EP0224306A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Spinnstrecken von Polyesterfäden - Google Patents

Abstract

In einem Verfahren zum Spinnstrecken von Polyesterfäden (3) wird über einen unbeheizten Streckstift (8) bei Endge­schwindigkeiten bis 6000 m/min verstreckt. Dabei bildet die Umschlingung der zwei- oder mehrendigen Polyesterfäden (3) um den Streckstift (8) einen Winkel (α) von weniger als 360°. Damit gelingt es bei verminderten Verweilzeiten und mehrendigen Polyesterfäden den Streckpunkt auf dem Streck­stift (8) zu fixieren.

In einer Anordnung ist ein unbeheizter zur Fadenlaufrich­tung senkrecht fixierter Streckstift (8) von 4 bis 20 mm vorgesehen.

Die Erfindung stellt ein apparativ und instrumentell ver­einfachtes Spinnstreckverfahren dar und ergibt gleich­mässig färbbare Fäden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einstufigen Spinn­strecken von zwei oder mehr Polyesterfäden mit einer in­trinsischen Viskosität (IV) von 0,58 bis 0,95, wobei die Polyesterfäden zwischen einer Liefergalette mit wenigstens einer Separierrolle mit einer Fadengeschwindigkeit von 700 - 3000 m/min und einer Streckabzugsgalette mit Sepa­rierrolle mit einer Endgeschwindigkeit von 3000 bis 6000 m/min über einen Streckstift abgezogen und dabei verstreckt und anschliessend aufgespult werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Verfahren zum einstufigen Spinnstrecken von Polyesterfäden sind bekannt (DE-PS 2l l8 3l6). Bei diesen Verfahren wird der aus einer Spinndüse kommende Faden ohne Zwischenspu­lung und Lagerung vollständig verstreckt.
• Diese Verfahren werden für Fäden in technischen Einsatz­gebieten angewandt. Dabei ist eine gleichmässige Färbbar­keit unwichtig. Für textile Einsatzgebiete ist diese je­doch ungenügend.
• Aus der DE-A-23 00 70l ist ein Verfahren bekannt, bei wel­chem ein beheizter Streckstift oder sogar eine Dampfdüse als Streckpunktlokalisierer verwendet werden. Ein Heizen des Streckstiftes hat aber den Nachteil, dass eine Tempe­raturregelung erforderlich ist.
• Aus den US 2,289,232 ist die Verwendung eines geheizten Streckstiftes zwischen einer Liefergalette und einer Streckabzugsgalette zum Spinnstrecken von Polyamidgarn be­kannt. Dabei wird das Garn um 360° oder ein mehrfaches davon helixförmig um den fest angeordneten Streckstift ge­wunden.
• Bei zwei oder mehr Fäden ist aber ein ein- oder mehrfaches Umwinden schwierig durchführbar. Ausserdem muss ein stei­ler Helixwinkel gewählt werden, was die Laufruhe stark be­einträchtigt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum einstufigen und mehrendigen Spinnstrecken zu schaffen, welches die Fi­xierung des Streckpunktes auf einem Streckstift bei hin­reichend hohem Streckverhältnis ermöglicht.
• Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge­löst, dass die Polyesterfäden mit einem Umschlingungswinkel α von weniger als 360° um einen unbeheizten Streckstift ge­führt werden. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass trotz hoher Geschwindigkeit (3000 - 6000 m/min) und damit verminderten Verweilzeiten mit Umschlingungswinkeln von weniger als 360° der Streckpunkt am Streckstift fixiert werden kann. Bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 700 - 3000 m/min und einem Streckverhältnis von l,7 - 4 sowie einem Umschlingungswinkel von weniger als 360°, insbesonde­re von l40 bis 290°, vorzugsweise von l80°, erfolgt die Fi­xierung des Streckpunktes auf dem Streckstift, auch wenn der Faden vor dem Streckstift die Glastemperatur noch nicht erreicht hat.
• Es ist zweckmässig, wenn die Liefergalette eine Oberflä­chentemperatur von 40 bis l00° C, insbesondere 50 - 80° C aufweist.
• Es ist zweckmässig, auf der Oberfläche der Streckabzugsga­lette, eine Temperatur von ll0 bis 240° C, insbesondere bei l30 bis l90° C, vorzugsweise l50 - l80° C vorzusehen.
• Der Umschlingungswinkel α um den Streckstift kann auch mit­tels wenigstens einer Umlenkrolle eingestellt werden. Es hat sich gezeigt, dass bei dünnen Streckstiften die erfor­derliche Zeit zur Einstellung eines Temperaturgleichge­wichtes relativ kurz ist. So ist das Temperaturgleichge­wicht bei einem Streckstift von 8 mm mit einem Polyesterfa­den eines Titers von dtex l67 f 30 innerhalb von 30 s er­reicht. Diese Zeit ist in der Regel kürzer als die erfor­derliche Zeit für das restliche Einziehen.
• Es ist zweckmässig, den Streckstift zwischen der Lieferga­lette und der Streckabzugsgalette anzuordnen. Dabei hat es sich besonders vorteilhaft erwiesen, den Durchmesser des Streckstiftes von 4 bis 20, insbesondere 5 bis l0 mm zu wählen. Es hat sich weiter gezeigt, dass der Streckstift in einer senkrecht oder nahezu senkrecht zur Fadenlaufrichtung vorgesehenen Anordnung mehrere Fäden getrennt fixieren kann. Das hat den Vorteil, dass das Einziehen des Fadens auf einfache Weise erfolgen kann. Es ist zweckmässig eine Umlenkrolle mit dem Streckstift zu kombinieren. Es ist von Vorteil die Umlenkrolle vor dem Streckstift anzuordnen. Vor dem Streckstift herrscht eine niedrigerere Fadengeschwin­digkeit und Fadenspannung und damit eine geringere Bean­spruchung der Lagerung der Umlenkrolle und somit eine längere Lebensdauer.
• Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:
• Fig. l eine schematische Anordnung des Fadenverlaufes
• Fig. 2 eine perspektivische Skizze der Anordnung des Streckstiftes
• Fig. 3 eine Variante der Anordnung von Fig. 2 mit einer Umlenkrolle
• Nach Fig. l werden aus einer Polyesterschmelze über ein Spinnpaket l in bekannter Weise Filamente 2, 2′ zu zwei oder mehr Polyesterfäden 3 zusammengefasst und über eine Einrichtung 4, welche eine Spinnpräparation 5 auf­bringt, geführt. Der unverstreckte Polyesterfaden 3 wird nun über eine Liefergalette 6 und eine Separierrolle 7 einem Streckstift 8 zugeführt, welchem eine Umlenkrolle 9 zugeordnet sein kann. Vom Streckstift, welcher weniger als 360° umschlungen ist, wird ein nun verstreckter Polyester­faden 3′ über eine Streckabzugsgalette l0 und eine Sepa­rierrolle ll geführt. Der verstreckte Polyesterfaden wird schliesslich mit einer Geschwindigkeit von 3000 - 6000 m/min auf einer Wickelrolle l2 aufgewickelt.
• In Fig. 2 wird die Anordnung des Streckstiftes 8 für einen Umschlingungswinkel α von weniger als l80° gezeigt. Der Polyesterfaden 3 führt über die Liefergalette 6, die Sepa­rierolle 7, den Streckstift 8 und wird als verstreckter Polyesterfaden 3′ abgezogen.
• In Fig. 3 ist die Anordnung des Streckstiftes 8 mit der Um­lenkrolle 9 und einem Umschlingungswinkel α des Fadens von l80° oder mehr dargestellt.
• Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der Anordnung un­ter Verwendung eines unbeheizten senkrecht oder nahezu senkrecht angeordneten Streckstiftes wird eine erhebliche apparative und instrumentelle Einsparung des Spinnstreck­verfahrens und damit eine wirtschaftlichere Arbeitsweise bei hohen Spinngeschwindigkeiten erzielt.
Beispiele und Vergleichsbeispiele Nr. l bis 7
• Polyethylenterephthalat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,67 wurde bei 300°C aus einem Vierfachspinndüsenpaket zu vier Fäden des Endtiters l67 f 30 dtex extrudiert. Die vier Fäden wurden gemeinsam mittels einer Querluftanblasung gekühlt, mit einer wässrigen Präparation versehen, parallel mit je 6 Umwindungen um die Liefergalette und um die Ab­zugsgalette eines Streckwerks gemäss Abb. l gekühlt und da­nach aufgewickelt. Die Temperatur der Liefergalette beträgt 80°C, die der Abzugsgalette l60°C. Die jeweiligen Streck­stiftumschlingungswinkel, die Umfangsgeschwindigkeiten so­wie die erzielten Fadeneigenschaften sind in der Tabelle angegeben worden. Gegenüber den Vergleichsbeispielen l, 3 und 6 zeigen die erfindungsgemässen Beispiele 2, 4, 5 und 7 bessere Festigkeiten, höhere Dehnungen und kleinere Titer­unregelmässigkeiten und auch eine sehr viel bessere Anfär­beegalität.
Beispiel 8
• Auf der gleichen Spinnstreckanlage wurde ein Polyethylen­terephthalat mit der instrinsischen Viskosität 0,92 einge­setzt und zu vier Fäden des Titers l40 f 30 extrudiert. Ge­genüber den vorausgegangenen Beispielen waren folgende Aenderungen getroffen worden:
  - Zwischen Düsenplatte und Querluftanblasung wurde jeder Faden durch ein 20 cm langes auf 300°C geheiztes Rohr ge­leitet.
  - Die Geschwindigkeit der Liefergalette betrug 2900 m/min, die der Abzugsgalette 5800 m/min.
  - Die Temperatur der Abzugsgalette betrug 230°C.
  - Der Streckstift wurde mit 90°C umschlungen.
  - Alle anderen Spinn- und Streckbedingungen entsprachen denjenigen der vorausgegangenen Beispiele.
• Die erhaltenen Fäden hatten folgende Eigenschaften:
  - Festigkeit                56 cN/tex
  - Dehnung                   l4,7 %
  - Thermoschrumpf l90°C  5,5 %
• Das Fadenmaterial eignete sich vorzüglich für technische Einsatzgebiete wie auch als Nähgarn.
• Unter gleichen Bedingungen ohne die Umschlingung des Streck stiftes verschlechterte sich die Garnsauberkeit erheblich (hohe Flusenzahl).

  
• Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch mit den gleichen Vorteilen bei anderen faserbildenden Polymeren wie Poly­amiden, Polypropylen oder Polyethylen angewendet werden.
BEZEICHNUNGEN
• l Spinnpaket
• 2, 2′ Filamente
• 3 Polyesterfaden unverstreckt
• 3′ Polyesterdaden verstreckt
• 4 Auftrag-Einrichtung für Spinnpräparation
• 5 Spinnpräparation
• 6 Liefergalette
• 7 Separierrolle
• 8 Streckstift
• 9 Umlenkrolle
• l0 Streckabzugsgalette
• ll Separierrolle
• l2 Wickelrolle

Claims (9)

1. Verfahren zum einstufigen Spinnstrecken von zwei oder mehr Polyesterfäden (3) mit einer intrinsischen Visko­sität (IV) von 0,58 bis 0,95, wobei die Polyesterfä­den (3) zwischen einer Liefergalette (6) mit wenigstens einer Separierrolle (7) mit einer Fadengeschwindigkeit von 700 - 3000 m/min und einer Streckabzugsgalette (l0) mit Separierrolle (ll) mit einer Endgeschwindigkeit von 3000 bis 6000 m/min über einen Streckstift (8) ab­gezogen und dabei verstreckt und anschliessend aufge­spult werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Poly­esterfäden (3) zu ihrer Verstreckung mit einem Um­schlingungswinkel (α) von weniger als 360° um einen un­geheizten Streckstift (8) geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Liefergalette (6) eine Oberflächentemperatur von 50 bis l00° C aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckabzugsgalette (l0) eine Oberflächentemperatur von l00 bis 240° C aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel (α) um den Streckstift (8) mit­tels wenigstens einer Umlenkrolle (9) gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (9) in Fadenlaufrichtung vor dem Streckstift (8) angeordnet ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Temperaturgleichgewicht des Streck­stiftes (8) in weniger als 30 s erreicht wird.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­sprüchen l bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Liefergalette (6) und der Streckabzugsgalette (l0) der Streckstift (8) mit einem Durchmesser von 4 bis 20 mm vorgesehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckstift (8) senkrecht zur Fadenlaufrichtung angeordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Liefergalette (6) und der Streckabzugsga­lette (l0) wenigstens eine Umlenkrolle (9) vorgesehen ist.

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