EP1055750A1 - Apparatus and process for interlacing, relaxing and/or thermal shrinkage fixation of filament yarns in a melt spinning process and filament yarns thereof - Google Patents

Apparatus and process for interlacing, relaxing and/or thermal shrinkage fixation of filament yarns in a melt spinning process and filament yarns thereof Download PDF

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EP1055750A1
EP1055750A1 EP00110809A EP00110809A EP1055750A1 EP 1055750 A1 EP1055750 A1 EP 1055750A1 EP 00110809 A EP00110809 A EP 00110809A EP 00110809 A EP00110809 A EP 00110809A EP 1055750 A1 EP1055750 A1 EP 1055750A1
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EP
European Patent Office
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yarn
treatment chamber
section
gas
inlet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00110809A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Kemp
Marcel Ruppenthal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uhde Inventa Fischer AG
Original Assignee
Inventa Fischer AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Inventa Fischer AG filed Critical Inventa Fischer AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J11/00Combinations, not covered by any one of the preceding groups, of processes provided for in such groups; Plant for carrying-out such combinations of processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02Heat treatment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch

Definitions

  • the present invention relates to a device for swirling, relaxation and / or for thermal shrink fixation of filament yarn in one Melt spinning process and corresponding processes.
  • Melt spinning filament yarns become a melt spinnable polymer melted and in this state through fine nozzle holes one Nozzle plate pressed out. This creates several strands of melt through Cooling solidified in an air stream and over several roles with increasing Surface speed can be drawn out to fine filaments. This are then combined into a single thread and finally as Coils wound.
  • the filaments are pulled out as long as they are not yet complete solidified and the polymer has not yet fully crystallized, and so far is somewhat flowable in the area of the cooling section before the first pull-off roller.
  • the filaments are made according to their Solidification usually also mechanically using godets stretched, thereby in particular orienting the macromolecules of the Polymers achieved and the final stretch and strength values of the yarn can be set.
  • the relationship between spinning and mechanical stretching stand depends on the spinning speed.
  • the lower the Spinning speed the higher the degree of mechanical required Drawing to obtain so-called fully stretched yarn.
  • the stretching factor can be up to 1: 4.
  • For deep to medium Working speeds (depending on the polymer used e.g. up to about 50 m / s) it may therefore be necessary to remove the filaments in the area of the stretching zone heat up to a temperature above the glass transition point second Order to facilitate stretching.
  • the Stretching factor is much smaller and is typically only about 1: 1.3, which means such additional heat treatment can be dispensed with.
  • every filament yarn tends to shorten further when it is after its production higher temperatures of, for example, 100 ° C or more is exposed.
  • This tendency to contract length depends on Heat treatment as a cooking shrink (water 95 ° C - 100 ° C) or Hot air shrinkage (hot air 160 ° C - 200 ° C), whereby from the processing industry only yarn is tolerated, its shrinkage values are within certain limits, e.g. Cook shrinkage between 6% and 11%.
  • This so-called thermal shrinkage can also be reduced by a Heat treatment of the yarn after drawing, which in the following as Thermal shrink fixation is called. In comparison with the relaxation is however, reaching a higher temperature and / or a longer one Duration of treatment required.
  • the filaments are often still provided with a thread-closing agent and / or swirled, the swirling usually as the last step before winding, but at least after stretching is carried out.
  • the so-called pre-vortexing must be distinguished from this stretching. This treatment only serves to even out the Spin preparation on the thread and a certain cohesion of the filaments in order so separating and breaking individual filaments in the subsequent one Prevent stretching. Most of the pre-vortexing introduced is removed again by the stretching process.
  • the prior art includes methods and devices for swirling, Relaxation and thermal shrink fixation known, but this is not or at least not effective for all three types of treatment at the same time or can be used at least alternatively and, in addition, either apparatus elaborately designed and / or through a high consumption of energy or Treatment gas are marked.
  • the device according to the invention comprises a treatment chamber, which with a gas under essentially static pressure and elevated temperature is fillable and an inlet and an outlet for the implementation of the Has yarn, which is permeable to the gas under pressure relief, by which the gas under pressure relief in or against the direction of the Yarn can flow out
  • the device according to the invention in particular comprises no nozzle more, through which a jet of the treatment gas is directed onto the yarn Whirling is essentially directed transversely to its direction of travel. Rather, the device according to the invention results in a swirling of the Yarns or its filaments when passing through the entry and / or the Exit opening of the treatment chamber through the through these openings below Pressure relief in or against the direction of the yarn escaping gas.
  • the intermingling of the yarn is also very gentle.
  • the yarn shows therefore less damage to its surface and less damage Yarn / ceramic coefficients of friction based on conventionally produced yarn. Because of this, this is Yarn can be used with advantage in the further processing stages.
  • the one with the Interlacing or thread closure produced by the device according to the invention extraordinarily stable. This is the decrease in the number of knots per unit length with increasing tension at least up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex at least one order of magnitude (power of ten) less than for otherwise comparable filament yarns according to the prior art.
  • the Specific thread tension of 0.5 cN / detx mentioned corresponds approximately to the load, such as occurs when a weft is inserted in a loom and thus one Stress that a thread usually experiences at most in practice.
  • the subject of the present invention is also a swirled one Filament yarn, in which as a characteristic feature according to claim 16 the number of knots per unit length up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex by no more than 50%, but especially no more than 30% decreases.
  • the yarn is beneficial all the way through the Treatment chamber exposed to this pressure as well as this temperature, from where on the one hand an improved relaxation results.
  • this also means the working window significantly expanded because even at low pressures in the Treatment chamber sufficient relaxation is possible.
  • the Thermal shrink fixation has a favorable dependence on the applied one Pressure as well as the duration of treatment shown, so that a desired shrinkage is even specifically adjustable.
  • the inlet and / or the outlet opening of the treatment chamber are preferred as the yarn tightly enclosing nozzles, the In contrast, the treatment chamber has a much larger cross section having. This facilitates the formation of a largely static overpressure in the treatment chamber and also reduces the leakage of treatment gas what has a favorable effect on its consumption. This can be compared to e.g. conventional swirl nozzles can be reduced to only about 1/3 to 1/4 This does not affect turbulence, on the contrary supported.
  • the cross section of the inlet and / or outlet opening is further preferred rectangular, causing the filaments of the yarn to pass through the Treatment chamber pulled apart into a flat band, in this They offer a larger surface area and shape to the gas in the treatment chamber are heated by this more effectively.
  • the expansion of the treatment chamber between its inlet and its outlet opening essential is larger than their width perpendicular (mostly horizontal) to it.
  • the treatment chamber has a Supply opening for the treatment gas, the cross section of which is essential is larger than the cross section of its inlet and / or its outlet opening. This ensures that the gas is not already flowing into the Treatment chamber, like that of the conventional swirl chambers the case is relaxed and as a jet at high speed on the yarn hits. Rather, there will be an even flooding of the treatment chamber and the formation of a largely static pressure is achieved in this. The pressure In this respect, the treatment gas essentially only relaxes when this flows out through the inlet and / or outlet opening.
  • the treatment chamber is apart of their inlet, their outlet opening and the feed opening for the Treatment gas should be completed as completely as possible.
  • the device according to the invention is advantageously used in one Melt spinning plant with a spinning delay and / or Pre-stretching section and a winding device for the yarn between these two positions. Especially at higher spinning speeds in the Range from 75 m / s, it is preferred here if there is none in the drawing section Means for heating the yarn are provided because of the effectiveness of the Device according to the invention, in particular with regard to the relaxation effect as well as the heat shrink fixation without such preheating of the yarn is higher.
  • the device according to the invention can also be used in the system mentioned immediately before the winding station, i.e. that no more Treatment of the yarn is more necessary and this via an additional one Running time also no extra time for a possible further shortening must be granted.
  • the device according to the invention is preferably operated with a steam, in particular with steam as the treatment gas, it being for one Absolute pressure should be designed up to about 10 bar.
  • the device according to the invention can be used for the entire titer range use, i.e. from microfilament yarns to light titers to texture yarns, especially BCF yarn (carpet yarn), and technical yarn.
  • melt spinning plant of FIG. 1 a conventional one is used first Melt extruder (not shown here) melt-spinnable polymer suitable relative viscosity melted and the nozzle package 10 with the Spinneret plate 11 fed.
  • the molten polymer is replaced by the Spinneret corresponding to the number of holes in the spinneret plate 11 in as many individual melt streams 20 pressed out by means of an air-conditioned air stream (Arrow) cooled in a cooling device by means of a spin finish applicator 30 bundled and then passed through a vortex 40.
  • the yarn turns 50 then a first pair of driven, unheated godets 60 which are wrapped several times, deducted at a defined speed.
  • second pair of godets 70 also wrapped several times and also unheated, stretches the yarn by running a certain amount faster.
  • the Godets are preferably more defined with smooth, ceramic surfaces provided with low roughness.
  • the yarn After leaving the second pair of godets 70, the yarn passes through one Steam treatment chamber 80 and is then replaced by a commercially available Winder 90 is wound at a speed around that in chamber 80 occurring relaxation shrinkage is smaller than the peripheral speed of the last pair of godets 70.
  • the structure of the steam treatment chamber is shown in FIG. 2. It has one, except an inlet and an outlet opening for the yarn 50 to the outside practically closed, elongated treatment room 81, which over a Connection piece or a feed opening 82 with the treatment gas from precisely defined pressure is supplied.
  • the cross section with which the Connection piece 82 opens into the treatment room is recognizably large, so that there is no significant pressure drop in this area and the Treatment room 81 has essentially the same, quasi-static pressure, as it also prevails in the feed line or in the connecting piece 82.
  • Thread guide members 85 and 86 guide the yarn 50 exactly in the axis of the aligned openings 83 and 84 through the Chamber 81.
  • a front cover can be used to insert the running yarn 50 87 of the chamber 81 can be removed.
  • FIG. 3 shows under a) and b) for comparison the basic design of two conventional swirling nozzles according to the prior art, the upper Part of the figure is a vertical section and one in the lower part of the figure Horizontal section is shown.
  • Fig. 3a) shows a nozzle with two gas holes per Thread in open baffle plate technology
  • Fig. 3 b) a construction with threading slot and open yarn inlet and outlet.
  • the angle between the gas holes 88 and the thread can be between 45 ° and 90 °.
  • the conventional chambers so that there is a sharp gas flow at the outlet of the gas bores 88 at all can form, necessarily essentially open, as also in FIG. 3 can be seen. Accordingly, there is in the area of the thread in the essential ambient pressure.
  • FIG. 4 shows the size of the surfaces of these in a representation length versus width Nozzle openings 83/84, which were designed in accordance with the invention
  • Treatment chamber of the type shown in FIG. 2 have proven particularly successful.
  • Compared usual exit surfaces of gas bores 88 are more conventional Swirling nozzles shown in FIG. 3, which are recognizably much larger are.
  • the cross section available for the gas outlet Nozzle openings 83, 84 of the nozzle type Z according to the invention are formed by the Cross-section of the yarn even further reduced.
  • a treatment chamber according to the invention significantly less hot gas required than with conventional technology, which makes the economy of the Swirling process is significantly improved.
  • FIG. 5 shows preferred geometries for the configuration of the nozzle openings 83 and 84, with different geometries for the inlet nozzle 83 and the outlet nozzle 84 are possible and various effects can be achieved as a result. So can for example by using nozzle shapes according to FIG. 5 d) at the inlet and at the outlet a very good seal of the chamber with only a very small one Gas consumption can be achieved. A combination of nozzle shape a) at the inlet and c) at the outlet there is a good yarn conveying effect and a favorable thread tension at the entrance and exit of the chamber.
  • Example b) at the inlet and Example c) a high swirl effect can be seen at the outlet Pre-swirling in the inlet opening and final swirling in the outlet nozzle achieve.
  • Example c) a high swirl effect can be seen at the outlet Pre-swirling in the inlet opening and final swirling in the outlet nozzle achieve.
  • the cross section of the inlet and / or outlet opening or nozzle is preferably between 0.1 mm 2 and 1 mm 2 .
  • the nozzle openings are preferably also rectangular, with an aspect ratio preferably between 1: 5 and 1:10 with a length between preferably 0.5 mm and 2.5 mm and a width between preferably 0. 2 and 0.5 mm.
  • the treatment chamber 81 has a substantially larger cross section, preferably between 10 mm 2 and 30 mm 2 .
  • Their extension between their inlet 83 and their outlet opening 84 is again substantially larger than their width perpendicular to it and is preferably between 30 mm and 150 mm.
  • the cross section of the feed opening 82 is preferably between 100 mm 2 and 200 mm 2 .
  • Examples 1 to 5 and 8 are working in the known manner below Use of a commercially available treatment chamber or swirling nozzle with the designation O, as is usually used for use with compressed air, in these examples was operated with steam. This corresponds approximately that shown in Fig. 3b).
  • Example 6 uses one specifically for working with a hot gas medium suitable treatment chamber (nozzle) marked G, also in known construction similar to that of Fig. 3a). It will also be a Stretching performed with cold godets. The result is a stable one Coil structure.
  • the steam consumption is according to the specified Nozzle opening is relatively high, the thermal shrinkage is only affected insignificantly possible (see FIG. 6 explained below). That on this Art-made yarn is also known under the term "H4S".
  • the structure corresponds to that of example 6, but in the stretching field there is also a steam treatment nozzle between the cold godet duos used.
  • the treatment length in the steam nozzle is 49 mm, the pressure 1.5 bar (g).
  • the same swirl nozzle (G) is used for relaxation Steam operated as in Example 6.
  • This procedure corresponds to basically that of the type mentioned in US Pat. No. 5,750,215 is described.
  • the yarn produced in this way could not be made into larger bobbins wind up because it shrunk further on the winding tube, crushed it and Removing the bobbin from the bobbin holder made it impossible.
  • the yarn was in the stretching zone already undergoes heat treatment near the relaxation heating experienced, so that in the subsequent relaxation treatment not sufficient Relaxation occurs more and the thread contracts on the sleeve, creating yarn and sleeve are damaged. Small amounts of yarn could go after this How it works, however, and the uniformity of the stretching force (CV in %), which resulted in 2.5%. The comparison resulted in this size without steam stretching a value of 1.7%.
  • Examples 9 to 18 are working methods according to the inventive concept below Use of a treatment chamber with the designation Z approximately according to FIG. 2. With the chamber according to the invention, the yarn is during the specified time treated at the specified gas pressure, i.e. under excess pressure. That so treated yarn is wound up under a defined thread tension.
  • This Yarn produced according to the invention was given the designation "H5S”.
  • the yarn of Examples 3, 6, 8, 11, 12 was also inserted as a weft in a chain made of PET Voile transparent trilobal 22 dtex f 1 using a projectile loom.
  • the following assessment of the weaving properties of the yarn resulted: example Titer (dtex) Winding speed (m / min) Steam treatment nozzle Air pressure (bar) Thread breaks per 600 m Thread closure (visually assessed) Cf. 3rd 110 f 24 5007 O 3.8 10th too open Cf. 6 55 f 48 5003 G 3.5 3rd satisfying 12th 55 f 48 5008 Z. 2.9 1 good thread closure Cf. 8th 55 f 48 4998 O 2.8 2nd satisfying 11 110 f 24 5003 Z. 2.4 0 very good
  • the treatment medium used in the examples described is Steam.
  • the way of working is not limited to water vapor, Compressed air is also suitable, whereby the influence on the thermal shrinkage is due to the poorer heat transfer value is somewhat lower.
  • the device according to the invention is also a pure swirling device applicable, with the advantage of saving energy compared to the state of the Technology through lower compressed air consumption.
  • Fig. 7 shows in a diagram the stability of the swirl or Thread closure (so-called entanglement stability or knot strength) for a Yarn "H5S" produced according to the invention.
  • entanglement stability or knot strength for a Yarn "H5S” produced according to the invention.
  • FIG. 7 shows the "relative swirl” in% of the swirl at only low specific thread tension against this specific thread tension in cN / dtex (Centinewton / decitex).
  • the ones entered in FIG. 7 were determined Measured values with a product sold under the name "Itemat Lab TSI” Vortex measurement device from Akzo Nobel Faser AG (Enka division technica), D-Heinsberg. With this device, the The number of swirl nodes per unit length is initially only small Determine thread tension and then immediately with increased thread tension.
  • the yarn "H5S" according to the invention shows in an unexpected way a practical Constantly high number of knots up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex.
  • the number of nodes is only reduced by about 10% in the area shown.
  • Yarns according to the invention thus show one Decrease by no more than 50%, in particular by no more than 30% in the number of knots per unit length to a specific one Thread tension of 0.5 cN / dtex.

Landscapes

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

Abstract

Filament yarn (50) is intermingled, relaxed or heat set at melt spinning by passing it through a chamber (80) supplied with at elevated temperature and pressure, e.g. steam. The gas escapes through the entry (83) and exit (84) holes for the yarn. The h are 01 to 1 mm<2> in section compared with the much larger section, e.g. 10 to 30 mm<2>, of the chamber Independent claims are also included for intermingling, relaxing or heat setting yarn at melt spinning with such an arrange and for an intermingled yarn which does not lose more than 50% of its intermingling points at a tension of 0.5 cN/dtex.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwirbelung, Relaxierung und/oder zur Thermoschrumpf-Fixierung von Filamentgarn in einem Schmelzspinnprozess sowie entsprechende Verfahren.The present invention relates to a device for swirling, relaxation and / or for thermal shrink fixation of filament yarn in one Melt spinning process and corresponding processes.

Beim Schmelzspinnen von Filamentgarnen wird ein schmelzspinnbares Polymer aufgeschmolzen und in diesem Zustand durch feine Düsenbohrungen einer Düsenplatte ausgepresst. Hierbei entstehen mehrere Schmelzestränge, die durch Abkühlen in einem Luftstrom verfestigt und über mehrere Rollen mit zunehmender Oberflächengeschwindigkeit zu feinen Filamenten ausgezogen werden. Diese werden dann zu einem einheitlichen Garn zusammengefasst und schliesslich als Spulen aufgewickelt.Melt spinning filament yarns become a melt spinnable polymer melted and in this state through fine nozzle holes one Nozzle plate pressed out. This creates several strands of melt through Cooling solidified in an air stream and over several roles with increasing Surface speed can be drawn out to fine filaments. This are then combined into a single thread and finally as Coils wound.

Das Ausziehen der Filamente erfolgt einerseits, solange diese noch nicht vollständig verfestigt und das Polymer noch nicht vollständig auskristallisiert und insofern noch etwas fliessfähig ist im Bereich der Abkühlstrecke vor der ersten Abziehrolle. Man spricht hierbei auch von Spinnverzug. Zum anderen werden die Filamente nach ihrer Verfestigung meist unter Verwendung von Galetten auch noch mechanisch verstreckt, wodurch insbesondere eine Orientierung der Makromoleküle des Polymers erreicht und die entgültigen Dehnungs- und Festigkeitswerte des Garns eingestellt werden.On the one hand, the filaments are pulled out as long as they are not yet complete solidified and the polymer has not yet fully crystallized, and so far is somewhat flowable in the area of the cooling section before the first pull-off roller. Man also speaks of spinning. Second, the filaments are made according to their Solidification usually also mechanically using godets stretched, thereby in particular orienting the macromolecules of the Polymers achieved and the final stretch and strength values of the yarn can be set.

Im welchem Verhältnis Spinnverzug und mechanische Verstreckung zueinander stehen, hängt von der Spinngeschwindigkeit ab. Je niedriger die Spinngeschwindigkeit, desto höher ist der Grad der erforderlichen mechanischen Verstreckung, um sogenannt vollvertrecktes Garn zu erhalten. Der Verstreckungsfaktor kann hierbei bis zu 1:4 betragen. Bei tiefen bis mittleren Arbeitsgeschwindigkeiten (abhängig vom verwendeten Polymer z.B. bis etwa 50 m/s) kann es daher erforderlich sein, die Filamente im Bereich der Streckzone aufzuheizen auf eine Temperatur oberhalb des Glasumwandlungspunktes zweiter Ordnung, um das Verstrecken zu erleichtern. Bei hohen Spinngeschwindigkeiten (abhängig vom verwendeten Polymer über z.B. etwa 85 m/s) ist der Verstreckungsfaktor wesentlich kleiner und beträgt typisch nur etwa 1:1,3, wodurch auf eine solche zusätzliche Wärmebehandlung verzichtet werden.The relationship between spinning and mechanical stretching stand depends on the spinning speed. The lower the Spinning speed, the higher the degree of mechanical required Drawing to obtain so-called fully stretched yarn. The The stretching factor can be up to 1: 4. For deep to medium Working speeds (depending on the polymer used e.g. up to about 50 m / s) it may therefore be necessary to remove the filaments in the area of the stretching zone heat up to a temperature above the glass transition point second Order to facilitate stretching. At high spinning speeds (depending on the polymer used above e.g. about 85 m / s) is the Stretching factor is much smaller and is typically only about 1: 1.3, which means such additional heat treatment can be dispensed with.

Nach dem Ausziehen, d.h. dem Spinnverziehen und/oder dem Verstrecken verbleiben in den Filamenten innere Spannungen, die die Formstabilität des Garns beeinträchtigen und dazu führen können, dass sich das Garn unter Spannungsaufbau auf der Spule verkürzt, so dass es zumindest nicht mehr ohne weiteres wieder abgewickelt werden kann. Durch die hierbei auftretenden Kräfte kann es sogar zu einer Zerstörung der Spulenhülsen kommen. Um diesen nachteiligen Effekt zu vermeiden, wird das Garn nach erfolgter Verstreckung meist nochmals einer Wärmebehandlung unterzogen, durch welche es sich unter anderem bereits vor dem Aufspulen verkürzt, was man als Relaxierungsschrumpf bezeichnet.After taking off, i.e. spinning and / or stretching Internal tensions remain in the filaments, which maintain the shape of the yarn and can cause the yarn to become underneath Voltage build-up on the coil is shortened so that it is at least no longer without can be handled again. Due to the forces that occur the coil sleeves can even be destroyed. To this To avoid adverse effect, the yarn is usually after stretching subjected again to a heat treatment, which among other things shortens what is known as relaxation shrinkage even before winding.

Jedes Filamentgarn neigt im übrigen dazu, sich weiter zu verkürzen, wenn es nach seiner Herstellung höheren Temperaturen von beispielsweise 100°C oder mehr ausgesetzt wird. Diese Neigung zur Längenkontraktion wird je nach Temperaturbehandlung als Kochschrumpf (Wasser 95°C - 100°C) oder Heissluftschrumpf (Heissluft 160°C - 200°C) bezeichnet, wobei von der weiterverarbeitenden Industrie nur Garn toleriert wird, dessen Schrumpfwerte innerhalb gewisser Grenzen liegen, z.B. Kochschrumpf zwischen 6 % und 11%. Auch dieser sogenannte Thermoschrumpf lässt sich reduzieren durch eine Wärmebehandlung des Garns nach dem Verstrecken, welche im folgenden als Thermoschrumpf-Fixierung bezeichnet wird. Im Vergleich mit der Relaxierung ist hierbei jedoch das Erreichen einer höheren Temperatur und/oder einer längeren Behandlungsdauer erforderlich. Es hat sich andererseits gezeigt, das auch durch eine Erhöhung der Spinngeschwindigkeit die Orientierung der Makromoleküle derart gesteigert werden kann, dass das Garn auch ohne zusätzliche Thermoschrumpf-Fixierung bereits handelsübliche Thermoschrumpfwerte aufweist. In einem solchen Fall genügt eine Relaxierung zur Erzielung einer ausreichenden Längenstabilität des Garns auf der Spule.Moreover, every filament yarn tends to shorten further when it is after its production higher temperatures of, for example, 100 ° C or more is exposed. This tendency to contract length depends on Heat treatment as a cooking shrink (water 95 ° C - 100 ° C) or Hot air shrinkage (hot air 160 ° C - 200 ° C), whereby from the processing industry only yarn is tolerated, its shrinkage values are within certain limits, e.g. Cook shrinkage between 6% and 11%. This so-called thermal shrinkage can also be reduced by a Heat treatment of the yarn after drawing, which in the following as Thermal shrink fixation is called. In comparison with the relaxation is however, reaching a higher temperature and / or a longer one Duration of treatment required. On the other hand, it has been shown that through an increase in the spinning speed the orientation of the macromolecules in such a way that the yarn can be increased even without additional thermal shrink fixation already has commercially available thermal shrinkage values. In one In this case, relaxation is sufficient to achieve sufficient length stability of the Yarn on the spool.

Um den Zusammenhalt der einzelnen Filamente im Garn und damit den sogenannten Fadenschluss zu verbessern, werden die Filamente häufig auch noch mit einem Fadenschlussmittel versehen und/oder verwirbelt, wobei das Verwirbeln meist als letzter Schritt vor dem Aufspulen, jedenfalls aber nach dem Verstrecken durchgeführt wird. Hiervon zu unterscheiden ist das sogenannte Vorverwirbeln vor dem Verstrecken. Diese Behandlung dient lediglich einer Vergleichmässigung der Spinnpräparation auf dem Faden und einer gewissen Kohäsion der Filamente, um so das Separieren und Brechen einzelner Filamente beim nachfolgenden Streckvorgang zu unterbinden. Der grösste Teil der eingebrachten Vorverwirbelung wird durch den Streckvorgang wieder entfernt.To ensure the cohesion of the individual filaments in the yarn and thus the To improve the so-called thread closure, the filaments are often still provided with a thread-closing agent and / or swirled, the swirling usually as the last step before winding, but at least after stretching is carried out. The so-called pre-vortexing must be distinguished from this stretching. This treatment only serves to even out the Spin preparation on the thread and a certain cohesion of the filaments in order so separating and breaking individual filaments in the subsequent one Prevent stretching. Most of the pre-vortexing introduced is removed again by the stretching process.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Im Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zur Verwirbelung, Relaxierung sowie zur Thermoschrumpf-Fixierung bekannt, wobei diese jedoch nicht oder zumindest nicht effektiv für alle drei Behandlungsarten gleichzeitig oder zumindest alternativ einsetzbar sind und darüberhinaus apparativ entweder aufwendig gestaltet und/oder durch einen hohen Verbrauch an Energie oder Behandlungsgas gekennzeichnet sind.The prior art includes methods and devices for swirling, Relaxation and thermal shrink fixation known, but this is not or at least not effective for all three types of treatment at the same time or can be used at least alternatively and, in addition, either apparatus elaborately designed and / or through a high consumption of energy or Treatment gas are marked.

Bei Garnen, die bei tiefen bis mittleren Spinngeschwindigkeiten hergestellt wurden, wird nach dem Stand der Technik eine Steuerung der Thermoschrumpfwerte dadurch erreicht, dass die Fäden nach dem Verstrecken einer einstellbaren Wärmebehandlung mittels beheizter Streckgaletten unterzogen werden. For yarns made at low to medium spinning speeds, is a control of the thermal shrinkage values according to the prior art achieved in that the threads after stretching an adjustable Be subjected to heat treatment using heated stretch godets.

Wie bereits erwähnt, kann durch Erhöhung der Spinngeschwindigkeit die Orientierung der Makromoleküle im Faden derart gesteigert werden, dass das Garn auch ohne Wärmebehandlung nach dem Verstrecken einen handelsüblichen Thermoschrumpf aufweist. In diesem Falle ist lediglich eine Relaxierung des Garns erforderlich, um ein Schrumpfen des Garnes auf der Spule und deren Beschädigung zu vermeiden. In der CH 623 611 wird eine solche Arbeitsweise beschrieben, wobei das Garn nach einem kalten Verstrecken mittels unbeheizter Galetten durch einen oder mehrere Wasserdampfstrahlen hindurchgeführt wird, die aus auf das Garn etwa rechtwinklig gerichteteten Bohrungen in einer seitlich offenen Behandlungskammer austreten. Die Dampfdüsen werden zwar mit einem Überdruck von etwa 1,7 bar (g) angespiesen, doch entspannt der Dampf bei seinem Austritt aus den Düsen praktisch vollständig auf Atmosphärendruck, so dass von einer Behandlung des Garns unter atmosphärischem Druck gesprochen werden kann. Es ergeben sich entsprechend nur Dampfbehandlungstemperaturen am Garn von maximal 105°C. Neben der Relaxierung findet bei dieser Arbeitsweise gleichzeitig eine Verwirbelung der einzelnen Filamente des Garnes statt.As already mentioned, by increasing the spinning speed the Orientation of the macromolecules in the thread can be increased so that the yarn even without heat treatment after stretching a commercial one Has thermal shrinkage. In this case there is only a relaxation of the yarn required to shrink the yarn on the bobbin and damage it to avoid. Such a procedure is described in CH 623 611, whereby the yarn after cold stretching by means of unheated godets or several water vapor jets are passed through, approximately on the yarn right-angled bores in a laterally open treatment chamber emerge. The steam nozzles are with an overpressure of about 1.7 bar (g) fed, but the steam relaxes as it emerges from the nozzles practically completely at atmospheric pressure, so that from a treatment of the Yarns can be spoken under atmospheric pressure. Surrender accordingly only steam treatment temperatures on the yarn of maximum 105 ° C. In addition to relaxation, this working method also creates a swirl of the individual filaments of the yarn.

In der US 5,750,215 und der US 5,558,826 wird in ähnlicher Weise eine Relaxierung und Verwirbelung mit Dampf beschrieben, wobei auch eine Thermoschrumpf-Fixierung erwähnt wird. Auch hier findet gemäss der Beschreibung die Behandlung des Garnes unter atmosphärischem Druck statt. Der Dampfbehandlung ist allerdings vor dem Aufwickeln noch eine gewisse Laufstrecke von 2 ― 3 m für das Garn nachgeschaltet, auf welcher dieses (durch

Figure 00040001
lagging") sich zusätzlich entspannen kann. Es darf von daher bezweifelt werden, dass die beschriebene Dampfbehandlung allein ausreichend wirksam ist. Im Übrigen wird hier bereits in der Streckzone zwischen zwei Galettenpaaren eine vergleichbare erste Dampfbehandlung des Garnes zur Festlegung des Streckpunktes durchgeführt, die ebenfalls zur Beeinträchtigung der Wirkung der zweiten Dampfbehandlung führen kann. Die Aussagen zur Streckpunkt-Festlegung stehen im übrigen im Widerspruch zur DE 2204397, in welcher darauf hingewiesen wird, dass sich ab 3000 m/min ein definierter Streckpunkt gar nicht mehr einstellt und dieser somit auch nicht mehr kontrolliert werden muss bzw. kann.In US 5,750,215 and US 5,558,826 a relaxation and swirling with steam is described in a similar manner, wherein a thermal shrink fixation is also mentioned. According to the description, the yarn is also treated here under atmospheric pressure. However, the steam treatment is followed by a certain running distance of 2-3 m for the yarn before winding up, on which this (through
Figure 00040001
lagging ") can also relax. It can therefore be doubted that the steam treatment alone is sufficiently effective. Incidentally, a comparable first steam treatment of the yarn is already carried out in the stretching zone between two pairs of godets to determine the stretching point, which also serves to The statements regarding the definition of the stretching point are in contradiction to DE 2204397, in which it is pointed out that from 3000 m / min a defined stretching point no longer occurs and therefore no longer must or can be checked.

Eine weitere Einrichtung wird in der WO 98/23797 beschrieben, bei der mehrere Fäden vor dem Aufwickeln durch einen Dampfraum mit atmosphärischem Druck geführt werden. Der Dampf trifft in der Kammer nicht direkt auf die Fäden auf und wird über seitliche Öffnungen nach aussen entlassen. Es wird lediglich eine Relaxierung erreicht, eine Thermoschrumpf-Fixierung und Verwirbelung ist nicht vorgesehen.Another device is described in WO 98/23797, in which several Threads before winding through a steam room at atmospheric pressure be performed. The steam does not directly hit the threads in the chamber and is released to the outside through side openings. It will only be one Relaxation achieved, thermal shrink fixation and swirling are not intended.

In der US 5,634,249 bzw. der dieser entsprechenden EP 0 703 306 wird eine Verwirbelung in einem Schärprozess mittels Dampf beschrieben, wobei es sich allerdings um die Behandlung eines bereits zuvor in einer ersten Arbeitsstufe hergestellten, nur teilweise orientierten Garnes handelt. Die Arbeitsgeschwindigkeiten sind mit 584 resp. 800 m/min dementsprechend niedrig. Da in der vorgeschlagenen Arbeitsweise die Verwirbelung gleichzeitig und am selben Ort wie die Verstreckung durchgeführt wird, ist nicht verständlich, wie eine wirksame Verwirbelung bei den dabei herrschenden hohen Verstreckfadenspannungen überhaupt erfolgen kann.US Pat. No. 5,634,249 or EP 0 703 306, which corresponds to this, describes a Swirling in a warping process using steam is described, it being however, the treatment of a previously in a first stage produced, only partially oriented yarn. The Working speeds are 584 resp. Accordingly, 800 m / min low. Since in the proposed mode of operation, the swirling simultaneously and on the same place as the stretching is not understandable as one effective swirling at the prevailing high Drawstring tension can take place at all.

In der DE 19546784 wird eine Art Dampfkammer zur relaxierenden Wärmebehandlung von Filamentgarn beschrieben, welche von einer sehr speziell ausgebildeten Düsengeometrie Gebrauch macht und durch welche dynamisch günstige Bedingungen für ein vollständiges Auskondensieren des Dampfes und bedingt dadurch ein guter Wärmeübertrag auf das Garn erreicht werden soll. Das Garn bewegt sich hierbei zum Teil durch diesselben Düsenöffnungen, die auch der Dampf durchströmt. Im Eingangsbereich der Vorrichtung ist eine separate Verwirbelungskammer vorgesehen, in welcher ein Dampfstrahl von der Seite auf das Garn auftrifft.In DE 19546784 a kind of steam chamber is used for relaxing Heat treatment of filament yarn described by a very special trained nozzle geometry makes use of and through which dynamic favorable conditions for a complete condensation of the steam and therefore good heat transfer to the yarn is to be achieved. The Part of the yarn moves through the same nozzle openings as the Steam flows through. In the entrance area of the device is a separate one Swirl chamber provided in which a steam jet from the side onto the Yarn strikes.

Von einem Durchleiten des Garnes durch eine mit heissem Wasserdampf beaufschlagte Kammer wird auch zur Aufheizung des Garnes zwecks Erleichterung seiner Verstreckung insbesondere bei kleinen bis mittleren Arbeitsgeschwindigkeiten Gebrauch gemacht. Entsprechende Vorrichtungen sind beispielsweise bekannt aus der US 5,487,860, der DE 2643787, der DE 2204397, oder auch der DE 33 46 677.From passing the yarn through one with hot steam loaded chamber is also used to heat the yarn for ease its stretching especially at low to medium working speeds Made use of. Corresponding devices are known for example from US 5,487,860, DE 2643787, DE 2204397, or also DE 33 46 677.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine beim Schmelzspinnen universeller einsetzbare Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie entsprechende Verfahren anzugeben, durch welche das Garn bei Bedarf relaxiert, verwirbelt und mit welcher auch eine Thermoschrumpf-Fixierung effektiv durchgeführt werden kann. Desweiteren soll die Vorrichtung auch einfach gestaltet und wirtschaftlich zu betreiben sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch die in den Ansprüchen 13 und 14 angegebenen Verfahren. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind jeweils in den rückbezogenen Ansprüchen gekennzeichnet.It is an object of the present invention, one more universal in melt spinning usable device of the type mentioned and corresponding methods specify by which the yarn relaxes, swirls and with which thermal shrink fixation can also be carried out effectively. Furthermore, the device is also designed to be simple and economical to operate. According to the invention, this object is achieved by a device with the features of claim 1 and by the in claims 13 and 14 specified procedures. Advantageous refinements and developments are each characterized in the related claims.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst eine Behandlungskammer, die mit einem Gas unter im wesentlichen statischem Überdruck und erhöhter Temperatur befüllbar ist und eine Eintritts- sowie eine Austrittsöffnung für die Durchführung des Garns aufweist, welche für das Gas unter Druckentlastung durchlässig ist, durch welche das Gas also unter Druckentlastung in bzw. entgegen der Laufrichtung des Garns ausströmen kannThe device according to the invention comprises a treatment chamber, which with a gas under essentially static pressure and elevated temperature is fillable and an inlet and an outlet for the implementation of the Has yarn, which is permeable to the gas under pressure relief, by which the gas under pressure relief in or against the direction of the Yarn can flow out

Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst demnach insbesondere keine Düse mehr, durch welche ein Strahl des Behandlungsgases auf das Garn zur Verwirbelung desselben im wesentlichen quer zu dessen Laufrichtung gelenkt wird. Vielmehr ergibt sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung eine Verwirbelung des Garns bzw. seiner Filamente beim Durchtritt durch die Eintritts- und/oder die Austrittsöffnung der Behandlungskammer durch das durch diese Öffnungen unter Druckentlastung in bzw. entgegen der Laufrichtung des Garns austretende Gas. Accordingly, the device according to the invention in particular comprises no nozzle more, through which a jet of the treatment gas is directed onto the yarn Whirling is essentially directed transversely to its direction of travel. Rather, the device according to the invention results in a swirling of the Yarns or its filaments when passing through the entry and / or the Exit opening of the treatment chamber through the through these openings below Pressure relief in or against the direction of the yarn escaping gas.

Dieser hier auftretende Verwirbelungseffekt ist überraschend, da man bisher der Ansicht war, dass bei einem Aufprallwinkel des Gases auf das Garn unter einem Winkel von 90° der höchste Verwirbelungseffekt erzielt wird und bekannt war, dass mit abnehmendem Winkel sich die Verwirbelung weitgehend proportional reduziert. Bei Werten nahe 0° war von daher praktisch keine Verwirbelung mehr zu erwarten. Die Verwirbelung findet bei der erfindungsgemässen Vorrichtung aber dennoch statt und zwar dadurch, dass das Garn durch (mindestens) eine Verwirbelungsdüse selbst (in Form der Eintritts- und/oder der Autrittsöffnung der Behandlungskammer) durchgeführt wird.This swirling effect occurring here is surprising, since so far the The view was that when the gas struck the yarn under an angle Angle of 90 ° the highest swirl effect is achieved and it was known that with a decreasing angle, the swirl is largely reduced proportionally. At values close to 0 °, practically no swirling was to be expected. The swirling nevertheless takes place in the device according to the invention by passing the yarn through (at least) one swirl nozzle itself (in the form of the entrance and / or the exit opening of the treatment chamber) is carried out.

Bei den konventionellen Verwirbelungsdüsen ist die erreichte Verwirbelungsknotenzahl direkt abhängig vom angewendeten Gasdruck und damit vom Impuls, mit dem der Gasstrahl auf das Garn auftrifft. Die durch die erfindungsgemässe Vorrichtung erreichte Verwirbelung ist dagegen relativ unabhängig vom angewendeten Gasdruck und übertrifft in ihrem Niveau sogar diejenige von konventionellen Verwirbelungen.This is achieved with the conventional swirling nozzles Number of swirl nodes directly dependent on the applied gas pressure and thus the momentum with which the gas jet hits the yarn. The through the In contrast, the turbulence achieved by the device according to the invention is relative regardless of the gas pressure used and even exceeds in its level that of conventional swirls.

Die erreichte Verwirbelung des Garnes ist auch sehr schonend. Das Garn weist dadurch weniger Beschädigungen an seiner Oberfläche und auch geringere Garn/Keramik-Reibwerte auf als konventionell hergestelltes Garn. Dadurch ist dieses Garn mit Vorteil in den weiteren Verarbeitungsstufen einsetzbar.The intermingling of the yarn is also very gentle. The yarn shows therefore less damage to its surface and less damage Yarn / ceramic coefficients of friction based on conventionally produced yarn. Because of this, this is Yarn can be used with advantage in the further processing stages.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestelltes Garn im Wasserbad einen durchgehend geschlossenen Fadenschluss zeigt, der keine oder praktisch keine Öffnung über die gesamte Fadenlänge zeigt. Im Gegensatz dazu zeigen die konventionell hergestellten Garne im Wasserbad Einschnürungen in Abständen von 6 bis 8 cm. Dazwischen öffnet sich der Faden ballonartig in die Einzelfilamente des Fadens. Ein guter Fadenschluss, wie er mit der erfindungsgemässen Vorrichtung erzielbar ist, ist für die weitere Verarbeitung ein grosser Vorteil. It has surprisingly been found that with the inventive Device made yarn in a water bath a continuously closed Thread closure shows no or practically no opening across the entire Thread length shows. In contrast, the conventionally produced yarns show Constrictions in the water bath at intervals of 6 to 8 cm. In between opens the thread balloon-like into the individual filaments of the thread. A good thread closure, how it can be achieved with the device according to the invention is for the others Processing a big advantage.

Wie weiter überraschenderweise gefunden wurde, ist die mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellte Verwirbelung bzw. der Fadenschluss ausserordentlich zugstabil. So ist die Abnahme der Knotenzahl pro Längeneinheit mit zunehmender Zugspannung zumindest bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex wenigstens eine Grössenordnung (Zehnerpotenz) geringer als bei ansonsten vergleichbaren Filamentgarnen nach dem Stand der Technik. Die erwähnte spezifische Fadenzugkraft von 0.5 cN/detx entspricht etwa der Belastung, wie sie z.B. beim Schusseintrag in einem Webstuhl auftritt und damit einer Belastung, wie sie ein Faden in der Praxis üblicherweise höchstens erfährt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insofern auch ein verwirbeltes Filamentgarn, bei welchem als charakteristisches Merkmal gemäss Patentanspruch 16 die Anzahl Knoten pro Längeneinheit bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex um nicht mehr als 50%, insbesondere jedoch um nicht mehr als 30% abnimmt.As was surprisingly found, the one with the Interlacing or thread closure produced by the device according to the invention extraordinarily stable. This is the decrease in the number of knots per unit length with increasing tension at least up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex at least one order of magnitude (power of ten) less than for otherwise comparable filament yarns according to the prior art. The Specific thread tension of 0.5 cN / detx mentioned corresponds approximately to the load, such as occurs when a weft is inserted in a loom and thus one Stress that a thread usually experiences at most in practice. The subject of the present invention is also a swirled one Filament yarn, in which as a characteristic feature according to claim 16 the number of knots per unit length up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex by no more than 50%, but especially no more than 30% decreases.

Diese ausserordentlich hohe Verwirbelungsstabilität des erfindungsgemässen Filamentgarns wirkt sich besonders vorteilhaft aus auf den Wirkungsgrad in der Weberei-Vorbereitung. Dort treten weniger Stillstände beim Schären bzw. Zetteln auf und es wird weniger Ausschussmaterial erzeugt. Daraus ergibt sich dann auch ein störungsfreierer Verlauf in der Weberei insgesamt.This extraordinarily high turbulence stability of the inventive Filament yarn has a particularly advantageous effect on the efficiency in the Weaving preparation. There are fewer downtimes during warping or papering and less rejects are generated. This also results in a overall trouble-free course in the weaving mill.

Indem die Behandlungskammer bei der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Gas unter im wesentlichen statischem Überdruck und erhöhter Temperatur befüllbar ist, ist das Garn mit Vorteil auf seinem gesamten Weg durch die Behandlungskammer diesem Druck sowie dieser Temperatur ausgesetzt, woraus zum einen eine verbesserte Relaxierung resultiert. Zum anderen wird hierdurch auch das Arbeitsfenster wesentlich ausgeweitet, weil bereits bei tiefen Drücken in der Behandlungskammer eine ausreichende Relaxierung möglich ist. Hinsichtlich der Thermoschrumpf-Fixierung hat sich eine günstige Abhängigkeit vom angewendeten Druck sowie der Behandlungsdauer gezeigt, so dass ein gewünschter Schrumpf sogar gezielt einstellbar ist. By the treatment chamber in the device according to the invention with a Gas can be filled under essentially static overpressure and elevated temperature is, the yarn is beneficial all the way through the Treatment chamber exposed to this pressure as well as this temperature, from where on the one hand an improved relaxation results. On the other hand, this also means the working window significantly expanded because even at low pressures in the Treatment chamber sufficient relaxation is possible. With regard to the Thermal shrink fixation has a favorable dependence on the applied one Pressure as well as the duration of treatment shown, so that a desired shrinkage is even specifically adjustable.

Bevorzugt sind die Eintritts- und/oder die Austrittsöffnung der Behandlungskammer als das Garn eng umschliessende Düsen ausgebildet, wobei die Behandlungskammer demgegenüber einen wesentlich grösseren Querschnitt aufweist. Dies erleichtert die Ausbildung eines weitgehend statischen Überdrucks in der Behandlungskammer und reduziert auch den Austritt von Behandlungsgas, was sich günstig auf dessen Verbrauch auswirkt. Dieser kann im Vergleich zu z.B. konventionellen Verwirbelungsdüsen auf nur etwa 1/3 bis 1/4 reduziert werden.Die Verwirbelung wird hierdurch nicht beeintächtigt, sondern im Gegenteil sogar unterstützt.The inlet and / or the outlet opening of the treatment chamber are preferred as the yarn tightly enclosing nozzles, the In contrast, the treatment chamber has a much larger cross section having. This facilitates the formation of a largely static overpressure in the treatment chamber and also reduces the leakage of treatment gas what has a favorable effect on its consumption. This can be compared to e.g. conventional swirl nozzles can be reduced to only about 1/3 to 1/4 This does not affect turbulence, on the contrary supported.

Der Querschnitt der Eintritts- und/oder der Austrittsöffnung ist weiter vorzugsweise rechteckig, wodurch die Filamente des Garns beim Durchlauf durch die Behandlungskammer zu einem flachen Band auseinandergezogen werden, In dieser Form bieten sie dem Gas in der Behandlungskammer eine grössere Oberfläche und werden von diesem wirksamer erhitzt.The cross section of the inlet and / or outlet opening is further preferred rectangular, causing the filaments of the yarn to pass through the Treatment chamber pulled apart into a flat band, in this They offer a larger surface area and shape to the gas in the treatment chamber are heated by this more effectively.

Durch die Ausdehnung der Behandlungskammer in Laufrichtung des Garns (meist vertikal) lässt sich in einfacher Weise die zeitliche Länge der Behandlung beeinflussen. Um auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten eine ausreichend lange Zeit zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn die Ausdehnung der Behandlungskammer zwischen ihrer Eintritts- und ihrer Austrittsöffnung wesentlich grösser als ihre Weite senkrecht (meist horizontal) dazu ist.Due to the expansion of the treatment chamber in the direction of the yarn (usually vertically), the length of time of the treatment can easily be determined influence. To be sufficient even at higher working speeds To reach for a long time, it is preferred if the expansion of the Treatment chamber between its inlet and its outlet opening essential is larger than their width perpendicular (mostly horizontal) to it.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausbildung weist die Behandlungskammer eine Zuführungsöffnung für das Behandlungsgas auf, deren Querschnitt wesentlich grösser ist, als der Querschnitt ihrer Eintritts- und/oder ihrer Austrittsöffnung. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Gas nicht schon beim Einströmen in die Behandlungskammer, so wie das bei den konventionellen Verwirbelungskammern der Fall ist, entspannt und als Strahl mit hoher Geschwindigkeit auf das Garn auftrifft. Es wird vielmehr ein gleichmässiges Fluten der Behandlungskammer und die Ausbildung eines weitgehend statischen Druckes in dieser erreicht. Der Druck des Behandlungsgases entspannt sich insofern im wesentlichen erst, wenn dieses durch die Eintritts- und/oder die Austrittsöffnung ausströmt.According to a further preferred embodiment, the treatment chamber has a Supply opening for the treatment gas, the cross section of which is essential is larger than the cross section of its inlet and / or its outlet opening. This ensures that the gas is not already flowing into the Treatment chamber, like that of the conventional swirl chambers the case is relaxed and as a jet at high speed on the yarn hits. Rather, there will be an even flooding of the treatment chamber and the formation of a largely static pressure is achieved in this. The pressure In this respect, the treatment gas essentially only relaxes when this flows out through the inlet and / or outlet opening.

Nach dem Vorstehenden versteht es sich, dass die Behandlungskammer abgesehen von ihrer Eintritts-, ihrer Austrittsöffnung sowie der Zuführungsöffnung für das Behandlungsgas möglichst vollständig abgeschlossen sein sollte.From the above, it is understood that the treatment chamber is apart of their inlet, their outlet opening and the feed opening for the Treatment gas should be completed as completely as possible.

Weiter versteht sich, dass als Material für die Fertigung der Behandlungskammer insbesondere Metall oder Keramik, letzeres wegen seiner günstigen abrasiv-resistenten Eigenschaften, in Frage kommt. Geeignet wäre natürlich auch ein mit einer abrasiv-resistenten Beschichtung versehenes Metall.Furthermore, it is understood that as a material for the manufacture of the treatment chamber especially metal or ceramic, the latter because of its cheap abrasive-resistant Properties that come into question. Of course, a with would also be suitable an abrasive-resistant coating.

Eingesetzt wird die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Vorteil in einer Schmelzspinnanlage mit einer Spinnverzugs- und/oder einer Vorverstreckungsstrecke sowie einer Aufspulvorrichtung für das Garn zwischen diesen beiden Positionen. Insbesondere bei höheren Spinngeschwindigkeiten im Bereich ab 75 m/s ist es hierbei bevorzugt, wenn in der Verstreckungsstrecke keine Mittel zur Erwärmung des Garns vorgesehen sind, weil die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung inbesondere in bezug auf den Relaxierungseffekt sowie die Thermoschrumpf-Fixierung ohne eine solche Vorerwärmung des Garns höher ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in der genannten Anlage auch unmittelbar vor der Aufspulstation angeordnet sein, d.h. dass keine weitere Behandlung des Garns mehr erforderlich ist und diesem über eine zusätzliche Laufstrecke auch nicht noch extra Zeit für eine allfällige weitere Verkürzung eingeräumt werden muss.The device according to the invention is advantageously used in one Melt spinning plant with a spinning delay and / or Pre-stretching section and a winding device for the yarn between these two positions. Especially at higher spinning speeds in the Range from 75 m / s, it is preferred here if there is none in the drawing section Means for heating the yarn are provided because of the effectiveness of the Device according to the invention, in particular with regard to the relaxation effect as well as the heat shrink fixation without such preheating of the yarn is higher. The device according to the invention can also be used in the system mentioned immediately before the winding station, i.e. that no more Treatment of the yarn is more necessary and this via an additional one Running time also no extra time for a possible further shortening must be granted.

Betrieben wird die erfindungsgemässe Vorrichtung bevorzugt mit einem Dampf, inbesondere mit Wasserdampf als Behandlungsgas, wobei sie für einen Absolutdruck bis etwa 10 bar ausgelegt sein sollte. The device according to the invention is preferably operated with a steam, in particular with steam as the treatment gas, it being for one Absolute pressure should be designed up to about 10 bar.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich für den gesamten Titerbereich einsetzen, d.h. von Mikrofilamentgarnen über leichte Titer bis hin zu Texturgarnen, insbesondere BCF-Garn (Teppichgarn), und technischen Garnen.The device according to the invention can be used for the entire titer range use, i.e. from microfilament yarns to light titers to texture yarns, especially BCF yarn (carpet yarn), and technical yarn.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGURENBRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1
schematisch eine Anlage zum Schmelzspinnen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2
die Behandlungskammer einer erfindungsgemässen Vorrichtung im Schnitt;
Fig. 3
unter a) und b) zum Vergleich konventionelle Behandlungskammern nach dem Stand der Technik, jeweils in einem Vertikal- und einem Horizontalschnitt;
Fig. 4
in einem Diagramm mehrere Querschnitte von Düsenöffnungen von Behandlungskammern nach der Erfindung sowie zum Vergleich auch nach dem Stand der Technik;
Fig. 5
im Schnitt unter a) ― d) verschiedene Düsengeometrien für erfindungsgemässe Behandlungskammern;
Fig. 6
in einem Diagramm die sich mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ergebende Druckabhängigkeit des Thermoschrumpfes sowie im Vergleich dazu die entsprechende Abhängigkeit nach dem Stand der Technik; und
Fig. 7
in einem Diagramm die relative Verwirbelung in Abhängigkeit von der spezifischen Fadenzukraft für ein mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestelltes Garn sowie zwei Garne nach dem Stand der Technik.
The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in connection with the drawing. Show it:
Fig. 1
schematically a plant for melt spinning with a device according to the invention;
Fig. 2
the treatment chamber of a device according to the invention in section;
Fig. 3
under a) and b) for comparison conventional treatment chambers according to the prior art, each in a vertical and a horizontal section;
Fig. 4
in a diagram several cross sections of nozzle openings of treatment chambers according to the invention and for comparison also according to the prior art;
Fig. 5
in section under a) - d) different nozzle geometries for treatment chambers according to the invention;
Fig. 6
in a diagram the pressure dependency of the thermal shrinkage which results with a device according to the invention and, in comparison, the corresponding dependency according to the prior art; and
Fig. 7
in a diagram the relative intermingling as a function of the specific thread tension for a yarn produced with the device according to the invention and two yarns according to the prior art.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Bei der Schmelzspinnanlage von Fig. 1 wird zunächst mit einem üblichen Aufschmelzextruder (hier nicht gezeigt) schmelzspinnbares Polymer einer geeigneten relativen Viskosität aufgeschmolzen und dem Düsenpaket 10 mit der Spinndüsenplatte 11 zugeführt. Das geschmolzene Polymer wird durch die Spinndüse entsprechend der Lochzahl in der Spinndüsenplatte 11 in ebensoviele individuelle Schmelzeströme 20 ausgepresst, mittels eines klimatisierten Luftstroms (Pfeil) in einer Kühleinrichtung abgekühlt, mittels eines Spinnpräparationsapplikators 30 gebündelt und dann durch eine Vorverwirbelung 40 geführt. Das Garn 50 wird sodann von einem ersten Paar von angetriebenen, nicht beheizten Galetten 60, die mehrmals umschlungen werden, mit definierter Geschwindigkeit abgezogen. Ein zweites Galettenpaar 70, ebenfalls mehrfach umschlungen und ebenfalls unbeheizt, verstreckt das Garn, indem es um einen bestimmten Betrag schneller läuft. Die Galetten sind vorzugsweise mit glatten, keramischen Oberflächen definierter geringer Rauhigkeit versehen.In the melt spinning plant of FIG. 1, a conventional one is used first Melt extruder (not shown here) melt-spinnable polymer suitable relative viscosity melted and the nozzle package 10 with the Spinneret plate 11 fed. The molten polymer is replaced by the Spinneret corresponding to the number of holes in the spinneret plate 11 in as many individual melt streams 20 pressed out by means of an air-conditioned air stream (Arrow) cooled in a cooling device by means of a spin finish applicator 30 bundled and then passed through a vortex 40. The yarn turns 50 then a first pair of driven, unheated godets 60 which are wrapped several times, deducted at a defined speed. On second pair of godets 70, also wrapped several times and also unheated, stretches the yarn by running a certain amount faster. The Godets are preferably more defined with smooth, ceramic surfaces provided with low roughness.

Nach dem Verlassen des zweiten Galettenpaares 70 durchläuft das Garn eine Dampfbehandlungskammer 80 und wird anschliessend von einem handelsüblichen Wickler 90 bei einer Geschwindigkeit aufgewickelt, die um den in der Kammer 80 auftretenden Relaxierschrumpf kleiner ist, als die Umfangsgeschwindigkeit des letzten Galettenpaares 70.After leaving the second pair of godets 70, the yarn passes through one Steam treatment chamber 80 and is then replaced by a commercially available Winder 90 is wound at a speed around that in chamber 80 occurring relaxation shrinkage is smaller than the peripheral speed of the last pair of godets 70.

Den Aufbau der Dampfbehandlungskammer zeigt Fig. 2. Sie weist einen, bis auf eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für das Garn 50 nach aussen praktisch geschlossenen, langgestreckten Behandlungsraum 81 auf, welcher über einen Anschlussstutzen bzw. eine Zuführungsöffnung 82 mit dem Behandlungsgas von genau definiertem Überdruck versorgt wird. Der Querschnitt, mit dem der Anschlussstutzen 82 in den Behandlungsraum mündet ist erkennbar gross, so dass sich in diesem Bereich kein nennenswerter Druckabfall ergibt und der Behandlungraum 81 im wesentlichen den gleichen, quasi statischen Druck aufweist, wie er auch in der Zuleitung bzw. in dem Anschlussstutzen 82 vorherrscht. Im Unterschied dazu sind sowohl die Eintritts- 83 als auch die Austrittsöffnung 84 als das Garn 50 eng umschliessende Düsen ausgebildet, deren Querschnitt nur wenig grösser als der des Garnes ist. Fadenleitorgane 85 und 86 führen das Garn 50 genau in der Achse der miteinander fluchtenden Öffnungen 83 und 84 durch die Kammer 81. Zum Einlegen des laufenden Garnes 50 kann eine vordere Abdeckung 87 der Kammer 81 entfernt werden.The structure of the steam treatment chamber is shown in FIG. 2. It has one, except an inlet and an outlet opening for the yarn 50 to the outside practically closed, elongated treatment room 81, which over a Connection piece or a feed opening 82 with the treatment gas from precisely defined pressure is supplied. The cross section with which the Connection piece 82 opens into the treatment room is recognizably large, so that there is no significant pressure drop in this area and the Treatment room 81 has essentially the same, quasi-static pressure, as it also prevails in the feed line or in the connecting piece 82. in the The difference to this are both the inlet opening 83 and the outlet opening 84 the yarn 50 closely enclosing nozzles, the cross section of which is only a little is larger than that of the yarn. Thread guide members 85 and 86 guide the yarn 50 exactly in the axis of the aligned openings 83 and 84 through the Chamber 81. A front cover can be used to insert the running yarn 50 87 of the chamber 81 can be removed.

Fig. 3 zeigt unter a) und b) zum Vergleich die prinzipielle Gestaltung von zwei konventionellen Verwirbelungsdüsen nach dem Stand der Technik, wobei im oberen Teil der Figur jeweils ein Vertikalschnitt und im unteren Teil der Figur jeweils ein Horizontalschnitt dargestellt ist. Fig. 3a) zeigt eine Düse mit zwei Gasbohrungen pro Faden in offener Prallplattentechnik, Fig. 3 b) eine Bauweise mit Einfädelschlitz und offenem Garn- Ein- und -Austritt. Bei diesen bekannten Verwirbelungsdüsen wird die Verwirbelung des Garnes durch den Aufprall eines Gasstromes auf das vorbeilaufende Garn erzeugt, wobei der Winkel zwischen den Gasbohrungen 88 und dem Faden zwischen 45° und 90° betragen kann. Die konventionellen Kammern sind, damit sich ein scharfer Gasstrom am Austritt der Gasbohrungen 88 überhaupt ausbilden kann, notwendigerweise im wesentlichen offen, wie auch in Fig. 3 ersichtlich ist. Entsprechend herrscht in ihnen im Bereich des Fadens im wesentlichen Umgebungsdruck vor.3 shows under a) and b) for comparison the basic design of two conventional swirling nozzles according to the prior art, the upper Part of the figure is a vertical section and one in the lower part of the figure Horizontal section is shown. Fig. 3a) shows a nozzle with two gas holes per Thread in open baffle plate technology, Fig. 3 b) a construction with threading slot and open yarn inlet and outlet. In these known swirling nozzles Swirling of the yarn due to the impact of a gas stream on the passing yarn produced, the angle between the gas holes 88 and the thread can be between 45 ° and 90 °. The conventional chambers so that there is a sharp gas flow at the outlet of the gas bores 88 at all can form, necessarily essentially open, as also in FIG. 3 can be seen. Accordingly, there is in the area of the thread in the essential ambient pressure.

Durch Vergleich der Figuren 2 und 3 wird besonders deutlich, dass die vorliegende Erfindung von einem gänzlich anderen Verwirbelungsmechanismus ausgeht als der Stand der Technik: Bei der Erfindung erfolgt die Verwirbelung nicht durch einen quer auf das Garn auftreffenden Gasstrom, sondern ergibt sich in dem Gasstrom, der zusammen mit bzw. entgegen dem Garn sowie dessen Laufrichtung aus den engen Düsenöffnungen 83 und 84 der erfindungsgemässen Kammer 81 austritt.By comparing Figures 2 and 3 it is particularly clear that the present Invention from a wholly different swirl mechanism than that PRIOR ART: In the invention, the swirling is not carried out by a cross gas stream striking the yarn, but results from the gas stream which together with or against the yarn and its direction of travel from the narrow Nozzle openings 83 and 84 of the chamber 81 according to the invention emerges.

Fig. 4 zeigt in einer Darstellung Länge gegen Breite die Grösse der Flächen solcher Düsenöffnungen 83/84, welche sich bei einer nach der Erfindung gestalteten Behandlungskammer der Art von Fig. 2 besonders bewährt haben. Im Vergleich dazu sind übliche Austrittsflächen von Gasbohrungen 88 konventioneller Verwirbelungsdüsen gemäss Fig. 3 dargestellt, welche erkennbar wesentlich grösser sind. Die in Fig. 4 angegebenen Düsentypen-Bezeichnungen entsprechen übrigens wie folgt den vorhergehenden Darstellungen; Z = Fig. 2, G = Fig. 3a), und O = Fig. 3b). Der für den Gasaustritt zur Verfügung stehende Querschnitt der Düsenöffnungen 83, 84 des erfindungsgemässen Düsentyps Z wird durch den Querschnit des Garnes sogar zusätzlich verringert. Demzufolge ist für den Betrieb einer erfindungsgemässen Behandlungskammer wesentlich weniger Heissgas erforderlich, als bei der konventionellen Technik, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verwirbelungsprozesses wesentlich verbessert wird.FIG. 4 shows the size of the surfaces of these in a representation length versus width Nozzle openings 83/84, which were designed in accordance with the invention Treatment chamber of the type shown in FIG. 2 have proven particularly successful. Compared usual exit surfaces of gas bores 88 are more conventional Swirling nozzles shown in FIG. 3, which are recognizably much larger are. Incidentally, the nozzle type designations given in FIG. 4 correspond as follows the previous illustrations; Z = Fig. 2, G = Fig. 3a), and O = Fig. 3b). The cross section available for the gas outlet Nozzle openings 83, 84 of the nozzle type Z according to the invention are formed by the Cross-section of the yarn even further reduced. As a result, is for operation a treatment chamber according to the invention, significantly less hot gas required than with conventional technology, which makes the economy of the Swirling process is significantly improved.

Fig. 5 zeigt bevorzugte Geometrien für die Gestaltung der Düsenöffnungen 83 und 84, wobei verschiedene Geometrien für die Eintritts- 83 und die Austrittsdüse 84 möglich sind und dadurch verschiedene Effekte erzielt werden können. So kann beispielsweise durch Verwendung von Düsenformen gemäss Fig. 5 d) am Eintritt und am Austritt eine sehr gute Abdichtung der Kammer mit einem nur sehr geringen Gasverbrauch erzielt werden. Eine Kombination von Düsenform a) am Eintritt und c) am Austritt ergibt eine gute Garnförderwirkung und eine günstige Fadenspannung am Ein- und Austritt der Kammer. Mit einer Düse gemäss Beispiel b) am Eintritt und Beispiel c) am Austritt lässt sich ein hoher Verwirbelungseffekt durch Vorverwirbelung in der Eintrittsöffnung und Endverwirbelung in der Austrittsdüse erzielen. Dies sind lediglich einige Beispiele, andere Düsenformen sowie Kombinationen sind ebenfalls denkbar.5 shows preferred geometries for the configuration of the nozzle openings 83 and 84, with different geometries for the inlet nozzle 83 and the outlet nozzle 84 are possible and various effects can be achieved as a result. So can for example by using nozzle shapes according to FIG. 5 d) at the inlet and at the outlet a very good seal of the chamber with only a very small one Gas consumption can be achieved. A combination of nozzle shape a) at the inlet and c) at the outlet there is a good yarn conveying effect and a favorable thread tension at the entrance and exit of the chamber. With a nozzle according to example b) at the inlet and Example c) a high swirl effect can be seen at the outlet Pre-swirling in the inlet opening and final swirling in the outlet nozzle achieve. These are just a few examples, other nozzle shapes as well Combinations are also possible.

Wie anhand von Fig. 4 auch ersichtlich, beträgt der Querschnitt der Ein- und/oder der Austrittsöffnung bzw. -düse vorzugsweise zwischen 0,1 mm2 und 1 mm2. Wie Fig. 4 weiter zu entnehmen ist, sind die Düsenöffnungen bevorzugt auch noch rechteckig, mit einem Seitenverhältnis vorzugsweise zwischen 1:5 und 1:10 bei einer Länge zwischen vorzugsweise 0,5 mm und 2,5 mm und einer Breite zwischen vorzugsweise 0,2 und 0,5 mm. Im Vergleich mit den Düsenquerschnitten weist die Behandlungskammer 81 einen wesentlich grösseren Querschnitt vorzugsweise zwischen 10 mm2 und 30 mm2 auf. Ihre Ausdehnung zwischen ihrer Eintritts- 83 und ihrer Austrittsöffnung 84 ist nochmals wesentlich grösser als ihre Weite senkrecht dazu und beträgt vorzugsweise zwischen 30 mm und 150 mm. Der Querschnitt der Zuführungsöffnung 82 beträgt vorzugsweise zwischen 100 mm2 und 200 mm2.As can also be seen from FIG. 4, the cross section of the inlet and / or outlet opening or nozzle is preferably between 0.1 mm 2 and 1 mm 2 . 4, the nozzle openings are preferably also rectangular, with an aspect ratio preferably between 1: 5 and 1:10 with a length between preferably 0.5 mm and 2.5 mm and a width between preferably 0. 2 and 0.5 mm. In comparison with the nozzle cross sections, the treatment chamber 81 has a substantially larger cross section, preferably between 10 mm 2 and 30 mm 2 . Their extension between their inlet 83 and their outlet opening 84 is again substantially larger than their width perpendicular to it and is preferably between 30 mm and 150 mm. The cross section of the feed opening 82 is preferably between 100 mm 2 and 200 mm 2 .

Anhand der nachstehenden Tabelle 1 sollen die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile noch eingehender erläutert werden.

Figure 00150001
Figure 00160001
The advantages achievable with the invention are to be explained in more detail with reference to Table 1 below.
Figure 00150001
Figure 00160001

Die grundsätzliche Arbeitsweise in den Beispielen 1 bis 18 gemäss Tabelle 1 ist wie folgt: Schmelzspinnbares Polymergranulat einer für das Verspinnen zu textilem Garn geeigneten Intrinsic Viskosität wird in bekannter Weise in einem Extruder aufgeschmolzen, mittels Spinnpumpe einer Spinndüse zugeführt und hier durch feine Bohrungen gepresst. Die austretenden Filamente werden abgekühlt, mit einem Spinnöl versehen und von einer ersten Galette bei der Spinngeschwindigkeit aufgenommen. Durch eine um einen bestimmten Betrag schneller laufende Streckrolle wird der Faden zu einem FDY (Fully Drawn Yarn) ausgestreckt. Danach, aber im selben Arbeitsgang, wird das Garn durch eine jeweils mit Wasserdampf beaufschlagte Behandlungskammer geführt und schliesslich aufgewickelt.The basic procedure in Examples 1 to 18 according to Table 1 is as follows: Melt-spinnable polymer granules one for spinning into textile yarn suitable intrinsic viscosity is known in an extruder melted, fed to a spinneret by means of a spinning pump and passed through here fine bores pressed. The emerging filaments are cooled with a Spinning oil and from a first godet at the spinning speed added. By running faster by a certain amount The thread is stretched into an FDY (Fully Drawn Yarn). After that, but in the same operation, the yarn is steamed through one each acted upon treatment chamber and finally wound up.

Die Beispiele 1 bis 5 und 8 sind Arbeitsweisen nach der bekannten Art unter Verwendung einer marktüblichen Behandlungskammer bzw. Verwirbelungsdüse mit der Bezeichnung O, wie sie üblicherweise für den Einsatz mit Pressluft verwendet, in diesen Beispielen aber mit Wasserdampf betrieben wurde. Diese entspricht in etwa der in Fig. 3b) gezeigten. Examples 1 to 5 and 8 are working in the known manner below Use of a commercially available treatment chamber or swirling nozzle with the designation O, as is usually used for use with compressed air, in these examples was operated with steam. This corresponds approximately that shown in Fig. 3b).

Beispiel 6 verwendet eine speziell für die Arbeit mit einem Heissgasmedium geeignete Behandlungskammer (Düse) mit der Kennzeichnung G, ebenfalls in bekannter Bauweise ähnlich der von Fig. 3a). Es wird hierbei auch eine Verstreckung mit kalten Galetten durchgeführt. Es ergibt sich ein stabiler Spulenaufbau. Der Dampfverbrauch ist entsprechend der angegebenen Düsenöffnung relativ hoch, eine Beeinflussung des Thermoschrumpfes ist nur unwesentlich möglich (vergl. die weiter unten noch erläuterte Fig. 6). Das auf diese Art hergestellte Garn ist auch unter dem Begriff "H4S" bekannt.Example 6 uses one specifically for working with a hot gas medium suitable treatment chamber (nozzle) marked G, also in known construction similar to that of Fig. 3a). It will also be a Stretching performed with cold godets. The result is a stable one Coil structure. The steam consumption is according to the specified Nozzle opening is relatively high, the thermal shrinkage is only affected insignificantly possible (see FIG. 6 explained below). That on this Art-made yarn is also known under the term "H4S".

In Beispiel 7 entspricht der Aufbau dem aus Beispiel 6, jedoch wird im Streckfeld zwischen den kalten Galettenduos zusätzlich eine Dampfbehandlungsdüse eingesetzt. Die Behandlungslänge in der Dampfdüse beträgt 49 mm, der Druck 1,5 bar (g). Für die Relaxierung wird die gleiche Verwirbelungsdüse (G) mit Wasserdampf betrieben wie im Beispiel 6. Diese Arbeitsweise entspricht grundsätzlich derjenigen, wie sie in der eingangs erwähnten US 5,750,215 beschrieben ist. Das so hergestellte Garn liess sich nicht zu grösseren Spulen aufwickeln, weil es auf der Wickelhülse weiter ausschrumpfte, diese zerdrückte und das Abnehmen der Spule vom Spulenhalter unmöglich machte. Das Garn hatte in der Streckzone bereits eine Wärmebehandlung nahe der Relaxiererwärmung erfahren, sodass bei der nachfolgenden Relaxierbehandlung keine ausreichende Relaxierung mehr erfolgt und der Faden auf der Hülse kontrahiert, wodurch Garn und Hülse beschädigt werden. Kleine Garnmengen konnten nach dieser Arbeitsweise jedoch gesammelt und auf die Gleichmässigkeit der Streckkraft (CV in %) geprüft werden, die sich zu 2,5 % ergab. Im Vergleich ergab sich bezüglich dieser Grösse ohne Dampfverstreckung ein Wert von 1,7%.In example 7, the structure corresponds to that of example 6, but in the stretching field there is also a steam treatment nozzle between the cold godet duos used. The treatment length in the steam nozzle is 49 mm, the pressure 1.5 bar (g). The same swirl nozzle (G) is used for relaxation Steam operated as in Example 6. This procedure corresponds to basically that of the type mentioned in US Pat. No. 5,750,215 is described. The yarn produced in this way could not be made into larger bobbins wind up because it shrunk further on the winding tube, crushed it and Removing the bobbin from the bobbin holder made it impossible. The yarn was in the stretching zone already undergoes heat treatment near the relaxation heating experienced, so that in the subsequent relaxation treatment not sufficient Relaxation occurs more and the thread contracts on the sleeve, creating yarn and sleeve are damaged. Small amounts of yarn could go after this How it works, however, and the uniformity of the stretching force (CV in %), which resulted in 2.5%. The comparison resulted in this size without steam stretching a value of 1.7%.

Die Beispiele 9 bis 18 sind Arbeitsweisen gemäss dem Erfindungsgedanken unter Verwendung einer Behandlungskammer mit der Bezeichnung Z etwa gemäss Fig. 2. Mit der erfindungsgemässen Kammer wird das Garn während der angegebenen Zeit bei dem angegebenen Gasdruck, also unter Überdruck, behandelt. Das so behandelte Garn wird unter definierter Fadenspannung aufgewickelt. Diesem erfindungsgemäss hergestellten Garn wurde die Bezeichnung "H5S" gegeben.Examples 9 to 18 are working methods according to the inventive concept below Use of a treatment chamber with the designation Z approximately according to FIG. 2. With the chamber according to the invention, the yarn is during the specified time treated at the specified gas pressure, i.e. under excess pressure. That so treated yarn is wound up under a defined thread tension. This Yarn produced according to the invention was given the designation "H5S".

Wie anhand der Zahlen von Tabelle 1 leicht zu erkennen ist, bringt die erfindungsgemässe Arbeitsweise gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile:

  • Das Arbeitsfenster wird wesentlich ausgeweitet, weil bereits bei tiefen Dampfdrücken bei der erfinderischen Arbeitsweise durch eine ausreichende Fadenrelaxierung ein Arbeiten möglich ist im Gegensatz zur bekannten Arbeitsweise (Beispiel 5 und 10).
  • Der Kochschrumpf des nach der erfindungsgemässen Arbeitsweise hergestellten Garnes lässt sich über die Einstellung des Dampfdruckes und der Behandlungsdauer in einem weiten Bereich einstellen, was bei der Arbeitsweise gemäss den Vergleichsbeispielen nicht möglich ist. (Siehe Beispiel 3 und 4 bzw. 15 und 16). Diese Abhängigkeit, d.h. der Einfluss des Dampfdrucks auf den Kochschrumpf am Beispiel von PET(Titer 84 f 36 dtex), ist in dem Diagramm von Fig. 6 noch deutlicher dargestellt, wobei die untere, steilere Gerade die Abhängigkeit bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise und die obere, flachere sowie strichlierte Gerade die bei der konventionellen Arbeitsweise wiedergibt.
  • Bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise ist die sich ergebende Verwirbelung relativ unabhängig von der Höhe des Gasdruckes, liegt aber dennoch in der Grössenordnung, die bei konventionellen Einrichtungen bei wesentlich höherem Gasverbrauch gefunden werden.
  • Das nach der Erfindung hergestellte Garn weist gegenüber dem nach dem Stand der Technik hergestellten durchgehend geringere Faden/Kerami-Reibwerte auf. Diese sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben und wurden mit einem F-Meter der Firma Rothschild-Messinstrumente, Zürich, Schweiz, gemessen. Ursache für diese günstigen Reibwerte ist vermutlich, dass das nach der Erfindung hergestellte Garn weniger Beschädigungen an der Fadenoberfläche aufweist, was bei einer Untersuchung des Fadenquerschitts bei ca. 2000-facher Vergrösserung unter einem SEM (Scanning Electron Microscope) eindeutig zu erkennen war und was auf eine schonendere Verwirbelung durch die Gleichrichtung des Verwirbelungsgasstrahles mit dem Fadenlauf zurückgeführt werden kann.
  • Eine weltweit verbreitete Prüfmethode von Garn ist insbesondere die Untersuchung des Fadenschluses in einem Wasserbad. Hierbei wird an einem auf eine Wasseroberfläche aufgelegten Fadenstück an definierter Fadenlänge die Anzahl der Verwirbelungspunkte optisch ausgezählt. Die Methode ist gegenüber den verschiedenen automatisierten Methoden vorteilhaft, weil sie einen Eindruck vom Charakter der Verwirbungspunkte gibt. Im Rahmen dieser Prüfmethode wurde überraschenderweise gefunden, dass das in der erfindungsgemässen Art hergestellte Garn einen durchgehend geschlossenen Fadenschluss aufweist, der keine oder praktische keine Öffnung über die gesamte Fadenlänge zeigt. Im Gegensatz dazu zeigen die konventionell hergestellten Garne Einschnürungen in Abständen von 6 bis 8 cm, dazwischen öffnet sich der Faden ballonartig in die Einzelkapillaren des Fadens. Ein guter Fadenschluss, wie er bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise vorliegt, ist für die weitere Verarbeitung ein grosser Vorteil.
As can easily be seen from the numbers in Table 1, the method of operation according to the invention has significant advantages over the prior art:
  • The working window is significantly expanded because, even with low steam pressures, sufficient thread relaxation makes working possible in contrast to the known working method (examples 5 and 10).
  • The boiling shrinkage of the yarn produced according to the procedure according to the invention can be adjusted over a wide range by setting the vapor pressure and the duration of the treatment, which is not possible with the procedure according to the comparative examples. (See examples 3 and 4 or 15 and 16). This dependency, ie the influence of the steam pressure on the cooking shrinkage using the example of PET (titer 84 f 36 dtex), is shown even more clearly in the diagram of FIG. 6, the lower, steeper straight line being the dependency in the working method according to the invention and the upper one , flatter and dashed straight line that reflects the conventional way of working.
  • In the mode of operation according to the invention, the resulting swirl is relatively independent of the level of the gas pressure, but is nevertheless of the order of magnitude found in conventional devices with a significantly higher gas consumption.
  • The yarn produced according to the invention has a consistently lower thread / kerami coefficient of friction compared to that produced according to the prior art. These are also given in Table 1 and were measured using an F-meter from Rothschild-Mess Instrumente, Zurich, Switzerland. The reason for these favorable coefficients of friction is probably that the yarn produced according to the invention has less damage to the thread surface, which was clearly evident when examining the thread cross-section at a magnification of approximately 2000 times under an SEM (Scanning Electron Microscope) and what a more gentle intermingling can be reduced by straightening the intermingling gas jet with the yarn path.
  • A worldwide method of testing yarn is in particular the examination of the thread lock in a water bath. The number of swirling points is optically counted on a piece of thread placed on a water surface at a defined thread length. The method is advantageous over the various automated methods because it gives an impression of the nature of the interlocking points. Within the scope of this test method it was surprisingly found that the yarn produced in the manner according to the invention has a continuously closed thread closure which shows no or practically no opening over the entire length of the thread. In contrast, the conventionally produced yarns show constrictions at intervals of 6 to 8 cm, in between the thread opens like a balloon into the individual capillaries of the thread. A good thread closure, as is the case with the method of operation according to the invention, is a great advantage for further processing.

Das Garn der Beispiele 3, 6, 8, 11, 12 wurde auch noch mittels Projektilwebstuhl als Schuss in eine Kette aus PET Voile transparent trilobal 22 dtex f 1 eingetragen. Es ergab sich folgende Beurteilung der Webeigenschaften des Garns: Beispiel Titer (dtex) Wickelgeschw. (m/min) Dampfbehandlungsdüse Luftdruck (bar) Fadenbrüche pro 600 m Fadenschluss (visuell beurteilt) Vergl. 3 110 f 24 5007 O 3,8 10 zu offen Vergl. 6 55 f 48 5003 G 3,5 3 befriedigend 12 55 f 48 5008 Z 2,9 1 guter Fadenschl Vergl. 8 55 f 48 4998 O 2,8 2 befriedigend 11 110 f 24 5003 Z 2,4 0 sehr gut The yarn of Examples 3, 6, 8, 11, 12 was also inserted as a weft in a chain made of PET Voile transparent trilobal 22 dtex f 1 using a projectile loom. The following assessment of the weaving properties of the yarn resulted: example Titer (dtex) Winding speed (m / min) Steam treatment nozzle Air pressure (bar) Thread breaks per 600 m Thread closure (visually assessed) Cf. 3rd 110 f 24 5007 O 3.8 10th too open Cf. 6 55 f 48 5003 G 3.5 3rd satisfying 12th 55 f 48 5008 Z. 2.9 1 good thread closure Cf. 8th 55 f 48 4998 O 2.8 2nd satisfying 11 110 f 24 5003 Z. 2.4 0 very good

Wie anhand von Tabelle 2 am Luftdruck zu erkennen ist, wird für das Verweben des nach der Erfindung hergestellten Garnes bis zu 45 % weniger Pressluft für den Fadeneintrag in den Webstuhl benötigt. Beide Garnarten, hergestellt gemäss der erfindungsgemässen Arbeitsweise, zeigen deutlich weniger Störungen beim Verweben, erkennbar an der geringeren Fadenbruchzahl.As can be seen from the air pressure in Table 2, the weaving of the yarns produced according to the invention up to 45% less compressed air for the Thread entry in the loom required. Both types of yarn, manufactured according to the Working according to the invention, show significantly fewer disturbances in Weaving, recognizable by the lower number of thread breaks.

Das in den beschriebenen Beispielen verwendete Behandlungsmedium ist Wasserdampf. Die Arbeitsweise beschränkt sich jedoch nicht auf Wasserdampf, auch Pressluft ist geeignet, wobei der Einfluss auf den Thermoschrumpf wegen des schlechteren Wärmeübergangswertes etwas geringer ausfällt.The treatment medium used in the examples described is Steam. The way of working is not limited to water vapor, Compressed air is also suitable, whereby the influence on the thermal shrinkage is due to the poorer heat transfer value is somewhat lower.

Auch als reine Verwirbelungseinrichtung ist die erfindungsgemässe Einrichtung einsetzbar, mit dem Vorteil der Energieeinsparung gegenüber dem Stand der Technik durch geringeren Pressluftverbrauch.The device according to the invention is also a pure swirling device applicable, with the advantage of saving energy compared to the state of the Technology through lower compressed air consumption.

Fig. 7 zeigt in einem Diagramm noch die Stabilität der Verwirbelung bzw. des Fadenschlusses (sog. Entanglement-Stability oder auch Knotenfestigkeit) für ein nach der Erfindung hergestelltes Garn "H5S". Zum Vergleich ist die gleiche Abhängigkeit noch für zwei weitere, nach dem Stand der Technik hergestellte Garne "Standard" sowie "H4S" dargestellt, wobei das Garn "H4S" unter Verwendung einer mit Wasserdampf betriebenen Behandlungskammer gemäss Fig. 3 a) und das Garn "Standard" unter Verwendung einer mit Pressluft betriebenen Behandlungskammer gemäss Fig. 3 b) hergestellt wurde. Alle drei Garne haften den Titer 110 dtex f 24, und im Anfangszustand (0.05 cN/dtex) war ungefähr dieselbe Verwirbelungszahl von ca. 20 Knoten pro Meter vorgegeben.Fig. 7 shows in a diagram the stability of the swirl or Thread closure (so-called entanglement stability or knot strength) for a Yarn "H5S" produced according to the invention. For comparison it is the same Dependency for two further yarns manufactured according to the state of the art "Standard" and "H4S" are shown, the yarn "H4S" using a 3 a) operated with steam and the yarn "Standard" using a treatment chamber operated with compressed air 3 b) was produced. All three yarns adhere to the titer 110 dtex f 24, and in the initial state (0.05 cN / dtex) was about the same swirl number of about 20 knots per meter.

Aufgetragen ist in Fig. 7 die "Relative Verwirbelung" in % der Verwirbelung bei nur geringer spezifischer Fadenzugkraft gegen eben diese spezifische Fadenzugkraft in cN/dtex (Centinewton/decitex). Ermittelt wurden die in Fig. 7 eingetragenen Messwerte mit einem unter der Bezeichnung "Itemat Lab TSI" vertriebenen Verwirbelungsmessgerät der Firma Akzo Nobel Faser AG (Geschäftsbereich Enka technica ), D-Heinsberg. Mit diesem Gerät lässt sich am laufenden Faden die Verwirbelungsknotenzahl pro Längeneinheit zunächst bei nur geringer Fadenspannung und direkt anschliessend bei erhöhter Fadenspannung bestimmen.7 shows the "relative swirl" in% of the swirl at only low specific thread tension against this specific thread tension in cN / dtex (Centinewton / decitex). The ones entered in FIG. 7 were determined Measured values with a product sold under the name "Itemat Lab TSI" Vortex measurement device from Akzo Nobel Faser AG (Enka division technica), D-Heinsberg. With this device, the The number of swirl nodes per unit length is initially only small Determine thread tension and then immediately with increased thread tension.

Das Garn "H5S" nach der Erfindung zeigt in unerwarteter Weise eine praktisch konstant hohe Knotenzahl bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex. Die Knotenzahl reduziert sich in dem dargestellten Bereich nur um etwa 10%. Bei beiden Vergleichsgarnen nimmt die Knotenzahl im gleichen Zugkraftsbereich dagegen um ca. 80% oder mehr ab! Erfindungsgemässe Garne zeigen damit eine Abnahme um sicher nicht mehr als 50 %, insbesondere sogar um nicht mehr als 30% in der Anzahl Knoten pro Längeneinheit bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex.The yarn "H5S" according to the invention shows in an unexpected way a practical Constantly high number of knots up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex. The number of nodes is only reduced by about 10% in the area shown. At the number of knots takes the two pulling threads in the same tensile force range against it by about 80% or more! Yarns according to the invention thus show one Decrease by no more than 50%, in particular by no more than 30% in the number of knots per unit length to a specific one Thread tension of 0.5 cN / dtex.

Claims (17)

Vorrichtung zur Verwirbelung, Relaxierung und/oder zur Thermoschrumpf-Fixierung von Filamentgarn (50) in einem Schmelzspinnprozess mit einer Behandlungskammer(80), dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (80,81) mit einem Gas unter im wesentlichen statischem Überdruck und erhöhter Temperatur befüllbar ist und eine Eintritts- (83) sowie eine Austrittsöffnung (84) für die Durchführung des Garns (50) aufweist, welche für das Gas unter Druckentlastung durchlässig sind.Device for intermingling, relaxing and / or thermoshrink fixation of filament yarn (50) in a melt spinning process with a treatment chamber (80), characterized in that the treatment chamber (80, 81) can be filled with a gas under essentially static overpressure and elevated temperature and has an inlet (83) and an outlet (84) for the passage of the yarn (50), which are permeable to the gas under pressure relief. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts- (83) und/oder die Austrittsöffnung (84) der Behandlungskammer (80,81) als das Garn eng umschliessende Düsen mit einem Querschnitt vorzugsweise zwischen 0,1 mm2 und 1 mm2 ausgebildet sind und dass die Behandlungskammer (80,81) demgegenüber einen wesentlich grösseren Querschnitt vorzugsweise zwischen 10 mm2 und 30 mm2 aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the inlet (83) and / or the outlet opening (84) of the treatment chamber (80, 81) as nozzles closely surrounding the yarn with a cross section preferably between 0.1 mm 2 and 1 mm 2 and that the treatment chamber (80, 81), in contrast, has a substantially larger cross section, preferably between 10 mm 2 and 30 mm 2 . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts- (83) und/oder die Austrittsöffnung (84) einen rechteckigen Querschnitt mit einem Seitenverhältnis vorzugsweise zwischen 1:5 und 1:10 bei einer Länge zwischen vorzugsweise 0,5 mm und 2,5 mm und einer Breite zwischen vorzugsweise 0,2 und 0,5 mm aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Inlet (83) and / or the outlet opening (84) has a rectangular cross section an aspect ratio preferably between 1: 5 and 1:10 in length between preferably 0.5 mm and 2.5 mm and a width between preferably 0.2 and 0.5 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der Behandlungskammer (80,81) zwischen ihrer Eintritts- (83) und ihrer Austrittsöffnung (84) wesentlich grösser als ihre Weite senkrecht dazu ist und vorzugsweise zwischen 30 mm und 150 mm beträgt.Device according to one of claims 1-3, characterized in that the extent of the treatment chamber (80,81) between its inlet (83) and its outlet opening (84) is substantially larger than its width perpendicular to it and is preferably between 30 mm and 150 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (80,81) eine Zuführungsöffnung (82) für unter Überdruck stehendes Gas mit erhöhter Temperatur aufweist und dass der Querschnitt dieser Zuführungsöffnung (82) wesentlich grösser ist, als der Querschnitt der Eintritts- (83) und/oder der Austrittsöffnung (84) und vorzugsweise zwischen 100 mm2 und 200 mm2 beträgt.Device according to one of claims 1-4, characterized in that the treatment chamber (80,81) has a supply opening (82) for gas under pressure with elevated temperature and that the cross section of this supply opening (82) is substantially larger than the cross section the inlet (83) and / or the outlet opening (84) and preferably between 100 mm 2 and 200 mm 2 . Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (80,81) abgesehen von ihrer Eintritts- (83), ihrer Austrittsöffnung (84) sowie der Zuführungsöffnung (82) vollständig abgeschlossen ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the Treatment chamber (80,81) apart from their entrance (83), their Outlet opening (84) and the feed opening (82) completely closed is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer aus Metall oder einem abrasiv-resistent beschichteten Metall gefertigt ist.Device according to one of claims 1-6, characterized in that the treatment chamber made of metal or an abrasive-resistant coating Metal is made. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer aus Keramik gefertigt ist.Device according to one of claims 1-6, characterized in that the treatment chamber is made of ceramic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Anlage (10-90) zur Herstellung von Filamentgarn durch Schmelzspinnen aus Polymermassen zwischen einer Spinnverzugs- und/oder einer Verstreckungsstrecke (60,70) sowie einer Aufspulvorrichtung (90) für das Garn (50) angeordnet ist.Device according to one of claims 1-8, characterized in that them in a plant (10-90) for the production of filament yarn by melt spinning from polymer masses between a spinning delay and / or one Drawing section (60, 70) and a winding device (90) for the yarn (50) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spinnverzugs- und/oder der Verstreckungsstrecke (60,70) lediglich mechanische Mittel zum Ausziehen und/oder Verstrecken des Garns (50) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that in the Spinning delay and / or the stretching section (60.70) only mechanical Means for pulling out and / or stretching the yarn (50) are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der genannten Anlage unmittelbar vor der Aufspulstation (90) angeordnet ist.Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that that they are arranged in the above-mentioned system immediately before the winding station (90) is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Wasserdampf als Gas unter einem Absolutdruck zwischen 1, 5 und 10 bar betrieben wird. Device according to one of claims 1-11, characterized in that that they use water vapor as a gas under an absolute pressure between 1, 5 and 10 operated bar. Verfahren zur Verwirbelung von Filamentgarn (50) in einem Schmelzspinnprozess unter Verwendung einer Vorrichtung (80) mit einer Düse, durch welche ein unter Überdruck stehendes Gas unter zumindest weitgehender Entspannung hindurchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Garn (50) in oder gegen die Strömungsrichtung des Gases durch die Düse (83,84) hindurchbewegt wird.Process for interlacing filament yarn (50) in one Melt spinning process using a device (80) with a nozzle, through which a gas under pressure is at least largely Relaxation flows through, characterized in that the yarn (50) in or against the direction of flow of the gas through the nozzle (83, 84) is moved through. Verfahren zur Relaxierung und/oder zur Thermoschrumpf-Fixierung von Filamentgarnen (50) in einem Schmelzspinnprozess, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (50) in einer dazu geeignet ausgebildeten Vorrichtung (80) über eine vorgegebene Strecke mit einem heissen, über diese Strecke unter einem annähernd konstanten Überdruck stehenden Gas beaufschlagt wird.Process for relaxing and / or thermoshrink fixation of Filament yarns (50) in a melt spinning process, characterized in that the yarn (50) in a suitably designed device (80) via a predefined route with a hot, over this route under an approximate constant overpressure gas is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorrichtung (80) eine solche nach einem der Ansprüche 1 - 12 verwendet wird.Method according to one of claims 13 or 14, characterized in that that the device (80) used is one according to one of Claims 1-12 becomes. Verwirbeltes Filamentgarn mit einer vorgegebenen Anzahl Knoten pro Längeneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Knoten pro Längeneinheit bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex um nicht mehr als 50% abnimmt.Twisted filament yarn with a given number of knots per Unit of length, characterized in that the number of knots per unit of length up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex by no more than 50% decreases. Verwirbeltes Filamentgarn nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Knoten pro Längeneinheit bis zu einer spezifischen Fadenzugkraft von 0.5 cN/dtex um nicht mehr als 30% abnimmt.Swirled filament yarn according to claim 16, characterized in that that the number of knots per unit length up to a specific thread tension of 0.5 cN / dtex does not decrease by more than 30%.
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