DE2207849A1 - Verfahren zur herstellung von texturierten, molekular orientierten faeden - Google Patents
Verfahren zur herstellung von texturierten, molekular orientierten faedenInfo
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- D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
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Description
IiETALlGESELLSCHAFT Frankfurt/ilain, den 17.2.1972.
Aktiengesellschaft -Wgn/HSz-
Nr. 6886 LÖ
Verfahren zur Herstellung von texturierten, molekular orientierten Fäden
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren sur Herstellung von
texturierten und molekular orientierten Endlosfäden aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polyester
oder Polyamid.
Es ist bereits weithin üblich, texturierte, molekular orientierte
Kunststoffäden dadurch herzustellen, daß Fäden, im
Falle der Verwendung von Polyester als Rohstoff, mit einer Fadenstärke zwischen 70 und 150 den mit Geschwindigkeiten
zwischen etwa 1 000 bis cae 1 500 m/min aus der Schmelze
abgezogen und aufgewickelt werden» Diese weitgehend unorientierten
Fäden werden anschließend auf einer Streckzwirnmaschine zweistufig über eine heiße Galette und beheiztes
Bügeleisen im Verhältnis von ungefährt 1 : 3,2 bi-s
1 : 4,0 mit Geschwindigkeiten von ca. 800 bis 1 000 m/min verstreckt und aufgespult.
In einem folgenden Arbeitsgang werden die so hergestellten Garnkörper einer Texturiermaschine, die z, B. nach dem
Falschzwirnverfahren arbeitet, vorgelegt und dort bei Geschwindigkeiten
in der Größenordnung von 100 bis 150 m/min gekräuselt.
Dieses bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als zur Herstellung des fertigen Kräuselgarnes mindestens drei
Arbeitsgänge notwendig sind, der Faden einer mehrmaligen
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thermischen Belastung ausgesetzt ist und der Materialdurchsatz in der Spinnerei pro Spinndüse begrenzt ist. Dieser
Durchsatz liegt bei einem Material, das nach dem Verstrekken auf der Streckzwirnmaschine einen Endtiter von Ί 50 den
bei ca. 24 % Bruchdehnung hat, bei etwa 65 bis 80 g/min (s. Abb. 1).
Es ist weiterhin bekannt, Fäden, die wie oben beschrieben, zwischen 1 000 und 1 500 m/min gesponnen und aufgev/ickelt
worden sind, unter Umgehung des in der Streckzwirnmaschine erfolgenden Arbeitsganges direkt einer modifizierten Texturiermaschine
vorzulegen. Auf dieser Maschine wird das Material um die erforderlichen ca. 350 % nachverstreckt.
Diese Nachverstreckung geschieht entweder durch ein der Texturiermaschine vorgeschaltetes Streckwerk mit Beheizung
oder die Verstrickung erfolgt im ersten Heizkanal der Texturiermaschine,
wobei in diesem Fall Einlaufwerke und Getriebe dieser Texturiermaschine den erforderlichen Geschwindigkeitseinstellungen
und auftretenden Fadenspannungen angepaßt werden müssen.
Die Nachteile dieser Methoden sind folgende:
Das bei Geschwindigkeiten bei 1000 bis 1 500 m/min aufgewickelte und weitgehend unorientierte Material ist nur sehr
begrenzt lagerfähig. Es verändert seine Charakteristik hinsichtlich Verstreckvermögen und auftretender Streckspannung
mit wechselnden Temperatur-, Zeit- und Feuchtigkeitseinflüssen. Weiterhin ist das Material sehr leicht deformierbar.
Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, daß zur Texturierung dieses Garns die hierzu benutzten Maschinen entweder eine
Spezialausführung sein müssen oder vorhandene Maschinen umgebaut werden müssen.
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Der oben "beschriebene relativ kleine Durchsatz pro Zeiteinheit
und Spinndüse verändert sich nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zu schaffen, dem die vorgenannten Nachteile nicht mehr
anhaften, mit dem sich mit einfachsten Mitteln voll lagerfähige Fäden herstellen lassen, die auf herkömmlichen
Texturiermaschinen mit geringsten Nachverstreckungen ■weiterverarbeitet
werden können. Insbesondere soll hierbei der wirtschaftliche Aufwand optimal gering sein und ein Garn
erzeugt werden, das sich auf die gewünschte ¥eise anfärben läßt. Weiterhin soll eine Deformation der Fäden während
des Abzugs vermieden werden und insbesondere sollen die Fäden so schnell wie möglich unter Verwendung von handelsüblichen
Vorrichtungen abgezogen v/erden, wobei die Verstreckung
so hoch sein soll, daß das erzeugte Garn praktisch unbegrenzt lagerfähig ist und die nachfolgende Texturierung
auf einfache Weise die RestverStreckung erfolgen
läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender Maßnahmen:
a) Die Fäden werden in einer Vielloch~3pinndüse ausgesponnen
und von einer Abzugsvorrichtung mit einer wirtschaftlich optimalen und eine Lagerfähigkeit der
Fäden gewährleistenden Geschwindigkeit von mindestens 2 500 m/min unter Vermeidung von Deformation abgezogen
und bis zu einer verbleibenden Bruchdehnung von höchstens 200 % verstreckt und
b) die vorverstreckten und aufgewickelten Fäden werden darauf nach dem Falschzwirnverfahren unter weiterer
Restverstreckung im ersten Heizkanal einer Texturiermaschine bis zu einer bei Krauselgarnen üblichen Bruchdehnung
gekräuselt.
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Vorteilhaft können zur Durchführung der beiden genahnten
Verfahrensschritte wirtschaftlich besonders günstig einmal verhältnismäßig einfache Abzugsvorrichtungen bekannter Art
und zur Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes herkömmliche Texturiermaschinen unter Einstellung einer gewissen
Verstreckung verwendet v/erden.
Vorteilhaft können die Fäden mit Geschwindigkeiten von etwa 3 000 bis zu 4 000 m/min abgezogen und aufgewickelt werden.
Bei diesen Geschwindigkeiten ergibt sich für einen Polyesterfaden eine Bruchdehnung von etwa 150 bis 90 %. Die aufgewickelten
Fäden werden beim Kräuseln einer Nachverstreokung von 1 : 1,2 bis 1 : 1,8 unterworfen.
Das Abziehen erfolgt vorzugsweise mechanisch. Die Fäden werden durch einen Hochgeschwindigkeitswickler mit der der
Abzugsgeschwindigkeit entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt. Die auf diese Weise hergestellten
Fäden sind auf Grund ihrer weitgehenden, aber nicht vollständigen Verstreckung mit dem daraus resultierenden hohen
molekularen Orientierungsgrad sehr widerstandsfähig, insbesondere lassen sich die so hergestellten Fäden auch bei unterschiedlichen
klimatischen Bedingungen für eine lange Zeit lagern.
Demgegenüber haben die bekannten wenig orientierten Fäden den Nachteil schlechter Lagerfähigkeit und mechanischer Empfindlichkeit,
was ihre Weiterverwendung nach längerer Zeit und ihren Transport ziemlich erschwert. Die Abzugsvorrichtung
arbeitet gemäß der Erfindung vorzugsweise vorteilhaft ohne aufgeheizte Teile wie Galetten oder Heizkanäle und ohne
Betriebsmittel von erhöhter Temperatur.
Der Faden wird nach dem Austreten aus der Spinndüse thermisch
picht weiter belastet. Beim nachfolgenden Abziehen sind die
Abzugskräfte nicht so groß, daß außer der Verringerung des Querschnitts nennenswerte weitere Deformationen an den Fäden
auftreten können. Insbesondere bleibt der Fadenquerschnitt
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unverändert rund, sofern auch die dazugehörige Spinndüsenöffnung rund ist.
Es wurde überraschend gefunden, daß der beim erfindungsgemäßen
Verfahren benutzte Bereich der Abzugsgeschwindigkeiten sowohl eine optimale Wirtschaftlichkeit und Produktivität
als auch eine hervorragende Qualität der so hergestellten Fäden ergibt.
Abb. 1 gibt die Förderleistung in g/min pro Spinndüse (F-Achse) gegen die Abzugsgeschwindigkeit (Α-Achse) aufgetragen
wieder, dabei entspricht die Kurve einer Förderleistung, die notwendig ist, um aus einer Spinndüse ein Endprodukt
mit einem Nominaltiter von 150 den zu erreichen. Aus der Kurve ist ersichtlich, daß diese für die Produktivität
wichtige Fördermenge bei Geschwindigkeiten im Bereich von 5 000 bis 4 000 m/min bei 100 g/min liegen, was einer Steigerung
gegenüber dem Wert für 1 000 bis 1 500 m/min um über 25 % entspricht.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren undeformierten Fäden stellen ein für die Herstellung von Kräuselgarn auf üblichen
Maschinen leicht zu verarbeitendes Ausgangsmaterial dar, Auch hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die Anfärbbarkeit
dieser Fäden besser als bei Fäden ist, die im konventionellen Verfahren über die kalten und/oder heißen Galfetten
und über beheizte Bügeleisen abgezogen und verstreckt worden sind.
Es ist vorteilhaft, daß das Abziehen der Fäden mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 000 bis 4 000 m/min bis zu einer
Bruchdehnung unter 150 % bis etwa 90 % erfolgt. Bei diesen Werten der Bruchdehnung können, wie sich vorteilhaft gezeigt
hat, die Fäden bekannter Texturiermaschinen ohne weitere Anpassung eingegeben werden, wie sie in der Textilindustrie
bekannt und verbreitet sind.
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Es erübrigt sich also die Anschaffung von besonderen Texturiermaschinen.
Einzelheiten des erfahrungsgemäßen Verfahrens sollen nachfolgend näher erläutert werden:
Polymerisat in Granulatform wird in einem Extruder geschmolzen. Als Polymerisat kommt z. B. Polyester oder Polyamid in Frage;
als Ausgangsraaterial sind aber auch andere schmelzspinnbare Polymere und Copolymere möglich.
Vom Extruder wird das Polymerisat über eine Spinnpumpe in
eine Vielloch-Spinndüse geleitet. Aus den Spinndüsenöffnungen treten Fäden aus, die durch einen Luftstrom abgekühlt werden.
Die Fäden werden mechanisch mittels eines Schnellspulaggregates mit einer Fadengeschwindigkeit von etwa 3 000 m/min
abgezogen und erhalten hierdurch z. B. bei Polyester eine Bruchdehnung von ca. 150 %,
Zwischen Spinndüse und Abzugsaggregat können Fadenführer und/oder eine nicht beheizte Galette mit Umlenkröllchen angeordnet
sein. Die Fäden mit Fadenstärken im Textildenierbereich sind molekular weitgehend orientiert und besitzen eine Zugfestigkeit
von z, B. 2,7 g/den. Wählt man eine etwas höhere Abzugsgeschwindigkeit von 4 000 m/min, so bleibt den Fäden
noch eine Bruchdehnung von etwa 90 %, Die so erhaltenen teilverstreckten
Fäden sind nach diesem Verfahrensschritt beträchtlich
lange - mehrere Monate - lagerfähig.
Zur Y/eiterverarbeitung werden die Fäden einem mechanischen
Kräuselungsverfahren auf einer an sich bekannten Falschdrahtmaschine
unterworfen und dabei gleichzeitig im ersten Heizkanal nachverstreckt. Hierzu ist ein Streckverhältnis von
1 : 1,6 (bei 115 9^ Anfangs-Bruchdehnung) oder aber von 1 : 1,5
(bei 100 % Anfangs-Bruchdehnung) erforderlich, das sich auf den konventionellen Texturiermaschinen ohne weiteres einstellen
läßt. Nötigenfalls kann hierzu der Klemmdruck der Einlaufwalzenwerke
etwas verstärkt werden.
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Die nach dieser Arbeitsweise hergestellten Polyester-Setgarne weisen ähnliche physikalische Daten auf wie sie Fäden besitzen,
die nach den üblichen Verfahren zu Setgarnen verarbeitet worden sind.
Bei einer Texturiermaschine, die nach dem bekannten Falschdraht-Verfahren
arbeitet, läuft der Faden über das Einlaufwalzenwerk und einen Heizkanal zur Falschdrahtspindel, dann
weiter zum ersten Abzugswerk und bei der Herstellung von sogenannten "Sef'-Garnen durch einen v/eiteren Heizkanal zum
zweiten Abzugswerk und schließlich zum Aufspulen. Der durch die Falschdrahtspindel laufende Faden erhält im Einlaufbereich
einen Falschdrall bei einer Spindeldrehzahl bis zu 700 000 Umdrehungen pro Minute, der im ersten Heizkanal
sofort fixiert wird. An der Auslaufseite der Falschdrahtspindel wird dieser Drall wieder aufgehoben. Zwischen den
beiden Abzugswerten wird im zweiten Heizkanal ein Teil der erzielten Elastizität wieder mit Hitze entfernt, wodurch ein
gekräuseltes, aber nicht hochelastisches Garn entsteht.
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Claims (3)
1) Verfahren zur Herstellung von texturierten und molekularorientierten
endlosen Fäden aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polyester oder Polyamid, gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Maßnahmen:
a) daß die Fäden in einer Yielloch-Spinndüse ausgesponnen
und von einer Abzugsvorrichtung mit einer wirtschaftlich optimalen und eine Lagerfähigkeit der Fäden gewährleistenden
Geschwindigkeit von mindestens 2 500 m/min unter Vermeidung von Deformationen abgezogen und bis zu einer verbleibenden
Bruchdehnung von höchstens 200 % vorverstreckt werden und
b) daß die vorverstreckten und aufgewickelten Fäden darauf nach dem Falschzwirnverfahren unter weiterer Restverstrekkung
im ersten Heizkanal einer Texturiermaschine bis zu einer bei Kräuselgarnen üblichen Bruchdehnung verarbeitet
werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Abziehen der Fäden mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 000 bis U 000 m/min bis zu einer Bruchdehnung unter 150 %
bis etwa 90 % erfolgt.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die bis zu einer Bruchdehnung unter 150 % bis etwa 90 %
verstreckten Fäden beim Kräuseln um einen zwischen 1,2 und 1,8 liegenden Faktor gestreckt werden.
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Priority Applications (3)
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ID=5836454
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- 1973-02-15 US US00332826A patent/US3837156A/en not_active Expired - Lifetime
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