 어려운 교환이다. 다수의 필라멘트 열(row)은 링 노즐을 갖는 형태의 단일 방적 위치의 경제적 설계를 위하여 필요하다. 점과 같은 굴곡은, 농도에 있어 지나치게 큰 차이를 방지하기 위해 그의 방적 수조 체적이 지속적으로 교환되어야 하는 필라멘트 콘(cone)을 낳는다. 링과 같은 형상 때문에, 방적 필라멘트를 통해 교환되어져야 하는 것은, 방적 필라멘트를 직접 둘러싸는 방적 수조뿐만 아니라 필라멘트 콘에 의해서 둘러싸여진 방적 수조 체적이다. 이것은 개별적인 방적 필라멘트상에 하중의 증가를 야기시킬 뿐만 아니라 방적 처리에 영향을 미치는 난류를 야기시킨다.

문헌(WO 94/28218)은 또 다른 접근을 기술하고 있다; 이 문서에서 직사각형의 노즐로부터 배출되는 필라멘트 번들은, 이를 통해 필라멘트 번들이 한 점에서 번들링되고, 방적 수조 시스템으로부터 방출되는 배출 개구를 갖는 하단부에 제공되는 방적 수조 탱크를 통해 안내된다.

이 시스템은 또한 과도하게 큰 번들링 각도가 회피되어져야 하는 필요성때문에 수익성 측면에서 제한받는다. 번들링 각도를 작게 유지시키기 위하여, 큰 액침 깊이가 상술한 부정적인 영향을 갖는 이러한 형태의 설계에서 요구된다. 더욱이, 큰 액침 깊이는 바닥에 위치되는 배출 개구에서의 높은 방적 수조 배출 속도를 가져온다. 이러한 높은 방적 수조 배출 속도는 난류의 발생때문에 초기 방적 동작과 동작 동안에 방적 과정에 영향을 미친다. 높은 수조 배출 속도는, 높은 수조 배출 속도에 의해 비말동반되고(entrained), 방적 수조 배출아래의 굴곡점에서 신장된상태로 굴곡되지 않고 하측으로 구부러지는 별개의 필라멘트 형태로 작동되는 필라멘트의 처리에 영향을 미친다. 더욱이, 방적 위치당 증가된 필라멘트의 수에 있어서, 좀더 넓은 배출 개구가 요구되며, 상당한 양의 방적 수조가 또한 난류를 생성하도록 순환되어야 한다.

문헌(WO 94/28218 및 WO 96/20300)에서 개시된 방적 수조 탱크는, 필요한 넓은 액침 깊이와 함께 꽤 상당히 방적 위치에서의 처리 및 초기 방적 동작에 영향을 미친다.

조작자의 제한된 팔길이에도 불구하고 조작자의 손에 의한 액침 경로와 함께 초기 방적 동작 동안 무엇보다 먼저 요구되어지는, 방적 필라멘트 번들의 처리를 허용하기 위하여, 추가적인 장치가 필요하다.

인용된 특허 명세서에 개시된 바와 같이, 필요한 접근은 개구(도어)(WO 94/28218) 또는 방적 수조 탱크를 승강시키고 하강시키는 추가적인 리프트 장치(WO 96/20300)에 의해 제공된다.

이러한 추가적인 장치는 높은 비용이 들며, 따라서 상당히 수익성이 감소하게 된다.

이미 전술한 바와 같이, 커튼과 같이, 발명에 따른 필라멘트 번들의 넓게 펼쳐진 굴곡으로 인하여, 노즐 길이와 방적 위치의 수익성을 상당히 증가시키는 것이 가능하다.

더욱이, 액침 깊이는 침전 수조내에서 필라멘트 번들의 넓게 펼쳐지는 안내로 인하여 응고를 위하여 요구되는 정도까지 감소될 수 있다. 이러한 방법으로, 종래 기술에 따른 방적 시스템에서 발견되는 문제점들이 다음과 같이 본 발명에 의해 해결되거나 최소화될 수 있다.

- 링 노즐과는 대조적으로, 직사각형 형상의 노즐은 추가적으로 교환되어져야 하는 둘러싸여진 방적 수조 콘(cone)을 낳지 못한다.

- 방적 수조내에서 필라멘트 번들에 의한 교환 처리는 최소화되고, 따라서 난류와 역류가 회피된다.

- 방적 수조와 필라멘드 번들간의 마찰력과 디플렉터상의 마찰력은 최소화된다.

- 방적 수조 탱크내의 굴곡으로 인하여, 하부 배출 개구가 생략되며, 그에 의하여 방적 행동, 난류 및 조작상의 관련된 부정적인 영향이 방지된다.

- 수작업에 의하여 액침 경로와 함께 방적된 필라멘트 번들을 처리하기 위한 초기 방적 과정에 우선적으로 요구되는 접근이 매우 축소된 액침 깊이로 인하여 상당히 간소화된다.

- 그러한 시스템을 위한 구조적 노력과 비용이 상당히 절감된다.

마지막으로, 본 발명에 따라 설치되는 다수의 압출 헤드가 방적 시스템에 사용될 때, 각각의 압출 헤드는 디플렉터를 할당할 수 있으며, 그에 의하여 압출 헤드에 의해 각각 생성되는 커튼은 방적 수조내에서 굴곡된다.

본 발명에 따른 장치뿐만 아니라 본 발명에 따른 방법이 실시예를 참조하여 이제 좀더 상세히 설명될 것이다.

우선, 실시예의 구조가 도 1을 참조로 하여 설명될 것이다.

도 1은 물, 셀룰로오스 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(NMMO)를 포함하는 압출 용액을 압출하기 위한 시스템 1을 도시하고 있다. 이 압출 용액은 방법의 추가적인 단계(미도시 됨)에서 절단될 수 있는 필라멘트의 형태의 연속 성형체로뿐만 아니라 스태플 섬유로 도 1의 시스템에서 방적된다. 이 시스템 1은 x 및 y방향으로 지향되는 압출 헤드 2의 열을 포함한다.

더욱이, 시스템은 압출 용액이 유지되는 공급 탱크(미도시 됨)를 포함한다. 압출 용액은 바람직하게도 가열된 라인 시스템(미도시 됨)을 통해 공급 탱크로부터 압출 헤드로 펌프(미도시 됨)에 의해 운송된다. 라인 시스템에 있어서, 보상 탱크(미도시 됨)가 라인 시스템내에서 압력 및/또는 체적 흐름이 변화하는 경우에 조차 압출 헤드로 압출 용액의 균일한 운송을 보장하도록 배치된다.

압출 헤드 2는 실질적으로 막대(rod) 형상의 모양을 갖는다. 압출 용액은 압출 헤드를 통해 통과되며, 거기서 연속 성형체 3으로 압출된다. 연속 성형체 3은 커튼의 형태로 압출 헤드로부터 배출된다. 커튼은 침전 수조 5에 배치되는 디플렉터 4에 의해서 수집기 6으로 굴곡된다. 수집기에서, 커튼 3은 실질적으로 단일 점을 향해 수렴된다. 연속 성형체는 섬유 번들 7로써 수집기 6으로부터 인출율 또는 인출 속도 v가 정해진 장치 8로 통과한다.

디플렉터 4와 수집기 6은 도 1의 실시예에서 실린더 또는 롤러로써 설계된다. 실린더 또는 롤러는 정지 상태 또는 수동적으로 회전하거나 구동되는 방식으로 설계된다. 장치 4와 6은 또한 측면 경계의 유무에 관계없이 지지되는 롤러 및 실린더로써 설계될 수도 있다.

공기 통로 또는 에어 갭 8이 압출 헤드 2와 방적 수조 표면 5 사이에 위치되며, 단일 압출 헤드의 연속 성형체는 개별적인 연속 성형체의 실질적으로 평면적인 커튼으로서 방적 수조 표면 5내로 액침된다.

도 2는 압출 헤드 2를 통한 단면도를 개략적으로 도시하고 있다.

압출 용액은 우선 수집 라인이나 분기관 10을 통해 압출 헤드내로 안내된다. 압출 덕트 11은 수집 라인으로부터 분기되며, 압출 덕트 오리피스 12내서 끝난다.

수단 13은 균일한 흐름을 만들고 개별적인 압출 덕트를 통해 물질 흐름의 고른 분포를 위하여 수집 라인 10과 압출 덕트 11 사이에 제공된다. 이러한 흐름 수단은 예를 들어 체 또는 필터의 형상을 갖는다.

도 2에서 압출 헤드는 x방향에 대하여 평행하게 배치되는 열, 압출 덕트 오리피스 열의 수 r을 갖는다.

흐름 덕트 오리피스 12의 열은 y방향으로 연장된다. 압출 덕트 오리피스 12의 두 개의 외부 열만이 실시예에 의해서 도 2에 도시되었다. 압출 용액은 압출 방향 z로 개별적인 압출 덕트 오리피스 12로부터 압출된다. 본 발명에 따른 막대 모양의 압출 헤드의 경우에 있어서, 압출 덕트 오리피스 12는 x-방향으로 존재하는 열에서 보다 y방향으로 더 많이 배치된다. 그것이 압출 용액이 실질적으로 커튼으로써 압출 헤드 2로부터 배출되는 이유이다.

열의 주어진 수 r과 필요한 타이터 T에서, 인출율 v가

의 방식으로 시스템 1의 제어 장치(미도시 됨)에 의해서 시스템 1내에서 제어된다.

여기서 B는 4보다 크지 않으며, T는 섬유 타이터 T(dtex)이다. 이 범위에서 압출 헤드 2의 방적 신뢰성은 매우 높으며, 높은 방적 안정성에서 문제 없는 방적 동작이 가능해진다.

섬유 섬세도를 조절하기 위한 인출율은 m/min으로 지칭된다. 당업자는 주어진 인출율에서 필요한 섬유 타이어가 달성될 수 있는 방식으로 모세관 직경과 셀룰로오스의 농도에 의존하여 압출 덕트 오리피스를 통해 방적 용액의 압출율을 조절할 수 있다.

더욱이, 도 2의 압출 헤드는 작동중 기준이 되는 속도 v를 위한 x방향으로의 열의 수 r을 갖도록 설계되는데, 그 수 r은

이다.

도 1 및 도 2의 실시예에 기술된 원칙에 근거하여, 작동 파라메타 B의 기능은 이제 일예를 참조하여 기술될 것이다.

첫 번째 변형에 있어서, 압출 헤드 2는 방적율 v=30 m/min과 섬유 타이터 T=1.3 dtex에서 33개의 열을 가지고 사용된다. 상기 압출 헤드의 방적 특성은 신뢰성 있는 방적 동작을 허용한다.

28개로의 열의 수의 감소는 결정적으로 방적 특성을 개선하지 못한다. 그러나 수익성은 좀더 적은 필라멘트의 생산때문에 감소된다.

대조적으로, 열의 수 r이 이러한 상태에서 40으로 증가할 때, 작동 파라메터 B는 4이상으로 증가하게 된다; 완벽하고 안정적인 방적 처리가 더이상 보장되지 못한다.

작동 파라메터 B는 달성될 수 있는 인출율과 그 결과로서 발생하는 섬유 타이터가 각각의 사용 노즐의 열의 수에 의존하여 시험되는, 많은 시험에서 결정되었다.

본 발명에 따른 방적 위치 또는 시스템 1은 또한 x와 y방향으로 배치되는 몇개의 압출 헤드를 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 설계 및 제어에 의해서, 높은 수익성이 블로우잉 동작 없이 보장된다.

본 발명은 구조적인 노력과 비용을 가능한 적게 들이면서 일반적인 압출 헤드에서의 수익성을 증가시키고, 성형체의 우수한 특성을 유지하면서 보다 경제적으로 수행할 수 있다.

Claims (19)

1. 소정의 열(row)의 수 r로 배치되는, 적어도 하나의 압출 헤드의 다수의 압출 덕트를 통해, 압출 덕트 오리피스로 압출 용액을 통과시키는 단계; 소정의 압출율로 압출 덕트 오리피스를 통해 압출 용액을 각각의 압출된 성형체로 압출하는 단계; 에어 갭을 통해 압출된 연속 성형체를 통과시키는 단계를 포함하는, 압출 용액, 특히 물, 셀룰로오스 및 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위한 연속 성형체를 압출하기 위한 방법에 있어서,

   열의 수 r, 섬유 타이터 T(dtex) 및 작동 파라메터 B에 의존하여 압출율 v(m/min)의 값이,

   가 되도록 제어하고,

   여기서, 작동 파라메터 B는 4보다 크지 않은 값을 가지는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   작동 파라메터는 3.5보다 크지 않은 값을 가짐을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   작동 파라메터는 3보다 크지 않은 값을 가짐을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   작동 파라메터는 적어도 0.5의 값을 가짐을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   커튼(3) 형상으로 에어 갭(8)을 통해 압출 헤드(2)로부터 연속 성형체를 배출시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   침전 수조(5)를 통해 커튼(3)으로서 연속 성형체를 통과시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   침전 수조(5)내에서 커튼을 굴곡시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   침전 수조(5) 외부의 굴곡된 커튼(3)을 실질적으로 한 점을 향하여 수렴시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   에어 갭(8)내의 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위한 연속 성형체를 실질적으로 정체된 공기를 통해 통과시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
10. 이를 통해 압출 용액이 압출율 v로 압출 덕트 오리피스로 통과되는 다수의 압출 덕트를 포함하며, 압출 용액은 연속 성형체를 얻기 위하여 압출 덕트 오리피스를 통해 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위하여 압출가능한, 압출 용액, 특히 물, 셀룰로오스 및 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위해 연속 성형체를 압출하기위한 압출 헤드에 있어서,

    섬유 타이터 T(dtex), 압출율 v(m/min) 및 작동 파라메터 B에 의존하여, 압출 헤드(2)의 압출 덕트 오리피스(12)의 열의 수 r은

    이고,

    여기서, 작동 파라메터 B는 최대 4임을 특징으로 하는 압출 헤드.
11. 제 10항에 있어서,

    작동 파라메터 B는 3.5보다 크지 않음을 특징으로 하는 압출 헤드.
12. 제 10항에 있어서,

    작동 파라메터 B는 3보다 크지 않음을 특징으로 하는 압출 헤드.
13. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

    작동 파라메터는 적어도 0.5의 값을 가짐을 특징으로 하는 압출 헤드.
14. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

    압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위하여, 연속 성형체는 압출 헤드(2)로부터 에어 갭내로 커튼(3)의 형태로 배출됨을 특징으로 하는 압출 헤드.
15. 적어도 하나의 압출 헤드를 포함하는, 압출 용액, 특히 물, 셀룰로오스 및 3차 아민 옥사이드를 포함하는 압출 용액으로부터 필라멘트 또는 스태플 섬유를 생산하기 위해 연속 성형체를 압출하기 위한 시스템에 있어서,

    압출 헤드(2)는 제 10항에 따라 설계됨을 특징으로 하는 시스템.
16. 제 15항에 있어서,

    에어 갭의 뒤에 압출 방향으로 배치된 용액 수조내에 디플렉터(4)가 제공되며, 커튼(3)은 디플렉터에 의해 굴곡됨을 특징으로 하는 시스템.
17. 제 16항에 있어서,

    커튼(3)이 실질적으로 하나의 섬유로 수렴되도록 하는 수집기(6)가 디플렉터(4)의 하측 압출 방향으로 배치됨을 특징으로 하는 시스템.
18. 제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,

    다수의 압출 헤드(2)가 실질적으로 평행하게 지향된 열로서 제공됨을 특징으로 하는 시스템.
19. 제 15항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 시스템은, x 및/또는 y방향으로 배치되며 조합되어 하나의 방적 위치를 형성하는 다수의 압출 헤드를 포함함을 특징으로 하는 시스템.