DEV0000440MA - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Fäden, die nach dem Spinnen ein Nachverstrecken erfordern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kunststoff-Fäden, die wie Polyamidfäden, Polyurethanfäden, Polyharnstoff-Fäden oder andere aus linearen Hochpolymeren gesponnene Fäden nach einem unter starkem Zug in schmelzflüssigem Zustand erfolgten Spinnen und Sammeln zu einem Wickelkörper ein Nachverstrecken erfordern. Dieses Nachverstrecken ist notwendig, weil die genannten Fäden erst dadurch ihre Gebrauchseigenschaften erhalten.

Die Durchführung des Nachverstreckens ist bisher bei gewöhnlicher Temperatur vorgenommen und deshalb als Kältestrecken bezeichnet worden. Sie ist eine recht schwierige Operation, denn die mit Ungleichmäßigkeiten behafteten Fäden neigen zum Reißen. Man darf daher mit dem Verstreckungsverhältnis nur so weit hinaufgehen, dass noch ein störungsfreies Nachverstrecken gewährleistet ist und erhält auf diese Weise Kunststoff-Fäden mit zwar guten Festigkeitseigenschaften, jedoch für manche Zwecke zu hohen Dehnungen. Um aber die Dehnung zu erniedrigen, müsste man das Verstreckungsverhältnis erhöhen, was aber unter den bisherigen Umständen nicht angeht, weil dann unweigerlich Störungen im Fadenlauf und Fadenbrüche auftreten.

Erfindungsgemäß hat sich nun ergeben, dass man das Streckverhältnis ohne weiteres erhöhen und dadurch bei gleichguter bzw. besserer Fadenverfestigung die Dehnung erniedrigen kann, wenn man die Fäden vor dem Verstrecken erwärmt. Die Fadenerwärmung besorgt man am besten durch die entsprechend temperierte Streckvorrichtung. Zu diesem Zweck können die vom Faden berührten Teile der Streckvorrichtung mittels Warmwasser, Dampf oder elektrisch beheizt werden. Als Verstreckungsvorrichtungen kommen Streck- stifte oder alle möglichen Bremsen, wie Kugelbremsen, Gitterbremsen, Tellerbremsen usw., in Betracht. Durch entsprechende Kontrolle der Vorbremsung des Fadens sowie der Temperatur der Streckzone kann die Größe der Verstreckung genau reguliert werden.

Es hat sich gezeigt, dass neben dem bereits erwähnten Vorzug, nämlich der Erniedrigung der Dehnung, durch die erfindungsgemäße Warmverstreckung des Fadens noch weitere Vorteile entstehen. Einer dieser Vorteile besteht darin, dass die Verstreckungskräfte geringer sein können. Außerdem kann die bei der Kaltverstreckung dem Verstreckungsmechanismus vorzuschaltende mechanische Zuführung des Fadens in Gestalt von Lieferwalzen o.dgl. in Fortfall kommen. Die Bremsung, die der Faden kurz vor der Erreichung der Verstreckungszone erfährt, muss dabei ihren Größenwerten nach höher liegen als die Verstreckungsreaktionskraft in der heißen Verstreckungszone, jedoch niedriger als die Zugfestigkeit, die der Faden (in hoch heißem Zustand) nach der Verfestigung durch die Streckung und Orientierung erlangt. Die Zone vor der Verstreckungszone hat normale oder nur wenig erhöhte Temperatur, so dass die zur etwaigen Verdehnung des noch kalten Fadens nötige Kraft größer wäre, als die Bremskraft am noch unverstreckten Faden.

Das Warmverstrecken lässt sehr hohe Durchlaufgeschwindigkeiten durch die Verstreckungsvorrichtung zu.

Ausführungsbeispiel:

Ein frisch gesponnener, aus 12 Einzelfäden bestehender Polyamidfaden von 150 Denier Stärke wird durch Führen über einen Streckstift, der auf 60° erwärmt ist, im Verhältnis 1:5,1 verstreckt. Die hierfür erforderliche Kraft beträgt 158 g. Das Verstrecken des Fadens verläuft glatt und ohne Fadenbruch. Der erhaltene Faden hat einen Titer von 32 Denier, eine Festigkeit von 600 g pro 100 Denier und eine Dehnung von 10,5%.

Wird der gleiche Faden bei 25°, d.h. bei Zimmertemperatur verstreckt, so ist, wenn das Verstrecken störungsfrei verlaufen soll, nur ein Verstreckungsverhältnis von 1:4,15 anwendbar. Die erforderliche Kraft beträgt ebenfalls 158 g. Der erhaltene Faden hat einen Titer von 40 Denier, eine Festigkeit von 430 g pro 100 Denier und die im Verhältnis zu oben hohe Dehnung von 22%. Eine Dehnungserniedrigung, die nur durch ein höheres Streckungsverhältnis erzielbar wäre, ist also durch das Kaltverstrecken nicht erreichbar.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Fäden, z.B. Polyamidfäden, die nach dem Spinnen ein Nachverstrecken erfordern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fäden vor dem Nachverstrecken erwärmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Erwärmen des laufenden Fadens durch die entsprechend temperierte Streckvorrichtung bewirkt.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Faden berührte Teil der Streckvorrichtung mittels Warmwasser, Dampf o.dgl. beheizt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Faden berührte Teil der Streckvorrichtung elektrisch beheizt ist.