DE3036683C2

DE3036683C2 - Verfahren zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren

Info

Publication number: DE3036683C2
Application number: DE3036683A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 6051 Dietzenbach Koschinek; Bernd 8756 Kahl Kretschmann; Dietmar Dipl.-Phys. 6450 Hanau Wandel; Rolf 6056 Heusenstamm Zinßer
Original assignee: Davy McKee AG
Current assignee: Davy McKee AG
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE3036683A1; US4436688A

Description

B = 48,2 · Ig v-109 (mm)

Ai = 34,4 · Ig v— 71 (mm)

,5 A₂ = -32 · (Ig v-3356)²+34 (mm)

A₃ = -44(lgv-3,221)²+32(mm)

und »v<sf die Spinnabzugsgeschwindigkeit in (m/min) ist, und die Beziehungen

20 Ai fSr iine Düsenbelastung < 0,5 (g/min)/cm²

A₂ für eine Düsenbelastung von 0,5 bis 1,8 (g/min)/cm² Λ j für eine Düsenbelastung > 1,8 (g/min)/cm²

gelten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 für die Anwendung bei Polyesterfäden eines Kapillartiters < 1,5 dtex und eines Gesamttiters <230 dte?; bei einer Düsenbelastung >0,8 (g/min)/cm² \y4 einer Spinnabzufesgeschwin-

digkeit > 2800 m/min, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand »D« zwischen »B« und 35 mm gewählt

wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 für die Anwendung bei Polyamidfäden eines Gesamttiters zwischen 10 und 170 dtex bei einer Düsenbelastung zwischen 0,5 und 1,8 (g/min)/cm² und eirier Spinnabzugsgeschwindigkeit >4500 m/mm, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand »Dazwischen θ—15 mm und A₂ gewählt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, s. z. B. JP-OS 48-56 913.

Derartige Schmelzspinnverfahren werden in der Praxis weitgehend angewandt. Dabei liegen die Verarbeitungsgeschwindigkeiten in einem weiten Bereich. Während bei Geschwindigkeiten unter 18Ö0 m/min hergestellte Fäden in einer separaten Stufe verstreckt und gegebenenfalls auch texturiert werden, werden sogenannte schnellgesponnene Garne, d. h. solche, mit einer Abzugsgeschwindigkeit oberhalb 1800 m/min aufgrund der sich im Faden einstellenden höheren Spinnorientierung im allgemeinen simultan-strecktexturiert oder auch als fertigorientiertes Garn direkt der Weiterverarbeitung zugeleitet.

Beim Schmelzspinnen hat der Verlauf der Abkühlung des unmittelbar aus der Schmelze gesponnenen Fadenbündels zwischen Spinndüse und Aufspulung einen entscheidenden Einfluß auf die Fadenqualität, wie die Titergleichmäßigkeit, die Gleichmäßigkeit der Anfärbung, sowie die Festigkeit und die Dehnung.

Die mit einer über dem Schmelzpunkt liegenden Temperatur aus den Düsenbohrungen austretenden Fäden müssen auf eine Temperatur unterhalb der Klebegrenze bzw. unterhalb des Glasumwandlungspunktes des Polymeren abgekühlt werden, bevor sie mit mechanischen Führungselementen in Berührung gebracht werden können. Bei der Abkühlung erfahren die Fäden eine erhebliche Verkleinerung ihres Durchmessers bis zu einem dem Spinntiter entsprechenden Endwert. Hamana führt in dem Aufsatz »Der Verlauf der Fadenbildung beim Schmelzspinnen«, Melliand4 (1969), Seiten 382 bis 388, aus, in welcher Weise sich die Fadeneigenschaften während des Verzuges der Fäden in der Abkühlzone verändern.

Fourn6 stellt in dem Aufsatz »Fadenkühlung beim Schmelzspinnen« in Chemiefasern/Textilindustrie, April 1978, Seite 315, Berechnungen dar, die den Einfluß der Spirinparameter auf die Gleichmäßigkeit der Fadeneigenschaften, insbesondere auf die Gleichmäßigkeit des Titers darlegen.

Titerschwankungen werden theoretisch kleiner, wenn die Abzugsgeschwindigkeit erhöht wird. Die Abzugsge-

schwindigkeit ist jedoch von weiteren technologischen Kenndaten, wie beispielsweise von der Anlagenkapazität und der Abkühlkapazität abhängig, so daß sie nicht als frei verfügbarer Parameter einstellbar ist Vielmehr zeigt die Praxis der bekannten Spinnverfahren, daß sowohl beim Langsamspinnen als auch beim Schnellspinnen

so untolerierbar hohe Titerschwankungen auftreten.

Aus theoretischen Überlegungen geht ferner hervor, daß Titerschwankungen von der Summe aus der zweifachen Dicke der Spinnkopfisolierung und von der Weglänge in der Kühlzone abhängig sind, in der die Fäden durch Blasluft angeblasen werden. Die Dicke der Spinnkopfisolicrung ist im vorliegenden Fall dasjenige Maß, um welches die Spinnkopfisolierung nach unten hin über die untere Düsenoberfläche vorsteht. Es handelt sich b5 hier um einen Bereich, der von der Blasluft nicht erreichbar ist. Da aber die Dicke der Isolierung um mehrere Größenordnungen kleiner ist als die Wcglänge in der Kühlzone, in der die Fäden angeblasen werden, wird ihr von der Theorie her nur ein untergeordneter Einfluß zugeschrieben. Wesentlich kritischer werden hingegen die Einflüsse der Anblasung und der Konstanz der Blasluftbedingungen gewertet.

In der Praxis wurden bestimmte Standardabmessungen für die Dicke der Spinnkopffisolierung eingeführt. Durch eine ausreichend große Dicke der Isolierung soll vor allem verhindert werden. daß eine Abkühlung des Spinnblocks eintritt und die Spinndüsentemperalur unter die Produktlemperatur absinkt. Ein starker Abfall der Festigkeits- und Dehnungswerte der Fäden und im Extremfall ein Schmelzbruch der Kapillaren wären die Folgen. _ >

Durch die GB-PS 9 03 427 ist es bekannt. Spinnfäden aus thermoplastischem Material unterhalb der Spinndöse durch einen Schacht vcn mindestens 1 m Länge und einer Temperatur von 10 bis 80⁰C unterhalb des Schmelzpunkt« zu führen, um gute textile Garnkenndaten zu erzielen.

Durch die US-PS 41 34 882 ist ein Schnellspinnverfahren für Polyester bei Geschwindigkeiten gleich oder größer 5000 m/rojn bekannt Es wird auf die Ausbildung einer Kern-Mantel-Struktur in den Kapillaren als Folge to einer intensiven Fädenabkühlung verwiesen. Diese Erscheinung trete besonders bei einer Erhöhung der Spinngeschwindigkeit stärker hervor. Die dadurch bedingten Strukturinhomögenitäten führten vor allem zu einem schlechten Verarbeitungsverhalten durch Fadenbrüche. Zur Vermeidung dieses Effekts wird beim Stand der Technik die Anwendung eines Schutzschachtes von 70 bis 100 mm Länge zur Verzögerung der Fadenabkühlung vorgeschlagen. Es hat sick jedoch gezeigt, daß mit einer derartigen Maßnahme keine befriedigenden Faden- is kenndaten zu erreichen sind.

Durcii die JP-OS 52-15 614 ist es bekannt, in einen zylindrischen Blasschacht Kühlluft radial von allen Seiten einzublasen und durch das untere Ende des Blasschachtes wieder abzuziehen. Hierdurch stellt sich im oberen Bereich des Blasschachtes eine strömungsberuhigte Zone ein, die etwa die Form eines auf der Spitze stehenden Kegels hat Dadurch werden die auf mehreren konzentrischen Kreisen angeordneten Spinntäu.-in von außen nach innen an zunehmend tieferen Stellen.angeblasen, so daß an auf unterschiedlichen Radien liegenden Fäden auch unterschiedliche Abkühlbedingungen vorliegen. Die höchste Stelle des Lufteintritts liegt dabei 30 mm unterhalb der Düsenplatte, jedoch werden die Fäden selbst, bedingt durch die axiale Strömungskomponenic, erst an merklich darunterliegenden Stellen von der Blasluft erfaßt Die Folge ist ein relativ breites Spektrum der Fadeneigenschaften aufgrund unterschiedlicher Abkühlbedingungen, wie sie allenfalls für Stapelfasern, nicht aber für hochwertige Endlosfäden tolerierbar sind.

Durch die JP-OS 48-56 913 ist es bekannt, beim Spinnen von Polyesterfäden unterhalb der Spinndüsenplatte eine strömungsberuhigte Zone vorzusehen, bevor die Blasluft in Normalrichtung zu den Fäden auf diese einwirkt Die strömungsberuhigte Zone liegt dabei innerhalb von weiteren konstruktionsbedingten Abmessungen in Fadenlaufrichtung, die sich aus einem Abstand der Düsenunterseite vom unteren Rand des Düsengehäuses, dem sogenannten Düsenrücksprung, und Wandstärken desjenigen Bauteils zusammensetzen, in dem die strömungsberuhigte Zone mit der Höhe »h« untergebracht ist Es kann grob davon ausgegangen werden, daß die Gesamtlänge der strömuingsberuhigten Zone etwa doppelt so lang ist wie das Maß »h«. Dieses ist bei den Positivbeispielen mit 35 bis 80 mm angegeben, beim Negativbeispiel mit 25 mm, so daß die Gesamtlänge der strömungsberuhigten Zone mit Abstand mehr als 50 mm beträgt. Fadenabzugsgeschwindigkeiten sind nicht genannt jedoch läßt sich aus dem Verstreckverhältnis von 360% ungefähr schlußfolgern, daß die Fäden mit Geschwindigkeiten unter 1000 m/min abgezogen werden. Hierbei ergibt sich ein ungenügendes Anfärbeverhalten der fertigen Fäden, wobei die Anfärbefehler mit kurzer werdender strömungsberuhigter Zone zunehmen. Auch die Titergleichmäßigkeit wird bei kurzer strömungsberuhigter Zone als schlecht angegeben. Die Lehre dieser Schrift zielt also ganz eindeutig in Richtung auf eine grc"3ere Länge der strömungsberuhigten Zone, um überhaupt brauchbare Garne zu erhalten. Wegen der niedrigen Fadenabzugsgeschwindigkeit ist die wirtschaftliche Arbeitsweise der Vorrichtung als ungünstig einzustufen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, welches für jede Abzugsgeschwindigkeit zwischen 600 und 6000 m/min, d. h. innerhalb eines weiten Bereiches, hochwertige Fadeneigenschaken, insbesondere eine gute Titer- und Anfärbegleichmäßigkeit sowie gute Kraftdehnungseigenschaften ermöglicht und ein Minimum an Störungen beim Spinnablauf und bei der Weiterverarbeitung hervorruft.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß durch die im Kennzeicheades; Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Die Grenzen der durch die erfindungsgemäßen Angaben definierten Bereiche lassen sich durch Kurven darstellen, die in Fig. 1 wiedergegeben sind. Die obere Kurve bzw. Begrenzungslinie ist für alle Bereiche indentisch. Es hat sich gezeigi:, daß sowohl eine Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit ν gegeben ist, als auch von der Düsenbelastung, die nachfolgend noch näher definiert werden soll.

Die Düsenbelastung ist eine einwandfrei reproduzierbare Bedingung. Es handelt sich dabei um einen Wert, der sich aus dem Polymerdurchsatz durch die Spinndüse pro Minute, dividiert durch die Größe der Fläche, über 5; die die Düsenbohrungen verteilt sind, ergibt. Die Düsenbelastung beeinflußt die Düsentemperatur. In der Literatur wird vielfach als prozeßbeschreibender Spinnparameter die Düsentemperatur angegeben. Sie ist jedoch der Messung schwerer zugänglich und in ihrer Wirkung auf den Spinn^rozeß kaum berechenbar, da sie außer von der Düsenbelastumg von weiteren Einflußgrößen wie den Wärmebedingungen des Spinnkopfes, den Polymerparametern und den Abkühlbedingungen abhängig ist. ί,ο

Für jede Geschwindigkeit ν wird eine obere Grenze gemäß der Kurve B eindeutig festgelegt. Die zigenörige untere Grenze richtet sich nlsdann nach der Düsenbelastung: Für eine Düsenbelastung kleiner als 0,5 (g/ min)/cm² darf der Abstand »D« nicht kleiner sein als der entsprechende Wert der /ti-Kurve; für eine Düsenbelastung von 0,5 bis 1 8 (g/min)/cm² darf der Abstand »D« nicht kleiner sein als der entsprechende Wert der /4₂-Kurve. und für eine Düsenbelastung größer als 1,8 (g/r,iin)/cm² darf der Abstand »D« nicht kleiner sein als der b3 entsprechende Wert der ,43-K.urve.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung sind folgende Vorteile verbunden: Innerhalb des durch die genannten Beziehungen abgegrenzten Bereichs für den Abstand »D« werden Fesiigkeits- und Dehnungswerte der Fäden

erhalten, die für die Weiterverarbeitung ohne weiteres akzeptiert werden können. Eine übliche Bezugsgröße für das Kraftdehnungsverhalten ist das Produkt aus der Bruchlast und der Wurzel der Bruchdehnung

((7= Bruchlast χ ^Bruchdehnung), 5

wobei diese Eigenschaften mit einem üblichen Reißautomaten an den Spinnfäden ermittelt werden. Vergleicht man den Wert Οκ von Fäden, die nach einem herkömmlichen Spinnverfahren hergestellt wurden, mit dem Wert Oe von Fäden, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, so liegt or. im Bereich an—20% rel. bis Ck + 20% rel. Wird bei sonst gleichen Bedingungen der Abstand »D« jedoch unterhalb der unleren ίο Grenze A\ bzw. A₂ bzw. Ai eingestellt, so liegen die »-Werte der derart hergestellten Fäden mehr als 20% niedriger als c*.

Es wurde jedenfalls überraschend gefunden, daß sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre Kraftdehnungseigenschaften im Faden einstellen, die für die Weiterverarbeitung akzeptabel sind, wobei gleichzeitig die Titerschwankungen und Anfärbegleichmäßigkeiten der Garne hervorragend und mit herkömmlichen Verfahren nicht zu erhalten sind. Der Spinnablauf und die Fadenreinheit sind dabei problemfrei.

Das gefundene Ergebnis ist um so überraschender, als die theoretischen Modellberechnungen höchstens einen

untergeordneten Einfluß der Dicke der Spinnkopfisolierung relativ zu der Weglänge offenbaren, auf der die

Fäden mit Blssluft angeblasen wsrden. Die Lehre aus den herkömmlichen Verfahre führt daher eher zu

größeren Dicken der Spinnkopfisolicrung zur Vermeidung der Düsenabkühlung durch die Blasluft und durch

20 Abstrahlung.

Die Minimalisierung der Titerschwankungen und die hervorragende Farbgleichmäßigkeit sind Eigenschaften, die vollständig auch im Fertigprodukt, dem Gewebe oder Gewirke, zur Geltung kommen. Derartige Qualitätskriterien desTextilproduktes werden vom Weiterverarbeiter und vom Konsumenten sehr hoch bewertet.

Eine obere Grenze der Spinnabzugsgeschwindigkeit ist nicht technologisch bedingt; die prinzipiellen Abhängigkeiten sind auch auf den Bereich oberhalb 6000 m/min übertragbar. Der angegebene Geschwindigkeitsbe reich ist jedoch heute mit serienmäßig hergestellten Aufspulaggregaten bereits verwirklicht worden. Als Spinnabzugsgeschwindigkeit oder Abzugsgeschwindigkeit wird die Γ-jdengeschwindigkeit an der ersten Galette bezeichnet, oder, wenn galettenlos aufgespult wird, die Fadengeschwindigkeit am Wickelaggregat.

Als synthetische Polymere können für das erfindungsgemäße Verfahren eine Vielzahl von Substanzen in Form reiner Polymere oder auch als Copolymere oder mit Additiven zur Modifizierung der Mattierung, der Anfärbung, des elektrostatischen Verhaltens etc. eingesetzt werden. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren auf Polyester, Polyamid-6 und Polyamid-66 anwendbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich darüberhinaus für Fäden und Fasern innerhalb eines weiten Titerbereichs. Einzelfadenstärken liegen dabei etwa zwischen 0,5 und 150 dtex. Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren vor allem für sehr feine Einzel- und Gesamtfadentiter des textlien Anwendungsbereichs und für sehr starke Gesamtfadentiter zur Stapelfaserherstellung angewendet

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es durchaus, die Fäden innerhalb der Kühlzone über Fadenleit- oder Fadenreiborgane zu führen oder im Anschluß an die Kühlzone einer weiteren Streck- bzw. Temperaturbehandlung zu unterziehen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 3 sowie der Verfahrensbeispiele näher erläutert. Die wesentlichen Verfahrensparameter und Beurteilungskriterien aller Verfahrensbeispiele sind in einer Übersichtstabelle am Schluß der Beschreibung enthalten. Diese Tabelle enthält auch die zahlenmäßig belegten textlien Daten der Spinnfäden.

Es zeigt

Fig. I eine grafische Darstellung der Kurven/*,, A₂. Λ3 und ß. und zwar sind auf der Absizze die Spinnabzugsgeschwindigkeiten in m/min aufgetragen, während auf der Ordinate der Abstand »D« in Millimetern als Kenngröße aufgetragen ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Spinndüse mit Spinndüsenplatte aus der Richtung der abgezogenen Fäden und Fig.3 in schematischer Darstellung eine Spinnvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Aus Fig. 1 sind zwischen den Kurven B und A_x bzw. B und A₂ bzw. B und A3 diejenigen Bereiche zu entnehmen, innerhalb welcher der Abstand »D« für die jeweilige Abzugsgeschwindigkeit liegen muß. Die in Klammern zu findenden Ziffern beziehen sich auf die Nummern der Verfahrensbeispiele und Vergleichsbeispiele.

In F i g. 2 ist eine Düsenlochfläche 1 dargestellt, die innerhalb der Umhüllenden aller Düsen- bzw. Kapillarbohrungen 2 liegt Die Umhüllende ist im vorliegenden Fall ein Kreis. Die Düsenlochfläche ist somit nicht identisch mit der Düsenfläche 3. sondern stets kleiner als diese. Die Düsenlochfl?che 1 ist derjenige Wert, der bei der Berechnung der Düsenbelastung den Quotienten bildet

F i g. 3 zeigt eine Spinnvorrichtung in schematischer, stark vereinfachter Form. Das aufgeschmolzene Polymere wird in einer vorgegebenen Fördermenge durch eine Spinndüse 4 gepreßt, die die gewünschte Anzahl von Kapillarbohrungen 2 (siehe auch F i g. 2) enthält Die Spinndüse 4 ist als Düsenplatte ausgebildet wird aber häufig vereinfacht als »Spinndüse« bezeichnet

Die austretenden Fäden 5 durchlaufen nach einer bestimmten Fallhöhe einen Blasschacht 6, der eine Kühlzone bildet, in der die Fäden durch querströmende Blasluft 7 angeblasen und abgekühlt werden. Nach der Verfestib5 gung der Fäden werden diese über nicht mehr dargestellte Fadenkit- und Präparationseinrichtungen sowie gegebenenfalls auch Galetten geführt und schließlich mit vorgegebener Geschwindigkeit aufgespult

Die Spinndüse 4 ist Bestandteil eines Spinndüsenpaketes 8, welches in der Regel noch mit Produktverteilungsund Filtereinheiten ausgerüstet ist Das Spinndüsenpaket 8 ist in einen beheizten Spinnkopf 9 eingebaut der eine

intensive Wärmeübertragung auf das Spinndüsenpakcl 8 gewährleistet. Die Würmcübertragungslläehen reichen dabei bis an die Spinndüse 4 heran und umgreifen diese teilweise. Der Spinnkopf 9 wird zur Vermeidung von Wärmeverlusten von einer Spinnkopfisolicrung 10 umgeben. Zur Vermeidung von Wäinieverlustcn, insbesondere von Strahlungsvcrlusten der Spinndüse 4 liegt diese zurückgesetzt im Spinnkopf 9 sowie in der Spinnkopfisolierung 10. Dieser sogenannte Düsenrücksprung wird im allgemeinen auch deswegen gewünscht, um ein ο direktes Vorbeistreichen von Luftwirbeln an der Düsenoberfläche 11 zu vermeiden. Unmittelbar unterhalb der Spin^r,Vopfisolierung 10 befinden sich eine Tragplatte 12 für den Blasschacht 6 sowie eine Haube 13 zur Absaugung von ausgedampftem Polymerextrakt.

Unmittelbar unterhalb der Tragplatte 12 liegt der höchste Anblaspunkt für die Blasluft 7. Der erfindungsgemäß definierte Abstand »D« ist mit der Fallstrecke der Spinnfäden nach dem Austritt aus der Spinndüse bzw. aus der unteren Spinndüsenoberfläche bis zur Höhe des obersten Anblaspunktes identisch. Der Abstand »D« setzt sich somit aus einem etwaigen Düsenrücksprung im Spinnkopf 9, aus der Dicke der Spinnkopfisolierung 10 und der Dicke der Tragplatte 12 zusammen, die auch als Blasschachtkragen bezeichnet werden kann. Der Abstand »D« ist somit nicht identisch mit einer dieser Komponenten, sondern stets größer. Während der Abstand »D« erfindungsgemäß in einem bestimmten Bereich liegen muß, sind die Forderungen an die einzelnen Komponen- υ ten hiervon zu unterscheiden. Der Düsenrücksprung im Spinnkopf muß so groß sein, daß eine ausreichende Beheizung der Spinndüse gewährleistet ist. Die Dicke der Spinnkopfisolierung 10 muß so groß sein, daß AbstrahlungsverlüSte minimal sinr), und die Dicke der Tragplatte 12 ist durch mechanische Erfordernisse vorgegeben. Infolgedessen reicht eine Verkürzung des Düsenrücksprungs oder eine Verringerung der Dicke der Spinnkopfisolierung 10 auf den Abstand »D« nicht aus, um die hervorragenden gleichmäßigen Fadeneigenschaften zu erhalten, wenn dabei der Abstand »D« außerhalb des angegebenen Bereichs liegt. Hierzu wird auf das Vergleichsbeispiel Nr. 5 verwiesen.

Beispiel 1

Polyamid-66 der relativen Viskosität //„/. = 2,45 wurde bei 293°C geschmolzen und in einer Menge von 9,6 g/min durch eine Spinndüse mit sieben Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,25 mm hatte. Die Düsenbelastung betrug 0,7 (g/min)/cm². Nach einer Fallstrecke der Fäden von D=35 mm bis zur Höhe des obersten Anblaspunktes trat die Abkühlung der Schmelzfäden ein durch Anblasung mit querströmen !er Luft der Geschwindigkeit 0,4 m/sec. Die abgekühlten Fäden wurden dann präpariert und galettenlos mit einer Geschwindigkeit von 3200 m/min abgezogen und aufgespult.

Dieses Garn ließ sich ohne Probleme Strecktexturieren, wobei der Nenntiter des fertigen Garns dtex. 22f7 betrug. Die textlien Kenndaten der Spinnfäden sind in der Tabelle zusammengestellt. Die Titergleichmäßigkeit (Uster) sowie die Anfärbegleichmäßigkeit, beurteilt an einem angefärbten Strickstrumpf aus diesen Fäden, waren hervorragend. Im Vergleich und relativ zu einem auf einer konventionellen Spinnanlage hergestellten Garn betrug die Kraftdehnungsbezugsgröße 81 %. Dieser Wert ist noch akzeptabel; er liegt aber an der unteren Grenze. Der Abstand »D« lag an der unteren Grenze des zu der genannten Düsenbelastung gehörenden Bereiches.

Beispiel 2

PA-66-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und aufgespult wie im Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Fallstrecke der Fäden zwischen Düsenplatte und oberstem Anblaspunkt D=50 mm betrug. Die Titer- und Anfärbegleichmäßigkeiten der Fäden war hervorragend; die Kraftdehnungsbezugsgröße betrug 99% und lag somit höher als im Beispiel 1.

Beispiel 3

PA-66-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und aufgespult wie im Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Fallstrecke der Fäden zwischen Düsenplatte und dem obersten Anblaspunkt D=60mm betrug. Die Gleichmäßigkeitsgrößen waren wiederum vergleichbar mit Beispiel 2. Auch die Kraftdehnungsbezugsgröße entsprach mit 99% derjenigen des Beispiels 2.

Beispiel 4

(Vergleichsbeispiel)

PA-66-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und aufgespult wie im Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Fallstrecke der Fäden zwischen Düsenplatte und dem obersten Anblaspunkt D= 120 mm betrug (konventionelle Spinnanlage). Die Titer- und Anfärbegleichmäßigkeit der Fäden war nicht u> mehr tolerierbar. Der Abstand »D« liegt bei der Geschwindigkeit dieses Beispiels außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches.

Beispiel 5
(Vergleichsbeispiel)

PA-66-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und aufgespult wie im Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Fallstrecke der Fäden zwischen Düsenplatte und dem obersten Anblaspunkt

D= 80 mm betrug. Die Isolierungsstärke — das ist der Abstand der Düsenplatte bis zum Beginn der Tragplatte — wurde auf 40 mm eingestellt. So lag zwar die Isolierungsstärke innerhaiü des Wertebereiches, der Abstand »D« lag jedoch außerhalb der erfindungsgemäß festgelegten Grenzen.

Die Titergleichmäßigkeil war schlechter als bei den vorhergehenden Erfindungsbeispielen, und die Anfärbung ■; fiel so streifig aus, daß diese Garne nicht mehr tolerierbar waren.

Beispiel 6

Polyamid-6 der relativen Viskosität ^r₁-/. = 2,38 wurde bei 265°C geschmolzen und in einer Menge von 33 g/min lü durch eine Spinndüse mit 24 Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,25 mm hatte. Die Düsenbelastung betrug 2,0 (g/min)/cm².

Nach einer Fallstrecke der Fäden von D=60 mm bis zur Höhe des obersten Anblaspunktes trat die Abkühlung der Schmelzefäden ein durch Anblasung mit querströmender Luft der Geschwindigkeit 0,8 m/sec. Die abgekühlten Fäden wurden dann präpariert und galettenlos mit einer Geschwindigkeit von 6000 m/min abgezogen und aufgespult.

Dieses Garn ließ sich ohne Probleme Strecktexturieren, wobei der Nenntiter des fertigen Garns dtex. 78f24 betrug. Die Titer- und Anfärbegleichmäßigkeit war tadellos; die Kraftdehnungsbezugsgröße lag bei 100,5%.

R ρ i 5 π ί ρ 1 7

(Vergleichsbeispiel)

PA-6-Fäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen wie im Beispiel 1. Im Unterschied zu jenem Beispiel wurden die Fäden jedoch mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/min abgezogen und aufgespult. Der Abstand »D« 60 mm liegt nicht mehr innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches, bezogen auf diese Geschwindigkeit. Die Titer- und Anfärbegleichmäßigkeit dieser Fäden war nicht mehr tolerierbar.

Beispiel 8

jo Polyester der relativen Viskosität 7/,™. = 0,64 wurde bei 300°C geschmolzen und in einer Menge von 28 g/min durch eine Spinndüse mit 48 Löchern versponnen, wobei jedes Loch einen Durchmesser von 0,25 mm hatte. Die Düsenbelastung betrug 1,1 (g/min)/cm². Nach einer Fallstrecke der Fäden von D=35 mm bis zur Höhe des obersten Anblaspunktes trat die Abkühlung der Schmelzefäden ein durch Anblasen mit querströmender Luft der Geschwindigkeit 0,5 m/sec. Die abgekühlten Fäden wurden dann präpariert und galettenlos mit einer

35 Geschwindigkeit von 3200 m/min abgezogen und aufgespult.

Diese Fäden ließen sich ohne Probleme Strecktexturieren, wobei der Nenntiter des fertigen Garns dtex. 56f48 betrug. Die textlien Kenndaten der Spinnfäden sind in der Tabelle zusammengestellt. Die Titer- und Anfärbegleichmäßigkeit der Fäden war makellos. Im Vergleich und relativ zu einem auf einer konventionellen Spinnanlage hergestellten Garn betrug die Kraftdehnungsbezugsgröße 107%. Der Abstand »D« liegt innerhalb des

40 erfindungsgemäßen Bereichs.

Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel)

Polyesterfäden wurden unter denselben Bedingungen gesponnen und aufgespult wie im Beispiel 8, jedoch mit dem Unterschied, daß der Abstand zwischen Düsenplatte und der Höhe des obersten Anblaspunktes D= 120 mm betrug (konventionelle Spinnanlage). Dieser Abstand lag außerhalb des erfindungsgemäßen Wertebereichs. Die Gleichmäßigkeitswerte waren nicht mehr tolerierbar.

Tabellarisch zusammengefaßte Verfahrensbeispiele Beispiel

1 2

Erfindung/Vergleich Erfindung —»

4 Vergl.

5 Vergl.

hrfindg

7 Vergl.

8 Erfindg.

9 Vfrgl.

Polymer PA-66 — — -» Nenntiter(dtex) 22f7 — -► — Spinnabzugsgeschwind. (m/min) 3200 _►_►_«. Düsenbelastung (g/min)/cm² 0,7 -► —► —► Kenngröße»/?« (mm) 35 50 60 Kenndaten des Spinnfadens:

Uster(%) <0,5 <0,5 <0,5 0,75

Anfärbegleichmäßigkeit*) + + + —

(Br.last i/Br.dehnung)rel.(%) 81 99 99

*) Beurteilung:

+ sehr gleichmäßig — stark streifig

80

0,95 101.5

1000

2,0

60

1,0

PET

56f48

3200

1.1

35

0,5

107

120

1.4 100

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

CT> OO LH

Claims

Patentansprüche:

I. Verfahren zum Schmelzspinnen von synthetischen Polymeren, insbesondere aus der Gruppe PoIyamid-6, Polyamid-66 und Polyester und deren Copolymeren, zu Fäden, wobei die Polymeren durch Spinndüsen mit einer unteren, im wesentlichen ebenen Spinndüsenoberfläche versponnen und die gebildeten Fäden in einer Kühlzone unterhalb eines obersten Anblaspunktes durch querströmende Blasluft gekühlt, anschließend befeuchtet und präpariert und schließlich mit einer Geschwindigkeit zwischen 600 und 6000 m/min abgezogen werden, wobei der oberste Anblaspunkt einen Abstand »D« von der unteren Spinndüsenflrche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand »D« so gewählt wird, daß er in einem Bereich liegt, der nach oben durch die Beziehung B, nach unten hin durch die Beziehungen Ai oder A₂ oder A₁ begrenzt wird, wobei