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Dokumentenidentifikation DE3842782A1 28.06.1990
Titel Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern
Anmelder Hopf, Rolf, DDR 5901 Scherbda, DD
DE-Anmeldedatum 20.12.1988
DE-Aktenzeichen 3842782
Offenlegungstag 28.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.1990
IPC-Hauptklasse D02G 1/00
Zusammenfassung Fasern (9), die durch Spinndüsen (6) ersponnen werden, sollen so modifiziert werden, daß sie an ihrer Oberfläche bei Längsvibration eine ringförmige Wellenstruktur und bei Quervibration eine Kräuselung besitzen. Ein Längsschwingungserzeuger (2) und ein Querschwingungserzeuger (3) lassen eine Spinndüse (6) in Vibration versetzen, wobei ein Faserstück durch Längsschwingung in Fig. 2 und ein Faserstück durch Querschwingung in Fig. 3 abgebildet, entsteht. Zu diesem Zweck ist eine frühe Erstarrung der Spinnlösung erforderlich, das soll erreicht werden durch einen zusätzlichen Erwärmungsraum (7) und eine Düsenheizung (8).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches bei der Herstellung von Chemiefasern Anwendung finden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß zur Modifikation von Chemiefasern Spinndüsen so gestaltet sind, daß Chemiefasern mit einem bestimmten Querschnitt ersponnen werden können. Querschnitte von Fasern sind beispielsweise nierenförmig, sternförmig, oval oder haben ein Hohlprofil. Desweiteren ist bekannt, daß beim Naßspinnverfahren bestimmte chemische Mittel in das Fällbad eingebracht werden, um dadurch eine bestimmte Oberflächenstruktur des ersponnenen Fadens zu erreichen. Durch bestimmte Zusätze in das Fällbad wird auch eine gewisse Kräuselung des Fadens erreicht.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine Chemiefaser herzustellen, welche in sehr kurzen periodischen Abständen Unebenheiten in der Faseroberfläche hat. Fasern mit einer rauhen oder griffigen Oberflächen haben den Vorteil, daß dadurch die Oberflächenreibung der Fasern erhöht wird. Fasern mit einer hohen Oberflächenreibung haben auch den Vorteil, daß mit weniger Drehung im Faden die gleiche Festigkeit, wie bei Fäden mit normalen Fasern und höherer Drehung erreicht wird. Aus Fasern mit einer hohen Oberflächenreibung lassen sich dünnnere bzw. feinere Fäden spinnen. Desgleichen besteht auch ein Vorteil darin, daß durch weniger Drehung im Faden ein höherer Bauscheffekt bei Schrumpffasern erzielt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Durch Vibration der Spinndüsen in Spinnrichtung soll in periodischen Abständen durch die Frequenz der Vibration eine ringförmige Wellenstruktur der Faser erreicht werden. Eine seitliche Vibration der Spinndüse soll eine Kräuselstruktur der Faser erzeugen, die ebenfalls von der Frequenz der Vibration abhängig und steuerbar ist. Die Erzeugung der Vibration kann zum Beispiel durch einen Nocken, der mit einem Elektromotor verbunden ist, durch einen Elektromagneten oder durch Piezokristalle erzeugt werden. Der Schwingungserzeuger der in Längsrichtung vibriert, soll ebenso wie jener, der in Querrichtung vibriert, entsprechend der Erspinnungsgeschwindigkeit in bezug auf die Frequenz steuerbar sein.

Das Verfahren soll zum Beispiel beim Naßspinnverfahren, beim Naßreckspinnverfahren, beim Trocken- und Schmelzspinnverfahren und anderen Erspinnungsverfahren zur Anwendung gelangen. Damit die Spinndüse schwingen kann, müssen auch die Rohre, welche die Spinnlösung zu den Spinndüsen transportieren, schwingfähig gelagert sein. Zur Funktionstüchtigkeit des Verfahrens gehört, daß die Spinnlösung gleich nach Austritt aus der Spinndüse erstarren muß. Eine schnelle Erstarrung der Spinnlösung wird dadurch erreicht, daß beispielsweise beim Naßspinnverfahren das Fällbad erwärmt wird, oder daß beim Trockenspinnverfahren die Luft in umittelbarer Nähe der Düsenöffnungen entsprechend erwärmt wird oder die Düsenplatte selbst erwärmt wird.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend an Hand von Zeichnungen näher schrieben. Es zeigt

Fig. 1 Spinndüse mit Zuführeinrichtung,

Fig. 2 Faserstück bei Spinndüse in Längsschwingung,

Fig. 3 Faserstück bei Spinndüse in Querschwingung.

Durch Vibration von Spinndüsen (6) soll eine Faser so modifiziert werden, daß sie an ihrer Oberfläche in periodischen Abständen eine ringförmige Wellenstruktur erreicht. Diese ringförmige Wellenstruktur ist in Fig. 2 in Abhängigkeit von der Schwingungsfrequenz (11) dargestellt, wobei die Düse (6) in Längsrichtung schwingt. Bei Querschwingung der Spinndüse (6) wird eine Kräuselstruktur in Abhängigkeit von der Frequenz in Fig. 3 dargestellt. Wie in bekannter Weise wird durch ein Rohr (1) einer Spinndüse (6) Spinnlösung zugeführt und diese beim Austritt aus der Spinndüse (6) gleich so verfestigt, daß die genannten Oberflächenstrukturen in der Weise erreicht werden, indem beim sofortigen Austritt aus den Spinndüsen (6) ein Heizraum (7) oder durch eine Düsenheizung (8) eine sofortige Verfestigung erreicht wird. Um eine Längs- und Querschwingung energiearm zu erreichen, soll das Rohr (1) mit einer Federlagerung (5) verbunden sein. Die Schwingungen können durch Elektromagnete, Nocken oder Piezokristalle erzeugt werden und übertragen diese über das Rohr (1) zu den Spinndüsen (6). Beim Naßspinnverfahren wird die Spinndüse (6) in gleicher Weise in Schwingung versetzt, wobei das Fällbad erwärmt wird, um eine schnellere Verfestigung zu erreichen.

Das beschriebene Verfahren ist geeignet für das Naßspinnverfahren, das Naßreckspinnverfahren, das Trocken- und Schmelzspinnverfahren.

Bericht über das Ergebnis der vorläufigen Prüfung der Neuheit und der technisch-ökonomischen Effektivität Titel der Erfindung: Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern
  • a) Beachtete Länderfonds: DDR, BRD

    Klassifikationseinheiten
  • b) Die Nummern der Erfindungsschutzrechte zu Beginn und am Ende der Recherche wurden nicht festgehalten. Naheliegende Erfindungsbeschreibungen konnten nicht nachgewiesen werden.
  • c) Weitere Informationsquellen wurden nicht herangezogen.
  • d) Ein Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern wurde in der beschriebenen Art und Weise nicht gefunden. Es ist bekannt, daß durch eine besondere Form der Düsen ein besonderer Querschnitt des ersponnenen Fadens erzeugt wird.
  • e) Die Erfindung ist für alle Typen von Chemiefasern anwendbar.
  • f) Die Anwendung der Erfindung führt zu einer rauheren Oberfläche von Chemiefasern. Zu einer hohen Festigkeit des Fadens genügt eine geringere Drehung, damit verbunden sind feinere Ausspinnungen möglich.
  • g) Erprobungen liegen noch nicht vor.


Liste der Bezugszeichen

1 Rohr

2 Längsschwingungserzeuger

3 Querschwingungserzeuger

4 Schwingungsübertrager

5 Federlagerung

6 Spinndüse

7 Erwärmungsraum

8 Düsenheizung

9 Fasern

10 Ring bei einer Längsschwingung

11 Kräuselung bei einer Querschwingung


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern, gekennzeichnet dadurch, daß Spinndüsen (6) in Längsrichtung derartig in Vibration versetzt werden, daß eine ringförmige Wellenstruktur abgebildet in Fig. 2 entsteht, wobei ein Ring (10) bei einer Längsschwingung und bei Querschwingung abgebildet in Fig. 3 eine Kräuselung (11) bei seiner Querschwingung entsteht.
  2. 2. Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern nach Pkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Erzeugung der Vibration durch einen Nocken, der mit einem Elektromotor verbunden ist, durch einen Elektromagneten bei Längsschwingung zum Beispiel Längsschwingungserzeuger (2) und einen Elektromagneten bei Querschwingung zum Beispiel Querschwingungserzeuger (3) oder durch Piezokristalle erzeugt werden kann, wobei das Rohr (1), welches als Zuführleitung dient, auch schwingungsfähig durch eine Federlagerung (5) gehalten werden soll.
  3. 3. Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern nach Pkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Spinnlösung während der Vibration sofort nach Verlassen der Spinndüse (6) sich verfestigt, was erreicht wird durch einen speziellen Erwärmungsraum (7) und durch eine Düsenheizung (8), welche die Düsenplatte erwärmt.
  4. 4. Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern nach Pkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Vibration in Längsrichtung (Fig. 2) und die Vibration in Querrichtung (Fig. 3) in Abhängigkeit von der Erspinnungsgeschwindigkeit im Sinne der Schwingungsfrequenz steuerbar ist.
  5. 5. Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Chemiefasern nach Pkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß das genannte Verfahren zum Beispiel für das Naßspinnverfahren, wobei das Fällbad erwärmt wird oder die Konzentration des Fällmittels erhöht wird und zum Beispiel fürdas Naßreckspinnverfahren, das Trocken- und Schmelzspinnverfahren geeignet ist.






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