DE1769649A1

DE1769649A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen synthetischer Fasern II

Info

Publication number: DE1769649A1
Application number: DE19681769649
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Chayamiti; Noboru Fukuma; Kazuo Jono; Choji Nakai; Seizaburo Shigeta
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1967-06-22
Filing date: 1968-06-22
Publication date: 1972-02-03
Also published as: FR1569452A; GB1225669A; FR1569451A; DE1760709A1; GB1225670A; CH467877A; CH467879A

Description

<M5 HANAU · FRANKFURTER LANDSTR. 1 · POSTFACH 7»J · TEL 10Ι0Ϊ · TELEQRAMME.· HANAUPATENT

Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha 27. Hai 1970

No. 25-1, 1-chome, Dojimahamadori,

Kita-ku, Osaka, Japan Str/Jg - 10

Verfahren und Vorrichtung

zum Herstellen synthetischer Fasern II

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von kontinuierlichen synthetischen zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern aus Polyamid Homopolymeren und Kopolymeren.

ES sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, wie kräuselfähige, zusammengesetzte und miteinander verbundene Polyamid-Polymere hergestellt werden können. Unter anderem ist in den US-Patentschriften 3 038 236 und 3 128 221 und den bekanntgeroachten japanischen Patentanmeldungen 15 847/65, 6 291/66 und 14 611/66 offenbarte Stand der Technik maßgebend. Im allgemeinen ist bei diesem Stand der Technik der Gedanke vorherrschend, den Unterschied in der thermischen Kontraktion zwischen den Homopolyami den und den Kopolyamiden für die erwünschte Kräuselfähigkeit der gesponnenen Faserprodukte nutzbar zu machen.

Weiterhin wird in der britischen Patentschrift 969 HO ein Verfahren offenbart, demgemäß zwei Arten von Polymeren mit der gleichen chemischen Struktur, jedoch mit verschiedenen verminderten Viskositäten untereinander für die Herstellung der erwünschten zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern verwendet werden.

Bei Befolgung der früheren Vorschläge wird wegen der geringeren Wärmebeständigkeit der Kopolyamide der Kopolymerisationsgrad

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erheblich beschränkt, so daß die gesponnenen Produkte bei nur einem geringen Grad von Kräuselung eine geringe spezifisch auf die Dimension bezogene Stabilität und eine niedrige Wärmebeständigkeit aufweisen. Weiterhin sind bei Befolgung der letzterwähnten Vorschläge der Grad und die Stärke der entstehenden Kräuselungen beträchtlich geringer als erwünscht, so daß die gesponnenen Fasern praktisch keinen kommerziellen Nutzen bieten.

Die Bezeichnung "homopolymer", wie sie hier in der Beschreibung gebraucht wird, bezeichnet die Art von Polymeren, welche eine große Anzahl von wiederholten Einheiten eines Monomeren umfaßt. Auf die gleiche Weise bedeutet die Bezeichnung "Kopolyamid" ('Homopolyamid"), wie sie hier in der Beschreibung gebraucht ist, das Polymer, welches eine große Anzahl von wiederholten Einheiten von zwei oder mehreren verschiedenen Monomeren umfaßt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein kommerziell ausnutzbares Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten und miteinander verbundenen fortlaufenden Fasern aus einem Homopolyamid und einem Kopolyamid zu schaffen, wobei sich die Fasern durch bessere Kräuselfähigkeit, wärmebeständige Ausführung und dimensionale Stabilität als die nach dem Stand der Technik auszeichnen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe liegt für die Herstellung von Polyamidfasern aus homopoVamiden und kopolyamiden Komponenten darin, daß die relative Viskosität der geschmolzenen Kopolyamide um das 1,2 bis 2,0-fache höher als die der geschmolzenen Homopolyami de und daß die beiden Polyamide durch gemeinsame gerade Ausziehwege ausgezogen werden, wobei das schwerere Kopolyamid gegenüber dem leichteren Homopolyamid länger an der Auslaßwand eines jeden Durchganges aufgehalten wird, um dadurch die sonst auftretende Faserabweichung zu vermeiden und wobei ferner die so gesponnenen Fasern einer Wärmereckstufe bei einer Temperatur von 100 ° Q und die '30 ° C oder mehr unterhalb des Schmelzpunktes der niedriger schmelzenden Polyamid-Komponente liegt, unterworfen werden.

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Oas Verfahren kann so ausgeführt werden, daß es möglich ist, zusammengesetzte und miteinander verbundene Fasern entweder nach der Seite-an-Seite-Art oder in der Art mit exzentrischer Kernhülle herzustellen. Im letzteren Fall kann die Querschnittsform des Kerns jede beliebige Ausbildung haben und beispielsweise kreisförmig, halbmondförmig, halbkreisförmig oder ähnlich geformt sein.

Die Bezeichnung "relative Viskosität", wie sie hier in der Beschreibung gebraucht wird, bezieht sich auf die Viskosität, die erhalten wird, wenn 1 g eines Polymers in 100 ml einer 95,5%igen Schwefelsäure (bei 25 ° C) gelöst werden. Die Viskosität wird mittels eines Ostwald-Viskosimeters in der Einheit von TropfSekunden gemessen im Vergleich zu der gleichermaßen alleinigen 95,5%lgen Schwefelsäure gemessenen.

Es ist bekannt, daß bei der praktischen Herstellung von zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern durch Schmelzspinnen von zwei gleichen oder verschiedenen Arten von Polymeren durch eine Anzahl von gemeinsamen Spinndüsenöffnungen die ausgezogenen Fasern eine erhebliche Abweichung in der Längsrichtung einer jeden gesponnenen Faser aufweisen. Dieses nachteilige Phänomen stört das erwünschte stabilisierte Spinnen über einen lang andauernden Zeitraum. In extremen Fällen kann die zusammengesetzte Faser, wenn sie schmelzgesponnen ist und sich so noch in ihrem viskosen und klebrigen Zustand befindet, häufig am Boden der Form anhaften bleiben.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wählen Fachleute für die Viskositäten der beiden polymeren Bestandteile einen im wesentlichen übereinstimmenden Wert aus. Diese Maßnahme bringt jedoch keine Vorteile. Nach den seitens der Anmelderin gemachten Erfahrungen ist eine bessere Kräuselfähigkeit der zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern einzig durch die Wahl beträchtlich voneinander abweichender Viskositäten der beiden oder mehreren polymeren Bestandteile möglich, besonders wenn die Viskosität des Kopolyamids höher liegt als die des Homopolyamids. Wenn im Gegensatz dazu die Viskosität des

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Kopolyamids niedriger gewählt wird als die des Homopolyamids, wird die erwünschte gute Kräuselfähigkeit der gesponnenen
Fasern an einer unteren Grenze liegen.

Der wahre Grund für das Auftreten der Faserabweichung in der zuvor erwähnten Art, verursacht durch den Unterschied in den Viskositäten der zusammengesetzten Polymere, kann ursprünglich und grundsätzlich dem Unterschied in den Flußgeschwindigkeiten im Verlauf des Durchgangs durch die Ausziehöffnung hinzugefügt werden.

Der leichtere polymere Bestandteil hat eine entsprechend höhere Flußgeschwindigkeit als der schwerere polymere Bestandteil,
wenn man das Geschwindigkeitsverhältnis mit 1 : 1 annimmt.
Tatsächlich übt der leichtere polymere Bestandteil am Auslaßende der Öffnung eine Anpreßkraft auf den schwereren Bestandteil der miteinander verbundenen Fasern aus, die aus verschieden viskosen Polymeren zusammengesetzt sind.

überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, daß, wenn die reguläre geradlinige Spinndüsenöffnung so ausgelegt und angeordnet wird, daß sie an ihrem Auslaßende von der Bodenfläche in einem geeignet ausgewählten geneigten Winkel unterschnitten
wird, der von dem normalerweise angewandten rechten Winkel
abweicht, die ausgezogene Wandfläche am Auslaßende den leichteren Bestandteil durch Adhäsion anzieht. Die die Abweichung verursachende Kraft, die durch den ausfließenden leichteren
Bestandteil auf den schwereren Bestandteil ausgeübt wird, ist so im wesentlichen kompensiert, um die sonst auftretende Längsabweichung zu verhindern. Die Neigung der Bodenfläche der
Spinndüse wird so ausgewählt, daß der leichtere Bestandteil
später von der Öffnung an ihrem Auslaßende freigegeben werden wird als der schwerere Bestandteil. Auf diese Weise wird der schwerere Bestandteil eher freigegeben als der leichtere Bestandteil.

Je feiner die Bohrungsgröße der Öffnung, desto größer muß der Neigungswinkel der Spinndüsenbodenflache in Beziehung zur

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Offnungsachse gewählt werden. Bei einem größeren Viskositätsunterschied zwischen den Polymerbestandteilen muß die Neigung entsprechend größer sein.

Wenn die Viskositätsdifferenz jedoch 1,0 überschreiten sollte,, wäre es sehr schwierig, die zwei oder mehr Polymerbestandteile in gleicher Viel se zu schmelzen. Wenn dies nicht möglich ist, kann es zu häufigem Faserbruch kommen, insbesondere im Bereich der Faserreckstufe, die sich an die Spinnstufe anschließt.

Wenn die Viskositäten von zwei oder mehr polymeren Bestandteilen bei einem im wesentlichen geraeinsamen Wert ausgewählt werden sollten, würde die Kräuselfähigkeit der hergestellten Fasern nach der Berührung mit einer heißen Platte, welche gemeinhin bei der Reckstufe angewandt wird, sehr schlecht werden.

Wenn andererseits aas relative Viskositätsdifferential ein solches Ausmaß erreicht, daß das Kopolyamid gegenüber dem ilomopolyamid eine um das 1,2-fache oder noch größere höhere relative Viskosität aufweist, und die gesponnenen Fasern werden einer Wärmereckstufe zugeführt, dann läßt sich dadurch die Streck- und Kräuselfähigkeit gegenüber den vergleichbaren herkömmlichen Produkten aus einem Ilomopolyamid und einem Kopolyamid mit einer gleichen oder nahezu gleichen relativen Viskosität und die einer kalten Reckstufe unterworfen wurden, erheblich verbessern. Zusätzlich läßt sich in entsprechendem Ausmaß die Dimensionsstabilität verbessern.

Wenn das erfindungsgemäßeVerfahren in der Weise ausgeführt wird, daß eine Kaltreckstufe wie üblich benutzt wird und mit vergleichsweise üblichen zusammengesetzten Fasern, dann lassen sich die Kräuselungen nur leicht verbessern. Nach den ausgeführten Versuchen sollten die gesponnenen Fäden zumindest bei 100 C thermisch und mechanisch gereckt werden. Jedoch liegt die obere Temperaturgrenze bei zumindest 30 ° C unterhalb des Schmelzpunktes des niedriger schmelzenden beteiligten

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Polyamids, um so die Möglichkeit der thermischen Verschlechterung auszuschließen.

Die Wärmebehandlung zum Recken kann vorzugsweise unter Anwendung einer üblichen Hitze-Platte ausgeführt werden, wobei die gesponnenen Fasern hiermit in Kontakt gebracht werden. Es können aber auch Heißluft, Dampf oder ähnliche bekannte Verfahrensstufen angewandt werden. Wenn erforderlich, kann die Wärmebehandlung auch noch nach der Web- oder Strickverarbeitung stattfinden, wenn das Endprodukt ein Maschinengewebe ist.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sowie aus den anschließend aufgeführten Verfahrensbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der in Fig. 2 dargestellten Schnittebene 1-1^f einer ersten Ausführungsform einer nach der Erfindung ausgelegten und angeordneten Spinndüsenanordnung, die für die Herstellung einer Gruppe von fortlaufenden Fasern bestimmt ist, von denen jede aus Seite an Seite miteinander verbundenen zusammengesetzten Polymer-Komponenten besteht, wobei eine völlige Homogen!sation vermieden wird,

Fig. 2 eine Teilansicht der unteren Hälfte der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, gesehen von oben, in einer in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene 2-2·, die etwas vergrößert wiedergegeben ist,

Fig. 3 einen vergrößerten Teil von Fig. 1,

Fig. 4 einen Fig. 1 ähnlichen Querschnitt, der eine zweite Aus führungs form der Erfindung darstellt, wobei jecloch nur die wesentlichen Teile dargestellt sind,

Fig. 5 eine Teil-Bodenansicht, teilweise im Schnitt, im wesentlichen entlang einer in Fig. 4 eingezeichneten Schnittebene 5-5', für das Schmelzspinnen einer exzentrischen Kern-Hüllenart von zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern,

Fig. 6 und 7 entsprechende Tel!querschnitte von leicht abgeänderten Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen ist mit 10 eine Deckelplatte bezeichnet, die vorzugsweise aus einer kreisförmigen Scheibe gebildet wird und bei 11 an ein Gehäuse 12 geschraubt ist, welches mit einem

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radialen Flansch 13 mit einer Anzahl von Schraublöchern 14 zum festen Anbringen der Spinndüsenanordnung an eine geeignete ortsfeste und nicht dargestellte Basis versehen ist.

Die Deckelplatte 10 ist mit einer Anzahl von Ansätzen 15 versehen, deren Inneres in Flüssigkeitsverbindung mit einer tunnelförmigen Einlaßbohrung 16, die durch die Deckelplatte geschnitten ist, steht.

Der Ansatz 15 ist bei 15a mit einen männlichen Schraubgewinde versehen, welches eine Schneidring-Verbindung 17 aufnimmt, die auf das äußere Ende eines Zuführungsrohres 18 aufgesetzt ist. Dieses Rohr steht in Flüssigkeitsverbindung mit einer Vorratsquelle von geschmolzenen Polymeren, beispielsweise einer nicht dargestellten Flüssigkeitspumpe. In der Praxis sind diese Vorratsquellen so angeordnet, daß sie verschiedene Polymere verschiedener Viskositäten liefern, wie es nachfolgend anhand von verschiedenen Zahlenbeispielen genauer beschrieben werden wird.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Anordnungen sind für die Herstellung von Seite an Seite miteinander verbundenen Fasern bestimmt. In diesem Fall werden alle Einlaßbohrungen 16, welche an der linken Seite der in den Figuren 1 bis 2 dargestellten vertikalen Linien Y-Y¹ gelegen sind, mit einem leichteren oder weniger viskosen Spinn-Polymer, wie einer beispielsweise Homopolyamid-Komponente gespeist, während die verbleibenden Einlaßbohrungen 16, welche an der rechten Seite der imaginären Teilungslinie Y-Y¹ liegen, mit einem schwereren oder viskoseren Polymer, wie beispielsweise einer Kopolyamid-Komponente, gespeist werden.

Eine erste Zwischenplatte 19, die vorzugsweise in Form einer kreisförmigen Scheibe und innerhalb des Innenraums des Gehäuses 12 angeordnet ist, weist an ihrer Oberflache eine Anzahl von Aufnahmelöchern 20 auf, welche in Flüssigkeitsverbindung mit dem unteren Ende der entsprechenden Einlaßbohrungen IC stehen.

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Jedes Loch 20 ist an einen Verbindungsdurchgang 21, der durch die Platte 19 gebohrt ist, angeschlossen.

Eine zweite Zwischenplatte 22 ist mit zwei Gruppen äußerer und innerer Durchgangsbohrungen 23 und 24 versehen. Alle äußeren Durchgangsbohrungen 23 stehen durch eine Verbindungsrinne 25, die in der unteren Fläche der Platte 22 ausgebildet ist, untereinander in Verbindung, wobei die Rinne in Fig. 1 simplifiziert und schematisch nur durch eine horizontale gestrichelte Linie dargestellt werden. In gleicher Weise stehen untereinander alle inneren Durchgangsbohrungen 24 in Flüssigkeitsverbindung, obwohl dies nicht dargestellt ist.

Eine Öffnungsplatte 27 hat, wie dargestellt, vorzugsweise die Form einer Scheibe und ist in den Innenraum des Gehäuses 12 eingebaut und ruht auf dessen innerem ümfangsflansch 12a. In ihrer oberen Fläche ist die öffnungsplatte mit einer Anzahl von langen Ausnehmungen 28 versehen, von denen jede in Flüssigkeitsverbindung mit einem Paar benachbarter äußerer und innerer Durchgangsbohrungen 23 und 24 steht, wie in Fig. 1 dargestellt. Dadurch entstehen eine Anzahl getrennter Verbindungskammern für verschieden viskose Polymere. Eine Anzahl von Spinndüsenöffnungen 29 sind durch die Üffnungsplatte 27 gebohrt. Jede der öffnungen ist direkt unterhalb des Mittelpunktes einer jeden Ausnehmung 28 gelegen. Auf der oberen Fläche der Öffnungsplatte 27, welche bei 30 auf die zweite Zwischenplatte geschraubt ist,' befindet sich ein Einstellungsvorsprung oder ein Stift 26, welcher bündig in einer entsprechend geformten Ausnehmung aufgenommen ist, die sich in der Bodenfläche der zweiten Zwischenplatte befindet, obgleich sie nicht besonders mit einer Bezugszahl bezeichnet ist.

In gleicher Weise ist zumindest eine weitere Stift- und Nutverbindung 31 zwischen der ersten und zweiten Zwischenplatte 19 und 22 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die erforderliche relative Stellung eingehalten wird.. Das wichtigste Merkmal der dargestellten Spinndüse ist, daß die Öffnunqsplatte 27 bei 32 so mit einer öffnung versehen ist, daß in Beziehung auf alle

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Spinndüsenöffnungen 29 eine geneigte Zwischenfläche geschaffen wird. Für die Erstellung dieser geneigten Fläche kann die im allgemeinen konische Ausnehmung 32 auf verschiedene Arten abgewandelt werden. Die Figuren 6 und 7 zeigen verschiedene dieser möglichen Abwandlungen.

Beim Betrieb wird ein leichteres Polymer als ein Homopolyamid durch einige der Rohrleitungen 18 zu den im allgemeinen links (in der Zeichnung von Y-Y¹) gelegenen Fördereinheiten 16-20-21-23 geleitet, von da weiter durch den äußeren Teil einer jeden der Verbindungskammern 28, während ein schwereres Polymer, wie beispielsweise ein Kopolyamid, durch die verbleibenden Rohrleitungen 18 zu den allgemein rechts (in der Zeichnung von Y-Y') gelegenen Fördereinheiten 16-20-21'-24, von da weiter zum inneren Teil einer jeden der Verbindungskammern geleitet wird. Die solcherart Seite an Seite miteinander verbundenen Polymere werden gemeinsam gleichzeitig durch jede der Öffnungen 29 ausgezogen. Aus dem Vorangegangenen geht hervor, daß das leichtere Polymer im Vergleich mit dem schwereren Polymer an den Ausgängen aller öffnungen 29 mit mehr Verzögerung freigegeben wird. Auf diese Weise wird die dadurch von dem leichteren Polymer auf das schwerere Polymer ausgeübte drängende Kraft im wesentlichen durch die Adhäsion des leichteren Polymers an der teilweise sich erstreckenden üffnungsauslaßwand im wesentlichen auf Null kompensiert. Diesem Zweck dient die bei 33 geneigte Ausbildung der Spinndüsenbodenfläche sehr gut. Der Neigungswinkel θ der Bodenfläche 33 in bezug auf die Horizontale sollte in Funktion zu dem Viskositätsunterschi ed zwischen den schwereren und leichteren Polymeren stehen und wird im allgemeinen zwischen 45 und 15 variieren. Diese Neigung kann umgekehrt durch den eingeschlossenen Winkel #" zwischen der Achse der Öffnung der Spinndüsenbodenfläche ausgedrückt werden, wie es besonders in Fig. dargestellt wird. Der Winkel 6 ist komplementär zum Neigungswinkel Θ. Je feiner die Öffnung, desto größer muß die Neigung sein. Versuche bestätigen, daß die sonst auftretende Faserabweichung durch Auswahl des Neigunqswinkels θ oder umgekehrt des eingeschlossenen Winkels (f bei einem geeigneten Wert, der

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durch verschiedene einleitende Versuche bestimmt werden kann, weitgehend verhindert wird, und daß so die ausgezogenen miteinander verbundenen Fasern einen im wesentlichen geraden Weg entlang der üffnungsachse X-X' nehmen können.

Im Falle, daß tertiale Polymer-Komponenten verwandt werden, können die Aufnahmeöffnungen 2O in entsprechende Verbindungskamniern umgewandelt werden, in der gleichen Weise wie es zuvor in bezug auf die Kammern 28 beschrieben wurde.

Die Spinndüsenanordnung, von der in Fig. 4 und 5 nur wesentliche Teile gezeigt werden, weist eine erste Zwischenplatte 19¹, eine zweite Zwischenplatte 22" und eine öffnungsplatte 27' auf, welche im allgemeinen den Platten 19, 22 und 27 bei der vorausgegangenen Ausführungsform entsprechen.

In diesem Fall wird ein leichteres Polymer einer Anzahl von äußeren Einlaßdurchgängen 34 zugeführt, und ein schwereres Polymer wird an eine Anzahl von inneren Einlaßdurchgängen 35 geliefert, und diese Polymere werden in Seite-an-Seite-Verbindung in den entsprechenden Ausnehmungen bei 36 gebracht, welche als Verbindungskammern dienen, wie bereits in bezug auf die oben beschriebenen Kammern 28 erläutert wurde. Die miteinander verbundenen Massen werden dann durch Führungsdurchgänge 37 in entsprechende Hülle-Kern-Verbindungskammern 38 gefördert, welche in der oberen Fläche der öffnungsplatte 27' ausgebildet sind. Andererseits wird ein leichteres Polymer, welches das gleiche sein kann, wie es den äußeren Gruppen von Einlaßdurchgängen 34 zugeführt wird, einer Gruppe der am weitest innen angeordneten Einlaßdurchgänge 39 zugeleitet, welche durch Durchgang durch die Platten 19' und 22" zu den inneren Enden der entsprechenden Verbi ndungskainmern 38 führen. Dieses leichtere Polymer wird vom inneren Ende einer jeden der Kammern 38 nach außen gefördert und umfließt den verbundenen und ausgezogenen Kern am Auslaß einer jeden der Führungsdurchgänge 37, um in bezuq auf den Kern eine konzentrische Hülle zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt wird die leichtere Komponente ac? verbundenen Kerns nit der Ilüllenkomponente vereinigt und bildet so tatsächlich eine exzentrische

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BAD

Hüllen-Kern-Faser, welche dann von der entsprechenden Spinndüsenöffnung 29' ausgezogen wird. Diese Bildung von exzentrischen Hüllen-Kern verbundenen Fasern wird gleichermaßen in jeder anderen verbleibenden Verbindungskammer 38 durchgeführt und wird dann von den entsprechenden öffnungen 29' ausgezogen. Soweit die der äußeren Gruppe von Einlaßdurchgängen 34 und der innersten Gruppe von Einlassen 39 zugeführten Polymere in ihrem geschmolzenen Zustand sich miteinander vereinigen lassen, können sie in ihrer Art untereinander verschiedene Polymere sein. Stift- und Nut-Einstellmittel 26¹ und 31' können den im vorausgegangen Ausführungsbeispiel Mitteln 26 bzw. 31 gleichen.

Eine Befestigungsschraube 30' kann, wie bereits bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, angewandt werden.

Beim Gebrauch einer herkömmlichen Spinndüse können die Fasern wie seither einer Abweichung unterworfen sein. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist die Öffnungsplatte 27* mit einer im allgemeinen konischen Ausnehmung 32¹ versehen, um eine in bezug auf die Horizontale geneigte Fläche 33' zu schaffen. Die Neigung ist so gewählt, daß die schwerere exzentrische Kernkomponente, die den Einlaßdurch' ängen 34 zugeführt wird, zum innersten Umfangsteil des Auslasses der öffnung 29' gelegen ist. Auf diese Weise können sowohl die leichtere Hülle als auch die leichtere Kernkomponente durch die öffnung 29' gehen, und zwar über einen relativ langen Durchgangsweg im Vergleich zu der schwereren Kernkomponente, die den Einlaßdurchgängen 35 zugeführt wird, um die sonst auftretende Faserabweichung zu vermeiden.

In der abgeänderten Anordnung, die in Fig. 6 dargestellt ist, wird die konische Ausnehmung 32 aus Fig. 1 durch zwei benachbarte kreisförmige Nuten 40 und 41 ersetzt, welche mit zwei Reihen von radial angeordneten öffnungen 42 und 43, die bei 44 in der Öffnungsplatte ausgebildet sind, und so zwischen den Auslässen der öffnungen geneigte Flächen schaffen, in Flüssigkeitsverbindung stehen. Der eingeschlossene Winkel 4 ist

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ebenfalls angezeigt. Diese Abänderung kann gleichermaßen auf die Herstellung von exzentrischen Hülle-Kern-Fasern, wie sie zuvor in bezug auf Figuren 4 und 5 beschrieben wurden, angewandt werden. Die Querschnitts-Ausbildung einer jeden dieser öffnungen 42 und 43 kann ein Kreuz, ein verlängerter Schlitz, ein Υ oder dergleichen sein.

In einem nochmals abgewandelten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 dargestellt ist, sind zwei im Querschnitt dreieckige Ausnehmungen 46 und 47 im Boden der öffnungsplatte 45 ausgebildet und werden mit den Auslassen von vier Gruppen von radial verteilten öffnungen 48, 49, 50 und 51 in Flüssigkeitsverbindung gehalten. Die Art und der Zweck dieser dreieckigen Ausnehmungen ist ohne weitere Erklärung leicht zu verstehen.

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf verschiedene bevorzugte Zahlenbeispiele genauer beschrieben werden.

Bei diesen Beispielen wurde die Anzahl der Kräuselungen in jedem Fall in belastetem Zustand von 1 mg/denier auf der Basis einer Faserlänge von 25 mm im ausgedehnten Zustand gemessen. Das Kräuselungsverlängerungs-Maß wurde so gemessen, daß die gekräuselten Fasern zuerst mit 1 mg/denier belastet wurden, die Länge in diesem Zustand wurde mit I₁ bezeichnet. Nach Entfernung dieser Anfangslast wurde eine neue Last: 50mg/denier aufgebracht, und die Länge in diesem Zustand wurde mit I₅₀ bezeichnet. Dann ist das erforderliche Maß (%):

χ 100

Der Ausdruck "Aw ,1"/ der später erscheint:, be/uichnet einen Unterschied zwischen der Viskosität des KupoLymers uuu der els .^ Homopolymers.

K (■ '■'. ί i BAD ORIGINAL

Beispiel 1

Eine homopolymere Komponente aus Nylon 6 mit einer relativen Viskosität von 2,35 und ein tertiäres Kopolymer mit einem Schmelzpunkt von 198 ° C und aus C-Caprolactam, nämlich Hexamethylen Diammonium Adlpat und Hexamethylen Diamnonium Terephtalat in einem Gewichtsverhältnis von 86 : 7 : 7 wurde mittels einer in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Spinndüse schmelzgesponnen. Die Viskosität des Kopolymers wurde auf 2,58, 2,76, 3,05 und 3,30 eingestellt. Der Neigungswinkel θ der Bodenfläche der Spinndüse relativ zur Horizontalen wurde entsprechend bei 45 , 30 sowie 30° und 15° gewählt. Das Zuführungsverhältnis des Homopolymers und des Kopolymers war 1:1, und die Spinndüse wurde bei 280° Z gehalten. Die gesponnenen zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern wurden für jeden Versuch mit 9OO m/min aufgewikkelt. Unter diesen Spinnbedingungen konnte der Spinnvorgang über drei Tage hinweg ohne Zwischenfälle durchgeführt werden.

Die gesponnenen Fasern wurden in jedem Fall dann in einer Reckstufe auf das 3,5-fache unter Berührung mit einer heißen Platte von 120 C auf einer herkömmlichen Reck- und Drill-Maschine gereckt. Auf diese Weise wurde in jedem Fall ein Garn von 10 miteinander verbundenen Fasern 5O denier hergestellt, nachdem diese Garne in der Form von Hanks (ein Garnmaß) 30 Minuten lang in einem Bad von kochendem Wasser bei 1OO ° C behandelt worden waren, wurden zum Vergleich die Anzahl der Kräuselungen pro Längeneinheit und die Kräuseiverlängerungsmaße gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Tabelle 1

Relative Vis- Differential Kräuselver- Anzahl der Probe kosität J» . der relativen längerungs- Kräuselungen ^Hr* cie3 Tertiür- ^{viskosität maß ln} * P^{ro 25} nun Länge Kopolymer __ Λ^ _re i

L 2,58 O,2 3 125 48

2 2,76 ,>, -U 123 57

3 .!,Of» .»,7O HO 64 i 3, JC >, )'» 118 70

BAD ORIGINAL

Aus diesen Ergebnissen ergibt sich deutlich, daß mit Anwachsen des Viskos!tätsunterschieds«*? .die Anzahl der entwickelten Kräuselungen ziemlich schnell anwächst.

Zum Vergleich wurden zwei homopolymere Bestandteile gleichermaßen schmelzgesponnen, bei Raumremperatur auf das 3,5-fache gereckt und dann in einem Bad mit kochendem Wasser wärmebehandelt Als Ergebnis entwickelten sich 40 - 45 Kräuselungen pro 25 mm Länge. Es bestand keine Tendenz, daß sich die Anzahl der entstandenen Kräuselungen vergrößern würde, auch nicht bei einer Vergrößerung des Viskositätsunterschieds. Im Falle von verschiedenen Vergleichsversuchen entsprechend den Proben Ur. 3 und 4 trat häufig Faserbruch auf, und ein stabilisierter Reckprozeß konnte nicht aufrechterhalten werden.

Beispiel 2

Eine homopolyraere Komponente aus Nylon 66 mit einer relativen Viskosität von 2,38 und dem gleichen tertiären Kopolymer wie zuvor wurden in der gleichen Weise wie im vorangegangenen Beispiel schmelzgesponnen, jedoch mit der Abweichung, daß die Spinndüse auf 285 ° C gehalten wurde. Die so gesponnenen Fasern wurden dann einer 3,5-fachen Reckung durch Berührung mit einer heißen Platte von 150 C einer herkömmlichen Reck- und Verdrillmaschine unterworfen. Auf diese Weise wurde ein Garn aus 10 zusammengesetzten und miteinander verbundenen Fasern mit 5O denier erhalten. Gleiche Versuche wurden mit verändertem Viskositätsunterschied wie zuvor unternommen.

Die erhaltenen Garne wurden in der Form von Hanks in einem Bad mit kochendem Wasser von 100 ° C wie zuvor wärmebehandelt und die Kräuselungen und Kräuselverlängerungen gemessen. Die Resultate ergeben sich aus Tabelle II.

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- 16 -Tabelle II

Probe Nr.	Relative Vis *kosität ·_β1 des Tertiär- Kopolymer**	Differential der relativen Viskosität 4>lrel	Kräuselver- längerungs- maß in %	Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm Länge
5	2,58	0,20	115	55
6	2,76	0,38	122	62
7	3,05	0,67	120	69
8	3,30	0,92	118	75
		Beispiel 3

Ein Homopolymer, Nylon 66, mit relativer Viskosität von 2,38 und ein Kopolymer aus c-Caprοlactam und Hexamethylen Diammonium Adipat im Gewichtsverhältnis von 88 : 12 mit einem Schmelzpunkt bei 195 ° C wurde als Hüllenbestandteil verwandt, und der entsprechende Kernbestandteil wurde unter Gebrauch einer Spinndüsenanordnung von Flg. 4 - 5 schmelzgesponnen. Jede der gesponnenen Fasern zeigte einen Kern mit einem linsenförmigen Querschnitt, der in Besiehung zur Hülle eine exzentrische Lage einnahm. Die relative Viskosität des Kopolymers betrug 3,20 und die Neigung der Spinndüsenbodenflache 45 °.

Unter diesen Spinnbedingungen wurde das Verfahren ohne eine merkliche Faserabweichung und über einen langen Zeltraum von zwei Tagen durchgeführt.

Die so gesponnenen Fasern wurden auf das 3,5-fache durch Berührung mit einer heißen Platte von 150 ° C wie zuvor auf einer herkömmlichen Reck- und Verdrillmaschine gereckt.

Das so hergestellte Garn wurde in Form von Hanks In einem Kochwasserbad von 100 ° C wie zuvor zur Entwicklung von Kräuselungen wärmebehandelt. Die Anzahl der Kräuselungen betrug 65 pro 25 mm Länge und das KräuselverlängerungsmaB 135 %.

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Zum Vergleich wurden wie zuvor gleiche Homopolymere und Kopolymere schmelzgesponnen, wobei die Spinndüsenbodenf lache so aus-* gelegt war, daß sie die Längsachse einer jeden der Spinnöffnungen in einem rechten Winkel wie üblich unterschnitt. Alles übrige wurde in der zuvor beschriebenen Heise belassen. Es stellte sich, wie erwartet, heraus, daß die weichen Fasern nach den Spinnen einer beträchtlichen Abweichung unterworfen waren, und der erwünschte stabilisierte Spinnprozeß konnte nicht verwirklicht werden.

Beispiel 4

Ein Nylon 6-Polymer mit relativer Viskosität von 2,35 als Komponente für die exzentrische Hülle und ein Kopolymer mit einem Schmelzpunkt von 198 ° C, bestehend aus Hexamethylen Oiammonium Adipat und Hexamethylen Diammonium Sebakinat im Gewichtsverhältnis von 50 : 50, wurden mit Hilfe der Spinndüsenanordnung aus den Fig. 4-5 schmelzgesponnen. Die Viskostität des Kopolymers betrug 2,60 und der Neigungswinkel θ der Spinndüsenbodenflache 15 °. Die anderen Spinnbedingungen waren die gleichen wie zuvor. Auf diese Weise wurden 12 zusammengesetzte und miteinander verbundene Fasern fortlaufend ohne Zwischenfälle über eine langausgedehnte Zeitspanne von zwei Tagen und auf hochstabilisierte Weise versponnen.

Die so gesponnenen Fasern wurden dann einer Reckstufe durch Berührung mit einer 120 ° C heißen Platte einer herkömmlichen Reck- und Verdrillmaschine unterworfen, um ein fortlaufendes Garn mit 70 denier zu erhalten. Dieses Garn wurde In Hanks aufgewickelt und in kochendem Wasser von 100 ° C 30 Minuten lang wärmebehandelt. Das Maß der KräuselVerlängerung betrug 135 %, und die Anzahl der entwickelten Kräuselungen pro 25 mm Garnlänge betrug 54.'

Zum Vergleich wurde ein gleiches Kopolymer wie zuvor, jedoch mit einer relativen Viskosität von 2,37 als Kernkomponente gebraucht, wobei der Neigungswinkel θ der Spinndüsenbodonfläche

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au O ° wie üblich gewählt wurde. Die anderen Spinn- und Reckbedingungen waren die gleichen wie zuvor.

Das HaB der Kräuselverlängerung betrug nur 105 %, und die Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm Garnlänge belief sich auf 41,

Ansprüche:

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Claims

- 19 - " Ansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten und miteinander verbundenen Polyamid-Fasern aus zumindest einer horaopoIyamiden und zumindest einer kopolyamiden Komponente , wobei beide polyamiden Komponenten getrennt durch Erhitzen geschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Viskosität der geschmolzenen Kopolyamide um das 1,2 - 2,0-fache höher als die der geschmolzenen Homopolyamide und daß die beiden Polyamide durch gemeinsame gerade Ausziehwege ausgezogen werden, wobei das schwerere Xopolyamid gegenüber dem leichteren Homopolyamid länger an der Auslaßwand eines jeden Durchganges aufgehalten wird, um dadurch die sonst auftretende Faserabweichung zu vermeiden, und wobei ferner die so gesponnenen Fasern einer wärmereckstufe bei einer Temperatur von 100 ° C, und die 30⁰C oder mehr unterhalb des Schmelzpunktes der niedriger schmelzenden Polyamid-Komponente liegt, unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Homopolyamid entweder Nylon 6 oder Nylon 66 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopolyamid ein Kopolymer des £ -Caprolactam und von Hexamethylen Diammonium Adipat 1st.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopolyamid ein Kopolymer des € -Caprolactam und von Hexamethylen Diammonium Terephtalat* ist.

109886/1U3

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopolyamid ein Kopolymer des Hexamethylen Diammonium Adipat und des,Hexamethylen Diammonium-Sebakinats ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopolyamid ein Kopolymer des t-Caprolactam, Hexamethylen Diammonium Adipat und Hexamethylen Diammonium Terephtalats ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser durch eine Öffnung ausgezogen wird, deren äußere Auslaßflcichen unter 45 ° oder mehr zur Öffnungsachse geneigt sind.

109886/U43 ^BAD OMGiNAL

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