DE2530618A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines aus synthetischem, thermoplastischem, polymeren material bestehenden vielfaedigen garns - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines aus synthetischem, thermoplastischem, polymeren material bestehenden vielfaedigen garnsInfo
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Description
"" "■» DIOL-lNti M. SC Di^L -PHY» Ο». OII»U-FHYS.
HÖGER - STELLRECHT - fRlF.SSBACH - HAECKER
7 ? Ί 0 .-■ 1 3
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7. JuIi 19.75
TEIJIN LIMITED
11,Minamihonmachi
1-chome, Higashi-ku Osaka-shi, OSAKA, Japan
1-chome, Higashi-ku Osaka-shi, OSAKA, Japan
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines aus synthetischem, thermoplastischem,
polymeren Material bestehenden vielfädigen
Garns.
Seit kurzer Zeit ist die Herstellung eines aus einem Polyester oder Polyamid bestehenden vielfädigen Garns mittels eines
Schmelz-Spinnverfahrens, wo mit hoher Geschwindigkeit zwischen
4 4
20 x 10 bis 50 χ 10 cm/min, ausgezogen wird, entwickelt
worden; diese Entwicklung umfasst Hochgeschwindigkeitswickel-
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0R!Gir4AL INSPECTED
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systeme. Beispielsweise lässt sich der japanischen veröffentlichten
Patentanmeldung Nr. 31-6768 ein Verfahren zur Herstellung eines vielfädigen Polyestergarns mit einer Geschwindigkeit
zwischen 2740 bis 4750 m/min, entnehmen. Das durch solche Hochgeschwindigkeits-Schmelz-Spinnverfahren hergestellte vielfädige
Garn wird als sogenanntes "teilweise orientiertes Garn (POY)" bezeichnet und kann in geeigneter Weise als Zuführ- oder
Speisegarn für Zieh-Texturier-Verfahren verwendet werden. Bei solchen Hochgeschwindigkeits-Schmelz-Spinnverfahren wird eine
polymere Schmelze durch eine Spinndüse in eine Kühlkammer hinein extrudiert, so dass eine Vielzahl von Einzelfäden gebildet
werden. Die extrudierten Faden werden von einem in die Kühlkammer eingeblasenen Kühlluftstrom abgekühlt und verfestigt;
die verfestigten Fäden laufen dann mit sehr hoher Geschwindigkeit durch einen Umgebungsluftberexeh zur Wickelanordnung.
Diesem Hochgeschwindigkeitsdurchlauf der Fäden wird von der Umgebungsluft ein Widerstand entgegengesetzt und dieser Widerstand
verursacht eine sich auf die durchlaufenden Fäden auswirkende sehr hohe Spannung in diesen. Die hohe Spannung führt
zu einer geringen Arbeitsstabilität des Aufwickelvorganges für die Fäden. Darüber hinaus ist es bekannt, dass der Hochgeschwindigkeitsdurchlauf
der Fäden einen Luftstrom erzeugt, der den Weg der Fäden begleitet. Dieser begleitende Luftstrom erzeugt
turbulente Luftströme um die Durchlaufriahtung der Fäden. Diese turbulenten Luftströme begünstigen nicht nur den weiter vorn
schon erwähnten Widerstand gegen den Durchlauf der Fäden, sonder führen auch zu einer nur geringen Gleichmässigkeit (U%) der
Denierzahl der Einzelfäden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass wegen der fehlenden Gleichmässigkeit die Qualität des sich
so ergebenden vielfädigen Garns beträchtlich verringert wird.
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Um die unter hoher Spannung laufenden Fäden aufzunehmen und
gleichförmig aufzuwickeln, sind zwischen der Kühlkammer und
der Wickelvorrichtung mindestens ein Paar von Spann- oder Führungsrollen, nämlich sogenannte Godet-Rollen angeordnet.
Die aus der Kühlkammer auslaufenden Fäden werden von den Godet-Rollen unter relativ hoher Spannung aufgenommen und gelangen
dann unter relativ geringer Spannung zu der Wickelvorrichtung. Danach werden die Fäden auf die Wickelspule mit geringer
Spannung aufgewickelt. Die Verwendung dieser Godet-Rollen führt nicht nur zu sehr unförmigen und grossen sowie komplizierten
Schmelz-Spinnvorrichtungen, sondern macht auch den Aufwickelvorgang der von den Godet-Rollen aufgenommenen Fäden auf die
Spulenpackung wegen der hohen Geschwindigkeit der Fäden schwierig.
Dieser anfängliche Aufwickelvorgang wird beim Start des WickeIvorganges durchgeführt. Die Schwierigkeit beim Aufwickeln
verursacht beim Start des Wickelvorganges die Erzeugung einer beträchtlichen Menge von Ausschußfäden.
Um diese auf die Verwendung der Godet-Rollen zurückzuführenden Nachteile zu vermeiden, ist schon der Versuch unternommen worden,
die Fäden direkt von der Wickelvorrichtung ohne die Verwendung dieser Godet-Rollen aufnehmen zu lassen. Da jedoch bei
diesem oben erwähnten Vorgang ohne Verwendung von Godet-Rollen die Fäden mit hoher Spannung und mit hoher Geschwindigkeit von
4
20 χ 10 cm/min und mehr auf eine Spulenpackung aufgewickelt werden, ist es sehr schwierig, eine gleichförmige Packung der Fäden herzustellen. Das ist darauf zurückzuführen, dass aufgrund des hohen, von dem auf die Spule mit hoher Spannung aufgewickelten Fäden ausgeübten Drucks die Seitenbereiche der Wickelpackung sich längs oder senkrecht zur Längsachse der Packung ausbeulen.
20 χ 10 cm/min und mehr auf eine Spulenpackung aufgewickelt werden, ist es sehr schwierig, eine gleichförmige Packung der Fäden herzustellen. Das ist darauf zurückzuführen, dass aufgrund des hohen, von dem auf die Spule mit hoher Spannung aufgewickelten Fäden ausgeübten Drucks die Seitenbereiche der Wickelpackung sich längs oder senkrecht zur Längsachse der Packung ausbeulen.
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Gelegentlich werden die Seitenbereiche der Packung durch die auftretenden hohen Drücke sogar aus der Packung herausgedrückt
oder rutschen ab. Darüber hinaus ist es bekannt, dass Fäden, die durch das eingangs genannte Verfahren, jedoch ohne die
Verwendung von Godet-Rollen aufgewickelt werden, nur eine
geringe Gleichmässigkeit hinsichtlich der Denierzahl der einzelnen
Fäden aufweisen. Unter diesen Umständen ist von der Industrie angenommen worden, dass es unmöglich ist, das aus
einer Schmelze gesponnene vielfädige Garn mit einer Wickelvorrichtung bei hoher Geschwindigkeit ohne Verwendung der
Godet-Rollen direkt aufzuwickeln.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines vielfädigen, aus einem synthetischen, thermoplastischen, polymeren Material
bestehenden Garns zu schaffen, welches mit hoher Geschwindig-
4
keit von mindestens 25 χ 10 cm/min aufgev/ickelt werden kann, ohne dass es zu den weiter oben schon erwähnten Schäden kommt, d.h. dass einwandfreie Wickelpackungen bei gleichmässiger Denierzahl und ohne die üblichen Startschwierigkeiten hergestellt werden können.
keit von mindestens 25 χ 10 cm/min aufgev/ickelt werden kann, ohne dass es zu den weiter oben schon erwähnten Schäden kommt, d.h. dass einwandfreie Wickelpackungen bei gleichmässiger Denierzahl und ohne die üblichen Startschwierigkeiten hergestellt werden können.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die in den gesponnenen
Fäden erzeugte Spannung dadurch reduziert werden kann, dass die Fäden an einer bestimmten Stelle unterhalb der
Spinndüse gebündelt bzw. zusammengefasst werden. Durch die Spannungsreduzierung in den Fäden ist es möglich geworden, die
Fäden direkt und ohne Verwendung der Godet-Rollen von der Wickelvorrichtung aufnehmen zu lassen, wobei es möglich ist,
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die Fäden in gleichförmiger Weise auf Wickelpackungen aufzuwickeln
.
Auf der Basis dieser Erkenntnis löst die Erfindung, ausgehend von dem weiter vorn genannten Verfahren die ihr zugrundeliegende
Aufgabe dadurch, dass
(a) zur Bildung einer Vielzahl von Einzelfäden eine Schmelze des synthetischen, thermoplastischen, polymeren Materials
durch eine Spindel mit einer Vielzahl von Spinnöffnungen extrudiert und
(b) die extrudierten Fäden beim Durchlauf durch eine Kühlzone durch Einführen von Kühlluft in diese verfestigt werden,
(c) dass die verfestigten Fäden aus der Kühlzone aufgenommen
und gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von mindestens
4
25 χ 10 cm/min mit Hilfe einer Antriebsrolle, einer sich entlang der Längsachse der Spule bewegenden Querführung und einer Stützführung, durch welche die Fäden zur Querführung gelangen, gleichförmig zu einer Spulenpackung aufgewickelt werden, dass
25 χ 10 cm/min mit Hilfe einer Antriebsrolle, einer sich entlang der Längsachse der Spule bewegenden Querführung und einer Stützführung, durch welche die Fäden zur Querführung gelangen, gleichförmig zu einer Spulenpackung aufgewickelt werden, dass
(d) zwischen der Kühlzone und der Stützführung die verfestigten
Fäden in Kontakt mit einer bündelnden Führung gebracht werden, um die Fäden in die Form eines vielfädigen Garns
zu bündeln, wobei der Ort der Berührung mit der bündelnden Führung in einem Abstand zum Auslassende der Spinndüse
liegt, der folgender Formel genügt:
X + 25.0<L< X + 4.58 (Y + 28.0) + ■ (D
'-: β Π '·. i J 0 0 i
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wobei L den Abstand in cm vom Auslassende der Spinndüse
bis zu der Stelle darstellt, an welcher die extrudierten Fäden in Kontakt mit der bündelnden Führung kommen, X
gibt den Abstand in cm vom Auslassende der Spinndüse bis zu dem Punkt an, an welchem die extrudierten Fäden vollständig
verfestigt sind, Y stellt die gewünschte Denierzahl des Einzelfadens dar und Z gibt die Aufwickelgeschwin
digkeit in cm/min des vielfädigen Garns an.
Zur Durchführung dieses Verfahrens geht die Erfindung aus von einer entsprechenden Vorrichtung, die erfindungsgemäss dadurch
gekennzeichnet ist, dass
(a) eine eine Spinndüse umfassende Vorrichtung zur Extrusion einer Schmelze des synthetischen, polymeren Materials
mit einer Vielzahl von öffnungen zur Erzeugung von
Einzelfäden vorgesehen ist und
(b) längs des Laufweges der Fäden vom Auslassende der Spinndüse
ausgehend eine Kühlkammer angeordnet ist, dass
(c) zur Verfestigung der extrudierten Fäden mindestens an einer Seite der Kühlkammer Mittel zur Einführung von
Kühlluft in die Kühlkammer und
(d) eine Aufwickelanordnung mit einer Antriebsrolle zur
Drehung einer Wickelpackung mit einer Wickelgeschwindig-
keit von mindestens 25 χ 10 cm/min, eine Querführungsanordnung
für das Garn und eine Stützführung, durch
welche das Garn zur Querführungsanordnung läuft, vorge-
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sehen sind, wobei das verfestigte Garn am Auslauf der
Kühlkammer aufgenommen und gleichförmig auf die Wickelpackung aufgewickelt wird und dass
(e) eine die verfestigten Fäden zur Bildung eines vielfädigen Garns bündelnde Führung vorgesehen ist, die angeordnet
ist zwischen der Kühlkammer, und der Stützführung an einer Stelle im Abstand zum Auslassende der Spinndüse derart, da
folgende Formel befriedigt wird:
.11
X + 25.0 _ L _ X + 4.58 (Y + 28.0) +-25x1°
Z2 wobei die gleichen Definitionen wie im Anspruch 1 gelten.
Das für die vorliegende Erfindung verwendbare synthetische, thermoplastische, polymere Material kann ausgewählt werden
entweder aus den faserbildenden Polyestern oder faserbildenden Polyamiden. Ein faserbildender Polyester-Kunststoff kann ausgewählt
werden aus der Polyäthylen-Terephthalat^ Äthylen-Terephthalat-Mischpolymere,
Polytetramethylenterephthalat, Polyäthylen-2,6-Naphthalat und Mischungen von zwei oder mehr
der obigen Polyester umfassenden Gruppe. Der Äthylen-Terephthalat-Mischpolymer
kann als mischpolymerisierte Komponente, abgesehen von Terephthalsäure und Äthylenglykol noch umfassen
Phthalsäure, Isophthalsäure, Sulfo-Isophthalsäure, Adipinsäure,
Oxalsäure, Sebazinsäure, Suberinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Polymethylenglykol, ( Trimethylenglykol
und Butylenglykol beispielsweise) oder Zyklohexandimethanol.
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Insbesondere lässt sich in günstiger Weise zur Durchführung vorliegender Erfindung ein Polyäthylen-Terephthalat mit einer
inneren Viskosität (intrinsic viscosity*£)von 0,5 bis 0,8 verwenden,
die bei einer Temperatur von 35°C in O-Chlorphenol
bestimmt worden ist.
Das faserbildende Polyamid kann ausgewählt werden aus der Gruppe, die Poly-£ -Kapramid, Polyhexamethylen, Adipamid,
Mischpolyamide mit mindestens einem der oben erwähnten Polyamide
als hauptmischpolymerisierende Komponente und Mischungen von zwei oder mehr der oben erwähnten Polyamide enthält.
Der faserbildende Polyester und die faserbildenden Polyamide können auch ein oder mehrere Additive, beispielsweise Stabilisatoren,
farbgebende Mittel, antistatische Mittel, Flammenverzögerer,
Mattierungsmittel und andere Arten von Polymeren enthalten, beispielsweise Polyamide, Polyester, Polyolefine und
Polykarbonate.
Bei dem erfxndungsgemässen Verfahren werden die verfestigten
4 Fäden mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 χ 10 cm/min,
4 4
bevorzugt 25 χ 10 bis 50 χ 10 cm/min und weiter bevorzugt
4 4
zwischen 30 χ 10 bis 40 χ 10 cm/min^aufgewickelt. Bei einer
Geschwindigkeit von weniger als 25 χ 10 cm/min ist die Spannung auf die Fäden gering, da der Widerstand der Umgebungsluft gegen den Durchlauf der Fäden und die Wirkung der begleitenden
Luftströme ausreichend gering ist, so dass das erfindungsgemässe Verfahren nicht eingesetzt zu werden braucht.
Darüber hinaus ist es bekannt, dass geringe Wickelgeschwindigkeiten zu einer geringen molekularen Orientierung der verfestigten
Fasern führen. Wird daher das Verfahren bei niedrigerer
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Geschwindigkeit ausgeführt, dann haben die sich ergebenden Fäden eine niedrige molekulare Orientierung und entwickeln
die Tendenz, während der Bündel- und Wickelvorgänge Schaden zu nehmen. Dementsprechend wird eine Wickelgeschwindigkeit
4
von weniger als 25 χ 1O cm/min für das erfindungsgemässe Verfahren nicht eingesetzt.
von weniger als 25 χ 1O cm/min für das erfindungsgemässe Verfahren nicht eingesetzt.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die dazu bestimmte Vorrichtung
können zur Herstellung beliebiger Denierzahlen von Einzelfäden verwendet werden. Allerdings ist das erfindungsgemässe
Verfahren und seine Vorrichtung besonders zweckmässig für die Herstellung von vielfädigem Garn, welches Einzelfäden zwischen
2 bis 14 Denier enthält.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und in diesen niedergelegt.
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher
erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemassen Verfahrens,
Fig. 2 zeigt schematisch in Form eines Diagramms die Beziehung zwischen der Denierzahl des Einzelfadens
und dem sieh ergebenden vielfädigen Garn, wobei der Abstand X in Formel (1) und die Wickelgeschwindigkeit
für die Fäden Variable sind,
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Fig. 3 zeigt eine bei vorliegender Erfindung verwendbare
Kühlkammer,
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer für erfindungsgemässe Zwecke verwendbaren Bündelführung,
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer bündelnden Führung, die bei vorliegender Erfindung Verwendung
finden kann.
Ein besonderes Merkmal des vorliegenden erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass zwischen der Kühlzone und einer
Stützführung oder Ruhepunktführung (fulcrum guide) eine bündelnde
Führung (bundling guide) angeordnet ist, und zwar an einer
Stelle, die der weiter vorn schon angegebenen Formel (2) genügt;
dort werden die verfestigten Fäden in Kontakt mit der bündelnden
Führung gebracht und zur Form eines vielfädigen oder multifilamenten
Garns zusammengebündelt.
Der Darstellung der Fig$ 1 lässt sich eine Schmelze eines faserbildenden
Polymers entnehmen, der durch eine Spinndüse 1 zur Bildung einer Vielzahl getrennter Einzelfäden oder Filamente
2 extrudiert wird. Unterhalb des Auslassbereiches der Spinndüse 1 wird! von und in einer Kühlkammer 4 eine Kühlzone 3 gebildet.
In dler Wand der Kühlkammer 4 befinden sich eine Vielzahl
von Schlitzen pnd Öffnungen 5. Die Schlitze und öffnungen
5 sind mit einer Leitung 6 verbunden, durch welche Kühlluft
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fliesst. Werden die Fäden 2 in die Kühlzone 3 extrudiert, dann
wird durch die Leitung 6 und die Schlitze und öffnungen 5 in die Kühlzone auch Kühlluft eingeführt. Die Kühlluft wird von
den Schlitzen 5 auf die durch die Kühlzone 3 laufenden Fäden
gerichtet, so dass sich die Fäden 2 verfestigen. Die verfestigten Fäden 2 werden dann von der bündelnden Führung 7 unterhalb
der Kühlzone 3 zusammengefasst und bilden ein Fadenbündel 20. Der Ort der bündelnden Führung 7 muss der weiter vorn schon
angegebenen Formel (1) entsprechen, in bevorzugter Weise entspricht die Position der Führung der nachfolgend angegebenen
Formel (2):
X + 25.OSLl X + 4.58 (Y +14.8) + — 12)
Z1
wobei die Angaben X, L, Y und Z jeweils den weiter vorn schon angegebenen Definitionen entsprechen. Die Fadenbündel 20 werden
fertiggemacht, ausgerüstet bzw. geschlichtet (finished) mit einer wässrigen Flüssigkeit eines Ausrüstungsmittels, Appreturmittels
oder einer Schlichte (finishing agent) mit Hilfe einer entsprechenden Vorrichtung 8. Diese Fertigbearbeitungs- oder
Schlichtevorrichtung 8 enthält die wässrige Flüssigkeit des Ausrüstungsmittels in einem Gefäss 9. Dabei ist dann eine drehbare
Rolle 10 in der Weise angeordnet, dass der untere Teil der Rolle 10 in die Flüssigkeit des Gefässes 9 eintaucht,
während der vordere Bereich der Rolle mit seinem Umfang in Kontakt mit den gebündelten Fäden kommt. Die Rolle 10 dreht
sich dabei um eine Achse 11. Bei der Kontaktberührung des Fadenbündels 20 mit dem Umfang der Rolle 10 wird Flüssigkeit von
der Peripherie der Rolle 10 auf das Fadenbündel übertragen. Unterhalb der Schlichteaufbringvorrichtung 8 ist dann die schon
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erwähnte Stützführung 12 angeordnet, von welcher das Fadenbündel 20 dann der Traversierführung 13 oder Querführung 13
zugeführt wird, die sich entlang der Längsachse der Spule 14 hin- und herbewegt. Die Fäden werden auf die Spule 14, die von
einer Antriebsrolle 15 mit vorgegebener Umfangsgeschwindigkeit
4
von mindestens 25 χ 10 cm/min verdr.eht wird, gleichmässig aufgewickelt.
von mindestens 25 χ 10 cm/min verdr.eht wird, gleichmässig aufgewickelt.
Bei dem vorliegenden erfindungsgemässen Verfahren beträgt der
Abstand (A) zwischen der bündelnden Führung 7 und der Stützführung 12 zwischen 30 bis 300 cm, bevorzugt zwischen 60 bis
200 cm, um die Spannung in dem Fadenbündel auf einem konstanten und niedrigen Wert zu halten. Ein Abstand (A), der grosser als
300 cm ist, kann zu einer unerwünscht hohen Spannung in dem Fadenbündel führen, und zwar aufgrund des starken Widerstandes
der Umgebungslüft gegen den Durchlauf der Fäden. In üblicher Weise ändert sich die Spannung auf die Fäden während ihres
Durchlaufes zwischen der Stützführung 12 und der Querführung 13 mit der Querbewegung der Querführung 13. Ist der Abstand A
geringer als 30 cm, dann kann die Spannungsänderung, die zwischen der Stützführung 12 und der Querführung 13 für das
Garn auftritt, eine Veränderung in der Spannung der Fäden verursachen, die sich zwischen der bündelnden Führung 7 und der
Stützführung 12 befinden. Eine Variation oder Spannungsänderung
zwischen der bündelnden Führung 7 und der Stützführung 12 kann
jedoch zu einer nur geringen Gleichmässigkeit in der Qualität des so hergestellten vielfädigen Garns führen. Dadurch, dass man
die Spannung der Fäden zwischen der bündelnden Führung 7 und der Stützführung 12 konstant auf niedrigem Wert hält, ist es
möglich, den Aufwickelvorgang zu stabilisieren und die Qualität
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des gewonnenen vielfädigen Garns auf konstantem Wert zu halten.
In der Formel (1) bedeutet die Definition X den Abstand in cm
von dem Auslassende der Spinndüse bis zu der Stelle, an welcher die extrudierten Fäden vollständig verfestigt sind. Der Abstand
X lässt sich durch ein Verfahren bestimmen, welches in der Veröffentlichung "Journal of the Textile Machinery Society of
Japan", Band 18, Nr. 3, Seite 188 (1965) beschrieben ist. Der Abstand X verändert sich mit den Veränderungen in der Aufnahme-
oder Wickelgeschwindigkeit für die Fäden und dem Denier des einzelnen Fadens in dem hergestellten vielfädigen Garn.
Fig. 2 zeigt als Beispiel die Beziehung zwischen der Aufnahmegeschwindigkeit,
dem Denier und dem Abstand X. Bei der Darstellung der Fig. 2 wurden Polyäthylen-Terephthalat-Chips oder
Schnipfel mit einer inneren Viskosität (intrinsic viscosity)Il
von 0,65 geschmolzen und bei einer Temperatur von 290 C durch eine Spinndüse extrudiert. Die extrudierten Fäden wurden mit
Hilfe von Kühlluft mit einer Temperatur von 25°C, die mit einer Geschwindigkeit von 0,4 ra/sec auf die Fäden geblasen wurde, gekühlt
und verfestigt. Der Darstellung der Fig. 2 lässt sich entnehmen, dass der Abstand K umso grosser ist, je grosser der
Denierwert ist, je grosser die Aufnahmegeschwindigkeit ist,
und so grosser ist ebenfalls der Abstand X.
Wenn der Abstand L in cm vom Auslaßende der Spinndüse bis zu der Stelle, an welcher die Fäden in Kontakt mit der bündelnden
Führung gelangen, geringer ist als der untere Grenzwert der Formel (1), d.h. X+25.0, dann kommen die Fäden miteinander
bei einer relativ hohen Temperatur in Kontakt. Die Berührung bei hoher Temperatur verursacht eine Abnahme in der
Gleichmäßigkeit der Qualität, insbesondere hinsichtlich der Einfärbeeigenschaften bei dem entstandenen Vielfadengarn
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und einen Anstieg in der Zahl der Fadenbrüche. Fadenbrüche führen zur Bildung von Flaum oder sogenannten Ringeln auf der
Garnoberfläche und ergeben Schwierigkeiten bei dem Aufwickelvorgang .
Ist der Abstand L größer als der obere Grenzwert der Formel (1),
d.h. X+4.58 χ (Y+28.0) + , dann ergibt sich eine Ten-
denz zur Vergrößerung der Spannung in den Fäden. Dieser Spannungsanstieg
führt zu Schwierigkeiten bei dem Aufv/ickelvorgang des Fadens auf die Spulenpackung. Auch verursacht ein Anstieg
in der Fadenspannung ein ungleichmäßiges Aufwickeln des Fadens oder des Garn auf die Packung. Gelegentlich ist es dann nicht
möglich, daß die seitlichen Endbereiche der Wickelpackung ihre normale Form beibehalten, sie v/erden deformiert oder brechen
unter dem hohen Druck der Fäden zusammen. Darüberhinaus verursacht der Spannungsanstieg eine Abnahme in der Gleichmäßigkeit
im Denierwert des einzelnen Fadens.
Der Abkühl- und VerfestigungsVorgang der aus der Spinndüse austretenden
Fäden kann durch die Strömung der Kühlluft durch die in der Kammerwand eingeformten ringförmigen Schlitze, wie in
Figur 1 gezeigt, vorgenommen werden.
In Figur 3 ist eine Kühlkammer 31 dargestellt mit einer Vielzahl ringförmiger Schlitze 32, die in der Wand der Kammer 31
eingeformt sind. Die Schlitze 32 sind mit einer nicht dargestellten Kühlluftquelle verbunden, wobei die Kühlluft über
Leitungen 33 an der Außenseite der Kammer 31 zugeführt wird. Die Kühlluft wird gegen die Seitenbereiche der durch die Kühlkammer
31 laufenden Fäden 2 geblasen. Das obere Ende der Kühlkammer 31 kann zum Auslaßende der Spinndüse 1 entfernt angeordnet sein. So können die extrudierten Fäden unmittelbar un-
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terhalb des Auslaßendes der Spinndüse allmählich von den in natürlicher
Weise zwischen der Spinndüse 1 und dem oberen Ende der Kammer 31 erzeugten Luftströme aus Umgebungsluft gekühlt v/erden.
Andererseits können die extrudierten Fäden unmittelbar unterhalb der Spinndüse schnell durch Luftströme abgekühlt V7erden,
die im wesentlichen senkrecht zu den extrudierten Fäden eingeblasen werden. Wenn die extrudierten Fäden auf eine Temperatur
von etwa 5O°C unterhalb des Schmelzpunktes der Fäden abgekühlt v/erden, dann kann eine v/eitere Kühlung durch Luftströme erfolgen,
die in einen Winkel Θ- von 30 bis 75° zur Laufrichtung der Fäden 2 blasen. Figur 3 läßt sich entnehmen, daß die Schlitze
in einer Richtung geneigt angeordnet sind, die einen Winkel θ von 30 bis 75° zur Richtung D, nämlich dem Durchlaufweg der
Fäden 2 entspricht.
Die Schlitze 32 können zwischen Platten 34 gebildet sein, die
winkelmäßig zur Richtung D einstellbar ausgebildet sind. Indem man den Anstellwinkel der Platten 34 ändert, läßt sich auch der
Winkel & der Schlitze 32 entsprechend einstellen.
Die bündelnde Führung kann in Ringform, Stangenform, sowie in U- oder V-Form ausgebildet sein und kann aus einem harten Material,
beispielsweise aus Alumina, also Aluminiumoxyd oder -korund oder auch keramischem Material hergestellt sein. Eine ringförmige
bündelnde Führung verfügt bevorzugt über einen inneren Durchmesser zwischen 1 bis 10 cm. U- oder V-förmig ausgebildete
bündelnde Führungen v/eisen bevorzugt einen Abstand zwischen 1 bis 10 cm zwischen den beiden Enden der Führung auf. In Figur
4 ist dargestellt, wie ein Paar U-förmig ausgebildeter Bündel führungen 41 und 42 verwendet v/erden. Entsprechend Figur
4 berührt die rechte Hälfte der Fäden 2 die innere Fläche
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der Führung 41 und die linke Hälfte der Fäden 2 beruht die innere
Fläche der Führung 42. Die Fäden v/erden so in die Form eines vielfädigen Garns gebündelt. Beim Ausführungsbeispiel der
Figur 4 müssen die beiden Führungen 41 und 42 der Formel 1) genügen. Die Führungen 41 und 42 sind jeweils von Haltern oder
Stangen 4 3 und 44 gelagert und in horizontaler und vertikaler Richtung beweglich. Solche bewegliche Bündelführungen sind in
bevorzugter Weise geeignet zur Einstellung ihrer Position in Abhängigkeit zur Aufnahmegeschwindigkeit, also zur Wickelgeschwindigkeit
der Fäden und zum Denier des Einzelfadens.
Die verfestigten Fäden können dann fertigbearbeitet v/erden, also geschlichtet oder ausgerüstet v/erden, mit Wasser oder einer
wäßrigen Flüssigkeit eines Schlichtemittels; diese Fertigbearbeitung kann auch im Bereich und durch die Bündelführung
erfolgen. Entsprechend Figur 4 können die Führungen 41 und
jeweils mit einer an der Innenfläche ausgebildeten Öffnung versehen
sein, dort v/o die Berührung der Fäden stattfindet. Die öffnung ist dann mit einer nichtdargestellten Vorratsquelle
zur Zufuhr von Wasser oder einer wäßrigen Flüssigkeit eines Schlichtemittels versehen, die durch eine nicht dargestellte,
in den Haltern 4 3 und 44 eingeformte Leitung mit den Mitteln versorgt wird. Kommen dann die Fäden in Kontakt mit der inneren
Fläche der Führungen 41 und 42, dann gelangt das Wasser oder die wäßrige Flüssigkeit auf die Fäden. Ein solcher Fertigbearbeitungsvorgang
begünstigt das Bündeln der Fäden. Die das Schlichtemittel zuführende öffnung kann in beliebigen Arten von
bündelnden Führungen ausgebildet und dort angeordnet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können, nachdem die Bündelung durch die bündelnde Führung erfolgte, die verfestigten
Fäden durch die Wirkung eines Wirbels oder eines turbulenten
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Juli 1975 - 17
Stroms eines gasförmigen Mediums weitergebündelt werden, der zwischen der bündelnden Führung und der Stützführung erzeugt
wird. Es ist auch möglich, daß die verfestigten Fäden miteinander verschränkt und ineinander verflochten werden durch die
Wirkung eines turbulenten Stroms eines gasförmigen Mediums, welches zwischen der bündelnden Führung und der Stützführung
erzeugt wird.
Figur 5 zeigt, wie eine Vielzahl getrennter Einzelfäden 2 von einer Spinndüse 1 extrudiert und in eine von einer Kühlkammer
gebildete Kühlzone 3 gelangen. Über eine Leitung 6 wird Kühlluft
zugeführt und durch eine Vielzahl von Schlitzen 5 in die Kühlzone 3 geblasen, um die Fäden zu kühlen und zu verfestigen.
Die Fäden 2 kommen dann in Kontakt mit einer bündelnden Führung 7. Das sich ergebende Fadenbündel 20 läuft durch eine
Strahlzwirnvorrichtung (jet twister) 50. Dabei wird über eine Leitung 53 der mit Hilfe eines Mediumstrahles arbeitenden
Zwirnvorrichtung 50 ein kontinuierlicher Fluß eines gasförmigen Mediums, beispielsweise Luft, zugeführt und es wird in dem Weg,
durch den das Fadenbündel 20 läuft, ein Luftwirbel erzeugt. Durch die Wirkung des Wirbels wird dem Fadenbündel ein Scheindrall oder ein Scheindreh verliehen (Falschzwirnung). Die Zwirnbewegung
erzeugt gelegentlich eine ballonartige Bewegung (ballooning motion) des Fadenbündels stromabwärts und stromaufwärts
zur Zwirnvorrichtung 50. Dieser ballonartigen Bewegung oder Aufblähbewegung kann durch Führungen 51 und 52 begegnet
werden. Der Zwirnvorgang zur Verleihung eines Scheindrehs wirkt in der Weise, daß die Fäden fest in eine multifilamente
Garnform gebündelt werden. Nachdem der Bündelvorgang vollendet
ist, wird das einen Scheindreh aufweisende Fadenbündel 20 mit einer wäßrigen. Flüssigkeit oder einer Appreturlösung behandelt,
und zwar wiederum von der weiter vorn schon erwähnten Vorrich-
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a - Ί23 ?S?DR 1 8
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tung 8. Das geschlichtete Fadenbündel 20 wird dann über die Stützführung 12 der nachgeschalteten Wickelführung zugeführt
und mit Hilfe einer Querführung 13 und einer Antriebsrolle zu einer Spuienpackung aufgewickelt.
Die Strahlzwirnvorrichtung, die für vorliegende Erfindung nutzvoll
verwendet werden kann, kann aus üblichen bekannten Strahlzwirnvorrichtungen ausgewählt werden; sie kann beispielsweise
einer Vorrichtung entsprechen, wie sie der US-Patent-Reissue No. 27,717 (ursprüngliches Patent 3,279,164) entnommen werden
kann. Bei der Darstellung der Figur 5 kann die Strahlzwirnvorrichtung 50 auch durch eine Strahlverschachtelungs- oder
Verschränkungsvorrichtung ersetzt werden. Dabei wird über die Leitung 53 der Verflechtungs- oder Verschränkungsvorrichtung
ein kontinuierlicher Fluß eines gasförmigen Mediums, beispielsweise Luft, zugeführt und es wird in einem Wegbereich innerhalb
der Verflechtungsvorrichtung ein turbulenter Strom des gasförmigen
Mediums erzeugt, durch welchen auch das Fadenbündel läuft. Aufgrund der Wirkung des turbulenten Stroms werden die
Fäden des Fadenbündels miteinander verflochten und eng verschlungen. Diese Verflechtungswirkung ist in der Weise wirksam, daß
die Fäden in die Form eines Vielfadengarns gebündelt v/erden. Es können für solche Verflechtungsvorrichtungen übliche Ausbildungen
verwendet werden, beispielsweise ist eine Verflechtungsvorrichtung nützlich, wie sie in der US-PS 2,985 995 beschrieben
ist.
Die Zwirnbewegung oder die Verschlingungsbev/egung, die auf das
Fadenbündel ausgeübt wird, setzt sich stromaufwärts zur jeweiligen Vorrichtung fort und wird gestoppt von der bündelnden Führung,-Wird
keine bündelnde Führung verwendet, dann verändert sich die
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Stelle des Bündelpunktes, an welchem der Bündelvorgang oder das
Zusammenfassen der Einzelfäden erfolgt, über die Zeit. Die Veränderung
oder Verschiebung des Bündelpunktes führt zu einer Veränderung der Qualität des sich ergebenden Vielfadengarns.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 kann die bündelnde Führung
7 von der Art sein, wie sie in Figur 6 dargestellt ist. Da das Fadenbündel 20 verzwirnt oder verschlungen ist, läßt sich
x'igur 6 entnehmen, daß die bündelnde Führung 7 den Ort des Bündelpunktes
einstellen kann, an welchem der Bündelvorgang oder das Zusammenfassen der Einzelfäden beginnt, und zwar einfach
dadurch, daß eine Seite des Fadenbündels leicht berührt wird. An dieser bündelnden Führung kann das Fadenbündel mit Wasser
oder einer wäßrigen Flüssigkeit, die ein Schlichtemittel in der weiter vorn schon erwähnten Weise enthält, beaufschlagt werden.
Andererseits kann die bündelnde Führung auch gekühlt werden, indem man ein Kühlmedium, beispielsweise Wasser, durch eine innerhalb
der bündelnden Führung angeordnete Leitung zirkulieren läßt. Figur 6 läßt sich entnehmen, daß in der bündelnden Führung
7 eine Leitung 60 angeordnet ist. Das Fühlmedium kann durch die Leitung 60 zirkulieren:', um die bündelnde Führung 7 zu kühlen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die vorliegende Vorrichtung haben die folgenden Vorteile:
1) Es ist möglich, das Fadenbündel mit niedriger Spannung selbst bei einer so hohen Geschwindigkeit wie 25x10 cm/rain
oder mehr aufzuwickeln.
2) Der WickelVorgang ist stabil, ungeachtet des Umstandes, ob
Spann- oder Führungsrollen, nämlich die v/eiter vorn schon erwähnten Godetrollen verwendet werden.
3) Das Fadenbündel kann stets zu einer normalen Packung ohne Deformation der Packung aufgewickelt v/erden.
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4) Eine Deformation der fertigen Spule, die auf den hohen Druck des unter hoher Spannung aufgewickelten Fadenbündels
zurückzuführen ist, tritt nicht auf.
5) Eine Veränderung der Qualität, insbesondere hinsichtlich der Einfärbeigenschaften der im Packungsinneren angeordneten Fadenstränge,
zurückzuführen auf den hohen Druck, mit welchem das Fadenbündel unter hoher Spannung aufgewickelt worden ist,
tritt nicht auf.
6} Die Herstellungskosten sind gering.
7) Die hergestellten Fäden sind in ihrer Qualität gleichmäßig, insbesondere ist die Denierzahl des Einzelfadens konstant.
8) Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung ist kompakt und benötigt keinen größeren Raum.
9) Aufgrund der geringen Spannung des Fadenbündels ist es beim Beginn des Aufwickelvorganges einfach, das Fadenbündel
vonhand auf die Spulenpackung aufzuwickeln.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte vielfältige Garn ist in nutzvoller Weiseais Zufuhrgarn ( Feedgarn) bei einem
Zieh-Texturiervorgang zu verwenden, da die Fäden in geeigneter Weise gebündelt sind und Fadenbruch, die Bildung von Flaum
und ungleichmäßige Eigenschaften bei Einfärbüng des Garns wesentlich
geringer sind als bei Garnen, die in üblicher weise hergestellt und teilweise orientiert sind.
Zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis vorliegender
Erfindung sind im folgenden noch einige Beispiele angegeben, die jedoch nicht als einschränkend zu verstehen sind.
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- Beispiel 1
Es wird eine Vorrichtung wie in Figur 1 gezeigt verwendet. Ein eine innere Viskosität % von 0,65 aufweisendes Polyäthylen-Terephthalat
wurde geschmolzen und bei einer Tempratur von 295 C durch eine Spinndüse mit 30 öffnungen eines inneren
Durchmessers von 0,35 mm versponnen, so daß sich eine Denierzahl von 5 für den einzelnen Faden ergibt. Die Fäden v/urden abgekühlt
und durch mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/sec blasende Kühlluft verfestigt; die Kühlluft hatte eine Temperatur
von 25 C. Diese obigen Herstellungsvorgänge wurden 24 Mal
(entsprechend den in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Proben 1 bis 24)wiederholt, und zwar mit den Wickelgeschwindigkeiten,
Positionen der bündelnden Führungen und Positionen der Stützführungen, wie sie in Tabelle 1 gezeigt
sind. Tabelle 1 läßt sich weiterhin noch die jeweilige Denierzahl des gewonnenen einzelnen Fadens entnehmen, der Abstand X,
U% des jev/eiligen Einzelfadens und die Konfiguration der
hergestellten Packungen. In der Tabelle 1 wurden die Testproben 2 bis 4, 6, 8 bis 10, 12, 14 bis 17 und 20 bis 23 durchgeführt
unter Arbeitsbedinungen, die sich innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens befanden, während die Testproben 1, 5, 7, 11,
13, 18, 19 und 24 nicht innerhalb des erfxndungsgeraaßen Bereichs lagen.
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Probe No. |
Wickelge- schwindigkei (x lO^crn/mln) |
Denier (Y) t des . Einzelfaden^ |
Abstand X (cm) |
Abstand L (cm) |
Abstanc A (cm) |
U % der herg- stellten |
Konfigur< tion der Packung |
1 | 50 | 5.1 | 111 | 125 | 275 | C | |
2 | t | Il | Il | 140 | 260 | 1.5 | A |
3 | ")| | It | It | 170 | 230 | 0.7 | A |
4 | Ii | IJ | t; | 200 | 190 | 2.0 | A |
5 | I- | Ii | 300 | 100 | 3.5 | B | |
6 | 1: | t! | Ii | 170 | 30 | 3.5 | A |
7 | 40 | 4.7 | 104 | 120 | 280 | - | C |
8 | ι, | Ii | Il | 140 | 260 | 1.3 | A |
9 | f. | Ir | Il | 170 | 230 | 0.7 | A |
10 | • ·■ | ti | 11 ■ | 200 | 190 | 1.5 ■ | A |
11 | ',: | t. | ι; | 300 | 100 | 2.4 | B |
12 | ·< | Il | Il | 170 | 30 | 3.5 | Λ |
13 | 30 | 4.8 | 99 | 110 | 290 | - | C |
IiI | Ii | Ii | ι; | 130 | 270 | 1.0 | A |
15 | ι; | Il | Il | 170 | 230 | 0.6 | A |
16 | I. | i: | Ii | 200 | 200 | 1.0 | A |
17 | t. | I1 | II | 210 | 180 | 1.5 | A |
18 | i. | κ | π | 300 | 100 | 2.2 | B |
19 | 20 | 5.2 | 87 | 100 | 300 | ■~ | C |
20 | Γ | ti | t: | 120 | 280 | 1.0 | A |
21 | Ι! | IT | π | 170 | 230 | 0.5 | A |
22 | ;r | Ii | . Il | 200 | 200 | 0.5 | A |
23 | i; | ?; | I! | 220 | 160 | 1.5 | A |
24 | il - |
II |
ι
ι; |
320 | 80 I |
2.3 | B |
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Hinsichtlich der angegebenen Werte für die Form der Packung gelten folgende De'finitionen:
A : Normal
B : Seitenenden der Packung liefen aufgrund des
hohen von dem mit hoher Spannung gewickelten
Garn erzeugten Drucks aus "der Packung aus
hohen von dem mit hoher Spannung gewickelten
Garn erzeugten Drucks aus "der Packung aus
C : Wegen der häufigen Garnbrüche war es unmöglicht,
dieses Garn aufzuwickeln.
Die gleichen Arbeitsbedingungen wir in Beispiel 1 wurden
24 Mal wiederholt (Proben 25 bis 48)mit der Ausnahme, daß
die Denierzahlen der einzelnen Fäden über 10 Denier lagen.
Die Proben 26 bis 29, 32 bis 35, 38 bis 41 und 44 bis 47
befanden sich innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens, während die Proben 25, 3O, 31, 36, 37, 42, 43 und 48 außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens lagen. Die Arbeitsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
24 Mal wiederholt (Proben 25 bis 48)mit der Ausnahme, daß
die Denierzahlen der einzelnen Fäden über 10 Denier lagen.
Die Proben 26 bis 29, 32 bis 35, 38 bis 41 und 44 bis 47
befanden sich innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens, während die Proben 25, 3O, 31, 36, 37, 42, 43 und 48 außerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens lagen. Die Arbeitsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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TabeJI le 1τ
Probe No. |
Wickeige- schwindiaJ.ke (χ 10Hcm/mln) |
Denier (Y) it des Einzel fadens c |
Ab s tanc X (cm) |
I | I Ab s tart L (cm) |
3 Abstand A (cm) |
U% der iergestell ten Fäden |
Konfigura- -tion der Packung |
25 | 50 | 9.5 | 117 | 125 | 275 | - | C | |
26 | I: | Ii | » | 150 | 250 | 1.3 | A | |
27 | i. | I? | Ii | 170 | 23O | 0.7 | A | |
28 | Il | Il | Il | 210 | I90 | 0.7 | A | |
29 | Γι | Ii | Il | 220 | 170 | 1.5 | A | |
30 | ι: | II | 310 | 90 | 2.5 | B | ||
31 | 40 | 9.8 | 112 | 125 | 275 | - | C | |
32 | i,- | Ii | Il | 140 | 260 | 1.0 | A . | |
33 | Il | Ii | Il | 170 | 230 | 0.6 | A | |
34 | Il | I! | Il | 200 | 200 | 0.5 | A | |
35 | ι: | II | It | 220 | 170 | 1.5 | A | |
36 | ι; | I; | Ii | 310 | 90 | 2.5 | B | |
37 | 30 | 10.0 | 107 | 120 | 280 | - | C | |
38 | ; ι | It | i; | l40 | 260 | 1.0 | A | |
39 | I! | ti | Ii | 170 | 230 | 0.5 | A | |
40 | Il | I? | II | 200 | 200 | 0.5 | A | |
41 | » | Il | ti | 220 | I50 | 0.8 | A | |
42 | I: | I! | Il | 320 | 80 ■ | 1.7 | B | |
43 | 20 | 10.0 | 94 | 110 | 29O | - | C | |
44 | te | Il ' | it | 125 | 275 | 1.1 | A | |
45 | ί. | K | TI | 170 | 23O | 0.5 | A | |
46 | ti | Il | Il | 220 | 100 | 0.5 | A | |
47 | ι: | It | 240 | 140 | 0.7 | A | ||
48 | Ii - | Il | 340 | 60 | 1.5 | B | ||
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Die Arbeitsbedingungen entsprechen denen des Beispiels 1
und wurden 16 Mal wiederholt (Proben 49 bis 6 4) mit der Ausnahme, daß die Wickelgeschwindigkeit 30x10 cm/min betrug
und die Öffnung ein X-förmiger Schlitz von 0,1 mm Breite war.
Die Arbeitsbedingungen und die Ergebenisse sind in Tabelle 3 dargelegt; die Proben 49, 53, 54, 58, 59 und 64 liegen außerhalb
des erfindungsgemäßen Rahmens.
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Probe No. |
Denier (Y! des fiin- zelfaäens |
Abstand X (cm) |
Abstand L . (cm) |
Abstand Λ (cm) |
U % der hergestel ten Fäden |
Konfigurati 1- der Packung |
49 | 2.4,, . | 97 | 110 | 290 | . - | C |
50 | ;; : | I) | 130 | 270 | 1.0 | A |
51 | Ii | l60 | 240 | 0.6 | A | |
52 | Il | Il | 190 | 200 ' | 1.2' | A |
53 | - :·>·'■ | Il | 280 | 120 | 2.5 | B |
54 | 7.5 | 103 | 120 | 280 | ~ | C |
55 | π | It | 135 | 265 | 0.8 | A |
56 | ir | M | 170 | 230 | 0.5 | A |
57 | 17 | It | 200 | 180 | 1.2 | A |
58 | Il | 300 | 100 | 2.0 | B | |
59 | 13.3 | • 114 | 130 | 270 | - | C |
60 | ■ | if | 145 | 255 | 0.7 | A |
61 | ■ \' | Il | 170 | 230 | 0.6 | A |
62 | Ii | II | 240 | 160 | 0.5 | A |
63 | !1 | Il | 260 | 120 | ■ 0.8 | A |
64 | ti | It | 340 | 60 | 1.8 | B |
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Die Arbeitsbedingungen sind identisch zu denen des Beispiels 1
und wurden 7 Mal wiederholt (Proben 65 bis 71) mit der Ausnahme, daß die Art einer Kühlkammer verwendet wurde, wie sie als
Kühlkamin bezeichnet werden kann und in Figur 3 angegeben ist; die Kühlluft wurde mit einem Winkel θ entsprechend der Tabelle
4 eingeblasen, die Denierzahl des Einzelfadens betrug 7,5, die Wickelgeschwindigkeit lag bei 35x10^ cm/min, der Abstand
X betrug 107 cm, der Abstand L betrug 200 cm und der Abstand A betrug 150 cm. Die so gewonnenen Ergebnisse sind in Tabelle IV
angegeben.
Probe Wo. |
(Q) | Arbeitsbedingung | Spannung d< Fadens (ß) |
2S Konfigura-a tion der Packung |
U % |
65 66 |
15° 20 |
Vibration der. Fäden während des Spinnvor-" ganges j |
36 37 |
A A |
1.3 1.2 |
67 | 30 | vernachlässig bar |
38 | Λ | 0.8 |
68 | 45 | t! | 38 | A | 0.6 |
69 | 65 | ν· | '10 | Λ | 0.5 |
70 | 70 | I | 43 | A | 0.5 |
71 | 80 | i, | 45 | D | 0.5 |
bemerkenswert |
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Hinweis:
D: Die Seiteriendbereiche der Packung waren senkrecht zur Längeachse der Packung ausgebeult.
Tabelle IV läßt sich entnehmen, daß , je größer der Winkel θ
gewählt wurde, umso größer war die auf den Faden sich auswirkende erzeugte Spannung und um so geringer war das ü%.
Es wurde die in Figur 5 dargestellte Vorrichtung verwendet,
ein Polyäthylen-Terephthalat mit einer inneren Viskosität T^
von 0,65 wurde bei einer Temperatur von 295°C geschmolzen und durch eine Spinndüse mit 30 Öffnungen mit einem inneren Durchmesser
von 0,35 mm versponnen. Es ergab sich das Ergebnis, daß die gewonnenen Einzelfäden ein Denier von etwa 8,0 (Proben
72 bis 74) und von etwa 3,0 (Proben 75 bis 77) aufwiesen. Es wurde Kühlluft mit einer Temperatur von 2 5°C und einer Geschwindigkeit
von 40 cm/sec in die oberen, eine Länge von _100 cm aufweisenden Bereich des Kühlschachtes eingeblasen, um
die Fäden zu kühlen und zu verfestigen. Der untere Teil des Kühlschachtes wies eine Länge von 500 cm auf. Die Bündelführung
befand sich an den Stellen, die in der nachfolgenden Tabelle V angegeben sind. Das Fadenbündel wurde vom unteren Bereich des
Kühlschachtes aufgenommen und dann, bei den Proben 72 bis 74, in eine Strahlverschlingungsanordnung, wie sie in der ÜS-PS
985,955, die Figuren 8 und 9 dargestellt ist, eingeführt. Die Strahlverflechtungsanordnung oder Strahlverschlingungsanordnung
hatte eine Länge von 1,3 cm und wurde 0,02 cm von jedem Ende von einem Paar Zufuhrleitungen für ein Medium unterbrochen.
Der Weg für das Fadenbündel verfügte über einen Durch-
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von 0,16 cm, die Leitungen hatten einen Durchmesser von
0,1 cm. Luft wurde in den Weg für das Fadenbündel mit einem Druck von 2,5 kg/cm geblasen.
0,1 cm. Luft wurde in den Weg für das Fadenbündel mit einem Druck von 2,5 kg/cm geblasen.
Das auf diese Weise verflochtene Fadenbündel wurde mit einer Geschwindigkeit von 30 χ 10 cm/min aufgewickelt. Die Arbeitsbedingungen
und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle V niedergelegt.
Probe No. |
Wickelg schwin- digkeit (cm/min) |
1» | 2- Denier des Einzel fadens |
Abstand X (cm) |
Abstand L (cm) |
Strah verfle chter |
1- ~u % |
Konfiguration der Packung |
72 | 30 χ ΙΟ4 | 8.0 | 104 | 150 | verwen det |
"0.7 | A | |
73 | (I | « | 250 | Il | 0.5 | A | ||
It | I! | 330 | Il | 1.1 | D | |||
75 | ti | 3.0 | 98 | 150 | Il | 0.7 | A | |
76 | I | I! | 250 | " -1 | 0.5 | A | ||
77 | Il | Ii | 300 | Il | 1.2 | D |
Die Proben 74 und 77 lagen außerhalb des erfindungsgemäßen
Rahmens.
Rahmens.
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Claims (1)
- A 41 295 b• 50 ·Patentansprüche1. Verfahren zur Herstellung eines aus einem synthetischen thermoplastischen polymeren Material bestehenden, vielfädigen Garns, dadurch gekennzeichnet, dass Ca) zur Bildung einer Vielzahl von Einzelfäden eineSchmelze des synthetischen thermoplastischen polymeren Materials durch eine Spindel mit einer Vielzahl von Spinnöffnungen extrudiert und(b) die extrudierten Fäden beim Durchlauf durch eine Kühlzone durch Einführen von Kühlluft in diese verfestigt werden,(c) dass die verfestigten Fäden aus der Kühlzone aufgenommen und gleichzeitig mit einer Geschwindig-4
keit von mindestens 25 χ 10 cm/Min, mit Hilfe einer Antriebsrolle, einer sich entlang der Längsachse der Spule bewegenden Querführung und einer Stützführung, durch welche die Fäden zur Querführung gelangen, gleichförmig zu einer Spulenpackung aufgewickelt werden, dass(d) zwischen der Kühlzone und der Stützführung die verfestigten Fäden in Kontakt mit einer bündelnden Führung gebracht werden, um die Fäden in die Form eines vielfädigen Garns zu bündeln, wobei der Ort der Berührung mit der bündelnden Führung in einem Abstand zum Auslassende der Spinndüse liegt, der509884/1081A 41 295 b7. JuIi 1975 -Z-folgender Formel genügt:X + 25.0 < L < X + 4.58 (Y + 28.0) -f— (1)= = Z2wobei L den Abstand in cm vom Auslassende der Spinndüse bis zu der Stelle darstellt, an welcher die extrudierten Fäden in Kontakt mit der bündelnden Führung kommen, X gibt den Abstand in cm vom Auslassende der Spinndüse bis zu dem Punkt an, an welchem die extrudierten Fäden vollständig verfestigt sind, Y stellt die gewünschte Denierzahl des Einzelfadens dar und Z gibt die Aufwickelgeschwindigkeit in cm/Min, des vielfädigen Garns an.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfestigungsvorgang der gesponnenen Fäden dadurch durchgeführt wird, dass die Kühlluft in einer Richtung quer zur Laufrichtung der extrudierten Fäden auf diese geblasen wird.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft auf die extrudierten Fäden an einer Stelle aufgeblasen wird, an welcher diese um mindestens 5O°C unter den Schmelzpunkt abgekühlt sind und dass die Kühlluft in einem Winkel zwischen 30 bis 75 zur Laufrichtung der Fäden aufgeblasen wird.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickel- und Aufnähmevorgang der Fäden ohne die Ver-509884/1081A 41 295 b7.JuIi 1975 - ? ~wendung von Zieh- oder Spannrollen (godet rollers) durchgeführt wird.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigten Fäden an einer Stelle mit der bündelnden Führung in Kontakt geraten, die folgender Formel genügt:X + 25.O S L < X + 4.58 (Y + 14.8) + (2)6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigten Fäden durch die Wirbelbildung eines gasförmigen, zwischen der bündelnden Führung und der Stützführung erzeugten und aufgeleiteten
Mediums einen Scheindreh erhalten.7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfestigten. Fäden durch die Wirkung eines turbulenten, zwischen der bündelnden Führung und
der Stützführung erzeugten Stroms eines gasförmigen Mediums miteinander verflochten oder verschlungen
werden.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden zwischen der bündelnden Führung und der Stützführung mit Wasser oder mit einer ein
Schlichtemittel enthaltenden wässrigen Flüssigkeit fertig bearbeitet werden.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,9 884/1081A 41 295 b7.JuIi 1975 - £ -dass der Schlichtvorgang durchgeführt wird an der Bündelführung.10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlichtvorgang durchgeführt wird, nachdem der Bündelvorgang der verfestigten Fäden abgeschlossen ist.11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Aufwickelgeschwindigkeit des vielfädigen4 4Garns zwischen 25 χ 10 und 50 χ 10 cm/min, liegt.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,4 dass die Aufwickelgeschwindigkeit zwischen 30 χ 104
und 40 χ 10 cm/min, liegt.13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vielfädige Garn aufgewickelt wird nach Zurücklegung eines Abstandes von 30 bis 300 cm zwischen der bündelnden Führung und der Stützführung.14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als synthetisches thermoplastisches polymeres Material entweder ein faserbildender Polyester oder ein faserbildendes Polyamid verwendet wird.15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das faserbildende Polyester ausgewählt ist aus der Gruppe, die enthält Polyäthylen-Terephtalat, Äthylen-Terephtalat, Mischpolymere von Polytetramethylenterephthalat , Polyäthylen-2,6-Naphthalat— 5 —5098 84/1081A 41 295 bund Mischungen von zwei oder mehr der oben erwähnten Polyester.16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelfäden in dem vielfädigen Garn ein Denier von 2 bis 14 aufweisen.17. Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem synthetischen, thermoplastischen, polymeren Material bestehenden vielfädigen Garns zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass(a) eine eine Spinndüse (1) umfassende Vorrichtung zur Extrusion einer Schmelze des synthetischen, polymeren Materials mit einer Vielzahl von öffnungen zur Erzeugung von Einzelfäden vorgesehen ist und(b) längs des Laufweges der Fäden vom Auslassende der Spinndüse (1) ausgehend eine Kühlkammer (4) angeordnet ist, dass(c) zur Verfestigung der extrudierten Fäden mindestens an einer Seite der .Kühlkammer (4) Mittel (6) zur Einführung von Kühlluft in die Kühlkammer und(d) eine Aufwickelanordnung mit einer Antriebsrolle (15) zur Drehung einer Wickelpackung mit einer— 6 —509884/1081A 41 295 b
a - 1631. JuU UK - i -4 Wickelgeschwindigkeit von mindestens 25 χ 10cm/min., eine Querführungsanordnung (13) für das Garn und eine Stützführung (12) , durch welche das Garn zur Querführungsanordnung läuft, vorgesehen sind, wobei das verfestigte Garn am Auslauf der Kühlkammer (4) aufgenommen und gleichförmig auf die Wickelpackung (14) aufgewickelt wird und dass(e) eine die verfestigten Fäden zur Bildung eines vielfädigen Garns (20) bündelnde Führung (7) vorgesehen ist, die angeordnet ist zwischen der Kühlkammer (4) und der Stützführung (12) an einer Stelle im Abstand zum Auslassende der Spinndüse (iy, dass folgende Formel befriedigt wird:25x1O11X + 25.0 < L < X + 4.58 (Y + 28.0) +Z2wobei die gleichen Definitionen wie im Anspruch 1 gelten.18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) zur Einführung von Kühlluft über eine Vielzahl von Schlitzen (5) verfügt, die die Kühlluft in einer Richtung quer zur Laufrichtung der Fäden einleiten und dass die Schlitze in der Wand der Kühlkammer (4) eingeformt sind.19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze zur Einleitung der Kühlluft in— 7 —5 09884/1061A 41 295 b* - 163 2 b 3 O 6 1 87. JuIi 1975 - ST -einem Winkel zwischen 30 bis 75 zur Laufrichtung der extrudierten Fäden (2) angeordnet sind.20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die bündelnde Führung (7) in vertikaler und horizontaler Richtung verschiebbar ist und ihre Position der folgenden Formel genügt:X+25.O<L<X+4.58 (Y +14.8) + — ...^ (2)21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Verleihung eines Scheindrehs für das vielfädige Garn (20) vorgesehen ist, die zwischen der bündelnden Führung (7) und der Stützführung (12) angeordnet ist und dass die Vorrichtung (507 einen Durchlaufpfad für die Fäden und eine Anordnung zur Erzeugung eines Wirbels eines gasförmigen Mediums in dem Durchlaufρfad aufweist.22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (7) zum Zusammenfassen und Bündeln der Fäden (2) eine Vorrichtung zur Verflech-. tung oder Verschlingung aufweist, die zwischen der bündelnden Führung (7) und der Stützführung (12) angeordnet ist und dass die Vorrichtung (50) zur Verflechtung neben einem Durchlaufpfad für die Fäden eine Anordnung zur Erzeugung eines turbulenten Stroms eines gasförmigen Mediums aufweist.— 8 —€09884/1081Λ 41 295 ba - 1637. Juli 1975 - J3 -23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung (8) zur Fertigbehandlung oder zum Schlichten der Fäden mit Wasser dder einer ein Schlichtemittel enthaltenden wässrigen Flüssigkeit vorgesehen und zwischen der bündelnden Führung (7) und der Stützführung (12) angeordnet ist,24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichteanordnung an der bündelnden Führung(7) angeordnet und bevorzugt ein Teil derselben ist.25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichteanordnung (8) nahe der Stütz führum(12) angeordnet ist.509884/1081Leerseite
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