EP0826802A1 - Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens - Google Patents

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EP0826802A1
EP0826802A1 EP97113582A EP97113582A EP0826802A1 EP 0826802 A1 EP0826802 A1 EP 0826802A1 EP 97113582 A EP97113582 A EP 97113582A EP 97113582 A EP97113582 A EP 97113582A EP 0826802 A1 EP0826802 A1 EP 0826802A1
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EP
European Patent Office
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filaments
cooling
zone
side wall
cooling zone
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EP97113582A
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Heinz Dr. Schippers
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Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
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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
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
    • 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
    • D01D5/08—Melt spinning methods

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for spinning a multifilament thread according to the preamble of claim 1 and Preamble of claim 9.
  • the process is characterized in that the filaments after exiting are not directly exposed to cross-flow blowing from the spinneret.
  • the filaments first pass through a first cooling zone to stabilize the Thread cross-section. This ensures a high uniformity of the filaments achieved.
  • the Frozen molecular chains with a pre-orientation When cooling further in a second cooling zone, however, specified take-off speed of e.g. 3,000 m / min. the Frozen molecular chains with a pre-orientation. That way The pre-oriented thread (POY) produced has a reduced elongation at break and thus a reduced stretchability in the further processing process.
  • specified take-off speed e.g. 3,000 m / min.
  • a method is also known from EP 0 334 604 in which the After exiting the spinneret, filaments enter a blow.
  • the filaments are cooled with tempered air, with the upper one Area a weaker cooling effect than is aimed for in the lower area.
  • the filaments are cooled directly with a Airflow blown, so that especially with thin filaments Irregularities occur.
  • the nozzle plate emerging filaments are first cooled in a first cooling zone. Thereby it is achieved that the filament skin solidifies first. So it can't more that the molten filament flows away, i.e. Forms thickening or thinning. Thus, a high one Uniformity of the filaments achieved.
  • the thread then reheated in a heating zone, to a temperature that is within the plasticizing range of the polymer, but below that Solidification temperature. As a result, the frozen molecular chains broken open again, so that the mobility of the molecular chains to a Disorientation leads. Then the filaments are again in one cooled in the second cooling zone.
  • the inventive method has the advantage that Disorientation an increase in the elongation at break of the thread is achieved and a subsequent one at a given take-off speed Stretchability of the thread can be increased.
  • the filaments in the heating zone are advantageously heated by Spotlight.
  • radiant heaters are preferably used Have a surface temperature of more than 400 ° C.
  • the process variant in which the filaments are cooled in the first cooling zone with weak blowing is especially for Production of technical yarn.
  • the filaments in the second cooling zone can be cooled using Blowing as well as without blowing. Leave depending on the combination the physical properties of the thread are thus advantageously established.
  • the Device according to the invention on both sides of the filament bundle Has radiant heater.
  • the radiant heaters are heated Reflector plates arranged in the blow duct. It is advantageous here if an already warmed air flow is supplied by the cross-flow blowing becomes. Through the reflector plates, the through the filament bundle cooled air flow heated again and returned to the filament bundle. This ensures high uniformity of the heat treatment of the filaments causes.
  • a spinning system is shown schematically, which from a spinning zone I, a stretching zone II and a winding zone III.
  • the extruder 3 is driven by a motor 4.
  • the motor 4 is controlled by a motor controller 8.
  • the extruder it will melted thermoplastic material.
  • the Deformation work that is introduced into the material by the extruder.
  • a heating device 5 in the form of a resistance heater provided, which is controlled by a heating controller 43.
  • Through the Melt line passes the melt to the gear pump 9 through the Pump motor 44 is driven.
  • the melt pressure before the pump will detected by the pressure sensor 7 and by feedback of the pressure signal the engine control 8 kept constant.
  • the pump motor is controlled by the pump controller 45 in such a way that that the pump speed can be adjusted sensitively.
  • the pump 9 promotes the Melt flow to the heated spin box 10, on the underside of which the spinneret 11 is located in a nozzle pot 53. Exits from the spinneret 11 the melt in the form of fine filament strands 12.
  • the Filament strands 12 pass through a cooling shaft 14 of a device for Cooling of the filaments.
  • the device is vertically below the Nozzle plate 11 arranged.
  • the filaments 12 pass through air-impermeable walls limited first cooling zone 46. That a heating zone 47 is then provided, in which the filament strands 12 can be heated by means of a radiator 52.
  • a second cooling zone 48 in which a transverse to A stream of filaments directed through an air-permeable blower wall flows.
  • the device is connected to an air supply 15.
  • the filament sheet is through a Preparation roller 13 combined into a thread 1 and with a Provide the preparation liquid.
  • the thread 1 then enters the Stretching zone II.
  • the string wraps around the trigger godet several times.
  • the overflow roller 17 is free rotatable.
  • the godet 16 is by the godet motor 18 and the Frequency generator 22 driven at a preset speed. This withdrawal speed is many times higher than the natural one Exit speed of the filaments from the spinneret 11.
  • the speed of the take-off godet 16 can be set. This will make the Pull-off speed of the thread 1 from the nozzle plate 11 is determined.
  • the stretching motor 21 is used to drive the stretching godet 19 with the frequency transmitter 23.
  • the input frequency of the frequency converters 22 and 23 is controlled by the controllable frequency generator 24 given. In this way, the frequency converter 22 and 23 individually the speed of the take-off godet 16 or the extending godet 19 can be set.
  • the speed level of the trigger godet 16 and Plug-in godet 19, on the other hand, is collectively used by the frequency converter 24 set.
  • the thread 1 runs into the winding zone III and there to the head thread guide 25 and from there into the traversing triangle 26.
  • the thread then runs into a traversing device (not shown here), the thread by means of guide elements along a traverse stroke and brought here.
  • the traversing device is as Reverse thread roller with a traversing thread guide or as Wing traversing device executable.
  • the runs from the traversing device Thread over a contact roller 28 to the bobbin 33 to be wound Contact roller 28 lies on the surface of the coil 33. It is used for Measurement of the surface speed of the coil 33.
  • the coil 33 is formed on a sleeve 35.
  • the sleeve 35 is on a winding spindle 34 spanned.
  • the spindle 34 is driven by the spindle motor 36 and Spindle control 37 driven such that the surface speed the coil 33 remains constant.
  • the speed of the freely rotatable contact roller 28 on the contact roller shaft 29 by means of a ferromagnetic insert 30 and a magnetic pulse generator 31st sensed and corrected.
  • the method according to the invention for spinning a multifilament thread is not limited to the arrangement shown in FIG. 1. Basically is the method can also be carried out in such an arrangement in which the Stretch zone II has only one take-off godet. It is also possible that Spinning zone I can be operated directly with winding zone III, i.e. without godets.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a device for Cooling of the filaments shown in the spinning zone.
  • a cooling shaft 14 receiving the filaments 12 Blow boxes 54 and 64 arranged on both sides are formed.
  • the blow boxes 54 and 64 have the air-impermeable side walls 51 and 61.
  • Sidewalls 51 and 61 form the first cooling zone.
  • the first cooling zone depends on Polymer type and thread type have a length of approx. 250 mm to 500 mm.
  • the radiant heaters 52.1 - 52.3 and 62.1 - 62.3 are included Distance to each other in the cooling shaft 14 parallel to Filament bundle 12 arranged so that an air inlet between the Radiant heaters in the cooling shaft 14 is possible.
  • the radiant heaters point a surface temperature that is above 400 ° C.
  • Below the The cooling shaft 14 becomes a radiant heater through air-permeable side walls 53 and 50 formed.
  • the blow box 54 and the blow box 64 are each on an air supply 15 connected.
  • the blown air now passes over the gaps between the radiant heaters 52.1 - 52.3 and 62.1 - 62.3 and through the air-permeable blowing wall 53 and 50 into the cooling shaft 14 inside.
  • the preparation roller 13 is below the cooling shaft 14 arranged where the filament bundle 12 merged into a thread 1 becomes.
  • FIG. 3 A cross section of the heating zone of a blow chamber 54 is shown in FIG. 3.
  • the filament bundle 12 passes through the cooling shaft 14 Cooling shaft 14 is limited by the side walls 57 and 58.
  • the blowing chamber 54 with the blowing wall 53 is of such a type transverse to the filament bundle arranged that the inflowing air in the blow chamber 54 through the Blower wall flows across the filaments along side walls 57 and 58.
  • Opposite the blower wall 53 on the opposite side of the A reflector plate 55 is arranged in the filament bundle.
  • the reflector plate is heated by a resistance heating wire 56. This will be a direct one Heating of the filaments and heating of the cooling air flowing back generated.
  • FIG. 4 is a further embodiment of a device for Cooling of the filaments shown in the spinning zone.
  • the arrangement shown is the side walls 51 and 61 of the cooling shaft 14 air permeable directly below the spinneret 11. Likewise, they are Radiant heaters 52.1 - 52.3 arranged on both sides of the filament bundle and 62.1 - 62.3 again arranged at a distance. This enables that the ambient air can flow into the blow duct and thus leads in particular to a better cooling effect in the first cooling zone.
  • the blow box 59 is connected to the air supply 15 connected.
  • the blow walls 53 and 50 are permeable to air, so that a Airflow from the blow chambers 59 and 60 across the filament bundle 12 in flows into the cooling shaft 14.
  • Below the cooling shaft 14 is again a preparation device 13 is arranged to form the thread 1.
  • the second cooling zone 48 is high in the processes Withdrawal speeds are also advantageously designed such that a self-priming air flow is drawn into the blow duct 14. Here active blowing would be omitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen eines multifilen Fadens aus einem thermoplastischen Material, bei welchem das aufgeschmolzene thermoplastische Material durch eine Vielzahl von Düsenlöchern einer Düsenplatte zu Filamenten gepreßt wird. Die Filamente werden vor der Zusammenfassung zu dem Faden zur Abkühlung zunächst durch eine erste Kühlzone (46) geführt. Hierbei werden die Filamente unmittelbar nach Austritt aus den Düsenlöchern verlangsamt abgekühlt. Daran anschließend werden die Filamente in einer Heizzone (47) wieder erwärmt und sodann in einer zweiten Kühlzone (48) wieder abgekühlt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen eines multifilen Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind durch die US 4,529,368 bekannt.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Filamente nach Austritt aus der Spinndüse nicht direkt einer Querstromanblasung ausgesetzt werden. Die Filamente durchlaufen zunächst eine erste Kühlzone zur Stabilisierung des Fadenquerschnitts. Dadurch wird eine hohe Gleichmäßigkeit der Filamente erzielt.
Bei der weiteren Abkühlung in einer zweiten Kühlzone wird jedoch bei vorgegebener Abzugsgeschwindigkeit von z.B. 3.000 m/Min. die Molekülketten mit einer Vororientierung eingefroren. Der auf diese Weise hergestellte vororientierte Faden (POY) weist eine reduzierte Reißdehnung und damit eine reduzierte Verstreckbarkeit im Weiterverarbeitungsprozeß auf.
Aus der EP 0 334 604 ist desweiteren ein Verfahren bekannt, bei dem die Filamente nach Austritt aus der Spinndüse direkt in eine Anblasung eintreten. Hierbei werden die Filamente mit temperierter Luft gekühlt, wobei im oberen Bereich ein schwächerer Kühleffekt als im unteren Bereich angestrebt wird.
Desweiteren ist ein Verfahren aus der EP 0726 338 (Bag. 2306) bekannt, bei welchem die Filamente unmittelbar bei Austritt aus der Düsenplatte zusätzlich erwärmt werden.
Bei beiden Verfahren werden die Filamente zur Abkühlung direkt mit einem Luftstrom angeblasen, so daß insbesondere bei dünnen Filamenten Ungleichmäßigkeiten auftreten.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens derart weiterzubilden, daß ein Faden mit hoher Gleichmäßigkeit und hoher Verstreckfähigkeit, d.h. hoher Reißdehnung, herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die aus der Düsenplatte austretenden Filamente zunächst in einer ersten Kühlzone abgekühlt. Dadurch wird erreicht, daß zunächst die Filamenthaut erstarrt. Es kann somit nicht mehr dazu kommen, daß das schmelzflüssige Filament zerfließt, d.h. Verdickungen oder Verdünnungen bildet. Somit wird eine hohe Gleichmäßigkeit der Filamente erreicht. Im weiteren Verlauf wird der Faden sodann in einer Heizzone wieder erwärmt, auf eine Temperatur, die innerhalb des Plastifizierbereiches des Polymers liegt, aber unterhalb der Erstarrungstemperatur. Hierdurch werden die eingefrorenen Molekülketten wieder aufgebrochen, so daß die Beweglichkeit der Molekülketten zu einer Desorientierung führt. Anschließend werden die Filamente wiederum in einer zweiten Kühlzone abgekühlt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß durch die Desorientierung eine Erhöhung der Reißdehnung des Fadens erreicht wird und damit bei vorgegebener Abzugsgeschwindigkeit eine anschließende Verstreckbarkeit des Fadens erhöht werden kann.
Die Erwärmung der Filamente in der Heizzone erfolgt vorteilhaft durch Anstrahlung. Hierbei werden bevorzugt Heizstrahler eingesetzt, die eine Oberflächentemperartur von größer 400°C aufweisen.
Beim Aufheizen der Filamente durch die Kombination der Anstrahlung mit einer Anblasung verhindert der Kühlluftstrom, daß die heiße Luft aus der Heizzone in den Kühlbereich der ersten Kühlzone gelangt.
Die Verfahrensvariante, bei welcher die Abkühlung der Filamente in der ersten Kühlzone mit schwacher Anblasung erfolgt, ist insbesondere zur Herstellung von Technisch Garn anzuwenden.
Die Abkühlung der Filamente in der zweiten Kühlzone kann sowohl mit Anblasung als auch ohne Anblasung erfolgen. Je nach Kombination lassen sich somit vorteilhaft die physikalischen Eigenschaften des Fadens einstellen.
Zum Erwärmen der Filamente in der Heizzone ist es vorteilhaft, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zu beiden Seiten der Filamentbündel jeweils Heizstrahler aufweist.
Die vorteilhafte Weiterbildung, bei der das Filamentbündel eingehüllt wird vom Heizstrahler, führt zu einer besonders gleichmäßigen Erwärmung der Filamente.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Heizstrahler als beheizte Reflektorbleche im Blasschacht angeordnet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn durch die Querstromanblasung ein bereits erwärmter Luftstrom zugeführt wird. Durch die Reflektorbleche wird der durch das Filamentbündel abgekühlte Luftstrom wieder erwärmt und dem Filamentbündel zurückgeführt. Dadurch wird eine hohe Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung der Filamente bewirkt.
Weitere vorteilhafte Verfahrensvarianten sowie Weiterbildungen der Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Im Nachfolgenden werden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
das Schema einer Spinnanlage mit Spinnzone I, Streckzone II und Aufwickelzone III zur Herstellung eines glatten Fadens;
Fig. 2
schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kühlen der Filamente in der Spinnzone;
Fig. 3
einen Querschnitt durch einen Blasschacht mit Reflektorblech;
Fig. 4
ein Schema einer Vorrichtung zur Kühlung der Filamente in der Spinnzone.
In Fig. 1 ist schematisch eine Spinnanlage gezeigt, die aus einer Spinnzone I, einer Verstreckzone II und einer Aufwickelzone III besteht. Hierbei wird das thermoplastische Material durch eine Fülleinrichtung dem Extruder 3 aufgegeben. Der Extruder 3 ist durch einen Motor 4 angetrieben. Der Motor 4 wird durch eine Motorsteuerung 8 gesteuert. In dem Extruder wird das thermoplastische Material aufgeschmolzen. Hierzu dient zum einen die Verformungsarbeit, die durch den Extruder in das Material eingebracht wird. Zusätzlich ist eine Heizeinrichtung 5 in Form einer Widerstandsheizung vorgesehen, die durch eine Heizsteuerung 43 angesteuert wird. Durch die Schmelzeleitung gelangt die Schmelze zu der Zahnradpumpe 9, die durch den Pumpenmotor 44 angetrieben wird. Der Schmelzedruck vor der Pumpe wird durch den Druckfühler 7 erfaßt und durch Rückführung des Drucksignals auf die Motorsteuerung 8 konstant gehalten.
Der Pumpenmotor 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 in einem Düsentopf 53 befindet. Aus der Spinndüse 11 tritt die Schmelze in Form von feinen Filamentsträngen 12 aus. Die Filamentstränge 12 durchlaufen einen Kühlschacht 14 einer Einrichtung zur Abkühlung der Filamente. Die Einrichtung ist senkrecht unterhalb der Düsenplatte 11 angeordnet. Zunächst treten die Filamente 12 in eine durch luftundurchlässige Wände begrenzte erste Kühlzone 46 ein. Daran anschließend ist eine Heizzone 47 vorgesehen, in der die Filamentstränge 12 mittels einem Strahler 52 aufgeheizt werden. Daran anschließend ist in der Vorrichtung eine zweite Kühlzone 48 angeordnet, in der ein quer zur Filamentschar gerichteter Luftstrom durch eine luftdurchlässige Blaswand strömt. Hierzu ist die Einrichtung mit einer Luftzuführung 15 verbunden.
Am Ende des Kühlschachtes 14 wird die Filamentschar durch eine Präparationswalze 13 zu einem Faden 1 zusammengefaßt und mit einer Präparationsflüssigkeit versehen. Der Faden 1 tritt sodann in die Verstreckzone II ein. Hierbei wird der Faden 1 aus dem Kühlschacht 14 und von der Spinndüse durch eine Abzugsgalette 16 abgezogen. Der Faden umschlingt die Abzugsgalette mehrfach. Dazu dient eine verschränkt zu der Galette 16 angeordnete Überlaufrolle 17. Die Überlaufrolle 17 ist frei drehbar. Die Galette 16 wird durch den Galettenmotor 18 und den Frequenzgeber 22 angetrieben mit einer voreinstellbaren Geschwindigkeit. Diese Abzugsgeschwindigkeit ist um ein Vielfaches höher als die natürliche Austrittsgeschwindigkeit der Filamente aus der Spinndüse 11. Durch Verstellung der Eingangsfrequenz des Frequenzumsetzers 22 kann die Drehzahl der Abzugsgalette 16 eingestellt werden. Hierdurch wird die Abzugsgeschwindigkeit des Fadens 1 von der Düsenplatte 11 bestimmt. Der Abzugsgalette 16 folgt eine Streckgalette 19 mit einer weiteren Überlaufrolle 20. Beide entsprechen in ihrem Aufbau der Abzugsgalette 16 mit Überlaufrolle 17. Zum Antrieb der Streckgalette 19 dient der Streckmotor 21 mit dem Frequenzgeber 23. Die Eingangsfrequenz der Frequenzumsetzern 22 und 23 wird durch den steuerbaren Frequenzgeber 24 gleichmäßig vorgegeben. Auf diese Art und Weise kann an den Frequenzumsetzer 22 und 23 individuell die Drehzahl der Abzugsgalette 16 bzw. der Streckgalette 19 eingestellt werden. Das Geschwindigkeitsniveau der Abzugsgalette 16 und Steckgalette 19 wird dagegen kollektiv von dem Frequenzumsetzer 24 eingestellt.
Von der Streckgalette 19 läuft der Faden 1 in die Aufwickelzone III und dort zu dem Kopffadenführer 25 und von dort in das Changierdreieck 26. Der Faden läuft sodann in eine Changiereinrichtung (hier nicht gezeigt), wobei der Faden mittels Führungselementen entlang einem Changierhub hin und her geführt wird. Die Changiereinrichtung ist dabei als Kehrgewindewalze mit einem daran geführten Changierfadenführer oder als Flügelchangiereinrichtung ausführbar. Von der Changiereinrichtung läuft der Faden über eine Kontaktwalze 28 zu der zu wickelnden Spule 33. Die Kontaktwalze 28 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 Spindel 34 wird durch den Spindelmotor 36 und die Spindelsteuerung 37 derart angetrieben, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Spule 33 konstant bleibt. Hierzu wird als Regelgröße die Drehzahl der frei drehbaren Kontaktwalze 28 an der Kontaktwalzenwelle 29 mittels einer ferromagnetischen Einlage 30 und einem magnetischen Impulsgeber 31 abgetastet und ausgeregelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens beschränkt sich nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung. Grundsätzlich ist das Verfahren auch in einer derartigen Anordnung durchführbar, in der die Streckzone II nur eine Abzugsgalette aufweist. Ebenso ist es möglich, die Spinnzone I direkt mit der Aufwickelzone III, also galettenlos, zu betreiben.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Abkühlung der Filamente in der Spinnzone gezeigt. Direkt unterhalb der Düsenplatte 11 ist ein die Filamente 12 aufnehmender Kühlschacht 14 durch zu beiden Seiten angeordnete Blaskästen 54 und 64 gebildet. Unmittelbar unterhalb der Düsenplatte 11 weisen die Blaskästen 54 und 64 die luftundurchlässigen Seitenwände 51 und 61 auf. Die Seitenwände 51 und 61 bilden die erste Kühlzone. Die erste Kühlzone weist in Abhängigkeit vom Polymertyp und Fadentyp eine Länge von ca. 250 mm bis 500 mm auf.
Unterhalb der Seitenwände 51 und 61 sind mehrere Heizstrahler 52.1, 52.2, 52.3 und 62.1 bis 62.3 gegenüberliegend auf die Filamente gerichtet angeordnet. Hierbei sind die Heizstrahler 52.1 - 52.3 bzw. 62.1 - 62.3 mit Abstand zueinander untereinander in dem Kühlschacht 14 parallel zum Filamentbündel 12 angeordnet, so daß ein Lufteintritt zwischen den Heizstrahlern in den Kühlschacht 14 möglich wird. Die Heizstrahler weisen eine Oberflächentemperatur auf, die oberhalb 400°C liegt. Unterhalb der Heizstrahler wird der Kühlschacht 14 durch luftdurchlässige Seitenwände 53 und 50 gebildet. Der Blaskasten 54 und der Blaskasten 64 sind jeweils an einer Luftzuführung 15 angeschlossen. Die eingeblasene Luft gelangt nun über die Zwischenräume zwischen den Heizstrahlern 52.1 - 52.3 bzw. 62.1 - 62.3 und durch die luftdurchlässige Blaswand 53 und 50 in den Kühlschacht 14 hinein. Unterhalb des Kühlschachtes 14 ist die Präparationswalze 13 angeordnet, wo das Filamentbündel 12 zu einem Faden 1 zusammengeführt wird.
In Fig. 3 ist ein Querschnitt der Heizzone einer Blaskammer 54 gezeigt. Hierbei durchläuft das Filamentbündel 12 den Kühlschacht 14. Der Kühlschacht 14 wird hierbei durch die Seitenwände 57 und 58 begrenzt. Quer zum Filamentbündel ist die Blaskammer 54 mit der Blaswand 53 derart angeordnet, daß die einströmende Luft in der Blaskammer 54 durch die Blaswand quer zu den Filamenten entlang der Seitenwände 57 und 58 strömt. Gegenüber der Blaswand 53 auf der gegenüberliegenden Seite des Filamentbündels ist ein Reflektorblech 55 angeordnet. Das Reflektorblech wird mittels eines Widerstandsheizdrahtes 56 aufgeheizt. Damit wird eine direkte Beheizung der Filamente sowie eine Erwärmung der rückströmenden Kühlluft erzeugt.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Abkühlung der Filamente in der Spinnzone gezeigt. Gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind die Seitenwände 51 und 61 des Kühlschachtes 14 direkt unterhalb der Spinndüse 11 luftdurchlässig ausgeführt. Ebenso sind die zu beiden Seiten des Filamentbündels angeordneten Heizstrahler 52.1 - 52.3 und 62.1 - 62.3 wiederum auf Abstand angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, daß die Umgebungsluft in den Blasschacht einströmen kann und somit insbesondere in der ersten Kühlzone zu einer besseren Kühlwirkung führt. Hierbei ist unterhalb der ersten Kühlzone 46 und der Heizzone 47 der Blaskasten 59 angeordnet. Der Blaskasten 59 ist mit der Luftzuführung 15 verbunden. Die Blaswände 53 und 50 sind luftdurchlässig, so daß ein Luftstrom aus den Blaskammern 59 und 60 quer zum Filamentbündel 12 in den Kühlschacht 14 einströmt. Unterhalb des Kühlschachtes 14 ist wiederum eine Präparationseinrichtung 13 angeordnet, um den Faden 1 zu bilden.
Die zweite Kühlzone 48 ist bei den Verfahren mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten auch vorteilhaft derart gestaltet, daß ein selbstansaugender Luftstrom in den Blasschacht 14 gezogen wird. Hierbei würde eine aktive Anblasung entfallen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens stellt die Variante dar, in der der Luftstrom von unten in den Kühlschacht 14 eingeblasen wird und somit gegen die Fadenlaufrichtung strömt.
Bei diesem Verfahren hat sich gezeigt, daß die Reißdehnung der Fäden um > 5 % erhöht wird. Die Zunahme der Verstreckbarkeit erhöht sich dementsprechend auch um > 5 %.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Faden
2
Fülleinrichtung
3
Extruder
4
Motor
5
Heizeinrichtung
6
Schmelzeleitung
7
Druckfühler
8
Motorsteuerung
9
Pumpe
10
Spinnkopf
11
Düse / Düsenplatte
12
Filamente / Filamentbündel
13
Präparationswalze
14
Kühlvorrichtung
15
Luftzuführung
16
Abzugsgalette
17
Überlaufrolle
18
Antriebsmotor
19
Steckgalette
20
Überlaufrolle
21
Antriebsmotor
22
Frequenzgeber
23
Frquenzgeber, Streckverhältnissteuerung
24
Abzugssteuerung
25
Kopffadenführer
26
Changierdreieck
28
Kontaktwalze
29
Kontaktwalzenwelle
30
ferromagnetische Einlage
38
Kopffadenführer
39
Eingangslieferwerk
43
Heizungssteuerung
44
Pumpenmotor
45
Pumpensteuerung
46
erste Kühlzone
47
Heizzone
48
zweite Kühlzone
50
Blaswand / Seitenwand
51
Seitenwand
52
Heizstrahler
53
Seitenwand
54
Blaskasten
55
Reflektorblech
56
Widerstandsheizdraht
57
Seitenwand
58
Seitenwand
59
Blaskasten
60
Seitenwand
61
Seitenwand
62
Heizstrahler
64
Blaskammer

Claims (14)

  1. Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens aus einem thermoplastischem Material, bei welchem das aufgeschmolzene thermoplastische Material durch eine Vielzahl von Düsenlöcher einer Düsenplatte zu Filamenten gepresst wird, bei welchem die Filamente vor der Zusammenfassung zum Faden abgekühlt werden, wobei die Filamente bei Austritt aus den Düsenlöchern durch eine erste Kühlzone und dann durch eine zweite Kühlzone geführt werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Filamente in der ersten Kühlzone zunächst abgekühlt werden, sodann zwischen der ersten Kühlzone und der zweiten Kühlzone in einer Heizzone erwärmt werden und anschließend in der zweiten Kühlzone wieder abgekühlt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Erwärmung der Filamente in der Heizzone durch Anstrahlung erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Erwärmung der Filamente in der Heizzone durch Anstrahlung und Anblasung erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anstrahlung durch einen Heizstrahler erfolgt, welcher auf eine Temperatur von mindestens 400° C eingestellt ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abkühlung der Filamente in der ersten Kühlzone durch einen schwachen von außen nach innen eintretenden Kühlluftstrom erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kühlluftstrom durch Selbstansaugung oder Anblasung erzeugt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abkühlung der Filamente in der zweiten Kühlzone durch einen Kühlluftstrom einer Anblasung von außen nach innen oder von innen nach außen erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abkühlung der Filamente in der zweiten Kühlzone durch einen aus einer Selbstansaugung erzeugten Kühlluftstrom erfolgt.
  9. Vorrichtung zur Kühlung frisch gesponnener Filamente(12) aus einem thermoplastischem Material, welche senkrecht unterhalb einer Düsenplatte (11) angeordnet ist und die einen Kühlschacht (14) aufweist, wobei zumindest eine Seitenwand des Kühlschachtes (14) in eine obere Seitwand (51) und eine untere Seitenwand (53) unterteilt ist
    und wobei die untere Seitenwand (53) luftdurchlässig ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen der oberen Seitenwand (51) und der unteren Seitenwand (53) ein zu den Filamenten gerichteter Heizstrahler (52) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zu beiden Seiten der Filamente (12) die Seitenwände des Kühlschachtes (14) in obere Seitenwände (51, 61) und untere Seitenwände (50, 53) unterteilt sind und
    daß zumindest jeweils ein Heizstrahler (52,62) zwischen den oberen und unteren Seitenwänden angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Heizer (52) deart ringförmig ausgebildet ist, daß die Filamente zumindest teilweise eingehüllt werden.
  12. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die obere Seitenwand (51) und die untere Seitenwand (53) mit einer Blaskammer (54) derart verbunden sind, daR ein Kühlluftstrom von außen nach innen in den Kühlschacht (14) einströmbar ist und daß der Heizstrahler als ein beheiztes Reflektorblech (55) ausgebildet ist.
  13. Kühlvorrichtung nach einenm der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest eine der oberen Seitenwände (51, 61) luftdurchlässig ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mehrere Heizstrahler (52.1,52.2) untereinander derart angeordnet sind, daß zwischen den Heizstrahlern (52.1,52.2) eine Lufströmung in oder aus den Kühlschacht (14) erzeugbar ist.
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