EP0950732B1 - Verfahren zum Herstellen von Polyestergarnen - Google Patents

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EP0950732B1 EP99106352A EP99106352A EP0950732B1 EP 0950732 B1 EP0950732 B1 EP 0950732B1 EP 99106352 A EP99106352 A EP 99106352A EP 99106352 A EP99106352 A EP 99106352A EP 0950732 B1 EP0950732 B1 EP 0950732B1
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EP
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polyester
filaments
stretched
counter
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Rudolf Dipl.-Ing. Geier
Ingo Eifländer
Jürgen Dipl.-Ing. Hartig
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Uhde GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Definitions

  • End titer means the titer after stretching.
  • Such a method is known from DE 195 29 135.
  • Technical polyester yarns in the overall titer range from approximately 100 dtex to 1100 dtex or larger can be produced from the polyester filaments produced by this known method, in a particularly efficient manner.
  • EASL means "elongation at specified load” and HAS "hot air shrinkage”.
  • the invention has for its object a method for Manufacture of polyester yarns described above To create embodiment, according to which polyester filaments with the required dimensional stability taking into account of a particularly low shrinkage to let.
  • polyester filaments are treated in the countercurrent zone at a temperature of 100 ° C. to 199 ° C., preferably 120 ° C. to 170 ° C., and pre-stretched to produce a crystallinity of> 24% ,
  • pre-stretch the polyester filaments it is possible to pre-stretch the polyester filaments to produce a crystallinity of 25% to 29% or even 30% to 50%.
  • the polyester filaments and the yarns made from them are particularly stable and not only have the reference elongation required for dimensional stability, but also extremely low shrinkage values, so that the DS values and consequently dimensional stability can be achieved with ease.
  • the polyester yarns produced by the process according to the invention are particularly suitable for technical uses and in this connection in particular for the production of fabrics.
  • the polyester filaments are expediently blown at a temperature of 200 ° C. to 350 ° C., preferably 220 ° C. to 270 ° C.
  • the polyester filaments are not only passed through the countercurrent heating zone in an unbundled orientation, but also with an air volume of 5 m 3 / h to 50 m 3 / h, preferably 26 m 3 / h to 40 m 3 / h in countercurrent blown and pre-stretched.
  • the only figure shows a device for manufacturing of fully oriented technical polyester yarns. Is to a spinning device 1 with an extruder 2 and Spinning beam provided as a spinneret 3.
  • the extruder 2 supplies the spinneret 3 with polyester melt.
  • To the spinneret 3 is followed by a reheater zone 4. It takes place then a cooling zone with blowing.
  • To the cooling zone 5 is followed by a counterflow heating zone 7, in which the unbundled Blown polyester filaments 8 in counterflow to produce a crystallinity of > 24%.
  • a preparation application device closes 9 with thread bundling after leaving the counterflow heating zone 7 on.
  • the counterflow heating zone 7 are heatable Subsequent to godets 10.
  • the godets 10 are different Drivable and enable speeds the post-stretching of the polyester yarns.
  • the godets 10 is a winder 11 for the post-stretched Polyester filaments 8 arranged which at a winding speed from 5000 m / min to 8000 m / min can be.

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Polyestergarnen, wonach
  • die Polyestergarne im Wege einer Bündelung von schmelzgesponnenen Polyesterfilamenten erzeugt werden, ferner
  • die Polyesterfilamente hinter einer Spinndüse in einer Kühlzone auf zumindest Erstarrungstemperatur abgekühlt und anschließend zum Zwecke des Verstreckens in einer Gegenstromheizzone auf eine Temperatur oberhalb des Glasübergangspunktes erwärmt werden, wobei
  • die Polyesterfilamente zur Erzeugung der erforderlichen Streckspannung in ungebündelter Ausrichtung durch die Gegenstromheizzone hindurchgeführt und von einem gasförmigen Medium im Gegenstrom angeblasen und vorverstreckt werden, wonach
  • die Polyesterfilamente mit einem Endtiter von 1,0 dtex bis 7,5 dtex anschließend bei Temperaturen von 80 °C bis 250 °C in einem Streckverhältnis von 1 : 1,5 bis 1 : 1,15 nachverstreckt werden, und wonach
  • die Polyesterfilamente abschließend mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von 5000 m/min bis 8000 m/min aufgewickelt werden.
Endtiter meint den Titer nach der Verstreckung.
Ein derartiges Verfahren ist aus DE 195 29 135 bekannt. Aus den nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Polyesterfilamenten lassen sich technische Polyestergarne im Gesamt-Titerbereich von ca. 100 dtex bis 1100 dtex oder größer herstellen, und zwar in besonders rationeller Weise. - Ein ständiges Problem bei Polyestergarnen bzw. deren Polyesterfilamenten bereitet die Dimensionsstabilität. Diese Dimensionsstabilität berücksichtigt einerseits eine Bezugsdehnung (%), andererseits einen Heißluftschrumpf (%) und ist definiert als DS = EASL (45N) + HAS (180/190 °C).
Dabei ist unter EASL "Elongation at specified load" und unter HAS "Hot air shrinkage" zu verstehen. So sind beispielsweise typische DS-Werte bei Garnen mit einem Titer von 1100 dtex
EALS HAS DS
LS (Low Shrinkage) ∼ 18 ≤ 3 ∼ 21
HM (High Modulus) > 3.7 ≤ 9 ∼ 13
HMLS (High Modulus Low Shrinkage) > 3.7 ≤ 3 ∼ 7
Nur wenn die Dimensionsstabilität DS gewährleistet ist, lassen sich Dehnung und Schrumpf in der gewünschten Weise einstellen. Voraussetzung für die Dimensionsstabilität wiederum ist die Kristallinität der Polyesterfilamente. Je höher die Kristallinität ist, desto stabiler sind die Polyesterfilamente und daraus hergestellten Polyestergarne bei hoher Temperatur und desto geringer ist deren Schrumpf.
Zwar ist es im Zuge der Herstellung von Polymergarnen bekannt, Polyethylenterephthalatfilamente mit einer Kristallinität von 5 % bis 14 % (vgl. PCT/WO 96/20299) und mit einer Kristallinität von 16 % % bis 24 % (vgl. PCT/WO 90/04667) zu erzeugen, jedoch werden dadurch die angesprochenen Probleme noch nicht in befriedigender Weise gelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Polyestergarnen der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, wonach sich Polyesterfilamente mit der erforderlichen Dimensionsstabilität unter Berücksichtigung eines besonders niedrigen Schrumpfes herstellen lassen.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Polyesterfilamente in der Gegenstromzone mit einer Temperatur von 100 °C bis 199 °C, vorzugsweise 120 °C bis 170 °C, behandelt und unter Erzeugung einer Kristallinität von > 24 % vorverstreckt werden. Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Polyesterfilamente unter Erzeugung einer Kristallinität von 25 % bis 29 % oder sogar von 30 % bis 50 % vorzuverstrecken. Aus diesem Grunde sind die Polyesterfilamente und daraus hergestellten Garne besonders stabil und weisen nicht nur die für die Dimensionsstabilität erforderliche Bezugsdehnung auf, sondern auch extrem niedrige Schrumpfwerte, so daß sich die DS-Werte und folglich Dimensionsstabilität unschwer erreichen lassen. Folglich sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyestergarne für technische Verwendungszwecke und in diesem Zusammenhang insbesondere zur Herstellung von Geweben besonders geeignet. Um eine Kristallinität von 30 % bis 50 % zu erzielen, wird man die Polyesterfilamente zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von 200 °C bis 350 °C, vorzugsweise 220 °C bis 270 °C anblasen. Zur Erzeugung der erforderlichen Streckspannung werden die Polyesterfilamente nicht nur in ungebündelter Ausrichtung durch die Gegenstromheizzone hindurchgeführt, sondern auch mit einer Luftmenge von 5 m3/h bis 50 m3/h, vorzugsweise 26 m3/h bis 40 m3/h im Gegenstrom angeblasen und vorverstreckt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von vollorientierten technischen Polyestergarnen. Dazu ist eine Spinnvorrichtung 1 mit einem Extruder 2 und einem Spinnbalken als Spinndüse 3 vorgesehen. Der Extruder 2 versorgt die Spinndüse 3 mit Polyesterschmelze. An die Spinndüse 3 schließt sich eine Nacherhitzerzone 4 an. Es erfolgt dann eine Kühlzone mit Anblasung. An die Kühlzone 5 schließt sich eine Gegenstromheizzone 7 an, in der die ungebündelten Polyesterfilamente 8 im Gegenstrom angeblasen werden, und zwar unter Erzeugung einer Kristallinität von > 24 %. Es schließt sich eine Präparationsauftragsvorrichtung 9 mit Fadenbündelung nach dem Austritt aus der Gegenstromheizzone 7 an. Der Gegenstromheizzone 7 sind beheizbare Galetten 10 nachgeordnet. Die Galetten 10 sind mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar und ermöglichen die Nachverstreckung der Polyestergarne. Den Galetten 10 ist eine Aufwickelvorrichtung 11 für die nachverstreckten Polyesterfilamente 8 angeordnet, welche mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von 5000 m/min bis 8000 m/min aufaewickelt werden können.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Herstellen von Polyestergarnen, wonach
    die Polyestergarne im Wege einer Bündelung von schmelzgesponnenen Polyesterfilamenten (8) erzeugt werden, ferner
    die Polyesterfilamente (8) hinter einer Spinndüse (3) in einer Kühlzone (5) auf zumindest Erstarrungstemperatur abgekühlt und anschließend zum Zwecke des Verstreckens in einer Gegenstromheizzone (7) auf eine Temperatur oberhalb des Glasübergangspunktes erwärmt werden, wobei
    die Polyesterfilamente (8) zur Erzeugung der erforderlichen Streckspannung in ungebündelter Ausrichtung durch die Gegenstromheizzone (7) hindurchgeführt und von einem gasförmigen Medium im Gegenstrom angeblasen und vorverstreckt werden, wonach
    die Polyesterfilamente (8) mit einem Endtiter von 1,0 dtex bis 7,5 dtex anschließend bei Temperaturen von 80 °C bis 250 °C in einem Streckverhältnis von 1 : 1,5 bis 1 : 1,15 nachverstreckt werden, und wonach
    die Polyesterfilamente (8) abschließend mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von 5000 m/min bis 8000 m/min aufgewickelt werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfilamente (8) in der Gegenstromzone einer Temperatur von 100 °C bis 199 °C, vorzugsweise 120 °C bis 170 °C, ausgesetzt und unter Erzeugung einer Kristallinität von > 24 % vorverstreckt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfilamente unter Erzeugung einer Kristallinität von 25 % bis 29 % vorverstreckt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfilamente unter Erzeugung einer Kristallinität von 30 % bis 50 % vorverstreckt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterfilamente (8) mit einer Luftmenge von 5 m3/h bis 50 m3/h, vorzugsweise 26 m3/h bis 40 m3/h im Gegenstrom angeblasen werden.
EP99106352A 1998-04-17 1999-03-27 Verfahren zum Herstellen von Polyestergarnen Expired - Lifetime EP0950732B1 (de)

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