DE2252946A1 - Auftrennverfahren vielfach-gewickelter monofiler und multifiler faeden - Google Patents

Auftrennverfahren vielfach-gewickelter monofiler und multifiler faeden

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DE2252946A1 DE19722252946 DE2252946A DE2252946A1 DE 2252946 A1 DE2252946 A1 DE 2252946A1 DE 19722252946 DE19722252946 DE 19722252946 DE 2252946 A DE2252946 A DE 2252946A DE 2252946 A1 DE2252946 A1 DE 2252946A1
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

Bayer Aktiengesellschaft
2257946
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
Ad/As 509 Leverkusen, Bayerwerk
"2 7. OKT. 1977.
Auftrennverfahren vielfach-gewiekelter monofiler und multifiler Fäden
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung und Auftrennung von Vielfachfäden in miono- oder multifile Teilfäden.
Zur Herstellung von Endlos-Fadenraaterial aus hochpolymeren Substanzen wie Polyamiden, Polyester^ Polyolefinen, Polycarbonaten wird in üblicher Weise - ausgehend von Schmelze oder Lösung - der gewünschte Mono- oder Multifil-Padsn aus Düsen versponnen, in einem Spinnschacht erhärtet, mit Spinnpräparation versehen und aufgespult. In einem zweiten Vorgang wird der Faden zur Verbesserung seiner textlien Eigenschaften verstreckt und auf Kopse aufgezwirnt.
In einer anderen kontinuierlichen Verfahrensweise, dem sogenannten Spinn-Strecken, wird das Spinngut nach Verlassen des Spinnschachtes und der Präparierung über meist beheizte Wal-. zen verstreckt und schließlich mit hoher Geschwindigkeit aufgespult.
Weiterhin ist eine dritte Verfahrensweise von Bedeutung, das sogenannte Schnell-Spinnen, bei dem die Spinnabzugsgeschwindigkeit so hoch gewählt wird, daß bereits durch den Spinnverzug ein weitgehend verstrecktes Fadenmaterial entsteht.
Le A U 606 . - 1 -
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Bei allen drei Verfahren, dem Spinnen und Strecken, dem Spinnatrecken und dem Schnellspinnen, ist es üblich, aus einer Anordnung mehrerer Düsen oder auch aus einer Düse höherer Lochzahl zu spinnen, um den Faden dann, aufgeteilt nach Monofilen oder Teil-Multifilen, nebeneinander in Form verschiedener Fadenwickel aufzuspulen.
Bei den verschiedenen Spinn- und Streck-Verfahren entstehen Fadenwickel auf Kopsen oder Spulen, die dann zur Weiterverarbeitung in großer Anzahl z.B. einige 100, meist aber über 1000 auf ein Schärgatter aufgesteckt werden. Beim Schärprozeß läuft dann das Fadenmaterial in paralleler Schar gleichzeitig auf einen Teilbaum, der zur weiteren Verwendung an Web- und Wirkmaschinen eingesetzt wird.
Nachteilig bei dieser Arbeitsweise ist der hohe apparative Aufwand, beispielsweise die große Anzahl der auf die Scfcärgatter aufzusteckenden Kopsen oder Spulen, ferner der beträchtliche Raumbedarf der Schärgatter und der ebenfalls beachtliche Zeitaufwand bei der Bestückung der Gatter mit den Spulen.
Es sind nun Verfahren bekannt (s. Deutsche Offenlegungsschrift 1 660 709), bei denen die Zahl der Schärgatter-Spulen vermindert werden kann. Hierzu werden mehrere Endlosgarne oder Mehrfach-Endlosgarne gemeinsam verstreckt und geschrumpft sowie anschließend zusammen auf einem Fadenwickel aufgespult, von dem sie mit tangentialem Fadenablauf, wiederum aufgetrennt in Einzelgarne, einer Aufbäum-Maschine zugeführt werden können.
Ferner sind Vorrichtungen bekannt (s. Britische Patentschrift 1 261 149), die zur Auftrennung eines Multifile in im wesentlichen Monofile dienen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß Auftrennungen nach geschilderten Verfahren bislang wegen auftretender FadenlaufSchwierigkeiten nur unbefriedigend durchgeführt werden konnten. Infolge nicht gelöster Querverhakungen und Verklebungen zwischen benachbarten Teilmultifilen kommt es häufig nur zu ungenügender oder gewaltsamer Auftrennung. Dieses wiederum führt zu häufigen Teil- oder Gesamtfadenrissen sowie zu unerwünschten Garnverdehnungen, wodurch derartige Verfahren weitgehend unbrauchbar werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nunmehr einerseits darin, durch die Technik des Mehrfach-Wickelns und die sich anschließende Technik des Wiederauftrennens in Teilfäden die Anzahl der auf das Schärgatter zu steckenden Spulen zu reduzieren und andererseits den Trennvorgang so zu gestalten, daß ein störungsfreier Fadenlauf gewährleistet wird. Dabei entstehen aus jedem n-fach-Wickel bei tangentialem Fadenablauf durch Auftrennung η Teilmultifile oder Monofile, die anschließend, aufgebäumt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung und Auftrennung von Vielfachfäden, bestehend aus synthetischen hochpolymeren mono- oder multifilen Teilfäden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die in einem Spinnoder Spinn- und Streckprozeß hergestellten mono- oder multifilen Teilfäden getrennt über Präparations-, Abzugs- und/oder Streckwalzen oder andere übliche Streckelemente laufen läßt, die mono- oder multifilen Teilfäden danach gefacht einem Vielfachwickel zuführt und gemeinsam auf diesen aufspult wad danach den Vielfachfaden in einem getrennten Arbeitsgang unter einer Fädentrennspannung von 0,2 bis 2 p/dtex, wobei diese Fadentrennspannung größer ist als die Ablaufspannung und die Ablaufspannung gleich oder kleiner ist als die Aufspulspannung während des Spinn- oder Spinn- und Streckprozesses, und unter Einhaltung eines Auftrennwinkels zwischen benachbarten Teilfäden von mindestens 1 Winkelgrad mit Hilfe eines Kamms oder eines in der Funktion gleichwertigen Werkzeugs auftrennt..
Le A 1Z) 606 - 4 Q 9-8 Γ83/T0 2.5
Zur Herstellung der mono- oder multifilen Teilfäden eignen sich Vorrichtungen und Verfahren, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 075 787, österreichischen Patentschrift 193 535, britischen Patentschrift 1 069 696 und dem schweizerischen Patent 410 269 beschrieben werden.
Der Ablauf der Auftrennung läßt sich anhand der Zeichnungen 1 und 2 anschaulich darstellen. Zeichnung 1 zeigt die schematische Seitenansicht einer Anordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Mittels der aus mehreren Walzen (2) bestehenden Walzenanordnung wird der Vielfachfaden vom Vielfachwickel (1a) tangential abgezogen und über den Kamm (3) weiter transportiert. (6) stellt in schematischer Weise eine Spulen-Abbremsvorrichtung dar. Über den Kamm (3) erfolgt die Auftrennung des Vielfachfadens in Mono- oder Teilmultifile unter einem bestimmten Trennwinkel«6(s. Zeichnung 2). Die aufgetrennte Fadenschar wird sodann auf die Fadenschar-Aufspulvorrichtung (4), z.B. eine Aufbäummaschine aufgespult. (5) symbolisiert die Zähne (glatten Stäbe) des Kamms. Der Vielfachwickel in der alternativen Stellung (1b) stellt eine Abwandlung des Verfahrens dar, dergemäß die Walzenanordnung den Wickel antreibt.
Die Zeichnung 2 veranschaulicht den Trennvorgang aus der Vogelperspektive und zeigt die Bedeutung des Trennwinkels oC.
Zur einwandfreien Auftrennung der Vielfachfäden müssen die Teil-Multifile oder Monofile während des Präparationsvorganges und ihres weiteren Weges über die verschiedenen Transport- und/oder Streckwalzen (Streckelemente) noch getrennt geführt werden, bevor sie zum Mehrfach-Wickel (1a) bzw. (1b) aufgespult werden. Ferner ist zu beachten, daß die Fadenspannung beim Ablauf von der Spule (1a) nicht größer ist als die Aufspul-Fadenspannung bei Herstellung des Vielfachfadenwickels (die Aufspulfadenspannung liegt bei etwa 0,1 p/dtex). Andernfalls tritt ein zeitweises Abrutschen eines
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Teil- oder des Gesamtfadens von den Kanten des Vielfachfadenwickels auf. Dieser Abrutsch-Effekt kann auch durch schrägere Fadenverlegung nur unzureichend beseitigt werden, weil der Erhöhung der Verlegungsschräge bei den im allgemeinen hohen Aufspulgeschwindigkeiten Grenzen gesetzt sind.
Die zur Auftrennung der Fäden erforderliche Spannung ist mit 0,2-2 p/dtex, vorzugsweise 0,5-1 p/dtex, deutlich höher zu wählen als die Fadenablaufspannung. Da Ablauf- und Trennspannung unterschiedlich einzustellen sind, sind der Ablauf- und der Trennvorgang räumlich durch die Walzenanordnung getrennt. Die Ablaufspannung wird im Falle der Spulen-Anordnung. (1a), beispielsweise mit Abbremsvorrichtung (6), auf einen geeigneten Wert eingestellt? bei Oberflächen-Antrieb des Spulenwickels (1b) ergeben sich ausreichend kleine Fadenablaufspannungen, wenn geeignete Antrieb sbedingungen, die u.a. durch Spulenandruck, Spulenlager-Reibung und Faden-Metall-Reibungs-(Haftungs-)-Kraft© mitbestimmt sind, eingestellt werden^
Zur Erzeugung der Fadentrennspannung wird die Fadenschar-Aufspulvorrichtung (4) mit einer gegenüber der Walzenanordnung (2) höheren Geschwindigkeit gefahren. Zur Auftrennung der Fäden ist ein Kamm oder ein einem Kamm in der Funktionsweise gleichzusetzendes Gerät zu verwenden.
Der Auftrennwinkel oL zwischen benachbarten Fäden muß mindestens 1 Winkelgrad, besser 2 Winkelgrade, betragen» Bei kleineren Trennwinkeln ergeben sich Trennschwierigkeiten, insbesondere dann, wenn - von einem Mehrfach-Multifil ausgehend - in Teil-Multifile aufgetrennt werden soll. Der maximal mögliche Trennwinkel ist durch Fadenzahl und Vorsuchsanordnung bestimmt. Zur Erzielung eines störungsfreien Trenneffektes muß jedoch in dem bevorzugten Winkelbereich von 2 bis 20 Grad gearbeitet werden»
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Beispiel 1
An einer Spinnstreckmaschine wurde ein Mehrfach-Multifilfaden θ χ (dtex 45 f 9) aus Polyamid 6 unter separater Führung der Teilmultifile dtex 45 f 9 über Präparations- und Streckwalzen sowie anschließender Fachung und Aufspulung in einem Wickel hergestellt. Die Aufspulspannung betrug 50 p, das sind 50 ι (8 · 45) = 0,14 p/dtex.
Die Achtfach-Multifilspule wurde nun mit einer Apparatur, wie sie schematiach in Abbildung 1 und 2 dargestellt ist, bei einer Geschwindigkeit von 400 m/min und einwandfreier Fadenlaufweise in Einzelraultifile zerlegt, und zwar unter folgenden Bedingungen:
Fadenablaufspannung 40 ρ Δ. 0,11 p/dtex Fadentrennspannung 250 ρώ 0,7 p/dtex Auftrennwinkel ^ =3,5 Grad
Eine Prüfung ergab, daß die Einzel-Multifile durch den Auftrennvorgang in keiner Weise beeinflußt worden waren| textil-
technieche Werte und Fadenreinheit blieben unverändert.
VergleichBbeJ8piel 1
In Abänderung der Versuchsbedingungen wurde nun versucht, die Auftrennung der Fäden unter Verzicht auf die Walzenanordnung 2 direkt von der Spule 1 a her vorzunehmen. Das war jedoch weder für niedrige noch für höhere Ablauf-(= Trenn-)Spannungen möglich. Für Spannungen bis ca. 0,15 p/dtex war zwar ein guter Ablauf von der Ausgangsspule gegeben, die Fadenauftrennung jedoch war unbefriedigend ( sie blieb es auch trotz stärkerer Erhöhung des Auftrennwinkels CX ) infolge nicht gelöster "Querverhakungen" zwischen "benachbarten11
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Teilmultifilen. Einzelfäden stauten sich am Kamm, und es kam zu Fadenrissen. Umgekehrt war bei Erhöhung der Ablauf-(Trenn-)Spannung auf Werte über ca. 0,2 p/dtex zwar eine sich mit der Spannung verbessernde Trennwirkung zu beobachten, aber gleichzeitig trat verstärkt ein Abrutschen des Fadens an den Wickelenden in Erscheinung. Dieses Abrutschen führte dann verständlicherweise ebenfalls zu Fadenabrissen.
Beispiel 2
Nach dem Verfahren des Schnellspinnens wurde bei separater Präparierung und Verstreckung von 12 Teilmultifilen dtex 70 f 12 aus Polyäthylenterephthalat durch Fachung vorm Aufspulvorgang ein Gesamt-Wickel 12 χ (dtex 70 f 12) hergestellt. Die Aufspulsρannung lag bei 100 p, das sind 100 : (12 · 70) = 0,12 p/dtex.
Die Zwölffach-Multifilspule wurde nun mit einer Apparatur, wie in den Abbildungen 1 und 2 scfeematisch gezeichnet, bei einer Geschwindigkeit von 300 m/min in Einzelaaultifile dtex 70 f 12 zerlegt. Fadenablauf und --Auftrennung verlief en. einwandfrei, und zwar unter folgenden Bedingungen:
Fadenablaufspannung 80 ρ — 0,095 p/dtex Fadentrennspannung 450 ρ ό. 0,54 p/dtex Auftrennwinkel (A = 2,5 Grad
In einer textil-technischen Prüfung konnte festgestellt werden, daß die Einzelmultifile durch den Auftrennvorgang in keiner Weise beeinflußt worden waren.
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Vergleichabeispiel 2
Wie schon bei "Vergleichsbeispiel 1" wurde nun versucht, eine Auftrennung des Mehrfach-Multifils unter Verzicht auf die Walzenanordnung 2 direkt von der Spule 1a her vorzunehmen. Das führte jedoch zu den gleichen Fadenlauf-Schwierigkeiten, wie sie unter "Vergleichsbeispiel 1M bereits beschrieben wurden.
Beispiel 3
Aus Polycarbonat (Basis 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan) wurde im Spinn-Streck-Verfahren bei paralleler, getrennter Präparierung und Verstreckung von 6 Teilmultifilen dtex 50 f 15 durch Fachung beim Aufspulvorgang ein Geaamtwickel 6 χ (dtex 50 f 15) hergestellt. Die Aufspulspannung betrug 30 p, entsprechend 30: (6 · 50) = 0,1 p/dtex.
Die Sechsfach-Mu]tifilspule wurde nun mit Hilfe einer Apparatur gemäß Abbildung 1 und 2 bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min in Einzelmultifile dtex 50 f 15 zerlegt. Störungsfreier Fadenablauf und einwandfreie Fadenauftrennung waren gewährleistet unter folgenden Bedingungen:
Fadenablaufspannung 30 ρ ~ 0,1 p/dtex Fadentrennspannung 200 ρ £ 0,67 p/dtex Auftrennwinkel (^ = 5 Grad
Eine textil-technische Prüfung ergab, daß die nach Auftrennung entstehenden Teilmultifile durch den Vorgang der Trennung unbeeinflußt geblieben waren.
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Vergleichsbeispiel 3
In Abänderung der Yersucbsbedingungen wurden nach der Präparierung die 6 Teilmultifile gemeinsam (ungetrennt) verstreckt und aufgespult. Unter angeführten Bedingungen (0,1 p/dtexj 0,67 p/dtex; Ct= 5 Grad) wurde anschließend eine Auftrennung in Teilmultifile dtex 50 f 15 versucht.-Trotz weiterer Erhöhung von Trennspannung und Trennwinkel war es wegen der "Querverhakungen" der Teilmultifile jedoch nicht möglich, ein Polycarbonat ohne Fadenbrüche zu erhalten.» Verstreckung mit getrenntem Fadenlauf der Einzel-Multifile ist also unbedingt erforderlich, wenn die anschließende Zerlegung des Gesamt-Multifils ohne Störungen und Fadenbrüche verlaufen soll.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    . Verfahren zur Herstellung und Auftrennung von Vielfachfäden, bestehend aus synthetischen hochpolymeren mono- oder multifilen Teilfäden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Spinn- oder Spinn- und Streckprozeß hergestellten mono- oder multifilen Teilfäden getrennt über Präparations-, Abzugs- und/oder Streckwalzen oder andere übliche Streckelemente laufen, bevor sie gefacht einem gemeinsamen Vielfachwickel zugeführt werden, der danach je nach Bedarf in mono- oder multifile Teilfäden aufgetrennt wird.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederauftrennung des Vielfachfadens unter einer Fadentrennspannung von 0,2 bis 2 p/dtex, wobei diese Trennspannung größer ist als die Fadenspannung beim Ablauf vom Vielfachwickel und die Ablaufspannung gleich oder kleiner ist als die Aufspulspannung während des Fadenherstellungsprozesses, und unter Einhaltung eines Auftrennwinkels zwischen benachbarten Teilfäden von mindestens 1 Winkelgrad mit Hilfe eines Kammes oder eines in der Funktion gleichwertigen Werkzeugs erfolgt.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadentrennspannung 0,5 bis 1 p/dtex beträgt.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrennwinkel zwischen benachbarten Teilfäden mindestens 2 Winkelgrade beträgt.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrennwinkel zwischen benachbarten Teilfäden 2 bis 20 Winkelgrade beträgt.
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