DE1435489A1 - Vorrichtung zum Verstrecken von Textilfaeden aus synthetischen linearen Polyamiden - Google Patents
Vorrichtung zum Verstrecken von Textilfaeden aus synthetischen linearen PolyamidenInfo
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Description
Dr. ing. Dr. lur.
Patentanwalt
Dr. Expl.
Dr.iur. PETER MEDIGER |un. Rechtsanwalt
München, den
OZ 199
Bes chreibung
zur
Pat cTitanmeldung
Vorrichtung zum Verstrecken von textilfaden
aus synthetischen linearen .Polyamiden
Amii. : IB/iiKTÄ. AG- für Forschung und Patentvervvertung,
Luz ern
Priorität: Schweiz Hr. 11 795 vom 21. Oktober 1960
809807/0350
SpradikanzM ι
MOiKiMn 22, MaxlmlllamtraOe 33/111 (IHQ
Postanschrift: Mih»eh«n 9, Agg«ii<t«inttraB·
BAD ORieiNAL
Sprechstunden nach Vereinbarung Tel. Dr. Harald Medlger 49 ti 59
Tel. Dr. Peter Medlgtr 43 37 37
Dr. MEDlGER
Aus dem dchmels-fluß ^eopo^nene i?äden aus synthetischen
linearen iOlyamiiier können in der I'ext Hindus trie erst verarbeitet
werden, nachdem sie um ein jyiehrf-_,ches ihrer ursprünglichen
Länge verstrecl-rt worden sind, Dur eh i.:,s Verstrecken
werden die einzelnen Poly^midmoleküle mehr oder
weniger parallel zueinander orientiert, wodurch die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Pad en verbessert
werden. Ein unverst reckt er F/ -;i en. hat eine Dehnungsf ihigkeit
von etwa 400 /o, welche durch eine Idiltvers treckung (Versfcreckung
ohne rfür'-nezufuhr) :.juf etwa 20 bi.ü 30 /b reduziert
wird, ,ienn wkhreiid aes YeiT^treckurigsvorganges der fs dan durch
•/ärxnezufuhr- erhitzt v.-ird, 'k:övr.en ?vesentlich tiefere Dehnungen
(z. u. 15 /i) und höhere Pestiivkeitf-werte erzielt v^erden.
5'cr gewisse Z'."/ecke, wenn beis-dels· eise die PuIy^mLdf .den
als Gordaeide ver'./cndet werden sollen, virrl so.-·, .r cUn-a-ch getrachtet,
die Dehnung noch, niedriger, d. h. otv, ■ zwischen
10 bis 15 ^ zu halten. Material, das bei niedriger Dehnung
sehr große Festigkeit besitzt, wird meistens so hergestellt, daß bereits kalt verstrecktes Mat er i η 1 hei/3 ncichverstreclct
wird, wobei ein möglichst großer Verotrcckungsgri-.d, d.. h. ein
ötrecicverhältnis von 1s5 oder mehr (unverstreckte Fäden :
verstreckte Ipj-iden) von Torteil ist.
Die Eigenschaften der so erhaltenen ver..treckten iViden
hängen aber nicht nur vom totalen Verstreckungsgrud ab, sondern
ebenso vom Verhältnis K^.ltverstreckung au EeiSverstrekkung.
J3ei einem diskontinuierlichen Betrieb bereitet die
Erreichung eines bestirnten Verhältnisses keine besonderen Schwierigkeiten. Aus wirtschaftlichen und technischen G-ründen
wird aber ein kontinuierlicher Betrieb, d. h. die Durchführung der Kaltvers tr eckung, der- heissen Kachverstreckung und eventuell
der Verzwirnung in einem Arbeitsgang auf derselben Maschine bevorzugt.
■--■-» - 2 -
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Bei einer kontinuierlichen Fahrweise lassen sich aber
Fäden mit optimaler Quülit :t nur hersteilen, wenn die verwendeten
Vorrichtungen eine beliebige Variierung der ritreckverTäaltnisse
(kalt ι hei3) oder die i'este .einstellung eines
einmal als günstig befundenen Verhältnisses erlauben.
Die bisher bekannten Vorrichtungen, welche die Durchführung eines solchen ätreckVerfahrens erlauben, bestehen im
Prinzip aus zwei aneinandergereihten Streckvorriehtungen,
von welchen die zweite mit einem Heizkörper versehen ist. In der ostzonalen deutschen latentschrift Er. 244 ist eine
solche kontinuierliche Verstreckung (k^lte Vorverstreckung
mit heiböer H^chverstreckung) von nionofilen G-ebilden beschrieben.
Danach wird ein unverstreckter Monofil durch ein Irio,
d. h. eine Kombination aus drei parallel laufenden Walzen, in die Maschine eingezogen und durch ein Olgendes, mit
höherer Geschwindigkeit laufendes ϊΐ·ίο kalt verstreckt. Anschließend
läuft der Monofil über eine Heiz3C,- iene oder durch einen Röhrenheizkörper zum dritten i'rio, dessen Fördergeschwindigkeit
wiederum größer ist als diejenige des vorhergehenden, so daß eine heiße Nachverstreckung stattfindet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein vereinfachtes Verfahren zur Durchführung der oben beschriebenen kombinierten
Vor- und Kachverstreckung, bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.,
Ea wurde näuilich gefunden, daß Fäden aus synthetischen
linearen Polyamiden kontinuierlich und in einem Arbeitsgang verstreckt werden können, indem zwischen zwei Fördervorrichtungen
für die Fäden, von denen die erste als Zuführvorrichtung und die zweite, schneller laufende, als Streck-
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und Abführvorrichtung dient, eine gleichzeitig als Heizvorrichtung
und als Bremsvorrichtung dienende, nicht rotierende Rolle mit unebener Oberfläche vorgesehen ist, über welche
der Faden geführt .-vird.
Je nach dem Umfang der Heizrolle und der Anzahl Umschlingungen, a. h. der Strecke, auf welcher der Faden auf der
Heizrolle gleitet, und der Oberflächenbeschaffenheit der Rolle, wird der Fdden mehr oder weniger abgebremst. Das Verhältnis
von Kaltverstreckuhg zu Heißverstreckung kann demnach durch Veränderung der Fadenauflageflüche und der Oberflächenbeschaffenheit
beliebig eingestellt werden, was zur Erzielung bestimmter Eigenschaften (Dehnungsgrad, Reißfestigkeit
etc.) des Fadens wichtig ist. Bei geringer Abbremsung des Fadens wird der Anteil des Kaltverstreckens an der gesamten
Verstreckung größer, bei größerer Fadenabbremsung wird
er kleiner und der Anteil der H^jeißverstreckung nimmt zu.
Die Auflagefläche ist außer vom Umschlingungswinkel vom Durchmesser der Rolle abhängig, wobei die Stellung der seitlich
angeordneten Fadenleitrolle den Umschlingungswinkel beeinflußt.
Der Faden muß einerseits, um die verlangte !Temperatur zu
erreichen, während einer bestimmten Zeit in Kontakt mit der" Rolle stehen, d. h. bei einer vorgeschriebenen Streckgeschwindigkeit
eine bestimmte Auflagelänge haben. Andererseits muß die Reibung des Fadens auf der Rolle einen bestimmten Wert
annehmen,. Die Kombination dieser zwei Bedingungen schreibt
den Reibungskoeffizienten des auf der Rolle gleitenden Fadens vor» Der Reibungskoeffizient ist eine Funktion der Öberflä- ·
chenbeschaffenheit der Rolle. Je glatter poliert eine Oberfläche
ist, um so größer wird der Reibungskoeffizient» Wie die Versuche ergaben, können für den beschriebenen Zweok
keine Rollen mit geschliffener, polierter Oberfläche ver-
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wendet werden. Wird hingegen die Rolle z. 3. mattverchromt
oder durch Sandstrahlen aufgerauht und'anschließend poliert, wird die Oberfläche porig und der Faden gleitet leichter.
Durch entsprechende Wahl der Obei-flitchenboschaff enheit
kann der Reibungswiderstand des Fadens auf der Rolle, und damit das Verhältnis der Kaltverstreekun: zur Heißverstreckung,
bestimmt werden.
Ähnliche Ergebnisse werden auch bei der Verwendung von Heizrollen in Form von kannelierten Zylindern erreicht. Die
Reibung des Fadens auf dem Zylinder wird hier durch das Verhältnis der Nutenbreite zur Stegbreite bestimmt.
Bei der Verwendung der erfindungsgem&ßen Vorrichtung hat
sich übrigens gezeigt, daß die Heizrollen mit poriger Oberfläche neben ihrer Funktion als Fadenbremsen noch, den besonderen
Vorteil haben, daß sie bei geringem Aufwand an thermischer Energie eine sehr gute Erhitzung des Fadens ermöglichen.
Anhand einer Fi^ur wird nachstehend die Anwendung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert:
Der unverstreckte Faden (1) läuft auf eine sich drehende
Liefergalette (2), der eine ümlenkrolle (3) zugeordnet ist.
Der Fäden umschlingt Galette (2) und Umlenkrolle (3) drei bis vier Mal und läuft durch die Kaltstreckzone zur feststehenden
Heizrolle (4)f mit unebener Oberfläche. Unter der He.izrolle
(4) ist eine Faden-Umlenkrolle (5) angeordnet. Der Faden wird in zwei bis drei Windungen über dieses kombinierte
Aggregat (feststehende Heizrolle, drehbare Umlenkrolle) geführt. Der Faden durchläuft nun zwischen der feststehenden
Heizrolle (4) und der sich drehenden Galette (6) die Heiß-
3AD OFHdHNAL
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Streckzone« Der GN let te (6) ist vvie üblich eine Ji'.adenumlenkrolle
(7) ziu.eorunot. Die G-al et te (ö) und die Uij-lenkrolle
(7) werden ν ία j?au.en 'mehrfach uiüschlungen. Das G-esa&tsbreckverLaltnis
wird durch d..:.s Drehzahl- bzw. Umfangs;-."ecie.btvinäigkuit3-Verhältnis
zwischen der Abzugsgalette
(ο) und der iiinlaufagalette (2) bcvki^ait.
Ein in üblicher .ielee gesponnenes Garn aus Poly-£.-caprolactam
mit einem I1Iter von 4284 den in un^estree'te.it! Zustand
und einer J^ibriilenaaül von 100 wird (vgl* die Zeichnung)
über die Binzugsgalette (2) und Umlenkrolle (3) in vier
Windungen geführt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Einlauf-'galette-(2)
beträgt 29,5 m/min. In der Kaltstreckzone zwischen der Einzugs*.a.lstte (2) und der feststehenden, elektrisch
geheizten Heizrolle (4)» deren Oberfläche durch Sandstrahlen und anschließendes Polieren porig gestaltet
wurde, erfolgt eine Kaltverstreckung von 1:3.0. Die feststehende Heizrolle (4) und die Umlenkrolle (5) werden zweimal
umschlungen. Die Heizrolle weist einen Durchmesser von
53 min und eine Oberfl:.lchenteraperatur von 115°C auf. In der
nachfolgenden Eeiß-Streckzone zwischen feststehender Heiz-'rolle
.(4) und der Abzugsgalette (6) findet eine Verstreckung von 1:1.7 statt. Die Abzugsgalette (6) wird fünffach um-.
Schlünden und dreht sich ir.it einer Umfangsgeschwindigkeit
von 150 m/min. Das G-esamtstreckverh"*ltnis beträgt 1:5.1.
Der Faden weist nach dem beschriebenen dtr-eckvorgang eine
Dehnung von 14.5 f°, eine Bruchfestigkeit von 7·8 gr/den und einen Titer von 840/100 den auf.
Ein in üblicher Weise gesponnenes Garn aus Poly-f-capro- —
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lactam mit einem Titer von 2048 den in ungeötrecktem Zustand
und einer Fibrillenzahl von 50 wird (vgl. Zeichnung) über die Einzugsgalette (2) und Umlenkrolle (3) in vier Windungen
geführt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Einlaufgalette (2)
' beträgt 29»5 m/min. In der Kaltstreckaone zwischen der Einzugsgalette
(2) und der feststehenden, elektrisch geheizten Heizrolle (4-)» deren Oberfläche durch Mattverchromen porig
gestaltet wurde, erfolgt eine Kaltverstreckung von 1s2.8. Die feststehende Heizrolle (4) und die Umlenkrolle (5) werden J
dreimal umschlungen. Die Heizrolle weist einen Durchmesser ^ von 35 mm und eine Oberflächentemperatur von 115 G auf. In
der nachfolgenden Heiß-Streckzone zwischen feststehender Heizrolle (4) und der Abzugsgalette (6) tritt eine Verstrekkung
von 1t1.75 auf. Die Abzugsgalette (6) wird fünffach umschlungen und dreht sich mit einer Umfanggeschwindigkeit
von 150 m/min. Das Gesamtstreckverhältnis beträgt 1ϊ4·9·
Der Faden besitzt nach dem beschriebenen Streckvorgang eine Dehnung von 15 f°t eine Bruchfestigkeit von 7.6 gr/den und
einen liter von 420 den.
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Claims (5)
- Pat e ntansprücheVorrichtung zum kontinuierlichen Kaltverstrecken und nachfolgendem heißen Nächverstrecken von Fäden aus Synthetischen linearen Polyamiden in einem Arbeitsgang, gekennzeichnet durch zwei Förderr-ollen für die Fäden, von welchen die erste als Zuführvorrichtung und die zweite, schneller laufende, als Streck- und Abführvorrichtung dient, und eine zwischen beiden angeordnete gleichzeitig als Heizvorrichtung.und als Bremsvorrichtung dienende, nicht rotierende Rolle mit unebener Oberfläche, sowie gegebenenfalls Umlenkrollen, die Jeder der drei Hauptrollen"zugeordnet sind, um die Führung der Fäden um diese zu erleichtern und zu regulieren,
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Heizrolle eine" in ihrer Stellung zu dieser verstellbare Separatrolle vorgesehen ist, um welche der Faden so geführt wird, daß er die Heizrolle nicht'auf einem ganzen Umfang berührt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrollenoberfläche durch Aufrauhen (z. B. Sandstrahlen) und nachfolgendes Polleren mit Poren versehen ist.
- 4. Vorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrollenoberfläche durch Mattverchromen mit Poren * versehen^ist. , ■
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, . daß die Heizrollenoberfläche durch parallel zur Rollenaohse aufgeschweißte oder durch parallel zur Rollenachse geführte Einfräsungen kanneliert ist.SAD809807/0350
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