DE4212590C2

DE4212590C2 - Method and device for producing high crimp intensities of filament cables according to the stuffer box crimping method

Info

Publication number: DE4212590C2
Application number: DE4212590A
Authority: DE
Inventors: Rudolf-Juergen Klee; Dietmar Wigro; Ralf Miesen; Klaus Strus; Helmut Miller
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Dralon 41539 Dormagen De GmbH
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: DE4212590A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Chemiefaser- Bänder(-Kabel), insbesondere Polyacrylnitril-Fila mentkabel mit hohen Bandgewichten, unter Verwendung einer Vorrichtung für das Stauchkammer-Kräuselverfahren intensiv zu kräuseln, wobei die Stauchkammern mit redu ziertem Kammerdruck betrieben werden können, wenn als Vorrichtung speziell profilierte Kammerplatten in der Stauchkräusel-Vorrichtung eingesetzt werden. Die Erfin dung betrifft auch eine Stauchkammerkräusel-Vorrichtung mit speziell profilierten Kammerplatten.The invention relates to a method of chemical fiber Tapes (cables), especially polyacrylonitrile fila high cable weight cables, using a device for the stuffer box crimping process to curl intensely, the stuffer boxes with redu adorned chamber pressure can be operated if as Device specially profiled chamber plates in the Crimping device can be used. The Erfin dung also relates to a stuffer box crimping device with specially profiled chamber plates.

Die Kräuselung von Faserkabeln mit dem Stauchkammerver fahren ist im Prinzip bekannt. Üblicherweise wird zur Stauchkräuselung das glatte Faserkabel (auch als Fila mentkabel oder Faserband bezeichnet) durch zwei Einzugs walzen hindurch einer Kräuselkammer zugeführt. Diese besteht im allgemeinen aus zwei feststehenden Seiten wänden, einer feststehenden Unterplatte und einer mit Druck belastbaren Oberplatte. Das Kabel sammelt sich zu nächst im Stauraum an, wird durch Reibung zwischen den Kammerplatten gebremst und in kleinen Windungen, der so genannten Kräuselung, abgelegt. Der feinbogigen Primär kräuselung überlagert sich eine mäanderförmige Sekundär kräuselung durch zusätzliche Knickung des primär gekräu selten Faserkabels. Es entsteht ein Kräuselkuchen zwi schen den Kammerplatten. Je höher die Druckkraft auf der oberen Kammerplatte ist, umso intensiver ist die Brem sung des Kabels infolge Reibung an den Kammerplatten, umso feinbogiger wird die Kräuselung. Wenn die Druck kraft des durch die Einzugswalzen angeschobenen Kräu selkuchens gleich der Reibungskraft zwischen den Kammer wänden ist, herrscht ein Gleichgewichtszustand, und das gekräuselte Band tritt kontinuierlich am Ende der Kräu selkammer aus.The crimping of fiber cables with the stuffer box Driving is known in principle. Usually the Crimp the smooth fiber cable (also as Fila ment cable or fiber ribbon) by two feed rolled through a crimping chamber. This generally consists of two fixed pages walls, a fixed base plate and one with Pressure-resistant top plate. The cable collects next in the storage space, is caused by friction between the Chamber plates braked and in small turns, like that called ripple. The fine-arched primary ripple is superimposed on a meandering secondary ripple due to additional kinking of the primary curvature rarely fiber cables. A ruffled cake is created between between the chamber plates. The higher the pressure force on the upper chamber plate, the more intense the brake solution of the cable due to friction on the chamber plates, the ripple becomes all the more delicate. If the pressure by virtue of the herb pushed by the feed rollers selkuchens equal to the frictional force between the chambers there is a state of equilibrium, and that ruffled band occurs continuously at the end of the herb chamber.

Das Stauchkammerverfahren wird heute ohne Probleme bei Kabel(Band)geschwindigkeiten von ca. 100 m/min, sowie Kabel(Band)gewichten von 100 bis 400 ktex, vorzugsweise bei Polyacrylnitril-Filamentkabeln, beherrscht. Das Bandgewicht ist dabei dadurch festgelegt, daß eine Be legungsdichte von 10 ktex pro cm Kräuselbreite im all gemeinen nicht überschritten werden soll. Werden größere Belegungsdichten verwendet, so erfolgt eine unzureichen de Kräuselintensität, d. h. die Faserhaftung bei der Wei terverarbeitung ist nicht ausreichend. Versucht man dann durch besonders hohe Kammerdruckkräfte eine ausreichende Faserhaftung zu erreichen, so wird das Fasermaterial u. a. durch Rißbildung in den Kräuselknicken geschädigt; im Bereich Kammerplatten/Kräuselkuchen werden die Ober lagen der Fasern (Filamente) zusätzlich durch Reibung und Wärme glatt gebügelt. Bei heute üblicherweise maximal 350 bis 400 mm breiten Stauchkräuselvorrichtungen sind deshalb maximal 350 bis 400 ktex Bandgewichte ohne derartige Kräuselschäden kräuselbar.The stuffer box process is no problem today Cable (tape) speeds of about 100 m / min, as well Cable (tape) weights from 100 to 400 ktex, preferably with polyacrylonitrile filament cables. The Belt weight is determined by the fact that a loading density of 10 ktex per cm of crimp width in space general should not be exceeded. Become bigger Occupancy densities used, there is an insufficient de curl intensity, d. H. fiber liability at Wei processing is not sufficient. Then you try sufficient due to particularly high chamber pressure forces To achieve fiber adhesion, so is the fiber material u. a. damaged by cracking in the curl folds; in the area of chamber plates / crumble cake the top lay of the fibers (filaments) due to friction and heat ironed smoothly. Usually today A maximum of 350 to 400 mm wide crimping devices are therefore a maximum of 350 up to 400 ktex tape weights can be crimped without such crimp damage.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, leistungsfähigere Kräuselverfahren zu entwickeln. Zur Fixierung der Kräuselung wird in der DE-OS 22 22 124 in den Kammerplatten nahe der Einzugswalze eine Lochreihe angebracht, mit der Dampf zur Fixierung der Kräuselung in die Kammer eingespeist wird. Für höhere Geschwindigkeiten < 200 m/min wird in DE-36 31 905 A1 ein Verfahren mit zwei beweglichen Kammerplatten beschrieben. In DE-OS 14 35 438 wird die Leistungsfähigkeit des Kräuselverfahrens durch gekühlte Einzugswalzen bzw. spezielle Führung des gekräuselten Kabels beschrieben; in US 3 041 705 wird eine spezielle Benetzung des Faserkabels mit Feuchtigkeit beschrieben und in US 3 309 751 wird die Verwendung von Stauchkammerplatten beschrieben, die auf den Plattenseiten, die mit dem Kräuselband in Kontakt stehen, eine Oberflächenprofilierung aufweisen. Letztere ist allerdings immer in Form von Längsnuten vorgenommen.There has been no shortage of attempts to develop more efficient crimping processes. For Fixing the crimp is in DE-OS 22 22 124 in the chamber plates near the Infeed roller attached a row of holes with the steam to fix the crimp in the chamber is fed. For higher speeds <200 m / min in DE-36 31 905 A1 describes a method with two movable chamber plates. In DE-OS 14 35 438 is the performance of the crimping process by cooled feed rollers or special guidance of the crimped cable described; in U.S. 3,041,705 describes a special wetting of the fiber cable with moisture and in US 3,309,751 describes the use of stuffer box plates that are based on the Sheet sides that are in contact with the curling tape have a surface profile exhibit. However, the latter is always made in the form of longitudinal grooves.

Die bisherigen Stauchkammerkräuselvorrichtungen mit glatten bzw. in Längsrichtung profilierten Kammerplatten reichen aus, um in vielen Fällen auch dicke Kabel von z. B. bis 400 ktex Bandgewicht bei 400 mm Kammerbreite hinreichend intensiv zu kräuseln, so dass eine Weiterverarbeitung der hiernach zugänglichen, gekräuselten Fasern zu Fasergarnen bei hohen Geschwindigkeiten möglich ist.The previous stuffer box crimping devices with smooth or in the longitudinal direction profiled chamber plates are sufficient to in many cases also thick cables of z. B. to 400 ktex tape weight with 400 mm chamber width to curl sufficiently intensely, see above that further processing of the crimped fibers accessible thereafter Fiber yarn is possible at high speeds.

Problematisch wird die Verwendung üblicher Stauchkammer-Kräuselvorrichtungen jedoch dann, wenn schwierig zu kräuselnde Fasermaterialien, z. B. solche, mit mehr als 95% Acrylnitril im Polymeren, bei hohen Bandgewichten mit gleichzeitig hoher Kräuselintensität gekräuselt wer den sollen. Auch ist die Kräuselung von feintitrigen Polyacrylnitril-Filamentkabeln, die zur Herstellung von Fasern mit kurzer Schnittlänge (z. B. 40 mm) verwendet werden sollen, mit z. B. 450 ktex Filamentkabel-Bandge wicht, und einer solchen Kräuselintensität, daß hohe Kardiergeschwindigkeiten ≧ 100 m/min und Cohesionmeter- Haftkräfte von ≧ 60 cN/ktex erreicht werden, im allge meinen nur unter Anwendung von sehr großen Kammerdruck kräften in der Kräuselvorrichtung möglich. Benutzt man aber derartig hohe Kammerdruckkräfte beim Kräuseln, so entstehen z. T. brüchige Fasern sowie durch Reibungskon takt glatt "gebügelte" Fasern; hinzu kommt eine extrem hohe Beanspruchung der Mechanik der Kräuselvorrichtung, insbesondere, wenn nicht immer vermeidbare Bandverdic kungen (Knoten) in die Kräuselvorrichtung gelangen. In der Praxis sind unter diesen Bedingungen die für eine hinreichende Kräuselintensität benötigten Kammerdruck kräfte nicht anwendbar.The use of conventional stuffer box crimping devices becomes problematic however, when difficult to crimp fiber materials, e.g. B. those with more than 95% acrylonitrile in the polymer, with high tape weights who curled with high curling intensity at the same time that should. Also, the ripple is of fine titre Polyacrylonitrile filament cables used in the manufacture of Fibers with a short cutting length (e.g. 40 mm) are used should be with z. B. 450 ktex filament cord band important, and such a crimp intensity that high Carding speeds ≧ 100 m / min and cohesion meter Adhesive forces of ≧ 60 cN / ktex can be achieved, in general mean only by using very large chamber pressure forces possible in the crimping device. One uses but such high chamber pressure forces when curling, so arise z. T. brittle fibers and friction con clocked "ironed" fibers; there is also an extreme high stress on the mechanics of the crimping device, especially if not always avoidable tape compression get into the crimping device. In In practice, these are the conditions for one sufficient crimp intensity required chamber pressure forces not applicable.

Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes Stauchkräu selverfahren, bei dem mit reduzierten Kammerdrücken hohe Kräuselintensitäten realisiert werden können und zwar auch bei Filamentkabelbändern, die auf Grund ihres großen Kabelgewichtes und/oder auf Grund ihrer Polymer art und/oder Polymerzusammensetzung und/oder auf Grund ihres Fasertiters und/oder auf Grund ihrer geforderten Präparationsart, sich nur schwierig intensiv kräuseln lassen. Weitere Aufgabe ist es, eine entsprechende Vor richtung zur Anwendung dieses verbesserten Verfahrens zu entwickeln. The object of the invention is an improved upsetting weed sel process, in which high with reduced chamber pressures Crimp intensities can be realized also with filament cable tapes, which due to their large cable weight and / or due to their polymer type and / or polymer composition and / or on the ground of their fiber titer and / or based on their required Preparation method, curling intensely only with difficulty to let. Another task is to have an appropriate front direction for the application of this improved method to develop.

Es wurde nun folgender Lösungsweg gefunden: Die üblichen Stauchkammerplatten (Ober- und/oder Unterplatten) werden mit einer geeigneten spezifischen Oberflächenprofilie rung auf der Seite des Faserbandkontaktes versehen. Er findungsgemäß sind dabei solche Oberflächenprofilierun gen geeignet, die Vertiefungen quer zur Faserbandlauf richtung aufweisen. Überraschenderweise konnten mit ent sprechend profilierten Kammerplatten die Kammerdrücke stark reduziert, z. T. sogar halbiert werden, um ver gleichbare Kräuselintensitäten in den Filmentkabeln zu erreichen. Hierauf resultierend konnten auch schwer kräuselbare Kabel hinreichend intensiv gekräuselt wer den, ohne daß durch zu hohe Kammerdrücke die unerwünsch ten starken mechanischen Beanspruchungen des Kräusel aggregates bei Durchlauf von Bandverdickungen auftreten, ohne daß es zum "Glattbügeln" der Kontaktlagen des Fila ment-Kabelbandes mit der Kammerwand kam und ohne daß störende Schädigungen oder Versprödungen von Filamenten des gekräuselten Filamentkabels entstanden.The following solution has now been found: the usual Stuffer box plates (top and / or bottom plates) with a suitable specific surface profile on the side of the sliver contact. He Such surface profiling is in accordance with the invention suitable, the depressions transverse to the sliver run have direction. Surprisingly, with ent speaking chamber plates profiled the chamber pressures greatly reduced, e.g. T. even be halved to ver comparable crimp intensities in the film cables to reach. As a result, it was also difficult crimpable cables with sufficient intensity the without the undesirable by too high chamber pressures strong mechanical stress on the crimp aggregates occur during the passage of tape thickenings, without "smooth ironing" the contact layers of the Fila ment cable tape came with the chamber wall and without that disturbing damage or embrittlement of filaments of the crimped filament cord.

Die Oberflächenprofilierung der Kammerplatte wurde in der hauptsächlich verwendeten Vorrichtung dabei durch dicht nebeneinander angeordnete Bohrlöcher mit abge flachten Rändern verwirklicht. Die Bohrlöcher haben da bei vorzugsweise Durchmesser von 0,8 bis 1,50 mm und sind derart abgeflacht (abgesenkt), daß Vertiefungen mit Außendurchmessern von 2,5 bis 4,0 mm, vorzugsweise etwa 3 mm, vorliegen.The surface profile of the chamber plate was in the device mainly used wells arranged close to each other with abge flat edges realized. The boreholes have there preferably with a diameter of 0.8 to 1.50 mm and are flattened (lowered) so that depressions with Outside diameters of 2.5 to 4.0 mm, preferably about 3 mm.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren, hohe Kräuselintensitäten nach dem Stauchkammer-Kräuselverfah ren bei reduzierten Kammerdrücken, und auch bei schwie rig kräuselbaren Filamentkabelbändern zu erzeugen, da durch gekennzeichnet, daß die Stauchkammerplatten quer zur Kabellaufrichtung angeordnete Oberflächenver tiefungen, d. h. eine Profilierung, aufweisen, sowie dadurch gekennzeichnet, daß im Vergleich zu glatten Platten mit von 15 bis 50° reduzierten Kammerdruck kräften gekräuselt werden kann. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Faserkabellauf richtung eine Kammerplattenprofilierung produktseitig durch eine Vielzahl von Bohrungen bzw. Anbohrungen mit abgeschrägten Kanten realisiert wird.The invention thus relates to a method, high Crimp intensities after the stuffer box crimping process with reduced chamber pressures, and also with difficult ones rig crimpable filament cable tapes because characterized in that the compression chamber plates transversely surface ver depressions, d. H. have a profile, as well characterized in that compared to smooth Plates with reduced chamber pressure from 15 to 50 ° forces can be curled. Furthermore, a Claims for use of the method, characterized in that transverse to the fiber cable run direction of a chamber plate profiling on the product side through a large number of holes or tapping beveled edges is realized.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung aus zwei feststehenden Seitenwänden, einer feststehenden Un terplatte und einer mit Druck belastbaren Oberplatte, bei der die Stauchkammer-Ober- und Unterplatten auf der Seite des Filamentkabel-Kontaktes durch Anbringung von Bohrungslöchern mit 0,8 bis 1,5 mm Durchmesser profi liert sind, die derart auf der Plattenseite, welche den Filamentkabelbändern zugeordnet ist, angesenkt sind, daß eine Vertiefung mit einem Außendurchmesser von 2,5 bis 4,0 mm vorliegt, daß insgesamt mindestens 10 Querreihen an Bohrungen in einem Abstand von 10 bis 25 mm sich auf jeder Platte befinden, daß die Lochabstände innerhalb einer Reihe 5 bis 8 mm betragen, die Löcher der einzel nen Reihen gegeneinander versetzt sind, sich mindestens alle 3 Reihen die Lochanordnung wiederholt und der Ab stand der ersten Lochreihe von der Spitze der Kräusel platte (an den Kräuselwalzen) zwischen 40 und 60 mm beträgt und die Bohrungen vorzugsweise Sacklöcher sind. The invention thus relates to a device two fixed side walls, one fixed Un top plate and a top plate that can withstand pressure, where the stuffer box top and bottom plates on the Side of the filament cable contact by attaching Hole holes with 0.8 to 1.5 mm diameter professional are liert, so on the plate side, which the Filament cable tapes are assigned, are lowered that a recess with an outer diameter of 2.5 to 4.0 mm there is a total of at least 10 transverse rows holes at a distance of 10 to 25 mm each plate that the hole spacing is within a row 5 to 8 mm, the holes of the individual rows are offset from each other, at least Repeat the hole arrangement every 3 rows and the Ab stood the first row of holes from the top of the crimps plate (on the crimping rollers) between 40 and 60 mm is and the holes are preferably blind holes.

Besonders bevorzugt wird eine Stauchkammer-Kräuselvorrichtung, bei der die 260 bis 280 mm, vorzugsweise etwa 260 mm langen, und 300 bis 400 mm, vorzugsweise etwa 350 mm breiten Stauchkammer-Ober- und Unterplatten durch Anbringung von Bohrungslöchern mit 1,0-1,4 mm, vorzugsweise etwa 1,3 mm Durchmesser, profiliert sind, die derart auf der Plattenseite, welche den Filamentkabeln zugeordnet ist, angesenkt sind, dass eine Vertiefung mit einem Außendurchmesser von 2,7 bis 3,7 mm, vorzugsweise etwa 3 mm, vorliegt, dass insgesamt mindestens 10 Querreihen sich auf jeder Platte in einem Abstand von 15 bis 22 mm, vorzugsweise etwa von 20 mm, befinden, dass die Lochabstände innerhalb einer Reihe 6 bis 7, bevorzugt etwa 6,5 mm, betragen, sich insgesamt 44 bis 70 Löcher, bevorzugt 52 Löcher, sich in einer Reihe befinden, dass Löcher der einzelnen Reihen gegeneinander versetzt sind, sich alle 3 Reihen die Lochanordnung wiederholt und der Abstand der ersten Lochreihe von der Spitze der Kräuselplatte (an den Kräuselwalzen) zwischen 40 und 60 mm, vorzugsweise etwa 50 mm, beträgt, und die Bohrungen Sacklöcher sind.A stuffer box crimping device in which the 260 to 280 mm, preferably about 260 mm long, and 300 to 400 mm, preferably about 350 mm wide stuffer box top and bottom plates by attaching Boreholes with 1.0-1.4 mm, preferably about 1.3 mm in diameter, profiled are on the plate side that is assigned to the filament cables, are countersunk that a recess with an outer diameter of 2.7 to 3.7 mm, preferably about 3 mm, there is a total of at least 10 transverse rows each plate at a distance of 15 to 22 mm, preferably about 20 mm, find that the hole spacing within a row is 6 to 7, preferably about 6.5 mm, amount to a total of 44 to 70 holes, preferably 52 holes, in a row that the holes in the individual rows are offset from each other, every 3 Rows the hole arrangement repeated and the distance of the first row of holes from the Tip of the crimping plate (on the crimping rollers) between 40 and 60 mm, preferably is about 50 mm, and the holes are blind holes.

Ferner wird ein Verfahren zur Erzeugung hoher Kräuselintensitäten von Filamentkabeln nach dem Stauchkammerkräuselverfahren beansprucht, durch Zuleiten der Filamentkabel zu einer Stauchkammer und Kräuseln des Filamentkabels unter Druckeinwirkung der Stauchkammerplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkammerplatten quer zur Kabellaufrichtung angeordnete Oberflächenvertiefungen aufweisen und dass im Vergleich zu glatten Platten mit von 15 bis 50% reduzierten Kammerdruckkräften gekräuselt wird.Furthermore, a method for producing high crimp intensities of filament cables claimed according to the stuffer box crimping process by feeding in the filament cable to a stuffer box and crimping the filament cable under pressure Stuffer box plates, characterized in that the stuffer box plates are transverse to Have cable recesses arranged surface depressions and that in comparison is crimped into smooth plates with 15 to 50% reduced chamber pressure forces.

Bevorzugt ist ein Verfahren, wobei die Stauchkammerplatten quer zur Laufrichtung des Faserbandes Oberflächenvertiefungen in Form von Lochreihen mit angesenkten Bohrungsrändern aufweisen, bei dem Polyacrylnitrilfilamentkabel gekräuselt werden, bei dem die zu kräuselnden Filamentkabel hohe Bandgewichte von 400 bis 550 ktex aufweisen, bei dem die zu kräuselnden Faserbänder zur Herstellung von feintitrigen Fasern mit Faser-Endtitern von 1,3 bis 4,1 dtex und kurzen Schnittlängen 28 bis 60 mm, vorzugsweise 28 bis 40 mm verwendet werden, bei dem die Kammerdruckkraft gegenüber einer Stauch kräuselung mit üblichen glatten Stauchkammerplatten um bis zu 50% reduziert wird, und die Ober- und Unter platten durch Anbringung von Bohrungslöchern mit etwa 1,3 mm Durchmesser, profiliert sind, die derart auf der Plattenseite, welche den Filamentkabeln zugeordnet ist, angesenkt sind, daß eine Vertiefung mit einem Außen durchmesser von 2,7 bis 3,7 mm, vorzugsweise etwa 3 mm, vorliegt, daß insgesamt mindestens 10 Querreihen sich auf jeder Platte in einem Abstand von 15 bis 22 mm, vorzugsweise etwa von 20 mm, befinden, daß die Lochab stände innerhalb einer Reihe etwa 6,5 mm betragen, sich insgesamt bevorzugt etwa 52 Löcher sich in einer Reihe befinden, daß Löcher der einzelnen Reihen gegeneinander versetzt sind, sich alle 3 Reihen die Lochanordnung wiederholt und der Abstand der ersten Lochreihe von der Spitze der Kräuselplatte (an den Kräuselwalzen) etwa 50 mm beträgt und die Bohrungen Sacklöcher sind.A method is preferred in which the stuffer box plates are transverse to the running direction of the Sliver surface depressions in the form of rows of holes with countersunk Have hole edges in which polyacrylonitrile filament cables are crimped to which the filament cables to be crimped have high tape weights of 400 to 550 ktex have, in which the slivers to be crimped Production of fine titre fibers with fiber end titers from 1.3 to 4.1 dtex and short cutting lengths 28 to 60 mm, preferably 28 to 40 mm are used at which the chamber pressure force versus a compression crimp with usual smooth stuffer box plates is reduced up to 50%, and the top and bottom plates by making holes with about 1.3 mm diameter, are profiled, so on the Plate side, which is assigned to the filament cables, are countersunk that a recess with an outside diameter of 2.7 to 3.7 mm, preferably about 3 mm, there is a total of at least 10 transverse rows on each plate at a distance of 15 to 22 mm, preferably about 20 mm, that the Lochab stands within a row are approximately 6.5 mm a total of about 52 holes are preferred in a row find that holes of each row against each other are offset, the hole arrangement every 3 rows repeated and the distance of the first row of holes from the Tip of the curling plate (on the curling rollers) approximately Is 50 mm and the holes are blind holes.

Die Vorteile des Verfahrens sind: Auch bei schwierig kräuselbaren Filamentkabeln können hierbei hohe Kräu selintensitäten ohne sehr hohe Kammerdruckkräfte er zeugt werden. Es konnten somit z. B. 400 bis 550 ktex dicke Bänder gekräuselt werden und hierbei eine in tensive mechanische Beanspruchung des Kräuselaggregats beim Banddurchlauf durch Bandverdickungen (Bandknoten) vermieden werden; letztere verursachen zum Teil ein "Dichtfahren" der Kräusel, d. h. einen Pfropfen in der Stauchkammer; dieser führt zu einem Produktionsstill stand. Neben den ökonomischen Vorteilen lassen sich aber auch qualitative Verbesserungen erreichen: Das partielle Glattbügeln der Kräuselung an den Reibkontaktflächen des Filamentkabels in den Kammerplatten wird erheblich verringert, die partielle Schädigung der Faserfilamente beim Kräuselvorgang wird erheblich verringert, Faserver sprödungen sind praktisch nicht mehr feststellbar. Für kritische Faserschnittlängen, insbesondere kurze Schnittlängen von ≦ 40 mm, können hohe Haftungen der kardierten Faserbänder in der Garn-Weiterverarbeitung erreicht werden. Dies bedeutet hohe Verarbeitungsge schwindigkeiten im Sekundärspinnprozeß beim Ausspinnen der Fasern zu Garnen.The advantages of the procedure are: Even when difficult crimpable filament cables can have high herbs intensities without very high chamber pressure forces be fathered. It could, for. B. 400 to 550 ktex thick ribbons are crimped and one in tensive mechanical stress on the crimping unit when the tape passes through tape thickening (tape knot) be avoided; the latter partly cause "Sealing" the curl, d. H. a plug in the Stowage chamber; this leads to a production shutdown was standing. In addition to the economic advantages, however also achieve qualitative improvements: the partial Smooth iron the crimp on the friction contact surfaces of the filament cable in the chamber plates becomes significant reduces the partial damage to the fiber filaments the curling process is significantly reduced, fiber ver embrittlement is practically no longer detectable. For critical fiber cut lengths, especially short ones Cutting lengths of ≦ 40 mm, high adhesion of the carded slivers in yarn processing can be achieved. This means high processing Speed in the secondary spinning process when spinning the fibers into yarns.

Bei der Anwendung des Verfahrens erfolgt das Verspinnen der Spinnlösung und die Nachbehandlung, z. B. das Wa schen, das Verstrecken, das Präparieren und das Trocknen der Polyacrylnitril-Filamentkabel in üblicher Weise, z. B. nach Trocken-, Naß- oder Jet/Wet-Verfahren. Auch die Vorbehandlung der Filamentkabel z. B. Bandführung und Bandbedämpfung etc., erfolgt in üblicher Weise vor An wendung des Stauchkräuselschrittes. Beim Stauchkräusel schritt werden jedoch nicht die technisch möglichen, maximalen Kammerdruckkräfte eingestellt, sondern die für die Praxis noch akzeptablen Kammerdruckkräfte (bzw. kleinere Kammerdruckkräfte, wenn weniger intensiv ge kräuselte Fasern für die Weiterverarbeitung benötigt werden). When using the method, spinning takes place the spinning solution and the aftertreatment, e.g. B. the Wa stretching, preparation and drying the polyacrylonitrile filament cable in the usual way, e.g. B. after dry, wet or jet / wet process. Also the pretreatment of the filament cable z. B. tape guide and Band damping, etc., takes place in the usual way before An application of the crimping step. With the crimp However, the technically possible maximum chamber pressure forces set, but those for chamber pressure forces that are still acceptable in practice (or smaller chamber pressure forces if less intense crimped fibers needed for further processing become).

Eingesetzt wurde dabei z. B. eine 350 mm breite Kammer mit quer zur Bandlaufrichtung angeordneten Vertiefungen in Form einer Vielzahl von (An)-Bohrungen. Die Band geschwindigkeit am Einlauf der Stauchkammer betrug 90 bis 110 m/min, das Bandgewicht betrug 400 bis 550 ktex, die Bandbreite 350 mm. Vor Einlauf in die Kräuselwalzen wurde Über einen Dampfkasten von 1500 mm Länge eine Dampfmenge von 30 bis 100 kg/h auf das Faserkabel aufgetragen. Die Temperatur des Faserkabels vor dem Dampfkasten betrug ca. 70 bis 80°C und nach dem Dampfkasten ca. 85 bis 95°C, bevorzugt ca. 88 bis ca. 91°C. Das Filamentkabel durchlief anschließend die spezielle, erfindungsgemäße Stauchkräuselvorrichtung mit produktseitig profilierten Kammerplatten. Die Kräuselbreite war 350 mm, die Walzendruckkraft 30.000 bis 58.000 N, die Kammerdruckkraft 3.250 bis 6.400 N - bevorzugt betrugen die Druckkräfte bei feinen Titern (1,3 dtex Faser(end)titer und 40 mm Faserschnittlänge) für die Walzendruckkraft ca. 45.000 N und für die Kammerdruckkraft ca. 5.000 N, während bei gröberen Titern (3,3 dtex und 60 mm Faserschnittlänge) die Walzendruckkraft ca. 32.000 N und die Kammerdruckkraft ca. 3.250 N betrug.Was used for. B. a 350 mm wide chamber with transverse to the tape running direction arranged depressions in the form of a plurality of (to) holes. The band speed at the inlet of the stuffer box was 90 to 110 m / min The belt weight was 400 to 550 ktex, the belt width 350 mm. Before entering the Crimping rollers became a quantity of steam over a steam box of 1500 mm in length from 30 to 100 kg / h applied to the fiber cable. The temperature of the fiber cable before the steam box was approx. 70 to 80 ° C and after the steam box approx. 85 to 95 ° C, preferably about 88 to about 91 ° C. The filament cable then ran through the Special upsetting device according to the invention with profiled chamber plates on the product side. The crimp width was 350 mm, the roller pressure was 30,000 to 58,000 N Chamber pressure force 3,250 to 6,400 N - preferably the pressure forces were fine Titers (1.3 dtex fiber (end) titer and 40 mm fiber cut length) for the roller pressure approx. 45,000 N and for the chamber pressure force approx. 5,000 N, while for coarser titers (3.3 dtex and 60 mm fiber cutting length) the roller pressure approx. 32,000 N and the Chamber pressure was approximately 3,250 N.

Anschließend wurde das gekräuselte Filamentkabelband nochmals gedämpft, gekühlt und schließlich auf die gewünschte Faserlänge geschnitten.Then the crimped filament cable tape was steamed again, cooled and finally cut to the desired fiber length.

Die verwendete Kräuselvorrichtung mit erfindungsgemäß profilierten Kammern hatte eine Arbeitsbreite von 350 mm. Die Stauchkammerhöhe betrug 28 mm, die Kammer plattenlänge insgesamt 260 mm. Sowohl in der Oberplatte als auch in der Unterplatte waren Bohrungen zur Profilierung angebracht. Der Durchmesser der Bohrungen betrug 1,3 mm, die Bohrungsränder waren unter einem Winkel von 120° angesenkt, so dass eine Vertiefung im Durchmesser von 3 mm pro Bohrungsloch vorlag. Die Bohrungslöcher waren in Reihen quer zur Kabellaufrichtung angeordnet, der Abstand der Bohrungsreihen betrug 20 mm; insgesamt 10 Querreihen an Bohrungen befanden sich auf einer Kam merplatte; die erste Reihe lag 50 mm von der Plattenspitze (Kräuselwalzenseite) entfernt, pro Reihe waren 52 Löcher angebracht im Abstand von 6,5 mm. Die Bohrungen der Reihen waren auf Lücke angeordnet (alle 3 Reihen sich wiederholende Anordnung). Bei den Bohrungen handelte es sich um Sacklöcher.The crimping device used with profiled chambers according to the invention had one Working width of 350 mm. The stuffer box height was 28 mm, the chamber total plate length 260 mm. Both in the top plate and in the bottom plate were drilled holes for profiling. The diameter of the holes was 1.3 mm, the bore edges were countersunk at an angle of 120 °, so that there was a recess with a diameter of 3 mm per hole. The hole holes were arranged in rows across the direction of the cable run, the distance between the rows of holes was 20 mm; a total of 10 transverse rows of holes were on a cam merplatte; the first row was 50 mm from the plate tip (crimp roller side), There were 52 holes per row, 6.5 mm apart. The holes of the Rows were arranged in a gap (repeated every 3 rows). At the holes were blind holes.

Als Messverfahren bzw. Messmethoden wurden eingesetzt:
Die Einstellung der Walzendruckkraft an der Kräuselvorrichtung erfolgte pneumatisch, ebenso die Einstellung der Kammerdruckkraft. Gemessen wurden die Drücke P in bar. Hierbei gilt:The following measuring methods were used:
The roller pressure on the crimping device was adjusted pneumatically, as was the adjustment of the chamber pressure. The pressures P were measured in bar. The following applies:

Für die Kammerdruckkraft:
For the chamber pressure:

K_K(N) = 750 + P_K . 1250
K _K (N) = 750 + P _K. 1250

mit P_K = Kammerdruck in bar, d. h. z. B. bei
P_K = 2 bar beträgt die Kammerdruckkraft
with P _K = chamber pressure in bar, e.g. at
P _K = 2 bar is the chamber pressure

K_K = 750 + 2 . 1250 = 3250 NK _K = 750 + 2. 1250 = 3250 N

Für die Walzendruckkraft:
For the roller pressure:

K_W(N) = 12.750 . P_W
K _W (N) = 12,750. P _W

mit P_W = Walzendruck in bar, d. h. z. B. bei
P_W = 2 bar beträgt die Walzendruckkraft
with P _W = roller pressure in bar, e.g. at
P _W = 2 bar is the roller pressure force

K_W = 12.750 . 2 = 25.500 NK _W = 12,750. 2 = 25,500 N

Die Erfassung der Kräuselintensität erfolgte im allgemeinen nicht direkt durch Messung des Kräuselwinkels, sowie der Kräuselbogenzahl, sondern durch Messung einer Ersatzgröße. Als solche wurde die Haftung eines Kardenbandes in cN/ktex am Cohesionmeter der Fa. Rothschild gemessen; die Kardenbandgewichte betragen 4 g/m bei Titern ≦ 2,2 dtex und 5 g/m bei Titern < 2,2 dtex; die Messstreckenlänge wird auf das 2fache der Nennfaserlänge eingestellt. Eine gute Verarbeitbarkeit bei gleichzeitig hoher Garnqualität wird erreicht, wenn z. B. folgende Haftkräfte erreicht werden:
The gathering of the crimp intensity was generally not carried out directly by measuring the crimp angle and the number of crimped arches, but by measuring a substitute size. As such, the adhesion of a card sliver in cN / ktex to the Rothschild cohesion meter was measured; the card sliver weights are 4 g / m for titers ≦ 2.2 dtex and 5 g / m for titers <2.2 dtex; the measuring path length is set to twice the nominal fiber length. Good processability with high yarn quality is achieved when e.g. B. the following adhesive forces can be achieved:

1,3 dtex/40 mm : 60 bis 70 cN/ktex
1.3 dtex / 40 mm: 60 to 70 cN / ktex

3,3 dtex/60 mm : 55 bis 65 cN/ktex3.3 dtex / 60 mm: 55 to 65 cN / ktex

Examples example 1 a) Comparison test

Ein trockengesponnenes Polyacrylnitril-Filamentkabel (Polymerzusammensetzung entspricht Dralon RK, d. h. ca. 94% Acrylnitrilgehalt) mit einem Bandgewicht von 530 ktex, einer Breite von 350 mm und einem Filament einzelendtiter von 3,3 dtex soll gekräuselt werden, um ein Faserendprodukt als 3,3 dtex Glänzend-Type mit 60 mm Schnittlänge zu erhalten. Das Band weist eine Temperatur von 80°C auf, bevor es in die Kräuselvorrichtung ein läuft. Die Kräuselvorrichtung besteht aus einem Dampf kasten zum Aufheizen des Faserbandes sowie einer übli chen Stauchkammer-Kräuselvorrichtung. Der Dampfkasten ist 500 mm breit, 1500 mm lang. Im Ober- und Unterteil des Dampfkastens befinden sich Lochbleche, durch die Dampf auf das Faserkabel austreten kann. Der Abstand der Lochbleche ist zwischen 0 bis 15 mm einstellbar, bevor zugt beträgt er 12 mm. Das Ende des Dampfkastens befin det sich ca. 600 mm vor den Einlaufwalzen der Stauch kräuselvorrichtung. Die Stauchkammer-Kräuselvorrichtung hat eine Arbeitsbreite von 350 mm, der Durchmesser der Einzugs walzen beträgt 203 mm, die Kammerplattenlänge der Stauchkammer 260 mm, die Stauchkammerhöhe 28 mm.A dry-spun polyacrylonitrile filament cord (Polymer composition corresponds to Dralon RK, i.e. 94% acrylonitrile content) with a tape weight of 530 ktex, a width of 350 mm and a filament single end titers of 3.3 dtex should be crimped to a fiber end product as a 3.3 dtex glossy type with 60 mm Obtain cutting length. The tape has a temperature from 80 ° C before entering the crimper running. The crimping device consists of a steam box for heating the sliver and a übli Chen stuffer box crimping device. The steam box is 500 mm wide, 1500 mm long. In the upper and lower part of the steam box are perforated plates through which Steam can escape onto the fiber cable. The distance of the Perforated sheets can be set between 0 to 15 mm before it is 12 mm. The end of the steam box is 600 mm in front of the infeed rollers crimping device. The stuffer box crimper has one Working width of 350 mm, the diameter of the feed rolling is 203 mm, the chamber plate length of the Stuffer box 260 mm, stuffer box height 28 mm.

Entsprechend einem üblichen Stand der Technik sind die Stauchkammerplatten glatt, d. h., sie zeigen keine Ober flächenprofilierung. Das Band durchläuft die Kräuselvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 90 m/min, wird nach dem Kräuselvorgang einer Dampfbehandlung bei 110 bis 125°C unterzogen und nach anschließender Abkühlung auf eine Stapellänge von 60 mm geschnitten. Die Dampfmenge im Dampfkasten beträgt 70 kg/h, die Bandtemperatur nach dem Dampfkasten ca. 91°C, der Walzendruck der Stauchkräuselvorrichtung 3,0 bar entsprechend einer Andruckkraft von 38250 N, der Kammeranpressdruck 3,0 bar entsprechend einer Andruckkraft von 4500 N. Nach Ausspinnung der zu dem gekräuselten Filamentkabel geschnittenen Fasern zu einem Kardenband von 5 g/m Gewicht wird eine Cohesionmeter haftkraft von 62 cN/ktex im Kardenband gemessen.According to a common state of the art Stuffer box plates smooth, d. that is, they do not show waiters surface profiling. The tape passes through the crimping device at a speed of 90 m / min Crimping process of a steam treatment at 110 to 125 ° C subjected and after subsequent cooling to a Cut stack length of 60 mm. The amount of steam in the Steam box is 70 kg / h, the belt temperature after the Steam box approx. 91 ° C, the roller pressure of the upsetting device 3.0 bar corresponding to a pressure force of 38250 N, the chamber contact pressure 3.0 bar corresponding to a Pressure force of 4500 N. After spinning the to the crimped filament cord cut fibers into one Card tape of 5 g / m weight becomes a cohesion meter adhesive force of 62 cN / ktex measured in the card sliver.

b) Method according to the invention

Ersetzt man die glatten Kammerplatten durch Kammerplat ten mit einer Oberflächenprofilierung, die realisiert ist durch
insgesamt 10 Lochquerreihen im Abstand von 20 mm mit je 52 Sacklöchern,
Abstand der Löcher 6,5 mm, Durchmesser 1,3 mm, Bohrungs ränder angesenkt derart, daß eine Vertiefung von 3 mm Durchmesser vorliegt,
Bohrungslöcher auf Lücke angeordnet (alle 3 Reihen wie derholt sich die Lochgeometrie),
die erste Lochreihe befindet sich 50 mm von der Platten spitze (Kräuselwalzenseite) entfernt,
so wird mit verringerten Kammerdruckkräften und/oder verringerten Dampfmengen im Dampfkasten eine gleich hohe bzw. höhere Haftung erreicht. Bei Einstellung eines Kam merdrucks von 2,0 bar entsprechend einer Kammerdruck kraft von 3250 N und einer Dampfmenge von 40 kg/h statt 70 kg/h wurde eine Cohesionmeterhaftkraft von 67 cN/ktex im Kardenband erreicht. Die "glattgebügelten" Filament bereiche beim Filamentkabel-Kräuselkuchen sind erheblich vermindert. Es trat auch keine Pfropfenbildung auf.If you replace the smooth chamber plates with chamber plates with a surface profile that is realized by
a total of 10 rows of holes at a distance of 20 mm, each with 52 blind holes,
Distance of the holes 6.5 mm, diameter 1.3 mm, bore edges countersunk in such a way that there is a recess of 3 mm diameter,
Drill holes arranged on a gap (the hole geometry is repeated every 3 rows),
the first row of holes is 50 mm from the tip of the plate (curling roller side),
with reduced chamber pressure forces and / or reduced amounts of steam in the steam box, an equally high or higher adhesion is achieved. When setting a chamber pressure of 2.0 bar corresponding to a chamber pressure of 3250 N and a steam volume of 40 kg / h instead of 70 kg / h, a cohesion meter adhesive force of 67 cN / ktex was achieved in the card sliver. The "smoothly ironed" filament areas in the filament cable crimp cake are significantly reduced. There was also no clogging.

Example 2 a) Comparison test

Wie in Beispiel 1 soll ein PAN-Faserkabel, jedoch mit einem Bandgewicht von 490 ktex und einer Kräuselge schwindigkeit von 110 m/min gekräuselt werden und daraus ein Band mit einem Filamenteinzel(end)titer von 1,3 dtex für eine Fasertype mit nur 40 mm Schnittlänge herge stellt werden. Um dieses Kabel mit glatten Kammerplatten zu kräuseln, werden Walzen- sowie Kammerdrücke von 4,5 bar und zusätzlich Dampfmengen im Dampfkasten von 100 kg/h benötigt. Eine weitere Steigerung der Walzen- bzw. Kammerdrucke (4,5 bar entspricht einer Walzendruck kraft von 57380 N bzw. einer Kammerdruckkraft von 6380 N) ist technisch nicht zu empfehlen, um eine zu hohe mechanische Belastung der Kräuselvorrichtung wie auch des zu kräuselnden Bandes zu vermeiden. Eine Steigerung der Dampfmenge ist ebenfalls technisch nicht sinnvoll, da keine Wirksamkeit für die Kräuselintensität mehr er reicht wird und eine erhebliche Dampfmenge ungenutzt in die Umgebung aus tritt. Trotz maximaler Einstellung der kräuselungsrele vanten Parameter, weist ein Kardenband von 4 g/m nur eine relativ geringe Cohesionmeterhaftkraft von 55 bis 60 cN/ktex auf und die Fasern zeigen bereits erste Schä digungen, d. h. der Kurzfaseranteil - die Häufigkeit von Fasern mit Stapellänge < 14 mm - beträgt ca. 5%.As in Example 1, a PAN fiber cable is intended, but with a band weight of 490 ktex and a crimped rim speed of 110 m / min and out of it a band with a filament single (end) titer of 1.3 dtex for a fiber type with only 40 mm cutting length be put. Around this cable with smooth chamber plates to curl, roller and chamber pressures of 4.5 bar and additional steam quantities in the steam box from 100 kg / h required. A further increase in roller or chamber pressures (4.5 bar corresponds to a roller pressure force of 57380 N or a chamber pressure force of 6380 N) is not technically recommended to get one high mechanical stress on the crimping device as well to avoid curling ribbon. An increase in The amount of steam is also not technically sensible because no longer effective for crimp intensity is sufficient and a significant amount of steam is unused in the environment occurs. Despite the maximum setting of the ripple vanten parameters, shows a card sliver of 4 g / m only a relatively low adhesive strength of 55 to 60 cN / ktex and the fibers already show their first shades allowances, d. H. the percentage of short fibers - the frequency of Fibers with a stack length <14 mm - is approx. 5%.

b) Implementation according to the invention

Ersetzt man erfindungsgemäß die glatten Kammerplatten durch die im Beispiel 1b) beschriebenen profilierten Kammerplatten, so können der Walzen- sowie Kammerdruck auf 3,5 bar (3,5 bar entspricht einer Walzenandruckkraft von 44630 N und einer Kammerandruckkraft von 5130 N) und zusätzlich die Dampfmenge auf 70 kg/h reduziert werden.According to the invention, the smooth chamber plates are replaced by the profiled described in Example 1b) Chamber plates, so the roller and chamber pressure to 3.5 bar (3.5 bar corresponds to a roller pressure force of 44630 N and a chamber pressure of 5130 N) and additionally reduced the amount of steam to 70 kg / h become.

Die erreichte Cohesionmeterhaftkraft beträgt trotz scho nender Kräuselbedingungen 61 bis 65 cN/ktex, die Faser schädigungen liegen im üblichen Bereich, d. h. der Kurz faseranteil beträgt ≦ 2%.The cohesion meter adhesive force achieved is despite the crimping conditions 61 to 65 cN / ktex, the fiber Damages are in the usual range, i. H. the short fiber content is ≦ 2%.

Claims

1. A method for producing high crimp intensities of filament cables according to the stuffer box crimping method, by feeding the filament cable to a stuffer box and crimping the filament cable under the pressure of the stuffer box plates, characterized in that the stuffer box plates have surface depressions arranged transversely to the cable running direction and that compared to smooth plates with from 15 to 50% reduced chamber pressure forces is curled.

2. The method of claim 1, wherein the polyacrylonitrile filament crimped become.

3. The method according to claims 1 or 2, wherein the filament cable to be crimped have high strip weights of 400 to 550 ktex.

4. The method according to claims 1 to 3, wherein the filament cable to be crimped for the production of fine titre fibers with fiber end titers from 1.3 to 4.1 dtex and short cutting lengths 28 to 60 mm, preferably 28 to 40 mm, are used become.

5. The method according to claims 1 to 4, wherein the chamber pressure force against a compression crimp with usual smooth compression chamber plates by up to 50% is reduced.

6. Stuffer box crimping device consisting of two fixed side walls, one fixed lower plate and a pressure plate that can withstand pressure Stowage chamber top and bottom plates on the side of the filament cable Contact by making holes with 0.8 to 1.5 mm Diameters are profiled, which on the plate side, which the Filament cable ties are assigned that are recessed with a depression an outer diameter of 2.5 to 4.0 mm exists that overall at least 10 transverse rows of holes are spaced on each plate 10 to 25 mm, that the hole spacing within a row 5 to 8 mm, the holes of the individual rows are offset from each other Repeat the hole arrangement and the spacing of the holes at least every 3 rows first row of holes from the top of the crimping plate (on the crimping rollers) is between 40 and 60 mm and the holes are blind holes.

7. stuffer box crimping device according to claim 6, wherein the 260 to 280 mm, preferably about 260 mm long, and 300 to 400 mm, preferably about 350 mm wide stuffer box top and bottom plates by attaching Drill holes with 1.0-1.4 mm, preferably about 1.3 mm in diameter, are profiled in such a way on the plate side, which the filament cables is assigned that a depression with a Outside diameter of 1.7 to 3.7 mm, preferably about 3 mm, there is that a total of at least 10 transverse rows on each plate at a distance of 15 to 22 mm, preferably about 20 mm, that the hole spacing within a row 6 to 7, preferably about 6.5 mm, total 44 to 70 holes, preferably up to 52 holes, are in a row that Holes of the individual rows are offset from each other, the 3 rows each Hole arrangement repeated and the distance of the first row of holes from the tip the crimping plate (on the crimping rollers) between 40 and 60 mm, preferably is about 50 mm, and the holes are blind holes.