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Verfahren zur Herstellung von Spinnlösungen, insbesondere Viskoselösungen
In verschiedenen Veröffentlichungen, insbesondere der Patentliteratur, ist in neuerer
Zeit auf den schädlichen Einfluß aufmerksam gemacht worden, den Spinnflüssigkeiten,
insbesondere Viskose, erleiden, wenn sie mittels Preßluft fortbewegt werden, und
zwar auch dann, wenn als komprimiertes Gas inerte Gase verwendet werden.
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Der vollkommene Ausschluß von Gasen, insbesondere von Luft, aus dem
Fabrikationsweg, den die Viskose vom Sulfidieren bis zum Verspinnen zurücklegt;
ist nun überhaupt schwer möglich; auch hat sich gezeigt, daß das periodische Verarbeiten
einzelner Chargen von Spinnlösungen immer noch zu ungleichmäßigen Erzeugnissen beim
Spinnen von Kunstseide, insbesondere von Viskoseseide, führt, auch wenn man, soweit
dies .praktisch möglich ist; Preßluft u. dgl: -aus dem Herstellungsgang der Spinnlösung,
ausschließt.
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Insbesondere sind 'es die unvermeidlichen Schwankungen in den zahlreichen
wichtigen Faktoren, die für die Eigenschaften der entstehenden Lösungen verantwortlich
zu machen sind, welche es mit sich bringen, daß sich zwischen den einzelnen Chargen
immer wieder größere oder kleinere Unterschiede zeigen, Unterschiede, die sich auf
die Gleichmäßigkeit der erzeugten Seide schädlich auswirken. Handelt es sich um
Spinnlösungen, die keinem oder nur einem geringen Alterungsprozeß unterliegen, so
kann man diese Schwankungen durch Vermengung vieler Chargen einigermaßen ausschalten.
Viel schwieriger ist dies z. B. bei der Verarbeitung von Viskosen, die mit möglichst
geringem -Reifegrad zum- Verspinnen kommen sollen. In diesem Falle erweist es sich
als, ganz besonders vorteilhaft, an Stelle der periodischen Verarbeitung einzelner
Viskosechargen eine kontinuierliche' Arbeitsweise vorzunehmen, und zwar unter solchen
Bedingungen, daß dauernd, eine genügende Vermengung der einzelnen Chargen, insbesondere
ihrer Anfangs- und Endmengen, miteinander erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird dies im wesentlichen durch zwei Maßnahmen
erreicht.
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r. Die mehr oder weniger gleichzeitig gelösten Viskosechargen werden
nicht durch ge-' trennte Filter für sich filtriert, sondern sämtliche, zur Filtration
gestellte Spinnlösungen werden, wie bekannt, unter Vermeidung von Preßluft in eine
gemeinsame Leitung gepumpt, an die so viel Filterpressen in paralleler Anordnung
angeschlossen sind, als für die Wegarbeitung der eben herrschenden Produktionsmenge
notwendig sind. Hierbei wird, wie sich versteht, mindestens eine Presse mehr vorgesehen"
die jeweils der Reinigung und Neu-Beschickung mit dem Filterbelag unterworfen wird.
Die
aus den gleichzeitig in Tätigkeit befind lichen Filterpressen anfiießende Spinnlösung
wird, ebenso wie die Zuleitung, zu einem gemeinsamen Strom in einer--Leitung vereinigt.
Auf diese Weise wird schon beim Filtrieren eine weitgehende Vermengung einzelner
Chargen erzielt.
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2. Die weitere Maßnahme gemäß Erfindung besteht darin, daß der in
der beschriebenen Weise erzielte Strom -filtrierter Spinnlösung nun nicht, wie bisher
allgemein üblich, in einzelne Spinnkesselfüllungen zwecks Evakuierung und Weiterverarbeitung
unterteilt wird, sondern daß der Viskosestrom sich dauernd in ein Puffergefäß ergießt,
aus dem an dem entgegengesetzten Ende die Spinnlösung dauernd und möglichst gleichmäßig
für die- Spinnanlage entnommen wird.
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Dieses Puffergefäß dient einem dreifachen Zweck a) Es- soll als Pufferraum
für die Aufnahme der Schwankungen dienen, die hinsichtlich der in der Zeiteinheit
anfallenden Mengen von Spinnlösung unvermeidlich sind.
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b) Die Spinnlösung soll in diesem Pufferkessel entgast werden.
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c) Die Spinnlösung soll während ihres Durchflusses durch den Pufferkessel
dauernd einer mechanischen Rührung unterworfen werden: Zu a) Was den ersten Zweck
betrifft, so kann diesem durch geeignete Größe des Kessels-im Verhältnis zu der
Produktion, die durch ihn hindurchgeht, leicht entsprochen werden.
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Zu b) Der zweite Gesichtspunkt, die Vornahme der Entgasung der Spinnlösung
während ihres Durchflusses durch den Pufferkessel, erfordert besondere Maßnahmen:
Da die Spinnlösung im Kessel gerührt und_am Ausfluß des Kessels durch eine Pumpe
zu den. Spinnmaschinen weiterbefördert werden soll, besteht die Gefahr, daß durch
die .Stopfbüchsen und Lager der Antriebs- und Rohrwelle von außen Luft in die unter
Luftleere stehende Spinnlösung hineingelangt. Dies muß unter allen Unständen vermieden
werden.
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Zu diesem - Zweck wird der Kessel 8 mit einem so hohen röhrenförmigen
senkrechten Fortsatz =3 versehen, daß die Spinnlösung durch das Eigengewicht der
im - Rohre stehenden Flüssigkeitssäule für die unten- am Kessel befindlichen beweglichen
Teile den Zustand des verminderten Druckes .eben ungefähr aufhebt: Arbeitet man
z. B. bei einem verminderten Drück von -15o mm Hg-Säule, so muß der Druck der Spinnlösung
dem Druck- einer Hg-Säule von etwa 6oo nun entsprechen; für Viskose mit dem spezifischen
Gewicht von 1,z5 würde dies z. B. einer Höhe des röhrenförmigen Aufsatzes `von etwa
7 m entsprechen.
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Um nun der- zuströmenden Spinnlösung die nötige Zeit für eine vollkommene
Entgasung zu lassen, trägt der Kessel über dem röhrenförmigen Fortsatz einen trichterförmig
erweiterten Kopf. Am obersten Rande dieses Trichters, der mehrere Meter im Durchmesser
messen kann, wird nun der Strom der filtrierten Spinnlösung durch ein kreisendes
Verteilungsröhr mit einer solchen Geschwindigkeit aufgegossen, daß die Zeit, während
welcher die Spinnlösung in dünner Schicht über die innere Fläche des Trichters herabströmt,
genügt, um die Spinnlösung vollkommen zu -entlüften; wenn nötig, kann man
gleichzeitig mit dem kreisenden Verteilungsrohr noch einen Schaber über die konische
Fläche wegstreichen lassen, der verhütet, daß zu alte Viskose auf der Trichterfläche
zurückbleibt. Es ist eine Frage der Produktionshöhe, ob man zwischen dem röhren-
und dem trichterförmigen Aufsatz einen erweiterten zylindrischen Teil einschaltet,
welcher den eigentlichen Pufferraum des Kessels darstellt. Im Falle der -Entgasung
von Spinnlösungen mit flüchtigen Lösemitteln wird vorteilhafterweise ohne. Luftleere,
jedoch unter schwacher Erwärmung der Gefäßwand des trichterförmigen Teiles - gearbeitet:
Zu c) Der Pufferkessel soll ferner zur mechanischen Durchrührung der Spinnlösung
dienen. Zu diesem Zweck ist der Unterteil des Kessels mit einer Längswelle, die
zeit Rührflügeln besetzt ist, versehen, so daß die sich durch den Unterteil hindurchbewegende
Spinnflüssigkeit dauernd durcheinandergemengt wird. Zweckmäßig wird dieser Unterteil
nicht waagerecht, sondern mit einer geringen Neigung nach dem Ausflußstutzen zu,
angeordnet.
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Bei Verarbeitung von ungereifter Viskose werden vorteilhafterweise
die Ausmaße des gesamten Puffergefäßes nicht allzu groß gehalten, damit die Viskose
während ihres Durchganges durch das Gefäß keine unerwünschte Reifung erleidet. Bei
Verarbeitung von gereifter Viskose kann das Puffergefäß entsprechend größer -gewählt
werden. Am Austrittsende des Puffergefäßes fließt, wie- bemerkt, die Spinnflüssigkeit
einer Förderpumpe zu, welcher vermöge einer mit Druckregler - versehenen Rücklaufleitung
in. bekannter Weise die Spinnflüssigkeit zu der Verbrauchsstelle weiterbefördert.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist die kontinuierliche Entgasung
und Durchmengung der Spinnflüssigkeit; an Hand beiliegender Zeichnung. sei der Vorgang
im einzelnen durch eine beispielsweise Ausführungsform der zu verwendenden Vorrichtung
erläutert: Die Spinnlösung; die in den Lösekesseln = bereitet worden ist, strömt
unter eigenem Gefälle durch die gemeinsame Leitung 2 einer Pumpe 3 zu, welche die
rohe Spinnlösung durch die- gemeinsame Druckleitung 5 zu den Filterpressen 6 fördert.
Um die Filtration unter einem gleichbleibenden Druck ,vorzunehmen,
wird
in bekannter Weise diejenige Menge, die von der Pumpe 3 bei dem angewendeten Druck
mehr gefördert wird, als die Filterpressen durchlassen, durch die Rücklaufleitung
4 auf die Saugseite der Pumpe zurückgeleitet.
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Aus der gemeinsamen Leitung 7, in welcher die filtrierte Spinnlösung
gesammelt wird, gelangt die Lösung durch ein im Kreis drehbares Schwenkrohr 9, das
bei io angetrieben wird, auf den trichterförmigen Rand des unter Luftleere stehenden
Puffergefäßes 8 und fließt in dünner Schicht auf diesem herunter, um sich in dem
zylindrischen Teil ii und in dem röhrenförmigen Fortsatz 13 zu sammeln.
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Um den jeweiligen Stand der Spinnlösung beobachten zu können, ist
in die Wand des zylindrischen- Teiles ii eine Reihe gestaffelt angeordneter, dickwandiger
Glasfenster 12 eingelassen. Wenn nötig, kann das Innere des Kessels durch eine Außenbeleuchtung
erhellt werden. Auf dem Deckel des Puffergefäßes 8 ist ein Stutzen 2o angebracht,
durch den die Luftleere hergestellt wird.
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An den senkrechten Teil 13 des Puffergefäßes schließt sich ein schräg
geneigter, fast waagerecht angeordneter Teil 14 an, der mit einem Rührwerk
15 versehen ist. Hier wird die Spinnlösung nochmals einer langsamen, aber
andauernden Durchmischung unterzogen. Vom tiefsten Punkt des Teiles 14 aus ergießt
sich die Spinnlösung mit Gefälle in die Förderpumpe 16, die im Zusammenarbeiten
mit der nebengeschlossenen Rücklaufleitnng 17 samt Druckregler- die Spinnlösung
unter gleichbleibendem Druck in die Leitung 18 fördert, welche zu den Spinnmaschinen
führt.
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Es empfiehlt sich, deri ganzen Pufferkessel 8 mit seinen sämtlichen
Teilen 1i, 13 und 14, gegebenenfalls auch die Förderpumpen 3 und 16 mit einem Mantelraum
i9 zu versehen, mittels dessen der Inhalt des Pufferkessels auf einem gleichbleibenden
Wärmegrad gehalten werden kann.