DEV0000379MA

DEV0000379MA - Process for the production of linear high polymers or the like. spun and re-drawn plastic threads

Info

Publication number: DEV0000379MA
Authority: DE
Inventors: Alfons Dipl.-Ing. Dr. Jasicek
Original assignee: Vereinigte Glanzstoff-Fabriken AG, Wuppertal-Elberfeld
Publication date: 1951-02-01

Description

Es ist bekannt, aus der Schmelze gesponnene Fäden synthetischer linearer Hochpolymerer nach dem Erkalten um ein Vielfaches zu verstrecken, wodurch dann eine bedeutende Fadenverfestigung eintritt. Die dabei erzielte Bruchdehnung aber ist für manche Verwendungszwecke unerwünscht hoch.It is known that threads of synthetic linear high polymers spun from the melt can be drawn many times over after cooling, as a result of which significant thread consolidation then occurs. The elongation at break achieved in this way, however, is undesirably high for some uses.

Das bisherige sogenannte Kaltverstreckungsverfahren arbeitet mit zwei mit verschiedener Geschwindigkeit laufenden Walzenpaaren, zwischen denen der Faden verstreckt wird. Wollte man mittels solcher Streckwalzenpaare die angestrebte niedere Bruchdehnung erreichen, so müsste man zu einem Verstreckungsfaktor greifen, den dann der Faden nicht aushält. Der Grund hierfür liegt in Unregelmässigkeiten des Fadengefüges o.dgl., wodurch die einer bestimmten Verstreckung zugeordneten Reaktionskräfte, insbesondere bei sehr starker Verstreckung, von recht wechselnder Grösse sind, was dann zu Fadenbrüchen führt.The previous so-called cold drawing process works with two pairs of rollers running at different speeds, between which the thread is drawn. If one wanted to achieve the desired low elongation at break by means of such pairs of drafting rollers, one would have to resort to a drafting factor which the thread would then not be able to withstand. The reason for this lies in irregularities in the thread structure or the like, as a result of which the reaction forces associated with a certain stretching, in particular in the case of very strong stretching, are of very variable magnitude, which then leads to thread breaks.

Erfindungsgemäss lassen sich störungsfrei Kunststoff-Fäden aus linearen Hochpolymeren mit niederer Bruchdehnung und dabei hoher Festigkeit dadurch erzielen, dass man diese Fäden unter Einhaltung einer konstanten Streckreaktionskraft verstreckt und dabei den Verstreckungsfaktor nach Massgabe der Unregelmässigkeiten der Kunststoff-Fäden selbsttätig schwanken lässt. Ein Beispiel möge dies anhand eines Diagramms näher erläutern.According to the invention, plastic threads made of linear high polymers with low elongation at break and high strength can be achieved by stretching these threads while maintaining a constant stretching reaction force and allowing the stretching factor to fluctuate automatically according to the irregularities of the plastic threads. Let an example explain this in more detail using a diagram.

Das Diagramm enthält zwei Verstreckungskurven, die von zwei Stücken desselben Fadens aufgenommen sind. Aus diesen Kurven ergibt sich eine mittelmässige Gleichmässigkeit des Fadens. Der Bruchpunkt des einen Fadenstückes liegt bei 155 g und der des anderen bei 157 g.The diagram contains two draw curves taken from two pieces of the same thread. These curves result in a mediocre uniformity of the thread. The breaking point of one piece of thread is 155 g and that of the other is 157 g.

Bei einem Verstreckungsverhältnis 1 : 4,15 verläuft die Verstreckung des vorliegenden Fadens glatt und störungsfrei. Bei dem genannten Verstreckungsfaktor ergeben sich für die beiden Fadenstücke Verstreckungsreaktionskräfte von 78 bzw. 124 g. Die verbleibenden Bruchdehnungen errechnen sich, bezogen auf die gesamte nach der Verstrek- kung erlangte Einspannlänge, zu 14 bzw. 23,67%. Erfindungsgemäss springt aber das Fadenmaterial, wenn es von der starren Unterlage zur Prüfung abgenommen wird, um etwa 5% ein, sodass die tatsächlich gemessenen Bruchdehnungen nicht 14 bzw. 23,67%, sondern 19 bzw. 28,67% betragen.At a draw ratio of 1: 4.15, the drawing of the present thread runs smoothly and without problems. With the mentioned stretching factor, stretching reaction forces of 78 and 124 g result for the two thread pieces. The remaining elongations at break are calculated based on the total after stretching The clamping length achieved was 14 and 23.67% respectively. According to the invention, however, the thread material jumps in by about 5% when it is removed from the rigid base for testing, so that the actually measured elongations at break are not 14 or 23.67%, but 19 or 28.67%.

Ist nun die Aufgabe gestellt, einen Faden mit höchstens 10 bis 12% Bruchdehnung herzustellen, so gelingt dies nicht ohne weiteres; man müsste dann bei dem in Rede stehenden Faden mit dem Verstreckungsfaktor 4,85 arbeiten und erhielte in diesem Falle Verstreckungs-Reaktionskräfte von 145 bzw. 163 g. Bei 163g aber wäre die Bruchfestigkeit des Fadens bereits überschritten und damit die Unmöglichkeit, in bisheriger Weise mit einem Verstreckungsfaktor von 4,85 zu arbeiten, erwiesen.If the task is now set to produce a thread with a maximum of 10 to 12% elongation at break, this does not succeed easily; one would then have to work with a stretching factor of 4.85 for the thread in question and in this case one would get stretching reaction forces of 145 and 163 g, respectively. At 163g, however, the breaking strength of the thread would already be exceeded and the impossibility of working with a stretching factor of 4.85 in the previous way would have been proven.

Die mit dem genannten Verstreckungsfaktor von 4,85 verstreckbaren Fadenstellen ergäben laut Diagramm eine Bruchdehnung von 5,78%. Mit den erwähnten 5% Einsprung ergäbe dies eine messbare Bruchdehnung von 10,78%, also den erstrebten Wert.According to the diagram, the thread points that can be stretched with the stated stretching factor of 4.85 would result in an elongation at break of 5.78%. With the mentioned 5% jump, this would result in a measurable elongation at break of 10.78%, i.e. the desired value.

Wird nun nicht mit dem Verstreckungsfaktor 4,85 gestreckt, sondern stattdessen erfindungsgemäss eine Verstreckungsreaktionskraft von 145 g konstant gehalten, so wird der Verstreckungsfaktor, wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, nach Massgabe der Unregelmässigkeiten des Kunststoff-Fadens zwischen den Werten 4,52 und 4,85 von selbst hin- und herschwanken. Die rechnungsmässigen Bruchdehnungen ergeben sich hierbei zu 4,42 und 5,78%, was einschliesslich des Einsprungs einer messbaren Bruchdehnung von 9,42 und 10,78% entspricht. Eine Bruchdehnung von 10% im Mittel ist aber das, was erreicht werden sollte.If the stretching factor is not 4.85, but instead a stretching reaction force of 145 g is kept constant according to the invention, the stretching factor, as can be seen from the diagram, is between the values 4.52 and 4 depending on the irregularities of the plastic thread , 85 swaying back and forth on its own. The calculated elongations at break result here at 4.42 and 5.78%, which, including the indentation, corresponds to a measurable elongation at break of 9.42 and 10.78%. However, an average elongation at break of 10% is what should be achieved.

Wird nun nicht, wie soeben beschrieben, die Verstreckungsreaktionskraft konstant gehalten, sondern in der bisherigen Weise der Verstreckungsfaktor, und untersucht man nun, wie hoch man den Verstreckungsfaktor bei bruchfreiem Arbeiten überhaupt treiben kann, so ergibt sich aus dem Diagramm, dass der im besten Falle anwendbare konstante Verstreckungsfaktor den Wert 4,52 besitzt. Bei diesem Verstreckungsfaktor ergeben sich jedoch messbare Bruchdehnungsschwankungen von 9,42 bis 18,7%, woraus sich die Überlegenheit des Verfahrens nach der Erfindung deutlich ergibt.If the stretching reaction force is not kept constant, as just described, but rather the stretching factor in the previous way, and if one investigates how high the stretching factor can be increased when working without breakage, then the diagram shows that this is in the best case applicable constant stretching factor has the value 4.52. With this stretching factor, however, there are measurable fluctuations in elongation at break of 9.42 to 18.7%, which makes the process superior according to the invention clearly results.

Will man aber dennoch mit einem konstanten Verstreckungsfaktor arbeiten, so kann man auch dabei zum gewünschten Ziel kommen, wenn man dafür Sorge trägt, dass eine genau eingestellte Höchstverstreckungskraft nicht überschritten werden kann, was sich z.B. durch Einbau von Rutschkupplungen in die Verstreckungsorgane mit Leichtigkeit erreichen lässt. Arbeitet man nun beispielsweise mit dem konstanten Verstreckungsfaktor 4,85 und sorgt dann dafür, dass die Höchstverstreckungskraft den Wert 145 g nicht überschreiten kann, so ergeben sich auch bei dieser erfindungsgemässen Verfahrensweise die angestrebten niederen Bruchdehnungen.However, if you still want to work with a constant stretching factor, you can achieve the desired goal if you ensure that a precisely set maximum stretching force cannot be exceeded, which can be easily achieved, for example, by installing slip clutches in the stretching elements . If one works, for example, with the constant stretching factor 4.85 and then ensures that the maximum stretching force cannot exceed the value 145 g, the desired low elongation at break also results with this procedure according to the invention.

Erfahrungsgemäss resultieren aus höheren Verstreckungen auch höhere Reissfestigkeiten. Diese Erscheinung lässt sich aus dem vorliegenden Diagramm nicht ablesen.Experience has shown that higher stretching also results in higher tensile strengths. This phenomenon cannot be read from this diagram.

Claims

1.) A process for the production of plastic threads from linear high polymers or the like. Which, following spinning, are given the properties of use by post-drawing, characterized in that the threads are drawn while maintaining a constant drawing reaction force and the drawing factor as specified which causes the irregularities in the plastic threads to fluctuate automatically.

2.) Modification of the method according to claim 1, characterized in that the threads are drawn while maintaining a maximum drawing reaction force while keeping the drawing factor constant.