DE1105105B - Process for the production of staple fibers from endless threads of synthetic linear condensation polymers - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln und Schneiden von Kunstfäden aus synthetischen linearen Kondensationspolymeren in kurze Stücke und ist besonders auf Fäden anwendbar, die durch Schmelzspinnen aus hochpolymeren Polymethylenterephthalaten erhalten wurden.The invention relates to a method for treating and cutting synthetic threads linear condensation polymer into short pieces and is particularly applicable to filaments produced by melt spinning from high polymer polymethylene terephthalates.

Bei der Herstellung von Stapelfasern aus zähen Kunstfäden ergeben sich beim Schneiden Schwierigkeiten, weil die Fäden dazu neigen, von der Schneidkante fortzugleiten, und außerdem die Schneide des Messers bald stumpf wird. Besonders schwierig ist es, bei dicken Bündeln endloser Fäden einen sauberen Schnitt zu erhalten, weil die Fäden dazu neigen, sich beim Schneiden mit der Schneide eines Messers an den Spitzen umzubiegen und zu verformen.In the production of staple fibers from tough synthetic threads, difficulties arise when cutting, because the filaments tend to slide away from the cutting edge, and also the cutting edge of the Knife will soon become blunt. It is particularly difficult to find a clean one with thick bundles of endless threads Get a cut because the threads tend to stick to each other when you cut with the edge of a knife to bend and deform the tips.

Es ist bekannt, daß diese Schwierigkeiten weitgehend verringert 'werden können, wenn man die Fäden vor dem Schneiden erwärmt und eine elektrostatische Ladung auf ihnen induziert.It is known that these difficulties can be reduced to a great extent by using the The threads are heated before cutting and an electrostatic charge is induced on them.

Erfindungsgemäß wird, ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus endlosen Fäden von synthetischen linearen Kondensationspolymeren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das gestreckte, getrocknete und auf eine Temperatur zwischen 100 und 2OO^|0 C erhitzte Fadenbündel durch Führen über metallische Spannungsstifte in bekannter Weise eine elektrostatische Aufladung erhält und zu einem Band ausgebreitet wird, dann in diesem ausgebreiteten heißen Zustand mit einem wässerigen Schmiermittel besprüht und schließlich bei einem Wassergehalt von weniger als 4% zu Stapelfaser geschnitten wird.According to the invention, a method for producing staple fibers from endless threads of synthetic linear condensation polymers is proposed, which is characterized in that the stretched, dried and heated ^{to a temperature between 100 and 200 |} Receives electrostatic charge and is spread into a tape, then sprayed in this hot extended state with an aqueous lubricant and finally cut into staple fiber with a water content of less than 4%.

Bei der Herstellung von Stapelfasern aus synthe^ tischen linearen Polymeren werden die Fäden aus der Schmelze gesponnen, gestreckt und sodann gekräuselt. Die Erfindung eignet sich besonders zur Behandlung dieser gekräuselten Fäden nach dem Kräuselungsvorgang. Der Erhitzungsvorgang nach der Erfindung kann der gleiche sein, der zum Fixieren der Kräuselung dient, oder als besondere Verfahrensstufe vorgenommen werden.In the manufacture of staple fibers from synthe ^ With linear polymers, the threads are spun from the melt, stretched and then crimped. The invention is particularly suitable for treating these crimped threads after the crimping process. The heating process according to the invention can be the same as that for fixing the crimp or as a special procedural stage.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Bündel fortlaufender Fäden eines synthetischen linearen Polykondensate gestreckt, dann gekräuselt, einer Temperatur zwischen 100 und 200·° C ausgesetzt, einer Behandlung unterworfen, die auf den vorzugsweise noch heißen Fäden eine elektrostatische Ladung erzeugt, wodurch die Spreizung der Fäden zu einem Band unterstützt wird, dann mit einem Schmiermittel überzogen und der Schneidvorrichtung zugeführt. According to another embodiment of the invention a bundle of continuous threads of a synthetic linear polycondensate is stretched, then crimped, exposed to a temperature between 100 and 200 ° C, subjected to a treatment based on the preferably still hot threads generate an electrostatic charge, which causes the threads to spread a tape is supported, then coated with a lubricant and fed to the cutting device.

Es wurde gefunden, daß die Büschel der geschnittenen Fäden sich nach dem Schneiden öffnen. Dies bedeutet, daß die nach den erfindungsgemäßen Verfahren Verfahren zur HerstellungIt has been found that the tufts of cut threads open up after cutting. This means, that the process according to the invention for production

von Stapelfasern aus endlosen Fädenof staple fibers from endless threads

von synthetischen linearenof synthetic linear

KondensationspolymerenCondensation polymers

Anmelder:Applicant:

Imperial Chemical Industries Limited,
LondonImperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, München 5,Representative: Dipl.-Ing. A. Bohr, Munich 5,

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,

Dipl.-Ing. H. Bohr und Dipl.-Ing. S. Staeger,Dipl.-Ing. H. Bohr and Dipl.-Ing. S. Staeger,

München 5, PatentanwälteMunich 5, patent attorneys

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 3. März 1954 und 16. Februar 1955Claimed priority:
Great Britain March 3, 1954 and February 16, 1955

Niuma Benjamin Rajchenbaum,Niuma Benjamin Rajchenbaum,

Welwyn Garden City,
Roy George Wakerly, Blackpool,Welwyn Garden City,
Roy George Wakerly, Blackpool,

und Robert Edward Jones, Cleveleys (Großbritannien), sind als Erfinder genannt wordenand Robert Edward Jones, Cleveleys (Great Britain), have been named as inventors

hergestellten Stapelfasern sich leicht handhaben lassen.produced staple fibers can be easily handled.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Leistung des Schneidvorganges verbessert, und man erhält nicht nur bessere Schnitte, sondern der Arbeitsgang kann für eine viel längere Zeitdauer fortgesetzt werden, da die Messerschneiden nicht so schnell stumpf werden, wie es bei unbehandelten Fäden der Fall ist. Außerdem wird sogar bei erhöhten Temperaturen, wie man sie beim Färben und Waschen anwendet, die Beständigkeit der Kräuselung der Fäden verbessert. Weitere Vorteile der Erfindung liegen in der verbesserten Hantierbarkeit und der Verbesserung der Masse der geschnittenen Fäden.By using the method according to the invention, the performance of the cutting process is improved, and not only do you get better cuts, but the operation can last much longer Period of time to be continued, since the knife edges do not become blunt as quickly as with untreated ones Threads is the case. It is also used even at elevated temperatures, such as those encountered when dyeing and Washing applies, improves the resistance of the crimp of the threads. Further advantages of the invention lie in the improved handling and the improvement in the mass of the cut threads.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Fäden beim Schneiden nicht zusammenschmelzen, was wahrscheinlich auf die Büschelbildung und darauf zurückzuführen ist, daß die einzelnen versteiften Fasern nach der Trennung des endlosen Fadenbündels durch die Messerschneide sich voneinander loslösen.Another advantage of the invention can be seen in the fact that the threads do not melt together when cutting, which is probably due to the formation of tufts and the fact that the individual stiffened Fibers after the separation of the endless thread bundle by the knife edge from each other detach.

Ein einfaches Verfahren zur Erzeugung der elektrostatischen Ladung besteht darin, daß man das Faden-A simple method of generating the electrostatic charge is that the thread

109 577/329109 577/329

bündel mittels eines Spanngitters spannt oder es über eine Anzahl von Stiften hinwegführt. Wesentlich ist für die Erzeugung der elektrostatischen Ladung, daß das Fadenbündel trocken und vorzugsweise heiß ist. Die Temperatur soll vorzugsweise nicht unterhalb 60° C liegen. Nachdem man das Fadenbündel durch das Spanngitter oder über eine Anzahl von Spannungsstiften geführt hat, gestattet man ihm, sich zu einem Band zu spreizen, was noch weiter dadurch erleichtert werden kann, daß man es über eine konvexe Oberfläche laufen läßt. Das gespreizte Fadenbündel wird dann in fortlaufendem Betriebe mit dem Schmiermittel oder der Appretur besprüht.bunch tensioned by means of a tensioning grid or it leads away over a number of pins. Is essential for the generation of the electrostatic charge that the thread bundle is dry and preferably hot. The temperature should preferably not be below 60.degree. After you put the bundle of thread through has led the tension grid or over a number of tension pins, he is allowed to join a Spread the tape, which can be further facilitated by placing it over a convex surface runs. The spread thread bundle is then in continuous operation with the lubricant or the finish is sprayed.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ein Bündel von Fäden eines synthetischen linearen Polymers, wie z. B. eines Polyamids oder Polyesters, durch eine fortlaufend arbeitende Kräuselungsmaschine geschickt, und das gekräuselte Bündel wird, vorzugsweise nicht länger als 5 Minuten, der erhöhten Temperatur ausgesetzt. Dies kann erfolgen, indem man fortlaufend eine ausreichende Länge der Fadenbündel auf eine beheizte umlaufende Spule laufen läßt, so daß alle Teile des Fadenbündels für die erforderliche Zeitdauer der erhöhten Temperatur ausgesetzt werden, bevor sie von der Spule wieder abgewickelt werden. Dann führt man die Fäden fortlaufend über Spannungsstifte oder ähnliche Vorrichtungen zur Erzeugung einer elektrostatischen Ladung und zum Spreizen. Sodann werden die Fäden mit einem wässerigen Schmiermittel besprüht und mit einem Wassergehalt von weniger als 4^fl/o in fortlaufendem Betrieb der Stapelfaserschneidmaschine zugeführt.In the method according to the invention, a bundle of threads of a synthetic linear polymer, such as. A polyamide or polyester, passed through a continuous crimping machine, and the crimped bundle is exposed to the elevated temperature, preferably for no longer than 5 minutes. This can be done by continuously running a sufficient length of the thread bundle on a heated revolving bobbin so that all parts of the thread bundle are exposed to the elevated temperature for the required period of time before they are unwound from the bobbin. The threads are then continuously passed over tensioning pins or similar devices to generate an electrostatic charge and to spread them. The threads are then sprayed with an aqueous lubricant and fed to the staple fiber cutting machine ^{with a water content of less than 4 fl / o in continuous operation.}

Man kann auch andere Erhitzungsverfahren für das gekräuselte Faserbündel anwenden. Man kann es z. B. in Fässern sammeln und sodann absatzweise in den Fässern in Öfen, z. B. dampfbeheizte Öfen, stellen. Verwendet man Dampf zum Erhitzen, so ist es ratsam, alle Feuchtigkeit von den Fäden zu entfernen und sie sich spreizen zu lassen, bevor man sie mit Schmiermittel behandelt und schneidet.Other methods of heating the crimped fiber bundle can also be used. You can z. B. collect in barrels and then intermittently in the barrels in ovens, for. B. steam-heated ovens. When using steam for heating, it is advisable to remove all moisture from the threads and remove them allowing them to spread apart before treating them with lubricant and cutting them.

Nach einem anderen Verfahren führt man das vorzugsweise zunächst gekräuselte Fadenbündel in fortlaufendem Betrieb durch eine beheizte Zone, wie z. B. ein Rohr, welches biegsam sein und zu einer Spule genügender Länge gebogen sein kann, um das notwendige Maß von Erhitzung während des Durchgangs des Fadenbündels durch die Zone oder das Rohr zu gewährleisten. Verwendet man ein langgestrecktes Heizrohr, so ist es vorteilhaft, das Fadenbündel durch das Rohr mit Hilfe eines Stromes von heißer Luft oder Wasserdampf schraubenförmig hindurchzufördern. Nach diesem Heizvorgang wird das Fadenbündel elektrostatisch geladen und nach Besprühen der Schneidmaschine zum Zerschneiden zu Stapelfasern zugeführt.According to another method, the thread bundle, which is preferably initially crimped, is guided continuously Operation through a heated zone, such as B. a tube, which can be flexible and becomes a coil May be bent of sufficient length to avoid the necessary degree of heating during passage of the thread bundle through the zone or the tube. If you use an elongated one Heating tube, so it is advantageous to pass the thread bundle through the tube with the help of a stream of hot air or to convey water vapor through it in a helical manner. After this heating process, the thread bundle electrostatically charged and after spraying the cutting machine for cutting into staple fibers fed.

Das wärmebehandelte Fadenbündel wird dabei vor dem Schneiden mit einem wässerigen Schmiermittel oder einer Schlichte überzogen, da dies den Schneidvorgang unterstützt und zur Verarbeitung der Stapelfasern bei ihrer Umwandlung zu Garnen und Geweben erforderlich ist.The heat-treated thread bundle is coated with an aqueous lubricant before it is cut or coated with a size, as this supports the cutting process and for processing the staple fibers is required in their conversion into yarns and fabrics.

Der Überzug kann auf das Fadenbündel durch fortlaufendes Besprühen oder auf andere Weise aufgebracht werden.The coating can be applied to the bundle of filaments by continuous spraying or otherwise will.

Als besonders geeignetes Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen des Schmiermittels hat sich das Besprühen des Fadenbündels vor dem Schneiden im gespreizten Zustand erwiesen, in welchem es sich vorzugsweise infolge der auf ihm in noch heißem Zustand induzierten elektrostatischen Ladung befindet.This has proven to be a particularly suitable method for evenly applying the lubricant Spraying of the thread bundle before cutting in the spread state proved, in which it is preferable as a result of the electrostatic charge induced on it while it is still hot.

Das Überziehen der Fäden kann erleichtert werden, indem man dem Schmiermittel oder der Schlichte mit Hilfe hochgespannten Gleichstromes eine elektrostatische Ladung erteilt.Covering the threads can be made easier by using the lubricant or size With the help of high voltage direct current, an electrostatic charge is given.

Bei der Anwendung dieser wässerigen Appreturlösungen oder Schmiermittel ist es wichtig, den Feuchtigkeitsgehalt der zu schneidenden Fäden auf nicht über 4% Wasser zu begrenzen. Dies ist notwendig, da die Fäden sich sonst nach dem SchneidenWhen using these aqueous finishing solutions or lubricants, it is important that the Limit the moisture content of the threads to be cut to not more than 4% water. This is necessary otherwise the threads will move after cutting

ίο nicht leicht voneinander trennen. Um dies zu erreichen, verwendet man am besten ein Schmiermittel, das nur geringe Mengen Wasser enthält, und sorgt dafür, daß entweder die Lösung oder der Faden heiß genug ist, um eine Verdampfung des größten Teiles des Wassers herbeizuführen.ίο not easy to separate from each other. To achieve this, it is best to use a lubricant that contains only a small amount of water and make sure that either the solution or the thread is hot enough to evaporate most of the water bring about.

Da es sich um wässerige Lösungen handelt, so erfolgt das Erhitzen vor dem Schneiden vorzugsweise durch trockene Wärme; man kann jedoch auch überhitzten Wasserdampf oder geeignete Heizbäder verwenden. Since the solutions are aqueous, heating is preferably carried out before cutting from dry heat; however, you can also use superheated steam or suitable heating baths.

Das Überziehen des Fadenbündels vor dem Schneiden bietet den· Vorteil, daß der Überzug gleichmäßiger wird, als wenn man ihn nach dem Schneiden aufbringt, und daß die Stapelfasern bereits packfertig anfallen und nicht mehr in einem besonderen Verfahrensgang mit Schlichte oder Schmiermitteln behandelt zu werden brauchen.Covering the thread bundle before cutting offers the advantage that the covering is more uniform becomes as if you applied it after cutting, and that the staple fibers are already ready to pack and no longer to be treated in a special process with size or lubricants to need.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, sollen ihren Umfang jedoch nicht einschränken. The following examples serve to illustrate the invention, but are not intended to limit its scope.

Beispielexample

18,2 kg eines kontinuierlichen Fadenbündels aus Polyäthylenterephthalat von 165 000 Denier, das in einer S top fbüchsen-Kräuselungs vorrichtung gekräuselt worden war, wurde in Spulenform in eine Dose eingebracht, und das gekräuselte Fadenbündel wurde in einen dampfbeheizten Ofen übergeführt. Dort wurde es Va Stunde bei einem Dampfdruck von 2,5 kg/cm² auf 140° C erhitzt.18.2 kg of a continuous bundle of polyethylene terephthalate of 165,000 denier, which had been crimped in a S top fbüchsen crimper, was placed in the form of a spool in a can, and the crimped strand was placed in a steam-heated oven. There it was heated to 140 ° C. for about an hour at a steam pressure of 2.5 kg / cm ^2.

Das wärmebehandelte Fadenbündel wurde vor dem Schneiden über fünf metallische Spannungsstifte hinweggeführt. Dies beseitigte die gegenseitige mechanische Blockierung der Kräuselungen und erzeugte auf den noch heißen Fäden eine elektrostatische Ladung, die ihre Spreizung unterstützte. Das gespreizte Band der heißen Fäden des Fadenbündels wurde aus einem Paar oberhalb und unterhalb des Fadenbandes gelegener Zerstäubungsdüsen¹ mit einer Schmiermittelappretur besprüht. Das Band von Fäden wird durch eine Führungsvorrichtung gesammelt und von dem Greifmechanismus einer Schneidvorrichtung aufgenommen, welche das Fadenbündel durch wiederholte Scherwirkung zerschneidet.The heat-treated thread bundle was passed over five metallic tension pins prior to cutting. This removed the mutual mechanical blocking of the crimps and generated an electrostatic charge on the still hot threads, which aided their spreading. The spread band of the hot threads of the thread bundle was sprayed with a lubricant ^{finish from a pair of atomizing nozzles 1 located above and below the thread band.} The ribbon of threads is collected by a guide device and taken up by the gripping mechanism of a cutting device which cuts the thread bundle by repeated shearing action.

Es wurde gefunden, daß die Schmiermittelverteilung gleichmäßiger war, als es jemals bei der Aufbringung des Schmiermittels auf eine Masse von Fäden nach dem Schneiden beobachtet worden war. Der Variationskoeffizient des Schmiermittels betrug nicht mehr als 4%.The lubricant distribution was found to be more even than it ever was upon application of the lubricant had been observed on a mass of threads after cutting. The coefficient of variation of the lubricant was not more than 4%.

Mit dem Schmiermittel nach dem Schneiden behandelte Stapelfasern wiesen einen Variationskoeffizienten des Schmiermittels auf den Fasern von 10 bis 15% auf.Staple fibers treated with the lubricant after cutting showed a coefficient of variation of the lubricant on the fibers from 10 to 15%.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern1. Process for the production of staple fibers aus endlosen Fäden von synthetischen linearen Kondensationspolymeren, dadurch gekennzeichnet, made of endless threads of synthetic linear condensation polymers, characterized in, 5 65 6 daß das gestreckte, getrocknete und auf eine gehalt von weniger als 4% zu Stapelfaser geTemperatur zwischen 100 und 200° C erhitzte schnitten wird.that the stretched, dried and to a content of less than 4% to staple fiber geTemperature between 100 and 200 ° C heated is cut. Fadenbündel durch Führen über metallische Span- Thread bundles by guiding them over metallic 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-2. The method according to claim 1, characterized nungsstifte in bekannter Weise eine elektro- zeichnet, daß die Fäden aus Pölyäthylentere-tion pins in a known manner an electro- records that the threads from Pölyäthylentere- statische Aufladung erhält und zu einem Band aus- 5 phthalat bestehen,
gebreitet wird, dann in diesem ausgebreitetenreceives static charge and consists of a tape made of phthalate,
is spread out, then in this spread out heißen Zustand mit einem wässerigen Schmier- In Betracht gezogene Druckschriften:hot condition with an aqueous lubricant. mittel besprüht und schließlich bei einem Wasser- Deutsche Patentschrift Nr. 745 650.medium sprayed and finally with a water German Patent No. 745 650. © 10i 577/329 4.61© 10i 577/329 4.61