Verfahren zur Mehrzonenverstreckung von Formgebilden, insbesondere Fäden, aus synthetischen linearen Hochpolymeren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mehrzonen kalt- und/oder -heissverstreckung von Formgebilden, ins besondere Fäden, aus synthetischen linearen Hochpoly meren auf Streckzwirnmaschinen vorzugsweise für Ein- stufenverstreckung.
Synthetische Fäden aus Hochpolymeren müssen zur Erreichung ihrer guten textilen Eigenschaften im allge meinen auf das 3-4 fache ihrer Ausgangslänge verstreckt werden. Die Verfahren und die Vorrichtungen zum Ver- strecken der Fäden haben hierbei einen grossen Einfluss auf die Qualität des Materials. Es sind deshalb eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen an Streckzwirnma- schinen bekannt geworden, die alle mehr oder weniger dem Zweck dienen, eine geeignete Streckpunktfixierung vorzunehmen.
Das bekannteste Verfahren ist die Fixierung des Streckpunktes durch einen Streckstift. Dieser wird in die Streckzone eingebracht und der Faden ein oder mehr mals um diesen geschlungen. Dadurch kann der Streck punkt nicht mehr unkontrolliert zwischen Liefer- und Abzugswalze wandern, sondern liegt immer direkt unter halb des Streckstiftes.
Bei höheren Streckgeschwindigkeiten können auf Grund der grossen Fadenreibung Streckstifte nicht mehr eingesetzt werden. Es war deshalb ein grosser Fortschrift, als man Verfahren und Vorrichtungen fand, die eine Streckpunktfixierung auch bei höheren Geschwindigkeiten gestatten. Hierbei wird der unverstreckte Faden mehrmals um eine Lieferwalze geschlungen, wobei nach der letzten Umschlingung der Faden in die Streckzone gelangt.
Diese Anordnungen der Streckelemente dienen einer einstufigen Verstreckung. Es sind auch zweistufige Streck verfahren bekannt, jedoch wurden dafür spezielle Ma schinen entwickelt, wobei die beiden Streckzonen durch Streckwalzen getrennt sind.
Es wurde nun gefunden, dass an jeder beliebigen Streckzwirnmaschine durch Einbau entsprechender Um lenkorgane eine Mehrstufenverstreckung (Kalt- und/oder Heissverstreckung) von Formgebilden, insbesondere Fä- den, aus synthetischen linearen Hochpolymeren erreicht werden kann.
Erfindungsgemäss wird das Formgebilde nach mehrmaliger Umschlingung einer Lieferwalze über ein oder mehrere feststehende oder rotierende Umlenk- organe so geführt, dass vor dem Umlenkorgan oder zu mindest vor dem letzten und/oder früheren Umlenk- organ oder Umlenkorganen vor der mit grösserer Um fangsgeschwindigkeit als die der Lieferwalze umlaufen den Abzugsgalette eine Spannung im Formgebilde er reicht wird, die vor diesem Organ oder diesen Organen eine Vorverstreckung bewirkt.
Die Fadenspannung und die Erwärmung des Fadens durch Reibung in den verschiedenen Streckzonen kann leicht z.B. durch entsprechende Veränderungen des Fa denwinkels beim Einlauf des Fadens von einer Streckzone in die andere über das Umlenkorgan und/oder durch Einsatz von Umlenkorganen mit höherer oder niederer Fadenreibung geregelt werden. Nach der letzten Verstrek- kungszone kann der Faden beispielsweise vor der Liefer walze und dem Lieferzylinder vorbeigeführt oder zwi schen Lieferwalze und Lieferzylinder hindurchgeführt werden.
Bleibt die Lieferwalze während des Streckvorganges auf Raumtemperatur, so findet in der ersten Streckstufe eine normale Kaltverstreckung statt; durch die Streck wärme und durch die je nach Art der Umlenkorgane hervorgerufene Fadenreibung tritt dann im allgemeinen in der bzw. den letzten Streckstufen eine Warm- bzw. Heissverstreckung ein.
Beim Verstrecken von Seiden mit sehr niedriger Rest dehnung und bei Seiden mit hoher Einfriertemperatur (z.B. Polyester) wird die Lieferwalze vorzugsweise be heizt. Es erfolgt hierbei zweckmässigerweise eine mehr stufige Warm- bzw. Heissverstreckung, die evtl. noch durch eine Heizschiene unterstützt werden kann, wobei die Temperatur des Fadens in der/den ersten Streck stufen niedriger liegt als in der/den letzten, Die günstigste Vorverstreckung ist abhängig vom Ausgangsmaterial und den Streckbedingungen (zum Beispiel Streckgeschwindig keit, Strecktemperatur, Streckverhältnis).
Bei der beschriebenen Verstreckung wird der Faden lauf wesentlich verbessert und eine höhere Qualität der Fäden, auch bei sehr niedrigen Dehnungen, erreicht. Es kann auch ein dauerhafter Kräuseleffekt innerhalb der Streckzonen erzielt werden. Zu diesem Zweck kann der Faden auch ein oder mehrmals um das gegebenenfalls behizte Umlenkorgan geschlungen werden. Da bekannt lich die Strecksicherheit mit Verlängerung der einzelnen Streckzonen zunimmt, kann es von besonderem Vorteil sein, dass die Streckzonen oberhalb der Lieferwalze bzw. des Lieferzylinders beliebig verlängert werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: <I>Beispiel 1</I> Polyamidseide Nm l40(1) wird durch eine Zweistu- fenverstreckung mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min auf das 3,3fache ihrer Ausgangslänge verstreckt. Die Fadenspannung vor dem letzten Umlenkorgan wird so eingestellt, dass eine Vorverstreckung und das 2fache stattfindet.
<I>Beispiel 2</I> Polyesterseide Nm l00(36) soll zu einer hochfesten Seide mit einer Restdehnung von 7-10 % verarbeitet wer den. Der Faden wird durch eine beheizte Lieferwalze auf ca. 75 C erhitzt und in der ersten Streckzone auf das 3fache, in der zweiten Streckzone auf das 4fache seiner Ausgangslänge verstreckt.
<I>Beispiel 3</I> Polyesterseide Nm l25(24) soll mit einer Geschwin digkeit von 700 m/min auf das 3,4fache ihrer Ausgangs länge verstreckt werden. Der Faden wird durch die Lie ferwalze auf ca. 85 C erhitzt. Als Vorverstreckung wird ein Streckverhältnis von 1 :3,1 gewählt..
<I>Beispiel 4</I> Polyesterseide Nm 23(36) wird mit einer Streckge schwindigkeit von 400 m/min auf das 4,4fache ihrer Ausgangslänge in drei Zonen verstreckt: 1. Zone 1 : 2,0; 2. Zone insgesamt 1 : 4,0; dritte Zone insgesamt 1 : 4,4.
In der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausfüh rungsformen der Vorrichtung, bei der das erfindungsge- mässe Verfahren verwendet wird, dargestellt.
In Fig. 1 und 2 wird der Faden vom Ablaufkörper über die untere Seite des Leitelementes 3 zur Lieferwalze 1 geleitet, die an den Rändern überhöht ist (Hohlwalze).
Nach mehrmaliger Umschlingung von 1 und 3 gelangt der Faden über das Leitelement 3 zu den Umlenkorga- nen 4 bzw. 4', wobei eine Vorverstreckung stattfindet. In der zweiten Streckzone bei Fig. 1 und der dritten Streck zone bei Fig. 2 wird der Faden von Umlenkorgan 4 bzw. 4' zwischen Lieferzylinder 2 und Lieferwalze 1 hindurch geführt und zur Abzugsgalette 5 geleitet.
Die Lieferwalze 1 wird vom Lieferzylinder 2 ange trieben. Die Leitelemente 31 und 32. sowie die Umlenk- organe 41 bis 43 zeigen weitere beispielsweise Möglich- keiten des Fadenlaufwinkels, die ebenfalls bei Fig. 2 und 4 angewendet werden können.
Bei Fig. 3 und 4 ist der Fadenlauf bis zum Leitele- ment 3 der gleiche vrie in Fig. 1 und 2. Nach dem Ver lassen der Lieferwalze 1 wird der Faden über die der Lieferwalze 1 zugekehrte Seite des Leitelementes 3 zum Umlenkorgan 4 bzw. 4' und anschliessend vor der Liefer walze 1 und dem Lieferzylinder 2 auf die Abzugsgalette 5 geführt.
In Fig. 5 und 6 gelangt der Faden vom Ablaufkör per sogleich auf die Lieferwalze 1. Nach mehrmaliger Umschlingung der Lieferwalze 1 wird der Faden in Fig. 5 direkt über das Leit- und Umlenkelement 3,4 in das Streckfeld geleitet, in Fig. 6 nach Führung über das Um lenkorgan 4.
Die Vorverstreckung findet in Fig. 5 zwi schen Lieferwalze 1 und Leit- und Umlenkelement 3,4 in Fig. 6 zwischen Lieferwalze 1 und Umlenkorgan 4 statt, d.h., bei Fig. 5 hat das Leitelement gleichzeitig die Funk tion des Umlenkorgans 4 mit übernommen, während der Faden in Fig. 6 bei seinem Lauf zum Umlenkorgan 4 das Leitelement 3 gar nicht mehr passiert.