DE1148696B

DE1148696B - Process for reducing periodic titre fluctuations after stretching in threads made of high polymers wound into a cylindrical body

Info

Publication number: DE1148696B
Application number: DED23488A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Nuss
Original assignee: Rhodiaceta AG
Current assignee: Rhodiaceta AG
Priority date: 1956-08-04
Filing date: 1956-08-04
Publication date: 1963-05-16

Description

Verfahren zur Verminderung von periodischen Titerschwankungen nach dem Verstrecken in zu einem zylindrischen Körper aufgewickelten Fäden aus Hochpolymeren Fden aus Hochpolymeren durchlaufen nach dem Trocken- oder Naßspinnen zunächst eine Strecke (Fällbad oder Trockenschacht), auf der sie bis auf einen verbleibenden Rest vom Lösungsmittel befreit werden. Sodann gelangen sie über mechanisch angetriebene und feststehende Umlenkorgane, wie Walzen zur Auftragung einer Präpa.ration, Galetten, Umlenkstifte usw., zu einer Vorrichtung, die den Faden aufwickelt; hierbei entsteht ein mehr oder weniger zylinderförmiges Gebilde (Spulenwickel, Spinnkuchen usw.), in dem die Lage der einzelnen Fadenabschnitte gegeneinander verschoben ist. Mehr oder weniger periodisch auf dem endlosen Faden wiederkehrende Abschnitte bilden die Kante des zylinderförmigen Gebildes.Method for reducing periodic titre fluctuations according to stretching in threads made of high polymers wound into a cylindrical body After dry or wet spinning, threads made of high polymers first pass through a Route (precipitation bath or drying shaft) on which they except for a remainder are freed from the solvent. Then they get through mechanically driven and fixed deflection elements, such as rollers for applying a preparation, godets, Reversing pins, etc., to a device that winds the thread; this arises a more or less cylindrical structure (bobbin winding, spinning cake, etc.), in which the position of the individual thread sections is shifted against each other. More or less periodically form recurring sections on the endless thread the edge of the cylindrical structure.

Es wurde nun bei Fäden aus Hochpolymeren, die zur Verwendung in der Textilindustrie einer nachträglichen Verstreckung unterworfen werden müssen, beobachtet, daß sich periodische Titerschwankungen beim Verstrecken ergeben, die jeweils voneinander etwa den Abstand haben, der der Fadenlänge von einer Wickelkante bis zur anderen entspricht. Bei Fäden aus Hochpolymeren, die ohne nachträgliches Verstrecken zur Verarbeitung kommen, wie z. B. Fwd--n aus Celluloseacetat, zeigen sich in Geweben und Gewirken häufig gleichfalls periodische, sehr störende Muster, die auf die gleiche Ursache zurückzuführen sind.It has now been used in high polymer filaments for use in the Textile industry must be subjected to a subsequent stretching, observed, that there are periodic titre fluctuations during stretching, each from one another about the same distance as the length of the thread from one winding edge to the other is equivalent to. In the case of threads made of high polymers, which without subsequent stretching for Processing come such. B. Fwd-n made of cellulose acetate, show up in tissues and knitted fabrics are often also periodic, very disturbing patterns that point to the same Cause.

Diese Muster beruhen vornehmlich darauf, daß sich die der Reckung unterworfenen Spinnfäden ungleichmäßig derart verstrecken, daß Fadenabschnitte aus den stark ausgetrockneten Randzonen der Wickel eine höhere Reckkraft verlangen als die infolge höheren Lösungsmittelgehalts plastischeren Fadenabschnitte aus dem Innern der Fadenwickel. Dieser Unterschied des Streckverhaltens bedingt beim kontinuierlichen Verstrecken, daß die verstreckten Fäden periodische Schwankungen des Fadendurchmessers aufweisen, wobei den Faden-Randlagen der Wickel Titermaxima entsprechen.These patterns are based primarily on the fact that the stretching subject filaments unevenly stretch such that thread sections from the heavily dried out edge zones of the winding require a higher stretching force than the more plastic thread sections from the interior due to the higher solvent content the thread wrap. This difference in stretching behavior is due to the continuous Drawing, that the drawn threads periodic fluctuations in the thread diameter have, wherein the thread edge layers of the winding correspond to titre maxima.

Um diesen Mangel zu beheben, sollen durch das Verfahren nach der Erfindung die Fadenwickel nach dem Spinnen unverzüglich durch lösungsmittelundurchlässige Verpackung vor weiterem Austrocknen geschützt und durch Lagerung der verpackten Wickel während 24 Stunden die beim Spinnen bereits eingetretene geringe Ungleichmäßigkeit der Lösungsmittelverteilung im Fadenwickel weitgehend aufgehoben werden.In order to remedy this deficiency, the method according to the invention the thread winding immediately after spinning through solvent-impermeable The packaging is protected from further drying out and the packaged items are stored Wrap the slight unevenness that has already occurred during spinning for 24 hours the solvent distribution in the filament winding are largely eliminated.

Die Erfindung besteht danach darin, daß der Fadenwickel nebst Spule sofort nach dem Abnehmen von der Spinnmaschine in eine enganliegende Folie oder in einen enganliegenden starren Behälter, die für das beim Spinnen verwendete Lösungsmittel nicht oder nur schwer durchlässig sind, verpackt und mindestens 24 Stunden in der Verpackung belassen werden.The invention is then that the filament winding together with the coil immediately after removal from the spinning machine in a tight-fitting sheet or in a close-fitting rigid containers that are difficult or impossible permeable to the used in the spinning solvent, packaged and for at least 24 hours in the Packaging to be left.

Es gibt nach dem derzeitigen Stand der Technik Verfahren, die Spinnwickel von innen heraus, d. h. von der Innenfläche des hohlzylinderförmigen Wickels aus, trocknen zu lassen, und zwar durch Spinnen in Zentrifugen oder durch Spinnen auf feste, zylinderböimige, mit Löchern versehene Hülsen. Beide Verfahren weisen beträchtliche Nachteile auf und verlangen relativ lange Trockenzeiten zum Erzeugen eines Zustandes mit ausreichend gleichmäßiger Verteilung des restlichen Lösungsmittels. Es bedeutet deshalb einen Fortschritt, Spinnfäden auf feste Spulen aufwickeln. zu können, ohne lange Lagerungszeiten zwischen Spinnen und Strecken einräumen zu müssen.According to the current state of the art, there are processes, the spin lap from within, d. H. from the inner surface of the hollow cylindrical coil, to dry, by spinning in centrifuges or by spinning on solid, cylindrical, perforated sleeves. Both procedures have considerable Disadvantages and require relatively long drying times to create a condition with sufficiently even distribution of the remaining solvent. It means therefore an advance in winding filaments on solid bobbins. to be able to without Having to allow long storage times between spiders and routes.

Wickel aus Spinnfäden einzupacken ist zwar ebenfalls bekannt; jedoch zielen diese Vorschläge auf völlig andere Effekte. So kann ein Spinntopfeinsatz aus schmiegsamem Stoff, z. B. Papier, von solchen Abmessungen bestehen, daß der fertige, mit dem Einsatz herausgenommene Spinnkuchen durch den Stoff verpackbar ist. Von dieser Verpackung wird nicht verlangt, daß sie für die im Spinnkuchen noch enthaltenen plastifizierenden flüchtigen Stoffe bzw. Lösungsmitteheste undurchlässig oder schwer durchlässig sein muß. Ebenfalls auf Spinnkuchen beschränkt ist eine bekannte Verpackung, die einen rein mechanischen Schutz des Spinnkuchens vor Verformung bezweckt. Weiterhin ist ein Verfahren zum Trocknen von Kunstseidespulenwickeln nicht mehr neu, bei dem die von der Spule abgenommenen Wickel mit einem die Wickel nicht völlig einhüllenden, aus festem Baustoff bestehenden Mantel umgeben werden. Auch hier fehlt ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, die eine vollständige, das Austrocknen verhindernde Verpackung verlangt. Schließlich sind ein Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, den Spinnfaden unter Ausschaltung einer Zwischenmanipulation unmittelbar auf eine Form zu bringen, die in die fadenverarbeitenden Textilmaschinen einsetzbar ist und die sich zur Verschickung eignet. Die dafür vorgeschlagenen Behältnisse sind nicht geeignet, das Austrocknen der Wickel zu -vermeiden.Packing spools of filaments is also known; However these suggestions aim at completely different effects. So can a spinning pot insert made of pliable material, e.g. B. paper, consist of such dimensions that the finished spider cakes removed with the insert can be packaged through the fabric is. This packaging is not required to be used for those in the spider cake yet plasticizing volatile substances or solvent residues contained are impermeable or be difficult to penetrate got to. Also limited to spider cake is a well-known packaging that provides purely mechanical protection for the spider cake intended from deformation. Furthermore, there is a method for drying rayon bobbins no longer new, in which the lap removed from the spool with one the lap not completely enveloping, made of solid building material coat are surrounded. Here, too, an essential feature of the present invention is missing, which is a complete, Requires packaging to prevent drying out. Finally are a procedure and known devices that serve to the spinning thread with the elimination of a To bring intermediate manipulation directly to a form, which in the thread processing Textile machines can be used and which is suitable for shipping. The ones proposed for this Containers are not suitable for preventing the wraps from drying out.

Gegenstand der Erfindung ist dagegen Verhinderung oder zumindest Verminderung des Austrocknens und eine Vergleichmäßigung der Plastizität eines Spinnfadens, der, aufgewickelt auf feste Hülsen, während der Weiterverarbeitung eine erhebliche Zugbeanspruchung erfährt. Diese Weiterverarbeitung kann in Verstreckung zur Erhöhung des molekularen Orientierungsgrades, Zwirnen, Umspulen und anderen textilen Maßnahmen bestehen. Das Austrocknen wird verhindert, und die angestrebte erhöhte Gleichmäßigkeit der Plastizität des Spinnfadens wird dadurch erzielt, daß zunächst die Spinnspule mit Wickel zum frühestmöglichen Zeitpunkt nach dem Spinnen in. eine dichte Hülle verpackt wird, die undurchlässig oder schwer durchlässig für das zum Spinnen verwendete Lösungsmittel ist. Bereits beim Aufwickeln des Spinnfadens setzt ein ungleichmäßiger Austrocknung sprozeß der Fadenwickel dadurch ein, daß die Ränder rascher als das Innere des Wickels den noch im Faden befindlichen Rest des oft leichtflüchtigen Lösungsmittels verlieren. Durch die dichte Verpackung in undurchlässige Folien, Papiere oder Gefäße verhindert man das weitere Austrocknen des Fadens. Dieser behält eine für den oft erwünschten Reckprozeß ebenfalls erwünschte Plastizität, die sich als unabhängig von der Lage eines herausgegriffenen Fadenabschnitts innerhalb des Wickels erweist. Nicht in der vorgeschlagenen Weise verpackte Spinnwickel zeigen wechselnde Plastizität von Fadenlage zu Fadenlage, wenn nicht der Zeitpunkt nahezu völliger Austrocknung abgewartet wird. Man kommt auf diese Weise mit kürzeren Ruhepausen zwischen Spinnen und Weiterverarbeiten aus und ist nicht daran gebunden, größere Warenmengen zum Trocknen in einem Zwischenlager zu stapeln. Ferner lassen sich im Streckprozeß zur Erhöhung von Orientierung und Festigkeit höhere Reckverhältnisse anwenden. Der nach der Erfindung behandelte Faden zeigt geringeren Schrumpf beim Erwärmen bis zur Erweichungstemperatur.The subject matter of the invention, on the other hand, is prevention or at least reduction of drying out and an equalization of the plasticity of a spider thread that, wound on solid tubes, considerable tensile stress during further processing learns. This further processing can result in stretching to increase the molecular weight Orientation degree, twisting, rewinding and other textile measures exist. The drying out is prevented, and the desired increased evenness of the Plasticity of the spun thread is achieved by first using the spinning bobbin Wrap in a tight envelope as soon as possible after spinning which is impermeable or difficult to permeate for the solvent used for spinning is. As soon as the spun thread is wound up, uneven drying takes place The process of winding the filament is that the edges are quicker than the inside of the winding lose the remainder of the often volatile solvent still in the thread. Prevented by the tight packaging in impermeable foils, papers or vessels one the further drying out of the thread. This one keeps one for the often desired one Stretching process also desired plasticity, which turns out to be independent of the location proves a picked portion of thread within the winding. Not in The proposed way packaged spinning packages show varying plasticity of Thread layer to thread layer, if not waited for the point in time for almost complete drying out will. In this way you get shorter breaks between spinning and processing and is not bound to store larger quantities of goods in an interim storage facility to dry to stack. Furthermore, in the stretching process to increase orientation and Strength use higher stretching ratios. The thread treated according to the invention shows less shrinkage when heated up to the softening temperature.

Beispiele 1. Eine Lösung von 300 g Polyvinylchlorid vom K-Wert 60 (nach Fikentscher) in 450 g Aceton und 450 g Schwefelkohlenstoff wird aus einer geheizten Düse mit 24 Löchern vom Durchmesser 0,08 mm in Form eines Fadenbündels in ein geheiztes Fallrohr versponnen, wobei die aus dem Faden austretenden Lösungsmitteldämpfe abgesaugt werden. Das Fadenbündel wird über eine rotierende Welle geführt und mit Wasser benetzt, das einen geringen Zusatz an Netzmittel enthält. Die Fäden sollen hier zwischen 1 und 10% Feuchtigkeit aufnehmen und werden in üblicher Weise fortlaufend auf eine zylindrische Hülse von 150 mm Durchmesser und 150 mm Länge so aufgewunden, daß ein gleichmäßiger zylindrischer Körper entsteht.Examples 1. A solution of 300 g of polyvinyl chloride with a K value of 60 (after Fikentscher) in 450 g of acetone and 450 g of carbon disulfide is made from a heated nozzle with 24 holes 0.08 mm in diameter in the form of a bundle of threads spun in a heated downpipe, with the solvent vapors emerging from the thread be sucked off. The thread bundle is guided over a rotating shaft and with Wets water that contains a small amount of wetting agent. The threads should absorb between 1 and 10% moisture here and become continuous in the usual way wound on a cylindrical sleeve 150 mm in diameter and 150 mm in length in such a way that that a uniform cylindrical body is created.

Das Fadenbündel besitzt auf der Spinnspule einen Titer von 450 den und enthält noch 8 bis 10 0/0 Aceton und 0,5% Schwefelkohlenstoff.The thread bundle has a titer of 450 den on the spinning bobbin and still contains 8 to 10% acetone and 0.5% carbon disulfide.

Läßt man die bewickelte Spule 24 Stunden unter normalen Klimabedingungen (20° C und 65% relative Luftfeuchtigkeit) stehen und verstreckt man dann die Fäden beispielsweise in einem etwa 1 m langen und auf 96° C geheizten Wasserbad auf das 4,5fache ihrer ursprünglichen Länge, so beobachtet man nach dem Verstrecken, daß sich im Abstand von etwa je 3,6 m verdickte Stellen auf dem Faden befinden, die um 30'% dicker sind als die übrigen Fadenteile.The wound bobbin is left under normal climatic conditions for 24 hours (20 ° C and 65% relative humidity) stand and then stretch the threads for example in a water bath about 1 m long and heated to 96 ° C on the 4.5 times its original length, it is observed after stretching that there are thickened spots on the thread at a distance of about 3.6 m each, which 30% thicker than the rest of the thread.

Wickelt man dagegen die Spinnspule mit Wickel sofort in Folien aus Polyäthylen ein, so beträgt die Abweichung an diesen Stellen höchstens noch 10%. Wirkt man aus jedem der Fäden gleichmäßig einen Strumpf mit etwa 30 Maschen pro 2,54 cm, so erkennt man, daß der Strumpf aus dem Faden, der von der nicht eingepackten Spule ab verstreckt wurde, ein periodisch ungleichmäßiges Maschenbild aufweist, während der Strumpf aus dem zweiten von dem eingepackten Wickel stammenden gestreckten Faden ein gleichmäßiges Bild zeigt.If, on the other hand, the spinning bobbin with lap is immediately unwound in foil Polyethylene, the deviation at these points is a maximum of 10%. If you knit a stocking with about 30 stitches each from each of the threads evenly 2.54 cm, so you can see that the stocking is made of the thread, that of the unpacked Bobbin has been stretched, has a periodically uneven mesh structure, while the stocking is stretched from the second coming from the wrapped wrap Thread shows an even picture.

2. Polyvinylchlorid vom K-Wert 80, gelöst in Tetrahydrofuran zu 14%iger Lösung, wird aus einer Düse mit 24 Löchern von 0,15 mm Durchmesser unter Verwendung eines Fällbades aus 80% Wasser und 111% Tetrahydrofuran versponnen. Der Faden wird in Form einer zylindrischen Kreuzspule aufgewickelt und gelangt 24 Stunden später zur Verstreckung im siedenden Wasserbad. Ein in Polyäthylenfolie nach dem Spinnen eingepackter Wickel ergibt eine wesentlich höhere Titergleichmäßigkeit als ein unter gleichen Bedingungen ersponnener und nicht eingepackter Wickel.2. Polyvinyl chloride with a K value of 80, dissolved in tetrahydrofuran at 14% strength Solution, is made using a nozzle with 24 holes 0.15 mm in diameter spun a precipitation bath of 80% water and 111% tetrahydrofuran. The thread will wound up in the form of a cylindrical cheese and arrives 24 hours later for stretching in a boiling water bath. One in polyethylene film after spinning wrapped lap results in a significantly higher uniformity of the titre than one under spun and unwrapped lap under the same conditions.

3. Celluloseacetat mit einem Essigsäuregehalt von etwa 54% und vom Durchschnittspolymerisationsgrad 300 (nach Staudinger) wird aus 24%iger Aceton-Lösung nach dem Trockenspinnverfahren versponnen und der Faden in Form einer konischen Kreuzspule aufgewickelt. Der Faden enthält bei einem Spinnabzug von 150 m/min 12% Aceton bei einem Gesamttiter von 120 den und 24 Einzelfäden. Auf gespulte Fäden, die man sofort in Polyamidfolie oder in paraffiniertes Papier verpackt, 24 Stunden im Normalklima ruhen läßt und dann auf 120-S-Drehung zwirnt, zeigen wesentlich geringere Ungleichmäßigkeiten im daraus hergestellten Gewebe als Gewebe gleicher Herstellungsweise aus Fäden, die nach dem Spinnen gleich lange Zeit und unter gleichen atmosphärischen Bedingungen unverpackt auf Spulen gestanden haben.3. Cellulose acetate with an acetic acid content of about 54% and dated Average degree of polymerization 300 (according to Staudinger) is obtained from 24% acetone solution spun by the dry spinning process and the thread in the form of a conical Cross-wound bobbin. At a spinning take-off of 150 m / min, the thread contains 12% Acetone with a total titer of 120 den and 24 individual threads. On spooled threads, that are immediately wrapped in polyamide film or paraffin paper, 24 hours Let it rest in a normal climate and then twist it on a 120-S twist, show significantly lower values Irregularities in the fabric produced therefrom as fabric of the same production method from threads that after spinning have the same length of time and under the same atmospheric Conditions unpacked on spools.

Claims

PATENT CLAIM: Process for reducing periodic titre fluctuations after stretching and; or the emergence of recurring patterns during processing dry or wet spun, after the spinning process into one cylindrical Body of wound threads made of high polymers, characterized in that the thread winding together with the bobbin immediately after removing it from the spinning machine in a tight-fitting one Foil or in a tight-fitting rigid container that is used for that in spinning Solvents are not or only with difficulty permeable, packaged and at least 24 Hours in the packaging. Publications considered: German Patent Nos. 508194, 673 498; Swiss Patent No. 156 997; U.S. Patent No. 2,508,483.