DE584801C - Method and device for the production of artificial fibers - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, einen elektrischen Entladungsstrom auf Flüssigkeiten, welche feste, faserbildende Stoffe gelöst enthalten, zur Bildung seidenartiger Gespinstfasern einwirken zu lassen. Man leitet zu diesem Zweck die Lösungen in dünnem Strahl oder tropfenweise, elektrisch geladen oder ungeladen, in ein zwischen Elektroden gebildetes elektrisches Feld, um sie darin in ihre Bestandteile zu zerlegen. Bedeutung hat dieses schon seit langem versuchte- Verfahren zur Herstellung textiltechnisch verwertbarer Kunstfäden o. dgl. bisher jedoch nicht finden können, da es praktisch nicht möglich war, die gebildeten Fasern durch eine Sammelvorrichtung, ζ. Β. einen Haspel o. dgl., aus dem elektrischen Feld in einer technisch verwertbaren Form herauszubringen, ohne daß ein erheblicher Anteil davon durch Abflug nach einer der ruhenden Elektroden des Feldes oder sonstwie entwertet wurde. It is already known an electric Discharge current on liquids that contain solid, fiber-forming substances in dissolved form, to let it take effect to form silk-like webbing fibers. One directs for this purpose the solutions in thin streams or drops, electrically charged or uncharged, in an electric field formed between electrodes to transform them into their constituent parts disassemble. This long-tried method of production is important Up to now, however, we have not been able to find synthetic threads or the like that can be used in textile technology because it was practically impossible to get the most educated Fibers through a collection device, ζ. Β. a reel or the like, from the electric To bring out the field in a technically usable form without a significant one Part of it was devalued by take-off after one of the static electrodes of the field or in some other way.

Es wurde nun gefunden, daß dieses aussichtsvolle Verfahren mittels einer Spinneinrichtung in ein technisch höchst vorteilhaft verwertbares übergeführt werden kann, wenn die die Spinnlösung abstoßende Elektrode in der Spinnlösung angeordnet, die andere dagegen, die faser auf nehmen de Elektrode, als ein umlaufendes Rad, Haspel, Spule oder Trommel ausgebildet ist. Diese Vorrichtung ührt überraschenderweise zu dem Vorteil,It has now been found that this promising Process by means of a spinning device in a technically highly advantageous manner usable can be transferred if the electrode repelling the spinning solution in the spinning solution arranged, the other against it, the fiber to take de electrode, as a rotating wheel, reel, spool or drum is formed. This device surprisingly leads to the advantage

daß die in dem elektrischen Feld einander abstoßenden, in weiten Abständen wirr durcheinanderfliegenden Fasern, auf der in Bewegung befindlichen Aufnahmevorrichtung sich in Stapelform nicht nur gleichgerichtet nebeneinanderlegen, sondern auf ihr derart abstützen, daß sie in zusammenhängender Form und in beliebig starken Strähnen oder Teilsträhnen aus dem angesammelten Vorrat kontinuierlich abgezogen und aufgewickelt werden können.that those repelling each other in the electric field are confused at wide intervals fibers flying through one another, on the moving pick-up device In stack form not only lay side by side in the same direction, but on top of it support that they are in a coherent form and in any number of thick strands or Partial strands are continuously withdrawn from the accumulated supply and wound up can be.

Aus Abb. ι ist beispielsweise eine Vorrichtung dieser Art zu ersehen, bei welcher die · Spinnflüssigkeit aus einem Behälter c zu ihrer Dispersion in ein elektrisches Feld gebracht wird. Die beiden das letztere erzeugenden Elektroden sind hier zwei in gleicher oder entgegengesetzter Richtung umlaufende isolierte Körper g und f. Dabei stellt f den die Spinnlösung abgebenden und g den die Fäden anziehenden und sie gleichzeitig aufnehmenden Pol dar. g ist zweckmäßig ein Metallreif und / ein Spitzenrad. Werden nun die beiden beweglichen Körper unter Aufladung mit entgegengesetzt hochgespannter statischer Elektrizität, ζ. Β. durch eine Influenzmaschine hervorgerufen, in Drehung versetzt, so sprühen unausgesetzt von den Spitzen des Rades f äußerst feine Fasern nach dem Metallreif g, wo sie sich an seinem Umfang, der Länge nach gleichgerichtet,For example, a device of this type can be seen from Fig. 1, in which the spinning liquid is brought from a container c into an electric field to disperse it. Both the latter generating electrodes g are here two circulating in the same or opposite direction insulated body and f. Where F is the the spinning solution donating and g attracting the filaments and at the same time receiving Pol represents. G is suitably a metal ring and / a top bike . If the two moving bodies are now charged with oppositely high-tension static electricity, ζ. Β. Caused by an influence machine, set in rotation, extremely fine fibers spray continuously from the tips of the wheel f towards the metal ring g, where they are aligned lengthways along its circumference,

stäpelartig niederschlagen und sich derart gegen - die Auflagefläche oder benachbarte P'asern abstützen,' daß Fasersträhnen ■entstehen, die sich teilweise oder ganz von der angesammelten Fasermenge abziehen, aufwickeln und höchst vorteilhaft weiterverarbeiten lassen.knock down like a streak and so against - the support surface or neighboring ones Support fibers so that fiber strands are created which peel off partially or completely from the accumulated amount of fibers, wind up and can be further processed in a highly advantageous manner.

Die Abb. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung und den sich an ihr abspielenden Vorgang von vorn gesehen.- An der Seite des umlaufenden Metallreifes g kann gegenüber der Drehachse in einem Ständer p eine Durchgangsöffnung ο angeordnet sein, durch welche eine von dem umlaufenden Rad g abgenommene Fasersträhne hindurchgezogen und gleichzeitig verdrillt werden kann.Fig. 2 shows the same device and the process taking place on it, seen from the front.- On the side of the rotating metal hoop g , opposite the axis of rotation in a stand p, a through opening ο can be arranged through which one removed from the rotating wheel g Fiber strand can be pulled through and twisted at the same time.

Diese Vorrichtung kann, wie die Abb. 1 erkennen läßt, mit einer Waschvorrichtung I sowie mit Trocknungs- oder Streckvorrichao tungen m und k kombiniert sein.This device can, as shown in Fig. 1, be combined with a washing device I and with drying or stretching devices m and k .

Man ist nicht genötigt, die umlaufenden Körper g und / so hintereinander anzuordnen, daß ihre Drehachsen parallellaufen. Die Drehachsen können beliebig zueinander gestellt sein, beispielsweise nach Abb. 3 und 4 so, daß sie winklig zueinander stehen und gegebenenfalls auch nach 'der Höhe und Tiefe beliebig gegeneinander versetzt sind. Bei den Abb. 3 und 4 stehen die Räderg· und / axial rechtwinklig oder parallel zueinander. Auch hier tritt der Fall ein, daß sich die Fasern auf dem Metallreif g gleichgerichtet nebeneinanderlegen. It is not necessary to arrange the revolving bodies g and / in such a way that their axes of rotation run parallel. The axes of rotation can be placed with respect to one another as desired, for example according to Fig. 3 and 4 so that they are at an angle to one another and, if necessary, are also offset with respect to one another in terms of height and depth. In Figs. 3 and 4, the gears and / or axles are at right angles or parallel to one another. Here, too, the case occurs that the fibers lie side by side in the same direction on the metal hoop g.

Zur Erzeugung des elektrischen Feldes können alle geeigneten bekannten Stromquellen für Gleich-, Wechsel- und Drehstrom, letzterer mit beliebiger Periodenzahl, Verwendung finden. Ebenso verwendbar ist der aus Wechsel- oder Drehstrom mittels Gleichrichters beliebiger Wirkungsweise erhaltene pulsierende Gleichstrom. Die Potentialdifferenz der Stellen f und g gegenüber der Umgebung (Erde) wird durch Einschalten von Widerständen usw, zweckmäßig so gewählt, daß sich die günstigste Wirkung'erzielen läßt. Wird z. B. die Lösung eines Stoffes benutzt, welcher in fester oder halbfester Form elektrisch leitende Fasern ergibt, so müssen die elektrischen Verhältnisse im Verein mit den Verhältnissen der Umgebung der Fasererzeugungsstelle so gewählt werden, daß der durch die evtl. Faserverbindung der beiden Potentiale hervorgerufene galvanische Strom keine Zerstörung oder Beschädigung der erzeugten Fasern¹ hervorruft. Die Potentialdifferenz richtet sich jeweils nach den Eigenschaften der zur Anwendung gelangenden Spinnlösungen und kann beispielsweise etwa 5000 bis 10 000 Volt oder das Mehrfache aufweisen oder aber auch gegebenenfalls kleiner sein.All suitable known power sources for direct, alternating and three-phase currents, the latter with any number of periods, can be used to generate the electric field. The pulsating direct current obtained from alternating or three-phase current by means of a rectifier of any mode of operation can also be used. The potential difference between the points f and g in relation to the environment (earth) is expediently selected by switching on resistors etc. in such a way that the most favorable effect can be achieved. Is z. If, for example, the solution of a substance is used which, in solid or semi-solid form, produces electrically conductive fibers, the electrical conditions must be chosen in conjunction with the conditions in the vicinity of the fiber production point so that the galvanic current caused by the possible fiber connection of the two potentials does not cause destruction or damage to the fibers ^{1 produced.} The potential difference depends in each case on the properties of the spinning solutions used and can be, for example, about 5000 to 10,000 volts or a multiple, or else it may also be smaller.

Als Spinnlösungen kommen in Betracht:Possible spinning solutions are:

Cellulosederivatlösungen, ferner leim- und ,gummiartige Flüssigkeiten usw. mit faserbildenden Eigenschaften.Cellulose derivative solutions, also glue and , rubbery liquids, etc. with fiber-forming properties.

Bei der Verwendung von verschiedenartigen Spinnlösungen, beispielsweise von Gummi- oder Kautschuklösungen einerseits und Lösungen von Cellulosederivaten oder anderen Stoffen anderseits, die in getrennten Gefäßen c in beliebiger Reihenfolge neben- oder hintereinander· angeordnet sein können, entstehen Mischfäden, die sich für manche Zwecke höchst vorteilhaft verwenden lassen. Bei der Dispersion der Lösungen in dem elektrischen Feld entsteht Verdunstungskälte, welche sich durch geeignete Heizvorrichtungen, beispielsweise einen nach oben gehenden heißen Luftstrom, beseitigen läßt, wodurch gleichzeitig das Festwerden der Fasern beschleunigt wird. Diese Kältezone mit der Heizvorrichtung kann teilweise oder gegebenenfalls zusammen mit dem Aufnahmerad g sich in einem geschlossenen Raum befinden. Die Heißluftbewegung liegt zweckmäßig in der Richtung der Faserbildung.When using different types of spinning solutions, for example rubber or caoutchouc solutions on the one hand, and solutions of cellulose derivatives or other substances on the other hand, which can be arranged next to or behind one another in any order in separate vessels c, mixed threads are created which are extremely advantageous for some purposes let use. When the solutions are dispersed in the electric field, evaporation cold occurs, which can be eliminated by suitable heating devices, for example an upwardly flowing stream of hot air, whereby the solidification of the fibers is accelerated at the same time. This cold zone with the heating device can be located partially or optionally together with the receiving wheel g in a closed space. The hot air movement is expediently in the direction of fiber formation.

Der Spinnprozeß kann auch in einem Räume ausgeführt werden, der unter Druck oder Vakuum steht. Voraussetzung zur zweckmäßigen Durchführung des Spinnprozesses, ist, daß die Umgebung der Fasererzeugungsstelle solche chemischen und physikalischen Eigenschaften aufweist, daß ein wenn auch nur teilweises Festwerden der erzeugten Fasern bewirkt wird.The spinning process can also be carried out in a room that is under pressure or vacuum. Prerequisite for the appropriate implementation of the spinning process, is that the environment of the fiber production site such chemical and physical Has properties that an even if only partial solidification of the generated Fibers is effected.

So kann z. B. die Faserbildungsatmosphär.e entweder aus Luft- oder einem anderen Gasoder auch aus geeigneten Dampfgemischen, die sowohl neutral, sauer oder basisch sein können, bestehen, durch welche gegebenenfalls die Verdunstungskälte herabgesetzt oder aufgehoben und der Koagulationsprozeß oder das Festwerden der Fäden beschleunigt wird. Spinnvorrichtungen, wie sie in den Abb. 1 bis 4 dargestellt sind, können in beliebiger Anzahl, gegebenenfalls batterieweise, neben- oder hintereinander für die verschiedenen Spinnlösungen angeordnet sein.So z. B. the fiber formation atmosphere.e either from air or another gas or also consist of suitable vapor mixtures, which can be neutral, acidic or basic, through which, if necessary the evaporation cooling is reduced or canceled and the coagulation process or the setting of the threads is accelerated. Spinning devices as shown in Fig. 1 up to 4 are shown, can be used in any number, if necessary by battery, side-by-side or be arranged one behind the other for the different spinning solutions.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Herstellung von künstlichen Fasern durch elektrische Einwirkung auf eine Spinnlösung, dadurch gekennzeiclfnet, daß die die Spinnlösung ■ abstoßende Elektrode in der Spinnlösung angeordnet, die andere, die Fasern aufnehmende Elektrode als umlaufendes Rad, Haspel, Spule oder Trommel (g) ausgebildet ist.1. Device for the production of artificial fibers by electrical action on a spinning solution, characterized in that the electrode repelling the spinning solution is arranged in the spinning solution, the other electrode receiving the fibers is designed as a revolving wheel, reel, spool or drum (g) is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- 120. durch gekennzeichnet, daß die die Spinnlösung abstoßende Elektrode ein in die2. Apparatus according to claim 1, da- 120. characterized in that the spinning solution repelling electrode into the Spinnlösung eintauchendes, isoliert gelagertes, umlaufendes Spitzenrad (/) ist. Spinning solution immersed, insulated, rotating tip wheel (/) is. 3. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fasern unter Benutzung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbildung in einem Luft-, Gas- oder Dampfgemisch, gegebenenfalls in der Wärme, Kälte oder unter Vakuum oder Druck, erfolgt. 3. Process for the production of artificial fibers using the Device according to claims 1 and 2, characterized in that the fiber formation takes place in an air, gas or vapor mixture, optionally in the heat, cold or under vacuum or pressure. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings