DE3026520C2

DE3026520C2 - Verfahren zur Herstellung hochfester technischer Garne durch Spinnstrecken

Info

Publication number: DE3026520C2
Application number: DE3026520A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 6051 Dietzenbach Koschinek; Ludger 6115 Münster Thöne; Dietmar Dipl.-Phys. 6450 Hanau Wandel
Original assignee: Davy Mckee Ag 6000 Frankfurt; Davy McKee AG
Current assignee: Davy McKee AG
Priority date: 1980-07-12
Filing date: 1980-07-12
Publication date: 1985-03-21
Also published as: DE3026520A1; US4461740A; CH655953A5

Description

definierte Lage des ersten Streckpunktes erzielen, denn die Verstreckung beginnt bereits in den letzten Umschlingungen des Einlauf-Galettensystems und soll praktisch beendet sein, bevor die Fäden in das nachfolgende Galettensystem einlaufen. Eine Undefinierte Lage des Streckpunktes führt jedoch bei einer Vielzahl von Fäden, insbesondere aber bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten zu ungleichmäßigen Fadeneigenschaften.

Soweit in der BE-PS 7 67 204 angegeben ist, daß die Fäden keine volle Umschlingung um das zweite Galettenpaar ausführen müssen, sondern daß man an dessen Stelle eine einzelne Galette verwendet, die nur auf einem Teil des Umfangs von den Fäden berührt wird, der zwischen einem Viertel und der Hälfte des Gesamtumfangs liegt, handelt es sich nicht mehr um das gattungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines aus mindestens zwei zylinderförmigen Rollen bestehenden Rollensystems. Dies gilt auch für den gleichfalls angegebenen Fall, daß man die einzelne Galette durch eine beheizte Platte mit einer Temperatur zwischen 120 und 220⁰C ersetzt Diese Maßnahmen führen bei steigenden Produktionsgeschwindigkeiten zu Schwierigkeiten, weil es nicht mehr gelingt, die mit zunehmenden Fadenlaufgeschwindigkeiten kürzer werdenden Verweilzeiten durch höhere Galettentemperaturen zu kompensieren, um die gewünschte Aufheizung der Fäden zu bewirken. Ungleichmäßige Fadentemperaturen, die zu ungleichmäßigen Fadeneigenschafter» führen, wären die Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Spinnstrecken von hochfesten technisehen Garnen anzugeben, das auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu qualitativ hochwertigen Garnen mit niedriger Reißdehnung führt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patenanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Vorteile verbunden: Der erfindungsgemäße Prozeß findet seine bevorzugte Anwendung bei dem Spinnstrecken von Polyamiden und Polyester t>..i hohen Produklionsgeschwindigkciten zur Herstellung von Garnen mit hoher Reißfestigkeit und niedriger Rei'ldehnung. Er erlaubt die Anwendung eines hohen Verstreckverhältnisses ohne das Auftreten höherer Fadenbruchzahlen in Kauf nehmen zu müssen. Die Spulenwickel der derart hergestellten Fäden können ohne Einschaltung einer weiteren Verstreckungsstufe direkt einer Zwirnmaschine vorgelegt werden. Durch Fachen und Zwirnen wird der Cordzwirn hergestellt, der dann die weiteren Stufen zur Gewebeherstellung durchläuft. Der Spinnstreckprozeß spart also durch Vereinigung der Verfahrensschritte Spinnen und Strecken einen separaten Prozeß ein. Durch Anwendung hoher Aufspulgeschwindigkeiten wird er zudem sehr wirtschaftlich. Die verstreckten Rohgarne erfüllen hohe Qualitätsanforderungen im Hinblick auf einen technisch verwertbaren Warenausfall im Gewebe.

Durch das zwischen dem Einlauf-Galettensystem und dem Streck-Galettensystem liegende Rollensystem mit maximal dreimaliger Umschlingung wird zwar das Vcrstreckfeld in zwei Zonen unterteilt, nämlich in eine Zone vor dem Rollensystem und eine Zone hinter dem Rollensystem, jedoch wird die Verstreckung nicht in zwei Vsrstreckstufen durchgeführt, sondern in einem einzigen Verstreckvorgang. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zwei-Feld-Verstrecktechniken findet beim erfindungsgemäßen Verfahren nämlich keine Orientierungsverstrekkung in der ersten Zone bzw. auf dem Einlauf-Galettensystem statt. Dieses dient nur der Erwärmung der Spinnfäden auf die für die Verstreckung notwendige optimale Temperatur. Durch diese Technik wird vermieden, daß sich die Einlauf-Galettentemperatur durch Reibung und Streckwärme ändern könnte.

Die Folge wären Undefinierte Temperaturverhältnisse über die Galettenoberfläche oder eine Überhitzung des Fadens. Bei der Verarbeitung von mindestens zwei Fäden in derselben Verstreckeinheit würden dadurch zwangsläufig eine nicht optimale Verstreckung beider Fäden und damit ungleiche und schlechte Fadeneigenschaflcn resultieren.

Durch die maximal dreimalige Umschiingung des beschriebenen Rollensystems wird vielmehr der Streckpunkt in das Rollensystcm selbst verlegt. Dadurch werden die beiden Vorgänge »Aufheizung des Fedens auf Verstrecktemperatur« und »Verstreckung« aufgetrennte mechanisch-thermische Systeme verleg'. Neben dem positiven Einfluß auf die Temperatur und die gleichmäßige Erwärmung des Spinnfadens stellt sich dabei überraschenderweise der Effekt ein, daß sich die Lage des Streckpunktes im Rollensystem aufgrund der Ausbildung eines Fadenspannungsgradienten an den Rollen selbstregulicrcnd einstellt.

Wie bereits gesagt, wird die Lage des Streckpunktes im Rollensystem durch eine maximal dreimalige Umschlingung und eine rieht zu niedrige Umfangsgeschwindigkeit der Rollen festgelegt. Höhere Umschlingungszahlen als drei würden zu einer so starken Rückhaltekraft führen, daß der Str^ckpunkt nicht mehr im Rollensysiem bleibt, sondern in die erste Zone vor den Rollen oder auf die Einlauf-Galetten rutscht. Der Selbstregulierungseffekt der Strcckpunktlage geht dadurch verloren. Niedrigere Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen als diejenigen der Einlaufgalcttcn — im Extremfalle wäre das ein iesistehender Bremsstift — führen gleichfalls zu derart starken Ctückhaltekräften, daß der Fadenlauf in der ersten Zone vor den Rollen instabil wird und die Rollen (der Bremsstift) sich unkontrolliert aufheizen. Diese Erwärmung kann bis zum Schmelzbruch dej Fadens führen.

Die Anordnung von mindestens zwei Rollen in dem Rollensystem erlaubt die Einstellung eines exakten Fadenweges, frei von seillichen Verschiebungen auf den Rollen. Dadurch if es möglich, mehr als einen, bis zu vier Fäden starken Titers simultan zu verarbeiten, ohne eine gegenseitige Beeinträchtigung erwarten zu müssen.

Normalerweise würden Kenngrößen wie die Polymerhomogenität, der Gehalt des Fadens an ölauflage und Wasser sowie die Vorwärmtemperatur und das Verstreckverhältnis hauptsächlich die Streckpunkthgc bestimmen. Bei konventionellen Vurstrecktechniken ist ein Hin- und Herwandern des Streckpunktes auf Galetten zu erkennen, was durch Schwankungen der genannten Kenngrößen zu erklären ist. Die Folge sind ungleichmäßige Garneigenschaften. Beim crfindungsgcmäßen Verfahren ist jedoch keine instabile Verstreckung zu beobachten. Die Lage des Streckpunktes im Rollcnsystetn kann Schwankungen dieser Kenngrößen offenbar selbstregulierend ausgleichen, im Clcgensaiz zu Systemen, bei denen eine Vcrstreckungsauftcilung mechanisch vorgegeben ist. Die erfindungsgemäß hergestellten Fäden zeichnen sich jedenfalls durch eine gute Fadenglcichmäßigkeit und

-Reinheit aus.

Das erfindungsgemäßc Verfahren kann dadurch besonders vorteilhaft weiter ausgestaltet werden, daß die Umfangsgeschwindigkeit des maximal dreimal umschlungenen Rollcnsystcms zwischen dem I.Ofachen und dem l,5fachen der Umgangsgeschwindigkeit des Kinlauf-Galcttensystems gewühlt wird.

Es ist gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Fäden zwischen dem Streck-Galcttensystem und dem Auslauf-Galettensystem über ein Fixicrgaletlensysicm geführt werden, dessen Temperatur 7/auf einem Wert zwischen I6O"C einerseits und 20⁰C unter dem Polymcrschmelzpunkt andererseits gehalten wird, und wenn das Auslauf-Galettensystem auf einer Temperatur Ta £ 110" C gehalten wird.

Schließlich ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn alle Rollen des Rollensyslcms mil der gleichen ίο Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung werden anhand der F i g. 1 bis 3 und mehrerer Verfahrensbeispicle nachstehend näher erläutert. Die Kenndaten aller Beispiele sind in einer Tabelle am Schluß der Beschreibung zusammengefaßt.

Es zeigt 15 F i g. I eine Vorrichtung für ein crfindungsgemäßes Verfahrensschema,

F i g. 2 das Rollensystem 9 aus F i g. I mit Rollen, deren Achsen im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen und vertikal verschwenkbar sind, und

Fig.3 eine Variante des Rollensystems gcmaü Fig.2, bei dem die Rollenachsen im wesentlichen in einer vertikalen Ebene Hegen und horizontal vcrschvcnkbar sind.

In Fig. 1 ist eine Spinndüse 1 mit einer Vielzahl von Düsenbohrungen dargesieüi. uic in einem Spinnkopf 2 untergebracht ist. Fäden 3, die nachfolgend ein Fadenbündel oder Fadenkabel bilden, verlassen die Spinndüse und durchlaufen zunächst einen Nacherhitzer 4, der eine Hei/.zonc 4a umschließt. An den Nacherhitzer 4 schließt sich ein Blasschacht 5 an, der eine Kühlzone 5u umgibt, in der die Fäden 3 durch Anblasen mit Blasluft in Richtung der Pfeile 6 gekühlt werden.

Unterhalb des Blasschachtes 5 ist ein Präparationssystem 7 angeordnet, durch das auf die Fäden eine Präparation aufgetragen wird. Daran schließt sich ein Einlauf-Galettensysteni 8 an. Über dieses sind die Fäden 3 geführt. Dem Einlauf-Galettensystem folgt ein Rollensystem 9 und ein Slrcck-Galettensystcm 10, über das die Fäden 3 gleichfalls geführt sind. Zwischen den Galctlcnsystcmen 8 und 10 Hf Jt ein Verstreckfcld » V«. Das Rollensysicm 9 ist dasjenige, dessen Rollen 9a und 96 das Verstreckfeld » V« in zwei Zonen » V,« und » V₂« aufteilt und in dem der Verstreckpunkt liegt. Beide Rollen 9a und 96 haben den gleichen Durchmesser, der zwischen 40 mm und dem Durchmesser der Streck-Galetten 10a und \0b liegt, und werden beide mit untereinander gleicher Drehzahl angetrieben. Die Fäden werden über das Rollensystcm 9 entweder — wie in F i g. 1 dargestellt — parallel oder in Form einer »8« geführt.

Dem Streck-Galettensystem 10 folgt ein Auslauf-Galettensystem 11, welches, wie die Galettensysteme 8 und J5 10 auch, als sogenanntes »Duo« ausgebildet ist, also aus zwei Galetten 11a und Hb besteht. Für die Aufspulung der Fäden 3 ist schließlich ein Aufspulsystem 12 vorgesehen.

Fig.2 zeigt die Verstellmöglichkeiten des Rollensystems 9 nach Fig. 1. Die Achsen der Rollen 9a und 96 liegen im wesentlichen in einer horizontalen Ebene »£Ά«, sind jedoch in vertikalen Ebenen £Vi« und E,i« um je einen Gelenkpunkt gegenläufig verschwenkbar, und zwar urn max. ± 15 Winkclgrade, so daß eine verschränkte oder windschiefe Stellung zueinander erreichbar ist.

Fig.3 zeigt die Verstellmöglichkeiten eines alternativen Rollensystems 9' analog Fig.2. Die Achsen der Rollen 9a' und 96' liegen im wesentlichen in einer vertikalen Ebene, die mit der Zeichenebene identisch ist, sind jedoch in im wesentlichen horizontalen Ebenen »£Ά ι« und »£*}«. die senkrecht zur Zeichenebene stehen, um je einen Gelenkpunkt gegenläufig verstellbar, und zwar gleichfalls um maximal ± 15 Winkclgrade.

Beispiele

Soweit in den nachstehenden Beispielen Kenndaten verwendet werden, liegen diesen die folgenden Mcßverfahren zugrunde:

Die Reißfestigkeit und Reißdehnung wird mit üblichen Reißgeräten ermittelt. Die Bezugsdehnung wird da..7i aus dem Kraftdehnungsdiagramm des Fadens bestimmt. Sie ist definiert als die Dehnung, die zu einer Kraft von 4,85 g/dtex gehört.

⁵⁵ Beispiel 1

Polyamid-6 der relativen Viskosität //_re; von 33 wurde bei 293°C geschmolzen und in einer Menge von jeweils 247 g/min durch zwei Spinndüsenplatten mit je 140 Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,4 mm hatte.

Die austretenden Fäden durchliefen dann einen Nacherhitzer der Länge 600 mm und der Wandtemperatur von 300⁰C und anschließend einen 1100 mm langen Blasschacht, in dem sie durch querströmende Luft der Geschwindigkeit von 0,8 m/sec abgekühlt wurden.

Danach wurde auf die Fäden mittels Rollen eine 99%ige Präparation aufgetragen, wobei die ölauflage des fertigen Rohgarns 1.1% betrug. Die beiden Fäden wurden anschließend parallel durch die Spinnstreckmaschine geführt und schließlich auf einem Wickler mit einer Geschwindigkeit von 2800 m/min aufgespult. Der Solltilcr der aufgespulten Fäden betrug 935 dtex.

In der Spinnstreckmaschine durchliefen die Fäden nacheinander folgende Aggregate:

— cine unbcheiztc Vorspannrolle.die viermal umschlungen wurde;

— ein auf 75"C aufgeheiztes l'jnliuif-<"iiilcticnpiiar mit acht l'ntlniiimsi-hlingungen;

— ein auf 100"C aufgeheiztes Rollensysiem, bestehend uns zwei Rollen derselben Geometrie wie die lünlauf-Galettcn, die mit derselben Geschwindigkeit wie die Einlauf-Galetten liefen und von den Fäden zweimal umschlungen wurden;

— ein auf 195°C aufgeheiztes Strcck-Galctienpaar, welches 5,lmal so schnell lief wie die Einlauf-Galetten und welches achtmal von den Fäden umschlungen wurde und

— ein auf 100⁰C aufgeheizes Auslauf-Galettensysicm, welches achtmal umschlungen wurde und so schnell wie das Strcck-Galcttcnpaar lief.

Die Rollen des Rollensystems wurden derart positioniert, daß die Fäden ohne Abknickung zwischen Einlauf-Galetten und Rollen sowie zwischen Rollen und Streck-Galetten liefen und der Abstand der einzelnen Umschlingungen 4 mm betrug.

Es traten über einen lungeren Laufzeitrauni keine Verstreck.störungen auf, so daß mehr als 94% volle Spulen mit einem Gewicht von 10 kg erhalten wurden. Die textlien Kenndaten sind in der Tabelle zusammengestellt. Bei hoher Reißfestigkeit wurde eine niedrige Reißdehnung und eine niedrige Bezugsdehnung erhalten. Die Streuung der Festigkeits- und Dehnungswerte, ausgedrückt durch die Varialionskoeffizienten der Meßwerte von verschiedenen Spulen (CB), waren hervorragend.

Beispiel 2

Polyamid-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und spinngestreckt wie im Beispiel 1. jedoch mit dem Unterschied, daß das Rollensystem mit einer um l,5fach höheren Geschwindigkeit als die Einlauf-Galetten und das Streck-Galettenpaar mit einer um das 5,2fache höheren Geschwindigkeit als die i;inlauf-Galettcn liefen. Da die Einlaufgeschwindigkeit unverändert blieb, wurde die Aufspulgeschwindigkeit auf 2850 m/min erhöht. Bei dieser Einstellung des Verstreckverhältnisses wurde eine sehr hohe Reißfestigkeit erreicht.

Beispiel 3

"Olyamid-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und spinngestreckt wie im Beispiel 1. jedoch mit dem Unterschied, daß das Verstreckvcrhälinis weiter erhöht wurde als im Beispiel 2.

Die Rollen des Rollensystems liefen dabei mit einer um l,5fach, die Streckgaletten mit einer um 5,25fach höheren Geschwindigkeit als die Einlauf-Galetten. Die Aufspulgeschwindigkeit betrug 2900 m/min.

Bei dieser Einstellung des Verstreckverhältnisses wurde bei hoher Festigkeit eine niedrige Dehnung eingestellt.

Beispiel 4 (Vergleiehsbeispiei)

Polyamid-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen, präpariert und aufgespult wie im Beispiel 1. Der Durchlauf des Fadens durch die Spinnstreckmaschinc war im Gegensatz zu Beispiel 1 jedoch wie folgt:

Die Fäden umschlangen sechsmal ein auf 90"C aufgeheiztes Einlauf-Galettenpaar.

Die Fäden umschlangen sechsmal ein auf 195"C aufgeheiztes Rollensystem bzw. erste Streck-Galettenpaar, welches 4,9fach schneller lief.

Die Fäden umschlangen achtmal ein auf 195°C aufgeheiztes zweites Streck-Galettenpaar, welches 5,lfach schneller als die Einlauf-Galetten lief.

Durch Anwendung der hohen Umschlingungszahl anstelle der maximal dreimaligen Umschlingung nach Anspruch 1 auf dem Rollensystem bzw. ersten Streck-Galettenpaar bildete sich der erste Streckpunkt bereits auf den Einlauf-Galetten aus. Die textlien Fadenkenndaten in der Tabelle liegen deutlich ungünstiger. Auch die Gleichmäßigkeit dieser Werte (CB) ist schlechter. Währenü des Verstreckens traten verstärkt Störungen im Produktionsablauf aufgrund von Fadenbrüchen auf. so daß weniger volle Spulen als im Beispiel 1 erhalten wurden.

Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)

Polyamid-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und spinngestreckt wie im Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Rollen durch einen feststehenden Bremsstift ersetzt wurden, der von den Fäden einmal umschlungen wurde.

Kurz nach dem Auflegen der Fäden rissen sie jedoch am Stift ab. Die Fäden konnten nicht über längere Zeit aufgespult werden.

Beispiel 6

.

Polyamid-6 der relativen Viskosität tj_nL = 33 wurde bei 289" C geschmolzen und in eine Menge von 385 g/min

durch eine Spinndüsenplaite mit 192 Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,4 mm hatte.

Die austretenden Einzelfäden durchliefen dann einen Nacherhitzer der Länge von 600 mm und der Wandtemperatur von 300°C und anschließend einen 1100 mm langen Blasschacht, ir dem sie durch querströmende Luft der Geschwindigkeit von 1,0 m/sec abgekühlt wurden.

Danach wurde auf das Fadenbündel mittels Rollen eine 99%igc Präparation aufgetragen, wobei die Olauflage s des fertigen Rohgarns 1,2% betrug. Der Faden wurde danach durch die Spinnstrcckmaschinc geführt und schließlich auf einem Wickler mit einer Geschwindigkeit von 2980 m/min aufgespult. Der Solltiter des aufgespulten Fadens betrüg 1400 dtex. In der Spinnstreckmaschine durchlief der Faden nacheinander folgende Aggregate:

— eine unhsheizte Vorspannrolle, die viermal umschlungen wurde;

to — ein auf 95°C aufgeheiztes Einlauf-Galcltenpaarmit 13 Fadenumschlingungen;

— das auf 100⁰C aufgeheizte Rollensystem, bestehend aus zwei Rollen derselben Geometrie wie die Einlauf-Galetten, die mit derselben Geschwindigkeit wie die Einlauf-Galetten liefen und vom Faden zweimal umschlungen wurden;

— ein auf 195°C aufgeheiztes Streck-Galettenpaar, welches 5,4mal so schnell lief wie die Einlauf-Galetten und welches achtmal vom Faden umschlungen wurde; und

— ein auf 100"C aufgeheiztes Auslauf-Galettenpaar, welches achtmal umschlungen wurde.

Die Rollen des Rollensystems wurden so wie im Beispiel 1 positioniert.

Es traten über einen längeren Laufzeitraum keine Verstreckstörungen auf. Die Anzahl voller Spulen lag höher als 92%. Die textlien Kenndaten sind in der Tabelle zusammengestellt. Sie weisen ein für technische Einsatzgebiete hervorragend geeignetes Rohgarn aus.

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)

Polyamid-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und spinngestreckt wie im Beispiel b, jedoch mit dem Unterschied, daß die Temperatur des Einlauf-Galcttenpaaresauf 125"C erhöht wurde.

Bezogen auf einen Glasumwandlungspunkt Tc, wie er in der Literatur zwischen 35 und 45° C angegeben wird, liegt diese Galettentemperatur außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches von max. Tc. + 65° C. Bei dem Verstreckverhältnis von 5,4 traten laufend Fadenbrüche auf, so daß das Vcrstrcckverhültnis auf 5,2 reduziert werden mußte. Die zugehörigen textlien Kenndaten sind wesentlich schlechter als im Beispiel 6.

Beispiel 8

Polyester der relativen Viskosität η,_η,,. von 0,68 wurde bei 305° C geschmolzen und in einer Menge von jeweils 307 g/min durch zwei Spinndüsenplatten mit je 192 Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,4 mm hatte.

Die austretenden Fäden durchliefen anschließend einen i 700 mm langen Blasschacht, in dem sie durch querströmende Luft der Geschwindigkeit »on 0,6 m/sec abgekühlt wurden.

Danach wurde auf die Fäden mittels Rollen eine 99%ige Präparation aufgetragen, wobei die ölauflagc des fertigen Rohgarns 0,7% betrug. Die Fäden wurden anschließend parallel durch eine Spinnstreckmaschinc geführt und schließlich auf einem Wickler mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/min aufgespult. Der oolltiier der aufgespulten Fäden betrug 1100 f 132 dtex.

— eine unbeheizte Vorspannrolle, die vLrmal umschlungen wurde;

— ein auf95°C aufgeheiztes Einlauf-Galcticnpaar mit acht Fadenumschlingungen;

— ein auf 110°C aufgeheiztes Rollensyslem bestehend aus zwei Rollen derselben Geometrie wie die Einlauf-Galetten, die mit derselben Geschwindigkeit wie die Kinlauf-Galetten Hefen und von den Fäden zweimal

so umschlungen wurden;

— ein auf 220" C aufgeheiztes Streck-Galettenpaar, welches 6,1 mal so schnell lief wie die Einlauf-Galetten und welches achtmal von den Fäden umschlungen wurde und

— ein unbeheiztes Auslauf-Galettensystem, welches achtmal umschlungen wurde und 5% langsamer als das Streck-Galettenpaar lief.

Die Rollen des Rollensystems wurden derart positioniert, daß die Fäden ohne Abknickung zwischen Einläufig Galetten und Rollen sowie zwischen Rollen und Streck-Galctten liefen und der Abstand der einzelnen Umschlingungen 4 mm betrug.

Es traten über einen längeren Laufzeitraum keine Verstrcckstörungen auf. Die Anzahl voller Spulen lag höher als 92%. Die textlien Kenndaten sind in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel)

Das Beispiel 8 für Polyester wurde wiederholt mit den Unterschied, daß auf das Rollensystem verzichtet wurde. Das Ergebnis war eine höhere Fadenbruchzahl durch unruhigen Fadeniauf. Es konnten keine großen Wickel hergestellt werden.

Tabellarisch zusammengefaBte Verfahrensbeispiele

Beispiel-Nr. 1

Erfindung/Vergleich	Erfindung	—	—	Vergleich	Vergleich	Erfindung	Vergleich	Erfindung	Vergleich	(,
Polymer	PA-6			_♦			_♦	PLT	—►	SJ
Soll titer (dtex)	935Π40	5,2	5.25	—	—	Ι400Π92	—	11ΟΟΠ92
Verstreckverhältnis		5.2	5,25							N
I.Feld 1:	5,1			4,9	5,1	5,4		6.1	6,1	Q
Gesamt 1:	5,1	1,5:1	1,5: 1	5.1		5,4	52	6,1	6,1	(J
Geschw.-Verh.		2850	2900							C
Rollen : Einlauf-Gal.	1 : 1			-	o^#)	1 : 1	1 :1	1 :1	-
Wicklergeschwindigkeit (m/min)	2800	75	75	2800	2800	2980	2850	3000	3000
Temperaturen		100	100
Einlauf-Galettenpaar	75	195	195	90	75	95	125	95	95
Rollensystem	100	_			*unbeheizt)**	100	100	110	110
l.Streck-Gal.-paar	195	100	100	195	195	195	195	220	220
2. Streck-Gal.-paar	—			195
AusJauf-Gal.-paar	100	4	4	100	100	100	100	unbeheizt	unbeheizt
Fadenumschlingungen		8	8
Vorspannrolle	4	2	2	4	4	4	4	4	4
Einlaufpaar	8	8	8	6	8	13	13	8	8
Rollenpaar	2	—	_			2	2	2	—
1. Streckpaar	8	8	8	6	8	8	8	8	8
2. Streckpaar	—			8
Auslaufpaar	8	89,9	90,4	8	8	8	8	8	8
Garnkenndaten		19,5	18,5		läuft nicht				läuft nicht
Reißfestigkeit (cN/tex)	86.2	8,1	8,0	81.9		85.2	78,5	77
Reißdehnung (%)	20.0	U	1,0	22,6		19,7	20.5	13,5
Bezugsdehnung (%)	83	2,2	2,4	8,4		8,2	8,6	7,6
CB-Festigkeit (%)	0,75		2.4		1.0	2,3	0.9
CB-Dehnung(%)	2,3		4,9		2,9	5,7	22

·) Rollen durch teststehenden Bremsstift ersetzt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung hochfester technischer Garne, insbesondere aus Polyamid- und Polyesterfäden durch Spinnstrecken, wobei die aus der Spinndüse austretenden Fäden in einer Kühlzone durch Anbla- sen mit Blasluft gekühlt werden, worauf sie über ein Präparationssystem und anschließend in direktem Verlauf geführt werden über ein Einlauf-Galettensyslcm, das auf einer konstanten Temperatur Th=(Tc —20⁰C) bis (Tc; +65⁰C) gehalten wird, wobei To der Glasumwandlungspunkt ist, ein aus mindestens zwei zylinderförmigen Rollen bestehendes Rollcnsystem, von dem mindestens eine Rolle mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die im Höchstfall derjenigen eines nachfolgenden Strcck-GalettensysUms

ίο und im Mindestfalle derjenigen des Einlauf-Galettensystems entspricht und die auf einer Temperatur Tu zwischen 75°C und 215°C gehalten und ein- oder mehrmals umschlungen werden, wobei das Streck-Galcttensystem auf einer Temperatur 7"s> 110°C, jedoch maximal 20⁰C unter dem Polymerschmelzpunkt gehalten wird, und über ein Auslauf-Galettensystem, das auf einer Temperatur Ta gehalten wird, die kleiner ist als der Polymerschmelzpunkt minus 20°C, worauf die Fäden mit einer Geschwindigkeit >2200 m/min aufge-

spult werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rollensystem keine Orientierungsvcrstrekkung herbeigeführt wird, und daß durch maximal dreimalige Umschlingung des Rollensystems die Lage des Streckpunktes selbstregulierend eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Roliensystems zwischen dem l.Ofachen und dem l,5fachen der Umfangsgeschwindigkeit des Einlauf-Galettensystems

20 gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß die Fäden zwischen dem Streck-Galettensystem und dem Auslauf-Galettensystem über ein Fixiergalettensystem geführt werden, dessen Temperatur 7> auf einem Wert zwischen 160⁰C einerseits und 20°C unter dem Polymer-Schmelzpunkt andererseits gehalten wird, und daß das Auslauf-Galettensystem auf einer Temperatur 7λ£ 110⁰C gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rollen des Roliensystems mit der gleichen

Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden.

Bei technisdr^R Garnen werden besondere Eigenschaften, vor allem eine hohe Reißfestigkeit, eine niedrige Reißdehnung und eine geringe Anzahl von Fadenfehlern des Rohgarns gefordert. Diese Forderungen sind technologisch an die Anwendung hoher Verstreckverhältnisse bei der Rohgarnherstellung geknüpft. Höhere Verstreckverhältnisse haben jädoch ihre Grenze, wenn der Faden durch das Verstrecken bereits beschädigt wird und Fadenbrüche auftreten. Bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten liegt diese Grenze noch niedriger. Der technische und wirtschaftliche Wert des Spinnstreckprozesses bei Anwendung hoher Produktionsgeschwindigkeiten ist aber erst dann positiv zu bewerten, wenn gleichzeitig die textlien Fadenqualitäten nicht verschlechtert, sondern sogar noch verbessert werden.

Durch die DE-OS 14 35 467 ist ein Verfahren zum Spinnstrecken von PET mit Gcschw/Tdigkciien von

1000—4000 m/min bekannt Diese Anmeldung geht von einer Temperaturbehandlung des Spinnfadens bei bestimmten Verweilzeiten vor der Verstreckung aus, wobei das Erwärmen auf oder zwischen konisch ausgebildeten Galetten erfolgen soll. Dieses System ist technisch kompliziert und versagt ganz, wenn aus Produktivitätsgründen mindestens zwei Fäden gleichzeitig auf den Galetten verarbeitet werden sollen. Durch die US-PS 34 52 131 ist ein Verfahren zum Spinnstrecken von Polyamid bekannt, bei dem der Faden in zwei Stufen orientierend verstreckt wird, wobei in der ersten Stufe der Faden zusätzlich mit einem gasförmigen Medium erwärmt wird.

Durch die DE-OS 19 12 299 ist ein Spinnstreckverfahren bekannt, bei dem eine wasserarme Appretur auf den Faden aufgebracht wird und die Verstreckung in mindestens zwei Verstreckstufen erfolgt, wobei das Verstreckverhältnis der ersten Stufe zwischen 1,15 und 3,0 liegt. Die in der Schrift erwähnte Anwendung eines Bremsstiftes führt bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten aufgrund starker Reibung zu einer unkontrollierten Aufheizung des Stiftes.

Durch die US-PS 40 03 974 ist ein Verfahren zum Spinnstrecken von PET bekannt. Auch hier wird als Verstreckhilfsmitlel eine Dampfdüse eingesetzt zur Aufheizung des Fadens auf eine Temperatur von 75—250'C. Die Verstreckung erfolgt dabei zwischen Galetten in einem Feld.

Durch die US-PS 37 90 995 und US-PS 37 15 421 sind Verfahren zum Spinnstrecken von PET bekannt, bei denen die Zuführ- und Streckgaletten mit bestimmten Oberflächenrauhigkeiten spezifiziert sind, um einen Fadenschlupf auf beiden Galettensystemen zu erlauben.

Es hat sich gezeigt, daß ein derartiger Fadenschlupf bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten zu einer starken Reibungsbeanspruchung führt Die dabei entstehende Reibungswärme führt zu einer unkontrollierten

60 Aufheizung der Galetten.

Durch die BE-PS 7 67 204 ist ein Verfahren zum Herstellen von Spinnfäden mit niedrigem Schrumpfvcrhaltcn bekannt, das, soweit es dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht und unter Verwendung von insgesamt vier Rollen- bzw. Galettensystemen durchgeführt wird, eine Zwei-Zonen-Verstreckung beinhaltet, bei der der relativ größere Anteil der Verstreckung in der ersten Vcrslreck/.one durchgeführt wird, die sich zwischen den Einlaufgaletten und dem nachfolgenden Galettensystemen befindet. Eine solche Maßnahme schließt einen Fadenschlupf auf demjenigen Galettensyslem aus, das die beiden Verstreckzonen voneinander trennt so daß auf diesem Gaiettensystem eine größere Umschlingungszahl gewählt werden muß, die in den Beispielen mit acht bzw. zehn Umschlingungcn angegeben ist. Mit der bekannten Maßnahme läßt sich jedoch nicht einmal eine