NO161918B - Vannopploeselig, termoplastisk, organisk polymer samt en fremgangsmaate for fremstilling derav. - Google Patents

Description

Innretning for spinning av fibre av syntetisk material.

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for spinning av fibre av syntetisk material, med et antall pakninger av plastisk deformerbart material, som samtidig samvirker på en slik måte med de enkeltdeler i apparatet som grenser til dem at tilpressingen av alle disse pakninger bevirkes av den spinnemasse som strommer gjennom innretningen, hvor det i et spinnehodehus med en tilforselskanal er anordnet en forste varmebestandig, plastisk deformerbar pakning mellom to tetningsflater - med pakningens ene side i kontakt med det indre av spinnehodehuset ved enden av tilfor-selskanalen og den annen side i kontakt med bunnen av en nedsenket, ringformet tetningsflate som sentrerer pakningen på oversiden av en dyeefatning i form av et klokkelegeme, hvorved pakningen trykkes oppover av spinnemassen idet det nevnte klokkelegeme har form av en hulsylinder som bverst er avsluttet med en avslutningsplate, idet avslutningsplaten er gjennomboret i det indre av den nevnte ringformede tetningsflate, idet klokkelegemet er anordnet i spinnehodehuset med fritt spill til alle sider, videre at det i det indre av klokkelegemet, likeledes fritt bevegelig, ovenfra og nedover i den etterfølgende rekkefolge er anordnet folgende enkeltdeler : en pressplate med minst en boring som forbinder over- og undersiden av pressplaten og med en tetningsflate rundt pressplatens nedre omkrets,

et filter i form av en stabel av sildukrondeller med forskjellig finhet for maskestorrelsen og som rundt sin omkets er innfattet i et varmebestandig, plastisk deformerbart material, hvilket danner en andre pakning som med sine tetningsflater på den ene side er i kontakt med den nedre omkrets av den nevnte presplate og på den annen side er i kontakt med en etterfølgende filterstotte- eller hullplate med en tetningsflate ved sin ovre omkrets,

videre den nevnte filterstotte- eller hullplate med den nevnte tetningsflate rundt sin ovre omkrets og med et flertall av over platetverrsnittet jevnt fordelte hull med relativt stort gjennom-stromningstverrsnitt,

samt en dyseplate med et flertall av over tverrsnittet fordelte dysekanaler og spinnedysehull på undersiden.

Det særegne ved innretningen i henhold til oppfinnelsen er at dyseplaten er forsynt med en nedover avsmalnende konisk tetningsflate, idet en bærering, som på sin utside er losbart forbundet med spinnehodehuset, på innsiden er utstyrt med en flens som er fort rundt klokkelegemets hulsylinder ved klokkelegemets nedre ende, hvilken flens danner en bæreflate for en tredje pakning i form av plastisk deformerbart material, på en slik måte at pakningen med sin ytterflate ligger an mot den indre vegg av klokkelegemets hulsylinder, samtidig som den ved hjelp av sin indre ovre kant ligger an mot den koniske tetningsflaten av dyseplaten og således bærer både denne og de andre nevnte fritt bevegelige enkeltdeler i det indre av klokkelegemet.

Ved spinning av fibre av syntetisk material presses spinnemassen

fra spinnehodet ved relativt hoy temperatur, f.eks. 300 C og relativt hoyt trykk, f.eks. 200 atmosfærer, gjennom filter og spinnedyser. Ved dette gjor tetningsproblemer seg forstyrrende merkbare. Det er knapt mulig ved forspe.nning elastisk å deformere de mot hverandre tettende deler så sterkt, at den for tetning nodvendige tilpressingskraft til tross far den plastiske trykk- og temperatur-betingede deformering av pakningene bibeholdes gjennom lange spinneperioder. Losningen av tetningsproblemene vanskeliggjøres videre derved at de to hoveddeler i spinneinnretningen henhv. dyseplate og filter, må være lett utbyttbare. Videre må på grunn av det nodvendige store antall spinne innretninger enkle og billige utforelsesformer foretrekkes. Filter-tilstoppelse, tilstoppelse av dysehull og utettheter er hovedårsakene til utbytting av spinneinnretningene etter en viss spinnetid.

Problemet med å bibeholde tilpressingskraften mot pakningene også

når disse deformeres plastisk under innflytelse av trykk og temperatur, kan loses ved anvendelsen av "selvtetningsprinsippet". Herved utnyttes trykket fra selve spinnemassen. Spinneinnretningene utformes da konstruktivt på den måte at tetningsflåtene ikke presses fra hverandre av trykket fra spinnemassen, men presses sammen, og de mot hverandre tettende deler skal da folge den plastiske deformering av pakningene, idet delene da forandrer sin stilling.

Selvtetningsprinsippet er allerede delvis tatt i bruk ved konstruksjon av kjente spinneinnretninger. Konstruksjon av en spinneinnretning som utelukkende gjor bruk av selvtetningsprinsippet er hittil til tross for de dermed folgende mangfoldige fordeler ikke realisert, hvorfor bl.a de maksimalt mulige dyse-

og filter-brukstider på grunn av de for korte levetider for

pakningene til i dag ikke har kunnet utnyttes fullt ut.

Fig. 1-3 viser hvert et eksempel på kjente spinneinnretninger, som hver fremviser tre tetningssteder, hvorav minst ett ikke arbeider etter selvtetningsprinsippet. I fig. 1-3 betyr:

1 : Dyseplate,

2 : Filterstotteplate (hullplate),

3 : Filter,

h : Tilforselskanal for spinnemassen,

5,6 : Pakninger etter selvtetningsprinsippet,

7,8 : Forspente pakninger,

9 : Forspent pakning med understøttelse av tilpressingskraften på grunn av trykkfallet over filteret,

10 : Spinnehodehus,

11 : Dysefatning.

Det ble nå'overraskende funnet at det var mulig å realisere forskjellige former for innretninger for spinning av fibre av syntetisk material hvori spinnemassen på kjent måte flyter ut fra spinnehodet gjennom det på filterstotteplaten (hullplaten) hvilende filter til dyseplaten som inneholder spinneåpningene, og som ikke fremviser de nevnte mangler, men hvor tilpressingen av alle pakninger, som består av elastisk deformerbart material, bevirkes av den gjennom innretningen strommende spinnemasse.

I det folgende skal en rekke forskjellige utforelsesformer for slike "selvtettende" spinneinnretninger forklares ut fra tekst og tegninger (fig. ^-8), omfattende folgende enkeltdeler: 1. De i spinneprosessen direkte deltagende deler:

Dyseplate 1

Filterstotteplate 2 (hullplate)

Filter 3

2. For fastholding tjenende deler:

Spinnehodehus 10

Dysefatning 11 (forskjellige sylindriske former) Pressplate 12

Bæreringer eller stotteinnretning 1^-

3. Pakninger:

Platepakning 5

Pakning med omtrent kvadratisk tverrsnitt 6

• Funksjonene av disse deler er stort sett felles for alle fem -eksempler. I alle fem eksempler forekommer bare pakninger hvor selvtetningsprinsippet anvendes.

For alle disse utforelsesformer er folgende felles:

1. Pakningene 5 °g 6, hvor trykket fra spinnemassen anvendes som tilpressingstrykk. 2. Avtetning av filtret (intern tetning) ved anvendelse av en pressplate 12, med ett eller flere kapillarer eller boringer 13, hvis gjennom-strømning bevirker et trykkfall, som igjen bevirker en pressing av pressplaten mot filterom-kretsen.

De to hoveddeler, dyseplaten 1 og filtret 3 5 settes sammen med filterstotteplaten eller hullplaten 2 i dysefatningen 11 og settes tettende fast i spinnehodehuset 10. De ved trykket fra spinnemassen fremkalte aksialkrefter overfores via pakningen 6 og stotteinnret-ningen (bæreringen) ^ h til spinnehodehuset 10. Pakningen 6 kan

besorge avtetningen av dysefatningen 11 mot spinnehodehuset 10, som illustrert i fig. h- 7, eller den kan i henhold til oppfinnelsen

som vist i fig. 8, avtette dyseplaten 1 mot den klokkeformete dysefatningen 11.

Fig. 9 viser hvorledes pakningen 6 ved nedsenkning av dysefatningen 11 henhv. dyseplaten 1 deformeres plastisk og presser seg ved ut-videlse mot det ytre anlegg. Den til å begynne med skarpkantede paknlngsrlng 6 fremviser allerede ved liten tilpressingskraft,

som oppnås uten anstrengelse allerede ved montering av innretningen, en tilstrekkelig begynnelsestetthet, slik at det for den endelige tilpressing nodvendige indre trykk med en gang kan bygge seg opp.

Den annen pakning 5 kan utfores som platepakning. Denne pakning tilpresses bare i aksial retning. Dette skjer ved trykket over pressplaten 12, som sammensettes av summen av trykkfallene i spinnedysen, filterstotteplaten (hullplaten), filtret og kapillaret 13. Ved det i kapillaret 13 oppstående trykkfall presses pressplaten 12 mot omkretsen av filtret, slik at en strbmning utenom eller rundt filtret blir umulig, da' omkretsinnfatningen tetter.

Med realiseringen av den foreliggende innretning for spinning av fibre av syntetisk material er det lykkes å forlenge brukstidene for pakninger i den grad at en utlekking av spinnemassen under spinningen praktisk er utelukket. Forsbk har vist at levetiden for den hele innretning nå bare begrenses av levetiden for filtret. Filterlevetiden kan imidlertid ikke forlenges ube-grenset da den også avhenger av renheten av spinnemassen.

En bedre utnyttelse av filterflaten oppnås når filterstotteplaten (hullplaten) er oppruet på en slik måte at det mellom denne og filterduken bare består punkt- eller linjeberbring, hvorved en tverrstrbmning muliggjbres under filterduken. Ved dette oppnås også at de deler av filterduken gjennomstrommes, som ikke ligger umiddelbart over et hull i hull- eller støtteplaten. Omkretsen av filterduken er innfattet, f.eks. med aluminiumblikk, og for å unngå interne lekkasjer er den presset mot den ikke oppruede omkrets av hull- eller støtteplaten.

Ved tidligere innretninger, som f.eks. vist i fig. 1, skrus en dyse-filter-pakke bestående av dyseplate 1, hull- eller støtte-plate 2, filter 3 og presslegemet 15, ved hjelp av dysefatningen 11 og press-skruen 16 fast sammen og forspennes ved sterk tiltrekking av skruen 16. De mellom delene 1 , 2 og 1 5 beroende pakninger 8 og 9 presses derved fast sammen (8 er samtidig omkretsinnfatningen av filtret 3), dysefatningen utsettes for strekk-påkjenning. Pakningen 7 tilpresses forst etter innsetting av de utbyttbare deler ved tiltrekking av skruen 17. Under spinningen er nå hulrommene i det indre av innretningen fylt med spinnemasse (smelte) som står under hoyt trykk. Da et diagram over trykk-forholdene ville vise at filter- og dyseplate gir den storste motstand mot trykket fra smeiten, trykkes de nedover. Tilsvarende blir, da væsketrykket er like stort i alle retninger, presslegemet 15 trykket oppover. En bevegelse av presslegemet 15 oppover mot pakningen 7 forhindres imidlertid av press-skruen 16, idet til tilpressing av pakningen 7 bare forspenningen av skruen 17 er virksom. Tiltrekking av press-skruen er imidlertid nod- • vendig for å sikre tetthet av pakningen 8. Trykket i tilforsels-kanalen h virker mot tilpressingskraften fra skruen 17, tilsvarende at trykket over filtret motvirker tilpressingskraften fra press-skruen 16. Dette resulterer i at tilpressingskraften for. pakningene 7 og 8 motvirkes av smeltetrykket. Taper nå pakningsmaterialene under innvirkning av den relativt hdye spinnetemperatur sin mekaniske styrke gir de etter for til-pressingskraf ten, idet de begynner å flyte og blir utette, da tetningsflåtene hvorimellom de ligger ikke kan folge deformasjons-bevegelsen (flytebevegelsen) i pakningsmaterialene.

Det cferav folgende problem ble lost med innretningen i henhold til oppfinnelsen, se fig. 8.

På tilsvarende måte som presslegemet 15 i fig. 1 presses oppover, blir i fig. 8 den klokkeformede dysefatning 11 trykket oppover ved trykket fra smeiten som skal spinnes. Dysefatningen 11 er imidlertid ikke fasthoUt av en trykkskrue, men stotter seg utelukkende mot pakningen Blir denne pakning myk under temperatur-innvirkningen, kan dysefatningen folge pakningen og presse den sammen så lenge til det mellom tetningsflåtene ennå bare befinner seg en tynn film av pakningsmaterial som ikke lenger flyter og som ikke lar seg sammenpresse ytterligere. Erfaringen har vist at absolutt tetthet også sikres under ekstremt lange spinnetider, f.eks. under flere hundre timer. Det er ikke under noen langvarige forsok lykkes å bringe smelte til å renne forbi en slik-pakning, mens det ved den tidligere pakningsteknikk, i henhold til fig. 1, meget hyppig oppsto avbrudd i spinneprosessen, idet■pakningen ble utett.

En grafisk gjengivelse av forlopet av de ved smeltetrykket for-årsakede krefter i det indre av spinneinnretningen ville vise at det på pakningene 7 og 8 i henhold til fig. 1 fra smeiten virker strekk-krefter som må kompenseres ved forspenning, og pakningene er derfor ikke selvtettende.

På tilsvarende måte ville en grafisk fremstilling av trykkfor-holdene ved pakningene 5 og 6 i henhold til fig. 8 vise at det på disse pakninger fra smeiten hersker trykk-krefter derfor er disse pakninger selvtettende.

Som det fremgår av fig. 1, som viser den tidligere kjente spinneinnretning, unnviker smelte som renner ut forbi pakningen 8 (filterinnfatningen) fra innretningens trykkrom. Erfaringen viste at denne smelte vanligvis trådte ut gjennom den spalte som ble dannet mellom gjengene på 11 og 16 og rant da ned i spalten mellom 10 og 11. Den utrennende smelte reduserer den doserte og gjennom spinnedysen passerende mengde av spinnemasse og gjor seg med en gang merbar ved en avvikelse av titeren (trådtykkelse, trådvekt), hvilket er meget uonsket, da titeren noyaktig må overholdes.

Med innretningen i henhold til oppfinnelsen (fig. 8) opptrer

ikke denne mangel, da den mellom trykkrommet i innretningen, som er fylt med spinnesmelte, og de ytre omgivelser i virkeligheten bare inneholder to pakninger, nemlig 5 og 6, som begge som forklart er selvtettende, idet de av selve den under hoyt trykk stående smelte stadig tilpresses og som også etter ekstremt lange spinnetider aldri blir utette. Som nevnt vandrer imidlertid dyseplaten under tilpressingen og deformeringen av pakningen i en viss grad nedover, mens dysefatningen som forklart vandrer oppover,

idet pakningen 5 presses sammen. Filtret 3 ville, hvis intet ytterligere ble foretatt, nå bare ligge lost, med sin egen vekt og den kraft som smeiten utover på filtret, idet det yter motstand mot smeiten, mot støtteplaten 2. Utforte forsok viser imidlertid at omkretsen av filtret i dette tilfelle "kaster seg" dvs. at filtret ikke lenger ligger skikkelig på omkretsen av stotteplaten 2, men danner bolger.

Herigjennom kan da ufiltrert og dermed uren smelte flyte rundt filterkanten og således, uten å ha passert filtret, komme inn i dysen og tilstoppe denne. Derfor er det nodvendig med en tredje pakning, nemlig pakningen mellom filtrert og ufiltrert smelte. Tetningen overtas hensiktsmessig av selve den innfattede omkrets av filterskiven. Denne pakning står imidlertid et rang-trinn lavere enn pakningene 5 og 6, da den ikke besorger noen avtetning mot omgivelsene og ikke behover å tilfredsstille noen hoye krav med hensyn til tetthet. Trer nemlig smelte gjennom et fint hull forbi denne pakning, kan den på grunn av finheten av spalten som den har trengt gjennom, likevel gjelde som filtrert, da slike forurensninger som ville tilstoppe dysen holdes tilbake. Problemet med denne pakning ble imidlertid ved innretningen i henhold til oppfinnelsen lost på en upåklagelig måte, og den mottar enndog sin tilpressingskraft ved trykket fra spinnesmelten. Fora<:>t den tettende omkrets av filtret 3 skal ligge skikkelig og plant langs omkretsen av stotte- eller hullplaten 2, presses den ved hjelp av pressplaten 12 plant mot denne og holdes fast der. Pressplaten 12 virker derved som et stempel. Hele smeiten må passere gjennom den fine boring (kapillaret) 13 og utsettes derfor for et visst trykktap. Dvs. trykket over pressplaten 12 er storre enn under denne, slik at dette utover en kraft i gjennom-stromningsretningen og presser den av dyseplaten 1, hull- eller støtteplaten 2 og filtret 3 bestående pakke sammen, hvorved en upåklagelig avtetning mellom ufiltrert og filtrert smelte oppnås.

Innretningen i henhold til oppfinnelsen besitter altså i virkeligheten tre pakninger, hvorav dog bare to avtetter det under hoyt trykk stående og med spinnesmelte fylte indre rom mot omgivelsene og er absolutt pålitelige, mens den annen pakning bare er virksom i det indre av innretningen, hvor den sorger for at hele smeiten passerer filteret og ikke kan omgå dette. Pakningen er likeledes absolutt pålitelig.

Ved den foreliggende innretning er således utelukkende anvendt

prinsippet med selvtetting, også ved den annen indre pakning.

For avtetting mot omgivelsene er det bare nodvendig med to pakninger

og derfor kan sikkerheten mot utstrømning like overfor tidligere konstruksjoner betraktelig forhoyes på grunn av de få tetningssteder.

Claims (1)

1. Innretning for spinning av fibre av syntetisk material, med et

   antall pakninger av plastisk deformerbart material, som samtidig samvirker på en slik måte med de enkeltdeler i apparatet som grenser til dem at tilpressingen av alle disse pakninger bevirkes av den spinnemasse som strommer gjennom innretningen, hvor det i et spinnehodehus (10) med en tilforselskanal ( h) er anordnet en forste varmebestandig, plastisk deformerbar pakning (5) mellom to tetningsflater - med•pakningens ene side i kontakt med det indre av spinnehodehuset ved enden av tilfdrselskanalen og den annen side i kontakt med bunnen av en nedsenket ringformet tetningsflate som sentrerer pakningen på oversiden av en dysefatning i form av et klokkelegeme (11), hvorved pakningen trykkes oppover av spinnemassen idet det nevnte klokkelegeme (11) har form av en hulsylinder som bverst er avsluttet med en avslutningsplate, idet avslutningsplaten er gjennomboret i det indre av den nevnte ringformede tetningsflate, idet klokkelegemet (11) er anordnet i spinnehodehuset (10) med fritt spill til alle sider, videre at det i det indre av klokkelegemet (11), likeledes fritt bevegelig, ovenfra og nedover i den etterfolgende rekkefolge er anordnet folgende enkeltdeler: en pressplate (12) med minst en boring (13) som forbinder over- og undersiden av pressplaten og med en tetningsflate rundt pressplatens nedre omkrets, et filter (3) i form av en stabel av sildukrondeller med forskjellig finhet for maskestorrelsen og som rundt sin omkrets er innfattet i et varmebestandig, plastisk deformerbart material, hvilket danner en andre pakning som med sine tetningsflater på den ene side er i kontakt med den nedre omkrets av den nevnte pressplate (12) og på den annen side er i kontakt med en etterfolgende filterstotte- eller hullplate (2) med en tetningsflate ved sin ovre omkrets, videre den nevnte filterstotte- eller hullplate (2) med den nevnte tetningsflate rundt sin ovre omkrets og med et flertall av over platetverrsnittet jevnt fordelte hull med relativt stort gjennomstormningstverrsnitt, samt en dyseplate (1) med et flertall av over tverrsnittet fordelte dysekanaler og spinnedysehull på undersiden, karakterisert ved at dyseplaten (1) er forsynt med en nedover avsmalnende konisk tetningsflate, idet en bærering (*f) , som på sin utside er losbart forbundet med spinnehodehuset (10), på innsiden er utstyrt med en flens som er fort rundt klokkelegemets hulsylinder (11) ved klokkelegemets nedre ende, hvilken fléns danner en bæreflate for en tredje pakning (6) i form av plastisk deformerbart material, på en slik måte at pakningen (6) med sin ytterflate ligger an mot den indre vegg av klokkelegemets hulsylinder (11), samtidig som den ved hjelp av sin indre ovre kant ligger an mot den koniske tetningsflaten av dyseplaten (1) og således bærer både denne og de andre nevnte fritt bevegelige enkeltdeler i det indre av klokkelegemet (11).