DE2360854A1 - Continuous staple fibre mfr - using an eddy tube to store filaments from high-speed spinarette - Google Patents

Abstract

A process and apparatus are claimed for the continuous mfr. of staple fibres, from thermoplastic PET filaments, with the extruded filaments emerging from the spinarette at the rate >3000 m/s in a gas stream passing into an angled eddy tube to form spiral windings of a filament cable to be drawn out at a slower speed by a factor of 10 to 500, to pass through normal preparation, crimping and chopping into staple lengths. The system provides a continuous process to develop staple fibres from a high-speed extrusion unit delivering the thermoplastic filaments.

Description

FARBWERKE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFTFARBWERKE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT

vormals Meister Lucius & Brüning 23608 5 Aformerly Master Lucius & Brüning 23608 5 A

Datum: 5. Dezember 1973Date: December 5, 1973

Aktenzeichen: HOE 73/F 379 "· H. Dr. FK/FkFile number: HOE 73 / F 379 "· H. Dr. FK / Fk

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von StapelfasernMethod and device for the production of staple fibers

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stapelfasern avis thermoplastischen Polymerfäden, die mit hoher Geschwindigkeit anfallen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a process for the continuous production of staple fibers avis thermoplastic Polymer threads that accumulate at high speed, as well an apparatus for performing this method.

Es ist bekannt,- daß es möglich ist, thermoplastische Materialien nach dem Schmelzspinnverfahren bei hohen Spinngeschwindigkeiten zu Fäden zu verformen, die auch ohne weitere Behandlungen wie Verstrecken, Schrumpfen.und Fixieren bereits für die Praxis ausreichende textiltechnologische Eigenschaften aufweisen. Die dazu benötigten hohen Abzugsgeschwindigkeiten können z.B. dadurch realisiert werden, daß die Fäden unter der Spinndüse über Walzen mit genügend hoher Oberflächengeschwindigkeit geführt werden, oder dadurch, daß die erforderlichen Abzugskräfte durch ein Treibmedium in einer Injektordüse auf die Fäden einwirken. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der FR-PS 950 533 beschrieben.It is known - that it is possible to use thermoplastic materials after the melt spinning process at high spinning speeds to deform threads that can be done without further treatments such as stretching, shrinking and fixing have adequate textile technological properties for practical use. The high take-off speeds required for this can be realized, for example, that the threads under the spinneret over rollers with a sufficiently high Surface speed are guided, or by that the necessary pull-off forces act on the threads through a propellant medium in an injector nozzle. One such The method is described in FR-PS 950 533, for example.

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Die Überführung solcher schnell gesponnenen Fäden in Stapelfasern in einem kontinuierlichen Verfahren war bisher praktisch nicht möglich, da die dem Spinnen nachfolgenden Arbeitsschritte, das Kräuseln und Schneiden, nur mit wesentlich langsamerer Geschwindigkeit durchgeführt werden können. Zumindestens für das Schneiden liegt die bisher technische beherrschbare Geschwindigkeit um mindestens eine Zehnerpotenz unter^ maximal möglichen und aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswerten Spinnabzugsgeschwindigkeit von ca. 6 000 m/min..The conversion of such rapidly spun threads into staple fibers in a continuous process was practically not possible up to now, since the work steps following the spinning, crimping and cutting, can only be done at a much slower speed. At least for cutting, the previously technical one controllable speed by at least a power of ten under ^ maximum possible and out of economic Reasons desirable spinning take-off speed of approx. 6,000 m / min ..

Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung- von Stapelfasern unter Ausnutzung des Schnellspinnens muß deshalb zwangsläufig einen Verfahrensschritt enthalten, der die hohe Spinngeschwindigkeit der anfallenden Fäden kontinuierlich der geringeren Geschwindigkeit von Rräusel- und Schneid- , maschine anpaßt. Aus der GB-PS 796 684 und GB-PS 824 223 sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die eine solche Geschwindigkeitsreduzierung zum Ziel haben. Es sollen dabei luntenähnliche Gebilde hergestellt werden, die gegebenenfalls weiterverarbeitet werden können.A process for the continuous production of staple fibers taking advantage of high-speed spinning must therefore necessarily contain a process step that high spinning speed of the resulting threads continuously the lower speed of ruffling and cutting, machine adapts. From GB-PS 796 684 and GB-PS 824 223 Methods and devices are already known which aim at such a speed reduction. It should lunten-like structures are produced in the process, which can optionally be further processed.

Die Funktionsweise aller dieser Vorrichtungen beruht darauf, daß in gleichen zeitlichen Abständen Stäbe senkrecht zur Bewegungsrichtung des ankommenden Fadenbündels und durch dessen Bahn hindurch geführt werden, wodurch sich bei jedem Durchgang der Stäbe eine Fadenschlaufe bildet. Diese Schlaufen müssen im weiteren Verlauf des Verfahrens wieder von den Stäben abgenommen und miteinander verbunden werden. Versuche, die in den obengenannten Patentschriften beschriebenen Ver-¹ fahrensweise auf Fäden aus synthetischen linearen Hochpolymeren anzuwenden, um daraus Stapelfasern herzustellen, führten jedoch bei Fadenge schwindigke it en über 3000 m/min, nicht zum Erfolg. Es gelang beispielsweise nichtThe functioning of all these devices is based on the fact that rods are guided perpendicular to the direction of movement of the incoming thread bundle and through its path at equal time intervals, whereby a thread loop is formed with each passage of the rods. In the further course of the process, these loops must be removed from the bars and connected to one another. However, as drive attempts to use the comparison ¹ described in the above patents to threads of synthetic linear high polymers in order to produce staple fibers, resulted in Fadenge schwindigke it en over 3000 m / min, not to success. For example, it didn't work

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mit Vorrichtungen gemäß Figur 10 oder Figur 12 der GB-PS 796 die gebildeten Schlaufen störungsfrei von den bewegenden Stäben abzunehmen. Weiterhin war es nicht möglich, einen ausreichenden Zusammenhalt des gebildeten Schlaufenkabels zu erzielen, der für eine störungsfreie Weiterverarbeitung zu Stapelfasern ausgereicht hätte.with devices according to FIG. 10 or FIG. 12 of GB-PS 796 to remove the loops formed from the moving rods without interference. Furthermore, it was not possible to get a sufficient To achieve cohesion of the loop cable formed, the would have been sufficient for trouble-free further processing into staple fibers.

Werden die Schlaufen sehr kurze Zeit nach ihrer Entstehung von den Stäben abgezogen, so wird ihre Verbindung zu später gebildeten Schlaufen und damit auch der Kabelzusammenhalt zu schwach. Sorgt man hingegen durch längeres Verweilenlassen der Schlaufen auf den Stäben für einen ausreichenden Zusammenhang zwischen den Schlaufen, die zu verschiedenen Zeitpunkten gebildet werden, so bewirkt/eben dieser Zusammenhalt, daß nicht mehr eine Schlaufe nach der anderen, wie es zur Erzeugung eines gleichmäßigen Kabels notwendig wäre, sondern bestenfalls das ganze Bündel miteinander verschlungener und verdrillter Schlaufen abgezogen werden kann, wodurch eine kontinuierliche Weiterverarbeitung unmöglich wird.If the loops are pulled off the bars a very short time after they have been formed, their connection becomes too late formed loops and thus the cable cohesion too weak. On the other hand, you take care of it by letting it stay longer of the loops on the bars for a sufficient connection between the loops at different times are formed, then this cohesion causes / that not more one loop after the other, as would be necessary to create a uniform cable, but at best that Whole bundles of intertwined and twisted loops can be pulled off, which enables continuous further processing becomes impossible.

Es bestand daher die Aufgabe, geeignete Verfahren und Vorrichtungen zu finden, die es gestatten, Spinnfäden, die mit hoher Geschwindigkeit von z.B. über 3 000 m/min anfallen, kontinuierlich im Kabel umzuformen, deren Geschwindigkeit bekannten kontinuierlich arbeitenden Kräuselvorrichtungen und Schneidvorrichtungen angepaßt ist.The object was therefore to find suitable methods and devices that allow the filaments with high speed of, for example, over 3,000 m / min Cutting devices is adapted.

Es wurde gefunden, daß eine kontinuierliche Reduzierung der Fadengeschwindigkeit möglich ist, wenn die Geschwindigkeitsreduzierung in einem Wirbelrohr stattfindet. Das verstreckte und mit hoher Geschwindigkeit anfallende Fadenbündel wird dabei annähernd tangential an die Innenwand eines offenen Rohres geblasen, wobei die Richtung des ankommenden Fadenbündels zur Richtung der Rohrachse so gewählt wird, daß die Fäden an der Innenwand des Rohres eine Schraubenlinie beschreiben. Das sich bildende Kabel wird an der selben Seite, an der das Fadenbündel in das offene Rohr eintritt,aus diesem abgezogen und infolge der axialen Komponente der Luftströmung im WirbelrohrIt has been found that a continuous reduction in Thread speed is possible when the speed reduction takes place in a vortex tube. That stretched and the bundle of threads that accumulates at high speed becomes almost tangential to the inner wall of an open tube blown, the direction of the incoming thread bundle to the direction of the tube axis is chosen so that the threads on the Describe a helix on the inside wall of the pipe. The cable that forms is on the same side as the bundle of threads enters the open pipe, withdrawn from this and as a result of axial component of the air flow in the vortex tube

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annähernd parallel zu dessen Achse ausgerichtet. Die tangentiale Komponente der Luftströmung bewirkt eine Rotation des freien Kabelendes im Rohr, wobei das Kabelende mit der doppelten Frequenz seiner Rotation - den Weg des ankommenden Fadenbündels kreuzt. Hierbei werden - auf dem rotierenden Kabelende aufgehängt - Schlaufen gebildet, deren freie Enden durchsSBciale Komponente der Luftströmung parallel zur Rohrachse ausgerichtet werden, während ihre auf dem Kabel aufliegenden Enden mit dem Kabel abgezogen werden. Durch diesen Vorgang bildet sich das Kabel mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der es abgezogen wird, laufend neu. Die Länge der im Wirbelrohr gebildeten Schlaufen beeinflußt die Längenverteilung der daraus herstellbaren Stapelfasern nach dem Schneiden. Kürzere Schlaufen führen zu Stapellängenverteilungen wie man sie z.B. von Reißkonvertern her kennt. Längere Schlaufen ergeben Stapellängenverteilungen, die sich denen von konventionellen Schnittfasern annähern.aligned approximately parallel to its axis. The tangential component of the air flow causes a rotation of the free cable end in the pipe, whereby the cable end with twice the frequency of its rotation - the path of the incoming thread bundle crosses. In this case, loops are formed - suspended on the rotating cable end - whose Free ends parallel through the SBcial component of the air flow be aligned to the pipe axis, while their ends resting on the cable are pulled off with the cable. As a result of this process, the cable is constantly re-forming at the same speed as it is being pulled off. The length of the loops formed in the vortex tube influences the length distribution of the staple fibers that can be produced therefrom after cutting. Shorter loops lead to stack length distributions such as those found in tear converters knows. Longer loops result in staple length distributions that approximate those of conventional cut fibers.

Durch geeignete Wahl der Abmessung/ des Wirbelrohres und seiner Ausrichtung zum ankommenden Fadenbündel läßt sich die Schlaufenlänge der erzeugten Lunte und damit die erzielbare Stapellängenverteilung nach Passieren einer bekannten Schneidmaschine in weiten Grenzen variieren: Aus einer modellmäßigen Betrachtung des Schlaufenbildungsprozesses, die .eine gute Übereinstimmung mit der Praxis zeigt,ist ersichtlich, daß die Länge der sich bildenden Schlaufen proportional zur Geschwindigkeit des ankommenden Fadenbündels und umgekehrt proportional zur Rotationsfrequenz des freien Kabelendes im Wirbelrohr ist. Die Rotationsfrequenz des freien Kabelendes ist dabei proportional zur Geschwindigkeit der das Fadenbündel transportierenden Luft und umgekehrt proportional zum Durchmesser des Wirbelrohres. Neben den Verhältnissen der Geschwindigkeiten von Fadenbündel und der sie umgebenden Transportluft ist also der Durchmesser, des Wirbelrohres eine Größe, die direkt proportionalBy suitable choice of dimension / vortex tube and its alignment to the incoming thread bundle can be the loop length of the generated sliver and thus the achievable After passing through a known cutting machine, the stack length distribution can vary within wide limits: From a model view of the loop formation process, which shows good agreement with practice it can be seen that the length of the loops formed is proportional to the speed of the incoming thread bundle and is inversely proportional to the frequency of rotation of the free cable end in the vortex tube. The frequency of rotation of the free The cable end is proportional to the speed of the air transporting the thread bundle and inversely proportional to the diameter of the vortex tube. In addition to the ratios of the speeds of thread bundles and those surrounding them Transport air is therefore the diameter of the vortex tube a size that is directly proportional

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zur Länge der sich bildenden Schlaufen ist» Sie stellt damit eine Größe dar, die zur Beeinflußung der Stapellängenverteilung dienen kann. Die Länge des Wirbelrohres ist zweckmäßigerweise so zu wählen, daß die Kabelbildung ganz in dessen Inneren verläuft, d.h., die Länge des ¥irbelrohres sollte im allgemeinen größer als die Länge der Schlaufen sein.the length of the loops that are formed is »It thus represents a variable that can be used to influence the stack length distribution. The length of the vortex tube should expediently be chosen so that the cable formation runs entirely inside it, ie the length of the vortex tube should generally be greater than the length of the loops.

Ein erfindungsgemäß hergestelltes Kabel weist nach Abzug aus dem ¥irbelrohr einen Drall auf, der bestimmt wird durch die Geometrie der Anordnung und die Geschwindigkeiten des Fadenbündels/ der Luf.t und des Abzugs des hergestellten Kabels.A cable produced according to the invention shows after deduction the vortex tube creates a twist, which is determined by the geometry of the arrangement and the speeds of the thread bundle / the air and the withdrawal of the manufactured cable.

¥ird für die Yeiterverarbeitung ein praktisch drallfreies Kabel gewünscht, so läßt sich die erfindungsgemäße Verfahrensweise mit einer geringen Modifizierung trotzdem anwenden. Die Modifizierung besteht in einer periodischen Änderung der Stelle, an der das Fadenbündel und mit ihm die transportierende Luft auf das ¥irbelrohr auftreffen. ¥ird diese Auftreffstelle des Fadenbündels in einem bestimmten Zeitintervall variiert, so ändert sich der Drehsinn der ¥irbe!strömung im Rohr und damit der Drall des im betreffenden Zeitintervall gebildeten Kabelelements in Abhängigkeit von der Richtung d.er Rohrkrümmung am Aufprallort.It becomes a practically twist-free one for further processing If cables are desired, the procedure according to the invention can be used Apply anyway with a slight modification. the Modification consists in a periodic change in the place where the thread bundle and with it the air that transports it hit the ¥ irbelrohr. ¥ ¥ this point of impact of the If the bundle of threads varies in a certain time interval, the direction of rotation of the flow in the tube changes and with it the twist of the cable element formed in the relevant time interval as a function of the direction of the pipe curvature at Impact location.

Ein auf diese ¥eise hergestelltes Kabel besteht somit unmittelbar nach seiner Entstehung aus aufeinanderzufolgenden Abschnitten jeweils entgegengesetzten Dralls, deren Länge über die Eintrittsrichtung von Fadenbündel /"steuerbar ist. ¥enn bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen dieser wechselnde Drall nicht fixiert wird, führt diese Verfahrensweise dazu, daß der auf dem Kabel verbleibende Drall gleich der Differenz des nacheinander aufgebrachten S-Dralls bzw. Z-Dralls wird. A cable produced in this way therefore consists of successive sections immediately after its creation each opposite twist, the length of which can be controlled via the entry direction of the thread bundle / ″ If this alternating twist is not fixed, this procedure leads to the fact that the twist remaining on the cable Twist equals the difference between the successively applied S-twist and Z-twist.

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Die Herstellung eines vollständig drallfreien Kabels ist z. B. wünschenswert, um die Auflösbarkeit der Faserflocken nach dem Kräuseln und Schneiden zu erleichtern. Der geschilderte Kabelbildungsprozeß setzt voraus, daß die Geschwindigkeit des Gases bzw. der Luft, mit dem das Fadenbündel in das ¥irbelrohr eingeblasen wird, mindestens ebenso so groß ist wie die Geschwindigkeit des Fadenbündels. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs gemäß en Verfahrens ist daher die Erzeugung von Stapelfasern, die mit Hilfe einer Injektordüse verstreckt wurden. Die Injektordüse bewirkt hier sowohl die Verstreckung als auch den Transport der Fäden und ihre Verwirbelung im Wirbelrohr. Daneben läßt sich die Erfindung gleichermaßen auf Fäden anwenden, die nach anderen Verfahren, wie beispielsweise dem Spinnstreckverfahren, gesponnen und verstreckt wurden· Geeignete Spinnstreckverfahren sind beispielsweise in der CH-PS 357 ihk und in der DT-OS 21 17 659 beschrieben. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die Injektordüse nur die Aufgabe, den Faden in das Wirbelrohr einzublasen und zu einem Schlaufenkabel zu verwirbeln, die Injektordüsen können daher mit einer geringeren Gasmenge betrieben werden.The production of a completely twist-free cable is z. B. desirable to facilitate the dissolvability of the fiber flakes after crimping and cutting. The described cable formation process assumes that the speed of the gas or the air with which the bundle of threads is blown into the vortex tube is at least as great as the speed of the bundle of threads. A preferred embodiment of the method according to the invention is therefore the production of staple fibers which have been drawn with the aid of an injector nozzle. The injector nozzle causes both the drawing and the transport of the threads and their swirling in the vortex tube. In addition, the invention is equally applicable to filaments which were by other methods such as the spin-draw process, spun and stretched · Suitable spin-draw method are described for example in CH-PS 357 CCI and in the DT-OS 21 17 659th When using the method according to the invention, the injector nozzle only has the task of blowing the thread into the vortex tube and swirling it into a loop cable; the injector nozzles can therefore be operated with a smaller amount of gas.

Neben der Verwendung von Luft als Medium zum Transport der Fäden und zu ihrer Verwirbelung im Wirbelrohr gestattet die Erfindung auch die Verwendung anderer gasförmiger Medien. Die Verwendung anderer Gase ist z.B. wünschenswert ,wenn das gewählte gasförmige Medium neben den genannten Aufgaben noch weitere Zwecke erfüllen soll. Bei der Verwendung von Dampfoder Heißluft kann beispielsweise gleichzeitig ein Auslösen von Schrumpfprozessen oder von latent in den Faden vorhandenen Kräuselungen bewirkt werden.In addition to the use of air as a medium for transporting the threads and for swirling them in the swirl tube, the Invention also the use of other gaseous media. The use of other gases is desirable, for example, if that selected gaseous medium is to fulfill other purposes in addition to the tasks mentioned. When using steam or For example, hot air can simultaneously trigger shrinkage processes or those latent in the thread Ripples are caused.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auf einfache Weise, Mischfasern herzustellen. Die Mischung kann entweder dadurch erfolgen, daß unterschiedliche Fadenbündel bereits in der Injektordüse zusammengefaßt werden,oder dadurch,daß mehrere Injektordüsen mit unterschiedlichen Fadenbündeln beschickt werden und auf ein gemeinsames Wirbelrohr gerichtet sind.The method according to the invention allows mixed fibers to be produced in a simple manner. The mix can either do this take place that different thread bundles are already combined in the injector nozzle, or by the fact that several Injector nozzles are charged with different bundles of filaments and are directed at a common vortex tube.

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Das Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hat den Vorteil, daß weder das Fadenbündel noch das daraus gebildete Kabel während der Kabelbildung mit bewegten Teilen in Berührung kommt, wodurch die Störanfälligkeit des Verfahrens erheblich verringert wird. Darüberhinaus weist das Kabel die für eine störungsfreie ¥eiterverarbeitung zu Stapelfasern notwendige Gleichmäßigkeit und Zugfestigkeit auf.Working according to the method according to the invention has the advantage that neither the thread bundle nor the cable formed therefrom comes into contact with moving parts during cable formation comes, thereby making the procedure more susceptible to failure is reduced significantly. In addition, the cable has the necessary components for trouble-free processing of fibers into staple fibers necessary uniformity and tensile strength.

Für die Herstellung von Stapelfasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich alle thermoplastischen Massen, die zu Fäden versponnen werden können. Bevorzugt ist das Verfahren einsetzbar bei dem Verspinnen von linearen, schmelzspinnbaren HochpQlymeren. Die Eigenschaften der Fasern lassen sich über die Materialauswahl, den Spinn- und Streckprozeß der Fäden, sowie über die oben geschilderte Beeinflußbarkeit der Stapellängenverteilung in weiten Grenzen variieren.For the production of staple fibers according to the invention All thermoplastic masses that can be spun into threads are suitable for this process. The method is preferred Can be used for the spinning of linear, melt-spinnable high polymers. Let the properties of the fibers The choice of material, the spinning and stretching process of the threads, and the ability to be influenced as described above the stack length distribution vary within wide limits.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Figur wiedergegeben. Die Schmelze eines thermoplastischen Materials wird aus der Spinndüse 1 ausgepreßt, die austretenden Fäden F von einer mit Luft betriebenen Injektordüse 2· angesogen und im Fallrohr 3 verstreckt. Die gesponnenen Fäden F verlassen das Fallrohr 3 mit Geschwindigkeiten von z.B. 3 000 bis 6 000 m/min, und werden anschließend durch den oszilierenden Fadenführer h (im einfachsten Fall eine changierende Prallplatte) geringfügig aus ihrer senkrechten Bahn abgelenkt und treffen auf das Wirbelrohr 5j das schräg zur Fadeneinlauf sr ich tung im Räume montiert ist. Die Innenflachendes Wirbelrohrs 5 ^muß glatt oder poliert sein, um Verhakungen von Einzelkapillaren zu vermeiden. Das Wirbelrohr 5 ist an beiden Enden offen. Sofern nicht mit Luft von Raumtemperatur gearbeitet wird, ist in der Nähe der beiden Öffnungen des Wirbelrohres 5 für eine geeignete Ableitung der eingesetzten Transportgase bzw. Dämpfe zu sorgen.A device suitable for carrying out the method is shown in the figure. The melt of a thermoplastic material is pressed out of the spinneret 1, the emerging threads F are sucked in by an air-operated injector nozzle 2 and stretched in the downpipe 3. The spun threads F leave the downpipe 3 at speeds of, for example, 3,000 to 6,000 m / min, and are then deflected slightly out of their vertical path by the oscillating thread guide h (in the simplest case an oscillating baffle plate) and hit the vortex tube 5j das is mounted diagonally to the thread inlet direction in the room. The inner flat end of the vortex tube 5 ^mu ß be smooth or polished to entanglements to prevent from individual capillaries. The vortex tube 5 is open at both ends. Unless air at room temperature is used, a suitable discharge of the transport gases or vapors used must be ensured in the vicinity of the two openings in the vortex tube 5.

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Das sich im ¥irbelrohr 5 bildende Schlaufenkabel K wird durch bekannte Abzugsvorrichtungen abgezogen, zweckmäßigerweise nach Durdiaufen einer bekannten Präpariereinrichtung (z.B. einer Präparationswalze 6) einer Kräuselkammer 7 zugeführt. In der Figur ist die Kräuselkammer 7 nur schematisch dargestellt, sie kann beispielsweise aus einer Stauchkräuselkammer mit geeigneten Einzugswalzen bestehen. In diesem Fall übernehmen die Einzugswalzen der Kräuselkammer 7 den Abzug des gebildeten Schlaufenkabels K aus dem Virbelrohr 5. Sofern eine andere bekannte Kräuselvorrichtung eingesetzt werden soll, die keine definierte Einzugsgeschwindigkeit gewährleisten kann, oder falls auf eine Kräuselung des erhaltenen Garns verzichtet werden . soll, ist an geeigneter Stelle nach dem Wirbelrohr 5 ein Abzugswerk für das erzeugte Schlaufenkabel K vorzusehen. Im Anschluß an die Kräuselkammer 7 bzw. ein geeignetes Abzugsorgan, läuft das Kabel K einer bekannten Schneidmaschine 8 zu und wird dort zu Stapelfasern zerschnitten.The loop cable K formed in the ¥ irbelrohr 5 is through known extraction devices removed, expediently after running a known dissecting device (e.g. a The preparation roller 6) is fed to a crimping chamber 7. In the Figure the crimping chamber 7 is shown only schematically, it can for example from a compression crimping chamber with suitable Feed rollers exist. In this case, the intake rollers of the crimping chamber 7 take over the withdrawal of the formed Loop cable K from the Virbel tube 5. Unless another known Crimping device is to be used, which cannot guarantee a defined feed speed, or if a crimp of the yarn obtained can be dispensed with. is, at a suitable point after the vortex tube 5 is a take-off mechanism to be provided for the loop cable K produced. Following the crimping chamber 7 or a suitable take-off device, the cable K runs to a known cutting machine 8 and is cut into staple fibers there.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen WirbeIröhres ist es möglich, ein mit hoher Geschwindigkeit anfallendes Spinnkabel in ein Kabel umzuformen, das mit einer um den Faktor 10 bis 500 geringeren Geschwindigkeit aus dem Wirbelrohr 5 abgezogen werden kann. Aufgrund dieser starken Geschwindigkeitsreduzierung ist die Verwendung praktisch aller bereits bekannter Vorrichtungen zur Kräuselung von Kabelbändern und zum Zerschneiden in Stapelfasern möglich..Neben dem Zerschneiden der Kabel in geeigneten Schneidmaschinen (z.B. vom Typ Gru-Gru, bei denen das Kabel zwischen zwei rotierenden Schlitzscheiben festgehalten wird und von senkrecht zu rotierenden Messern zerschnitten wird) kann das erzeugte Kabel auch direkt einem Konverter zugeführt werden.When using the vortex tube according to the invention, it is possible to transform a tow that accumulates at high speed into a tow that is 10 to 500 times less Speed can be deducted from the vortex tube 5 can. Because of this sharp reduction in speed, practically all known devices can be used for crimping cable ties and for cutting into staple fibers. In addition to cutting the cables into suitable ones Cutting machines (e.g. of the Gru-Gru type, in which the cable is held between two rotating slotted discs and is cut by vertically rotating knives) the generated cable can also be fed directly to a converter.

Die erforderliche Geschwindigkeitsreduzierung erfolgt mit Hilfe eines Wirbelrohres, das keine Bewegungen auszuführen hat und gegebenenfalls zusätzlich mit Hilfe eines oszillierenden Fadenführers k. Die Vorrichtung enthält keinerlei mechanischThe required speed reduction takes place with the help of a vortex tube, which does not have to carry out any movements and, if necessary, additionally with the help of an oscillating thread guide k. The device does not contain any mechanical

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stark beanspruchte Teile und ist demzufolge sehr wenig störungsanfällig. Aufgrund der benötigten einfachen Bauteile zur Geschwindigkeitsreduzierung ist* bei einem nach längerer Arbeitszeit gegebenenfalls auftretenden Abrieb am Fadenführer h bzw. Wirbelrohr 5.bedingt durch die Reibung zwischen dem Fadenmaterial und der Wandung, ein Austausch der durch Abrieb beschädigten Teile leicht und mit geringen Kosten möglich.heavily used parts and is therefore very little susceptible to failure. Due to the simple components required to reduce the speed, if there is abrasion on the thread guide h or vortex tube 5 due to the friction between the thread material and the wall, the parts damaged by abrasion can be replaced easily and at low cost after a long period of work.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen.The following examples are intended to further illustrate the invention.

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BeispieleExamples

. Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viskosität von 1,85 (gemessen als 1 %±ge Lösung in . Phenol-Tetrachloräthan (Mischungsverhältnis 2:3) bei 25 C) vurde aus einer 10-Loch-Düse mit einer Förderung von 60 g/min gesponnen und mit Hilfe einer Injektordüse abgezogen und verstreckt. Die Injektordüse vurde mit Preßluft von h atü betrieben, die Länge des Fallrohres' betrug 25O cm. Die Austrittsgeschwindigkeit der verstreckten Fäden aus der unteren Öffnung des Fallrohres konnte aus der Fördermenge und dem erzeugten Fadentiter auf 6 000 m/min errechnet werden. Die anfallenden Fäden wurden auf ein Yirbelrohr geleitet, daß sich unter der unteren Öffnung des Fallrohres befand. Das Wirbelrohr hatte eine Länge von 50 cm bei 10 cm Durchmesser und wies eine glatte Oberfläche auf. Das erzeugte Schlaufenkabel wurde mit Hilfe der Einzugswalzen einer Staüchkammerkräuselvorrichtung abgezogen, die Abzugsgeschwindigkeit betrug 30 m/min. Das Kabel wurde zwischen Virbelrohr und den Einzugswalzen der Stauchkammer noch über eine Walze gezogen, die dem Auftragen von Präparation auf das Kabel diente. Das erzeugte Schlaufenkabel wies einen merklichen Drall auf, der für einen besonders guten Zusammenhalt der Schlaufen sorgte. Das erhaltene Kabel wurde anschließend einer Schneidmaschine (System Gru-Gru) zugeführt und zu Fasern einer mittleren Stapellänge von 80 mm geschnitten. Die Fasern wiesen folgende Werte auf: Titer 9,5 dtex, Reißfestigkeit 2,6 p/dtex Reißdehnung 40 $.. Polyethylene terephthalate with a relative viscosity of 1.85 (measured as a 1 % ± ge solution in. Phenol-tetrachloroethane (mixing ratio 2: 3) at 25 C) was spun from a 10-hole nozzle at a rate of 60 g / min and drawn off and stretched with the help of an injector nozzle. The injector nozzle vurde atm operated with compressed air of h, the length of the drop tube 'was 25O cm. The exit speed of the drawn threads from the lower opening of the downpipe could be calculated from the delivery rate and the generated thread denier to be 6,000 m / min. The resulting threads were directed onto a whirling pipe that was located under the lower opening of the downpipe. The vortex tube had a length of 50 cm and a diameter of 10 cm and had a smooth surface. The loop cable produced was drawn off with the aid of the draw-in rollers of a stuffer box crimping device, the draw-off speed was 30 m / min. The cable was pulled between the vertical tube and the feed rollers of the stuffer box over a roller that was used to apply preparation to the cable. The loop cable produced had a noticeable twist, which ensured that the loops were held together particularly well. The cable obtained was then fed to a cutting machine (Gru-Gru system) and cut into fibers with an average staple length of 80 mm. The fibers had the following values: titer 9.5 dtex, tensile strength 2.6 p / dtex, elongation at break 40 $.

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2. Es wurden Polyath.ylentereph.th.alatfa.den mit der in Beispiel 1 wiedergegebenen Anordnung erzeugt, die ebenfalls das Fallrohr mit 6 000 m/min verließen. Nach dem Austritt aus dem Auslaufrohr traf das Fadenbündel streifend auf einen sogenannten Prallspiegel, dessen Neigung mit einer Frequenz von etwa 1 Hertz verändert wurde. Das vom Prallspiegel kommende Fadenbündel wurde so in seiner Richtung verändert, daß es im Wirbelrohr stets an einer anderen Stelle aufprallte. Die Anordnung von Injektordüse, Prallspiegel und ¥irbelrohr wurde so gewählt, daß das aus dem Wirbelrohr abgezogene Kabel im Mittel drallfrei war. Das anschließende Präparieren, Kräuseln und Schneiden erfolgte entsprechend Beispiel 1, die ermittelten Faserdaten betrugen: Titer 9,5 dtex, Reißfestigkeit: 2,9 P/dtex, Reißdehnung 45 $.2. Polyath.ylenetereph.th.alatfa.den with the in example 1 generated arrangement, which also left the downpipe at 6,000 m / min. After leaving From the outlet pipe, the thread bundle struck a so-called impact mirror, its inclination a frequency of about 1 Hertz was changed. The bundle of threads coming from the impact mirror became like this in his Direction changed so that there is always one in the vortex tube another point. The arrangement of the injector nozzle, baffle mirror and ¥ irbelrohr was chosen so that the cable withdrawn from the vortex tube was free of twist on average. The subsequent preparation, curling and cutting took place according to example 1, the fiber data determined were: titer 9.5 dtex, tear strength: 2.9 P / dtex, elongation at break $ 45.

3. Aus den nach Beispiel 2 erhaltenen Stapelfasern wurde nach bekannten Verfahren ein Halbkammgarn erzeugt, das sich, durch gute Festigkeit und gute Dehnungswerte auszeichnete. Die erzielten Garnwerte waren: Titer 9^9 dtex, Garnfestigkeit 16,9 ρ/dtex , Dehnung 14,9 #, Drehung Touren/m. Das erhaltene Garn zeichnete" sich durch eine gute Gleichmäßigkeit aus und war beispielsweise zur Herstellung von Teppichen oder Dekostoffen vorzüglich geeignet. 3. From the staple fibers obtained according to Example 2, a semi-worsted yarn was produced by known processes which, characterized by good strength and good elongation values. The yarn values obtained were: titer 9 ^ 9 dtex, yarn tenacity 16.9 ρ / dtex, elongation 14.9 #, twist Tours / m. The yarn obtained was characterized by "a good uniformity and was ideally suited for the production of carpets or decorative fabrics, for example.

Die erzeugten Garne zeichnen sich durch eine tiefe Anfärbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen aus.Beispielsweise konnten bei Färbe temperatur en von 100 C und Abwesenheit von Carriern tiefere Farbtöne erzielt werden, als sie mit den gleichen Farbstoffen unter HT-Färbebedingungen bei normal hergestellten Polyathylenterephthalat-Stapelfasergarnen beobachtet werden können.The yarns produced are characterized by their ability to be deeply dyed with disperse dyes, for example at dyeing temperatures of 100 C and the absence of carriers, deeper shades of color could be achieved than with the same dyes under HT dyeing conditions normally produced polyethylene terephthalate staple fiber yarns can be observed.

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Claims (7)

HOE 73/F 379 u. HHOE 73 / F 379 and H PatentansprücheClaims (TY) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stapelfasern aus thermoplastischen Materialien durch Schmelzspinnen, Verstrecken und Schneiden in einem Arbeitsgang, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzgesponnenen Fäden, die bereits die für die Praxis notwendigen textiltechnologischen Eigenschaften aufweisen, mit Geschwindigkeiten über 3 000 m/min mit Hilfe eines Gasstromes kontinuierlich auf die Innenwand eines offenen, geneigt angeordneten ¥irbelrohres geblasen werden, wobei die Neigung des Rohres zur Richtung der zugelieferten Fäden so gewählt wird, daß diese Fäden sich auf einer schraubenförmigen Bahn auf der Innenwand des Rohres bewegen, wobei sich ein Schlaufenkabel bildet, das mit einer um den Faktor 10 bis 500 geringeren Geschwindigkeit abgezogen und nach bekannten Verfahren zur Präparierung und Kräuselung in Stapelfasern überführt wird.(TY) Process for the continuous production of staple fibers from thermoplastic materials by melt spinning, stretching and cutting in one operation, characterized in that the melt-spun threads, which are already necessary for practice Have textile technological properties, with speeds over 3,000 m / min with the help of a The gas stream is continuously blown onto the inner wall of an open, inclined vortex tube be, the inclination of the tube to the direction of the supplied threads is chosen so that these threads on a helical path on the inner wall of the pipe, forming a loop cable that is connected by a factor of 10 to 500 withdrawn at a lower speed and according to known methods for preparation and crimping in staple fibers is convicted. 2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnkabel periodisch an verschiedenen Stellen des Wirbelrohres auftrift.2) Method according to claim 1, characterized in that the tow periodically at different points of the vortex tube occurs. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material vollsynthetische, fadenbildende Hochpolymere eingesetzt werden.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that that fully synthetic, thread-forming high polymers are used as thermoplastic material. h) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material Polyäthylenterephthalat eingesetzt wird.h) Method according to claim 3 »characterized in that as thermoplastic material polyethylene terephthalate is used. 5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermedium Druckluft oder Wasserdampf eingesetzt werden. 5) Method according to claim 1 to 4, characterized in that compressed air or steam are used as the conveying medium. 0984W08640984W0864 HOE 73/F 379 u. HHOE 73 / F 379 and H 6) Vorrichtung zur Anpassung hoher Fadenliefergeschwindigkeiten an langsam laufende Kabelbearbeitungsvorrichtungen durch Bildung von Schlaufenkabeln, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Fäden von einer Injektordüse angesaugt werden, die die Fäden zusammen mit dem Transportgas in Richtung auf die Innenfläche eines geneigt angeordneten, offenen ¥irbelrohres transportiert, die Neigung des Wirbelrohres zur Arbeitsrichtung der Düse so gewählt wird, daß die Fäden sich auf einer schraubenförmigen Bahn auf der Innenfläche des Rohres bewegen und daß das so'erzeugte Schlaufenkabel .mit einer um den Faktor 10 bis. 300 verringerten Geschwindigkeit aus dem Wirbelrohr abgezogen und den langsam arbeitenden Kabelbearbeitungsmaschinen zugeführt wird.6) Device for adapting high yarn delivery speeds to slow-running cable processing devices by forming loop cables, characterized in that that the threads to be treated are sucked in by an injector nozzle, which the threads together with the transport gas transported in the direction of the inner surface of an inclined, open vortex tube, the inclination of the vortex tube to the working direction of the nozzle is chosen so that the threads are on a helical path on the Move the inner surface of the pipe and that the so'generated Loop cable .with a factor of 10 to. 300 decreased Speed withdrawn from the vortex tube and fed to the slowly working cable processing machines will. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Injektordüse und ¥irbelrohr eine oszillierende Ablenkvorrichtung für Fäden und Treibgas befindet.7) Device according to claim 6, characterized in that there is an oscillating between the injector nozzle and ¥ irbelrohr Deflector for threads and propellant is located. 509844/086A509844 / 086A •ν• ν LeerseiteBlank page