EP2737113B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines endlosen fadens - Google Patents

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EP2737113B1
EP2737113B1 EP12743649.1A EP12743649A EP2737113B1 EP 2737113 B1 EP2737113 B1 EP 2737113B1 EP 12743649 A EP12743649 A EP 12743649A EP 2737113 B1 EP2737113 B1 EP 2737113B1
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EP
European Patent Office
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drafting
roller pair
rollers
pair
thread
Prior art date
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EP12743649.1A
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EP2737113A1 (de
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Lassaad NASRI
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Truetzschler Switzerland AG
Original Assignee
Truetzschler Switzerland AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for producing an endless thread from a synthetic polymer melt.
  • Methods for producing threads with high strength are known from the prior art.
  • the WO2009 / 061161 such a process.
  • An increased strength of the polyester threads is achieved through the use of a polymer melt with a high intrinsic viscosity.
  • the polymer melt is kept under a nitrogen atmosphere in order to avoid contact with the ambient air.
  • the filament strands spun from the polymer melt are passed immediately after the spinnerets through a reheater, which improves the stretchability of the parliamentary strands.
  • the EP 1 382 724 A1 relates to a method for producing a polyester yarn with high strength in which neither heating devices nor cooling devices are provided in a drawing zone.
  • the device for producing an endless thread from a synthetic polymer melt comprises a spinning device for extruding and cooling a plurality of filament strands, a device for applying a spinning preparation, a spooling device and a stretching zone arranged between the spinning device and the spooling device for stretching the filament strands.
  • the stretching zone is formed by a pair of infeed rollers arranged after the spinning device and subsequent four to six, preferably five, pairs of stretching rollers.
  • the first pairs of stretching rollers are provided with a heating device and the last pair of stretching rollers is provided with a cooling device. At least one of the two rolls of a heated pair of stretching rolls is provided with a heating device.
  • the cooling effect on the thread wrapping around the pair of stretching rollers several times is additionally increased by providing both rollers of the last pair of stretching rollers with a cooling device.
  • the active cooling of the thread via the last pair of drawing rollers influences the molecular chains in the polymer, which leads to an increase in strength.
  • the crystallinity and the orientation of the molecules are influenced and the molecular structure is fixed by cooling.
  • the effect of the fixation is achieved by the rapid cooling of the filament strands with the help of the cooled stretching rollers.
  • the filament strands are guided several times around the drawing roller, which leads to an increased cooling capacity.
  • the pair of infeed rollers as well as the pairs of stretching rollers can be designed as so-called duos with two driven rollers or as so-called monos with one driven roller and an associated idler roller.
  • one infeed roller and five pairs of stretching rollers are used.
  • the infeed roller is designed as a mono and the stretching roller pairs as a duo.
  • the respective pairs of rollers are wrapped several times by the filament strands.
  • a surface temperature of the roll provided with the cooling device of the last pair of stretching rolls is provided to be less than 100 ° C.
  • the surface temperature is preferably less than 60 ° C.
  • Liquid cooling is best suited as a cooling device. Heat is extracted from the thread over the surface of the roll. The heat is dissipated via a coolant circulating in the roll. The temperature of the cooling liquid is regulated in such a way that the surface temperature of the roll does not exceed the predetermined temperature of 100 ° C., preferably 60 ° C.
  • the stretch zone is formed by the pair of infeed rollers and the subsequent pairs of stretch rollers.
  • Five pairs of drafting rollers are preferably arranged downstream of the pair of inlet rollers.
  • a total stretching of the thread coming from the spinning device to three to eight times its original length is provided over the entire stretching zone.
  • the total draw is preferably five to seven times.
  • the stretching in detail between the inlet roller pair and the first pair of stretching rollers is 1.02 to 1.1, between the first pair of stretching rollers and the second pair of stretching rollers 4 to 6, between the second pair of stretching rollers and the third pair of stretching rollers 1.2 to 2.0 the third pair of stretch rollers and the fourth pair of stretch rollers 0.7 to 1.2 and between the fourth pair of stretch rollers and the fifth pair of stretch rollers 0.7 to 1.2.
  • the total stretching is 6.2 times.
  • the stretching between the inlet roller pair and the first pair of stretching rollers is 1.04, between the first pair of stretching rollers and the second pair of stretching rollers 4.6, between the second pair of stretching rollers and the third pair of stretching rollers 1.3, between the third pair of stretching rollers and the fourth pair of stretching rollers 1 , 01 and between the fourth pair of stretching rollers and the fifth pair of stretching rollers 1.0.
  • the actual stretching is carried out between the pairs of stretching rollers.
  • the rollers of a pair of stretching rollers are operated essentially at the same speed.
  • the temperatures of the heated stretching rollers must be provided. At least one of the two rollers of a pair of stretching rollers is heated in each case. Both rolls of a pair of stretching rolls are preferably heated to the same temperature.
  • the surface temperatures are in the range 40 to 90 ° C for the first pair of stretching rollers, 80 to 170 ° C for the second pair of stretching rollers, 120 to 280 ° C for the third pair of stretching rollers and 120 to 250 ° C for the fourth pair of stretching rollers.
  • the surface temperatures are 85 ° C for the first pair of stretch rollers, 110 ° C for the second pair of stretch rollers, 245 ° C for the third pair of stretch rollers and 225 ° C for the fourth pair of stretch rollers.
  • the fifth pair of stretching rollers has the effect of influencing and fixing the molecular orientation within the individual filaments of the thread, which results in greater strength.
  • This enables threads to be produced which have a strength of more than 80 cN / tex with an elongation of less than 12%.
  • the threads preferably have a strength of more than 85 cN / tex with an elongation of less than 11%.
  • the threads produced according to the invention preferably have a strength of more than 50 cN / tex with an elongation of less than 5%, this is also referred to as TASE (Tenacity At Specific Elongation).
  • a thread with high strength can be produced with the device according to the invention with different polymer melts.
  • polyester this is already possible with polymer melts with an intrinsic viscosity of less than 1.2 dl / gr, preferably less than 1.03 dl / gr.
  • polyamide polymer melts with a relative viscosity of less than 3.6, preferably less than 3.5, can be used.
  • polypropylene polymer melts with a melt flow index greater than 2, preferably greater than 4, can be used.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of a device for producing an endless thread from a synthetic polymer melt.
  • a plurality of filament strands 3 are extruded with a spinning device 1 at a temperature of 40 ° to 50 ° above the melting temperature of the polymer used.
  • the filament strands 3 are cooled to a temperature below 50 ° C., preferably to 20 ° C.
  • the cooling within the blow duct 2 can be carried out by cooling air.
  • the filament strands 3 are then combined to form a thread 5 and provided with a spinning preparation 4. After the spinning preparation had been applied, the thread 5 succeeded, via a pre-intermingling 6, into a pair of feed rollers 7.
  • the pre-intermingling 6 can also be dispensed with.
  • the presence of a pre-intermingling 6 simplifies the further guidance of the filament strands 3 and the thread 5, respectively.
  • the pair of inlet rollers 7 consists of a driven roller and a non-driven idler roller. Following the pair of infeed rollers 7, the thread 5 is guided over five pairs of stretching rollers 8, 9, 10, 11, 12.
  • the inlet roller pair 7 and the stretching roller pairs 8, 9, 10, 11, 12 are advantageously wrapped around the thread 5 several times.
  • the two rollers of a pair of stretching rollers 8, 9, 10, 11, 12 are driven at the same peripheral speed.
  • the successive pairs of stretching rollers 9, 10, 11, 12 are driven at a different peripheral speed than the previous pair of stretching rollers 8, 9, 10, 11.
  • the thread 5 between the pairs of stretching rollers 8, 9, 10, 11, 12 is subjected to tension at an increasing peripheral speed and stretched accordingly. With a falling peripheral speed, the thread 5 is relieved and undergoes relaxation.
  • the former pairs of stretching rollers 8, 9, 10, 11 are provided with a heating device (not shown).
  • the last pair of stretching rollers 12, however, is provided with a cooling device 14.
  • At least one roller of the pair of stretching rollers 12 is connected to the cooling device 14 via coolant connections 13.
  • the introduced through the thread 5 into the stretching rollers 12 over their surface Heat is dissipated via a coolant through the coolant connections 13 to the cooling device 14, thereby cooling the thread 5 itself.
  • Pipes or hoses can be used as coolant connections 3.
  • both rollers of the pair of stretching rollers 12 are connected to the cooling device 14.
  • the thread 5 is fed to a winding device 16 via a swirl 15.
  • Figure 2 shows a graphical representation of the strength curve F as a function of the elongation D using the example of polyester.
  • the broken line 20 shows the force-elongation curve of a conventional yarn according to the prior art.
  • a tensile test is carried out, a yarn is drawn out with increasing load.
  • the course of the strength F as a function of the elongation D is recorded. If the elongation D is increased, that is to say an extension of the yarn caused by an increase in the load, the yarn will tear at a particular elongation D.
  • the curve shown with a solid line 21 shows the course of the strength of a yarn which was produced with a device according to the invention.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Fadens aus einer synthetischen Polymerschmelze.
  • Bei der Herstellung von endlosen Fäden aus Polymerschmelzen werden in einer Spinneinrichtung eine Vielzahl von Filamentsträngen extrudiert und anschliessend abgekühlt. Die Abkühlung erfolgt zumeist mit Luft in einem sogenannten Blasschacht, dabei werden die Fllamentstränge bis auf eine Temperatur unter 50°C abgekühlt. Die Filamentstränge werden zu einem Faden zusammengefasst und in einer Streckzone verstreckt. Anschliessend wird der Faden auf eine Spule aufgewickelt. Die Art und Weise der Verstreckung ist dabei abhängig von der Polymerschmelze und den zu erzielenden Eigenschaften des Endproduktes.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Herstellung von Fäden mit hoher Festigkeit bekannt. Beispielsweise offenbart die WO2009/061161 ein derartiges Verfahren. Dabei wird eine erhöhte Festigkeit der Polyesterfäden erreicht durch die Verwendung einer Polymerschmelze mit einer hohen Grenzviskosität. Die Polymerschmelze wird unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten, um einen Kontakt zur Umgebungsluft zu vermeiden. Die aus der Polymerschmelze gesponnenen Filamentstränge werden unmittelbar nach den Spinndüsen durch einen Nacherhitzer geführt, welcher eine Verstreckbarkeit der Fllamentstränge verbessert.
  • Die EP 1 382 724 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Polyestergarns mit hoher Festigkeit bei dem in einer Streckzone weder Heizeinrichtungen noch Kühleinrichtungen vorgesehen sind.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von hochfesten Fäden haben jeweils ein entsprechend qualitativ hochwertiges Polymer als Ausgangsprodukt.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche die Herstellung eines Fadens hoher Festigkeit ermöglichen ausgehend von einem kostengünstigen niederwertigen Polymer.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung eines endlosen Fadens aus einer synthetischen Polymerschmelze umfasst eine Spinneinrichtung zum Extrudieren und Abkühlen einer Vielzahl von Filamentsträngen, eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Spinnpräparation, eine Spuleinrichtung und eine zwischen der Spinneinrichtung und der Spuleinrichtung angeordneten Streckzone zur Verstreckung der Filamentstränge.
  • Die Streckzone wird gebildet durch eine nach der Spinneinrichtung angeordnetes Einlaufrollenpaar und nachfolgende vier bis sechs, vorzugsweise fünf Streckrollenpaare. Die ersten Streckrollenpaare sind mit einer Heizeinrichtung und das letzte Streckrollenpaar ist mit einer Kühleinrichtung versehen. Zumindest eine der beiden Rollen eines beheizten Streckrollenpaares ist mit einer Heizeinrichtung versehen. Die Kühlwirkung auf den das Streckrollenpaar mehrfach umschlingenden Faden wird zusätzlich erhöht, indem beide Rollen des letzen Streckrollenpaares mit einer Kühleinrichtung versehen sind. Durch die aktive Kühlung des Fadens über das letzte Streckrollenpaar wird eine Beeinflussung der Molekülketten im Polymer erreicht, welche zu einer Erhöhung der Festigkeit führt. Dabei wird die Kristallinität sowie die Orientierung der Moleküle beeinflusst und die Molekülstruktur durch die Kühlung fixiert. Der Effekt der Fixierung wird durch die rasche Abkühlung der Filamentstränge mit Hilfe der gekühlten Streckrollen erreicht. Die Filamentstränge sind dabei mehrfach um die Streckrolle geführt, was zu einer erhöhten Kühlleistung führt.
  • Das Einlaufrollenpaar wie auch die Streckrollenpaare können als sogenannte Duos mit zwei angetriebenen Rollen oder als sogenannte Monos mit einer angetriebenen Rolle und einer zugeordneten Beilaufrolle ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform werden eine Einlaufrolle und fünf Streckrollenpaare eingesetzt. Wobei die Einlaufrolle als Mono und die Streckrollenpaare als Duo ausgebildet sind. Die jeweiligen Rollenpaare werden mehrfach von den Filamentsträngen umschlungen.
  • Um den durch die Kühlung der Filamentstränge resp. des Fadens hervorgerufenen Effekt auszubilden, ist eine Oberflächentemperatur der mit der Kühleinrichtung versehenen Rolle des letzten Streckrollenpaares von weniger als 100°C vorgesehen. Bevorzugterweise ist die Oberflächentemperatur kleiner 60°C. Als Kühleinrichtung eignet sich am besten eine Flüssigkeitskühlung. Über die Oberfläche der Rolle wird dem Faden Wärme entzogen. Die Wärme wird über eine in der Rolle zirkulierende Kühlflüssigkeit abgeführt. Die Kühlflüssigkeit wird in ihrer Temperatur derart geregelt, dass die Oberflächentemperatur der Rolle die vorgegebene Temperatur von 100°C, bevorzugterweise 60°C, nicht übersteigt.
  • Die Streckzone wird gebildet durch das Einlaufrollenpaar und die nachfolgenden Streckrollenpaare. Bevorzugterweise sind dem Einlaufrollenpaar fünf Streckrollenpaare nachgeordnet. Über die gesamte Streckzone ist eine Gesamtverstreckung des aus der Spinneinrichtung einlaufenden Fadens auf das drei- bis achtfache seiner ursprünglichen Länge vorgesehen. Bevorzugterweise beträgt die Gesamtverstreckung das fünf- bis siebenfache. Dabei betragen die Verstreckungen im Einzelnen zwischen dem Einlaufrollenpaar und dem ersten Streckrollenpaar 1,02 bis 1,1, zwischen dem ersten Streckrollenpaar und dem zweiten Streckrollenpaar 4 bis 6, zwischen dem zweiten Streckrollenpaar und dem dritten Streckrollenpaar 1,2 bis 2,0, zwischen dem dritten Streckrollenpaar und dem vierten Streckrollenpaar 0,7 bis 1,2 und zwischen dem vierten Streckrollenpaar und dem fünften Streckrollenpaar 0,7 bis 1,2.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung beträgt die Gesamtverstreckung das 6.2- fache. Dabei betragen die Verstreckungen im Einzelnen zwischen dem Einlaufrollenpaar und dem ersten Streckrollenpaar 1,04, zwischen dem ersten Streckrollenpaar und dem zweiten Streckrollenpaar 4,6, zwischen dem zweiten Streckrollenpaar und dem dritten Streckrollenpaar 1,3, zwischen dem dritten Streckrollenpaar und dem vierten Streckrollenpaar 1,01 und zwischen dem vierten Streckrollenpaar und dem fünften Streckrollenpaar 1,0.
  • Die eigentliche Verstreckung wird jeweils zwischen den Streckrollenpaaren vorgenommen. Die Rollen eines Streckrollenpaares werden im Wesentlichen mit der gleichen Drehzahl betrieben.
  • Entsprechend der verwendeten Polymerschmelze sind die Temperaturen der beheizten Streckrollen vorzusehen. Es ist jeweils zumindest eine der beiden Rollen eines Streckrollenpaares beheizt. Bevorzugterweise werden beide Rollen eines Streckrollenpaares auf die gleiche Temperatur beheizt. Die Oberflächentemperaturen sind im Bereich 40 bis 90°C für das erste Streckrollenpaar, 80 bis 170°C für das zweite Streckrollenpaar, 120 bis 280°C für das dritte Streckrollenpaar und 120 bis 250°C für das vierte Streckrollenpaar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform betragen die Oberflächentemperaturen 85°C für das erste Streckrollenpaar, 110°C für das zweite Streckrollenpaar, 245°C für das dritte Streckrollenpaar und 225°C für das vierte Streckrollenpaar.
  • Das fünfte Streckrollenpaar hat aufgrund der gekühlten Oberfläche die Wirkung, dass die Molekül-Orientierung innerhalb der einzelnen Filamente des Fadens beeinflusst und fixiert wird und sich dadurch eine höhere Festigkeit ergibt. Dadurch können Fäden hergestellt werden, welche eine Festigkeit von mehr als 80 cN/tex bei einer Dehnung von weniger als 12% aufweisen. Bevorzugterweise haben die Fäden eine Festigkeit von mehr als 85 cN/tex bei einer Dehnung kleiner 11%. Die nach der Erfindung hergestellten Fäden weisen bevorzugterweise eine Festigkeit von mehr als 50 cN/tex bei einer Dehnung von weniger als 5% auf, dies wird auch als TASE (Tenacity At Specific Elongation) bezeichnet.
  • Ein Faden mit hoher Festigkeit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit verschiedenen Polymerschmelzen hergestellt werden. Bei Polyester ist dies bereits mit Polymerschmelzen mit einer Grenzviskosität kleiner als 1,2 dl/gr, bevorzugterweise kleiner 1,03 dl/gr möglich. Bei Polyamid können Polymerschmelzen mit einer relativen Viskosität kleiner 3,6, bevorzugterweise kleiner 3,5 verwendet werden. Bei Polypropylen können Polymerschmelzen mit einem Melt Flow Index grösser 2 bevorzugterweise grösser 4 verwendet werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mit Zeichnungen näher erläutert.
    • Figur 1 Schematische Darstellung einer Ausführungsform,
    • Figur 2 Graphische Darstellung des Festigkeitsverlaufs F in Abhängigkeit der Dehnung D am Beispiel von Polyester.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines endlosen Fadens aus einer synthetischen Polymerschmelze. Mit einer Spinnvorrichtung 1 wird eine Vielzahl von Filamentsträngen 3 bei einer Temperatur von 40° bis 50° über der Schmelztemperatur des verwendeten Polymers extrudiert. In einem an die Spinnvorrichtung 1 folgenden Blasschacht 2 werden die Filamentstränge 3 abgekühlt auf eine Temperatur unter 50° C, bevorzugterweise auf 20 °C. Die Abkühlung innerhalb des Blasschachtes 2 kann durch Kühlluft erfolgen. Anschliessend werden die Filamentstränge 3 zu einem Faden 5 zusammengefasst und mit einer Spinnpräparation 4 versehen. Nach dem Aufbringen der Spinnpräparation gelang der Faden 5 über eine Vorverwirbelung 6 zu einem Einlaufrollenpaar 7. Auf die Vorverwirbelung 6 kann auch verzichtet werden. Das Vorhandensein einer Vorverwirbelung 6 vereinfacht die weitere Führung der Filamentstränge 3 respektive des Fadens 5. Das Einlaufrollenpaar 7 besteht aus einer angetriebenen Rolle und einer nicht angetriebenen Beilaufrolle. Anschliessend an das Einlaufrollenpaar 7 wird der Faden 5 über fünf Streckrollenpaare 8, 9, 10, 11, 12 geführt. Das Einlaufrollenpaar 7 und die Streckrollenpaare 8, 9, 10, 11, 12 werden vom Faden 5 vorteilhafterweise mehrfach umschlungen. Die beiden Rollen eines Streckrollenpaares 8, 9, 10, 11, 12 werden mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Die jeweils aufeinanderfolgenden Streckrollenpaare 9, 10, 11, 12 werden mit einer gegenüber dem vorhergehenden Streckrollenpaar 8, 9, 10, 11 unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Dadurch wird der Faden 5 zwischen den Streckrollenpaaren 8, 9, 10, 11, 12 bei einer steigenden Umfangsgeschwindigkeit einer Spannung ausgesetzt und entsprechend verstreckt. Bei einer sinkenden Umfangsgeschwindigkeit wird der Faden 5 entlastet und erfährt eine Entspannung.
  • Die ersteren Streckrollenpaare 8, 9, 10, 11 sind mit einer Heizeinrichtung (nicht dargestellt) versehen. Das letzte Streckrollenpaar 12 hingegen ist mit einer Kühlvorrichtung 14 versehen. Es ist zumindest eine Rolle des Streckrollenpaares 12 über Kühlmittelverbindungen 13 an der Kühleinrichtung 14 angeschlossen. Die durch den Faden 5 in die Streckrollen 12 über deren Oberfläche eingebrachte Wärme wird über eine Kühlflüssigkeit durch die Kühlmittelverbindungen 13 zur Kühlvorrichtung 14 abgeführt und dadurch der Faden 5 selbst gekühlt. Als Kühlmittelverbindungen 3 können Rohrleitungen oder Schläuche eingesetzt werden. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades sind beide Rollen des Streckrollenpaares 12 an die Kühleinrichtung 14 angeschlossen.
  • Anschließend an das letzte Streckrollenpaar 12 wird der Faden 5 über eine Verwirbelung 15 einer Spuleinrichtung 16 zugeführt.
  • Figur 2 zeigt eine graphische Darstellung des Festigkeitsverlaufs F in Abhängigkeit der Dehnung D am Beispiel von Polyester. Mit einer gestrichelten Linie 20 dargestellt ist der Kraft-Dehnungsverlauf eines herkömmlichen Garns nach dem Stand der Technik. Bei Durchführung eines Zugversuchs wird ein Garn mit einer zunehmenden Belastung in die Länge gezogen, Dabei wird der Verlauf der Festigkeit F in Abhängigkeit der Dehnung D aufgezeichnet. Bei einer Erhöhung der Dehnung D, also einer Streckung des Garns hervorgerufen durch eine Erhöhung der Belastung, wird bei einer bestimmten Dehnung D das Garn reissen. Die mit einer ausgezogenen Linie 21 dargestellte Kurve zeigt den Festigkeitsverlauf eines Garns, welches mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellt wurde. Im Unterschied zum Garn nach dem Stand der Technik, wird eine hohe Festigkeit (TASE) von 85 cN/tex bereits bei einer Dehnung D von maximal 12%, bevorzugterweise 11%, und eine Festigkeit (TASE) von 60 cN/tex bereits bei einer Dehnung von 5% erreicht. Bei einer Belastung eines herkömmlichen Garns mit 60 cN/tex hat sich eine Dehnung von mehr als 9% ergeben. Durch die erreichte Verbesserung können wesentlich günstigere Garne auch bei technisch anspruchsvollen Einsatzgebieten, wie hoch beanspruchte Seile oder Trossen, zur Anwendung kommen.
    • Legende
    • 1
    Spinnvorrichtung
    2
    Blasschacht
    3
    Filamentstränge
    4
    Spinnpräparation
    5
    Faden
    6
    Vorverwirbelung
    7
    Einlaufrollenpaar
    8
    Erstes Streckrollenpaar
    9
    Zweites Streckrollenpaar
    10
    Drittes Streckrollenpaar
    11
    Viertes Streckrollenpaar
    12
    Fünftes Streckrollenpaar
    13
    Kühlmittelverbindung
    14
    Kühleinrichtung
    15
    Verwirbelung
    16
    Spuleinrichtung
    20
    Kraft-Dehnungsverlauf herkömmliches Garn
    21
    Kraft-Dehnungsverlauf eines mit der Erfindung hergestellten Garns
    F
    Festigkeit in cN/tex
    D
    Dehnung in %

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines endlosen Fadens (5) aus einer synthetischen Polymerschmelze mit einer Spinneinrichtung (1) zum Extrudieren und Abkühlen einer Vielzahl von Filamentsträngen (3), mit einer Vorrichtung zum Aufbringen einer Spinnpräparation (4), mit einer Spuleinrichtung (16) und mit einer zwischen der Spinneinrichtung (1) und der Spuleinrichtung (16) vorgesehenen Streckzone zur Verstreckung der Filamentstränge (3), wobei die Streckzone durch ein Einlaufrollenpaar (7) und vier bis sechs aufeinanderfolgende Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11 , 12) gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Streckzone eine 3- bis 8-fache Gesamtverstreckung vorgesehen ist, dass die ersteren Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11) mit einer Heizeinrichtung und das letzte Streckrollenpaar (12) mit einer Kühleinrichtung (13, 14) versehen sind, wobei die Fadenstränge (3) mehrfach über die Kühleinrichtung (13,14) des letzten Streckrollenpaares (12) geführt sind, dass eine Oberflächentemperatur der mit der Kühleinrichtung (13, 14) versehenen Rolle des letzten Streckrollenpaares (12) von kleiner 100°C, vorzugsweise von kleiner 60°C, vorgesehen ist, dass zumindest eine der beiden Rollen der mit einer Heizeinrichtung versehenen Streckrollenpaares (8, 9, 10, 11) mit der Heizeinrichtung (13, 14) versehen ist, und dass beide Rollen des letzten Streckrollenpaares (12) mit einer Kühleinrichtung (13, 14) versehen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Streckzone durch fünf aufeinanderfolgende Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11, 12) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (13, 14) eine Flüssigkeitskühlung ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beheizung über die Heizeinrichtungen der ersten vier Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11) derart vorgesehen ist, dass die Oberflächentemperatur der Rollen des ersten Streckrollenpaares (8) 40 bis 90°C, des zweiten Streckrollenpaares (9) 80 bis 170 °C, des dritten Streckrollenpaares (10) 120 bis 280°C und des vierten Streckrollenpaares (11) 120 bis 250°C betragen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Streckzone eine 5- bis 7-fache Gesamtverstreckung vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstreckung zwischen dem Einlaufrollenpaar (7) und dem ersten Streckrollenpaar (8) 1.02 bis 1.1 , zwischen dem ersten Streckrollenpaar (8) und dem zweiten Streckrollenpaar (9) 4 bis 6, zwischen dem zweiten Streckrollenpaar (9) und dem dritten Streckrollenpaar (10) 1.2 bis 2.0, zwischen dem dritten Streckrollenpaar (10) und dem vierten Streckrollenpaar (11) 0.7 bis 1.2 und zwischen dem vierten Streckrollenpaar (11) und dem fünften Streckrollenpaar (12) 0.7 bis 1.2 beträgt.
  7. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Fadens (5) aus einer synthetischen Polymerschmelze gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Extrudieren von Filamentsträngen (3) einer Polymerschmelze,
    b) Abkühlen und Zusammenfassen der Filamentstränge (3) zu einem Faden (5),
    c) Aufbringen einer Spinnpräparation (4) auf den Faden,
    d) Verstrecken des Fadens (5) mit mehreren aufeinanderfolgenden Streckrollenpaaren (8, 9, 10, 11), und
    e) Aufspulen des Fadens (5),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zum Erreichen einer Festigkeit von mehr als 85 cN/tex des Fadens (5) bei einer Dehnung von weniger als 12% der Faden (5) mit einer Gesamtverstreckung von 3 bis 8 über eine Einlaufrolle (7) und vier bis sechs aufeinanderfolgende Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11, 12) verstreckt wird, wobei die ersten Streckrollenpaare (8, 9, 10, 11) beheizt und beide Rollen des letzten Streckrollenpaares (12) auf eine Temperatur kleiner 100°C, vorzugsweise kleiner 60°C, gekühlt wird, und der Faden (5) mehrfach um das letzte Streckrollenpaar (12) geführt wird.
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