DE1660659A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verstrecken von Polyesterfaeden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Verstrecken von PolyesterfaedenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein.Verfahren und eine
Vorrichtung zum Verstrecken von Polyesterfäden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Streckvorrichtung,
bei der eine erhitzte Walze und eine Druckwalze in neuartig aufeinander bezogenen Stellungen mit Bezug
auf die Streckrichtung der Fäden angeordnet sind, sowie auf ein Streckverfahren zum Herstellen von Polyesterfäden,
die wenig Aufbauschungen bzw. Verdickungen haben und
gleichmäßig färbbar sind.
Bisher ist zum Verstrecken von Polyesterfäden ein kontinuierliches Streckverfahren verwendet worden, bei
weichern um einen heißen Stift, der zwischen zwei sich mit
verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten drehenden Walzen
angeordnet iut, ungeatreckte Fäden in einer gewünschten
um Anzahl von Windungen herum.gewickelt werden,/ihnen die
zum Vera trecken erforderliche Wärme zu erteilen und gleich-
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zeitig einen Einschnürpunkt durch Reibungswiderstand festzulegen,
der hervorgerufen wird, wenn die ungestreckten Fäden über den heißen Stift laufen.
Bei einem Streckverfahren, "bei welchem ein solcher
heißer Stift verwendet wird, mußte im .Fall hoher Arbeitsgeschwindigkeit oder im Fall eines großen Gesamtdenierwertes der ungestreckten Fäden eine große Anzahl von Um-Wicklungen
um den heißen Stift vorgesehen werden, um»die Fäden auf die zum Verstrecken erforderliche Temperatur
zu erhitzen. Jedoch ist zufolge des Reibungswiderstandes des Stiftes der Anzahl Umwicklungen eine Grenze gesetzt.
Daher war es nicht möglicht, die Anzahl Umwicklungen unbegrenzt zu vergrößern. Weiterhin bestand bei diesem Verfahren
ein Nachteil darin, daß auf die Fäden eine im Hinblick auf die Fadeneigenschaften unerwünschte Eeibung
ausgeübt wurde. Insbesondere trat als größter Nachteil beim Strecken auf, daß der Einschnürpunkt nicht festlag,
sondern schwankte, was zu Aufbauschungen bzw. Verdickungen
(fluffs)und eine ungleichmäßigen'Färbbarkeit führte.
Weiterhin ergab sich eine Abnutzung des heißen Stiftes, so daß er oft ausgetauscht werden mußte, was hinsichtlich
der Wartung der Vorrichtung unvorteilhaft ist.
Es ist weiterhin ein Streckverfahren bekannt, bei
welchem kein heißer Stift, sondern eine erhitzte Walze verwendet wird. Jedoch war es auch in diesem Fall nicht
möglich, ein Schwanken des Einschnürpunktes zu verhindern.
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Ein Zweck der Erfindung bestellt darin, ein Streckverfahren
und eine Streckvorrichtung zu schaffen, weiche
die vorgenannten Nachteile der bekannten Ausführungen
nicht aufweisen»
Weitere Zwecke und Vorteile gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor.
Es ist gefunden worden, daß die der Erfindung zu Grunde
■liegenden Zwecke durch ein Streckverfahren verwirklicht
werden können, bei welchem die ungestreckten Fäden zwischen einer erhitzten Zuführwalze, mit der eine druckwalze
zusammenwirkt, und einer Streckwalze verstreckt werden,
wobei die Streckwalze sich mit höherer Geschwindigkeit als die erhitzte Zuführwalze dreht, die Oberflächentemperatur
I0C der erhitzten Zuführwalze auf einen Wert
in dem Bereich von dem Übergängspunkt zweiter Ordnung
Tg0C der ungestreckten Fäden und einer Temperatur, die
um 55° C höher als Tg0C ist, eingestellt wird, die in
Sekunden ausgedrückte Berührungszeit t der ungestreckten
Fäden mit der erhitzten Walze gleich, -0,120 (T - Tg) + 28,420 * t S -0,003 (T - Tg) +0,189
gemacht wird, eine Druckwalze vorgesehen wird, deren aus einem elastischen Material bestehende Oberfläche mit
der Oberfläche der erhitzten Zuführwalze innerhalb eines
Bereichs in Berührung steht, in dem der Winkel zwischen einem Radius, der den Punkt, an dem die Fäden von der
Walze ablaufen, wenn die druckwalze nicht verwendet wird,
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mit der Mitte der erhitzten Zuführwalze verbindet, und
einem Radius, der die Berührungsstelle mit der Mitte der erhitzten Zuführwalze verbindet, einen v'ert von 20
nicht übersteigt, und wenigstens die letzte Windung der un die erhitzte Zuführwalze gewickelten Fäden durch die
Druckwalze an die erhitzte Zuführwalze gedrückt wird.
line zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
verwendbare Vorrichtungjist eine "Vorrichtung zum Verstrecken
von Polyesterfäden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung,
welche den ungestreckten Fäden eine Vorspannung erteilt, bevor sie zu einer erhitzten Zuführwalze gelangen, eineerhitzte
Zuführwalze, welche die ungestreckten ^aden mit
einer vorbestimmten Geschwindigkeit zuführt, während
sie diese erhitzt, eine Streckwalze, die sich mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit dreht, die höher
als die Umfangsgeschwindigkeit der erhitzten Zuführwalze
ist, um die ungestreckten Fäden abzuziehen, eine»Druckwalze,
deren aus einem elastischen Material bestehende Oberfläche mit der Oberfläche der erhitzten Zuführwalze in
Berührung steht, um wenigstens die letzte Windung anzudrücken, wobei der Winkel zwischen einem Kadius, welcher
dem Berührungspunkt mit der. Mitte der erhitzten Zuführwalze verbindet, und einem anderen Radiis, der einen Punkt,
an dem die Fäden von der Walze ablaufen, wenn die Druckwalze
nicht verwendet wird, mit der Mitte der erhitzten Zuführwalze verbindet, 20° nicht übersteigt, und eine
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wahlweise zwischen der erhitzten Zuführwalze und der Streckwalze vorzusehende Einrichtung zum Wärmefixieren
der verstreckten Fäden.
Wie oben erwähnt, werden gemäß dem ^erfahren und der
Vorrichtung der Erfindung zufolge der festen Anordnung
des Einschnurpunktes gleichmäßig gestreckte Fäden erhalten,
die keine *Färbungsungleichmäßigkeit aufweisen. Ferner ist die Reibungswirkung der gestreckten Fäden auf
Grund der Walze auf ein Minimum herabgesetzt, und es treten keine Verdickungen in den verstreckten Fäden auf,
wie dies die weiter unten folgenden Beispiele zeigen. Schließlich wird ein verstrecken unter Bedingungen ermöglicht,
unter denen es bisher nicht möglich war, Fäden zu verstrecken.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
beispielsweise erläutert.
ilig. 1 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß
der "^findung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung. Fig. 3 ist eine im vergrößerten Maßstab gehaltene Ansicht,
welche die relativen Stellungen der erhitzten Zuführwalze und der druckwalze gemäß
Fig. 2 klarer erkennen läßt.
Fig. 4 ist eine Spannungs-Dehnungs-Kurve von ungestreckten
Fäden, mittels eines Instron-Zugprüfger äiP gemessen
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind ungestreckte Fäden 2 auf eine Spule 1 gewickelt. Mit 3 ist
eine Abgabewalze "bezeichnet, die sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zusammen mit einer über ihr angeordneten
Klemmwalze 4 dreht. Eine zylindrische erhitzte Zuführwalze, die auf eine/nicht dargestellten Drehwelle
angebracht ist, zieht die ungestreckten Fäden 2 von der Spule 1 über eine führung 5 ab. In der Zuführwalze 6 ist
ein nicht dargestelltes Heizelement aufgenommen, daö eine vorbestimmte Temperatur aufrechterhält.
Die erhitzte Zuführwalze 6 dreht sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit,
die etwas größer als die der Abgabewalze 3 ist, so daß den Fäden 2 die erforderliche
Vorspannung erteilt wird. In der Nähe der erhitzten Zuführwalze 6 ist eine ^rennwalze 8 angeordnet, und die
Fäden werden um die erhitzte Zuführwalze 6 und die '^rennwalze
8 in einer erforderlichen Anzahl von Windungen herumgewickelt,
wie sie für die Erhitzung erforderlich ist, ohne jedoch ein Rutschen der Fäden hervorzurufen.
Mit 7 ist eine Druckwalze bezeichnet, die sich dreht,
während sie mit der Oberfläche der erhitzten Zuführwalze in Berührung steht, und sie drückt entweder mehrere Fadenwindungen
einschließlich der letzten Windung an die erhitzte Zuführwalze 6 etwa an deren Abläufsteile oder nur
die letzte Windung an die erhitzte Zuführwalze 6 an, wodurch der Bins chnür punk t genau an der T3 er uhr ungs stelle
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der beiden Walzen ohne Schwankung festgelegt ist.
Unter der erhitzten Zuführwalze 6 ist ein geschlitzter
Heizkörper 9 angeordnet, unter dem eine Streckwalze 10
und eine ^rennwalze 11 für die Streckwalze vorgesehen
sind. Die Fäden werden durch die Streckwalze 10 abgezogen und verstreckt. Die verstreckten Fäden werden, wenn
es erforderlich ist, mittels des geschlitzten Heizkörpers
9 wärmebehandelt.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist es erforderlich, daß die Oberflächentemperatur T0C
der erhitzten Zuführwalze 6 in dem Bereich von Ig C bis
(Tg + 55)0C liegt, wobei Tg0C den Übergangspunkt zweiter
Ordnung der ungestreckten Fäden darstellt. Wenn T niedriger
als Tg wird, wird den unverstreckten Fäden die zum Verstrecken
erforderlich Wärme nicht erteilt, und dies führt zu einer Färbungsungleichmäßigkeit in den gestreckten
Fäden. Wenn T höher als (Tg + 55) wird, haften die ungestreckten Fäden durch einschmelzen aneinander und
kristallisieren teilweise, so daß dann das Verstrecken aller Fäden ohne irgendeinen Bruch schwierig wird. Bin
bevorzugter Bereich von T erstreckt sich von (Tg + 5)° C
bis (Tg + 25) 0C
Die in Sekunden ausgedrückte Zeit t, während welcher die Fäden mit der erhitzten Zuführwalze 6 in Berührung
bleiben müssen, damit sie zufriedenstellend erhitzt werden, ändert sich-selbstverständlich in Abhängigkeit
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von der Oberflachentemperatur T0C der erhtizten Zuführwalze
6. Sie liegt, wie experimentell gefunden wurde, in dem Bereich
-0,120 (T-Tg) + 28,420 ^t= -0,005 (T - Tg) + 0,189,
und die Fäden müssen um die erhitzte Zuführwalze 6 während einer Zeit herumgewickelt werden, die dieser
Formel entspricht. Ein bevorzugter Bereich der Berührungszeit t ist:
-0,120 (T - Tg) + 7,72 = t ^-0,003 (T - Tg) + 0,18$.
-0,120 (T - Tg) + 7,72 = t ^-0,003 (T - Tg) + 0,18$.
Eines der wesentlichen Merkmale des Verfahrens gemäß
der Erfindung ist die Anordnung des Berührungspunktes, an welchem die Druckwalze 7 mit der Oberfläche der erhitzten
Zuführwalze 6 in Berührung steht Fig. 2. Mit: Bezug: auf Fig. 3, die eine in vergrößertem Maßstab ge-,
haltene Ansicht der Walzen 6 und 7 ist, ist es erforderlich,
die Lage des Berührungspunktes derart zu bestimmen, daß der Winkel^ , der von einem ^adius, der einen Punkt B,
an welchem die Fäden von der erhitzten Zuführwalze 6 ablaufen, wenn die Druckwalze 7 nicht verwendet wird, mit
der Mitte A der erhitzten Zuführwalze 6 verbindet, und einem Radius, welcher die Berührungsstelle D mit der Mitte
A der Walze 6 verbindet, eingeschlossen ist, 20° nicht üb er β ehr eIt e t.
Wenn dieser Winkel ^ , in der der Vorbewegungsrichtung
der Fäden entgegengesetzten Richtung gem^essen, 20° übersteigt,
weil der Einschnürpunkt auf der Oberfläche der er-
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hitzten Zuführwalze 6 über den Bogen B-D schwankt, dann
kann die Verstreckung ungleichmäßig werden, und weil die
Strecke, auf welcher die gestreckten Fäden mit der erhitzten Zuführwalze 6 in Berührung stehen, sich zufolge
des Unterschieds der Umfangsgeschwindigkeit der erhitzten
Zuführwalze 6 gegenüber der Geschwindigkeit der auf diese
Walze laufenden gestreckten ^äden vergrößert, wird das
Auftreten von Aufbauschungen bzw. Verdickungen hervorgerufen.
Wenn andererseits der WinkelqU , in Richtung der Vorbewegung
der Fäden, gemessen, 20° überschreitet, wird, weil die verstreckten Fäden mit der £ruckwe,lze 7 in Berührung '
treten, das die Oberfläche der Druckwalze 7 bedeckende
elastische Material, das verhältnismäßig geringe Härte hat, beschädigt, und es treten Verdickungen und Fadenbrüche
auf. Gleichzeitig wird es notwendig, die Druckwalze 7 häufig auszutauschen. Weiterhin führt der Umstand,
daß der Einschntirpunkt sich auf der Oberfläche der Druckwalze
7 zu verschieben sucht dazu, daß die Verstreckung
ungleichmäßig wird und Färbungsungleichmäßigkeiten und Verdickungen in den verstreckten Fäden auftreten.
Ein bevorzugter Bereich des WinkelqL-" ist 0 bis 3°. Bei
einem solchen Winkel wird die für die Fäden schädliche Reibung auf einem Minimum gehalten, während eine genügende
Erhitzung und eine bestimmte Fixierung des Einschnürpunktes
aufrechterhalten werden, so daß als Ergbenis ein ausge-
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zeichnetes Arbeiten erhalten wird, daß ermöglicht, das Verstrecken mit hoher Geschwindigkeit auszuführen.
Ein Streckverhältnis, das bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden kann, liegt im Bereich von
2,0 bis 6,0, und eine anwendbare Streckgeschwindigkeit
liegt im Bereich von 50 bis 45oo m/min, was bedeutet,
daß mit einem Streckverhältnis und mit einer Streckgeschwindigkeit
gearbeitet werden kann, die höher als die gewöhnlich verwendeten Werte sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der % Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird
den unverstreckten Fäden, bevor sie auf die erhitzte
Zuführwalze 6 gelangen, eine vorbestimmte Vorspannung im Bereich von 10 bis 90 i° der Spannung erteilt, die an
der Einschnürsteile Y vorhanden ist. In Fig. 4 ist eine
Spannung-Dehnungs (stress-strain)-Kurve der unverstreckten fäden wiedergegeben. Diese Kurve wurde mit
einem Instron-Zugprüfgerät bei 25° 0 und 65 f° relativer
Luftfeuchtigkeit erhalten, wobei die Fäden ohne wesentliche
Verstreckung der erhitzten Zuführwalze 6 zugeführt wurden.
Gemäß experimentellen Ergebnissen wird, wenn die Vorspannung
weniger als 10 $ der Spannung an der Einschnürstelle beträgt, es schwierig, die Spannung eh &mx S±sx
in den unverstreckten Fäden auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Wenn andererseits die Vorspannung mehr als
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der Spannung an der Einschnürsteile beträgt, erfolgt ein
örtliches Verstrecken, was zu einer ^ärbungsungleichmäßigkeit
und zum Auftreten von Verdickungen führt. Daher
wird es bevorzugt, daß diese Vorspannung im bereich von
10 bis 90 i<> der Spannung liegt, bei welcher die Einschnürung
auftritt.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Erteilen dieser
Vorspannungen sind eine Fadenbremse und eine Führung vorgesehen. Es ist jedoch schwierig, mittels dieser Vorrichtung
den Fäden eine gleichmäßige und vorbestimmte Spannung zu erteilen.
Wie bei der Erfindung vorgesehen bzw. wie oben ausgeführt, ist es in dem Fall, daß die unverstreckten Fäden
um die erhitzte Zuführwalze herumgewickelt werden, um das Auftreten von Verdickungen und eine Färbungsungleichmäßigkeit
auf einem Minimum zu halten, insbesondere erforderlich, die Fäden unter einer vorbestimmten Spannung zuzuführen.
Daher wird es besonders bevorzugt, die Fäden dadurch
sicher zu halten und abzuziehen, daß eine Kombination einer Klemmwalze und einer Abgabewalze gemäß Fig. 1 verwendet
wird. TJm eine bevorzugte Vorspannung gemäß vorstehender Beschreibung zu erteilen, liegt das Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeit der Abgabewalze 3 zu derjenigen
der erhitzten Zuführwalze 6 allgemein im Bereich von 1 : 1,001 bis 1 : 1,030. Jedoch kann eine Fadenbremse
oder eine Führung verwendet werden» wenn sie eine gleich-
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mäßige und vorbestimmte Spannung erteilen kann.
Um die Druckwalze 7 an die erhitzte Zuführwalze 6 anzudrücken,
können gewöhnliche Mittel, wie eine Feder, Druckluft oder Öldruck^ verwendet werden.
Durch diese Arbeitsweisen wird die Druckwalze 7 derart gegen die erhitzte Zuführwalze 6 gedruckt, daß der Einschnürpunkt
der unverstreckten Fäden festgelegt werden
kann.
Die Oberfläche der Druckwalze 7 ist aus elastischem Material, wie Kautschuk, gebildet, und die Oberflächenhärte
des elastischen Materials, gemessen nach JIS (Japanese Industrial Standard) K-6301, beträgt vorzugsweise
30 bis 95.
Die Oberfläche der erhitzten Zuführwalze 6 kann glatt
oder gerauht sein.
Als Mittel zum Erhitzen der Zuführwalze 6 kann Elektrizität, Dampf, Heißluft, ein Wärmemedium oder
infrarote Strahlung-angewendet werden. Das Erhitzen kann
im Inneren der Walze erfolgen, oder es kann der abgedichtete Umgebungsraum der Walze erhitzt werden.
Als Mittel zur Wärmebehandlung der verstreckten Faden
kann zwischen der erhitzten Zuführwalze 6 und der Streckwalze 10 eine Vorrichtung vorgesehen sein, wie sie gewöhnlich
zum Wärmefixieren einer Faser verwendet wird, beispielsweise eine Heizplatte oder ein geschlitzter
Heizkörper. Jedoch wird im Hinblick darauf, daß es ein
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Zweck der Erfindung ist, den Fäden während des Verstreckvorganges
so wenig Beibung wie möglich zu erteilen, die Verwendung eines geschlitzten Heizkörpers am meisten
bevorzugt. ·
Für die Wärmefixierung können eine Temperatur von 120 bis 500° C und eine Zeitdauer von 0,01 bis 2 Sekunden
angewendet werden. ■ . . ~
Polyesterfäden, die gemäß der Erfindung verwendet werden,
enthalten nicht weniger als 80 Mo. 1$ ithylenterephthalat,
und als andere Säurekomponente kann·eine zweibasische
Säure, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, Oxalsäure, Sebacinsäure, Suberinsäure, Glutarsäure,
Pimelinsäure, Fumarsäure oder Berusteinsäure, verwendet
werden« Ea kann auch ein den Polymerisationsgrad modifizierendes Mittel, wie Propionsäure, enthalten sein.
Als Akoholkomponente kann ein zweiwertiger Alkohol, wie Polymethylenglykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (Tri-.methylenglykol
und Butylenglykol)und Cyclöhexandimethanol/
genannt werden. Sie können als Modifikator eine kleine Menge einer der michstehenden Verbindungen enthalten:
b-üxydimethylisophthalat, 5—Oxydimethy1-hexahydroisophthalafc,
Beri2ol-1,3, 5-tricarbonsäure, p-Carbomethoxyphenyl-diäthyl-phosphonaL,
3,5-Dicarboxy-phenyl-diäthylphosphonat,
Pentaerythrit, G-lycerin, G-lucose, Phosphorüäure,
'i'ripheny!phosphat, Tri-p-Garbomethoxyphenylphosphat,
Triphenylphosphinat, Triphenyl-arsenit, Tricaprylborat,
Sorbit, Trirnes-instiure . und Diätbylenglykol«, .
209822/0723 bad
Weiterhin kann eine kleine Menge eines anderen Polymerisats,
wie Polycarbonat, Polyamid (z.B. Nylon 6 oder Nylon 66), Polyurethan oder Polyolefin, eingeschlossen
sein.
Die bei der Erfindung verwendeten Polyesterfäden sind
Fäden mit einem Denier je Einzelfaden von weniger als'
150, und die Doppelbrechung der nicht verstreckten Fäden liegt im Bereich von 0,0005 bis 0,0150. ünverstreckte
™ Fäden mit einer G-rundmolaren Viskositätszahl bzw.
Strukturviskos it ät-w zwischen etwa 0,3 und 1,2 können
verwendet werden.
Bei dem üblichen ^treckverfahren werden, wenn ünverstreckte
Fäden mit einer Strukturviskosität kleiner als 0,5 verstreckt, werden, Verdickungen hervorgerufen, und
ein zufriedenstellendes Verstrecken kann nicht ausgeführt werden. Jedoch wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung
ermöglicht, ein zufriedenstellendes Verstrecken ^ von ungestreckten Fäden durchzuführen, deren Strukturviskosität
^ unter 0,5 liegt. Polyesterfaser mit einem
solchen geringen-n -Wert iat als i'aser wertvoll, die hinsichtlich
des Auftretens von Verdiekungen, die einen
allgemeinen Nachteil einer gewöhnlichen Polyesterfaser
darstellen, verbessert ist.
Der Querschnitt von Polyesterfäden, die bei der Erfindung
verwendet werden können, kann kreisförmig, nichtkreisförmig (dreieckig, fünfeckig, flach, kreuzförmig usw.)
BAD ORlOlNAL
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sein oder eine Hohlform (kreisförmig oder nicht-kreisförmig)
bilden. Insbesondere wenn laden mit nicht-kreisförmigem Querschnitt oder mit nicht-kreisförmigem Hohlquerschnitt
mittels des üblichen Streekverfahrens verstreckt werden,
nimmt die Bildung von Verdickungen und die i\är bungs ungleichmäßigkeit
zu, Jedoch ist es mittels des Verfahrens
gemäß der Erfindung möglich, das Erstrecken solcher
Fäden ohne Auftreten solcher S acht eile durchzuführen,
lachstehend werden Erläuterungen hinsichtlich von Meßmethoden gegeben, auf die in den unten folgenden
Beispielen Bezug genommen wird.
a) Methode zum Bestimmen des Übergangspunktes zweiter
Ordnung Tg: Der Wert Tg ist in der USA-Patentschrift
2 556 295 definiert. Die Messung erfolgte- nach einem
Volumen-Dilatometrie-Verfahren, das von Bekkedahl (J. Research N.B.S., 42, 145 (1949)) angegeben ist.
Im lall nichtkristalliner unverstreckter Polyäthylenterephthalat-läden
ist Tg = 69° C.
b) Methode zum Bestimmen der Strukturviskos it ät ηη :
In o-Ohlorphenol wurden 1,25 °/° einer Probe bei 10
aufgelöst. Die spezifische Viskosität^ der erhaltenen
Lösung wurde bei 35° C gemessen, und die Strukturviskositätf} wurde aus der Gleichung
% = lim % sp
berechnet.
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c) Methode zum Bestimmen der DoppeXreehung A ns
Die Doppelbrechung wurde unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops
mit einem gekreuzten Fickelprisma, wie es von A.F.J. Hein in Text. Research J., 22, 513
(1952) berichtet ist, gemessen.
d) Methode zum Bestimmen der Färbungsurigleichmäßigkeits
Es wurde eine Probe gewirkt, und ein gewirktes Prüfstück wurde in einer Lösung gefärbt, die 3 f° eines
Färbstoffs (dispergiertes Scharlachrot B), bezogen auf das Prüfstück, enthielt und in der das Prüfstück
90 Minuten bei 100° .C gekocht wurde. Die Färbungsungleichmäßigkeit
des gefärbten gewirkten Prüfstückes wurde durch Betrachten mit dem bloßen Auge beurteilt,
und das Ergebnis wurde in F.B.S.-Einheiten umgewandelt.
Die Beziehung zwischen der F.B.S.-Einheit und der Beurteilung mit dem bloßen Auge ist folgendes
N.B.S.-Einheit
0,0 - 0,5 0,5 - 1,5 1,5 - 3,0 3,0 - 6,0.
6,0-12,0 mehr als 12,0
Beurteilung durch Betrachten mit bloßem Au^e
Spur
geringfügig
merklich
erheblich
stark
sehr stark
e) Methode zum Bestimmen der Spannungsungleichmäßigkeit verstreckter Fadens
Diese Spannungsungleichmäßigkeit wurde mittels des
Diese Spannungsungleichmäßigkeit wurde mittels des
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Elastizitätsmessers "Dynagraph II" gemessen, wie er
von der Firma Herbert Stein und Co* hergestellt wird.
Eine Probe wurde mit einer gemessenen Geschwindigkeit von 24 m/min, ablaufen gelassen, und bei einem Streckverhältnis
von 1.0 fo wurde die Änderung der Spannung zu dieser Zeit kontinuierlich gemessen. Der unterschied
zwischen der maximalen Spannung von der minimalen Spannung einer Probefadenlänge von 8 m betrug E, was
kontinuierlich 10 mal gemessen wurde (für 8 m χ 10 = 80 m kontinuierlich gemessen)ο
Die Spannungsungleichmäßigkelt ist der Mittelwert
R aus den erhaltenen Ε-Werten, doho
10
E = ^Z Ei/10.
i=1
i=1
f) Methode zum Feststellen von Verdickungen in verstreckten
Fäden?
Es wurde die Anzahl Verdickungen je 1 000 000 m
verstreckt er Fäden gemessen.
Fachstehend wird die. Erfindung an Hand von Beispielen
näher erlauterti
Beispiele 1 bis 4 mit Kontrollen 1 und 2.
Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Strukturviskosität ^von 0,65 wurden bei 288 C geschmolzen, durch eine Spinndüse mit Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert und dann mit einer Geschwindigkeit von 930 m/min aufgewickelt, so daß unverstreckte Fäden mit einem tfesamtdenier von 261 erhalten wurden;
Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Strukturviskosität ^von 0,65 wurden bei 288 C geschmolzen, durch eine Spinndüse mit Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert und dann mit einer Geschwindigkeit von 930 m/min aufgewickelt, so daß unverstreckte Fäden mit einem tfesamtdenier von 261 erhalten wurden;
209822/0723
Die unveratreckten ^äden hatten eine Strukturviakosität
**) = 0»63, einen "Übergangspunkt zweiter Ordnung Tg =69° C,
_5
eine Doppelbrechungen = 549 und eine Spannung, bei welcher die Einschnürung auftrat, von 0,36 g/d.
eine Doppelbrechungen = 549 und eine Spannung, bei welcher die Einschnürung auftrat, von 0,36 g/d.
Die unveratreckten Päden wurden unter Verwendung der
in Fig. 1 und 2 dargeatellten Vorrichtung veratreckt und
wärmefixiert, während die Oberflächentemperatur der erhitzten
Zufürwalze 6 unter den nachat.ehenden Bedingungen
geändert wurde.
Vorspannung 0,10 g/d
Streckverhältnis 3,67
Streckgeschwindigkeit 500 m/min
Durchmesser der erhitzten
Zuführwalze 6 ■ 100 mm
Anzahl von Umwicklungen der S'äden
um die erhitzte Zuführwalze 7
Berührungszeit der *'äden mit der erhitzten
Zuführwalze 0,775 Sekunden
Temperatur des von den
durchlaufenen Teiles des geschlitzten Heizkörpers 9 240 C
durchlaufenen Teiles des geschlitzten Heizkörpers 9 240 C
Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten, wärmefixierten ^äden sind in der nachstehenden Tabelle 1
wiedergegeben.
209822/0723
| 1 | 1 | 2 | Qberflächen- temp.der erhitzten Walze (0O) |
- 19 - | Deh nung W |
Fär- Spannungs- bungs- ungleich- un- mäßigkeit gleich- mäöig- keit |
36,2 | 1660659 | |
| 2 | 65 | TaTDeIIe 1 | 26,4 | 10,0 | 9,0 | ||||
| 3 | 70 | 27,3 | 1,5 | 8,3 | |||||
| 4 | 80 | Festig keit (g/d) |
27,5 | 0,0 | 9,2 | Verdickungen Je 1 000 000 Meter |
|||
| Kontrolle | 100 | 4,78 | 27,2 | 1,0 | 13,4 | 1,2 | |||
| Beispiel | 120 | 4,93 ' | 27,9 | 2,0 | 14,0 | 0,4" | |||
| Beispiel | 125 | 5,03 | 28,0 | 2,0 | 0,2 | ||||
| Beispiel | 5,01 | 0,7 | |||||||
| Beispiel | 4,98 | 1,0 | |||||||
| Kontrolle | 4,92 | 4,2 | |||||||
Bei der Kontrolle 1, bei welcher die Oberflächentemperatur der erhitzten Zuführwalze 6 zu niedrig war, waren
- die Werte für die Färbungsungleichmäßigkeit und die
Öpannungsungleichmäßigkeit sehr groß, was zeigt, daß
keine gleichmäßige Verstreckung erfolgte. Bei der Kontrolle
2, bei welcher die Oberflächentemperatur der Walze zu hoch war, traten häufige ^erdickungen auf.
Beispiele 5 bis 10 mit Kontrollen 3 bis 5 Die unverstreckten Faden, welche die gleichen wie bei
den Beispielen 1 bis 4 waren, wurden, unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 verstreckt und wärmefixiert,
während die Streckgeschwindigkeit und die Anzahl Umwicklungen der Fäden um die erhitzte Zuführwalze unter
den nachstehenden Bedingungen geändert wurden.
209822/0723
Vorspannung 0,10 g/cL
Streckverhältnis " = 3,67
Durchmesser der erhitzten
Zuführwalze 100 mm
Oberflächentemperatur der
erhitzten Zuführwalze 85 C
Temperatur des von den durchlaufenen Teiles des geschlitzten
Heizkörpers 240 C
Die Eigenschaften der erhabenen verstreckten Wärme fixierten Fäden sind in der nachfolgenden Tabelle
wiedergegeben.
Anzahl Streck- Zeit der Pestig- Ben- Färbungs- Spannungs- Yerdickungen
der Um- geschwin- Berührung keit nung ungleich- ungleich- je 1 000 000 m
Wicklungen digkeit mit d.er- (g/d) (c/o) mäßigkeit mäßigkeit
(m/min) hitzten
Zuführwalze , , (Sekunden)
| Kontrolle | 3 | 5 | 4 | 9 | 7 | 12 | 32,2 | 4,98 | 27,8 | 1,5 | 8,1 | 5,9 |
| Beispiel | 6 | 5 | 10 | 7 | 64 | 6,1 | 5,10 | 26,4 | 1,0 | 7,7 | 2,3 | |
| Beispiel | 7 | 7 | 80 | 4,8 | 5,03 | 27,1 | 0,5 | 8,0 | 0,6 | |||
| Beispiel | 8 | 7 | 640 - | 0,45 | 5,09 | 27,0 | 0,0 | 8,4 | 0,3 | |||
| Beispiel | 7 | 2560 | 0,15 | 5,08 | 27,3 | 0,5 | 8,8 | 0,7 | ||||
| Kontrolle | 7 | 2880 | 0,13 | 5,14 | 26,9 | -5,0 | 24,6 | 2,8 | ||||
| Kontrolle | 1 | 500 | 0,11 | 4,83 | 26,8 | 5,0 | 23,5 | 3,2 | ||||
| Beispiel | 2 | 500 | 0,22 | 5,03 | 27,3 | 0,5 | 9.3 | 1,1 | ||||
| Beispiel | 8 | 500 | 0,88 | 5,05 | 27,5 | 0,0 | 8,0 | 0,2 |
IO to
cn cn ο cn cn (D
Die Zeit der Berührung der unverstreckten Fäden mit
der erhitzten Zuführwalze, die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erforderlich ist, und
durch Berechnungen erhalten wird, die auf experimentellen Bedingungen basieren, liegt im Bereich von 26,5 bis 0,14
Sekunden, und bei den Kontrollen 3, 4 und 5, bei denen die Berührungszeit außerhalb dieses Bereichs lagen, waren
Färbungsungleichmäßigkeiten und Verdickungen in starkem ■Ausmaß zu beobachten.
Die unverstreckten Fäden, welche die gleichen wie bei
den Beispielen 1 bis 4 waren, wurden unter den gleichen Bedingungen wie bei den Beispielen 1 bis 4 verstreckt und
wärmefixiert mit der Ausnahme, daß die temperatur der erhitzten Zuführwalze 85° C betrug und der Winkel durch Aufwärtsoder
Abwärtsverschieben der Druckwalze geändert wurde.
Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten wärmefixierten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle 3
wiedergegeben.
ORIGINAL INSPECTED
209822/0723
| 6 | Winkel Festig- rk keit *~ (g/d) |
Tabelle 3 | Färbungs unglei ch- mäßigkeit |
Spannungs ungleich mäßigkeit |
Verdickungen je 1 000 000 m |
|
| 11 | aufwärts 30° 5,08 |
0,5 | 9,2 | 4,8 | ||
| 12 | aufwärts 20° 5,01 |
Dehnung (H |
0,5 | 8,5 | 1,2 | |
| Kontrolle | 13 | aufwärts 10° 5,09 |
28,0 | 0,0 | 8,7 | 0,8 |
| Beispiel | 14 | 0° 5,12 | 27,5 | 0,0 | 8,4 | 0,2 |
| Beispiel | 15 | abwärts 10° 5,02 |
27,1 | 0,5 | 8,2 | i 0,4 |
| Beispiel | 7 | abwärts 20° 5,10 |
28,3 | 0,5 | 9,6 | 0,6 |
| Beispiel | 8 | abwärts 30° 5,04 |
27,8 | 0,5 | 8,9 | 1,8 |
| Beispiel | ohne Druckwalze 5,08 |
26,9 | 0,5 | 16,7 | 1,2 | |
| Kontrolle | 27,5 | |||||
| Kontrolle | 27,0 | |||||
Wenn der WinkelGC nach oben oder nach unten 20° überstieg,
nahm die Anzahl der Verdickungen zu„ Bei der Kontrolle 7, bei welcher der Winkelet 20° nach unten überstieg, erlitt
die Druckwalze 7 Beschädigungen, und es war erforderlich,
sie nach einer Verwendung von lediglich 2 Stunden auszutauschen.
Es wurden die gleichen Fäden wie bei den Beispielen 1 bis 4 gemäß dem üblichen Streckverfahren unter Verwendung
eines heißen Stiftes verstreckt und wärmefixiert, und zwar unter den nachstehenden Bedingungen.
209822/0723
Vorspannung
Streckverhältnis
Streckgeschwindigkeit
Durchmesser eines (mit rauher Oberfläche versehenen)
Streckstiftes
Anzahl der Fadenumwicklungen um den. Streckstift
Temperatur des von den Fäden durchlaufenen Teiles des geschlitzten
Heizkörpers
Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten wärmefixierten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle 4
wiedergegeben.
| 1660659 | |
| Of10 | ' g/d |
| 5,67 | |
| 500 | m/min |
| 60 | min |
| 2 | |
| 240° | C |
| Stift- tejyp. |
Festig keit (g/d) |
Deliung W |
Färbungs- ungleich- mäöigkeit |
Spannungs ungleich mäßigkeit |
Verdickungen je 1 000 000 m |
|
| 9 65 | 4,86 | 50,1 | 12,0 | 54,2 | 1,5 | |
| Kontrolle | 10 70 | 5,11 | 27,0 | 10,0 | 55,6 | 1,5 |
| Kontrolle | 11 80 | 5,05 | 27,9 | 8,0 | 46,7 | 0,9 |
| ™ Kontrolle | 12 100 | 4,91 | 29,2 | 10,0 | 48,9 | 1,2 |
| Kontrolle | 15 120 | 5,14 | 26,5 | 10,0 | 58,2 | 0,8 |
| Kontrolle | 14 125 | 4,99 | 28,9 | 10,0 | 55,4 | 1,4 |
| Kontrolle | ||||||
Das Verstrecken wurde unter den gleichen Bedingungen, wie sie oben angegeben sind, ausgeführt mit der Ausnahme,
daß die ütifttemperatur 85° C betrug und die °treckge~
schwindigkeit geändert wurde, -^ie Ein^eschaften der erhaltenen
209822/0723 bad original
verstreckten wärmefixierten Fäden sind in der nachstehenden
Tabelle 5 wiedergegeben.
ßo Φ O tiDO
OO •H
φ CD
m ι -p Qi) Λ ·Η
β ο φ Π ω tu)
SH-H Oj qüG9
Pi β :cö co 3 S
I ι+» 03 Ä -H
ttf) O φ β ·Η Μ'
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05 \ cd α) ta)
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Φ CD ·Η P m
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ρ ο ω α zn ω M —
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co VO
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VO
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ω
CM
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CM
CM
O CM
CM
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ο ο ο νο τ
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CM VO
O CM
| cn CM |
ω CM |
cn CM |
Ε— CM |
cn CM |
cn CM |
VO CvS |
VO Oj |
C- CVi |
ν© CM |
| 5,06 | τ— .CM *» ιη |
O | 4,97 | cn ο «k in |
ω
-φ |
CO τ— ιη |
ο ιη |
τ-· ■ν |
VO cn "Φ |
| SA | CA | |
| τ—■ | O | O |
| Ci | * | |
| O | O | O |
| CA | cn | CM | "φ | O | ο | ο | ο | |
| ω | ιη | CM | τ— | VO | ω | VO | ω | |
| τ— | Ln | VO | VO | ιη | 00 | |||
| CM | CM | |||||||
| Τ-» | CM | CO | ■■"Φ | m | VO | |||
| 00 | cn | O | CM | CM | CV | CV | CM | CM |
| ν | Τ | CM | Φ | Φ | 05 | α> | Φ | φ |
| αι | Ο) | ω | H | H | H | H | H | H |
| H | H | H | ΐ-ί | γΗ | H | H | H | |
| H | H | O | O | O | O | O | O | |
| O | O | O | F-S | H | te | te | F-i | |
| F-; | U | F-J | 4.3 | -P | -ρ | ■Ρ | ||
| ■Ρ | P | P | β | β | β | β | β | |
| β | β | β | O | O | C | ο | δ | O |
| ο | O | O | ||||||
209822/072
Wenn die Streckgeschwindigkeit 600 m/min überschritt,
vergrößerte sich die Ungleichmäßigkeit und die Anzahl der Verdickungen. Wenn die Geschwindigkeit 800 m/min überschritt,
traten ^erdickungen und harige Fadenbrüche auf, und ein zufriedenstellendes Verstrecken konnte nicht
durchgeführt werden.
Aus den Ergebnissen der Kontrollen 9 bis 26 ist zu ersehen, daß das Streckverfahren unter Verwendung eines
heißen Stiftes gegenüber dem Verfahren gemäß der Erfindung hinsichtlich Färbungsungleichmäßigkeit, Spannung3-ungleichmäßigkeit
und Auftreten von Verdickungen merklich schlechter ist.
Polyäthylenterephthalatspäne mit verschiedenen Strukturviskositäten
-»wurden geschmolzen, durch eine Spinndüse mit 48 Öffnungen extrudiert und mit einer Geschwindigkeit
von 970 m/min aufgewickelt, um unverstreckte Fäden mit einem Denier von 349 zu erhalten. Unter Verwendung der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 wurden diese unverstreckten
Fäden imteE den nachstehenden Bedingungen verstreckt und
wärmefixiert.
209822/0723
Vorspannung 0,08 g/d
Streckverhältnis 3,50
Anzahl Fadenumwicklungen um die erhitzte Zuführwalze 8
Zeit der Berührung der Fäden mit
der erhitzten Zuführwalze 0,52 Sekunden ·
Oberflächentemperatur der erhitzten
Zuführwalze 83 C
Durchmesser der erhitzten
Zuführwalze 100 mm
Temperatur des von den Fäden durchlaufenen Teiles des ge-
■,o
schlitzten Heizkörpers 220 C
Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten wärmefixierten
Fäden sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.
209822/0723
72, der % der unver- Tg
Späne streckten ( C)
Fäden
Späne streckten ( C)
Fäden
A η Spannung, Pestig- Den- Pärbungs- Spannunga- Verdickungen
bei welcher keit nung ungleich- ungleich- je 1 000 000
die Ein- (g/d) (fi) mäßigkeit mäßigkeit m s chnürung
auftrat
(g/d)
auftrat
(g/d)
| Beispiel | 16 | O | ,40 | o, | 36 | 67 | 326x10"5 | O, | 37 | 3, | 13 | 12, | 3 | O, | O | 12, | O | O, | 8 | I ro 00 I |
|
| O | Beispiel | 17 | O | ,65 | o, | 63 | 69 | 572x10"? | O, | 42 | 5, | 02 | 27, | 8 | O, | O | 11, | 6 | O, | 4 | |
| 9822/ | Beispiel | 18 | O | ,90 | o, | 78 | 69 | 668x10""5 | O, | 45 | 6, | 86 | 25, | 9 | O, | 5 | H, | 9 | O, | 6 | |
| ο | |||||||||||||||||||||
| ^* κ> |
|||||||||||||||||||||
cn ο cn
Es wurden die gleichen unverstreckten laden wie bei den Beispielen 16 bis 18 mittels des üblichen Streckverfahrens
unter Verwendung eines heißen Stiftes bei den nachstehenden Bedingungen verstreckt und wärmefixiert,
Vorspannung 0,08 g/d
Streckverhältnis 3,50
Streckgeschwindigkeit 800 m /min
Temperatur des Streckstiftes 83 C Durchmesser des Streckstiftes 60 mm
Anzahl ladenumwicklungen um den
Streckstift 2
Wärmefixierungstemperatur
(heiße Platte) 160° G
(heiße Platte) 160° G
Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten wärmefixierten
laden sind in der nachstehenden Tabelle
wiedergegeben.
V der !estig- Dehnung lärbungs- Spannunga- Verdickungen
Späne keit (#) ungleich- ungleich- je 1 000 000 m
(d/g) mäßigkeit mäßigkeit
Kontrolle 27 0,40 3,02 Kontrolle 28 0,65 4,96 Kontrolle 29 0,90 6,92
| 12,9 | 12,0 | 61,2 | 129,8 |
| 28,4 | 12,0 | 68,5 | 0,9 |
| 26,3 | 12,0 | 80,1 | 4,6 |
209822/01
Wenn einem S-fcr eckverfahren unter Verwendung eines
heißen Stiftes unverstreckte Fäden mit einer Struktur-Viskositat^von
0,40 gestreckt wurden, dann ergaben sich viele Terdickungen und häufige Fadenbrüche, und
ein zufriedenstellendes Verstrecken konnte nicht ausgeführt werden. Demgegenüber wurden bei Anwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung genügend zufriedenstellende Ergebnisse erhalten.
Es wurden die unverstreckten Fäden gemäß den Beispielen
1 bis 4 unter den Bedingungen wie bei den Beispielen bis 4 veratreckt und wärmefixiert mit der Ausnahme, daß
die Temperatur der erhitzten Zuführwalze auf 85° C eingestellt und die Vorspannung durch Einstellen der Umfangsgeschwindigkeit
der Abgabewalze geändert wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten und
wärmefixierten Fäden sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben."-
209822/0723
Walzenge- Vorspan- Änderung Festig- Dehnung Färbungs- Spannungs-
achwindig- nung der Span- keit O) ungleich- ungleich-
keitaverx (g/d) nung Ig/d) (g/d) mäßigkeit mäßigkeit
hältnis +
Beispiel 19 1,0008
Beispiel 20 1,003
Beispiel 21 1,008
Beispiel 22 1,012
Beispiel 23 1,035 Beispiel
| 0,03 | + 0,01 | 5,10 | 28,4 | 1,5 |
| 0,05 | ± 0,01 | 4,99 | 27,3 | 0,5 |
| 0,10 | ± 0,01 | 5,06 | 27,9 | 0,0 |
| 0,13 | + 0,01 | 5,01 | 28,5 | 0,5 |
| 0,36 | + 0,02 | 5,08 | 27,6 | 2,5 |
| 0,10 | + 0,08 | 5,04 | 28,0 | 4,0 |
13,2
9,0
7,5
8,4
16,3
28,7
Yerdickungen je 1 000 000 m
29,6 1,2 0,4 0,9 4,5 2,1
geschwindigkeit der erhitzten Zuführwalze Geschwindigkeit der .Abgabewalze
T Walzengeachwindigkeitsverhältnis
++ mittels einer fadenbremse (Pührung) erteilte Vorspannung
++ mittels einer fadenbremse (Pührung) erteilte Vorspannung
Der bevorzugte Bereich der Vorspannung dieser verstrBckten
Fäden "betrug 0,04 bis 0,33 g/d, und ein Verstrecken unter Bedingungen außerhalb dieses Bereichs führte
zu einer erhöhten Ungleichmäßigkeit und ^erdickungsbildung. Bei dem Verfahren, bei welchem die Vorspannung durch eine
Führung erteilt wurde, war die Ungleichmäßigkeit groß, und dieses Verfahren ist nicht zu bevorzugen.
Beispiel 25
Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Strukturviskosität-nvon
0,90 wurden bei 295° C geschmolzen, durch eine
Spinndüse mit 250 öffnungen mit einem Durchmesser von
0,35 mm extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min aufgewickelt, um unverstreckte Faden mit einem
Denier von 6141 zu erhalten. Bei den unverstreckt en Fäden
war^= 0,79, Ig = 69° C undAn « 203 χ 10~5, und die
Spannung, bei welcher die Einschnürung auftrat, betrug 0,40 g/d. Die unverstreckten Fäden wurden unter Verwendung
der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 unter den nachstehenden Bedingungen verstreckt.
Streckengeschwindigkeit 100 m/min
Temperatur der erhitzten Zuführwalze 75° C
Anzahl Fadenumwicklungen um die erhitzte Zuführwalze 6
Zeit der Berührung der Fäden mit der
erhitzten Zuführwalze 5»35 Sekunden
Vorspannung 0,12 g/d
Streckverhältnis 5»91
Temperatur des von den Fäden durchlaufenen^ Teiles des geschlitzten
Heizkörpers 195 0
209822/0723
Die erhaltenen verstreckten Fäden hatten eine Festigkeit von 8,59 g/d, eine Dehnung von 11,2 f>
und 2,5 Verdickungen je 1 000 000 m, und das Verstrecken verlief
ohne jede Schwierigkeit. Demgegenüber nahem die Anzahl
von Verdickungen in dem Fall, in welchem keine Druckwalze verwendet wurde, auf 5,6 je 1 000 000 m zu, obgleich kein
Unterschied in der festigkeit und der Dehnung vorhanden war.
Späne eines PolyäthylenterephthaA-isophthalatmischpolymerisats
mit 4,5 Molfo Isophthalsäure (^ = 0,64) wurden bei
283° C geschmolzen, durch eine Spinndüse mit 24 Y-fö'rmige»
öffnungen eines Durchmessers von 0,25 mm extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/min aufgewickelt, um
unverstreckte Fäden mit einem Denier von 172 und dreieckförmiger
Quer schnittsgestalt au erhalten. Die unverstr eckt en
Fäden hatten ein^von 0,62 und ein Sg von 68° Gs und die
Spannung, bei welcher die Einschnürung auftrat, "betrug
A3Q g/d«
Die unverstreckten Fäden wurden unter Verwendung der
Vorrichtung gemäß Beispiel 1 unter nachstehenden Bedingungen verstreckts
Vorspannung Streckgeschwindigkeit Streckverhältnis Temperatur der erhitzten Zuführwalze
Anzahl der Fadenumwicklungen
Zeit der Berührung der Fäden mit der erhitzten Zuführwalze
| 0,09 g/d | m/min |
| 800 | |
| 3,6 | 0 C |
| 83 | |
| 8 | 54 Sekunden |
| o, |
209822/0723
Die ao erhaltenen veretreckten Fäden mit dreieckf b'rmiger
Querschnittsgestalt hatten eine Festigkeit von 5,0 g/d, eine Dehnung von 28,0 $, eine Färbungsungleichmäßigkeit
von 0,5, eine Spannungsungleichmäßigkeit von 6,5 g und
0,8 Verdickungen je 1 000 000 m.
Wenn bei diesem Verstrecken die Anzahl der Fadenumwicklungen
2 betrug, hatten die verstreckten Fäden verschlechterte Eigenschaften, und zwar eine Festigkeit von
5,0g g/d, eine Dehnung von 26,0 $>% eine· Färbungsungleichmäßigkeit von 3,0, eine Spannungsungleichmäßigkeit von 13,3 g
und 2,4 Verdickungen je 1 000 000 m.
Es wurden unverstreckte Fäden verwendet, die vorwiegend
aus Polyethylenterephthalat mit 11,8 Mo 1$ Diäthylenglykol
bestanden und einen Denier von 175, ein*>£von 0,52, einen
Übergangspunkt zweiter Ordnung von 54 C und ein-Δη von
448 χ 10~* hatten und bei denen bei einer Spannung von
0,24 g/d die Einschnürung auftrat. Diese i'äden wurden unter
Verwendung der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 unter den nachstehenden Bedingungen verstreckt.
Vorspannung 0,07 g/d
Temperatur der erhitzten Zuführwalze
Anzahl der Umwicklungen der Fäden um die Walze
Streckverhältnis
Streckgeschwindigkeit
Streckgeschwindigkeit
Zeit der Berührung der Fäden mit der erhitaten Zuführwalze
| 70° | C |
| 6 | |
| 4,2 | |
| 600 | m/min |
| 0,66 | Sekunden |
209822/0723
An der Stelle, wo die Fäden von der Zuführwalze abliefen,
erfolgte das Andrücken mittels einer elastischen Walze.
Die erhaltenen νerstreckten Fäden hatten eine Färbungsungleichmäßigkeit
von 0,5, eine Spannungsungleichmäßigkeit von 7,2 g, 1,1 Verdickungen je 1 000 000 m, eine Festigkeit
von 4,83 g/d und eine Dehnung von 30,1 $.
Wenn die Anzahl !Fadenumwicklungen gleich 1 gemacht wurde, hatten die erhaltenen verstreckten Fäden eine Färbungsungleichmäßigkeit
von 4,0, eine SpannungBungleichmäßigkeit von 15»6 gi 8»3 Verdickungen je 1 000 000 m, eine festigkeit
von 4,5 g/d und eine Dehnung von 28,5 $»
Es wurden unverstreckte Fäden mit einem Denier von 171
verwendet, die aus Polyäthylenterephthalat mit 0,2 Mol#
Pentaerytrit bestanden, eine Strukturviskosität'»von 0,63,
einen Übergangspunkt zweiter Ordnung von 67° 0 und ein Δη von 523 χ 10 hatten und bei denen die Spannung, bei
welcher die Einschnürung auftrat, 0,40 g/d betrug. Diese
Fäden wurden unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 unter den nachstehenden Bedingungen verstreckt.
Vorspannung Str e ckges chwindigkeit Streckverhältnis
Temperatur der erhitzten Zuführwalze
Anzahl der Padenumwicklungen um die erhitzte Zuführwalze
Zeit der Berührung der laden mit der erhitzten Zuführwalze
WinkelQ: und Berührungsdruck mit elastischer
Walze wie bei Beispiel 26.
209822/0723
| o, | 09 | 40 | g/d |
| 500 | 85 | m/min | |
| 3, | 6 | ||
| 42 | 0 C | ||
| 0, | Sekunden |
Die erhaltenen verstreckten Fäden hatten eine Festigkeit
von 3,65 g/d, eine Dehnung von 28,8 f>, eine Färbungsungleichmäßigkeit
von 0,5, eine Spannungsungleichmäßigkeit
von 7,6 g und 1,2 Verdickungen je 1 000 000 m.
Wenn dagegen die Streckgeschwindigkeit auf 2000 m/min eingestellt wurde, betrug die Zeit der berührung der Fäden
mit der erhitzten Zuführwalze 0,10 Sekunden, und die erhaltenen verstreckten Fäden hatten, eine festigkeit von 3,48 g/d}
eine Dehnung von 27,5 %t eine Färbungsungleichmäßigkeit
von 5,0, eine Spannungsungleichmäßigkeit von 17,3 g und 8,2 Verdickungen je 1 000 000 m.
Unverstreckte Faden wurden unter den gleichen Bedingungen
wie bei den Beispielen 5 bis 10 verstreckt, und es
wurde ein Vergleich angestellt, indem für die Wärmezylinder fixierung in dem einen Fall ein geschlitzter Hiktj
mit einer wirksamen Länge von 400 mm und in dem anderen Fall eine heiße Platte verwendet wurde. Die Ergebnisse sind
in der nachstehenden !Tabelle 9 wiedergegeben. Die Temperatur
des von den Fäden durchlaufenen Teiles des geschlitzten
Heizzylinders betrug 240° C, und die Oberflächentemperatur
der heißen Platte betrug 160° C.
209822/0723
Wärmebe- Pestig- Den- Farbungs- Spannungs- Verdickungen '
handlungs- keit nung ungleich- ungleich- je 1 000 000 m
vorrich- (g/d) (°/°) mäßigkeit mäßigkeit tung
Beispiel 29 geschloss.
Heizzylinder 5,02 28,8 0,0 8,6 0,4
Heizzylinder 5,02 28,8 0,0 8,6 0,4
Beispiel 30 heiße
Platte 5,09 28,2 0,5 12,4 1,8
Claims (9)
1. Verfahren zum Veratrecken von Polyesterfäden, bei
welchem unverstreckte Polyesterfäden, die wenigstena 80 Mol7<>
Äthy1enterephthalateinheiten enthalten und "bei denen der
Denierwert der Einzelfäden unter 150 liegt, mittels Walzen verstreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die unverstreckten Fäden zwischen einer erhitzten Zuführwalze, der eine Druckwalze zugeordnet ist,
und einer Streckwalze veratreckt werden, die sich mit einer höheren Geschwindigkeit als die erhitzte
Zuführwalze dreht,
b) die Oberflächentemperatur der erhitzten Zuführwalze
(T0C) auf einem Wert in dem Bereich von dem Übergangspunkt
zweiter Ordnung der unverstreckten ^äden
(Tg0O) und einer Temperatur, die um 55° C höher als
Tg0C ist, eingestellt wird,
c) die in Sekunden ausgedrückte Zeit t der Berührung der unverstreckten Fäden mit der erhitzten Zuführwalze
gleich
-0,120 (T-Tg) + 28,420 = t = -0,003 (T-Tg) + 0,189
gemacht wird, und
d) die lage der Berührungsateile der aus elaatischem
Material bestehenden Oberfläche der Druckwalze mit dem Umfang der erhitzten Zuführwalze so gewählt wird,
daß der Winkel«*, zwischen einem Radius, der den Punkt,
an welchem die Fäden von der Zuführwalze ablaufen»
I0S822/Q723
wenn die Druckwalze nicht verwendet wird, mit der Achse der erhitzten Zuführwalze verbindet, und einem Radius der die
Berührungsstelle mit der Achse der Zuführwalze verbindet, einen Wert von 20° nicht übersteigt, wodurch wenigstens die
letzte Windung der um die erhitzte Zuführwalze gewickelten Fäden an die Zuführwalze gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentemperatur der erhitzten Zuführwalze in
dem Bereich von (Tg+5)°C bis (Tg+25)° C gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Sekunden ausgedrückte Zeit t der
Berührung der unverstreckten Fäden mit der erhitzten Zuführwalze
auf einen Wert in dem Bereich -0,120 (T - Tg) + 7,72 ^ t ? -0,003 (T - Tg) + 0,189
eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel* auf einen yifert in dem Bereich
von 0 bis 3° eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den unverstreckten ^äden vor ihrem
Auflaufen auf die erhitzte Zuführwalze eine vorbestimmte Vorspannung erteilt wird, die in dem Bereich von 10 bis 90 $>
der Spannung liegt, bei welcher eine Einschnürung auftritt,
wie dies eine Spannungs-Dehnungs-Kurve der unverstreckten Päden, gemessen bei einer Temperatur von 20° 0 und einer
relativen Feuchtigkeit von 65 f°t zeigt.
209822/0723
6. Vorrichtung zum ^erstrecken von Polyesterfäden, mit
welcher Polyesterfäden wärmeverstreckt werden, die wenigstens 80 Mol$ ithylenterephthalateinheiten enthalten und
bei denen der Denierwert der Einzelfäden unter 150 liegt, gekennzeichnet durch
a) eine Einrichtung (5,4), welche den unverstreckten
fäden (2) vor ihrem Auflaufen auf eine erhitzte Zuführwalze (6) eine vorbestimmte Vorspannung erteilt,
fäden (2) vor ihrem Auflaufen auf eine erhitzte Zuführwalze (6) eine vorbestimmte Vorspannung erteilt,
b) eine erhitzte Zuführwalze (6), welche die unverstreckten laden mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vorbewegt,
während sie die Fäden erhitzt,
c) eine Streckwalze (10), die sich mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit die höher als die Umfangsgeschwindigkeit
der erhitzten Zuführwalze (6) ist, um die unverstreckten Fäden von dieser abzuziehen,
d) eine druckwalze (7)» deren aus elastischem Material
bestehende Oberfläche mit der Oberfläche der erhitzten Zuführwalze (b) in berührung steht, um wenigstens die
letzte Windung der um die Zuführwalze gewickelten l'äden
an die Walze anzudrücken, wobei der WinkeldL zwischen
einem Radius, der die Berührungsstelle zwischen Zuführwalze und druckwalze mit der Achse der erhitzten Zuführwalze
verbindet, und einem Radius, der den Punkt, an dem die Fäden von der Zuführwalze ablaufen, wenn
die druckwalze nicht verwendet wird, mit der Achse der Zuführwalze verbindet, 20° nicht überschreitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
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daß zwischen der erhitzten Zuführwalze (6) und der Streckwalze (10) eine Vorrichtung 9 zur Wärmebehandlung der veratreckten
Fäden angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Wärmebehandlung der verstreckten.
Fäden ein geschlitzter Heizzylinder (9) ist»
Fäden ein geschlitzter Heizzylinder (9) ist»
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche den unverstreckten
Fäden eine Vorspannung erteilt, eine Kombination einer Klemmwalze (4) und einer Abgabewalze (3) aufweist,
die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, welche
die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, welche
zu der Umfangsgeschwindigkeit der erhitzten Zuführwalze (6)
in einem Verhältnis von 1: 1,001 bis 1:1,030. steht, wobei die Walzen (3, 4) zwischen einem Wickel unverstreckter
Fäden und der erhitzten Zuführwalze angeordnet sind.
Fäden und der erhitzten Zuführwalze angeordnet sind.
209822/0723
Applications Claiming Priority (1)
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1967
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