EP0579082B1 - Méthode pour le traitement thermique de fils en mouvement et dispositif pour effectuer ce traitement - Google Patents

Méthode pour le traitement thermique de fils en mouvement et dispositif pour effectuer ce traitement Download PDF

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/165—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam characterised by the use of certain filaments or yarns
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/001—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass in a tube or vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/005—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium being a solid

Definitions

  • DE-AS-1,908,594 describes a device for the heat treatment of relaxed synthetic yarn known in which a yarn through a hollow Heating cylinder is passed. At the yarn inlet, one with a primary gas flow is off Fuel gas operated injector is provided, which is designed as an annular nozzle, and an additional inlet for a secondary gas flow. The device is thereby characterized in that the additional inlet for the secondary gas stream so is arranged that this current seen in the direction of movement of the yarn behind the injector mouth in the heating cylinder with the primary gas flow meets. The device is intended to form eddies in the heating cylinder should be avoided and the quality of the treated yarns should be improved will. The risk of vortex formation is because the primary gas flow enters and gets into the heating cylinder at a relatively high speed slowed down.
  • yarn includes all endless threads to understand, so both multifilament yarns and staple fiber yarns or Monofilaments.
  • yarn titres are from 50 to 2500 dtex usual, preferably yarn titer from 50 to 300 dtex (for textile Application areas) and 200 to 2000 dtex (for technical application areas).
  • high-speed within the scope of this invention usually speeds of more than 300 m / min, preferably 400 to 6000 m / min, in particular 400 to 3000 m / min to understand; this Specifications refer to the speed of the yarn when leaving the Heating device.
  • the heated heat transfer gas can be anywhere in the Thread run channel are introduced. This is preferably done Heat transfer gas to the thread run channel in such a way that this can come into contact with the yarn along the entire thread run channel.
  • the length of the blowing zone is preferably more than 6 cm, especially 6 to 200 cm. In the event that the heater in one Stretching step is integrated, the length of the blowing zone preferably 6 to 20 cm. In the event that the heater in one Fixing step is integrated, the length of the blowing zone is preferably to 6 to 120 cm, especially 6 to 60 cm.
  • the heat transfer gas is in the middle part of the thread running channel on a length of about 1/4 to 1/2 of Channel length blown from small openings perpendicular to the yarn and escapes in and against the thread running direction from the thread running channel.
  • a Cross-blowing with suction on the opposite side is a Cross-blowing with suction on the opposite side.
  • a number of measures are available to the expert with the help of which these specifications can be set. For example possible, compared to the yarn mass, which is divided by the time unit Thread channel moves, relatively large masses of heat transfer gas per Let unit of time flow through the thread channel, so that despite the effective and rapid heat transfer to the yarn only a little Cooling of the heat transfer gas results. In contrast to the blowing at practically one point of the moving yarn, blowing results a particularly intensive interaction of the Heating gas with the yarn, since the boundary layer between the yarn and the surrounding Medium in this zone is constantly being torn away. That way it is possible, even with only a slight change in the temperature of the gas to achieve effective heating of the yarn.
  • the control of the The temperature profile of the heat transfer gas can also be determined by Selection of the heat capacity of the gas or by the Control the flow rate of the gas in a manner known per se.
  • the method according to the invention is suitable, for example, for heating textured yarns, in particular of air-textured yarns and for Heating high-modulus yarns before these yarns are interlaced.
  • the process is particularly great for the production of sewing threads advantageous.
  • the fixing temperature when producing a two-component loop sewing thread is usually 200 to 320 ° C, preferably 220 to 240 ° C, so that the heat transfer gas in step c) to this temperature is heated.
  • Thread guide tube length For the stretching, there is a thread guide tube length of about 6 to 20 cm sufficient. In the case of fixing processes, one is expediently used Thread guide tube length of about 70 to 200 cm.
  • the sewing test is carried out at 5000 stitches / min and 4 stitches / cm, whereby for the 4 layers for the forward seam and 2 layers for the reverse seam.
  • PET-HMLS yarns produced by the drawing process according to the invention were compared with conventionally produced HMLS yarns (Example 12).
  • the filaments were spun at different spinning take-off speeds. The gain in strength is retained in the further processing stages for sewing threads and the sewing properties are very good.

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Claims (23)

  1. Procédé de chauffage de fils (1) défilant rapidement et sans contact à travers un dispositif de chauffage (14), ces fils présentant un titre de 50 à 2500 dtex et se déplaçant à une vitesse de plus de 300 m/min par rapport à la vitesse du fil lorsqu'il quitte le dispositif de chauffage, à une température élevée souhaitée, comprenant les étapes consistant :
    i) à préchauffer un gaz de transmission de chaleur à une température qui se situe au-dessus de la température souhaitée du fil, et
    ii) à acheminer le gaz de transmission de chaleur préchauffé dans le canal de passage de fil (3) de telle sorte que ce gaz s'écoule en substance perpendiculairement au gaz en mouvement sur une longueur telle que le fil qui se trouve à l'intérieur du dispositif de chauffage soit chauffé à la température élevée souhaitée, la longueur de la zone de soufflage étant choisie de telle sorte que, par rupture permanente de la couche limite par l'écoulement du gaz de transmission de chaleur, le fil vienne directement en contact avec celui-ci et qu'il se produise donc un chauffage très rapide du fil.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal à fil est en outre chauffé.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme gaz de transmission de chaleur de l'azote, de l'argon ou, en particulier, de l'air.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de transmission de chaleur est appliqué sur le fil en substance le long du trajet d'écoulement total du fil dans le dispositif de chauffage.
  5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de transmission de chaleur s'écoule sur le fil en mouvement radialement de l'extérieur vers l'intérieur.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de transmission de chaleur est soufflé perpendiculairement sur le fil, dans la partie centrale du canal de passage du fil, sur une longueur d'environ 1/4 à 1/2 de la longueur du canal, par de petites ouvertures et s'échappe du canal de passage du fil dans le sens de passage du fil et en sens inverse.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la puissance de chauffage est réglée par commande de points individuels ou par commande groupée de telle sorte qu'il règne sur le fil une température prédéterminée, en réglant la puissance de chauffage par un ou plusieurs capteurs de mesure disposés à proximité du fil via un circuit de réglage.
  8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de gaz de transmission de chaleur à travers le dispositif de chauffage est d'au moins xL en Nm3/h où xL est calculé selon la formule : xL = 1,5 * 10-5 * (v * fd * cpf) / (qL * cpl) et v est la vitesse du fil en m/min, fd le titre du fil en dtex, cpf la capacité thermique du matériau du fil en kJ/(kg * K), qL la masse spécifique du gaz de transmission de chaleur en kg/m3 et cpl la capacité thermique du gaz de transmission de chaleur en kJ/(kg * K).
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le débit de gaz de transmission de chaleur à travers le dispositif de chauffage est sélectionné entre xL et 4 * xL.
  10. Procédé de fabrication de fils fixés avec des extrémités capillaires ou des bouclettes saillantes avec une finition du fil améliorée par rapport à des fils non fixés, comprenant les étapes consistant :
    a) à produire un fil (1) d'un titre de 50 à 2500 dtex ayant des extrémités capillaires des filaments individuels qui font saillie de la surface ou un fil ayant des bouclettes de filaments individuels sur la surface,
    b) à faire passer sans contact le fil à travers l'intérieur d'un dispositif de chauffage à une vitesse de plus de 300 m/min par rapport à la vitesse du fil lorsqu'il quitte le dispositif de chauffage, et
    c) à souffler sur ce fil en mouvement dans le dispositif de chauffage un gaz de transmission de chaleur, le soufflage du gaz de transmission de chaleur sur le fil se faisant selon les étapes i) et ii) de la revendication 1, de telle sorte que le fil en mouvement soit chauffé, dans le dispositif de chauffage, à la température élevée souhaitée et que les bouclettes soient stabilisées à la chaleur tout en maintenant leur forme.
  11. Procédé de fabrication d'un fil à coudre à bouclettes à deux composants selon la revendication 10, comprenant les étapes consistant :
    a1) à acheminer deux ou plusieurs torons d'avant-fils se déplaçant à des vitesses différentes à une buse de texturage,
    a2) à faire tourbillonner les torons d'avant-fils dans la buse de texturage dans des conditions telles qu'il se forme un fil constitué de fils porteurs et de fils d'effet, des bouclettes constituées de fils d'effet se formant principalement à la surface de ce fil,
    b1) à étirer le fil à coudre à bouclettes primaire à deux composants sous tension de telle sorte que le fil primaire se stabilise mécaniquement en réduisant la taille des bouclettes,
    b2) à acheminer et à faire passer le fil primaire stabilisé à travers l'intérieur d'un dispositif de chauffage, et
    c) à mettre en contact ce fil en mouvement dans le dispositif de chauffage avec un gaz de transmission de chaleur selon la revendication 10.
  12. Procédé de fabrication d'un fil à coudre à bouclettes à deux composants selon la revendication 11, caractérisé en ce que les torons d'avant-fils présentent des titres différents globalement et au niveau des filaments individuels et les torons d'avant-fils sont constitués de filaments très résistants sans contraction ni allongement.
  13. Procédé de fabrication d'un fil à coudre à bouclettes à deux composants selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments porteurs et les filaments d'effet sont constitués de polyester, en particulier de téréphtalate de polyéthylène ou de copolymères de téréphtalate de polyéthylène, en ce que les torons d'avant-fils sont obtenus par étirage d'un filé partiellement orienté et, ensuite, directement, par un traitement thermique sensiblement sans contraction et en ce que, immédiatement après ce traitement thermique de la buse de texturage, on achemine les filaments porteurs à une vitesse de suralimentation de 3 à 10% et les filaments d'effet à une vitesse de suralimentation 10 à 60%.
  14. Procédé de fabrication d'un fil à coudre à bouclettes à deux composants selon la revendication 11, caractérisé en ce que le gaz de transmission de chaleur de l'étape c) a été chauffé à une température de 200 à 320°C.
  15. Procédé de fabrication de fils fixés selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le temps de séjour VZ (en secondes) des fils à fixer dans le dispositif de chauffage est choisi de telle sorte que l'effet de fixation FW soit supérieur ou égal à 22,5, de préférence de 25 à 300, où FW = a5 * VZ * exp(0,03 * (T - 100) * a6) et a5 est égal à 1 * (1/sec), a6 est égal à 1 * (1/°C) et T est la température du gaz de transmission de chaleur en °C.
  16. Dispositif de chauffage de fils mobiles (1) à une température élevée souhaitée pour réaliser le procédé selon les revendications 1 et 10, comprenant un dispositif de préchauffage (2) pour le gaz de transmission de chaleur (2), un canal de passage de fil (3) pour le fil en mouvement sans contact, ledit canal étant formé d'un tube (7), qui présente plusieurs orifices (6) agencés dans le sens de déplacement du fil pour le passage du gaz de transmission de chaleur (12), au moins une conduite d'alimentation (4) pour le gaz de transmission de chaleur chauffé (12), qui présente au moins une embouchure (5) dans une chambre de distribution (13), d'où le gaz de transmission de chaleur chauffé (12) s'écoule dans le canal de passage de fil (3), les orifices (6) étant agencés sur le tube (7) de telle sorte que le gaz de transmission de chaleur (12) puisse s'écouler radialement vers l'extérieur, de tous côtés, sur le fil en mouvement sans contact dans le canal de passage de fil (3).
  17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le tube (7) présente plusieurs orifices (6) qui sont distribués sur toute la longueur du canal de passage.
  18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la chambre de distribution (16), un capteur de pression et/ou un capteur de température (11) qui est couplé, en particulier via un système asservi, au dispositif de préchauffage (2) et/ou au bloc d'alimentation pour le gaz de transmission de chaleur (12).
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que, dans la partie centrale du tube (7), il est prévu sur une longueur d'environ 1/4 à 1/2 de la longueur du tube, de petites ouvertures par lesquelles le gaz de transmission de chaleur (12) est soufflé perpendiculairement au fil.
  20. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif de préchauffage (2) est un serpentin de chauffage.
  21. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est entouré d'une isolation (8).
  22. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'entrée de fil et/ou à la sortie de fil du canal de passage de fil (3) un dispositif d'aspiration (16) pour le gaz de transmission de chaleur (12) sortant du canal de passage de fil (3).
  23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens par lesquels le gaz de transmission de chaleur (12) aspiré par le dispositif d'aspiration (16) est ré-acheminé au dispositif de préchauffage (2) pour le gaz de transmission de chaleur (12).
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