PT843749E

PT843749E - Processo e dispositivo para a producao de fios de poliester

Info

Publication number: PT843749E
Application number: PT96926368T
Authority: PT
Inventors: Rudolf Geier; Jurgen Hartig; Ingo Eiflander
Original assignee: Brown John Deutsche Eng Gmbh
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 2000-07-31
Also published as: DE59604431D1; ES2143772T3; BR9609889A; WO1997006293A1; KR19990036196A; KR100267601B1; DE19529135A1; EP0843749A1; EP0843749B1; MX9800950A; CN1142546A; CN1063497C; AU6658096A; US5965073A

Description

DESCRIÇÃO

" PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A PRODUÇÃO DE FIOS DE POLIÉSTER " A invenção refere-se a um processo para a produção de fios de poliéster destinados a aplicações técnicas de acordo com o conceito principal da reivindicação 1, em que filamentos de poliéster fiados por fusão são arrefecidos atrás de uma fieira, numa zona de arrefecimento, para pelo menos uma temperatura de solidificação e, de seguida, a fim de serem estirados são açiuecidos numa zona de aquecimento a uma temperatura acima do ponto de transição do vidro ou ponto de solidificação, sendo, para a produção da tensão de estiramento necessária, soprados em contra corrente por um meio gasoso, e também a um dispositivo de acordo com o conceito principal da reivindicação 9. A US-A-47 43 504 descreve a produção de fios de plástico, em especial fios de plástico à base de uma forma de fabrico em que estes são fiados por fusão a alta velocidade. Neste contexto, é manipulado fio de plástico que apresenta propriedades específicas em relação a dupla refracção, viscosidade, etc. Os fios, e não os microfilamentos, são conduzidos através de uma zona de aquecimento e aquecidos nesta a uma temperatura entre o ponto de transição para o vidro e o ponto de fusão. Esta zona de aquecimento pode ser constituída de diversas maneiras, e também apresentar correntes de ar fluindo em contra-corrente ou no mesmo sentido. Aliás, neste ponto, a resistência ao atrito não não aumenta. Simultaneamente, não se verifica um pré-estiramento. Na verdade, um processo de estiramento neste ponto seria até desvantajoso porque seria pouco provável um aquecimento uniforme dos filamentos e por consequência do fio de -2- plástico constituído pelos filamentos agrupados sobre a totalidade da sua secção transversal para uma temperatura acima do ponto de solidificação.

Independentemente deste facto, trata-se na verdade de uma denominada "secondary draw down zone", dizendo esta todavia respeito aos fios e não aos microfilamentos. Pois na zona de têmpera ligada à fieira, os filamentos individuais já se encontram fiados ou agrupados em um fio.

Também a DE-A-42 24 453 se refere à produção de fios de plástico. Aqui, os filamentos de poliéster saiem de uma cabeça de fiar para de seguida percorrerem uma câmara de arrefecimento ou uma caixa de sopro. Directamente a seguir à câmara de arrefecimento, os filamentos anteriormente mencionados são agrupados num feixe sendo em seguida, já sob a forma de fio, sujeitos a um aquecimento. Para este efeito o fio, e não os filamentos de poliéster, percorre um tubo de aquecimento. Em seguida, tem lugar um estiramento do fio, nomeadamente com uma relação de alongamento situada entre 1,3 e 1,7. Isto é ajustado por meio de dois roletes, por cima dos quais o fio corre a uma velocidade de 3500 a 5300 m/min.

Adicionalmente, tomou-se conhecido através a EP-B 0 491 012 (correspondente à PCT/DE 91/00420) um processo deste género, no qual os microfilamentos com um título individual <1,0 dtex são puxados através da zona de aquecimento e soprados em contra corrente para o estiramento final com uma velocidade de saída de até 8000 m/min. De acordo com este conhecido processo, são produzidos fios de plástico totalmente estirados sem processamento posterior, que se deixam trabalhar por forma a obter-se um artigo especialmente fino e macio. -3 -

A invenção tem como objectivo solucionar o problema técnico que consiste em proporcionar um processo e dispositivo, através do qual os fios de poliéster se deixam produzir de modo racional com propriedades optimizadas para efeitos de utilização técnica.

Este objectivo é atingido pela invenção através de um processo para a produção de fios de poliéster em que: os fios de poliéster tendo em vista o seu agrupamento são produzidos a partir de filamentos de poliéster fiados por fusão, após o que adicionalmente; os filamentos de poliéster são arrefecidos numa zona de arrefecimento atrás de uma fieira, para pelo menos uma temperatura de solidificação e de seguida, para efeitos de estiramento, são aquecidos numa zona de aquecimento em contra corrente a uma temperatura acima do ponto de transição do vidro, em que, os filamentos de poliéster para a obtenção da tensão de estiramento necessária na direcção dos fios não agrupados, são conduzidos através da zona de aquecimento em contra corrente e soprados em contra corrente com uma quantidade de ar de 5 m3/h a 25 m3/h e pré-estirados, após o que, os filamentos de poliéster são posteriormente estirados com um título individual de 1,0 dtex a 7,5 dtex a temperaturas de 80°C a 250°C numa relação de estiramento de 1:1,5 a 1:1,15, e após o que, os filamentos de poliéster são por fim enrolados a uma velocidade de enrolamento de 5000 m/min a 8000 m/min. -4- A partir dos filamentos de poliéster produzidos pelo processo de acordo com a invenção, podem-se produzir fios de poliéster técnicos numa gama de titulação total de cerca de 100 dtex a 1100 dtex ou maior e, tendo, com efeito, em vista o seu agrupamento. Fios de poliéster técnicos quer dizer que estes fios de poliéster são especialmente apropriados para efeitos de utilização técnica, nomeadamente, por exemplo, como fios de costura em tecidos de lona, tendas de caimpismo, pano para velas, tela para pneus, mangueiras, correias, tapetes transportadores, etc. Na realidade, os filamentos de poliéster produzidos com o processo de acordo com a invenção, e os fios de poliéster produzidos a partir dos mesmos, distinguem-se pela sua elevada qualidade e deixam-se produzir de um modo especialmente racional.

Em seguida, encontram-se descritos outros modos de realização vantajosos. Assim, a temperatura dos filamentos de poliéster logo após a fiação por fusão é de 200°C a 350°C, em especial 250° a 310°C. Os filamentos de poliéster são arrefecidos, antes da entrada na zona de aquecimento, para uma temperatura de 80°C. Seguidamente, os filamentos de poliéster são soprados vantajosamente por um fluxo em contra corrente a uma temperatura de 200°C a 350°C, de preferência 225°C a 285°C e simultaneamente pré-estirados. Além disso, os filamentos de poliéster são puxados através da contra corrente, em regra, a uma velocidade de saída de 3000 m/min a 7500 m/min. Enquanto que a zona de arrefecimento tem um comprimento de 800 mm a 1200 mm no caso de, por exemplo, sopro por corrente transversal, o comprimento da zona de aquecimento no caso de sopro em contra corrente é de 1,2 m a 2,5 m. Após a saída da zona de aquecimento, tem lugar em regra a aplicação de uma camada de preparo sobre os filamentos de poliéster pré-estirados. A invenção instrui ainda que a quantidade de ar e a temperatura do ar de contra corrente são de tal modo ajustados, que é obtido um alongamento do -5- fio < 50%, de preferência de 30% a 40%. Além disso, a velocidade de saída dos filamentos de poliéster, a quantidade de ar e a temperatura do ar em contra corrente podem ser de tal modo ajustados que é obtida uma resistência à tracção dos filamentos de poliéster >3,2 cN/dtex, de preferência de 3,4 cN/dtex a 4,5 cN/dtex. Além disso, existe a possibilidade de ajustar de tal modo a quantidade de ar e a temperatura do ar em contra corrente, que se obtém uma diminuição de ar quente < 6% (a 177°C).

De acordo com uma sugestão especial da invenção, os filamentos de poliéster são, a seguir ao tratamento em contra corrente, continuamente pós-estirados, por forma a poder concretizar-se um processo de produção numa só etapa. No âmbito da invenção, existe também a possibilidade de os filamentos de poliéster pós-estirados serem sujeitos, antes do enrolamento, eventualmente a um movimento de torção e de pós-preparação. No âmbito da invenção existe, contudo, também a possibilidade de os filamentos de poliéster serem pós-estirados numa etapa de tratamento separada, por exemplo sobre um dispositivo de estiramento tal como um dispositivo de estirar e retorcer ou de bobinar. O objectivo da invenção é também um dispositivo para a produção de fios de poliéster a partir de filamentos de poliéster com um título individual de 1,0 dtex a 7,5 dtex de acordo com o processo descrito anteriormente, com pelo menos uma fieira, uma zona de arrefecimento situada a seguir à fieira e uma zona de aquecimento em contra corrente situada a seguir à zona de arrefecimento. Este dispositivo, que se caracteriza por uma construção particularmente simples e adequada e por uma elevada velocidade de funcionamento, e que é caracterizado por, para efeitos do pré-estiramento dos filamentos de poliéster (8) com uma quantidade de ar de 5 m3/h a 25 m3/h, estarem instalados uns roletes (10) accionados em contra-corrente que são aquecidos na zona de aquecimento em contra-corrente (7) a uma temperatura de 80°C a 250°C, para efeitos do pós- -6- estiramento, e por os roletes serem accionáveis a diferentes velocidades a fim de se ajustar uma razão de estiramento pré-estabelecida, e por se encontrar associado aos roletes um dispositivo de enrolar com uma velocidade de 5000 m/min a 8000 m/min para os filamentos de poliéster (8) depois de estirados. A seguir, a invenção será descrita mais pormenorizadamente tomando como referência o desenho de um exemplo de realização. A única figura mostra um dispositivo de acordo com a invenção para a produção de fios de poliéster para utilização técnica completamente orientados. Para tal, encontra-se previsto um dispositivo de fiar 1 com um extrusor 2 e um colector-distribuidor configurado como fieira 3. O extrusor 2 alimenta a fieira 3 com massa fundida de poliéster. O produto de partida para a massa fundida de poliéster é um granulado de poliéster numa gama de viscosidade IV 0,60-1,10 dl/g. À fieira 3 encontra-se ligada uma zona de aquecimento 4 posterior. Segue-se depois uma zona de arrefecimento por sopro. À zona de arrefecimento 5 encontra-se ligada uma zona de aquecimento 7 em contra corrente, na qual os filamentos de poliéster 8 não agrupados são por conseguinte assoprados em contra corrente. Segue-se depois um dispositivo para a aplicação do preparado 9 e o agrupamento dos fios após a saída da zona de aquecimento em contra corrente 7. A zona de aquecimento 7, encontram-se associados os roletes 10 que se podem aquecer. Os roletes 10 podem ser accionáveis a diferentes velocidades. Aos roletes 10 encontra-se associado um dispositivo de enrolar para os filamentos de poliéster 8 depois de estirados.

Os filamentos de poliéster 8 estirados posteriormente ou os fios de poliéster produzidos a partir dos mesmos apresentam as seguintes propriedades: -7- -7- Alongamento de ruptura Resistência à tracção Retracção, ar quente 177°C: 6,5% a 12% 5 cN/dtex a 7,5 cN/dtex = 6,0 %

Lisboa, 5 de Maio de 2000

JORGE CRUZ

Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de fios de poliéster, em que os fios de poliéster tendo em vista o seu agrupamento são produzidos a partir de filamentos de poliéster (8) fiados por fusão, em que, além disso: os filamentos de poliéster (8) são arrefecidos numa zona de arrefecimento (5) por detrás de uma fieira (3), para pelo menos uma temperatura de solidificação e em seguida, para efeitos de estiramento, aquecidos numa zona de aquecimento em contra corrente (7) a uma temperatura acima do ponto de transição do vidro, caLracterizado por: os filamentos de poliéster (8) para a obtenção da tensão de estiramento necessária no sentido dos fios não agrupados, serem conduzidos através da zona de aquecimento em contra corrente (7) e soprados em contra corrente com uma quantidade de ar de 5 m3/h a 25 m3/h e pré-estirados, por os filamentos de poliéster (8) com um título individual de 1,0 dtex a 7,5 dtex serem em seguida pós-estirados a temperaturas de 80°C a 250°C numa razão de alongamento de 1:1,5 a 1:1,15, e por os filamentos de poliéster (8) serem por fim enrolados a uma velocidade de enrolamento de 5000 m/min a 8000 m/min.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os filamentos de poliéster (8) serem soprados em contra corrente a uma temperatura de 200°C a 350°C, de preferência de 225°C a 285°C. -2-
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por os filamentos de poliéster (8) serem puxados através da contra corrente com uma velocidade de saída de 3000 m/min a 7500 m/min.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a quantidade e a temperatura do ar em contra corrente estarem de tal modo ajustados, que é obtido um alongamento do fio < 50%, de preferência de 30% a 40%.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4 caracterizado por a velocidade de saída dos filamentos de poliéster (8), a quantidade de ar e a temperatura do ar em contra corrente poderem ser de tal modo ajustados que é obtida uma resistência à tracção dos filamentos de poliéster (8) de 3,2 cN/dtex, de preferência de 3,4 cN/dtex a 4,5 cN/dtex.
6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por se ajustar de tal modo a quantidade e a temperatura do ar em contra corrente, que é obtida uma retracção provocada pelo ar quente < 6% (a 177°C).
7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por os filamentos de poliéster (8) serem, a seguir ao tratamento em contra corrente, continuamente pós-estirados.
8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por os filamentos de poliéster (8) serem pós-estirados numa etapa de tratamento separada. -3-
9. Dispositivo para a produção de fios de poliéster a partir de filamentos de poliéster (8) com um título individual de 1,0 dtex a 7,5 dtex em conformidade com o processo de acordo com as reivindicações 1 a 8, com pelo menos uma fieira (3), uma zona de arrefecimento (5) situada a seguir a esta e uma zona de aquecimento em contra corrente (7) situada a seguir à zona de arrefecimento (5), caracterizado por, para efeitos do pré-estiramento dos filamentos de poliéster (8) com uma quantidade de ar de 5 m3/h a 25 m3/h, estarem instalados uns roletes (10) accionados em contra-corrente, que são aquecidos na zona de aquecimento em contra-corrente (7) a uma temperatura de 80°C a 250°C para efeitos do pós-estiramento, e por os roletes serem accionáveis a diferentes velocidades a fim de se ajustar uma razão de estiramento preestabelecida, e por se encontrar associado aos roletes um dispositivo de enrolar com uma velocidade de 5000 m/min a 8000 m/min para os filamentos de poliéster (8) depois de estirados. Lisboa, 5 de Maio de 2000

Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA