NO117809B

NO117809B -

Info

Publication number: NO117809B
Application number: NO149141A
Authority: NO
Inventors: A Rowe
Original assignee: Monsanto Chemicals
Priority date: 1962-06-25
Filing date: 1963-06-24
Publication date: 1969-09-29
Also published as: BE634069A; CH401344A; US3180912A; DK105353C; DE1435553A1; NL294482A; NL129117C; GB970230A

Description

Apparat for spinning av filamenter av to komponenter. Apparatus for spinning filaments of two components.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for spinning av sammensatte filamenter, hvilket apparat omfatter et hus med et kammer som er lukket ved den ene ende ved hjelp av en forste spinnedyse og en anordning for innfdring av en forste spinneopplosning i kammeret»The present invention relates to an apparatus for spinning composite filaments, which apparatus comprises a housing with a chamber that is closed at one end by means of a first spinning nozzle and a device for introducing a first spinning solution into the chamber"

En forholdsvis ny utvikling innenfor området spinning av syntetiske fibre, er fremstillingen av filamenter av to forskjellige spinnekomposisjoner for produksjon av filamenter med flere farger eller varierende sammensetning. I noen tilfeller kan den ene side av filamentet bestå av en komposisjon, mens den annen side av fila-aentet har en annen komposisjon. I andre tilfelle strommer de to komposisjoner ikke samtidig gjennoa spinnedyserre åpninger, nen strommer avvekslende gjennom disse, slik at partiet av filamentets lengde består av en komposisjon og resten av filamentet består av den annen komposisjon. Hvis der i dette tilfelle benyttes komposisjoner med forskjellige farger, vil de dannede filamenter bli fLerfargede. Hvis strommen av hver komposisjon brytes skarpt, vil filamentet få avvekslende partier med forskjellige farger og med temmelig skarpe grenselinjer mellom tilstbtende farger. Hvis derimot strommen av hver komposisjon gradvis avbrytes, vil filamentet variere i farge fra en yttergrense til den annen alt etter som de to farger blandes under den gradvise avbryting av strommen av en av fargene. A relatively new development in the area of spinning synthetic fibres, is the production of filaments of two different spinning compositions for the production of filaments with several colors or varying composition. In some cases, one side of the filament may consist of one composition, while the other side of the filament has a different composition. In other cases, the two compositions do not flow simultaneously through the spinneret openings, but flow alternately through them, so that part of the length of the filament consists of one composition and the rest of the filament consists of the other composition. If compositions with different colors are used in this case, the filaments formed will be multicolored. If the flow of each composition is broken sharply, the filament will have alternating sections with different colors and with rather sharp boundaries between adjacent colors. If, on the other hand, the current of each composition is gradually interrupted, the filament will vary in color from one outer limit to the other according as the two colors are mixed during the gradual interruption of the current of one of the colors.

En av ulempene med spinnedyser som har vært tidligere anvendt for utforming av flerfargede filamenter eller filamenter av flere komposisjoner, er at deres konstruksjon har vært meget kom-plisert. Formålet med oppfinnelsen er å skaffe et apparat for fremstilling av sammensatte filamenter, hvis tverrsnitt kan bringes til å variere langs filamentets lengde på onsket måte, som er robust, enkelt, og lett å sette sammen og ta fra hverandre for det formål å rense og reparere apparatet. One of the disadvantages of spinning nozzles that have previously been used for the design of multicolored filaments or filaments of several compositions is that their construction has been very complicated. The object of the invention is to provide an apparatus for the manufacture of composite filaments, the cross-section of which can be made to vary along the length of the filament in the desired manner, which is robust, simple, and easy to assemble and disassemble for the purpose of cleaning and repairing the appliance.

Apparatet ifolge oppfinnelsen er av den art som er beregnet for spinning av sammensatte filamenter og omfatter et hus med et kammer som er lukket ved en ene ende ved hjelp av en forste spinnedyse og en anordning for innforing av den forste spinneopplbsning i kammeret, og apparatet utmerker seg ved at der i kammeret er bevegelig festet en annen spinnedyse med åpninger som vender i strbm-ningsretningen for den forste spinneopplbsning, og en anordning for bevegelse av den annen spinnedyse, fortrinnsvis i en bueformet bane og på en oscillerende måte. The apparatus according to the invention is of the type intended for spinning composite filaments and comprises a housing with a chamber which is closed at one end by means of a first spinning nozzle and a device for introducing the first spinning solution into the chamber, and the apparatus is characterized by in that there is movably fixed in the chamber another spinning nozzle with openings facing the direction of flow for the first spinning opening, and a device for moving the second spinning nozzle, preferably in an arc-shaped path and in an oscillating manner.

En foretrukket utfbrelsesform av oppfinnelsen utmerker seg ved at den annen spinnedyse er forbundet med et ror som er dreibart festet i kammeret og forbundet med et forråd for spinneopplbsning. Denne konstruksjon er særlig enkel, idet roret tjener to formål, nenlig dels å tilfore spinnekomposisjon til den annen bevegelige spinnedyse, og dels å overfore bevegelsesorganenes bevegelse til den bevegelige spinnedyse. A preferred embodiment of the invention is distinguished by the fact that the second spinning nozzle is connected to a rudder which is rotatably fixed in the chamber and connected to a supply for spinning solution. This construction is particularly simple, as the rudder serves two purposes, namely partly to supply spinning composition to the second movable spinning nozzle, and partly to transfer the movement of the moving bodies to the movable spinning nozzle.

En annen foretrukket utfbrelsesform av oppfinnelsen utmerker seg ved at den annen spinnedyse består av et flertall rbrformede armer som ved hjelp av et grenrbr er forbundet med roret. Derved oppnås at friksjonen mellom den forste spinnekomponent og den annen spinnedyse blir så liten som mulig. Another preferred embodiment of the invention is distinguished by the fact that the second spinning nozzle consists of a plurality of tubular arms which are connected to the tube by means of a branch tube. Thereby it is achieved that the friction between the first spinning component and the second spinning nozzle is as small as possible.

Ennå en foretrukket utfbrelsesform av oppfinnelsen utmerker seg ved at den annen spinnedyse er festet på en slik måte at den kan bevege seg rundt den akse som er loddrett på det plan hvor filamentene i den forste spinnedyse dannes. Derved oppnås at av-standen fra injeksjonspunktenes plan til overflaten av den forste spinnedyse er konstant, slik at de filamenter som går ut fra alle spinneåpninger i den forste spinnedyse, alle har samme sammensetning. Yet another preferred embodiment of the invention is distinguished by the fact that the second spinning nozzle is attached in such a way that it can move around the axis which is vertical to the plane where the filaments in the first spinning nozzle are formed. Thereby it is achieved that the distance from the plane of the injection points to the surface of the first spinning nozzle is constant, so that the filaments that exit from all spinning openings in the first spinning nozzle all have the same composition.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå at fblgende detaljerte beskrivelse i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 er et perspektivisk oppriss av en utfbrelsesform av oppfinnelsen med partier skåret bort for å vise konstruksjonen av den bevegelige spinnedyse, fig, 2 er et perspektivisk oppriss av en del av den bevegelige spinnedyse og viser forlbpet av de strbmmer som le-veres av denne dyse, fig. 3 er et parti av filamentene i stbrre målestokk og viser utformingen av en type sammenfbyning mellom de to komposisjoner i filamentet, fig. 4 er et oppriss av et parti av et av filamentene i stbrre målestokk og viser tuformingen av en annen type sammenfbyning og fig. 5 viser et parti av et av filamentene i stbrre målestokk med det resultat som fremkommer når den bevegelige spinnedyse er slik anbrakt at en av de injiserte strbmmer flyter gjennom et av spinnedysens huller sammen med den stbrre strbm som bærer eller forer de injiserte strbmmer. Other purposes and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description in connection with the drawing, where fig. 1 is a perspective elevation of an embodiment of the invention with parts cut away to show the construction of the movable spinning nozzle, Fig. 2 is a perspective elevation of part of the movable spinning nozzle and shows the progression of the currents delivered by this nozzle , fig. 3 is a portion of the filaments on a larger scale and shows the design of a type of connection between the two compositions in the filament, fig. 4 is an elevation of a portion of one of the filaments on a larger scale and shows the tuft formation of another type of joining and fig. 5 shows a part of one of the filaments on a larger scale with the result that appears when the movable spinning nozzle is positioned so that one of the injected streams flows through one of the holes of the spinning nozzle together with the larger stream that carries or feeds the injected streams.

På tegningen er vist et spinnehode eller hus 11 forsynt med et sylindrisk kammer eller hulrom 12, En mantel 13 er festet med gjenger på huset 11 og holder en spinnedyse 16 i en fast stilling hvor den lukker hulrommet 12. Spinnedysen 16 er forsynt med konvensjonelle åpninger som er tilpasset for utforming av filamenter 17 når en spinneopplbsning eller komposisjon presses gjennom spinnedysen. The drawing shows a spinning head or housing 11 provided with a cylindrical chamber or cavity 12, A mantle 13 is attached with threads to the housing 11 and holds a spinning nozzle 16 in a fixed position where it closes the cavity 12. The spinning nozzle 16 is provided with conventional openings which is adapted for the formation of filaments 17 when a spinning solution or composition is pressed through the spinning die.

Et antall kanaler 20 som forer til enden av hulrommet eller kammeret overfor den faste spinnedyse 16, er ved hjelp av en rorledning 21 forbundet med en pumpe 22 som er tilkoblet en kilde 23 for spinneopplbsning eller komposisjon. Pumpen 22 leverer spinneopp-lbsningen til kammeret eller hulrommet 12, deretter går opplbsningen langsomt langs hulrommet 12 til spinnedysen 16. Ved justering av pumpens 22 hastighet kan den hastighet ved hvilken spinneopplbsningen flyter gjennom hulrommet 12 reguleres. På grunn av spinneopp-lbsningens hbye viskositet og hulrommets 12 store tverrsnittareal, flytar spinneopplbsningen gjennom hulrommet 12 med en meget liten hastighet. A number of channels 20 leading to the end of the cavity or chamber opposite the fixed spinning nozzle 16 are connected by means of a pipe line 21 to a pump 22 which is connected to a source 23 for spinning solution or composition. The pump 22 delivers the spinning solution to the chamber or cavity 12, then the solution travels slowly along the cavity 12 to the spinning nozzle 16. By adjusting the speed of the pump 22, the speed at which the spinning solution flows through the cavity 12 can be regulated. Due to the high viscosity of the spinning solution and the large cross-sectional area of the cavity 12, the spinning solution flows through the cavity 12 at a very low speed.

Blokken eller huset 11 er forsynt med en boring 26 som er konsentrisk med hulrommet 12 og hvori der ex dreibart festet et ror eller en rorledning 27, idet et lager 28 er anordnet for under-støttelse av rorledningens 27 ene ende. Rorledningen 27 strekker seg inn i hulrommet 12 og til denne er festet en annen spinnedyse 29 med en utforming som best fremgår av fig. 1 og 2. The block or housing 11 is provided with a bore 26 which is concentric with the cavity 12 and in which a rudder or a rudder line 27 is rotatably attached, a bearing 28 being arranged to support one end of the rudder line 27. The rudder line 27 extends into the cavity 12 and to this is attached another spinning nozzle 29 with a design which can best be seen in fig. 1 and 2.

Den annen bevegelige spinnedyse 29 omfatter et grenrbr 32 festet til enden av rorledningen 27 og fra dette grenrbr strekker seg ut et antall armer 33. Hver av armene 33 er rbrformet og er gjennom grenrbret 32 tilkoblet rorledningen 27. Hver av armene 33 er også forsynt med et antall innbyrdes adskilte huller 36, gjennom hvilke en annen spinneopplbsning eller komposisjon strbmmer inn i den store strbm som flyter fra kanalene 20 til den faste spinnedyse 16. The second movable spinning nozzle 29 comprises a manifold 32 attached to the end of the rudder 27 and from this manifold extends a number of arms 33. Each of the arms 33 is tube-shaped and is connected to the rudder 27 through the manifold 32. Each of the arms 33 is also provided with a number of mutually separated holes 36, through which another spinning solution or composition flows into the large stream flowing from the channels 20 to the fixed spinning nozzle 16.

Den annen spinneopplbsning, som er forskjellig i farge eller kjemisk sammensetning fra den forste opplbsning, tilfores fra en kilde 38 ved hjelp av en pumpe 39. Ved justering av pumpens 39 hastighet kan den hastighet hvormed den annen opplbsning flyter gjennom hullene 36 inn i hulrommet farieres. En tetning 41 av i og for seg kjent type er festet til blokkens 11 bakside for å hindre lekkasje av spinneopplbsning langs rorledningen 27. The second spinning solution, which is different in color or chemical composition from the first solution, is supplied from a source 38 by means of a pump 39. By adjusting the speed of the pump 39, the speed at which the second solution flows through the holes 36 into the cavity can be varied . A seal 41 of a known type is attached to the back of the block 11 to prevent leakage of spinning fluid along the rudder line 27.

En muffe 43 er anordnet for å tillate oscillering av den bevegelige spinnedyse 29, idet en side 44 av skjoten 43 er tilkoblet en del 27 A av rorledningen 27 og den annen side 45 er tilkoblet rorledningen 27, En vektarm 47 forbundet med siden 45 av skjoten 43 er tilkoblet en mekanisme 48 av i og for seg kjent type som svinger eller oscillerer siden 45 og rorledningen 27, hvorved den bevegelige spinnedyse 29 bringes til å oscillere. A sleeve 43 is arranged to allow oscillation of the movable spinning nozzle 29, one side 44 of the joint 43 being connected to a part 27 A of the rudder line 27 and the other side 45 being connected to the rudder line 27, A weight arm 47 connected to the side 45 of the joint 43 is connected to a mechanism 48 of a known type which swings or oscillates the side 45 and the rudder line 27, whereby the movable spinning nozzle 29 is brought to oscillate.

Når spinnedysen 29 oscillerer, vil de strbmmer som går ut gjennom hullene 36 beskrive generelt sinus-formede baner. Da begge spinneopplbsningers viskositeter er meget hbye og da opplbsningenes strbmningshastigheter gjennom hulrommet 12 er meget små, vil de strbmmer som går ut gjennom hullene 36 ikke miste sin form eller utformning for de når spinnedysen 16, Således forer hovedstrbmmen av spinneopplbsning med seg et antall av meget mindre, men godt avgrensede strbmmer av en avvikende komposisjon. Utformingen av disse adskilte mindre strbmmer er vist på fig. 2. Dette flertall av små strbmmer som fores av den store strbm gjor at de spundne filamenter får avvekslende partier 52 og 53 med avvikende farger eller kjemisk sammensetning. Spinnedysens 29 svingehastighet vil bestemme bblgelengden for de sinus-formede baner eller strbmmer som på sin side bestemmer lengden av partiene 52 og 53. When the spinning nozzle 29 oscillates, the currents exiting through the holes 36 will describe generally sinusoidal paths. Since the viscosities of both spinning solutions are very high and since the flow rates of the solutions through the cavity 12 are very small, the streams that exit through the holes 36 will not lose their shape or design before they reach the spinning nozzle 16. Thus, the main stream of spinning solution carries with it a number of very smaller, but well-defined strains of a deviant composition. The design of these separate smaller blocks is shown in fig. 2. This plurality of small strands which are fed by the large strand means that the spun filaments have alternating parts 52 and 53 with different colors or chemical composition. The turning speed of the spinning nozzle 29 will determine the beam length for the sinusoidal paths or strips which in turn determine the length of the parts 52 and 53.

Fig. 3 og 4 viser noen av de forbindelser som kan oppnås med apparatet ifblge foreliggende oppfinnelse. Ved utforming av filamentet ifblge fig. 3 svinges spinnedysen 29 med en hastighet som er tilstrekkelig til å bevirke at de små strbmmer hurtig krys-ser hullene i spinnedysen 16. Denne type forbindelse kan også oppnås ved at spinnedysen svinger med en stbrre amplitude. Fig. 3 and 4 show some of the connections that can be achieved with the device according to the present invention. When designing the filament according to fig. 3, the spinning nozzle 29 is swung at a speed which is sufficient to cause the small streams to quickly cross the holes in the spinning nozzle 16. This type of connection can also be achieved by the spinning nozzle oscillating with a greater amplitude.

Ved utforming av filamentet ifblge fig. 4 svinges spinnedysen 29 med en lavere hastighet eller gjennom en mindre amplitude, slik at den lille strbm av spinneopplbsning bruker lenger tid på å: krysse hullet i spinnedysen 16. When designing the filament according to fig. 4, the spinning nozzle 29 is swung at a lower speed or through a smaller amplitude, so that the small stream of spinning power takes longer to: cross the hole in the spinning nozzle 16.

Ved utforming av filamentet ifblge fig. 5 holdes spinnedysen 29 ubevegelig og i en slik stilling at en komposisjon flyter gjennom en side av hullet i spinnedysen 16 mens den annen komposisjon eller opplbsning flyter gjennom den ytre side av hullet. Dette forer til et sammensatt filament. When designing the filament according to fig. 5, the spinning nozzle 29 is kept motionless and in such a position that one composition flows through one side of the hole in the spinning nozzle 16 while the other composition or solution flows through the outer side of the hole. This leads to a composite filament.

Det vil fremgå av ovenstående at denne innretning kan benyttes til utforming av filamenter som varierer i utseende fra de på fig, 1 viste til de på fig. 5 viste. Innretningen har i virkeligheten vært anvendt til fremstilling av dette område av filamenter. It will be clear from the above that this device can be used to design filaments that vary in appearance from those shown in fig. 1 to those in fig. 5 showed. The device has in reality been used to produce this range of filaments.

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen omfatter injisering av adskilte små strbmmer av en spinneopplbsning inn i en stbrre strbm av en annen spinneopplbsning. Som folge av de to oppløsningers la-minære strbmning forblir hver enkelt liten strbm intakt inntil den når det punkt hvor filamenter dannes av de kombinerte strbmmer. Ved å bevege injeksjonspunktene for de små strbmmer kan utformingen av disse strbmmer varieres. Hvis f.eks. disse injeksjonspunkter roteres omkring en akse loddrett på det plan hvor filamentene dannes, vil hver liten strbm beskrive en skrueform. Oscillering av injeksjonspunktene omkring denne linje vil gjore at de små strbmmer får hoved-sakelig sinus-form (i virkeligheten tilsvarer utformingen av hver liten strbm en sinus-bblge innskrevet på en sylinder). The method according to the invention comprises injecting separate small streams of a spinning solution into a larger stream of another spinning solution. As a result of the laminar strbm of the two solutions, each individual small strbm remains intact until it reaches the point where filaments are formed from the combined strbms. By moving the injection points for the small streams, the design of these streams can be varied. If e.g. these injection points are rotated around an axis perpendicular to the plane where the filaments are formed, each small strbm will describe a screw shape. Oscillation of the injection points around this line will cause the small strbms to take mainly a sinus shape (in reality, the design of each small strbm corresponds to a sine wave inscribed on a cylinder).

Claims

1. Apparatus for spinning composite filaments, which apparatus comprises a housing with a chamber which is closed at one end by means of a first spinning nozzle, and a device for introducing a first spinning solution into the chamber, characterized in that in the chamber is movably attached another spin-

nozzle (29,32,33) with openings (36) which face in the direction of flow for the first spinning release, and that the apparatus further comprises a device (28,45,43,44,47,48) for moving the second spinning nozzle preferably in an arcuate path and in an oscillating manner.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second spinning nozzle is connected to a rudder (27) which is rotatably fixed in the chamber and connected to a supply (38) for spinning.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the second spinning nozzle consists of a plurality of tubular arms (33) which are connected to the rotatable rudder (27) by means of a branch tube (32).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the second spinning nozzle is fixed in such a way that it can move around an axis which is vertical to the plane where the filaments in the first spinning nozzle are formed.