DE1149488B

DE1149488B - Process and spinneret for the production of cellulose ester threads with ú † -shaped cross-section

Info

Publication number: DE1149488B
Application number: DEE14892A
Authority: DE
Inventors: Robert Brandon Hickey
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1956-11-07
Filing date: 1957-11-06
Publication date: 1963-05-30

Description

Verfahren und Spinndüse, zum Herstellen von Celluloseesterfäden mit Gförmigem Querschnitt Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von Celluloseesterfäden mit erhöhter Biegefestigkeit und größerem Volumen bei bestimmtem Querschnitt. Diese Fäden sollen einen C-förmigen Querschnitt haben und besonders zur Herstellung von Geweben, Zigarettenfiltern., Haardecken und Haarteppichen dienen.Method and spinneret for producing cellulose ester threads with G-shaped cross-section The object of the invention is the production of cellulose ester threads with increased flexural strength and larger volume for a certain cross-section. These Threads should have a C-shaped cross-section and especially for the production of Tissues, cigarette filters., Hair rugs and hair rugs are used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Lösung des Celluloseesters in einem flüchtigen Lösungsmittel durch Spinndüsenöffnungen in Gestalt einer Halbkreisfläche in eine Trockenspinnkammer ausgepreßt wird und die frisch gesponnenen Fäden während der Verdampfung des Lösungsmittels in der Spinnkammer gestreckt werden.This object is achieved according to the invention in that a solution of the cellulose ester in a volatile solvent through spinneret orifices is pressed out in the form of a semicircular surface in a dry spinning chamber and the freshly spun threads during the evaporation of the solvent in the spinning chamber be stretched.

Bei bekannten Trockenspinnverfahren und -vorrichtungen werden Fäden von rundem oder Kleeblattquerschnitt erhalten. Dabei wird eine heiße Cellulosespinnlösung durch eine Spinndüse mit einer großen Anzahl runder Öffnungen in eine Trockenspinnkammer mit einer Verdampfungsatmosphäre geeigneter Temperatur gepreßt. Dabei werden die Spinn-und Abzuggeschwindigkeiten sorgfältig kontrolliert. Die so hergestellten Fäden von rundem oder kleeblattförinigem Querschnitt sind jedoch nicht so vielseitig verwendbar, wie es erwünscht ist. Die Celluloseesterfäden sind z. B. nicht besonders als Florgarn für Florgewebe, geeignet, weil sie unter normalem Druck ständig niedergedrückt werden, wenn man über sie schreitet.In known dry spinning processes and devices, threads Obtained from round or shamrock cross-section. A hot cellulose spinning solution is used through a spinneret with a large number of round openings into a dry spinning chamber pressed with an evaporation atmosphere of suitable temperature. The Spinning and take-off speeds carefully controlled. The threads made in this way round or cloverleaf-shaped cross-sections are not so versatile, as desired. The cellulose ester threads are z. B. not particularly as pile yarn for pile fabrics, suitable because they are constantly pressed down under normal pressure, when you step over them.

Es ist auch bekannt, Borsten für Malerpinsel u. dgl. mit guter Kapillarwirkung aus Celluloseestern od. dgl. in Form von Fasern mit einem C-förmigen Querschnitt herzustellen. Diese Borsten werden nach dem Schmelzspinnverfahren gewonnen. Die Gestalt der Düsen ist nicht beschrieben, es ist daher anzunehmen, daß dabei von C-förinigen Düsenöffnungen ausgegangen wird, wobei eine gesteigerte Abzugsgeschwindigkeit der ausgepreßten Borsten zwar die Querschnittsfläche, aber nicht die Querschnittsform ändern kann, die durch die Gestalt der Düse festliegt. Die Herstellung von Spinndüsenöffnungen mit exakt gestaltetem, C-förtnigem Querschnitt ist recht kompliziert und wird um so schwieriger, je kleiner der Querschnitt der Spinndüsenöffnungen sein soll, insbesondere wenn feine Fäden mittels solcher Düsen hergestellt werden sollen.It is also known to produce bristles for paintbrushes and the like with good capillary action from cellulose esters or the like in the form of fibers with a C-shaped cross section. These bristles are obtained using the melt spinning process. The shape of the nozzles is not described, so it can be assumed that C-shaped nozzle orifices are assumed, with an increased withdrawal speed of the pressed bristles changing the cross-sectional area, but not the cross-sectional shape, which is fixed by the shape of the nozzle. The production of spinneret orifices with an exactly designed, C-shaped cross-section is quite complicated and becomes all the more difficult the smaller the cross-section of the spinneret orifices is to be, especially when fine threads are to be produced by means of such nozzles.

Diese Nachteile werden bei der vorliegenden Erfmdung vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Herstellung von Celluloseesterfäden mit C-förmigem Querschnitt auch solcher Dimensionen, wie sie bisher nicht oder nur unter wirtschaftlich schwer tragbaren Bedingungen herstellbar waren. Das Verfahren ist nicht auf die Herstellung solcher feiner Fäden beschränkt, da die Vorteile auch bei stärkeren Fäden zur Geltung kommen.These disadvantages are avoided in the present invention. That The method according to the invention allows the production of cellulose ester threads with C-shaped cross-section also such dimensions as previously not or only under economically difficult to bear conditions were produced. The procedure is not limited to making such fine threads as the benefits too come into their own with thicker threads.

Die Fäden zeigen eine verbesserte Steifheit, die auf den besonderen C-förmigen Querschnitt zurückzuführen ist. Sie widerstehen auch einem Brechen und einem Abbiegen.The threads show improved stiffness due to the particular C-shaped cross-section is due. They also withstand breaking and a turn.

Besonders bewährt haben sich gemäß der Erfindung Spinnlösungen mit einernderartigen Festkörpergehalt, daß sich beim. Verdampfen des Lösungsmittels der Fadenquerschnitt auf etwa 351)/o seines ursprünglichen Wertes verringert. Um dies zu erreichen, wird zweckmäßig eine etwa 301/oige acetonische Spinnlösung verwendet, wobei der Entzug des Lösungsmittels sowie das Strecken der frisch gesponnenen Fäden bei einer Temperatur von etwa 50 bis 100' C vorgenommen.,wird. Beim Verdampfen des Lösungsmittels und dem gleichzeitigen Strecken der Fäden entsteht aus dem ursprünglich halbkreisflächigen Fadenquerschnitt nunmehr ein C-förmiger Querschnitt.According to the invention, spinning solutions with a solids content that are particularly suitable for. Evaporation of the solvent reduces the cross-section of the thread to about 351 / o of its original value. To achieve this, about 301 / o acetone spinning solution is suitably used, wherein the removal of the solvent and the stretching of the spun filaments at a temperature of about 50 to 100 'C made. Is. When the solvent evaporates and the threads are stretched at the same time, the originally semicircular thread cross-section now turns into a C-shaped cross-section.

Vorteilhaft wird ein Verzugsverhältnis von etwa 1,0 bis 1,6, vorzugsweise von ungefähr 1,2, angewendet, welches die Ausbildung des C-förmigen Querschnittes aus der ursprünglich halbkreisflächigen Querschnittsfonn noch weiter begünstigt.A draft ratio of approximately 1.0 to 1.6, preferably of approximately 1.2, is advantageously used, which further promotes the formation of the C-shaped cross section from the originally semicircular cross-sectional shape.

Zweckmäßig weist die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Spinndüse halbkreisflächige Spinnöffnungen mit einem bevorzugten Durchmesser des der Spinnöffnung zugrunde liegenden Kreises im Bereiche von 0,035 bis 0,3 nun auf.The spinneret used to carry out the method according to the invention expediently has semicircular spinning orifices with a preferred diameter of the circle on which the spinning orifice is based in the range from 0.035 to 0.3 .

Die Zeichnung zeigt Beispiele vorzugsweiser Ausführungsformen. Es zeigt Fig. 1 eine schematische, teilgeschnittene Ansicht einer Trockenspinnvorrichtung, wobei die Spinnkammer mit einer Spinndüse ausgerüstet ist, deren Öff- nungen einen halbkreisflächigen Querschnitt haben, Fig. 2 eine stark vergrößerte Ansicht der Stimfläche der Spinndüse mit mehreren Löchern zur Bildung von Fäden mit halbkreisflächigem Querschnitt, Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der aus einem halbkreisflächigen Loch der Spinndüse austretenden Spinnlösung, wie sie allmählich einen Faden mit C-förmigem Querschnitt bildet, Fig. 4 bis 10 eine Darstellung von Mikrophotographien, aus denen der C-förmige Querschnitt der gemäß den weiter unten angeführten Beispielen 1 bis 7 der Erfindung hergestellten Fäden ersichtlich ist, Fig. 11 die Wiedergabe einer Mikrophotographie, aus der der Querschnitt von einigen Fäden ersichtlich ist, die unter Verwendung bekannter Spinndüsen mit runden Löchern hergestellt wurden.The drawing shows examples of preferred embodiments. 1 shows a schematic, partially sectioned view of a dry spinning device, the spinning chamber being equipped with a spinneret, the openings of which have a semicircular cross-section halbkreisflächigem cross-section, Fig. 3 is an enlarged view of the emerging from a semi-circular flat hole of the spinneret spinning solution as it gradually forms a thread having a C-shaped cross-section, Figs. 4 to 10 is an illustration of photomicrographs from which the C-shaped cross-section in accordance with is listed below in examples 1 to 7 of the invention, yarns made visible, Fig. 11, the reproduction of a photomicrograph of the cross-section is visible of a few threads which are known using spinnerets were manufactured with round holes.

Aus Fig. 1 ist schematisch eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Trockenspinnvorrichtung 11 ersichtlich, mit welcher Fäden mit C-förnügem Querschnitt gemäß der Erfindung hergestellt werden können. An der Oberseite der Spinnkammer ist ein Kürzenfilter 12 angeordnet, an das eine Spinndüse 13 angeschlossen ist, welche gemäß der Erfindung eine größere Anzahl von Löchern 14 mit dem in Fig. 2 dargestellten, halbkreisflächigen Querschnitt aufweist. Die Stirnansicht der Spinndüse mit den Löchern 14 ist stark vergrößert in Fig. 2 dargestellt. Das Kerzenfilter 12 k2nn durch nicht dargestellte Wärmeschlangen gleichmäßig erhitzt werden, die um das Kerzenfilter 12 angeordnet sind. Man läßt dann durch die Schlangen ein geeignetes Wärrneaustauschmedium, z. B. Wasser, mit der gewünschten Temperatur zirkulieren. 1 shows schematically a partially sectioned side view of a dry spinning device 11 with which threads with a C-shaped cross-section according to the invention can be produced. At the top of the spinning chamber there is a shortened filter 12, to which a spinneret 13 is connected, which according to the invention has a larger number of holes 14 with the semicircular cross-section shown in FIG. The front view of the spinneret with the holes 14 is shown greatly enlarged in FIG. The candle filter 12 can be heated uniformly by heating coils, not shown, which are arranged around the candle filter 12. A suitable heat exchange medium, e.g. B. water, circulate at the desired temperature.

über die Leitung 16 wird durch ein Ventil 17 und eine Pumpe 18 eine Spinnlösung aus einem organischen Säurcester der Cellulose mit einer später in Einzelheiten beschriebenen Zusammensetzung zugeführt. Die Pumpe 18 drückt die Lösung mit der gewünschten Geschwindigkeit durch das Kerzenfilter 12 und von da zu der Spinndüse 13, aus der sie durch die Löcher 14 in Form von Fäden 25 ausgezogen wird, welche einen C-förrnigen Querschnitt aufweisen.A spinning solution of an organic acid ester of cellulose with a composition which will be described in detail later is supplied via the line 16 through a valve 17 and a pump 18. The pump 18 pushes the solution at the desired speed through the candle filter 12 and from there to the spinneret 13, from which it is drawn through the holes 14 in the form of threads 25 which have a C-shaped cross section.

Die Fäden 25 laufen nach unten durch die Spinnkammer 11, in der sie durch Verdampfen nach und nach Lösungsmittel verlieren, bis sie die Kammer 11 in im wesentlichen verfestigtem und getrocknetem Zustand verlassen. Von dort laufen sie um die Rolle 20, welche unterhalb der Spinnkammer 11 angeordnet ist. Die Rolle 20 wird mit gleichmäßiger Geschwindigkeit von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben, so daß sie auf die Fäden 25 den erwünschten Zug ausübt. Von der Rolle 20 laufen die Fäden über die üblichen Führungsrollen 21 und werden schließlich auf einer Zwirnspindel 22 aufgewickelt. Zur Erleichterung des Verdampfens des Lösungsmittels aus den Fäden bei deren Durchlauf durch die Spinnnkammer wird dieser mittels der Einfährungsöffnungen 23 und 24, welche in der Nähe des oberen Endes bzw. des unteren Endes der Kammer angeordnet sind, Warinluft zugeführt, die dann durch die Kammer streicht und durch die Auslaßöffnung 26, welche, wie dargestellt, in ziemlichem Abstand unterhalb der Spinndüse 13 angeordnet ist, austritt.The threads 25 run down through the spinning chamber 11, in which they gradually lose solvent by evaporation until they leave the chamber 11 in a substantially solidified and dried state. From there they run around the roller 20, which is arranged below the spinning chamber 11 . The roller 20 is driven at a constant speed by a drive, not shown, so that it exerts the desired train on the threads 25. The threads run from the roll 20 over the usual guide rolls 21 and are finally wound up on a twisting spindle 22. To facilitate the evaporation of the solvent from the threads as they pass through the spinning chamber, warning air is supplied to it by means of the inlet openings 23 and 24, which are arranged near the upper end and the lower end of the chamber , which then passes through the chamber and exits through the outlet opening 26 which, as shown, is arranged at a considerable distance below the spinneret 13 .

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Beispiel 1 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,511/o Celluloseacetat, 1,7511/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden von C-förmigem Querschnitt mit insgesamt 75 Denier, und zwar 49 Fäden mit 1,5 Denier je Faden, unter Verwendung der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und unter Verwendung des dort angegebenen allgemeinen Arbeitsverfahrens versponnen. Die Spinndüse hatte neunundvierzig halbkreisflächige öffnungen, wobei der Durchmesser des den Spinnöffnungen zugunde liegenden Kreises 0,05 mm betrug. Es wurde ein Verzug von 1,43 und eine Spinngeschwindigkeit von 500 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einer Temperatur von 551 C gehalten. Die obere Lufteingangstemperatur betrug 601 C bei einem Luftdurchsatz von 9,34 cbm je Minute. Die untere Lufteinführungstemperatur betrug 85' C bei einem Luftdurchsatz von 14,16 cbm je Minute. Der Luftdurchsatz ist für 100 Spinnkammern berechnet. Das so hergestellte Fadenbändel hat im Trockenzustand eine Festigkeit von 1,45 g je Denier, im nassen Zustand eine Festigkeit von 0,87 g je Denier, eine Dehnbarkeit im Trockenzustand von 22,4% und eine Dehnbarkeit im Naßzustand von 30,4%.The following examples serve to further illustrate the process according to the invention. EXAMPLE 1 A spinning solution consisting of 29.511 / o cellulose acetate, 1.7511 / o water and the rest of acetone as a solvent was converted into threads of C-shaped cross section with a total of 75 denier, namely 49 threads with 1.5 denier per thread , spun using the apparatus described with reference to FIG. 1 and using the general working method specified there. The spinneret had forty-nine semicircular openings, the diameter of the circle underlying the spinning openings being 0.05 mm. A draft of 1.43 and a spinning speed of 500 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 551 ° C. The upper air inlet temperature was 601 ° C. with an air throughput of 9.34 cbm per minute. The lower air inlet temperature was 85 ° C. with an air throughput of 14.16 cbm per minute. The air throughput is calculated for 100 spinning chambers. The thread ribbon thus produced has a strength of 1.45 g per denier in the dry state, a strength of 0.87 g per denier in the wet state, an extensibility in the dry state of 22.4% and an extensibility in the wet state of 30.4%.

Beispiel 2 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,519/o Celluloseacetat, 1,7511/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigern Querschnitt von insgesamt 150 Denier, nämlich sieben Fäden mit einem Einzeldenier von 1,25 unter Anwendung der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und der angegebenen allgemeinen Arbeitsweise versponnen. Die Spinndüse hatte sieben halbkreisflächige Löcher, wobei der Durchmesser der Halbkreisfläche 0,170 mm betrug. Es wurde ein Verzug von 1,33 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einerTemperatur von 650 C gehalten. In diesem Fall wurde keine Oberluft angewendet. Die Temperatur des unteren Lufteinlasses betrug 901 C bei einem Luftdurchsatz von 28,32 cbm je Minute. Der Luftdurchsatz war für 100 Spinnkammem berechnet. Das so hergestellte Fadenbündel hatte eine Trockenfestigkeit von je 1,18 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,68 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 37,711/o und eine Naßdelmbarkeit von 47,4 11/9. Beispiel 3 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,5% Celluloseacetat, 1,7511/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigem Querschnitt von insgesamt 200 Denier, und zwar sechs Fäden mit 33,5 Denier je Faden unter Verwendung der in Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und unter Anwendung des dort angegebenen allgemeinen Verfahrens versponnen. Die Spinndüse hatte sechs halbkreisflächige Löcher, wobei der Durchmesser der Halbkreisfläche 0,226 mm betrug. Es wurde ein Verzug von 1,51 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einer Temperatur von 65' C gehalten. In diesem Fall wurde keine Oberluft verwendet. Die Temperatur des Bedenluftstromes betrug 90' C bei einem Luftdurchsatz von 28,32 cbm je Minute. Der Luftdurchsatz ist für 100 Kammern berechnet. Die so hergestellten Fäden hatten eine Trockenfestigkeit von 1,14 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,65 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 37,511/o und eine Naßdehnbarkeit von 46,911/o.Example 2 A spinning solution, consisting of 29.519 / o cellulose acetate, 1.7511 / o water and the rest of acetone as solvent, was made into threads with a C-shaped cross section of 150 denier in total, namely seven threads with a single denier of 1.25 under Application of the device described in connection with FIG. 1 and the specified general method of operation spun. The spinneret had seven semicircular holes, the diameter of the semicircular area being 0.170 mm. A draft of 1.33 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 650 ° C. In this case, no upper air was used. The temperature of the lower air inlet was 901 C with an air throughput of 28.32 cbm per minute. The air throughput was calculated for 100 spinning chambers. The thread bundle produced in this way had a dry strength of 1.18 g per denier, a wet strength of 0.68 g per denier, a dry extensibility of 37.711 / o and a wetdelmbability of 47.4 11/9. Example 3 A spinning solution consisting of 29.5% cellulose acetate, 1.7511 / o water and the rest of acetone as a solvent was converted into threads with a C-shaped cross section of a total of 200 denier, namely six threads of 33.5 denier each Thread spun using the device described in FIG. 1 and using the general method given there. The spinneret had six semicircular holes, the diameter of the semicircular area being 0.226 mm. A draft of 1.51 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 65 ° C. In this case, no upper air was used. The temperature of the air stream was 90 ° C. with an air throughput of 28.32 cbm per minute. The air throughput is calculated for 100 chambers. The threads produced in this way had a dry strength of 1.14 g per denier, a wet strength of 0.65 g per denier, a dry extensibility of 37.511 / o and a wet extensibility of 46.911 / o.

Beispiel 4 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,5% Celluloseacetat, 1,7511/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigem Querschnitt von insgesamt 280 Denier, und zwar sechs Fäden mit 47,0 Denier je Faden, unter Verwendung der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und des dort angegebenen allgemeinen Arbeitsverfahrens versponnen. Die Spinadüse hatte sechs halbkreisflächige Löcher, wobei der Durchmesser der Halbkreisfläche 0,226 mm betrug. Es wurde ein Verzug von 1,08 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einer Temperatur von 65' C gehalten. Die Temperatur des oberen Lufteinstromes betrug 70' C bei einem Luftdurchsatz von 21,24 cbm je Minute. Die Temperatur des Bodenluftstromes betrug 90' C bei einem Luftdurchsatz von 14,16 cbm je Minute. Der Luftdurchsatz ist für 100 Kammern berechnet. Die so hergestellten Fäden hatten eine Trockenfestigkeit von 1,03 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,68 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 20,2% und eine Naßdehnbarkeit von 20,4,1/o.EXAMPLE 4 A spinning solution consisting of 29.5% cellulose acetate, 1.7511 / o water and the rest of acetone as a solvent was converted into threads with a C-shaped cross section of a total of 280 denier, namely six threads of 47.0 denier each Thread, spun using the device described in connection with FIG. 1 and the general working method specified there. The spinning nozzle had six semicircular holes, the diameter of the semicircular area being 0.226 mm. A draft of 1.08 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 65 ° C. The temperature of the upper air inflow was 70 ° C. with an air throughput of 21.24 cbm per minute. The temperature of the bottom air flow was 90 ° C. with an air throughput of 14.16 cbm per minute. The air throughput is calculated for 100 chambers. The threads produced in this way had a dry strength of 1.03 g per denier, a wet strength of 0.68 g per denier, a dry extensibility of 20.2% and a wet extensibility of 20.4.1 / o.

Beispiel 5 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,511/o Celluloseacetat, 1,75 % Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigern Querschnitt von insgesamt 150 Denier, und zwar sieben Fäden mit 21,5 g je Denier je Faden, unter Verwendung der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und des dort angegebenen Arbeitsverfahrens versponnen. Die Spinndüse hatte sieben halbkreisflächige Löcher. Der Durchmesser der Halbkreisfläche betrug 0,141 mm. Es wurde ein Verzug von 0,92 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einer Temperatur von 75' C gehalten. In diesem Beispiel wurde keine Oberluft angewendet. Die Temperatur des Bodenluftstromes betrug 90' C bei einem Luftdurchsatz von 28,32 je Minute. Der Luftdurchsatz ist für 100 Kammern berechnet. Das so hergestellte Fadenbündel hatte eine Trockenfestigkeit von 1,22 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,72 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 39,3 1/o und eine Naßdehnbarkeit von 52,319/o. EXAMPLE 5 A spinning solution consisting of 29.511 / o cellulose acetate, 1.75 % water and the rest of acetone as a solvent was converted into threads with a C-shaped cross section of a total of 150 denier, namely seven threads of 21.5 g per denier each Thread, spun using the device described in connection with FIG. 1 and the working method specified there. The spinneret had seven semicircular holes. The diameter of the semicircular area was 0.141 mm. A draft of 0.92 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 75 ° C. In this example, no upper air was used. The temperature of the bottom air stream was 90 ° C. with an air throughput of 28.32 per minute. The air throughput is calculated for 100 chambers. The thread bundle thus produced had a dry strength of 1.22 g per denier, a wet strength of 0.72 g per denier, a dry extensibility of 39.3 1 / o and a wet extensibility of 52.319 / o.

Beispiel 6 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,511/o Celluloseacetat, 1,7511/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigem Querschnitt von insgesamt 150 Denier, und zwar sieben Fäden mit 21,5 g je Denier je Faden unter Anwendung der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und des dort angegebenen Arbeitsverfahrens versponnen. Die Spinndüse hatte sieben halbkreisförmige Löcher, wobei der Durchmesser der Halbkreisfläche 0,12 mm betrug. Es wurde ein Verzug von 0,66 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Die Temperatur des Kerzenfilters betrug 851 C. In diesem Beispiel wurde keine Oberluft verwendet. Die Temperatur des Bodenluftstromes betrug 90' C bei einem Luftdurchsatz von 28,32 cbm je Minute. Der Luftdurchsatz war für 100 Kammern berechnet. Die so hergestellten Fäden hatten eine Trockenfestigkeit von 1,2 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,73 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 42,219/o und eine Naßdehnbarkeit von 58,4 %. EXAMPLE 6 A spinning solution consisting of 29.511 / o cellulose acetate, 1.7511 / o water and the rest of acetone as a solvent became threads with a C-shaped cross section of 150 denier in total, namely seven threads with 21.5 g per denier spun per thread using the device described in connection with FIG. 1 and the working method specified there. The spinneret had seven semicircular holes, the diameter of the semicircular area being 0.12 mm. A draft of 0.66 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The temperature of the candle filter was 851 C. In this example no overhead air was used. The temperature of the bottom air flow was 90 ° C. with an air throughput of 28.32 cbm per minute. The air throughput was calculated for 100 chambers. The threads produced in this way had a dry strength of 1.2 g per denier, a wet strength of 0.73 g per denier, a dry extensibility of 42.219% and a wet extensibility of 58.4%.

Beispiel 7 Eine Spinnlösung, bestehend aus 29,511/o Celluloseacetat, 1,75 11/o Wasser und im übrigen aus Aceton als Lösungsmittel, wurde zu Fäden mit C-förmigem Querschnitt von insgesamt 150Denier, und zwar sieben Fäden mit 21,5 Denier je Faden, unter Anwendung der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung und des dort angegebenen aUgemeinen Arbeitsverfahrens versponnen. Die Spinndüse hatte sieben halbkreisflächige Löcher mit einem Durchmesser der Halbkreisfläche von 0,092mm. Es wurde ein Verzug von 0,39 und eine Spinngeschwindigkeit von 200 m je Minute angewendet. Das Kerzenfilter wurde auf einer Temperatur von 95' C gehalten. In diesem Beispiel wurde keine Oberluft verwendet. Der Bodenlufteinlaßstrom hatte eine Temperatur von 901 C bei einem Luftdurchsatz von 28,32 cbm je Minute. Der Luftstrom ist für 100 Kammern berechnet. Das Fadenbündel hatte eine Trockenfestigkeit von 1,22 g je Denier, eine Naßfestigkeit von 0,75 g je Denier, eine Trockendehnbarkeit von 47,8 1/0 und eine Naßdehnbarkeit von 65,411/o.Example 7 A spinning solution consisting of 29.511 / o cellulose acetate, 1.75 11 / o water and the balance of acetone as a solvent was added to fibers with C-shaped cross-section of a total 150Denier, namely seven filaments with 21.5 denier per filament , spun using the device described in connection with FIG. 1 and the general working method specified there. The spinneret had seven semicircular holes with a diameter of the semicircular area of 0.092 mm. A draft of 0.39 and a spinning speed of 200 m per minute were used. The candle filter was kept at a temperature of 95 ° C. No upper air was used in this example. The bottom air inlet stream had a temperature of 901 C with an air flow rate of 28.32 cbm per minute. The air flow is calculated for 100 chambers. The thread bundle had a dry strength of 1.22 g per denier, a wet strength of 0.75 g per denier, a dry extensibility of 47.8 1/0 and a wet extensibility of 65.411 / o.

Die Daten, auf die die Beispiele 1 bis 7 bezogen sind, sind in der nachfolgenden Aufstellung zusammengefaßt: Aufstellung 1 Durchmesser ders Verzug Spinn_ Temperatur des Fäden je Denier Halbkreisfläche de Wassers für das Beispiel Denier Fadenbündel je Faden Spinnloches geschwindigkeit Kerzenfilter mm Meter je Minute 0 C 1 75 49 1,5 0,05 1,43 500 55 2 150 7 21,5 0,170 1,3--1 200 65 3 200 6 33,5 0,226 1,51 200 65 4 280 6 47,0 0,226 1,08 200 65 5 150 7 21,5 0,141 0,92 200 75 6 150 7 21,5 0,12 0,66 200 85 7 150 7 21,5 0,092 0,39 200 95 Aufstellung 1 (Fortsetzung) Temperatur Temperatur Oberer Luft- Unterer Luft Trocken- am oberen am unteren durchsatz durchsatz festigkeit Naßfestigkeit Trocken- Naß- Beisp el Lufteintritt Lufteintritt Kubikmeter Kubikmeter Gramm Gramm dehnbarkeit dehnbarkeit 0 C 0 C je Minute* je Minute* je Denier je Denier 0/0 0/0 1 60 85 9,34 14,16 1,45 0,87 22,4 30,4 2 kein 90 kein 28,32 1,18 0,68 37,7 47,4 3 kein 90 kein 28,32 1,14 0,65 37,5 46,9 4 70 90 14,16 21,24 1,03 0,68 20,2 20,4 5 kein 90 kein 28,32 1,22 0,72 39,3 52,3 6 kein 90 kein 28,32 1,20 0,73 42,2 58,4 7 kein 90 kein 28,32 1,22 0,75 47,8 65,4 Luftdurchsatz für 100 Spinnkammern. Das angegebene Zug- oder Reckverhältnis ist gleich dem Verhältnis der linearen Geschwindigkeit beim Aufwickeln der Fäden zur linearen Geschwindigkeit des Ausziehens der Spinnlösung.The data to which Examples 1 to 7 are based are summarized in the following list: List of 1 Diameter of the draft spinning_ temperature of the Threads per denier of semicircular area of water for the Example denier thread bundle per thread spinning hole speed candle filter mm meters per minute 0 C 1 75 49 1.5 0.05 1.43 500 55 2 150 7 21.5 0.170 1.3--1 200 65 3 200 6 33.5 0.226 1.51 200 65 4,280 6 47.0 0.226 1.08 200 65 5 150 7 21.5 0.141 0.92 200 75 6 150 7 21.5 0.12 0.66 200 85 7 150 7 21.5 0.092 0.39 200 95 List 1 (continued) Temperature Temperature Upper Air Lower Air Dry at the top at the bottom throughput throughput strength wet strength dry wet Ex el air intake air inlet cubic cubic meter grams grams extensibility stretchability 0 C 0 C per minute * per minute * per denier per denier 0/0 0/0 1 60 85 9.34 14.16 1.45 0.87 22.4 30.4 2 none 90 none 28.32 1.18 0.68 37.7 47.4 3 none 90 none 28.32 1.14 0.65 37.5 46.9 4 70 90 14.16 21.24 1.03 0.68 20.2 20.4 5 none 90 none 28.32 1.22 0.72 39.3 52.3 6 none 90 none 28.32 1.20 0.73 42.2 58.4 7 none 90 none 28.32 1.22 0.75 47.8 65.4 Air throughput for 100 spinning chambers. The specified draw or stretching ratio is equal to the ratio of the linear speed when the threads are wound up to the linear speed at which the spinning solution is drawn out.

Der Denier je Faden der Beispiele 1, 2, 3 und 4 fällt in den am meisten brauchbaren Bereich. In den Beispielen 2, 5, 6 und 7 ist eine Verzugsserie angegeben, die von einem verhältnismäßig hohen Verzug bis hinab zu einem Verzug reicht, der so tief ist, daß er gerade noch für das Spinnen anwendbar ist. Bei niederen Verzugsverhältnissen von 0,66 und 0,39 wird der C-förmige Querschnitt zerstört, so daß diese für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht zu empfehlen sind.The denier per thread of Examples 1, 2, 3 and 4 falls within the most useful range. In Examples 2, 5, 6 and 7 a series of drafts is given which ranges from a relatively high draft down to a draft that is so deep that it can just about be used for spinning. With low draft ratios of 0.66 and 0.39 , the C-shaped cross-section is destroyed, so that these are not recommended for the purposes of the present invention.

Die Querschnitte der gemäß den Beispielen 1 bis 7 hergestellten Fäden sind in den Darstellungen der Mikrophotographien gemäß Fig. 4 bis 10 dargestellt.The cross-sections of the threads produced according to Examples 1 to 7 are shown in the representations of the microphotographs according to FIGS. 4 to 10 .

Obwohl die angeführten Beispiele auf die Herstellung von Fäden mit C-förmigem Querschnitt aus Celluloseacetat gerichtet sind, läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung auch in zufriedenstellender Weise mit anderen Estern der Cellulose, z. B. mit solchen, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, durchführen.Although the examples given are based on the manufacture of threads using C-shaped cross-section made of cellulose acetate can be used according to the invention also in a satisfactory manner with other esters of cellulose, z. B. with those containing 2 to 4 carbon atoms perform.

Das Spinnverfahren gemäß der Erfindung unter Verwendung von Spinndüsen mit halbkreisflächigen Löchern arbeitet sehr gut über einen Denierbereich je Faden von 1,5 bis 50. Daß der Umfang des Fadens mit C-förmigem. Querschnitt infolge der speziellen Querschnittsgestaltung und der größeren Oberfläche größer ist als ein Faden mit kleeblattförinigem Querschnitt von gleichem Denier, ist deutlich aus Auf- stellung II ersichtlich, in der äquivalente Vergleichsproben von regulären Fäden und Fäden mit C-förinigern Querschnittaus denselben Spinnmischungen miteinander verglichen sind.The spinning process according to the invention using spinnerets with semicircular holes works very well over a denier range per thread from 1.5 to 50. That the circumference of the thread is C-shaped. Section as a result of the particular cross-sectional configuration and the larger surface area is larger than a thread with kleeblattförinigem cross-section of the same denier, it is clear from the assembly position II can be seen, the same in the equivalent comparative samples of the regular threads and threads with C-förinigern Querschnittaus spin mixtures are compared.

Aufstellung 11 Umfang von üblichen Fäden und von Fäden mit C-förmigem Querschnitt Faden Umfangs- Spezifisches Prozent- faktor Volumen differenz cmä/K-g Üblich 90/49/0,3 158,2 1203 - C-förmig 90/49/0,3 180,9 1373 14,1 Üblich 150/7/0,3 149,6 1138 - C-förmig 150/7/0,3 190,4 1445 27,0 Üblich 275/6/0,3 157,8 1199 - C-förmig 275/6/0,3 185,1 1405 17,2 In der Aufstellung H bedeuten die numerischen Ausdrücke 90/49/0,3 u. dgl. die Werte bei Fadenbündeln aus endlosen Fäden für Totaldenier, Fadenzahl und Drehung. Es bedeutet also z. B. 90/49/0,3 ein Fadenbündel aus endlosen Fäden mit einem Gesamtdenier von 90, das aus 49 Einzelfäden besteht und mit 12 Drehungen je Meter verzwirnt ist. Der Denier je Faden eines derartigen Fadenbündels ist der Gesamtdenier dividiert durch die Anzahl der F`äden. In dieser Darstellung ergibt also 90:49 etwa einen Denier von 1,8 je Faden.List 11 Scope of common threads and threads with a C-shaped cross-section Thread Circumference Specific Percentage factor volume difference cmä / kg Usual 90/49 / 0.3 158.2 1203 - C-shaped 90/49 / 0.3 180.9 1373 14.1 Usual 150/7 / 0.3 149.6 1138 - C-shaped 150/7 / 0.3 190.4 1445 27.0 Usual 275/6 / 0.3 157.8 1199 - C-shaped 275/6 / 0.3 185.1 1405 17.2 In table H, the numerical expressions 90/49 / 0.3 and the like mean the values for thread bundles made of endless threads for total denier, thread count and twist. So it means z. B. 90/49 / 0.3 a thread bundle of endless threads with a total denier of 90, which consists of 49 individual threads and is twisted with 12 turns per meter. The denier per thread of such a thread bundle is the total denier divided by the number of threads. In this illustration, 90:49 gives a denier of 1.8 per thread.

Die Daten in der Aufstellung II werden durch eine Prüfung bestimmt, die für diesen Zweck entwickelt worden war. Bei dieser Prüfung wird das Fadenbändel unter einer bestimmten Spannung aufgewickelt, bis es eine Spule von bekanntem Volumen füllt. Die Menge des zur Füllung dieses Volumens bzw. des zur Bildung des Wickels auf der Spule erforderlichen Fadens wird gewogen. Aus diesem Gewicht wird der »Umfangsfaktor« und das »spezifische Volumen« errechnet. Der »Umfangsfaktor« wird durch folgende Formel errechnet: Volumen des Wickels mal spezifisches Gewicht des Fadens dividiert durch Gewicht des zur Füllung der Spule erforderlichen Wickels mal 100 = Umfangsfaktor.The data in Schedule II are determined by a test that was developed for this purpose. In this test, the string of thread is wound under a certain tension until it fills a spool of known volume. The amount of thread required to fill this volume or to form the lap on the bobbin is weighed. The "circumference factor" and the "specific volume" are calculated from this weight. The "circumference factor" is calculated using the following formula: volume of the lap times the specific weight of the thread divided by the weight of the lap required to fill the bobbin times 100 = circumference factor.

Das »spezifische Volumen« wird bestimmt durch Umrechnung des Gewichtes des Wickels auf der Spule in Kubikzentimeter je Kilogramm.The »specific volume« is determined by converting the weight of the roll on the spool into cubic centimeters per kilogram.

Die als »Prozentdifferenz« bezeichnete Spalte drückt die prozentuelle Differenz zwischen dem »Umfangsfaktor« oder dem spezifischen Volumen bei regulärem Querschnitt und bei C-förmigem Querschnitt des Fadens aus. Es sei bemerkt, daß endlose Fäden mit C-förmigem Querschnitt um 14 bis 27% mehr Ausdehnung als Fäden mit kleeblattförmigem Querschnitt haben. Dieser Unterschied kann durch Augenschein wahrgenommen werden, wenn die Strähne, die zur Ermittlung dieser Daten diente, miteinander verglichen wird.The column labeled "Percentage Difference" expresses the percentage Difference between the "circumference factor" or the specific volume for regular Cross-section and with a C-shaped cross-section of the thread. It should be noted that endless Threads with a C-shaped cross-section around 14 to 27% more expansion than threads with a clover leaf Have cross-section. This difference can be seen visually, when the streak used to determine this data is compared with one another will.

Die Vergleichssteifheit des Fadens mit üblichem Querschnitt und des Fadens mit C-förmigem Querschnitt ist in der folgenden Aufstellung III an Hand von Streifen-Kippversuchen mit 10,2 cm breiten Bändern dargestellt, welche aus dem zu prüfenden Faden sowohl in der Kette als auch im Schuß hergestellt worden waren. Das Band bestand dabei aus 42 Kettenfäden je Zentimeter und 26 Schußfäden je Zentimeter.The comparative stiffness of the thread with the usual cross-section and the thread with a C-shaped cross-section is shown in the following table III on the basis of strip tilting tests with 10.2 cm wide tapes, which are made from the thread to be tested both in the warp and in the weft had been made. The tape consisted of 42 warp threads per centimeter and 26 weft threads per centimeter.

Aus folgender Aufstellung ist ersichtlich, daß die aus Fäden mit C-förmigern Querschnitt hergestellten Bänder etwa um ein Drittel steifer sind als Bänder, die aus Fäden mit üblichem (rundem) Querschnitt hergestellt sind. Aufstellung 111 Faden Steifheit Prozent- differenz üblich 150/38/3 ...... 220 - C-förinig 150/38/3 ...... 135 38 üblich 150/7/-1 ....... 68 - C-förmig 150/7/3 ....... 50 26 Die den Celluloseacetatfäden von C-förmigem Querschnitt innewohnenden Eigenschaften sind so daß sie zahlreiche Vorzüge sowohl in Geweben als auch in Strickwaren bieten. In Geweben wie sehr dünnen oder durchsichtigen Stoffen, Gardinengeweben und Voilestoffen liefern die einen C-förmigen Querschnitt aufweisenden Fäden Produkte mit der erwünschten Kräuselung und Steifheit, wie sie im allgemeinen lediglich durch besondere Behandlungsverfahren oder durch spezielle Appretierung erreicht werden. Dieser Vorteil ist besonders augenfällig, wenn die einen C-förmigen Querschnitt aufweisenden Celluloseacetatfäden als Haardecke in Samtgeweben oder Manchestergeweben verwendet werden. In ffiatten Geweben, z. B. solchen mit Taft-, Körper- und Atlasbindung, liefert der erhöhte Umfang der im Querschnitt C-förmigen Fäden Gewebe, die eine ,größere Deckung und Stärke für ein bestimmtes Materialgewicht haben. Es besteht demnach die Möglichkeit, weniger Material zur Erzielung von Geweben derselben Deckung und Stärke zu verwenden, so daß die Kosten gesenkt werden. Fäden, die einen C-förmigen Querschnitt haben, liefern Gewebe mit geringerer Neigung der Fäden zum Rutschen und dementsprechend mit einer höheren Nahtfestigkeit. Diese Eigenschaft ist in bestimmten Geweben, z. B. solchen mit Atlas- und Köperbindung, von besonderer Bedeutung. Auf dem Webstuhl gefertigte Gewebe mit Taftbindung fühlen sich rauher an, wenn sie aus Fäden mit C-förmigem Querschnitt hergestellt wurden.From the following list it can be seen that the tapes made from threads with a C-shaped cross-section are about a third stiffer than tapes made from threads with a conventional (round) cross-section. Listing 111 Thread stiffness percentage difference usual 150/38/3 ...... 220 - C-shaped 150/38/3 ...... 135 38 usual 150/7 / -1 ....... 68 - C-shaped 150/7/3 ....... 50 26 The inherent properties of C-shaped cross-section cellulose acetate filaments are such that they offer numerous benefits in both woven and knitted fabrics. In fabrics such as very thin or transparent fabrics, curtain fabrics and plain fabrics, the threads having a C-shaped cross-section provide products with the desired crimp and stiffness, which are generally only achieved by special treatment processes or by special finishing. This advantage is particularly noticeable when the cellulose acetate threads, which have a C-shaped cross section, are used as a hair blanket in velvet fabrics or Manchester fabrics. In ffiatten tissues, e.g. B. those with taffeta, body and satin weave, the increased circumference of the cross-section C-shaped threads provides fabrics that have a, greater coverage and strength for a certain material weight. It is therefore possible to use less material to obtain fabrics of the same coverage and strength, so that costs are reduced. Threads that have a C-shaped cross-section provide fabrics with a lower tendency for the threads to slip and, accordingly, with a higher seam strength. This property is evident in certain tissues, e.g. B. those with atlas and twill weave, of particular importance. Taffeta weave fabrics made on a loom feel rougher when made from C-shaped threads.

Strickware aus Fäden mit C-förmigem Querschnitt zeigt höheren Umfang und höhere Steifheit, die sie für bestimmte Verwendungszwecke, z. B. für SpGrthemden, Herrenkrawatten und Kleidungsstücke, be- gehrenswerter machen. Aus Stapelfasem mit C-förruigem Querschnitt gesponnene Garne zeigen einen größeren Umfang und eine höhere Steifheit als die aus Fäden bestehenden Garne. Zusätzlich fühlen sich Gewebe aus diesen Gamen wollähnlich an. In sämtlichen Geweben, die aus Celluloseacetatfäden mit C-förmigem Querschnitt hergestellt worden sind, wurden Eigenschaften erzielt, die erwünscht sind und die mit Celluloseacetatfäden mit üblichem Querschnitt nicht erzielt werden können.Knitted goods made from threads with a C-shaped cross-section show higher circumference and higher stiffness, which makes them suitable for certain uses, e.g. As for SpGrthemden, Men's ties and clothes Make them belong cheaper. Yarns spun from staple fibers with a C-shaped cross-section show a greater circumference and a higher stiffness than the yarns consisting of filaments. In addition, fabrics made from these yarns have a wool-like feel. In all fabrics made from cellulose acetate threads with a C-shaped cross-section, properties have been achieved which are desirable and which cannot be achieved with cellulose acetate threads of conventional cross-section.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for producing cellulose ester threads with a C-shaped cross-section, characterized in that a solution of the cellulose ester in a volatile solvent is pressed out through spinneret openings in the shape of a semicircular area into a dry spinning chamber and the freshly spun threads during the evaporation of the solvent in the spinning chamber be stretched.

2. The method according spoke 1, characterized in that an approximately 301 / o strength acetone spinning solution is used and the removal of the solvent and the stretching of the freshly spun threads are carried out at a temperature of about 50 to 1001 C. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a draft ratio of about 1.0 to 1.6, preferably of about 1.2, is used. 4. Spinneret for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized by spinning nozzle openings in the form of a semicircular area with a preferred diameter of the circle on which the spinning nozzle opening is based in the range from 0.035 to 0.3 mm. Contemplated publications: USA. Patents No. 2,433,325, 2,000,047, the 2,000,048th.