DE19605847A1 - Spinndüse für die Herstellung von Fasern mit unrundem Querschnitt und optischer Eigenschaft - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Spinndüse für die Herstellung von Fasern mit einer neuen optischen Eigenschaft, und insbesondere auf eine Spinndüse für die Herstellung von Fasern mit modifiziertem, d. h. unrunden Querschnitt und optischer Eigenschaft, die insbesondere dazu dient, Innenabschnitte zu spinnen, die zusammen mit einem Umhüllungsabschnitt eine Faser eines kernummantelten Typs bilden, mit einer optischen Eigenschaft, die dazu bestimmt ist, ultraviolette (UV) oder infrarote (IR) Strahlen zu reflektieren oder Farben durch ein Reflexions-, Interferenz-, Brechungs- oder Streuungsphänomen sichtbarer Lichtstrahlen anzunehmen.

Bis jetzt werden in Übereinstimmung mit einem Bedarf an hoher Faserqualität viel Fasern hergestellt, die keinen einfachen runden, sondern einen unrunden Querschnitt haben, um verbesserte Eigenschaften, wie etwa Glanz und Textur zu erzielen. Im allge­ meinen werden im Hinblick auf die Schwierigkeit, dies mit einer einzelnen Komponente zu erreichen, diese Fasern durch Schmelz­ spinnen hergestellt, bei dem zwei oder mehrere polymerische Komponenten verwendet werden, wobei als Spinndüse eine Düse mit einer Öffnung mit unrunder Gestalt verwendet wird. Darüberhinaus werden verschiedene Verbesserungen in der Gestalt der unrunden Düse, von der Form der Durchgänge bis hin zur unrunden Düse an sich und der Extrudieröffnungen etc. vorgenommen.

JP 44-13208 beschreibt ein Polymeranordnungs- oder Faserspinn­ werkzeug, bei dem ein Mischspinnen zur Ausbildung eines Mischungsflusses dadurch erreicht wird, daß eine Komponente aus Röhren zum Leiten eines Schmelzpolymers, das den Innenabschnit­ ten entspricht, und die andere Komponente, aus der mittleren Spinndüse durch poröse Abschnitte derselben, die um die Röhren angeordnet sind, unter Verwendung eines porösen Materials extru­ diert wird, das einem Umhüllungsabschnitt entspricht. Dies ist durch die Verwendung des porösen Materials bei der Spinndüse zum Extrudieren der anderen Komponente gekennzeichnet. Darüberhinaus haben die ausgebildeten Fasern einen Querschnitt, bei dem die Innenabschnitte der einen Komponente in dem Umhüllungsabschnitt der anderen Komponente feinst verteilt sind, und haben damit die erwartete Verbesserung, nicht nur in der Fasercharakteristik, wie etwa Glanz und Textur, sondern auch bei den mechanischen Eigenschaften.

JP 46-3816 und JP 62-25766 beschreiben eine Herstellung von Mehrkomponentenfasern des kernummantelten Typs mit einem unrunden Querschnitt. In der vorangegangenen Druckschrift haben die Röhren einer Spinndüse, die dazu dienen, die Innenabschnitte auszubilden, eine Öffnung in der Mitte, in die ein Teil eines Polymers fließt, um einen Umhüllungsabschnitt auszubilden, wodurch man einen kernummantelten Querschnitt mit zwei Kompo­ nenten erhält, die in einer Schicht angeordnet sind. Anderer­ seits ist die letztgenannten Druckschrift insbesondere durch die Gestalt des Querschnittes der Innenabschnitte gekennzeichnet, der die Form eines Keils, eines Kreuzes, etc. hat. Darüberhinaus empfiehlt diese Druckschrift zur Vermeidung eines Absinkens des Flüssigkeitsdrucks der anderen Komponente, die zwischen den Röhren fließt, und zur Reduzierung der Extrudierunregelmäßigkeit derselben, eine geringere Anzahl von Röhren.

JP-A 5-25705 beschreibt eine Spinndüse, die dazu bestimmt ist, eine laminierte Struktur, die symmetrisch in der Längsrichtung der Fasern angeordnet ist, durch Verhindern eines Zusammen­ fließens und -stoßens weicher Mischströme zu erreichen. Wie für die Anzahl der Öffnungen einer Spinndüse und deren Anordnung, empfiehlt diese Druckschrift eine Scheibenspinndüse mit ungefähr 300-2500 Öffnungen, die konzentrisch angeordnet sind.

Die oben beschriebenen Spinndüsen erzeugen zusammengesetzte Fasern mit einem unrunden Querschnitt, die im Bezug auf die Fasercharakteristik, wie etwa Glanz und Textur und die mechanischen Eigenschaften verbessert sind, können aber nicht Fasern mit einem komplizierten, unrunden Querschnitt mit einer optischen Dimension zur Erfüllung der optischen Eigenschaft ausbilden.

Beispiele für die bekannte Spinndüse werden kurz beschrieben. Bei einer Spinndüse vom Typ des feinstverteilten Innenabschnit­ tes fließt ein Schmelzpolymer, das zum Ausbilden der Innenab­ schnitte bestimmt ist, durch Röhren, die von oberen und mittleren Spinndüsen gehalten werden. Gleichzeitig fließt ein Schmelzpolymer, das zum Ausbilden des Umhüllungsabschnittes bestimmt ist, durch einen Durchgang, der in der oberen Spinndüse angeordnet ist, und wird in einem Raum zwischen den oberen und unteren Spinndüsen angesammelt. Die mittlere Spinndüse besteht aus einem porösen Material, so daß das Schmelzpolymer, das zum Ausbilden des Umhüllungsabschnittes bestimmt ist, gleichmäßig zusammen mit dem Schmelzpolymer, das zum Ausbilden der Innenab­ schnitte bestimmt ist, zu einer trichterförmigen Spinndüse extrudiert wird, so daß es zu einer Austrittsöffnung kommt. Die unrunde Gestalt der Innenabschnitte wird dadurch erreicht, daß die Gestalt einer Extrudieröffnung jeder Röhre und die Extru­ dieröffnung der trichterförmigen Spinndüse verändert wird. Dieses Verfahren ist effektiv bei einer Modifikation der Gestalt der Innenabschnitte, läßt aber aufgrund der einfachen Gestalt der Röhren keine Modifikation der Gestalt zum Erhalten der optischen Charakteristik zu.

Bei einer anderen bekannten Spinndüse wird ein Schmelzpolymer, das zum Ausbilden der Innenabschnitte bestimmt ist, zu den Röhren durch eine Verteilerplatte mit einem Filter geführt. Ein Schmelzpolymer, das zum Ausbilden eines Umhüllungsabschnittes bestimmt ist, wird in einem Raum zwischen oberen und unteren Platten durch Durchlässe angesammelt und zu den Röhren durch Einlässe für das Schmelzpolymer geleitet. Danach wird das Schmelzpolymer, ohne vermischt zu werden, zu trichterförmigen Abschnitten einer Spinndüsenplatte durch Extrudieröffnungen extrudiert und durch Auslaßöffnungen ausgegeben. Diese bekannte Spinndüse kann die Gestalt der Innenabschnitte leicht modifi­ zieren, dies bezieht sich jedoch auf ein Verfahren zur Verbesserung des Streckvorganges, wenn ein zerbrechliches, amorphes Polymer für die Innenabschnitte verwendet wird, und ermöglicht nicht die Gestalt von Innenabschnitten mit der optischen Dimension, die erforderlich ist, um die optischen Eigenschaften zu erfüllen.

Andererseits hat die heutige Gesellschaft, die als empfindsame Gesellschaft und im Hinblick auf die nahe Zukunft als intelli­ gente Gesellschaft erachtet wird, ein großes Verlangen nach hoher visueller Qualität von Gebrauchsgütern. Auf dem Gebiet der Fasern gibt es einen Wunsch nach Fasereigenschaften, deren Ver­ besserung weiter reicht als die der Fasereigenschaften, wie sie oben beschrieben sind. Die Herstellung von Fasern mit beispiels­ weise beeindruckenden Farben und einer Reflexionseigenschaft ultravioletter Strahlung, die einen Qualitätsverlust der Fasern verhindert, oder einer Reflexionseigenschaft infraroter Strahlung, die nützlich für die Hitzeisolierung ist, ohne daß eine spezielle Behandlung der Fasermaterialien durchgeführt werden muß, läßt auf sich warten. Dies ist mit dem bekannten Verfahren zur Ausbildung von Fasern mit unrundem Querschnitt und insbesondere durch den Gebrauch der herkömmlichen Spinndüse nicht möglich.

Somit sind für die Ausbildung von Fasern mit einem unrunden Querschnitt die Entwicklung einer Spinndüse, die dazu bestimmt ist, die Gestalt des abgegebenen Polymers zu steuern und ein Verfahren zum Gebrauch derselben, äußerst wichtige Faktoren. Die Form eines unrunden Querschnittes der Fasern sollte eine vorbestimmte optische Dimension sicherstellen, um die oben beschriebenen optischen Eigenschaften zu erreichen. Da sie in höchstem Maße kompliziert sind, gehört eine solche Form eines unrunden Querschnitts mit optischen Dimensionen zum neuesten Stand der Technik.

JP-A 6-017349 (= U.S. Patent No. 5,407,738) beschreibt Fasern mit einem unrunden Querschnitt, die einen laminierten Abschnitt unterschiedlicher Materialien haben, und ultraviolette und infrarote Strahlen reflektieren, oder durch Reflexion sichtbarer Lichtstrahlen Farben zeigen. Wie in dieser Druckschrift beschrieben wird, dienen parallele Stegabschnitte eines unrunden Querschnitts und ihre Begrenzungsflächen dazu, ultraviolette und infrarote Strahlen beispielsweise aufgrund der optischen Dimension eines Umhüllungsabschnittes und einer Luftschicht zu reflektieren, um eine vorgegebene oder gewünschte optische Eigenschaft zu erfüllen. Es ist jedoch sehr schwer, solche Fasern mit unrundem Querschnitt auszubilden.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Spinndüse anzugeben, die effizient Fasern mit unrundem Querschnitt und multioptischer Eigenschaft herstellen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Spinndüse vorgesehen, die dazu bestimmt ist, Fasern mit einem unrunden Querschnitt und einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der den ersten Abschnitt aus Schmelzpolymeren zur Ausbildung des ersten und zweiten Abschnittes umgibt, herzustellen, wobei die Spinndüse enthält:
ein Spinnelement, das dazu dient, den ersten Abschnitt zu spinnen;
eine Vielzahl von Röhren, die an dem Spinnelement angeordnet sind, wobei diese Vielzahl von Röhren für das Schmelzpolymer bestimmt sind, um den ersten Abschnitt auszubilden; und
eine Teilungsvorrichtung, die an dem Spinnelement befestigt ist, wobei diese Teilungsvorrichtung dazu dient, die Vielzahl der Röhren zu umschließen,
und das Spinnelement und die Teilungsvorrichtung zusammenwirken, um einen vorbestimmten Raum zu definieren.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spinndüse zur Herstellung von Fasern mit unrundem Quer­ schnitt und einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der den ersten Abschnitt aus Schmelzpolymeren zur Ausbildung des ersten und zweiten Abschnittes umgibt, anzugeben, wobei die Spinndüse enthält:
eine Einrichtung zum Herstellen des ersten Abschnittes;
eine Einrichtung zum Zuführen des Schmelzpolymers, das dazu bestimmt ist, den ersten Abschnitt auszubilden; und
eine Einrichtung zum Umschließen der Fördereinrichtung,
wobei die Spinneinrichtung und die Umschließeinrichtung zusammenwirken, um einen vorbestimmten Raum zu definieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht, die die bevorzugte Ausführ­ ungsform einer Spinndüse zur Herstellung von Fasern mit unrundem Querschnitt und einer optischen Eigenschaft nach vorliegender Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine diagrammartige Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung von Röhren einer Spinndüse für das Spinnen von Innen­ abschnitten zeigt;

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die ein anderes Beispiel einer Anordnung der Röhren der Spinndüse für das Spinnen eines Innenabschnittes zeigt;

Fig. 4 ist ein schematischer Schnitt, der ein Spinngerät zeigt, bei dem die Spinndüse, wie in Fig. 1 gezeigt, verwendet wird;

Fig. 5A ist eine Draufsicht, die eine mittlere Spinndüse zeigt;

Fig. 5B ist eine Schnittansicht, die die mittlere Spinndüse zeigt;

Fig. 5C ist eine Ansicht ähnliche Fig. 5B, die ein Beispiel der Röhren zeigt, die in der mittleren Spinndüse eingebettet sind;

Fig. 5D ist eine Ansicht ähnlich Fig. 5C, die ein anderes Bei­ spiel der Röhren zeigt;

Fig. 6A ist eine Teildraufsicht, die die mittlere Spinndüse von unten zeigt;

Fig. 6B ist eine Perspektivteilansicht, die die Teilungsvor­ richtung zeigt, die dazu bestimmt ist, einen Durchgang für einen Innenabschnitt zu steuern, der innerhalb einer Gruppe von Röhren angeordnet ist;

Fig. 7A ist ein Querschnitt, der ein Beispiel eines Lamellen­ innenabschnittes der Fasern zeigt;

Fig. 7B ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7A, die ein anderes Beispiel eines Lamelleninnenabschnittes der Fasern zeigt;

Fig. 8A ist eine Ansicht ähnlich Fig. 5A, die ein Beispiel der Teilungsvorrichtung zeigt, die dazu bestimmt ist, einen Durch­ gang für einen Innenabschnitt zu steuern;

Fig. 8B ist eine Ansicht ähnlich Fig. 8A, die ein anderes Bei­ spiel der Teilungsvorrichtung zeigt; und

Fig. 9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Reflexions­ vermögen und der Wellenlänge für einen Innenabschnitt der Fasern darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun mit Blick auf die bevorzugten Ausführungsformen eine Spinndüse für die Herstellung von Fasern mit unrundem Querschnitt und optischer Eigenschaft beschrieben.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine Spinndüse für die Herstellung von Fasern mit unrundem Querschnitt und optischer Eigenschaft skizzenhaft beschrieben. Diese Spinndüse enthält eine Spinndüse zum Spinnen eines Innenabschnittes oder eines Kernstückes, die eine Polymerextrudierseite hat, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Es wird bemerkt, daß wenn Fasern mit unrundem Querschnitt ausgebildet werden, Durchgänge zweier Schmelz­ polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Ausbildung von Innen- und Umhüllungsabschnitten getrennt bis zu einem vorge­ gebenen Zusammenfließpunkt geführt werden sind.

Beispiele für Schmelzpolymere, für die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, sind herkömmliche thermoplastische Schmelzpolymere, die Polyolefine, wie etwa Polyethylen und Polypropylen, und Polyester, wie etwa Polyethylenterephtalat und Polytetramethylenterephtalat, Polystyrol, Polykarbonat, Poly­ fluoroethylen, Polyacetalharze, Polyphenylensulfid, etc. ent­ halten. Copolymere und gemischte Polymere mit zwei oder mehr der oben beschriebenen Polymere können ebenfalls bei ihrer Schmelz­ temperatur verwendet werden. Um die optische Eigenschaft zu erhalten, sollte eine kernummantelte Struktur aus zwei Substan­ zen mit einer vorbestimmten Dimension, die zweien oder einem der oben beschriebenen Materialien entspricht, und Luft, die einem Umhüllungsabschnitt entspricht, ausgebildet werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind Röhren 106, um zu verhindern, daß Schmelzpolymere einen Innenabschnitt durch Berührung unter­ einander ausbilden, vollständig in einer Grundfläche der Spinn­ düse für das Spinnen eines Innenabschnittes eingebettet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, so daß eine geringe Menge des Schmelz­ polymers stromabwärts fließt.

Eine Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenbereiches ist um eine Gruppe von Röhren 106 angeordnet, um einen Vorbestimmten unrunden Faserquerschnitt zu erhalten. Aufgrund der Anordnung der Teilungsvorrichtung 108 wird nicht nur das Schmelzpolymer für die Ausbildung eines Innenabschnittes aus den Röhren 106 innerhalb der Teilungsvorrichtung 108 abgegeben, sondern es werden auch Ströme aus den Röhren 106 innerhalb der Teilungsvorrichtung 108 verbunden, um die Transkription der Gestalt des Innenabschnittes zu verbessern.

Wenn ein Schmelzpolymer für die Ausbildung eines Umhüllungs­ abschnittes gleichzeitig eingesetzt wird, erhält man einen kernummantelten Querschnitt, wohingegen man, wenn dies nicht eingesetzt wird, einen unrunden Querschnitt erhält, der nur einen Innenabschnitt hat und dessen Umhüllungsabschnitt eine Luftschicht ist. Beim vorangegangenen Fall wird, wenn die Höhe der Teilungsvorrichtung 108, die durch die Länge der Röhren 106 vorbestimmt ist, im wesentlichen identisch mit oder etwas größer als die Länge der Röhren 106 ist, eine leichte Zeitverschiebung im Bezug auf einen Kontakt des Schmelzpolymers für die Aus­ bildung eines Innenabschnittes und des Schmelzpolymers für die Ausbildung eines Umhüllungsabschnittes erzeugt, wodurch die Aufrechterhaltung oder die Transkription der Gestalt des Innenabschnittes verbessert wird.

Im allgemeinen sind der Innendurchmesser und die Mittendistanz oder der Teilungsabstand der Röhren 106 in ihrer Gesamtheit im Hinblick auf die Fertigungskosten der Spinndüse gleich groß. Wenn jedoch die Gestalt eines unrunden Querschnittes mit parallelen Stegabschnitten und einem dazu senkrechten Mittel­ abschnitt erzeugt werden soll, kann das Schmelzpolymer den Enden der parallelen Schlitze der Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes in geringerem Maße zugeführt werden, als einem Schnittpunkt der parallelen Schlitze und einem dazu senkrechten Mittelschlitz. Somit wird, um eine Zufuhr des Schmelzpolymers zur Schnittstelle der parallelen Schlitze und des mittleren Schlitzes mit der Zufuhr zu den parallelen Schlitzen im Gleichgewicht zu halten, der Innen­ durchmesser der Röhren 106 schrittweise vom Schnittpunkt der parallelen und des mittleren Schlitzes zu den Enden der parallelen Schlitze erhöht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, oder der Teilungsabstand der Röhren 106 wird schrittweise vom Schnittpunkt der parallelen und des mittleren Schlitzes zu den Enden der parallelen Schlitze vermindert, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Um die optische Eigenschaft zu erreichen, wie es in JP-A 6- 017349 (= U.S. Patent No. 5,407,738) beschrieben wird, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme enthalten ist, hat die Gestalt des unrunden Querschnittes vorzugsweise parallele Stegabschnitte und einen Mittelabschnitt, der dazu senkrecht ist. Diese Druck­ schrift zeigt, daß wenn 3Wa Wb (Wa: Breite des Mittelab­ schnitts; Wb: Länge der parallelen Stegabschnitte), eine starke optische Eigenschaft erzielt wird.

Wie oben beschrieben, sollten die Fasern eine vorbestimmte, regelmäßige Gestalt beibehalten, um die optische Eigenschaft zu erfüllen. Insbesondere sind eine Trennung der parallelen Stegabschnitte und ein Beibehalten ihrer Gestalt sehr wichtige Faktoren bei der Umwandlung eines Schmelzpolymers zu Fasern.

Im Hinblick auf das Vorangegengene, ist die Spinndüse der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet, die Röhren 106 für das Extrudieren des Schmelzpolymers zur Ausbildung eines Innenab­ schnittes oder eines Kernstückes und die Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes zu enthalten, um so einen Durchgang für das Schmelzpolymer zur Ausbildung eines Innenabschnittes und einen Durchgang für das Schmelzpolymer zur Ausbildung eines Umhüllungsabschnittes zu definieren, der den Innenabschnitt umgibt. Somit werden die Schmelzpolymere mit der Gestalt, die im wesentlichen der ausgebildeten Gestalt gleicht, zu einer Spinnextrudieröffnung 107 (siehe Fig. 4) geleitet.

Die Röhren 106 sind leicht herzustellen, wenn sie die gleiche Länge haben. Andererseits können, bezugnehmend auf Fig. 4, im Hinblick auf die Tatsache, daß die Länge der Röhren 106 abhängig ist von der Gestalt eines trichterförmigen Abschnittes einer unteren Spinndüse 102 für die Schmelzpolymere zur Ausbildung von Umhüllungs- und Innenabschnitten, wenn die Länge der Röhren 106 so vorbestimmt ist, daß sie eine Ausdehnung in etwa bis zu einer Position haben, an der die trichterförmigen Neigungen beginnen, die Schmelzpolymere für die Ausbildung eines Innenabschnittes nicht nur miteinander selbst in Berührung während einer maximal ausgedehnten Zeitperiode gebracht werden, sondern auch minimal mit einer trichterförmigen Wand der unteren Spinndüse 102 mit Bezug auf eine Kompression beeinflußt werden. Ein größerer Effekt ist zu erwarten, wenn die Röhren 106 bis zu einem Mittel­ punkt der Gruppe von Röhren 106 schrittweise verlängert werden, wobei jene, die am Außenumfang der Gruppe plaziert sind, die oben beschriebene Länge haben.

Immer unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die Gestalt der Spinn­ extrudieröffnung 107 für gewöhnlich rund. Alternativ dazu kann im Hinblick auf die Gestalt der Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes, wenn sie beispiels­ weise Längs- und Querrichtungen wie ein Kamm hat, die Spinnex­ trudieröffnung 107 in Form eines Streifens ausgebildet sein, der in Längsrichtung der Teilungsvorrichtung 108 schmal und in Querrichtung derselben groß ist. Mit dieser Berücksichtigung eines Gleichgewichtes mit Bezug auf die Kompressions- und Extrudierrichtung des Schmelzpolymers kann die unrunde Gestalt der Fasern mit einem Längenverhältnis beibehalten werden, das sich von dem einer Öffnung, die durch die Teilungsvorrichtung 108 definiert ist, unterscheidet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4-7B wird eine erste Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 4 tritt in einem gepackten Kopf ein Schmelz­ polymer A für die Ausbildung eines Umhüllungsabschnittes durch Durchgänge 103, die durch eine mittlere Spinndüse 105 definiert werden. Ein Schmelzpolymer B für die Ausbildung eines Innenab­ schnittes tritt durch einen Durchgang 104, der vom Durchgang 103 getrennt ist und in der mittleren Spinndüse 105 ausgebildet ist, und durch die mittlere Spinndüse 105, die mit den Röhren 106 einstückig verbunden ist. Dann werden die Schmelzpolymere A, B gleichzeitig zur unteren Spinndüse 102 mit dem trichterförmigen Abschnitt extrudiert, und werden von der Spinnextrudieröffnung 107 ausgegeben.

Fig. 5A zeigt ein Beispiel der mittleren Spinndüse 105 als eine Verteilerplatte des Schmelzpolymers A. Dieses Beispiel hat die Durchgänge 103, wie sie in Fig. 5A gezeigt sind, die einen gleichförmigen Fluß des Schmelzpolymers A zu den Röhren 106 mit einem geringeren Druckverlust sicherstellen. Fig. 5C zeigt ein Beispiel eines Längsschnittes der Röhren 106, die in der mittle­ ren Spinndüse 105 eingebettet sind. Bei der ersten Ausführungs­ form beträgt der Innendurchmesser der Röhren 106 0.3 mm, und die Mittendistanz oder der Teilungsabstand derselben beträgt in etwa 1.0 mm.

Die Röhren sind vorzugsweise so lang wie möglich, so daß die Länge derselben so bestimmt ist, daß sie eine Ausdehnung in etwa bis zu einer oberen Ebene des trichterförmigen Abschnittes haben, wie dies mit einer gepunkteten Linie 107a in Fig. 4, der nächstgelegenen Linie, an der die Röhren 106 das Polymer A für die Ausbildung eines Umhüllungsabschnittes nicht berühren, gezeigt ist. Bei der ersten Ausführungsform beträgt die Länge der Röhren 106 8 mm. Hier ist es jedoch wichtig, daß die Länge der Röhren 106 so festgelegt ist, daß insbesondere eine Turbu­ lenz eines Extrudierflusses der äußeren Röhren 106 minimiert wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 5D können die Röhren 106 darü­ berhinaus schrittweise bis zum Mittelpunkt der Gruppe von Röhren 106 verlängert werden.

Fig. 6A zeigt ein Beispiel der mittleren Spinndüse 105 mit den darin eingebetteten Röhren 106. Fig. 6B zeigt ein Beispiel einer Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innen­ abschnittes, der innerhalb der Gruppe von Röhren 106 angeordnet ist, wie es in Fig. 6A gezeigt ist. Bei der ersten Ausführungs­ form enthält die Teilungsvorrichtung 108 fünf parallele Schlitze mit einer Länge, die schrittweise, wie in Fig. 6A gezeigt, vari­ iert ist und einer Höhe, die gleich der Länge der Röhren 106 + 1 mm ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 6A wird das Polymer nur von den Röhren 106 extrudiert, wie dies mit weißen Kreisen gezeigt ist, diejenigen die mit einem schwarzen Kreis gekennzeichnet sind, haben einen Blindeingang.

Es versteht sich somit, daß mit der Spinndüse, wie sie in Fig. 5A-5D gezeigt ist, und der Teilungsvorrichtung 108 zur Durch­ gangssteuerung eines Innenabschnittes, wie es in Fig. 6B gezeigt ist, Fasern mit einem unrunden Querschnitt und einer Vielzahl optischer Dimensionen erzeugt werden können.

Fig. 7A und 7B zeigen einen Querschnitt eines Lamelleninnen­ abschnittes von Fasern, die man durch den Gebrauch von Poly­ styrol (PS) als Polymer für die Ausbildung eines Umhüllungs­ abschnittes bzw. Polykarbonat (PC) als Polymer für die Ausbil­ dung eines Innenabschnittes erhält. Die Länge der Lamellen ist die gleiche wie in Fig. 7A, wohingegen die Länge derselben in Fig. 7B variiert wird. Eine optische Messung der Fasern, wie es in Fig. 7A und 7B gezeigt ist, zeigt eine Lichtreflexions- Eigenschaft, d. h. eine Beziehung zwischen dem Reflexionsvermögen und der Wellenlänge, wie es in Fig. 9 gezeigt wird. Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, können die Lamellen und ihre Randabschnitte eine vorgegebene oder gewünschte optische Eigenschaft durch die Reflexion ultravioletter oder infraroter Strahlen oder von Lichtstrahlen liefern, um Farben darzustellen. Für detaillierte Informationen im Bezug auf die Lichtreflexions-Eigenschaft, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, siehe JP-A 6-017349 (= U.S. Patent No. 5,407,738). Es versteht sich, daß entsprechend einer ersten Ausführungsform, eine Spinndüse angegeben ist, die effektiv Fasern mit unrundem Querschnitt und multioptischer Eigenschaft herstellen kann.

Wie oben beschrieben, trägt entsprechend der vorliegenden Erfindung der Gebrauch einer Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes nicht nur zu einem exzellenten Beibehalten der Fasergestalt, durch den die Fasern eine vorbestimmte oder gewünschte optische Eigenschaft liefern, sondern auch zu einer Verbesserung der Qualität und Herstell­ barkeit der Fasern bei.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform, außer daß insbesondere die Gestalt der Teilungsvorrichtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes anders ist. Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2 haben Abschnitte zur Ausbildung paralleler Schlitze der Teilungsvorrichtung 108 die selbe Länge, und die Röhren 106 haben einen Innendurchmesser, der sich schrittweise vom Schnittpunkt der parallelen und mittleren Schlitze zu den Enden der parallelen Schlitze vergrößert, d. h. 0.65 mm am Schnittpunkt und 1.5 mm an den Enden. Entsprechend der zweiten Ausführungsform wird ein Lamellenquerschnitt eines Innenabschnittes der erzeugten Fasern in dem Grad transkribiert, der äquivalent oder übergeordnet zu dem aus Fig. 7A und 7B ist. Es versteht sich, daß entsprechend der zweiten Ausführungsform auch eine Spinndüse angegeben ist, die effizient Fasern mit unrundem Querschnitt und multioptischer Eigenschaft herstellen kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8A und 8B wird eine dritte Ausführ­ ungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die dritte Ausführungsform gebraucht den gleichen gepackten Kopf 101 wie in der ersten und zweiten Ausführungsform, und die Teilungsvor­ richtung 108 zur Durchgangssteuerung eines Innenabschnittes, wie es in Fig. 8A und 8B gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 8A enthält die Teilungsvorrichtung 108 drei Gruppen von parallelen Schlitzen mit der gleichen Länge, wobei die mittleren parallelen Schlitze miteinander verbunden sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 8B enthält die Teilungsvorrichtung 108 zwei Gruppen von parallelen Schlitzen mit unterschiedlicher Länge, und einen größeren Basisschlitz, durch den eine Verbindung der beiden Gruppen von parallelen Schlitzen sichergestellt wird. Es wird bemerkt, daß die Röhren 106 auf einem Abschnitt mit plaziert sind, der mit schrägen Linien in Fig. 8A und 8B dargestellt ist. Mit diesen Teilungsvorrichtungen 108 wird die Transkription eines Lamellenquerschnittes eines Innenabschnittes der erzeugten Fasern exzellent ausgeführt.

Nachdem die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den bevor­ zugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf sich selbst be­ schränkt ist, und daß verschiedene Veränderungen und Modifi­ kationen durchgeführt werden können, ohne vom Geist der vorlie­ genden Erfindung abzuweichen.

Claims (19)

1. Spinndüse zur Herstellung von Fasern aus Schmelzpolymeren zur Ausbildung eines ersten und zweiten Abschnittes mit einem unrunden Querschnitt, mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der den ersten Abschnitt umgibt, wobei die Spinndüse enthält:
ein Spinnelement, das dazu dient, den ersten Abschnitt zu spinnen;
eine Vielzahl von Röhren, die an dem Spinnelement angeordnet sind, wobei diese Vielzahl von Röhren für das Schmelzpolymer bestimmt ist, um den ersten Abschnitt auszubilden; und
eine Teilungsvorrichtung, die an dem Spinnelement befestigt ist, wobei diese Teilungsvorrichtung dazu dient, die Vielzahl der Röhren zu umschließen,
und das Spinnelement und die Teilungsvorrichtung zusammenwirken, um einen vorbestimmten Abstand zu definieren.

2. Spinndüse nach Anspruch 1, bei der die Teilungsvorrichtung eine Öffnung mit zumindest einer Gruppe von ersten, zueinander parallelen Schlitzen und einen zweiten, dazu senkrechten Schlitz hat.

3. Spinndüse nach Anspruch 2, mit zumindest einer Gruppe erster Schlitze gleicher Länge.

4. Spinndüse nach Anspruch 3, mit zumindest einer Gruppe erster Schlitze unterschiedlicher Länge.

5. Spinndüse nach Anspruch 3, bei der eine Verbindung der zumin­ dest einen Gruppe von ersten Schlitzen und der anderen Gruppe davon durch einen ersten Schlitz sichergestellt ist.

6. Spinndüse nach Anspruch 5, bei der der erste Schlitz in einer Mitte der zumindest einen Gruppe von ersten Schlitzen angeordnet ist.

7 Spinndüse nach Anspruch 5, bei der der eine erste parallele Schlitz eine größere Breite hat als die anderen ersten Schlitze.

8. Spinndüse nach Anspruch 7, bei der der eine erste parallele Schlitz an einem Ende der zumindest einen Gruppe von ersten Schlitzen angeordnet ist.

9. Spinndüse nach Anspruch 2, bei der die Öffnung der Teilungs­ vorrichtung ausgebildet ist, um eine Beziehung von 3Wa Wb zu erfüllen, wobei Wa die Breite des einen zweiten Schlitzes ist, und Wb die Länge der zumindest einen Gruppe von ersten Schlitzen ist.

10. Spinndüse nach Anspruch 9, bei der die Teilungsvorrichtung eine Höhe hat, die gleich einer Länge der benachbarten Röhren einer Vielzahl von Röhren ist.

11. Spinndüse nach Anspruch 9, bei der die Teilungsvorrichtung eine Höhe hat, die größer ist als die Länge der benachbarten Röhren einer Vielzahl von Röhren ist.

12. Spinndüse nach Anspruch 11, bei der die Röhren gleiche Länge haben.

13. Spinndüse nach Anspruch 11, bei der die Röhren eine Länge haben, die von einem Randabschnitt der Spinndüse zu einer Mitte derselben schrittweise verlängert sind.

14. Spinndüse nach Anspruch 13, bei der die Röhren einen Durch­ messer haben, der größer wird, je weiter sie vom dem einen zwei­ ten Schlitz entfernt sind.

15. Spinndüse nach Anspruch 13, bei der die Röhren einen Teil­ ungsabstand haben, der kleiner wird, je weiter sie von dem einen ersten Schlitz entfernt sind.

16. Spinndüse nach Anspruch 15, bei der die Röhren so angeordnet sind, daß sie parallele Reihen und dazu senkrechte Linien aus­ bilden.

17. Spinndüse nach Anspruch 16, bei der die Röhren einen Durch­ messer haben, der schrittweise von einer Mitte der parallelen Reihen zu deren Ende größer ist.

18. Spinndüse nach Anspruch 16, bei der die Röhren einer Viel­ zahl von Röhren einen Abstand haben, der schrittweise von der Mitte der parallelen Reihen zu deren Enden verringert ist.

19. Spinndüse zur Herstellung von Fasern aus Schmelzpolymeren zur Ausbildung eines ersten und zweiten Abschnittes, mit einem unrunden Querschnitt, mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der den ersten Abschnitt umgibt, wobei die Spinndüse enthält:
eine Einrichtung zum Spinnen des ersten Abschnittes;
eine Einrichtung zum Leiten des Schmelzpolymers für die Ausbil­ dung des ersten Abschnittes; und
eine Einrichtung zum Umschließen der Leiteinrichtung, wobei die Spinneinrichtung und die Umschließungseinrichtung zusammen­ wirken, um einen vorbestimmten Zwischenraum zu definieren.