EP0224306B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spinnstrecken von Polyesterfäden - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Spinnstrecken von Polyesterfäden Download PDF

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EP0224306B1
EP0224306B1 EP19860202042 EP86202042A EP0224306B1 EP 0224306 B1 EP0224306 B1 EP 0224306B1 EP 19860202042 EP19860202042 EP 19860202042 EP 86202042 A EP86202042 A EP 86202042A EP 0224306 B1 EP0224306 B1 EP 0224306B1
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godet
draw
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stretching
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Martin Dr. Horst
Christian Reufer
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Viscosuisse SA
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Viscosuisse SA
Rhone Poulenc Viscosuisse SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Definitions

  • the invention relates to a process for the single-stage spinning of two or more polyester threads with an intrinsic viscosity (IV) of 0.58 to 0.95, the polyester threads between a Uefergalette with at least one separating roller with a thread speed of 700 - 3000 m / min and a draw-off godet with a separating roller at a final speed of 3000 to 6000 m / min is drawn off via a drawing pin and thereby stretched and then wound up, and a device for carrying out the method.
  • IV intrinsic viscosity
  • the object of the invention is to provide a method for single-stage and multi-end spinning draws which enables the stretching point to be fixed on a stretching pin with a sufficiently high stretching ratio.
  • the aforementioned object is achieved in that the polyester threads are guided around an unheated stretching pin with a wrap angle ⁇ of more than 90 ° and less than 360 ° .
  • the stretching point can be fixed on the stretching pin with wrap angles of more than 90 ° and less than 360 ° .
  • the stretching point is fixed the drawing pin, even if the thread in front of the drawing pin has not yet reached the glass transition temperature.
  • the delivery godet has a surface temperature of 40 to 100 ° C, in particular 50 - 80 ° C.
  • a temperature of 110 to 240 ° C. in particular at 130 to 190 ° C., preferably 150 180 ° C., on the surface of the draw-off godet.
  • the wrap angle a around the stretching pin can also be set by means of at least one deflection roller. It has been shown that the time required to set a temperature equilibrium is relatively short with thin stretching pins. The temperature equilibrium is reached within 30 s with a stretching pin of 8 mm with a polyester thread with a titer of dtex 167 f 30. This time is usually shorter than the time required for the rest of the feeding.
  • the draw pin between the delivery godet and the draw-off godet. It has proven particularly advantageous to choose the diameter of the stretching pin from 4 to 20, in particular 5 to 10 mm. It has also been shown that the stretching pin can fix a plurality of threads separately in an arrangement provided perpendicularly or almost perpendicularly to the thread running direction. This has the advantage that the thread can be drawn in in a simple manner. It is advisable to combine a pulley with the straightening pin. It is advantageous to arrange the pulley in front of the stretching pin. In front of the stretching pin there is a lower thread speed and thread tension and thus less stress on the bearing of the deflection roller and thus a longer service life.
  • filaments 2, 2 ' are combined from a polyester melt via a spinning package I in a known manner to form two or more polyester threads 3 and passed through a device 4 which applies a spin finish 5.
  • the undrawn polyester thread 3 is now fed via a delivery godet 6 and a separating roller 7 to a stretching pin 8, to which a deflection roller 9 can be assigned.
  • a now stretched polyester thread 3 ' is guided from the stretching pin, which is wrapped more than 90 ° and less than 360 ° , over a draw-off godet 10 and a separating roller II.
  • the drawn polyester thread is finally wound up on a winding roll 12 at a speed of 3000-6000 m / min.
  • the polyester thread 3 runs over the delivery godet 6, the separating roller 7, the stretching pin 8 and is drawn off as stretched polyester thread 3 '.
  • FIG 3 shows the arrangement of the stretching pin 8 with the deflecting roller 9 and a wrap angle a of the thread of 180 ° or more.
  • the thread material was particularly suitable for technical applications as well as sewing thread.
  • the process according to the invention can also be used with the same advantages for other fiber-forming polymers such as polyamides, polypropylene or polyethylene.

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

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 Uefergalette 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 21 18 316). 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 00 701 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 a von mehr als 90° und 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 mehr als 90° und weniger als 360° der Streckpunkt am Streckstift fixiert werden kann. Bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 700 - 3000 m/min und einem Streckverhältnis von 1,7 - 4 sowie einem Umschlingungswinkel vonmehr als 90° und weniger als 360°, insbesondere von 140 bis 290°, vorzugsweise von 180°, 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 100° C, insbesondere 50 - 80° C aufweist.
  • Es ist zweckmässig, auf der Oberfläche der Streckabzugsgalette, eine Temperatur von 110 bis 240° C, insbesondere bei 130 bis 190° C, vorzugsweise 150 180° C vorzusehen.
  • Der Umschlingungswinkel a 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 167 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 10 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. I 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. I werden aus einer Polyesterschmelze über ein Spinnpaket I 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 mehr als 90° und weniger als 360° umschlungen ist, wird ein nun verstreckter Polyesterfaden 3' über eine Streckabzugsgalette 10 und eine Separierrolle II geführt. Der verstreckte Polyesterfaden wird schliesslich mit einer Geschwindigkeit von 3000 - 6000 m/min auf einer Wickelrolle 12 aufgewickelt.
  • In Fig. 2 wird die Anordnung des Streckstiftes 8 für einen Umschlingungswinkel a von weniger als 1800 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 a des Fadens von 180° 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 Vergleichsbeisoiele Nr. I bis 7
  • Polyethylenterephthalat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,67 wurde bei 300°C aus einem Vierfachspinndüsenpaket zu vier Fäden des Endtiters 167 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. I gekühlt und danach aufgewickelt. Die Temperatur der Liefergalette beträgt 80°C, die der Abzugsgalette 160°C. Die jeweiligen Streckstiftumschlingungswinkel, die Umfangsgeschwindigkeiten sowie die erzielten Fadeneigenschaften sind in der Tabelle angegeben worden. Gegenüber den Vergleichsbeispielen I, 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 140 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 14,7 %
    • - Thermoschrumpf 190°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 Gamsauberkeit erheblich (hohe Flusenzahl).
    Figure imgb0001
  • Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch mit den gleichen Vorteilen bei anderen faserbildenden Polymeren wie Polyamiden, Polypropylen oder Polyethylen angewendet werden.

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 (10) mit Separierrolle (11) 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 (a) von mehr als 90° und weniger als 360° um einen ungeheizten Streckstift (8) geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Liefergalette (6) eine Oberflächentemperatur von 50 bis 100°C aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckabzugsgalette (10) eine Oberflächentemperatur von 100 bis 240°C aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel (a) 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 1 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 I bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Liefergalette (6) und der Streckabzugsgalette (10) 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 (10) wenigstens eine Umlenkrolle (9) vorgesehen ist.
EP19860202042 1985-11-25 1986-11-18 Verfahren und Vorrichtung zum Spinnstrecken von Polyesterfäden Expired - Lifetime EP0224306B1 (de)

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