DE2610327A1

DE2610327A1 - Verfahren zur herstellung von polyamid 6-, polyamid 6,6- und polyester-filamentgarnen

Info

Publication number: DE2610327A1
Application number: DE19762610327
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Feltgen; Herbert Dipl Ing Neumann; Alexander Dr Oster; Wolfgang Dipl Chem Rellensmann; Wolfram Dr Wagner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1977-09-22
Also published as: ES456728A1; FR2343832A1; NL7702553A; LU76924A1; BE852312A; JPS52110920A

Description

Bayer Aktiengesellschaft 2 61 ο 31

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

Ad/Wi 5090 Leverkusen, Bayerwerk

11. März 1976

Verfahren zur Herstellung von Polyamid-6-, Polyamid-6,6- und

Polyester-Filamentgarnen

Die Erfindung betrifft ein Schmelz-Schnellspinnverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fäden aus Polyamid 6-, Polyamid 6,6- und Polyester-Schmelzen durch Extrudieren der Schmelze durch Spinndüsen, Kühlung der Fäden durch Anblasung mit Luft im Spinnschacht, Benetzung der gebildeten Filamente mit einer Präparation, Erhöhung des Fadenschlusses der Einzelfäden durch eine Verwirbeleinheit und Abziehen des Filamentgarnes mit einer Abzugs- und Aufspuleinheit.

Verstreckte Filamentgarne lassen sich konventionell in zwei räumlich und zeitlich voneinander getrennten Verfahrensschritten, dem Spinnen bei Abzugsgeschwindigkeiten bis ca. 1200 m/min und dem Strecken, wobei die Fäden z.B. um das 3- bis 4fache gelängt werden und dadurch ein orientiertes molekulares Gefüge in dem Faden gezeugt wird, herstellen. Erst diese Orientierung bewirkt die besondere Festigkeit und die Übrigen Eigenschaften. Diese Verfahren erfordern jedoch einen hohen maschinellen und personellen Aufwand und die erforderlichen Qualitäten und Ausbeuten sind nur in genau klimatisierten Spinn- und Streck-Räumen zu erreichen.

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Eine weitere Möglichkeit, vorstreckte Filamentgarne herzustellen, ist das Streckspinnen. Bei diesem Verfahren werden keine besonderen Streckvorrichtungen verwendet. Die Fäden werden vielmehr mit erheblich höherer Geschwindigkeit als beim konventionellen Spinnen von der Spinndüse abgezogen. Hierbei werden Geschwindigkeiten oberhalb 5000 m/min erreicht, wie in der PR-PS 976 505 beschrieben wird. Die der PR-PS 976 505 zugrunde liegende Patentanmeldung stammt aus dem Jahre 1947, und es kann mit Recht behauptet werden, daß die dort angegebenen Geschwindigkeiten großtechnisch bisher nicht realisiert werden konnten. Erst in jüngster Zeit (s. Ohemiefasern/Textil-Industrie, Juni 1973, Seite 532 ff) wurde die Realisierung höherer Geschwindigkeiten im Bereich von 3500 bis 4000 m/min möglich. Die so hergestellten Päden erhalten durch den Abzug von der Spinndüse eine Vororientierung. Bei Geschwindigkeiten unterhalb 6000 m/min bedürfen die Päden je nach Einsatzgebiet einer Restverstreckung.

Bisherige Untersuchungen haben gezeigt,, daß bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten nur selten einwandfreie Wickelpakete hergestellt werden können. Ein guter Spulenaufbau ist jedoch eine unabdingbare Voraussetzung für die fehlerfreie Weiterverarbeitung.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeiten ohne Qualitäts- und Ausbeuteeinbußen ein wirtschaftliches kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Pilamentgarn vorzuschlagen, daß "trotz erhöhter Spinngeschwindigkeiten zu einem optimalen Wickelaufbau führt.

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Es wurde nun gefunden, daß man bei Abzugsgeschwindigkeiten von > 4OOO m/min bis 10 000 m/min für Polyamid 6-, Polyamid 6,6- und Polyestergarn im Titerbereich 22/1 bis 167/36 dtex/Einzelfäden unter Einhaltung von Einzelfadendurchmessern von 10 bis 80 ja, vorzugsweise 20 bis 40 ja, Restdehnungen von 30 bis 70 ^ erreicht, wenn man in den Garnweg vor der Abzugseinheit ein Galettenduo anordnet, daß sich mit nahezu der gleichen Geschwindigkeit wie die Abzugseinheit, d.h. ebenfalls mit Geschwindigkeiten ^ 4000 m/min bis 10 000 m/min dreht und das durch das Garnbündel mindestens einmal umschlungen wird.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamid 6-, Polyamid 6,6- und Polyester-Filamentgarnen im Titerbereich 22/1 bis 167/36 dtex/Einzelfilamente durch Extrudieren der fadenbildenden Schmelze durch Spinndüsen, Kühlung der Fäden durch Anblasung mit Luft im Spinnschacht, Benetzung der gebündelten Filamente mit einer Präparation, Erhöhung des Fadenschlusses der Filamentgarne durch Verwirbelung der Fäden in einer Verwirbelungseinheit und Aufspulen der Garne, das dadurch gekennzeichnet ist, daß den Einzelfilamentdurchmesser von 10 bis 80 ju aufweisenden Filamentgarnen durch Abzugsgeschwindigkeiten von > 4000 m/min bis 10 000 m/min Restdehnungswerte von 30 bis 70 $> vermittelt werden, wobei im Garnweg vor der Abzugseinheit ein Galettenduo angeordnet ist, das im wesentlichen mit der gleichen. Geschwindigkeit rotiert wie die Abzugseinheit und das mindestens einmal vom Garnbündel umschlungen wird.

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Durch die Kombination dieser Haßnahmen wird in wirtschaftlicher Weise ein Garn mit ausgezeichneten Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften erhalten und trotzdem ein optimaler Wickelaufbau erreicht. Unterstützt wird dieser Wickelaufbau durch eine Verwirbelung des Garnbündels durch eine übliche Verwirbelungseinrichtung zwischen der Präparationseinrichtung und dem Galettenduo. Besonders bevorzugt wird die Verwirbelungseinrichtung in der in Fig. 2 gezeigten Art in den Garnverlauf zwischen die beiden Galetten des Duos eingebracht. An dieser Stelle übt der Verwirbelungsprozeß keinen Einfluß auf die übrigen Verfahrensschritte ausj außerdem ist zwischen den Galetten die Fadenspannung wesentlich geringer und damit der bei gleichem Luftdruck zu erzielende Fadenschluß wesentlich besser.

Das zwischengeschaltete Galettenduo bewirkt die Ausschaltung prozeßbedingter Gleichlaufschwankungen und sorgt für gleichmäßige Spannungsverhältnisse am Wickler. Vorzugsweise wird durch das in den Fadenlauf geschaltete Galettenduo die Aufwickelspannung zwischen 0,1 und 0,2 p/dtex eingestellt,

Bevorzugt Bind für das erfindungsgemäße Verfahren Aufwickelgeschwindigkeiten und damit Galettenduogeschwindigkeiten von 5000 bis 8000 m/min.

Bei geringeren Abzugsgeschwindigkeiten im erfindungsgemäßen Bereich, d.h. in solchen Geschwindigkeitsbereichen, in denen eine geringere Vororientierung erreicht wird, kann das Garn in einer Nachbehandlungsstufe einer RestverStreckung unterzogen werden. Bevorzugt werden solche Restverstreckungen in Texturierverfahren, beispielsweise in Texturierverfahren nach der Falschdrallmethode in der Texturierzone im Streckverhältnis 1 : 1,01 bis 1 : 1,3 durchgeführt.

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In Fig. 1 bedeuten: 1 Spinndüse, 2 Fadenführer, 3 Präparationseinheit, 4 Fadenführer, 5 Verwirbeleinheit,
6 Galettenduo, 7 Aufspuleinheit.

In Fig. 2 bedeuten: 1 Spinndüse, 2 Fadenführer, 3. Präparat lonseinheit, 4 Fadenführer, 5 Verwirbelungsdüse,
6 Galettenduo, 7 Aufspuleinheit.

In Fig. 3 ist die für die Eigenschaft von PA 6-Garnen entscheidende Restdehnung (Ordinate) als Funktion der Abzugsgeschwindigkeit (Abzisse) aufgetragen. Bei Abzugsgeschwindigkeiten > 7OOO m/min erübrigt sich aufgrund der hohen
Vororientierung ein weiteres Verstrecken der Fäden. Ein
weiterer Vorteil des mit hoher Geschwindigkeit abgezogenen Filamentgarnes ist die verbesserte Farbgleichmäßigkeit.

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Beispiel

Es wurde mit einer Aufwickeleinheit ein Polyamid-Filamentgarn 44 f 9 durch ein Abzugsduo mit 8000 m/min abgezogen und anschließend mit 7500 m/min aufgewickelt. Die Verwirbelungsdüse war zwischen den Paletten angebracht. Die Aufwickelspannung betrug 8 bis 10 p. Die Verhakungszahl lag bei 12 bis 15 Verhakungen/m. Folgende Garndaten des Wickels wurden ermittelt: Restdehnung 37 $>, Festigkeit 3,5 cN dtex, Kochschrumpf 9,7 1». Der Wickel zeigte gute Ablaufeigenschaften, z.B. auf einem herkömmlichen Schärgatter. Die Fadenspannungen lagen hierbei im üblichen Bereich von 8 bis 12 p, gemessen vor dem Schärbock.

Vergleichsbeispiel

Hit der gleichen Aufwickeleinheit wurde ein Polyamid-Filamentgarn 44 dtex mit 9 Einzelfilamenten mit 8000 m/min aufgewickelt. Aufgrund der hohen Wickelspannung - es wurde keine Galetteneinheit eingeschaltet; die Fadenabzugsspannung betrug 76 ρ - wurde kein weiterverarbeitungsfähiger Wickel erzeugt. Die Verhakungszahl lag bei 3 bis Verhakungen/m, gemessen mit einem Rothschild-Hakentestgerät.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamid-6-Polyamid 6,6- und Polyester-Filamentgarnen im Titerbereich 22/1 bis 167/36 dtex/Einzelfilamente durch Extrudieren der fadenbildenden Schmelze, durch Spinndüsen, Kühlung der Fäden durch Anblasung mit Luft im Spinnschacht, Benetzung der gebündelten Filamente mit einer Präparation, Erhöhung des Fadenschlusses der Filaraentgarne durch Verwirbelung der Fäden in einer Verwirbelungseinheit und Aufspulen der Garne, dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelfilamentdurchmesser -von 10 bis 80 jx aufweisenden Filamentgarnen durch Abzugsgeschwindigkeiten von > 4000 m/min bis 10 000 m/min Restdehnungswerte von 30 bis 70 % vermittelt werden, wobei im Garnweg vor der Abzugseinheit ein Galettenduo angeordnet ist, das im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert wie die Abzugseinheit und das mindestens einmal vom Garnbündel umschlungen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelung zur Erzeugung eines erhöhten Fadenschlusses im Garnverlauf zwischen den beiden Rollen des Galettenduos durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß'Galettenduo und Abzugseinheit mit Geschwindigkeiten von 5000 bis 8000 m/min rotieren.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß durch das in den Garnlauf geschaltete Galettenduo die Aufwickelspannung zwischen 0,1 und 0,2 p/dtex ein^eotellt wird.

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ORIGINAL INSPECTED