DE19653451A1 - Verfahren zur Herstellung eines Polyester-Multifilamentgarnes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Polyester-MultifilamentgarnesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyester-
Multifilamentgarnes.
Hochfeste Filamente aus Polyethylenterephthalat (PET) werden, wie bekannt, in
verschiedenen industriellen Bereichen eingesetzt, z. B. auf dem Reifencordgebiet.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Polyester (PET), das mindestens 90
Mol-% Ethylenterephthalat enthält.
Für die Verwendung von PET auf den oben beschriebenen Gebieten werden
Garne besonders stabiler molekularer Struktur benötigt. Das US-Patent
4,101,052 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von hochfesten PET-Garnen
mit niedrigem Schrumpf und geringer Wärmeentwicklung bei zyklischer mechani
scher Beanspruchung. Der Prozeß verwendet zur Erhöhung der Spinngarn
orientierung eine Stress-Erhöhung durch eine schnelle Abkühlung der Fäden un
mittelbar unterhalb der Spinndüse. Wie weiter aus der obigen Patentschrift (Fig.
1) zu entnehmen ist, kommt im Rahmen des Verfahrens eine Gegenstroman
blasung zum Einsatz. Dabei werden jedoch maximale Kapillarzahlen von 20 bis
34 angegeben.
Ein derartiges Abkühlverfahren und andere konventionelle Quenchprozesse,
führen im allgemeinen zu inhomogenen Garneigenschaften und damit zu einer
erhöhten Filamentbruchrate. Vor allem bei dem Einsatz von mehreren hundert
Kapillaren (z. B. bei mehr als 200) können, wie dem Fachmann bekannt ist,
vermehrt Probleme auftauchen.
Inhomogene Garneigenschaften werden in den sonst üblichen Abkühlprozessen
insbesondere dann erhalten, wenn bei der Verwendung vieler Kapillaren eine
relativ hohe und definierte Spinngarnorientierung benötigt wird. Letzteres betrifft
speziell Verfahren zur Herstellung von Polyester-Garnen mit niedrigem Schrumpf
und hohem Modul, sogenannte Low-Shrinkage-High-Modulus-Garne (L.S.H.M.-
Garne). Die Inhomogenitätsprobleme werden dabei umso größer, je höher bei
gegebenem Einzeltiter die Anzahl der Filamente ist. Der Bereich des Einzelfila
menttiters bewegt sich dabei zwischen 1 und 20 dtex.
Das US-Patent 4,491,657 beschreibt die Herstellung eines Garnes mit hohem
Modul und niedrigem Schrumpf. Allerdings läßt sich das beschriebene Verfahren
mit konventioneller Abkühltechnik aufgrund der hohen benötigten Spinnge
schwindigkeiten nicht auf einen einstufigen Spinnstreckprozeß übertragen.
Darüber hinaus ist bei dem Einsatz eines konventionellen Abkühlsystems, ins
besondere wenn viele Kapillaren verwendet werden sollen, auch im zweistufigen
Verfahren (Spinnen und Strecken separat) die Homogenität der Garne begrenzt.
Aus der DE 36 29 731 und DE 37 08 168 ist es bereits bekannt, eine gute Homo
genität in den mechanischen Eigenschaften zu erzielen. Die Aufgabe einer gleich
zeitig hohen molekularen Orientierung im Spinngut läßt sich jedoch aus diesen
Druckschriften nicht entnehmen. Die Bereitstellung einer hohen molekularen
Orientierung bei gleichzeitiger Homogenität des hochkapillarigen Spinngarnes als
Basis eines Multifilaments für den speziellen L.S.H.M.-Einsatz ist sowohl der DE 36 29 731
als auch der DE 37 08 168 fremd.
Die EP 0527134 bezieht sich allgemein auf die homogene Herstellung von
Filamenten unter Einsatz eines Zentralanblasungssystems. Die Möglichkeiten der
Herstellung von Garnen mit niedrigem Schrumpf und hohem Modul werden
jedoch in dieser Druckschrift nicht erkannt. Ferner werden in dieser Druckschrift
deutlich unter 150 Kapillaren eingesetzt.
In weiteren Untersuchungen, welche die Grundlage der vorliegenden Erfindung
bilden, hatte sich gezeigt, daß insbesondere bestimmte Kombinationen aus
Spacerlängen (Abstand zwischen Blaskerze und Spinndüse), Längen des aktiven
und des passives Teils des Zentralanblasungssystems, der Blasluftgeschwindig
keit, der Blaslufttemperatur, des Blasluftprofils, deutliche Verbesserungen
speziell im Hinblick auf die Produktion bzw. die Eigenschaften von L.S.H.M.
(Low-Shrinkage-High-Modulus)-Garnen erzeugen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Her
stellung eines Polyester-Multifilamentgarnes mit besonderer stabiler molekularer
Struktur und hoher Honogenität auch bei großen Kapillarzahlen zur Verfügung zu
stellen. Dabei wird auf ein hochqualitatives Vorlagegarn (Garn nach Abzugs
galette) abgezielt.
Die Lösung der Aufgabe geschieht durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Von
Bedeutung ist insbesondere, zur optimalen Einstellung der jeweils gewünschten
Spinngarneigenschaften ein definiertes stationäres Blasluftprofil einzurichten.
Ein hochqualitatives Vorlagegarn ist die Grundlage für einen stabilen Prozeß und
für ein hochwertiges Endprodukt. Im Gegensatz zu den bei der Herstellung von
dimensionsstabilen Garnen eingesetzten üblichen Verfahren, sind mit der vor
liegenden Erfindung konstante und definierte Garneigenschaften erzielbar und
zwar trotz starker Orientierungserhöhung, welche durch die erfindungsgemäße
Abkühlung eines bewußt hochkapillarigen Vorlagegarnes erzeugt wird. So liegen
die Schwankungsbreiten (Variationskoeffizient Cv) in Festigkeit und Dehnung des
Vorlagegarnes deutlich unter denen herkömmlicher Verfahren, wie sie bisher
bekannt sind. Die Erfindung stellt aber im Zusammenhang mit einer gleichzeitig
benötigten hohen Orientierung des Vorlagegarnes einen erheblichen Fortschritt
in bezug auf die Laufsicherheit, die maximal mögliche Höhe von Anfangsmodul
modul und Reißfestigkeit und die allgemeine Eigenschaftskonstanz dar, und
somit kann die Wirtschaftlichkeit (durch hohe Laufsicherheit bei hoher Kapillar
zahl) und die Titer-Flexibilität des Herstellungsverfahrens verbessert werden.
Es hat sich gezeigt, daß es mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Zentralan
blasungssystems der Anmelderin im Produktionsmaßstab besser als mit jedem
bisher bekannten Abkühlsystem möglich ist, qualitativ hochwertige hochfeste
Garne mit hohem Anfangsmodul, niedrigem Schrumpf und geringer Wärmeent
wicklung bei zyklischer mechanischer Beanspruchung herzustellen.
Im Unterschied zu bisher bekannten Verfahren erzeugt das Zentralanblasungs
system (wie nachfolgend beschrieben) ein sehr homogenes Produkt. Aufgrund
der hohen Homogenität ist bei gleicher Produktionsgeschwindigkeit neben der
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, eine deutlich verbesserte Aus
beute (Laufsicherheit) zu beobachten. Damit arbeitet das beschriebene Ver
fahren, das vor allem bei der Verwendung sehr vieler Kapillaren eine hohe
Homogenität hervorbringt, wesentlich wirtschaftlicher als vergleichbare andere
Verfahren (z. B. US 4,101,052), wobei aber gleichzeitig hervorragende Garn
eigenschaften erreicht werden.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Kombination der beschriebe
nen Maßnahmen mit einem Blasluftprofil, welches in Fadenlaufrichtung zunächst
sehr stark ansteigt, sodann ein Maximum erreicht und zum unteren Ende der
Blaskerze hin definiert abfällt, hervorragende und gleichzeitig sehr homogene
L.S.H.M.-Garneigenschaften zur Folge hat. Das erfindungsgemäß eingesetzte
Blasluftprofil ist im Vergleich zum Patent DE 37 08 168 in der Art und Weise
modifiziert, daß der Anstieg des Blasluftprofiles deutlich steiler verläuft, nach
dem Maximum zunächst relativ steil abfällt und schließlich weniger steil ausläuft.
Dadurch wird ein positiver Einfluß auf den Strukturbildungsprozeß im Spinngarn
genommen.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es unter Erhalt gleichzeitig sehr
homogener Eigenschaften möglich, höher als die in EP 0527134 beschriebene
Spinngarnorientierungen bzw. Doppelbrechungen zu erreichen.
Bevorzugt ist der Spacerdorn aus einem Material auszuführen, das schlechter
wärmeleitend ist als Stahl. Durch die zusätzliche Wärmeisolation des Zentralan
blasungssystems, vor allem des Dorns, wird die Gleichmäßigkeit nochmals
verbessert.
Die Anzahl der Kapillaren beträgt 150 bis 1500.
Bevorzugt beträgt die Anzahl der Kapillaren 200 bis 1000 und besonders bevor
zugt 220 bis 800. In diesem Bereich sind besonders ausgeprägte Vorteile be
obachtet worden. Die Spacerlänge wird zwischen 5 und 150 mm eingestellt.
Bevorzugt wird die Spacerlänge auf 30 bis 90 mm eingestellt. In diesem Bereich
wird eine bessere Wirtschaftlichkeit erzielt. Die mittlere Blasluftgeschwindigkeit
liegt zwischen 0,15 und 1,5 m/sec, in der Nähe der Fäden gemessen. Bevorzugt
liegt die mittlere Blasluftgeschwindigkeit zwischen 0,3 und 0,95 m/sec. Schließ
lich beträgt die Blaslufttemperatur bevorzugt zwischen 10 und 30°C.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der
Zeichnung.
Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Zentralanblasungssystems, wie es
bei der Erfindung zu Einsatz gelangt.
Fig. 2 zeigt Blasluftprofile gemäß der Erfindung und gemäß dem Stand der
Technik.
Fig. 3 zeigt eine Variante des Zentralanblasungssystems von Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante des Zentralanblasungssystems von Fig. 1.
Fig. 5 zeigt die Weiterverarbeitung des in Fig. 1 gewonnenen Fadens
bzw. Garns.
Fig. 6 zeigt eine alternative Weiterverarbeitung des Garns bzw. Fadens
gegenüber Fig. 5.
Die Erfindung setzt die nachfolgenden Definitionen voraus.
Die kristalline Orientierung wurde über die Hermannsche Orientierungsfunktion
bestimmt. Dabei wurde der mittlere Orientierungswinkel θ über Weitwinkel
röntgenstreuung bestimmt. Verwendet wurde hierfür der Mittelwert aus den
Winkelbreiten der Reflexe (010) und (100).
Die kristalline Orientierung ergibt sich mit den mittleren Orientierungswinkeln zu
fc= ½(3 cos2θ-1)
Die Doppelbrechung Δn wird erhalten über die Messung mit einem Polarisations
mikroskop, welches mit einem Berek-Kompensator ausgestattet ist. Die Kristalli
nität X (Gewichtsanteil) erhält man über konventionelle Dichtemessungen. Die
amorphe Orientierung fa ergibt sich dann aus folgender Beziehung:
Δn = X.fc.Δnc + (1-X).fa.Δna
Hierbei sind Δnc die intrinsische Doppelbrechung der Kristallite und Δna die
intrinsische Doppelbrechung der amorphen Anteile.
Die intrinsischen Doppelbrechungen Δnc und Δna betragen für Polyester 0,220
bzw. 0,275 (siehe hierzu R.J. Samuels, J. Polymer Science, A2,10,781 (1972)).
Aus Doppelbrechung, Kristallinität, kristalliner Orientierung und den intrinsischen
Doppelbrechungen ergibt sich die amorphe Orientierung fa.
Das Endgarn wurde einer zyklischen Beanspruchung zwischen 0,680 cN/dtex
und 0,057 cN/dtex und einer Temperatur von 150°C unterworfen. Verwendet
wurde dabei eine konstante Rate von 12,7 mm pro Minute bei einem Garn von
254 mm Länge. Normiert wurde dabei auf ein Multifilamentgarn mit einem Titer
von 1111 dtex. Das Verfahren entspricht dem aus dem US-Patent 4,101,525
bekannten Verfahren.
Der Schrumpf wurde in heißer Luft bei einer Temperatur von 175°C gemessen.
Die Festigkeits- und Anfangsmodulwerte wurden nach ASTM D2256 bestimmt.
Es hat sich gezeigt, daß, wie aus den Beispielen zu erkennen, das beschriebene
Verfahren hervorragend dazu in der Lage ist, hochkapillarige Multifilamentgarne
mit einer besonders stabilen inneren Struktur hervorzubringen. Charakteristisch
für das die Basis hierzu bildende, unverstreckte Vorlagegarn ist eine Doppel
brechung zwischen 0,050 und 0,130 sowie ein Variationskoeffizient, in der
Reißfestigkeit zwischen den unverstreckten Einzelfilamenten von maximal 6%,
bevorzugt maximal 5%, und ein Variationskoeffizient in der Reißdehnung von
maximal 8%, bevorzugt maximal 7%.
Die intrinsische Viskosität im Faden beträgt zwischen 0,8 und 1,2 dl/g (gemes
sen in Phenol/Tetrachlorethan (1 : 1) bei einer Temperatur von 20°C).
Bei den zum Einsatz kommenden Spinndüsen sind die Kapillarbohrungen auf
Kreisringen angeordnet. Die Anzahl der Kapillaren beträgt zwischen 150 und
1500. Der Kapillardurchmesser beträgt 0,25 bis 1,2 mm. Die Temperatur der
Schmelze in der Spinndüse kann zwischen 275 und 315°C betragen.
Der Durchsatz pro Kapillare beträgt weniger als 4 g/min.
Im Anschluß an die Spinndüse erfolgt die definierte Verfestigung der Filamente
bzw. Fäden mit dem nachfolgend beschriebenen Zentralanblasungssystem.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zentralanblasungssystems ist
in Fig. 1 schematisch dargestellt. Es ist ein Düsenpaket 1 gezeigt, das inner
halb eines Heizkragens 2 angeordnet ist. Anstelle des Heizkragens kann auch ein
konventioneller Nacherhitzer zum Einsatz kommen. Das Spinndüsenpaket 1 und
der Heizkragen 2 sind von einer Isolation 3 umgeben. Eine poröse Blaskerze 4
kann mit einem geschlossenen Rohr 5 variabler Länge gasdicht verbunden sein.
Die Durchmesser von Blaskerze 4 und geschlossenem Rohr 5 sind dabei vorzugs
weise etwa gleich. Darüber hinaus kann das Rohr 5 von einem kegelförmigen
Mantel 16 umgeben sein.
Eine ringförmige konzentrisch angeordnete Präparationseinrichtung 6 ist vor
gesehen, mit deren Hilfe die Spinnpräparation auf das Filamantbündel aufgetra
gen wird. Getragen werden die Blaskerze 4, das geschlossene Rohr 5 und die
Präparationseinrichtung 6 durch einen Rohrkonus 9. Der Rohrkonus 9 ist mit
einem Zuführkanal 10 verbunden und dieser ist wiederum mit dem geschlosse
nen Rohr 11 verbunden, welches dagegen mit einem Gebäude beweglich ver
bunden ist. Es ist dabei möglich, die gesamte Einheit aus dem Fadenbündel
herauszufahren.
Unterhalb des Rohrkonus 9 befindet sich ein konzentrisch angeordnetes Spinn
rohr 8. Am oberen Ende des Spinnrohres befindet sich eine Konvergenzeinrich
tung 7. Hinter der Blaskerze 4 befindet sich ein Dorn 12. Im betriebsbereiten Zu
stand greift der Dorn in die Bohrung 13 im Spinndüsenpaket 1 ein.
Die Blaskerze 4, welche in der Länge variabel ist, das ebenfalls längenvariable
geschlossene Rohr 5 und die Präparationseinrichtung 6 sind von einem Schutz
mantel 14 umgeben. Der Schutzmantel 14 besteht vorzugsweise aus einem
Lochblech. Im Hinblick auf einen gezielten Luftaustausch mit der Umgebung ist
es möglich, einen definierten Abstand zwischen Heizkragen/Spinndüse und
Mantel 14 und/oder zwischen der Präparationseinrichtung und dem Schutz
mantel vorzusehen.
Der Schutzmantel 14 kann darüber hinaus zweigeteilt sein. Bei einer Zweiteilung
würde vorzugsweise ein definierter oberer Teil der Blaskerze und der untere
passive Teil 5 des geschlossenen Rohres ummantelt.
Darüber hinaus kann das Rohr 5, von einem kegelförmigen Mantel 16 umgeben
sein.
Während des Betriebes wird die Blaskerze durch das Rohr 11, die Zuführung 10,
den Konus 9, durch die Präparationseinrichtung 6 und durch das geschlossene
Rohr 5 mit der benötigten Kühlluft versorgt.
In der Fig. 2 sind zum relativen Vergleich ein erfindungsgemäßes Blasluftge
schwindigkeitsprofil (steile Flanken) und das aus DE 37 08 168 bekannte Profil
aufgetragen. Dabei ist die Blasluftgeschwindigkeit VL über dem aktiven Ab
kühlbereich (Koordinate x) aufgetragen. In der Stapelfaserproduktion wirkt sich
ein sehr steil ansteigendes Blasluftprofil sogar negativ aus, da hiermit die Vor
orientierung erhöht und das Streckverhältnis reduziert würde, was somit aber
einer Kapazitätseinbuße gleich käme. Darüber hinaus kann in einem weiteren
Ausführungsbeispiel der passive, d. h. nichtanblasende Teil (geschlossenes Rohr
5 in Fig. 1 von Mantel 14 umgeben) des Zentralanblasungssystems in einer
Art und Weise betrieben werden, die es erlaubt, nach Erreichung einer bestimm
ten Temperatur die Filamente einer verzögerten Abkühlung zu unterwerfen.
In einer zusätzlichen Ausführungsform (Fig. 3) wird das Fadenbündel zusätzlich
in dem nichtanblasenden Bereich durch einen beheizten Mantel 17 und/oder ein
beheiztes Innenrohr 5 aktiv auf eine bestimmte Temperatur eingestellt. Hierbei
kann zusätzlich der aktive d. h. blasende Teil des Zentralanblasungssytems in der
Art und Weise aufgeteilt sein, daß unterhalb der Zone, in der das Fadenbündel
auf bestimmten Temperaturen gehalten werden kann, sich ein weiterer An
blasbereich befindet (vgl. 19 in Fig. 4). Hierbei können die Luftgeschwindigkei
ten im oberen und im unteren Teil der Blaskerze bewußt unterschiedllich ge
wählt werden.
Als essentiell hat sich in diesem Zusammenhang die definierte Einstellung der
Spacerabstände (12 in Fig. 1) zwischen 5 und 150 mm erwiesen. Insbesondere
die Kombination aus Spacerdistanz, Blasluftprofil, Blasluftgeschwindigkeit,
gegebenenfalls der Blaslufttemperatur und den Längen des aktiven und des
passiven Teils des Zentralanblasungssystems stellt in Verbindung mit einer
hohen Anzahl an Kapillaren die Grundlage bei der Einstellung der gewünschten
Garneigenschaften dar. Diese spielt gerade im Hinblick auf die Produktion von
Garnen mit niedrigem Schrumpf und hohem Modul eine wesentliche Rolle.
Das aus der Verfestigungszone (Zentralanblasungssystem) austretende Faden
bündel wird über ein Abzugsorgan abgezogen. Die Abzugsgeschwindigkeiten
betragen üblicherweise zwischen 2000 und ca. 5500 m/min, bei Wicklerge
schwindigkeiten, welche sich normalerweise etwa zwischen 4000 und 7500
m/min bewegen.
Die Art und Weise der Verstreckung der speziell für Garne mit besonders stabiler
innerer Struktur hergestellten Vorgarne ist seit langem bekannt bzw. Stand der
Technik. Eine ausführliche Beschreibung findet sich in US-Patent 4,101,525.
Ein orientiertes Vorlagegarn wird üblicherweise über mehrere Stufen zwischen
verschiedenen Duos verstreckt und anschließend wieder in einer definierten Art
und Weise relaxiert (zwischen 1 und 8%), wobei die Eigenschaften des Vor
lagegarnes die Basis darstellen, um, wie eingangs ausführlich dargelegt, im
verstreckten Garn eine besonders stabile Struktur erhalten zu können. Hierfür
werden üblicherweise 3-4 Duos eingesetzt (schematisch in Fig. 5 dargestellt)
Hiervon wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht.
Darüber hinaus ist es aber auch möglich, (im Rahmen eines Herstellungsprozes
ses für L.S.H.M.-Garne bisher nicht beschrieben), das letzte Duo und eine sonst
übliche Verwirbelung durch eine H4S-(Dampf)-Kammer der Anmelderin zu
ersetzen (schematisch in Fig. 6 dargestellt), welche gleichzeitig zur Relaxierung
und zur Verwirbelung eingesetzt werden kann. Hierbei können warme, aber
auch, so wie im Patent CH 623611 der Anmelderin beschrieben, kalte Galet
tenduos verwendet werden.
Die zum Einsatz kommende Spinndüse enthielt 400 Kapillarbohrungen, welche
auf Kreisringen angeordnet waren. Die Schmelzetemperatur betrug 295°C. Der
Endtiter betrug 1460/400 dtex. Die Kapillardurchmesser betrugen 0,6 mm. Die
intrinsische Viskosität der Filamente betrug 0,89 dl/g. Die extrudierten Fäden
durchliefen nach dem Passieren einer Spacerlänge von 40 mm zunächst den
zuvor beschriebenen Bereich der Blaskerze 4 in Fig. 1. Dort wurden sie mit
einer mittleren Blasluftgeschwindigkeit von 0,76 m/min und einer Blaslufttem
peratur von 29°C über die Blaskerzenlänge von 495 mm kontrolliert verfestigt.
Im Anschluß an die Verfestigung wurde über den Präparationsring 6 in Fig. 1
eine Spinnpräparation aufgetragen.
Nach Passieren des Präparationsringes 6 in Fig. 1 lief der Faden über eine erste
Abzugsgalette, durch die Streck- und Relaxiereinheit (Duos in Fig. 5) und
anschließend auf den Wickler.
Fig. 5 sowie Fig. 6 sind schematische Zeichnungen, welche ein Beispiel für
den Aufbau darstellen, in dem die Weiterverarbeitung vorgenommen wird. Die
Art und Weise der Verstreckung ist im Stand der Technik beschrieben und
bekannt. Insbesondere hinsichtlich Fig. 6 soll darauf hingewiesen werden, daß,
wie eingangs erwähnt, das letzte Galettenduo und die Verwirbelung in Fig. 5
durch eine H4S-Kammer der Anmelderin ersetzt werden kann.
Wie Beispiel 2, wobei hier eine Querstromanblasung anstatt des Zentralanbla
sungssystems eingesetzt wird (vgl. Tabelle 1).
Wie Beispiel 2, bei allerdings veränderten Spacerlängen (vgl. Tabelle 1).
Die Tabelle 1 zeigt eine Zusammenstellung der Messergebnisse des Spinngarns
mit den zugehörigen Variationskoeffizienten in Reißfestigkeit (Cv-RF) und Bruch
dehnung (Cv-BD) der Doppelbrechung Δn und der Abzugsgeschwindigkeit
(v(spinn)) für alle Beispiele.
Darüber hinaus sind die Messwerte der verstreckten Garne zusammengestellt,
nämlich Reißfestigkeit RF, Anfangsmodul, kristalline Orientierung fc, amorphe
Orientierung fa, Kristallinität X (Gewichtsprozent), Doppelbrechung Δn, Arbeits
verlust und Schrumpf. Zusätzlich wurde die verwendete Spacerlänge aufge
führt.
Deutlich zu erkennen ist in Tabelle 1 die im Vergleich zu den Beispielen 3 bis 5
wesentlich verbesserte Homogenität der Filamente der erfindungsgemäßen
Beispiele 1 und 2, was sich in den drastisch verbesserten Cv-Werten in Festig
keit und Dehnung äußert.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines Polyester-Multifilamentgarnes aufweisend
mindestens 90 Mol-% Ethylenterephthalat mit einem Einzelfilament-Titer
von 1 bis 20 dtex, unter Verwendung eines Zentralanblasungssystems,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist:
- (a) Extrudieren einer Polyethylenterephthalat-Polymer-Schmelze durch eine Spinndüse, welche eine Anzahl an Kapillaren zwischen 150 und 1500 aufweist,
- (b) Einstellen einer Spacerlänge zwischen 5 und 150 mm,
- (c) Abkühlen der gewonnenen Fäden durch ein stetiges Blasluftgeschwindig keitsprofil, welches in Fadenlaufrichtung dadurch definiert ist, daß es in dem der Düse zugewandten Bereich zunächst sehr stark ansteigt, dann ein Maximum erreicht und anschließend zunächst stark und sodann weniger stark abfällt, wobei die mittlere Blasluftgeschwindigkeit in der Nähe der Fäden zwischen 0,15 und 1,5 m/sec beträgt, derart, daß das aus dem Prozeß hervorgehende unverstreckte Garn eine Doppelbrechung zwischen 0,050 und 0,130 aufweist, und der Variationskoeffizient in der Reißfestigkeit zwischen den unver streckten Einzelfilamenten eines Garns maximal 6% und der Variations koeffizient in der Reißdehnung maximal 8% beträgt, wobei anschließend das unverstreckte Garn zum fertigen Garn weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Variations
koeffizient in der Reißfestigkeit zwischen den unverstreckten Einzelfila
menten des Garns maximal 5% und der Variationskoeffizient in der
Reißdehnung maximal 7% beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spacer
dorn aus einem Material besteht, das schlechter wärmeleitend ist als
Stahl.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze
von einem Extruder geliefert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze
aus einem Reaktor kontinuierlich zur Spinndüse gefördert und direkt ver
sponnen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abkühlung in der Umgebung des Filamentbündels nach
Durchlaufen einer Anblaszone verzögert wird durch ein geschlossenes
Rohr und/oder eine aktive Isolation des Mantels und/oder des Inneren
geschlossenen Rohres.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß
an die verzögerte Abkühlung eine Zone folgt, in der das Fadenbündel
abgekühlt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der Weiterverarbeitung zum Relaxieren und gleichzeiti
gen Verwirbeln eine Dampfkammer zum Einsatz kommt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anzahl der Kapillaren zwischen 200 und 1000, beson
ders bevorzugt zwischen 220 und 800 beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Spacerlänge zwischen 30 und 90 mm eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mittlere Blasluftgeschwindigkeit in der Nähe der Fäden
zwischen 0,3 und 0,95 m/sec beträgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blaslufttemperatur 10 bis 30°C beträgt.
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