DE2200064B2 - Verfahren zum kontinuierlichen Spinnstrecktexturieren von Polye -Caprolactamfilamenten - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen Spinnstrecktexturieren von Polye -Caprolactamfilamenten

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DE2200064B2 DE19722200064 DE2200064A DE2200064B2 DE 2200064 B2 DE2200064 B2 DE 2200064B2 DE 19722200064 DE19722200064 DE 19722200064 DE 2200064 A DE2200064 A DE 2200064A DE 2200064 B2 DE2200064 B2 DE 2200064B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Spinnstrecktexturieren von Poly-e-Caprolactamfilamenten durch unmittelbar aufeinander folgendes Schmelzspinnen von Poly-e-Caprolactam mit einer relativen Viskosität zwischen 2,3 und 3,5, Verstrecken und Texturieren durch Verwirbelung und Stau mittels erhitzter Luft.
Bei einem derartigen, aus der US-PS 32 71943 bekannten Verfahren wird das Strecken über einen Streckstift vorgenommen und eine Blasdüse für das Texturieren verwendet. In dieser Patentschrift werden Aufspulgeschwindigkeiten von über 500 Yards/min angegeben. Man muß daher davon ausgehen, daß auch nur annähernd an übliche Spinngeschwindigkeiten herankommende Aufspulgeschwindigkeiten (d. h. auch Texturiergeschwindigkeiten) nicht erreicht werden.
In der US-PS 30 99 064 wird ebenfalls ein Spinnstrecktexturierverfahren beschrieben, bei dem die Filamente nach dem Spinnen über Rollen verstreckt und dann in einem Crimper texturiert werden. Die Kräuselgeschwindigkeit wird mit 80 m/min angegeben (vgl. Spalte 5, Zeile 20).
Aus den bekannten Verfahren für das Spinnstrecktex
turieren geht hervor, daß die Bedingungen des Spinnens, Streckens und Texturierens sehr sorgfältiger Abstimmung bedürfen. Das gilt um so mehr, je höhere Verfahrensgeschwindigkeiten angestrebt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines kontinuierlichen Spinnstrecktexturierverfehrens für Poly-e-Caprolactam, das gestattet, höhere Verfahrensgeschwindigkeiten als bei den bekannten Spinnstrecktexturierverfahren zu erreichen, wobei Garne hergestellt werden sollen, die Kräuselwerte erreichen, wie sie nur bei gesonderter Texturier- oder Spinnstrecktexturierung, oder bei langsamen Spinnstrecktexturierverfahren erreicht werden, und die eine hohe Gleichmäßigkeit beim Färben aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Filamente bei Schmelztemperaturen zwischen 260 und 295°C in einem Spinnverzugsverhältnis zwischen I : 10 und 1 :60 aus der Schmelze ersponnen werden, die ausgesponnenen Filamente auf mindestens 2 Förderorganen verstreckt werden, wobei das Eingangsorgan eine Oberflächentemperatur zwischen 50 und 120° C und das Ausgangsorgan eine Oberflächentemperatur zwischen
80 und 3500C aufweist, bei einem derartigen Streckverhältnis, daß die verstreckten Filamente nach der Verstreckungsstufe eine Restbruchdehnung zwischen 10 und 50% aufweisen, und die verstreckten Filamente bei einer Geschwindigkeit von 800 bis 3000 m/min texturiert werden, wobei die Voreilung in die Texturierstufe 10 bis 50% beträgt und die Filamenttemperatur vor dem Texturieren zwischen 50 und 180° C liegt
Es ist von Vorteil, wenn die texturierten Fäden einen Gesamtendtiter von 100 bis 3600 dtex, vorzugsweise von 800 bis 1600 dtex aufweisen, wobei die Einzeltiter 3 bis 30 dtex betragen.
Bezüglich der Spinntemperaiur hat sich ergeben, daß innerhalb des angegebenen Bereiches von 260 bis 295° C der Bereich von 275 bis 285° C zu bevorzugen ist; bei den Spinnverzugsverhältnissen hat sich im Bereich 1 :4 bis 1 :60 insbesondere der Bereich 1 :20 bis 1 :40 bewährt
Bei der Verstreckung der Filamente in zwei Stufen ist es von Vorteil, wenn die Verstreckung in der ersten Stufe zu Vi bis 3A des Gesamtstreckverhältnisses erfolgt Für die Verstreckung hat sich innerhalb des Temperaturbereiches von 80 bis 350° C für das Ausgangsorgan der Bereich von 140 bis 180°C besonders bewährt Es ist günstig, in der Verstreckstufe ein Streckverhältnis derart einzuhalten, daß nach der Verstreckung die verstreckten Filamente eine Restbruchdehnung zwischen 20 und 35% aufweisen, obwohl das Verfahren auch praktikabel ist, wenn die Restbruchdehnung im Bereich zwischen 10 und 50% liegt.
Die Texturierung der Filamente erfolgt durch Verwirbelung und Stau, wobei als Texturiermittel vorzugsweise erhitzte Luft Verwendung findet Die Filamenttemperaturen werden dabei vorzugsweise zwischen 100 und 130° C gehalten. Die Voreilung in die Texturierstufe wird vorzugsweise bei 25 bis 35% gehalten. Besonders gute Ergebnisse werden bei Texturiergeschwindigkeiten von 1600 bis 2000 m/min erzielt
Grundsätzlich ergibt sich durch die Kombination der drei Verfahrensschritte Spinnen, Strecken und Texturieren in einem Arbeitsgang eine deutliche Verbesserung der Qualität der texturierten Fäden im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit bei der Anfärbung sowie die Gleichmäßigkeit des Elastizitätsmoduls bzw. der Reißfestigkeit und Druchclehnung der Fäd;n. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der sonst durch die Texturierung übliche Festigkeitsabfall in den Fäden erheblich verringert.
Die Einhaltung der Spiru.temperaturen innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen ist wichtig, weil bei niedrigeren Temperaturen infolge der dann erhöhten Schmelzviskositäten und Drucke Undichtigkeiten an den Spinndüsen auftreten können und bei höheren Temperaturen sich an den Düsenlochrändern vercracktes Polymeres ablagern und zu Spinnstörungen führen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist so ausgelegt, daß der Temperaturgradient über die Einzelkapillarquerschnitte des Fadenbündels bei Verlassen des ersten Förderorgans der Verstreckungsstufe so niedrig wie möglich ist Unter Temperaturgradient ist in diesem Zusammenhang die Maßzahl für die Temperaturdifferenz zwischen Fadcnkapillarenmitte und -oberfläche zu verstehen. Dieses 2 iel wird einmal dadurch erreicht, daß das Fadenbündel so warm, daß gerade keine oberflächlichen Verklebungen mehr auftreten, dem Fadenführer vor der ersten Präparationswalzc zugeführt wird. Zum anderen sind die Förderungsorgane in der Streckstufe als beheizte Duos ausgelegt, wodurch auch ein Temperaturgradient, wie er sonst zwischen beheizter Galette und unbeheizter Beilaufrolle auftritt, ausgeschaltet wird.
Die Figur zeigt ein Schema für das erfindungsgemäße Verfahren:
Ein aus der Spinndüse 1 austretendes Filamentgarn 2 wird an einer Abschneidevorrichtung 3, einem Faden-
!0 führer 4, Präparationswalzen 5, 6 und 7 und einem Fadenführer 8 vorbeigeführt und gelangt dann auf ein erstes Galettenduo 9,10. Um dieses Duo wird das Garn in mehreren Umschlingungen gelegt und dann weitergeleitet zu einem zweiten Duo 11,12 bzw. zu einem dritten
is Duo 13, 14; diese Duos werden ebenfalls mehrfach umschlungen. Anschließend gelangt das Garn in eine Texturiereinrichtung 15; danach wird das texturierte Garn lose in Wellenform auf einer rotierenden Kühltrommel 16 abgelegt Von dort wird es über
2(i Bremsstäbe 18, einem Umlenkfadenführ^r 19 von einem Abzugswerk 20 abgezogen: die Beilauiiolle 21 ermöglicht mehrere Umschlingungen. Neben dtn Bremsstäben 18 ist ein beweglicher Fadenwächter 17 angeordnet, der bei Abriß des Fadens die Abschneidevorrichtung 3 betätigt Vor dem Abzugswerk 20 kann eine Düseneinrichtung 22 eingebaut werden, die z. B. bei der Herstellung von Teppichgarn Anwendung findet. An dieser Stelle können auch Spulöle oder Weiterverarbeitungsavivagen aufgebracht werden. Schließlich gelangt
so der Faden über eine Tänzerwalze 23 eines spannungsgesteuerten Spulkopfes und eine Umlenkrolle 24 auf eine Spule 23. Eine Tastwalze 26 dient zur Grobsteuerung der Umlaufgeschwindigkeit der Spule 25.
An Hand des folgenden Beispiels wird das erfindungs-
r> gemäße Verfahren verdeutlicht
Beispiel
Unter Verwendung eines Polyamid 6-Polymeren der in relativen Viskosität η = 2,78 (gemessen in 96%iger Schwefelsäure) mit 0,2% TiOrGehalt wurde Teppichgarn des Spinntiters 3800 dtex f 68 ersponnen. Die Spinngeschwindigkeit betrug 600 m/min. Zur Präparierung kam eine 20%ige wäßrige Emulsion eines 4) Polyäthylenoxydadduktes zur Anwendung, die zu einem Präparationsgehalt von 1,124% auf dem Garn führte.
Temperatur des 1. Duos
Temperatur des 2. Duos
Temperatur des 3. Duos
Temperatur
in der Texturiereinrichtung
= 92° C
= 98° C
= 185°C
- 3900C
Lurcii die Texturiereinrichtung strömende Luftmen-V) ge = 10,2NmVh.
Streckverhältnis
Zwischen dem 1 und 2. Duo (9, 10 bzw. 10, H)=I: 2,6, zwischen dem 2. und 3. Duo (11,12 bzw. 13, 14) = 1 ; U3,d. h. Gesamtstreekverhältnis = 1 :3,45.
Die Streckgeschwindigkeit, bezogen auf das letzte Duo, betrug 2050 m/min.
Garndaten
Reißfestigkeit (g/dtex)
Variationskoeffizient
der Festigkeit (%)
3,07
1,53
Bruchdehnung (%) 45,5 Variationskoeffizient
der Bruchdehnung (%) 338
Kräuselkontraktion (%)') 12,1 Variationskoeffizient
der Kräuselkontraktion (%) 2,3
Afi färbung mit stark
markierendem
Metallkomplexfarbstoff (K/S % te) η 118 Variationskoeffizient der
Anfärbiing an 40 hintereinander
gestrickten Schlauchstücken
nach obiger Anfärbemethode (%) 2.63
die Krätiselkontraktion (K. K.):
K. K. = l:LZ.h-. 100%
Hierzu wird das in Strangform vorliegende texturierte Garn 10 Minuten spannungslos in Wasser von Raumtemperatur gelegt.
Nach Herausnehmen aus dem Wasser wird das Garn- Strängchen zunächst mit einem Gewicht von 0,045 p/dtex und danach mit 0,009 p/dtex belastet, wobei die Längen L\ bzw. Li gemessen wurden.
;) Die Farbtiefe der .Strickschläuche wurde mit dem lichtelektrischen Remissions Photometer Klrepho der Firma Zeiss. Oberkochen, gemessen. Aus den am Gerät abgelesenen Remissionswerten R wurde mit Hilfe der Kubelka-Munk-Fiinktion der Wert
') Die F.rmittlung der Kräuselkonzentration erfolgt durch Messung der Länge einer völlig durchnäßten Garnprobe
Ul ■ II. I I «1.1 ,.»V-IU-ftU·'^,*.··· «^·— "_..e ..._...-. —, C--- — -■
die zuerst gemessene gestreckte Länge der Probe, ergibt KS
berechnet, wobei der K/S-Wert einer Probe in %. bezogen auf i\rtr\ K/^-Wprl ρϊηρς Vrrplptrh^tanHarrk ancrppphrn
Ilu-r/u 1 Watt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum kontinuierlichen Spinnstrecktexturieren von Poly-E-Caprolactamfilamenten durch unmittelbar aufeinander folgendes Schmelzspinnen von Poly-e-Caprolactam mit einer relativen Viskosität (1 g Poly-e-Caprolactam in 100 ml Lösung in 96%iger Schwefelsäure, gemessen bei 25°) zwischen 23 und 3,5, vorzugsweise zwischen 2,4 und 3,2, Verstrecken und Texturieren durch Verwirbelung und Stau mittels erhitzter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente bei Schmelztemperaturen zwischen 260 und 295° C in einem Spinnverzugsverhältnis zwischen 1 :10 und 1 :60 aus der Schmelze ersponnen werden, die ausgesponnenen Filamente auf mindestens 2 Förderorganen verstreckt werden, wobei das Eingangsorgan eine Oberflächentemperatur zwischen 50 und 120° C und das Ausgangsorgan eine Oberflächentemperatur zwischen 80 und 350" C aufweist, bei einem derartigen Streckverhältnis, daß die verstreckten Filamente nach der Verstreckungsstufe eine Restbruchdehnung zwischen 10 und 50% aufweisen, und die verstreckten Filamente bei einer Geschwindigkeit von 800 bis 3000 m/min texturiert werden, wobei die Voreilung in die Texturierstufe 10 bis 50% beträgt und die Filamenttemperatur vor dem Texturieren zwischen 50 und 180° C liegt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß m^n das Schmelzspinnen bei 275 bis 285°C durchführt
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bein* Schmelzspinnen ein Spinnverzugsverhältnis zwischen 1 : 20 und I :40
ίο
eingehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Ausgangsorgans der Verstreckstufe bei einer Temperatur von 140 bis 180°Cgehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verstreckstufe ein Streckverhältnis eingehalten wird, daß danach die verstreckten Filamente eine Restbruchdehnung zwischen 20 und 35% aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Texturieren mit einer Geschwindigkeit von 1600 bis 2000 m/min durchführt
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Texturierstufe eine Voreilung von 25 bis 35% einhält
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Texturieren die Filamenttemperatur zwischen 100 und 130°C hält
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die texturierten Filamentgarne einen Gesamtendtiter von 100 bis 3600 dtex, vorzugsweise 800 bis 1600 dtex, aufweisen, wobei der Einzeltiter 3 bis 30 dtex beträgt
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreckung in zwei Stufen erfolgt wobei die Verstreckung zu einem Anteil von 2/i bis 3At des Gesamtstreckverhältnisses in der ersten Stufe erfolgt.
DE19722200064 1972-01-03 1972-01-03 Verfahren zum kontinuierlichen Spinnstrecktexturieren von Polye -Caprolactamfilamenten Ceased DE2200064B2 (de)

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