DE1660144B1

DE1660144B1 - Spinning funnel for wet draw spinning of copper ammonia silk at high speed

Info

Publication number: DE1660144B1
Application number: DE19651660144D
Authority: DE
Inventors: Tomochika Ogata
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1964-03-25
Filing date: 1965-03-24
Publication date: 1972-06-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinntrichter zum Naßstreckspinnen von Kupferammoniakseide mit hoher Geschwindigkeit, bestehend aus einem unter einer Spinndüse angeordneten, mit Koagulierflüssigkeit beschickten und sich verjüngenden konischen Rohr, einem langen, geraden Rohr, das sich an das untere Ende des konischen Rohres anschließt und einem zweiten Koagulationsrohr, das einen größeren Durchmesser als das gerade Rohr aufweist sowie mit dem unteren Ende desselben verbunden ist und dazu dient, die Koagulation der teilweise koagulierten Fäden zu vervollständigen.The invention relates to a spinning funnel for wet draw spinning Copper ammonia floss at high speed, consisting of one under a spinneret arranged, charged with coagulating liquid and tapering conical Tube, a long straight tube that attaches to the lower end of the conical tube connects and a second coagulation tube, which has a larger diameter than has the straight tube and is connected to the lower end thereof and serves to complete the coagulation of the partially coagulated threads.

Bei Anwendung üblicher Spinntrichter zum Naßstreckenspinnen von Kupferammoniakseide mit hoher Geschwindigkeit ist es unvermeidlich, daß in dem Trichter ein Reißen von Einzelfäden und die Bildung eitier großen Menge anomaler Fäden stattfindet. Eine industrielle Herstellung von Kupferammoniakseide durch Streckspinnen bei hoher Geschwindigkeit war daher mit solchen Spinntrichtern nicht möglich. Die durch Naßstreckspinnen bei' hoher Geschwindigkeit unter Anwendung solcher Spinntrichter hergestellten Fäden weisen außerdem bezüglich ihrer physikalischen Eigenschaften viele Nachteile auf. Zu diesen Nachteilen gehören z. B. eine merkliche Verringerung der Dehnbarkeit und eine verminderte Fähigkeit der Fäden, mit Harzen ausgerüstet werden zu können.When using conventional spinning funnels for wet draw spinning of copper ammonia silk at high speed it is inevitable that the funnel will crack Single filaments and the formation of a large amount of abnormal filaments takes place. One industrial production of copper ammonia silk by high speed draw spinning was therefore not possible with such spinning funnels. The by wet draft spiders at ' threads produced at high speed using such spinning funnels also have many disadvantages in terms of their physical properties. These disadvantages include e.g. B. a noticeable reduction in extensibility and a reduced ability of the threads to be equipped with resins.

Aus der deutschen Patentschrift 555,183 sind nach unten gerichtete Spinntrichter zum Streckspinnen von Kupferseide bekannt, wobei man ein Koagulationsrohr verwendet, das in einen oberen und einen unteren Abschnitt getrennt ist, zwischen denen sich ein freier Zwischenraum befindet. Bei diesem bekannten Spinntrichter werden jedoch die Fäden getrennt von dem Strom der Spinnlösung, der mit einem Winkel zur Senkrechten abwärts gerichtet ist, nach unten geführt. Dieser bekannte Spinntrichter soll dazu dienen, zu vermeiden, daß die Fäden den Boden der Badbehälter berühren und Schaden erleiden oder außerhalb der Flüssigkeit laufen und nicht koagulieren. Mit diesein bekannten Spinntrichter ist es hingegen nicht möglich, eine erhöhte Zugspannung auf die Fäden auszuüben und so eine Herstellung der Fäden bei hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.German Patent 555,183 discloses downwardly directed spinning funnels for the stretch spinning of copper silk, using a coagulation tube which is separated into an upper and a lower section, between which there is a free space. In this known spinning funnel, however, the threads are guided downwards separately from the flow of the spinning solution, which is directed downwards at an angle to the vertical. This known spinning funnel is intended to prevent the threads from touching the bottom of the bath container and suffering damage or from running outside of the liquid and not coagulating. With this one known spinning funnel, however, it is not possible to exert increased tensile stress on the threads and thus enable the threads to be produced at high speed.

Ziel der Erfindung ist, einen Spinntrichter zum Naßstreckspinnen von Kupferammoniakseide mit hoher Geschwindigkeit zu schaffen, bestehend aus einem unter einer Spinndüse angeordneten, mit Koagulierflüssigkeit beschickten *und sich verjüngenden konischen Rohr, einem langen, geraden Rohr, das sich an das untere Ende des konischen Rohrs anschließt und einem zweiten Koagulationsrohr, das einen größeren Durchmesser als das gerade Rohr aufweist sowie mit dem unteren Ende desselben verbunden ist und dazu dient, die Koagulation der teilweise koagulierten Fäden zu vervollständigen, wobei hohe Spinngeschwindigkeiten erzielt werden können und Fäden mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften erhalten werden.The aim of the invention is to provide a spinning funnel for wet draw spinning Create copper ammonia silk at high speed, consisting of one under arranged in a spinneret, charged with coagulating liquid * and tapering conical tube, a long straight tube that extends to the lower end of the conical Rohrs connects and a second coagulation tube, which has a larger diameter than the straight pipe and is connected to the lower end of the same and serves to complete the coagulation of the partially coagulated threads, high spinning speeds can be achieved and threads with excellent physical properties can be obtained.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei dem Spinntrichter das zweite Koagulationsrohr in einen oberen und einen unteren Rohrabschnitt unterteilt ist, die koaxial und senkrecht übereinander vorgesehen sind und durch einen freien Zwischenraum voneinander getrennt sind, und daß der untere Rohrabschnitt gerade ausgebildet ist und senkrecht verläuft.This object is achieved according to the invention in that in the Spinning funnel the second coagulation tube into an upper and a lower tube section is divided, which are provided coaxially and vertically one above the other and by a free space are separated from each other, and that the lower pipe section is straight and runs vertically.

Der Spinntrichter der Erfindung ermöglicht, daß in dem freien Zwischenraum eine erhöhte Zugspannung auf die Fäden ausgeübt und so die Herstellung der Fäden bei hoher Geschwindigkeit ermöglicht werden kann. Bei dem Spinntrichter der Erfindung ist ferner die Strecke, auf der die Fäden einer reibenden Berührung mit der Koagulierflüssigkeit ausgesetzt sind. verkürzt, so daß ein Reißen von einzelnen Fäden, das durch eine erhöhte Spinngeschwindigkeit hervorgerufen werden könnte, verhindert wird. Die Summe des oberen und des unteren Rohrabschnitts von dem zweiten Koagulationsrohr ist kleiner als das zweite Koagulationsrohr herkömmlicher Spinntrichter. Der freie Zwischenraum wird bei dem Spinntrichter der Erfindung vorzugsweise so gewählt, daß er die Hälfte der Gesamtlänge des Spinntrichters nicht überschreitet. Durch die angegebene erfindungsgemäße Ausbildung des zweiten Koagulationsrohrs kann eine ungenügende Koagulation der Fäden vermieden werden" und die Wirbelbildung, die durch den Eintritt der Koagulierflüssigkeit in deii unteren Rohrabschnitt des zweiten Koagulationsrohrs nach Durchfallen des freien Zwischenraums hervorgerufen wird, führt zu einem »Waschen« der Fäden, wodurch deren Koagulation weiter gefördert wird. Die durch die erhöhte Fließgeschwindigkeit der nach unten fließenden Koagulierflüssigkeit in dem freien Zwischenraum bewirkte erhöhte Zugspannung, die auf die Fäden ausgeübt wird, wirkt auch auf die Fäden im oberen Koagulationsrohr und auf das Fädenkabel am unteren Ende des langen, geraden Rohrs ein. Auf diese Weise wird hier eine Verhedderung der Fäden, die durch die Wirbelbildungen in der nach unten fließenden Koagulierflüssigkeit hervorgerufen werden könnte, verhindert.The spinning funnel of the invention enables that in the free space an increased tension exerted on the threads and so the production of the threads can be made possible at high speed. In the spinning funnel of the invention is also the distance on which the filaments come into frictional contact with the coagulating liquid are exposed. shortened, so that a single thread tearing through a increased spinning speed could be caused is prevented. The sum of the upper and lower tube sections of the second coagulation tube is smaller than the second coagulation tube of conventional spinning funnels. The free space is preferably selected in the spinning funnel of the invention so that it is half does not exceed the total length of the spinning funnel. By the specified inventive Formation of the second coagulation tube can result in insufficient coagulation of the threads are avoided "and the vortex formation caused by the entry of the coagulating liquid in the lower pipe section of the second coagulation pipe after the free space is created, leads to a "washing" of the threads, whereby whose coagulation is further promoted. The result of the increased flow rate caused the coagulating liquid to flow downwards in the free space increased tension exerted on the threads also acts on the threads in the upper coagulation tube and onto the filamentary cable at the lower end of the long, straight one Pipe a. This way there is a tangling of the threads going through the Caused eddy formation in the coagulating liquid flowing downwards could be prevented.

Ferner führt bei dem Spinntrichter der Erfindung der freie Zwischenraum, in dem ein freier Fall möglich ist, dazu, daß eine Verringerung der Dehnbarkeit der erhaltenen Fäden verhindert wird, und zwar wegen der geringeren Strecke, auf der, wie oben ausgeführt wurde, die Fäden der reibenden Berührung mit der Koagulierflüssigkeit ausgesetzt sind, die durch die Zugspannung hervorgerufen wird, die von den außerhalb der Spinnvorrichtung befindlichen Aufwickelvorrichtungen ausgeübt wird. Der freie Zwischenraum, in dem ein freier Fall stattfindet, führt weiterhin dazu, daß sämtliche übermäßigen Reibungskräfte, die anderenfalls auf das Fadenkabel einwirken könnten, ausgeschaltet werden. Der freie Zwischenraum führt nicht nur dazu, daß eine Verringerung der Fähigkeit der Fäden, mit Harzen ausgerüstet zu werden, verhindert wird, sondern auch dazu, daß ein Reißen der Fäden innerhalb des Spinntrichters verhindert werden kann, selbst wenn der Innendurchmesser des langen, geraden Rohrs bis zu einem gewissen Maße vergrößert wird. Diese Vergrößerung des Innendurchmessers des langen, geraden Rohrs verhindert, daß die Molekularorientierung übermäßig fortschreitet, und er-weist sich daher als wirksam, die Eignung der Fäden zur Ausrüstung mit Harzen zu verbessern. Die Kombination dieser beiden Wirkungen führt also dazu, daß die nachteiligen Auswirkungen der erhöhten Spinngeschwindigkeit auf die Ausrüstbarkeit der Fäden aufgehoben werden.Furthermore, in the spinning funnel of the invention, the free space leads in which a free fall is possible, leads to a reduction in extensibility of the threads obtained is prevented, because of the shorter distance which, as stated above, the threads of rubbing contact with the coagulating liquid are exposed to that caused by the tensile stress that exerted by the winders located outside the spinning device will. The free space in which a free fall takes place continues to avoid any excessive frictional forces that would otherwise act on the filament cord could have an effect, be switched off. The free space not only leads to the fact that a reduction in the ability of the threads to be finished with resins, is prevented, but also to the fact that tearing of the threads within the spinning funnel can be prevented even if the inner diameter of the long straight pipe is enlarged to a certain extent. This enlargement of the inside diameter the long, straight tube prevents the molecular orientation from proceeding excessively, and therefore the suitability of the threads for finishing with resins proves to be effective to improve. The combination of these two effects leads to the fact that the disadvantageous effects of the increased spinning speed on the ability to finish the threads are lifted.

Die Zeichnung gibt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsfärm des Spinntrichters der Erfindung wieder. Die Gesamtlänge des Spinntrichters der Erfindung ist gegenüber der Gesamtlänge des herkömmlichen Spinntrichters unverändert. Das Koagulations-. rohr ist in das sich verjüngende konische Rohr a, das lange, gerade Rohr b und das zweite Koagulationsrohr unterteilt, das wiederum in den oberen Rohrabschnitt c und den unteren Rohrabschnitt d unter-teilt ist, und zwar in einer Weise, daß ein freier Zwischenraum zwischen diesen beiden Rohrabschnitten bleibt, in dem ein freier Fall möglich ist- In der Zeichnung wird eine Spinnlösung, die durch die Spinndüse 1 ausa gulierflüssigkeit, die gepreßt wird, durch eine Koa', C durch das konische, sich nach unten verjüngende Rohr a abwärts fließt, plötzlich »gestreckt«. Die noch in einem unvo Ilständig koagulierten Zustand befindlieben Fäden werden in dem langen, geraden Rohr b einer Zugspannung und Streckung durch die nach unten ffießende Koagulierflüssigkeit unterworfen, wodurch sie zu feinen Fäden geformt werden. Sodann werden die feinen Fäden in den oberen Rohrabschnitt c des zweiten Koagulationsrohrs geführt, der mit dem langen, geraden Rohr b verbunden ist, und in diesem oberen Rohrabschnitt c einer zeitweiligen, jedoch plötzlichen Entspannung unterworfen, da die Fließgeschwindigkeit der Koagulierflüssigkeit hier infolge des größeren Durchmessers des Rohrabschnitts c des zweiten Koagulationsrohrs im Vergleich mit demjenigen des langen, geraden Rohrs b verringert wird. Danach werden die Fäden allmählich koaguliert, während von unten eine Zugspannung auf sie einwirkt und gelangen, nachdem sie den freien Zwischenraum durchlaufen haben, in den unteren Rohrabschnitt d des zweiten Koagulationsrohrs. In diesem Rohrabschnitt d wird die Koagulation der Fäden vervollständigt. -Sodann werden die Fäden am unteren Ende des Trichters aus der Koagulierflüssigkeit herausgezogen und in ihrer Richtung durch die Ablenkwalze 2 abgelenkt. Anschließend werden die Fäden durch ein Regenerationsbad geführt, um vollständig regenerierte Fäden zu erhalten.The drawing shows a longitudinal section through an embodiment of the spinning funnel of the invention. The total length of the spinning funnel of the invention is unchanged from the total length of the conventional spinning funnel. The coagulation. tube is divided into the tapered conical tube a, the long, straight tube b and the second coagulation tube, which in turn is divided into the upper tube section c and the lower tube section d in such a way that a free space between These two pipe sections remain in which a free fall is possible- In the drawing, a spinning solution that flows through the spinneret 1 ausa gulierlösung that is pressed, through a Koa ', C through the conical, downwardly tapering pipe a downwards , suddenly "stretched". The threads which are still in an incompletely coagulated state are subjected to tensile stress and stretching in the long, straight tube b by the coagulating liquid flowing downwards, whereby they are formed into fine threads. The fine threads are then passed into the upper pipe section c of the second coagulation pipe, which is connected to the long, straight pipe b , and are subjected to a temporary but sudden relaxation in this upper pipe section c, since the flow rate of the coagulation fluid here is due to the larger diameter of the pipe portion c of the second coagulation pipe is decreased compared with that of the long straight pipe b. The threads are then gradually coagulated while a tensile stress acts on them from below and, after they have passed through the free space, get into the lower pipe section d of the second coagulation pipe. The coagulation of the threads is completed in this pipe section d. Then the threads are pulled out of the coagulating liquid at the lower end of the funnel and deflected in their direction by the deflection roller 2. The threads are then passed through a regeneration bath in order to obtain completely regenerated threads.

In der nachfolgenden Tabelle werden experimentelle Werte, die mit dem Spinntrichter der Erfindung zum Naßstreckspinnen von Kupferamrrioniakseide erzielt worden sind, zusammen mit Vergleichswerten, die mit einem bekannten Spinntrichter erhalten worden sind, angegeben. Naßstreckspinnen von Kupferammoniakseide mit dem mit einem Spinntrichter bekannten der Erfindung Spinntrichter Spinngeschwindig- keit (m/Minute) 108 140 108 140 140 Durchmesser am oberen Ende des konischen Rohrs (mm) 120 120 120 120 120 Länge des koni- sehen Rohrs (mm) 180 180 180 180 180 Durchmesser des -- langen,geraden Rohrs (mm) 28 28 20 20 28 Länge des langen,geraden Rohrs (mm) 1000 1000 1000 1000 1000 Länge des Ko- agulationsrohrs (mm) 750*) 450*) 1300 1300 130Ö Länge des freien Zwischenraums (MM) 100 400 0 0 0 Länge des unteren Rohrab- schnitts des zweiten Koagu- lationsrohrs (min) 450 450 0 0 0 Trockenfestigkeit (g/Den.) 3,2 3,1 3,3 3,2 3,2 Trockendehnung (%) 16 15 15 12 10 Naßfestigkeit (g/Den.) 2,3 2,2 2,3 2,3 2.3 Naßdehnung (O/o) 30 28 28 20 15 Zahl der Noppen bzw. Aufrauhun- gen (mg/S.P.hr.) 3 10 10 40 150 Zahl der anomalen Fäden -Ge 10 g) 0 2 4 viele viele Beständigkeit gegenüber dem Verschleiß durch Knickbeanspru- chungen (Zahl) 100 100 60 30 50 *) Oberer Rohrabschnitt des zweiten Koagulationsrohrs In the table below, experimental values obtained with the spinning funnel of the invention for wet draw spinning of copper amrionia silk are given together with comparative values obtained with a known spinning funnel. Wet draw spiders of copper ammonia silk with the with one Known spinning funnel of the invention spinning funnel Spinning speed speed (m / minute) 108 140 108 140 140 Diameter at upper end of the conical tube (mm) 120 120 120 120 120 Length of the conical see tube (mm) 180 180 180 180 180 Diameter of - long straight Pipe (mm) 28 28 20 20 28 Length of long straight Pipe (mm) 1000 1000 1000 1000 1000 Length of the agulation tube (mm) 750 *) 450 *) 1300 1300 130Ö Length of free Space in between (MM) 100 400 0 0 0 Length of lower pipe end section of the second coagu- lation tube (min) 450 450 0 0 0 Dry strength (g / den.) 3.2 3.1 3.3 3.2 3.2 Dry stretch (%) 16 15 15 12 10 Wet strength (g / den.) 2.3 2.2 2.3 2.3 2.3 Wet elongation (O / o) 30 28 28 20 15 Number of knobs or roughening genes (mg / SPhr.) 3 10 10 40 150 number of abnormal threads -Ge 10 g) 0 2 4 many many resistance compared to the Wear through Buckling load (number) 100 100 60 30 50 *) Upper tube section of the second coagulation tube

Claims

Claim spinning funnel for wet draw spinning of copper ammonia silk at high speed, consisting of a tapering conical tube arranged under a spinneret, charged with coagulating liquid, a long, straight tube which connects to the lower end of the conical tube and a second coagulation tube which has a larger diameter than the straight tube and is connected to the lower end thereof and serves to complete the coagulation of the partially coagulated filaments, characterized in that the second coagulation tube is divided into an upper and a lower tube section (c, d) which are provided coaxially and vertically one above the other and are separated from one another by a free space, and that the lower pipe section (d) is straight and extends vertically.