EP1521869B1 - Spinnverfahren - Google Patents

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EP1521869B1
EP1521869B1 EP03762524A EP03762524A EP1521869B1 EP 1521869 B1 EP1521869 B1 EP 1521869B1 EP 03762524 A EP03762524 A EP 03762524A EP 03762524 A EP03762524 A EP 03762524A EP 1521869 B1 EP1521869 B1 EP 1521869B1
Authority
EP
European Patent Office
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cooling
filament bundle
cooling medium
filaments
filament
Prior art date
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EP03762524A
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EP1521869A1 (de
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Hendrik Middeljans
Eric Heuveling
Bastiaan Krins
Johannes Frederik Boer
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API Institute
Original Assignee
API Institute
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1521869A1 publication Critical patent/EP1521869A1/de
Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer
    • Y10T428/2969—Polyamide, polyimide or polyester

Definitions

  • the present invention relates to a method of spinning a multifilament yarn made of a thermoplastic material, comprising the steps of extruding the molten material through a plurality of nozzle holes of a spinneret into a filament bundle with many filaments and wound up as a thread after solidification, and in which the filament bundle is cooled below the spinneret. Furthermore, the present invention relates to polyester filament yarns and cords containing such polyester filament yarns.
  • a two-stage cooling method for spinning a multifilament thread from a thermoplastic material is known in JP 11061550 disclosed.
  • the filaments are blown on one side or in a ring and in a second stage
  • compressed air is injected so that a downward flow occurs parallel to the filaments. This is intended to give the filaments as uniform physical properties as possible.
  • thermoplastic polymers The cooling behavior of the thermoplastic polymers is quite complicated and depends on a number of parameters. In particular, it comes during the formation of differences in birefringence over the filament cross-section, because the filament skin cools faster than the inside, the core, the filaments. In addition, differences in crystallization between filaments also occur in this way. Cooling thus determines to a high degree the crystallization of the polymers in the filament, which is noticeable during the later use of the filaments, for example during drawing. For a number of applications, it is desirable to achieve a high degree of cooling as soon as possible after extrusion to promote rapid crystallization.
  • the object is achieved in that the method as described in the preamble of claim 1, characterized in that the cooling is carried out in two stages, wherein in a first cooling zone, the filament bundle is so impinged by means of a gaseous cooling medium that the gaseous Cooling medium flows through the filament bundle, by the filament bundle on the opposite side of the flow almost completely leaves again, and in a second cooling zone below the first cooling zone, the filament bundle is substantially further cooled by Diansaugung located in the vicinity of the filament bundle gaseous cooling medium.
  • the present invention is a two-stage cooling.
  • the filament bundle is flowed through by means of the gaseous cooling medium. It is especially crucial that the cooling medium, the filament bundle practically completely on the opposite side of the inflow side leaves again.
  • the cooling medium should therefore not be carried along by the filament bundle in this stage of cooling.
  • the gaseous cooling medium flows through the filament bundle transversely to the direction of movement of the filament bundles, that is to say a so-called transverse blowing is set. This blowing can be effectively designed by the gaseous cooling medium is sucked by flowing through the filament bundle by means of a suction device.
  • the embodiment can take place in such a way that the filament bundle is passed between a blowing device and a suction device.
  • Another possibility is to divide the filament stream and, for example, to initiate an injection in the middle between two filament streams, such as through a perforated tube running parallel for a certain distance and between the filament streams. It is then possible to blow the gaseous cooling medium from the middle of the filament bundles out through the filament bundles to the outside. Again, make sure that the cooling medium leaves the bundles almost completely again.
  • the reverse blowing and Absaug gag be installed would be conceivable by the running in the middle of the filament streams pipe serves as a suction and the blowing is then carried out from outside to inside.
  • the flow velocity of the gaseous cooling medium is between 0.1 and 1 m / s. At these rates, there is a uniform cooling largely without turbulence and formation of skin / core differences in the crystallization.
  • the first cooling zone has a length between 0.2 and 1.2 m. An inflow over this length and under the conditions described above gives the desired degree of cooling in the first zone or stage.
  • the second stage of the cooling is carried out by means of the so-called self-suction yarn cooling.
  • the filament bundle tears the gaseous cooling medium in its environment, for example ambient air, with it and is thereby cooled further.
  • there is a flow of the gaseous cooling medium which runs substantially parallel to the direction of the filament bundle. It is important that the gaseous cooling medium approaches the filament bundle at least from two sides.
  • the Diansaugody can be formed by two perforated and parallel to the filament bundle plates, so-called double-sided plates.
  • the length is at least 10 cm and can be up to several meters at the top. Quite usual are lengths for this Diansaugungsumble from 30 cm to 150 cm.
  • the second cooling step be accomplished by passing the filaments between perforated materials, e.g. perforated plates, is carried out so that the gaseous cooling medium can meet on the self-priming of two sides of the filaments.
  • this element which is familiar to the person skilled in the art, is between 10 and 40 cm long.
  • a bundling step may advantageously be carried out in a manner known per se, e.g. by so-called airmover or airknives. Furthermore, this bundling step can also take place within the second cooling zone.
  • the method according to the invention after the cooling zones and before winding still have a stretching of the filaments in a conventional manner.
  • stretching is to be understood here as meaning all customary methods familiar to the person skilled in the art in order to distort the filaments. This can be done for example by godets, individually or in duos, or the like. It should be expressly mentioned that drawing refers both to draw ratios greater than 1 and to ratios which are less than 1. The latter ratios are familiar to those skilled in the art of relaxation. Stretch ratios greater than and less than 1 occur quite side by side within a process.
  • the total draw ratio is usually calculated from the ratio of the draw speeds or, if relaxation is still taking place, the take-up speed at the end of the process and the filament spin speed, i. the speed at which the filament bundles pass through the cooling zones.
  • a typical constellation is, for example, a spinning speed of 2760 m / min, draw at 6000 m / min, additional relaxation following the draw of 0.5%, i. a winding speed of 5970 m / min. This results in a total draw ratio of 2.16.
  • speeds of at least 2000 m / min are preferred for winding.
  • the process is within the scope of the technically feasible There are no limits on speed.
  • about 6000 m / min is preferred for the upper speed range during winding.
  • the drafting devices upstream and behind the cooling zones may still be a chute. This element is known per se.
  • the gaseous cooling medium used is preferably air or an inert gas, such as nitrogen or argon.
  • the inventive method is in principle not limited to certain types of polymers and can be applied to all filament extrudable polymer types.
  • thermoplastic material consists essentially of polyethylene terephthalate.
  • the process according to the invention allows the production of filaments which are particularly well suited for technical applications, in particular suitable for use in tire cord. Furthermore, the method is also well suited for the production of technical yarns.
  • the settings necessary for the spinning of technical yarns, in particular the choice of the nozzle and the length of the heating tube, are known to the person skilled in the art.
  • the invention is therefore also directed to filament yarns, in particular polyester filament yarns obtainable by the process described above.
  • the present invention is directed to such polyester filament yarns having a book strength T in mN / tex and an elongation at break E in%, in which the product of the breaking strength T and the third root of elongation at break E (T * E 1/3 ) is at least 1600 mN% 1/3 / tex. Preferably, this product is between 1600 and 1800 mN% 1/3 / tex.
  • the invention is directed to polyester filament yarns in which the sum of their% elongation after application of a specific force EAST ("elongation at specific tension") of 410 mN / tex and their hot air shrinkage at 180 ° C (HAS) in %, ie the sum of EAST + HAS, less than 11%, preferably less than 10.5%.
  • EAST elongation at specific tension
  • the EAST is measured according to ASTM 885 and the HAS is also determined according to ASTM 885, with the proviso that the measurement is carried out at 180 ° C, at 5 mN / tex and for 2 minutes.
  • the present invention is directed to tire cords containing polyester filament yarns, wherein the cord has a retention percentage Rt in%, which is characterized by the quality factor Q f , which is the product of T * E 1/3 of the polyester filament yarns and Rt of the cord represents greater than 1350 mN% 4/3 / tex.
  • the retention capacity is to be understood as the quotient of the breaking strength of the cord after dipping and the breaking strength of the threads.
  • the quality factor is particularly preferably greater than 1375 mN% 4/3 / tex and is advantageously up to 1800 mN% 43 / tex.
  • Polyethylene terephthalate granules having a relative viscosity of 2.04 (measured on a solution of 1 g of polymer in 125 g of a mixture of 2,4,6-trichlorophenol and phenol (TCF / F, 7:10 m / m) at 25 ° C in an Ubbelohde (DIN 51562) viscometer) was spun and cooled under the conditions listed in Tab. 1. The stretching speed was 6000 m / min. An additional relaxation of 0.5% was set, winding speed: 5970 m / min. ⁇ B> Table.

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Description

  • Die vorlegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens aus einem thermoplastischen Material umfassend die Schritte, bei welchem das aufgeschmolzene Material durch eine Vielzahl von Düsenlöchern einer Spinndüse zu einem Filamentbündel mit vielen Filamenten extrudiert und nach dem Erstarren als Faden aufgewickelt wird, und bei welchem das Filamentbündels unterhalb der Spinndüse abgekühlt wird.
    Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Polyesterfilamentgarne und Corde, die solche Polyesterfilamentgarne enthalten.
  • Ein Verfahren wie oben beschrieben ist aus der EP-A-1 079 008 bekannt. Dabei werden beim Spinnen die frisch extrudierten Filamente in ihrer Fortbewegung durch einen Luftstrom unterstützt. Dabei kommt es also im wesentlichen zu einer Abkühlung durch einen parallel zum Faden strömenden Kühlmittelstrom. Mit einer solchen Art der Abkühlung werden in aller Regel gute Ergebnisse erreicht, insbesondere bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten.
  • Eine zweistufige Kühlmethode zum Spinnen eines multifilen Fadens aus einem thermoplastischen Material ist in JP 11061550 offenbart. In einer ersten Kühlstufe werden die Filamente einseitig oder ringförmig angeblasen und in einer zweiten Stufe wird im oberen Teil der Kühlstufe Druckluft eingeblasen, so dass eine Abwärtsströmung parallel zu den Filamenten entsteht. Dadurch sollen die Filamente möglichst einheitliche physikalische Eigenschaften erhalten.
  • Das Abkühlverhalten der thermoplastischen Polymere ist durchaus kompliziert und von einer Reihe von Parametern abhängig. Insbesondere kommt es während der Abkühlung zur Ausbildung von Unterschieden im Doppelbrechungsverhalten über den Filamentquerschnitt, weil die Filamenthaut schneller abkühlt als das Innere, der Kern, der Filamente. Darüber hinaus treten auf diese Weise auch Unterschiede in der Kristallisation zwischen Filamenten auf. Das Abkühlen bestimmt also im hohen Maße die Kristallisation der Polymere im Filament, was sich beim späteren Einsatz der Filamente, z.B. in der Verstreckung, bemerkbar macht. Für eine Reihe von Anwendungen ist es erwünscht, möglichst rasch nach der Extrusion einen hohen Grad an Abkühlung zu erreichen, um eine rasche Kristallisationsbildung zu fördern.
  • Die Abkühlungsverfahren des Standes der Technik erreichen diese Anforderungen oftmals nicht oder nicht ausreichend.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das für eine effektive Abkühlung der extrudierten Filamente sorgt und dadurch eine gute Kristallisierung in den Filamenten bewirkt, insbesondere auch bei relativ niedrigen Aufwickelgeschwindigkeiten.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verfahren, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben, sich dadurch auszeichnet, dass die Abkühlung in zwei Stufen durchgeführt wird, wobei in einer ersten Abkühlzone das Filamentbündel mittels eines gasförmigen Kühlmediums so angeströmt wird, dass das gasförmige Kühlmedium das Filamentbündel quer durchströmt, indem es das Filamentbündel auf der der Anströmseite gegenüberliegenden Seite praktisch vollständig wieder verläßt, und in einer zweiten Abkühlzone unterhalb der ersten Abkühlzone das Filamentbündel im wesentlichen durch Selbstansaugung von in der Umgebung des Filamentbündels befindlichem gasförmigen Kühlmediums weiter abgekühlt wird.
  • Es handelt sich bei der vorliegenden Erfindung also um eine zweistufige Abkühlung. In der ersten Stufe wird das Filamentbündel mittels des gasförmigen Kühlmediums durchströmt. Dabei ist vor allem entscheidend, dass das Kühlmedium das Filamentbündel praktisch vollständig auf der der Anströmseite gegenüberliegenden Seite wieder verläßt. Das Kühlmedium soll in dieser Stufe der Abkühlung also möglichst nicht von dem Filamentbündel mitgerissen werden. Zur Durchführung dieser ersten Abkühlstufe ist es denkbar, dass das gasförmige Kühlmedium quer zur Bewegungsrichtung der Filamentbündel durch das Filamentbündel strömt, also eine sogenannte Queranblasung eingestellt wird. Diese Anblasung kann dadurch effektiv gestaltet werden, indem das gasförmige Kühlmedium nach dem Durchströmen des Fadenbündels mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt wird. Dadurch kommt es zum einen zu einer guten Ausrichtung des Abkühlstroms, zum anderen ist gewährleistet, dass das Abkühlmedium das Filamentbündel auch quantitativ wieder verläßt. So kann die Ausgestaltung z.B. derart erfolgen, dass das Filamentbündel zwischen einer Anblas- und einer Absaugvorrichtung hindurch geführt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Filamentstrom zu teilen und beispielsweise in der Mitte zwischen zwei Filamentströmen eine Anblasung einzurichten, wie z.B. durch ein perforiertes Rohr, das für eine bestimmte Strecke parallel und zwischen den Filamentströmen herläuft. Man kann dann das gasförmige Kühlmedium von der Mitte der Filamentbündel aus durch die Filamentbündel nach außen blasen. Auch hier ist darauf zu achten, dass das Kühlmedium die Bündel praktisch vollständig wieder verläßt. Selbstverständlich wäre auch die umgekehrte Anblas- und Absaugdurchführung denkbar, indem das in der Mitte der Filamentströme verlaufende Rohr als Absaugung dient und die Anblasung dann von außen nach innen durchgeführt wird.
  • Es ist bevorzugt für das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Anströmgeschwindigkeit des gasförmigen Kühlmediums zwischen 0,1 und 1 m/s beträgt. Bei diesen Geschwindigkeiten kommt es zu einer gleichmäßigen Abkühlung weitgehend ohne Verwirbelungen und Ausbildung von Haut/Kern-Unterschieden bei der Kristallisation.
  • Es hat sich darüber hinaus als völlig ausreichend erwiesen, wenn die erste Abkühlzone eine Länge zwischen 0,2 und 1,2 m aufweist.
    Eine Anströmung über diese Länge und unter den oben beschriebenen Bedingungen ergibt den gewünschten Grad an Abkühlung in der ersten Zone bzw. Stufe.
  • Die zweite Stufe der Abkühlung wird mittels der sogenannten Selbstansaugung ("self suction yarn cooling") durchgeführt. Dabei reißt das Filamentbündel das in seiner Umgebung befindliche gasförmige Kühlmedium, z.B. Umgebungsluft, mit sich und wird dabei weiter abgekühlt. In diesem Fall kommt es zu einer Strömung des gasförmigen Kühlmediums, die weitgehend parallel zur Laufrichtung des Filamentbündels verläuft. Dabei ist es wichtig, dass das gasförmige Kühlmedium wenigstens von zwei Seiten an das Filamentbündel herankommt.
    Die Selbstansaugeinheit kann durch zwei perforierte und zum Filamentbündel parallel verlaufende Platten, sogenannte doppelseitige Platten, gebildet werden. Die Länge beträgt mindestens 10 cm und kann nach oben hin durchaus bis zu mehreren Metern betragen. Durchaus üblich sind Längen für diese Selbstansaugungsstrecke von 30 cm bis 150 cm.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, dass die zweite Abkühlstufe durch ein Führen der Filamente zwischen perforierten Materialien, wie z.B. perforierten Platten, so durchgeführt wird, dass das gasförmige Abkühlmedium bei der Selbstansaugung von zwei Seiten auf die Filamente treffen kann.
  • Es hat sich als vorteilhaft dafür erwiesen, wenn in dieser zweiten Abkühlzone des Filamentbündels durch ein perforiertes Rohr geführt wird. Solche "Self-suction-Rohre" sind dem Fachmann bekannt. Sie ermöglichen das Mitreißen des gasförmigen Abkühlmediums durch das Filamentbündel in einer Weise, die Verwirbelungen weitgehend vermeidet.
  • Es ist möglich, das Kühlmedium, welches durch das Filamentbündel angesaugt wird, zu temperieren, z.B. durch die Verwendung von Wärmeaustauschern. Diese Ausführungsform erlaubt eine von der Umgebungstemperatur unabhängige Prozessführung, was sich vorteilhaft auf die Dauerstabilität des Verfahrens, z.B. Tag-Nacht bzw. Sommer-Winter-Unterschiede, auswirkt.
  • Zwischen der Spinndüse oder Düsenplatte und dem Beginn der ersten Kühlzone befindet sich üblicherweise noch ein sogenanntes Heizrohr. Abhängig vom Filamenttyp ist dieses dem Fachmann geläufige Element zwischen 10 und 40 cm lang.
  • Zwischen der ersten und der zweiten Kühlzone kann vorteilhafter Weise noch ein Bündelungsschritt in an sich bekannter Weise, z.B. durch sogenannte airmover oder airknives, erfolgen. Weiterhin kann dieser Bündelungsschritt auch innerhalb der zweiten Kühlzone stattfinden.
  • Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren nach den Abkühlzonen und vor der Aufwicklung noch eine Verstreckung der Filamente in an sich bekannter Weise aufweisen. Unter dem Begriff Verstreckung sollen hier alle üblichen und dem Fachmann geläufigen Methoden verstanden werden, um die Filamente zu verziehen. Dies kann beispielsweise durch Galetten, einzeln oder in Duos, oder ähnliches durchgeführt werden. Es soll ausdrücklich erwähnt werden, dass sich Verstreckung sowohl auf Verstreckverhältnisse größer als 1 als auch auf solche Verhältnisse, die kleiner sind als 1, bezieht. Letztere Verhältnisse sind der Fachperson unter dem Begriff der Relaxation geläufig. Verstreckverhältnisse größer und kleiner als 1 treten innerhalb eines Prozesses durchaus nebeneinander auf.
  • Das Gesamtverstreckverhältnis berechnet sich üblicherweise aus dem Verhältnis der Streckgeschwindigkeiten bzw. - wenn auch noch eine Relaxation erfolgt - der Aufwickelgeschwindigkeit am Ende des Prozesses und der Spinngeschwindigkeit der Filamente, d.h. die Geschwindigkeit, mit der die Filamentbündel die Kühlzonen durchlaufen. Eine typische Konstellation ist beispielsweise eine Spinngeschwindigkeit von 2760 m/min, Verstreckung mit 6000 m/min, additionelle Relaxation im Anschluß an die Verstreckung von 0,5 %, d.h. eine Aufwickelgeschwindigkeit von 5970 m/min. Das resultiert in einem Gesamtverstreckverhältnis von 2,16.
  • Erfindungsgemäß sind daher für die Aufwicklung Geschwindigkeiten von mindestens 2000 m/min bevorzugt. Prinzipiell sind dem Prozess im Rahmen des technisch Realisierbaren nach oben hin keine Grenzen hinsichtlich der Geschwindigkeit gesetzt. Allgemein werden für den oberen Geschwindigkeitsbereich bei der Aufwicklung jedoch etwa 6000 m/min bevorzugt.
    Bei den an sich üblichen Gesamtverstreckverhältnissen von 1,5 bis 3,0 ergeben sich also Bereiche von etwa 500 bis etwa 4000 m/min, bevorzugt 2000 bis 3500 m, für die Spinngeschwindigkeit.
  • Den Verstreckeinrichtungen vorgelagert und hinter den Kühlzonen kann sich noch ein Fallschacht befinden. Auch dieses Element ist an sich bekannt.
  • Als gasförmiges Kühlmedium wird bevorzugt Luft oder ein Inertgas, wie Stickstoff oder Argon, eingesetzt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell nicht auf bestimmte Polymerarten beschränkt und läßt sich auf alle zu Filamenten extrudierbaren Polymertypen anwenden. Bevorzugt werden allerdings als thermoplastisches Material Polymere, wie Polyester, Polyamid, Polyolefin oder auch Mischungen bzw. Copolymere aus diesen Typen.
  • Ganz besonders bevorzugt wird es, wenn das thermoplastische Material im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt die Herstellung von Filamenten, die besonders gut für technische Anwendungen geeignet sind, insbesondere für die Verwendung in Reifencord geeignet sind. Weiterhin eignet sich das Verfahren auch gut für die Herstellung von technischen Garnen. Die für die Spinnung von technischen Garnen nötigen Einstellungen, insbesondere die Wahl der Düse sowie die Länge des Heizrohres, sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Erfindung ist daher auch auf Filamentgarne, insbesondere auf Polyesterfilamentgarne gerichtet, die nach dem oben beschriebenen Verfahren erhältlich sind.
  • Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf solche Polyesterfilamentgarne mit einer Buchfestigkeit T in mN/tex und einer Bruchdehnung E in % gerichtet, bei denen das Produkt aus der Bruchfestigkeit T und der dritten Wurzel aus der Bruchdehnung E (T*E1/3) mindestens 1600 mN %1/3/tex beträgt. Bevorzugt liegt dieses Produkt zwischen 1600 und 1800 mN %1/3/tex.
  • Die Messungen der Bruchfestigkeit T sowie der Bruchdehnung E für die Bestimmung des Parameters T*E1/3 erfolgen gemäß ASTM 885 und sind dem Fachmann im übrigen bekannt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf Polyesterfilamentgarne gerichtet, bei denen die Summe aus ihrer Dehnung in % nach Anlegung einer spezifischen Kraft EAST ("elongation at specific tension") von 410 mN/tex und ihrem Heißluftschrumpf bei 180 °C (HAS) in %, also die Summe aus EAST + HAS, weniger als 11 %, bevorzugt weniger als 10,5 %, beträgt.
  • Die Messung der EAST erfolgt gemäß ASTM 885 und die Bestimmung des HAS erfolgt ebenfalls nach der ASTM 885, mit der Maßgabe, dass die Messung bei 180 °C, bei 5 mN/tex und über 2 Minuten durchgeführt wird.
  • Schließlich ist die vorliegende Erfindung auf Reifencorde gerichtet, die Polyesterfilamentgarne enthalten, wobei der Cord einen Retentionsvermögen Rt in % aufweist, die sich dadurch auszeichnen, dass der Qualitätsfaktor Qf, welcher das Produkt aus T*E1/3 der Polyesterfilamentgarne und Rt des Cordes darstellt, größer ist als 1350 mN %4/3/tex.
  • Unter dem Retentionsvermögen ist der Quotient aus der Bruchfestigkeit des Cordes nach nach dem Dippen und der Bruchfestigkeit der Fäden zu verstehen.
  • Der Qualitätsfaktor ist besonders bevorzugt größer als 1375 mN %4/3/tex und beträgt vorteilhaft bis zu 1800 mN %43/tex .
  • Die Erfindung soll anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein.
  • Polyethylenterephthalat Granulat mit einer relativen Viskosität von 2,04 (gemessen an einer Lösung von 1 g Polymer in 125 g einer Mischung aus 2,4,6-Trichlorphenol und Phenol (TCF/F, 7:10 m/m) bei 25 °C in einem Ubbelohde (DIN 51562) Viskosimeter) wurde gesponnen und unter den in der Tab. 1 aufgeführten Bedingungen abgekühlt. Die Streckgeschwindigkeit betrug 6000 m/min. Es wurde eine additionelle Relaxation von 0,5 % eingestellt, Aufwickelgeschwindigkeit: 5970 m/min. Tab. 1
    Garntiter [dtex] 1440
    Einzeltiter 4,35
    Spinndüse 331 Löcher mit je 800 µm Durchmesser
    Länge des Heizrohres [mm] 150
    Temp. im Heizrohr [°C] 200
    Länge der ersten Kühlzone [mm] 700
    Anblasvolumen [m3/h] 400
    Länge der zweiten Kühlzone [mm], doppelseitige Platte 700
    Temp. der Kühlluft [°C] 50
    Bündelung Airmover
  • Die Garneigenschaften wurden an drei Proben bestimmt und sind in der Tab. 2 dargestellt. Tab. 2
    Beispiel 003 Beispiel 004 Beispiel 005
    Spinngeschwindigkeit [m/min] 2791 2759 2727
    Bruchfestigkeit T [mN/tex] 688 703 712
    Bruchdehnung E [%] 13,9 13,7 12,9
    Festigkeit bei Dehnung von 5% TASE5 [mN/tex] 388 341 348
    T*E1/3 [mN %1/3/tex] 1654 1682 1670
  • Schließlich wurden die Cordeigenschaften nach dem Dippen bestimmt und sind in Tab. 3 zusammengefasst.
    Der Qualitätsfaktor Qf ergibt sich als Produkt aus T*E1/3 und der Retention. Tab. 3
    Beispiel 003 Beispiel 004 Beispiel 005
    Bruchfestigkeit T [mN/tex] 589 595 604
    Festigkeit bei Dehnung von 5% TASE5 [mN/tex] 227 223 222
    T*E1/3 [mN %1/3/tex] 1654 1682 1670
    Retentionsvermögen Rt [%] 85,6 84,6 84,8
    Qualitätsfaktor [mN %4/3/tex] 1416 1424 1417
    Dehnung bei spezifischer Kraft von 410 mN/tex EAST [%] 5,9 5,8 5,7
    Heißluftschrumpf (HAS) [%] 4,2 4,5 4,3
    EAST + HAS [%] 10,1 10,3 10,0

Claims (14)

  1. Verfahren zum Spinnen eines multifilen Fadens aus einem thermoplastischen. Material umfassend die Schritte, bei welchem das aufgeschmolzene Material durch eine Vielzahl von Düsenlöchern einer Spinndüse zu einem Filamentbündel mit vielen Filamenten extrudiert und nach dem Erstarren als Faden aufgewickelt wird, und bei welchem das Filamentbündel unterhalb der Spinndüse in zwei Stufen abgekühlt wird, in einer ersten Abkühlzone das Filamentbündel mittels eines gasförmigen Kühlmediums so angeströmt wird, dass das gasförmige Kühlmedium das Filamentbündel quer durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium das Filamentbündel auf der der Anströmseite gegenüberliegenden Seite praktisch vollständig wieder verläßt und in einer zweiten Abkühlzone unterhalb der ersten Abkühlzone das Filamentbündel im wesentlichen durch Selbstansaugung von in der Umgebung des Filamentbündels befindlichem gasförmigen Kühlmediums weiter abgekühlt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Kühlmedium nach dem Durchströmen des Fadenbündels mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmgeschwindigkeit des gasförmigen Kühlmediums zwischen 0,1 und 1 m/s beträgt.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abkühlzone eine Länge zwischen 0,2 und 1,2 m aufweist.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abkühlstufe durch ein Führen der Filamente zwischen perforierten Materialien, wie z.B. perforierten Platten, so durchgeführt wird, dass das gasförmige Abkühlmedium bei der Selbstansaugung von zwei Seiten auf die Filamente treffen kann.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abkühlstufe durch Führen des Filamentbündels durch ein perforiertes Rohr durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abkühlung und vor der Aufwicklung eine Verstreckung der Filamente in an sich bekannter Weise erfolgt.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwicklung bei Geschwindigkeiten von mindestens 2000 m/min erfolgt.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem gasförmigen Kühlmedium um Luft oder ein Inertgas handelt.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material gewählt wird aus einer Gruppe enthaltend Polyester, Polyamid, Polyolefin oder Mischungen dieser Polymere.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht.
  12. Polyesterfilamentgarne, erhältlich nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, mit einer Buchfestigkeit T in mN/tex und einer Bruchdehnung E in %, wobei das Produkt aus der Bruchfestigkeit T und der dritten Wurzel aus der Bruchdehnung E, T*E1/3, mindestens 1600 mN %1/3/tex beträgt.
  13. Polyesterfilamentgarne nach Anspruch 12, bei denen die Summe aus ihrer Dehnung in % nach Anlegung einer spezifischen Kraft EAST ("elongation at specific tension") von 410 mN/tex und ihrem Heißluftschrumpf HAS bei 180 °C in %, also die Summe aus EAST + HAS, weniger als 11 %, bevorzugt weniger als 10,5 % beträgt.
  14. Cord umfassend Polyesterfilamentgarne nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Cord nach dem Dippen ein Retentionsvermögen Rt in % aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätsfaktor Qf, das Produkt aus T*E1/3 der Polyesterfilamentgarne und Rt des Cordes, größer ist als 1350 mN %1/3/tex.
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