DE1435512A1 - Schmelzspinnverfahren fuer Polyester - Google Patents
Schmelzspinnverfahren fuer PolyesterInfo
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- DE1435512A1 DE1435512A1 DE1964I0026916 DEI0026916A DE1435512A1 DE 1435512 A1 DE1435512 A1 DE 1435512A1 DE 1964I0026916 DE1964I0026916 DE 1964I0026916 DE I0026916 A DEI0026916 A DE I0026916A DE 1435512 A1 DE1435512 A1 DE 1435512A1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
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- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
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Description
Beschreibung zur Patentanmeldung der
Firma IMPERIAL· CHEMICAL IUDUSl'RIES LTD., London
Grosabritannien
betreffend
"Schmelzspinnverfahren für Polyester"
"Schmelzspinnverfahren für Polyester"
Die Prioritäten der Anmeldung vom 28O November 1963
und 2» November 1964 in Grossbritannien werden in Anapruch
genommen»
Die Erfindung bezieht sich auf das Spinnen von Fäden aus synthetischen thermoplastischen polymeren und insbesondere
auf das Schmelzspinnen von Polyestern, welche im geschmolzenen Zustand eine hohe Viskosität besitzen«,
Bei der Herstellung von Fäden aus synthetischen therraoplastischen
Polymeren durch Schmelzspinnen, ist es üblich, eine Anzahl von Fäden, und zwar bis zu mehrere hundert
Fäden, aus einer einzigen Spinndüsenplatte zu extrudieren«
2 -
'$09604/1G2S
Dies hat in einen gewissen Grad von ungleichmässiger
Kühlung der einzelnen Fäden zur Folge, was sich in Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften
innerhalb der einzelnen Fäden äussert und die endgültige Festigkeit des daraus hergestelltem mehrf ädigen
Garns beschränkt« Es wurden verschiedene Versuche unternommen, um gleichraässigere Fäden zu erhalten, wie ZoBo
durch das Zwangskühlung sverfahrenP welches in der
britischen Patentschrift 900 009 beschrieben isto Bei
dem diesem Patent zugrunde liegenden Verfahren sind die frisch extrudiarten Fäden durch eine Hülse umgeben und
dürfen sich mit einer kontrollierten Geschwindigkeit abkühlen«! so dass die Temperatur der Luft in der Uähe
der Fäden in allen Abständen von der Spinndüsenplatte zwischen zwei vorbestimmten Grenzen liegt9 bis die
Temperatur auf mindestens 100° C gefallen :Lste In dieser
Schrift wird festgestellt, dass die kontrollierten Kühlbedingungen sehr kritisch sind und dass merklich
schlechtere Fäden erhalten werden, wenn sich die Fäden mit einer au geringen Geschwindigkeit abkühlen dürfen«
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Schmelzspinnverfahren
zur· Herstellung von Fäden aus rOlyesterns bei
welchem die Umgebung der frisch extrudieren Fäden kontrolliert wird9 vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Temperatur der Luft in der Nähe ^ — - *
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der tfäden so beeinflusst wird, dass die Minimaltemperatur
T1 an jedem Punkt im kontrollierten Bereich durch die
Gleichung
■ ·. :. T1 * T2 ~ 9X + 50
wiedergegeben wird, in welcher T2 die Sp:Inndüsenplatteniomperatur und X » 10TD bedeuten, worin D der Abstand' in
oSo
englisch Fttss von der Frontseite der Spinndüsenplatte, in
welchem T1 gemessen wird» F der Denierwert je Faden der
gesponnenen Fäden und S die Aufapulgeschv/indigkeit in
englisch Fuse je Sekunde ist, wobei die Sluximaltemperatur
in der Nähe der Fäden im kontrollierten Bereich über T1
nicht mehr als 100° C hinausgeht und die Beeinflussung
solange fortgesetzt wird j bis die Temper&.tur der Luft in
der Nähe der Fäden einen Wert zwischen T2 - 150 und T2 + 40° c
erreicht hate
Die Beeinflussung der Temperatur in der Mähe der frisch
extrudierten Fäden kann durch Verwendung einer diese umgebenden geheizte HUlse erreicht werden» wobei die
Temperatur der Hülse erheblich oberhalb der Temperatur der Spinndüsenplatte lie^t* Die Beeinflussung der Temperatur kann auch durch andere Heizvorrichtungen erreicht werden«
Durch die Beeinflussung der Temperatur der gasförmigen Umgebung werden die Fäden in einem pleäischen Zustand gehalten, bis Λ * gewünschte gleichmäesige Ausdehnung und
U>*" '""■ - 4 909804/1025
damit auch der gewünschte Grad molekularer Orientierung
stattgefunden hat» Wenn die frisch extrudierten Fäden
sich su rasch abkühlen dürfen t erleiden sie eine Ausdehnung
nnü. Orientierung f welche sowohl über die Länge der
einseinen Fäden als auch zwischen verschiedenen Fäden nicht
gleiehmässig ista Diese Ungleichmässigkeii; führt in dem
nachfolgenden Reckverfahren su einer niedrigeren erreichbaren lleissf estigkeit s wobei dann während des Eeckrerfahrene
mehr Fadenrisse auftreten, welche su einer VersclilingisBg
in ä@r Keckvorrichtung und zu Schwierigkeiten
beim gleichmässigen Ablauf dse Backverfahrfcns Anlass geben«,
Die gereckten !Fäden sind dann auch bezüglich ihrer
physikalischen Eigenschaften unterschiedlich, insbesondere bezüglich der Reisgdehnunge
Bei einer be^orsugten Ausfübrungsart der .Erfindung wird
die Semperatur der geheizten Hülse oder einer anderen Heisvorrichtimg unter Berücksichtigung de:r Spinnbedingungen
so aüage'Äählt, dass die Temperatur der lü.Tt in der Kähe
der Fäden mindestens bis zn einem Abstand einiger cm
von der SpinndÜßonplatte stetig über die Hpinndüsenplattentemperatur
ansteigt und dann abzufallen beginnt»
Andere ^erfahren zur Überwindung der eben erläuterten
ungleichmäss: g&zi Ausdehnung und Orientierung weisen gev/iese
liachte: Ie auf» So kann beispielowsine die Gleich -
-· 5 909804/102 5
mässigkeit durch Anheben der Spinntemperatur und Erniedrigung der Aufspulgeschwindigkeit verbessert werden„
Sie erste Änderung ist unerwünscht» da besonders bei
wänaeempfindliohen Polymeren ein erhöhter Abbau die
Folge ist« Die letztere Änderung macht eine Herabsetzung der Extrusionsgeschwindigkeit notwendig» was einen
Produktivitätsschwund nach sich zieht, falls der i'iter
der gesponnenen Fäden beibehalten werden soll»
Es wurde Überraschenderweise festgestellt» dass Temperaturen
der gasförmigen Umgebung der frisch extrudierten Fäden oberhalb der in der britischen Patentschrift 900
angegebenen Temperaturen nicht nur Produkte mit einer hchen Gleichförmigkeit ergeben, sondern auch die Erzielung einer
höheren Produktivität erlauben, und zwar insbesondere bei Polyestern, welche bei der Spinntemperatur eine hohe
Schmelzviskosität aufweisen.* Jäs wurde festgestellt, dass
die Beeinflussung der Umgebung frisch extrudierter Polyäthylenterephthalat-tfäden gemäss der Erfindung bei
Polymeren mit einer Strukturviskosität, gemessen in
o-Chlorphenol-LÖsung bei 25° C, von weniger als 0,75 nur
einen geringen Vorteil mit sich bringt·
■Bei einer Ausführungsart der Erfindung wird Polyäthylenterephthalet
mit einer Strukturviskosität von 0,78 durch eine Spinndti-senplatte schmelzgesponnen, welche 96 Öffnungen
- 6 »09804/1025
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und eine !!temperatur von 318° C beeitato Me Päden werden
in zwei konzentrischen Keinen von 114,3 und 120,6 mm Umfang
extrudiert und sind von einer elektrisch geheizten
Hülse umgeben, welch© an ihrem oberen ünde mit der Frontseite der Spinndüfjanplatte verbunden ist und einen Durch«
messer von 203,2 nra sowie eine Länge von 203 92 mm aufweist
und clsren iüeraperntuy &o iet, dass an einem Punkt im Ab~
stand von 50*8 egjs von der Frontseite der Spinndüseiiplatt©
waä 25*44- nor von der Innenfläche der Hüls© eine üJemperatur
von 595° G herrschte Unter diesen Bedingungen wird eia
gieisianässlges meferfääi@©a Garn.mit einer Strukturviskosität
'in O"Cblorphenol bei 25° G von O972 und einem Titer von
2550-erhalten, und sweg» fesi einer Aufspulgeschwindigkeit
von-914g4 Bi/iaine Me Semperatuac der I»uft in der Nähe der
Fäden in der Hülse liegt iaaerhalb der durch die öleichung
■3?^ κ a»g - 9K + 30 und T^ + 100 beschriebenen Werteo Beispielsweiße
beträgt sie in einem Abstand von 25,4 mm von
der Frontseite der Spinndüsenplatte 379° G und im Abstand
von 101,6 ram 353° 0» (Unter den in der britischen Patent=·
schrift 900 009 angegebenen Bedingungen Find die Maxima?-
temperaturen im Abstand von 25,4 mm und 101,6 mm 342° C
bzwο 3230 Co) Bas gesponnene Garn lässt sich unter Anwendung
des maximal anwendbaren Keckverhältnisses von 5s1
gut recken» wobei ein Garn mit einer Reissfestigkeit von 8,6 g je Denier und einer Reksdehnung von 9,6 <■/» erhalten
wird.
- 7 909804/1025
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung und die
Art und Weise ihrer Anwendung näher erläutert« In allen
Beispielen let die Strukturviskosität in o-Ghlorphenol-Löeung bei 25° 0 gemessen»
Polyethylenterephthalat mit einer ütrukturviskosität
von 0,88 wurde durch eine Spinndü-senplatte mit 50
öffnungen vcn 0,46 mm Durchmesser, welche in einem Kreis
von 88,9 mm Durchmesser angeordnet waren, scbmelzgesponnen, wobei die Spinndüsenplatte auf einer Temperatur
von 320° 0 gehalten wurde. Die frisch extrudierten Fäden waren von einer elektrisch geheimten Hülse mit einem
Innendurchmesser von 1?7,Ü mm und einer Länge von 304,8
mm umgeben» deren Temperatur mit Hilfe eines durch die Hülse eingeführten und 31,8 mm über die Innenfläche der
Hülse hinausragenden Thermoelements, dao dabei von der
Frontseite der Spinndüsenplatte 57,2 mm und von den Fäden
ungefähr 12,7 mm Abstand besasa, und eines zweiten Thermoelemente kontrolliert wurde, welches so nah wie möglich
an die Fäden reichte und im Verhältnis zur Frontseite der SpinndUsenplatte örtlich verändert werden konnte·
Bei Verwendung einer Aufspulgeschwindigkeit von 914,4 m/min,
einem Durohsata von 7,25 kg/st» einer temperatur von 400°
beim ersten Thermoelement und einer Temperatur von 378° C beim aweiten Thermoelement im Abstand von 101,6 mm von der
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Spinndtisenplatte wurde ein Garn mit. 25 Denier je i?aäen
erhaltene
Die Gleichförmigkeit des gesponnenen Garns wurde aus der
Reissfestigkeit bestimmt, die durch Hecken des Garns unter
Verwendung einer Reckvorriehtung mit einer geheizten Zuführrolle?
einer geheisten Platts und einer kalten Reckroile
beim höchsten Heckverhältnis erhalten wurde» welches eine !Schlinge, d.Jaa einen gerissenen Badens der sich Yom laufenden
Garn löste 12nd sich um die Eeokroll© aohlang, je englisch
Pfund hergestelltes gedecktes Garn ergab 0. Die erzielte
maxfsiale Heiöefeetigkeit betrug 8,6 g/Denier. o
des Spinnens wyrö® die Lufttemperatur in der
der-fäden g©in©es@2Ep und s?gar in verschiedenen Abständen
von der BpinndUsenplat1;e9 wobei folgende Resultate erhalten
wurdens
58 7692- 101,6 12?90 152,4
3S4" 5S9 376 378 376 372
t mil; ©ines· Strukturviskosität \ron
i^urö© wntsr ferwenduag ä@r Vorrichtung von Bei.spiel 1
die Hülse 609 9 6 lam lang war
und die Spinndttsenplattentemperatur 507° 0 , öia Sampera
tur beim ersten l'herraoelement 350° O und helm
Thermoelement im Abstand von 228,6 mm von Sei
platte 539° C betrug» Se wurde die gleiche
digkeit und der gleiche Durchsatz wie in Beispiel 1 verwendet, wobei ein gesponnenes Garn mit ei&esi i'it^r ja
faden von 25 erhalten würde.
Sine maximale Beissfestigkeit des gereckten Q&vmt bestimmt
wie in Beispiel 1, von 9,0 g/Denier wurde erhalten*
Polyäthylenterephthalat» wie es in Beispiel 2 verwendet
worden war, wurde mit der Vorrichtung dieses Beispiels
mit einem Durchsatz und einer Aufspulgeschw.in&i/jkeit wie
in Beispiel 2 3chmelsgesponnen, wobei jedoch ein beeinflusstes Kühlen der extrudierten Fäden nach d#n Angaben
der britischen Patentschrift 900 009 angewendet wurde, d.ho eine Spinndttsenplattentemperatur von 292D 0,f und
eine Temperatur von 228° 0 in der Kahe der ^adan und
in einem Abstand von 228,6 mm von der Spinn&Üßtnplatte.
Der 'fiter je gesponnenem faden betrug 25* Dia mit diesem
Garn maximal eraielbare Kelssfestigkeit beträgt nur 8,1 g
je Denier. ^,
-10-
sr
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Q 2 Sy 1SaMs watss"
gilt
@s?
wem
a Bi®
.4!}Sö!Siaä Ses
2? j© f
t 0
Si-S San gespemisiaoa ©esa i@2P Beispi©!© B
Tüa^® maximale !©iiasfeistiglseit betrug b©i
BAD CR;C;:-i
Claims (2)
1.) sehaelaepinnverfahren zur Herstellung von Fäden aus
Polyesternι bei welchem die Umgebung der frisch extrudieren
Fäden kontrolliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Luft in der Nähe der Fäden so beeinflusst
Wird, dass die liinitnaltemperatur T1 an jedem Punkt im
kontrollierten Bereich durch die Gleichung
ei μ in w, QlT
in welcher T2 **e SpinndUsehplattentemperatur und X.
bedeuten» worin D der Abstand in englisch Fuss von der
Frontseite der Spinndüsenplatte» in welchem T1 gemessen
wird, F der Benlerwert je Faden der gesponnenen Fäden und S die AUfspulgeschwindigkeit in englisch ifuen je Sekunie ist,
wobei die Maximal temperatur in der Nähe der 4'äden im kontrollierten Bereich Über S1 nicht mehr als 100° C hinausgeht
und wobei die Beeinflussung solange fortgesetzt wird bis die Temperatur der Luft in der Nähe der Fäden einen wert
zwischen S2 - 150 und T2 + 40° C erreicht hatο
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet»
dass ale Polyeeter Polyäthylent-erephthalat verwendet wird,
3„ Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Polyalkylenterephthalat eine
von mindestenn 0,75 aufweist.
v - 12
U35512
4o Verfahren nach einem der Ansprüche 1 biß 3? dadurch
gekennzeichnet, dass die Temperatur der Luft in der Nähe der JPäden mindestens bis zu einem Abstand von einigen
Zentimetern von der Spinndüeenplatte ansteigt und dann abzufallen beginntο
PATENTANWÄLTE
DRXNG. It racKE, DlPL-ING. H. BOHR iie. S. STAESER
DRXNG. It racKE, DlPL-ING. H. BOHR iie. S. STAESER
■9 09804/1025
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4710563 | 1963-11-28 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB1052067A (de) |
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-
0
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-
1964
- 1964-11-18 DE DE1964I0026916 patent/DE1435512A1/de active Pending
- 1964-11-25 NL NL6413671A patent/NL6413671A/xx unknown
- 1964-11-27 BE BE656384A patent/BE656384A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE656384A (de) | 1965-05-28 |
GB1052067A (de) | |
NL6413671A (de) | 1965-05-31 |
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