DE943191C

DE943191C - Method and device for the continuous, stepwise drawing of endless threads made of organic high polymers

Info

Publication number: DE943191C
Application number: DEP743A
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Friederich
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1950-02-08
Filing date: 1950-02-09
Publication date: 1956-05-17

Description

Man kennt verschiedene Vorschläge, das Verstrecken der Fäden aus organischen Hochpolymeren nicht in einem Arbeitsgang, sondern in mehrere Stufen unterteilt vorzunehmen. -Various proposals are known for drawing the threads made from organic high polymers not to be carried out in one operation, but divided into several stages. -

Derartige Verfahren gewinnen insbesondere dann Interesse, wenn das Verstrecken sich nicht auf einen monofilen oder einen aus -mehreren Kapillarfäden bestehenden Einzelfaden beschränkt, sondern vorzugsweise zum Zwecke der Herstellung geschnittener Fasern an einem stärkeren Fadenkabel gleichzeitig vorgenommen wird.Such processes gain interest in particular when the stretching does not work limited to a monofilament or a single thread consisting of several capillary threads, but preferably for the purpose of producing chopped fibers on a stronger thread tow is done at the same time.

Man hat beispielsweise vorgeschlagen, bereits' verstreckte Fäden in einer zweiten Stufe in erhitzten Quell- oder Lösemitteln oder auch in einer Atmosphäre von gespanntem Wasserdampf nachzuverstrecken. It has been proposed, for example, that already 'drawn threads in a second stage in heated Post-stretching with swelling agents or solvents or in an atmosphere of pressurized water vapor.

Vorliegende Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß ein Quell- oder Lösemittel nur dann genügend auf die Fäden einwirken kann, wenn diese unter möglichst geringer Spannung durch die Flüssigkeit hindurchgeführt und erst nachdem die Quellung in entspanntem Zustande beendet ist, der Nachverstreckung unterworfen werden. Zuvor wird jedoch der Überschuß des Quellmittels aus den Fäden entfernt, und erst dann geht die Nachverstreckung, zweckmäßig unterThe present invention makes use of the knowledge that a swelling or solvent only can then act sufficiently on the threads when they are under as little tension as possible passed through the liquid and only after the swelling in a relaxed state is finished, are subjected to post-drawing. Before that, however, the excess of the Removing swelling agent from the threads, and only then does the post-drawing expediently go under

erhöhter Temperatur, vor sich. Bisweilen wird es nützlich Sein, diesen Vorgang des Quellens in entspanntem Zustande und des Nachverstreckens bei erhöhter Temperatur mehrfach zu wiederholen. Eine geeignete Vorrichtung zürn Durchführen des gekennzeichneten Verfahrens bestellt somit aus einer Streckeinrichtung für die Fäden in trockenem Zustand bei Raumtemperatur, einer Tauchstrecke, welche die Fäden "in entspanntem Zustandelevated temperature, in front of you. Sometimes it will be useful in this process of swelling in a relaxed state and post-stretching repeat several times at elevated temperature. A suitable device to perform this of the characterized method thus ordered from a stretching device for the threads in dry State at room temperature, a dipping stretch, which the threads "in a relaxed state

ίο durchlaufen, verbunden mit einer Abquetschvorrichtung für die überschüssige Flüssigkeit am Fadenaustritt -und schließlich einer Heizvorrich-. tang, über welche die Fäden anschließend unter erhöhter Spannung und Temperatur zum Zwecke weiterer Verstreckung hinweggeführt werden.ίο run through, connected with a squeezing device for the excess liquid at the thread exit -and finally a heating device-. tang, over which the threads are then subjected to increased tension and temperature for the purpose be carried away further stretching.

In der schematischen Zeichnung bedeutet 1 einen Kamm, auf welchem die z. B. von Spulen ablaufenden Einzelfäden {Fadenbündel) gesammelt und als Kabel dem Einzugswalzenpaar 2, 2' zugeführt wer-In the schematic drawing, 1 denotes one Comb on which the z. B. of bobbins expiring single threads {thread bundles) collected and as Cables are fed to the pair of feed rollers 2, 2 '

ao den. Gegen die Walze 2 legt sich ekiehebelbelastete, auf dem Umfang weich gummierte Druckwalze 3 mit Gewichtshebel 4, welche dazu dient, einfe genügende Spannung in dem auflaufenden Fadenbündel zu sichern. Es folgt das Streckwalzenpaarao the. Against the roller 2 there is a lever-loaded, Soft rubberized pressure roller 3 with weight lever 4, which is used to einfe sufficient tension in the accumulating thread bundle to secure. The pair of drafting rollers follows

5) 5' mit einer weiteren belasteten Druckwalze 3', 4' am Fadenauetritt. Zwischen den Walzenpaaren 2 und 5 findet die erste Verstreckung des Fadenkabels bei Raumtemperatur statt. ■ Die von der Walze 3' ablaufenden Fäden gelangen über eine Schleppwalze 6 in ein Flüssigkeitsbad 7, aus dem sie durch die Walze 8 mit belasteter Quetschwalze5) 5 'with another loaded pressure roller 3', 4 ' at the thread step. The first stretching of the tow takes place between the roller pairs 2 and 5 instead of at room temperature. ■ The threads running off the roller 3 'pass through a Drag roller 6 into a liquid bath 7, from which it passes through the roller 8 with a loaded squeegee roller

- - 3", 4" 'herausgeführt werden. Um hierbei die Fäden erfindungsgemäß zu entspannen, erhält die Walze 8 eine um 10 bis 25% geringere Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 5. Die gummierte Walze 3" dient dazu, die überschüssige Flüssigkeit beim Austritt aus dem Bad aus dem Fadenbündel abzuquetschen. - - 3 ", 4" 'are led out. To do this with the threads To relax according to the invention, the roller 8 has a peripheral speed that is 10 to 25% lower than the rollers 5. The rubberized roller 3 "serves to remove the excess liquid when Squeeze out the exit from the bath from the thread bundle.

Anschließend passieren die Fäden die Oberfläche einer Heizschiene 9, auf welcher der Rest der Flüssigkeit verdampft und die Fäden selbst auf eine wesentlich über ioo° liegende Temperatur erhitzt werden·. Bei dieser hohen Temperatur erfolgt sodann die zweite Verstreckung, indem das Walzenpaar 10, 10' mit Druckwalze 3'", 4'" mit einer um 15 bis 30V0 höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben ist als die Walze 8.Then the threads pass the surface of a heating rail 9, on which the rest of the Liquid evaporates and the threads themselves to a temperature well above 100 ° be heated ·. At this high temperature, the second stretching then takes place in the roller pair 10, 10 'with pressure roller 3' ", 4 '" with a circumferential speed that is 15 to 30V0 higher is driven than the roller 8.

Das vorstehende Verfahren und die beschriebene Vorrichtung eignen sich für die stufenweise Ver-Streckung endloser Fäden aller organischen Hochpolymeren, welche nach dem Spinnen, unter Überschreiten 'der Streckgrenze eine bleibende Verlängerung unter gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit und elastischen Dehnung sowie unter \^erminderung der Gesamtdehnung erfahren. .Hierzu gehören insbesondere Fäden aus hochmolekularen Polykondensaten und Polymerisaten, und zwar der Gattung der Polyamide, Polyurethane, Polyhydrazide, Polyäthylene, Polyvinyle, Polystyrole und der Abkömmlinge der Polyacrylsäure. Die Körper derselben Kun'ststoffklasse 'können entweder für sich oder in beliebigen geeigneten Mischungsverhältnissen vorliegen.The above method and the device described are suitable for the stepwise stretching endless threads of all organic high polymers, which after spinning, under exceed '' the yield point a permanent extension with a simultaneous increase in strength and elastic elongation as well as a reduction in the total elongation. This includes in particular Threads made of high molecular weight polycondensates and polymers, namely of the genus of polyamides, polyurethanes, polyhydrazides, polyethylenes, polyvinyls, polystyrenes and the Derivatives of polyacrylic acid. The bodies of the same class of plastic can either be used for present themselves or in any suitable mixing ratio.

example

Ein Kabel mit dem Gesamtster von 810 000 den, bestehend aus 60 000 Einzelfäden aus dem Polymerisat des ε-Amino-Caprolactams, wird aus Spulen' gefacht und mit eimer Geschwindigkeit von 135 m/Min, auf dem Walzenpaar S auf die 4,5fache Einzugsgeschwindigkeit verstreckt. Die Einzugsgeschwindigkeit ist daher 30 m/Min., die Stärke des Kabels nach dem ersten Verstrecken 000 den und die des einzelnen Kapillarfadens den. Hierauf läuft das Kabel durch ein Flüssigkeitsbad hindurch, in welchem sich 90⁰ warmes Wasser mit einem Zusatz von 0,2 °/o eines bekannten Netzmittels befindet. Das Kabel wird mit einer Geschwindigkeit von 105 m/Min, aus dem Bad gezogen und hierbei durch die Gummiwalze 3" abgequetscht. Die Fäden laufen sodamn über eine gewölbte Heizschiene, ' auf welcher sie nach dem Verdampfen der Feuchtigkeit eine Temperatur von i8o° erreichen. Sie weiden gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 125 m/Min, durch das Walzenpaar 10, io' naehverstreckt. Die Endstärke des Kapillarfadens, ermittelt an der geschnittenen Faser, ist 2,8 den, die Festigkeit 59 Rkm.A cable with a total of 810,000 den, consisting of 60,000 individual threads from the polymer of ε-amino-caprolactam, is plyed from bobbins and at a speed of 135 m / min, on the pair of rollers S to 4.5 times the feed speed stretched. The pull-in speed is therefore 30 m / min., The strength of the cable after the first stretching is 000 den and that of the individual capillary thread. Then the cable passes through a bath of liquid therethrough, in which hot water is 90 ⁰ with an addition of 0.2 ° / o of a known wetting agent. The cable is pulled out of the bath at a speed of 105 m / min and is squeezed off by the rubber roller 3 ". The threads then run over a curved heating bar on which they reach a temperature of 180 ° after the moisture has evaporated. At the same time they graze at a speed of 125 m / min, near-drawn by the pair of rollers 10. The final thickness of the capillary thread, determined on the cut fiber, is 2.8 denier, the strength 59 Rkm.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Process for the continuous, stepwise drawing of endless filaments made of organic High polymers, characterized in that the first stage at low temperature Run dry pre-drawn threads through a swelling liquid while relaxing and then, after removing the excess swelling agent from the threads, at higher Temperature can be post-stretched.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the temperature of the swelling liquid, which the relaxed threads pass through, is higher than the temperature of the first stretching stage, but lower than the temperature of the second stretching stage.

3. The method according to claim 1, characterized in that that the process of moisture penetration (swelling) under relaxation and the post-stretching is repeated several times with heating.

4. Device for performing the method according to claims 1 to 3, consisting of a pair of intake rollers (2, 2 ')' in connection with a rubberized pressure roller (3) loaded by weight levers (4), a pair of stretching rollers (5, 5 ') with a rubberized pressure roller (3 ', 4'), a drag roller (6) which is immersed in a liquid bath (7), a driven roller (8) with a loaded, rubberized squeegee roller (3 ", 4"), a curved, electrically heated one Rail (9) and a pair of stretching rollers (10, io ') with pressure roller (3'",4").

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the individual roller pairs

mechanically or in a manner known per se are electrically coupled to one another in such a way that the ratio of their speeds or Circumferential speeds when increasing or decreasing the drawing speed as such remains unchanged. Referred publications: Ullmann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2nd Edition (1930), Vol.

6, p. 524;

German Patent No. 742276; 10

French Patent No. 879252; USA.-Pateotsdhrift No. 2,445,042.

1 sheet of drawings