DE1660366B1

DE1660366B1 - Spinnvorrichtung zur Herstellung von Verbundfaeden

Info

Publication number: DE1660366B1
Application number: DE19651660366
Authority: DE
Inventors: Kazumi Nakagawa; Nobuhiro Tsutsui; Keiichi Zoda
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1964-07-02
Filing date: 1965-07-02
Publication date: 1970-11-19
Also published as: GB1060337A; NL6508549A; LU48975A1; US3403422A; BE666252A; ES314891A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zur einzelnen Komponenten von Verbundfäden erreich-Herstellung von Verbundfäden durch Naßspinnen, bar ist, daß ohne die Gefahr einer späteren Aufspaldie für verschiedene Spinnlösungen getrennte Zu- tung für die Einzelkomponenten Materialien mit führleitungen, für jede Zuführleitung wenigstens äußerst unterschiedlichen physikalischen und chemieinen anschließenden Verteilerkanal sowie einen mit 5 sehen Eigenschaften verwendet werden können.
Spinnöffnungen in Verbindung stehenden schlitzför- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch migen Kanal aufweist, in welchen die verschiedene eine Spinnvorichtung gelöst, die so beschaffen ist, daß Spinnlösungen führenden Verteilerkanäle über Durch- in Längsrichtung des schlitzförmigen Kanals mehrere gänge münden. Durchgänge für die eine Spinnlösung im Abstand

Es ist grundsätzlich bekannt, Verbundfäden aus io voneinander einmünden und dazwischen sowie seitwenigstens zwei verschiedenen fadenbildenden Spinn- lieh versetzt Durchgänge der anderen Spinnlösung materialien herzustellen, indem diese gleichzeitig vorgesehen sind, und daß der Abstand zwischen den durch eine gemeinsame Öffnung gepreßt werden. Auf Durchgängen einer Spinnlösung kleiner als der DurchGrund der unterschiedlichen thermischen Schrump- messer der Spinnöffnungen ist.
fung oder Quellung der verschiedenen Materialien, 15 In fortschrittlicher Weise können mit der erfinaus denen derartige zusammengesetzte Fäden oder dungsgemäßen Spinnvorrichtung Verbundfäden her-Fasern erzeugt werden, können in den Fasern Krau- gestellt werden, bei welchen anstatt der bisher im selwindungen entwickelt werden. wesentlichen geradlinig durch den Verbundfaden ver-

Die bekannten Verbundfäden haben jedoch den laufenden Kontaktflächen mit hoher Zuverlässigkeit

Nachteil, daß die Komponenten dazu neigen, sich 20 Mischgrenzschichten hergestellt werden, die genau

aufzuspalten. Diese Tendenz ist um so stärker aus- vorherbestimmbar sind, sich in verschiedenen Rich-

geprägt, je verschiedener die physikalischen und tungen erstrecken können und somit eine besonders

chemischen Komponenten gewählt werden, um die hohe gegenseitige Bindung der Einzelkomponenten

Kräuseleigenschaften zu verstärken. Wenn nun die gewährleisten, wodurch die Gefahr des späteren Auf-

Fadenkomponenten sich aufspalten, gehen die Krau- 25 spaltens weiter verringert wird,

selungseigenschaften verloren, und das Aussehen der Die Erfindung ist im wesentlichen an Hand der

aus derartigen Fasern hergestellten Endprodukte wird Zeichnungen näher erläutert und dargestellt,

beeinträchtigt. F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Vorrichtung

Aus der britischen Patentschrift 954 274 ist das gemäß der Erfindung;

Prinzip der Ausbildung von Mischgrenzschichten be- 30 Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1;

kannt. Diese Mischgrenzschichten werden dadurch Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung von

erhalten, daß die beiden Spinnlösungen in Form einer F i g. 2;

laminaren Längsströmung durch einen sich vor der F i g. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A'

Düse befindenden gemeinsamen Kanal geführt wer- vonFig.2;

den, wobei eine durch die Länge dieses Kanals be- 35 Fig. 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B'

stimmbare gegenseitige Diffusion und damit eine von F i g. 2;

Ausbildung von Mischgrenzschichten erfolgt. In F i g. 6 ist ein vergrößerter Querschnitt durch die

einem auf diese Weise hergestellten Faden verläuft erfindungsgemäß erhaltenen Fasern in schematischer

die Mischgrenzschicht im wesentlichen quer durch Darstellung,

den Faden. 40 I_n den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Spinnvorrichtung

Obwohl durch diese Ausbildung einer Mischgrenz- zur Erzeugung von Verbundfäden gemäß der Erfin-

schicht einer Aufspaltung des Verbundfaden bereits dung dargestellt. Sie umfaßt eine Spinndüsenplatte 2,

stark entgegengewirkt wird, reicht die erzielbare ge- in der Öffnungen 1 reihenförmig im Abstand vonein-

genseitige Bindung bei Einzelkomponenten mit er- ander angeordnet sind.

heblich verschiedenen physikalischen und chemischen 45 Die Platte 2 ist auf einer Führungsplatte 4 befestigt, Eigenschaften zur Verhinderung einer späteren Auf- _m der ebensoviel Schlitze angeordnet sind, wie spaltung nicht aus. Reihen von Öffnungen 1 vorhanden sind. Diese Platin der USA.-Patentschrift 3 039 173 sind Verbund- ten 2 und 4 sind auf einem Stutzen 5 bzw. am Ende faden-Kräuselgarne aus Cellulose-Derivaten beschrie- eines Zuführrohres 8 mittels einer Fassung 6 und ben, deren Kräuselung bei trockenen und nassen Be- 50 einer Mutter 7 befestigt. Der Einlaßteil des zylindridingungen verschieden ist. Die einzelnen Komponen- sehen Stutzens 5, der in das Zufuhrrohr 8 eingesetzt ten des Verbundfadens sind dabei exzentrisch zuein- ist und dort festgehalten wird, ist mit einem Trennander angeordnet, befinden sich in verschiedenen Be- blech versehen (nicht dargestellt), welches dazu dient, reichen und stehen miteinander in Haftkontakt. Die den Einlaßteil in zwei Kammern 9 und 10 zu teilen, beschriebenen Fäden sind aus Cellulose-Derivaten 55 Die eine Spinnlösung wird der einen Kammer 9 zunach einem Trockenspinnvorgang hergestellt. geführt und die andere der anderen Kammer 10. Das

In der USA.-Patentschrift 3 017 686 sind spiral- Auslaßteil des zylindrischen Stutzens 5 ist mit einer

förmig ausgebildete Mehrkomponentenfäden be- Mehrzahl enger Kanäle 12, 12' versehen, die durch

schrieben, welche eine zickzackförmige Berührungs- Trennwände 11 gebildet werden. Die Anordnung ist

fläche zwischen den beiden Fadenkomponenten auf- 60 derart, daß die Kanäle 12, 12' unter abwechselnder

weisen, so daß im Vergleich zu einer geradlinigen Be- Versorgung mit den beiden verschiedenen Spinn-

rührungsfläche eine etwas vergrößerte Haft-Kontakt- lösungen mit den Kammern 9 und 10 in Verbindung

fläche erhalten wird. stehen. Beim Betrieb fließt die erste Spinnlösung von

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einer Kammer 9 zu den Kanälen 12 und dann weiter

Spinnvorrichtung zu schaffen, mit der mit Sicherheit 65 nach unten in den zugeordneten Schlitz 3 zu den

eine zickzackförmige Berührungsfläche zwischen den Öffnungen 1. Die zweite Spinnlösung fließt von der

verschiedenen Komponenten der Verbundfäden und anderen Kammer 10 zu den Kanälen 12' und eben-

somit eine derartig starke gegenseitige Bindung der falls weiter nach unten zu dem zugeordneten Schlitz 3.

In dem gemeinsamen Schlitz 3 fließen die beiden verschiedenen Lösungen in laminarer Strömung nach unten zu der Reihe von Öffnungen 1 und durch diese hindurch in ein Koagulierungs- oder Fällbad (nicht dargestellt), wo sie zusammengesetzte Fäden bilden.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß zwischen den Kanälen 12, 12' und dem Schlitz 3 besondere Durchgänge 15,15' vorgesehen sind, so daß sich eine Zickzack- oder wellenförmige Berührungsfläche zwischen den Lösungen im Querschnitt der laminaren Strömung ausbildet, wenn eine Lösung aus dem Kanal 12 und die andere Lösung aus dem benachbarten Kanal 12' zusammen in laminarer Strömung in den gemeinsamen Schlitz 3 fließen. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von rillenförmigen Durchgängen 15 im Fußteil der Trennungswand 11 auf einer Seite zur Verbindung mit dem Kanal 12 und dem Schlitz 3 vorgesehen, während entsprechende rillenförmige Durchgänge 15' an demselben Fußteil der Trennungswand 11 auf der anderen Seite ausgebildet sind und zur Verbindung des Kanals 12' mit demselben Schlitz 3. Diese Durchgänge 15 und 15' sind — wie aus der Zeichnung ersichtlich — abwechselnd angeordnet, so daß die aus diesen Rillen austretenden Lösungen abwechselnd ineinandergreifend und in laminarer Strömung in den gemeinsamen Schlitz 3 fließen, während zwischen ihnen im Querschnitt eine Zickzack- oder wellenförmige Berührungsfläche besteht, wie deutlich in Fig. 5 zu erkennen ist. Der gegenseitige Abstand der Durchgänge 15 und 15' und dementsprechend die Wellenlänge der resultierenden Wellen der Berührungsflächen in dem laminaren Fluß innerhalb des Schlitzes 3 muß kleiner sein als der Durchmesser der Öffnung 1.

Da die laminare Strömung mit der zickzackförmigen Berührungsfläche in diesem Zustand durch die Öffnungen 1 in ein Koagulierungsbad (nicht dargestellt) gepreßt wird, bilden sich zusammengesetzte Fasern, die die entsprechende Zickzack- oder wellenförmige Berührungsfläche der Komponenten im Querschnitt zeigen, wie in F i g. 6 dargestellt ist. Durch diese Zickzack- oder wellenförmige Verbindung ist die Berührungsfläche der beiden Komponenten vergrößert, verglichen mit Zweikomponentenfasern, bei denen die beiden Komponenten über eine ebene Grenzfläche miteinander verbunden sind, und dementsprechend sind die beiden Komponenten in den erfindungsgemäßen Fäden fester miteinander verbunden und werden sich nicht oder weniger leicht aufspalten.

Die Spinnvorrichtung ist auch auf ein Schmelzspinnverfahren anwendbar. Sie kommt in Betracht für das Verspinnen beliebiger fadenbildender Materialien wie Acrylnitrilpolymere, Polyamide. Polyester, Polyvinylchloride. Polyvinylalkohole. Polyolefine, Celluloseacetat, Viskose usw., soweit die Erzeugung von Mehrkomponentenfasern gewünscht wird.

Die Erfindung ist in dem nachstehenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. Alle Teile verstehen sich in Gewichtsteilcn.

Beispiel

Zwei Spinnlösungen werden aus einem Copolymeren A (Intrinsik-Viskosität 1,5 in Dimethylformamid) aus 90 Teilen Acyrlnitril und 10 Teilen Methacrylat bzw. einem Copolymeren B (Intrinsik-Viskosität 1,5 in Dimethylformamid) aus 87 Teilen Acrylnitril und 13 Teilen Methacrylat hergestellt, indem jedes Polymere in einer 45°/<>igen wäßrigen Lösung von Natriumthiocyanat zu einer lO³/oigen Lösung aufgelöst wird.

Diese beiden Spinnlösungen werden durch die Spinnvorrichtung der F i g. 1 bis 5 in ein Fällbad, bestehend aus einer lOgewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Natriumthiocyanat (—3° C) gepreßt, um zusammengesetzte Fasern herzustellen. Um festzustellen, wie die beiden Komponenten sich miteinander verbunden haben, werden die wie oben beschrieben hergestellten trockenen Fasern gefärbt und wärmebehandelt, so daß der Farbstoff ausreichend tief in die Fadenstruktur eindiffundieren kann. Dann wird der Querschnitt des Fadens unter einem Mikroskop untersucht. Es wurde eine wellenförmige Verbindungsfläche festgestellt, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

Die Fäden wurden zu Garnen versponnen, welche dann verstrickt wurden. Während der mechanischen Verarbeitung wurde keine Aufspaltung der Fadenkomponenten beobachtet. Bei der üblichen Wärmebehandlung entwickelten die Garne sehr befriedigende Kräuselwindungen.

Claims

Patentanspruch:

Spinnvorrichtung zur Herstellung von Verbundfaden durch Naßspinnen, die für verschiedene Spinnlösungen getrennte Zuführleitungen, für jede Zuführleitung wenigstens einen anschließenden Verteilerkanal sowie einen mit Spinnöffnungen in Verbindung stehenden schlitzförmigen Kanal aufweist, in welchen die verschiedene Spinnlösungen führenden Verteilerkanäle über Durchgänge münden, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung des schlitzförmigen Kanals (3) mehrere Durchgänge (15) für die eine Spinnlösung im Abstand voneinander einmünden und dazwischen sowie seitlich versetzt Durchgänge (15') der anderen Spinnlösung vorgesehen sind, und daß der Abstand zwischen den Durchgängen (15.15') einer Spinnlösung kleiner als der Durchmesser der Spinnöffnungen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen