VERFAHREN UND SPINNVORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON MIKROFILAMENTEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mikrofilamenten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und außerdem befaßt sich die Erfindung noch mit einer Spinnvorrichtung zur Herstellung von Mikrofilamenten.

[0002] Als Mikrofilamente werden synthetische Filamente mit einem Einzeltiter von weniger als 1 dtex bezeichnet (die Angabe 1 dtex bedeutet, daß 10 km des Fadens bzw. des Filamentes 1 Gramm wiegt). Die Mikrofilamente besitzen also einen sehr geringen Durchmesser und werden in bekannter Weise zu Mikrofilamentgarnen verzwirnt. Diese Mikrofilamentgarne können gewebt oder gewirkt werden, um ein Textil herzustellen. Aufgrund des Einzeltiters von weniger als 1 dtex zeichnen sich die Textilien durch einen sehr weichen Griff und einen edlen Fall aus, so daß sie einen seidenähndlichen Charakter besitzen und sich dem Modetrend der Seidenstoffe anschließen können.

[0003] Die Herstellung von Mikrofilamenten erfolgt dadurch, daß aus dem Spinnloch einer mit einer Schmelze gespeisten Spinndüse das Mikrofilament mit einer großen Abzugsgeschwindigkeit abgezogen und verstreckt und nach Durchlaufen eines quer mit Kühlluft angeblasenen Bereiches auf einer Rolle aufgenommen wird. Im Anschluß daran erfolgt das Verzwirnen mit einer Vielzahl von Mikrofilamenten zu einem Mikrofilamentgarn, aus dem sich durch Weben das gewünschte Textil herstellen läßt.

[0004] Daneben ist es auch bekannt, Spinnvliese aus den Mikrofilamenten herzustellen, indem die aus Spinndüsen austretenden Filamente unter der Einwirkung eines Injektors nach Durchlaufen eines quer mit Kühlluft angeblasenen Bereiches abgezogen und auf einem sich fortlaufend bewegenden Ablegeband abgelegt werden. Auch solche aus Mikrofilamenten hergestellten Spinnvliese werden durch die Erfindung erfaßt.

[0005] Bei den aus synthetischen Polymeren erzeugten Mikrofilamenten liegt der Filamentdurchmesser je nach dem verwendeten synthetischen Polymer unterhalb von 12 »m bei Polypropylen und unterhalb von 11 »m bei Polyamid bzw. unterhalb von 10 »m bei Polyester. Die daraus gewonnenen Mikrofilamentgarne, die meistens als Polyamid- und Polyestergarne angeboten werden, weisen in der Regel einen Einzeltiter auf, der nur geringfügig 1 dtex unterschreitet.

[0006] Wie weiter oben schon erwähnt wurde, ähneln die Mikrofilamentgarne und Textilerzeugnisse durch ihren weichen Griff der modisch bevorzugten Naturseide. Daneben besitzen die Textilgarne aus Mikrofilamenten aber noch einen weiteren Vorteil, der auf die Dichtigkeit des Flächengebildes zurückzuführen ist. Gewebe aus Mikrofilamentgarnen lassen sich nämlich so dicht weben, daß sie in ihren Diffusionseigenschaften semipermeablen Diaphragmen ähnlich sind. Diese Flächengebilde atmen, d.h., sie lassen Gase und auch Dämpfe, wie Wasserdampf, leicht durch, obwohl sie gleichzeitig schlecht benetzbar sind. Die schlechte Benetzbarkeit beruht auf dem kleinen Filamentdurchmesser und auf dem sich hierdurch bildenden ungünstigen Winkeln zwischen zwei Filamentoberflächen.

[0007] Die vorteilhaften Eigenschaften der Textilien aus Filamentgarnen und auch der entsprechenden Spinnvliese sind also auf den relativ kleinen Durchmesser der Mikrofilamente zurückzuführen, die in der weiter oben beschriebenen Weise nach dem üblichen "Schnellspinnverfahren" hergestellt und in der Regel zu "POY-Garnen" (POY = Partially Oriented Yarn) zusammengefaßt werden. Die Polymerschmelze wird dabei durch die Spinndüse extrudiert, unterhalb der Spinndüse durch einen Luftstrom abgekühlt und bei hoher Geschwindigkeit - üblicher Weise etwa 6.000 m/min - abgezogen.

[0008] Um den seidenähnlichen Charakter der aus den Mikrofilamenten hergestellten Produkte (Textil oder Spinnvlies) weiter zu erhöhen und die geschilderten Vorteile weiter zu verbessern, wird in der Praxis angestrebt, den Durchmesser der Mikrofilamente bei ihrer Herstellung auf einen Einzeltiter von deutlich unter 1 dtex zu verringern. Unter der praktisch immer angestrebten Annahme, daß man auch mit den feineren Mikrofilamenten einen gleichen Gesamttiter des Mikrofilamentgarnes beibehalten soll, muß demnach die Zahl der Mikrofilamente im Garn bzw. die Zahl der Düsenbohrungen pro Mikrofilamentgarn proportional zur Reduzierung des Einzeltiters in d-tex steigen, weil für die Herstellung eines Mikrofilamentgarnes mit gleichem Durchmesser dann mehrere Mikrofilamente benötigt werden. Um die kleineren Durchmesser der Mikrofilamente zu erzielen, ist es erforderlich, den Massenstrom durch die unverändert bleibende Düsenbohrung (Spinnloch) zu reduzieren.

[0009] Bei einer praktischen Realisierung eines Verfahrens zur Herstellung von Mikrofilamenten mit kleineren Durchmessern muß allerdings noch berücksichtigt werden, daß die Filamentoberfläche bei gleichem Volumen umgekehrt proportional zur dritten Potenz des Filamentdurchmessers ist. Wird beispielsweise der Einzeltiter halbiert, so besitzt das dünnere Filament eine achtfache Oberfläche.

[0010] Die größere Oberfläche ist aber im Zusammenhang mit der Abkühlung des Mikrofilaments zu sehen. Grundsätzlich setzt das Verstrecken des Mikrofilaments eine gewisse Temperatur voraus, und bei einer zu starken Abkühlung besteht die Gefahr, daß das Mikrofilament brüchig wird und abreißt, insbesondere bei den üblichen hohen Abzugsgeschwindigkeiten von 6.000 m/min.

[0011] Bei einer zu raschen Abkühlung wird sich auf der Oberfläche des Mikrofilaments eine unterkühlte Haut bilden. Diese Haut ist dafür verantwortlich, daß es zu den Filamentbrüchen kommt. Die Haut ist nämlich bereits starr, während die innere Masse, die von der Haut umgeben ist, sich noch im verstreckungsfähigem Zustand befindet.

[0012] Eine Abhlife ist hier nur dadurch möglich, daß die Abzugsgeschwindigkeit erheblich reduziert wird, wobei gleichzeitig auch der Massestrom der Schmelze durch die Spinndüse entsprechend verringert werden muß. Im anderen Fall, wenn also der Massenstrom konstant bleibt, würde die Reduzierung der Abzugsgeschwindigkeit dazu führen, daß die Filamente sich nicht mit dem gewünschten geringen Durchmesser herstellen lassen.

[0013] Die somit erforderliche Reduzierung der Abzugsgeschwindigkeit führt auf Werte von etwa 2.000 m/min (gegenüber dem üblichen Wert von 6.000 m/min). In Verbindung mit den entsprechend reduzierten Massenstrom ergibt sich dann aber eine erheblich reduzierte Leistung der Spinnvorrichtung, die sich nicht mehr wirtschaftlich betreiben läßt. Da man im übrigen bei der Realisierung einer entsprechend dimensionierten Spinnvorrichtung mit den zu berücksichtigenden Spinnbedingungen üblicher Weise bis auf die noch gerade akzeptable Grenze bezüglich der Filamentabrisse geht, wird zusätzlich auch noch die Qualität des Mikrofilamentgarnes beeinträchtigt, abgesehen davon, daß die Wirtschaftlichkeit einer entsprechenden Spinnvorrichtung darunter leidet, daß - im Vergleich zu Filamenten mit größeren Durchmessern und mit erhöhter Abzugsgeschwindigkeit - pro Zeiteinheit weniger Garne hergestellt werden können.

[0014] Durch die EP-A-0 244 217 ist ein Verfahren zur Herstellung von Filamenten bekannt, welches sich mit der Problematik der Behandlung von frisch aus einer Spinndüse mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten abgezogenen und verstreckten Filamenten befaßt. Dabei ist direkt unterhalb eines Spinnloches der Spinndüse eine zylindrische Druckkammer vorgesehen, in welche die Filamente sofort nach dem Abziehen aus dem Spinnloch gelangen.

[0015] Innerhalb der Druckkammer ist konzentrisch ein zylindrisches Sieb angeordnet, und von außen wird der Druckkammer warme Luft unter Druck zugeführt und durch das zylindrische Sieb gepreßt, in welchem die frisch aus der Spinndüse extrudierten Filamente gezogen werden. Dabei erfolgt die Zuführung der warmen Luft in einer überwiegend quer zur Abzugsrichtung der Filamente verlaufenden Richtung, wodurch die Filamente innerhalb der Druckkammer bzw. innerhalb des zylindrischen Siebes einer Belastung ausgesetzt sind. Im übrigen kommt es im zylindrischen Sieb auch zwangsläufig zu Turbulenzen, die eine zusätzliche Belastung für die frisch abgezogenen Filamente darstellen.

[0016] Erst im Anschluß an die Druckkammer, die in ein Austrittsrohr mündet, verläuft die Richtung der warmen Luft parallel zur Richtung der Filamente. Das bedeutet, daß die Filamente erst dann von der warmen Luft mantelförmig umhüllt werden können, nachdem sie das sich an den Druckraum unten anschließende Austrittsrohr verlassen haben. Für die Herstellung von Mikrofilamenten, also von Filamenten mit einem Einzeltiter von weniger als 1 dtex ist das bekannte Verfahren nicht geeignet, weil die erwähnten Belastungen innerhalb der Druckkammer bzw. innerhalb des zylindrischen Siebes, also in einem Bereich, der sich unmittelbar an die Austrittsöffnung des Spinnloches anschließt, zu groß sind. Im übrigen werden die Filamente in einem Kühlbereich nicht quer, sondern parallel zur Richtung der Filamente mit Kühlluft angeblasen.

[0017] Durch die EP-A-0 245 011 ist ferner ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von Filamenten bekannt, wobei die Filamente aus mit einer Schmelze gespeisten Spinndüsen durch ein Spinnloch nach Durchlaufen eines Kühlbereiches mit einer großen Abzugsgeschwindigkeit abgezogen und verstreckt werden. Auch hier schließt sich unmittelbar an das Spinnloch zunächst eine Kammer mit einem zylindrischen Sieb an, durch welches quer zur Richtung der Filamente warme Luft unter Druck zugeführt wird. Erst nach Verlassen der genannten Kammer verläuft die zugeführte warme Luft in einer Richtung parallel zu den Filamenten. Für den Bereich unmittelbar an der Austrittsöffnung des Spinnloches gelten somit die weiter oben genannten Nachteile, wenn es um die Herstellung von Mikrofilamenten mit sehr kleinem Durchmesser geht.

[0018] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches ohne Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit und der Qualität die Herstellung von Mikrofilamenten mit seht kleinen Durchmessern ermöglicht, und außerdem soll durch die Erfindung eine Spinnvorrichtung geschaffen werden, die eine wirtschaftliche Herstellung von Mikrofilamenten mit kleinen Durchmessern gestattet.

[0019] Im Hinblick auf das Verfahren erfolgt die Lösung dieser Aufgabe bei dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils, und hinsichtlich der Spinnvorrichtung wird die Aufgabe bei einer Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

[0020] In neuartiger Weise ist bei der Erfindung vorgesehen, daß die Mikrofilamente unmittelbar nach dem Austritt aus dem Spinnloch durch eine nach unten ausgerichtete Strömung von Heißluft begleitet werden. Das extrudierte Filament wird also nach dem Austritt aus dem Spinnloch in einen warmen Luftstrom eingebettet, welcher das Filament vorzugsweise mantelförmig umgibt. Durch die Umhüllung mit Heißluft wird der negative Einfluß der großen Oberfläche der Mikrofilamente, die zu einer raschen Abkühlung führen, kompensiert. Dadurch wird ein zu schnelles Abkühlen des Filaments - bedingt durch die wesentlich höhere spezifische Oberfläche - verhindert. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit darin, daß der Filamentabzug problemlos auch bei den üblichen hohen Geschwindigkeiten von 4.000 - 6.000 n/min erfolgen kann.

[0021] Aufgrund dieser hohen Abzugsgeschwindigkeit ist es dann auch möglich, selbst bei extrem feinen Mikrofilamenten den Massenausstoß der Schmelze zu verbessern, wodurch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens gewährleistet ist.

[0022] Gleichzeitig wird die Neigung zu Filamentbrüchen erheblich vermindert und ferner wird die Gleichmäßigkeit der Filamentdurchmesser über die gesamte Düsenbohrung verbessert. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mikrofilametgarne gewähren somit eine deutlich bessere Qualität, wobei die eingangs beschriebenen Nachteile beseitigt sind.

[0023] Der Schutzmantel aus Heißluft schützt das gerade extrudierte und gebildete Filament unmittelbar nach dem Austritt aus dem Spinnloch der Spinndüse vor einer zu raschen Abkühlung. Somit kann keine rasch gekühlte Außenhaut des Filamentes entstehen, die durch die von dem schnellen Filamentabzug hervorgerufene Schubspannung ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen durch Risse beschädigt und zu einem Filamentbruch führen würde.

[0024] Vielmehr wird bei der Erfindung dafür Sorge getragen, daß das Filament sich allmählich abkühlt, so daß eine - radial betrachtet - gleichmäßige Struktur entsteht. Dadurch läßt sich auch das sehr feine Mikrofilament mit geringem Durchmesser optimal verstrecken. Ferner sind auch Unterschiede zwischen den einzelnen Filamenten einer Multifilament-Spinndüse weitgehend unterdrückt, was zu einer deutlichen Qualitätsverbesserung führt.

[0025] Da die Abkühlung des Mikrofilaments bei der Erfindung nicht plötzlich, sondern kontinuierlich erfolgt, ist die Gefahr beseitigt, daß bei einer zu raschen Abkühlung eine unterkühlte Haut auf der Oberfläche des Filamentes entsteht, die dafür verantwortlich ist, daß es zu Filamentbrüchen kommen kann.

[0026] Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. mit der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung ist die Kühlung des Mikrofilamentes unter Kontrolle, so daß die Gefahr vermieden ist, daß sich Mikrofilamente mit unterschiedlichen Durchmessern ergeben. Zwar sind solche beim Stand der Technik mögliche Abweichungen in den Durchmessern nur gering, gleichwohl aber bemerkbar, z.B. dadurch, daß bei einer Färbung der Mikrofilamente bzw. des Textils die Farbe von den unterschiedlichen Mikrofilamenten mit verschiedenen Durchmessern auch unterschiedlich aufgenommen wird. Dadurch leidet der gleichmäßige Farbeindruck des nach seiner Bestimmung als hochwertiges Textil verwendeten Produktes.

[0027] In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung werden bei dem Verfahren zur Herstellung von Mikrofilamenten mit sehr kleinem Durchmesser bekannte
Polymere verwendet, die aus einer Schmelze spinnbar sind. Insbesondere sind Polyolefine, vor allem Polypropylen, weiterhin Polyester sowie Polyamid 6 und 6,6 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verspinnbar.

[0028] In vorteilhafter Weise lassen sich an sich bekannte Bikomponentendüsen verwenden, wobei gewährleistet werden muß, daß der äußere Teil der kombinierten Spinndüse so abgeändert wird, daß eine gleichmäßige Verteilung der Heißluft über alle Bohrungen gewährleistet ist. Ferner müssen die äußeren Bohrungen der kombinierten Düse der Luftströmung angepaßt werden.

[0029] Solche Bikomponentdüsen besitzen eine Mantel-Kern-Anordnung, wobei dann nur die Kern-Düse zur Verspinnung der Polymerschmelze verwendet und an der Mantel-Düse der heiße Luftstrom erzeugt wird.

[0030] Die Spinnbedingungen bezüglich der Polymerschmelze können bei der Erfindung im wesentlichen so beibehalten werden, wie sie bei der Verspinnung einer üblichen Spinnvorrichtung eingestellt sind. Die Lufttemperaturen im äußerem Teil der Spinndüse (Bikomponentdüse) richten sich dabei nach der Schmelztemperatur, wobei in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Temperaturdifferenz beider Komponenten ±10°C nicht überschritten werden sollte. Im optimalen Fall gleichen sich die Temperaturen der beiden Komponenten Schmelze und Luft einander an.

[0031] Die Luftmenge der Heißluft läßt sich in einfacher Weise einstellen, wobei eine Mindesteinstellung erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß sich an jedem Spinnloch zumindest kurz unterhalb der Spinndüse ein sauberer Freistrahl bildet.

[0032] Nach Durchlauf einer Strecke von etwa 100 bis 500 mm unterhalb der Spinndüse können die Mikrofilamente durch eine Queranblasung schon stärker abgekühlt werden, wobei hier die üblichen Anblasschächte verwendet werden können.

[0033] Neben den mechanischen Abzugsvorrichtungen in Form einer Rolle, die zur Herstellung von Mikrofilametgarnen aus Mikrofilamenten geeignet sind, lassen sich im Rahmen der Erfindung in zweckmäßiger Weise auch aerodynamische Abzugsvorrichtungen in Form eines Injektors verwenden, so daß aus den nach der Erfindung gebildeten Mikrofilamenten in bekannter Art und Weise auch ein Spinnvlies gebildet werden kann.

[0034] Andere zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

[0035] Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer bekannten Spinnvorrichtung mit einer mechanischen Abzugsvorrichtung in Form einer Rolle,

Fig. 2

eine Spinnvorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch mit einer aerodynamischen Abzugsvorrichtung,

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Spinnvorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 4

eine Detaildarstellung einer in Fig. 3 verwendeten Bikomponentdüse.

[0036] Die als Ganzes mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Spinnvorrichtung in Fig. 1 ist an sich bekannt. Sie besitzt eine Spinndüse 12 mit einem Spinnloch 14 , durch welches Schmelze 16 austritt und zu einem Mikrofilament 18 verstreckt wird. Als Abzugsvorrichtung dient eine sich drehende Rolle 20, auf welcher die Mikrofilamente 18 aufgerollt werden. Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich den Fall eines einzelnen Mikrofilamentes. In der Praxis, wenn eine Vielzahl von Mikrofilamenten hergestellt wird, besitzt die Spinndüse 12 eine entsprechende Anzahl von Spinnlöchern 14.

[0037] Beim Austritt aus dem Spinnloch 14 besitzt die Schmelze 16 eine Temperatur von etwa 280°C. Durch den Pfeil 22 ist eine Queranblasung mit Kühlluft angedeutet, und das Mikrofilament 18 kühlt sich soweit ab, daß es unten an der Rolle noch etwa eine Temperatur von 60°C besitzt.

[0038] Das Verstrecken des Mikrofilamentes 18 erfolgt also durch die Rolle, dessen Drehgeschwindigkeit maßgebend für die Abzugsgeschwindigkeit ist. Ein üblicher Wert der Abzugsgeschwindigkeit liegt in Fig. 1 bei 4000 bis 6000 m/min.

[0039] Während Fig. 1 eine Spinnvorrichtung zur Herstellung von Mikrofilamentgarnen verdeutlicht, aus denen ein Textil gewebt oder gewirkt werden kann, stellt Fig. 2 eine an sich bekannte Spinnvorrichtung zur Herstellung von Spinnvliesen dar. Hierbei ist die Abzugsvorrichtung aerodynamisch gestaltet und durch einen Injektor 24 gebildet. Auf einem sich seitwätrs bewegenden Auffangband 36 werden die Mikrofilamente abgelegt.

[0040] Eine praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Ausführungsbeispiel der Spinnvorrichtung gemäß Fig. 3. Unmittelbar am Austritt aus einer als Spinndüse wirkenden Bikomponentdüse 26 wird das extrudierte Mikrofilament 18 in einen durch die Pfeile A angedeuteten warmen Luftstrom eingebettet. Dieser warme Luftstrom A begleitet das Mikrofilament im wesentlichen innerhalb des Verstreckungsbereiches 38, der den hauptsächlichen Verstreckungsbereich mit einer Länge von etwa 30 bis 50 cm darstellt. Der gesamte Abstand 1 zwischen der Bikomponentdüse 26 und der Rolle 20 beträgt etwa 1m.

[0041] Unterhalb des Verstreckungsbereiches 38 wird das Mikrofilament 18 wie schon in Fig. 1 und 2 mit Kühlluft 22 quer angeblasen. Durch die Zufuhr des warmen Luftstromes A, dessen Temperatur die Schmelzetemperatur von 280°C am Austritt durch das Spinnloch 14 nicht um ± 10°C über- bzw. unterscheiden sollte, wird eine zu rasche Abkühlung des Mikrofilaments 18 unterbunden. Vielmehr wird die Abkühlung des Mikrofilaments 18 bei der Erfindung verzögert und kontinuierlich vorgenommen.

[0042] Dadurch, daß die Abkühlung nicht plötzlich, sondern kontinuierlich erfolgt, ist der Gefhr begegnet, daß sich auf der Oberfläche des Mikorfilaments 18 eine unterkühlte Haut bildet und daß es dadurch zu Filamentabbrüchen kommt.

[0043] Weiterhin ist durch die Erfindung gewährleistet, daß trotz einer Verringerung des Durchmessers des Mikrofilaments 18 mit der üblichen Abzugsgeschwindigkeit von 4000 - 6000 m/min gearbeitet werden kann, so daß die Wirtschftlichkeit einer Spinnanlage nicht verloren geht, wenn kleinere Durchmesser der Mikrofilamente gewünscht sind.

[0044] Für die Erzeugung des bei der Erfindung entscheidenden heißen Luftstroms A läßt sich eine in Fig. 4 näher dargestellte Bikomponentdüse 26 verwenden, die eine Kerndüse 28 sowie eine Manteldüse 30 besitzt und ferner ein Ringspalt 32 aufweist. Der Ringspalt 32 umgibt kreisringförmig das Spinnloch 34, aus welchem die Schmelze austritt.

[0045] Während bei der bekannten Verwendung der Bikomponentdüse 26 sowohl durch das Spinnloch 34 der Kerndüse 28 als auch durch den Ringspalt 32 der Manteldüse 30 Schmelze extudiert wird, wird gemäß Fig. 4 vorgesehen, daß die Schmelze ausschließlich über die innere Kerndüse 28 austritt. Durch den Ringspalt 36 wird demgegenüber unter Druck p und Temperatur T der heiße Luftstrom zugeführt bzw. erzeugt, der das Mikrofilament 18 dann mantelförmig umgibt.

[0046] Selbstverständlich läßt sich die Erfindung unter Einsatz der Bikomponentdüse 26 auch für die Erzeugung von Spinnvlies bei einer Spinnvorrichtung gemäß Fig. 2 einsetzen.

[0047] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der neuen Spinnvorrichtung lassen sich ohne Einbußen der Wirtschaftlichkeit einer Spinnanlage Mikrofilamentgarne mit superfeinem Einzeltiter von 0,33 dtex erzeugen, so daß die Herstellung von Textilien möglich ist, die praktisch mit Naturseide gleichzusetzen sind.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Mikrofilamenten mit kleinem Durchmesser für synthetische Garne oder für Spinnvliese, wobei die Mikrofilamente aus mit einer Schmelze gespeisten Spinndüsen durch ein Spinnloch (Düsenbohrung) nach Durchlaufen eines Bereiches, der quer mit Kühlluft angeblasen wird, mit einer großen Abzugsgeschwindigkeit abgezogen und verstreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofilamente unmittelbar nach dem Austritt aus dem Spinnloch in der Weise einem heißen Lufstrom ausgesetzt werden, daß der heiße Luftstrom das Mikrofilament sofort nach dem Austritt aus dem Spinnloch mantelförmig umhüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der heiße Luftstrom unter Druck und mit einer in etwa der Temperatur der Schmelze entsprechenden Lufttemperatur zugeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Temperatur der Schmelze und der Lufttemperatur der heißen Luft bis zu etwa ± 10°C beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofilamente im Abstand unterhalb der Spinndüse zu ihrer Abkühlung quer mit Kühlluft angeblasen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand mindestens etwa 100 mm, vorzugsweise 500 mm, beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogenen und verstreckten Filamente zu einem Mikrofilamentgarn verzwirnt bzw. aufgewickelt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogenen und verstreckten Mikrofilamente zu einem Spinnvlies abgelegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofilamente mit einer aerodynamischen Abzugsvorrichtung abgezogen werden.

9. Spinnvorrichtung zur Herstellung von Mikrofilamenten mit kleinem Durchmesser für synthetische Garne oder für Spinnvliese, wobei die Mikrofilamente aus mit einer Schmelze gespeisten Spinndüse durch ein Spinnloch (Düsenbohrung) nach Durchlaufen eines Bereiches, der quer mit Kühlluft angeblasen wird, mit einer großen Abzugsgeschwindigkeit abgezogen und verstreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvorrichtung (10) eine Mehrfach-Spinndüse (26) mit mehreren Spinnlöchern (34) enthält, durch welche die Schmelze austritt, und daß die Mehrfach-Spinndüse konzentrisch zu jedem Spinnloch (34) mit einer Öffnung (32) versehen ist, durch welche ein heißer Luftstrom (A) austritt.

10. Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfach-Spinndüse (26) nach Art einer Bikomponentendüse mit einer Kerndüse (28) und einer Manteldüse (30) ausgebildet ist.

11. Spinnvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteldüse (30) einen die zum Austritt der Schmelze (16) vorgesehene Kerndüse (28) konzentrisch umgebenden Ringspalt (32) besitzt, durch den die heiße Luft (A) unter Druck (p) austritt.

12. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvorrichtung eine Rolle (20) als mechanische Abzugsvorrichtung für die Mikrofilamente (18) enthält.

13. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvorrichtung einen Injektor (24) als aerodynamische Abzugsvorrichtung für die Mikrofilamente (18) sowie ein Ablegeband zur Bildung eines Spinnvlieses enthält.

Claims

1. Method of making microfilaments of small diameter for synthetic yarns or for spun tissues, wherein the microfilaments from spinning nozzles supplied with a melt are pulled at high drawing speed and stretched through a spinning orifice (nozzle bore) after passing through a region across which cooling air is transversely blown, characterized in that the microfilaments, immediately after issuing from the spinning orifice, are subjected to a hot air stream in such a manner that the hot air stream surrounds the microfilament in the manner of a sheath immediately after it issues from the spinning orifice.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the hot air stream is supplied under pressure and at an air temperature corresponding approximately to the temperature of the melt.

3. Method according to one of the preceding Claims 1 to 2, characterized in that the difference between the temperature of the melt and the air temperature of the hot air is up to about ± 10°C.

4. Method according to one of the preceding Claims 1 to 3, characterized in that the microfilaments are transversely blown with cooling air at a distance underneath the spinning nozzle for the purpose of cooling them.

5. Method according to Claim 4, characterized in that the distance is at least about 100 mm, preferably 500 mm.

6. Method according to one of the preceding Claims 1 to 5, characterized in that the drawn and stretched filaments are twisted or wound up to form a microfilament yarn.

7. Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the drawn and stretched microfilaments are deposited or layed down to form a spun tissue.

8. Method according to claim 7, characterized in that the microfilaments are pulled by an aerodynamic pulling device.

9. Spinning apparatus for the production of microfilaments of small diameter for synthetic yarns or spun tissues, wherein the microfilaments from a spinning nozzle supplied with a melt are pulled and stretched at a high drawing speed through a spinning orifice (nozzle bore) after passing through a region across which cooling air is transversely blown, characterized in that the spinning apparatus (10) contains a multiple spinning nozzle (26) having a plurality of spinning orifices (34), through which the melt issues, and that the multiple spinning nozzle is provided, concentrically to each spinning orifice (34), with an opening (32), through which a hot air stream (A) issues.

10. A Spinning apparatus according to Claim 9, characterizd in that the multiple spinning nozzle (26) is constructed in the manner of a two-part nozzle having a core nozzle (28) and a casing nozzle (30).

11. Spinning apparatus according to Claim 10, characterized in that the casing nozzle (30) possesses an annular gap (32), concentrically surrounding the core nozzle (28) provided for the discharge of the melt (16), through which gap the hot air (A) issues at a pressure (p).

12. Spinning apparatus according to one of the preceding Claims 9 to 11, characterized in that the spinning apparatus contains a roller (20) as mechanical pulling device for the microfilaments (18).

13. Spinning apparatus according to one of the preceding Claims 9 to 11, characterized in that the spinning apparatus contains an injector (24) as aerodynamic pulling device for the micro-filaments (18) and a receiving belt for forming a spun tissue.

Revendications

1. Procédé de fabrication de microfilaments de petit diamètre pour fils synthétiques ou pour matières textiles, les microfilaments sortant des filières alimentés par une masse fondue à travers un trou de filière (alésage) après passage d'une zone qui est refroidie transversalement par un courant d'air froid, étant tirés et étirés à grande vitesse d'extraction, caractérisé en ce que les microfilaments sortent directement du trou de filière et sont exposés à un courant d'air chaud de façon que le courant d'air chaud enveloppe comme un manteau le microfilament aussitôt après qu'il soit sorti du trou de filière.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le courant d'air chaud est envoyé sous pression et à une température correspondant à peu près à la température de la masse fondue.

3. Procédé suivant l'une des revendications précédentes 1 et 2, caractérisé en ce que la différence de la température de la masse fondue et la température de l'air chauffé va jusqu'à environ + ou - 10° C.

4. Procédé suivant l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que les microfilaments sont refroidis par un courant d'air froid transversal à une certaine distance au-dessous de la filière.

5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la distance est d'au moins environ 100 mm, de préférence 500 mm.

6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce que les filaments tirés et étirés sont retordus ou enroulés en un fil de microfilaments.

7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les microfilaments tirés et étirés sont tiragés en une matières textiles.

8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les microfilaments sont tirés par un dispositif de tirage aérodynamique.

9. Dispositif de filage pour la fabrication de microfilaments de petit diamètre pour fils synthétiques ou pour matières textiles, sortant des filières alimentées par une masse fondue par un trou de filière (alésage) après passage d'une zone qui est refroidie transversalement par de l'air froid, les microfilaments étant tirés et étirés à grande vitesse d'extraction, caractérisé en ce que le dispositif de filage (10) comporte une filière multiple (26) avec plusieurs trous de filière (34), par lesquels sort la masse fondue et en ce que la filière multiple est prévue concentrique à chaque trou de filière (34) avec une sortie (32) par laquelle sort un courant d'air chaud (A).

10. Dispositif de filage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la filière multiple 526) est formée selon la technique d'une filière bicomposante avec une filière centrale (28) et une filière enveloppante (30).

11. Dispositif de filage suivant la revendication 10,caractérisé en ce que la filière enveloppante (30) se compose d'une fente annulaire (32) entourant concentriquement la filière centrale (28) prévue pour la sortie de la masse fondue (16), fente par laquelle sort sous pression (p) de l'air chauffé (A).

12. Dispositif de filage suivant l'une des revendications précédentes 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de filage comporte une poulie (20) servant de dispositif de tirage mécanique pour les microfilaments (18).

13. Dispositif de filage suivant l'une des revendications précédentes 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de filage contient un injecteur (24) servant de dispositif de tirage aérodynamique pour les microfilaments (18) ainsi qu'une bande de réception pour la formation d'une matière textile.

Zeichnung