WO2002090633A2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines schrumpfarmen glattgarns - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines schrumpfarmen glattgarns Download PDF

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    • D02G1/127—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes including drawing or stretching on the same machine

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a low-shrinkage synthetic smooth yarn according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 10.
  • the invention is characterized in that a relaxation treatment with long periods of relaxation is possible even at relatively high thread speeds.
  • the multifilament thread is first drawn after melt spinning.
  • the thread is compressed into a plug in a relaxation device with a stuffer box.
  • the thread is conveyed into the compression chamber under the influence of heat and compressed there.
  • the stopper is conveyed through the relaxation device without tension. Since the stopper has a significantly larger diameter than the thread, the speed of the stopper is orders of magnitude lower than the feed speed of the thread due to the continuity condition.
  • relatively long dwell times at high temperature and in a tension-free state can be achieved.
  • the plain yarn When leaving the relaxation device, the plain yarn is pulled out of the stopper under tension.
  • the yarn In contrast to a crimping device, where the stopper is usually cooled to fix the crimp, the yarn is drawn out of the relaxation device in the hot state and further processed with such high thread tension that no crimp remains in the yarn and thus a typical plain yarn is present.
  • polyester smooth yarn can be produced from the stopper even at a relatively low withdrawal tension. All types of polyester are therefore particularly suitable.
  • a hot medium is preferably used to convey the thread, which medium is fed into the stuffer box together with the thread by means of a feed nozzle.
  • the medium can be formed from hot air or hot steam.
  • a ner-riding variant of the ner-driving according to the invention once again provides for a stretching after relaxation. As a result, any latent residual crimp that may still remain in the yarn is reduced.
  • the pulling apart of the stopper is supplemented and secured by additional ner-driving steps. Due to fluctuations in yarn or pucking parameters, thread mass flows of different sizes can flow in and out. This means that the length of the stopper may possibly increase or decrease continuously. For this reason, the position of the plug end is sensed in this ner driving variant and the temperature of the medium is corrected.
  • the speed of the godet pulling off the thread is acted on alternatively or additionally. This intervention has an immediate effect on the plug length.
  • the thread speed in the thread path behind the relaxation device is lower than the thread speed in the thread path in front of the relaxation device.
  • the winding speed is again slightly higher than the thread speed behind the relaxation device.
  • the method according to the invention can of course also be used for the production of monofilaments, that is to say for threads which consist only of a thick filament.
  • a device for carrying out the ner process according to the invention consists of a spinning device in which the filaments are melt-spun, one
  • Nerstrech in which the thread is stretched into a high-strength thread, a stuffer box as a relaxation device and a winding device tung.
  • the stuffer box is designed so that as few loops and arches as possible form in the deposited filaments when the thread is upset. What is essential here is the possibility that the temperature-controlled thread is guided in the stuffer box as a stopper for as long a period of stress as possible so that a very low-shrinkage flat yarn is present after the stopper has been released.
  • a stretching device is provided behind the relaxation device, which slightly increases the thread tension in order to smooth the smooth yarn behind the stuffer box again.
  • this post-stretching device is formed from a godet duo which interacts with the winding device.
  • godet duos it is also possible for two godet duos to be used, the second godet duo being operated at a slightly higher speed, so that a thread tension is built up.
  • godet duos godets with overflow rollers can also be used.
  • the relaxing device preferably has a conveying nozzle which is connected to a medium source and is acted upon by a hot medium.
  • the thread can thus be heated, for example, by hot air or a hot steam and promote.
  • FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention, to which the method according to the invention is applied,
  • FIG. 2 schematically shows a sectional view of the relaxation device of the exemplary embodiment from FIG. 1
  • Fig. 3 schematically shows another embodiment of a relaxation device.
  • FIG. 1 schematically shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention, to which the method according to the invention is applied.
  • the device has a spinning device which is formed by a spinning head 1 and a plurality of spinning nozzles 15.
  • the spinning head 1 is connected by a melt feed 29 to a melt source, not shown here, for example to an extruder.
  • a plurality of spinnerets 15 are attached to the underside of the spinning head 1, each of which contains a large number of spinneret bores through which a filament sheet 2 is extruded. In the exemplary embodiment, four spinnerets 1 are shown as examples.
  • the filament sheet 2 is cooled by a cooling air 3, wetted with a preparation in a preparation device 4 and combined into a thread 5.
  • a cooling air 3 wetted with a preparation in a preparation device 4 and combined into a thread 5.
  • the thread 5 After the thread 5 is formed, it is first drawn off from a godet 6, which interacts with an overflow roller 25. It is common for such threads to produce a plurality of threads in a parallel process and to treat them in parallel on the same godets.
  • the devices of the device and the method for simplifying a thread are described.
  • the thread 5 is guided to a stretching device which is formed by a plurality of godet duos 7.1, 7.2 and 7.3.
  • the thread 5 is first drawn between two heated godet duos 7.1 and 7.2 in a first drawing zone 8.1 and then between two heated godet duos 7.2 and 7.3 in a second drawing zone 8.2.
  • the thread 5 has reached a high strength. However, it tends to shrink under the influence of temperature. This is particularly the case for the applications mentioned, where the threads are subsequently coated with hot coating Wrapping fabrics is undesirable. Therefore, the thread 5 is guided in a subsequent relaxation zone 16 with a relaxation device 9. Under temperature and in a tension-free state, the thread 5 in the relaxation device 9 is given the opportunity to relax, ie to reduce its tendency to shrink. Depending on the polymer and process parameters, the thread is shortened by about 13%.
  • the thread 5 is swaged into a stopper within the relaxation device 9, which is described in detail in FIG. If several threads are treated in parallel, it is possible to provide a separate relaxation device for each thread or to treat several threads in a common relaxation device.
  • a post-stretching device 21 is provided, which in this exemplary embodiment is formed by a further godet duo 7.4.
  • the smooth yarn 22 is then wound up into a bobbin 26 by means of a winding device 10.
  • the post-stretching device 21 could also be formed by a godet with an overflow roller. The godet and the winding device then work together for further stretching.
  • the relaxation device 9 has a delivery nozzle 17, to which a heated medium 18 is fed via a line 28.
  • the medium 18, which was previously heated by heating 13, is passed into a thread channel 27 in order to convey the thread 5.
  • the thread channel 27 opens into a stuffer box 19 Relaxation device 9.
  • the thread 5 is guided to a stopper 20.
  • the thread forms loops, which leads to a congestion and consequently to a compression, so that the plug 20 is formed from the thread 5 and is slowly conveyed through the stuffer box 19 of the relaxation device 9.
  • a hot fluid such as hot air or steam is used as the conveying medium 18 in order to offer the thread the temperature level required for relaxation.
  • a plurality of slots are made in a guide section 23 of the stuffer box 19, through which the medium is discharged again.
  • the stopper 20 then leaves the relaxation device 9 via the outlet opening 24 and is dissolved into the smooth yarn 22.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the relaxation device 9, which could be used, for example, in a device according to FIG. 1 and which regulates the plug formation. You relax Direction 9 is essentially identical to the embodiment of FIG. 2, so that only the differences are listed below.
  • a sensor 11 is provided at the outlet opening 24 of the relaxation device 9, which senses a plug growth or a plug shrinkage.
  • the signaled value of the sensor 11 is compared in a Ner Sammlunger 30 with a target value and fed to a controller 12 if there is a deviation.
  • the controller 12 is connected to a heater 13 which heats the medium 18 supplied to the delivery nozzle 17. The heating of the medium 18 can thus be corrected via the controller 12.
  • the controller 12 is also coupled to a godet drive 14 which drives the godet duo 7.4 of the post-stretching device 21. In addition, the speed of the godet drive 14 driving the godet duo 7.4 can be corrected.
  • the relaxation device 9 shown in FIG. 3 can only be used in conjunction with a temperature control of the delivery medium or only with a speed control of the godet duo.
  • the relaxation devices shown in FIGS. 2 and 3 are examples. Any relaxation device could be used in the device according to FIG. 1, in which the thread is guided and heated to a stopper within a stuffer box by means of a conveying means. By upsetting the thread, even at high thread speeds Reach appropriate periods of time to relax the thread.
  • the compression of the thread is preferably carried out with a low plug density in order to obtain extensive complete dissolution of the loops and loops in the filaments when the plug is released, so that after the dissolution the yarn no longer contains any crimp.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines hochfesten und schrumpfarmen synthetischen Glattgarns. Nach dem Schmelzspinnen werden die Filamente zu einem Faden zusammengefaßt und verstreckt. Anschließend wird der Faden unter Temperatureinfluß zu einem Stopfen gestaucht. Dieser Stopfen wird über eine bestimmte Strecke transportiert, damit der Faden in einem spannungsarmen Zustand und unter Temperatureinfluß relaxiert. Anschließend wird der Stopfen unter Spannung zu dem Glattgarn aufgelöst, das zu einer Spule aufgewickelt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines schrumpfarmen Glattgarns
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schrumpfarmen synthetischen Glattgarns gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vor- richtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Bei hochfesten Glattgarnen, die sie zum Beispiel zur Herstellung von PVC- beschichteten Planen, Förderbändern oder Keilriemen verwendet werden, wird gefordert, daß sie später während der Weiterverarbeitung unter Hitzeeinwirkung nur einen geringen Schrumpf aufweisen.
Daher wird bei der Herstellung dieser Glattgarne das Garn nach dem Schmelzspinnen und Nerstrecken noch einmal erhöhter Temperatur und verminderter Spannung ausgesetzt, damit das Garn relaxieren kann. Ein solches Verfahren ist in der EP 0 164 624 Bl beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß für den Schrumpf des Garnes beim Relaxieren die Parameter niedrige Fadenspannung, Temperatur und Zeit von Bedeutung sind. Mit der in der EP 0 164 624 Bl gezeigten Vorrichtung können gerade die Parameter Fadenspannung, Zeit und Teperatur nicht beliebig eingestellt werden. Zum einen muß für einen sauberen Fadenlauf eine Mindestfadenspannung eingehalten wer- den. Zum anderen würde gerade bei hohen Fadengeschwindigkeiten eine lange Verweilzeit ein große Laufstrecke erfordern, die zudem bei sehr niedriger Fadenspannung leicht zu einem instabilen Fadenlauf führen kann. Ein Abbau des Schrumpfes im Garn auf der fertigen Spule kann dazu führen, daß nach dem Aufspulen derart hohe Kräfte in der Spule wirken, daß die Spule nicht mehr von dem Spanndorn genommen werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung dahingehend zu erweitern, daß bei einer möglichst geringen Fadenspannung hohe Verweilzeiten bei der Relaxierung erreicht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.
Vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteran- Sprüchen 2 bis 9 und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 11 bis 14 definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß selbst bei relativ hohen Fadengeschwindigkeiten eine Relaxierbehandlung mit langen Nerweilzeiten möglich ist.Dabei wird der mulitifile Faden nach dem Schmelzspinnen zunächst verstreckt. Für die anschließende Relaxierung wird der Faden in einer Relaxiereinrichtung mit einer Stauchkammer zu einem Stopfen gestaucht. Dazu wird der Faden unter Einwirkung von Wärme in die Stauchicammer gefördert und dort gestaucht. Durch den kontinuierlich zugeförderten Faden wird der Stopfen zugspannungsfrei durch die Relaxiereinrichtung gefördert. Da der Stopfen einen deutlich höheren Durch- messer aufweist als der Faden ist aufgrund der Kontinuitätsbedingung die Geschwindigkeit des Stopfens um Größenordnungen niedriger als die Zuführgeschwindigkeit des Fadens. Somit können auch mit kurzen Führungslängen der Relaxiereinrichtung relativ hohe Nerweilzeiten unter hoher Temperatur und in einem zugspannungsfreien Zustand erreicht werden. Beim Austritt aus der Rela- xiereinrichtung wird das Glattgarn unter Spannung aus dem Stopfen gezogen. Dabei wird im Gegensatz zu einer Kräuseleinrichtung, wo in der Regel der Stopfen anschließend gekühlt wird, um die Kräuselung zu fixieren, das Garn hier im heißen Zustand aus der Relaxiereinrichtung abgezogen und mit so hoher Fadenspannung weiterverarbeitet, daß keine Kräuselung im Garn verbleibt und somit ein typisches Glattgarn vorliegt.
Insbesondere bei der Verwendung von Polyester läßt sich bereits bei relativ niedrigen Abzugsspannung vom Stopfen ein Glattgarn herstellen. Somit sind alle Polyester-Typen als besonders geeignet anzusehen.
Um den Faden unter Wirkung von Wärme zu einem Stopfen zu führen, wird zur Förderung des Fadens vorzugsweise ein heißes Medium veπvendet, das mittels einer Förderdüse gemeinsam mit den Faden in die Stauchkammer geführt wird. Das Medium kann dabei aus einer Heißluft oder einem heißen Dampf gebildet sein.
Eine Nerfahrensvariante des erfmdungsgemäßen Nerfahrens sieht noch einmal eine Νachverstreckung nach der Relaxierung vor. Dadurch wird eine möglicher- weise im Garn noch verbleibende latente Restkräuselung abgebaut.
In einer besonders vorteilhaften Nerfahrensvariante wird der Nerfahrensschritt Auseinanderziehen des Stopfens durch zusätzliche Nerfahrensschritte ergänzt und gesichert. Aufgrund von Schwankungen von Garn- oder Nerfahrensparametern kann es zu unterschiedlich großen zu- und abfließenden Faden-Massenströmen kommen. Dies sich dahingehend aus, daß die Länge des Stopfens möglicherweise kontinuierlich zu- oder abnehmen kann. Daher wird in dieser Nerfahrensvariante die Position des Stopfenendes sensiert und korriegierend auf die Temperatur des Mediums eingegriffen.
In einer weiteren vorteilhaften Nerfahrensvariante wird alternativ oder zusätzlich auf die Drehzahl der den Faden abziehenden Galette eingewirkt. Durch diesen Eingriff wird eine sofortige Wirkung auf die Stopfenlänge erreicht.
Kennzeichnend für die Erfindung ist, daß die Fadengeschwindigkeit im Fadenlauf hinter der Relaxiereinrichtung geringer ist als die Fadengeschwindigkeit im Fadenlauf vor der Relaxiereinrichtung. Die Aufspulgeschwindigkeit ist dagegen wieder geringfügig höher als die Fadengeschwindigkeit hinter der Relaxiereinrichtung. Damit ergibt sich für die Erfindung, daß die Aufspulvorrichtung mit einer Auf Spulgeschwindigkeit betrieben wird, die mehr als 85% der Umfangsgeschwindigkeit der letzten Galette vor der Relaxiereinrichtung beträgt.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Herstellung von Monofilamenten, also für Fäden,die nur aus einem dicken Filament bestehen, verwendet werden.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Nerfahrens besteht aus einer Spinneinrichtung, in der die Filamente schmelzgesponnen werden, einer
Nerstreckeinrichtung, in der der Faden zu einem hochfesten Faden verstreckt wird, einer Stauchkammer als Relaxiereinrichtung sowie einer Aufspuleinrich- tung. Die Stauchkammer ist dabei so beschaffen, daß beim Aufstauchen des Fadens sich möglichst wenige Schlaufen und Bögen in den abgelegten Filamenten ausbilden. Wesentlich dabei ist die Möglichkeit, daß der temperierte Faden für eine möglichst lange Nerweilzeit spannungsarm in der Stauchkammer als Stopfen geführt ist, so daß ein sehr schrumpfarmes Glattgarn nach Auflösen des Stopfen vorliegt.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hinter der Relaxiereinrichtung ein Νachverstreckungeinrichtung vorgesehen, die die Fadenspannung geringfügig anhebt, um das Glattgarn hinter der Stauchkammer wieder zu glätten. Im einfachsten Fall wird diese Nachverstreckungsemrichtung aus einem Galettenduo gebildet, das mit der Aufspuleinrichtung zusammenwirkt. Es ist aber auch möglich, daß zwei Galettenduos eingesetzt werden, wobei das zweite Galettenduo mit geringfügig höherer Geschwindigkeit betrieben wird, so daß eine Fadenzugkraft aufgebaut wird. Anstelle der Galettenduos können auch Galetten mit Überlaufrollen zum Einsatz kommen.
Um eine gleichmäßige Förderung des Fadens bei gleichzeitiger Erwärmung des Fadens zu erhalten, weist die Relaxiereinrichtung bevorzugt eine Förderdüse auf, die an einer Mediumquelle angeschlossen ist und mit einem heißen Medium beaufschlagt wird.. Der Faden läßt sich somit beispielsweise durch Heißluft oder einem heißen Dampf erwärmen und fördern.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auf der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird,
Fig. 2 schematisch eine Schnittansicht der Relaxiereinrichtung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, Fig. 3 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Relaxiereinrichtung.
In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, auf der das erfmdungsgemäße Verfahren angewendet wird.
Die Vorrichtung weist eine Spinneinrichtuhg auf, die durch einen Spinnkopf 1 und mehreren Spinndüsen 15 gebildet ist. Der Spinnkopf 1 ist durch einen Schmelzezulauf 29 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielsweise mit einem Extruder verbunden. Auf der Unterseite des Spinnkopfes 1 sind mehrere Spinndüsen 15 angebracht, welche jeweils eine Vielzahl von Spinndü- senbohrungen enthalten, durch welche jeweils eine Filamentschar 2 extrudiert wird. In dem Ausführungsbeispiel sind vier Spinndüsen 1 beispielhaft gezeigt.
Die Filamentschar 2 wird nach dem Extrudieren durch eine Kühlluft 3 abgekühlt, in einer Präparationseinrichtung 4 mit einer Präparation benetzt und zu einem Faden 5 zusammengefaßt. Obwohl diese Beschreibung für Multifilamentfäden gilt, ist das Verfahren grundsätzlich auch für Monofilamentfäden einsetzbar.
Nachdem der Faden 5 gebildet ist, wird er zunächst von einer Galette 6, die mit einer Überlaufrolle 25 zusammenwirkt, abgezogen. Es ist üblich, daß auf derartigen Spinnanlagen mehrere Fäden in einem parallelen Prozeß hergestellt werden und parallel auf denselben Galetten behandelt werden. In der nachfolgenden Be- Schreibung werden die Einrichtungen der Vorrichtung sowie das Verfahren zur Vereinfachung für einen Faden beschrieben.
Nach der Galette 6 wird der Faden 5 zu einer Verstreckeinrichtung geführt, die durch mehrere Galettenduos 7.1, 7.2 und 7.3 gebildet ist. Dabei wird der Faden 5 zunächst zwischen zwei beheizten Galettenduos 7.1 und 7.2 in einer ersten Streckzone 8.1 und anschließend zwischen zwei beheizten Galettenduos 7.2 und 7.3 in einer zweiten Streckzone 8.2 verstreckt. Nach dieser Behandlung hat der Faden 5 eine hohe Festigkeit erreicht. Er hat jedoch das Bestreben, unter Temperatureinfluß zu schrumpfen. Dies ist insbesondere bei den genannten Einsatzfällen, wo die Fäden in der späteren Weiterverarbeitung mit heißen Beschichtungs- Stoffen ummantelt werden, unerwünscht. Daher wird dem Faden 5 in einer sich anschließende Relaxierzone 16 mit einer Relaxiereinrichtung 9 geführt. Unter Temperatur und in einem spannungsfreien Zustand wird dem Faden 5 in der Relaxiereinrichtung 9 Gelegenheit gegeben, zu relaxieren, d.h. seine Schrumpfneigung abzubauen. Dabei verkürzt der Faden sich, abhängig von Polymer und Prozeßpa- rametern, um etwa 13%.
Hierzu wird der Faden 5 innerhalb der Relaxiereinrichtung 9 , die in Figur 2 im Detail beschrieben wird, zu einem Stopfen aufgestaucht. Bei einer Parallelbehandlung mehrerer Fäden ist es möglich, für jeden Faden eine separate Rela- xiereinrichtung vorzusehen oder mehrere Fäden in einer gemeihnsamen Relaxiereinrichtung zu behandeln.
Nach dem Relaxieren wird der Stopfen unter Spannung zu einem Glattgarn 22 abgezogen. Hierzu ist eine Nachverstreckeinrichtung 21 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel durch ein weiteres Galettenduo 7.4 gebildet ist. Anschlie- ßend wird das Glattgarn 22 mittels einer Aufspuleinrichtung 10 zu einer Spule 26 aufgewickelt.
Da nach der Relaxiereinrichtung 9, insbesondere zwischen Galettenduo 7.4 und Aufspuleinrichtung 10 ein höheres Fadenspannungsniveau herrscht, wird jegliche eventuell zurückgebliebene Kräuselung im Faden abgebaut. Dieser Vorgang wird in diesem Zusammenhang als Nachverstreckung bezeichnet.
Zum Auflösen des Stopfens könnte die Nachverstreckeinrichtung 21 auch durch eine Galette mit einer Überlaufrolle gebildet sein. Zum Nachverstrecken wirken dann die Galette und die Aufspuleinrichtung zusammen.
In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform einer Relaxiereinrichtung 9 im Schnitt dargestellt, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren realisiert werden kann. Die Relaxiereinrichtung 9 weist eine Förderdüse 17 auf, der über eine Leitung 28 ein beheiztes Medium 18 zugeführt wird. Das Medium 18, das durch Heizung 13 zuvor beheizt wurde, wird in einen Fadenkanal 27 geleitet, um den Faden 5 zu fördern. Der Fadenkanal 27 mündet in einer Stauchkammer 19 der Relaxiereinrichtung 9. Innerhalb der Stauchkammer 19 wird der Faden 5 zu einem Stopfen 20 geführt. Hierbei bildet der Faden Schlaufen, die zu einer Stauung und in Folge dessen zu einer Stauchung führt, so daß aus dem Faden5 der Stopfen 20 gebildet wird, der langsam durch die Stauchkammer 19 der Relaxiereinrichtung 9 gefördert wird. Dabei wird als Fördermedium 18 ein heißes Fluid wie Heißluft oder Dampf verwendet, um dem Faden das für das Relaxieren erforderliche Temperaturniveau zu bieten. In einem Führungsabschnitt 23 der Stauchkammer 19 sind mehrere Schlitze eingebracht, durch welche das Medium wieder abgeführt wird. Der Stopfen 20 verläßt danach über die Austrittsöffnung 24 die Relaxierein- richtung 9 und wird zu dem Glattgarn 22 aufgelöst.
Wenn man von einem Garn-Titer von 1000 dtex sowie einer Zulafgeschwindig- keit von 5000 m/min ausgeht, so entspricht dies einem zulaufenden Massestrom von 500 g/min. Bei einem Volumen des Stauchbereiches von etwa 31 cm3 bei 2 cm Durchmesser und 10 cm Länge führt dies bei einer Stopfendichte von 20% und Polyester als Polymer zu einer Nerweilzeit des Garns in der Relaxiereinrichtung 9 von circa 1 Sekunde.
Nach dem Verlassen der Relaxiereinrichtung wird das Glattgarn 22, da es anschließend von dem in Figur 1 dargestellten Galettenduo 7.4 wieder mit hoher Geschwindigkeit weitergefördert wird, aus dem Stopfen 20 herausgezogen. Auf- grund der dabei auftretenden hohen Beschleunigung treten Massenkräfte auf, die Zugkräfte im Garn bewirken und die das Garn hinreichend stabilisieren. Dabei muß die Geschwindigkeit, mit der das Garn abgezogen wird, in der Weise eingestellt sein, daß die der Relaxiereinrichtung pro Zeiteinheit zugeführte Fadenmasse identisch ist mit der abgeführten Fadenmasse. Ist die abgeführte Fadenmasse größer, so würde der Stopfen komplett aus der Relaxiereinrichtung abgezogen werden. Ist die abgeführte Fadenmasse geringer, so wäre das Stopfenwachstum am Eintritt der Stauchkammer 19 größer als der Stopfenabzug am Austritt 24, so daß der Stopfen aus der Relaxiereinrichtung 9 herauswachsen würde. In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Relaxierein- richtung 9 dargestellt, die beispielsweise in einer Vorrichtung nach Fig. 1 einsetzbar wäre und die eine Regelung der Stopfenbildung aufweist. Dir Relaxierein- richtung 9 ist im wesentlich identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aufgebaut, so daß nachfolgend nur die Unterschiede aufgeführt sind.
An der Austrittsöffnung 24 der Relaxiereinrichtung 9 ist ein Sensor 11 vorgesehen, der ein Stopfenwachstum beziehungsweise einen Stopfenschwund sensiert. Der signalisierte Wert des Sensors 11 wird in einem Nergleicher 30 mit einem Sollwert verglichen und bei Abweichung einem Regler 12 zugeführt. Der Regler 12 ist mit einer Heizung 13 verbunden, die das der Förderdüse 17 zugeführte Medium 18 beheizt. Über den Regler 12 läßt sich somit die Beheizung des Mediums 18 korrigierrend beeinflussen. Der Regler 12 ist ebenfalls mit einem Galettenan- trieb 14 gekoppelt, welcher das Galettenduo 7.4 der Nachverstreckeinrichtung 21 antreibt. Damit läßt sich zusätzlich die Drehzahl des das Galettenduo 7.4 antreibenden Galettenantrieb 14 korrigierend verändern.
Eine Erhöhung der Temperatur des Mediums 18 bewirkt eine höhere Relaxation des Fadens, damit eine Verkürzung und so eine höhere Masse pro Länge eintritt. Bei konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Galettenduos 7.4 führt dies zu einem höheren Massenabfluß und so zu einer Zurückbildung des Stopfens.
Eine Erhöhung der Drehzahl des Galettenduos 7.4 bewirkt direkt einen höheren Massentransport und damit ebenfalls eine Zurückbildung des Stopfens 22. Dabei ist zu beachten, daß sich die Drehzahl des Galettenduos 7.4 sofort auf die Stop- fenlänge auswirlct, während die Temperatur erst mit einer zeitlichen Nerzögerung, die in etwa der Nerweilzeit des Garnes in der Relaxiereinrichtung entspricht, auf die Stopfenlänge wirkt.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die in Fig. 3 gezeigte Relaxiereinrichtung 9 nur in Verbindung mit einer Temperaturregelung des Fördermediums oder nur mit einer Geschwindigkeitsregelung des Galettenduos einzusetzen.
Die dargestellten Relaxiereinrichtungen in den Figuren 2 und 3 sind beispielhaft. So könnte in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 jede beliebige Relaxiereinrichtung verwendet werden, bei welcher der Faden mittels eines Fördermittels innerhalb einer Stauchkammer zu einem Stopfen geführt und erwärmt wird. Durch die Auf- Stauchung des Fadens läßt sich selbst bei hohen Fadengeschwindigkeiten ausrei- chende Nerweilzeiten zur Relaxierung des Fadens erreichen. Die Stauchung des Fadens erfolgt vorzugsweise mit geringer Stopfendichte, um beim Auflösen des Stopfens bereits eine weitgehende vollständige Auflösung der Schlaufen und Schlingen in den Filamenten zu erhalten, so daß nach der Auflösung das Garn keine Kräuselung mehr enthält.
Bezugszeichenliste
1. Spinnkopf
2 Filamentschar
3 Kühllüft
4 Präparationseinrichtung
5 Faden
6 Galette
7.1, 7.2, 7.3, 7.4 Galettenduo
8.1, 8.2 Streckzone
9 Relaxiereinrichtung
to Aufspuleinrichtung
11 Sensor
12 Regler
13 Heizung
14 Galettenantrieb
15 Spinndüse
16 Relaxierzone
17 . Förderdüse
18 Fördermedium
19 Stauchicammer
0 Stopfen
1 NachverstreckeinrichtunE
2 Glattgarn 23 Führungsabschnitt
24 Austrittsöffnung
25 Überlaufrolle
26 Spule
5 27 Fadenkanal
28 Leitung
29 Schmelzezulauf
30 Nergleicher

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von hochfestem, schrumpfarmen synthetischen Glattgarn, bestehend aus den Schritten:
1.1. Schmelzspinnen einer Vielzahl von Filamenten aus einem schmelzflüssigen Polymer;
1.2. Abkühlen und Zusammenfassen der Filamente zu einem Faden;
1.3. Verstrecken des Fadens;
1.4. Stauchen des Fadens zu einem Stopfen unter erhöhter Temperatur;
1.5. Fördern des Stopfens;
1.6. Auseinanderziehen des Stopfens unter einer Spannung zu dem Glattgarn
1.7. und Aufwickeln des Glattgarns zu einer Spule.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzflüssige Polymer zum Schmelzspinnen der Filamente aus einem Polyester extrudiert wird.
Verfahren nach Ansprach loder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchen des Fadens zu dem Stopfen mit Hilfe eines Mediums erfolgt, welches den Faden zur Bildung des Stopfens führt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium aus einer Heißluft oder aus einem heißen Dampf besteht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glattgarn nach dem Auseinanderziehen des Stopfens nachver- streckt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auseinanderziehen des Stopfens die Position des Stopfenendes sensiert wird und daß in Abhängigkeit von der Position des Stopfenendes die Temperatur des Mediums geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auseinanderziehen des Stopfens die Position des Stopfenendes sensiert wird und daß in Abhängigkeit von der Position des Stopfe- nendes die Abzugsgeschwindigkeit des Glattgarn aus dem Stopfen geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden vor dem Stauchen durch eine Galette geführt wird und daß das Verhältnis zwischen der Aufspulgeschwindigkeit zum Aufspulen des Glattgarns und derUmfangsgeschwindigkeit der Galette größer als 0,85 zu 1 ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden aus einem einzigen Filament gebildet wird.
10. Vorrichtung zum Herstellen von hochfestem, schrumpfarmen Glattgarn, bestehend aus einer Spinneinrichtung (1; 15), einer Verstreckemrich- tung (7.1 - 7.3), einer Relaxiereinrichtung (9)und einer Aufspuleinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxiereinrichtung (9) eine Stauchicammer (19) aufweist, in welcher ein Faden (5) zu einem Stopfen (20) aufgestaut wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Relaxiereinrichtung (9) nachgeordnete Nachverstreckeinrichtung (20) zum Abziehen und Verstrecken des Glattgarns (22) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachverstreckeinrichtung (20) aus zumindest einem Galettenduo (7.4) oder zumindest einer Galette mit Überlaufrolle gebildet ist, welches mit der Aufspul einrichtung (10) zusammenwirkt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxiereinrichtung (9) eine der Stauchkammer (19) vorgeordnete Förderdüse (17) aufweist, durch welche der Faden (5) mittels eines temperierten Mediums, vorzugsweise Heißluft in die Stauchkammer (19) gefördert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkammer (19) einen gasdurchlässigen Führungsabschnitt (23) aufweist, durch eichen das Medium aus der Stauchicammer (19) gelangt.
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