DE2207849B2

DE2207849B2 - Verfahren zur herstellung von texturierten, molekular orientierten faeden aus polyester oder polyamid

Info

Publication number: DE2207849B2
Application number: DE19722207849
Authority: DE
Inventors: Helmut 6050 Offenbach; Landenberger Peter Dipl.-Phys. Dr. Ing. 6450 Hanau; Treutel Georg 6092 Kelsterbach Langanke
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1972-02-19
Filing date: 1972-02-19
Publication date: 1976-04-01
Also published as: US3837156A; DE2207849A1; CH551506A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von texturierten und molekular orientierten endlosen Fäden aus Polyester oder Polyamid, wobei in einer ersten Verfahrensstufe Fäden in einer Vielloch-Spinndüse ausgesponnen, abgekühlt, mit Geschwindigkeiten von 3000 bis 4000 m/min aufgespult und dabei abgezogen und so weit verstreckt werden, daß die Fäden Bruchdehnungen von unter 150% bis etwa 90% aufweisen.

Es ist bereits weithin üblich, texturierte, molekular orientierte Kunststoffäden dadurch herzustellen, daß Fäden, im Falle der Verwendung von Polyester als Rohstoff, mit einer Fadenstärke zwischen 70 und 150 den mit Geschwindigkeiten zwischen etwa 1000 bis etwa 1500 m/min aus der Schmelze abgezogen und aufgewickelt werden. Diese weitgehend unorisntierten Fäden werden anschließend auf einer Streckzwirnmaschi- und Getriebe dieser Texturiermaschine den erforderlichen Geschwindigkeitseinstellungen und auftretenden Fadenspannungen angepaßt werden müssen.

Die Nachteile dieser Methoden sind folgende: Das bei Geschwindigkeiten bei 1000 b^;s 1500 m/min aufgewickelte und weitgehend unorientierte Material ist nur sehr begrenzt lagerfähig. Es verändert seine Charakteristik hinsichtlich Verstreckvermögen und auftretender Streckspannung mit wechselnden Temperatur-, Zeit- und Feuchtigkeitseinflüssen. Weiterhin ist das Material sehr leicht deformierbar. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, daß zur Texturierung dieses Garns die hierzu benutzten Maschinen entweder eine Spezlalausführung sein müssen oder vorhandene Maschinen umgebaut werden müssen.

Bekannt ist es ferner, frisch gesponnene Fäden mit so hohen Geschwindigkeiten abzuziehen, daß sie vollständig verstreckt sind. Eine weitere Verstreckung dieser Fäden für eine nachfolgende Garnherstellung ist nicht

ίο mehr möglich.

Aus der DT-OS 21 16 50? ist die Herstellung eines Polyestergarns bekannt, bei welchem schnellgesponnene Fäden in einem weiteren Arbeitsgang versteckt und falschgezwirnt werden. Der Schwerpunkt dieser Arbeitsweise liegt bei einem niedrigen Verstreckfaktor kleiner 1,2 in der Falschzwirnstufe.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß Fäden mit op-

timalen textlien Eigenschaften und guter Anfärbbarkeit hergestellt werden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die abgezogenen Fäden in einer nachfolgenden Texturier-Verfahrensstufe falschgezwirnt und gleichzeitig um einen Faktor zwischen 1,2 und 1,8 gestreckt werden.

Das Abziehen erfolgt vorzugsweise mechanisch. Die Fäden werden durch einen Hochgeschwindigkeitswickler mit der der Abzugsgeschwindigkeit entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit abgezogen und aufgewik-

ne zweistufig über eine heiße Galette und beheiztes Bü- 40 kelt. Die auf diese Weise hergestellten Fäden sind auf

geleisen im Verhältnis von ungefähr 1 :3,2 bis 1 :4,0 mit Geschwindigkeiten von etwa 800 bis 1000 m/min verstreckt und aufgespult.

In einem folgenden Arbeitsgang werden die so hergestellten Garnkörper einer Texturieirmaschine, die z. B. nach dem Falschzwirnverfahren arbeitet, vorgelegt und dort bei Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 100 bis 150 m/min gekräuselt. Dieses bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als zur Herstellung des fertigen Kräuselgarns mindestens drei Arbeitsgänge notwendig sind, der Faden einer mehrmaligen thermischen Belastung ausgesetzt ist und der Materialdurchsatz in der Spinnerei pro Spinndüse begrenzt ist. Dieser Durchsatz liegt bei einem Material, das nach dem Verstrecken auf der Streckzwirnmaschine einen Endtiter von 150 den bei etwa 24% Bruchdehnung hat, bei etwa 65 bis 80 g/min.

Es ist weiterhin bekannt, Fäden, die wie zuvor beschrieben, zwischen 1000 und 1500 m/min gesponnen und aufgewickelt worden sind, unter Umgehen des in der Streckzwirnmaschine erfolgenden Arbeitsgangs direkt einer modifizierten Texturiermaschine vorzulegen. Auf dieser Maschine wird das Material um die erforderlichen etwa 350% nachverstreckt. Diese N ach verstreckung geschieht entweder durch ein der Texturiermaschine vorgeschaltetes Streckwerk mit Beheizung, oder die Verstreckung erfolgt im ersten Heizkanal der Texturiermaschine. wobei in diesem Fall Einlaufwerke Grund ihrer weitgehenden, aber nicht vollständigen Verstreckung mit dem daraus resultierenden hohen molekularen Orientierungsgrad sehr widerstandsfähig, insbesondere lassen sich die so hergestellten Fäden auch bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen für eine lange Zeit lagern.

Demgegenüber haben die bekannten wenig orientierten Fäden den Nachteil schlechter Lagerfähigkeit und mechanischer Empfindlichkeit, was ihre Weiterverwendung nach längerer Zeit und ihren Transport ziemlich erschwert. Die Abzugsvorrichtung arbeitet gemäß der Erfindung vorteilhaft ohne aufgeheizte Teile wie Galetten oder Heizkanäle und ohne Betriebsmittel von erhöhter Temperatur.

Einzelheiten des Verfahrens sollen nachfolgend näher erläutert werden:

Polyester- oder Polyamid-Polymerisat in Granulatform wird in einem Extruder geschmolzen. Vom Extruder wird das Polymerisat über eine Spinnpumpe in eine Vielloch-Spinndüse geleitet. Aus den Spinndüsenöffnungen treten Fäden aus, die durch einen Luftstrom abgekühlt werden. Die Fäden werden mechanisch mittels eines Schnellspulaggregats mit einer Fadengeschwindigkeit von etwa 3000 m/min abgezogen und erhalten hierdurch z. B. bei Polyester eine Bruchdehnung von etwa 150%.

2'wischen Spinndüse und Abzugsaggregat können Fadenführer und/oder eine nicht beheizte Galette mit

Umlenkröllchen angeordnet sein. Die Fäden mit Fadenstäiken im Textildenierbereich sind molekular weitgehend orientiert und besitzen eine Zugfestigkeit von z. B. 2,7 g/den. Wählt man eine etwas höhere Abzugsgeschwindigkeit von 4000 m/min, so bleibt den Fäaen noch eine Bruchdehnung von etwa 90%. Die so erhaltenen teilverstreckten Fäden sind nach diesem Verfahrensschritt beträchtlich lange — mehrere Monate — lagerfähig.

Zur Weiterverarbeitung werden die Fäden einem mechanischen Kräuselungsverfahren auf einer an sich bekannten Falschdrahtmaschine unterworfen und dabei gleichzeitig im ersten Heizkanal r.achverstreckt. Hierzu ist ein Streckverhältnis von 1 :1,6 (bei 115% Anfangs-Bruchdehnung) oder aber von 1 :1.5 (bei 100% Anfangs-Bruchdehnung) erforderlich, das sich auf den konventionellen Texturiermaschinen ohne weiteres einstellen läßt Nötigenfalls kann hierzu der Klemmdruck der Einlaufwalzenwerke etwas verstärkt werden.

Die nach dieser Arbeitsweise hergestellten Polyester-Setgarne weisen ähnliche physikalische Daten auf wie sie Fäden besitzen, die nach den üblichen Verfahren zu Setgarnen verarbeitet worden sind.

Bei einer Texturiermaschine, die nach dem bekannten Falschdraht-Verfahren arbeitet, läuft der Faden über das Einlaufwalzenwerk und einem Heizkanal zur Falschdrahtspindel, dann weiter zum ersten Abzugswerk und bei der Herstellung von sogenannten »Set«- Garnen durch einen weiteren Heizkanal zum zweiten Abzugswerk und schließlich zum Aufspulen. Der durch die Falschdrahtspinde! laufende Faden erhält im Einlaufbereich einen Falschdrall bei einer Spindeldrehzahl bis zu 700 000 Umdrehungen pro Minute, der im ersten Heizkanal sofort fixiert wird. An der Auslaufseite der Falschdrahtspindel wird dieser Drall wieder aufgehoben. Zwischen den beiden Abzugswerten wird im zweiten Heizkanal ein Teil der erzielten Elastizität wieder mit Hitze entfernt, wodurch ein gekräuseltes, aber nicht hochelastisches Garn entsteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von texturierten und molekular orientieren endlosen Fäden aus Polyester oder Polyamid, wobei in einer ersten Verfahrensstufe Fäden in einer Vielloch-Spinndüse ausgesponnen, abgekühlt, mit Geschwindigkeiten von 3000 bis 4000 m/min aufgespult und dabei abgezogen und so weit verstreckt werden, daß die Fäden Bruchdehnungen von unter 150% bis etwa 90% aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fäden in einer nachfolgenden Texturier-Verfahrensstufe falschgezwirnt und gleichzeitig um einen Faktor zwischen 1,2 und 1,8 gestreckt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden in der Texturier-Verfahrensstufe um einen Faktor von 1,5 bis 1,6 gestreckt werden.