DE1785135A1 - Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von Spinnloesungen und anderen klebrigen Fluessigkeiten oder Massen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN S. HILBLESTItASSE 2O

Dr. B«rg Dipl.-Ing. Stapf, 8 MOnditi 2. Hilblwhrafl« M Ihr Zeich.« Un«rZ.ld,«Vl/Kr 17592 Datum 11 K_ri| 1070

P 1785135.3-26 Anwaltsakten Ur. 17 592

Instytut wXokien Sztucznych i Syntetycznych

lodz / Polen

Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von Spinnlösungen und anderen klebrigen Flüssigkeiten oder Massen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von klebrigen Flüssigkeiten oder Massen, insbesondere von Spinnlösungen bei der Herstellung von gekräuselten Zwei- oder Vielkomponenten - Päden.

In der Chemiefaser-Industrie erfolgt neuerdings die Her-Neue Unterla^<g_r^ A^yy Sau3d_e.And_eru„_gs_g._s.v.4.₉.i_9e7) -2-

stellung von synthetischen Zwei- oder Vielkomponenten-Fäden durch gleichzeitiges Verspinnen von verschiedenen faserbildenden Polymeren unter Anwendung einer gemeinsamen Spinndüse.

So wendet man zum Beispiel zur Herstellung von gekräuselten binären Polyacrylnitrilfasern mit erhöhter Flaumigkeit Vorrichtungen an, welche die Spinnlösungen inhomogen mischen, so daß man Fasern von verschiedener thermischen Schrumpfung der Bestandteile entlang der Faserachse erhält.

Das eigentliche Vermischen der Spinnlösungen bei der Her- , stellung von Zwei- oder Vielkomponenten-Fäden ist mit grossen Schwierigkeiten verbunden, wenn die entsprechende Anordnung dieser Lösung entlang der Fadenachse gewährleistet werden soll.

In manchen Fällen, zum Beispiel bei Anwendung von Flüssigkeiten mit geringer Viskosität ist es unbedingt nötig, das Entstehen von Flüesigkeitsströmen derselben Lösung mit groüen Querschnitten zu verhindern.

Die bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von Zwei- oder Viel-Komponenten-Fäden haben einen komplizierten Aufbau und können nur für Düsen mit einer begrenzten Anzahl von

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Spinndüsenlöchern angewandt werden. Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung der genannten Nachteile.

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Mischen der Spinnlösungen zu schaffen, die eine entsprechende Verteilung dieser Ströme im gesamten Querschnitt der vermischten Spinnlösungen garantiert und die Verwendung von Spinndüsen mit über 40 UOO Löchern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die einen in drei Kammern geteilten Behälter besitzt, wobei zwei von den Kammern in ihrem Unterteil durch einen Verteiler von der dritten Kammer abgegrenzt sind. Den Verteiler bildet vorteilhaft eine perforierte Platte mit Schlitzen und/oder Löchern, durch welche jede der Lösungen fließt, wo*bei die Schlitze und/oder Löcher linear und in solchen Abständen vorgesehen sind, daß das Entstehen von Flüssigkeitsströmen großen Querschnitts infolge der Vereinigung von Strömen derselben Lösung unmöglich wird. Zusätzlich ist die Vorrichtung vorteilhaft mit Ringsätzen und Plattenverteiler ausgestattet, welche die gleichartigen Durchflußbedingungen der Spinnlösungen im ganzen Querschnitt der Vorrichtung gewährleisten.

Bei Anwendung dieser erfindungs^emäßen Vorrichtung zur

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Herstellung von Polyacrylnitrilfasern, erhält man Fasern, welche sich durch dauerhafte Kräusellinien und hohen K.räuselungsgrad auszeichnen, wodurch die Flaumigkeit der fertigen Waren erhöht wird,

Durch das Ausstatten der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Hingsatz erhalten die einzelnen Flüssigkeitsströme der Spinnlösungen die gewünschte Grölde und Gestalt des Querschnitts. Außerdem gewährleistet der Ringsatz .das gleichmäßige Verteilen dieser Ströme über den ganzen Querschnitt der vermischten Spinnlösungen, dank welchen man Zweioder Vielkomponenten-Fäden mit gleichartiger, dreidimensionaler Kräuselung und sich wiederholender Charakteristik erhält.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zum Färben der Fasern in Masse und für Kunststoffe angewandt werden, wodurch u.a. verschiedene farbliche Effekte erlangt werden.

Die ürfindung soll nachstehend in Form von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt eines Mischers, welcher sich besonders zum Mischen von klebrigen Flüssigkeiten geringer Viskosität eignet;

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Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B und C-D der Pig. 1}

Pig. 3 eine andere Art des Mischers im iiängsschnitt $ Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-A der Pig. 3$

Pig. 5 bis ll Schnitte der Schlitze und Löcher des Verteilers.

Pig.12 die Anordnung der Plüssigkeitsströme nach dem Verlassen des Verteilers}

Pig.13, 17, 21, 25 Längsschnitte von Mischern für zwei Spinnlösungenι

Pig.14. 18, 22, 26, 34 - 39 die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oder Löcher in den Ringen des Verteilers j

Pig.15, 19, 23 und 27 den Durchfluß von zwei Lösungen durch die Schlitze des Verteilers und ihr Durcheinanderfließen;

Pig.16, 20, 24, 28, 40 und 41 die gegenseitige Lage der einzelnen Plüssigkeitsströme von zwei Lösungen

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während des Ausströmens aus den Schlitzen und/oder Löchern des Verteilers;

Fig.29 einen Mischer für drei Spinnlösungen im Längsschnitt; Fig.30 einen Querschnitt zu Fig. 29;

Fig.31 die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oder

Löcher in zwei benachbarten Ringen des Verteilers;

Fig.32 den Durchfluß von drei Lösungen durch die Schlitze des Verteilers und ihr Ineinanderfließen;

Fig.33 die gegenseitige Lage der einzelnen Flüssigkeitsströme von drei Lösungen während ihres AuBStrömens aus den Schlitzen undioder Löchern dee Verteilers;

Fig.42 und 43 die Anwendung eines Plattenverteilers, welcher zu der Ausrüstung des in Fig. 1 dargestellten Mischers gehört, zur Vorverteilung von Spinnlösungen in die einzelnen Ringkammern, des in den Fig. 13, 17, 21, 25 und 29 dargestellten Mischers.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Stutzen, versehen mit einem seitlich und einem nach unten gerichteten Behälter 1, welcher oben durch einen Deckel 2 verschlossen ist, an den eich ein Flansch 8 anschließt.

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Das in dem Deckel 2 befestigte Rohr 6 mit dem sich daran anschließenden Verteiler 3 und der Formplatte 5 teilt den Behälter 1 so in drei Kammern a, b, c, daß die Kammer a innerhalb der Kammer b und die Kammer c unterhalb der Kammer b liegt. Auf der Formplatte 5 sind Leitringe 4 mit Flügeln angebracht. Im Unterteil des Behälters 1 sind zusätzlich eine perforierte Platte oder Platten 7 eingebaut, welche nach Bedarf eine größere Aufteilung der Flüssigkeitsströme herbeiführen.

Der Verteiler 3 hat Schlitze und/oder Löcher beliebiger Gestalt (Fig. 5 - 11)» welche eine Verbindung der Kammern a und b zur Kammer c schaffen. Die gesamte Oberfläche der Schlitze und/oder uöcher daxf 85$ der aktiven Gesamtoberfläche des Verteilers von der Ausströmungsseite her nicht überschreiten.

In dem Ausführungsbeispiel des Verteilers nach Fig. 1 hat die aktive Oberfläche die Groß«-?- (D - d ). Die lineare Ausbildung der Schlitze und/oder Löcher im Verteiler 3 (Fig. 10 - 12) sowie der Abstand zwischen denselben verhindert, das Entstehen von Flüssigkeitsströmen großer Querschnitte aus derselben Lösung. Der Lochabstand 5 beträgt vorzugsweise das 2,5-fache des Lochdurchmessers d.

Die Leitringe 4 sind mit Flügeln ausgestattet, welche je

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n^ch Bedarf verschiedene Stellungen einnehmen können (Fig. 2) und das Wirbeln und Zerteilen der Flüssigkeitsströme herbeiführen.

Eine andere Art des Mischers (Fig.3) besteht aus dem Zentralkörper 9 mit einem seitlichen Stutzen, Oberteil IO und Unterteil 11 mit eingebauter perforierter Platte 12 mit Schlitzen und/oder Löchern unterschiedlicher Neigung zwischen 0 und 80 zur Hauptachse des Mischers zum Zerteilen und gegenseitige Verschiebung der Flüssigkeitsströme sowie aus dem Platten-Röhren-Verteiler 13, welcher in dem Körper 9» 10,11 die Kammern a,b, und c schafft. Der Platten-Röhren-Verteiler 13 besteht aus den Stirnplatten 14, 15 und ihre Schlitze und/oder Löcher verbindenden Röhrchen 13. In der Platte 14- sind neben den mit Röhrchen verbundenen Löchern weitere Löcher vorgesehen. Die Lösung aus der Kammer a fließt durch die Röhrchen 13 in die Kammer o, und die Lösung aus der Kammer b fließt unmittelbar durch die Schlitze und/oder Löcher der Platte H in die Kammer c.

Die Gesamtoberfläche der Schlitze und/oder Löcher in der Platte 14 darf 85# ihrer gesamten Oberfläche nicht überschreiben.

Eine besonders bevorzugte Auebildung der Vorrichtung besteht

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darin, daß man sie mit einem Satz konzentrischer Ringe ausstattet, wodurch man Flüssigkeitsströme gleicher Größe und Querschnittsform und damit eine gleichmäßige Zerlegung des gesamten Querschnitts der vermischten Lösungen erzielen kann.

Wie in Fig. 13, 17, 21, 25 dargestellt, besteht der Mischer für zwei Spinnlösungen aus einem Gehäuse 16, das durch den Deckel 17 verschlossen ist und in dem sich Sammelrohren 18 befinden, durch die die Spinnlösungen getrennt voneinander zugeführt werden.

An dem Deckel 17 ist mittels des Anschlußstücks 21 ein Satz Ringe 20 befestigt. Dieser Satz Ringe 20 bildet zusammen mit dem Anschlußstück 21 den Verteiler.

Die Ringe 20 weisen Reihen von Schlitzen und/oder Löchern beliebiger Gestalt auf, wobei sich die Schlitze und/oder Löcher einer Reihe nicht oder nur teilweise mit den Schlitzen und/oder Löchern der zweiten Reihe decken.

Auf diese Weise strömen die Spinnlösungen aus den Ringkammern 19 durch Schlitze und/oder Löcher, wie in Fig.15, 19» 23 und 27 gezeigt, und bilden im Unterteil des Mischers eine inhomogene Mischung, welche man nach Bedarf einer Wirbelung mittels schräggeatellter Flügel 22, die im Unterteil des Mischers befestigt sind, urferwerfen kann. Die

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Verteilung der einzelnen Flüssigkeitsströme in der Losungsmischung in Abhängigkeit von den angewandten Verteilern ist in den Fig. 16, 20, 24, 28 dargestellt.

Der in Fig. 29 dargestellte Mischer für drei Spinnlösungen unterscheidet sich von dem Mischer für zwei Spinnlösungen nur durch die Anzahl der Sammelrohren 18 und die gegenseitige Stellung der Schlitze und/oder Löcher entsprechend der Darstellung in Fig.31.

Um gleichartige DurchfluQbedingungen der Spinnlösungen im gesamten Querschnitt des Mischers zu erreichen, ist es günstig, einen Vorverteiler vorzusehen.

Es wurde festgestellt, daß die Funktion des Vorverteilers mit gutem Erfolg ein Plattenverteiler 3 erfüllt, weloher im Mischer vor dem Satz Ringe 20 angebracht ist (Fig.42 und 43), wobei die Schlitze und/oder Löcher des Plattenverteilers mit den Hingenkammern 19 des Mischer» entsprechend verbunden sind.

Die Spinnlösungen führt man getrennt in die Kammern 23, von wo sie durch die entsprechenden Sohlitze und/oder Löcher des Verteilers 3 über die Löcher Xp. der Platte zu den bestimmten Ringkammern 19 gelangen.

Patentansprüche:

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Claims (9)

Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum inhomogenen Mischen von Spinnlösungen und anderen klebrigen Flüssigkeiten oder Massen, gekennzeichnet durch einen Plattenverteiler (3) mit Formplatte (5), auf welchem lieitringe (4) mit Flügeln angebracht sind und zusätzlich eine oder mehrere perforierte Platten (7).

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) Schlitze und/oder Löcher aufweist, deren Gesamtfläche 85$ der Gesamtoberfläche dee Verteilers in Ausflußrichtung nicht übersteigt.

;>. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze und/oder Löcher im Verteiler (3), durch welche jede der Lösungen fließt, linear und in solchen Abständen vorgesehen sind, daß das Entstehen von Flussig-Keitsströmen von großen Querschnitten infolge der Vereinigung von Strömen derselben Lösung vermieden wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Platten-Röhren-Verteiler (13) aufweist, welcher aus Platten (.14,15) mit Schlitzen und/oder Löchern besteht, wobei ein Teil der Löcner der rlatte (14) durch Röhrchen mit allen Löchern der Platte (15) verbunden ist.

Neue Unterlagen (Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9.1967)

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet', daß die Gesamtfläche der Schlitze und/oder Löcher in der Platte (14) 85$ ihrer ganzen Oberfläche nicht überschreitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen der Platte (12) Schlitze und/oder Löcher bilden, welche unter Winkeln zwischen 0 und 80° zur Hauptachse des Mischers geneigt sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Satz konzentrischer Ringe (20), welche die Ringkammern (19) begrenzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (20) Reihen von Schlitzen und/oder Löchern aufweisen, wobei sich die Schlitze und/oder Löcher einer Reihe nicht oder nur teilweise mit den Schlitzen und/oder Löchern der zweiten Reihe decken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Satz Ringe (20) ein zusätzlicher Plattenverteiler (3) angeordnet ist.

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