CS251315B1

CS251315B1 - Method of synthetic fibres' neck stretching

Info

Publication number: CS251315B1
Application number: CS84647A
Authority: CS
Inventors: Jiri Blazek; Jiri Vanicek; Vaclav Prchlik; Bohumil Konopik; Zdenek Hynek
Original assignee: Jiri Blazek; Jiri Vanicek; Vaclav Prchlik; Bohumil Konopik; Zdenek Hynek
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS64784A1

Abstract

Způsob krčkového dloužení syntetických vláken působením normálové přítlačné síly vyvozené přítlačným prvkem na opásanou galetu v místě vytvoření krčku. Působením normálové síly v rozmezí 10 až 10 ze síly potřebné pro krčkové dloužení dochází v širokém rozsahu napětí ke stabilizaci místa krčku i při změnách dloužícího poměru, teploty a předorientace předkládaného vlákna a zpětně se též zmenší síla potřebná pro krčkové dloužení. Přítlak je možné při mokrém způsobu dloužení současně využit jako odmačk.Synthetic neck stretching method fibers under the action of normal contact force applied to the waist by the pressing element a galet at the point of neck formation. By acting normal forces between 10 and 10 of force needed for neck stretching occurs in a wide range voltage range to stabilize the site of the neck, even with changes in draw ratio, temperature and pre-orienting the present fiber and backward, the force needed for neck extension. Pressure is possible at wet drawing method is simultaneously utilized as a rake.

Description

Vynález se týká způsobu krčkového dloužení syntetických vláken, u něhož se řeší stabilizace místa krčku a zmenšení sil pro dloužení.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for the necking of synthetic fibers, in which the stabilization of the neck and the reduction of the drawing forces are solved.

Dosud se syntetická vlákna dlouží pro získání potřebných fyzikálně mechanických vlastností, buá v jednom, '-*tšinou však ve dvou stupních. V prvém stupni dochází ke krčkovému cLc-užení, ve druhém stupni probíhá homogenní dloužení v celé délce dloužící zóny. Pro bezporuchový průběh krčkového dloužení a získání kvalitních a rovnoměrných vydloužených vláken je nutné, aby krček byl stabilizován do jednoho místa. Stabilizace krčku do jednoho místa dlouženého vlákna se provádí několika způsoby. Jedním ze způsobů je použití gradientu teploty. Vlákno se postupně ohřívá a při dosažení teploty, odpovídající při daném nastaveném dloužícím poměru dloužícímu napětí dochází k vytvoření krčku. Dalším způsobem je stabilizace krčku do jednoho místa gradientem napětí. Při opásání vlákna na brzdící galetě dochází k postupnému zvětšováni napětí ve směru pohybu vlákna. V místě, kde napětí pro danou teplotu vlákna a nastavený dloužící poměr dosáhne hodnoty potřebné pro krčkové dloužení daného vlákna» dochází k vytvoření krčku a krčkovému dloužení. Pro dobrou stabilizaci místa, kde dochází na probíhajícím vláknu k tvorbě krčku se s výhodou využívá kombinace obou dvou způsobů^ to je gradientu teploty i gradientu napětí. I při současném použití obou popsaných způsobů, není v praxi výsledek stabilizace dokonalý. Pohyb krčku ve směru postupujícího vlákna, který může být způsoben zvýšením teploty, snížením dloužícího poměru, případně prokluzem vlákna na odtahovací galetě nebo nižší předorientací předkládaného vlákna nebo některých jeho části nebo též snížením koeficientu tření vlákna na opásané galetě, způsobuje menši vydloužení vlákna projevující se zvláště zvětšováním tažnosti a zmenšováním pevnosti. Příčiny pohybu krčku proti směru postupujícího vlákna mohou být vyvolány obdobnými, ale protichůdnými vlivy a vedou ke snižování nastaveného dloužícího poměru a ke zmenšování tažnosti. Při obousměrných kmitavých pohybech krčku dochází k nepravidelnému a nekontrolovatelnému kolísání vlastností vlákna po jeho délce.So far, the synthetic fibers have been stretched to obtain the necessary physical-mechanical properties, but in one, but usually two, stages. In the first stage, the cLc-clogging occurs, in the second stage the homogeneous drawing takes place over the entire length of the drawing zone. For trouble-free cervical stretching and obtaining high-quality and uniform elongated fibers, the cervical neck must be stabilized in one place. Stabilization of the neck at one point of the drawn fiber is accomplished in several ways. One method is to use a temperature gradient. The filament is gradually heated and a neck is formed when the temperature corresponding to the set draw ratio is reached. Another way is to stabilize the neck at one point with a stress gradient. As the fiber is wrapped on the brake wheel, the tension in the direction of the fiber movement gradually increases. At the point where the tension for a given fiber temperature and the set draw ratio reaches the value necessary for the necking of the fiber, the necking and necking are formed. A combination of both the temperature gradient and the stress gradient is advantageously used for good stabilization of the point where the neck is formed on the running fiber. Even with the two methods described, the stabilization result is not perfect in practice. The movement of the neck in the direction of the advancing fiber, which may be caused by an increase in temperature, a reduction in the draw ratio, or a fiber slip on the withdrawal or lower pre-orientation of the present fiber or some of its parts increasing ductility and decreasing strength. The causes of movement of the neck against the direction of the advancing filament can be caused by similar but contradictory effects and lead to a reduction in the set draw ratio and to a reduction in ductility. In the bidirectional oscillating movements of the neck, irregular and uncontrolled fluctuations in the fiber properties occur along its length.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny postupem podle vynálezu tak, že kolmo na podélnou osu vlákna se působí v místě krčo o ku normálovou přítlačnou silou, její velikost je 10 až 10The above drawbacks are overcome by the process according to the invention such that a normal pressing force is applied perpendicular to the longitudinal axis of the fiber at the point of the neck, its size being 10-10

251 315251 315

- 2 násobkem síly potřebné ke krčkovému dloužení a vlákno se s výhodou před působením normálové síly ohřívá na teplotu zeskelnění.2 times the neck pulling force, and the fiber is preferably heated to the vitreous temperature before the normal force is applied.

Postupem podle vynálezu, kdy ke tvorbě krčku dochází v místě přítlaku na opásané brzdící galetě je stabilizace místa krčku dokonalá. V místě přítlaku je velký gradient napětí po délce vlákna a krček je stabilizován do místa přítlaku na velmi širokém rozsahu napětí. Stabilizace krčku vytváří tak předpoklady pro rovnoměrné bezporuchové nehomogenní dloužení. Pyzikálně-mechanické vlastnosti mají zlepšenou rovnoměrnost i při dloužení svazku vláken, jejichž jednotlivé části mají poněkud odlišné vlastnosti^na příklad předorientaci. Vzhledem k tomu, že prvý stupeň dloužení probíhá většinou v kapalných, nejčastěji vodních lázních, je možné s výhodou postupu dloužení podle vynálezu využít k odmačku použité kapaliny, takže vlákno vstupující do dalších stupňů zpracování, při kterých dochází k ohřívání nad 1OÓ^C, homogennímu dloužení, nanášení povrchově aktivních látek je zbaveno většiny unášené kapaliny bez zařazování dalších zařízení, jako na příklad odmačků a podobně.By the method according to the invention, where the neck formation occurs at the pressure point on the belted brake shoe, the stabilization of the neck location is perfect. At the thrust point, there is a large stress gradient along the fiber length, and the neck is stabilized to the thrust point over a very wide range of stresses. The neck stabilization thus creates the prerequisites for a uniform trouble-free inhomogeneous stretching. The physico-mechanical properties have improved uniformity even when the fiber bundle is stretched, the individual parts of which have somewhat different properties, for example pre-orientation. Since the first drawing stage takes place mostly in liquid, most often water baths, it is possible to advantageously use the drawing process according to the invention to rinse the liquid used, so that the fiber entering the further processing stages where heating above 100 ° C is homogeneous drawing, surfactant deposition is free of most entrained liquid without the inclusion of other devices, such as crushers and the like.

Postup podle vynálezu je popsán v následujících příkladech: Příklad 1The process of the invention is described in the following examples: Example 1

Svazek nedloužených polyesterových vláken o celkové jemnosti 240 ktex a jemnosti jednotlivých vláken 20 dtex byl dloužen na kabelové dloužící lince ve dvou stupních. V prvém stupni se dloužení provádělo krčkovým způsobem při nastaveném dloužícím poměru 3,85 a teplotě 7ll°C, v druhém stupni docházelo k homogennímu dloužení na dloužící poměr 1,2 ve vodní lázni při teplotě 93l°G.A bundle of undrawn polyester fibers with a total fineness of 240 ktex and a fineness of individual fibers of 20 dtex was drawn on a cable duct in two stages. In the first stage the drawing was carried out in a necked manner at a drawing ratio of 3.85 and a temperature of 7 ° C, in the second stage a homogeneous drawing to a drawing ratio of 1.2 was achieved in a water bath at 93 ° C.

Prvý stupeň dloužení byl prováděn jednak běžným způsobem,a to tak, že po opásání na 7mi brzdících galetách, z nichž poslední se brodila ve vodní lázni, vlákno procházelo vodní lázní, ve které docházelo ke krčkovému dloužení, jednak podle vynálezu tak, že před poslední sedmou galetou byl v polovině opásání zařazen přítlak pogumovanou galetou s normálovou přítlačnou silou 10 000 N.The first stage of drawing was carried out in a conventional manner, so that, after wrapping on the seven brakes, the last of which waded in a water bath, the fiber passed through a water bath in which the necking was carried out, and according to the invention before In the middle of the wrapping, the seventh galet was placed in a rubberized galet with a normal contact force of 10,000 N.

Druhý stupeň dloužení a další zpracování vlákna, jako fixace za napětí, pěchování, fixace ve volném stavu, byly prováděny v obou případech stejně. Rychlost kabelu po druhém stupni dloužení byla 100 m/min.The second stage of drawing and further processing of the fiber, such as tension fixation, upsetting, free fixation, were performed in the same way in both cases. The cable speed after the second drawing step was 100 m / min.

251 315251 315

- 3 Při stávajícím způsobu krčkového dloužení bylo napětí- 3 There was tension in the existing neck extension method

7,5 mN/dtex a změnami dloužících parametrů, jako teploty, rychlosti změny předorientace předlohy, docházelo k posunům místa vytvoření krčku v lázni až o 0,5 m. Při krčkovém dloužení podle vynálezu t.j. s přítlakem bylo přes sníženou teplotu napětí pouze 5,6 mN/dtex (počítáno na vydloužené vlákno) a krček byl stabi lizován do místa přítlaku i při změnách parametrů ve velmi širokém rozsahu napětí od 2,25 áo 10,8 mN/dtex.7.5 mN / dtex and changes in attenuation parameters, such as temperature, rate of change of the pre-orientation of the pattern, resulted in displacements of the neck formation site by up to 0.5 m. 6 mN / dtex (calculated on the elongated fiber) and the neck was stabilized at the thrust point even when changing parameters over a very wide voltage range from 2.25 to 10.8 mN / dtex.

V obou případech bylo získáno kvalitní srovnatelné vlákno. Příklad 2In both cases a good quality fiber was obtained. Example 2

Monofíl z polykapronámidu s kruhovým průřezem o konečném průměru 0,5 mm byl dloužen podle vynálezu na laboratorním zařízení tak, že byl opásán na 10ti brzdících drážkovaných galetách, z nichž poslední byla ponořena ve vodě s teplotou 5^0. Na monofil vedený s opásáním /2 v drážce této galety působila v polovině opásání volně otočná pružinou přitlačovaná drážkovaná galeta normálovou silou 100 N tak, že byl pro monofil vytvořen rotující průvlak s kruhovým otvorem o průměru 0,6 mm. Monofil byl z tohoto rotujícího průvlaku odtahován rychlostí 55 m/min t.j. rychlostí 4,1 krát větší než byla vstupní rychlost. V rotujícím průvlaku probíhalo bez potíží krčkové dloužení a byl získán kvalitní polyamidový monofil s kruhovým průměrem.The polycapronamide monofilament with a circular cross-section with a final diameter of 0.5 mm was drawn according to the invention on a laboratory apparatus by wrapping it on 10 braking grooved galets, the last of which was immersed in water at a temperature of 50 ° C. A monofilament guided with a / 2 in the groove of this bead was exerted by a freely rotatable, spring-loaded grooved bead with a normal force of 100 N in the middle of the bead to form a rotating die with a 0.6 mm diameter circular hole. The monofilament was drawn from this rotating die at a speed of 55 m / min, i.e. at a rate 4.1 times greater than the inlet speed. In the spinning die, neck extension was carried out without difficulty and a high quality polyamide monofilament with a circular diameter was obtained.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method for the necking of synthetic fibers, characterized in that a normal pressing force P _n , the size of which is given by 0.01 F _d <F _n <, is applied perpendicularly to the longitudinal axis of the fiber. 100 F _d , where F _d is the force required to stretch the fiber without the application of normal force.

2. Method · necked stretched synthetic fibers according to claim 1, characterized in that the fiber prior to the action of normal forces heated to a temperature of T _g to T _g +10 ^{| O} C, where T _g is the glass transition temperature of the fiber.