FI78740B - Foerfarande foer framstaellning av slaetgarn. - Google Patents

Description

1 78740

Menetelmä sileän langan valmistamiseksi

Keksintö koskee menetelmää sileän langan valmistamiseksi polyesteristä, erikoisesti polyetyleenitereftalaa-5 tista tai polyamidista, jolloin lukuisia filamentteja kehrätään jatkuvasti peräkkäin, kootaan langoiksi ja venytetään galettilaitteen avulla ja jolloin venytysvoima venytystä varten muodostetaan nestekitkan sekä kiertämisen avulla vähintäin yhden, paikallaan olevan, langan kulku-10 suunnassa kaarevan jarrupinnan avulla.

Sileät langat, joita saadaan kestomuovimateriaa-leista, erikoisesti polyestereistä, polyamideista, kehrätään lukuisina filamentteina. Filamentit yhdistetään kui-tukimpuksi. Sileä lanka saa käyttöominaisuutensa, erikoi-15 sesti lujuusominaisuutensa, venytyksen avulla. Sileille langoille teksturoituihin lankoihin verrattuna on ominaista se, että niiden yksittäiset filamentit ovat yhdensuuntaiset eivätkä muodosta silmukoita, lenkkejä, taivutuksia jne. Tämän tapaisia sileitä lankoja kutsutaan seu-20 raavassa lyhyesti "langoiksi”.

On tunnettua esimerkiksi DE-hakemusjulkaisusta 1 435 609, lankojen vetäminen venytystä varten yhden tai useamman, kiinteän, kuumennetun tai kuumentamattoman veny-tyspuikon ylitse, jolloin lanka kiertyy noin 360°.

25 Tämän menetelmän huomattava epäkohta perustuu veny- tyspuikon kulumiseen. On kuitenkin myös todettu, että ve-nytyspuikko aiheuttaa suurilla lankanopeuksilla huomattavaa epävarmuutta menetelmään. Usein havaitaan langan kat-kailemista. Tunnetussa menetelmässä on edelleen se epäkoh-30 ta, että sen avulla saavutetaan ensinnäkin tyydyttävä langan laatu vain, jos käytetään nopeuksia, jotka ovat huomattavasti pienempiä kuin 2000 m/min ja toisaalta jos lanka johdetaan galetin lävitse ennen venytyspuikkoa ja sen jälkeen. Vain tällöin voidaan saada tasaisena säilyvä lan-35 gan laatu ja tämä vain myös silloin, jos otetaan huomioon 2 78740 venytys puikkojen välttämätön kuluminen.

US-patentissa 3 002 804 on esitetty alussa mainittua laatua oleva menetelmä, jolloin vapaasti kehrättyä lankaa vedetään vesihauteen lävitse, sitten veden poista-5 miseksi käännetään ja venytys tapahtuu vesihauteen ja kääntämisen aiheuttaman jarrutusvoiman vaikutuksesta.

Tässä menetelmässä on huomattavia epäkohtia, jotka estävät sen teollisen käytön. Ensiksikin muodostaa vesi-hauteeseen suurella nopeudella siirtyvä lanka syvän "on-10 telon", koska sen mukana siirtyy suuria määriä ilmaa, joka keskittyy langan ympärille eikä siirry syrjään. Lanka ei tällöin kostu tai kostumispituus vaihtelee ilmapatsaan pituuden mukaan, koska ei muodostu stabiilia tasapainotilaa ilman nostovoiman ja ilman kiinnittymisen välille suu-15 rella nopeudella siirtyvään lankaa. Edelleen osoittautuu, että vesihauteen syvyyden täytyy olla huomattavan tarvittavien vetovoimien muodostamiseksi lankaan. Langan nopeudella 3000 m/min vaaditaan suurempi kuin 4 metrin vesihauteen syvyys. Nopeudella 5000 m/min on vesihauteen syvyys 20 vielä 37 cm. Samalla tosin viitataan US-patentissa myös mahdollisuuteen, että osa venytysjännityksestä voidaan muodostaa seuraavan kääntöpuikon avulla, jolloin kääntö-puikkoa käytetään veden poistamiseen. Tällöin mainitaan, että tämä venytysjännityksen osuus ei saa olla suurempi 25 kuin 1/3 kokona!sjännityksestä, koska muutoin langan tasaisuus heikkenee.

Juuri tästä syystä voidaan havaita, että langan vesipäällyste on siten epäedullinen, että poikkeutuspuikon ja langan väliin muodostuu mekaaninen liukukitka tai seka-30 kitka, jota myös on pidettävä vastuullisena langan epätasaisiin ominaisuuksiin.

Esillä olevan keksinnön avulla voidaan eliminoida edellä mainitut epäkohdat.

Keksintö koskee menetelmää sileän langan valmista-35 miseksi polyesteristä, erikoisesti polyetyleenitereftalaa- 3 78740 tista tai polyamidista, jolloin lukuisia filamentteja kehrätään jatkuvasti peräkkäin, kootaan langoiksi ja venytetään galettilaitteen avulla ja jolloin venytysvoima venytystä varten muodostetaan nestekitkan sekä kiertämisen 5 avulla vähintäin yhden, paikallaan olevan, langan kulkusuunnassa kaarevan jarrutuspinnan avulla. Menetelmälle on tunnusomaista, että kehruuvyöhykkeestä rinnan poistuvat filamentit lankakimpuksi yhteenkoottuna, johdetaan neste-nauhan lävitse, josta nestettä levitetään pinnalle annos-10 teltu määrä ja joka ulottuu langan kulkusuuntaan, ja että lisättävä nestemääräannos aikayksikköä kohti vastaa yli 20 % syötetystä lankamäärästä aikayksikköä kohti ja että lankakimpun sisäinen vastaanottokyky nesteen suhteen ylitetään, lankaklmppu kyllästetään ja lankakimpun ulkopintaa 15 ympäröi nestevaippa, ja että kuitukimppu tässä kyllästetyssä tilassa johdetaan miniminopeudella 1000 m/min useiden kaarevien, langan kulkusuunnassa vuorotellen vaihtuvan kaarevuussuunnan omaavan jarrutuspinnan ylitse ja vedetään galettilaitteesta nopeudella yli 3500 m/min, ja että jar-20 rutuspintojen kokonaispituus ja langan nopeus säädetään peräkkäin siten, että kuitukimppuun muodostuu galettilaitteen avulla plastista venymistä varten riittävä langanve-tovoima.

Kehruutilasta poistuvat filamentit johdetaan lanka-25 kimpuksi yhdistettyinä nestehauteen lävitse, joka on sijoitettu ylivuotopinnalle. Nestettä syötetään ylivuotopin-nalle sellaisina määrinä, että lankakimpun vastaanottokyky tämän nesteen suhteen ylittyy ja kuitujen pinnalle muodostuu myös nestepäällyste. Kyllästyminen on suurempi kuin 30 luonnollinen sisäinen vastaanottokyky. Sisäisen vastaanottokyvyn määrä erikoisesti polymeerin molekyläärinen vastaanottokyky nesteen suhteen ja kapillaarivaikutukseen perustuva vastaanottokyky langan yksittäisten kuitujen välillä. Vastaanottokyky lankakimpun yksittäisten säikei-35 den välillä muodostaa filamenttien kaikkein tiiviimmässä 4 78740 sijoituksessa jo noin 15 % filamenttitilavuudesta. Keksinnön mukaan on siten lisätty nestemäärä vähintäin 20 %, edullisesti 25-35 % langan painosta. Nestekylpyyn johdettu neste voidaan lämmittää 50°C yläpuolella olevaan lämpöti-5 laan, erikoisesti välille 70-90eC.

Nestevirran johtaminen langan pinnalle tapahtuu esimerkiksi suuttimien avulla, jotka päättyvät virtauskap-paleen pinnalle yhteen tai useampaan ylhäältä avoimeen virtauskouruun (vert. esimerkiksi DE-GM 7 605 571). Vir-10 tauskappaleen pituus tämän tapaisia suuttimia varten on 30-40 mm.

Koska suuttimen päättyvät verrattain lähelle langan tulokohtaa virtauskappaleelle, vetäytyy neste virtauskap-paleella langan suuntaan ulottuvaksi nauhaksi, joka nauhan 15 poikkisuunnassa rajoittuu kapeaksi. Tätä kapeaa rajoittumista edistää vielä se, jos virtauskappaleella on nauhan-syöttöura, joka sijaitsee suuttimen päätekohdassa.

Myös tunnettuja, langan osittain ympäröimiä teloja (vrt. esimerkiksi DE-OS 2 908 404) voidaan käyttää neste-20 virran annosteltuun syöttöön, jos huolehditaan siitä, että neste ei tällaisella telalla vetäydy leveäksi kalvoksi, vaan muodostaa sivusuunnassa rajoitetun, annosteltuun määrään syöttävän nestenauhan, jonka lävitse lankaa siirtyy. Tällainen tela on esitetty esimerkiksi patenttijulkaisussa 25 DE-OS 2 908 404. Myös telat, joiden kehällä on langankul-jetusuria, joihin voidaan syöttää annosteltu nestemäärä, soveltuvat patentissa käytettäviksi.

Kaikissa tapauksissa on tärkeää, että neste muodostaa kapean nestenauhan, jonka lävitse lanka kulkee. Tästä 30 syystä ei nestettä - kuten tekniikan nykyisen tason mukaan - syötetä kapeaksi rajoitettuun putkeen, vaan muodostetaan nauhaksi pinnalle. Nauha ei saa uppoutua staattisen nestekylpyyn, koska tällöin määrätty, tasainen nesteen levitys ei ole mahdollista.

35 Nesteen levittämistä nestenauhaksi pinnalle käyte- 5 78740 tään toisaalta siihen tarkoitukseen, että nesteeseen muodostuu riittävästi adheesiovoimia sen estämiseksi, että nestettä ei joudu pisaroittain, s.o. epäsäännöllisessä muodossa, langan mukaan. Toisaalta vaikuttaa kuitenkin 5 tämä adheesio vain yhdeltä puolelta nestenauhaan eikä estä sitä, että neste koheesiovoimien vaikutuksesta "vetäytyy" jatkuvaksi, langan ympäröiväksi nauhaksi ja irtautuu pinnalta.

Keksintöä sovellettaessa voidaan käyttää kaikkia 10 pieniviskoosisia, tekstiiliteknillisesti yhteensopivia nesteitä. Lukuisissa näissä nesteissä on pääaineosana vesi. Edullisesti hyvän kostutuskykynsä vuoksi voidaan käyttää myös puhdasta vettä. Neste ei edullisesti saisi sisältää lisäyksiä, esimerkiksi öljyjä, joita tavallisesti 15 käytetään langan esikäsittelyyn tai aktivointiin. Näiden lisäysten määrä on keksinnön mukaisesti pienempi kuin 5, edullisesti pienempi kuin 1 paino-%. Veden kostutuskyvyn edistämiseksi voidaan lisätä kostutusainetta. Kostutusai-neen osuus vedessä on pienempi kuin 1, edullisesti pienem-20 pi kuin 0,5 paino-%. Kostutusaine vaikuttaa erikoisesti siihen, että lanka kyllästyy tasaisesti koko poikkileikkaukseltaan. Puhtaan veden tai myös veden, joka sisältää vähäisen määrän kostutusainetta, käytöllä on se erikoinen etu tunnettuihin, tekstiilitekniikassa käytettyihin öljyi-25 hin, liistereihin, emulsioihin jne verrattuna, että vettä on käytettävissä aina samanlaatuisena ja siten menetelmä voidaan toistaa muutoksitta.

Vedellä on lisäksi, erikoisesti kuumennettaessa, vähäisen viskositeetin antama etu. Tästä syystä käytetään 30 edullisesti nesteitä, joiden viskositeetti on pienempi tai sama kuin veden viskositeetti tai että ne pääaineosana sisältävät vettä siten, että vesisisältö määrää pääasiassa niiden dynaamiset ominaisuudet.

Nauhaa vedetään täten kyllästetyssä ja nestekalvol-35 la päällystetyssä tilassa usean kaarevan, langan kulku- 6 78740 suunnassa peräkkäin, vaihtelevan kaarevuussuuntaan sijoitetun jarrutuspinnan ylitse.

Jarrutuspintojen kaarevuus vaikuttaa siten, että lankaa voidaan vetää jarrutuspintojen aiheuttaman kohti-5 suoran voiman vaikutuksesta. Tämä kohtisuora voima vaikuttaa hydrodynaamisia nostovoimia vastaan ja aiheuttaa sen, että nesteväli jarrutuspintojen ja nauhan välillä pysyy pienenä. Tämän välin leveydestä riippuu nimittäin leikkauksen voimakkuus ja siten myös jarrutusvoima, joka nes-10 teen vaikutuksesta kohdistuu lankaan. Kaarevuussäde on noin 10 mm. Myös säteet, jotka ovat pienempiä kuin 10 mm ja aina 50 mm saakka ovat osoittautuneet tyydyttäviksi. Kaarevuuden avulla voidaan jarrutuspintaan kohdistuvaa, langan kohtisuoraa voimaa rajoittaa siten, että langan 15 kulloisellakin nopeudella muodostuvat hydrodynaamiset voimat tosin takaavat langan "kellumisen", mutta toisaalta säilyy tämän nestevälin vähäinen rakoleveys.

Kohtisuorien voimien täytyy siis olla niin suurien, että hydrodynaaminen nesteväli pysyy niin pienenä, että 20 suurella nopeudella siirtyvän langan ja paikallaan pysyvän jarrutuspinnan väliin muodostuu suuri leikkausvoima. Tällöin on kuitenkin otettava huomioon, että lankaan sen kulkiessa kaarevan jarrutuspinnan ylitse kohdistuu keskipako-kiihtyvyys, joka suuntautuu kohtisuoraa voimaa vastaan. 25 Kaarevuus ei kuitenkaan voi olla toisaalta niin suuri, että vetovoimien vaikutuksesta muodostuvat kohtisuorat voimat ovat suurempia kuin langan hydrodynaaminen nosto ja muodostuu liukukitkaa. Jopa välialueet nestekitkan ja liukukitkan kesken ovat epäsuotavia, koska kitkavoimat 30 ovat epämääräisiä ja siten lankaan voi kohdistua myös epämääräisiä vetovoimia.

Kostean langan siirtyessä jarrutuspinnan ylitse muodostuu se vaikeus, että neste keskipakovoiman vaikutuksen seurauksena poistuu langan ja jarrutuspinnan välityk-35 sestä raosta ja kerääntyy langan alueilla, jotka ovat 7 78740 poispäin jarrutuspinnasta. Täten jarrutuspinnan pituuden kasvaessa muodostuu vaara, että jälleen esiintyy kuivaa kitkaa. Ehdotuksen avulla, jolloin sijoitetaan peräkkäin useampia ja edullisesti useampia kuin kaksi jarrutuspin-5 taa, joiden ympärille lanka kiertyy vähemmän kuin 140° ja jolloin kiertosuunnat vuorottelevat saavutetaan, että siirryttäessä ensimmäisen jarrutuspinnan ylitse langan ja jarrutuspinnan välisestä kosketusraosta poistuva ja langan ulkopinnalla oleva neste siirryttäessä seuraavan jarrutus-10 pinnan ylitse joutuu langan ja tämän jarrutuspinnan väliseen rakoon. Voi olla myös täysin tarkoituksenmukaista sijoittaaa kahden samaan suuntaan kaarevan jarrutuspinnan väliin langan kulkusuunnassa sijaitseva, vastakkaiseen suuntaan kaareva jarrutuspinta, jonka kaarevuussäde on 15 pienempi ja kulkupinta lyhyempi. Näitä jarrutuspintoja käytetään siten pelkästään levitettävän nesteen jakamiseen, kun taas suuremman kaarevuussäteen ja suuremman pituuden omaavia jarrutuspintoja käytettäessä muodostuu haluttu jarrutusvoima.

20 Jarrutuspinnat on langan kulkusuunnassa sijoitettu edullisesti allekkain, jolloin langan kulun poikkeama pystysuunnassa kahden jarrutuspinnan välillä on korkeintaan 70° ja edullisesti korkeintaan 60°. Tällöin saavutetaan se, että neste, joka poistuu langasta jarrutuspintaa ympä-25 röitäessä, poistuu seuraavan jarrutuspinnan suuntaan ja joutuu siten suurimmaksi osaksi jälleen langan kulkutielle. Muutoin on sijoitettaessa useita jarrutuspintoja peräkkäin myös osoittautunut, että nestekitka langan ja jar-rutuspintojen välillä voidaan säilyttää loppuun asti. Tämä 30 perustuu siihen, että langan ympärikiertymiset ovat verrattain pienet, niin että verrattain vähäisiä vesimääriä poistuu ja langalle jäänyt vesimäärä riittää langan pinnan päällystämiseen ja täyttämäään kultujen väliset tilat.

Keksinnön mukaan korvataan siten tähän mennessä 35 tavanomainen kuivakltka hydrodynaamisella kitkalla kapeas- e 78740 sa raossa. Tällöin venytysmenetelmä on riippumaton jarrutuspintojen ja langan pinnan ominaisuuksista. Jarrutusvoi-ma märkäkitkan avulla määräytyy pikemminkin erikoisesti leikkausvoiman vaikutuksesta ohuen nestekerroksen si-5 säilä. Tämä leikkausvoima on suurimmaksi osaksi riippumaton langan jännityksestä.

Verrattaessa venytykseen vesikylvyssä saavutetaan, että lankaan kohdistuu määrätty jarrutuspituus ja että jarrutuksen aiheuttama leikkausvoima raossa on niin suuri, 10 että jopa "vain" 3000 m/min olevilla vetonopeuksilla 100 mm oleva jarrutuspituus riittää aina venytysvoimien muodostamiseen.

Neste jarrutuksen saavuttamiseksi täytyy langan saapua jarrutuspinnoille määrätyllä miniminopeudella. Tämä 15 miniminopeus on noin 1000 m/min. Edullisempia ovat kuitenkin suuremmat nopeudet ja erikoisesti vähintäin 1800 m/min olevat nopeudet. Jos langan nopeus saapuessaan ensimmäiselle jarrutuspinnalle on vähintäin 2500 m/min, muodostuu lankaan ennen siirtymistään jarrutuspinnoille suurempi 20 esisuuntautuminen. Tällöin menetelmä on epäherkempi mene- telmäparametrien säädön suhteen.

Jarrutuspinnan kokonaispituus, mikä vaaditaan veny-tysvoiman muodostamiseksi, voidaan määrätä kokeiden avulla. Pitemmät kuin 200 mm olevat jarrutuspintojen pituudet 25 ovat kuitenkin osoittautuneet tarpeettomiksi.

Jarrutuspintojen pituudet sovitetaan ennenkaikkea käytetyn langannopeuden mukaan ennen jarrutuspintoja ja niiden jälkeen, s.o. lankaan halutun jännityksen ja venytysten mukaan.

30 Langan jarrutuspintojen ylitse kulkevaa pituutta kokonaisuudessaan voidaan säätää laajalti sen ympärikier-tymisen mukaan. Tätä varten säädetään sitä syvyyttä, johon vastakkaissuuntaisesti kaarevat jarrutuspinnat paisuvat langan kulkutiehen. Kiertyminen on keksinnön mukaan pieni 35 ja se on edullisesti ensimmäisellä ja viimeisellä jarru- 9 78740 tuspinnalla korkeintaan 70°, erikoisesti pienempi kuin 60° ja niiden välissä olevilla jarrutuspinnoilla edullisesti korkeintaan 140°, erikoisesti pienempi kuin 120°.

Kiertyrnisen lisäksi voidaan jarrutuspintojen koko-5 naispituutta säätää myös sijoittamalla peräkkäin sopiva lukumäärä sellaisia jarrutuspintoja, jotka siirtyvät lankaa vaihtelevin kiertymissuunnin, vaatimuksia vastaavasti ja ilman, että tällöin muodostuu merkittävää tilantarvetta.

10 Oleellinen merkitys laadullisesti korkea-arvoisen sileän langan valmistamiseksi on langan jännityksen säädöllä jarrutuspintojen ja galettiosan välillä. Laatupara-metrit, jotka vastaavat kiertovenytyskoneen avulla valmistettua lankalaatua, saadaan säätämällä langan vetovoima 15 jarrutusvoiman ja galettilaitteen nopeuden avulla välille 0,5-2 cN/dtex, edullisesti välille 0,7-1,5 cN/dtex.

Langan kulun määräämiseksi voi jarrutuspinnoilla olla ohjausura. Jarrutuspinnat saavat koskettaa lankaa tai sitä ympäröivää nestekalvoa kuitenkin vain yhdeltä puolel-20 ta, s.o. eivät saa ympäröidä sitä. Muutoin muodostuu epämääräisiä olosuhteita menetelmään sen seurauksena, että lankaan kohdistuu epämääräisiä, vaihtelevia jarrutusvoimia. Täten ahtaat putket, kuten esimerkiksi US-patentissa 3 002 804 on esitetty, ovat sopimattomia kosketuspinnoik-25 si, vaikka ne kaareutuisivat langan kulkusuunnassa, täysin riippumatta näiden putkien menetelmäteknillisistä epäkohdista.

Tärkeän osan korkealaatuisten lankojen valmistamiseksi muodostaa myös langalle syötetyn nesteen lämpötila. 30 Tunnetusti muuttuu venytyksessä käytetty muodon muutostyö lämmöksi. Venytysnopeudesta riippumatta aiheuttaa tämä lämpö suuremman tai pienemmän lämpötilan kasvun. Nykyisin teknologisesti ja taloudellisesti edulliset suuret lanka-nopeudet toisaalta ja pienet langan titteriluvut toisaalta 35 aiheuttavat vapautuvien lämpötilojen vaikutuksesta lämpö- 10 78740 tiloja, jotka eivät enää ole teknologisesti hyväksyttävällä alueella.

Keksinnön erään toteutusmuodon mukaan lämmitetään langalle ennen sen kulkua jarrutuspinnan ylitse syötetty 5 neste. Lämpötila vastaa likimain lasittumispistettä ja se on 50eC yläpuolella. Erikoisen edullinen on lämmitys, jos lämpötila on korkeampi kuin 70°C, kun taas 100°C muodostaa rajan tällöin esiintyvän höyrystymisen vuoksi.

Langan laadun erinomainen tasaisuus täytyy johtua 10 siitä, että nesteen lämpötilan avulla voidaan rajoittaa langan lämpötilavaihteluja sen poikkileikkausalueella sekä sen pituuden suhteen myös ajallisesti ahtaaseen, fysikaalisesti optimaaliselle alueelle. Tämä vaihtelualue on nesteen todellisen lämpötilan ja nesteen höyrystymislämpöti-15 lan välissä.

Menetelmän luotettavuus erikoisesti valmistettaessa tekstiilititteriluvun omaavia lankoja paranee, jos - kuten edelleen ehdotetaan - kehruusuuttimesta poistuva lanka johdetaan nestekylpyyn vielä kuumassa tilassa. Jäähdytys-20 olosuhteet on tällöin valittava siten, että langan lämpötila on lasittumispisteen alueella. Ilmapuhalluksen voimakkuus, ilmapuhalluksen kesto, nestekylvyn etäisyys kehruusuuttimesta, säikeiden kehruutitteri ovat erikoisen merkittäviä näitä jäähdytysolosuhteita varten. On osoit-25 tautunut, että myös tässä on nähtävissä toimenpide, jonka avulla langan katkeiluja voidaan voimakkaasti vähentää ja samanaikaisesti voidaan parantaa merkittävästi langan tasaisuutta .

Erikoisesti suurilla kehruunopeuksilla ja jäähdy-30 tysolosuhteita vastaavasti on langalta siirtyvä lämpömäärä riittävän suuri lämmittämään langalle levitetty nestemäärä erittäin nopeasti annetulle lämpötila-alueelle. Tämä lämpötila-alue vastaa pääasiallisesti polyesterin tai polyamidin ensimmäisen kertaluokan lasittumispistettä. Täten 35 on mahdollista käyttää sellaisia kehruu- ja jäähdytysolo- 11 78740 suhteita, jolloin vesi levitetään langalle huoneenlämpötilassa.

Seuraava merkittävä parannus langan laatuun, erikoisesti sen lujuus- ja kutistumisominaisuuksien suhteen 5 saadaan siten, että lanka kosketuspintojen jälkeen lämmitetään vielä kerran ja että suositeltavassa toteutusesi-merkissä syöttölaite muodostaa kuumennetun galetin. Gale-tin lämpötila säädetään polymeeristä riippuen alueelle 80-160°C. Polyesterille on osoittautunut edulliseksi noin 10 140°C ± 20°C oleva lämpötila ja polyamidille noin 100°C ± 20°C oleva lämpötila.

Keksinnön mukaisesti varustetaan kuitukimppu edelleen venytyksen jälkeen ja ennen galettilaitetta tavanomaisella kehruuvalmisteella, joka edullisesti muodostuu 15 vesi/öljy-emulsiosta. Menetelmän luotettavuus paranee myös tällöin.

Tosin DE-patentista 3 026 934 tunnetaan menetelmä kiharrettujen lankojen valmistamiseksi, jolloin juuri kehrätyt säikeet kostutetaan noin 80°C pintalämpötilassa ve-20 sipitoisella nesteellä ja vedetään sitten vuorottelevien kiertosuunnin kahden jarrutustangon ylitse. Tässä menetelmässä muodostuvat kiharrukset siten, että kuituja jäähdytetään nopeasti kehruualueella yksipuolisesti. Keksinnön mukaan ei kuitenkaan kehruukuilussa saa tapahtua mitään 25 äkkijäähdytystä. Pikemminkin käytetään normaaleja, tasai sia jäähdytysolosuhteita, jolloin äkkijäähdytys estäisi keksinnön mukaisesti halutun tuloksen saavuttamista niin, että säikeet nesteen levittämisen jälkeen luovuttaisivat vielä riittävän lämpömäärän. DE-OS 3 026 934 mukaan on 30 edelleen ehdotettu, että neste levitetään aksiaalisesti ulottuvana, verrattain ohuena kalvona vierekkäin siirtyville yksittäiskuiduille. Kokeet osoittavat, että tätä nesteen levitystapaa käytettäessä ei ole mahdollista varustaa yksittäisiä kuituja eikä kuitukimppua nestepäällys-35 teellä, joka seuraavilla jarrutuspuikoilla aiheuttaisi 12 78740 hydrodynaamisen kitkan.

Lopuksi DE-OS 3 026 934 mukaan valmistetaan lankoja, joiden jäännösvenymä kiharrettuja lankoja varten on riittävä vain määrättyihin käyttötarkoituksiin, se on 5 kiiltolankoja varten kuitenkin täysin sopimaton. DE-OS 3 026 934 mukaan ei lisäksi käytetä jarrutusvoimien muodostamista hydrodynaamisen vastuksen avulla. Koska jarru-tusvoimat muodostetaan mekaanisen kitkan avulla, esiintyy jarrutusvoimissa voimakkaita vaihteluja. Tästä syystä DE-10 OS 3 026 934 mukaan on mahdollista valmistaa vain suuren jäännösvenyvyyden omaavia lankoja. Jos kuitenkin halutaan valmistaa lankoja, joiden venymisarvot sileinä lankoina ovat pienempiä kuin 50 % ja joille siten jarrutustangon ja vetogaletin välissä kohdistetaan suurempi kuin 0,5 cN-15 /dtec oleva vetovoima, on tämän keksinnön mukaisen hydrodynaamisen jarrutuksen käyttö ehdoton edellytys.

Tästä poiketen keksintö perustuu uuteen ja tekniikan nykyisen tason mukaan esittämättömään havaintoon, että muodostamalla hydrostaattinen rakokitka venytysalueeseen 20 voidaan valmistaa sileitä lankoja, jotka tavanomaisiin, kiertovenytyskoneessa valmistettuihin sileisiin lankoihin verrattuna ovat laadultaan myös jatkuvassa käytössä huomattavasti parempia, joissa nukkien esiintymissuhde 10:1 on pienempi kuin vastaavissa langoissa, joiden titteriluku 25 ja säieluku ovat samat ja joissa ns. langan tasaisuus on oleellisesti parantunut ja jotka tämän lisäksi pienempien perustamiskustannusten ja paremman tuottavuuden vuoksi ovat myös halvempia. On myös merkittävää, että toisaalta jarrutuspinnoissa ei esiinny kulumista eikä edes hioutu-30 misjälkiä voida havaita.

Seuraavassa esitellään keksintöä mukaanliitettyyn piirroksen viitaten.

Numerolla 1 on merkitty suulakekehruulaite. Suutin-levystä 2 poistuu useita filamentteja 3, jotka jäähdyte-35 tään puhaltamalla ja kerätään jäähdytyskuilussa tai pai- i3 78740 nevesikuilussa 4 langaksi. Lanka johdetaan sitten suljettuun laatikkoon 5. Laatikossa 5 sijaitsee suutln 6, jonka kautta vettä levitetään langalle. Numerolla 8 on merkitty kuumennuslaite vettä varten.

5 Vedenlevityssuuttimessa 6 on kuten julkaisun DE-GM

7 605 571 mukaan sekä langan kulkusuunnassa että myös sitä vastaan kohtisuoraan kaareva langanohjausura, jonka pohjalle vedensyöttökanava päättyy. Vedensyöttökanavan pää-tekohta sijaitsee mahdollisimman lähellä langan tulokoh-10 taan. Kaarevuuden kaarevuussäde langan kulkusuunnassa on 40 mm. Kohtisuoraan lankaa vastaan on kaarevuussäde 10 mm. Tämän kaarevuuden avulla saavutetaan se, että filamentit kasaantuvat lankakimpuiksi, kun ne saapuvat vedensyöttökanavan päätekohdan alueelle.

15 Vedensyöttökanavan 6 jälkeen johdetaan lanka kolmen yhdensuuntaisen, sylinterimäisen jarrutuspinnan 9, 10 ja 11 ylitse. Poikkeutuspintana toimivan jarrutuspinnan 11 vaikutuksesta ohjautuu lanka mutkitellen jarrutuspintojen 9 ja 10 välissä.

20 Koska jarrutuspintaa 11 voidaan siirtää kohtisuo raan langan siirtymistä vastaan, se voi tunkeutua eri syvyyteen jarrutuspintojen 9, 10 yhteiseen tangenttitasoon. Täten voidaan säätää kiertymiskulmaa ja siten kosketusmat-kaa jokaisella jarrutuspinnalla 9-11 halutulla tavalla. 25 Jarrutuspintojen kaarevuussäde on 10 mm.

Tällöin on huomattava, että kiertymiskulma liikkuvan langan vesisisällön vuoksi ei saa olla niin suuri, että lanka poikkeaa oleellisesti enemmän kuin 60° pystysuorasta kulkusuunnastaan. Koska jarrutuspinnat on sijoi-30 tettu kohtisuoraan allekkain ja poikkeutuspinnat sijaitsevat vain etukäteen annetussa kulmassa langan pystysuoran kulkusuunnan suhteen, saavutetaan, että langasta tai jarrutus- tai poikkeutuspinnoista pois tippuva ja pois pisaroiva vesi palautuu jälleen. Jos jarrutuspintojen koko-35 naispituuden pidennys kiertymiskulmaa suurentamalla ei lt 78740 mainituista syistä tai geometrisistä syistä ole enää mahdollista, voidaan j arrutuspintoj en pidentämiseen käyttää yhtä tai useampaa lisäjarrutusplntaa.

Kotelossa 5 on poistoputki 18, jonka kautta pois-5 tuva neste kootaan ja johdetaan mahdollisesti takaisin prosessiin. Kosketuspinnoilta poistuva lanka saa levitys-telan 16 välityksellä kehruuviimeistelyn valmisteena ennen sen vetämistä kuumennetusta galetista 7.

Kehruuviimeistelyn levitys voidaan suorittaa myös 10 kotelon 5 sisällä ja esimerkiksi levityssuuttimen avulla, joka oleellisesti vastaa vedenlevityssuutinta 6.

Lisäksi on mainittava, että kerhuuviimeistelyn levitys voidaan suorittaa myös galetln 7 jälkeen. Tällä on se etu, että lanka poistuu galetista rauhallisemmin ja 15 jäännökset likaavat pintaa vähemmän - erikoisesti 100°C yläpuolella olevissa lämpötiloissa. Tällöin menetelmä muuttuu "varmemmaksi" ja langan tasaisuus paranee.

Lanka kelataan sitten. Kelaistukka on merkitty numerolla 13, kela numerolla 14, levityslaite numerolla 20 12 ja langansyöttöohjain, josta lanka siirtyy levityslait- tee- seen, numerolla 15, 17 tarkoittaa ns. sekottussuu-tinta, jonka avulla yksittäiset filamentit voidaan määrätyissä kohdissa sekoittaa keskenään. Tämä on osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi hyvän kelauksen saavuttamiseksi ja 25 monifilamenttilangan jatkokäsittelyn parantamiseksi, jolle tätä keksintöä sovellettaessa el suoriteta kiertoa. Kelaus voidaan korvata langan toisenlaatuisella kokoamisella, erikoisesti sijoittamalla purkkeihin. Galetin ja kokoamisen välissä voidaan käyttää muita laitteita langan modi-30 fioimiseksi, kuten esimerkiksi kehruukuituleikkauslaitet-ta. Edelleen on mahdollista suorittaa valmistetulle kiil-tolangalle ennen kokoamista vielä teksturointi, esimerkiksi kuitujen kuumahöyrykiharruksen avulla. Valmistettu sileä lanka on kuitenkin myös ilman tämäntapaisia, väliin-35 sijoitettuja välivaiheita, kuten "kiertovenytyslanka", is 78740 käyttövalmis.

Täten kehrätään polyesterilankaa 90f30, jolloin galetin 19 vetonopeus on 4000 m/min. Lanka jäähdytetään sitten jäähdytyskuilussa ja pudotuskuilussa 4 noin 90°C 5 lämpötilaan. Vedenlevityssuutin 6 syöttää vettä, joka on kuumennettu 80°C lämpötilaan. Vesimäärä säädetään siten, että ylitetään langan luonnollinen vedenottokyky. Virtaava vesimäärä on 30 % langan painosta.

Jarrutuspinnat 9, 10 sijoitetaan säätämällä poik-10 keutuspinnan 11 painumissyvyys 35° suuruiseksi ja poikkeu-tuspinta 11 70° kiertokulmaan. Tällöin säätyy kokonaiskul-kupinta langan ja jarrutuspintojen välillä noin 25 millimetriksi. Säätämällä painumissyvyyttä voidaan tätä pituutta säätää.

15 Käytetty galetti 19 oli kuumennettu 120°C lämpöti laan. Sitä ennen levitettiin telan 16 avulla tavanomaista kehruuviimeistelyä. Kelauslaitetta käytettiin siten, että kelalle muodostui asteettainen tarkkuuskelaus. Tarkkuus-kelauksessa alennetaan levitysnopeutta verrannollisena 20 istukan kierrosnopeuteen. Istukan kierrosnopeus alenee, koska kelaa käytetään vakiopintanopeudella. Asteettaisessa tarkkuuskelauksessa suurennetaan kuitenkin levitysnopeutta aika ajoin jälleen oleellisesti alkuarvoonsa. Tällöin osoittautuu erikoisen edulliseksi, että tämä levitysnopeu-25 den kasvattaminen vaikuttaa tuskin mitattavasti langan jännitykseen levityskolmiossa. Jos sitä vastoin poistetaan galetin 19 lämmitys, esiintyy erittäin suuria vaihteluja langan jännityksessä suurennettaessa levitysnopeutta. Galetin kuumennus osoittautuu siten erinomaiseksi tavaksi 30 valmistaa tasaisen lankajännityksen ja lujuuden omaavia keloja ja keksinnön mukaisen menetelmän avulla saavutettavien, langan erinomaisten ominaisuuksien säilyttämiseksi kelalle käämittäessä.

Esimerkki 1 35 Jäähdytys- ja pudotuskuilussa 4 kehrättiin kuusi polyesterikuitua, jossa kussakin oli 24 filamenttia (kapillaaria) ja jäähdytettiin noin 90°C lämpötilaan. Toistensa vieressä syötettiin 6 kuitua kuusinkertaiseen veden- ie 78740 levityssuuttimeen 6, jossa jokaiselle kuidulle syötettiin 11,5 ml vettä minuutissa 20°C lämpötilassa.

Nämä kuusi kuitua siirtyivät sitten vierekkäin jarrutus- ja poikkeutuspintojen ylitse, jolloin poikkeutus-5 kulmat jarrutuspinnoilla 9 ja 10 ovat 35° ja poikkeutus-pinnalla 11 70e. Muuttamalla poikkeutuspinnan 11 painumis-syvyyttä säädettiin 90 cN oleva venytysjännitys kuitua kohti ja kuidut vedettiin nopeudella 4507 m/min galetin 7 lävitse. Galetin lämpötila oli 145°C; jokainen kuitu kier-10 tyi galetissa ja ohjaustelalla 8 kertaa.

Galetin 7 jälkeen oli sijoitettu tela 16, jonka avulla levitettiin kuiduille kehruuviimeistelyä; sekoitus-suuttimen 17 avulla sekoitettiin jokaisen kuidun säikeitä ja kiedottiin keskenään.

15 Kelausnopeudella 4463 m/min kelattiin lopuksi 6 kuitua erikseen.

Saadun polyesterikuidun 76f24 lujuus oli 40 cN/tex, venymä 22,5 %, kutistuma keitettäessä 5,6 % ja Uster (normaali) 0,9 %. Niissä oli 21 kietoutumiskohtaa metrillä ja 20 rasvapeite 0,72 %.

Esimerkki 2 Jäähdytys- ja pudotuskuilussa 4 kehrättiin kuusi polyamidi-6-kuitua, joissa jokaisessa oli 10 kapillaaria (säiettä), samoissa olosuhteissa kuin esimerkin 1 polyes-25 terikuidut. Veden levitys suuttimessa 6 oli 5,8 ml vettä kuitua kohti 20°C lämpötilassa, poikkeutuspinnan 11 avulla säädetty painumissyvyys antoi venytysjännitykseksi 56 cN-/kuitu.

Galetin lämpötila oli 100°C ja kuitujen vetonopeus 30 3917 m/min, jolloin jokainen kuitu ympäröi kerran galetin ja ohjaustelan. Kelaus suoritettiin nopeudella 3799 m/min.

Saatujen 44fl0 kuitujen lujuus oli 45 cN/teckuitu-jen lujuus oli 45 cN/tex, venymä 40 %, kutistuminen keitettäessä 14,0 % ja Usteri (normaali) 0,8 %. Niissä oli 19 35 kietoutumiskohtaa metriä kohti ja rasvapeite oli 0,78 %.

Claims (21)

1. Menetelmä sileän langan valmistamiseksi polyesteristä, erikoisesti polyetyleenitereftalaatista tai poly- 5 amidista, Jolloin lukuisia filamentteja kehrätään jatkuvasti peräkkäin, kootaan langoiksi ja venytetään galetti-laitteen avulla ja jolloin venytysvoima venytystä varten muodostetaan nestekitkan sekä kiertämisen avulla vähintäin yhden, paikalleen olevan, langan kulkusuunnassa kaarevan 10 jarrutuspinnan avulla, tunnettu siitä, että kehruu- vyöhykkeestä (1), (2), (4) rinnan poistuvat filamentit (3), lankakimpuksi yhteenkoottuna, johdetaan nestenauhan lävitse, josta nestettä levitetään pinnalle annosteltu määrä ja joka ulottuu langan kulkusuuntaan, ja että lisät-15 tävä nestemääräannos aikayksikköä kohti vastaa yli 20 % syötetystä lankamäärästä aikayksikköä kohti ja että lan-kakimpun sisäinen vastaanottokyky nesteen suhteen ylitetään, lankakimppu kyllästetään ja lankakimpun ulkopintaa ympäröi nestevaippa, ja että kuitukimppu tässä kylläste-20 tyssä tilassa johdetaan miniminopeudella 1000 m/min useiden kaarevien, langan kulkusuunnassa vuorotellen vaihtuvan kaarevuussuunnan omaavan jarrutuspinnan ylitse ja vedetään galettilaitteesta nopeudella yli 3500 m/min, ja että jar-rutuspintojen kokonaispituus ja langan nopeus säädetään 25 peräkkäin siten, että kuitukimppuun muodostuu galettilait-teen avulla plastista venymistä varten riittävä langanve-tovoima.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävä nestemäärä aikayk- 30 sikköä kohti vastaa 25-35 % syötetystä lankamäärästä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste kuumennetaan lämpötilaan yli 50eC, edullisesti lämpötilaan 70-90eC.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetel-35 mä, tunnettu siltä, että jarrutuspintojen kokonais- 18 78740 pituus ja langan nopeus säädetään peräkkäin siten, että lankoihin muodostuu galettilaitteen (7) jälkeen vetovoima 0,5-2 cN/dtex, edullisesti 0,7-1,5 cN/dtex.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-5 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kehruuvyöhyk- keen (1), (2), (4) pituus ja jäähdytys kehruuvyöhykkeessä (1), (2), (4) sekä nestenauhaa siirtävän pinnan etäisyys kehruusuuttimesta ja filamenttien vetonopeus sekä titteri säädetään siten, että filamenttien lämpötila niiden saa-10 puessa nestenauhaan on lasilämpötilan alueella.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nesteen levitys ja sitä seuraava siirto jarrutuspintojen ylitse tapahtuvat ahtaassa, rajoitetussa, nestesumun täyttämässä tilassa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että nesteen levitys tapahtuu paikallaanpysyvällä pinnalla, jonka ylitse lanka kulkee ja jolle nestevirta saapuu langan kulkusuunnassa sijaitsevasta suuttimen (6) aukosta ja muodostaa nestenau-20 hän.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suuttimen (6) aukko on sijoitettu ohjausuraan, jonka lävitse lanka kulkee.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetel-25 mä,tunnettu siitä, että nesteen levitys suoritetaan hitaasti pyörivän telan avulla, jonka kehälle neste-nauha levitetään kehän ympäri ulottuvalle, aksiaalisesti ahtaaksi rajoitetulle alueelle, joka on muodostettu langan ohjausuraksi tai joka on muodostettu sivusuunnassa rajoi- 30 tettujen, nestettä torjuvien alueiden avulla.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävän nesteen viskositeetti on pienempi tai sama kuin veden viskositeetti.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että lisättävän nesteannoksen pää- ie 78740 aineosa on vettä.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävä neste on vesi, joka sisältää alle 5 paino-%, edullisesti alle 1 paino-% muuta 5 ainetta, erityisesti öljyä.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävä nesteannos sisältää kostutusainetta.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että lisättävä neste on vesi, joka sisältää alle 1 paino-%, edullisesti alle 0,5 paino-%, kostutusainetta.

15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertyminen 15 yksittäisten jarrutuspintojen ylitse on säädettävissä ja edullisesti säädettävissä välillä 15-120°C.

16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jarrutuspinnat on sijoitettu allekkain ja että langan kulku jarrutuspin- 20 tojen välissä on suunnattu alaspäin ja poikkeaa pystysuunnasta vähemmän kuin 70°, erikoisesti vähemmän kuin 60°.

17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että langan kulkusuunnassa sijaitsee peräkkäin vähintäin kolme vuorottele- 25 vaan suuntaan kaarevaa jarrutuspintaa (9), (10), (11).

17 78740

18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että lanka sen siirryttyä jarrutuspinnan ylitse kuumennetaan jarrutuspintojen (9), (10), (11) jälkeen sijoitetun galettilaitteen (7) 30 avulla, edullisesti 100°C ± 20°C olevaan kosketuslämpöti-laan polyamidia varten ja 140°C ± 20°C olevaan lämpötilaan polyesteriä varten.

19. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että galettilaitteen 35 (7) pyörimisnopeus on suurempi kuin 4000 m/min. 20 78740

20. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että galettilaitteen (7) Jälkeen levitetään käsittelynestettä.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 1-19 mukainen mene-5 telmä, tunnettu siitä, että käsittelynestettä levitetään viimeisen jarrutuspinnan (10) ja galettilaitteen (7) välissä. 21 78740