Bei Spinnanlagen, bei denen aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid, nach dem Lyocell-Verfahren Spinnfäden hergestellt werden, findet die Herstellung im wesentlichen in den drei Verfahrensschritten Extrudieren, Verstre- cken und Ausfällen statt.

Bei dem Lyocell-Verfahren wird die Spinnlösung durch ein Feld von Extrusionsöffnungen geleitet und dabei zu den Spinnfäden extrudiert. Unmittelbar an die Extrusionsöffnungen schließt sich eine Gasstrecke, meist in Form eines Luftspaltes an, in dem die frisch extrudierten Spinnfäden verstreckt werden, was zu einer Ausrichtung der Moleküle und einer Verfestigung der Spinnfäden sowie zu einem gewünschten Fadendurchmesser führt. Bei einigen Verfahren werden die Spinnfäden im Luftspalt mit einem Gas bebla- sen, um ihre Oberfläche zu kühlen und zu verfestigen und so die Oberflächenklebrigkeit herabzusetzen. Aufgrund der verringerten Oberflächenklebrigkeit neigen die Spinnfäden nicht mehr zu Verklumpungen und die Fehleranfälligkeit des Spinnverfahrens wird ver- ringert. Entsprechend erhöht sich die Spinnsicherheit.

Zum Ausfällen wird die extrudierte Spinnlösung-bereits in Form von Spinnfäden-durch ein die Zellulose ausfällendes Behandlungsmedium wie Wasser geleitet. Unter Einwir- kung des Behandlungsmediums koagulieren die Spinnfäden und härten aus.

Bei einer Vielzahl von aus dem Stand der Technik bekannten Spinnanlagen ist das Be- handlungsmedium in einem Spinnbadbehälter aufgenommen, durch den die Spinnfäden geleitet werden. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der WO 96/20300 und der DE 100 37 923 bekannt. Sind die Extrusionsöffnungen auf einer Kreisringfläche oder einer Kreisfläche angeordnet, so können die Spinnbadbehälter auch als Trichter aus- gestaltet sein, wie bei den Vorrichtungen der WO 94/28218, der DE 44 09 609 und der WO 01/68958.

Die im Stand der Technik verwendeten Spinnbadbehälter führen zwar zu verfahrens- technisch einfach handzuhabenden Spinnanlagen, begrenzen jedoch entscheidend die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, die im wesentlichen von der Extrusionsgeschwindig- keit der Spinnlösung und der Transportgeschwindigkeit der Spinnfäden durch das Be- handlungsmedium sowie die Spinndichte, d. h. der Anzahl von Extrusionsöffnungen pro Flächeneinheit, bestimmt wird. Problematisch bei den herkömmlichen Spinnbadbehäl- tern ist vor allem der Eintauchvorgang der Spinnfäden in das Behandlungsmedium : Mit steigender Spinngeschwindigkeit entstehen aufgrund des mit den Spinnfäden mitgeris- senen Behandlungsmediums zunehmend Turbulenzen und Strömungen. Diese führen zu einer aufgewühlten Oberfläche und damit zu einer mechanischen Belastung der Spinnfäden beim Eintauchen. Bei zu starker mechanischer Belastung können die Spinn- fäden reißen, was eine Unterbrechung des gesamten Herstellprozesses nach sich zieht.

Außerdem steigt wegen der aufgewühlten Oberfläche des Behandlungsmediums die Gefahr, dass sich die Spinnfäden berühren und miteinander verkleben, was die Qualität der ersponnenen Fäden und Fasern beeinträchtigt. Folglich sind bei der Verwendung von Spinnbadbehältern der Extrusionsgeschwindigkeit und der Transportgeschwindig- keit der Spinnfäden und damit der Wirtschaftlichkeit enge Grenzen gesetzt.

Bei Spinntrichtersystemen werden die Spinnfäden durch einen Trichter geleitet, der mit einem Behandlungsmedium gefüllt ist. Am unteren Ende des Spinntrichters treten die Spinnfäden durch eine Austrittsöffnung auf, wobei unvermeidlich ein Teil des Behand- lungsmediums mit ausströmt. Bei den Spinntrichtersystemen sind der Spinnleistung e- benfalls enge Grenzen gesetzt : Um den Spinnprozess wirtschaftlicher zu gestalten, muss die Anzahl der durch den Spinntrichter geleiteten Spinnfäden erhöht werden. Dies hat zur Folge, dass der Spinntrichter verlängert und die Austrittsöffnung vergrößert wer- den muss. Aufgrund des verlängerten Spinntrichters erhöht sich der statische Druck im Behandlungsmedium an der Austrittsöffnung, was zu hohen Ausflussgeschwindigkeiten an der Austrittsöffnung führt. Aufgrund des zusätzlich vergrößerten Durchmessers der Austrittsöffnung strömt überproportional mehr Behandlungsmedium aus, die Turbulen- zen im Spinntrichter werden stärker und es muss mehr Behandlungsmedium umgewälzt werden.

So werden bei den Vorrichtungen der WO 96/30566 und der JP 59-228012 die Spinnfä- den durch einen Film von Behandlungsmedium geleitet, der entlang einer geneigten Fläche eines als Überlaufbehälter ausgebildeten Spinnbadbehälters herabrinnt.

Bei der Vorrichtung der US 4,869, 860 wird durch einen Überlaufbehälter eine Art Was- serfall aus Behandlungsmedium erzeugt, durch den die Spinnfäden geleitet werden.

Eine weitere Möglichkeit der Zufuhr des Behandlungsmediums ist in der DE 100 23 391 A1 beschrieben. Dabei wird ein Leitblech, auf das der Spinnfaden trifft, kontinuierlich mit einer Koagulationsbadlösung versorgt, die in Extrusionsrichtung des Spinnfadens an der Spinnfadenzufuhreinrichtung unter Schwerkrafteinfluss herabfließt.

Zwar scheinen mit diesen Vorrichtungen die für Spinnbadbehälter typischen Probleme beim Eintauchen der Spinnfäden in das Behandlungsmedium vermieden zu werden, doch sind nach wie vor der Verbrauch und die Umwälzmenge an Behandlungsmedium unwirtschaftlich hoch. Außerdem sind auch bei diesen Lösungen die erzielbaren Spinn- geschwindigkeiten bei vertretbarer Spinnsicherheit für heutige Anforderungen zu gering.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Spinnanlagen so zu verbessern, dass die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch eine Erhöhung der Spinn- geschwindigkeit und einen verringerten Bedarf an Behandlungsmedium bei gleichzeitig verbesserter Kontrolle des Ausfällprozesses erhöht wird.

Diese Aufgabe wird für eine eingangs beschriebene Benetzungseinrichtung gelöst durch einen im eingebauten Zustand der Benetzungseinrichtung zwischen den Spinnfäden und der Zuleitung an einer Führungswand angeordneten, für das Behandlungsmedium zumindest abschnittsweise durchlässigen Benetzungsbereich, entlang dem die Spinnfä- den im eingebauten Zustand führbar und durch den hindurch die Spinnfäden mit dem Behandlungsmedium benetzbar sind.

Dabei kann die erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung auch als Nachrüstsatz bereits bestehender Spinnanlagen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht folglich darin, das Benetzungsmedium durch die Führungswand hindurch zu den Spinnfäden zu leiten. Durch diese an sich recht einfa- che Lösung ergibt sich überraschend nicht nur eine gute Benetzung der Spinnfäden mit dem Behandlungsmedium, sondern auch eine gegenüber den bekannten Benetzungs- einrichtungen erheblich verringerte Reibung zwischen den Spinnfäden und der Füh- rungswand, da das Behandlungsmedium zwischen Spinnfäden und Führungswand ge- drückt wird und eine reibungsmindernde Gleitschicht zwischen Spinnfäden und Füh- rungswand ausbildet. Durch diese Gleitschicht werden die mechanische Belastung der Spinnfäden und die Fehleranfälligkeit des Spinnprozesses verringert. Aufgrund der ver- ringerten Reibung kann die Transportgeschwindigkeit der Spinnfäden ohne Beeinträch- tigung der Spinnsicherheit erhöht werden.

Um die Ausbildung der Gleitschicht zwischen den Spinnfäden und der Führungswand zu erleichtern, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Führungs- wand wenigstens im Benetzungsbereich Mikrotaschen ausbilden, an denen das mit den Spinnfäden mitgerissene Behandlungsmedium im Betrieb zwischen den Spinnfäden und dem Benetzungsbereich aufstaubar ist, so dass die Gleitschicht dicker wird. Diese Mik- rotaschen können in Form von Längsrillen, die sich quer zur Transportgeschwindigkeit der Spinnfäden erstrecken, oder in Form von regelmäßig oder unregelmäßig angeordne- ten Vertiefungen, ähnlich der Oberfläche eines Golfball ausgestaltet sein. Auch eine netz-oder gitterartige Oberflächestruktur erleichtert die Ausbildung einer Gleitschicht.

Die Zuleitung des Behandlungsmediums zum Benetzungsbereich ist insbesondere dann konstruktiv einfach, wenn die Führungswand an einem im wesentlichen hohlzylindri- schen Körper ausgebildet ist, durch den hindurch das Behandlungsmedium im Betrieb den Benetzungsbereich zuführbar ist. Die Führungswand ist bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung somit ein Teil der Zuleitung des Behandlungsmediums. Insbesondere kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der hohlzylindrische Körper im wesentli- chen walzenförmig ausgestaltet sein.

Die Benetzungseinrichtung kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung we- nigstens ein Lager aufweisen, durch das der die Führungswand ausbildende Körper drehbar an der Spinnanlage anbringbar ist. Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass sich die Führungswand mit den Spinnfäden mitdreht, so dass die Reibung zwischen Spinnfäden und Führungswand nochmals verringert wird.

Bei einer drehbaren Führungswand ist es weiter von Vorteil, wenn die Führungswand entlang eines im wesentlichen rotationssymmetrischen Körpers ausgebildet ist. Die für das Behandlungsmedium durchlässigen Bereiche können sich über den gesamten Um- fang erstrecken oder in einzelne, in Umfangsrichtung beabstandete Bereiche aufgeteilt sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung lässt sich durch eine Steuerung der Bewegung der Führungswand relativ zur Bewegung der Spinnfäden ein kontrollierter Reibungswiderstand zwischen Spinnfäden und Führungswand und damit eine kontrol- lierte Zugspannung in den Spinnfäden einstellen. Hierzu kann die Benetzungseinrich- tung ein Rotationsmittel aufweisen, durch das die Drehbewegung der Führungswand beeinflussbar ist. Ein solches Rotationsmittel kann beispielsweise ein Motor, beispiels- weise ein Elektromotor, oder eine Bremse sein. Durch einen Motor kann die Führungs- wand in Richtung der Spinnfäden oder entgegen der Richtung der Spinnfäden angetrie- ben sein, so dass die Benetzungseinrichtung zusätzlich als ein Verstreckungsmittel dient, durch das eine Zugkraft in die Spinnfäden stromauf-beispielsweise bei einer Drehung der Führungswand mit einer größeren Geschwindigkeit als die Transportge- schwindigkeit der Spinnfäden-oder stromab-beispielsweise bei einer Drehung mit ei- ner Geschwindigkeit kleiner oder entgegengesetzt der Transportgeschwindigkeit der Spinnfäden-in die Spinnfäden einbringbar ist.

Als Materialien für die Führungswand können poröse Werkstoffe in Betracht kommen, die in Weiterbildungen auch aus mehreren Schichten von Materialien unterschiedlicher Porosität aufgebaut sind. Derartige poröse Werkstoffe können Sinterwerkstoffe oder aus Geweben oder Gewirken bzw. Vliesen aufgebaute Werkstoffe sein.

Unabhängig von der Ausgestaltung als Verstreckungsmittel kann die erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung gleichzeitig auch als ein Umlenkorgan eingesetzt werden, durch das die Transportrichtung der Spinnfäden geändert wird. Hierzu kann die Benetzungs- fläche insbesondere in Transportrichtung der Spinnfäden gekrümmt ausgestaltet sein.

Bei Spinnanlagen, die mit einer erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung versehen sind, können auch mehrere Benetzungseinrichtungen, wenigstens zwei, in Transport- richtung der Spinnfäden hintereinander gestaltet sein.

Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Benetzungsstufen kann ein gezieltes und schonendes Koagulieren der Spinnfäden über mehrere Stufen erreicht werden. Diese teilweise Ausfällung an jeder Behandlungseinrichtung kann dadurch nochmals positiv beeinflusst werden, dass jeder Benetzungseinrichtung ein unterschiedliches Behand- lungsmedium, beispielsweise Behandlungsmedien mit unterschiedlichen Konzentratio- nen, zugeführt werden.

Alternativ können die hintereinander geschalteten Benetzungseinrichtungen in einer vor- teilhaften Weiterbildung auch in Reihe nacheinander mit dem Behandlungsmedium ver- sorgt sein.

Bei gleichzeitiger Verwendung der Benetzungseinrichtung als Verstreckungs-oder Ab- zugmittel können insbesondere mehrere Benetzungseinrichtungen mit drehbar gelager- ten, die Führungswand ausbildenden Körpern hintereinander angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich nicht nur eine mehrstufige Ausfällung, sondern auch eine mehrstufige Verstreckung erreichen.

Alternativ kann sich auch eine Benetzungseinrichtung mit einem drehbar gelagerten Körper und eine Benetzungseinrichtung mit einer feststehenden Führungswand ab- wechseln. In diesem Fall wird die Zugspannung in den Spinnfäden und damit der Grad der Verstreckung durch die Drehgeschwindigkeit des drehbar gelagerten Körpers und durch den Reibwiderstand der Spinnfäden an der stationären Führungswand erzeugt.

Durch die erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung läßt sich auf diese Weise die me- chanischen Eigenschaften der Spinnfäden gegenüber herkömmlichen Benetzungsein- richtungen entscheidend verbessern, ohne dass die Spinngeschwindigkeit herabgesetzt werden muss und dadurch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Spinnfäden leidet.

Zudem ist die erfindungsgemäße, anstelle eines Spinnbadbehälters verwendbare Be- netzungseinrichtung vielseitiger einzusetzen und kann gleichzeitig als Umlenkorgan und/oder Verstreckungsmittel dienen.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden auch durch eine entsprechende Verfahrensfüh- rung erreicht.

Im Folgenden werden der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemäßen Lösung an- hand von verschiedenen Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beispiel- haft erläutert. Dabei können die verschiedenen Merkmale der einzelnen Ausführungs- formen beliebig miteinander kombiniert werden, ohne dass die Anwendung eines bei ei- ner speziellen Ausführung beschriebenen Merkmals auf genau diese Ausführungsform beschränkt sein muss.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spinnanlage mit einer Ausführungs- form einer erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung ; Figuren 2 bis 5 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Benetzungseinrich- tungen im Querschnitt entlang der Ebene E der Fig. 1 ; Figuren 6A und 6B schematische Detaildarstellungen des Ausschnittes Vi der Fig. 5 von zwei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Benetzungseinrich- tung ; Figuren 7A und 7B schematische Detaildarstellungen des Ausschnittes VII der Fig. 6A von zwei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Benetzungseinrich- tung ; Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Spinnanlage einer weiteren Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung ; Figuren 9 bis 11 schematische Darstellungen von möglichen Verfahrensführungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Spinnanlage 1, durch die eine über ein beheiztes Rohrsystem 2 zu ei- nem Extrusionskopf 3 mit einer Vielzahl von auf einer Rechteckfläche angeordneten Extrusionsöffnungen 4 geleitete Spinnlösung 5 zu Spinnfäden 6 extrudiert wird. Durch die Spinnanlage 1 der Fig. 1 werden die Spinnfäden 6 nach dem Lyocell-Verfahren aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid hergestellt.

Durch die Spinnanlage 1 werden dabei die drei für das Lyocell-Verfahren typischen Ver- fahrensschritte durchgeführt, nämlich das Extrudieren der Spinnlösung 5 zu Spinnfäden 6, das anschließende Verstrecken der extrudierten Spinnfäden 6 in einer Gasstrecke 7 und das Benetzen der verstreckten Spinnfäden 6 mit einem Behandlungsmedium, wie Wasser, zum Ausfällen und Verfestigen der Spinnfäden.

Das Verstecken der Spinnfäden 6 in der Gasstrecke 7 kann auf nicht-mechanische Wei- se beispielsweise durch axial die Spinnfäden umströmende Luft, deren Geschwindigkeit größer ist als die Transportgeschwindigkeit T der Spinnfäden 6, oder auf mechanische Weise durch ein Abzugswerk 10, durch das die Spinnfäden 6 abgezogen werden. Das Abzugswerk 10 kann dabei motorbetriebene Walzen aufweisen.

Wenn ein mechanisches Abzugswerk, wie in Fig. 1 gezeigt, verwendet wird, kann in der Gastrecke 7 eine Beblasung der Spinnfäden 6 im wesentlichen quer zur Transportrich- tung T der Spinnfäden stattfinden. Hierzu wird eine Beblasungseinrichtung 11 verwen- det, die einen vorzugsweise turbulenten Gasstrom auf die Spinnfäden 6 richtet.

Die Benetzung der verstreckten Spinnfäden 6 mit Behandlungsfluid 8 kann, wie in Fig. 1 gezeigt ist, durch eine erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung 9 erfolgen, bei der ei- ne Führungswand 12 zwischen einer Zuleitung 13, durch die das Behandlungsmedium 8 der Benetzungseinrichtung 9 zugeführt ist, und den Spinnfäden 6 angeordnet ist. An der Führungswand 12, entlang der die Spinnfäden 6 in Transportrichtung T in Form eines im wesentlichen ebenen Vorhangs geführt werden, ist ein Benetzungsbereich 14 vorgese- hen, der in der Fig. 1 mit einer doppelpunktierten Strichpunktlinie dargestellt ist. Der Be- netzungsbereich 14 ist wenigstens abschnittsweise für das Behandlungsmedium durch- lässig, so dass das durch die Zuleitung 13 herangeführte Behandlungsmedium 8 im Be- netzungsbereich 14 aus der Führungswand 12 heraustritt und die entlang der Füh- rungswand geleiteten Spinnfäden 6 benetzt. Durch das Abzugswerk 10 wird das Be- handlungsmedium 8 aus den Spinnfäden 8 abgepresst, so dass es in eine Auffangvor- richtung 15 abtropft oder fließt. Von der Auffangvorrichtung 15 wird das Behandlungs- medium 8 über Ableitungen 16 Wiederaufbereitungsschritten zugeführt, die in Fig. 1 nicht dargestellt werden. Nach der Wiederaufbereitung kann das verbrauchte Behand- lungsmedium 8 wieder der Benetzungseinrichtung 9 zugeführt werden.

Die in der Fig. 1 beispielhaft dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung 9 wird anstelle der Spinnbadbehälter verwendet und ersetzt die- se vollständig. Im Betrieb liegen die Spinnfäden 6 im Benetzungsbereich 14 an der Füh- rungswand 12 an, wobei sich vorzugsweise zwischen den Spinnfäden und dem Benet- zungsbereich 14 ein Gleiffilm aus Behandlungsmedium 8 befindet.

Bei der nun folgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsformen der Benetzungs- einrichtung 9 werden für Bauelemente, deren Aufbau oder/und Funktion dem Aufbau oder/und der Funktion von Bauelementen der Fig. 1 entspricht, dieselben Bezugszei- chen verwendet.

Zunächst werden mit Bezug auf die Figuren 2 bis 5 weitere Ausführungsformen des die Führungswand 12 umfassenden Körpers beschrieben. Die Ausführungsformen der Figu- ren 2 bis 5 sind in einem Querschnitt entlang der Ebene E der Fig. 1 dargestellt.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 ist die Führungswand 12, die den Benetzungsbereich 14 ausbildet, als eine im wesentlichen ebene oder/und als eine sich senkrecht zur Zeichenebene leicht krümmende Wand ausgebildet. Eine Umlenkung der Transportrichtung T der Spinnfäden 6 findet daher bei den Benetzungseinrichtungen 9 der Figuren 2 und 3 durch ein nachfolgend angeordnetes Umlenkorgan 17 oder durch das aus Fig. 10 bekannte Abzugswerk 10 statt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist der die Führungswand 12 ausbildende Körper 18 als ein mit Behandlungsfluid gefüllter, offener Kanal ausgebildet. Allein durch den stati- schen Druck des Behandlungsmediums 8 wird dieses durch einen für das Behand- lungsmedium durchlässigen Bereich 19 des Benetzungsbereichs 14 auf die Seite der Spinnfäden 6 gedrückt, wo diese durch das Behandlungsmedium benetzt werden. Der Bereich 19 kann den gesamten Benetzungsbereich 14 oder nur Teile davon umfassen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Körper 18 der Benetzungseinrichtung 9 im wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet, wobei das Behandlungsmedium 8 im Inneren des hohlzylindrischen Körpers 18 geleitet ist. Bei dieser geschlossenen Ausführung des Körpers 18 kann das Behandlungsmedium 8 unter Druck gesetzt werden, so dass eine über den Druck steuerbare Menge an Behandlungsmedium 8 durch den porösen Be- reich des Benetzungsbereichs 14 gedrückt wird. Im Unterschied zum Ausführungsbei- spiel der Fig. 2 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 der gesamte Benetzungsbereich 14 für das Behandlungsmedium durchlässig ausgestaltet. Da auch beim Ausführungs- beispiel der Fig. 3 die Führungswand 12 in Transportrichtung T der Spinnfäden im we- sentlichen gerade ist, muss eine Umlenkung der Spinnfäden durch ein nachgeschaltetes Umlenkorgan 17 oder ein nachgeschaltetes Abzugswerk 10 erfolgen.

Auf ein nachgeschaltetes Umlenkorgan 17 kann verzichtet werden, wenn die Führungs- wand 12 in Transportrichtung T der Spinnfäden 6 gekrümmt ist. Je nach Krümmung und Länge der Führungswand 12 lassen sich so beliebige Umlenkwinkel a erreichen. Der Umlenkwinkel a ergibt sich im wesentlichen aus dem Umschlingungsgrad des Körpers 18 durch die Spinnfäden 6.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die gerade Führungswand 12 gemäß dem Aus- führungsbeispiel der Fig. 3 durch eine in Transportrichtung T gekrümmte Führungswand 12 ersetzt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind im Benetzungsbe- reich 14 mehrere, voneinander getrennte für das Behandlungsmedium durchlässige Be- reiche 19 vorgesehen, vorzugsweise an den Stellen, an denen aufgrund der Umlenkung der Spinnfäden 6 um den Umlenkwinkel a ein hoher Anpressdruck der Spinnfäden an die Führungswand 12 herrscht. Durch das unter Druck in diesen Bereichen austretende Behandlungsmedium wird bei dieser Ausgestaltung in diesen kritischen Bereichen eine starke Reibung zwischen den Spinnfäden 6 und der Führungswand 12 vermieden.

Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung 9, die zusätzlich gleichzeitig als Umlenkorgan dient, ist in der Fig. 5 dargestellt. Der Körper 18 dieser Ausführungsform ist ebenfalls hohlzylindrisch, insbesondere als ein Rohr mit we- nigstens im Benetzungsbereich 14 durchgängig für das Behandlungsmedium durchläs- siger Wand ausgebildet. Der Innenraum des rohrförmigen Körpers 18 ist mit Behand- lungsmedium 8 beaufschlagt. Bei dieser Ausgestaltung tritt das Behandlungsmedium über den gesamten Umfang des Körpers 18 aus.

Durch die Doppelfunktion als Benetzungseinrichtung und als Umlenkorgan vereinfacht sich die Verfahrensführung und der Aufbau von Spinnanlagen erheblich. Gegenüber herkömmlichen Umlenkeinrichtungen besteht der Vorteil, dass aufgrund des durch die Führungswand 12 geleiteten Behandlungsmediums sich dieses zwischen den Spinnfä- den und der Führungswand 12 ansammelt bzw. in diesen Bereich hineingedrückt wird, so dass sich eine Gleitschicht bildet, die die Reibung der Spinnfäden vermindert. Auf- grund der verminderten Reibung kann die Umlenkung der Spinnfäden erfindungsgemäß bereits zu einem gegenüber dem Stand der Technik wesentlich früheren Zeitpunkt nach der Extrusion der Spinnlösung stattfinden, bei dem die Spinnfäden nicht vollständig durchkoaguliert sind. Auch lassen sich größere Umlenkwinkel a erzielen.

Die Ausbildung einer Gleitschicht 20 zwischen den Spinnfäden 6 und der Führungswand 12 ist schematisch in Fig. 6A dargestellt, die den Ausschnitt VI der Fig. 5 vergrößert zeigt. Das unter Druck stehende Behandlungsmedium 8 wird entlang der Pfeile 21 durch die für das Behandlungsmedium durchlässigen Bereiche 18 der Führungswand 12 in den Benetzungsbereich 14 zwischen die Spinnfäden 6 und die Führungswand 12 ge- drückt. Da die Spinnfäden als ein dichter, ebener Vorhang an der Führungswand 12 vorbei transportiert werden, setzen sie einer durch Strömung durch das Behandlungs- medium einen großen Widerstand entgegen. Folglich tritt nur ein geringer Teil des Be- handlungsmediums 8 durch die Spinnfäden 6 hindurch, der größere Teil der Spinnfäden wird unter Ausbildung der Gleitschicht 20 mit den Spinnfäden 6 mitgerissen.

In der Fig. 6A ist lediglich beispielhaft dargestellt, dass der für das Behandlungsmedium durchlässige Bereich 19 der Führungswand 12 über die gesamte Materialstärke einheit- lich aufgebaut ist.

Wie in der Ausführungsform der Fig. 6B gezeigt ist, wo ebenfalls der Ausschnitt VI der Fig. 5 vergrößert dargestellt ist, kann die Führungswand 12 auch einen mehrlagigen Aufbau aufweisen. Insbesondere kann der für das Behandlungsmedium durchlässige Bereich 19 aus einer Mehrzahl von durchlässigen Schichten 19', 19", 19"',... aufgebaut sein. Diese einzelnen Schichten können unterschiedlich aufgebaut, beispielsweise ein- mal als Gewebe-oder Gewirkschicht ein anderes Mal als Vliesschicht, und mit unter- schiedlichen Durchlässigkeiten versehen sein. Auch verschiedene Sinterschichten oder ein einteiliger Aufbau aus einer gesinterten Führungswand 12 ist möglich.

Die Ausbildung der Gleitschicht 20 kann durch verschiedene Maßnahmen erleichtert werden. Beispiele solcher Maßnahmen sind in den Figuren 7A und 7B dargestellt, in de- nen der Ausschnitt Vil der Fig. 6A vergrößert gezeigt ist.

Bei der in der Fig. 7A dargestellten Ausführungsform wird die Ausbildung einer Gleit- schicht 20 dadurch erleichtert, dass die Führungswand 12 im Benetzungsbereich Mikro- taschen 22 ausbildet, an denen sich das durch die Transportbewegung T der Spinnfä- den 6 mitgerissene Behandlungsmedium 8 in den schraffiert dargestellten Bereichen 23 aufstaut und somit die als Vorhang umgelenkten Spinnfäden von der Oberfläche der Führungswand 12 wegdrückt. Als Mikrotaschen werden dabei Bereiche bezeichnet, in denen sich die Oberfläche gegenüber der Umgebung in Transportrichtung T erhöht, so dass vor diesem erhöhten Bereich eine Art Vertiefung bzw. "Tasche"entsteht. An diesen Taschen erhöht sich der Druck im Behandlungsmedium aufgrund des Aufstaus. Die Mik- rotaschen können zufällig oder regelmäßig verteilt an der Oberfläche der Führungswand 12 angeordnet sein und können Höhen der Mikrotaschen zwischen 20 und 150 um auf- weisen. Die Mikrotaschen 22 können auch durch eine netzartige Oberflächenstruktur, oder, wie in Fig. 7B gezeigt, durch Längsrillen, die sich im wesentlichen quer zur Trans- portrichtung T der Spinnfäden 6 erstrecken, gebildet sein.

In Fig. 8 ist eine schematische Darstellung ähnlich der Darstellung der Fig. 1 gezeigt, wobei allerdings die Benetzungseinrichtung 9 einen im wesentlichen walzen-oder röhr- förmigen Körper 18 aufweist, der gleichzeitig als Umlenkorgan 10 dient. Der Körper 18 ist durch schematisch dargestellte Lager 24 drehbar an der Spinnanlage 1 gehalten, so dass die Führungswand 12 eine Rotationsgeschwindigkeit aufweisen kann. Wenn sich der Körper 18 frei mitdrehen kann, so kann durch die drehbare Lagerung nochmals die Reibung minimiert werden.

Der Körper 18 der Ausführungsform der Fig. 8 kann durch ein optionales Antriebsmittel 25 in seiner Rotation beeinflusst, beispielsweise gegenüber der Transportgeschwindig- keit der Spinnfäden abgebremst oder beschleunigt werden. Über das Antriebsmittel 25 kann auf diese Weise eine Zugkraft in die Spinnfäden 6 im Bereich stromauf oder stromab der Benetzungseinrichtung 9 eingeleitet werden. Somit kann die Benetzungs- einrichtung 9 in einer Doppelfunktion auch als Verzugsmittel eingesetzt werden.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 die Füh- rungswand 12 im Benetzungsbereich 14 mit voneinander in Umfangsrichtung beabstan- deten, sich über den Benetzungsbereich 14 axial erstreckenden Abschnitten 19 verse- hen ist, die für das Behandlungsmedium 8 durchlässig sind.

Mit Bezug auf die Figuren 9 bis 11 werden nun vorteilhafte Verfahrensführungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Benetzungseinrichtung 9 erläutert. In Abhängig- keit von den spezifischen Erfordernissen können dabei die einzelnen Merkmale der Ver- fahrensführungen der Fig. 9 bis 11 beliebig miteinander und mit Benetzungseinrichtun- gen mit Merkmalen aus den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 8 kombiniert werden.

In Fig. 9 ist eine Spinnanlage 1 dargestellt, bei der eine erfindungsgemäße Benetzungs- einrichtung 9 in die durch den Pfeil 26 angedeutete Richtung drehend angetrieben wird.

Die Benetzungseinrichtung 9 dient an dieser Stelle sowohl zum Benetzen der Spinnfä- den als auch zum Verstrecken der Spinnfäden in der Gasstrecke 7 unmittelbar nach der Extrusion. Gleichzeitig werden die Spinnfäden 6 durch die Benetzungseinrichtung 9 um- gelenkt. Nach der Benetzung durch die Benetzungseinrichtung 9 werden die Spinnfäden 6 durch ein entgegen der Transportrichtung T der Spinnfäden 6 drehendes Walzenwerk 27 in einem Bereich 28 zur Durchkoagulation weitgehend spannungsfrei gehalten. An den Bereich 28 schließt sich ein Bereich 29 mit stärkerem Verzug an. Im Bereich 29 ist eine weitere, erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung 9 angeordnet, die sich passiv mit den Spinnfäden 6 mitdreht oder in deren Richtung drehbar angetrieben ist. Im Be- reich 29 wird der Verzug durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Walzen- werk 27 und einem hinter der zweiten Benetzungseinrichtung 9 angeordneten Abzugs- werk 10 bestimmt. Mit der in der Fig. 9 dargestellten Verfahrensführung kann eine mehrstufige Ausfällung und gleichzeitig eine mehrstufige Verstreckung der Spinnfäden realisiert werden.

Bei der Verfahrensführung der Fig. 10 dient die sich an die Gasstrecke 7 unmittelbar an- schließende Benetzungseinrichtung 9 wieder gleichzeitig als Umlenkorgan und Ver- zugmittel sowie als Ersatz für den Spinnbadbehälter. In Fig. 10 ist die Benetzungsein- richtung 9 mit einer weiteren Walze 30 versehen, deren Aufbau einem der oben be- schriebenen Ausführungsformen entsprechen kann, die allerdings auch lediglich als ei- ne herkömmliche Andruckwalze ausgestaltet sein kann. Durch die Benetzungseinrich- tung 9 werden die Spinnfäden 6 mit einem ersten Behandlungsmedium 8 beaufschlagt.

In einer nachgeschalteten, zweiten Benetzungseinrichtung 9 wird ein zweites, von dem in der ersten Benetzungseinrichtung 9 zugeführten Behandlungsmedium unterschiedli- ches Behandlungsmedium zugeführt. Bis zum Abzugswerk 10 und der Weiterleitung der Spinnfäden 6 zu nachfolgenden Behandlungsschritten können weitere Benetzungsein- richtungen 9, an den jeweils unterschiedliche Behandlungsmedien zugeführt werden, vorgesehen sein. Angepasst an die unterschiedlichen Behandlungsmedien kann außer- dem zwischen den einzelnen Benetzungseinrichtungen der jeweilige Verzug angepasst werden, wie dies bereits bei der Fig. 9 erläutert wurde.

Wie in Fig. 11 dargestellt ist, können mehrere hintereinander geschaltete Benetzungs- einrichtungen 9 auch über ein Leitungssystem 31 in Reihe geschaltet mit demselben Behandlungsfluid versorgt werden. Hierzu können beispielsweise die Körper 18 der Be- netzungseinrichtung 9 jeweils nacheinander vom Behandlungsmedium 8 durchströmt werden.

Im Folgenden wird die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Benetzungseinrich- tung anhand von acht Vergleichsbeispielen dokumentiert. Als Ergebnis der Vergleichs- beispiele wurde das Spinnverhalten der ersponnenen Spinnfäden mit Noten zwischen "sehr gut"bis"ausreichend"bewertet, wobei ein sehr gutes Spinnverhalten eine hohe Spinnsicherheit, d. h. eine geringe Neigung zu Fadenabrissen und Fadenverklumpun- gen während des Spinnverfahrens, bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften, wie Festigkeit und Fibrilierungsneigung bedeutet. Bei einem lediglich als ausreichend bewerteten Spinnverhalten, wie bei den herkömmlichen Spinnverfahren der Vergleichs- beispiele 1 und 5, ist eine hohe Fehleranfälligkeit des Spinnprozesses zu beobachten, die Spinnsicherheit ist gering.

Vergleichsbeispiel 1 Beim Vergleichsbeispiel 1 wurde das Spinnverfahren mit den aus dem Stand der Tech- nik bekannten Verfahrensschritten durchgeführt. Die hierbei verwendete Spinnanlage umfasste einen Extrusionskopf mit auf einer Rechteckfläche in fünf Lochreihen ange- ordneten Extrusionsöffnungen mit einer Lochdichte von 0, 25/mm2. Die Nullscherviskosi- tät der Spinnlösung betrug 17000 Pas mit einem Cellulose DP von 700 und einer Kon- zentration von 13,5 % Cellulose, 10,5 % Wasser, 76 % Aminoxid. Der im wesentlichen alkalisch eingestellten Spinnlösung wurde der Stabilisator Gallussäurepropylester zur Thermischen Stabilisierung der Cellulose und des Lösungsmittels zugegeben. Der er- sponnene Titer der Spinnfäden betrug 1,42 dtex. Die Spinnfäden wurden nach der Extrusion durch eine Gasstrecke (Luftspalt) mit einer Länge von 60 mm geleitet, wo sie beblasen wurden. Nach der Durchquerung der Gasstrecke wurden die Spinnfäden in ein Bad aus Behandlungsmedium geleitet und dort durch ein Umlenkorgan umgelenkt wur- de. Der Umlenkwinkel oc betrug 55°. Die Spinnfäden wurden mit einer Abzugsgeschwin- digkeit von 200 m/min abgezogen.

Zwar ist die Festigkeit der gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ersponnene Spinnfäden hoch, doch ist der Spinnprozess sehr fehleranfällig und weist der Titer der ersponnenen Spinnfäden eine hohe Variation von 14,5% auf. Das Spinnverhalten der Spinnanlage in der Konfiguration gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde daher als ausreichend bewertet.

Vergleichsbeispiel 2 Beim Vergleichsbeispiel 2 wurde das Bad aus Behandlungsmedium durch eine erfin- dungsgemäße Benetzungseinrichtung, die gleichzeitig als Umlenkorgan diente, ersetzt.

Der Körper 18 der Benetzungseinrichtung bestand dabei aus einem Rohrfilter aus Edel- stahl mit einer Porosität, d. h. einer durchschnittlichen Poren-bzw. Öffnungsgröße, von 2 um.

Bei gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 ansonsten im wesentlichen unveränderten Ver- fahrensparametern konnte beim Vergleichsbeispiel 2 unter Verwendung der erfindungs- gemäßen Benetzungseinrichtung die Abzugsgeschwindigkeit auf 650 m/min erhöht wer- den und dennoch ein sehr gutes Spitzenverhalten erzielt werden. Die Fehleranfälligkeit des Spinnprozesses war sehr gering, gleichzeitig wies der Titer eine geringere Streuung auf.

Vergleichsbeispiel 3 Beim Vergleichsbeispiel 3 wurde ein Extrusionskopf mit lediglich einer Lochreihe ver- wendet. Ferner wurde im Unterschied zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 auf eine Beblasung in der Gasstrecke verzichtet und die Gasstrecke auf 50 mm verkürzt und die Spinngeschwindigkeit auf 350 m/min eingestellt.

Anstelle eines Bades aus Behandlungsmedium wurde wieder eine erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung eingesetzt, die gleichzeitig als Umlenkorgan mit einem Umlenk- winkel von 65° diente. Der Körper der Benetzungseinrichtung war ein Rohrfilter aus Po- lyethylen mit einer Porosität von 20 um.

Auch bei dieser Versuchskonfiguration ergab sich ein sehr gutes Spinnverhalten mit ei- ner sehr geringen Fehleranfälligkeit. Obwohl auf eine Beblasung im Luftspalt verzichtet wurde und der Luftspalt verringert wurde, ergibt sich, wie bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2, auch hier eine geringe Streuung des Titers.

Vergleichsbeispiel 4 Beim Vergleichsbeispiel 4 wurde wieder eine erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung verwendet, wobei der Körper 18 der Benetzungseinrichtung aus einer Schlauchmemb- ran mit einer Porosität von 0, 2 um verwendet wurde.

Gegenüber den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 wurde beim Vergleichsbeispiel 4 der Um- lenkwinkel auf 165° erhöht. Im Zuge dieser Erhöhung musste die Abzugsgeschwindig- keit etwas auf 250 m/min verringert werden.

Trotz dieses extrem hohen Umlenkwinkels und trotz der hohen Abzugsgeschwindigkeit ließ sich noch ein gutes Spinnverhalten erzielen und die Fehleranfälligkeit des Spinn- prozesses war sehr gering.

Vergleichsbeispiel 5 Beim Vergleichsbeispiel 5 wurde eine aus dem Stand der Technik bekannte Spinnanla- ge mit einer gegenüber den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 um das Zehnfache erhöhte Lochdichte und mit 32 Lochreihen verwendet. Die Länge des von den Spinnfäden nach der Extrusion durchquerten Luftspaltes wurde auf 22 mm reduziert, wobei eine Bebla- sung im Luftspalt stattfand. Die Abzugsgeschwindigkeit wurde wegen der hohen Spinn- dichte auf 60 m/min verringert.

Auch hier ergab sich ein lediglich ausreichendes Spinnverhalten, da der Spinnprozess aufgrund von Fadenrissen und Fadenverklumpungen, verursacht durch die mit steigen- der Spinnbadgeschwindigkeit stark zunehmenden Spinnbadturbulenzen zeitweise un- terbrochen werden musste.

Vergleichsbeispiel 6 Beim Vergleichsbeispiel 6 wurde das Bad aus Behandlungsmedium durch eine erfin- dungsgemäße Benetzungseinrichtung, die gleichzeitig als Umlenkorgan diente, ersetzt.

Als Körper 18 der Benetzungseinrichtung wurde ein Rohrfilter aus Edelstahl mit einer Porosität von 2 um verwendet.

Die Abzugsgeschwindigkeit wurde gegenüber dem Versuchsbeispiel 5 auf 70 m/min er- höht.

In dieser Konfiguration ergab sich gegenüber dem Vergleichsbeispiel 5 ein wesentlich verbessertes Spinnverhalten mit einer wesentlich verringerten Fehleranfälligkeit.

Vergleichsbeispiel 7 und 8 In den beiden Versuchsbeispielen wird eine zweistufige Ausfällung mittels zweier, in Transportrichtung der Spinnfäden hintereinander angeordneter erfindungsgemäßer Be- netzungseinrichtungen durchgeführt.

In den beiden hintereinander geschalteten Benetzungseinrichtungen wurde ein Rohrfil- ter aus Edelstahl mit einer Porosität von 2 um verwendet.

Das bei den Versuchsbeispielen 7 und 8 in der ersten Benetzungseinrichtung zugeführ- te Behandlungsmedium wies eine Spinnbadkonzentration von 50% auf, in der nachfol- genden, zweiten Benetzungseinrichtung wurde die Spinnbadkonzentration in dem dort zugeführten Behandlungsmedium auf 20% verringert.

Der Umlenkwinkel in der ersten Benetzungseinrichtung betrug bei den Versuchsbeispie- len 7 und 8 jeweils 55°, in der zweiten Benetzungseinrichtung 170°.

Gegenüber dem Vergleichsbeispiel 7 wurde beim Vergleichsbeispiel 8 das Verzugsver- hältnis der zweiten Stufe zur ersten Stufe erhöht, d. h., dass in der zweiten Stufe beim Vergleichsbeispiel 8 eine höhere Verstreckung stattfand.

Sowohl beim Vergleichsbeispiel 7 als auch beim Vergleichsbeispiel 8 wurde ein sehr gu- tes Spinnverhalten mit einer sehr geringen Fehleranfälligkeit beobachtet. Die Festigkeit war hoch, der Titer wies eine sehr geringe Variation auf.

Als Ergebnis der Versuchsbeispiele lässt sich festhalten, dass ohne Beblasung im Luft- spalt durch die Verwendung der erfindungsgemäßen, das Bad aus Behandlungsmedium ersetzenden Benetzungseinrichtung eine höhere Wirtschaftlichkeit durch einen geringe- ren Verbrauch an Behandlungsmedium bei gleichzeitig wesentlich verbessertem Spinn- verhalten möglich ist. Gleichzeitig erlaubt die erfindungsgemäße Benetzungseinrichtung eine wesentlich verbesserte Variabilität der Verfahrensführung als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen.

In der folgenden Übersichtstabelle sind die Ergebnisse der Versuchsbeispiele noch ein- mal zusammengefasst : Beispiel 1 2 3 4 5 6 7 8<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Titer dtex 1,37 1,45 1,41 1,36 1,38 1, 38 1,32 1, 35<BR> <BR> <BR> <BR> Abzugsgeschwindigkeit m/min 200 650 350 250 60 70 250 250<BR> <BR> <BR> <BR> Nullscherviskosität Pas 17000 17000 16000 16000 17000 17000 18000 18000<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Lochdichte 1/mm2 0, 25 0,25 0, 25 0,25 2,5 2,5 0, 25 0,25<BR> <BR> <BR> <BR> Lochreihen 5 5 1 1 32 32 5 5<BR> <BR> <BR> <BR> Luftspalt mm 60 60 50 40 22 22 40 40<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Beblasung ja ja nein nein ja ja ja ja<BR> <BR> <BR> <BR> Stufe 1<BR> <BR> <BR> <BR> Spinnbad- Spinnbad-<BR> <BR> <BR> wanne Um-Rohrfilter-Rohrfilter Schlauch-wanne Um-Rohlter-Rohrfilter-Rohrfilter-<BR> <BR> <BR> Umlenkorgan lenker Edelstahl PE-porös membran lenker Edelstahl Edelstahl Edelstahl<BR> <BR> <BR> <BR> Feinheit p 2 20 0,2 2 2 2<BR> <BR> <BR> <BR> Umlenkwinkel-alfa 55 55 65 165 65 65 55 55<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Spinnbadkonzentration % 10 8 12 7 20 20 50 50<BR> <BR> <BR> <BR> Spinnbadtemperatur °C 25 25 28 26 18 18 25 25<BR> <BR> <BR> Menge je cm Umlenk-<BR> <BR> <BR> reite ì/h<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Stufe 2<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Rohrfilter-Rohrfilter-<BR> <BR> <BR> Umlenkorgan Edelstahl Edelstahl<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Feinheit p 2 2<BR> <BR> <BR> <BR> Umlenkwinkel 170 170<BR> <BR> <BR> <BR> Spinnbadkonzentration % 20 20<BR> <BR> <BR> <BR> Spinnbadtemperatur °C 25 20<BR> <BR> <BR> Menge je cm Umlenk-<BR> <BR> <BR> breite l/h<BR> <BR> <BR> Verzugsverhältnis Stufe<BR> <BR> <BR> 2 (v2/v1) 1,04 1,04 1,04 1,04 0,96 0, 96 1, 3 1, 8 Ergebnisse ausrei-ausrei- pinnverhalten chend sehr gut sehr gut gut chend sehr gut sehr gut sehr gut Festigkeit cN/tex 40,1 39,2 40,5 39 38,8 40,5 42 40,5 Dehnung % 10. 9 11,3 11,1 11,6 12,1 12,9 11,1 10, 2 cV Titer % 14,5 12, 7 10, 2 13, 1 10, 2 9, 6 12, 1 13, 4