DE1660397C3

DE1660397C3 - Process for the production of composite threads

Info

Publication number: DE1660397C3
Application number: DE19661660397
Authority: DE
Inventors: William Geoffrey; Hudgell Alfred William David; Pontypool Parr (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1965-12-16
Filing date: 1966-12-16
Publication date: 1977-01-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden aus mindestens zwei Stoffen, von denen einer zur Faserbildung geeignet ist und die sich hinsichtlich einiger physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften voneinander unterscheiden. Die Stoffe werden dabei in Form von viskosen Schmelzen oder Lösungen einem begrenzten Raum hinter einer Spinndüsenplatte zugeführt und als zusammengesetzter Strom versponnen.The invention relates to a method for producing composite threads from at least two substances, one of which is suitable for fiber formation and some of which are physical and / or chemical properties differ from one another. The substances are thereby in the form of viscous melts or solutions fed to a limited space behind a spinneret plate and as compound stream spun.

Aus synthetischen polymeren Stoffen hergestellte zusammengesetzte Fäden sind von besonderem Interesse, und zwar wegen ihrer Selbstkräuselung und anderer Effekte, die erzielt werden können, wenn sich die Stoffkomponenten physikalisch und/oder chemisch voneinander unterscheiden.Compound threads made from synthetic polymeric fabrics are of particular interest, because of their self-curling and other effects that can be achieved when the Physically and / or chemically distinguish substance components from one another.

Es sind zahlreiche Veröffentlichungen bekannt, die Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden beschreiben, und es wird besonders auf die GB-PS 8 30 441 verwiesen, die die Herstellung von zusammengesetzten Fäden vom Hülle-Kern-Typ beschreibt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren fließt das die Hülle bildende Material im viskosen Zustand radial von allen Richtungen in Spinnöffnungen, indem ein Bereich eines hohen Widerstands um die Spinnöffnungen herum geschaffen wird. Das den Kern bildende Material wird dann als Strahl zentral in das die Hülle bildende Material eingeführt.There are numerous publications known, the methods and devices for the production of composite Describe threads, and particular reference is made to GB-PS 8 30 441, which describes the manufacture of composite filaments of the sheath-core type. With the procedure described there the material forming the casing flows in the viscous state radially from all directions into spinning orifices, by creating an area of high resistance around the spinning orifices. The The material forming the core is then introduced as a jet centrally into the material forming the shell.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Fäden, insbesondere vom Hülle-Kern-Typ, bereitzustellen. The invention is based on the object of a simple method for the production of composite To provide threads, in particular of the sheath-core type.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Stoffe in Form von zwei übereinanderliegenden, sich berührenden Schichten, deren Zwischenfläche rechtwinklig zur Achse der Spinnöffnungen liegt, dem begrenzten Raum zugeführt werden.This object is achieved according to the invention in that the two substances in the form of two superimposed, touching layers, the interface of which is perpendicular to the axis of the spinning orifices is to be supplied to the limited space.

Glas kann als faserbildender Stoff genau so gut wie synthetische polymere Stoffe verwendet werden, wie z. B. Polyamide, Polyester, Polyolefine, Polyurethane, Polyäther und andere schmelzspinnbare Polymere; es können aber auch in Lösung spinnbare Polymere, wie z. B. Polyacrylnitril, verwendet werden.Glass can be used as a fiber-forming substance just as well as synthetic polymeric substances z. B. polyamides, polyesters, polyolefins, polyurethanes, polyethers and other melt-spinnable polymers; it but can also be spinnable in solution polymers such. B. polyacrylonitrile can be used.

Die faserbildenden Stoffe können die üblichen Zusatzstoffe, Antioxidationsmittel, Pigmente, Mattierungsmittel, extrahierbaren Materialien usw. enthalten.The fiber-forming substances can contain the usual additives, antioxidants, pigments, matting agents, contain extractables, etc.

Der begrenzte Raum kann beispielsweise im wesentlichen die gesamte Fläche der Spinndüsenplatte bedekken oder er kann die Form eines schmalen Kanals aufweisen, der zur Spinndüsenplatte parallel oder um diese herum angeordnet ist. Die Stoffe können dem Umfang des begrenzten Raums als bandähnlicher zusammengesetzter Strom, wie z. B. als ringförmige konzentrische Ströme, zugeführt werden, indem sie gemeinsam in einer Hülle-Kern-Anordnung zu einem gemeinsamen Filtermedium geführt werden, das beispielsweise oberhalb der Spinndüsenplatte vorgesehen ist Andererseits können die Stoffe auch einzeln der Spinndüsenplatte, erforderlichenfalls durch getrennte Filtermedien, zugeführt und anschließend entweder unmittelbar an dem Umfang des begrenzten Raums oder etwas stromaufwärts in einen bandähnlichen zusammengesetzten Strom vereinigt werden. In solchen bandähnlichen zusammengesetzten Strömen besitzen die Stoffe, wenn man einen Querschnitt des Stroms betrachtet, ein Seite-an-Seite-Verhältnis. The limited space can, for example, cover substantially the entire surface of the spinneret plate or it may be in the form of a narrow channel that is parallel to or around the spinneret plate is arranged around. The fabrics can be composed of the extent of the limited space as a ribbon-like Electricity, such as B. as annular concentric streams, fed together by being in a shell-core arrangement to be guided to a common filter medium, for example above the spinneret plate is provided On the other hand, the substances can also be individually attached to the spinneret plate, if necessary through separate filter media, fed and then either directly to the Perimeter of limited space or something upstream into a ribbon-like compound Stream to be united. In such ribbon-like composite streams, the fabrics have if looking at a cross section of the stream, a side-by-side relationship.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Weise durchgefühlt werden, daß zusammengesetzte Fäden vom Hülle-Kern-Typ erhalten werden, indem dem zu den Spinnöffnungen fließenden viskosen flüssigen Strom ein geeigneter Widerstand entgegengesetzt wird, um sicherzustellen, daß die Hüllen-Komponente, die die unte^re Schicht bildet, von allen Seiten zum Spinnöffnungseintritt hin und den äußeren Teil der Spinnöffnung hinabfließt, während das Kernmaterial, das die obere Schicht bildet, nach unten durch den inneren Teil der Soinnöffnung fließt.The process of the invention can be practiced in such a way that composite filaments of the sheath-core type are obtained by providing a suitable resistance to the viscous liquid stream flowing to the spinning orifices to ensure that the sheath component containing the underside ^r e layer forms, from all sides towards the spinning orifice entrance and flowing down the outer part of the spinning orifice, while the core material, which forms the upper layer, flows down through the inner part of the spinning orifice.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, und zwar zeigtThe drawings show, for example, devices for carrying out the method according to the invention described, namely shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Spinnkopf,F i g. 1 shows a cross section through a spinning head,

F i g. 2 und 3 einen Querschnitt und eine Aufsicht auf die Verteilerplatte des Spinnkopfes nach F i g. 1,F i g. 2 and 3 show a cross section and a plan view of the distributor plate of the spinning head according to FIG. 1,

F i g. 4 eine Aufsicht auf die Spinndüsenplatte des Spinnkopfes nach Fig. I,F i g. 4 shows a plan view of the spinneret plate of the spinning head according to FIG.

F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Spinnkopf, bei dem oberhalb der Spinndüsenplatte eine Lochplatte vorgesehen ist,F i g. 5 shows a cross section through a spinning head with a perforated plate above the spinneret plate is provided,

F i g. 6 einen Querschnitt durch einen anderen Spinnkopf. F i g. 6 shows a cross section through another spinning head.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1, 2 und 3 enthält ein Gehäuse 1 p^;ne Spinndüsenplatte 2 mit Spinnöffnungen 3, eine an der Spinndüsenplatte befestigte Verteilerplatte 4, ein auf der Oberseite der Verteilerplatte ruhendes Sieb 5, eine Filterpackung 6 und ein oberes Sieb 7. Die Verteilerplatte 4 ist an ihrer unteren Oberfläche 8 ausgedreht, um eine Vertiefung 9 zu schaffen, in der eine Umlenkplatte 10 mit Hilfe einer versenkten Schraube 11 befestigt ist. Ein ringförmiger Raum 12 wird somit zwischen der Vertiefung 9 und der oberen Oberfläche der Umlenkplatte gebildet, welche so geformt ist, daß sie der Gestalt der unteren Oberfläche der Umlenkplatte entspricht. Die Umlenkplatte besitzt eine solche Höhe, daß zwischen ihrer Unterseite und der Oberseite der Spinndüsenplatte 2 ein begrenzter Raum 13 eingeschlossen ist. Innere Zuführöffnungen 14 schaffen eine Verbindung zwischen der Unterseite der Filterpackung 6 und dem ringförmigen Raum 12, und äußere Zuführöffnungen 15 schaffen eine Verbindung zwischen der Unterseite der Filterpackung und der ringförmiger! Zone 16, die um den äußersten Rand 17 der Umlenkplatte gebildet ist.In the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 3 contains a housing 1 p ^; ne spinneret plate 2 with spinning orifices 3, a distributor plate 4 attached to the spinneret plate, a sieve 5 resting on the top of the distributor plate, a filter pack 6 and an upper sieve 7. The distributor plate 4 is turned out on its lower surface 8 to form a recess 9 create, in which a baffle plate 10 is fastened with the aid of a countersunk screw 11. An annular space 12 is thus formed between the recess 9 and the upper surface of the baffle which is shaped to correspond to the shape of the lower surface of the baffle. The baffle plate has a height such that a limited space 13 is enclosed between its underside and the top of the spinneret plate 2. Inner feed openings 14 create a connection between the underside of the filter pack 6 and the annular space 12, and outer feed openings 15 create a connection between the underside of the filter pack and the annular space! Zone 16 which is formed around the outermost edge 17 of the baffle.

Die beschriebene Vorrichtung ist besonders geeignet zum Spinnen von zusammengesetzten Fäden des Hülle-Kern-Typs aus zwei geschmolzenen faserbildenden Stoffen oder Polymeren, die an der Oberseite der Filterpackung 6 durch df.s Sieb 7 in Form zweier ringför-The apparatus described is particularly suitable for spinning composite filaments of the sheath-core type made up of two molten fiber-forming materials or polymers attached to the top of the filter pack 6 through df.s sieve 7 in the form of two ring-shaped

miger Ströme zugeführt werden, wobei der innere Strom einen Kegel bildet. Die Polymeren werden durch die Filterpackung und das Sieb 5 ohne eine wesentliche Mischung an der Flüssigkeitsgrenzfiäche hindurchgedrückt. Die Polymeren müssen der Filterpackung 6 so zugeführt werden, daß, wenn sie an de, Oberseite der Verteilerplatte 4 ankommen, der innere Polymerstrom (Kernkomponente) nur durch die inneren Zuführöffnungen 14 in den ringförmigen Raum \2 fließt, von wo aus er dann in die ringförmige Zone 16 weiten;¹ römt. Die äußeren Zuführungen 15 führen das zweite Polymer in die ringförmige Zone 16, wo es eine Flüssigkeitsgrenzfläche mit dem erstgenannten Polymer bildet, wodurch wieder zwei ringförmige konzentrische Ströme entstehen. Die Ströme fließen um den äußersten Rand 17 der Umlenkplatte herum in den begrenzten Raum 13, wo sie zwei übereinanderliegende Schichten bilden, wobei der innere Strom die obere Schicht ergibt. Die beiden Schichten nähern sich den Spinnöffnungen 3 von allen Seiten und biegen nach unten unter Bildung koaxialer Ströme ab, wobei die obere Schicht den Kern bildet, und werden dann als zusammengesetzte Fäden des Hülle-Kern-Typs welche durch Abkühlen verfestigt und aufgewickelt werden.moderate currents are supplied, the inner flow forming a cone. The polymers are forced through the filter pack and screen 5 without substantial mixing at the liquid interface. The polymers must be fed to the filter pack 6 so that when they arrive at the top of the distributor plate 4, the inner polymer stream (core component) only flows through the inner feed openings 14 into the annular space 2 , from where it then flows into the widen annular zone 16; ^{1 is} streaming. The outer feeds 15 lead the second polymer into the annular zone 16, where it forms a liquid interface with the first-mentioned polymer, whereby two annular concentric flows are again created. The currents flow around the outermost edge 17 of the baffle into the confined space 13, where they form two superposed layers, the inner current forming the upper layer. The two layers approach the spinning orifices 3 from all sides and bend downwards to form coaxial currents, the upper layer forming the core, and then become as composite threads of the sheath-core type which are solidified by cooling and wound up.

Die Gleichmäßigkeit der zusammengesetzten Fäden des Hülle-Kern-Typs, die durch dieses Verfahren hergestellt werden, kann verbessert werden, wenn man die übereinanderliegenden Polymerströme im begrenzten Raum 13 durch enge Zonen unmittelbar in der Nähe der Spinnöffnungen 3 hindurehfließen läßt, wobei die engen Zonen Stellen mit einem verhältnismäßig hohen Widerstand gegenüber dem Polymerstrom ergeben. Dieser Effekt kann dadurch erreicht werden, daß man auf der Spinndüsenplatte Erhebungen ausbildet durch welche die Spinnöffnungen hindurchgehen, oder daß man die Erhebungen auf der Umlenkplatte über den Spinnöffnungen ausbildet, so daß cine stärkere Verengung in der Gegend unmittelbar in der Nähe der Spinnöffnungen geschaffen wird. Die vorteilhaften Wirkungen solcher Erhebungen sind in der GB-PS 8 30 441 beschrieben. Die gewünschte Erhöhung des Widerstands in der Gegend um die Spinnöffnungen herum kann auch dadurch erreicht werden, daß eine Lochplatte 18 mit Löchern 19 zwischen der Umlenkplatte 10 und der Spinndüsenplatte 2 angeurdnei wird. Die Löcher 19 der Lochplatte 18 sind ausgerichtet mit den Spinnöffnungen 3 der Spinndüsenplatte 2. Eine derartige Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt.The uniformity of the composite filaments of the sheath-core type produced by this process can be improved if the superimposed polymer streams are limited Space 13 can flow through narrow zones immediately in the vicinity of the spinning orifices 3, the narrow zones result in places with a relatively high resistance to the polymer flow. This effect can be achieved by forming elevations on the spinneret plate which the spinning orifices go through, or that the bumps on the baffle over the Forms spinning orifices, so that a stronger constriction in the area immediately in the vicinity of the spinning orifices is created. The advantageous effects of such surveys are described in GB-PS 8 30 441. The desired increase in resistance in the area around the spinning orifices can be can also be achieved in that a perforated plate 18 with holes 19 between the baffle 10 and the Spinneret plate 2 is angeurdnei. The holes 19 of the Perforated plate 18 are aligned with the spinning orifices 3 of the spinneret plate 2. Such an arrangement is in Fig. 5 shown.

In Fig.6 ist ein anderer Spinnkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, der eine Spinndüsenplatte 21 aufweist, die in ringförmiger Anordnung Spinnöffnungen 24 enthält, welche auf der Unterseite von Senkbohrungen 25 angeordnet sind. Oberhalb der Spinndüsenplatte ist eine Platte 22 angeordnet, welche aus einem inneren und einem äußeren konzentrischen Teil besteht, welche durch einen Ringspalt 26 voneinander getrennt sind. Der äußere Teil der Platte 22 besitzt eine ringförmige Ausspaiung 36 am unteren Teil seiner inneren Umfangsfläche, die zwischen der Platte 22 und einer Lochplatte 34 mit Öffnungen 35, die auf der Spinndüsenplatte ruht, einen begrenzten Raum bildet. Die Öffnungen 35 in der Lochplatte 34 sind so angeordnet, daß sie mit den Öffnungen in der Spinndüsenplatte übereinstimmen. Hinter der Platte 22 befindet sich ein Verteilerblock 23, der in seiner unteren Oberfläche Kanäle 27 und 28 enthält, die zu beiden Seiten des Ringspaltes 26 liegen. Die Kanäle sind durch eine schmale ringförmige Aussparung 29 miteinander verbunden. In dem Verteilerblock 23 sind Vertiefungen 30 und 32 vorgesehen, die mit den Kanälen 27 und 28 durch Leitungen 31 bzw. 33 verbunden sind.In Figure 6 is another spinning head for implementation of the method according to the invention, which has a spinneret plate 21, which is in an annular Arrangement contains spinning orifices 24 which are arranged on the underside of counterbores 25. Above the spinneret plate, a plate 22 is arranged, which consists of an inner and an outer concentric part, which are separated from one another by an annular gap 26. The outer part of the Plate 22 has an annular recess 36 on the lower part of its inner peripheral surface, which between the plate 22 and a perforated plate 34 with openings 35, which rests on the spinneret plate, a limited Forms space. The openings 35 in the perforated plate 34 are arranged so that they are with the openings match in the spinneret plate. Behind the plate 22 is a distribution block 23, which is in his lower surface contains channels 27 and 28 which lie on both sides of the annular gap 26. The channels are connected to one another by a narrow annular recess 29. In the distribution block 23 are Wells 30 and 32 are provided that correspond to the channels 27 and 28 are connected by lines 31 and 33, respectively.

Geschmolzene Polymere fließen aus den Vertiefungen 30 bzw. 32 über die Leitungen 31 bzw, 33 in die Kanäle 27 bzw. 28. Von den Kanälen fließen die Polymeren in die Aussparung 29, wo sie sich treffen und eine Flüssigkeitsgrenzfläche bilden, und fließen dann als zwei konzentrische ringförmige Ströme den Ringspalt 26 hinab in den begrenzten Raum 36, wo sie übereinanderliegende Schichten bilden. Die übereinanderliegenden Polymerschichten nähern sich der Öffnung 35 in der Lochplatte 34 von allen Seiten und fließen in einer koaxialen Anordnung hindurch und in die Senkbohrung 25 und werden dann in der gleichen Form durch die Spinnöffnung 24 unter Bildung eines zusammengesetzten Fadens vom Hülle-Kern-Typ ausgepreßt.Molten polymers flow from the depressions 30 and 32 via the lines 31 and 33, respectively, into the Channels 27 and 28, respectively. The polymers flow from the channels into the recess 29, where they meet and form a liquid interface, and then flow as two concentric annular streams through the annular gap 26 down into the confined space 36 where they form superimposed layers. The superimposed Polymer layers approach the opening 35 in the perforated plate 34 from all sides and flow into it a coaxial arrangement through and into the counterbore 25 and are then in the same shape squeezed out through the spinning orifice 24 to form a composite sheath-core type filament.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Process for the production of composite threads from at least two fabrics, one of which one is suitable for fiber formation and which is different in terms of some physical and / or chemical Properties differ from each other, these substances in the form of viscous melts or Solutions fed to a limited space behind a spinneret plate and as a composite Stream are spun, characterized in that the two substances in the form of two superimposed, touching Layers whose intermediate surface is at right angles to the axis of the spinning orifices is the limited Space can be supplied.