DE943191C

DE943191C - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen, stufenweisen Verstrecken endloser Faeden aus organischen Hochpolymeren

Info

Publication number: DE943191C
Application number: DEP743A
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Friederich
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1950-02-08
Filing date: 1950-02-09
Publication date: 1956-05-17

Description

Man kennt verschiedene Vorschläge, das Verstrecken der Fäden aus organischen Hochpolymeren nicht in einem Arbeitsgang, sondern in mehrere Stufen unterteilt vorzunehmen. -

Derartige Verfahren gewinnen insbesondere dann Interesse, wenn das Verstrecken sich nicht auf einen monofilen oder einen aus -mehreren Kapillarfäden bestehenden Einzelfaden beschränkt, sondern vorzugsweise zum Zwecke der Herstellung geschnittener Fasern an einem stärkeren Fadenkabel gleichzeitig vorgenommen wird.

Man hat beispielsweise vorgeschlagen, bereits' verstreckte Fäden in einer zweiten Stufe in erhitzten Quell- oder Lösemitteln oder auch in einer Atmosphäre von gespanntem Wasserdampf nachzuverstrecken.

Vorliegende Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß ein Quell- oder Lösemittel nur dann genügend auf die Fäden einwirken kann, wenn diese unter möglichst geringer Spannung durch die Flüssigkeit hindurchgeführt und erst nachdem die Quellung in entspanntem Zustande beendet ist, der Nachverstreckung unterworfen werden. Zuvor wird jedoch der Überschuß des Quellmittels aus den Fäden entfernt, und erst dann geht die Nachverstreckung, zweckmäßig unter

erhöhter Temperatur, vor sich. Bisweilen wird es nützlich Sein, diesen Vorgang des Quellens in entspanntem Zustande und des Nachverstreckens bei erhöhter Temperatur mehrfach zu wiederholen. Eine geeignete Vorrichtung zürn Durchführen des gekennzeichneten Verfahrens bestellt somit aus einer Streckeinrichtung für die Fäden in trockenem Zustand bei Raumtemperatur, einer Tauchstrecke, welche die Fäden "in entspanntem Zustand

ίο durchlaufen, verbunden mit einer Abquetschvorrichtung für die überschüssige Flüssigkeit am Fadenaustritt -und schließlich einer Heizvorrich-. tang, über welche die Fäden anschließend unter erhöhter Spannung und Temperatur zum Zwecke weiterer Verstreckung hinweggeführt werden.

In der schematischen Zeichnung bedeutet 1 einen Kamm, auf welchem die z. B. von Spulen ablaufenden Einzelfäden {Fadenbündel) gesammelt und als Kabel dem Einzugswalzenpaar 2, 2' zugeführt wer-

ao den. Gegen die Walze 2 legt sich ekiehebelbelastete, auf dem Umfang weich gummierte Druckwalze 3 mit Gewichtshebel 4, welche dazu dient, einfe genügende Spannung in dem auflaufenden Fadenbündel zu sichern. Es folgt das Streckwalzenpaar

5) 5' mit einer weiteren belasteten Druckwalze 3', 4' am Fadenauetritt. Zwischen den Walzenpaaren 2 und 5 findet die erste Verstreckung des Fadenkabels bei Raumtemperatur statt. ■ Die von der Walze 3' ablaufenden Fäden gelangen über eine Schleppwalze 6 in ein Flüssigkeitsbad 7, aus dem sie durch die Walze 8 mit belasteter Quetschwalze

- - 3", 4" 'herausgeführt werden. Um hierbei die Fäden erfindungsgemäß zu entspannen, erhält die Walze 8 eine um 10 bis 25% geringere Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 5. Die gummierte Walze 3" dient dazu, die überschüssige Flüssigkeit beim Austritt aus dem Bad aus dem Fadenbündel abzuquetschen.

Anschließend passieren die Fäden die Oberfläche einer Heizschiene 9, auf welcher der Rest der Flüssigkeit verdampft und die Fäden selbst auf eine wesentlich über ioo° liegende Temperatur erhitzt werden·. Bei dieser hohen Temperatur erfolgt sodann die zweite Verstreckung, indem das Walzenpaar 10, 10' mit Druckwalze 3'", 4'" mit einer um 15 bis 30V0 höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben ist als die Walze 8.

Das vorstehende Verfahren und die beschriebene Vorrichtung eignen sich für die stufenweise Ver-Streckung endloser Fäden aller organischen Hochpolymeren, welche nach dem Spinnen, unter Überschreiten 'der Streckgrenze eine bleibende Verlängerung unter gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit und elastischen Dehnung sowie unter \^erminderung der Gesamtdehnung erfahren. .Hierzu gehören insbesondere Fäden aus hochmolekularen Polykondensaten und Polymerisaten, und zwar der Gattung der Polyamide, Polyurethane, Polyhydrazide, Polyäthylene, Polyvinyle, Polystyrole und der Abkömmlinge der Polyacrylsäure. Die Körper derselben Kun'ststoffklasse 'können entweder für sich oder in beliebigen geeigneten Mischungsverhältnissen vorliegen.

Beispiel

Ein Kabel mit dem Gesamtster von 810 000 den, bestehend aus 60 000 Einzelfäden aus dem Polymerisat des ε-Amino-Caprolactams, wird aus Spulen' gefacht und mit eimer Geschwindigkeit von 135 m/Min, auf dem Walzenpaar S auf die 4,5fache Einzugsgeschwindigkeit verstreckt. Die Einzugsgeschwindigkeit ist daher 30 m/Min., die Stärke des Kabels nach dem ersten Verstrecken 000 den und die des einzelnen Kapillarfadens den. Hierauf läuft das Kabel durch ein Flüssigkeitsbad hindurch, in welchem sich 90⁰ warmes Wasser mit einem Zusatz von 0,2 °/o eines bekannten Netzmittels befindet. Das Kabel wird mit einer Geschwindigkeit von 105 m/Min, aus dem Bad gezogen und hierbei durch die Gummiwalze 3" abgequetscht. Die Fäden laufen sodamn über eine gewölbte Heizschiene, ' auf welcher sie nach dem Verdampfen der Feuchtigkeit eine Temperatur von i8o° erreichen. Sie weiden gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 125 m/Min, durch das Walzenpaar 10, io' naehverstreckt. Die Endstärke des Kapillarfadens, ermittelt an der geschnittenen Faser, ist 2,8 den, die Festigkeit 59 Rkm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum kontinuierlichen, stufenweisen Verstrecken endloser Fäden aus organischen Hochpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß die in erster Stufe bei niedriger Temperatur trocken vorverstreckten Fäden unter Entspannung eine Quellflüs'sigkeit durchlaufen und sodann, nach Entfernung des überschüssigen Quellmittels aus den Fäden, bei höherer Temperatur nachverstreckt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Quellflüssigkeit, welche die entspannten Fäden durchlaufen, höher ist als die Temperatur der ersten Streckstufe, jedoch niedriger als die Temperatur der zweiten Streckstufe.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der Durchfeuchtung (Quellung) unter Entspannung und der Nachverstreckung unter Erhitzung mehrfach wiederholt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einem Einzugswalzenpaar (2, 2')' in Verbindung mit einer gummierten, durch Gewichtshebel (4) belasteten Druckwalze (3), einem Verstreckwalzenpaar (5, 5') mif gummierter Druckwalze (3', 4'), einer Schleppwalze (6), welche in ein Flüssigkeitsbad (7) eintaucht, einer angetriebenen Walze (8) mit belasteter, gummierter Quetschwalze (3", 4"), einer gewölbten, elektrisch beheizten Schiene (9) und einem Streckwalzenpaar (10, io') mit Druckwalze (3'", 4").

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Walzenpaare

in an sich bekannter Weise mechanisch oder elektrisch derart miteinander gekuppelt sind, daß das Verhältnis ihrer Drehzahlen bzw. Umfangsgeschwindigkeiten bei Erhöhen oder Herabsetzen der Verstreckgeschwindigkeit als solcher unverändert erhalten bleibt. Angezogene Druckschriften: Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 2. Auflage (1930), Bd.

6, S. 524;

deutsche Patentschrift Nr. 742276; 10

französische Patentschrift Nr. 879252; USA.-Pateotsdhrift Nr. 2 445 042.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen