DE2913373A1

DE2913373A1 - Verfahren zum herstellen von selbstkraeuselndem garn

Info

Publication number: DE2913373A1
Application number: DE19792913373
Authority: DE
Inventors: Donald Gene Baird; Donald Houston Martin
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2421965B1; GB2017575A; IT1112372B; GB2017575B; IT7921547A0; CA1123561A; JPS54134113A; FR2421965A1

Description

DR. BERG DlPl/.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCKWABE. DR. DR. SAxNTDMAIR

Postfach 860245 · 8000 München 86

3. April '»979

Anwalt sakte 29 94-2

MONSANTO COMPANY St. Louis, Missouri / U. S. A.

Verfahren zum Herstellen von selbstkräuselndem Garn

— Ansprüche -

909842/0758

KO89f) 9S8272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank Manches 4410122850

988273 BERGSTAPFPÄTENT München (BLZ 700200U) Swift Coder HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-803 (BLZ 70010080)

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von texturierten Elementarfasern oder Filamenten und betrifft insbesondere die Herstellung von texturierten Filamenten im Schmelzspinnverfahren.

Die US-PS 3 387 327, auf welche hier insoweit bezug genommen wird, beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von selbstkräuselnden Filamenten durch Zusammenführen zweier Polymer-Elementarströme nahe der Austrittsseite einer Spinndüse, wobei die beiden Ströme an der Stelle des Zusammentritts wesentlich unterschiedliche Geschwindigkeiten haben. Der entstehende Verbundstrom wird zu einem Filament abgeschreckt, welches beim Strecken von selbst eine Kräuselung entwickelt. Es wurde jedoch festgestellt, daß das Herbeiführen einer Selbstkräuselung durch ein solches Verfahren unter bestimmten Arbeitsbedingungen zu Schwingungen der Elementarströme nahe der Stelle ihres Zusammentritts führen kann, wodurch ein Filament mit einer erheblich schwankenden Garnzahl entsteht.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Schmelzspinnen einer texturierten Elementarfaser, bei welchem derartige Schwingungen vermieden sind und welches die Herstellung eines Filaments mit im wesentlichen konstanter Garnzahl ermöglicht.

Bei einem Verfahren zum Schmelzspinnen einer texturierten Eleraentarfaser aus einem schmelzspinnbaren Polymer ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß aus dem schmelzflünsigen Polymer ein erster Elementarstrom erzeugt wird, daß aus dem schmelzflüssigen Polymer ein zweiter Elementarstrom erzeugt wird, wobei die beiden Elementarströme wesentlich unterschiedliche Ausdehnungs-Fließkomponenten aufweisen, daß der erste und der zweite Elementaratrom mit im wcf?out3 ichors gleichen Geschwindigkeiten zu ednom

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Verbundstrom zusammengeführt werden, und daß der Verbundstrom zu einer Elementarfaser abgeschreckt wird.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Elementarfaser mit einer solchen Spinngeschwindigkeit von dem Verbundstrom abgezogen wird, daß sie eine Streckung von weniger als 90% erhält.

In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß die Spinngeschwindigkeit so gewählt wird, daß die Elementarfaser eine Streckung von weniger als ^L^f/o erhält.

Ferner sieht die Erfindung bei einem Verfahren der genannten Art vor, daß die Elementarfaser innerhalb von drei Sekungen nach dem Erstarren des Verbundstroms gestreckt wird.

Weiterhin ist bei einem Verfahren der genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der erste und der zweite Elementarstrom im wesentlichen gleiche Mengenfließgeschwindigkeiten aufweisen.

Beim Schmelzspinnen wird also, ein erster, eine Ausdehnungsfließkomponente aufweisender Elementarstrom mit einem zweiten, eine Scherströmung aufweisenden Elementarstrom zusammengeführt, und der entstehende Verbundstrom wird zu einem Filament abgeschreckt. Das .Filament wird unmittelbar anschließend gestreckt oder mit einer ausreichend hohen Spinngeschwindigkeit gesponnen, so daß ein orientiertes, texturiertes Filament entsteht.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine senkrechte Schnittansicht einer kombinierten Spinndüse in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

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Eine in der Zeichnung dargestellte Spinndüsenplatte 20 hat einen trichterförmigen Durchlaß 22 zum Erzeugen einer konvergierenden Strömung (lusdehnungsströmung). Ein die Düsenplatte 20 durchsetzender zweiter Durchlaß zum Erzeugen einer keine Ausdehnungskomponente aufweisenden Strömung hat eine kreiszylindrische Gegenbohrung 24- und eine kreis zylindrische Mündung 26.

Aus dem Durchlaß 22 und der Mündung 26 austretende erste und zweite Elementnrströme vereinigen sich nahe der Unterseite der Düsenpiabte 20 zu einem Verbündstrom. Die Abmessungen des Durchlassen 22 und der Mündung 26 sind so gewählt, daß die beiden Eiementarströme bei ihrem Zusammentritt im wesentLiehen gleiche Geschwindigkeiten haben und daß sie vorzugsweise die gleichen Mengenfließgeschwindigkeiten aufweisen. Die beiden Eiementarströme sind jedoch im HinbLick auf ihren Theologischen Zustand beträchtlich verschieden, da ihre Strömungsverläufe vor dem Zusammentritt zu dem Verbundstrom sehr . unterschiedlich sind. Aufgrund des Unterschieds der Theologischen Zustände entsteht in der durch Abschrekken des Verbundstroms erhaltenen Elementarfaser eine spontane Kräuselung, sofern das Garn orientiert wird, bevor die rheologischen Unterschiede verschwinden. Dies kann in einem eigenen Verfahrensschritt durch Strecken der Elementarfaser innerhalb etwa drei Sekunden nach dem Erstarren des Verbundstroms oder auch ohne einen solchen zusätzlichen Verfahrensschritt erfolgen, sofern die Spinngeschwindigkeit so gewählt wird, daß das entstehende Filament eine Streckung von weniger als 90%, vorzugsweise weniger als 4-5% erhält. Der aus dem Durchlaß 22 austretende Elementarstrom hat eine überwiegende Ausdehnungsströmung, während der aus der Mündung 26 austretende eine überwiegende Scherströmung mit nur geringer oder keiner Ausdehnungskomponente hat.

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Der von den den trichterförmigen Durchlaß 22 begrenzenden Flächen eingeschlossene Winkel beträgt vorzugsweise 30°, und die Achse der Gegenbohrung 24 und der Mündung 26 verläuft parallel zu der ihr zugewandten Seite des Durchlasses 22, d.h. sie ist vorzugsweise in einem Winkel von 15° gegenüber einer lotrecht zu den ebenen Ober- und Unterseiten der Düsenplatte 20 verlaufenden Linie geneigt.

Die Mündung 26 und das Auslaßende des Durchlasses 22 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 0,033 cm. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Austrittsenden des Durchlasses 22 und der Mündung 26 beträgt vorzugsweise 0,109 cm. Die Abmessungen der Gegenbohrung 24-sind so gewählt, daß die aus dem Durchlaß 22 und der Mündung 26 austretenden Elementarströme im wesentlichen gleiche Geschwindigkeiten und vorzugsweise im wesentlichen gleiche Mengenfließgeschwindigkeiten aufweisen. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Mündung 26 0,0356 cm lang, und die Gegenbohrung 24 hat einen Durchmesser von 0,112 cm.

Beispiell

Nylon-66-Polymer mit einem für Bekleidungsfasern üblichen Molekulargewicht wird in einer Menge von 2,83 g/min durch die vorstehend beschriebene Düse mit dem Durchlaß und der Mündung 26 extrudiert. Der sich ergebende Verbundstrom wird bei einer Spinngeschwindigkeit von 706 m/min in herkömmlicher Weise in einem Querluftstrom abgeschreckt und unmittelbar darauf mit einem Streckverhältnis von 2,0 gestreckt, wobei ein gestrecktes Filament mit einer Garnzahl von 18 entsteht. Bei der Entspannung des Filaments bildet sich eine starke Kräuselung aus.

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Beispiel II

Das Beispiel I wird wiederholt, wobei jedoch die Spinngeschwindigkeit auf 5000 m/min gesteigert wird. Bei Heiß-Entspannung des Filaments bildet sich eine starke Kräuselung. Das Filament hat eine Streckung von 37%·

Beispiel III

Beispiel II wird wiederholt, wobei jedoch das Polymer Polyethylenterephthalat ist, der Durchsatz 6,96 g/min und die Spinngeschwindigkeit 54-00 m/min beträgt. Das Filament hat eine Streckung von 42% und entwickelt bei Heiß-Entspannung eine starke Kräuselung.

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Claims

P_a_t_e_n_t_a_n._s_g_r_ü_c_h_e

1. Verfahren zum Schmelz spinnen einer texturierten Elementarfaser aus einem schmelzspinnbaren Polymer, dadurch gekennz ei chne t, daß aus dem schmelzflüssigen Polymer ein erster Elementarstrom erzeugt wird, daß aus dem schmelzflüssigen Polymer ein zweiter Elementarstrom erzeugt wird, wobei die beiden Elementarströme wesentlich unterschiedliche Ausdehnungs-Jließkomponenten aufweisen, daß der erste und der zweite Elementarstrom mit im wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten zu einem Verbundstrom zusammengeführt werden, und daß der Verbundstrom zu einer Elementarfaser abgeschreckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementarfaser mit einer solchen Geschwindigkeit von dem Verbundstrom abgezogen wird, daß sie eine Streckung von weniger als 90% erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Spinngeschwindigkeit so gewählt ist, daß die Elementarfaser eine Streckung von weniger als 4-5% erhält.

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»{089)988272 Telegramme: 988273 BERGSTAPFPÄTENT München 988274 TELEX: 983310 0524560 BERG d '

Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122S50 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayet Veratnsbank München 453100 (BLZ 70020270) Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010OgO)

4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementarfaser innerhalb von
drei Sekunden nach dem Erstarren des Verbundstroms
gestreckt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Elementarstrom im wesentlichen gleiche Mengenfließgeschwindigkeiten aufweisen.

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