DE3515091A1 - Vorrichtung zum benetzen von faeden, folien oder fadenscharen mit fluessigkeiten und ihre verwendung - Google Patents

Vorrichtung zum benetzen von faeden, folien oder fadenscharen mit fluessigkeiten und ihre verwendung

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DE3515091A1 DE19853515091 DE3515091A DE3515091A1 DE 3515091 A1 DE3515091 A1 DE 3515091A1 DE 19853515091 DE19853515091 DE 19853515091 DE 3515091 A DE3515091 A DE 3515091A DE 3515091 A1 DE3515091 A1 DE 3515091A1
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0241—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to elongated work, e.g. wires, cables, tubes
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/10—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating by contact with a member carrying the treating material

Description

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Konzernverwaltung RP
Patentabteilung Jo/by-c 2 5.04.85
Vorrichtung 2um Benetzen von Fäden, Folien oder Fadenscharen mit Flüssigkeiten und ihre Verwendung 15
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Benetzen von Fäden, Folien oder Fadenscharen, die von oben nach unten transportiert werden, mit Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtung aus einem die Flüssigkeit abgebenden System, Zuleitungen und einem Vorratsbehälter sowie geeigneten Förderorganen für die Flüssigkeit besteht sowie die Verwendung dieser Vorrichtung insbesondere zum Aufbringen einer Präparationsflüssigkeit auf eine Fadenschar, die aus einer Spinnlösung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurde.
Bei der Herstellung von Chemiefasern sind die verschiedensten Präparationssysteme bekannt geworden. So wird beispielsweise die Präparation durch Rollen oder durch Dosierpumpen auf die Fasern aufgebracht. Hierdurch soll ein guter Fadenschluß erzielt werden und das Aufspreizen und die Schlaufenbildung des Kabels, z.B. beim Ablegevorgang in Spinnkannen, verhindert werden. Ein System von Rollen zur Ölung von Garnen beschreibt z.B. JP 74/1006.
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Präparationsfadenführer zum Aufbringen einer Präparationsflüssigkeit auf multifile Fäden beschreibt das Deutsche Gebrauchsmuster 76/5571, wobei die Gleitbahn der Fäden im Bereich der Mündung der Flüssigkeitszuleitung eine Aussparung aufweist. Eine weitere Abwandlung beschreibt das
^ Deutsche Gebrauchsmuster 74/42133, wobei die Gleitbahn konvex gekrümmt ist und die Zuführdüse der Präparationsflüssigkeit oberhalb der Berührungszone des Garnes mündet. DE-OS 26 09 885 beschreibt einen Auftragskopf mit einem Spalt zur Abgabe des Präparationsmittels und Q^-OS 20 45 142 schlägt eine Vorrichtung zum Behandeln von Fäden mit Flüssigkeit vor, wobei mittels eines hydrostatischen Druckbegrenzers die Nutzmenge an Flüssigkeit genau und gleichbleibend eingestellt werden kann. DE-OS 25 30 618 schließlich stellt eine Vorrichtung zum
*® Schnellspinnen von Fäden aus Schmelzen vor, wobei die Fäden mit Hilfe einer Antriebsrolle, einer sich entlang der Längsachse der Spule bewegenden Querführung und einer Stützführung, durch welche die Fäden zur Querführung gelangen zu einer Spulenpackung aufgewickelt werden. Hierbei kann gegebenenfalls eine Benetzung zwischen Querführung und Stützführung erfolgen.
Die vorstehend genannten Präparationssysteme zeigen dann unbefriedigende Ergebnisse, wenn Fadenscharen, die aus
*® einer Spinnlösung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurden, präpariert und direkt anschließend der Verstreckung zugeführt werden sollen. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung gekräuselter Fäden und Fasern aus Acrylnitri!polymerisaten nach der Trockenspinnmethode
wird in der DE-OS 32 25 266 beschrieben. Aufgabe der
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° vorliegenden Erfindung war es, für dieses Verfahren ein verbessertes Präparationssystem zur Verfügung zu stellen« Dabei kam es darauf an, die Aufbringung der wasserarmen Präparationsflüssigkeit im Zuge des Herstellprozesses vor dem Verstrecken so vorzunehmen* daß das Spinnkabel ohne merklichen Wärmeverlust direkt den Streckorganen zugeführt werden kann, daß trotz großer Filamentzahl pro Spinnschacht ein gleichmäßiger Präparat ionsauftrag resultiert und daß die Präparationsvorrichtung einfach zu warten
ist,
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß überraschend mit einer Vorrichtung zum Benetzen von Fäden, Folien oder Fadenscharen, die von oben nach unten transportiert werden, gelöst, indem man die Substrate mit Flüssigkeiten benetzt, wobei die Vorrichtung aus einem die Flüssigkeit abgebenden System, Zuleitungen und einem Vorratsbehälter sowie geeigneten Förderorganen für die Flüssigkeit besteht. Das die Flüssigkeit abgebende System weist wenigstens zwei höhenversetzt einander gegenüberstehende
Schlitzdüsen mit horizontalem Schlitz auf, wobei an den Schlitzenden Stäbe angebracht sind, die, von oben gesehen, mit dem Schlitz einen Winkel von 100 bis 170°, vorzugsweise 115 bis 160° bilden. Insbesondere sind die an den Schlitzenden angebrachten Stäbe horizontal angeordnet. Die Schlitze der Schlitzdüsen sind horizontal vorzugsweise etwa um die Stärke des Fadens, der Folie oder der Fadenschar voneinander entfernt» Bevorzugt ist, daß jeweils zwei Schlitzdüsen 5 bis 50 mm von einander
höhenversetzt sind,
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Benetzen von
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Fäden, Folien oder Fadenscharen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Benetzen von Fadenscharen mit einer Präparationsflüssigkeit« Vorzugsweise dient die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer Präparationsflüssigkeit auf eine Fadenschar, die aus einer Spinnlosung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurde, wobei vorzugsweise die Vorrichtung innerhalb des Spinnschachtes 20 bis 100 mm vom unteren Spinnschachtende angebracht ist. Ganz besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer Präparationsflüssigkeit auf eine Fadenschar, die aus einer Spinnlösung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurde und ohne Unterbrechung der Verstreckung zugeführt wird.
Im folgenden soll anhand von Prinzipskizzen die Auf-
bringung von flüssigen Präparationen oder Avivagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben werden.
Fig, 1 zeigt eine Vorderansicht des unteren Spinnschachtendes, Die Fadenschar 1 wird im Schachtinnern durch sich
einander gegenüberstehende Fadenführer (2,3), die ca, 10 mm höhenversetzt angeordnet sind, gebündelt und gleichzeitig aus rechteckförmigen Schlitzen präpariert. Über ein Kapillarröhrchensystem (4) sind die Schlitze mit einer Dosiervorrichtung (5), die druckgesteuert wird, verbunden,
Der Abstand des unteren Fadenführers zum Spinnschachtende beträgt ca, 40 mm. Nach Durchlaufen des Spinnschachtendes (6) werden die heißen, gebündelten, präparierten Fäden über eine Rolle oder einen Stift (7) umgelenkt und mit den Fäden anderer Spinnschächte zu einem Kabelstrang vereint
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dem Streckwerk direkt zugeführt. Verdampfte Spinnlösungsmittelanteile werden über einen perforierten Ring (8) vorher im Spinnschacht abgezogen.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen der Fadenführer (2,3) mit der Schlitzdüse (9), an der die seitlichen Stäbe <1O) angebracht sind. Die Flüssigkeit wird über die Zuleitung CH) zur Schlitzdüse gebracht.
Das Präparationssystem kann prinzipiell für alle Fäden und Multifile verwendet werden, Spinnlösungszussätze, wie Mattierungsmittel, Farbpasten oder Pigmente beeinflussen nicht die Präparierung und Weiterverarbeitung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Unter Präparationen werden alle flüssigen oder pastenartigen Mittel verstanden« die auf Mono- oder Multifile aufgetragen werden sollen» also Avivageemulsionen, Antistatika, Spulöle oder Spinn/Streckpräparationen, wie sie z.B, in Chemiefasern/Textilindustrie April 1982, Seite 265, beschrieben werden, Bei dem erfindungsgemäßen Präparierungsverfahren hat es sich
als äußerst vorteilhaft erwiesen, die Aufbringung der Präparation bereits im Schachtinnern an der noch heißen Fadenschar vorzunehmen. Zu diesem Zweck werden auch besonders begünstigt warme Präparationsflüssigkeiten, vorzugsweise mit einer Temperatur oberhalb 70°C, eingesetzt, Infolge der hohen Fadentemperaturen, die in der Regel oberhalb 100"C liegen (berührungslos gemessen mit dem Strahlungsthermometer KT 15 der Fa, Heimann GmbH, Wiesbaden), lassen sich dann die zu dicken Faserkabeln
vereinigten Fäden vieler Spinnschachtstellen einwandfrei 35
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ohne höhere Energiezufuhr heiß verstrecken. Gleichzeitig findet infolge der hohen Temperaturen eine extrem gute Präparationsverteilung auf den Fäden statt»
Eine weitere Möglichkeit besteht darin» das Präparationssystem unmittelbar unter dem Schachtende der Spinnschächte anzubringen·
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Beispiel 1
Die 30 gew.-%ige Spinnlösung eines Acrylnitrilcopolymerisates aus 93,6 Gew.-% Acrylnitril, 5,7 Gew.-tt Acrylsäuremethylester und 0,7 Gew. -V, Natriummethallylsulf onat in Dimethyl formamid, welche nach dem Lösen eine Viskosität von 8,3 Pa.s, gemessen bei 100nC aufweist, wird auf 900C abgekühlt, filtriert und direkt einer Spinnanlage mit 30 Spinnschächten zugeführt» Die Spinnlösung wird aus 1264-Lochdüsen, Düsenlochdurchmesser 0,2 mm, mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 100 m/min trocken versponnen. Die Schachttemperatur liegt bei 2000G und die Lufttemperatur beträgt 380°C, Die durchgesetzte Luftmenge beträgt 47 mJ/h für jeden Schacht, die am Kopf des Schachtes in Längsrichtung zu den Fäden eingeblasen wird. Die 1264 Filamente
pro Spinnschacht, die einen Gesamttiter von 12850 dtex aufweisen, werden über zwei Fadenführer (Fig. 2) im Spinnschacht gebündelt und gleichzeitig mit einer 80-900C warmen, wäßrigen, ölhaltigen, antistatischen Präparation derart benetzt, daß der Ölgehalt der Fäden 0,16 Gew.-%, der Gehalt an Antistatikum 0,04 Gew.-% und die Feuchte 1,1 Gew.-'/·, bezogen auf den Feststoff gehalt, ausmachen. Die Dosierung ist druckgesteuert. Der Druck in der Präparationsleitung beträgt 0,3 bar bei einem Kapillardurchmesser der Präparationsröhrchen von 0,42 mm.
Die zudosierte Menge an Präparationsflüssigkeit liegt bei 12 ml/min pro Spinnstelle. Die gebündelte präparierte Fadenschar besitzt unmittelbar nach Verlassen des Spinnschachtes eine Oberflächentemperatur von 1320C und einen Restlösungsmittelgehalt von 9,5 Gew.-ϊί an
Dimethylformamid, bezogen auf den Feststoff. Das Spinngut wird anschließend umgelenkt und
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mit dem Spinngut der anderen Spinnschächte zu einem Faserkabel vom Gesamttiter 385 500 dtex vereinigt, direkt l:4-fach über ein heißes Walzenpaar verstreckt, gekräuselt und in Sattdampf relaxiert. Das fertig ausgeschrumpfte Kabel wird anschließend zu Stapelfasern von 60 mm Schnittlänge geschnitten, verblasen und zu Ballen verpackt» Die Fasern, welche einen Einzelfaserendtiter von 3,3 dtex, eine Faserfestigkeit von 2,76 cN/dtex und eine Dehnung von 45 % besitzen, lassen sich auf einer Hochleistungskarde mit 120 m/min störungsfrei kardieren und zu Garnen weiter verarbeiten,
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Benetzen von Fäden, Folien oder
. Fadenscharen, die von oben nach unten transportiert werden, mit Flüssigkeiten, wobei die Vorrichtung aus einem die Flüssigkeit abgebenden System, Zuleitungen und einem Vorratsbehälter sowie geeigneten Förderorganen für die Flüssigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das die Flüssigkeit abgebende System wenigstens zwei höhenversetzt einander gegenüberstehende Schlitzdüsen mit horizontalem Schlitz aufweist, wobei an den Schlitzenden Stäbe angebracht sind, die, von oben gesehen, mit dem Schlitz einen Winkel von 100 bis 170°, vorzugsweise 115 bis 160°
bilden,
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schlitzenden angebrachten Stäbe horizontal angeordnet sind,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitze der Schlitzdüsen horizontal etwa um die Stärke des Fadens, der Folie oder der Fadenschar voneinander entfernt sind,
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei Schlitzdüsen 5 bis 50 mm voneinander höhenversetzt sind.
5. Verwendung der Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4
zum Benetzen von Fäden, Folien oder Fadenscharen mit Flüssigkeiten,
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6. Verwendung der Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis zum Benetzen von Fadenscharen mit einer Praparationsflussigkeit «
7. Verwendung der Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis zum Aufbringen einer Präparationsflüssigkeit auf eine Fadenschar, die aus einer Spinnlosung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurde,
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung innerhalb des Spinnschachtes bis 100 mm vom unteren Spinnschachtende angebracht ist.
9« Verwendung der Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis
zum Aufbringen einer Praparationsflussigkeit auf eine Fadenschar, die aus einer Spinnlosung nach dem Trockenspinnverfahren erhalten wurde und ohne Unterbrechung der Verstreckung zugeführt wird.
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