EP0408994A1 - Process for the preparation of flatyarn - Google Patents
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
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- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
Definitions
- the invention relates to a method for producing plain textile yarns from polyesters in a one-step process.
- Textile plain yarns made of polyester are untextured yarns, which are produced by melt spinning and consist of a bundle of parallel filaments.
- Polyester is understood to mean all thermoplastic materials which contain at least 85% by weight of polyethylene terephthalate and are melt-spinnable.
- EP-A-0 176 937 describes a process for the production of plain yarn. According to the known method, among other things, multifilament polyester threads are soaked with an excess of liquid after leaving the spinning zone in order to increase the stretching force and are stretched at least 1,000 m / min over several godet factories.
- CH-A-670 107 describes a rapid spinning stretching process which works with several godet factories and which also processes smooth yarns from polyesters.
- the object of the invention is to provide a method for producing a smooth yarn which works in one stage at high speeds and without a drafting device over a large titer range without problems.
- the object is achieved according to the invention in that the filaments extruded from a spinneret are cooled by means of a rotating roller and are then wound up at a speed of 4,000 to 6,000 m / min.
- the advantage of the method according to the invention can be seen in particular in the fact that instead of a large number of complicated, rotating units which are carefully coordinated with one another, only a single rotating roller occurs.
- the directly driven roller preferably consists of a surface made of copper or a copper alloy.
- the distance of the roller surface from the spinneret depends on the titer, from approximately 500 mm to 1200 mm, preferably 600 to 1000 mm. With a distance of less than 500 mm this is sufficient achievable cooling is not sufficient, a distance of more than 1,200 mm does not improve the thread properties and only increases the total volume of the apparatus.
- the contact length of the filaments on the roller is 100 to 180 mm, preferably 120 mm.
- the roller is usually driven by an electric motor and rotates at a circumferential speed of 800 to 2,000 m / min, preferably at 1,000 to 1,800 m / min, in particular 1,000 to 1,400 m / min.
- the driven deflection roller primarily affects the elongation, which decreases under otherwise constant conditions. It is advantageous to use an air-bearing deflection roller and to drive it with an air pressure of, for example, 3 to 6 bar.
- the spinning run by optimizing the thread running geometry e.g. can be improved by varying the distance between the deflection roller and the ensimation, it is advisable to choose the distance between the deflection roller and the ensiming pin such that the base angle of the convergence triangle is more than 70 °.
- the single figure shows a schematic representation of the method according to the invention with a cooling roll.
- 1, 1 denotes a spinneret.
- a bundle of polyester threads 2 emerges from the spinneret, the edge threads of which are denoted by 2 'and 2 ⁇ .
- a cooling roller 3 is provided between a deflection roller 4 and the spinneret 1.
- a resulting total thread 5 runs over a convergence point 6, where a spin finish is applied in a known manner.
- An additional heater 7 can be provided in front of a winder 8.
- a polyester filament thread bundle 2 emerging from the spinneret 1 strikes the surface of the cooling roller 3, where it is cooled while in contact with the roller surface.
- the cooling roller rotates at a peripheral speed of 800 to 2,000 m / min.
- the thread 5 is fed via the air-bearing deflection roller 4 and via the convergence point 6 to the winder 8 at a winding speed of at least 4,000 m / min.
- the effect of the cooling roller can be enhanced by heat dissipation using a coolant.
- An integrated thermal treatment of the yarn can be advantageous to achieve certain yarn properties.
- a standard polyester polymer with an intrinsic viscosity of 0.75 dl / g was spun without godets at a constant winding speed of 5,000 m / min to give the three titers dtex 67 f 12 and 80 f 12 and 167 f 30.
- Vcu peripheral speed of the copper roller
- F / W distance from spinneret to roller
- Dt elongation at break
- Ft tensile strength
- KS shrinkage in water
- Table 1 example Vcu (F / W) German Ft KS [m / min] [mm] [%] [cN / tex] [%] 1 air-cooled 65 34 4th 2nd 1000 600 29 32 6 3rd 1100 600 23 30th 7 4th 1300 600 31 24th 8th 5 1200 650 38 25th 12 6 1300 600 25th 24th 10th
- Example 1 is given as a comparative example.
- Examples 2 - 4 differ in the peripheral speeds of the roller (deflection roller only with air bearings).
- Examples 5 and 6 show spinning conditions and thread properties using the air-bearing, driven deflection roller.
- Table 2 example Vcu (F / W) German Ft KS [m / min] [mm] [%] [cN / tex] [%] 7 air-cooled 74 35 4th 8th 1100 700 26 26 8th 9 1200 700 33 24th 8th 10th 1600 700 43 26 13 11 1800 700 49 28 22
- Table 4 shows the roll parameters and thread properties of a dtex 67 f 12 with the activation of a heater at 150 ° C and driven deflection roller.
- Table 4 example Vcu (F / W) German Ft KS [m / min] [mm] [%] [cN / tex] [%] 18th air-cooled 72 34 3rd 19th 1000 60 30th 30th 6 20th 1200 60 29 27th 8th 21st 1000 70 38 32 9 22 1200 70 34 31 9 23 2000 70 61 26 61
- Example 18 is again a comparative example according to the known air-cooled method.
- Examples 19-23 show an improved strength through the use of an integrated thermal treatment (heating rail).
- the method according to the invention enables the simple and economical production of plain textile yarns from polyester in a wide titer range, by suitable settings of the operating parameters of the cooling roll at winding speeds of 4,000 to 6,000 m / min.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von textilen Glattgarnen aus Polyestern in einem Einstufenverfahren.The invention relates to a method for producing plain textile yarns from polyesters in a one-step process.
Textile Glattgarne aus Polyester sind untexturierte Garne, die durch Schmelzspinnen hergestellt werden und aus einem Bündel von parallelen Filamenten bestehen. Textil bedeutet im Gegensatz zu technisch, dass solche Garne sich im Gesamttiterbereich bis höchstens 500 dtex bewegen und aus Polymeren mit einer intrinsischen Viskosität I.V.<=0.80 dl/g hergestellt werden.Textile plain yarns made of polyester are untextured yarns, which are produced by melt spinning and consist of a bundle of parallel filaments. In contrast to technical terms, textile means that such yarns have a total denier of up to 500 dtex and are made from polymers with an intrinsic viscosity I.V. <= 0.80 dl / g.
Unter Polyester sind alle thermoplastische Kunststoffe zu verstehen, welche wenigstens 85 Gew. % Polyethylenterephthalat enthalten und schmelzspinnbar sind.Polyester is understood to mean all thermoplastic materials which contain at least 85% by weight of polyethylene terephthalate and are melt-spinnable.
Die EP-A-0 176 937 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Glattgarn. Nach dem bekannten Verfahren werden unter anderem multifile Polyesterfäden nach dem Verlassen der Spinnzone zwecks Erhöhung der Streckkraft mit einem Überschuss an Flüssigkeit durchtränkt und mit mindestens 1'000 m/min über mehrere Galettenwerke verstreckt.EP-A-0 176 937 describes a process for the production of plain yarn. According to the known method, among other things, multifilament polyester threads are soaked with an excess of liquid after leaving the spinning zone in order to increase the stretching force and are stretched at least 1,000 m / min over several godet factories.
Ein mit mehreren Galettenwerken arbeitendes Schnellspinnstreckverfahren, nach welchem auch glatte Garne aus Polyestern hergestellt werden, beschreibt die CH-A-670 107.CH-A-670 107 describes a rapid spinning stretching process which works with several godet factories and which also processes smooth yarns from polyesters.
Danach erfolgt das Aufspulen nach dem Verstrecken, Thermofixieren und Relaxieren bei einer Geschwindigkeit von mindestens 4'000 m/min. Die einzelnen Verfahrensschritte sind im Spinnstreckverfahren zusammengefasst und werden in der Druckschrift als einstufig bezeichnet.This is followed by winding up after stretching, heat setting and relaxing at a speed of at least 4,000 m / min. The individual process steps are summarized in the spin-stretching process and are referred to in the publication as one-stage.
Beide bekannte Verfahren benötigen jedoch zur Herstellung des Glattgarns eine Vielzahl von Galettenpaaren zum Liefern, Verstrecken und Relaxieren, wodurch das Verfahren apparativ und von der Steuerung her sehr aufwendig wird.However, both known methods require a large number of pairs of godets for delivery, drawing and relaxing in order to produce the plain yarn, which means that the method is very complex in terms of apparatus and control.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines glatten Garnes zur Verfügung zu stellen, das in einer Stufe bei hohen Geschwindigkeiten und ohne Streckwerk über einen grossen Titerbereich störungsfrei arbeitet.The object of the invention is to provide a method for producing a smooth yarn which works in one stage at high speeds and without a drafting device over a large titer range without problems.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die aus einer Spinndüse extrudierten Filamente mittels einer rotierenden Walze abgekühlt und unmittelbar darauf mit einer Geschwindigkeit von 4'000 bis 6'000 m/min aufgewickelt werden.The object is achieved according to the invention in that the filaments extruded from a spinneret are cooled by means of a rotating roller and are then wound up at a speed of 4,000 to 6,000 m / min.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen, dass anstelle einer Vielzahl von komplizierten, rotierenden aufeinander minutiös abgestimmten Aggregaten, nur eine einzige rotierende Walze tritt. Die direkt angetriebene Walze besteht bevorzugt aus einer Oberfläche aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.The advantage of the method according to the invention can be seen in particular in the fact that instead of a large number of complicated, rotating units which are carefully coordinated with one another, only a single rotating roller occurs. The directly driven roller preferably consists of a surface made of copper or a copper alloy.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, den Abstand der Walzenoberfläche von der Spinndüse titerabhängig von etwa 500 mm bis 1'200 mm, bevorzugt 600 bis 1'000 mm, zu wählen. Bei einem Abstand von weniger als 500 mm reicht die erzielbare Abkühlung nicht aus, ein Abstand von mehr als 1'200 mm bringt keine Verbesserung der Fadeneigenschaften und vergrössert lediglich das Gesamtvolumen der Apparatur.It has proven to be expedient to choose the distance of the roller surface from the spinneret, depending on the titer, from approximately 500 mm to 1200 mm, preferably 600 to 1000 mm. With a distance of less than 500 mm this is sufficient achievable cooling is not sufficient, a distance of more than 1,200 mm does not improve the thread properties and only increases the total volume of the apparatus.
Die Kontaktlänge der Filamente auf der Walze, das heisst die Strecke, auf der die Filamente die Walzenoberfläche berühren, beträgt 100 bis 180 mm, bevorzugt 120 mm.The contact length of the filaments on the roller, that is to say the distance over which the filaments touch the roller surface, is 100 to 180 mm, preferably 120 mm.
Die Walze wird in der Regel mit einem Elektromotor angetrieben und rotiert mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 800 bis 2'000 m/min, bevorzugt mit 1'000 bis 1'800 m/min, insbesondere 1'000 bis 1'400 m/min.The roller is usually driven by an electric motor and rotates at a circumferential speed of 800 to 2,000 m / min, preferably at 1,000 to 1,800 m / min, in particular 1,000 to 1,400 m / min.
Durch die angetriebene Umlenkrolle wird vor allem die Dehnung beeinflusst, die unter sonst konstanten Bedingungen abnimmt. Es ist vorteilhaft, eine luftgelagerte Umlenkrolle zu verwenden und diese mit einem Luftdruck von beispielsweise 3 bis 6 bar anzutreiben.The driven deflection roller primarily affects the elongation, which decreases under otherwise constant conditions. It is advantageous to use an air-bearing deflection roller and to drive it with an air pressure of, for example, 3 to 6 bar.
Da der Spinnlauf durch Optimierung der Fadenlaufgeometrie, z.B. durch Variation des Abstandes Umlenkrolle-Ensimierung, verbessert werden kann, ist es zweckmässig, den Abstand der Umlenkrolle zum Ensimierstift so zu wählen, dass der Basiswinkel des Konvergenzdreiecks mehr als 70° beträgt.Since the spinning run by optimizing the thread running geometry, e.g. can be improved by varying the distance between the deflection roller and the ensimation, it is advisable to choose the distance between the deflection roller and the ensiming pin such that the base angle of the convergence triangle is more than 70 °.
Es ist auch zweckmässig, zwischen einem Ensimierstift und einem Spuler, einen Heizer vorzusehen. Das hat den Vorteil, dass der Faden im Spinnprozess direkt thermisch behandelt werden kann.It is also appropriate to provide a heater between an ensemble pin and a winder. This has the advantage that the thread can be thermally treated directly in the spinning process.
Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail with reference to a drawing.
Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahren mit einer Kühlwalze. Gemäss Fig. 1 ist mit 1 eine Spinndüse bezeichnet. Aus der Spinndüse tritt ein Bündel von Polyesterfäden 2 aus, deren Randfäden mit 2′ bzw. 2˝ bezeichnet sind. Eine Kühlwalze 3 ist zwischen einer Umlenkrolle 4 und der Spinndüse 1 vorgesehen. Ein resultierender Gesamtfaden 5 läuft über einen Konvergenzpunkt 6, wo in bekannter Weise eine Spinnpräparation aufgebracht wird. Eine zusätzlicher Heizer 7 kann vor einem Spuler 8 vorgesehen sein.The single figure shows a schematic representation of the method according to the invention with a cooling roll. 1, 1 denotes a spinneret. A bundle of
Im Betrieb trifft ein aus der Spinndüse 1 austretendes Polyesterfilamentfadenbündel 2 auf die Oberfläche der Kühlwalze 3, wo es während seiner Berührung mit der Walzenoberfläche abgekühlt wird. Dabei dreht sich die Kühlwalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 800 bis 2'000 m/min. Der Faden 5 wird über die luftgelagerte Umlenkrolle 4 und über den Konvergenzpunkt 6 dem Spuler 8 mit einer Wickelgeschwindigkeit von mindestes 4'000 m/min zugeführt.In operation, a polyester
Im Bedarfsfall kann die Wirkung der Kühlwalze durch Wärmeabfuhr mittels eines Kühlmittels verstärkt werden. Zur Erzielung bestimmter Garneigenschaften kann eine integrierte thermische Behandlung des Garnes von Vorteil sein.If necessary, the effect of the cooling roller can be enhanced by heat dissipation using a coolant. An integrated thermal treatment of the yarn can be advantageous to achieve certain yarn properties.
Ein Standard-Polyester-Polymer mit einer intrinsischen Viskosität von 0,75 dl/g wurde galettenlos mit einer konstanten Wickelgeschwindigkeit von 5'000 m/min zu den drei Titern dtex 67 f 12 und 80 f 12 und 167 f 30 versponnen.A standard polyester polymer with an intrinsic viscosity of 0.75 dl / g was spun without godets at a constant winding speed of 5,000 m / min to give the three titers dtex 67 f 12 and 80 f 12 and 167 f 30.
Variiert wurden:
Die Spinnbedingungen und die erhaltenen Fadeneigenschaften sind in Tabelle 1 für dtex 67 f 12, in Tabelle 2 für dtex 80 f 12 und in Tabelle 3 für dtex 167 f 30 aufgezeigt.The spinning conditions and the thread properties obtained are shown in Table 1 for dtex 67 f 12, in Table 2 for dtex 80 f 12 and in Table 3 for dtex 167 f 30.
Es bedeuten:
Vcu = Umfangsgeschwindigkeit der Kupferwalze
F/W = Abstand Spinndüse zur Walze
Dt = Reissdehnung
Ft = Reissfestigkeit
KS = Kochschrumpf in Wasser
Vcu = peripheral speed of the copper roller
F / W = distance from spinneret to roller
Dt = elongation at break
Ft = tensile strength
KS = shrinkage in water
Beispiel 1 ist als Vergleichsbeispiel angegeben. Die Beispiele 2 - 4 unterscheiden sich in den Umfangsgeschwindigkeiten der Walze (Umlenkrolle nur luftgelagert). Die Beispiele 5 und 6 geben Spinnbedingungen und Fadeneigenschaften unter Verwendung der luftgelagerten, angetriebenen Umlenkrolle wieder.Example 1 is given as a comparative example. Examples 2 - 4 differ in the peripheral speeds of the roller (deflection roller only with air bearings). Examples 5 and 6 show spinning conditions and thread properties using the air-bearing, driven deflection roller.
Alle unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen hergestellten Garne zeigten keine Kräuselung.
Für den Gesamttiter dtex 80 f 12 wurde als günstigster Abstand F/W 700 mm ermittelt, bei dem dann die Garneigenschaften in Abhängigkeit von der Walzengeschwindigkeit untersucht wurden. Die Resultate der Beispiele 8 - 11 lassen erkennen, dass im Vergleich zu Beispiel 7 durch Kühlung mit der Walze die Dt stark reduziert werden kann.
In Tabelle 3 wurden trotz höherer Filamentzahlen beim Titer dtex 167 f 30 glatte Fäden erhalten. Hierbei wurde bei einem konstanten Antriebsdruck der Umlenkrolle von 5.5 bar gearbeitet.In spite of higher filament numbers in Table 3, 30 smooth threads were obtained in Table 3 with dtex 167 f. Here, the deflection pulley was operated at a constant drive pressure of 5.5 bar.
In Tabelle 4 sind die Walzenparameter und Fadeneigenschaften eines dtex 67 f 12 unter Einschaltung eines Heizers mit 150°C und angetriebener Umlenkrolle wiedergegeben.
Beispiel 18 ist wiederum ein Vergleichsbeispiel nach dem bekannten luftgekühlten Verfahren. Die Beispiele 19 - 23 zeigen eine verbesserte Festigkeit durch Einsatz einer intergrierten thermischen Behandlung (Heizschiene).Example 18 is again a comparative example according to the known air-cooled method. Examples 19-23 show an improved strength through the use of an integrated thermal treatment (heating rail).
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht auf einfache und wirtschaftliche Weise die einstufige Herstellung von textilen Glattgarnen aus Polyestern in einem weiten Titerbereich, und zwar durch geeignete Einstellungen der Betriebsparameter der Kühlwalze bei Wickelgeschwindigkeiten von 4'000 bis 6'000 m/min.The method according to the invention enables the simple and economical production of plain textile yarns from polyester in a wide titer range, by suitable settings of the operating parameters of the cooling roll at winding speeds of 4,000 to 6,000 m / min.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH255889 | 1989-07-10 | ||
CH2558/89 | 1989-07-10 |
Publications (1)
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EP0408994A1 true EP0408994A1 (en) | 1991-01-23 |
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Family Applications (1)
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EP90112807A Withdrawn EP0408994A1 (en) | 1989-07-10 | 1990-07-09 | Process for the preparation of flatyarn |
Country Status (1)
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EP (1) | EP0408994A1 (en) |
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