EP0731196B1 - Method for the spinning, drawing and winding up of a synthetic yarn - Google Patents
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- EP0731196B1 EP0731196B1 EP96102184A EP96102184A EP0731196B1 EP 0731196 B1 EP0731196 B1 EP 0731196B1 EP 96102184 A EP96102184 A EP 96102184A EP 96102184 A EP96102184 A EP 96102184A EP 0731196 B1 EP0731196 B1 EP 0731196B1
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- D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for spinning, Stretching and winding a synthetic thread according to the generic term of claims 1 and 19, respectively.
- the remaining tendency to shrink is triggered in particular by heat or cooking treatment, so too leave or set as desired for further processing and is cheap, but is unaffected by this heat shrinking behavior to be able to wind up.
- the advantage of this solution is that the textile technology Properties by the shrink-free treatment according to the invention are not be affected.
- the thread after the expiration still a high tendency to shrink, e.g. B. expressed as cooking shrinkage, exhibit.
- the delivery plants, which feed the thread into the shrink treatment zone lead or remove from it, need not be heated. This is not just a significant simplification of the machine but also allows a more economical procedure.
- the thread is only subjected to a thread pull, the lower than that required to stretch the already oriented thread Traction is.
- the heating surface temperature is preferably higher than 350 ° C, preferably higher than 200 ° C for threads made of polypropylene.
- this makes it possible to thread the thread in the spinning zone and / or the shrink zone and / or the winding zone with very little To pull the thread without the risk of being restless Thread run or a winder formation on the godet or another Process disorder exists.
- the embodiment according to claim 4 serves the purpose of threading into one lead to a precise predetermined distance from the heating surface. A A distance of 0.5 to 3.5 mm is aimed for.
- the embodiment according to claim 6 has the advantage that the thread tension set very evenly and thus the shrinkage is set very specifically can be.
- the method according to the invention is suitable for all those used Polymers.
- a high quality polyester spool can be made become from a thread that, after unwinding, still boils down of more than 20%.
- the shrink free treatment according to the invention is of particular importance for the polyamides.
- a particularly advantageous method for stretching according to claim 12 is that the threads of a godet at high speed withdrawn from the spinneret at a speed of more than 3,500 m / min and be guided through a narrow heating pipe.
- the heating pipe due to the tension and heating of the thread, the drawing.
- This process was previously used for materials with a high tendency to shrink, especially nylon and polypropylene, not feasible because the With this type of drawing, threads have a high tendency to bobbin shrinkage receive.
- the method according to claim 13 is particularly characterized in that that the thread despite a low thread tension in the stretching zone precisely localized stretch point and fully stretchable becomes.
- the procedure is to form a precisely fixed yield point to train according to claim 14.
- the inventive device according to claim 19 is distinguished characterized in that the heating surface despite the high thread speeds is very short, especially between 300 and 1000 mm. Good, uniform heat conduction can be achieved in the design according to claim 20.
- the tube can be slotted for threading be.
- the embodiment according to claim 21 allows simple operation, in particular, however, also the selection of the distance with which the Thread is led to the heating surface. This distance can be at this Embodiment depending on the thread material, the titer, the Filament number, the thread speed, the set temperature of the The heating surface can be specified by the thread guide.
- the embodiment according to claim 21 allows a quiet thread run in particular a stepped temperature control adapted to the process.
- the first stage is, for example, in the temperature range between 450 and 550 ° C and the second stage in the temperature range adjusted between 400 and 500 ° C.
- temperatures are correspondingly lower, preferably around 100 ° C to 200 ° C.
- shrink treatment i.e. the Cold shrink tendency
- reduce or eliminate to a harmless level without the warm shrinking tendency, i.e. Boiling shrink or hot air shrinkage.
- a thread 1 is spun from a thermoplastic material.
- the thermoplastic material is fed to the extruder 3 through a filling device 2.
- the extruder 3 is driven by a motor 4.
- the motor 4 is controlled by a motor controller 49.
- the thermoplastic material is melted in the extruder 3.
- the deformation work (shear energy) introduced into the material by the extruder 3 serves for this purpose.
- a heater e.g. B. provided in the form of a resistance heater 5, which is controlled by a heating control 50.
- a pressure sensor 7 is provided for measuring the melt pressure for pressure-speed control of the extruder 3, the melt reaches a gear pump 9, which is driven by pump motor 44.
- the pump motor 44 is controlled by the pump controller 45 in such a way that the pump speed can be set sensitively.
- the pump 9 conveys the melt flow to the heated spin box 10, on the underside of which the spinneret 11 is located.
- the melt emerges from the spinneret 11 in the form of fine filament strands 12.
- the filament strands pass through a cooling shaft.
- an air flow 51 is directed transversely or radially onto the filament sheet 12 by blowing. This cools the filaments.
- the filament sheet becomes a thread 1 summarized.
- the thread is removed from the cooling shaft 15 and from the spinneret 11 deducted by a godet 54.
- the thread wraps around the trigger godet 54 multiple.
- An interleaved part of the godet 54 serves this purpose arranged overflow roller 55.
- the overflow roller 55 is freely rotatable.
- the Galette 54 is powered by a godet motor with a preset Speed driven. This withdrawal speed is around one Many times higher than the natural exit speed of the filaments 12 from the spinneret. This is the thread of a very high tension subjected to stretching.
- the stretching will supported by the heating tube 20.
- the heating tube 20 has a length of e.g. B. 1,150 m.
- the godet 54 is followed by a second godet 16 with an overflow roller 17 the thread 1 is wound up in a winder 30 to form a bobbin 33.
- a heating device 8 is provided between the godets 54 and 16 according to this invention.
- the heater 8 is an elongated one Rail to which the thread is guided at a short distance. This Heating rail is divided into several stages, two are shown can be heated independently. On details received later.
- the thread 1 arrives from the take-off godet 16 in FIG. 1 or FIG. 3 the so-called "head thread guide” 25 and from there into the traversing triangle 26.
- the traversing device is not shown in FIG. 1. It These are wings rotating in opposite directions, which thread 1 back and forth over the length of the coil 33. In doing so, it wraps around Thread a contact roller behind the traversing device (not shown).
- the contact roller lies on the surface of the coil 33.
- she is used to measure the surface speed of the coil 33.
- Die Coil 33 is formed on a sleeve 35.
- the sleeve 35 is on one Spindle 34 clamped.
- the winding spindle 34 is driven by a spindle motor and spindle control so driven that the surface speed the coil 33 remains constant. For this purpose, the The speed of the freely rotatable contact roller is sensed.
- the traversing device is also a usual reverse thread roller with one in the reverse thread groove over the Traversing area back and forth traversing thread guide can be.
- the godet 16 has a peripheral speed that is not higher is that of the godet 54. There is therefore no stretching but a relaxation treatment.
- the first Heating zone 27 of the heating rail was at 330 ° C and the second heating zone 28 heated to 150 ° C. It could be between godets 16 and 54 sufficient relaxation treatment can be achieved in this way, the continued in the take-up zone.
- the temperatures of the first heating zone 27 are preferably somewhat higher than that of the second Heating zone 28, preferably between 250 and 550 ° C.
- the temperature the second heating zone 28 is preferably between 150 and 450 ° C.
- the thread tension between the godets 54 and 16 could under Consideration of the speed difference and the shrinkage forces can be set to less than 0.1 cN / dtex. This area is special advantageous for triggering the cold shrink tendency or for their Disposal. Due to the temperature control, especially in the second Heating zone 28, the warm shrink tendency could also be targeted Be influenced without affecting the winding harmful cold shrink tendency was adversely affected. It is notes that in front of the godet 54 another godet 21 with overflow rollers 22 can be arranged. This is shown in Figure 3.
- a heating device 24 is shown in FIG. 3 shown. It has a heating surface 29 which is the thread 1 is facing. The thread 1 is without touch, but in closer Neighborhood with a distance of 0.5 to 5 mm along this heating surface 29 out. The surface temperature is set higher than the melting temperature of the polymer concerned.
- the crystal structure and increase in length stability can also be produced in a method according to Figure 1 in that the Heating tube 20 is replaced - as shown in Fig. 4 - by an elongated Surface along which the thread has no substantial contact is performed, the surface temperature - as indicated in Figure 3 - Above the melting temperature of the polymer.
- stretching force is not caused by air friction as in the case of the heating tube 20 but by thread friction on the guide body or thread guide 132 applied.
- 4 shows as a further modification that the thread several when entering the drawing zone (two are shown) thread guides 132 arranged directly one behind the other, so that the stretching point of the thread is localized due to the heating trains.
- the method variant 4 the heat treatment between the godets 16 and the winding 30 made. Since the thread in the Shrink treatment zone with very low thread tension can be, the setting is possible that the thread tension at the same time is suitable as a winding tensile force. Because the process flow after Fig. 4 otherwise corresponds to that in Figures 1 and 3, is so far referred to the description there.
- the thread 1 becomes godless withdrawn directly from the spinneret 11 by means of the winding 30.
- the take-off speed is preferably above 5,000 m / min between 6,000 and 7,500 m / min.
- the thread 1 is with the Spiders stretched at the same time.
- the heat treatment is carried out using the Heating device 8, which immediately before winding 30 on a Place of thread 1 is arranged at which the thread has already cooled.
- the spinning and stretching process can be very threads susceptible to shrinkage can be wound up without difficulty.
- the device parts not mentioned will refer to the description refer to Figs. 1 and 3.
- FIG. 6 shows a modification of the method which relates to the shrink heat treatment of the method according to FIG. 4 is not differs and thus referred to the description of FIG. 4 becomes.
- the godets with overflow rollers can be replaced by two or more, driven rollers, which the thread partly in the s sense and / or. z senses, i.e. wrapped in successive opposite directions.
- the godet 54 is unheated and also the godet 16 does not necessarily have to be heated. In contrast to usual procedures in which all godets for stripping, stretching and relaxing the polypropylene thread are heated.
- one of the two godets 54 or 16 also e.g. can be heated at approx. 100 ° C to reduce the tendency to warm shrink deliberately reduce.
- the process according to the invention is in the case of the usual polymers, ie especially polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polypropylene and polyamide (preferably PA6 or PA6.6, but also PA blends different PA types) applicable with success.
- polypropylene with a narrow molecular weight distribution in the range less than 3 in particular Types made on the basis of metallocene become very good Results achieved.
- spinning is i.e. Spinning and stretching in one operation and in the same zone, as shown in Fig. 1, only possible, especially using a heating pipe.
- this also has a beneficial effect can be that the thread is subjected to an additional steam treatment becomes.
- the heating device 8 is located directly at the entrance a superheated steam nozzle 23 is provided, through the superheated steam on the thread is blown.
- This superheated steam condenses on the previously cold one Thread out immediately and then evaporates. With the condensation the corresponding amount of heat supplied to the thread.
- the subsequent evaporation prevents a very sudden heating up of thread.
- This gentle treatment of the thread could be beneficial and in any case leads to a reduction in the heat shrinkage.
- the heat shrink can be adjusted with this treatment. Nevertheless, the subsequent shock-like heat treatment entails high temperature to reduce cold shrinkage.
- the invention As far as can be seen, the effect does not depend on the Use the hot steam nozzle.
- the heating device 8 shown in FIGS. 2a to 2c consists of a rail 114 made of a material and provided with two longitudinal grooves 112, which is heat resistant and scale resistant and temperatures in the range over 450 ° C for longer periods without any noteworthy changes he wears.
- the rail 114 consists essentially of one flat lower part 116, which represents the heating surface 117. With the The lower part is connected to three walls 118, 120, 122, between which the Longitudinal grooves 112 are.
- the lower part 116 can also have two or more than three upstanding walls, between which then have fewer or more grooves.
- the outer Walls 118 and 120 can be made with the lower part 116, for example Screw connection.
- each a heating element 124, 126 preferably in the form of a rod-shaped electrical resistance, which is extends over the entire length of the rail 114 or in length can also be divided into several sections to provide targeted heating profiles to enable.
- the heating elements 124, 126 are not shown Provide plug contacts for the connection with a power source.
- the located between the outer walls 118, 122 and from the lower part 116 consists of either vertically protruding middle wall 120 from one piece or is like the outer walls 118, 120 with connected to the lower part 116.
- rail 114 may be similar from an extruded profile Cross-section, in which the lower part 116 and walls 118, 120, 122 are formed in one piece and which for receiving Heating elements in a known manner with recesses, holes, bendable Rag or the like is provided.
- the rails 118, 120, 122 are A at regular intervals Recesses or bores 128 with essentially the same Recessed depth, namely those located in the middle wall 122 Recesses 128 with respect to the recesses 128 in the side walls 118 and 220 offset by a distance A.
- the recesses have a circular cylindrical shape.
- the recesses 128 are each of the longitudinal grooves 112 cut secantially so that the walls 118, 120, 122 a slot 133 located on the longitudinal grooves 112, i. H. a rectangular opening.
- the recesses are perpendicular to the groove base and correspond to their depth the height of the walls 118, 120, 122 receiving them. In certain circumstances it may be advantageous to use the recesses to slant.
- each of the recesses 128 there is a thread guide 132
- Cross-sectional shape the cross-section of the recess in size and shape corresponds and fixed in order to comply with narrow tolerances, however rests with play on the recess wall.
- the one from the drawing recognizable distance between the wall of the holes and the outer surface the thread guide is exaggerated only for the sake of clarity shown.
- a part of a protrudes in the area of the respective slot 130 each thread guide 132 into the longitudinal grooves 112, in such a way that successively arranged on opposite sides of the grooves 112 Thread guide 132 to a certain extent, e.g. 0.1 to 1 mm, over a central plane running parallel to the walls 118, 120, 122 to step.
- the width of the slots 133 is smaller than that largest cross-sectional dimension, d. h .: as the diameter of the thread guide 132 so that they do not slide out of the recesses 128 can.
- both the recesses 128 as well as the thread guides 132 of circular cylindrical cross section are conceivable.
- the embodiment has a correspondingly narrow lying tolerances fit between recesses 128 and Thread guides 132. Therefore, separate fasteners are unnecessary to secure the thread guides 132 against axial and radial displacements, which means a special effort resulting from the use of fasteners would be avoided.
- the embodiment 2 can also have game or transition fits. On the one hand, these fits are tight enough so that the thread guides lie immovably in their recesses.
- Metal caps are used to hold in the axial direction 152.
- the side walls 118, 120, 122 have on their upper edge Holding grooves 154 or a head 156 which is wider than the respective Wall.
- the sheet metal caps 152 have a cup-shaped cross section Profile, so that in the case of the central wall 120 into the holding grooves 154 protrude or in the case of the side walls 118, 120 the wall head Reach around 156.
- the sheet metal caps are elongated Profiles formed, the length of which corresponds to the length of the heating rail.
- the thickness of the wall heads 156 or the position of the holding grooves 154 and the appropriate dimensioning of the metal caps is such that the Sheet metal caps fix the thread guides in the axial direction.
- the thread guides consist of the usual materials such as silicon, Titanium or aluminum oxides or of nitrided or hard chrome-plated Steel or the like
- the thread guides 132 are in the area where they are from protrude from the recess slot 133 on their from the lower part 116 opposite ends beveled as shown at 134.
- the heating device 8 each have a V-shaped groove 136, which makes it possible to a thread 138 in the stretched state without any special measures or precautions between the successive ones Thread guide 132 in one with respect to the heating surface 112 and the lower part 116 essentially vertical movement between the thread guides 132 to lead.
- FIG. 2a and Fig. 2c At the ends or at several other points (so in Fig. 2a and Fig. 2c) of the heating rail 114 with essentially the same distance there is a spacer 140 bridging the groove 112 in each case.
- These thread guide bodies have an upward thread guide surface on, which serves the distance between the thread and the Maintain the groove base.
- These rod-shaped spacers 140 are shown in FIG Cross bores anchored in the walls 118, 120, 122.
- the heating device 8 can consist of two in the thread running direction consecutive rail sections 114a and 114b exist. These are of different lengths, but otherwise have the same cross-sectional shape.
- the purpose of such a two-part arrangement can be the heating device 8 different in different length ranges to heat the thread 138 at a property that meets its characteristics Treat heat profile. That means: It can also more than the two sections shown are applied. It is it is of particular importance that the angle that the two heating rails form each other at every processing point of the spinning and stretching machine is set identically so that on all processing points Threads of the same quality are generated.
- a heating rail 158 is used for heating rails around a rail that is the length of the two heating rails.
- the mounting rail has a U-shaped cross section.
- the heating rails are on the bottom of the mounting rail with spacers 160 attached. By dimensioning the spacers and their position relative to the heating rail, the inclination of the heating rail in the Set with respect to the straight mounting rail 158.
- the two heating rails have opposite inclinations and form together an obtuse angle.
- the mounting rail 158 thus serves on the one hand for the precise fastening of the two heating rails. Since the Fastening rail 158 has a U-shaped profile, but also encompasses it the two heating rails. Therefore, the mounting rail 158 also serves the temperature equalization over the length and width of the heating rails.
- the mounting rail is surrounded with insulation.
- rod-shaped spacers 140 can be provided that the longitudinal groove 112 on the groove bottom, d. H. of the Bridge heating surface 117 and the thread run in an exact Specify the distance to the base of the groove.
- the Circumferential grooves have the same depth over the circumference, so they are concentric to the thread guides 132.
- the circumferential grooves with a varying depth over the course of the circumference, e.g. B. in that the groove base is circular cylindrical but is eccentrically cut to the thread guides 132.
- the thread guides 132 for example, via a linkage connecting them (not shown) twist together and to the same extent.
- the heating device is in an insulating box (not shown) housed in which they are in a heat-insulating material, e.g. Glass fibers, is embedded.
- the insulating box can be used with a Flap that allows it to be opened for access to offer the heater and insert the thread. It also serves the insulating box with its overlying the heater 110 Parts for axially fixing the thread guides 132 in the rail 114.
- the insulation box is provided with slots that align with the center plane and the bevels 134 of the thread guides 132 and align it allow a thread 138 to be treated between the thread guides 132 to bring.
- the slits are wear-resistant on their side walls Insulation plates provided.
- the contact surfaces, with which the thread guides touch the thread a relative have a large diameter.
- the zigzag line has in which the thread through the overlap U of the successive Thread guide is guided, a relatively small amplitude relatively large distance A between two adjacent thread guides. This ensures that the wrap angle with which the thread the thread guides or the contact surfaces formed on them loops, is also small in total.
- the heating rail has on it from the side facing away from the longitudinal groove 112, two grooves, which are essentially lie below the thread guide grooves 112. Are in these grooves Heating elements 124 and 126 inserted.
- the heating elements are through a mounting plate 159 that extends the entire length of the heating rail stretches, clamped.
- the mounting plate also has this Grooves that surround the heating elements 124, 126.
- the distance between the thread and the heating surface 117 is very small. Of the The distance is between 0.5 and 5 mm. Preferably is the upper value no more than 3.5 mm around a good heat transfer and to achieve an accurate, trouble-free temperature control. Out For practical reasons, the lower limit is 0.5 mm. This takes place at the correspondingly high temperature of the heating rail shock-like heating of more than 350 ° C.
- the thread guide 132 can at least partially be omitted or removed if they have a negative impact. On the one hand, they help to calm down of the thread, but hardly to a heating of the thread by Running contact with and on the other hand have only a low friction the thread due to the low wrap.
- the main thing, however, is contact-free guidance in close proximity to the high-heated heating surface.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen,
Verstrecken und Aufspulen eines synthetischen Fadens nach dem Oberbegriff
der Ansprüche 1 bzw. 19.The invention relates to a method and a device for spinning,
Stretching and winding a synthetic thread according to the generic term
of
Verfahren und Vorrichtung sind bekannt durch die US 4,123,492.The method and device are known from US Pat. No. 4,123,492.
Beim Spinnen, Verstrecken und Aufspulen eines synthetischen Fadens in einem einzigen, kontinuierlichen Arbeitsgang besteht das Problem, daß der Faden dazu neigt, auf der Spule zu schrumpfen, d.h.: sich zu verkürzen. Dadurch entsteht eine sehr hohe Fadenzugkraft in dem aufgewickelten Faden. Diese Fadenzugkraft kann zur Zerstörung der Spule führen. Das Problem ist besonders schwerwiegend beim Aufspulen von Nylon 6 und Nylon 6.6 (Polyamid)-Fäden sowie bei Polypropylen-Fäden. Es ist daher erforderlich, den Faden schon vor dem Aufwickeln einer Schrumpfbehandlung zu unterwerfen, um dadurch die Schrumpfneigung zu beseitigen. Das ist andererseits aus textiltechnologischen Gründen bei der Weiterverarbeitung nicht erwünscht.When spinning, drawing and winding a synthetic thread in the problem of a single, continuous operation is that the thread tends to shrink on the bobbin, i.e. to shorten. This creates a very high thread tension in the wound Thread. This thread tension can destroy the bobbin to lead. The problem is particularly severe when winding up Nylon 6 and nylon 6.6 (polyamide) threads as well as polypropylene threads. It is therefore necessary to thread the thread before winding it up Submit shrinking treatment to thereby increase the tendency to shrink remove. On the other hand, this is due to textile technology reasons Further processing not desired.
Es ist Aufgabe der Erfindung, zwar die übrige Schrumpfneigung, die insbesondere durch Wärme- oder Koch-Behandlung ausgelöst wird, so zu lassen bzw. so einzustellen, wie es für die Weiterverarbeitung erwünscht und günstig ist, gleichwohl aber unbeeinflußt von diesem Warmschrumpfverhalten aufspulen zu können.It is an object of the invention, the remaining tendency to shrink is triggered in particular by heat or cooking treatment, so too leave or set as desired for further processing and is cheap, but is unaffected by this heat shrinking behavior to be able to wind up.
Die Lösung ergibt sich aus den Ansprüchen 1 und 19.The solution results from
Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß die textiltechnologischen Eigenschaften durch die erfindungsgemäße Schrumpffrei-Behandlung nicht beeinträchtigt werden. Insbesondere kann der Faden nach dem Ablauf noch eine hohe Schrumpfneigung, z. B. ausgedrückt als Kochschrumpf, aufweisen. Die Lieferwerke, welche den Faden in die Schrumpfbehandlungszone führen bzw. daran abziehen, brauchen nicht beheizt zu sein. Dies ist nicht nur eine wesentliche maschinentechnische Vereinfachung sondern erlaubt auch eine günstigere Verfahrensführung. Bei der Wärmebehandlung wird der Faden nur einer Fadenzugkraft unterworfen, die niedriger als die zur Verstreckung des bereits orientierten Fadens erforderliche Zugkraft ist. Bei Fäden aus Polyamid, Polyester oder Polytrimethylenterephthalat ist die Heizoberflächentemperatur vorzugsweise höher als 350 °C, bei Fäden aus Polypropylen vorzugsweise höher als 200 °C.The advantage of this solution is that the textile technology Properties by the shrink-free treatment according to the invention are not be affected. In particular, the thread after the expiration still a high tendency to shrink, e.g. B. expressed as cooking shrinkage, exhibit. The delivery plants, which feed the thread into the shrink treatment zone lead or remove from it, need not be heated. This is not just a significant simplification of the machine but also allows a more economical procedure. During heat treatment the thread is only subjected to a thread pull, the lower than that required to stretch the already oriented thread Traction is. For threads made of polyamide, polyester or polytrimethylene terephthalate the heating surface temperature is preferably higher than 350 ° C, preferably higher than 200 ° C for threads made of polypropylene.
Insbesondere wird es dadurch möglich, den Faden in der Spinnzone und/oder der Schrumpfzone und/oder der Aufwickelzone mit sehr geringer Fadenzugkraft zu führen, ohne daß die Gefahr eines unruhigen Fadenlaufs oder einer Wicklerbildung an der Galette oder einer sonstigen Verfahrensstörung besteht.In particular, this makes it possible to thread the thread in the spinning zone and / or the shrink zone and / or the winding zone with very little To pull the thread without the risk of being restless Thread run or a winder formation on the godet or another Process disorder exists.
Die Ausführung nach Anspruch 4 dient dem Zweck, den Faden in einen
präzisen vorgegebenen Abstand zu der Heizoberfläche zu führen. Ein
Abstand von 0,5 bis 3,5 mm wird angestrebt. The embodiment according to
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß der Faden in der Schrumpf-Behandlungszone
mit sehr geringer Fadenzugkraft geführt werden kann.
Dies ermöglicht andererseits die verfahrenstechnische Vereinfachung nach
Anspruch 5, wobei die Fadenzugkraft so eingestellt wird, daß sie gleichzeitig
als Aufwickel-Zugkraft geeignet ist.It has already been noted that the thread is in the shrink treatment zone
can be guided with very low thread tension.
On the other hand, this enables the process engineering to be simplified
Die Ausführung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, daß die Fadenzugkraft
sehr gleichmäßig eingestellt und damit der Schrumpf sehr gezielt eingestellt
werden kann.The embodiment according to
Insbesondere bei dem Verfahren des Kurzspinnen sind die entstehenden
verstreckten Fäden sehr schrumpfanfällig und bereiten beim Aufspulen
erhebliche Schwierigkeiten. In diesem Fall läßt sich die Verfahrensvariante
nach Anspruch 8 vorteilhaft anwenden.In particular with the method of short spinning, the resulting ones are
stretched threads are very prone to shrinkage and prepare when winding
considerable difficulties. In this case, the process variant can be
apply advantageously according to
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle zum Einsatz kommende Polymere. Es kann eine Polyester-Spule hoher Qualität hergestellt werden aus einem Faden, der nach dem Abspulen noch einen Kochschrumpf von mehr als 20 % hat.The method according to the invention is suitable for all those used Polymers. A high quality polyester spool can be made become from a thread that, after unwinding, still boils down of more than 20%.
Von besonderer Wichtigkeit ist die erfindungsgemäße Schrumpf-Freibehandlung für die Polyamide. Die augenblicklich durchgeführten Schrumpf-Freibehandlungen, insbesondere mit Dampf, führen zu einer globalen Reduzierung der Schrumpfneigung. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann lediglich der Spulenschrumpf beseitigt werden, während die Schrumpfneigung bei Wärmezufuhr erhalten bleibt, bzw. durch sonstige Parameter der Verfahrensführung einstellbar bleibt.The shrink free treatment according to the invention is of particular importance for the polyamides. The current shrink free treatments, especially with steam, lead to a global Reduction of the tendency to shrink. With the method according to the invention only the coil shrinkage can be removed while the Shrinking tendency is maintained when heat is applied, or by other means Process control parameter remains adjustable.
Dies gilt in gleicher Weise für Fäden aus Polypropylen, die nach konventionellen Verfahren bei dem Aufspulen große Schwierigkeiten bereiten. This applies in the same way to threads made of polypropylene, which are conventional Procedures in winding up are very difficult.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Verstrecken gemäß Anspruch
12 besteht darin, daß die Fäden von einer Galette mit hoher Geschwindigkeit
von mehr als 3.500 m/min von der Spinndüse abgezogen und
dabei durch ein enges Heizrohr geführt werden. In dem Heizrohr erfolgt
infolge der Fadenzugkraft und Erwärmung des Fadens die Verstreckung.
Dieses Verfahren war bisher bei Materialien mit starker Schrumpfneigung,
insbesondere Nylon und Polypropylen, nicht durchführbar, da die
Fäden bei dieser Art der Verstreckung eine hohe Spulen-Schrumpfneigung
erhalten. Durch die Kombination mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird dieses Verstreckverfahren für alle Materialtypen möglich.A particularly advantageous method for stretching according to
Das Verfahren gemäß Anspruch 13 zeichnet sich besonders dadurch aus, daß der Faden trotz geringer Fadenzugkraft in der Verstreckzone einen genau lokalisierten Streckpunkt ausbildet und vollständig verstreckbar wird. Zur Ausbildung eines genau fixierten Streckpunktes ist das Verfahren gemäß Anspruch 14 weiter auszubilden.The method according to claim 13 is particularly characterized in that that the thread despite a low thread tension in the stretching zone precisely localized stretch point and fully stretchable becomes. The procedure is to form a precisely fixed yield point to train according to claim 14.
Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante ergibt sich nach Anspruch 16
für das Spinnen, bei dem der Faden gleichzeitig mit dem Spinnen
verstreckt wird, wie aus EP 0 539 866 A2 (=Bag.1951) bekannt ist.A further advantageous method variant results from
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 19 zeichnet sich
dadurch aus, daß die Heizoberfläche trotz der hohen Fadengeschwindigkeiten
sehr kurz ist, insbesondere zwischen 300 und 1000 mm.
Eine gute gleichmäßige Wärmeführung läßt sich erreichen bei der Ausgestaltung
nach Anspruch 20. Das Rohr kann zum Fadenanlegen geschlitzt
sein.The inventive device according to claim 19 is distinguished
characterized in that the heating surface despite the high thread speeds
is very short, especially between 300 and 1000 mm.
Good, uniform heat conduction can be achieved in the design
according to
Die Ausgestaltung nach Anspruch 21 erlaubt eine einfache Bedienung,
insbesondere aber auch die Auswahl des Abstandes, mit welchem der
Faden zu Heizoberfläche geführt wird. Dieser Abstand kann bei dieser
Ausführungsform in Abhängigkeit von dem Fadenmaterial, dem Titer, der
Filamentzahl, der Fadengeschwindigkeit, der eingestellten Temperatur der
Heizoberfläche durch Fadenführer vorgegeben werden.The embodiment according to
Die Ausgestaltung nach Anspruch 21 erlaubt neben einem ruhigen Fadenlauf
insbesondere eine dem Verfahren angepaßte gestufte Temperaturführung.
Die erste Stufe wird beispielsweise im Temperaturbereich zwischen
450 und 550 °C und die zweite Stufe im Temperaturbereich
zwischen 400 und 500 °C ausgeregelt.The embodiment according to
Dies gilt für alle Polyamide, Polyester sowie Polytrimethylenterephthalat (PTT). Bei Polypropylen sind die Temperaturen entsprechend niedriger, und zwar bevorzugt um 100° C bis 200° C.This applies to all polyamides, polyesters and polytrimethylene terephthalate (PTT). With polypropylene, the temperatures are correspondingly lower, preferably around 100 ° C to 200 ° C.
In einer verfahrenstechnisch besonders günstigen Kombination der Erfindung arbeitet man in der Verstreckzone mit einem den Fadenlauf umschließenden engen Rohr, in das der von der Spinndüse kommende Faden ohne Zwischenschaltung einer Galette geführt wird. Diese maschinentechnisch einfache Lösung wird erst durch diese Erfindung für alle Materialien möglich. Insbesondere sind - wie sich aus Anspruch 28 ergibt - hier keine besonderen Maßnahmen erforderlich, um die Schrumpfneigung des Fadens bereits in der Verstreckzone zu reduzieren. Man gewinnt dadurch für die Verstreckzone zusätzliche Einstellmöglichkeiten, um die sonstigen Fadeneigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit und Dehnbarkeit, zu modifizieren. Es lassen sich insbesondere hochorientierte oder vollorientierte Fäden in einem kontinuierlichen Verfahren erspinnen.In a combination of the invention which is particularly advantageous in terms of process technology you work in the stretching zone with one that encloses the thread run narrow tube into which the one coming from the spinneret Thread is passed without the interposition of a godet. This mechanically simple solution is only through this invention for everyone Materials possible. In particular are - as follows from claim 28 - No special measures required here to reduce the tendency to shrink to reduce the thread already in the drawing zone. Man gains additional adjustment options for the stretching zone, the other thread properties, in particular tensile strength and Extensibility to modify. In particular, it can be highly oriented or spin fully oriented threads in a continuous process.
Aber auch bei der Schrumpf-Behandlung ergeben sich wichtige Vorteile. Mit der Erfindung läßt sich der sogenannte "Spulenschrumpf", d.h. die Kalt-Schrumpfneigung, auf ein unschädliches Maß reduzieren oder beseitigen, ohne daß dadurch die Warm-Schrumpfneigung, d.h. Kochschrumpf oder Heißluftschrumpf, beeinträchtigt wird. Die Warm-Schrumpfneigung sollte textiltechnologisch nicht auf die Erfordernisse des Aufspulens sondern auf die Erfordernisse der anschließenden Verfahrensstufen eingestellt werden. So will man z.B. bei einem Näh-Garn eine gewisse Schrumpf-Neigung haben, damit sich die Naht der Schrumpfung des Gewebes anpassen kann. Bei einem Strumpf-Garn erzielt man die Bein-Form, indem der Roh-Strumpf auf eine Paßform gezogen wird, der er sich durch Wärmebehandlung und Schrumpfung anpaßt. Bei anderen Geweben wird die Dichtigkeit durch Schrumpfung erhöht, z. B. bei Kord-Geweben. In allen diesen Fällen hat nach dieser Erfindung das Erfordernis der schrumpffreien Aufspulung keinen störenden Einfluß auf die zu erzielende Warm-Schrumpfneigung.But there are also important advantages with shrink treatment. With the invention, the so-called "coil shrinkage", i.e. the Cold shrink tendency, reduce or eliminate to a harmless level, without the warm shrinking tendency, i.e. Boiling shrink or hot air shrinkage. The tendency to heat shrink Technologically, the textile should not meet the requirements of winding but adjusted to the requirements of the subsequent process stages become. So you want e.g. a certain amount with a sewing thread Have a tendency to shrink so that the seam of the shrinkage of the Can adjust fabric. With a hosiery yarn you get the leg shape, by pulling the raw stocking onto a fit that it adapts through heat treatment and shrinkage. With others Tissue tightness is increased by shrinkage, e.g. B. in cord fabrics. In all of these cases, this invention has the requirement the shrink-free winding does not interfere with the Achieving warm shrink tendency.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt schematisch ein Spinnverfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungsteile;
- Fig. 2
- zeigt eine Ausführungsform einer Heizeinrichtung;
- Fig. 3
- zeigt ein modifiziertes Spinnverfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungsteile;
- Fig. 4
- zeigt ein modifiziertes Spinnverfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungsteile;
- Fig. 5
- zeigt ein modifiziertes Spinnverfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungsteile;
- Fig. 6
- zeigt ein modifiziertes Spinnverfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungsteile.
- Fig. 1
- shows schematically a spinning process and the necessary device parts;
- Fig. 2
- shows an embodiment of a heating device;
- Fig. 3
- shows a modified spinning process and the necessary device parts;
- Fig. 4
- shows a modified spinning process and the necessary device parts;
- Fig. 5
- shows a modified spinning process and the necessary device parts;
- Fig. 6
- shows a modified spinning process and the required device parts.
Die nachfolgende Beschreibung gilt, soweit nichts anderes gesagt ist, für die Figuren 1 und 3.Unless otherwise stated, the following description applies to Figures 1 and 3.
Ein Faden 1 wird aus einem thermoplastischen Material gesponnen. Das
thermoplastische Material wird durch eine Fülleinrichtung 2 dem Extruder
3 aufgegeben. Der Extruder 3 ist durch einen Motor 4 angetrieben. Der
Motor 4 wird durch eine Motorsteuerung 49 gesteuert. In dem Extruder
3 wird das thermoplastische Material aufgeschmolzen. Hierzu dient zum
einen die Verformungsarbeit (Scherenergie), die durch den Extruder 3 in
das Material eingebracht wird. Zusätzlich ist eine Heizeinrichtung, z. B.
in Form einer Widerstandsheizung 5 vorgesehen, die durch eine Heizungssteuerung
50 angesteuert wird. Durch die Schmelzeleitung 6, in der
ein Drucksensor 7 zur Messung des Schmelzedruckes für eine Druck-Drehzahlsteuerung
des Extruders 3 vorgesehen ist, gelangt die Schmelze
zu einer Zahnradpumpe 9, die durch Pumpenmotor 44 angetrieben wird.
Der Pumpenmotor 44 wird durch die Pumpensteuerung 45 derart angesteuert,
daß die Pumpendrehzahl feinfühlig einstellbar ist. Die Pumpe 9
fördert den Schmelzestrom zu dem beheizten Spinnkasten 10, an dessen
Unterseite sich die Spinndüse 11 befindet. Aus der Spinndüse 11 tritt die
Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen 12 aus. Die Filamentstränge
durchlaufen einen Kühlschacht. In dem Kühlschacht 15 wird durch
Anblasen ein Luftstrom 51 quer oder radial auf die Filamentschar 12
gerichtet. Dadurch werden die Filamente gekühlt.A
Am Ende des Kühlschachtes 15 wird die Filamentschar zu einem Faden
1 zusammengefaßt. At the end of the cooling
Der Faden wird aus dem Kühlschacht 15 und von der Spinndüse 11
durch eine Abzuggalette 54 abgezogen. Der Faden umschlingt die Abzuggalette
54 mehrfach. Dazu dient eine verschränkt zu der Galette 54
angeordnete Überlaufrolle 55. Die Überlaufrolle 55 ist frei drehbar. Die
Galette 54 wird durch einen Galettenmotor mit einer voreinstellbaren
Geschwindigkeit angetrieben. Diese Abzugsgeschwindigkeit ist um ein
Vielfaches höher als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der Filamente
12 aus der Spinndüse. Dadurch wird der Faden einer sehr hohen Zugspannung
unterworfen, die zur Verstreckung führt. Die Verstreckung wird
unterstützt durch das Heizrohr 20. Das Heizrohr 20 hat eine Länge von
z. B. 1,150 m. Es ist auf eine Temperatur erhitzt, die für Polyester und
PTT bei 140° bis 180 °C, für Polypropylen bei 100° bis 150°C und für
Polyamide bei 140° bis 220°C liegen. Im ersten Bereich dieses Heizrohres
liegt der Streckpunkt des Fadens. Durch die Temperaturführung im
weiteren Verlauf des Heizrohres werden die Fadeneingeschaften, wie
Festigkeit, Koch- Schrumpf und Dehnung beeinflußt und eingestellt. Ein
derartiges Heizrohr ist z.B. in der (Bag. 1571) = DE 38 08 854, beschrieben,
ähnlich: DE 37 20 337 (Bag. 1584).The thread is removed from the cooling
Der Galette 54 folgt eine zweite Galette 16 mit Überlaufrolle 17, bevor
der Faden 1 in einer Aufwicklung 30 zu einer Spule 33 aufgespult wird.The
Zwischen den Galetten 54 und 16 ist eine Heizeinrichtung 8 vorgesehen
nach dieser Erfindung. Die Heizeinrichtung 8 ist eine langgestreckte
Schiene, zu der der Faden mit geringem Abstand geführt wird. Diese
Heizschiene ist in mehrere Stufen unterteilt, gezeigt sind zwei, die
unabhängig voneinander beheizt werden können. Auf Einzelheiten wird
später eingegangen. A
Von der Abzugsgalette 16 in Fig. 1 bzw. Fig. 3 gelangt der Faden 1 zu
dem sogenannten "Kopffadenführer" 25 und von dort in das Changierdreieck
26. In Fig. 1 ist die Changiereinrichtung nicht dargestellt. Es
handelt sich dabei um gegensinnig rotierende Flügel, die den Faden 1
über die Länge der Spule 33 hin- und herführen. Dabei umschlingt der
Faden hinter der Changiereinrichtung eine Kontaktwalze (nicht dargestellt).
Die Kontaktwalze liegt auf der Oberfläche der Spule 33 an. Sie
dient zur Messung der Oberflächengeschwindigkeit der Spule 33. Die
Spule 33 wird auf einer Hülse 35 gebildet. Die Hülse 35 ist auf einer
Spulspindel 34 aufgespannt. Die Spulspindel 34 wird durch Spindelmotor
und Spindelsteuerung derart angetrieben, daß die Oberflächengeschwindigkeit
der Spule 33 konstant bleibt. Hierzu wird als Regelgröße die
Drehzahl der frei drehbaren Kontaktwalze abgetastet.The
Es wird darauf hingewiesen, daß die Changiereinrichtung auch eine übliche Kehrgewindewalze mit einem in der Kehrgewindenut über den Changierbereich hin- und hergeführten Changierfadenführer sein kann.It is pointed out that the traversing device is also a usual reverse thread roller with one in the reverse thread groove over the Traversing area back and forth traversing thread guide can be.
In dem Ausführungsbeispiel wird der Polypropylen-Faden mit einem
Filament-Titer von 0,7 bis 3 dtex ersponnen und durch Galette 54 und
mit einer Geschwindigkeit höher als 3.500 und 4.500 m/min von der
Spinndüse 11 abgezogen und dabei in der Heizeinrichtung 8 schockartig
erhitzt. Die Galette 16 hat eine Umfangsgeschwindigkeit, die nicht höher
ist als diejenige der Galette 54. Es erfolgt also keine Verstreckung
sondern eine Relaxierbehandlung. Bei dieser Ausführung wird die Heizeinrichtung
8 mit sehr hohen Temperaturen, die über der Schmelztemperatur
liegen, also im wesentlichen über 220 °C betrieben. Die erste
Heizzone 27 der Heizschiene war auf 330 °C und die zweite Heizzone
28 auf 150 °C aufgeheizt. Es konnte zwischen den Galetten 16 und 54
auf diese Weise eine ausreichende Relaxierbehandlung erzielt werden, die
sich auch in der Aufwickelzone noch fortsetzte. Die Temperaturen der
ersten Heizzone 27 liegen vorzugsweise etwas höher als die der zweiten
Heizzone 28, und zwar bevorzugt zwischen 250 und 550 °C. Die Temperatur
der zweiten Heizzone 28 liegt bevorzugt zwischen 150 und 450 °C.
Die Fadenspannung zwischen den Galetten 54 und 16 konnte dabei unter
Berücksichtigung der Geschwindigkeitsdifferenz und der Schrumpfkräfte
auf weniger als 0,1 cN/dtex eingestellt werden. Dieser Bereich ist besonders
vorteilhaft zur Auslösung der Kaltschrumpfneigung bzw. zu ihrer
Beseitigung. Durch die Temperaturführung, insbesondere in der zweiten
Heizzone 28, konnte dabei auch die Warm-Schrumpfneigung in gezielter
Weise beeinflußt werden, ohne daß dadurch die für das Aufspulen
schädliche Kalt-Schrumpfneigung nachteilig beeinflußt wurde. Es sei
bemerkt, daß vor der Galette 54 eine weitere Galette 21 mit Überlaufrollen
22 angeordnet sein kann. Dies ist in Figur 3 dargestellt. In
diesem Falle erfolgt zwischen diesen Galetten 21 und 54 eine Nachverstreckung.
Dazu ist die Geschwindigkeit der Galette 54 höher eingestellt
als die Geschwindigkeit der Galette 21. Es wird eine Zugkraft aufgebracht,
die zur weiteren plastischen Verformung des Fadenbündels 1
führt. Vorzugsweise findet zwischen diesen Galetten auch eine weitere
Wärmebehandlung statt. Hierzu ist in Figur 3 eine Heizeinrichtung 24
dargestellt. Sie weist eine Heizoberfläche 29 auf, die dem Faden 1
zugewandt ist. Der Faden 1 wird ohne Berührung, jedoch in enger
Nachbarschaft mit einem Abstand von 0,5 bis 5 mm längs dieser Heizoberfläche
29 geführt. Dabei ist die Oberflächentemperatur höher eingestellt
als die Schmelztemperatur des betroffenen Polymers. Durch diese
Nachverstreckung und die darin vorgesehene schochartige Erhitzung läßt
sich eine Beeinflussung der Kristallstruktur im Sinne einer höheren
Langzeitstabilität des Fadens erhalten. Hierdurch wird die Wirksamkeit
der anschließenden Behandlung zwischen den Galetten 54 und 16 gesteigert
und der Spulenschrumpf und die Neigung zum Spulenschrumpf
weiter reduziert.In the embodiment, the polypropylene thread with a
Filament titers spun from 0.7 to 3 dtex and by
Es sei bemerkt, daß im übrigen das in Figur 3 dargestellte Verfahren
demjenigen nach Figur 1 entspricht. Insoweit wird auf die dortige Beschreibung
Bezug genommen. Bei Anwendung der Verfahren nach Figur
1 bzw. Figur 3 konnten anschließend weiche sowie auch besonders
schrumpf-empfindliche harte Spulen gewickelt werden, die auch im
Langzeit-Verhalten keinen schädlichen Spulenschrumpf mit Beschädigung
oder Zerstörung der Spule zeigten. Beide Verfahren werden dadurch
ausgeübt, daß der Faden mit sehr hoher Geschwindigkeit von mehr als
3.500 m/min mittels der Galette 54 im Falle von Figur 1 und mittels
Galette 21 im Falle der Figur 3 von der Spinndüse 11 abgezogen wird.
Im Falle der Figur 3 kann die Nachverstreckung noch einmal 10 bis 30
% betragen. Die in dem Verfahren nach Figur 3 vorgesehene Modifizierung
der Kristallstruktur und Erhöhung der Längenstabilität kann auch
bei einem Verfahren nach Figur 1 dadurch hergestellt werden, daß das
Heizrohr 20 ersetzt wird - wie in Fig. 4 gezeigt - durch eine langgestreckte
Oberfläche längs welcher der Faden ohne wesentlichen Kontakt
geführt wird, wobei die Oberflächentemperatur - wie zu Figur 3 angegeben
- oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers liegt. Die erforderliche
Streckkraft wird dabei nicht wie beim Heizrohr 20 durch Luftreibung
sondern durch Fadenreibung am den Führungskörper bzw. Fadenführer
132 aufgebracht. Als weitere Modifikation ist in Fig. 4 dargestellt, daß
der Faden bei Eintritt in die Verstreckzone mehrere (gezeigt sind zwei)
unmittelbar hintereinander angeordnete Fadenführer 132 umschlingt, so
daß aufgrund der Erwärmung sich der Streckpunkt des Fadens lokalisiert
ausbildet. It should be noted that, moreover, the method shown in Figure 3
corresponds to that of Figure 1. In this respect, the description there
Referred. When using the method according to FIG
1 and Figure 3 could then soft as well as special
shrink-sensitive hard coils that are also wound in the
Long-term behavior no harmful coil shrinkage with damage
or destruction of the coil. This will result in both procedures
exercised that the thread at a very high speed of more than
3,500 m / min by means of the
Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren wird bei der Verfahrensvariante
nach Fig. 4 die Wärmebehandlung zwischen den Galette
16 und der Aufwicklung 30 vorgenommen. Da der Faden in der
Schrumpf-Behandlungszone mit sehr geringer Fadenzugkraft geführt
werden kann, ist die Einstellung möglich, daß die Fadenzugkraft gleichzeitig
als Aufwickel-Zugkraft geeignet ist. Da der Verfahrensablauf nach
Fig. 4 im übrigen den in den Figuren 1 und 3 entspricht, wird insoweit
auf die dortige Beschreibung Bezug genommen.In contrast to the method shown in FIG. 1, the
Bei der Verfahrensvariante nach Fig. 5 wird der Faden 1 galettenlos
direkt mittels der Aufwicklung 30 von der Spinndüse 11 abgezogen. Die
Abzugsgeschwindigkeit liegt hierbei oberhalb 5.000 m/min, vorzugsweise
zwischen 6.000 und 7.500 m/min. Der Faden 1 wird dabei mit dem
Spinnen gleichzeitig verstreckt. Die Wärmebehandlung erfolgt mittels der
Heizeinrichtung 8, die unmittelbar vor der Aufwicklung 30 an einer
Stelle des Fadens 1 angeordnet ist, an der der Faden bereits erkaltet ist.
Hierdurch können die aufgrund des Spinn- und Streckverfahrens sehr
schrumpfanfälligen Fäden ohne Schwierigkeiten aufgespult werden. Hinsichtlich
der nicht erwähnten Vorrichtungsteile wird auf die Beschreibung
zu Fig. 1 und 3 verwiesen.5, the
Mit Fig. 6 ist eine Verfahrensmodifikation gezeigt, die sich hinsichtlich
der Schrumpf-Warmbehandlung von dem Verfahren nach Fig. 4 nicht
unterscheidet und somit auf die Beschreibung von Fig. 4 Bezug genommen
wird. Nachdem das Filamentbündel 12 zu einem Faden 1 mittels
dem Fadenführer 56 zusammengeführt ist, wird der Faden 1 zur Galette
21 geführt. Die Galette 21, die vom Faden 1 mehrfach umschlungen
wird, zieht den Faden 1 aus der Spinndüse 11 ab und fördert den Faden
in eine Verstreckzone. In der Verstreckzone ist die Heizeinrichtung 24
zwischen den Galette 21 und der Galette 54 angeordnet. Bei der Verstreckung
wird der Faden 1 im wesentlichen ohne Berührung im dichten
Abstand über die Heizoberfläche 29 ohne Kontakt geführt. Die Heizoberfläche
29 ist auf eine Temperatur höher als die Schmelztemperatur des
Fadens 1 erhitzt. Die zur Verstreckung erforderliche Zugkraft wird
zwischen der Galette 21 und 54 eingestellt.6 shows a modification of the method which relates to
the shrink heat treatment of the method according to FIG. 4 is not
differs and thus referred to the description of FIG. 4
becomes. After the
Es sei bemerkt, daß in allen Fällen die Galetten mit Überlaufrollen ersetzt werden können durch zwei oder mehr hintereinanderangeordnete, angetriebene Rollen, welche der Faden teilweise im s-Sinne und /bzw. z-Sinne, d.h. mit aufeinanderfolgend Gegenrichtung umschlingt.It should be noted that in all cases the godets with overflow rollers can be replaced by two or more, driven rollers, which the thread partly in the s sense and / or. z senses, i.e. wrapped in successive opposite directions.
Es hat sich bei diesen Verfahren erwiesen, daß insbesondere durch die schockartige Wärmebehandlung mit hoher Temperatur gleichzeitig eine Erholung des Molekulargefüges des hoch-vororientierten Polypropylen-Fadens derart eintritt, daß der Restschrumpf des Fadens sehr wesentlich herabgesetzt wird. Bei üblichen Verfahren wird durch die Schrumpf-Frei-Behandlung, also die Beseitigung der Schrumpfneigung gleichzeitig die Kalt-Schrumpfneigung und die Warm-Schrumpfneigung reduziert. Das gilt insbesondere für die Dampfbehandlungsverfahren nach dem Stand der Technik. Durch die Erfindung, d.h. eine Relaxierzone mit schockartiger Erhitzung des Fadens, läßt sich selektiv nur die Kalt-Schrumpfneigung beseitigen und vorzugsweise die Warm-Schrumpfneigung gezielt beeinflussen.It has been shown in these processes that in particular by shock-like heat treatment with high temperature at the same time Recovery of the molecular structure of the highly pre-oriented polypropylene thread occurs such that the residual shrinkage of the thread is very significant is reduced. In conventional processes, the shrink-free treatment thus eliminating the tendency to shrink at the same time Cold tendency to shrink and warm tendency to shrink reduced. That applies especially for the steam treatment processes according to the state of the art Technology. By the invention, i.e. a relaxation zone with shock-like Heating the thread, selectively only the tendency to cold shrink eliminate and preferably influence the warm shrink tendency.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Galette 54 unbeheizt ist und auch
die Galette 16 nicht notwendig beheizt werden muß. Im Gegensatz zu
üblichen Verfahren, bei denen sämtliche Galetten zum Abziehen, Verstrecken
und Relaxieren des Polypropylen-Fadens beheizt sind. It should be noted that the
Hinzuzufügen ist, daß eine der beiden Galetten 54 oder 16 jedoch auch
z.B. mit ca. 100 °C beheizt sein kann, um auch die Warm-Schrumpfneigung
gezielt herabzusetzen.It should be added that one of the two
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei den üblichen Polymeren, also insbesondere Polyäthylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polypropylen und Polyamid (bevorzugt PA6 oder PA6.6, aber auch PA-Blends verschiedener PA-Typen) mit Erfolg anwendbar. Beim Polypropylen mit einer engen Molekulargewichtsverteilung im Bereich kleiner als 3, insbesondere auf Metallocene-Basis hergestellte Typen werden sehr gute Ergebnisse erreicht. Gerade bei diesen Fäden wird das Spinnstrecken, d.h. Spinnen und Strecken in einem Arbeitsgang und derselben Zone, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, erst ermöglicht, insbesondere unter Verwendung eines Heizrohres.The process according to the invention is in the case of the usual polymers, ie especially polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polypropylene and polyamide (preferably PA6 or PA6.6, but also PA blends different PA types) applicable with success. With polypropylene with a narrow molecular weight distribution in the range less than 3, in particular Types made on the basis of metallocene become very good Results achieved. With these threads in particular, spinning is i.e. Spinning and stretching in one operation and in the same zone, as shown in Fig. 1, only possible, especially using a heating pipe.
Es sei hervorgehoben, daß eine günstige Wirkung auch dadurch erzielt
werden kann, daß der Faden einer zusätzlichen Dampfbehandlung unterworfen
wird. Hierzu ist unmittelbar am Eingang der Heizeinrichtung 8
eine Heißdampfdüse 23 vorgesehen, durch die Heißdampf auf den Faden
geblasen wird. Dieser Heißdampf kondensiert an dem bis dahin kalten
Faden sofort aus und verdunstet anschließend. Bei der Kondensation wird
die entsprechende Wärmemenge dem Faden zugeführt. Andererseits
verhindert die anschließende Verdunstung ein sehr plötzliches Aufheizen
des Fadens. Diese schonende Behandlung des Fadens könnte vorteilhaft
sein und führt in jedem Falle zu einer Reduzierung des Warmschrumpfes.
Der Warmschrumpf kann mit dieser Behandlung eingestellt werden.
Gleichwohl führt die nachfolgende schockartige Wärmebehandlung mit
hoher Temperatur zur Reduzierung des Kaltschrumpfes. Der erfindungsgemäße
Effekt hängt - soweit bisher ersichtlich - jedoch nicht von der
Verwendung der Heißdampf-Düse ab. It should be emphasized that this also has a beneficial effect
can be that the thread is subjected to an additional steam treatment
becomes. For this purpose, the
Die in den Figuren 2a bis 2c dargestellte Heizeinrichtung 8 besteht aus
einer mit zwei Längsnuten 112 versehenen Schiene 114 aus einem Material,
das wärmebeständig und zunderfest ist und Temperaturen im Bereich
über 450°C über längere Zeiträume ohne nennenswerte Veränderungen
erträgt. Die Schiene 114 besteht aus einem im wesentlichen
flachen Unterteil 116, welches die Heizoberfläche 117 darstellt. Mit dem
Unterteil sind drei Wände 118, 120, 122, verbunden, zwischen denen die
Längsnuten 112 liegen. Der Unterteil 116 kann aber auch mit zwei
oder mehr als drei aufwärtsragenden Wänden versehen sein, zwischen
denen dann entsprechend weniger oder mehr Nuten liegen. Die äußeren
Wände 118 und 120 können mit dem Unterteil 116 beispielsweise durch
Verschraubung verbunden sein. Zwischen den Wänden 118 und 120 und
dem Unterteil 116 befindet sich je ein Heizelement 124, 126, vorzugsweise
in Form eines stabförmigen, elektrischen Widerstandes, welcher sich
über die gesamte Länge der Schiene 114 erstreckt oder längenmäßig
auch in mehrere Abschnitte unterteilt sein kann, um gezielte Heizprofile
zu ermöglichen. Die Heizelemente 124, 126 sind mit nicht dargestellten
Steckkontakten für die Verbindung mit einer Stromquelle versehen.The
Die zwischen den äußeren Wänden 118, 122 gelegene und vom Unterteil
116 senkrecht abstehende Mittelwand 120 besteht mit diesem entweder
aus einem Stück oder ist wie auch die äußeren Wände 118, 120 mit
dem Unterteil 116 verbunden.The located between the
Alternativ kann die Schiene 114 aus einem stranggepreßten Profil ähnlichen
Querschnitts bestehen, bei dem Unterteil 116 und Wände 118,
120, 122 einstückig ausgebildet sind und welches für die Aufnahme von
Heizelementen in bekannter Weise mit Ausnehmungen, Bohrungen, umbiegbaren
Lappen o. dgl. versehen ist. Alternatively,
In die Schienen 118, 120, 122 sind in regelmäßigen Abständen A voneinander
Ausnehmungen bzw. Bohrungen 128 mit im wesentlichen gleicher
Tiefe eingelassen, und zwar sind die in der Mittelwand 122 gelegenen
Ausnehmungen 128 bezüglich der Ausnehmungen 128 in den Seitenwänden
118 und 220 um einen Abstand A versetzt. Die Ausnehmungen
haben kreiszylindrische Form. Die Ausnehmungen 128 werden jeweils von
den Längsnuten 112 sekantial geschnitten, so daß die Wände 118, 120,
122 einen an den Längsnuten 112 gelegenen Schlitz 133, d. h. eine
rechteckige Öffnung, aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform
stehen die Ausnehmungen senkrecht zum Nutengrund und entsprechen in
ihrer Tiefe der Höhe der sie aufnehmenden Wände 118, 120, 122.
Unter gewissen Umständen mag es vorteilhaft sein, die Ausnehmungen
schräg zu stellen.In the
In den Ausnehmungen 128 steckt jeweils ein Fadenführer 132, dessen
Querschnittsform dem Querschnitt der Ausnehmung größen- und formmäßig
entspricht und der zwecks Einhaltung enger Toleranzen fest, jedoch
mit Spiel an der Ausnehmungswand anliegt. Der aus der Zeichnung
erkenntliche Abstand zwischen der Wand der Bohrungen und der Mantelfläche
der Fadenführer ist nur aus Gründen der Klarheit übertrieben
dargestellt. Im Bereich des jeweiligen Schlitzes 130 ragt ein Teil eines
jeden Fadenführers 132 in die Längsnuten 112 hinein, und zwar so, daß
an gegenüberliegenden Seiten der Nuten 112 aufeinanderfolgend angeordnete
Fadenführer 132 um ein bestimmtes Ausmaß, z.B. 0,1 bis 1 mm,
über eine parallel zu den Wänden 118, 120, 122 verlaufende Mittelebene
treten. Im übrigen ist die Breite der Schlitze 133 jeweils geringer als die
größte Querschnittsabmessung, d. h.: als der Durchmesser der Fadenführer
132, so daß diese nicht aus den Ausnehmungen 128 herausgleiten
können. In each of the
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Ausnehmungen
128 als auch die Fadenführer 132 von kreiszylindrischem Querschnitt.
Andere eckige wie gerundete Formen, wie Ellipsen, Rhomben, Dreiecke,
usw. sind denkbar. Die Ausführungsform besitzt eine in entsprechend eng
liegenden Toleranzen gehaltene Passung zwischen Ausnehmungen 128 und
Fadenführern 132. Daher erübrigen sich gesonderte Befestigungsmittel
zum Absichern der Fadenführer 132 gegen Axial- und Radialverlagerungen,
wodurch ein besonderer Aufwand, der sich aus der Benützung
von Befestigungsmitteln ergäbe, vermieden wird. Das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 kann aber auch Spiel- oder Übergangspassungen haben.
Diese Passungen sind einerseits eng genug, so daß die Fadenführer
unbeweglich in ihren Ausnehmungen liegen. Andererseits sind die Passungen
aber auch weit genug gewählt, daß die Fadenführer unschwer aus
ihren Ausnehmungen herausgezogen und ausgewechselt oder fortgelassen
werden können. Zum Festhalten in axialer Richtung dienen Blechkappen
152. Hierzu besitzen die Seitenwände 118, 120, 122 an ihrer Oberkante
Haltenuten 154 bzw. einen Kopf 156, der breiter ist als die jeweilige
Wand. Die Blechkappen 152 haben im Querschnitt ein topfförmiges
Profil, so daß sie im Falle der Mittelwand 120 in die Haltenuten 154
hineinragen bzw. im Fall der Seitenwände 118, 120 den Wandungskopf
156 umgreifen. Im übrigen sind die Blechkappen als langgestreckte
Profile ausgebildet, deren Länge der Länge der Heizschiene entspricht.
Die Dicke der Wandungsköpfe 156 bzw. die Lage der Haltenuten 154
und die entsprechende Dimensionierung der Blechkappen ist so, daß die
Blechkappen die Fadenführer in axialer Richtung festlegen.In the illustrated embodiment, both the
Die Fadenführer bestehen aus den hierfür üblichen Materialien wie Silizium-, Titan-, oder Aluminiumoxyden oder aus nitriertem oder hartverchromtem Stahl, o. dergl. The thread guides consist of the usual materials such as silicon, Titanium or aluminum oxides or of nitrided or hard chrome-plated Steel or the like
Vorzugsweise sind die Fadenführer 132 in dem Bereich, in dem sie aus
dem Ausnehmungsschlitz 133 vorstehen, an ihren vom Unterteil 116
abgewandten Enden konisch angeschrägt, wie bei 134 gezeigt. Dadurch
bilden die in gegenüberliegenden Wänden 118 und 120, bzw. 120 und
122 hintereinandergelegenen Fadenführer 132 in der Querschnittsrichtung
der Heizvorrichtung 8 jeweils eine V-förmige Rille 136, die es ermöglicht,
einen Faden 138 in gestrecktem Zustand ohne besondere Hilfsmaßnahmen
oder -vorkehrungen zwischen die aufeinanderfolgenden
Fadenführer 132 in einer bezüglich der Heizfläche 112 und des Unterteils
116 im wesentlichen senkrechten Bewegung zwischen die Fadenführer
132 zu führen. Dort bildet der an den Kontaktflächen anliegende
Faden 132 sodann eine zickzackförmige Fadenlaufbahn.Preferably, the thread guides 132 are in the area where they are from
protrude from the
An den Enden oder an mehreren anderen Stellen (so in den Fig. 2a
und Fig.2c) der Heizschiene 114 mit im wesentlichen gleichen Abstand
befindet sich jeweils ein die Nut 112 überbrückender Abstandshalter 140.
Diese Fadenleitkörper weisen eine aufwärtsweisende Fadenführungsfläche
auf, welche dazu dient, den Abstand zwischen dem Faden und dem
Nutengrund zu wahren. Diese stabförmigen Abstandshalter 140 sind in
Querbohrungen in den Wänden 118, 120, 122 verankert.At the ends or at several other points (so in Fig. 2a
and Fig. 2c) of the
Wie dargestellt kann die Heizvorrichtung 8 aus zwei in Fadenlaufrichtung
hintereinanderliegenden Schienenabschnitten 114a und 114b bestehen.
Diese sind von unterschiedlicher Länge, ansonsten aber gleicher Querschnittsform.
Zweck einer solchen zweigeteilten Anordnung kann es sein,
die Heizvorrichtung 8 in verschiedenen Längenbereichen unterschiedlich
zu erwärmen, um den Faden 138 bei einem seinen Eigenschaften gerechtwerdenden
Wärmeprofil zu behandeln. Das heißt: Es können auch
mehr als die zwei dargestellten Abschnitte angewandt werden. Dabei ist
es von besonderer Wichtigkeit, daß der Winkel, den die beiden Heizschienen
zueinander bilden, an jeder Bearbeitungsstelle der Spinn-Streck-Maschine
identisch eingestellt wird, damit auf allen Bearbeitungsstellen
Fäden gleicher Qualität erzeugt werden. Zur Befestigung der beiden
Heizschienen dient eine Befestigungsschiene 158. Dabei handelt es sich
um eine Schiene, die die Länge der beiden Heizschienen hat. Die
Befestigungsschiene hat einen U-förmigen Querschnitt. Die Heizschienen
werden auf dem Grund der Befestigungsschiene mit Abstandshaltern 160
befestigt. Durch die Dimensionierung der Abstandshalter und ihre Position
relativ zu der Heizschiene, wird die Neigung der Heizschiene im
Bezug auf die geradgestreckte Befestigungsschiene 158 festgelegt. Dabei
haben die beiden Heizschienen gegensätzliche Neigung und bilden miteinander
einen stumpfen Winkel. Die Befestigungsschiene 158 dient also
zum einen zur genauen Befestigung der beiden Heizschienen. Da die
Befestigungsschiene 158 ein U-förmiges Profil hat, umgreift sie aber auch
die beiden Heizschienen. Daher dient die Befestigungsschiene 158 auch
der Temperaturvergleichmäßigung über die Länge und Breite der Heizschienen.
Die Befestigungsschiene wird mit einer Isolierung umgeben.As shown, the
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß stabförmige Abstandshalter 140
vorgesehen sein können, die die Längsnut 112 am Nutengrund, d. h. der
Heizoberfläche 117 überbrücken und den Fadenlauf in einem genauen
Abstand zum Nutengrund festlegen. Alternativ oder zusätzlich können
einige oder alle Fadenführer 132 mit einer umlaufenden Führungskante,
z. B. einer Umfangsnut 142 (Fig.2a) versehen sein, deren Höhe vom
Nutengrund mit der von den Führungskörpern 140 vorgegebenen Höhe
der Fadenlaufbahn abgestimmt ist. Auf die Weise wird der Faden, der
in der Nut geführt ist, durch die Seitenkanten der Nut geführt. Die
Umfangsnuten haben über den Umfang gleiche Tiefe, sind also konzentrisch
zu den Fadenführern 132 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich,
die Umfangsnuten mit im Verlauf des Umfangs wechselnder Tiefe auszubilden,
z. B. dadurch, daß der Nutengrund zwar kreiszylindrisch aber
exzentrisch zu den Fadenführern 132 eingeschnitten wird. In diesem Falle
ist durch Verdrehen der Fadenführer die Möglichkeit einer Feineinstellung
der Berührung zwischen Faden 138 und Fadenführern 132 und des
zickzackförmigen Fadenlaufes gegeben. Dazu ließen sich die Fadenführer
132 beispielsweise über ein sie verbindendes Gestänge (nicht dargestellt)
gemeinsam und in gleichem Ausmaß verdrehen.It has already been pointed out that rod-shaped
Im übrigen ist die Heizvorrichtung in einem Isolierkasten (nicht gezeigt)
untergebracht , in dem sie in einem wärmedämmenden Material, z.B.
Glasfasern, eingebettet ist. Der Isolierkasten kann dabei mit einer
Klappe versehen sein, der es ermöglicht, ihn zu öffnen, um Zugang zu
der Heizvorrichtung zu bieten und den Faden einzulegen. Ferner dient
der Isolierkasten mit seinen sich über die Heizvorrichtung 110 legenden
Teile zum axialen Festlegen der Fadenführer 132 in der Schiene 114.
Dabei ist der Isolierkasten mit Schlitzen versehen, die mit der Mittelebene
und den Anschrägungen 134 der Fadenführer 132 fluchten und es
ermöglichen, einen zu behandelnden Faden 138 zwischen die Fadenführer
132 einzubringen. Die Schlitze sind an ihren Seitenwänden mit verschleißfesten
Isolierplatten versehen.Otherwise, the heating device is in an insulating box (not shown)
housed in which they are in a heat-insulating material, e.g.
Glass fibers, is embedded. The insulating box can be used with a
Flap that allows it to be opened for access
to offer the heater and insert the thread. It also serves
the insulating box with its overlying the heater 110
Parts for axially fixing the thread guides 132 in the
Auch die für die Heizelemente 124, 126 erforderlichen elektrischen
Kontakte sind gegebenenfalls in dem Isolierkasten untergebracht.Also the electrical ones required for the
Es ist aus allen Ausführungbeispielen ersichtlich, daß die Kontaktflächen, mit denen die Fadenführer den Faden berühren, einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben. Im Gegensatz dazu besitzt die Zickzacklinie, in der der Faden durch die Überlappung U der aufeinanderfolgenden Fadenführer geführt ist, eine verhältnismäßig kleine Amplitude, bei verhältnismäßig großem Abstand A zwischen zwei benachbarten Fadenführern. Dadurch wird erreicht, daß der Umschlingungswinkel, mit welchem der Faden die Fadenführer bzw. die an ihnen gebildeten Kontaktflächen umschlingt, auch in der Summe klein ist.It can be seen from all the design examples that the contact surfaces, with which the thread guides touch the thread, a relative have a large diameter. In contrast, the zigzag line has in which the thread through the overlap U of the successive Thread guide is guided, a relatively small amplitude relatively large distance A between two adjacent thread guides. This ensures that the wrap angle with which the thread the thread guides or the contact surfaces formed on them loops, is also small in total.
In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2b besitzt die Heizschiene auf ihrer
von der Längsnut 112 abgewandten Seite zwei Nuten, die im wesentlichen
unterhalb der Fadenführungsnuten 112 liegen. In diese Nuten sind
Heizelemente 124 und 126 eingelegt. Die Heizelemente werden durch
eine Befestigungsplatte 159, die sich über die gesamte Länge der Heizschiene
erstreckt, festgeklemmt. Dazu besitzt auch die Befestigungsplatte
Nuten, welche die Heizelemente 124, 126 umgreifen. Durch Lösen der
Befestigungsplatte 159 können die Heizelemente 124, 126 leicht ausgetauscht
werden.In the exemplary embodiment in FIG. 2b, the heating rail has on it
from the side facing away from the
Der Abstand des Fadens zu der Heizoberfläche 117 ist sehr gering. Der
Abstand liegt im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm. Vorzugsweise beträgt
der obere Wert nicht mehr als 3,5 mm um einen guten Wärmeübergang
und eine genaue, störungsfreie Temperaturführung zu erzielen. Aus
Gründen der Praktikabilität liegt der untere Grenzwert bei 0,5 mm.
Dadurch erfolgt bei der entsprechend hohen Temperatur der Heizschiene
von mehr als 350°C eine schockartige Erhitzung. Die Fadenführer 132
können zumindest teilweise auch fortgelassen oder entfernt werden, wenn
sie einen negativen Einfluß haben. Sie tragen einerseits zu einer Beruhigung
des Fadens, kaum aber zu einer Erwärmung des Fadens durch
Laufkontakt bei und haben andererseits nur eine geringe Reibung auf
den Faden infolge der geringen Umschlingung.The distance between the thread and the
Das Wesentliche ist jedoch die kontaktfreie Führung in dicher Nachbarschaft zu der hoch-erhitzten Heizoberfläche. The main thing, however, is contact-free guidance in close proximity to the high-heated heating surface.
- 11
- Fadenthread
- 22nd
- FülleinrichtungFilling device
- 33rd
- ExtruderExtruder
- 44th
- Motorengine
- 55
- WiderstandsheizungResistance heating
- 66
- SchmelzeleitungMelting line
- 77
- DrucksensorPressure sensor
- 88th
- HeizeinrichtungHeating device
- 99
- ZahnradpumpeGear pump
- 1010th
- Spinnkopf, SpinnkastenSpinning head, spinning box
- 1111
- SpinndüseSpinneret
- 1212th
- Filamente, FilamentstrangFilaments, filament strand
- 1515
- KühlschachtCooling shaft
- 1616
- GaletteGodet
- 1717th
- ÜberlaufrolleOverflow roller
- 2020th
- HeizrohrHeating pipe
- 2121
- GaletteGodet
- 2222
- ÜberlaufrolleOverflow roller
- 2323
- DampfdüseSteam nozzle
- 2424th
- HeizeinrichtungHeating device
- 2525th
- KopffadenführerHead thread guide
- 2626
- ChangierdreieckTraverse triangle
- 2727
- erste Heizzonefirst heating zone
- 2828
- zweite Heizzonesecond heating zone
- 2929
- HeizoberflächeHeating surface
- 3030th
- AufwicklungWinding up
- 3131
- Verstreck-HeizungStretch heater
- 3333
- SpuleKitchen sink
- 3434
- Spulspindel Winding spindle
- 3535
- SpulhülseBobbin
- 4444
- PumpenmotorPump motor
- 4545
- PumpensteuerungPump control
- 4949
- MotorsteuerungEngine control
- 5050
- HeizungssteuerungHeating control
- 5151
- LuftstromAirflow
- 5454
- GaletteGodet
- 5555
- ÜberlaufrolleOverflow roller
- 5656
- FadenführerThread guide
- 112112
- Längsnut, HeiznutLongitudinal groove, heating groove
- 114114
- Schienerail
- 116116
- UnterteilLower part
- 117117
- HeizoberflächeHeating surface
- 118118
- Wandwall
- 120120
- Trennwandpartition wall
- 122122
- Wandwall
- 124124
- HeizelementHeating element
- 126126
- HeizelementHeating element
- 128128
- AusnehmungRecess
- 130130
- Schlitzslot
- 132132
- Fadenführer, FührungskörperThread guide, guide body
- 133133
- Schlitzslot
- 134134
- AnschrägungBevel
- 136136
- Rillegroove
- 138138
- Fadenthread
- 140140
- Fadenführer, AbstandhalterThread guide, spacer
- 142142
- UmfangsnutCircumferential groove
- 152152
- BlechklappenMetal flaps
- 154154
- Nut, WandlungskopfGroove, conversion head
- 156156
- Kopf head
- 158158
- BefestigungsschieneMounting rail
- 159159
- BefestigungsplatteMounting plate
- 160160
- AbstandshalterSpacers
Claims (30)
- Process for spinning, drafting and spooling a synthetic thread, in which process the thread (1) is subjected, after the drafting operation and before the spooling operation, to a thermal treatment for the purpose of reducing the shrinking tendency,
characterised in that
the thermal treatment takes place through the fact that the thread (1) is guided, in close proximity but essentially without contact, along an elongated heating surface (117),
that
the surface temperature of the heating surface (117) is higher than the melting temperature of the thread (1),
preferably higher than 100 kelvins above the melting temperature of the thread (1), preferably between 200 and 300 kelvins above the melting temperature of the thread (1),
and that the thread (1) is subjected, in the process, to a thread tension which is lower than the thread tension necessary for plastic deformation,
preferably not higher than 0.3 cN/dtex,
preferably in the range from 0.1 to 0.2 cN/dtex, the spooled thread (1) having a hot-shrinking tendency (shrinkage at the boil) of more than 3%. - Process according to claim 1,
characterised in that
the spooled thread (1) has a hot-shrinking tendency of 5 to 12%. - Process according to claim 1,
characterised in that
the spooled thread (1) has a hot-shrinking tendency of more than 12%, preferably more than 20%, and preferably in the range between 30 and 40%. - Process according to one of claims 1, 2 or 3,
characterised in that
the thread (1) is guided along the heating surface (117) by one or more short guide bodies (132) which are distributed along the heating section. - Process according to claim 1 or 4,
characterised in that
the thermal treatment takes place between a galette (16) and the winding-on system (30). - Process according to claim 1 or 4,
characterised in that
the thermal treatment takes place between two galettes (16, 54). - Process according to claim 5 or 6,
characterised in that
the galettes (16, 54) are unheated. - Process according to claim 1 or 4,
characterised in that
the thermal treatment takes place, without galettes, between the spinning box (10) and the winding-on system (30), the drawing-off speed being above 5000 m/min, preferably between 6000 and 7500 m/min. - Process according to one of the preceding claims
characterised in that
the synthetic thread (1) consists of polyester, in particular polyethylene terephthalate or polytrimethylene terephthalate. - Process according to one of claims 1 to 8,
characterised in that
the synthetic thread (1) consists of a polyamide (PA6 or PA6.6 or a blend of different PA types). - Process according to one of claims 1 to 8,
characterised in that
the synthetic thread (1) consists of a polypropylene. - Process according to one of claims 1 to 11,
characterised in that,
after passing out of the spinning nozzle (11) and after the cooling operation but before the thermal treatment, the thread (1) is guided, in a contact-less manner, through an elongated heating zone in the form of a narrow heating tube (20) or a narrow heating groove (112), and drafted. - Process according to one of claims 1 to 12,
characterised in that
the thread (1) is subjected, before the thermal treatment which serves to reduce the shrinking tendency, to a drafting operation, the said thread (1) being guided in this drafting zone, in close proximity but essentially without contact, along an elongated heating surface (29),
the surface temperature of the heating surface (29) being higher than the melting temperature of the thread, preferably higher than 100 kelvins above the melting temperature of the thread, preferably between 200 and 300 kelvins above the melting temperature of the thread,
and the thread tension leading to plastic deformation of the thread (1). - Process according to claim 13,
characterised in that,
on entering the drafting zone, the thread is guided over guide bodies (132) with partial wrapping-round. - Process according to claim 12,
characterised in that,
the thread (1) consists of polypropylene and that the said thread is first drafted in accordance with claim 12 and then subjected to a subsequent drafting operation in accordance with claim 13. - Process according to one of claims 1 to 12,
characterised in that,
the thread (1) is drawn off at a speed of more than 5000 m/min from the spinning nozzle (11) and is thereby drafted simultaneously with the spinning operation, that the thread (1) is subjected, before the winding-on operation, to the thermal treatment at a point at which the thread is drafted, and that, in the process, the thread is essentially subjected to the thread tension with which the thread is drawn off from the spinning nozzle (11). - Process according to claim 16,
characterised in that
the thermal treatment takes place between two galettes (21, 54) around which the thread (1) partially wraps. - Process according to claim 17,
characterised in that
the thread (1) wraps around the galette (21 or 54) in an S-shaped manner. - Spinning, drawing-out and winding-on machine for spinning, drafting and winding-on a synthetic thread, in which machine the thread (1) is drawn off, out of the drawing-out zone, by means of an unheated galette (54) and, after the said galette (54), is warmed up by means of a heating apparatus (8) before being wound-on with a low thread tension,
characterised in that
the heating apparatus (8) has an elongated heating surface (117) with thread-guiders (132) by which the thread (1) is guided in a very largely contact-free manner but in close proximity to the heating surface (117),
and that the heating surface (117) is regulated to a temperature higher than the melting temperature of the thread (1), preferably higher than 100 kelvins above the melting temperature of the thread, preferably between 200 and 300 kelvins above the melting temperature of the thread. - Device according to claim 19,
characterised in that
the heating apparatus (8) is formed by a heating tube (20) which is heated from outside and encloses the run of thread and in which the thread (1) is guided in a contact-free manner. - Device according to claim 19,
characterised in that
the heating apparatus (8) is formed by an elongated U-shaped or V-shaped rail (114), in the longitudinal groove (112) of which the thread (1) is guided in an essentially contact-free manner. - Device according to one of claims 19 or 21,
characterised in that
the heating apparatus (8) is formed from a number of elongated U-shaped or V-shaped rails (114a, 114b). - Device according to claim 22,
characterised in that
the rails (114a, 114b) form an obtuse angle between them, and
that thread guides (132), which serve to guide the thread (1) in the longitudinal groove (112) of the two rails in an essentially contact-free manner, are disposed in the region of the adjacent ends of the two rails (114a, 114b). - Device according to one of claims 19 to 22,
characterised in that
there is disposed, in the drafting zone, a drafting heating system (31) which is formed by an heating tube (20) which is heated from outside and encloses the run of thread and in which the thread (1) is guided in a contact-free manner. - Device according to claim 24,
characterised in that
the drafting heating system (31) has an elongated heating surface (117) with thread-guiders (132) by which the thread is guided in a largely contact-free manner but in close proximity to the heating surface (117),
and that the heating surface (117) is regulated to a temperature higher than the melting temperature of the thread (1), preferably higher than 100 kelvins above the melting temperature of the thread (1), preferably between 200 and 300 kelvins above the melting temperature of the thread. - Device according to claim 25,
characterised in that
the drafting heating system (31) has, directly in the thread entry region, a number of thread-guiders (132) around which the thread partly wraps. - Device according to one of claims 19 to 26,
characterised in that
the drafting zone directly adjoins the spinning zone without the interposition of a drawing-off apparatus, galette or the like. - Device according to one of claims 19 to 27,
characterised in that
the thread (1) is drawn off out of the spinning zone by a drawing-off apparatus, galette (21) or the like, and conveyed into the drawing-out zone, and that the drawing-off apparatus is preferably unheated. - Device according to one of claims 19 to 22,
characterised in that,
the drafting zone lies in the spinning zone when spinning takes place at a speed of more than 5000 m/min, and that the heating apparatus (8) is disposed in front of the winding-on system but in the spinning zone. - Device according to claim 29,
characterised in that
the heating apparatus (8) is disposed between two galettes (16, 54).
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