DE2826086A1

DE2826086A1 - Spinnduese

Info

Publication number: DE2826086A1
Application number: DE19782826086
Authority: DE
Inventors: Alain Bory; Jean Pommier
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1978-06-14
Publication date: 1979-01-04
Also published as: JPS5418915A; IT7824560A0; IT1095170B; DD136508A5; NL7806295A; FR2394623A1; GB1602576A; FR2394623B1; US4248577A; CH623852A5

Description

Spinndüse

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse, bestehend aus einer Anordnung von mehreren Spinndüsenelementen mit hoher mechanischer Druckfestigkeit, die eine sehr grosse Anzahl von Öffnungen aufweisen können und für alle Spinnarten verwendbar sind.

Die Erfindung betrifft ebenfalls Anordnungsarten von Spinndüsenelementen in der Weise, dass sie aneinander grenzen, wodurch die Anordnung einen minimalen Platzbedarf hat.

Durch die FR-PS 2 215 4-90 ist es bereits bekannt, Lösungen von Polyacrylnitril mit Hilfe einer Aggregats von einzelnen Spinndüsen zu verspinnen, bei denen die Gesamtzahl der

Öffnungen den Wert: übersteigt und das Verhältnis der Gesamtfläche aller öffnungen zur Gesamtfläche des Aggregats 1 bis 2 %, vorzugsweise 1,4 bis 1,6 %, beträgt.

Gemäss dieser Patentschrift ist aber keine Anordnung getroffen, die den Zusammenbau der einzelnen Spinndüsen betrifft.

Die FR-PS 1 513 182 beschreibt eine Spinndüse mit mehreren einzelnen Spinndüsen, die in einer Grundplatte in Löchern angeordnet sind, deren Durchmesser denjenigen des unteren Teils der Spinndüsen entspricht, wobei der Rand der einzelnen Spinndüsen in Anlage an der Fläche der Grundplatte kommt, wo er durch Verschweissen mit reinem Gold befestigt wird. Die einzelnen Spinndüsen können durch Schmelzen der Verschweissung entfernt werden.

809881/0878

Ein derartiges Vorgehen ist aber mühsam und nur schwer auszuführen: Es ermöglicht keine Ausführung sehr grosser Spinndüsen, da die Halteplatte nicht massiv ist und keine bestimmte Steifheit haben kann, wenn die einzelnen Spinndüsen in ausreichendem Abstand angeordnet sind, was die Möglichkeit einer grossen Durchbohrungsdichte ausschaltet. Es ist überdies schwierig, jede Spinndüse einzeln abzubauen.

Überdies ist die Schwierigkeit der Herstellung von Spinndüsen mit einer grossen Anzahl von Löchern bekannt. Bisher war es bekannt, grosse einteilige Spinndüsen mit bis zu etwa 200 000 Löchern herzustellen.Diese Spinndüsen sind aber nicht steif und wenig druckfest. Überdies weisen sie grosse Schwierigkeiten in der Herstellung auf;

- Der Dur chb'ohrungsvor gang ist auf Grund der Verformungen schwierig, die durch das Stanzen und die grosse Anzahl . von Löchern hervorgerufen werden,

- Ihre Handhabung ist schwierig,

- Die abschliessenden Vorgänge, das Polieren, Entgraten sind auf Grund der Oberfläche schwierig,

- Die Zerstörungsgefahr ist auf Grund der grossen Anzahl von Löchern grosser und lästiger.

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse, bestehend aus einer Anordnung von Spinndüsenelementen mit hoher mechanischer Druckfestigkeit und mit einer sehr grossen Zahl von Öffnungen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtdurchbohrungsfläche und der Gesamtfläche der Anordnung von 35 bis 90 % variiert, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtzahl der Öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung 0,2 bis 25 Öffnungen je mm betärgt, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der Öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung 0,5 bis 40 % beträgt, und gekennzeichnet durch einen von Löchern durchbohrten starren Halter (3) für den Durchtritt von zu verspinnendem Material, wobei jedes Loch koaxial einem Spinndüsenelement (1) zugeordnet ist und wenig-

809881/0878

stens einen Bereich aufweist, dessen Querschnitt kleiner als die Fläche jedes Spinndüsenelements (1) ist.

Eine derartige Spinndüse kann eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Öffnungen in einem minimalen Saum enthalten, und dabei sehr druckfest sein. Sie ist für alle Spinnarten verwendbar, d. h. für das Spinnen von geschmolzenem, in Lösung befindlichem, halbgeschmolzenem usw. Spinnmaterial. Die Grosse und die Anordnung der Durchbohrung werden durch die folgenden drei Kriterien definiert:

Verhältnis zwischen der "Gesamtdurchbohrungsflache" und der Gesamtfläche der Anordnung variiert von 35 bis 90 %, vorzugsweise von 55 bis 75 %·> wobei mit "Gesamtdurchbohrungsfläche" die Summe der durchbohrten Flächen an jedem Spinndüsenelement verstanden wird, die der Fläche entspricht, die von einem Umfang begrenzt wird, der durch die Achsen der äusseren öffnungen jedes Spinndüsenelements verläuft,

Verhältnis ■ *·. einer Durch-

bohrungsdichte entspricht, beträgt allgemein 0,2 bis 25 Öffnungen/mm und beträgt vorzugsweise für Öffnungen mit einem Durchmesser ^0,12 mm 8 bis 15 Öffnungen/mm und für öffnungen mit einem Durchmesser von > 0,12 mm 1,5 bis 6 Öffnungen/mm ,

- Das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung variiert von 0,5 bis 40 % und beträgt vorzugsweise 2 bis 4- % für öffnungen mit einem Durchmesser von 40,12 mm und 8 bis 16 % für öffnungen mit einem Durchmesser von >0,12 mm, was ziemlich über dem üblichen Verhältnis bisher bekannter grosser Spinndüsen liegt und insbesondere weit über demjenigen liegt, das in der FR-FS 2 215 ^90 vorgesehen ist.

Die maximale Durchooiirungsfläche wird im Fall von vieleckigen Spinndüsenelementes erhalten, d. h. in allen Fällen, in denen die Spinndüsenelemente an allen Seiten aneinandergrenzen.

809881/0878

Der starre Halter enthält mit jedem Spinndüsenelement koaxiale Löcher, die für den Durchtritt von zu verspinnendem Material und gegebenenfalls zum Einbau von Zwischenbefestigungssystemen bestimmt sind. Diese Löcher besitzen wenigstens einen Querschnitt sbereichd, der kleiner als die Fläche des Spinndüsenelements ist.

Der starre Halter kann jede gewünschte Form haben. Er kann auch, gemäss der zu verwendenden Spinnart, beispielsweise eine ebene oder gekrümmte Fläche aufweisen.

Der starre Halter kann eine gewünschte Dicke haben, gemäss den an der Spinndüse anzuwendenden Drücken. Gemäss der gewünschten Wärmeisolierung kann er aus Metall (z. B. nichtrostendem Stahl) oder widerstandsfähigem Kunststoff bestehen, etwa aus gewissen Polyamidarten, oder kann aus verschiedenen zusammengebauten Materialien zusammengesetzt sein, z. B. aus einem mit Kunststoff aufgeformtem Stahlträger.

Eine derartige Spinndüse kann mehrere Ausführungsarten haben. Eine erste Ausführungsart besteht darin, dass innerhalb der im starren Halter ausgebildeten Löcher Zwischenhalter vorgesehen sind, an denen dünne Spinndüsenelemente befestigt sind. Diese Zwischenhalter sind gemäss der Form des Spinndüsenelements und der gewählten Befestigungsart gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Teil verbunden.

Die Haltelemente können am starren Halter auf verschiedene Weise befestigt werden, z. B. durch Verschrauben, Vernieten, Verleimen, Verlöten, Verschweissen, Einpressen usw.

Im Fall der Verschraubung kann der Zwischenhalter unmittelbar in den starren Halter eingeschraubt werden. Insbesondere im Fall eines runden Spinndüsenelements kann die Festlegung dann auf der Innenseite des starren Halters innerhalb des Zwischenhalters mittels eines Schlüssels erfolgen, der den Halter festlegt. Dieser Schlüssel kann zum Beispiel sechskantig, zwölfkantig oder zylindrisch mit Längsnuten, VorSprüngen usw.sein.

809881/0 878

Die Innenseite des starren Halters entspricht der Einlassseite des zu verspinnenden Materials.

Im Fall von vieleckigen Spinndüsenelementen, z. B. quadratisch, rechteckig, dreieckig oder sechseckig, indem die Spinndüsenelemente aneinander angrenzen und sich folglich nicht drehen können, wird ein zusätzliches Teil verwendet, das die Aufgabe einer Schraube oder Mutter haben kann und das die Festlegung des Zwischenhalters durch die Innenseite des starren Halters ermöglicht. Die Festlegung kann einerseits innerhalb des Halters selbst, andererseits innerhalb oder ausserhalb des Zwischenteils erfolgen, und zwar unter der Bedingung, dass die Abmessung des aktiven Teil des Klemmwerkzeugs kleiner als diejenige der einzelnen Spinndüse ist.

Die aussere Abmessung des dem zusätzlichen Teil zugeordneten Zwischenhalters darf höchstens gleich der Abmessung des Spinndüseneleraents in der Weise sein, dass die Spinndüsenelemente aneinander angrenzen können.

Der Zwischenhalter enthält überdies eine zentrale Ausnehmung für den Durchtritt des zu verspinnenden Materials. Der Querschnitt dieser Ausnehmung ist sehr viel kleiner als die Fläche des Spinndüsenelements und nimmt in Richtung auf dieses allmählich zu, um in dessen Höhe dessen Abmessung zu erreichen.

Die Befestigung der Spinndusenelemente erfolgt ohne zusätzlichen Platzbedarf: zum Beispiel durch unmittelbares Umbördeln des Spinndüsenelements auf den Zwischenhalter oder unter Verwendung einer Bördelarmierung. Weitere bekannte Mittel, wie das Verleimen oder Verschweissen, können sich ebenfalls eignen. Auf diese Weise ist die maximale Abmessung der Anordnung Zwischenhalter - Spinndüsenelement nicht grosser als diejenige der Spinndüse allein.

809881/0878

Eine zweite Ausführungsform einer derartigen Anordnung von Spinndüsenelementen besteht im Vorsehen der Strömung des zu verspinnenden Materials ohne Zwischenhalter unmittelbar in den im starren Halter ausgebildeten Löchern. Diese Löcher besitzen in allen Fällen wenigstens einen Querschnittsbereich, der kleiner als ihr Querschnitt in Höhe des Düsenelements und kleiner als die Oberfläche des Spinndüsenelements selbst ist. Die dünnen Spinndüsenelemente können unmittelbar in dem im starren Halter ausgebildeten Loch, z. B. durch Verleimen, Verschweissen usw., befestigt werden. In diesem Fall kann auch eine grosse dünne Spinndüsenplatte vorgesehen werden, die an den jedem Loch des starren Halters entsprechenden Ort und einfach in den nicht durchbohrten Bereichen auf dem starren Halter geklebt oder geschweisst ist. Es können auch ebenfalls geklebte oder geschweisste ebene Spinndüsenelemente vorgesehen werden.

Die Spinndüsenelemente sind von der Bauart dünner Spinndüsen, d. h. sie sind in Metallblechen mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 bis 2 mm hergestellt, deren Aussenform im allgemeinen durch Stanz- und Tiefziehvorgänge bestimmt ist.

Im Fall der Verwendung eines Zwischenhalters entspricht die Aussenform der Spinndüsenelemente sehr genau derjenigen des Zwischenhalters: Sie kann rund oder vieleckig sein, z. B. dreieckig, quadratisch, rechteckig oder sechseckig, wobei die vieleckige Form einer maximal möglichen Durchbohrung entspricht .

Die Durchbohrungsöffnungen können jede gewünschte Form haben, z. B. rund, vieleckig, viellappig, bestehend aus einem oder mehreren Zweigen als Y, X, T, L, I usw., und können aus ein und demselben Spinndüsenelement oder von einem Spinndüsenelement zum anderen von unterschiedlicher Form sein.

Bei gewissen Spinnarten, z. B. im Fall des feuchten Spinnens, scheint es wünschenswert zu sein, den Wärmeaustausch zwischen

809881/0878

der Spinnlösung und dem Koagulationsbad zu verbessern und die Strömung des zu verspinnenden Materials durch dessen Kanalisierung vor jedem Spinndüsenelement zu verbessern. Hierfür können für jedes Spinndüsenelement Verteilungskegel vorgesehen werden, die entweder in einer Platte bzw. einem Abguss aus Kunststoff, etwa Polypropylen, Polyamid usw., oder im starren Halter selbst vorgesehen sind, der hierzu dicker ausgebildet ist. Es ist auch möglich, die Spinndüsenelemente mehr oder weniger an der Aussenfläche des starren Halters einzulassen, und zwar entweder dadurch, dass dieser durch eine Platte oder einen Abguss aus Kunststoff bedeckt wird oder dass ein auf seiner Aussenseite dickerer starrer Halter vorgesehen wird.

Die Verwendung der Veteilungskegel und das Einpassen der Spinndüsen kann gleichzeitig oder nicht erfolgen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 bis 25 eine erste Ausführungsart der Erfindung

mit Zwischenhalter;
Fig.26, 27 eine zweite Ausführungsform ohne Zwischenhalter.

Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei einzelne an einem starren Halter 3 befestigte Spinndüsen mit einem eigentlichen Spinndüsenelement 1, wobei ein Zwischenhalter 2 in den Halter 3 geschraubt ist.

Die Fig. 2, 3 und 4- zeigen eine Ansicht von unten von verschiedenen Innenformen des Zwischenhalters 2, die dessen Verschraubung am Halter 3 durch die Innenseite der Spinndüse mittels Schlüssel ermöglicht, die als Sechskant- oder Zwölfkantschlüssel oder zylindrisch mit vier Längsnuten ausgebildet sind.

Fig. 5 zeigt im Schnitt einen am starren Halter 3 durch Ver-

809881/0878

schrauben an dessen Innenfläche befestigten Einbau eines eine Mutter bildenden Zwischenteils 4 mittels eines in das Zwischenteil eingeführten Schlüssels am ein Düsenelement tragen-' den Halter 2.

Fig. 6 zeigt eine Schrägansicht des Zwischenhalters von Fig. von quadratischer Aussenform in Höhe des Spinndüsenelements.

Fig. 7 zeigt eine Schrägansicht des Zwischenhalters 2 und des Zwischenteils 4, das, entsprechend Fig. 5, auf den Zwischenhalter geschraubt ist.

Fig. 8 zeigt im Schnitt einen am starren Halter 3 durch Verschrauben an dessen Innenfläche befestigten Einbau des Zwischenteils 4 am das Düsenelement 1 tragenden Zwischenhalter 2, wobei das Verschrauben durch einen Schlüssel mit Vorsprüngen erfolgt, die sich an der Aussenseite des Zwischenteils einhängen.

Fig. 9 zeigt eine Ansicht von unten des Zwischenteils 4 mit Ausnehmungen für das Einhängen des mit VorSprüngen versehenen Schlüssels.

Fig. 10 zeigt im Schnitt ein Einbausystem mit dem am Zwischenhalter 2 befestigten Spinndüsenelement 1 und mit einem Zwischenteil 4, das durch innere Bewegung in den Zwischenhalter 2 geschraubt ist, der auf diese Weise im starren Halter 3 befestigt ist.

Fig. 11 und 12 zeigen im Schnitt eine weitere Befestigungsart des Zwischenhalters am starren Halter 3 durch Verleimen oder Einpressen.

Fig. 13 zeigt im Schnitt eine aus dem Zwischenhalter 2 und dem Spinndüsenelement 1 bestehende Anordnung, wobei das Spinndüsenelement durch unmittelbares Umbördeln am Zwischenhalter 2 befestigt ist.

809881/0878

Pig. 14- zeigt im Schnitt eine aus dem Zwischenhalter 2 und dem Spinndüsenelement 1 bestehende Anordnung, wobei das Spinndüsenelement durch einen Haltering am Zwischenhalter ,' befestigt ist.

15 zeigt im Schnitt eine Spinndüsenanordnung mit einer an der Innenfläche der starren Halters 3 angeordneten Platte 5 aus aufgetragenem oder aufgegossenem Kunststoff, in der Verteilungskegel 6 ausgebildet sind, die zur Kanalisierung des zu verspinnenden Materials in der Achse jedes Spinndüsenelements bestimmt sind.

Pig. 16 zeigt, ebenfalls im Schnitt, eine Spinndüsenanordnung, die ausser der obigen Platte 5 eine weitere Kunststoffplatte oder einen Abguss 7» in dem die Spinndüsenelemente vollständig eingelassen sind.

Pig. 17 ist der Pig. 15 ähnlich, enthält aber einen dickeren Halter 3? in dem die einzelnen Spinndüsen vollständig eingelassen sind.

Pig. 18 zeigt im Schnitt einen dickeren Halter 3i in dem die Verteilungskegel 6 auf der Innenfläche der Spinndüse ausgebildet sind, und in dem der Zwischenhalter bis in Höhe der Aussenfläche der Spinndüsenelemente vollständig eingelassen ist.

Pig. 19 bis 25 zeigen in einer Ansicht von unten verschiedene Formen und Anordnungen von einzelnen Spinndüsen zueinander am starren Halter.

Pig. 26 zeigt im Schnitt die zweite Ausführungsform der Spinndüsen nach der Erfindung mit geklebten, geschweissten oder gelöteten Spinndüsenelementen, das Innere des starren Halters und die am starren Halter selbst ausgebildeten Verteilungskegel 6.

809881/0878

Fig. 27 zeigt im Schnitt einen starren Halter 3, in dem Verteilungskegel 6 und eine grosse Spinndüsenplatte vorgesehen sind, die aus einem Teil besteht, das an jedem im Halter 3 ausgebildeten Loch koaxial von einer ein Spinndüsenelement bildenden Gruppe von Löchern durchbohrt und auf die massiven Teile des Halters 3 geklebt ist.

Die grossen Spinndüsen nach der Erfindung weisen zahlreiche Vorteile auf.

Sie eignen sich für alle Spinnarten, . etwa geschmolzen, in Lösung, halbgeschmolzen, Verspinnen von Dispersionen oder Gels usw.

Sie können Spinndrücken von wenigstens 10 bar widerstehen, die bis zu 40 bar oder sogar darüber gehen können.

Der Widerstand dieser Spinndüsenart hangt offensichtlich von einer gewissen Anzahl von Parametern für den starren Halter und die Spinndüsenelemente ab:

- für den starren Halter: Dicke, Gesamtfläche, Grösse der Löcher, Zwischenraum zwischen den Löchern,

- für die Spinndüsenelemente: Fläche des Spinndüsenelements, Dicke, Fläche der öffnungen, Zwischenraum zwischen den Öffnungen, Anordnung suw.

Die aus Zwischenhalter und Spinndüsenelement bestehende Anordnung hat eine weitaus geringere Abmessung als die bisher bekannten Spinndüsenanordnungen für dieselbe Anzahl von Öffnungen.

Es ist möglich, Spinndüsen beliebiger Form herzustellen, die sich leicht an die gewählte Spinnart und das gewählte Material anpassen.

Die Spinndüsenelemente sind selbst für Öffnungen mit kleinem^:

809881/0878

Durchmesser leicht aus Tantal, nicht-rostendem Stahl, Platin- ^: legierungen usw. herzustellen. Die Wärmeisolierung der Anordnung ist aus verschiedenen Gründen gut: Der Zwischenhalter / - ist ein massives Teil, das aus isolierendem Material bestehen kann; der starre Halter kann dicker ausgebildet oder einer Platte oder einem Abguss aus Kunststoff auf einer oder auf beiden Seiten zugeordnet werden.

Wenn die Spinndüsenelemente an einem isolierenden Halter angebaut werden, ermöglicht die hervorragende Wärmeisolierung der Anordnung nach der Erfindung ausserdem eine Erhöhung der Polymerkonzentration der Lösungen, was eine Verbesserung der Spinngeschwindigkeit und der mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Pasern zur Folge hat.

Die Herstellungskosten sind weitaus geringer als bei einteiligen Spinndüsen.

Die Spinndüsenelemente sind leicht einzeln abzubauen, insbesondere beim Montagesystem mit Zwischenhalter, was leichte Reparaturen ermöglicht.

Sie besitzen eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Löchern bei minimaler Abmessung dank der aneinandergrenzenden Lage der Spinndüsenelemente. Man kann z. B. eine grosse Spinndüse mit 252 runden Spinndüsenelementen mit einem Durchmesser von 19 mm herstellen, die jeweils 3970 Öffnungen aufweisen. Die Abmessung der Anordnung beträgt 365 mm zu 242 mm. Die Merkmale der Durchbohrung sind die folgenden:

Gesamtdurchbohrungsflache _ qq % Gesamtfläche der Anordnung

Gesamtzahl der Öffnungen ₌ ^_{3 ö}ffnungen/mm²

Gesamtfläche der Anordnung n,; vhuuubbw»«

Gesamtfläche der öffnungen _ ο 7 % Gesamtfläche der Anordnung ~ »' *

Gesamtzahl der Öffnungen = 1 000 440

809881/0878

Sie ermöglichen in gewissen Fällen eine Erhöhung der Spinngeschwindigkeit ohne die Gefahr des Fadenbruchs.

Beispiel- 1

A - Versponnen wird eine Acrylpolymerisatlösung mit einer spezifischen Viskosität von 0,32 (gemessen an einer Lösung von 2 : 1000 in Dimethylformamid bei 20° C), bestehend aus:

Acrylnitril 91 Gew.%

Methylmethacrylat 7,75 Gew.% Natriummethallylsulfonat 0,85 Gew.% ,

aufgelöst in Dimethylformamid im Verhältnis von 24,30 Gew.%.

Die verwendete Spinndüse enthält vier runde aneinandergrenzende Näpfe von 19 mm Durchmesser, die jeweils mit 3750 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,055 mm durchbohrt sind (vgl. Fig. 18), deren Durchbohrungsmerkmale die folgenden sind:

Gesaratdurchbohrungsflache _ cn ^ Gesamtfläche der Anordnung "*' ⁷°

Gesamtzahl der Öffnungen = 10 5 Öffnungen/mm² Gesamtfläche der Anordnung ™*-> ^UIinunS^en/^mm

Gesamtfläche der Öffnungen =25% Gesamtflache der Anordnung '^

Die Spinndüsenelemente sind aus einer Platin-Gold-Rhodium-Legierung hergestellt, während die Zwischenhalter und die Halteplatte aus nicht-rostendem Stahl bestehen.

Die aus der Spinndüse austretenden Filamente werden koaguliert in einem auf 20 ⁰C gehaltenem Bad mit 58 % Dimethylformamid und 42 % Wasser.

Danach werden die Filamente aufeinanderfolgend in Luft auf einen Grad von 2,2X verstreckt, gewaschen, entspannt, in kochendem Wasser auf einen Grad von 3,47 X verstreckt und getrocknet.

809881/0878

Die erhaltenen Filamente mit einem Titer je Ende von 3,3 dtex besitzen die folgenden Eigenschaften:

Festigkeit: 34· g/tex Dehnung: 31 %

B - Dieselbe Polymerisatlösung wird unter denselben Bedingungen wie oben versponnen, jedoch mit einer üblichen Spinndüse von 15 000 Öffnungen ohne Spinndüsenelemente.

Es wird in jedem Fall der "Sicherheitsgrad" verglichen, d. h. das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit der ersten Walze, die den Bruch des ersten Endes (Fadens) erzeugt, und der Geschwindigkeit der ersten Walze beim normalen Lauf für verschiedene Spinngeschwindigkeiten. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Spinngeschwindigkeit Versuchs- Spinndüse nach der m/min spinndüse - B Erfindung - A

Sicherheitsgrad

60 1,37 1,88

90 1,16 1,60

102 0,9 1,53

Dies beweist, dass die Spinndüsenanordnung nach der Erfindung ohne Gefahr des Fadenbruchs eine Erhöhung der Geschwindigkeit ermöglicht.

Beispiel 2

Versponnen wird eine Lösung von Acry!polymerisat mit einer spezifischen Viskosität von 0,400 (gemessen unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen), bestehend aus:

Acrylnitril 94,3 Gew.%

Methylmethacrylat 5,2 Gew.%

Natriummethallylsulfonat 0,5 Gew.%

809881/0878

gelöst in Dimethylformamid im Verhältnis von 20 Gew.%.

Diese Lösung wird versponnen in einem auf 5 °C gehaltenen Koagulationsbad mit 37 % Dimethylformamid und 63 % Wasser mittels einer industriellen Spinnvorrichtung mit 12 Spinndüsen, von denen jede aus vier Näpfen mit einem Durchmesser von 19 mm und 3750 öffnungen zu je 0,055 nun Durchmesser besteht, wobei jede der 12 Spinndüsen der in Beispiel 1 verwendeten einzigen Anordnung identisch ist und dieselben Durchbohrungsverhältnis se aufwei st.

Die Spinndüsenelemente werden aus einer Platin-Gold-Rhodium-Legierung hergestellt, wobei die Zwischenhalter und die den starren Halter bildende Spinndüsenplatte (gemäss Fig.18) aus Polyamid bestehen.

Die Filamente werden anschliessend daran in Luft auf einen Grad von 1,8 X verstreckt, in fliessendem Wasser gewaschen, in einem Bad von kochendem Wasser auf einen Grad von 3i5 X verstreckt, getrocknet (Einlaufgeschwindigkeit in das Trockengerät: 60 m/min) und mit Wasserdampf von I50 ° C behandelt.

Die auf diese Weise erhaltenen Fäden haben die folgenden Eigenschaften:

Titer je Ende:	3,	3 dtex
Festigkeit:	30	g/tex
Dehnung:	31	%

Eine derartige Spinndüse ermöglicht eine gute_ Stabilität des Spinnens ohne Bruch im Koagulationsbad.

Beispiel 3

Versponnen wird eine Polymerisatlösung, die der in Beispiel 1 beschriebenen identisch ist, durch eine Vorrichtung mit industriellen Abmessungen mit zwölf identischen Spinndüsen,

809881/0878

die mit der in Beispiel 1 beschriebenen Spinndüse identisch sind.

, Der Filamentenstrang wird anschliessend daran wie beim Beispiel 2 behandelt, wobei die erhaltenen Fäden die folgenden Eigenschaften aufweisen:

	.Titer je Ende:	3,3 dtex
	Festigkeit:	31 g/tex
	Dehnung:	30 %
Beispiel

Es wird eine Polymerisatlösung bereitet, die derjenigen von Beispiel 1 identisch ist, und es wird diese Lösung durch eine industrielle Spinnvorrichtung versponnen, bestehend aus zwölf Spinndüsenelementen mit vier runden Näpfen von 19 mm Durchmesser, die von 1875 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,08 mm durchbohrt sind, wobei die Durchbohrung gleichmassig ausgeführt ist. ^l

Für jede der zwölf Spinndüsen gelten die folgenden Eigenschaften:

Gesamtdurchbohrungsflache _ ,r . ^ Ge samt löcher der Anordnung ^* ⁷^

Gesamtzahl der öffnungen -, _οπκ λ-ρ-ρ», ,,„,,„„ /„J* ^{= 3}'²⁷⁵ Offnungen/mm

Gesamtfläche der Öffnungen _ , gr ν Gesamtflache der Anordnung ' ^ ⁵^

Der aus der Spinndüse austretende Filamentenstrang wird gemäss dem Verfahren von Beispiel 2 koaguliert und behandelt.

Die erhaltenen Filamente weisen die folgenden Eigenschaften auf:

8G9881/0878

	5	Txter:	6	,7 dtex
	Festigkeit:	28	g/t ex
	Dehnung:	33	%
Beispiel

Es wird eine Polymerisatlösung bereitet, die mit derjenigen von Beispiel Λ identisch ist. Diese Lösung wird durch eine industrielle Spinndusenvorrichtung versponnen, deren Eigenschaften mit denen in Beispiel 4 beschriebenen identisch sind.

Die Polymerisatlösung wird versponnen in einem auf 20⁰C gehaltenen Koagulationsbad mit 58 % Dimethylformamid und 42 % Wasser.

Die Filamente werden anschliessend daran in Luft auf einen Grad von 1,75 X verstreckt, danach gewaschen, in kochendem Wasser um 20 % entspannt, in kochendem Wasser auf einen Grad von 3»4-7 X verstreckt und getrocknet, wobei die Einlaufgeschwindigkeit in das Trockengerät 60 m/min beträgt.

Die auf diese Weise erhaltenen Filamente haben die folgenden Eigenschaften:

Eiter:	6,	7 dtex
Festigkeit:	25	g/t ex
Dehnung:	32	%

Diese Spinndüsenart ermöglicht eine Erhöhung der Geschwindigkeit im Koagulationsbad ohne Bruch der Fäden in Höhe der Spinndüse, was mit herkömmlichen Spinndüsen unter denselben Bedingungen nicht möglich ist. Auf diese Weise können das Verfahren abgeändert und folglich die Eigenschaften der Fäden ohne das Erfordernis einer Abänderung der Apparatur verbessert werden.

809881/0878

Le

-40-

e r s e i f e

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Dipl-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. KlingseisHin - D-. F. Zurns ein jun. PATENTANWÄLTE *? R ") R Π ft ß aoOO München 2 · BräuhausstraBe 4 · Telefon Sammel-Nr. 225341 · Telegramme Zumpat · Telex sAÄ Case DT 3971 RHONE-POULENC-TEXTILE, Paris, Frankreich PATENTANSPRÜCHE

1. Spinndüse, bestehend aus einer Anordnung von Spinndüsenelementen mit hoher mechanischer Druckfestigkeit und mit einer sehr grossen Zahl von öffnungen, dadurch gekennzeichnet , dass das Verhältnis zwischen der Gesamtdurchbohrungsflache und der Gesamtfläche der Anordnung von 35 bis 90 % variiert, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtzahl der öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung 0,2 bis 25 öffnungen je mm beträgt, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung 0,5 bis 40 % beträgt, und gekennzeichnet durch ein η von Löchern durchbohrten starren Halter (3) für den Durchtritt von zu verspinnendem Material, wobei jedes Loch

809881/0878

koaxial einem Spinndüsenelement (1) zugeordnet ist und wenigstens einen Bereich aufweist, dessen Querschnitt kleiner als die Fläche jedes Spinndüsenelements (1) ist.

2. Spinndüsenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtdurchbohrungsfläche und der Gesamtfläche der Anordnung von 55 bis 75 % variiert, dass das Verhältnis zwischen der .Gesamtzahl der öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung 8 bis 15 öffnungen je mm für Öffnungen mit einem Durchmesser von ^ 0,12 mm und 1,5 bis 6 Öffnungen je mm je öffnungen mit einem Durchmesser von > 0,12 mm beträgt, und dass das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der öffnungen und der Gesamtfläche der Anordnung von 2 bis 4- % für Öffnungen mit einem Durchmesser von 4 0,12 ram und von 8 bis 16 % für Öffnungen mit einem Durchmesser von y 0,12 mm variiert.

3· Spinndüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch hohle Zwischenhalter (2), die jeweils ein Spinndüsenelement enthalten und in den Löchern des Halters (3) befestigt sind.

4-. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhalter (2) durch Verschrauben, Vernieten, Verleimen, Verlöten oder Einpressen in den Löchern des Halters (3) befestigt sind.

5. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwis'chenhalter (2) durch Verschrauben mittels innerer Bewegung auf der Innenfläche des Halters (3) in den Löchern des Halters (3) befestigt sind.

6. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhalter (2) mittels eines Zwischeteils (4) durch Verschrauben in den Löchern des Halters (3) befestigt sind.

809881/0878

7· Spinndüse nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenelemente (1) rund oder vieleckig sind.

8. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenelemente (1) durch unmittelbares Umbördeln, einen Haltering _{ Verschweissen oder Verleimen an jedem Zwischenhalter (2) befestigt sind.

9· Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, dass die dünnen Spinndüsenelemente (1) im wesentlichen aneinandergrenzen.

10. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenelemente (1) in den Halter (3) vollständig eingelassen sind.

11. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsenelemente (1) in eine Platte oder einen Abguss aus Kunststoff eingelassen sind.

12. -Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Zufuhr des zu verspinnenden Materials zu jedem Spinndüsenelement (1) mit Hilfe von Verteilungskegeln (6) erfolgt, die im Halter (3) oder in einer. Platte oder einem Abguss aus Kunststoff ausgebildet sind.

809881/0878