DE1435505C

DE1435505C - Device for stretching a thread sheet consisting of thermoplastic synthetic threads

Info

Publication number: DE1435505C
Authority: DE
Inventors: Kazumi; Hayahara Takuro; Kishimoto Nobuyuki; Saidaiji Nakagawa (Japan)
Original assignee: Japan Exlan Company Ltd., Osaka (Japan)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstrecken einer aus thermoplastischen Kunstfäden bestehenden Fadenschar. 'The invention relates to a device for stretching a thermoplastic synthetic thread Thread array. '

Es ist bekannt, die Eigenschaften thermoplastischer Kunstfäden durch Verstrecken unter Erwärmen zu verändern. Es ist auch bekannt, daß, wenn die Temperatur, bei der die Fäden verstreckt werden, höher · ist, im allgemeinen der Plastifizierungsgrad der Fäden höher wird, mit dem Ergebnis, daß der Verstreckungseffekt vergrößert wird. toIt is known to improve the properties of thermoplastic synthetic threads by drawing them with heating to change. It is also known that when the temperature at which the threads are drawn is higher, in general the degree of plasticization of the threads becomes higher, with the result that the Stretching effect is increased. to

Ferner war es üblich, Kunstfäden bei gleichförmiger Temperatur thermisch in Vorrichtungen zu verstrecken, wobei die gesamten Fäden verstreckt wurden.It was also customary to thermally draw synthetic threads in devices at a uniform temperature, all of the threads being drawn.

Beispielsweise wird eine Fadenschar in einer bekannten Vorrichtung verstreckt, während sie kontinuierlich durch eine gleichmäßig heizende Zone oder entlang gleichmäßig beheizter Platten geführt wird, um einen gleichmäßigen Verstreckungseffekt durch das ganze Kabel zu erhalten. Ferner sind Verfahren ao zum Verstrecken thermoplastischer Kunstfäden beschrieben, wobei die Fäden oder Fadenbündel insgesamt in Längsrichtung einer periodischen Temperaturänderung unterworfen werden, während die Fäden oder Fadenbündel kontinuierlich vorwärts bewegt und verstreckt werden, wobei sich die Heizvorrichtung quer zur Fadenlaufrichtung erstreckt, oder indem die Fäden über eine Kante gezogen und hierbei periodisch erhitzt und verstreckt werden, oder indem ein nichterhitztes Lösungsmittel, das die Fäden nicht angreift, auf die auf eine bestimmte Temperatur erhitzten Fäden in feiner Form gesprüht wird.For example, a thread sheet is drawn in a known device while it is continuously is guided through an evenly heating zone or along evenly heated plates, in order to obtain an even stretching effect through the whole cable. Furthermore, procedures ao for stretching thermoplastic synthetic threads, the threads or thread bundles as a whole are subjected to a periodic temperature change in the longitudinal direction, while the threads or thread bundles are continuously moved forward and drawn, whereby the heating device extends transversely to the thread running direction, or by pulling the threads over an edge and doing so periodically heated and drawn, or by adding a non-heated solvent to the filaments does not attack, sprayed in fine form on the threads heated to a certain temperature will.

Demgegenüber ist die Vorrichtung der Erfindung zum kontinuierlichen Verstrecken einer, aus thermoplastischen, synthetischen Fäden bestehenden Fadenschar, mit Zuführ- und Verstreckungswalzen sowie einer dazwischen angeordneten Heizvorrichtung, deren Abstand von der Fadenschar periodisch geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz-Vorrichtung quer zur Fadenlaufrichtung in mehrere Heizkörper unterteilt ist und der Abstand der einzelnen Heizkörper von der Fadenschar unabhängig voneinander veränderbar ist.In contrast, the device of the invention for the continuous stretching of a thermoplastic, Synthetic threads existing thread sheet, with feed and stretching rollers as well a heating device arranged in between, the distance of which from the thread sheet is changed periodically is, characterized in that the heating device transversely to the thread running direction in several Radiator is divided and the distance between the individual radiators is independent of the thread sheet is mutable from each other.

Durch eine solche Vorrichtung wird in einem einzigen Faden ein Abschnitt stark verstreckt und folglich nach einer anschließenden Wärmebehandlung im entspannten Zustand stark schrumpfbar, während ein anderer Abschnitt nicht oder weniger stark verstreckt wird und folglich nach einer solchen Wärmebehandlung nicht oder weniger schrumpfbar wird. "■" By means of such a device, a section is strongly stretched in a single thread and consequently is strongly shrinkable after a subsequent heat treatment in the relaxed state, while another section is not stretched or is stretched to a lesser extent and is consequently not or less shrinkable after such a heat treatment. "■"

Wird eine Fadenschar, die in einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt 'wurde,... in. .....If a thread sheet, which is in such an inventive Device 'was treated ... in. .....

Stapelfasern zerschnitten, so erhält man sowohl schrumpfbare als auch nicht oder weniger schrumpfbare Stapelfasern. Diese geschnittenen Fasern, die verschiedene thermische Schrumpfeigenschaften besitzen, können zu einem Garn mischversponnen werden, welches infolge der unterschiedlichen Schrumpfeigenschaften der einzelnen Stapelfasern bauschig wird, wenn man es anschließend in der üblichen Weise einer thermischen Behandlung unterwirft. Es ist zu bemerken, daß mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung Fäden verschiedener physikalischer Eigenschaften, z. B. thermischer Schrumpfbarkeit, gleichzeitig bei ein und demselben Verstreckungsvorgang erhalten werden können. Zusammen mit der Vorrichtung der Erfindung kann jede beliebige Verstrekkungsvorrichtung verwendet werden. Eine typische Verstreckungsvorrichtung weist mehrere Walzen auf, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden, so daß eine Verstreckung auf die Faser ausgeübt wird, die zwischen diesen Walzen läuft.When staple fibers are cut, both shrinkable and non-shrinkable or less shrinkable fibers are obtained Staple fibers. These cut fibers, which have different thermal shrinkage properties, can be mixed spun into a yarn, which is due to the different shrinkage properties the individual staple fibers will be bulky if you then put it in the usual way Way subjected to thermal treatment. It should be noted that with the device according to FIG Invention threads of different physical properties, e.g. B. thermal shrinkability, at the same time can be obtained in one and the same stretching process. Together with the device Any stretching device may be used in the invention. A typical one The stretching device has several rollers that are driven at different speeds so that draw is applied to the fiber passing between these rollers.

Das Kennzeichen der Erfindung liegt in der Benutzung einer Heizvorrichtung, die dazu eingerichtet oder bestimmt ist, die Fäden in einem periodisch oder zyklisch verschiedenen Grade zu erwärmen, während sie durch die Verstreckungsvorrichtung vorwärts laufen, die als solche bekannt sein kann.The distinguishing feature of the invention lies in the use of a heating device which is set up for this purpose or it is intended to heat the threads to a periodically or cyclically different degree, while advancing through the stretching device, which may be known as such.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Apparatur dieser Erfindung, <*■F i g. 1 is a schematic view of an apparatus of this invention, <* ■

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer Gruppe von Heizelementen, die in der Apparatur von F i g. 1 verwendet werden,Figure 2 is a schematic front view of a group of heating elements used in the apparatus from F i g. 1 can be used,

F i g. 3 eine schematische Draufsicht der Fadenschar, die durch die Apparatur der F i g. 1 behandelt wurde,F i g. FIG. 3 is a schematic plan view of the sheet of threads which is passed through the apparatus of FIG. 1 treated would,

F i g. 4 eine Ansicht mit einer anderen Ausführungsform des Heizelements, ,·,F i g. 4 a view with another embodiment of the heating element,, ·,

F i g. 5 eine schematische Vorderansicht des Heizelementes, das in der Apparatur der F i g. 4 ver-^ wendet wurde, undF i g. 5 is a schematic front view of the heating element used in the apparatus of FIG. 4 ver ^ was applied, and

F i g. 6 eine schematische Draufsicht der Fadenschar, die durch die Apparatur der F i g. 4 behandelt wurde.F i g. Fig. 6 is a schematic plan view of the sheet of filaments which are passed through the apparatus of Fig. 4 treated would.

Die Verstreckungsvorrichtung nach F i g. 1 enthält ein Paar Zuführwalzen 1, Γ und ein Paar Verstrekkungswalzen 2,2' mit einem angemessenen Zwischenraum zwischen den Paaren. Eine Fadenschar 3 wird durch die Walzen geführt. Diese Walzen werden mit verschiedenen Geschwindigkeiten so angetrieben, daß dem Band eine gewünschte Durchschnittsverstreckung verliehen wird. Eine Heizvorrichtung 4 wird zwischen die Walzenpaare und quer zum Durchlauf des Bandes 3 angeordnet. Die Heizvorrichtung 4 (Fig. 1 und 2) weist eine obere Anzahl von Heizblöcken a, b, c, d, e und eine untere entsprechende Anzahl von Heizblöcken a', b', c', d', e' auf. Die obere und untere Heizblockgruppe wird in einem solchen Abstand angebracht, daß das Band 3 dazwischen durchlaufen kann, während es gespannt wird. Jedes Paar der oberen und entsprechenden unteren Heizblöcke, nämlich aa', bb', cc', dd', ee', ist so angebracht, daß es auf die Fadenschar zu und von ihr weg bewegt werden kann, so daß der Abstand zwischen der Wärme-- abstrahlenden Fläche eines jeden Heizblocks und der Fadenschar nach Wunsch verändert werden kann. Wenn die Paare aa', bb', cc', da", ee' des oberen und unteren Heizblockes periodisch auf das Band 3 zu und von ihm weg bewegt werden, wie durch Pfeile angedeutet ist (F i g. 2), und mit einer Schwingungsdauer, die kürzer ist als die Aufenthaltszeit der Fadenschar zwischen dem Ende der Heizvorrichtung 4 und den Verstrekkungswalzen 2, 2', wird auf der Fadenschar abwechselnd in Längs- und Querrichtung eine stark verstreckte und eine weniger oder nicht verstreckte Zone erhalten. In F i g. 3 wird eine Probe einer Fadenschar 3 gezeigt, die durch die Apparatur nach F i g. 1 verstreckt wurde und eine Zone maximaler Verstreckung A und minimaler Verstreckung B besitzt. Selbstverständlich versteht es sich, daß das Muster dieser Zonen durch Veränderung der Einrichtung der Heizblöcke und/oder deren Art der Be-The stretching device according to FIG. 1 includes a pair of feed rollers 1, Γ and a pair of drafting rollers 2, 2 ' with an adequate gap between the pairs. A thread sheet 3 is passed through the rollers. These rolls are driven at various speeds to impart a desired average stretch to the strip. A heating device 4 is arranged between the roller pairs and transversely to the passage of the belt 3. The heating device 4 (FIGS. 1 and 2) has an upper number of heating blocks a, b, c, d, e and a lower corresponding number of heating blocks a ', b', c ', d', e ' . The upper and lower heater block groups are spaced apart so that the tape 3 can pass between them while it is being tensioned. Each pair of the upper and corresponding lower heating blocks, namely aa ', bb', cc ', dd', ee ', are mounted so that they can be moved towards and away from the sheet of filaments so that the distance between the heat - The radiating surface of each heating block and the thread array can be changed as desired. If the pairs aa ', bb', cc ', da ", ee' of the upper and lower heating blocks are periodically moved towards and away from the belt 3, as indicated by arrows (FIG. 2), and with a period of oscillation which is shorter than the dwell time of the thread sheet between the end of the heating device 4 and the drafting rollers 2, 2 ', a strongly stretched and a less or not stretched zone is obtained on the thread sheet alternately in the longitudinal and transverse direction. In F i 3 shows a sample of a thread sheet 3 which has been drawn by the apparatus according to FIG. 1 and has a zone of maximum drawing A and minimum drawing B. It goes without saying that the pattern of these zones can be changed by changing the arrangement of the Heating blocks and / or their type of loading

wegung und/oder der Geschwindigkeit der Fadenschar abgewandelt werden kann. Wo die Entfernung zwischen dem Band 3 und der Wärme abstrahlenden Fläche des Heizblocks größer ist, wird das Band bzw. der Einzelfaden weniger erhitzt und plastifiziert, so daß eine geringere Verstreckung eintritt, wohingegen dort, wo die Entfernung geringer ist, das Band bzw. der Einzelfaden stärker verstreckt wird.movement and / or the speed of the thread sheet can be modified. Where the distance between the band 3 and the heat radiating surface of the heating block is larger, the band will or the single thread is less heated and plasticized, so that less stretching occurs, whereas where the distance is less, the tape or the single thread is stretched more.

Wenn es gewünscht wird, kann eine Vielzahl von Heizvorrichtungen 4 zwischen den Walzen 1, 1' und 2,2' angebracht werden.If so desired, a plurality of heating devices 4 can be placed between the rollers 1, 1 'and 2.2 'can be attached.

In den F i g. 4 und 5 wird eine andere Ausführungsform gezeigt. Diese unterscheidet sich von der der F i g. 1 nur in der Anbringung der Heizvorrichtung. Wie gezeigt, weist die Heizvorrichtung ein Paar oberer und unterer Heizelemente 14, 14' auf, von denen jedes eine gekrümmte Oberfläche besitzt. Diese Elemente sind mit einem Abstand so zueinander angebracht, daß sie die Fadenschar 3 durchlassen und sich mit ihren erhabenen Flächen gegenüberliegen. Wenn diese Heizelemente 14, 14' über die Breite des Bandes zyklisch auf dieses zu und von ihm weg schwingen, wie es die gestrichelte Linie in der F i g. 5 zeigt, so daß die Entfernung zwischen der Heizfläche der Elemente und dem Band zyklisch verändert wird, während das letztere vorwärts läuft und durch die Walzen verstreckt wird, entsteht ein Muster einer verstreckten und einer weniger verstreckten Zone auf der Fadenschar, wie z. B. in Fig. 6 gezeigt ist, worin A die maximal verstreckte und B die minimal verstreckte Zone darstellt.In the F i g. 4 and 5 another embodiment is shown. This differs from that of FIG. 1 only in the attachment of the heating device. As shown, the heater includes a pair of upper and lower heating elements 14, 14 ', each of which has a curved surface. These elements are attached at a distance from one another so that they let the thread sheet 3 through and face one another with their raised surfaces. When these heating elements 14, 14 'swing cyclically towards and away from the belt across the width of the belt, as indicated by the dashed line in FIG. 5 shows, so that the distance between the heating surface of the elements and the belt is cyclically changed as the latter runs forward and is drawn through the rollers, a pattern of a drawn and a less drawn zone is created on the sheet of filaments, e.g. B. is shown in Fig. 6, wherein A represents the maximally stretched and B represents the minimally stretched zone.

Die Vorrichtung der Erfindung kann für alle beliebigen thermoplastischen Fäden, wie Acryl-, Polyester-, Polyamid-, Polyvinyl-, Polyolefinfäden usw., verwendet werden. Die Erwärmungstemperatur, das Verstreckungsverhältnis usw. können bestimmt werden.The device of the invention can be used for any thermoplastic threads, such as acrylic, polyester, Polyamide, polyvinyl, polyolefin threads, etc. can be used. The heating temperature, that Draw ratio, etc. can be determined.

Die Fadenscharen, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitet wurden, können auf Stapelfaserlänge geschnitten oder gerissen werden. Da die Fäden sich dank dem Unterschied in der thermischen Verstreckung in ihren Eigenschaften unterscheiden, können z. B. die daraus hergestellten Stapelfasern mechanisch gekräuselt und dann zu Garnen versponnen werden, die, wenn sie anschließend in entspanntem Zustand wärmebehandelt werden, hervorragend bauschig werden. Die Fasern sind auch auf den Gebieten nützlich, wo Bauschigkeit, Dehnbarkeit oder besondere Griffigkeit und besonderes Aussehen gewünscht sind.The sets of threads that have been processed in the device according to the invention can be cut to the length of staple fibers cut or torn. As the threads differ thanks to the difference in thermal Distinguishing stretching in their properties can, for. B. the staple fibers produced therefrom mechanically crimped and then spun into yarn, which when subsequently relaxed Heat-treated condition, excellent puffiness. The fibers are also on the fields useful where bulk, elasticity or a special grip and special look are required are.

example 1

Eine Fadenschar aus Polyacrylnitrilfäden wurde mit der Apparatur, die in Fig. 1 dargestellt ist, verstreckt. Dabei war das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis der Zubringerwalzen 1, Γ zu dem der Verstreckungswalzen 2,2' gleich 1:1,4, wobei die Um fangsgeschwindigkeit der Verstreckungswalzen 30 m/ Min. war; der Abstand des Endes der Heizvorrichtung 4 von den Verstreckungswalzen 2,2' betrug 1,2 m; die Oberflächentemperatur von jedem der Heizblöcke der Heizvorrichtung betrug 230⁰C; die Länge eines jeden Heizblockes war 50 cm. Jedes Heizblockpaar ad, bb', cc', da' und ee' wurde mit einer Frequenz von 48 Schwingungen pro Minute auf das Band zu und von ihm weg bewegt, wobei derA thread sheet of polyacrylonitrile threads was drawn with the apparatus shown in FIG. 1. The circumferential speed ratio of the feed rollers 1, Γ to that of the stretching rollers 2.2 'was equal to 1: 1.4, the circumferential speed of the stretching rollers being 30 m / min.; the distance between the end of the heating device 4 and the stretching rollers 2, 2 'was 1.2 m; the surface temperature of each of the heating blocks of the heater was 230 ⁰ C; the length of each heating block was 50 cm. Each pair of heating blocks ad, bb ', cc', da ' and ee' was moved towards and away from the belt at a frequency of 48 oscillations per minute, the

to Maximalabstand (zwischen den Heizblockpaaren) 100 mm und der Minimalabstand 0,5 mm betrug, so daß auf dem Band Verstreckungsveränderungsmuster ähnlich dem in F i g. 3 erhalten wurde. Das bearbeitete Band wurde in Stapelfaserlänge gerissen, mechanisch gekräuselt und zu Garn versponnen. Das Garn wurde in entspanntem Zustand 10 Minuten Bei 115° C wasserdampfbehandelt, um ein bauschiges Garn zu erhalten.to maximum distance (between the heating block pairs) was 100 mm and the minimum distance was 0.5 mm, see above that the stretch change pattern on the tape is similar to that shown in FIG. 3 was obtained. That edited Ribbon was torn into the length of staple, mechanically crimped and spun into yarn. The Yarn was treated with steam in the relaxed state for 10 minutes at 115 ° C to obtain a bulky Get yarn.

Example 2

Eine Fadenschar aus Polyacrylnitrilfäden wurde mit der Apparatur, die in F i g. 4 gezeigt wurde, verstreckt. Dabei waren das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis der Zuführwalzen 1, 1' zu den Ver- Streckungswalzen 2, 2' gleich 1:1,35 und die Umfangsgeschwindigkeit der Verstreckungswalzen 30 m/ Min.; die Entfernung zwischen dem Ende der Heizvorrichtung und den Verstreckungsrollen 2, 2' war 1,2 m; die Oberflächentemperatur des Heizelementes 14, 14' betrug 200° C; die Länge (entlang der Wanderrichtung des Bandes) von jedem Heizelement war 50 cm. Die Heizelemente 14, 14' ließ man mit einer Frequenz von 60 Schwingungen pro Minute schwingen, wobei der Maximalabstand zwischen den EIe-' menten 14 und 14' 50 mm und der Minimalabstand 0,5 mm betrug, so daß auf dem Band ein Verstrekkungsveränderungsmuster ähnlich dem in F i g. 6 gezeigten erhalten wurde. Das bearbeitete Band wurde mechanisch gekräuselt, in Stapelfaserlänge geschnitten und zu Garn versponnen. Das Garn wurde in entspanntem Zustand 10 Minuten mit kochendem Wasser behandelt, um ein bauschiges Gam zu erhalten. A thread sheet of polyacrylonitrile threads was used with the apparatus shown in FIG. 4 was stretched. The circumferential speed ratio of the feed rollers 1, 1 'to the Stretching rollers 2, 2 'equal 1: 1.35 and the peripheral speed of the stretching rollers 30 m / min .; the distance between the end of the heater and the stretching rolls 2, 2 'was 1.2 m; the surface temperature of the heating element 14, 14 'was 200 ° C; was the length (along the direction of travel of the tape) of each heating element 50 cm. The heating elements 14, 14 'were allowed to vibrate at a frequency of 60 vibrations per minute, where the maximum distance between the elements 14 and 14 'is 50 mm and the minimum distance Was 0.5 mm, so that a stretch change pattern similar to that in FIG. 6 shown was obtained. The processed ribbon was mechanically crimped, cut into length of staple fiber and spun into yarn. The yarn was relaxed for 10 minutes with boiling Treated with water to create a fluffy yarn.

Claims

Claim:

Device for the continuous stretching of a thread sheet consisting of thermoplastic, synthetic threads, with feed and stretching rollers and a heating device arranged in between, the distance of which is periodically changed from the thread sheet, characterized in that the heating device (4) transversely to the thread running direction in several heating elements (α to e, ä to e ') and the distance between the individual heating elements (α to e, αϊ to e') from the thread sheet (3) can be changed independently of one another.

1 sheet of drawings