NO321686B1 - Fremgangsmate for spinning av en spinneopplosning, samt spinnehode. - Google Patents

Fremgangsmate for spinning av en spinneopplosning, samt spinnehode. Download PDF

Info

Publication number
NO321686B1
NO321686B1 NO20025047A NO20025047A NO321686B1 NO 321686 B1 NO321686 B1 NO 321686B1 NO 20025047 A NO20025047 A NO 20025047A NO 20025047 A NO20025047 A NO 20025047A NO 321686 B1 NO321686 B1 NO 321686B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
spinning
capillary
temperature
solution
heating
Prior art date
Application number
NO20025047A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20025047L (no
NO20025047D0 (no
Inventor
Stefan Zikeli
Friedrich Ecker
Original Assignee
Zimmer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7639492&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO321686(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Zimmer Ag filed Critical Zimmer Ag
Publication of NO20025047D0 publication Critical patent/NO20025047D0/no
Publication of NO20025047L publication Critical patent/NO20025047L/no
Publication of NO321686B1 publication Critical patent/NO321686B1/no

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/09Control of pressure, temperature or feeding rate
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06Wet spinning methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for spinning av en spinneoppløsning (dope) omfattende en blanding av cellulose, vann og et tertiært aminoksid. Fremgangsmåten omfatter trinnene å tilføre spinneoppløsningen fra et spinneoppløsningslagringsreservoar til et spinnehode, kontinuerlig eller diskontinuerlig, og i spinnehodet å føre løsningen gjennom minst et spinnekapillar, anordnet ved dets nedstrømsende med en spinneoppløsningsutløpsåpning gjennom hvilken spinneoppløsningen utføres fra spinnehodet.
Oppfinnelsen vedrører ytterligere et spinnehode for spinning av en spinneoppløsning som strømmer gjennom spinnehodet og inneholder tertiært aminoksid, hvor spinnehodet omfatter i det minste et spinnekapillar med en spin-neoppløsningsutløpsåpning ved dens nedstrømsende, hvorfra spinneoppløsningen utføres fra spinnehodet gjennom spinne-oppløsningens utløpsåpning, og som ytterligere omfatter en varmeanordning som virker på spinneoppløsningen.
Betegnelsen spinnekapillar står her for den siste del av spinnehodet, gjennom hvilket spinneoppløsningen strømmer og som definerer utløpsåpningen for spinneoppløsningen. Den spunne tråd dannes ved hjelp av spinnekapillaret.
En slik fremgangsmåte og en slik anordning er kjent for eksempel fra WO 99/47733, hvori det er beskrevet et spinnekapillar som omfatter et forkapillar (betegnet som kapillar i WO 99/47733) og et spinnekapillar etter forkapillaret i spinningsretningen for spinneoppløsningen (i referansen om-talt som åpning). Forkapillaret og spinnekapillaret fremstilles fra en todelt metallblokk. Diameteren for forkapillaret er 1,2-2,5 ganger den for spinnekapillaret.
Spinnehodet i henhold til WO 99/47733 er forsynt med åpninger i området for forkapillaret, hvilke åpninger anvendes for å oppta en varmeanordning. Varmeanordningen tjener til å oppvarme metallblokken i spinnehodet i området for forkapillaret.
Spinneblokken i henhold til WO 99/47733 er omgitt av gass-kammer som inneholder en oppvarmet gass som strømmer ut gjennom spinnehodet, i det vesentlige parallelt med spinne-oppløsningens utføring fra spinneoppløsningens utløpsåp-ning, og omgir den utførte spinneoppløsning.
Driftstemperaturen på spinnehodet i området ved forkapillaret og spinnekapillaret ligger i området 70-140°C. Temperaturen på gassen som utføres er fortrinnsvis 70°C, dvs. lavere enn temperaturen i spinnehodet.
Spinnehodet i henhold til WO 99/47733 er ufordelaktig, slik at på grunn av den strukturelle konstruksjon av spinnehodet beskrevet i motholdet, vil hulldensiteten som kan oppnås kun være lav. En ytterligere ulempe er at temperaturen kun kan påvirke området i forkapillaret. Som følge av de høye cellulosekonsentrasjoner som anvendes når MMO/vann/celluloseoppløsning spinnes, og som følge av den høye strukturelle viskositet, er det nødvendig å påvirke spinnetemperaturen. I tillegg må det tas hensyn til en god jevn temperaturprofil, et krav som ikke kan tilfredsstilles for tilfellet av spinnemunnstykket og oppvarmingssystemet beskrevet i WO 99/47733.
Det følger at, hensyn tatt til WO 99/47733, hensikten som skal oppnås er å forbedre spinnehodene av denne art, på en slik måte at de spunne fibre har en lavere fibrilleringstendens og en høy ikke-løkkedannende egenskap.
Fibrilleringstendensen bestemmes ved hjelp av et såkalt "risteforsøk". Risteforsøket er beskrevet i tidsskriftet "Chemiefaser Textilindustrie" 43/95 (1993), s. 879 og på-følgende sider, samt i WO 96/07779.
I dette forsøket blir fibre med standard lengde ristet i
vann i nærvær av glassperler i en forhåndsbestemt tidsperi-ode. Fibrilleringsgraden av fibrene bestemmes ved eksamina-sjon under et mikroskop: dersom et stort antall avsplittede
fibriller finnes under mikroskopet betyr det at fibrille-ringsverdien er høy og følgelig dårlig.
For den tidligere nevnte fremgangsmåten oppnås den hensikt i henhold til foreliggende oppfinnelse, ved det trekk at nær spinneoppløsningsutløpsåpningen oppvarmes spinnekapillaret, i det minste seksjonsvis, til en temperatur som er høyere enn kjernetemperaturen for spinneoppløsningen i spinnekapillaret.
Det er overraskende funnet at som følge av effekten av temperaturprofilen i oppløsningen, under ekstruderingen gjennom spinnekapillarene, kan det fremstilles i det vesentlige fibrilleringsfrie cellulosefibre med gode egenskaper, dvs. gode ikke-løkkedannende egenskaper, dette som følge av en fordelaktig strømningsoppførsel.
For det tidligere nevnte spinnehodet kan denne hensikten oppnås i henhold til foreliggende oppfinnelse ved det trekket at, i området nær spinneoppløsningens utløpsåpning er veggtemperaturen av spinnekapillaret høyere enn kjernetemperaturen i spinneoppløsningen, når spinnehodet er i drift.
Ved hjelp av dette enkle tiltak kan cellulosefibre med lav fibrilleringstendens og høyere ikke-løkkedannende egenskaper enn for de kjente fibrer produseres.
I spinnehodet, i henhold til den mest nærliggende teknikk, WO 99/47733, blir forkapillaret oppvarmet, men spinnekapillaret som strekker seg ut til spinneoppløsningens utfør-sel såpning, blir ikke oppvarmet. Forkapillaret har en stør-re diameter enn kapillaret. Som følge av den raske endringen i tverrsnittet mellom forkapillaret og kapillaret vil temperaturfordelingen i spinneoppløsningen, som har bygget seg opp i forkapillaret, forstyrres slik at en temperatur-fordeling som er fordelaktig for spinning av spinneoppløs-ningen ikke lenger kan utvikle seg over kapillarets korte lengde.
I tillegg kan anordningen i henhold til WO 99/47733 ikke by på muligheten for å varme opp kapillarveggen til en temperatur som er høyere enn den for kjernetemperaturen til spinneoppløsningen. Som følge av den lange bevegelseslengden i forkapillaret og den lave strømningshastigheten for spinneoppløsningen i forkapillaret, vil spinneoppløsningen oppvarmes i forkapillaret til temperaturen til forkapilla-rets vegg. Det er to grunner til det faktum at veggtemperaturen for kapillaret ifølge WO 99/47733 er lavere enn temperaturen for spinneoppløsningen: - for det første strømmer gassen som føres ut fra gass-kammeret gjennom et ringformet gap langs den ytre kapillarveggen for tilfellet av spinnehodet ifølge WO 99/47733. Temperaturen for denne gassen er lavere enn temperaturen for spinneoppløsningen. Følgelig, for anordningen ifølge WO 99/47733, vil kapi11arområdet nær utløpsåpningen i realiteten avkjøles av gassen til en temperatur under spinneoppløsningens kjernetemperatur. - for det andre fordi kapillarveggen nær utløpsåpningen oppvarmes indirekte av varmeanordningen i spinnehodet i henhold til WO 99/47733, er varmeanordningen anordnet nær forkapillaret og virker hovedsakelig kun på forkapillaret. Kapillaret nedstrøms oppvarmes kun indirekte via oppvarming av kapillarblokken. Følgelig vil veggtemperaturen for kapillaret nær utløpsåpningen alltid være lavere enn temperaturen for forkapillaret for tilfellet av spinnehodet i henhold til WO 99/47733.
Den foreliggende oppfinnelsen gir en fremgangsmåte for spinning av en spinneoppløsning omfattende en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid, ved hvilken spinne-oppløsningen føres til i det minste ett spinnehode ved at den føres gjennom i det minste ett tynnvegget spinnekapillar (7) og føres derfra ut gjennom en spinnoppløsningsut-førselsåpning, særpreget ved at spinnekapillarets vegg nær spinneoppløsningens utløpsåpning oppvarmes direkte ved hjelp av en varmeanordning til en temperatur som er høyere enn kjernetemperaturen for spinneoppløsningen i spinnekapillaret.
I henhold til en spesiell fordelaktig utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, kan veggen i spinnekapillaret oppvarmes direkte av en varmeanordning. For tilfellet av direkte oppvarming virker varmeanordningen direkte på spinnekapillarveggen. Slik direkte oppvarming eksisterer ikke for et konvensjonelt spinnehode av typen vist i WO 99/47733. Imidlertid er det fra WO 00/79034 kjent en beskrivelse av et varmeelement ved spissen av et spinnekapillar.
Oppfinnelsen omfatter derfor også et spinnehode for å spinne en spinneoppløsning som består av en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid og som flyter gjennom spinnehodet, omfattende minst ett spinnekapillar med en spinneoppløsningsutløpsåpning ved dets nedstrømsende, hvorved spinneoppløsningen tømmes fra spinnehodet gjennom spin- . neoppløsningens utløpsåpning, og omfatter ytterligere en temperaturkontrollert varmeanordning som virker på spinne-oppløsningen, særpreget ved at varmeanordningen virker direkte på spinnekapillarets veggområde nær spinneoppløs-ningsåpningen, hvorved spinnekapi11arets veggtemperatur som genereres av varmeanordningen i et område nær spin-neoppløsningsutløpsåpning, er høyere enn spinneoppløsning-ens kjernetemperatur.
For spinnehodet av typen vist i WO 99/47733 vil spinnekapi llarveggen oppvarmes indirekte via den store massen i spinneblokken. Direkte oppvarming av spinnekapillarveggen har imidlertid den fordel at veggtemperaturen kan kontrolleres mer eksakt og med raskere respons fordi det ikke finnes store trege masser som kun langsomt kan reagere på temperaturvariasjonene .
For presis justering av veggtemperaturen til spinnekapillaret og for å kontrollere prosessen eksakt, kan en temperaturkontrollanordning tilveiebringes ved hjelp av hvilken veggtemperaturen i spinnekapillaret kan kontrolleres til en justerbar verdi, dette i henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform. En slik temperaturkontrollanordning tillater at veggtemperaturen kan tilpasses automatisk til variasjoner i spinneprosessen, for eksempel forskjellige spinneoppløsninger eller forskjellige spinnehodegeometrier.
I henhold til en utførelsesform kan veggtemperaturen i spinnekapillaret kontrolleres avhengig av massestrømnings-hastigheten for spinneoppløsningen gjennom spinnekapillaret. Varmeoverføringen fra kapillarveggen økes avhengig av massestrømshastigheten slik at oppvarmingen av kapillarveggen må tilpasses. Det vil være fordelaktig når variasjonene i massestrømhastigheten gjennom spinnekapillaret kan kompenseres ved å kontrollere veggtemperaturen.
I henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform kan veggtemperaturen i spinnekapillaret også kontrolleres avhengig av spinnetrykket i spinneoppløsningen, fortrinnsvis avhengig av spinnetrykket for spinneoppløsningen i kapillaret. Strømningshastigheten, og følgelig også varmeoverfø-ringen til spinneoppløsningen, er også avhengig av spinnetrykket og således avhengig av strømningshastigheten av spinneoppløsningen. Strømningshastigheten av spinneoppløs-ningen gjennom spinnekapillaret øker når spinnetrykket øker. Også i dette tilfellet vil det være fordelaktig når variasjonene i spinnetrykket kan kompenseres ved å kontrollere veggtemperaturen for spinnekapillaret.
Fibrilleringstendensen kan spesielt nedsettes, når man i henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform var-mer spinnekapillarveggen til å gi en forhåndsbestemt temperaturprofil over strømningstverrsnittet av spinnekapillaret når dette er i drift. Ved hjelp av denne temperaturprofilen kan hastighetsprofilen for spinneoppløsningen i spinnekapillaret med hensikt innvirke på basis av spinneoppløsning-ens temperaturavhengige viskositet. Spesielt når kapillarveggen oppvarmes sterkt er det mulig å nedsette viskositeten av spinneoppløsningen i veggarealet i vesentlig grad. Slik oppvarming vil føre til nedsatt veggfriksjon for spin-neoppløsningen og en fullere/bredere strømningsprofil i kapillaret: fordelingen av strømningshastigheten over tverrsnitt seksjonen vil ikke lenger ha en sterkt kurvet profil for en rørstrøm, men den har et bredere maksimum som utvir-ker en nesten konstant form opp til veggen av spinnekapillaret. Fibrilleringstendensen kan forbedres på denne måten ved å påvirke strømningsprofilen via veggtemperaturen.
Denne effekten av veggtemperaturen på strømningsprofilen for spinneoppløsningen i spinnekapillaret kan økes ytterligere i henhold til en fordelaktig utførelsesform, når en forhåndsbestemt temperaturprofil i spinnekapillarveggen også kan justeres i strømningsretningen for spinneoppløs-ningen ved oppvarming av spinnekapillarveggen når spinnehodet er i drift. Ved denne utførelsesform kan hastighetsprofilen i spinnekapillaret påvirkes med hensikt ved å endre temperaturfordelingen i strømningsretningen. Dannelse av en rørstrømprofil kan lett unngås og strømningsprofilen kan optimaliseres ytterligere ved å tillempe temperaturfordelingen i strømningsretningen.
For dette formål kan et antall uavhengig opererte varmean-ordninger anordnes i spinnekapillaret i strømningsretning-en.
En spesielt jevn oppvarming av spinnekapillaret kan oppnås når et oppvarmet varmefluid strømmer rundt veggen av spinnekapillaret, på utsiden derav. I motsetning til elektrisk oppvarming av typen beskrevet for eksempel i WO 99/47733 fordi en skarp endring i romtemperaturfordelingen ikke vil skje i tilfellet ved oppvarming ved hjelp av et fluid. I tillegg kan lokal overoppvarming unngås. Temperaturen for oppvarmingsfluidet er minst 100°C, fortrinnsvis ca. 150°C. Varmefluidets temperatur kan på en fordelaktig måte også ligge i området 50°C, 80°C eller 100°C og 1S0°C eller 180°C. Som følge av de høye strømningshastigheter ved kapillarets ende av spinnehodet kan veggtemperaturen for spinnekapillaret også overstige spaltningstemperaturen for spinnevæsken. Oppholdstiden for spinneoppløsningen i spinnekapillaret vil ikke lenger være tilstrekkelig for at spinneoppløsningen
når spaltningstemperaturen.
I henhold til en ytterligere utførelsesform kan minst én temperaturføler anordnes for å avføle temperaturen i kapillarveggen og/eller temperaturen i spinneoppløsningen i området for kapillarveggen. Temperaturføleren tilpasses til å avgi et elektrisk signal som representerer kapillarveggens temperatur. Ved hjelp av en slik føler kan kapillarveggens temperatur bestemmes direkte eller indirekte på et hvilket som helst tidspunkt. Signalet kan tilføres en kontrollan-ordning ved hjelp av hvilken veggtemperaturen kan kontrolleres. For dette formål vil temperaturkontrollanordningen endre temperaturen i oppvarmingsfluidet på en egnet måte.
Når et varmefluid anvendes kan det anordnes minst en tempe-raturføler i henhold til en ytterligere foretrukket utfø-relsesform, hvilken temperaturføler anvendes for å avlese temperaturen i varmefluidet og utgangen fra temperaturen i varmefluidet til kontrollanordningen i form av et elektrisk signal. I denne utførelsesformen kan temperaturen i spinnekapillaret bestemmes og kontrolleres via avlesing av varmefluidets temperatur.
Med hensyn til spinnehodet kan det være fordelaktig når arealet for spinnekapillarveggen, som oppvarmes av varmeanordningen og hvis temperatur er høyere enn kjernetemperaturen i spinneoppløsningen, i det vesentlige utstrekker seg til spinneoppløsningens utløpsåpning. Spinneoppløsningens utløpsåpning er et spesielt kritisk punkt ved hvilken en høy veggtemperatur vil påvirke fibrilleringstendensen på en spesielt fordelaktig måte. Spesielt har det vist seg at stråleekspansjon umiddelbart etter utføring av spinneopp-løsningen fra utløpsåpningen, den såkalte strengekspansjon, kan undertrykkes ved å oppvarme utløpsåpningen. Dette vil resultere i en forbedret overflatestruktur av det spunne fiber og følgelig vil ikke-løkkedannelsesegenskapen øke ytterligere og fibrilleringstendensen vil nedsettes ytterligere.
I henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform kan arealet av spinnekapillarveggen, som oppvarmes av oppvarmingsanordningen og hvis temperatur er høyere enn kjernetemperaturen i spinneoppløsningen i det vesentlige strekker seg over hele lengden av spinnekapillaret. I denne utførel-sesformen kan hele spinnekapillaret oppvarmes, som følge av den nedsatte viskositet av spinneoppløsningen i nærheten av veggen og som følge av bevegelseslengden i spinnekapillaret vil dette føre til en fullstendig dannelse av en full hastighetsprofil over spinnekapillarets tverrsnitt.
For å tillate en rask og formålstjenlig kontroll av veggtemperaturen og således av temperaturen for spinneoppløs-ningen som strømmer nær veggen bør temperaturen i spinnekapillarveggen kunne justeres raskt av oppvarmingsanordningen og den bør reagere raskt på temperaturvariasjonene. I henhold til en ytterligere utførelsesform kan dette oppnås ved at trekket av spinnekapillaret er anordnet som et spinneka-pillarrør i form av et i det vesentlig tynnvegget rør, og at varmeanordningen virker direkte på veggarealet i spinne-kapillarrøret, nær opp til utløpsåpningen for spinneoppløs-ningen. Som følge av den tynnveggede strukturerte konstruksjon av spinnekapillaret, vil veggtemperaturen reagere raskt som følge av en endring av temperaturen i varmeanordningen, fordi det nesten ikke finnes noen treghetsmasse.
Som følge av det faktum at varmeanordningen virket direkte på det tynnveggede kapillaret, vil en rask respons ytterligere garanteres. Det vil være fordelaktig om veggtykkelsen i spinnekapillarrøret er mindre en 200 um, fortrinnsvis mindre enn 150 um.
I henhold til en ytterligere utførelsesform av spinne-væskeutløpsåpningen kan spinnekapillarrøret i det minste delvis være omgitt av en gapåpning, et bærefluid som strøm-mer ut av gapåpningen i det vesentlige i retningen for spinneoppløsningens utførsel fra spinneoppløsningens utløp-såpning, når spinnehodet er i drift. Transportfluidet omgir spinnefluidstrålen som utføres fra utløpsåpningen av spinnekapillaret og nedsetter den brå endringen i hastighet ved den ytre overflaten av strålen. Dette har den effekt at strålen stabiliseres og strømmen av den ytre overflaten dempes. Hastigheten av transportfluidet som strømmer ut av gapåpningen når spinnehodet er i drift kan i det vesentlige tilsvare hastigheten for spinneoppløsningen som utføres fra spinneoppløsningens utløpsåpning.
Sn utførelsesform av spinnehodet er slik utformet at nær spinnevæskens utløpsåpning er spinnekapillarrøret omgitt av et varmekammer inneholdende et varmefluid. Dette vil være spesielt fordelaktig når varmekammeret kommuniserer med gapåpningen. Dette tillater at varmefluidet strømmer gjennom gapåpningen og sveiper over arealet av spinnekapillarveggen som er lokalisert i nærheten av utløpstverrsnittet. Spinnekapillarveggen kan på denne måten oppvarmes til ut- . løpstverrsnittet.
Når varmef luidet utføres fra gapåpningen ved en passende hastighet, kan den samtidig tjene som et transportfluid.
Det vil da ikke være nødvendig å tilveiebringe et separat transportfluid for stabilisering av spinnefluidstrålen.
For dannelse av en stabil og full strømningsprofil bør gjennomstrømningslengden for spinnekapillaret være så lang som mulig. Forholdet mellom spinnekapillarlengde og spinne-kapillardiameter bør derfor være så stort som mulig. I henhold til en fordelaktig utførelsesform av spinnekapillaret kan mengden av spinnekapillaret være minst 20-150 ganger så lang som diameteren av spinnekapillaret. Lengden som er ak-tuell i dette forholdet kan være lengden gjennom hvilken spinnevæsken strømmer og/eller diameteren kan være den indre diameteren av spinnekapillaret.
Strømningstverrsnittet av gapet gjennom hvilket fluidet ut-føres parallelt til spinneoppløsningen kan varieres ved hjelp av et forskyvbart hus, for eksempel forskyvbare vinger, i henhold til en ytre fordelaktig utførelsesform. Hastigheten av fluidet utført fra gapet kan således variere avhengig av de respektive spinneoperasjonene og de respektive spinnestrålehastighetene og tykkelsen.
Spinnekapillaret kan også oppvarmes direkte ved hjelp av et elektrisk varmeelement, som omgir spinnekapillaret.
I henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform kan spinnekapillaret utformes som et presisjonsstålrør. Dette kan også ha en sirkulær utløpsåpning. Utløpsåpningens diam-ter kan være mindre enn 500 um, fortrinnsvis mindre enn 250 um. For spesielle anvendelser, for eksempel spinning av spinnematerialer til å gi lyocellfibre, kan diameteren også være mindre enn 100 um til 75 um.
Spinnehodet kan installeres i et spinnesystem med en trykkutjevnende beholder inneholdende en spinnevæske med tertiært aminoksid, hvor spinnesysternet omfatter et spinnehode ved hjelp av hvilket spinneoppløsningen kan spinnes til å
gi et spunnet filament og ytterligere omfatte en spinneopp-løsningsleder gjennom hvilken spinneoppløsningen føres til spinnehodet. Dette spinnesystemet kan anvendes for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også produktet erholdt ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte, spinnehodet ifølge oppfinnelsen og spinnesystemet i henhold til foreliggende oppfinnelsen, produktet ifølge oppfinnelsen er særpreget ved forbedret ikke-løkkedannende egenskaper og ved en lavere fibrilleringstendens og kan ha form av et filament, et heftefiber eller en spinneforankret tekstil eller fo-lie/ark.
I det følgende skal den strukturelle konstruksjonen og driftsformen av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse og spinnehode ifølge oppfinnelsen forklares på basis av utførelsesform. Figur 1 viser et skjematisk bilde av et spinnesystem. Figur 2 viser et tverrsnittsbilde av en første utførelses-form av spinnehodet ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3 viser et tverrsnittsbilde av en andre utførelses-form av spinnehodet i henhold til oppfinnelsen. Figur 4 viser et tverrsnittsbilde av en tredje utførelses-form av spinnehodet i henhold til oppfinnelsen. Figur 5 viser et tverrsnittsbilde av en fjerde utførelses-form av et spinnehode i henhold til oppfinnelsen.
Et spinnesystem l ved hjelp av hvilket foreliggende fremgangsmåte kan utføres er vist skjematisk i figur 1.
Et spinnevæskelagringsreservoar eller en reaktor 2 inneholder en høyviskøs spinneveske 3 omfattende et tertiært aminoksid, dvs. en oppløsning av cellulose, vann og N-metylmorfolin-N-oksid (NMMO).
Spinnevæsken føres ved hjelp av en pumpe 4 fra spinnevæske-reservoaret 2 til en spinnevæskeleder 4' og en trykkutjevningsbeholder 5 til en manifold, fordelerblokk 6. Manifoldblokken er forbundet med et stort antall spinnekapillarer 4. Manifoldblokken 6 og spinnekapillarene 7 er en del av spinnehodet 8.
Den trykkutjevnende beholderen tjener til å utjevne mulige trykk- og/eller volumforandringsstrømningshastigheter i spinneoppløsningslederen 4' og til å garantere jevn tilfør-, sel av spinneoppløsning til spinnehodet 8.
Høyviskøse spinnevæskestråler 9 utføres hver med høy hastighet, fra spinnehodet 8. Etter utførsel fra spinnehodet 8 vil disse spinnevæskestrålene 9 strømme gjennom et luftgap 10 eller et ikke utfellende medium. I dette trinnet blir spinneoppløsningen akselerert og følgelig trukket.
Spinnevæskestrålene innføres deretter i et utfellingsbad 11 eller et bad omfattende et ikke-oppløsningsmiddel eller en oppløsning av vandig aminoksid. Fra utfellingsbadet 11 blir spinneoppløsningen trukket av i form av fibrer ved hjelp av en avtrekningsanordning 12.
I det følgende skal den strukturelle konstruksjon av en første utførelsesform av spinnehodet 8, i henhold til foreliggende oppfinnelse, beskrives på basis av figur 2.
Spinnehodet 8 er festet til en ramme 50 og isolert av lag
52 av varmeisolerende materiale slik at ikke noe varmetap vil oppstå når spinnehodet oppvarmes.
Spinnehodet 8 har en modulær strukturell konstruksjon omfattende en manifold blokk 6, en i det vesentlige skive-eller plateformet trykkfordelingsplate 54, et i det vesentlige skive- eller plateformet spinnemunnstykkelegeme 56 forsynt med et fordelingsrom 56a, minst et spinnekapillar 7 og en holdeanordning 60.
Trykkfordelingsplaten 54 i spinnemunnstykkelegemet 56 hol-des ved hjelp av holdeanordningen 60 på manifoldblokken 6 i retningen for den sentrale akse M i spinnehodet. For dette formål vil holdeanordningen 60 definere en ringformet eller slisseformet åpning ved hvilken trykkfordelingsplaten 54 og spinnemunnstykket 56 er anordnet. En skulder 60a er dannet ved en ende av den ringformede åpningen, hvilken skulder går i inngrep med en komplementær åpning 60b i spinnemunnstykkelegemet 56.
Spinnemunnstykkelegemet 56 hviler via en av dens endeflater på trykkfordelingsplaten 54, i det vesentlige i fullarealkontakt med denne. Et forseglingselement 62 er anordnet i endeflaten av munnstykkelegemet 56 slik at ikke noe spinnevæske kan unnslippe mellom trykkfordelingsplaten 54 og spinnemunnstykkelegemet 56.
Endeflaten av trykkfordelingsplaten 54 som vender bort fra spinnemunnstykkelegemet 56 ligger an mot manifoldplaten 6, i det vesentlige i fullarealkontakt dermed. Også denne endeflaten har et forseglingselement 62 anordnet deri slik at ikke noe spinnevæske kan unnslippe mellom manifoldblokken 6 og trykkfordelingsplaten.
Ved hjelp av skruemidler 64 i inngrep med holdeplaten 60 blir holdeplaten 60 trukket mot manifoldblokken 6. Skulde-ren 60a av holdeanordning 60 pålegges således et trykk på de respektive åpninger 60b i munnstykkelegemet 56. Munnstykkelegemet 56 viderebefordrer dette trykket via trykkfordelingsplaten 54 til manifoldblokken 60. På denne måten vil trykkfordelingsplaten 54 og munnstykkelegemet 56 fes-tende og forseglende holde på manifoldblokken 60 og kan således lett utbyttes ved å frigjøre skrumidlene 64 for ved-likeholds formål eller erstatning med andre geometrier.
Spinnekapillaret 7 er festet til spinnemunnstykkelegemet 56. Spinnekapillaret 7 er utformet som et rør med et sirkulært tverrsnitt og med en indre diameter mindre enn 500 um.
Spinnekapi1lårets 7 indre diameter er konstant over hele spinnekapillarets lengde.
Rørene som anvendes som spinnekapillaret 7 er presisjons-stålrør som stammer fra feltet medisinsk teknologi, rørenes indre diameter er mindre enn 500 um, delvis også mindre enn 250 um. Spesielt for lyocellfibre vil det være mulig å tilveiebringe interne diametre mindre enn 100 um og ned til mindre enn 50 um.
Spinnekapillar 7 er tynnvegget og har en maksimal veggtykkelse på 200 um. Lengden av spinnekapillaret er minst 20 ganger, fortrinnsvis minst 50 ganger så lang som den indre diameteren. Forsøk har vist at fibrilleringtendensen for fibrene avtar når lengde/indre diameterforholdet for spinnekapi Harene øker.
Normalt vil et antall spinnekapillarer 7 være anordnet ved siden av hverandre på spinnehodet 8 eller i et antall rekker forskjøvet i forhold til hverandre. Som det fremgår av figur 1 kan et antall av de ovennevnte spinnehoder være anordnet på en egnet måte for å definere en økonomisk produk-sjonsenhet. Hvert spinnelegeme 56 omfatter et antall spinnekapillarer 7 anordnet i en rekke eller i flere rekker i en langstrakt eller ringformet konfigurasjon.
For å sikre en jevn tilstrømning til kapillarene 7 er fordelingsrommet 56a anordnet som et stort V-spor i en lang eller ringformet form, som et enkelt spor eller som et flerrekke V-spor. Trykkfordelingsplaten 54 er lokalisert over fordelingsrommet 56a utformet som et stort V-spor.
Spinnekapillaret 7 er omgitt av et indre hus 66 og et ytre hus 68.
Det indre hus 66 definerer, sammen med den ytre overflaten 7a av spinnekapillaret, et oppvarmingskammer 70, som er lukket mot utsiden og gjennom hvilket et varmefluid strøm-mer. Det indre hus 66 og munnstykkelegemet 56 definerer en enhet. Et ytre hus 68 følger enheten bestående av munnstykkelegemet 56 og det indre hus 66. Spinnekapillaret 7 strekker seg noe utenfor det indre hus 66 og det ytre hus 68. Det ytre hus 68 omgir det indre hus 66 og definerer et ytterligere oppvarmingskammer 72 med en ytre overflate av det indre hus 66, i motsetning til varmekammeret 70 er imidlertid oppvarmingskammeret 72 åpent mot dens utside. Varmekammeret 72 definerer et gap 74 som omgir enden av spinnekapillaret 7 som er anordnet motsatt spinnehodet. Et varmefluid strømmer gjennom varmekammer 72 og ut gjennom gapet i det vesentlige parallelt med den sentrale akse M.
I utførelsesformen ifølge figur 2 kan den samme type varmefluid også anvendes for både kamrene 70,72. Dette varmefluidet er en gass som er inert med hensyn til spinneoppløs-ningen og som kan være oppvarmet til 150°C, for eksempel via en varmeveksler (ikke vist). Alternativt kan forskjellige typer varmefluid også anvendes for kamrene 70,72. Varmekammeret 70 definerer varmeanordningen for spinnekapillaret 7.
Manifoldblokken 6 og holdeanordningen 60 er utformet som i det vesentlige massive blokker med stor masse og de er forsynt med varmekanaler 76,78 og 80 for varmt vann, varmluft, varmeoverføringsolje, damp eller eventuelt med stavformede varmeelementer. Som følge av den store massen til manifoldblokken 6 og holdeanordningen 60 og som følge av varmeiso-las j onen vil kun mindre variasjoner finne sted i driftstem-peraturene for manifoldblokken 6 og holdeanordningen 60.
I det følgende skal spinneblokkens funksjon i henhold til foreliggende oppfinnelse beskrives.
Spinneoppløsningen strømmer gjennom manifoldblokken 6 via tilførselsrørledningen 82, som er forbundet med spinneopp-løsningstilførselen via forseglingsmidler 83, inn i stabiliseringskammeret 84, som er anordnet med en perforert skive eller plate 86 med gjennomstrømningsåpninger 88 dannet deri. Stabiliseringskammer 84 og den perforerte skive 86 er dannet av trykkfordelingsplaten 54. En filterenhet 90 er lokalisert foran den perforerte skiven 86, sett i strøm-ningsretningen. Stabiliseringskammeret 84, den perforerte skive 86 og filtreringsenheten 90 strekker seg over spinnekapillarene 7.
Ved hjelp av strømningstverrsnittet av det stabiliserende kammer 84, som er forstørret i stor grad sammenlignet med tilførselsrørledningen 82, vil strømningshastigheten for spinneoppløsningen nedsettes og strømmen gjøres mer jevn. Spinneoppløsningen vil ytterligere strømme gjennom filtreringsenheten 90 og åpningene 88 i trykkfordelingsplaten 54 hvorved strømnings- og trykkprofilen vil gjøres mer jevn over strømningstverrsnittet og kapillarene 7 tilføres jevnt.
Fra stabiliseringskammeret 84 strømmer spinneoppløsningen inn i spinnehodet 8 gjennom trykkfordelingsplaten 54 og inn i fordelerrommet 56a definert av spinnemunnstykkelegemet 56. I fordelerrommet 56a avtar strømningstverrsnittet gradvis i strømningsretningen. Dette har den effekt at spinne-oppløsningen akselereres og at strømningstverrsnittet også gradvis reduseres til strømningstverrsnittet for spinnekapi Harene 7.
Fordelerrommet 56a etterfølges av spinnekapillarene 7, sett i strømningsretningen, spinnekapillarene 7 avsluttes i spinneoppløsningsutløpsåpningene 94 i strømningsretningen. Spinneoppløsningen utføres fra spinnehodet gjennom spin-neoppløsningsutløpsåpningene 94 med henholdsvis høy hastighet og høy mengdestrømningshastighet. En typisk mengde-strømningshastighet per spinnekapillar er 0,03-0,5 g/min. Høyere strømningshastigheter på opp til 1,5 g/min er mulig for tilfellet av høye temperaturer i spinnekapillarene. Trykket i spinneoppløsningen kan være opp til 400 bar.
For drift av spinnehodet 8 er det viktig at spinneoppløs-ningen bibeholdes ved driftstemperaturen når den strømmer gjennom spinnehodet. For dette formålet er det anordnet ka-naler 76, 78 og 80, som tidligere nevnt er anordnet i manifoldblokken 6 og holdeanordningen 60.
Manifoldblokkvarmekanalene 76 er anordnet i nærheten av tilførselsrørledningen 82 og holder spinneoppløsningen i tilførselsrørledningen 82 ved driftstemperaturen. Et varmefluid, slik som varmt vann, en varmeoverføringsolje eller damp, strømmer gjennom varmekanalene 76.
varmekanalen 78 er anordnet i området for holdeanordningen 60 så langt nede at den vil oppvarme fordelingskammeret 56a allerede før spinnematerialet inngår i kapillaret 7. Et varmefluid, slik som varm luft, varmt vann, varmeføringsol-je eller damp, strømmer også gjennom varmeelementet 78.
Eventuelt kan det også være anordnet et andre manifold-blokkvarmeelement 80 som er festet til spinnehodeseksjonen lokalisert motsatt spinnevæskeutløpsåpningen 94. I utførel-ses formen ifølge figur 2 tjener manifoldblokkvarmeelementet til å oppvarme oppstrømsdelen av tilførselsrørledningen 82.
Varmekanalene 76, 78, 80 kan være forbundet til en felles varmekrets eller de kan definere separate varmekretser. Varmekretsene for varmekanalene 76, 78, 80 kan også være forbundet til varmekammeret.
I den første utførelsesformen, se figur 2, nedsettes fibrilleringstendensen ved det faktum at spinnekapillaret 7 oppvarmes fra utsiden i området fra utløpsåpningen 94. Dette oppnås ved at varmefluidet i varmekammeret 70 strømmer rundet den ytre overflaten av spinnekapillaret 7 og således oppvarmer spinnekapillaret 7 direkte. Som følge av det faktum at spinnekapillaret 7 har tynne vegger og en stor ytre overflate i forhold til dens lengde, vil en stor grad av varmeoverføring finne sted fra varmefluidet via spinnekapillarveggen til spinneoppløsningen. For å oppnå den best mulige oppvarmingen av spinnekapillarveggen bør kontakt-overflaten mellom varmefluidet og spinnekapillarets ytre vegg være så stor som mulig.
Fordi spinneoppløsningen strømmer i spinnekapillaret med en høy hastighet, kan temperaturen av varmefluidet også sik-kert overskride spaltningstemperaturen for spinneoppløs-ningen: som følge av den høye hastigheten mens spinneopp-løsningen strømmer langs den oppvarmede vegg, vil spinne-oppløsningens oppholdstid i kapillaret ikke være tilstrekkelig lang for at spinneoppløsningen når kapillarets veggtemperatur.
Overraskende har det vist seg at selv ved temperaturer på ca. 150°C var det mulig å spinne fibrer med svært lav fibrilleringstendens. Fibrilleringstendensen var til og med lavere og ikke-løkkeegenskapene høyere enn for tilfellet når veggtemperaturen var 105°C.
Som følge av spinnekapiHårets store lengde, er det garan-tert at spinneoppløsningslaget som strømmer nær veggen, vil bli oppvarmet. Fordi viskositeten stiger når temperaturen avtar, slik som er tilfellet for konvensjonelle spinneopp-løsninger, vil viskositeten for spinneoppløsningen som strømmer gjennom spinnekapillaret 7 nedsettes i området nær veggen. Det følger at en fullere hastighetsprofil kan oppnås i kjernen som strømmer gjennom den store lengden av spinnekapillaret 7, som er oppvarmet i sin fulle lengde.
Dannelse av hastighetsprofilen langs spinnekapillaret 7 er skjematisk forklart i figur 2 på basis av fire hastighets-profiler A, B, C og D. Hastighetsprofil A er tilstede i en kort avstand etter fordelingsrommet 56a og er særpreget av et smalt maksimum i området for kjernestrømmen nær senterlinjen M. Hastighetsprofilen A faller raskt mot veggene i spinnekapillaret 7.
Som følge av det faktum at spinnekapillarveggen er oppvarmet, vil spinneoppløsningens viskositet avta i veggområdet og profilen blir tiltakende jevn og viskositetsmaksitnumet øker i bredde. Dette er vist skjematisk i hastighetsprofil
B.
Ved utløpsåpningen 94 for spinneoppløsningen, er viskosi-tetsfordelingen i kjernen nesten konstant og faller raskt mot veggene. Dette er vist i hastighetsprofil C. Det raske fallet ved veggarealet kan muligens skyldes den lave viskositeten og den sterke oppvarmingen av spinnekapi llarveggen opp til utløpsåpningen 94.
Hastighetsprofil D viser skjematisk hastighetsprofilen etter uløpet av spinneoppløsningen fra utløpsåpningen 94. Det inerte fluid fra kammeret 72 og spinneoppløsningen fra ut-førselsåpningen 94 danner sammen en bred stråle.
Det følger at, i henhold til foreliggende oppfinnelse, hvor lengden av kapillaret er svært lang sammenlignet med kapil-lardiameteren, sammen med den direkte oppvarmingen av kapillaret samvirker og resulterer i en fordelaktig hastighetsprofil. Et viktig aspekt i denne forbindelse er at temperaturen for spinnekapillarveggen er høyere enn temperaturen i kjernen av spinneoppløsningsstrømmen i midtre del av spinnekapillaret. Temperaturen i kjernen i spinneoppløs-ningen som strømmer gjennom kapillaret 7 korresponderer nesten med driftstemperaturen i manifoldblokken 6 og holdeanordningen 60 med trykkfordelingsplaten 54 og munnstykkelegemet 56 anordnet deri. Denne driftstemperaturen kan justeres ved varmekanalene 76, 78, 80. Når den strømmer gjennom spinnekapillaret, forblir kjernen upåvirket og vil ikke endre sin temperatur.
Som følge av kapillaret 7s lille veggtykkelse kan temperaturen i spinnekapillarveggen 7 ytterligere kontrolleres presist og med rask respons som følge av den lille massen i spinnekapillarveggen og veggtemperaturen vil reagere umiddelbart på temperaturvariasjoner i varmekammeret 70.
For med hensikt å justere veggtemperaturen og med hensikt å påvirke strømmen gjennom kapillarene 7 på denne måten kan det anordnes en ikke vist kontroilanordning. Kontrollanordningen kan være forbundet med ikke viste sensorer, som av-føler temperaturen i kapillarveggen og/eller varmefluidet i varmekammeret 70, strømningshastigheten for spinneoppløs-ningen gjennom kapillarene og driftstrykkene i spinneopp-løsningen. På denne måten kan en lukket kontrollkrets etab-leres ved hjelp av hvilken veggtemperaturen automatisk kan tilpasses varierende driftsbetingelser eller kan kontrolleres fra utsiden. Følgelig kan driftsparametere kompenseres for uten noen nedsettelse av spinnekvaliteten.
Forsøk har vist at fibrilleringstendensen kan nedsettes i betydelig grad når veggen av spinnekapillar 7 også oppvarmes i området for utløpsåpningen 94.
For dette formål føres varmefluidet fra oppvarmingskammeret 72 gjennom gapet 74 forbi den ytre vegg av spinnekapillaret 7 og ut av spinnehodet 8 i utførelsesformen ifølge figur 2. Dette vil garantere at spinnekapillaret i realiteten oppvarmes over hele lengden og at den <*>fuller" strømningspro-filen som utvikler seg over lengden av spinnekapillaret 7, ikke kan avta som følge av en kaldere vegg ved enden av be-vegelses1engden.
Fluidet strømmer ut av gapet 74 med en høy hastighet som tilsvarer i det minste hastigheten til spinneoppløsningen som utføres fra utløpsåpningen 94. Følgelig vil fluidet også virke som et transportfluid som medbringer og stabili-serer strålen av spinneoppløsningen.
Dersom utløpshastigheten for fluidet er høyere enn hastigheten for spinneoppløsningen, vil strekkbelastningen virke på kanten av strålen av spinneoppløsningen, hvilket vil strekke den høyviskøse strålen.
På samme måte som fluidet i oppvarmingskammeret 70, kan også fluidet i varmekammeret 72 være en del av et lukket kontroiIkretsløp for veggtemperaturen av spinnekapillaret 7. For dette formål kan et stort antall følere for avføling av driftsparametere for spinnesystemet så vel som følere for påvisning av temperatur i spinnekapillarveggen og for varmefluidet som tilføres, slik som tidligere beskrevet. Signalene fra disse følere overføres til en temperaturkontroller ved hjelp av hvilken temperaturen for varmefluidet i varmekammeret 70 kontrolleres.
Som følge av oppdelingen i to varmekammer 70, 72, kan tem-peraturene i de to varmekamrene justeres forskjellig. I denne forbindelsen har det vist seg fordelaktig når spinnekapillarveggen nær utløpsåpningen 74 opprettholdes ved en høyere temperatur enn midtområdet av spinnekapillaret. Denne forhåndsregelen tjener til å undertrykke fiberekspansjo-nen som beskrevet over.
Ved å oppdele kammeret 70 i ytterligere varmekamre som er
uavhengige av hverandre, kan temperaturprofilen langs spinnekapillaret kontrolleres enda mer presist i strømningsret-ningen av spinneoppløsningen, dette i henhold til en ytterligere utførelsesform, spesielt i tilfeller hvor kapillaret er svært langt. Hvert av disse kamrene kan forsynes med separate følere.
I det følgende skal den strukturelle konstruksjon av en andre utførelsesform forklares under henvisning til figur 3.
Kun tilstedeværende forskjeller sammenlignet med den første utførelsesformen vil bli forklart. Identiske komponenter eller tilsvarende komponenter som har den samme funksjonen som i den første utførelsesformen, er angitt med de samme henvisningstallene i figur 3.
Den andre utførelsesformen ifølge figur 3 atskiller seg i det vesentlige med hensyn til den strukturelle konstruksjon av varmekammer 70: utførelsesformen ifølge figur 3 har i det samme areal av spinnekapillaret kun et enkelt varmekammer 70 som strekker seg opp til utløpsåpningen 94 av det individuelle spinnekapillaret 7 og som definerer gapet 74. Hvert spinnekapillar 7 kan ha sitt eget varmekammer 70, men et antall spinnekapillarer 7 kan også kombineres i et varmekammer 70. Verken et andre kammer 72 eller et andre hus 68 er anordnet.
I utførelsesformen ifølge figur 3 er varmekammeret 70 forsynt med et rør 100 som har en sirkulær eller oval form og som omgir de ytre overflater av spinnekapillaret og som definerer et ringformet rom 102 mellom spinnekapillaret 7 og huset 66. Det ringformede rommet 102 munner ut som et ringformet gap 74.
Varmefluidet i det ringformede rommet 102 oppvarmer hele ytterveggen av spinnekapillaret 7 opp til utløpsåpningen 94. Varmefluidet er således en del av varmeanordningen som virker direkte på spinnekapillarveggen, og som kan anvendes for med hensikt å kontrollere veggtemperaturene.
Røret 100 er produsert av et presisjonsstålrør.
Varmefluidet strømmer ut av det ringformede rom 102 parallelt og koaksialt med strålen av spinneoppløsning som utfø-res fra spinneoppløsningsutløpsåpningen.
I det følgende skal den tredje utførelsesformen av spinnehodet i henhold til foreliggende oppfinnelse forklares under henvisning til figur 4.
Kun forskjellen som er tilstede sammenlignet med den andre utførelsesformen vil bli diskutert. Komponentene i den tredje utførelsesformen som er like med og/eller som har den samme funksjon som de i den andre utførelsesform er gitt i figur 4 med de samme nummerhenvisningene som anvendt i figur 1.
Utførelsesformen ifølge figur 4 atskiller seg fra den andre utførelsesform ved at gap 74 definert av det ytre hus 66, ikke har noe ringformet, men en langstrakt form. Huset 66 kan være implementert som en del eller det kan ha to vinger 104a, 104b, som er tilpasset til å forskyves i rettvinkel til senterlinjen M. Bredden av gapet 74 kan justeres ved å forskyve vingene i pilenes retning vist i figur 4.
I det følgende skal den fjerde utførelsesform av spinnehodet i henhold til foreliggende oppfinnelse forklares under henvisning til figur 5.
Kun forskjellen som er tilstede sammenlignet med den andre utførelsesformen vil bli diskutert. Komponentene i den fjerde utførelsesform som er like med og/eller som har den samme funksjonen som de i den andre utførelsesformen er gitt i figur 5 med de samme nummerhenvisningene som anvendt i figur 1.
Når det gjelder spinnehodet i henhold til den fjerde utfø-relsesform, er det ikke anordnet noe varmekammer. Spinnekapillaret blir ikke lenger oppvarmet via et varmefluid, men via en elektrisk varmekappe 110 som er en del av oppvarmingsanordningen for spinnehodet.
Varmekappen 110 kan også være en del av en lukket kontrollkrets for å kontrollere temperaturen i spinnekapillarveggen. Denne lukkede kontrolløkkekretsen er beskrevet over.
For å oppnå en presis kontroll over temperaturprofilen langs lengden av spinnekapillaret, kan varmekappen være oppdelt i et antall uavhengige virkende varmekappesegmen-ter.

Claims (40)

1. Fremgangsmåte for spinning av en spinneoppløsning omfattende en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid, ved hvilken spinneoppløsningen føres til i det minste ett spinnehode ved at den føres gjennom i det minste ett tynnvegget spinnekapillar (7) og føres derfra ut gjennom en spinnoppløsningsut førselsåpning, karakterisert ved at spinnekapillarets vegg nær spinneoppløsningens utløpsåpning (94) oppvarmes direkte ved hjelp av en varmeanordning (70, 72) til en temperatur som er høyere enn kjernetemperaturen for spinneopp-løsningen i spinnekapillaret.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at spinnekapillarets veggtemperatur (7) reguleres til en justerbar verdi ved hjelp av en temperaturkontroller.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at spinnekapil lårets (7) veggetemperatur reguleres avhengig av massestrømsraten av spinneoppløsningen gjennom spinnekapillaret (7).
4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene nevnt ovenfor, karakterisert ved at veggtemperaturen av spinnekapillaret (7) reguleres avhengig av spinnetrykket i spinneoppløsningen, fortrinnsvis avhengig av spinnetrykket av spinneoppløsningen i spinnekapillaret (7).
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene nevnt ovenfor, karakterisert ved at en forhåndsbestemt temperaturprofil over strømningstverrsnittet av spinnekapillaret (7) justeres ved å varme spinnekapillarveggen når spinnekapillaret er i drift.
6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene nevnt ovenfor, karakterisert ved at en forhåndsbestemt temperaturprofil av spinnekapillarveggen justeres i spinne-oppløsningens strømningsretning ved å varme spinnekapillarveggen når spinnekapillaret er i drift.
7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene nevnt ovenfor, karakterisert ved at spinnekapillarveggen varmes med en varmevæske som flyter rundt på utsiden av spinnekapillarveggen.
8. Spinnehode for å spinne en spinneoppløsning som består av en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid og som flyter gjennom spinnehodet, omfattende minst ett spinnekapillar med en spinneoppløsningsutløpsåpning ved dets nedstrømsende, hvorved spinneoppløsningen tømmes fra spinnehodet gjennom spinneoppløsningens utløpsåpning, og omfatter ytterligere en temperaturkontrollert varmeanordning som virker på spinneoppløsningen, karakterisert ved at varmeanordningen (70, 72) virker direkte på spinnekapi11arets veggområde nær spinneoppløsningsåpningen (94), hvorved spinnekapillarets (7) veggtemperåtur som genereres av varmeanordningen (70, 72) i et område nær spinneoppløsningsutløpsåpning (94), er høyere enn spinneoppløsningens kjernetemperatur.
9. Spinnehode ifølge krav 8, karakterisert ved at området av spinnekapillarveggen som varmes ved hjelp av varmeanordningen (70, 72) og som har en temperatur som er høyere enn spinneopp-løsningens kjernetemperatur, strekker seg i det vesentlige opp til spinneoppløsningens utløpsåpning (94).
10. Spinnehode ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at området av spinnekapillarveggen som varmes ved hjelp av varmeanordningen (70, 72) og som har en temperatur som er høyere en spinneoppløs-ningens kjernetemperatur, strekker seg i det vesentlige over hele lengden av spinnekapillaret (7).
11. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 10, karakterisert ved at spinnekapillaret (7) er utformet som et spinnekapillarrør i form av et hovedsakelig tynnvegget rør, og at varmeanordningen (70, 72) virker direkte på spinnekapillarrørets veggområde nær spinne-oppløsningens utløpsåpning (94).
12. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 10, karakterisert ved at det omfatter en kont-rollenhet som virker på varmeanordningen (70, 72), og ved hjelp av hvilken temperaturen av det direkte oppvarmede veggområdet av spinnekapillaret (7) kan reguleres, i det minste seksjonsvis.
13. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 12, karakterisert ved at varmeanordningen (70, 72) omfatter et varmefluid som omgir spinnekapillarrøret (7), i det minste seksjonsvis.
14. Spinnehode ifølge krav 13, karakterisert ved at varmef luidet av varmeanordningen (70, 72) omgir spinnekapillarrøret (7), i det minste seksjonsvis.
15. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 14, karakterisert ved at spinnekapillarrørets (7) spinneoppløsningsutløpsåpning (94) omgis i det minste seksjonsvis av en gapåpning (74) hvorfra det under drift strømmer ut et transportfluid hovedsakelig i retning av spinneoppløsningen som er ført ut fra spinneoppløsningsut-løpsåpning (94) .
16. Spinnehode ifølge krav 15, karakterisert ved at hastigheten av trans-port f luidet som strømmer ut av gapåpningen (74) når spinnehodet er i drift, tilsvarer vesentlig i det minste hastigheten til spinneoppløsningen ført ut fra spinneoppløsning-sutløpsåpningen (94).
17. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 16, karakterisert ved at spinnekapillarrøret (7) i nærheten av spinneoppløsningens utløpsåpning er omgitt av et varmekammer (70, 72) inneholdende et varmefluid.
18. Spinnehode ifølge et av kravene 15 til 17, karakterisert ved at varmekammeret (72) er forbundet med gapåpningen (74).
19. Spinnehode ifølge et av kravene 15 til 18, karakterisert ved at varmefluidet tjener som et transportfluid og føres fra varmekammeret (72) gjennom gapåpningen (74).
20. Spinnehode ifølge et av kravene 15 til 19, karakterisert ved at det mellom varmekammeret (70) og gapåpningen (74) strekker seg et ringformet rom (102) som omgir kapillarrøret (7) fra utsiden hovedsakelig langs hele rørets lengde.
21. Spinnehode ifølge krav 20, karakterisert ved at det ringformede rommet (102) har et vesentlig ovalt tverrsnitt.
22. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 20, karakterisert ved at lengden av spinnekapillaret (7) er 20 til 150 ganger lengre enn spinnekapillarets diameter.
23. Spinnehode ifølge krav 22, karakterisert ved at lengden er lengden gjennom hvilken spinneoppløsningen strømmer og/eller at diameteren er spinnekapillarets (7) indre diameter.
24. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 23, karakterisert ved at utløpstverrsnittet (94) er sirkulært.
25. Spinnehode ifølge krav 24, karakterisert ved at utløpstverrsnittet (94) har en diameter på mindre enn 500 um, foretrukket mindre enn 250 um.
26. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 25, karakterisert ved at spinnekapillarrørets veggtykkelse (7) er mindre enn 200 um, fortrinnsvis mindre enn 150 um.
27. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 26, karakterisert ved at temperaturen av varmef luidet i varmekammeret (70, 72) er minst 100°C, fortrinnsvis omkring 150°C.
28. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 26, karakterisert ved at temperaturen av varmef luidet i varmekammeret (70, 72) er i området 50-150°C.
29. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 26, karakterisert ved at temperaturen av varmef luidet i varmekammeret (70, 72) er i området 80-150°C.
30. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 26, karakterisert ved at temperaturen av varmef luidet i varmekammeret (70, 72) er i området 100-150°C.
31. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 26, karakterisert ved at temperaturen av varmef luidet i varmekammeret (70, 72) er i området 50-180°C.
32. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 31, karakterisert ved at det omfatter minst én temperatursensor for å påvise kapillarveggens temperatur og/eller spinneoppløsningens temperatur i området av kapillarveggen, ved hjelp av hvilken kapillarveggtemperaturen kan overføres til kontrollanordningen i form av et elektrisk signal.
33. Spinnehode ifølge krav 32, karakterisert ved at temperatursensoren er utformet som et elektrisk resistenselement.
34. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 33, karakterisert ved at det omfatter minst én temperatursensor for å påvise varmefluidets temperatur, ved hjelp av hvilken varmefluidets temperatur kan overføres til kontroilanordningen i form av et elektrisk signal.
35. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 34, karakterisert ved at gapet (74) er dannet ved hjelp av et hus (100; 104a, 104b) som kan beveges på tvers av spinnekapillarets longitudinale akse, i det minste seksjonsvis, og at gapets (74) strømningstverrsnitt er va-riabelt .
36. Spinnehode ifølge et av kravene 8 til 35, karakterisert ved spinnekapillaret er omgitt av minst ett elektrisk varmeelement.
37. Anvendelse av et spinnehode i henhold til kravene 8-36 hvori spinneholdet består av et spinnehode for å spinne en spinneoppløsning som består av en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid og som flyter gjennom spinnehodet, omfattende minst ett spinnekapillar med en spin-neoppløsningsutløpsåpning ved dets nedstrømsende, hvorved spinneoppløsningen tømmes fra spinnehodet gjennom spinne-oppløsningens utløpsåpning, og omfatter ytterligere en temperaturkontrollert varmeanordning som virker på spinneopp-løsningen, hvori spinningen gjennomføres i henhold til kravene 1-7 idet spinneoppløsningen består av en blanding av cellulose, vann og tertiært aminoksid, ved hvilken spinne-oppløsningen føres til i det minste ett spinnehode ved at den føres gjennom i det minste ett tynnvegget spinnekapillar (7) og føres derfra ut gjennom en spinnoppløsningsut-førselsåpning, i et produksjonsanlegg for spinning omfattende en trykkutjevningsbeholder inneholdende en spinneopp-løsning sammensatt av cellulose, vann og tertiært aminoksid og av et eller flere stabiliserende midler, med et spinnehode eller flere spinnehoder ved hjelp av hvilke spinneopp-løsningen kan spinnes til formlegemer, og med en spinneopp-løsningsledning ved hjelp av hvilken spinneoppløsningen fø-res fra trykkutjevningsbeholderen til spinnehodet eller spinnehodene.
38. Anvendelse ifølge krav 37, hvori produksjonsanlegget for spinning oppviser et luftgap (10) etter spinnehodet (8) eller spinnehodene (8), hvor spinneoppløsningen strømmer inn i etter å ha forlatt spinneoppløsningens utløpsåpning (94) og hvor den strekkes.
39. Anvendelse ifølge krav 37 eller 38, hvori produksjonsanlegget for spinning (1) oppviser et utfellingsbad (11) nedstrøms for luftgapet (10), i hvilket spinneoppløsningen som strømmer ut fra spinnehodet (8) senkes ned i etter å ha passert gjennom luftgapet (10) og etter å ha blitt strukket til et formlegeme.
40. Anvendelse ifølge et av kravene 37 til 39, hvori produksjonsanlegget for spinning omfatter en avtrekningsanordning (12), ved hjelp av hvilken spinneoppløsning-en kan dras av fra utfellingsbadet i form av en utfelt tråd eller et formlegeme.
NO20025047A 2000-04-20 2002-10-21 Fremgangsmate for spinning av en spinneopplosning, samt spinnehode. NO321686B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10019660A DE10019660B4 (de) 2000-04-20 2000-04-20 Verfahren zum Verspinnen einer Spinnlösung und Spinnkopf
PCT/EP2001/004467 WO2001081663A1 (de) 2000-04-20 2001-04-19 Verfahren zum verspinnen einer spinnlösung und spinnkopf

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20025047D0 NO20025047D0 (no) 2002-10-21
NO20025047L NO20025047L (no) 2002-12-04
NO321686B1 true NO321686B1 (no) 2006-06-19

Family

ID=7639492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20025047A NO321686B1 (no) 2000-04-20 2002-10-21 Fremgangsmate for spinning av en spinneopplosning, samt spinnehode.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20030155673A1 (no)
EP (1) EP1276922B2 (no)
KR (1) KR100500279B1 (no)
CN (1) CN1232682C (no)
AT (1) ATE286160T1 (no)
AU (1) AU2001262211A1 (no)
BR (1) BR0110432A (no)
CA (1) CA2406765C (no)
DE (2) DE10019660B4 (no)
EA (1) EA003589B1 (no)
MY (1) MY128277A (no)
NO (1) NO321686B1 (no)
TW (1) TW565632B (no)
WO (1) WO2001081663A1 (no)
ZA (1) ZA200209329B (no)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10112050B4 (de) * 2001-03-14 2004-02-12 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Cellulosefasern und Cellulosefilamentgarnen
DE10200405A1 (de) 2002-01-08 2002-08-01 Zimmer Ag Spinnvorrichtung und -verfahren mit Kühlbeblasung
DE10204381A1 (de) 2002-01-28 2003-08-07 Zimmer Ag Ergonomische Spinnanlage
DE10206089A1 (de) 2002-02-13 2002-08-14 Zimmer Ag Bersteinsatz
DE102004024030A1 (de) 2004-05-13 2005-12-08 Zimmer Ag Lyocell-Verfahren mit polymerisationsgradabhängiger Einstellung der Verarbeitungsdauer
KR100595751B1 (ko) * 2004-11-11 2006-07-03 주식회사 효성 셀룰로오스 멀티 필라멘트의 제조방법
DE102005040000B4 (de) * 2005-08-23 2010-04-01 Lenzing Ag Mehrfachspinndüsenanordnung und Verfahren mit Absaugung und Beblasung
CN100553662C (zh) * 2006-07-18 2009-10-28 中国人民解放军第二军医大学 一种抗肿瘤的中药组合物及其制备方法
ES2429802T3 (es) * 2008-02-08 2013-11-15 List Holding Ag Procedimiento y dispositivo para la fabricación de cuerpos moldeados
WO2011124387A1 (de) 2010-04-08 2011-10-13 List Holding Ag Verfahren zur herstellung eines produktes
CN103015082B (zh) * 2012-12-25 2014-08-13 西安建筑科技大学 一种纺丝头及利用其制备编织管/聚合物复合膜的方法
EP3564416A1 (en) * 2013-10-29 2019-11-06 Braskem S.A. System and method of mechanical pre-recovery of at least one liquid in at least one polymeric yarn
TWI667378B (zh) 2014-01-03 2019-08-01 奧地利商蘭精股份有限公司 纖維素纖維
CN103938283A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 吕赛林 用于制造竹浆高溶功能纤维的喷丝板
CN105332064B (zh) * 2015-12-02 2018-01-12 苏州布舞佳乡纺织科技有限公司 一种用于纺织的纤维制造装置
CN108298498B (zh) * 2017-01-13 2019-12-10 北京赛特超润界面科技有限公司 一种弹簧导液浸润装置
EP3467161A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-10 Lenzing Aktiengesellschaft Lyocell type cellulose filament production process
ES2911218T3 (es) 2018-01-15 2022-05-18 Chemiefaser Lenzing Ag Reutilización de la fibra de celulosa Lyocell para el procedimiento Lyocell
CN112176430B (zh) * 2020-09-21 2021-08-27 浙江永宁药业股份有限公司 一种口罩熔喷布生产用恒温型喷头
CN114277452B (zh) * 2022-01-26 2023-01-06 中国纺织科学研究院有限公司 干喷湿纺法纺丝设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3437725A (en) 1967-08-29 1969-04-08 Du Pont Melt spinning apparatus and method
US4317790A (en) * 1979-02-21 1982-03-02 American Cyanamid Company Spinning process
EP0095712B2 (en) * 1982-05-28 1993-06-23 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Easily dyeable polyethylene terephtalate fibre and process for preparing the same
JPS61194204A (ja) * 1985-02-21 1986-08-28 Teijin Ltd 紡糸口金装置
US5264173A (en) * 1989-05-24 1993-11-23 Masatsugu Mochizuki Polyvinyl alcohol monofilament yarns and process for producing the same
US5652001A (en) * 1993-05-24 1997-07-29 Courtaulds Fibres Limited Spinnerette
AT399729B (de) * 1993-07-01 1995-07-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung cellulosischer fasern sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens und deren verwendung
AT403531B (de) * 1994-08-10 1998-03-25 Chemiefaser Lenzing Ag Vorrichtung zum regeln des druckes in einer strömenden, viskosen masse
DE4430828C2 (de) * 1994-08-31 2001-05-31 Thueringisches Inst Textil Verfahren zum Fibrillieren von lösungsmittelgesponnenen Cellulosefilamentgarnen
AT401063B (de) * 1994-09-05 1996-06-25 Chemiefaser Lenzing Ag Verfahren zur herstellung von cellulosischen formkörpern
US5984655A (en) * 1994-12-22 1999-11-16 Lenzing Aktiengesellschaft Spinning process and apparatus
US6210801B1 (en) * 1996-08-23 2001-04-03 Weyerhaeuser Company Lyocell fibers, and compositions for making same
GB9625634D0 (en) 1996-12-10 1997-01-29 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Method of manufacture of nonwoven fabric
US6336801B1 (en) * 1999-06-21 2002-01-08 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Die assembly for a meltblowing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE10019660B4 (de) 2004-04-29
BR0110432A (pt) 2003-02-11
EA003589B1 (ru) 2003-06-26
EP1276922B1 (de) 2004-12-29
CN1232682C (zh) 2005-12-21
CA2406765C (en) 2007-01-09
DE10019660A1 (de) 2000-10-26
AU2001262211A1 (en) 2001-11-07
CN1430684A (zh) 2003-07-16
CA2406765A1 (en) 2002-10-18
EP1276922B2 (de) 2008-07-09
NO20025047L (no) 2002-12-04
EA200201118A1 (ru) 2003-02-27
US20030155673A1 (en) 2003-08-21
DE50104967D1 (de) 2005-02-03
MY128277A (en) 2007-01-31
WO2001081663A8 (de) 2002-02-21
WO2001081663A1 (de) 2001-11-01
ATE286160T1 (de) 2005-01-15
ZA200209329B (en) 2004-02-16
KR20020093934A (ko) 2002-12-16
NO20025047D0 (no) 2002-10-21
KR100500279B1 (ko) 2005-07-11
TW565632B (en) 2003-12-11
EP1276922A1 (de) 2003-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO321686B1 (no) Fremgangsmate for spinning av en spinneopplosning, samt spinnehode.
CN101588911B (zh) 具有毛细孔道的挤出材料
US8613207B2 (en) Method and apparatus for producing a quartz glass cylinder
KR940005922B1 (ko) 응용 방사물질의 냉각장치 및 방법
US9447522B2 (en) Extrusion method
US5968433A (en) Process for spinning of solutions of cellulose carbamate
WO2013108885A1 (ja) 中空繊維の製造方法および中空繊維の製造装置
US8464554B2 (en) Method for stabilizing a column of molten material
US4266918A (en) Apparatus for electrostatic fibre spinning from polymeric fluids
EP0205694A1 (en) Method and apparatus for melt-spinning thermoplastic polymer fibers
CN105420824A (zh) 一种纺丝组件及其纺丝方法
US20060130525A1 (en) Device and process for producing a glass tube
JP4331579B2 (ja) 中空糸製造用紡糸装置
NO320610B1 (no) Fremgangsmate ved ekstrudering av et kontinuerlig formet legeme
EA004152B1 (ru) Способ экструдирования непрерывно формованной массы
CN207019522U (zh) 一种碳纤维原丝纺前原液温度控制的装置
CN218059316U (zh) 用于由在叔胺氧化物中的纤维素的溶液制造纤维素线的设备
CN107289806A (zh) 一种碳纤维原丝纺前原液温度控制的装置及其方法
US2162575A (en) Manufacture and treatment of threads of artificial filaments
US2022260A (en) Dry spinning artificial textile fibers
KR100301724B1 (ko) 개선된방사빔을이용한산업용원사의제조방법
CN210916354U (zh) 一种能够避免干涉计量泵保温设计的熔体过滤器
US2027450A (en) Production of artificial silk and like products
US3436448A (en) Method and apparatus for spinning uniform fibers
CA2398475A1 (en) Buffer tank for polymer melts, in particular cellulose solutions