EP0010229A1 - Method and apparatus for texturising multifilament yarns - Google Patents
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- EP0010229A1 EP0010229A1 EP79103790A EP79103790A EP0010229A1 EP 0010229 A1 EP0010229 A1 EP 0010229A1 EP 79103790 A EP79103790 A EP 79103790A EP 79103790 A EP79103790 A EP 79103790A EP 0010229 A1 EP0010229 A1 EP 0010229A1
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- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
- D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
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- D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
- D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
- D02G1/161—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam yarn crimping air jets
Definitions
- the present invention relates to a method for texturing bundles of threads and a device suitable therefor.
- bundles of synthetic high molecular weight fibers can be curled and swirled by passing the bundles of threads through an inlet nozzle, then allowing them to meet with a hot flowing medium, heating them up to the plasticizing temperature through a tubular chamber and then into one Expansion zone for curling and possibly swirling conducts.
- a suitable device is described in DE-AS 20 06 022, for example, the expansion zone being in the form of a tube with longitudinal slots.
- the hot flowing medium is fed through a centering body for the tubular chamber in the nozzle (cf. DE-AS 20 00 622). It is also known that the hot flowing medium is given a swirl (DE-OS 26 32 384).
- a process has now been found for texturing bundles of threads from synthetic high-molecular substances at high texturing speeds, in which the bundles of threads are passed through an inlet nozzle together with a hot gaseous medium which is in a swirling motion ment, are heated in a subsequent tubular chamber by this medium and then guided to the crimp in an expansion stage, in which the hot, swirling medium is guided by a swirl angle of 10 ° 70 °, preferably 20 to 50 °, by a guide in the swirl device ° there.
- the twist angle is defined as the angle between the tangent to a helix that results when twisting a previously straight surface line of a cylinder (or cone) and a parallel to the axis that intersects the tangent.
- the invention also relates to a device for texturing bundles of threads made of synthetic high-molecular substances consisting of an inlet nozzle for the bundle of threads, one or more feeds for a hot flowing medium to the bundle of threads, the feeds being designed in such a way that they twist the flowing medium - ben, a subsequent tubular cone, in which the bundle of threads is heated by the hot gaseous medium, and an expansion stage, in which in the feed for the hot flowing medium or the swirlers are designed so that the hot flowing medium has a twist angle of 10 up to 70 °, especially in a twist angle of 20 to 50 °.
- FIG. 1 A device as it is considered suitable is shown schematically in FIG. 1, FIGS. 2 to 3 show details.
- the device consists of an inlet nozzle 1 (sometimes also called a thread insertion tube), a feed for the hot flowing medium 2 with a swirl sensor 3, a tubular chamber 4 (sometimes also called a thread guide channel) and an expansion stage 5, in FIG. 1 as a slot nozzle shown.
- An embodiment of the swirl sensor 3 is shown in FIG.
- the hot medium flowing through the channels is 6 - here formed as grooves - those directed at an angle of 10 to 70 °, in particular from 20 to 50 °, in this case represented by 45 is 0, are disposed to the movement direction of the yarn bundle.
- the channels 6 in the swirl sensor 3 can have, for example, square or rectangular cross sections; these embodiments can be produced particularly easily if they are milled as grooves in the swirl body which also serves as a centering body, the grooves then forming channels with the outer jacket 7 of the nozzle.
- the swirling at the desired angle can, however, also take place through channels 11 with a round or oval cross section, as are shown schematically in FIG. 3, for example. But you can also attach simple baffles, straight or curved.
- the swirl sensors are to be designed in such a way that the hot flowing medium has a swirl angle of 10 to 70 °, receives in particular from 20 to 50 °, practically flows at such an angle with respect to the imaginary axis of the inlet nozzle or the tubular chamber, since these are normally arranged coaxially and the flowing medium flows around this chamber.
- the cross sections of the channels in the swirl sensor are variable within wide limits. However, it is advantageous if they are arranged symmetrically around the tubular chamber 4 and the free area is 1/4 to 3/4 of the annular area between the outer tube of the nozzle 7 and the tubular chamber 4. This circular ring area represents the free cross-sectional area around the yarn guide tube.
- the number of channels in the twister is expediently 4 to 12 pieces, preferably 6 to 10 pieces. Even if the number is not essential to the invention, there is an advantage with a number of 6 to 10 channels. With fewer channels, their effect wears off; with significantly more channels of correspondingly smaller dimensions, production becomes more expensive.
- the channels determining the swirl direction form an angle with respect to the longitudinal axis, the channels being able to lie on the jacket of a cylinder intended for the longitudinal axis of the tubular chamber or on a cone jacket, so that the channels incline towards this longitudinal axis or also from it lean away.
- the hot flowing media can meet on a smaller or a larger circle than that which corresponds to the average radius of the annulus between the outer jacket and the radius of the tubular chamber 4.
- the swirl sensor can be arranged in the immediate vicinity, for example at a distance which corresponds to the inner diameter of the tubular casing, from the point of union of the flowing medium and the running bundle of yarn, but it can also, if less effectively, be at a greater distance, for example the 3- up to 4 times the inner diameter of the jacket tube, be arranged from this union.
- the dimension of the texturing nozzles used are not changed by the device according to the invention. For example, devices known from DE-AS 20 06 022 or from DE-AS 23 31 045 with the dimensions specified there are very suitable.
- the ratio of the clear width of the inlet nozzle (the thread insertion tube) to the clear width of the tubular chamber (the thread guide tube) is expediently 1: 1.0 to 1: 4, advantageously 1: 1.4 to 1: 2.2.
- the diameter ratio and the dimensions themselves depend on the thickness of the thread bundles to be crimped. In general, it is expedient not to select the clear widths larger than necessary for the yarn transport in order to keep the consumption of the flowing medium low. Have proven themselves for the inlet nozzle, for example, with a diameter of 1,100 to 1,3 mm.
- Inlet nozzle and tubular chamber are primarily arranged coaxially at a distance of 0.1 to 3.0 times, preferably 0.8 to 1.4 times the outer diameter of the thread guide tube 4, in the specific case approximately at a distance of 0 , 3 to 1 mm, preferably from 0.4 to 0.5 mm.
- the tubular chamber is followed by an expansion zone which, when configured as a slot nozzle, has the same inside width as the tubular chamber. However, it can also suddenly or gradually change to a larger diameter.
- the slot nozzle 4 to 18 slots have proven themselves with a slot width of 0.3 to 1.0 mm, in particular 0.4 to 0.5 mm.
- other devices can also be used which have the elenent inlet nozzle, annular gap, tubular chamber and expansion zone.
- the process conditions known for the respective nozzles also apply with regard to the relationship between the temperature of the heating medium and the type of thread bundle.
- temperatures of the hot flowing medium which are generally 10 to 20 ° lower than those used without the specific swirling can be used.
- the process can generally be described with reference to FIG. 1 as follows: the bundle of threads 8 is fed into the texturing nozzle via the inlet nozzle 1, the flowing medium 9 is fed into the gap 10 between the inlet nozzle 1 and the tubular chamber via the feed 2 and the swirl device 3 4 led.
- the swirl sensor causes the flowing medium to swirl, which due to the shape of the swirl sensor leads to a swirl angle between 10 and 70 ° on the thread guide tube or on the thread bundle. In the drawn device, it is approximately 45 °.
- the range from 20 to 50 ° has proven to be particularly advantageous because the properties of the crimped yarn in terms of crimp value, tensile strength and elongation at break are in a particularly favorable range.
- bundles of threads are understood to mean endless structures made of individual threads, the individual threads also being ribbons, flat threads or splicing fibers made of foils or foil strips, and furthermore the individual threads being round or profiled, for example trilopal cross sections can have.
- the titer of the individual threads can be, for example, 1 to 30 dtx, they are preferably 10 to 25 dtex.
- the number of individual threads in the thread bundles or yarns can be between 2 and a few thousand.
- the threads in the thread bundles can be partially stretched or totally stretched. It is also possible to use bundles of thread which have a certain pre-twist, for example up to 30 turns / m, in particular up to 25 turns / m, as a result of which they have better cohesion.
- the thread bundles of linear or practically linear organic high molecular weight for the production of the thread are particularly customary linear synthetic high molecular weight polyamides with carbonamide groups recurring in the main chain, linear synthetic high molecular weight polyesters with recurring ester groups in the main chain, thread-forming olefin polymers, and cellulose derivatives such as cellulose derivatives.
- Suitable high-molecular compounds are in particular nylon-6, nylon-6.6, polyethylene terephthalate, linear polyethylene or isotactic polypropylene.
- the gases used for this purpose are used as the flowing gaseous medium, for example nitrogen, carbon dioxide, water vapor and, in particular for economic reasons, air.
- the required temperatures of the flowing medium can be within wide ranges. A temperature range of 80 to 550 ° C has generally been found to be expedient, the most favorable conditions for the respective material from the melting or plasticizing temperatures of these materials, the speed of sound of the flowing medium at the respective temperature and the pressure used, the time during which the flowing medium acts on the thread bundle, the temperature at which the thread bundle is fed, and also of the Thickness of the individual threads, ie depend on the titer.
- the plasticization ranges are, for example, for linear polyethylene at 80 to 90 ° C, for polypropylene at 80 to 120 ° C, for nylon-6 at 165 to 190 ° C, for nylon-6.6 at 120 to 240 ° C and for polyethylene terephthalate at 190 to 230 ° C.
- the temperatures for the flowing medium are generally higher than the plasticizing temperatures, for nylon-6 e.g.
- a temperature range of 175 to 380 ° C has been proven.
- the lower limit of the preferred range is approximately 10 ° above the lower limit of the plasticization range and, depending on the residence time and titer, extends up to approximately 200 ° above the lower limit of the respective plasticization range.
- the flowing medium is generally applied at a pressure of 2 to 15 bar, preferably 5 to 9 bar.
- the texturing speed is 1200 to 3000 m / min. Speeds of 1800 to 2500 m / min are preferably used. High speeds have smaller dwell times times, these allow higher temperatures of the flowing medium.
- the swirl sensor which surrounds the tubular chamber (the thread guide rotor), represents the narrowest point of the free cross section of the medium feed. It is advisable to dimension this free cross section at the narrowest point in such a way that throughputs of 0.35 to 2.0 m 3 (normal conditions) per hour and mm 2 . Under these conditions, there are particularly high withdrawal tensions at the supply organs, for example the stretch godets.
- the amount of hot flowing medium to be used also depends on the yarn titer, the desired crimp intensity and the chemical nature of the thread bundle.
- An undrawn polyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off from a bobbin and fed to the drawing device of a drawing texturing machine, with a drawing ratio of 1: 3.45 being set.
- the temperature of the inlet godet into the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet of the stretching field is 150 ° C.
- the preheated and drawn thread is fed to a crimping device shown in FIG. 1 at a speed of 2000 m / min. Air of temperature 300 ° C. is supplied through the pipe socket 2 at a pressure of 5.3 bar.
- the air volume of 6.5 Nm 3 / h is now guided through the 8 air channels arranged in a circle, which are inclined counter-clockwise by 40 ° with respect to the axis of the texturing device.
- the free cross section of the annular space is 43 mm 2
- the free area of the 8 air channels 1 is 4.4 mm 2 .
- the yarn inlet nozzle 1 has a clear width of 1.1 mm.
- the thread guide channel 4 has a clear width of 2.4 mm and an outer diameter of 3.0 and a total length of 127 mm. This results in a ratio of the inside width of inlet nozzle 1 to the inside width of thread guide channel 4 of 1: 2.2.
- the cylindrical slot nozzle As described in DE-AS 20 06 022, is pushed on.
- the distance between the end of the thread guide channel 4 and the beginning of the slots in the slot nozzle 5 is 0.83 times the outer diameter of the thread guide channel.
- the expansion zone consists of a slot nozzle 5 with 12 slots and a slot width of 0.5 mm.
- the tension of the thread to be textured is 65 cN before the thread insertion channel.
- the yarn has a crimp of 12.6% (KWH).
- An undrawn folyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off from a bobbin and fed to the drawing device of a drawing texturing machine, with a drawing ratio of 1: 3.45 being set.
- the temperature of the inlet godet into the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet of the stretching field is 150 ° C.
- the preheated and drawn thread is fed to a crimping device shown in FIG. 1 at a speed of 2000 m / min. Air with a temperature of 350 ° C. and a pressure of 5.3 bar is fed through the pipe socket 2.
- the air volume of 6.5 Nm 3 / h is now passed through the 8 air channels arranged in a circle, which are inclined counterclockwise by 15 ° with respect to the axis of the texturing device and leave 1/3 of the free cross-sectional area around the tubular chamber 4.
- the yarn inlet nozzle 1 has a clear width of 1.1 mm.
- the thread guide channel 4 has a clear width of 2.4 mm and an outer diameter of 3.0 and a total length ven 127 gives you a ratio of the inside width of the inlet nozzle 1 to the inside width of the thread guide channel - before 1: 2.2.
- the cylindrical slot nozzle As described in DE-AS 20 06 022, is pushed on.
- the distance between the end of the thread guide channel 4 and the beginning of the slots in the slot nozzle 5 is 0.83 times the outer diameter of the thread guide channel.
- the expansion zone consists of a slot nozzle 5 with 12 slots and a slot width of 0.5 mm.
- the tension of the thread to be textured is 45 cN in front of the thread insertion channel.
- the yarn has a crimp of 11.4% (KWH).
- an undrawn polyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off a winding body and fed to the stretching device of a stretch texturing machine, with a stretch ratio of 1: 3.45 being set.
- the temperature of the inlet godet in the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet in the stretching field is 150 ° C.
- the preheated and drawn thread is fed at a speed of 2000 m / min to a crimping device which corresponds to that used in Examples 1 and 2, but does not contain a twister 3.
- Air at a temperature of 390 ° C. is supplied through the pipe socket at a pressure of 5.3 bar.
- the air volume of 4.7 Nm 3 / h is led directly through the air gap between the yarn inlet nozzle 1 and the thread guide channel 4.
- the air flow before entering the air gap runs parallel to the thread guide channel, ie without any specific twist.
- the Garmeinmaschinedüse 1 has a clear width of 1.1 mm.
- the thread guide channel 4 has a clear width of 2.4 mm and an outer diameter of 3.0 and a total length of 127 mm. This results in a ratio of the inside width of inlet nozzle 1 to the inside width of fader guide channel 4 of 1: 2.2.
- the cylindrical slot nozzle as described in DE-AS 20 06 022, is pushed on. The distance between the end of the thread guide channel 4 and the beginning of the slots in the slot nozzle 5 is 0.83 times the outer diameter of the thread guide channel.
- the expansion zone consists of a slot nozzle 5 with 12 slots and a slot width of 0.5 mm.
- the tension of the thread to be textured is 30 cH before the thread insertion channel.
- the thread is before the 30 yarn has a crimp of 10.5% (KWH).
- the yarn has a crimp of 8.2% (KWH).
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Texturieren von Fadenbündeln und eine hierfür geeignete Vorrichtung.The present invention relates to a method for texturing bundles of threads and a device suitable therefor.
Grundsätzlich ist bekannt, daß man Fadenbündel synthetischer hochmolekularer Stoffe kräuseln und verwirbeln kann, indem man die Fadenbündel durch eine Einlaufdüse führt, dann mit einem heißen strömenden Medium zusammentreffen läßt, zum'Erwärmen bis an die Plastif izierungstemperatur durch eine rohrförmige Kammer führt und dann in eine Expansionszone zum Kräuseln und ggf. Verwirbeln leitet. In der DE-AS 20 06 022 ist beispielsweise eine geeignete Vorrichtung beschrieben, wobei die Expansionszone in Form eines Rohres mit Longitudinalschlitzen ausgebildet ist. Es ist auch bekannt, daß man das heiße strömende Medium durch einen Zentrierkörper für die rohrförmige Kammer in der Düse hindurch zuführt (vgl. DE-AS 20 00 622). Ferner ist bekannt, daß man dem heißen strömenden Medium einen Drall gibt (DE-OS 26 32 384).Basically, it is known that bundles of synthetic high molecular weight fibers can be curled and swirled by passing the bundles of threads through an inlet nozzle, then allowing them to meet with a hot flowing medium, heating them up to the plasticizing temperature through a tubular chamber and then into one Expansion zone for curling and possibly swirling conducts. A suitable device is described in DE-AS 20 06 022, for example, the expansion zone being in the form of a tube with longitudinal slots. It is also known that the hot flowing medium is fed through a centering body for the tubular chamber in the nozzle (cf. DE-AS 20 00 622). It is also known that the hot flowing medium is given a swirl (DE-OS 26 32 384).
Es wurde nun ein Verfahren zum Texturieren von Fadenbündeln aus synthetischen hochmolekularen Stoffen mit hohen Texturiergeschwindigkeiten gefunden, bei dem die Fadenbündel durch eine Einlaufdüse geführt werden, mit einem heißen gasförmigen, sich in Drallbewegung befindlichen Medium zusammentreffen, in einer nachfolgenden rohrförmigen Kammer durch dieses Medium aufgeheizt werden und anschließend zur Kräuselung in eine Expansicnsstufe geführt werden, bei dem man dem heißen, in Drallbewegung befindlichen Medium durch eine Führung im Drallgeber einen Drallwinkel von 10 eis 70°, vorzugsweise von 20 bis 50° gibt.A process has now been found for texturing bundles of threads from synthetic high-molecular substances at high texturing speeds, in which the bundles of threads are passed through an inlet nozzle together with a hot gaseous medium which is in a swirling motion ment, are heated in a subsequent tubular chamber by this medium and then guided to the crimp in an expansion stage, in which the hot, swirling medium is guided by a swirl angle of 10 ° 70 °, preferably 20 to 50 °, by a guide in the swirl device ° there.
Der Drallwinkel ist dabei definiert als Winkel zwischen der Tangente an eine Schraubenlinie, die sich beim Verdrillen einer vorher geraden Mantellinie eines Zylinders (oder Kegels) ergibt, und einer die Tangente schneidenden Parallele zur Achse.The twist angle is defined as the angle between the tangent to a helix that results when twisting a previously straight surface line of a cylinder (or cone) and a parallel to the axis that intersects the tangent.
Es ist dabei überraschend, daß man nicht nur, wie erwartet, ein gekräuseltes und verwirbeltes Garn erhält, sondern daß es auch noch einen besseren Kräuselwert aufweist als ein texturiertes Garn, das analog, aber ohne Drall mit dem bestimmten Drallwinkel hergestellt worden ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß man das Verfahren bei etwas niedrigerer Temperatur durchführen kann als man sie bei einem Verfahren ohne die spezifische Drallbewegung anwendet. Überraschenderweise steigt die Garneinzugsspannung vor der Gameinlaufdüse unter der Wirkung des gerichteten Dralls um den Faktor 2 und sogar noch höher. Daher kann man auch ein Vorgarn mit einem geringen Anteil an Schlingen problemlos verarbeiten, was bei einem Verfahren ohne die spezifische Drallbewegung des heißen strömenden Mediums zu Störungen führt.It is surprising that not only is a crimped and intermingled yarn obtained as expected, but that it also has a better crimp value than a textured yarn which has been produced analogously but without a twist with the specific twist angle. Another advantage arises from the fact that the process can be carried out at a somewhat lower temperature than can be used in a process without the specific swirl movement. Surprisingly, the yarn feed tension in front of the game inlet nozzle increases by a factor of 2 and even higher under the effect of the directed twist. Therefore, a roving with a small proportion of loops can be processed without any problems, which leads to malfunctions in a process without the specific swirl movement of the hot flowing medium.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Texturieren von Fadenbündeln aus synthetischen hochmolekularen Stoffen bestehend aus einer Einlaufdüse für das Fadenbündel, einer oder mehreren Zuführungen für ein heißes strömendes Medium zum Fadenbündel, wobei die Zuführungen so gestaltet sind, daß sie dem strömenden Medium einen Drall ge- ben, einer nachfolgenden rohrförmigen Kanner, in der das Fadenbündel durch das heiße gasförmige Medium aufgeheizt wird, und eine Expansionsstufe, bei der in der Zuführung für das heiße strömende Medium der oder die Drallgeber so gestaltet sind, daß das heiße strömende Medium einen Drallwinkel von 10 bis 70°, insbesondere in einen Drallwinkel von 20 bis 50° erhält.The invention also relates to a device for texturing bundles of threads made of synthetic high-molecular substances consisting of an inlet nozzle for the bundle of threads, one or more feeds for a hot flowing medium to the bundle of threads, the feeds being designed in such a way that they twist the flowing medium - ben, a subsequent tubular cone, in which the bundle of threads is heated by the hot gaseous medium, and an expansion stage, in which in the feed for the hot flowing medium or the swirlers are designed so that the hot flowing medium has a twist angle of 10 up to 70 °, especially in a twist angle of 20 to 50 °.
Eine Vorrichtung, wie sie als geeignet angesehen wird, wird in der Figur 1 schematisch dargestellt, die Figuren 2 bis 3 zeigen Details.A device as it is considered suitable is shown schematically in FIG. 1, FIGS. 2 to 3 show details.
Die Vorrichtung besteht aus einer Einlaufdüse 1 (gelegentlich auch Fadeneinführungsrohr genannt), einer Zuführung für das heiße strömende Medium 2 mit einem Drallgeber 3, einer rohrförmigen Kammer 4 (gelegentlich auch Fadenfüh- rungskanal genannt) und einer Expansionsstufe 5, in der Figur 1 als Schlitzdüse dargestellt. In der Figur 2 ist eine Ausführung des Drallgebers 3 wiedergegeben. Das heiße strömende Medium wird durch die Kanäle 6 - hier als Nuten ausgebildet - die unter einem Winkel von 10 bis 70°, insbesondere von 20 bis 50°, hier dargestellt von 450, zur Bewegungsrichtung des Fadenbündels angeordnet sind, geleitet. Die Kanäle 6 im Drallgeber 3 können beispielsweise quadratische oder rechteckige Querschnitte aufweisen; diese Ausführungs- formen lassen sich besonders leicht herstellen, wenn man sie als Nuten in den auch als Zentrierkörper dienenden Drallkörper einfräst, wobei dann die Nuten mit dem Außenmantel 7 der Düse Kanäle bilden. Die Drallgebung unter dem gewünschten Winkel kann aber auch durch Kanäle 11 mit runden oder ovalen Querschnitt erfolgen, wie sie z.B. in Figur 3 schematisch dargestellt sind. Man kann aber auch nur einfache Leitbleche, gerade oder gebogene, anbringen. Die Drallgeber sind nach der Erfindung so zu gestalten, da3 das heiße strömende Medium einen Drallwinkel von 10 bis 70°, insbesondere von 20 bis 50° erhält, praktisch also unter einem solchen Winkel in bezug auf die gedachte Achse der Einlaufdüse bzw. der rohrförmigen Kammer strömt, da diese normalerweise koaxial angeordnet sind und das strömende Medium diese .Kammer umströmt.The device consists of an inlet nozzle 1 (sometimes also called a thread insertion tube), a feed for the hot flowing
Die Querschnitte der Kanäle im Drallgeber sind innerhalb weiter Grenzen variabel. Es ist aber von Vorteil, wenn sie symmetrisch um die rohrförmige Kammer 4 angeordnet sind und die freie Fläche 1/4 bis 3/4 der Kreisringfläche zwischen dem Außenrohr der Düse 7 und der rohrförmigen Kammer 4 beträgt. Diese Kreisringfläche stellt die freie Querschnittsfläche um das Garnführungsrohr dar. Die Anzahl der Kanäle im Drallgeber beträgt zweckmäßigerweise 4 bis 12 Stück, vorzugsweise 6 bis 10 Stück. Wenn die Anzahl auch nicht erfindungswesentlich ist, so ergibt sich doch ein Vorteil bei einer Anzahl von 6 bis'10 Kanälen. Bei weniger Kanälen läßt ihre Wirkung nach; bei deutlich mehr Kanälen von entsprechend kleinerer Dimension wird die Fertigung kostspieliger.The cross sections of the channels in the swirl sensor are variable within wide limits. However, it is advantageous if they are arranged symmetrically around the
Als Herstellungsmaterial für die Düse und das Luftleitorgan können alle gängigen Metalle oder Legierungen von ausreichender Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit eingesetzt werden. Besonders haben sich nichtrostende Stähle bewährt. Selbstverständlich können auch andere Metalle verwendet werden, soweit sie den thermisch-korrosiven Anforderungen genügen.All common metals or alloys of sufficient temperature and corrosion resistance can be used as the manufacturing material for the nozzle and the air guide element. Stainless steels have proven particularly useful. Of course, other metals can also be used insofar as they meet the thermal-corrosive requirements.
Die für die Drallrichtung maßgebenden Kanäle bilden einen Winkel gegen die Längsachse, wobei die Kanäle auf dem Mantel eines um die Längsachse der rohrförmigen Kammer gedachten Zylinders liegen können oder aber auf einem Kegelmantel, so daß sich die Kanäle zu dieser Längsachse hin neigen oder auch von ihr wegneigen. Anders ausgedrückt, die heißen strömenden Medien können sich auf einem kleineren oder einem größeren Kreis als dem treffen, der dem mittleren Radius des Kreisrings zwischen Außenmantel und dem Radius der rohrförmigen Kammer 4 entspricht. Der Drallgeber kann in unmittelbarer Nähe z.B. in einem Abstand, der dem inneren Durchmesser des Mantelrohrs entspricht., zur Vereinigungsstelle von strömendem Medium und laufendem Garnbündel angeordnet sein, er kann aber auch, wenn auch weniger wirksam, in einem größeren Abstand, z.B. dem 3- bis 4-fachen des inneren Durchmessers des Mantelrohres, von dieser Vereinigungsstelle angeordnet sein. Die Dimension der verwendeten Texturierdüsen werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht verändert. Beispielsweise sind aus der DE-AS 20 06 022 oder aus der DE-AS 23 31 045 bekannte Vorrichtungen mit den dort angegebenen Dimensionen.durchaus geeignet. Das Verhältnis der lichten Weite der Einlaufdüse (des Fadeneinführungsrohres) zur lichten Weite der rohrförmigen Kammer (des Fadenführungsrohres) beträgt zweckmäßig 1 : 1,0 bis 1 : 4, vorteilhaft 1 : 1,4 bis 1 : 2,2. Das Durchmesserverhältnis und die Abmessungen selbst richten sich nach der Dicke der zu kräuselnden Fadenbündel. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die lichten Weiten nicht größer als für den Garntransport nötig zu wählen, um den Verbrauch des strömenden Mediums niedrig zuhalten. Bewährt haben sich für die Einlaufdüse z.B. bei 1 300 dtex Durchmesser von 1,1 bis 1,3 mm. Einlaufdüse und rohrförmige Kammer sind vornehmlich koaxial in einem Abstand vom 0,1- bis 3,0-fachen, vorzugsweise vom 0,8- bis 1,4-fachen des Außendurchmessers des Fadenführungsrohres 4 angeordnet, im konkreten Fall etwa in einem Abstand von 0,3 bis 1 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 0,5 mm. An die rohrförmige Kammer schließt sich eine Expansionszone an, die bei Ausbildung als Schlitzdüse dieselbe lichte Weite wie die rohrförmige Kammer aufweisen. Sie kann aber auch sprunghaft oder allmählich auf einen größen Durchmesser übergehen. In der Schlitzdüse haben sich 4 bis 18 Schlitze bewährt mit einer Schlitzbreite von 0,3 bis 1,0 mm, insbesondere von 0,4 bis 0,5 mm. Es lassen sich aber auch andere Verrichtungen verwenden, die die Elenente Einlaufdüse, Ringspalt, rohrförmige Kammer und Expansionszone aufweisen. Ebenso gelten die für die jeweiligen Düsen bekannten Verfahrensbedingungen bezüglich der Relation zwischen der Temperatur des Heizmediums und der Art des Fadenbündels. Es hat sich allerdings gezeigt, daß man entsprechend der Erfindung im allgemeinen 10 bis 20° niedrigere Temperaturen des heißen strömenden Mediums anwenden kann, als sie ohne die spezifische Drallgebung Verwendung finden. Das Verfahren läßt sich allgemein an Hand der Figur 1 wie folgt beschreiben: Das Fadenbündel 8 wird über die Einlaufdüse 1 in die Texturierdüse geführt, das strömende Medium 9 wird über die Zufuhr 2 und den Drallgeber 3 in den Spalt 10 zwischen Einlaufdüse 1 und rohrförmige Kammer 4 geführt. Durch den Drallgeber erfährt das strömende Medium einen Drall, der aufgrund der Formgebung des Drallgebers zu einem Drallwinkel zwischen 10 und 70° auf das Fadenführungsrohr bzw. auf das Fadenbündel führt. Bei der gezeichneten Vorrichtung liegt er bei etwa 45°. Der Bereich von 20 bis 50° hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil dann die Eigenschaften des gekräuselten Garnes bezüglich Kräuselwert, Reißfestigkeit und Bruchdehnung in einem besonders günstigen Bereich liegen.The channels determining the swirl direction form an angle with respect to the longitudinal axis, the channels being able to lie on the jacket of a cylinder intended for the longitudinal axis of the tubular chamber or on a cone jacket, so that the channels incline towards this longitudinal axis or also from it lean away. In other words, the hot flowing media can meet on a smaller or a larger circle than that which corresponds to the average radius of the annulus between the outer jacket and the radius of the
Der weitere Lauf des Fadenbündels durch die rohrförmige Kammer 4 und die Expansionszone verläuft wie üblich.The further run of the thread bundle through the
Unter Fadenbündeln werden im vorliegenden Zusammenhang endlose Gebilde aus Einzelfäden verstanden, wobei die Einzel fäden auch Bänder, Flachfäden oder Spleissfasern aus Folien oder Folienstreifen sein können und fernder die Einzelfäden runde oder profilierte, beispielsweise trilopale Querschnitte aufweisen können. Die Titer der Einzelfäden können bei- spielsweise l bis 30 dtx betragen, sie liegen vorzugsweise bei 10 bis 25 dtex. Die Zahl der Einzelfäden in den Fadenbündeln oder Garnen kann zwischen 2 und einigen Tausend liegen. Die Fäden in den Fadenbündeln können teilverstreckt oder total verstreckt vorliegen. Man kann auch Fadenbündel verwenden, die einen gewissen Vordrall haben, beispielsweise bis zu 30 Drehungen/m, insbesondere bis zu 25 Drehungen/m, wodurch sie einen besseren Zusammenhalt aufweisen.In the present context, bundles of threads are understood to mean endless structures made of individual threads, the individual threads also being ribbons, flat threads or splicing fibers made of foils or foil strips, and furthermore the individual threads being round or profiled, for example trilopal cross sections can have. The titer of the individual threads can be, for example, 1 to 30 dtx, they are preferably 10 to 25 dtex. The number of individual threads in the thread bundles or yarns can be between 2 and a few thousand. The threads in the thread bundles can be partially stretched or totally stretched. It is also possible to use bundles of thread which have a certain pre-twist, for example up to 30 turns / m, in particular up to 25 turns / m, as a result of which they have better cohesion.
Als Fadenbündel linearer bzw. praktisch linearer organischer Hochmolekularer zur Herstellung der Fäden kommen besonders übliche lineare synthetische hochmolekulare Polyamide mit in der Hauptkette wiederkehrenden Carbonamidgruppen, lineare synthetische hochmolekulare Polyester mit in der Hauptkette wiederkehrenden Estergruppierungen, fadenbildenden Olefinpolymerisate, sowie Cellulosederivate, wie Celluloseester in Betracht. Geeignete hochmolekulare Verbindungen sind insbesondere Nylon-6, Nylon-6.6, Polyäthylenterephthalat, lineares Polyäthylen oder isotaktisches Polypropylen.The thread bundles of linear or practically linear organic high molecular weight for the production of the thread are particularly customary linear synthetic high molecular weight polyamides with carbonamide groups recurring in the main chain, linear synthetic high molecular weight polyesters with recurring ester groups in the main chain, thread-forming olefin polymers, and cellulose derivatives such as cellulose derivatives. Suitable high-molecular compounds are in particular nylon-6, nylon-6.6, polyethylene terephthalate, linear polyethylene or isotactic polypropylene.
Als strömendes gasförmiges Medium verwendet man die hierfür üblichen Gase, beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdacpf und, insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen, Luft. Die erforderlichen Temperaturen des strömenden Mediums können innerhalb weiter Bereiche liegen. Ein Temperaturbereich von 80 bis 550°C hat sich im allgemeinen als zweckmäßig erwiesen, wobei die günstigsten Bedingungen für das jeweilige Material von den Schmelz- bzw. Plastifizierungstemperaturen dieser Materialien, der Schallgeschwindigkeit des strömenden Mediums bei der jeweiligen Temperatur und dem angewendeten Druck, der Zeit, während welcher das strömende Medium auf die Fadenbündel einwirkt, der Temperatur, mit der die Fadenbündel zugeführt werden, und auch von der Dicke der Einzelfäden, d.h. dem Titer abhängen. Naturgemäß kann man keine Temperaturen anwenden, die unter den gewählten Bedingungen zu einem Schmelzen der Fäden führen, obwchl die Temperaturen selbst oberhalb der Schmelz- bzw. der Zersetzungspunkte der verwendeten fadenbildenden Materialien liegen können, vorausgesetzt, daß die Fäden mit entsprechend hoher Geschwindigkeit (kleinen Verweilzeiten) durch die Behandlungszone geführt werden. Je höher die Durchlaufsgeschwindigkeit ist, desto höher kann die Temperatur des Mediums über dem Plastifizierungsbereich bzw. den Schmelz-oder Zersetzungspunkt des verwendeten fadenbildenden Materials liegen.The gases used for this purpose are used as the flowing gaseous medium, for example nitrogen, carbon dioxide, water vapor and, in particular for economic reasons, air. The required temperatures of the flowing medium can be within wide ranges. A temperature range of 80 to 550 ° C has generally been found to be expedient, the most favorable conditions for the respective material from the melting or plasticizing temperatures of these materials, the speed of sound of the flowing medium at the respective temperature and the pressure used, the time during which the flowing medium acts on the thread bundle, the temperature at which the thread bundle is fed, and also of the Thickness of the individual threads, ie depend on the titer. Naturally one cannot use temperatures which lead to melting of the threads under the selected conditions, although the temperatures themselves can be above the melting or decomposition points of the thread-forming materials used, provided that the threads run at a correspondingly high speed (short dwell times ) are led through the treatment zone. The higher the throughput speed, the higher the temperature of the medium can be above the plasticization range or the melting or decomposition point of the thread-forming material used.
Die Plastifizierungsbereiche liegen beispielsweise für lineares Polyäthylen bei 80 bis 90°C, für Polypropylen bei 80 bis 120°C, für Nylon-6 bei 165 bis 190°C, für Nylon-6.6 bei 120 bis 240°C und für Polyäthylenterephthalat bei 190 bis 230°C.The plasticization ranges are, for example, for linear polyethylene at 80 to 90 ° C, for polypropylene at 80 to 120 ° C, for nylon-6 at 165 to 190 ° C, for nylon-6.6 at 120 to 240 ° C and for polyethylene terephthalate at 190 to 230 ° C.
Die Temperaturen für das strömende Medium liegen im allgemeinen höher als die Plastifizierungstemperaturen, für Nylon-6 hat sich z.B. bei Verwendung von Luft als strömendes Medium ein Temperaturbereich von 175 bis 380°C bewährt. Für die anderen Polymeren liegt die untere Grenze des bevorzugten Bereichs etwa 10° über der unteren Grenze des Plastifizierungsbereichs und erstreckt sich - je nach Verweilzeit und Titer - bis etwa 200° über die untere Grenze des jeweiligen Plastifizierungsbereichs.The temperatures for the flowing medium are generally higher than the plasticizing temperatures, for nylon-6 e.g. When using air as the flowing medium, a temperature range of 175 to 380 ° C has been proven. For the other polymers, the lower limit of the preferred range is approximately 10 ° above the lower limit of the plasticization range and, depending on the residence time and titer, extends up to approximately 200 ° above the lower limit of the respective plasticization range.
Das strömende Medium wird im allgemeinen mit einem Druck von 2 bis 15 bar, vorzugsweise mit 5 bis 9 bar aufgegeben.The flowing medium is generally applied at a pressure of 2 to 15 bar, preferably 5 to 9 bar.
Die Texturiergeschwindigkeit liegt bei 1200 bis 3000 m/min. Bevorzugt werden Geschwindigkeiten von 1800 bis 2500 m/min angewendet. Hohe Geschwindigkeiten haben kleinere Verweil- zeiten zur Folge, diese gestatten höhere Temperaturen des strömenden Mediums.The texturing speed is 1200 to 3000 m / min. Speeds of 1800 to 2500 m / min are preferably used. High speeds have smaller dwell times times, these allow higher temperatures of the flowing medium.
Der Drallgeber, der die rohrförmige Kammer (das Fadenführungsronr) umgibt, stellt die engste Stelle des freien Querschnitts der Mediumzuführung dar. Es empfiehlt sich, diesen freten Querschnitt an der engsten Stelle so zu bemessen, daß sich Durchsätze von 0,35 bis 2,0 m3 (Normalbedingungen) je Stunde und mm2 ergeben. Unter diesen Bedingungen stellen sich besonders hohe Abzugsspannungen an den Zulieferorganen, z.B. den Streckgaletten ein. Die anzuwendende Menge des heißen strömenden Mediums ist auch abhängig vom Garntiter, der gewünschten Kräuselintensität und von der chemischen Natur des Fadenbündels.The swirl sensor, which surrounds the tubular chamber (the thread guide rotor), represents the narrowest point of the free cross section of the medium feed. It is advisable to dimension this free cross section at the narrowest point in such a way that throughputs of 0.35 to 2.0 m 3 (normal conditions) per hour and mm 2 . Under these conditions, there are particularly high withdrawal tensions at the supply organs, for example the stretch godets. The amount of hot flowing medium to be used also depends on the yarn titer, the desired crimp intensity and the chemical nature of the thread bundle.
Ein unverstrecktes Polyamid-6-Vorgarn mit dem Titer 4200 f 67 dtex wird von einem Wickelkörper abgezogen und der Verstreckvorrichtung einer Strecktexturiermaschine zugeführt, wobei ein Streckverhältnis von 1:3,45 eingestellt ist. Die Temperatur der Einlaufgalette ins Streckfeld beträgt 100°C und die Temperatur der Auslaufgalette des Streckfeldes 150°C. Der vorgewärmte und verstreckte Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 2000 m/min einer in Figur 1 gezeigten Kräuselvorrichtung zugeführt. Durch den Rohrstutzen 2 wird Luft der Temperatur 300°C bei einem Druck von 5,3 bar zugeführt. Die Luftmenge von 6,5 Nm3/h wird nun durch die 8 kreisförmig angeordneten Luftkanäle geführt, die gegenüber der Achse der Texturiervorrichtung im Gegen-Uhrzeigersinn um 40° geneigt sind. Der freie Querschnitt des Ringraumes beträgt 43 mm2, die freie Fläche der 8 Luftkanäle 14,4 mm2.An undrawn polyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off from a bobbin and fed to the drawing device of a drawing texturing machine, with a drawing ratio of 1: 3.45 being set. The temperature of the inlet godet into the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet of the stretching field is 150 ° C. The preheated and drawn thread is fed to a crimping device shown in FIG. 1 at a speed of 2000 m / min. Air of temperature 300 ° C. is supplied through the
Die Garneinlaufdüse 1 hat eine lichte Weite von 1,1 mm. Der Fadenführungskanal 4 hat eine lichte Weite von 2,4 mm und einen Außendurchmesser von 3,0 und eine Gesamtlänge von 127 mm. Damit ergibt sich ein Verhältnis der lichten Weite von Einlaufdüse 1 zur lichten Weite von Fadenführungskanal 4 von 1:2,2. Zwischen Einlaufdüse 1 und Fadenführungskanal 4 ergibt sich aufgrund des eingestellten Luftduronsatzes ein Ringspalt 10 von 0,4 mm. Am Ende des Fadenführungskanals 4 ist die zylindrische Schlitzdüse, wie in DE-AS 20 06 022 beschrieben, aufgeschoben. Der Abstand zwischen dem Ende des Fadenführungskanals 4 und dem Anfang der Schlitze in der Schlitzdüse 5 beträgt das 0,83-fache des Außendurchmessers des Fadenführungskanals. Die Expansionszone besteht aus einer Schlitzdüse 5 mit 12 Schlitzen und einer Schlitzbreite von 0,5 mm. Die Spannung des zu texturierenden Fadens beträgt vor dem Fadeneinführungskanal 65 cN. Das Garn hat eine Einkräuselung von 12,6 % (KWH).The yarn inlet nozzle 1 has a clear width of 1.1 mm. The
Ein unverstrecktes Folyamid-6-Vorgarn mit dem Titer 4200 f 67 dtex wird von einem Wickelkörper abgezogen und der Verstreckvorrichtung einer Strecktexturiermaschine zugeführt, wobei ein Streckverhältnis von 1:3,45 eingestellt ist. Die Temperatur der Einlaufgalette ins Streckfeld beträgt 100°C und die Temperatur der Auslaufgalette des Streckfeldes 150°C. Der vorgewärmte und verstreckte Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 2000 m/min einer in Figur 1 gezeigten Kräuselvorrichtung zugeführt. Durch den Rohrstutzen 2 wird Luft der Temperatur 350°C bei einem Druck von 5,3 bar zugeführt. Die Luftmenge von 6,5 Nm3/h wird nun durch die 8 kreisförmig angeordneten Luftkanäle geführt, die gegenüber der Achse der Texturiervorrichtung im Gegen-Uhrzeigersinn um 15° geneigt sind und 1/3 der freien Querschnittsfläche um die rohrformige Kammer 4 freilassen. Die Garneinlaufdüse 1 hat eine lichte Weite von 1,1 mm. Der Fadenführungskanal 4 hat eine lichte Weite von 2,4 mm und einen Außen- durchmesser von 3,0 und eine Gesamtlänge ven 127 ergibt sien ein Verhältnis der lichten Weite von Einiaufdüse 1 zur lichten Weite von Fadenführungskanal - vor 1:2,2. Zwischen Einlaufdüse 1 und Fadenführungskanal - ergibt sich aufgrund des eingestellten Luftdurchsatzes ein Ringspalt 1C von 0,4 mm. Am Ende des Fadenführungskanals 4 ist die zylindrische Schlitzdüse, wie in DE-AS 20 06 022 beschrieben, aufgeschoben. Der Abstand zwischen dem Ende des Fadenführungskanals 4 und dem Anfang der Schlitze in der Schlitzdüse 5 beträgt das 0,83-fache des Außendurchmessers des Fadenführungskanals. Die Expansionszone besteht aus einer Schlitzdüse 5 mit 12 Schlitzen und einer Schlitzbreite von 0,5 mm. Die Spannung des zu texturierenden Fadens beträgt vor dem Fadeneinführungskanal 45 cN. Das Garn hat eine Einkräuselung von 11,4 % (KWH).An undrawn folyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off from a bobbin and fed to the drawing device of a drawing texturing machine, with a drawing ratio of 1: 3.45 being set. The temperature of the inlet godet into the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet of the stretching field is 150 ° C. The preheated and drawn thread is fed to a crimping device shown in FIG. 1 at a speed of 2000 m / min. Air with a temperature of 350 ° C. and a pressure of 5.3 bar is fed through the
Im Vergleich zu Beispiel 1 wird ein unverstrecktes Polyamid--6-Vorgarn mit dem Titer 4200 f 67 dtex von einem Wickelkörper abgezogen und der Verstreckvorrichtung einer Strecktexturiermaschine zugeführt, wobei ein Streckverhältnis von 1:3,45 eingestellt ist. Die Temperatur der Einlaufgalette im Streckfeld beträgt 100°C und die Temperatur der Auslaufgalette des Streckfeldes 150°C. Der vorgewärmte und verstreckte Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 2000 m/min einer Kräuselvorrichtung zugeführ, die der in den Beispielen 1 und 2 verwendeten entspricht, aber keinen Drallgeber 3 enthält. Durch den Rohrstutzen wird Luft der Temperatur 390°C bei einem Druck von 5,3 bar zugeführt. Die Luftmenge von 4,7 Nm3/h wird direkt durch den Luftspalt zwischen Garneinlaufdüse 1 und Fadenführungskanal 4 geführt. Die Luftführung vor dem Eintritt in den Luftspalt verläuft hierbei parallel zum Fadenführungskanal, d.h. ohne spezifische Drallgebung.In comparison to Example 1, an undrawn polyamide 6 roving with the titer 4200 f 67 dtex is drawn off a winding body and fed to the stretching device of a stretch texturing machine, with a stretch ratio of 1: 3.45 being set. The temperature of the inlet godet in the stretching field is 100 ° C and the temperature of the outlet godet in the stretching field is 150 ° C. The preheated and drawn thread is fed at a speed of 2000 m / min to a crimping device which corresponds to that used in Examples 1 and 2, but does not contain a
Die Garmeinlaufdüse 1 hat eine lichte Weite von 1,1 mm. Der Fadenfünrungskanal 4 hat sine lichte Weite von 2,4 mm und einen Außendurchmesser von 3,0 und eine Gesamtlänge von 127 mm. Damit ergibt sich ein Verhältnis der lichten Weite von Einlaufdüse 1 zur lichten Weite von Faderführungskanal 4 von 1:2,2. Zwischen Einlaufdüse 1 und Fadenführungskanal 4 ergibt sich aufgrund des eingestellten Luftdurchsatzes ein Ringspalt 10 von 0,3 mm. Am Ende des Fadenführungskanals 4 ist die zylindrische Schlitzdüse, wie in DE-AS 20 06 022 beschrieben, aufgeschoben. Der Abstand zwisehen dem Ende des Fadenführungskanals 4 und dem Anfang der Schlitze in der Schlitzdüse 5 beträgt das 0,83-fache des Au- ßendurchmessrs des Fadenführungakanals. Die Expansionszone besteht aus einer Schlitzdüse 5 mit 12 Schlitzen und einer Schlitzbreite von 0,5 mm. Die Spannung des zu texturierenden Fadens beträgt vor dem Fadeneinführungskanal 30 cH. Das den Fadens beträgt vor dem 30 Garn hat eine Einkräuselung von 10,5 % (KWH).The Garmeinlaufdüse 1 has a clear width of 1.1 mm. The
Führt man die Luft zum Rohrstutzen 2 mit einer Temperatur von nur 300°C zu, so weist das Garn eine Einkräuselung von 8,2 % (KWH) auf.If the air is fed to the
Zeichn.Sign.
Claims (4)
dadurch gekennzeichnet, daß in der oder den Zuführungen für das heiße strömende Medium der oder die Drallgeber so gestaltet sind, daß das heiße strömende Medium einen Drallwinkel von 10 bis 70°, insbesondere einen Drallwinkel von 20 bis 50° erhält.2. Device for texturing bundles of threads made of synthetic high-molecular substances
characterized in that in the or the feeds for the hot flowing medium the swirl generator (s) are designed so that the hot flowing medium has a swirl angle of 10 to 70 °, in particular a swirl angle of 20 to 50 °.
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