DE1669451A1 - Process for the production of high strength threads from polyethylene terephthalate - Google Patents
Process for the production of high strength threads from polyethylene terephthalateInfo
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Description
Beschreibung zur PatentanmeldungDescription of the patent application
Firma IMPERIAL· CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, London SW 1,IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, London SW 1,
GroßbritannienGreat Britain
betreffendconcerning
"Verfahren zur Herstellung von Fäden hoher Festigkeit aus Polyäthylent er epht halat *."Process for the production of high-strength threads from Polyäthylent he epht halat *.
Priorität: 23. August 1965 - Großbritannien Priority : 23 Aug 1965 - Great Britain
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von orientierten kristallinen Fadengarnen aus Polyäthyxenterepht'halat. The present invention relates to the treatment of oriented crystalline filamentary yarns made from polyethyxenterephthalate.
Fadengarne aus Polyethylenterephthalat mit einer hohenThreaded yarn made of polyethylene terephthalate with a high
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inneren Viskosität der Grössenordnung von 0,85 bis 1,00 dl pro Gramm besitzen nach dem Schmelzspinnen und Verstrecken unter geeigneten Bedingungen eine hohe Festigkeit der Grössenordnung von 8 bis 10 g pro Denier bei Dehnungswerten von 10 bis 14 I, jedoch sind ihre Sshrumpfeigenschaften beispielsweise bei 1500C derart 9 daß sie eine 10 bis 14 %ige freie Schrumpfung und eine Schrumpfungskraft von 0,55 g pro Denier aufweisen.intrinsic viscosity of the order of 0.85 to 1.00 dl per gram have, after melt spinning and drawing under suitable conditions, a high strength of the order of 8 to 10 g per denier at elongation values of 10 to 14 l, but their shrinkage properties are for example 150 ° C. such that they have a 10 to 14% free shrinkage and a shrinkage force of 0.55 g per denier.
Ua diese Schrumpfung zu verringern, sind verschiedene Wärmebehandlungen bekannt, wie beispielsweise in einem Wäremofen oder Oberleiten der Fäden über heisse Platten, jedoch werden unter solchen Bedingungen andere Eigenschaften der Fäden, wie beispielsweise die Festigkeit, die Dehnung und der Modul in unerwünschter Weise verringert.Various heat treatments are known to reduce this shrinkage, for example in a heating furnace or overhead guiding the threads over hot plates, however under such conditions, other properties of the filaments, such as strength, elongation and modulus undesirably decreased.
Es wird nunmehr ein Verfahren zur Behandlung solcher Fäden, die eine hohe Festigkeit aufweisen, vorgeschlagen, ohne daß hierdurch andere Eigenschaften wesentlich beeinflußt werden, indem die Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen und unter genau geregelten Bedingungen durchgeführt wird.There is now a method for treating such threads, which have a high strength, proposed without thereby other properties are significantly influenced by the heat treatment at high temperatures and is carried out under precisely regulated conditions.
Durch die vorliegende Erfindung werden orientierte kristalline Fäden aus Polyethylenterephthalat geliefert, bei denen die innere Viskosität des Polymers 0,85 bis 1,00 dl pro GrammThe present invention provides oriented crystalline filaments of polyethylene terephthalate in which the inherent viscosity of the polymer from 0.85 to 1.00 dl per gram
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beträgt und die auf ihrer Länge durchgehend gleiche Eigenschaften besitzen,mit mindestens einer Festigkeit von 8 g pro Denier in Form eines Garnes bis zu 10.000 Denier, wobei das Garn nicht mehr als eine Windung pro Zoll Verzwirnung aufweist und eine Dehnung von mindestens 10 %, eine Schrumpfung von weniger als 8 %, einen Modul von 2 % bei einer Festigkeit von 90 g pro Denier und eine Schrumpfkraft bei ISO0C von weniger als 0,35 g pro Denier oder einen Modul von 2 % bei mindestens 65 g pro Denier Festigkeit, wenn die Schrumpfung 5 Hh 0,5 % und die Schrumpfkraft weniger als 0,50 g pro Denier beträgt.and which have the same properties throughout their length, with at least a tenacity of 8 g per denier in the form of a yarn up to 10,000 denier, the yarn having no more than one twist per inch of twist and an elongation of at least 10%, a Shrinkage of less than 8%, a modulus of 2% with a strength of 90 g per denier and a shrinkage force at ISO 0 C of less than 0.35 g per denier or a modulus of 2% with at least 65 g per denier strength, when the shrinkage is 5 Hh 0.5% and the shrinkage force is less than 0.50 g per denier.
Die angegebenen Festigkeit ©werte wurden auf einem Instron-Festigkeitsprüfer mit einer Hesslänge von 30 an und einer Kreuzkopf geschwindigkeit von 10 g/min bestimmt. Die Schrumpfwerte geben die freie Schrumpfung von Garnproben nach 15 Minuten langer Behandlung in Luft bei 1500C an. Die Schrumpfkraft wird in einem Silikonöl bei 1500C bestimmt.The stated strength values were determined on an Instron strength tester with a Hess length of 30 and a crosshead speed of 10 g / min. The shrinkage values give the free shrinkage of yarn samples after 15 minutes long treatment in air at 150 0 C on. The shrinkage force is determined at 150 ° C. in a silicone oil.
Die innere Viskosität wird in der üblichen Weise bestUHt, indem Garnproben in Orthochlorphenol aufgelöst wurden und die Ausfließzeiten einer 1 %igen Lösung der Probe und des Lösungsmittels in einem geeigneten Ostwald-Viscosieeter bei 25°C gemessen wurden. Diese Arbeitsweise ist beschrieben in 11ICI Fibres Limited Technical Information Manual, Section C.2".The intrinsic viscosity is determined in the usual way by dissolving yarn samples in orthochlorophenol and measuring the outflow times of a 1% solution of the sample and the solvent in a suitable Ostwald viscometer at 25 ° C. This procedure is described in 11 ICI Fibers Limited Technical Information Manual, Section C.2 ".
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Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von hohe Festigkeitswerte aufweisenden Fäden aus PoIyäthylenterephthalat vorgeschlagen, wobei die innere Viskosität des Polymers 0,85 bis 1,00 dl pro Gramm beträgt und wobei Fadengarne mit einem Denierwert bis zu 10.000 und mit einer Verzwirnung von nicht mehr als eine Windung pro Zoll durch Vorschubvorrichtungen, Fadenaufnähme- oder -aufwickelvorrichtungen zugeführt werden, welche mit vorher bestimmten relativen Geschwindigkeiten umlaufen, die gleich oder langsamer sein können und wobei die Fäden durch eine Heizzone zwischen 1 und 12 Sekunden lang geführt werden, wobei die Heizzone mit Wärmeaustauschvorrichtungen ausgestattet ist, welche aus einer Vielzahl von kleinen Teilchen bestehen, die genau bei einer Temperatur von + oder - 3°C innerhalb des Bereiches von 240 bis 264°C gehalten werden, d.h. 25 bis 1°C unterhalb der Schmelztemperatur der Fäden.The invention also provides a process for the production of high strength threads from polyethylene terephthalate proposed, wherein the intrinsic viscosity of the polymer is 0.85 to 1.00 dl per gram and wherein Filament yarns with a denier value up to 10,000 and with a twist of no more than one turn per inch through Feed devices, thread take-up or take-up devices are supplied, which rotate at previously determined relative speeds, which are the same or slower and wherein the filaments are passed through a heating zone for between 1 and 12 seconds, the heating zone is equipped with heat exchange devices, which consist of a multitude of small particles which exactly at a temperature of + or - 3 ° C within the range of 240 to 264 ° C, i.e. 25 to 1 ° C below the melting temperature of the threads.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung läßt man die Fäden um 3 bis *» % erschlaffen, während sie durch die Heizzone mit Geschwindigkeiten von mindestens 300 m pro Minute und vorzugsweise 1000 m pro Minute geleitet werden, was Verweilzeiten von 2 bis S Sekunden entspricht. Um die erforderlichen Behandlung szeit en zu erreichen, können die Fäden auf einen mehrfachen Weg durch eine einzige Heizzone geleitet werden, und zwar in einem Bad oder in mehreren Bädern, die in SerienIn one embodiment of the invention, the threads are allowed to slacken by 3 to * »% as they pass through the heating zone Speeds of at least 300 m per minute and preferably 1000 m per minute can be passed, resulting in dwell times corresponds to from 2 to S seconds. In order to achieve the required treatment times, the threads can be placed on a multiple path through a single heating zone, in one bath or in several baths in series
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angeordnet sind. Die Spamrang in der» Heizzone kann durch verschiedene relative Durchmesser der Führungsräder geregelt werden oder durch Einstellung der relativen Geschwindigkeiten von Rädern glsichen Durchmessers oder durch eine Korabination dee Durchmessers und der Umlaufgeschwindigkeit der Rader oder Rollen.are arranged. The spam rank in the »heating zone can be due to different regulated relative diameter of the guide wheels or by adjusting the relative speeds of wheels of the same diameter or by a coordination dee diameter and speed of rotation of the wheels or Roll.
Wenn die Fäden in der angegebenen Weise erschlafft werden, so sind sie ausserordentliöh geeignet zur Herstellung von Gegenständen5 welche mit Belägen versehen werden, beispielsweise solchen aus PVC oder Neopren.When the threads are slackened in the manner indicated, so they are extremely suitable for the production of Objects5 which are provided with coverings, for example those made of PVC or neoprene.
Bei einer andaren Ausführung sfoicm der Erfindung werden die Fäden unter konstanter Länge gehaltens während sie durch die Heizzone mit Geschwindigkeiten von mindestens 300 ία pro Minute» vorzugsweise 1000 m pro Minute, geleitet werden, wobei BehasädXungssseitisn der Grössenordnung von 5 bis 2 Sekunden angewendet werden· Fadengarnot, welche einer Wärmebehandlung bei. konstanter Lange unterworfen worden sind, besitzen einen hohen Modul und Festigkeitsswe^te» wie sie für Kautsehukeinlagen erfoiKlcs'licii sind, insbesondere bsi V-Bändern, Förderbändern, ReitVineinlag&n und Schläuchen 5 wie Brennstoffschläuche,In another embodiment of the invention, the threads are kept under a constant length s while they are passed through the heating zone at speeds of at least 300 ία per minute »preferably 1000 m per minute, with BehasädXungssseitisn of the order of 5 to 2 seconds are applied · Thread yarn, which is a heat treatment. have been subjected to constant length, have a high modulus and strength values, as they are required for chewing inserts, in particular for V-belts, conveyor belts, ReitVineinlag & n and hoses 5 such as fuel hoses,
Die WärmeauBtiiuschvoMichtungenj welche für das vorliegende Verfahren gesignst sind und die, soweit bekannt, die einzigThe heat release seals which for the present Procedures are signed and, as far as known, the only ones
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geeigneten Mittel darstellen, bestehen aus einer Masse von feinen festen Teilchen, welche mit den Fäden in innige Berührung gebracht werden, und die in einem geeigneten Bett der Teilchen auf die erforderliche Temperatur gebracht werden. ohne daß es zu einem Schmelzen des Fadenmaterials oder zu einer wesentlichen Beeinflussung anderer Eigenschaften desselben kommt. Die gegebenenfalls voreirhitzten Fäden werden in die Nähe des Bettes der festen erhitzten Teilchen gebracht oder durch dieses hindurchgeführt, bevor sie mit den festen Teilchen in Berührung gebracht werden. Die Masse der festen Teilchen kann in einem fliessenden Zustand gehalten werden und zwar durch einen Gasstrom, welcher gegebenenfalls erhitzt ist und'bei der erforderlichen Temperatur gehalten wird. Die erforderliche Temperatur kann aufrechterhalten werden, indem die Teilchen in einem Bett der Teilchen erwärmt werden und der Gasstrom selbst kann ebenfalls erwärmt werden,während oder bevor er durch das Bett der Teilchen geleitet wird,represent suitable means, consist of a mass of fine solid particles, which with the threads in intimate contact and which are brought to the required temperature in a suitable bed of the particles. without it to a melting of the thread material or to a significant influence on other properties of the same comes. The optionally preheated threads are brought near the bed of the solid heated particles or passed through this before they start with the fixed ones Particles are brought into contact. The mass of solid particles can be kept in a flowing state namely by a gas stream, which is optionally heated is and is kept at the required temperature. the required temperature can be maintained by the particles are heated in a bed of the particles and the gas stream itself can also be heated while or before it is passed through the bed of particles,
Beim vorliegenden Verfahren können die Teilchen in einem geeigneten Behälter erwärmt werden, welche? mit Rohren zur Zuführung des Gases versehen ist oder das Gas kann durch ein aufwärts gerichtetes Rohr eingeleitet werden, ohne daß es durch die Wandung des Behälters hindurchgeführt ist. Wenn der Gasstrom angestellt wird, so werden die Teilchen nach oben geschleudert und in einer Bewegung gehalten, und zwar durchIn the present method, the particles can be used in a suitable Container are heated, which one? with pipes for feeding of the gas is provided or the gas can be introduced through an upwardly directed pipe without it is passed through the wall of the container. When the gas flow is turned on, the particles will go up thrown and held in one movement, and through
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ORIGINALORIGINAL
Wechselwirkung der Schwerkraft der Teilchen und dee aufwärts gerichteten Gasstromes oder der Gasstrom©.Interaction of the gravity of the particles and dee upwards directed gas flow or the gas flow ©.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens können die Teilchen auf die erforderliche Temperatur in einem geeigneten Bett gebracht und durch die nach unten gerichtete Schwerkraft mit den Fäden in Berührung gebracht werden. Bei dieser Aus-* führungsform sind Mittel erforderlich, um die Teilchen in das Bett zurückzubringen. Hierfür sind mechanische Fördereinrichtungen, bzw. Luft» oder Gasförderer geeignet.In another embodiment of the method, the Particles brought to the required temperature in a suitable bed and by gravity directed downwards be brought into contact with the threads. In this embodiment, means are required to convert the particles into bring back the bed. For this purpose, mechanical conveyor systems, or air »or gas conveyors.
Wenn die Teilchen in einem fließfähigen Zustand durch einen aufwärts gerichteten Gas- oder Luftstrom gehalten werden, so vrird ein Bett von festen Teilchen geschaffen und die Teilchen werden in .Suspension durch die Geschwindigkeit des Gases gehalten, wobei die Teilchenmasse ein Flüssigkeitsehnliches Verhalten aufweist, so daß Gegenstände, welche auf der Oberfläche der Masse der festen Teilchen an sich verbleiben, jedoch in ihr rasch nach unten sinken,, wenn die Masse der Teilchen durch den Gasstrom nicht in Suspension gehalten wird. Durch eine solche, im fließfähigen Zustand gehaltene Teilchenaiasse findet eine rasche Wärmeübertragung auf Gegenstände statt, welche die Masse eingetaucht sind.When the particles are in a flowable state through a upward flow of gas or air is maintained, a bed of solid particles is created and the particles are kept in .Suspension by the speed of the gas, the particle mass a liquid-like Behavior, so that objects which remain on the surface of the mass of solid particles per se, However, in it rapidly sink down, when the mass of the Particle is not kept in suspension by the gas flow. By such a particle mass kept in the flowable state there is rapid heat transfer to objects that are immersed in the mass.
Geeignete Viärmeausteuschvorrichtungen bestehen aus einem BettSuitable Viärmeausteuschvorrichtungen consist of a bed
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aus im fließfähigen Zustand gehaltenen festen Teilchen, welche mittels eines Gasstroms bzw. elektrisch erwärmt werden können. Unter einer fließfähigen Masse von festen Teilchen werden kleine feste Teilchen verstanden, welche durch einen Gasstrom suspendiert oder in Suspension gehalten werden, welcher durch die Teilchenmasse mit solchen Geschwindigkeiten und Mengen hindurchgeführt wird, daß die Teilchen in Suspension verbleiben oder sich frei bewegen.from solid particles kept in the flowable state, which can be heated by means of a gas flow or electrically. A flowable mass of solid particles is understood to mean small solid particles which are transported by a gas stream suspended or kept in suspension, which through the particle mass at such rates and amounts is passed through that the particles remain in suspension or move freely.
Ein Bett von festen Teilchen, das durch die Geschwindigkeit des Gases in Suspension gehalten wird, verhält sich wie eine Flüssigkeit und Gegenstände, welche auf der Oberfläche des Bettes der festen Teilchen verbleiben wurden, wenn es nicht in Suspension durch den Gasstrom gehalten wird, werden rasch in dem Bett der Teilchen nach unten sinken, wenn diese durch den Gasstrom in Suspension gehalten werden.A bed of solid particles, held in suspension by the velocity of the gas, behaves like one Liquid and objects which would remain on the surface of the bed of solid particles when it was not kept in suspension by the gas stream, the particles will sink rapidly down the bed as they pass through the gas stream can be kept in suspension.
Geeignete feste Teilchen, welche zur Durchführung der Wärmebehandlung verwendet werden können, bestehen aus Sand, Glas, kleinen Kugeln, kleinen Aluminiumkügelchen und solchen aus anderen Materialien, welche zu einer geeigneten Teilchengrösse verformt werden können, die eine weitgehend gleichmassige Teilchengrösse besitzen.Suitable solid particles to be used for carrying out the heat treatment are made of sand, glass, small balls, small aluminum balls and such other materials that can be deformed to a suitable particle size that is largely uniform Have particle size.
Teilchen mit einem Querschnittsdurchmesser von etwa 1 mm,Particles with a cross-sectional diameter of about 1 mm,
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jedoch nicht weniger als 50 μ sind besonders geeignet. Diese Teilchen können mit Hilfe von Heizschlangen erwärmt werden, welche in ein Bett solcher Teilchen eingetaucht sind oder durch Hindurchleiten von Keissflüssigkeiten durch einen geeigneten Hantel, dar um den Behälter her.um angebracht ist, in dem sich die Teilchen befinden. Die Teilchen können aber auch durch elektrisch beheizte Elemente erwärmt werden, welche in die Teilchenmasse eingetaucht sind, oder welche die Wandungen des Behälters bilden oder durch andere Mittel, durch die die Wandungen des Behälters erwärmt werden können, der die festen Teilchen aufnimmt.however, not less than 50 μ are particularly suitable. These particles can be heated by means of heating coils immersed in a bed of such particles or by passing circulating fluids through a suitable dumbbell around the container in which the particles are located. The particles can, however, also be heated by electrically heated elements which are immersed in the particle mass or which form the walls of the container or by other means by which the walls of the container which receives the solid particles can be heated.
Der das Bett de? festen Teilchen enthaltende Behälter kann mit Einrichtungen zum Einführen und Umlaufen des Gasstromes, Dampf- oder Luftstromes mit bestimmter Geschwindigkeit ausgestattet sein, um die festen Teilchen in Suspension zu halten. Who de the bed? Containers containing solid particles can equipped with devices for introducing and circulating the gas flow, steam or air flow at a certain speed to keep the solid particles in suspension.
Die Fäden warden durch das Fließbett mit konstanter Länge geleitet oder mit einer Erschlaffung oder Streckung, was von dem Gleichgewicht der Eigenschaften abhängt, die das Produkt besitzen soll. Die von dem Denierwert abhängige Verweilzeit kann vorzugsweise zwischen i und 12 Sekunden betragen. Bei einem Garn von 1000 Denier ist eine Verweilzelt von 1 bis 5 Sekunden, vorzugsweise von 2,5 bis 3,5 Sekunden,The filaments are constant-length through the fluidized bed headed or with a relaxation or extension, what depends on the balance of properties that the Product should own. The dwell time, which is dependent on the denier value, can preferably be between 1 and 12 seconds. With a yarn of 1000 denier, a dwell time of 1 to 5 seconds, preferably from 2.5 to 3.5 seconds,
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~ 10 -~ 10 -
geeignet» Die Durchführlängen durch die Heiszone können durch Einstellung der Anzahl der Durchläufe verändert werden, beispieleweise durch die Anzahl von Windungen, um ein Rollensystem in einem Einzelbett oder durch Verwandung einer Anzahl von Betten, die in Serien angeordnet sind.suitable »The lead-through lengths through the hot zone can go through Setting the number of runs can be changed, for example by the number of turns, around a roller system in a single bed or by using a number of beds arranged in series.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bis heute nur Polyestergarne mit inneren Viskositäten der Grössenordnung von 0,60 bis 0,7S dl/g im Handel verfügbar waren. Mit solchen Garnen, die Festigkeitswerte von 7,5 ♦ 0,5 g pro Denier aufweisen, ist es möglich, die freie Schrumpfung bei 1500C auf etwa 4 % zu verringern und die Schrumpfkraft auf 0,30 g pro Denier, ohne daß ein Festigkeits- oder Modulverlust eintritt, indem eine Wärmefixierung der Garne bei konstanter Länge bei Temperaturen zwischen 210 bis 23O°C durchgeführt wird. Bei PoIyestergarnen von besonders hoher Festigkeit, die eine innere Viskosität innerhalb des Bereiches von 0,85 bis 1,0 dl/g besitzen, wird bei einer Wärniefixierung bei konstanter Länge bei diesen Temperaturen die freie Schrumpfung und die Schrumpf· kraft bei 1500C auf den erforderlichen Wert nicht verringert. Un die Schrumpf eigenschaften von eine hohe innere Viskosität aufweisenden Garnen zu verringern, ist gefunden worden, daß diese einer Wärmefixierung bei konstanter Länge bei Temperaturen über 2400C unterworfen oder sie einer Wäremerschlaffung um 3 bis H % bei den angegebenen Temperaturen von 2U0 bisIt should be pointed out that to date only polyester yarns with internal viscosities of the order of magnitude of 0.60 to 0.75 dl / g have been commercially available. With such yarns, which have strength values of 7.5 ♦ 0.5 g per denier, it is possible to reduce the free shrinkage at 150 ° C. to about 4% and the shrinkage force to 0.30 g per denier without a Loss of strength or modulus occurs in that the yarns are heat-set at constant length at temperatures between 210 and 230 ° C. In PoIyestergarnen of particularly high strength, having an intrinsic viscosity within the range from 0.85 to 1.0 dl / g, is at a Wärniefixierung at constant length at these temperatures, the free shrink and shrink force at 150 · C to 0 does not decrease the required value. Un the shrink properties of a high intrinsic viscosity having yarns to reduce has been found that these subjected to heat fixation at a constant length at temperatures above 240 0 C or a Wäremerschlaffung 3 to H% at the indicated temperatures from 2U0 to
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8Λ0 ORlGJNAU8Λ0 ORlGJNAU
26*J°C unterworfen werden müssen „26 * J ° C must be subjected to "
Wenn geringe Schrumpfeigenschaften wichtiger sind als ein bestimmter
/Garaimodul, so wird das Wärmeerschlaffungsverfahren bevorzugt.
Wenn jedoch der Garnmodul wichtiger ist, so wird die Wärmefixierung
bei konstanten Längen bevorzugt. In beiden Fällen ergibt die Wärmefixierung bei der angegebenen höchstmöglichen
Fixierung»temperatur die besten Ergebnisse. Soweit bekannt,
ermöglicht nur ein positiver Wärmeaustausch mit der Hasse der festen Teilchen, vorzugsweise bei einem Fließbettver- :.
fahren eine ausreichende Temperaturkontrolle, um bei der erforderlichen Wärmefixiertemperatur innerhalb von 24 bis 1°
vom Garnschmelzpunkt in wirtschaftlicher Weise arbeiten zu können« Bei Polyestergarnen mit einer inneren Viskosität
innerhalb des Bereiches von 0,89 bis 1,0 dl/g, ist es daher erforderlich, das Fließbettverfahren anzuwenden, um für
großtechnische Arbeitsweisen befriedigende Schrumpfeigenschaften zu erhalten.When low shrinkage properties are more important than a certain one
/ Garaimodul, the warmth relaxation method is preferred. However, when yarn modulus is more important, heat set at constant lengths is preferred. In both cases, heat setting at the specified maximum possible setting temperature gives the best results. As far as is known, only a positive heat exchange with the Hasse of the solid particles is possible, preferably with a fluidized bed system :. drive sufficient temperature control to be able to work economically at the required heat setting temperature within 24 to 1 ° from the yarn melting point «For polyester yarns with an intrinsic viscosity within the range of 0.89 to 1.0 dl / g, it is therefore necessary to use the fluidized bed process in order to obtain satisfactory shrinkage properties for large-scale operations.
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen näher erläutert. Beispiel 1 The invention is explained in more detail in the following examples. example 1
Eine Garnprobe von 1000 Denier aus Polyethylenterephthalatgarn, das eine S-Verzwirnung von 3A Windung pro Zoll, eine innereA 1000 denier yarn sample of polyethylene terephthalate yarn, the one S-twist of 3A turns per inch, an inner one
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badbath
Viskosität von 0,90 dl/g, eine Festigkeit von 8,5 g pro Denier» und ©ine Dehnung von 10,1 % besitst, wurde bei konstanter Länge in einem Fließbett unter folgenden Bedingungen einer Wärmefixierung unterwarfen»Viscosity of 0.90 dl / g, a strength of 8.5 g per denier and an elongation of 10.1%, was heat set at constant length in a fluidized bed under the following conditions.
Fadengesahwindigkeit Anzahl d©r Einzelfäden Anzahl der Fließbetten Verweilseit im Eett angewandte StreckungThread speed Number of single filaments Number of fluidized beds Lingering stretching applied in the Eett
200 m/min 16 i 2S6 Sekunden 0 %.200 m / min 16 i 2 S 6 seconds 0%.
Die EinwirSomg der» Wärmefixierbehandlung auf die physikalischen Eigenschaften des Garnes ergebsn sich atts der folgenden Tabelle:The effect of the "heat-setting treatment" on the physical The properties of the yarn are shown in the following table:
keit
g/dFirm
speed
g / d
Modul
g/d%
module
g / d
Schrump
fung
%ISO 0 C
Shrink
fung
%
Schrumpf-
kraft
g/dISO 0 C
Shrinkage
force
g / d
0CBet t emperat ur
0 C
last
kgFracture-
load
kg
keit
% Stretchy "
speed
%
•V0.30.
• V
Das Beispiel 1 zeigt weiterhin3 daß die Schrumpfung nichtExample 1 also shows 3 that the shrinkage does not
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8 % sinkt, wsrai die TempQratui9 2^00C Überschreitet, Die 8% decreases, wsrai the TempQratui exceeds 9 2 ^ 0 0 C, The
aft nähsrt sich auah nicht dem befriedigenden Wert von 0930 g pro Denier. Aus diesem Beispiel ergibt sich weiterhin, daß bei einer WSmsfixiexnmg bsi konstanter Lange bei T<ssap'33?atuj?3n über 2'iO°C kein Verlust des Moduls stattfindet.aft nähsrt auah is not the satisfactory value of 0 9 30 grams per denier. This example also shows that with a WSmsfixiexnmg up to constant length at T <ssap'33? Atuj? 3n above 2'iO ° C there is no loss of the module.
Bei der Verwendung der Qarne als Reifeneinlagen, Einlagen für V-Bänder usw. ist es wichtig, daS die Textilverstärkung während der KautsGhukvulkanisationsbshfandlung nicht schrumpft 9 da hierdurch eine Verdrehung und Verlust des Moduls ©intreten würd-3. Bei. diesen Anwendungsawecken des Garnes müssen die Schrunipfeigenschaften desselben auf ein Minimum verringert werden, und gleichseitig die Werte des Tesitilraoduls und der Festigkeit beibehalten werden. Wie sich aus dem Beispiel ergibt , wird dies am basten bei Anwendung der höchsten Temperaturen erreicht.When using the yarns as tire inserts, inserts for V-bands, etc., it is important that the textile reinforcement does not shrink during the rubber vulcanization treatment 9 as this would result in a twisting and loss of the module ©-3. At. When the yarn is used for this purpose, its shrinkage properties must be reduced to a minimum, while at the same time the values of the tensile modulus and strength must be maintained. As can be seen from the example, this is best achieved when using the highest temperatures.
Es wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch unter Anwendung einer Erschlaffung von 3 %.The procedure was the same as in Example 1 , but using a relaxation of 3%.
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im- -in the- -
last
kgFracture-
load
kg
keit
g/dFirm
speed
g / d
Jceit
%Stretchy
Jceit
%
Modul
g/d%
module
g / d
Schrump
fung
%150 0 C
Shrink
fung
%
Schrumpf-
kraft
g/d150 0 C
Shrinkage
force
g / d
0CBed emperat ur
0 C
Bei der Herstellung von mit einem Belag versehenen Textilstoff en ist es sehr wichtig, daß die Garne, aus denen der Grundtextilstoff besteht, eine geringe und, soweit vereinbar, gar keine Schrumpfung bei der Temperatur besitzen, welche beim Vulkanisieren des EIastomsrbeläges angewendet wird und die 120 bis 1900C beträgt. Wenn dies nicht der Fall ist, so wird der Textilstoff kräuselig und verhindert so die Bildung eines glatten Belages des Elastomers. Das Erfordernis für eine sehr konsistente Schrumpfung unterdrückt somit das Erfordernis für einen hohen Modul und eine hohe Zugfestigkeit bei diesem Endverbrauch.In the manufacture of textile fabrics provided with a covering, it is very important that the yarns of which the basic textile is made have a low and, as far as compatible, no shrinkage at all at the temperature which is used when the elastomer covering is vulcanized and the 120 to 190 0 C. If this is not the case, the fabric becomes puckered and thus prevents the formation of a smooth coating of the elastomer. The requirement for very consistent shrinkage thus suppresses the requirement for high modulus and tensile strength at this end use.
Aus dem Beispiel 2 ist ersichtlich 9 daß eine 3 %ige Erschlaffung zu einer geringeren freien Schrumpfung und einer wesentlich geringeren Schrumpfkraft führt als bei einer WärmefinierungFrom example 2 it can be seen 9 that a 3% slackening leads to a lower free shrinkage and a significantly lower shrinking force than with a heat definition
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iiiit konstantes? Länge (Beispiel U9 jedoch auf Kosten des Garnifioduls. Die Veränderlichkeit des» freien Schrumpfung ist ebenfalls ausser»ordantlich gering bai diesem Fließbettverfahren und liegt in der Grössenordnung von S + 0,5 %. Aus diesem Grunde sind die gemäß der· Erfindung hangest eilt en erschlafften Garne besonders geeignet zur Verwendung für mit einem Belag zu versehende Textilstoffe*iiiit constant? Length (Example U 9, however, at the expense of the garnifiodule. The variability of the free shrinkage is also extremely low with this fluidized bed process and is in the order of magnitude of S + 0.5%. For this reason, the changes according to the invention are rapid s slack yarns are particularly suitable for use with textiles to be covered with a covering *
Proben eines aus Einzelfäden bestehenden Garnes aus PoIyäthylentei^ephth&lat von 1000 Denier mit einer S-Verzwirnung von 3A Windungen pro Zoll, wie ee im Beispiel 1 verwendet wurdej wurde bei konstanter Länge behandelt und während der beschriebenen Behandlung um 3 % erschlaffen gelassen, wie im Beispiel 2, mit der Abwandlung, daß anstelle des Wärmeaustausches durch das Fließbett eine angetriebene viarme Walze von 15 cm Durchmesser verwendet wurde, die zwischen den Vorschub- und Förderwalzen angeordnet war, wobei diese warme Waise auf Temperaturen von 220, 2U0 und 2600C gehalten wurde-Das Garn wurde m;it zwei Windungen um die Heizwalze herumgelegt«, Samples of monofilament yarn made of polyethyleneteil ephth & lat of 1000 denier with an S-twist of 3A turns per inch, as used in Example 1, were treated at constant length and allowed to slacken by 3% during the treatment described, as in the example 2, with the modification that was used instead of the heat exchange through the fluidized bed a driven Viarme roller of 15 cm in diameter, was placed between the advancing and conveying rollers, said warm orphan to temperatures of 220, 2U0 and 260 0 C was maintained -The yarn was wrapped around the heating roller with two turns «,
Die Eigenschaften des Garnes, insbesondere die Festigkeit desselben,lag unterhalb derjenigen, wie sie durch das denThe properties of the yarn, in particular the strength of the same, were below those as they were due to the
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Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren erreicht wird· Bei Temperaturen von 2UO0C traten Mufig Schädigungen des Garnes ein und bei 2600C trat ein gewisses Schmelzen des Garnes auf«, Darüberhinaus mußte bei dem Verfahren, bsi dem mit der Heizwalze gearbeitet wird, mit wesentlich geringeren Aufwickelgeschwindigkeiten gearbeitet werden, nämlich solchen unter 100 m pro Minute.· Is achieved forming method object of the invention at temperatures of 2uo 0 C Mufig damage occurred of the yarn and at 260 0 C occurred some melting of the yarn on "Furthermore, had, in the method, bsi the working with the heating roller, with substantially lower winding speeds are used, namely those below 100 m per minute.
Das Verfahren des Vergleichsbeispiels A wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle der Heizwalze mit einem Durchmesser von 15 cm ein Luftheizofen von 3 ja Länge verwendet wurde, wobei Temperaturen von 220, 2H0 und 26Ö°C aufrechterhalten wurden. Die Eigenschaften des auf diese Weiße behandelten Garnes waren etwas besser als diejenigen beim Vergleichsversuch A, lagen jedoch immer noch unter den Werten, die beim Verfahren gemäß der Erfindung erhalten wurden. Es mußte mit Garngeschwindigkeiten unter 50 m/min gearbeitet werden und die auftretenden Garnunterschieden waren wesentlich grosser als es bei den Beispielen 1 oder 2 der vorliegenden Beschreibung der Fall ist, insbesondere wenn die freie Schrumpfung sabweichung hai 5 % +2 % betrug.The procedure of Comparative Example A was repeated, with the exception that, instead of the heating roller with a diameter of 15 cm, an air heating furnace 3 1/2 in length was used, with temperatures of 220, 2 HO and 260 ° C. being maintained. The properties of the yarn treated to this whiteness were somewhat better than those in comparative test A, but were still below the values obtained with the method according to the invention. It had to be worked with yarn speeds below 50 m / min and the Garnunterschieden occurring were much larger than it in Examples 1 or 2 of the present description is the case, especially when the free shrinkage sabweichung was hai 5% + 2%.
Es ist zweckmässig, einen Klebstoff, wie beispielsweise eineIt is useful to use an adhesive such as a
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Lösimg von laocyanat in MethyXenclilorid auf das durch fixierte Garn in dem gleichen kontinuierlichen Verfahren aufzubringen und zuar unmittelbar nach des? Behandlung in dem Fließbett und vor» dem Aufwickeln des Garnes. Es i3t wichtig, daß das Garn auf eine Tempez»at:ur unter 700C gekühlt wird und die Spannung nachgelassen wird, bevor das Gar-η in die Tauchzone gelangt, worauf es getrocknet und aufgewickelt wird.To apply a solution of cyanate in methylene chloride to the yarn fixed by means of the same continuous process and immediately after the? Treatment in the fluidized bed and before the yarn is wound up. It I3T important that the yarn to a Tempez "at: ur is cooled below 70 0 C and the tension is released before the Gar-η enters the soaking zone, after which it is dried and wound up.
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