DE2900799A1

DE2900799A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von multifilen, teilverstreckten chemiefaeden

Info

Publication number: DE2900799A1
Application number: DE19792900799
Authority: DE
Inventors: Patrick Beau; Carlos Matas-Gabalda
Original assignee: Asa SA
Current assignee: Asa SA
Priority date: 1978-01-13
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1979-07-19
Also published as: IT1114360B; IT7947603A0; JPS5522087A; FR2414568A1; US4215530A; FR2414568B1

Description

Patentanwälte DiPL.-iNG WERNER FREISCHEM

DiPL-iNG. ILSE FREISCHEM

29007^3

5000 KÖLN 1 TELEFON: (02 2t) 23 58

Anmelderin: ASA S.A. A 76 Pa 78/4

Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von multifilen, teilverstreckten Chemiefäden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von multifilen verstreckten und gedrehten chemischen Fäden, bei dem aus einer mit Spinnöffnungen versehenen Spinndüse ein chemischer Filamentfaden extrudiert wird, dieser teilweise verstreckt und aufgewickelt,danach einer ergänzenden Verstreckung und einer Drohung unterworfen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung von multifilen chemischen Fäden, also beispielsweise solchen aus Nylon oder aus Polyester, bestehen die grundsätzlichen Herste] liinqsschritte darin, daß ein in geschmolzenem oder gelöstem Zustand vorliegendes Ausgangsmaterial durch eine mit Spinnöffnungen versehene Spinndüse extrudiert wird, der Faden anschließend verstreckt wird, danach den Filamenten ihre optimalen Eigenschaften mitgegeben werden und schließlich der gebildete Faden gegebenenfalls verzwirnt oder texturiert wird.

Im allgemeinen wird der Faden zwischem jedem dieser Herstellungsschritte auf einen Träger aufgewickelt oder gespeichert, dies macht jedoch mehrere Verfahrensschritte notwendig, ebenso eine beträchtliche Lagerung und bringt schließlich das Risiko mit sich, daß die Materialien verwechselt werden.

Daneben leuchtet ein, daß ein derartiges Herstellungsverfahren kostspielig ist und spezielle Einrichtungen benötigt, um die einzelnen, verschiedenen Verfahrensschritte durchführen zu können.

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Um nun die Anzahl der Verfahrensschritte herabzusetzen und die Produktivität zu erhöhen, ist vorgeschlagen worden,das Verstrecken entweder mit der Extrusion oder mit später ablaufenden Verfahrensschritten, beispielsweise mit dem Verfahrensschritt der Texturierung zu kombinieren.

So ist in der FR-PS 1 500 140 ein Verfahren zur Herstellung eines Kreppfadens beschrieben, das darin besteht, daß ein nicht vollständig verstreckter synthetischer Faden stark gedreht wird und anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt eine ergänzende, konventionelle Verstreckung erfolgt.

In der FR-PS 2 052 162 ist das Durchsetzen mit einem nicht verstreckten Faden beschrieben. Das Verstrecken wird in einem späteren Verfahrensschritt durchgeführt.

In der FR-PS 1 262 416 ist ein Verfahren zur Herstellung eines verstreckten und gedrehten Fadens mittels einer Doppeldrahtspindel beschrieben, die Verstreckung erfolgt nach der Drehung mittels zweier Abzugsvorrichtungen.

Wenn diese Techniken es auch ermöglichen, nicht vollständig verstreckte Fäden zu behandeln, so liefern sie jedoch spezielle Fäden und/oder Fäden, die in ihren Eigenschaften nicht mit den Fäden vergleichbar sind, die in konventionellem Verfahren über Verstreckung und Verdrehung in zwei voneinander getrennten Verfahrensschritten erhalten worden sind.

Weiterhin ist es ebenfalls vorgeschlagen worden, während der Extrusion eine teilweise Verstreckung des Fadens durchzuführen, die ergänzende Verstreckung wird während späterer Verfahrensschritte durchgeführt. Derartige Fäden sind gut bekannt, sie werden geläufig als "POY"-Fäden bezeichnet.

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Diese letztere Technik ist insbesondere in der US-PS 3 771 307 beschrieben, dia sich auf ein Verfahren zur Falschdraht-Texturierung bezieht, bei dem der zugeführte Faden ein teilweise verstreckter Polyesterfaden ist. Die teilweise Verstreckung der Fäden wird dabei erreicht, indem diese bei einer Geschwindigkeit zwischen 2560 und 4100 m/Minute extrudiert werden,,

Bis zum heutigen Tage sind, wie es die zuletzt genannte Patentschrift deutlich zeigt, derartig erhaltene teilweise verstreckte Fäden in erster Linie zur Texturierung verwendet worden. Die ergänzende Verstreckung wurde während dieser Texturationsbehandlung durchgeführt. Erstaunenswert ist, daß es bislang nicht ins Äuge gefaßt wurde, dieses Verfahren in anderen Bereichen der Textilindustrie zu verwenden, insbesondere unmittelbar während der Verzwirnung, d„h= einem Verfahrensschritt, bei dem man dem Faden einen Drall verleiht, dessen Maß je nach Anwendung, für die der Faden bestimmt ist_f variiert und das in der Hauptzahl der Fälle in der Größenordnung von 100 Drehungen pro Meter liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der Verfahren der eingangs genannten Art zu vermeiden und ein einfaches, effizientes und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von multifilen, verstreckten und gedrehten chemischen Fäden, soitfie eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs b.

Damit ist es möglich geworden, den Verfahrensschritt einer ergänzenden Verstreckung von teilweise verstreckten chemischen Fäden Coder von "POY"-Fäden| mit dem Verfahrensschritt

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einer Verzwirnung·zu kombinieren, der den Fäden eine Drehung unter der 'stets vorliegenden Bedingung mitgibt, daß unter präzisen und bestimmten Arbeitsparametern gearbeitet wird. Die so erhaltenen Fäden haben Eigenschaften, die mit denjenigen vergleichbar sind, die in konventioneller Weise durch ergänzende Verstreckung und Drehung in zwei voneinander verschiedenen Verfahrensschritten hergestellt wurden.

Vorteilhafterweise wird die Verstreckung und Drehung am kalten Faden durchgeführt. Es ist jedoch verständlich, daß es ebenfalls möglich ist, den Faden unmittelbar während seines Durchlaufs durch die Doppeldrahtspindel einer thermischen Behandlung zu unterwerfen.

Die bei kontrollierter Fadenspannung erfolgende thermische Behandlung, der der Faden nach der Verstrockung und Drehung und vor dem Aufspulen unterworfen wird, erfolgt bei einer Temperatur, die mit den physikalischen Gegebenheiten des Fadens vereinbar ist, also einer Temperatur, die zwischen 70° und 240⁰C für Fäden auf der Basis von Polyester und ebenfalls zwischen 70° und 240⁰C für Fäden aus Polyamid 6-6 liegt. Die Spannung, die dom Faden während dieser thermischen Behandlung aufgegeben wird, bewirkt entweder eine geringe überverstreckung oder im Gegenteil eine Relaxation des gefertigten Fadens.

Falls man eine Überverstreckung des Fadens während der ergänzenden thermischen Behandlung erreichen möchte, so wird diese Öberverstreckung im allgemeinen erreicht bei einem Verhältnis, das vorteilhafterweise zwischen 1/1 und 4/1 liegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht - allgemein gesehen aus Einrichtungen zum Verstrecken, Drehen und Aufspulen des Fadens«, Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich-

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tungen zum Drehen und Verstrocken von einer konventionellen Doppeldrahtspindel gebildet sind und daß zwischen der Doppeldrahtspindel und den Einrichtungen zum Aufwinden die Vorrichtung zwei im Abstand voneinander angeordnete Abzugsvorrichtungen aufweist, die den Faden unter bestimmter Spannung halten und zwischen denen eine Vorrichtung zum Heizen des Fadens angeordnet ist.

Vorteilhafterweise sind die Abzugsvorrichtungen des Fadens Riemen-Abzugsvorrichtungen und die Vorrichtung zur thermischen Behandlung ist vorteilhafterweise eine heizbare, gekrümmte Platte, mit deren Oberfläche der Faden in Kontakt ist, oder ein Ofen, wie er in der US-PS 3 666 008 beschrieben ist.

Es ist verständlich, daß auch andere Typen von Abzugsvorrichtungen oder auch andere Vorrichtungen zum Heizen benutzt werden können.

Die Doppeldrahtspindel, die Abzugsvorrichtungen und die Heizeinrichtungen sind bekannte Mittel, so daß es nicht notwendig ist, sie eingehender zu beschreiben.

Zum besseren Verständnis worden im folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. Diese Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung in Seitenansicht eine Verarbeitungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine konventionelle Droppeldrahtspindel 1 aufweist, beispielsweise eine Spindel vom Typ DDS 260 der Firma Societe A.C.B.F., auf dieser Spindel 1 ist eine Lieferspule 2 mit einem teilweise verstreckten Faden 3 angeordnet.

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Nach Durchlauf durch die Doppeldrahtspindel 1 durchläuft der Faden einen Fadenführer 4, danach eine Riemen-Abzugsvorrichtung 5, die in Nähr oder in Kontakt mit einer Heizvorrichtung 7 in Form einer geheizten, gekrümmten Platte oder einer anderen Heizvorrichtung angeordnet ist, beispielsweise eines Ofens, wie dieser in der US-PS 3 666 008 beschrieben ist. Danach durchläuft dor Faden eine zweite Abzugsvorrichtung 6 und schließlich wird er bei 8 aufgewickelt.

Mit dieser Anordnung ist eine Serie von Versuchsbeispielen durchgeführt worden, wobei ein teilweise verstreckter Polyesterfaden behandelt wurde, wie er von der Firma du Pont de Nemours vertrieben wird und dessen Titer vor der erfindungsgemäßen Behandlung, das heißt der Titer des Fadens auf der Lieferspule 2, 280 dtex beträgt. Dieser Faden hat 34 Filamente.

Die benutzte Doppeldrahtspindel 1 ist eine Spindel vom Typ DDS 260 der Firma Societe A.C.B.F. und die Heizeinrichtung 7 ist ein Ofen mit einer Länge von 500 mm, entsprechend der Lehre der US-PS 3 666 008. "

Beispiel 1

Die Verarbeitungsbedingungen für den Faden sind die folgenden:

Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 1: 8 000 U/min.

Fadenspannung im Ballon 9: 170 g

Temperatur der Heizeinrichtung 7: · 220° C

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 5: 160 m/min.

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 6: 160 m/min.

Der erhaltene Faden weist die folgenden Eigenschaften auf:

Titer: 168 dtex

Drehung: 100 T/m

Widerstand in Gramm pro Dezitex: 3,7

Verlängerung in %: 27,5

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Man erhält einen Faden mit oinem Griff und einem vergleichbaren. Aussehen wie ein Faden, der auf konventionelle Weise durch vorab erfolgende Verstreckung und anschließende Drehung in einer Doppeldrahtspindel erhalten wird.

Beispiel 2

Die Verarbeitungsbedingungon für den Faden sind die folgenden:

Rotationsgeschwindigkeit dor Spindel 1; 9 000 U/min. Fadenspannung im Ballon 9: 190 g

Temperatur in der Heizeinrichtung 7: 220° C

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 5: 180 m/min.

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 6: 180 m/min.

Der erhaltene Faden hat die folgenden Eigenschaft: Titer 170 dtex

Drehung: 80 T/m

Bruchfestigkeit in Gramm pro Dezitex: 3,41

Verlängerung in %; 25,2

Man erhält einen Faden, dor einen Griff und ein vergleichbares Aussehen hat wie ein Faden,- der auf konventionelle Weise hergestellt wurde, durch zuvor erfolgtes Verstrecken und anschließendes Drehen in einer Doppeldrahtspindel.

Beispiel 3

Die Verarbeitungsbedingungon für den Faden sind die folgenden:

Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 1: 7 500 U/min. Fadenspannung im Ballon 9: 160 g

Temperatur der Heizeinrichtung 7: 220° C

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 5: 150 m/min. Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 6: 158 m/min. Streckverhältnis: 1,0 5

Der erhaltene Faden hat die folgenden Eigenschaftens

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Titer: 166,22 dtex

Drehung: 100 T/m

Bruchfestigkeit in Gramm pro Dezitex: 3,69

Verlängerung in %: 25,5

Man erhält einen Faden, der einen Griff und ein vergleichbares Aussehen wie ein in konventioneller Weise hergestellter Faden hat, der durch zuvor erfolgtes Verstrecken und anschließendes Drehen in einer Doppeldrahtspindel hergestellt wurde.

Beispiel 4

Zum Vergleich wird derselbe Faden unter denselben Bedingungen behandelt, jedoch wird die Geschwindigkeit der Spindel 1 so eingestellt, daß die Spannung des Fadens im Ballon keine Verstreckung ermöglicht. In diesem Fall sind die Verarbeitungsbedingungen die folgenden:

Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 1: 7 000 U/min. Spannung im Faden 3 im Fadenballon:· 150 g

Temperatur der Heizeinrichtung: 220° C

Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 5: 140 m/min. Geschwindigkeit der Abzugsvorrichtung 6: 140 m/min. Endtiter: 264 dtex

Man stellt fest, daß bei einer Verringerung der Fadenspannung im Ballon, eine Bedingung, die man stets beim Arbeiten mit einer Doppeldrahtspindel zu erreichen versucht, der Faden praktisch nicht verstreckt wird.

Beispiel 5

Die vorgenannten Beispiele 1, 2 und 3 werden wiederholt, jedoch mit der einzigen Ausnahme, daß der Faden zwischen den beiden Abzugsvorrichtungen 5 und 6 nicht thermisch behandelt wird.

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Die auf diese Weise erhaltenen Fäden sind gut verstreckt und gedreht, sie haben jedoch ein kartonhaftes Aussehen, was sie ungeeignet macht für eine Verwendung zum Weben, Wirken und Texturieren.

Man stellt fest, daß das erfindungsgemäße Verfahren es · ermöglicht, ausgehend von teilweise verstreckten Fäden, auf einfache Weise, ohne Investitionen verstreckte und gedrehte Fäden zu erhalten, die vergleichbar sind mit den bekannten, in konventioneller Weise hergestellten Fäden.

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Bezugszeichenliste

1 Doppeldrahtspindel

2 Wicklung

3 Faden

4 Fadenführer

5 erste Abzugsvorrichtung

6 zweite Abzugsvorrichtung

7 Heizeinrichtung

8 Aufwickelstelle

9 Fadenballon

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Claims

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. WERNER FREiSCHEM DipL.-iNG. ILSE FREISCHEM 5000 KÖLN 1 TELEFON: (02 21) 23 58 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellunq von multifilon, verstreckten und gedrehten chemischen Fäden, bei dem aus einer mit Spinnöffnungen versehenen Spinndüse ein chemischer Filamentfaden extrudiert wird, dieser teilweise verstreckt und aufgewickelt, danach einer ergänzenden Verstreckung und einer Drehung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ergänzende Verstreckung und die Drehung gleichzeitig ausgeführt "werden mittels einer Doppeldrahtspindel, die sich mit einer derartigen Geschwindigkeit dreht, daß die Fadenspannung in dem sich am Ausgang der Doppeldrahtspindel bildenden Ballon so hoch ist, dnß sie eine Verstreckung des Fadens bewirkt, und daß nach der gleichzeitig erfolgenden Verstrekkung und Drehung und vor dem Aufwickeln der in Bewegung befindliche Faden einer unter kontrollierter Spannung erfolgenden thermischen Behandlung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden im kalten Zustand gedreht und verstreckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden im heißen Zustand gedreht und verstreckt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung, die nach dem Verstrecken und Drehen und vor dem Aufspulen erfolgt, bei einer Temperatur zwischen 343 und 513 K (70° und 240° C) durchgeführt wird.

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die Hinrichtungen zum Verstrecken, Drehen und Aufwickeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Drehen und Verstrecken von einer Doppeldrahtspindel (1) gebildet sind, und daß zwischen der Doppeldrahtspindel und der Einrichtung zum Aufwinden im Abstand voneinander zwei den Faden unter kontrollierter Spannung haltende Abzugsvorrichtungen (5,6) angeordnet sind, zwischen denen eine Heizeinrichtung (7) für den Faden (3) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (7) für den Faden (3) eine gekrümmte Heizplatte ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Abzugsvorrichtungen (5,6) auf dieselbe Geschwindigkeit einregelbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abzugsvorrichtung (6) auf eine Geschwindigkeit einregelbar ist, die etwas höher ist als diejenige der ersten Abzugsvorrichtung (5).

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