DE825450C

DE825450C - Verfahren und Vorrichtung zum gleichmaessigen Mischen einer viskosen Fluessigkeit (Spinnloesung) mit einer Fluessigkeit oder einem festen Stoff

Info

Publication number: DE825450C
Application number: DEP54810A
Authority: DE
Inventors: Pieter Van Dijk; Dipl-Ing Hans Alwin Schrenk
Original assignee: Onderzoekings Instituut Research
Current assignee: Onderzoekings Instituut Research
Priority date: 1948-10-18
Filing date: 1949-09-14
Publication date: 1951-12-20
Also published as: US2650168A; NL65801C; GB677081A; BE490951A

Description

(Holland)

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere einer Spinnlösung mit einer Flüssigkeit oder einem festen Stoff.

Durch die amerikanische Patentschrift 2 316 201 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zugabe von Pigmenten zu einer Spinnlösung bekanntgeworden.

Die Mischung der Pigmente mit der Spinnlösung erfolgt mit Hilfe eines Homogenisators in einer Ringleitung und die Menge des umlaufenden Gemisches ist pro Zeiteinheit größer als die durch eine abgezweigte Leitung der Spinndüse zugeführte Menge.

Obschon der Umlauf einen günstigen Einfluß auf die Mischung hat, genügt dieser oft nicht für die j gleichmäßige Mischung einer viskosen Flüssigkeit mit einem anderen Stoff.

Die Erfindung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen eine gute gleichmäßige Verteilung der zuzusetzenden Stoffe in viskosen Flüssigkeiten erzielt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung, bei dem die Menge des umlaufenden Gemisches pro Zeiteinheit größer ist als die Abfuhr pro Zeiteinheit, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der umlaufenden Flüssigkeit in der oder den abgezweigten Ringleitungen pro Zeiteinheit größer als diejenige in der Hauptringleitung ist.

Um das Verfahren nach der Erfindung noch zu verbessern, ist es empfehlenswert, die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der oder den abgezweigten

Ringleitungen so zu wählen, daß die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in dem Teil der abgezweigten Ringleitung oder Ringleitungen, welcher innerhalb der Hauptringleitung liegt, der Strömungsrichtung im übrigen Teil der Hauptringleitung entgegengesetzt ist.

Die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens besteht aus einer Hauptringleitung für die viskose Flüssigkeit mit den notwendigen Anschlüssen für die Zufuhr der Flüssigkeit und der zuzuführenden Stoffe und für die Abfuhr des Gemisches, sowie aus einer Pumpe für den Umlauf der viskosen Flüssigkeit. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Hauptringleitung mindestens eine abgezweigte Mischringleitung mit einer Umlaufpumpe angeschlossen ist.

Gemäß der Erfindung sind die Umlaufpumpen vorzugsweise als Zahnradpumpen ausgeführt. Fs ist weiter besonders zweckmäßig, wenn nach der Erfindung die abgezweigten bzw. Mischring-Jeitungen mit Vorrichtungen für das Konstanthalten der Temperatur der Flüssigkeit versehen sind.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind besonders geeignet für die Herstelhing von gefärbten, mattierten, animalisieren oder wasserabstoßenden Fäden oder Bändern, wobei es wichtig ist, daß die Hauptringleitung verhältnismäßig kurz ist. Die Mischung mit dem Farbstoff, dem Mattierungsmittel usw. geht um so besser vor sich, wenn eine größere Menge der Spinnlösung durch die abgezweigte Ringleitung gepreßt wird, im Vergleich zu der Menge der Spinnlösung, welche durch die Hauptringleitung gepumpt wird.

Wenn die Menge der Spinnlösung, welche von der Spinnmaschine verbraucht wird, V cm³ pro Zeiteinheit beträgt, so ist es günstig, wenn die Menge der umlaufenden Lösung in der Hauptringleitung mindestens 2 V und in der abgezweigten Ringleitung mindestens 4 V cm³ pro Zeiteinheit beträgt.

Diese Zahlen geben das äußerste Minimum an. Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung hat sich erwiesen, daß es besonders empfehlenswert ist, wenn die Menge der Flüssigkeit pro Zeiteinheit in der abgezweigten Ringleitung

z. B. das Fünf- oder Sechsfache derjenigen in der Hauptringleitung beträgt.

Die abgezweigten Ringleitungen können mit Vorrichtungen zum Abführen der Luft, welche beim Inbetriebsetzen in ihnen vorhanden ist oder während des Betriebes in sie hineingelangt, versehen sein.

Obwohl vorzugsweise Zahnradpumpen verwendet werden, da diese die Mischung fördern, können auch andere Pumpen benutzt werden.

Viele Spinnlösungen sind temperaturempfindlich oder sie müssen aus spinntechnischen Gründen bei einer von der Zimmertemperatur abweichenden Temperatur versponnen werden. Zu diesem Zwecke können die Leitungen oder die Pumpen geheizt und/oder gekühlt werden. Die abgezweigte oder Mischringleitung ist dazu besonders geeignet, da dieselbe eine geringe Länge hat und die Lösung darin mit einer hohen Geschwindigkeit umlaufen kann, wodurch ein guter Wärmeaustausch erhalten wird.

Die Erfindung kann bei allen Arten Spinnlösungen, wie Viskose, Celluloseacetatlösungen, Kaseinlösungen. Kunsfharzlösungen usw.. verwendet werden.

Alle möglichen Stoffe, welche schon fein verteilt sind oder durch Dispergieren oder Emulgieren in einen derartigen Zustand gebracht werden können, besonders aber auch solche, welche sich schwer in der Spinnlösung auflösen oder welche zu Entmischung Anlaß geben können, kommen für den Zusatz in Betracht. Besonders kommen Pigmente, wie TiO₂ usw., Farbstoffe in der Form von Pigmenten, Ruß, besonders Erdgasruß, pigmentartige organische Stickstoffverbindungen für das Animalisieren und emulgierbare Stoffe, wie öle, z. B. Paraffinöl, Fette, Fett- und ülderivate, Kunstharze, besonders in der Form von polymerisierten oder kondensierten Produkten, natürliche Harze, Latex, Seifen, usw., als Zusätze in Betracht.

Für die Zufuhr der Pigmente usw. an die Spinnlösung können diese Stoffe in bekannter Weise in einer kleinen Menge der ursprünglichen Spinnlösung suspendiert oder emulgiert werden, wobei es oft empfehlenswert sein kann, Emulgatoren zuzusetzen. Dieses Gemisch wird nach der Zugabe an die Hauptspinnlösung in der Hauptringleitung mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung gleichmäßig und fein verteilt.

Zur näheren Erläuterung der Vorrichtung nach der Erfindung ist diese in der Zeichnung im einzelnen veranschaulicht worden, wobei die Anwendung der Erfindung für eine Viskoselösung, welche zur Erzeugung tiefschwarzer Kunstfäden mit Erdgasruß gemischt werden soll, beispielsweise gegeben wird.

In der Zeichnung sind mit 1,2, 3, 4 und 5 Abzweigungen bezeichnet, welche zu nicht gezeichneten Spinnfiltern und Spinndüsen führen. In den Abzweigungen befinden sich Spinnpumpen 6, 7, 8, 9 und 10, welche durch die Hauptringleitung 11 gespeist werden. Der Umlauf in der Hauptringleitung 11 wird mit Hilfe einer Zahnradpumpe 12 bewirkt. Die noch nicht gemischte Viskose wird aus einem nicht gezeichneten Behälter durch eine Leitung 13 zu der Hauptringleitung 11 geführt. In einem Hilfsbehälter 14 befindet sich eine konzentrierte Rußsuspension in Viskose, welche durch eine Leitung 15 mit Hilfe einer Zahnradpumpe 16 der Hauptringleitung zugeführt wird. Der Anschluß der Leitung 15 an die Hauptringleitung 11 befindet sich vor der Pumpe 12.

Mit der Hauptringleitung 11 ist eine abgezweigte Mischringleitung 17 verbunden, welche mit einer Zahnradpumpe 18 versehen ist. Die Strömungsrichtungen der Flüssigkeiten sind durch Pfeile an- gegeben.

Beispiel

Bei einem Gesamtverbrauch von V cm³ Viskose pro Zeiteinheit durch die gesamten Spinndüsen wird der Flüssigkeitsumlauf in der Hauptring-

Claims

leitung 11 auf 4 V cm³ pro Zeiteinheit und der Umlauf in der abgezweigten Mischringleitung 17 auf 24 V cm³ pro Zeiteinheit eingestellt. Die primäre, aus Viskose und Ruß hergestellte Rußsuspension im Behälter 14 enthält ungefähr 30% Ruß berechnet auf den Cellulosegehalt und wird in einer derartigen Menge der Hauptringleitung 11 zugeführt, daß die Spinnlösung bei den Leitungen 1, 2, 3, 4 und 5 ungefähr 2,4 %> Ruß, berechnet auf den Cellulosegehalt, enthält.

Auf diese Weise wird eine Viskose erhalten, welche gleichmäßig gefärbt ist und keine Farbunterschiede in den Fäden, welche an verschiedenen Stellen gesponnen werden, zeigt.

Die hier gegebenen Mengen sind nur beispielsweise angeführt worden, und es ist klar, daß beim Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung Abänderungen vorgenommen werden können, ohne daß man sich außerhalb des Gebietes der Erfindung stellt.

Patent ans i>r Γ cn E:

i. Verfahren zum gleichmäßigen Mischen einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere einer Spinnlösung mit einer Flüssigkeit oder mit einem festen Stoff, bei dem die Menge des umlaufenden Gemisches pro Zeiteinheit größer ist als die Abfuhr pro Zeiteinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der umlaufenden Flüssigkeit in der oder den abgezweigten Mischringleitungen (17) pro Zeiteinheit größer ist als diejenige in der Hauptringleitung (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der oder den abgezweigten Ringleitungen (17) derart gewählt wird, daß die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in dem Teil der abgezweigten Ringleitung oder Ringleitungen (17), welcher mit der Hauptringleitung (11) zusammenfällt, der Strömungsrichtung im übrigen Teil der Hauptringleitung entgegengesetzt ist.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einer Hauptringleitung für die viskose Flüssigkeit und den nötigen Anschlüssen für die Zufuhr der Flüssigkeit und der Zusätze und für die Abfuhr des Gemisches, sowie aus einer Pumpe für den Umlauf der viskosen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hauptringleitung (11) mindestens eine abgezweigte Mischringleitung (17) mit einer Umlaufpumpe angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufpumpen als Zahnradpumpen ausgeführt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezweigten Ringleitungen (17) mit Vorrichtungen zur Regelung der Temperatur versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2557 12. Ü