DE102016009732A1

DE102016009732A1 - spinneret

Info

Publication number: DE102016009732A1
Application number: DE102016009732.9A
Authority: DE
Inventors: Volker BIRKHOLZ; Christian Tügel
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2017-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse zum Extrudieren von Hohlfasern, die einen Hohlanteil von mindestens 10% enthalten. Die Spinndüse weist hierzu eine Düsenplatte mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen auf, wobei eine der Düsenöffnungen zum Extrudieren eines Faserquerschnittes einer der Hohlfasern mehrere Profilkapillare aufweist, die in einer dreieckförmigen Anordnung mehrere geschlossene Kerne innerhalb der Düsenöffnung bilden. Um einen stabilen Faserquerschnitt mit gleichmäßiger Verteilung der Hohlräume auch bei höheren Schmelzedurchsätzen zu erhalten, sind erfindungsgemäß die Kerne durch C-förmig ausgebildete Profilkapillare gebildet, die mit einer Teilung im Winkel von 120° innerhalb eines Hüllkreises der Düsenöffnung angeordnet sind und die in einer Mitte der Düsenöffnung miteinander zu einem einteiligen Austrittsquerschnitt verbunden sind.The invention relates to a spinneret for extruding hollow fibers containing a hollow portion of at least 10%. For this purpose, the spinneret has a nozzle plate with a multiplicity of nozzle openings, wherein one of the nozzle openings for extruding a fiber cross-section of one of the hollow fibers has a plurality of profile capillaries which form a plurality of closed cores within the nozzle opening in a triangular arrangement. In order to obtain a stable fiber cross-section with uniform distribution of the cavities even at higher melt throughputs, the cores are formed according to the invention by C-shaped profile capillary, which are arranged at a pitch of 120 ° within an enveloping circle of the nozzle opening and in a center of the Nozzle opening are connected together to form a one-piece outlet cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse zum Extrudieren von Hohlfasern, die einen Hohlanteil von mindestens 10% enthalten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spinneret for extruding hollow fibers, which contain a hollow portion of at least 10%, according to the preamble of claim 1.

Bei der Herstellung von Teppichen werden vermehrt Teppichgarne aus Hohlfasern verwendet, um mit möglichst geringem Polymermaterial gleiche Garnvolumen zu erhalten. So besteht zunehmend der Wunsch, Hohlfasern mit kräuselbeständigen, stabilen Faserquerschnitten und möglichst großem Hohlanteil wirtschaftlich herstellen zu können.Carpet yarns made of hollow fibers are increasingly being used in the production of carpets in order to obtain the same yarn volume with as little polymer material as possible. Thus, there is an increasing desire to be able to economically produce hollow fibers with rip-resistant, stable fiber cross-sections and as large a hollow portion as possible.

Im Stand der Technik ist grundsätzlich eine Vielzahl von Spinndüsen zur Herstellung von Hohlfaserquerschnitten bekannt. Hierbei werden zwei Arten von Spinndüsen unterschieden. Bei einer ersten Art von Spinndüsen, wie beispielsweise aus der US 2011/0287210 A1 bekannt, wird innerhalb eines Faserquerschnitts ein im wesentlichen mittiger ausgebildete Hohlraum erzeugt. Hierzu wird eine Düsenöffnung verwendet, die mehrere Profilkapillare aufweist, die in einer dreieckförmigen Anordnung um einen zentrischen Kern getrennt voneinander angeordnet sind. Der Kern innerhalb der Düsenöffnung wird durch mehrere zwischen den Profilkapillaren gebildeten Haltestegen gehalten. Derartige Haltestege innerhalb der Düsenöffnung bilden Lücken in dem Mantel des Faserquerschnittes und müssen nach dem Extrudieren von dem austretenden Polymermaterial geschlossen werden, um einen inneren Hohlraum in der Faser zu erhalten. Derartige Haltestege bilden somit gewisse Schwachstellen bei einer Ausbildung des Faserquerschnittes. Bei zentrischer Anordnung des Hohlraums können daher nur bedingt größere Hohlanteile von mehr als 10% ohne wesentliche Verluste der Stabilität der Faser erzielt werden.In the prior art, a plurality of spinnerets for the production of hollow fiber cross sections is basically known. Here, a distinction is made between two types of spinnerets. In a first type of spinnerets, such as from the US 2011/0287210 A1 As is known, a substantially centrally formed cavity is produced within a fiber cross-section. For this purpose, a nozzle opening is used, which has a plurality of profile capillary, which are arranged in a triangular arrangement about a central core separated from each other. The core within the nozzle opening is held by a plurality of retaining webs formed between the profile capillaries. Such tie bars within the nozzle opening form gaps in the sheath of the fiber cross section and must be closed after extrusion from the exiting polymer material to provide an internal cavity in the fiber. Such holding webs thus form certain weak points in an embodiment of the fiber cross section. With a centric arrangement of the cavity, therefore, only relatively large hollow portions of more than 10% can be achieved without significant losses in the stability of the fiber.

Bei einer zweiten Variante von Spinndüsen, die beispielsweise aus der WO 2013/192 421 A2 bekannt ist, werden innerhalb eines trilobalen Faserquerschnittes drei separate Hohlräume in der Faser erzeugt. Hierzu weist die Spinndüse eine Düsenöffnung auf, die mehrere Profilkapillare enthält. Die Profilkapillare sind durch mehrere Haltestege voneinander getrennt, die die Kerne innerhalb der Düsenöffnung halten. Bei der bekannten Spinndüse weisen die Profilkapillare jeweils ein Profil mit mehreren rechtwinkeligen Profilübergängen auf. Derartige Düsenöffnungen haben jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass beim Schmelzspinnen eines Polymers wesentlich größere Druckverluste an einer Düsenplatte entstehen. Damit sind höhere Schmelzedurchsätze zur Erzeugung derartiger Hohlfasern nicht möglich, da bei zu hohen Extrusionsdrücken die Stabilität der Kerne nur durch mehrere Haltestege gewährleistet werden kann. Die Anzahl und die Breite der Haltestege beeinflussen jedoch wesentlich die Querschnittbildung der Faser nach dem Extrudieren. Die hohen Extrusionsdrücke können zudem das Polymer schädigen und erfordern verstärkte Ausführungen diverser Bauteile.In a second variant of spinnerets, for example, from the WO 2013/192 421 A2 is known, three separate cavities are generated in the fiber within a trilobal fiber cross-section. For this purpose, the spinneret has a nozzle opening which contains a plurality of profile capillaries. The profile capillaries are separated by a plurality of holding webs, which hold the cores within the nozzle opening. In the known spinneret, the profile capillaries each have a profile with a plurality of rectangular profile transitions. However, nozzle orifices of this type generally have the disadvantage that, during melt spinning of a polymer, substantially greater pressure losses occur at a nozzle plate. Thus, higher melt throughputs for producing such hollow fibers are not possible, since at high extrusion pressures, the stability of the cores can be ensured only by multiple holding webs. However, the number and width of the tie bars significantly affect cross-sectional formation of the fiber after extrusion. The high extrusion pressures can also damage the polymer and require reinforced versions of various components.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Spinndüse zum Schmelzspinnen von Hohlfasern, die einen Hohlanteil von mindestens 10% enthalten, derart weiterzubilden, dass die Hohlfaser auch bei einem höheren Schmelzedurchsatz mit stabilen Faserquerschnitten extrudierbar ist.It is therefore an object of the invention to develop a generic spinneret for melt spinning of hollow fibers containing a hollow portion of at least 10%, such that the hollow fiber is extrudable even with a higher melt throughput with stable fiber cross sections.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Spinndüse bereitzustellen, mit welcher Faserquerschnitte mit einem relativ großen und gleichmäßig im Faserquerschnitt verteilten Hohlanteil extrudierbar sind.Another object of the invention is to provide a generic spinneret with which fiber cross-sections are extrudable with a relatively large and evenly distributed in the fiber cross-section hollow portion.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kerne durch C-förmig ausgebildete Profilkapillare gebildet sind, die mit einer Teilung im Winkel von 120° innerhalb eines Hüllkreises der Düsenöffnung angeordnet sind und die in einer Mitte der Düsenöffnung miteinander zu einem einteiligen Austrittsquerschnitt verbunden sind.This object is achieved in that the cores are formed by C-shaped profile capillary, which are arranged with a pitch at an angle of 120 ° within a Hüllkreises the nozzle opening and which are connected in a center of the nozzle opening with each other to a one-piece outlet cross-section.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass beim Extrudieren einer Polymerschmelze eine Aufteilung von Teilströmen vermieden wird. Der gesamte Faserquerschnitt wird mit einem kontinuierlichen aus einem Austrittsquerschnitt austretenden Polymerstrom gebildet. Hierzu sind die Profilkapillare erfindungsgemäß direkt miteinander verbunden, so dass sich der einteilige Austrittsquerschnitt einstellt. Darüberhinaus sind die C-förmigen Profilkapillare besonders strömungsgünstig. Winkelige Kapillarübergänge können dadurch vorteilhaft vermieden werden. Zudem wird der Kern innerhalb der Düsenöffnung nur durch einen einzigen Haltesteg gehalten, so dass zur Vollendung des Faserquerschnittes der Hohlanteil nach dem Extrudieren nur eine zu schließende Nahtstelle aufweist.The invention is characterized in that a division of partial streams is avoided when extruding a polymer melt. The entire fiber cross section is formed with a continuous polymer stream emerging from an outlet cross section. For this purpose, the profile capillaries according to the invention are directly connected to each other, so that adjusts the one-piece outlet cross-section. In addition, the C-shaped profile capillary are particularly streamlined. Angular Kapillarübergänge can be advantageously avoided. In addition, the core is held within the nozzle opening only by a single holding web, so that to complete the fiber cross-section of the hollow portion after extrusion has only one seam to be closed.

Bei der Ausbildung des Faserquerschnittes ist die Abkühlung ein wesentlicher Parameter. So hat sich insbesondere herausgestellt, dass die durch die Haltestege verursachten offenen Bereiche der Außenkontur des Faserquerschnittes möglichst nicht unmittelbar einer Blasluft ausgesetzt werden dürfen. Damit erschwert sich das Schließen der Außenkontur des Faserquerschnittes. Insoweit ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die C-förmigen Profilkapillare innerhalb des Austrittsquerschnittes symmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind. So lässt sich bereits bei der Ausrichtung der Düsenöffnungen innerhalb der Düsenplatte eine mögliche Strömungsrichtung der Blasluft derart berücksichtigen, dass die Haltestege in der Düsenöffnung gegenüberliegend ausgebildet sind.In the formation of the fiber cross-section cooling is an essential parameter. Thus, it has been found, in particular, that the open areas caused by the holding webs of the outer contour of the fiber cross section may not as far as possible be directly exposed to blast air. This complicates the closing of the outer contour of the fiber cross-section. In that regard, the development of the invention is particularly advantageous, in which the C-shaped profile capillary within the outlet cross-section are arranged symmetrically and / or mirror-symmetrically to each other. This is already possible with the alignment of the nozzle openings take into account within the nozzle plate a possible flow direction of the blowing air such that the holding webs are formed opposite in the nozzle opening.

Um einerseits den Extrusionsdruck standhalten zu können und um andererseits einen gleichmäßigen Einschluss der Hohlteile in dem Faserquerschnitt zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher die durch die Profilkapillare gebildeten Haltestege der Kerne jeweils eine Breite im Bereich von 0,08 mm bis 0,15 mm aufweist. Vorzugsweise werden Haltestege in einer Breite von 0,1 mm innerhalb der Düsenöffnung zur Fixierung der Kerne genutzt.On the one hand to be able to withstand the extrusion pressure and on the other hand to obtain a uniform inclusion of the hollow parts in the fiber cross section, the development of the invention is provided in which the holding webs of the cores formed by the profile capillary each have a width in the range of 0.08 mm to 0 , 15 mm. Preferably holding webs are used in a width of 0.1 mm within the nozzle opening for fixing the cores.

Um die für die Teppichherstellung verwendeten Garne mit z. B. einem Titer von 1.200 dtex. zu extrudieren, werden Düsenöffnungen bevorzugt verwendet, deren Hüllkreis einen Durchmesser im Bereich von 1,3 mm bis 3,0 mm vorzugsweise im Bereich von 1,4 mm bis 1,8 mm aufweist.To the yarns used for carpet production with z. B. a titer of 1200 dtex. In order to extrude, die openings are preferably used, whose outer circle has a diameter in the range of 1.3 mm to 3.0 mm, preferably in the range of 1.4 mm to 1.8 mm.

Um relativ hohe Schmelzedurchsätze bei relativ geringen Extrusionsdrücken zu realisieren, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die C-förmigen Profilkapillare jeweils eine Kapillarweite im Bereich von 0,08 mm bis 0,14 mm und eine Bogenbreite im Bereich von 0,26 mm bis 0,6 mm aufweisen. So lässt sich beispielsweise bei einem Durchsatz von 400 g/min ein Extrusionsdruck < 100 bar realisieren.In order to realize relatively high melt throughputs at relatively low extrusion pressures, the development of the invention is preferably used, in which the C-shaped profile capillary each have a capillary width in the range of 0.08 mm to 0.14 mm and a sheet width in the range of 0.26 mm to 0.6 mm. For example, at a throughput of 400 g / min, an extrusion pressure <100 bar can be achieved.

Für die Herstellung der Profilkapillare in der Düsenplatte ist die Weiterbildung besonders vorteilhaft, bei welcher den Düsenöffnungen innerhalb der Düsenplatte jeweils eine Düsenbohrung zugeordnet ist, durch welche ein Flachboden zur Aufnahme der Düsenöffnungen gebildet ist.For the production of profile capillary in the nozzle plate, the development is particularly advantageous in which the nozzle openings within the nozzle plate is associated with a respective nozzle bore through which a flat bottom is formed for receiving the nozzle openings.

Hierbei weist die Düsenplatte im Bereich des Flachbodens eine Wandstärke im Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm auf. Damit ist eine Herstellung der Profilkapillare beispielsweise mit einem Laser möglich.Here, the nozzle plate in the region of the flat bottom has a wall thickness in the range of 0.4 mm to 0.8 mm. This makes it possible to produce the profile capillary, for example with a laser.

Zum Extrudieren von synthetischen Fäden, die aus einer Vielzahl von einzelnen Filamenten gebildet werden, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Düsenplatte zur Aufnahme der Düsenöffnungen eine rechteckige mit abgerundeten Ecken ausgebildete Eindrehung aufweist. Somit lässt sich die Ausrichtung der Düsenöffnungen im Hinblick auf die offenen Stellen der Außenkontur im Faserquerschnitt gleichmäßig ausrichten und entsprechend in der Spinndüse fixieren.For the extrusion of synthetic threads, which are formed from a plurality of individual filaments, the development of the invention is preferably carried out, in which the nozzle plate for receiving the nozzle openings has a rectangular recess formed with rounded corners. Thus, the orientation of the nozzle openings with respect to the open positions of the outer contour in the fiber cross-section align evenly and fixate accordingly in the spinneret.

Grundsätzlich sind auch abweichende Formen der Düsenplatte möglich. So können die Düsenbohrungen auch vorteilhaft in kreisrunden Düsenplatten ausgebildet sein.In principle, different shapes of the nozzle plate are possible. Thus, the nozzle bores can also be advantageously formed in circular nozzle plates.

Die erfindungsgemäße Spinndüse ist somit besonders geeignet, um trilobale Faserquerschnitte mit einem relativ großen Hohlanteil von mehr als 10% herzustellen. Hierbei können alle gängigen Polymere wie beispielsweise PA, PP oder PES extrudiert werden.The spinneret according to the invention is thus particularly suitable for producing trilobal fiber cross sections with a relatively large hollow portion of more than 10%. In this case, all common polymers such as PA, PP or PES can be extruded.

Die erfindungsgemäße Spinndüse wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The spinneret according to the invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures.

Es stellen dar:They show:

1 schematisch eine Ansicht einer Düsenplatte der erfindungsgemäßen Spinndüse 1 schematically a view of a nozzle plate of the spinneret according to the invention

2 schematisch eine Längsschnittsansicht einer Düsenbohrung innerhalb der Düsenplatte 2 schematically a longitudinal sectional view of a nozzle bore within the nozzle plate

3 schematisch eine Draufsicht auf eine Düsenöffnung innerhalb der Düsenplatte 3 schematically a plan view of a nozzle opening within the nozzle plate

4 schematisch mehrere Faserquerschnitte extrudierter Hohlfasern 4 schematically several fiber cross sections of extruded hollow fibers

In 1 ist eine Düsenplatte der erfindungsgemäßen Spinndüse dargestellt. Die Düsenplatte ist üblicherweise mit weiteren Platten zu einem Spinndüsenpaket verschraubt, um einen durch eine Spinnpumpe zugeführten Schmelzestrom aufzunehmen, zu filtern, zu verteilen und durch eine Vielzahl von Düsenöffnungen zu extrudieren. Hier ist nur die für die Erfindung maßgebliche Düsenplatte der Spinndüse mit den Düsenöffnungen dargestellt.In 1 a nozzle plate of the spinneret according to the invention is shown. The nozzle plate is usually bolted to a spinneret pack with additional plates to receive, filter, disperse and extrude a melt stream supplied by a spin pump through a plurality of nozzle orifices. Here, only the relevant for the invention nozzle plate of the spinneret is shown with the nozzle openings.

Die Düsenplatte 1 weist an ihrer Oberseite eine Eindrehung 2 auf. Die Eindrehung 2 ist in der rechteckigen Düsenplatte 1 an den Enden abgerundet und weist im wesentlichen ebenfalls eine rechteckige Form auf. Innerhalb der Eindrehung 2 sind eine Vielzahl von Düsenbohrungen 3 angeordnet, die in hier nicht dargestellten Düsenöffnungen an der Unterseite der Düsenplatte 1 münden.The nozzle plate 1 has a recess at its top 2 on. The turn 2 is in the rectangular nozzle plate 1 rounded at the ends and has also substantially a rectangular shape. Within the recess 2 are a variety of nozzle holes 3 arranged in the nozzle openings, not shown here, at the bottom of the nozzle plate 1 lead.

Die Düsenplatte 1 weist außerhalb der Eindrehung 2 mehrere Befestigungsöffnungen 4 auf, durch welche die Düsenplatte 1 mit weiteren Platten zu einem Düsenpaket verschraubt werden kann.The nozzle plate 1 indicates outside the recess 2 several mounting holes 4 on, through which the nozzle plate 1 with other plates can be screwed to a nozzle package.

Zur Erläuterung der Düsenbohrung 3 und insbesondere der Düsenöffnung im Bohrungsgrund der Düsenbohrung sind in der 2 ein Längsschnitt einer der Düsenbohrungen und in 3 eine Draufsicht einer der Düsenöffnungen dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.To explain the nozzle bore 3 and in particular the nozzle opening in the bore bottom of the nozzle bore are in the 2 a longitudinal section of one of the nozzle holes and in 3 a plan view of one of the nozzle openings shown. Unless an explicit reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.

Die Düsenplatte 1 wird durch die Düsenbohrung 3 im Bereich zwischen der Eindrehung 2 und einem Flachboden 5 durchdrungen. Der Flachboden 5 bildet den Bohrungsgrund der Düsenbohrung 3. In dem Flachboden 5 ist eine Düsenöffnung 6 ausgebildet. Die Düsenöffnung 6 durchdringt den Flachboden 5, der gemäß 2 eine Wandstärke bis zur Unterseite der Düsenplatte 1 aufweist. Die Wandstärke ist in 2 mit dem Bezugszeichen s gekennzeichnet und liegt im Bereich von 0,4 mm bis 0,8 mm. In Ausnahmefällen sind jedoch auch größere Wandstärken bis zu 4 mm möglich. Die Wandstärke s des Flachbodens 5 ist einerseits durch die Herstellungsmöglichkeiten der Düsenöffnung 6 und andererseits durch die Strömungsauslegung der Düsenöffnung 6 begrenzt. The nozzle plate 1 gets through the nozzle bore 3 in the area between the recess 2 and a flat bottom 5 penetrated. The flat bottom 5 forms the hole bottom of the nozzle bore 3 , In the flat bottom 5 is a nozzle opening 6 educated. The nozzle opening 6 penetrates the flat bottom 5 which according to 2 a wall thickness to the bottom of the nozzle plate 1 having. The wall thickness is in 2 marked with the reference sign s and is in the range of 0.4 mm to 0.8 mm. In exceptional cases, however, larger wall thicknesses up to 4 mm are possible. The wall thickness s of the flat bottom 5 on the one hand by the production possibilities of the nozzle opening 6 and on the other hand by the flow design of the nozzle opening 6 limited.

Die in 3 dargestellte Düsenöffnung 6 weist mehrere Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 auf, die in einer dreieckigen Anordnung innerhalb eines Hüllkreises 11 angeordnet sind. Die Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 sind C-förmig ausgeführt und umschließen jeweils einen Kern 8.1, 8.2 und 8.3. Die Kerne 8.1, 8.2 und 8.3 innerhalb der Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 bilden die Hohlräume im Faserquerschnitt und werden durch einen Haltesteg 9.1, 9.2 und 9.3 an dem Flachboden 5 der Düsenplatte 1 gehalten. Die Haltestege 9.1, 9.2 und 9.3 bilden somit die offenen Stellen der extrudierten Außenkontur des Faserquerschnittes.In the 3 illustrated nozzle opening 6 has several profile capillaries 7.1 . 7.2 and 7.3 in a triangular arrangement within an outer circle 11 are arranged. The profile capillary 7.1 . 7.2 and 7.3 are C-shaped and each enclosing a core 8.1 . 8.2 and 8.3 , The cores 8.1 . 8.2 and 8.3 within the profile capillary 7.1 . 7.2 and 7.3 form the cavities in the fiber cross section and are supported by a holding web 9.1 . 9.2 and 9.3 on the flat ground 5 the nozzle plate 1 held. The retaining bars 9.1 . 9.2 and 9.3 thus form the open positions of the extruded outer contour of the fiber cross-section.

Im Zentrum der Düsenöffnung 6 sind die Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 miteinander verbunden, so dass sich ein einteiliger Austrittsquerschnitt 10 einstellt. Insoweit lässt sich der Faserquerschnitt aus einem kontinuierlichen Schmelzestrom extrudieren. Eine Aufteilung in mehrere Teilschmelzeströme im Bereich des Flachbodens 5 wird dadurch vermieden.In the center of the nozzle opening 6 are the profile capillaries 7.1 . 7.2 and 7.3 connected together so that a one-piece outlet cross-section 10 established. In that regard, the fiber cross section can be extruded from a continuous melt stream. A division into several partial melt streams in the region of the flat bottom 5 is avoided.

Die C-förmigen Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 sind mit einer gleichmäßigen Teilung im Winkel von 120° innerhalb des Hüllkreises 11 angeordnet. Die Profilkapillare 7.1 und 7.2 sind symmetrisch zueinander ausgeführt, so dass die Haltestege 9.1 und 9.2 jeweils an einer rechten Seite der Profilkapillare ausgebildet sind. Die Profilkapillare 7.3 ist spiegelsymmetrisch zu der Profilkapillare 7.2 angeordnet, so dass sich die Haltestege 9.2 und 9.3 gegenüberliegen. Durch diese Anordnung der Profilkapillaren 7.1, 7.2 und 7.3 weist die Düsenöffnung 6 in einem Winkelbereich von 120° keine Haltestege auf. Die Profilkapillare 7.1 und 7.3 bilden in diesem Winkelbereich eine geschlossene Außenhülle im Faserquerschnitt. Diese beim Extrudieren des Faserquerschnittes geschlossene Außenkontur ist somit besonders geeignet, um einen möglichen quergerichteten Kühlluftstrom zur Abkühlung der Fasern abzufangen. Somit können die offenen Stellender Außenhülle des Faserquerschnittes, die durch die Haltestege 9.1, 9.2 und 9.3 der Düsenöffnung 6 bedingt sind, nach dem Extrudieren gleichmäßig geschlossen werden. Hierbei hat sich herausgestellt, dass die Gleichmäßigkeit durch möglichst schmale Haltestege 9.1, 9.2 und 9.3 begünstigt wird. Dabei ist jedoch andererseits zu gewährleisten, dass die Kerne 8.1, 8.2 und 8.3 beim Extrudieren in dem Flachboden 5 eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Insoweit hat sich eine Breite der Haltestege im Bereich von 0,08 mm bis 0,15 mm bewährt. Die Breite der Haltestege ist in 3 mit dem Buchstaben h an dem Haltesteg 9.1 gekennzeichnet.The C-shaped profile capillary 7.1 . 7.2 and 7.3 are with an even division at an angle of 120 ° within the enveloping circle 11 arranged. The profile capillary 7.1 and 7.2 are symmetrical to each other, so that the holding webs 9.1 and 9.2 are each formed on a right side of the profile capillary. The profile capillary 7.3 is mirror-symmetrical to the profile capillary 7.2 arranged so that the holding webs 9.2 and 9.3 are opposite. By this arrangement of profile capillaries 7.1 . 7.2 and 7.3 has the nozzle opening 6 in an angular range of 120 ° no holding webs. The profile capillary 7.1 and 7.3 form in this angular range a closed outer shell in the fiber cross-section. This closed when extruding the fiber cross-section outer contour is thus particularly suitable to intercept a possible transverse cooling air flow to cool the fibers. Thus, the open Positions of the outer shell of the fiber cross-section, through the holding webs 9.1 . 9.2 and 9.3 the nozzle opening 6 are conditionally closed evenly after extrusion. It has been found that the uniformity by narrowest possible holding webs 9.1 . 9.2 and 9.3 is favored. On the other hand, however, it must be ensured that the nuclei 8.1 . 8.2 and 8.3 when extruding in the flat bottom 5 have sufficient strength. In that regard, a width of the holding webs in the range of 0.08 mm to 0.15 mm has proven. The width of the retaining webs is in 3 with the letter h at the jetty 9.1 characterized.

Zur Realisierung von einem gesamten Hohlanteil von mehr als 10% sind die Profilkapillare in ihrer Ausdehnung mit möglichst geringen Kapillarweiten ausgeführt. Die Kapillarweite ist in 3 an der Profilkapillare 7.1 mit dem Kennbuchstaben w gekennzeichnet. Darüberhinaus ist eine Bogenbreite an der Profilkapillare 7.1 mit dem Kennbuchstaben b gekennzeichnet. Zum Extrudieren der für die Teppichgarne üblichen Filamente weisen die Profilkapillare 7.1, 7.2 und 7.3 jeweils eine Kapillarweite w im Bereich von 0,08 mm bis 0,14 mm und eine Bogenbreite b im Bereich von 0,26 mm bis 0,6 mm auf. Damit lassen sich Hohlanteile bis hin zu 20% innerhalb des Faserquerschnittes realisieren.To realize a total hollow portion of more than 10%, the profile capillaries are designed with the smallest possible capillary width in their extent. The capillary width is in 3 at the profile capillary 7.1 marked with the letter w. In addition, there is a sheet width at the profile capillary 7.1 marked with the letter b. To extrude the usual for the carpet yarn filaments have the profile capillary 7.1 . 7.2 and 7.3 in each case a capillary width w in the range of 0.08 mm to 0.14 mm and a sheet width b in the range of 0.26 mm to 0.6 mm. This makes it possible to realize hollow portions up to 20% within the fiber cross-section.

In 4 sind mehrere Faserquerschnitte von Hohlfasern gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Spinndüse extrudiert wurden. Die Faserquerschnitte zeichnen sich durch einen trilobalen Faserquerschnitt aus, in welchem drei Hohlräume gleichmäßig im Querschnitt verteilt ausgebildet sind. Die Hohlräume bilden zusammen einen Hohlanteil, der im Bereich von 13 bis 15% liegt. Durch die gleichmäßige Verteilung der Hohlräume des Faserquerschnittes wird eine hohe Stabilität der Faser erreicht. Somit sind die herkömmlichen Herstellungsverfahren der Teppichgarne ohne Minderung gegenüber Fasern mit Vollquerschnitt ausführbar. Die in der 4 dargestellte Hohlfaser ist aus einem Polymer PA6 extrudiert. Grundsätzlich können die Hohlfasern auch aus Polypropylen oder Polyester extrudiert werden.In 4 Several fiber cross-sections of hollow fibers are shown, which were extruded with the spinneret according to the invention. The fiber cross sections are characterized by a trilobal fiber cross section, in which three cavities are uniformly distributed in cross section. The cavities together form a hollow portion which is in the range of 13 to 15%. Due to the uniform distribution of the cavities of the fiber cross section, a high stability of the fiber is achieved. Thus, the conventional manufacturing methods of the carpet yarns without reduction compared to fibers with a solid cross section executable. The in the 4 shown hollow fiber is extruded from a polymer PA6. In principle, the hollow fibers can also be extruded from polypropylene or polyester.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2011/0287210 A1 [0003]
WO 2013/192421 A2 [0004]

Claims

Spinneret for extruding hollow fibers containing a hollow content of at least 10%, with a nozzle plate ( 1 ) with a plurality of nozzle openings ( 6 ), wherein one of the nozzle openings ( 6 ) for extruding a fiber cross-section of one of the hollow fibers a plurality of profile capillary ( 7.1 . 7.2 . 7.3 ), which in a triangular arrangement several closed cores ( 8.1 . 8.2 . 8.3 ) within the nozzle opening ( 6 ), characterized in that the cores ( 8.1 . 8.2 . 8.3 ) by C-shaped profile capillary ( 7.1 . 7.2 . 7.3 ) formed with a pitch at an angle of 120 ° within an enveloping circle ( 11 ) of the nozzle opening ( 6 ) are arranged and in a center of the nozzle opening ( 6 ) with each other to a one-piece outlet cross-section ( 10 ) are connected.

Spinneret according to claim 1, characterized in that the C-shaped profile capillary ( 7.1 . 7.2 . 7.3 ) within the outlet cross-section ( 10 ) are arranged symmetrically and / or mirror-symmetrically to each other.

Spinneret according to claim 1 or 2, characterized in that through the profile capillary ( 7.1 . 7.2 . 7.3 ) formed holding webs ( 9.1 . 9.2 . 9.3 ) of the cores ( 8.1 . 8.2 . 8.3 ) each have a width in the range of 0.08 mm to 0.15 mm.

Spinneret according to one of claims 1 to 3, characterized in that the enveloping circle ( 11 ) of the nozzle opening ( 6 ) has a diameter in the range of 1.3 mm to 3 mm, preferably 1.4 mm to 1.8 mm.

Spinneret according to one of claims 1 to 4, characterized in that the C-shaped profile capillary ( 7.1 . 7.2 . 7.3 ) each have a capillary width (w) in the range of 0.08 mm to 0.14 mm and a profile arc width (b) in the range of 0.26 mm to 0.6 mm.

Spinneret according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle openings ( 6 ) within the nozzle plate ( 1 ) each have a nozzle bore ( 3 ), through which a flat bottom ( 5 ) for receiving the nozzle opening ( 6 ) is formed.

Spinneret according to claim 6, characterized in that the nozzle plate ( 1 ) in the area of the flat bottom ( 5 ) has a wall thickness (s) in the range of 0.4 mm to 0.8 mm.

Spinneret according to one of claims 1 to 7, characterized in that the nozzle plate ( 1 ) for receiving the nozzle openings ( 6 ) a rectangular with rounded corners formed recess ( 2 ) having.