WO2008012339A1

WO2008012339A1 - Verfahren zur herstellung eines gekräuselten synthetischen fadens

Info

Publication number: WO2008012339A1
Application number: PCT/EP2007/057698
Authority: WO
Inventors: Klaus Schäfer; Hans-Gerhard Hutter; Wolfgang Nölle
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co.Kg
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2008-01-31
Also published as: DE112007001374A5; CN101490318A; JP2009544859A; CN101490318B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten synthetischen Fadens, bei welchem eine viskose Schmelze eines Polymers zu einer Vielzahl von Filamenten extrudiert wird und nach einer Verfestigung innerhalb einer Kühlstrecke zu einem Filamentbündel zusammengeführt wird. Das Filamentbündel wird mit einer Spinngeschwindigkeit abgezogen und auf eine Behandlungsgeschwindigkeit beschleunigt. Das Filamentbündel wird anschließend in einer Falschdralltexturierung gekräuselt und zu einer Spule aufgewickelt. Zur Erreichung eines Optimums zwischen Prozessstabilität und Einkräuselung wird erfindungsgemäß die Spinngeschwindigkeit bei Abzug der Filamente und die Behandlungsgeschwindigkeit zum Verstrecken der Filamente derart aufeinander eingestellt, dass die Filamente vor dem Falschdralltexturieren eine Restdehnung im Bereich zwischen 20 % bis 80 % aufweisen.

Description

Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten synthetischen Fadens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten synthetischen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von gekräuselten synthetischen Fäden werden insbesondere für textile Garne zweistufige Verfahren eingesetzt, wobei in einem ersten Verfah- rensschritt der synthetische Faden aus einer Polymerschmelze in Form einer Vielzahl von feinen Filamenten extrudiert, gekühlt, verstreckt und zu eine Spule aufgewickelt wird. Hierbei besitzt der Faden mehr oder weniger glatte Filamente, die vorzugsweise durch eine Luftverwirbelung zur Bildung eines Fadenschluss miteinander vermischt sind. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Faden von der Spule abgezogen und durch eine Texturierung vorzugsweise einer Falschdrall- texturierung gekräuselt. Je nach Ausbildung des glatten Fadens lässt sich zusätzlich eine Verstreckung vor oder während der Falschdralltexturierung an dem Faden ausführen. Nach dem Falschdralltexturieren wird der gekräuselte Faden zu einer Garnspule aufgewickelt. Derartige zweistufige Herstellungsprozesse von gekräuselten Fäden ermöglichen zwar einerseits ein optimiertes Schmelzspinnen des Fadens und eine davon losgelöste Falschdralltexturierung, jedoch mit dem Nachteil, dass die Spulen zwischen den Verfahrensschritten zwischen gelagert werden müssen. Insbesondere bei der Zwischenlagerung der Vollspulen sind makroskopische Veränderungen in den Filamenten beispielsweise durch Aufnah- me von Feuchtigkeit nicht auszuschließen, so dass besonders hohe Vorkehrungen für die Zwischenlagerung getroffen werden müssen.

Aus diesen Gründen hat man bereits seit Jahrzehnten versucht, einstufige Herstellungsverfahren für gekräuselte synthetische Fäden zu schaffen, die eine zu dem Zweistufenverfahren vergleichbare Kräuselung und Kräuselungsstabilität aufweisen. Bei dem einstufigen Prozess, das beispielsweise aus der DE 29 03 523 be- kannt ist, werden die Filamente nach dem Extrudieren und vor dem Aufwickeln durch eine Texturiereinrichtung gekräuselt. Aufgrund der sehr großen Unterschiede in den Produktgeschwindigkeiten bei dem zweistufigen Verfahren während der Herstellung und Texturierung treten beim Einstufenverfahren erhebliche Prob- lerne auf, die im wesentlichen zu einer verminderten Kräuselungsqualität führen. So wird bei einem Zweistufenprozess der Faden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit im Bereich von 3000 m/min bis 6000 m/min zu Spulen aufgewickelt. Dem gegenüber werden beim Falschdralltexturieren nur Aufwickelgeschwindigkeiten im Bereich von maximal 1500 m/min erreicht. Diese Unterschiede haben dazu geführt, dass bisher in der Praxis nur einstufige Verfahren bekannt sind, bei welchen geringe Einkräuselungen an dem Faden erzeugt werden. Ein derartiges einstufiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 199 20 177 Al bekannt.

Bei den bekannten Verfahren werden die Filamente nach dem Extrudieren mit einer Spinngeschwindigkeit von 3000 m/min abgezogen und in eine Falschdrallzone geführt. Innerhalb der Falschdrallzone wird an dem Faden ein Falschdrall erzeugt, der über thermische Behandlungen fixiert wird. Nach der Falschdralltex- turierung wird der so gekräuselte Faden zu einer Spule aufgewickelt. Hierbei ließen sich Kräuseleffekte an dem synthetischen Faden erzeugen, die annähernd Qualitäten von Teppichgarnen erreichten.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten synthetischen Fadens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass an dem Faden möglichst hohe Kräuseleffekte und Kräuselungen einstellbar sind, die den Filamentgarnen textiler Anwendungen ähneln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bezeichnet. Bei der Beanspruchung der Filamente zum Aufbringen eines Falschdralls ist die dabei in dem Filament eingebrachte Verformung im wesentlichen durch Zug- und Druckbeanspruchung im elastischen, teilelastischen oder plastischen Verfor- mungsbereich abhängig. Dabei muss einerseits eine für die Kräuselung ausreichende Formveränderung an den Filamenten und andererseits eine sichere Fadenführung während des gesamten Herstellungsprozesses gewährleistet sein. Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, das es beim Schmelzspinnen und Falschdralltexturieren zwischen der Prozessstabilität und der Kräuselung ein durch die Dehnung der Filamente bedingtes Optimum gibt. So wird erfindungsgemäß das Filamentbündel vor dem Falschdralltexturieren möglichst hoch verstreckt. Hierzu wird die Spinngeschwindigkeit bei Abzug der Filamente und die Behandlungsgeschwindigkeit zum Verstrecken der Filamente derart aufeinander eingestellt, dass die Filamente vor dem Falschdralltexturieren eine Restdehnung im Bereich zwischen 20 % bis 80 % aufweisen. Je nach Polymertyp können dabei geringe Unterschreitungen oder Überschreitungen des Bereiches möglich sein. Insbesondere für Filamente aus Polypropylen ergab sich ein Optimum im Bereich zwischen 30 % und 60 % Restdehnung der Filamente vor dem Falschdralltexturieren.

Um eine für textile Anwendungen ausreichende Kräuselung zu erhalten, müssen durch ein Falschdrallaggregat eine Mindestanzahl von Drehungen in das Filamentbündel eingebracht werden. Damit bekannte Falschdrallaggregate, die beispielsweise im Zweistufenverfahren Anwendung finden, verwendet werden kön- nen , ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Behandlungsgeschwindigkeit des Filamentbündels in einem Bereich zwischen 600 m/min und 1500 m/min gewählt. So lassen sich in Abhängigkeit vom Fadentiter insgesamt 2000 bis 7000 Umdrehungen in einem Fadenstück von 1 m einbringen.

Zur Vermeidung einer diskontinuierlichen Masseführung des Filamentbündel, wie beispielsweise bei einer Stauchkammerkräuselung üblich, wird gemäß einer be- vorzugten Weiterbildung der Erfindung die Spinngeschwindigkeit des Filament- bündels im Bereich zwischen 150 m/min und 400 m/min gewählt, wobei die Filamente nach dem Extrudieren innerhalb einer Wegstrecke zwischen 500 mm und 2000 mm abgekühlt und zu dem Filamentbündel zusammengefasst werden. Somit lässt sich eine kontinuierliche Faserführung vom Extrudieren bis zum Aufwickeln des gekräuselten Fadens ohne Zwischenschaltung von Geschwindigkeitsbrücken realisieren.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die sehr niedrige für den herkömmlichen Schmelzspinnprozess unübliche Spinngeschwindigkeit je nach Polymertyp zu äußerst kritischen Zuständen führen kann. Insoweit ist insbesondere auf eine ausreichende Zähigkeit der Schmelze zu achten, um trotz der niedrigen Spinngeschwindigkeiten eine für die Heißverstreckung erforderliche Zugspannung zu erhalten. So hat sich gezeigt, das bei der Herstellung von gekräuselten synthetischen Fäden auf Basis von Polypropylen (PP) die Schmelze des Polymers beim Extrudieren einen Schmelzeindex von MFI = 10-50 aufweisen sollte. Außerhalb des Wertebereiches des Schmelzeindex kann es beim Extrudieren der Schmelze zu Unregelmäßigkeiten in der Filamentausbildung kommen.

Für eine Polymerschmelze auf Basis von Polyester (PET) werden besonders stabile und gute Ergebnisse erreicht, wenn die Viskosität oberhalb von 220 Pascalsekunden liegt. Der untere Wert ist dabei insbesondere für textile Garne von Bedeutung.

Bei einer Polymerschmelze auf Basis von Polyamid (PA) würde eine Viskosität von oberhalb 60 Pascalsekunden eine ausreichende Verfestigung und einen ausreichenden Heißverzug beim Schmelzspinnen der Filamente ergeben.

Um während der Falschdralltexturierung eine gleichmäßige und intensive Kräuse- lung der einzelnen Filamente innerhalb des Filamentbündels zu erhalten, ist die

Verfahrensvariante besonders bevorzugt verwendet, bei welcher das Filament- bündel zur Falschdralltexturierung einen durch mehrere Friktionsscheiben eines Friktionsaggregates erteilten Falschdrall erhält, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsscheiben um den Faktor 1,6 bis 2,4 größer ist als die Behandlungsgeschwindigkeit des Filamentbündels. Damit lässt sich eine stabile Falsch- drallsäule innerhalb des Spinnprozesses erreichen, die in eine dem Friktionsscheibenaggregat vorgeordnete Falschdrallzone fixiert werden kann. Zur Fixierung wird das Filamentbündel bevorzugt auf eine Temperatur oberhalb der Glastemperatur erwärmt und anschließend unmittelbar auf eine Temperatur von < 100 ⁰C abgekühlt. Damit lassen sich sehr stabile Einkräuselungen erreichen.

Je nach Endanforderung des gekräuselten Fadens lassen sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung Nachbehandlungen unmittelbar vor der Aufwicklung durchführen. Als Nachbehandlung können einerseits eine Verwirbelung der gekräuselten Filamente erfolgen, um den Fadenschluss für einen nachfolgen- den Webprozess zu stabilisieren. Es sind jedoch auch Nachbehandlungen zum Auslösen eines Schrumpfes möglich. Hierzu wird der gekräuselte Faden mit einer Überlieferung in eine thermische Zone eingebracht, um anschließend mit einer unterhalb der Behandlungsgeschwindigkeit vorgesehenen Aufwickelgeschwindigkeit zu einer Spule aufgewickelt zu werden.

Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Schmelze vor dem Extrudieren der Filamente eingefärbt wird, ist besonders vorteilhaft, um ein späteres Einfärben des gekräuselten Fadens zu vermeiden. So lassen sich direkt in einem Einstufenverfahren gekräuselte farbige Garne herstellen, die unmittelbar zur Weiterverar- beitung einer Weberei oder Strickerei zugeführt werden. Derartige Garne werden bevorzugt für technische Textilien wie beispielsweise Verkleidungen in Fahrzeugen oder Geotextilien verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet um gekräuselte synthetische Fäden aus allen gängigen Polymertypen wie beispielsweise Polypropylen, Polyester oder

Polyamid herzustellen. Hierbei ist insbesondere das Schmelzspinnen und das Falschdralltexturieren derart aufeinander abgestimmt, das hohe Einkräuselungen und Kräuselbeständigkeiten an dem Faden einstellbar sind, die den Anforderungen textiler Anwendungen genügen. Die mit dem Verfahren hergestellte Faser lässt sich jedoch auch für technische Anwendungen vorteilhaft verwenden.

Nachfolgend wird anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren weitere Vorteile der Erfindung erläutert.

Es stellen dar:

Fig.l schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren und

Fig. 2 schematisch Einrichtungen zur Nachbehandlung der gekräuselten Fäden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt. Die Vorrichtung weist einen beheizten Spinnkopf 1 auf, der an seiner Unterseite eine Spinndüse 3 und seiner Oberseite eine Schmelzezuführung 2 aufweist. Über die Schmelzezuführung 2 ist ein Extruder 4 mit dem Spinnkopf 1 verbunden. Innerhalb des Spinnkopfs 1 sind weitere hier nicht näher dargestellte schmelzeführende Bauteile wie beispielsweise Leitungen und Spinnpumpen sowie weitere Spinndüsen angeordnet.

Die Spinndüse 3 an der Unterseite des Spinnkopfes 1 weist eine Vielzahl von Düsenbohrungen auf, durch welche die durch den Extruder 4 bereitgestellte Polymerschmelze zu feinen Filamenten 5 extrudiert werden. Unterhalb des Spinnkopfes 1 ist ein Kühlschacht 6 angeordnet, der mit einer Anblasung 7 kombiniert ist, durch welche ein Kühlluftstrom im wesentlichen quer auf die Filamente 5 zum Zwecke der Abkühlung geblasen wird.

Auf der Auslassseite des Kühlschachtes 6 ist ein Sammelfadenführer 8 und eine Vorpräpariereinrichtung 9 vorgesehen, durch welche die Filamente 5 zu einem Filamentbündel 12 zusammengefasst werden.

Unterhalb der Vorpräpariereinrichtung 9 ist eine Abzugsgaletteneinheit 10 ange- ordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine angetriebene Galette und eine nicht angetriebene Umlenkrolle gebildet wird. Die Abzugsgaletteneinheit 10 zieht das Filamentbündel 12 und damit die Filamente 5 von der Spinndüse 3 ab, wobei das Filamentbündel 12 durch die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugsgaletteneinheit 10 auf eine Spinngeschwindigkeit beschleunigt wird. Die Spinnge- schwindigkeit ist in Fig.l durch die Kennbuchstaben Vs gekennzeichnet.

Die der Abzugsgaletteneinheit 10 vorgeschaltete Kühlstrecke wird im wesentlichen durch den Abstand zwischen dem Sammelfadenführer 8 und der Unterkante der Spinndüse 3 gebildet. Die Länge der Kühlstrecke bzw. der Abstand zwischen der Spinndüse 3 und dem Sammelfadenführer 8 ist durch den Kennbuchstaben L in Fig.l gekennzeichnet.

Im weiteren Verlauf folgt der Abzugsgaletteneinheit eine Streckgaletteneinheit 11 , die mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, so dass das Fi- lamentbündel 12 zwischen der Abzugsgaletteneinheit 10 und der Streckgaletteneinheit 11 verstreckt wird. Hierzu wird das Filamentbündel 12 durch die Streckgaletteneinheit 11 auf eine Behandlungsgeschwindigkeit beschleunigt. Die Behandlungsgeschwindigkeit ist in Fig. 1 durch die Kennbuchstaben V_B gekennzeichnet. Je nach Polymertyp können die Abzugsgaletteneinheit 10 und die Streckgalette- neinheit 11 sowohl als so genannte Kaltgaletten oder als beheizte Galetten ausgebildet sein.

Im weiteren Verlauf zeigt die Vorrichtung eine Falschdralltexturierzone, die in Fadenlaufrichtung durch eine Heizeinrichtung 13, eine Kühleinrichtung 14 und ein Friktionsaggregat 15 gebildet ist. Das Friktionsaggregat 15 ist durch ein Scheibenaggregat gebildet, bei welchem drei angetriebene Scheibensäulen einen Zwickel bilden, durch welchen das Filamentbündel 12 geführt wird. Ein derartiges Friktionsaggregat ist beispielsweise aus der EP 0 744 780 Bl bekannt. In soweit wird an dieser Stelle zu der vorgenannten Druckschrift Bezug genommen und keine weiteren Erläuterungen abgegeben.

Der durch das Friktionsaggregat 15 in dem Filamentbündel 12 erzeugte Falsch- drall pflanzt sich entgegen der Fadenlaufrichtung zurück, so dass in der vorgeordneten Heizeinrichtung 13 und der Kühleinrichtung 14 eine Fixierung des Falschdralls in den Filamenten und damit der Kräuselung der Filamente erfolgt. Hierzu wird in der Heizeinrichtung 13 das Filamentbündel 12 auf eine Temperatur oberhalb der Glastemperatur erhitzt. Bei den gängigen Polymeren liegt die Tempera- tur vorzugsweise im Bereich von 100 bis 250 ⁰C. Die Heizeinrichtung 13 kann hierbei als Kontaktheizer oder als nicht Kontaktheizer ausgebildet sein. Bei einem Kontaktheizer wird das Filamentbündel mit Kontakt über eine erhitzte Heizoberfläche geführt. Bei einem Nichtkontaktheizer erfolgt eine Hochtemperaturbehandlung des Filamentbündels in der Art, das das Filamentbündel 12 mit Abstand über eine Heizoberfläche geführt wird, die eine Oberflächentemperatur im Bereich von über 300 ⁰C aufweist.

In der Kühleinrichtung 14 wird das Filamentbündel 12 auf eine Temperatur unterhalb 80 ⁰C abgekühlt. Die Kühleinrichtung 14 ist dabei vorzugsweise als Kon- taktkühler ausgebildet, bei welchem das Filamentbündel 12 über eine gekühlte Fläche geführt wird. Die langgestreckte gekühlte Fläche könnte hierbei durch eine Kühlschiene oder ein Kühlrohr - wie in Fig.1 dargestellt ist- gebildet werden, deren Kühlfläche mittels eines Kühlmediums auf einer Kühltemperatur gehalten werden. Das Filamentbündel 12 wird hierdurch auf eine Temperatur von unterhalb 100⁰C abgekühlt.

Zum Abzug des gekräuselten Filamentbündels 12 ist dem Friktionsaggregat 15 eine Texturiergaletteneinheit 16 nachgeordnet, durch welche das Filamentbündel mit einer Texturiergeschwindigkeit abgeführt wird. Die Texturiergeschwindigkeit ist in Fig.l durch den Kennbuchstaben V_T gekennzeichnet.

Nach dem Texturieren wird das Filamentbündel zu einer Nachpräpariereinrich- tung 17 geführt und als gekräuselter Faden 22 nach der Präparierung zu einer Spule 20 aufgewickelt. Hierzu wird die durch den Spulenhalter 21 gehaltene Spule 20 durch eine Treibwalze 19 angetrieben. Zur Verlegung des Fadens 22 ist der Treibwalze 19 eine Changiereinrichtung 18 vorgeordnet.

Das in Fig.1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren weist unabhängig von dem Polymertyp folgende Grundeinstellungsmöglichkeiten, um einen gekräuselten Faden mit intensiver Einkräuselung zu erzeugen. So ist die Kühlstrecke, die im wesentlichen durch den Abstand zwischen dem Sammelfadenführer 8 und der Spinndüse 3 gekennzeichnet ist, in einem Bereich von L = 500 mm bis 2000 mm eingestellt. Die Länge der von den Filamenten durchlaufenen Wegstrecke L ist hierbei im wesentlichen von der eingestellten Spinngeschwindigkeit und den jeweiligen Polymertyp abhängig. Die Spinngeschwindigkeit, die durch die Abzugsagletteneinheit 10 bestimmt ist, liegt vorzugsweise in einem Bereich von Vs= 150 bis 400 m/min.

Um nun ein für das gesamte Verfahren ausreichendes Optimum zwischen der Einkräuselung und Prozessstabilität hinsichtlich Fadenführung zu erhalten, wird die Behandlungsgeschwindigkeit, die durch die Streckgaletteneinheit 11 einstellbar ist, in einem Wertebereich von V_B = 600 bis 1500 m/min eingestellt. Wesentlich hierbei ist, dass das in die Falschdrallzone geführte Filamentbündel eine Restdehnung im Bereich zwischen 20 % und 80 % aufweist, damit die gewünschten Formgebungen an den Filamenten sowie Kräuselbeständigkeiten durch Fixierung an den Filamenten erreicht werden. Es hat sich gezeigt, das höhere Restdeh- nungswerte der Filamente dazu führten, das eine geringere Stabilität der Einkräu- selung vorlag. Eine Unterschreitung der Restdehnung von unterhalb 20 % führte zu einer mangelnden Verformungsfähigkeit der Filamente, so dass eine geminderte Kräuselung entstand. In soweit muss die Spinngeschwindigkeit bei Abzug der Filamente und die Behandlungsgeschwindigkeit zum Verstrecken der Filamente derart aufeinander eingestellt sein, dass die Filamente vor dem Falschdralltexturieren eine Restdehnung im Bereich zwischen 20 % bis 80 % aufweisen.

Um insbesondere bei den teilweise sehr niedrigen Spinngeschwindigkeiten eine ausreichende Spinnsicherheit zu erhalten hat sich gezeigt, dass zur weiteren Op- timierung die Schmelze des Polymers beim Extrudieren eine bestimmte Zähigkeit aufweisen sollte.

So wurden beispielsweise bei Spinnversuchen mit einem Polymer auf Basis von Polypropylen festgestellt, dass der Schmelzeindex (MFI) im Wertebereich von 10- 50 vorzugsweise 10-35 einzuhalten ist. So konnten eingefärbte Polymerschmel- zen auf Basis von Polypropylen in den genannten Schmelzeindexbereich für einen Fadentiter von 167den bei 64 Einzelfilamenten ein Optimum bei Dehnungen im Bereich von 28 % bis 38 % erreicht werden. Die Länge der Kühlstrecke betrug dabei 800 mm.

Beim Schmelzspinnen und Falschdralltexturieren anderer Polymertypen hat sich ebenfalls gezeigt, dass die Zähigkeit bestimmte Mindestvorrausetzungen erfüllen muss, damit ein langsames Ausspinnen und anschließendes optimiertes Falschdralltexturieren möglich wird. So sollte die Viskosität der Schmelze beim Schmelzspinnen von Polyester eine Viskosität von oberhalb 220 Pascalsekunden, bei Polyamid von oberhalb 60 Pascalsekunden aufweisen. Für die Einkräuselung und Kräuselbeständigkeit hat sich herausgestellt, dass die besten Ergebnisse bei Verwendung eines Friktionsaggregat mit rotierenden Scheiben erzielt werden. Hierbei ist die Umfangsgeschwindigkeit der Friktion- Scheiben um einen bestimmten Faktor größer als die Behandlungsgeschwindigkeit des Filamentbündels einzustellen, um eine möglichst stabile Falschdrallsäule und damit einen stabilen Fadenlauf während der Fixierung der Kräuselung zu erhalten. Der Bereich der Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsscheiben lässt sich bei Verwendung handelsüblicher Friktionsscheiben sowohl aus Keramik als auch aus Polyurethan mit dem Faktor 1,6 bis 2,4 höher als die Behandlungsgeschwindigkeit V_B einstellen. Die durch die Texturiergaletteneinheit 16 bestimmte Texturier- geschwindigkeit V_T wird dabei im wesentlichen gleich der Behandlungsgeschwindigkeit V_B gewählt. Zur Einstellung und Aufrechterhaltung bestimmter Fa- denspannungzustände innerhalb der Falschdralltexturierung können dabei gering- fügige Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der Streckgaletteneinheit 11 und der Texturiergaletteneinheit 16 eingestellt sein.

Je nach gewünschter Aufwickelspannung wird die durch die Aufwicklung erzeugte Aufwickelgeschwindigkeit V_A im wesentlichen gleich der Texturiergeschwin- digkeit V_T gewählt. Jedoch auch hier sind geringe Geschwindigkeitsdifferenzen derart einstellbar, das je nach Fadentyp die Aufwickelgeschwindigkeit geringfügig unterhalb der Texturiergeschwindigkeit oder geringfügig oberhalb der Textu- riergeschwindigkeit gewählt wird. Das Verhältnis zwischen der Texturiergeschwindigkeit und der Aufwickelgeschwindigkeit ist dabei maßgeblich auch von zusätzlichen vor der Aufwicklung durchgeführte Nachbehandlungen abhängig. Die Nachbehandlungen erfolgen vorzugsweise im Fadenlauf zwischen der Texturiergaletteneinheit 16 und der Nachpräpariereinrichtung 17, wie in Fig.l gestrichelt gekennzeichnet.

In Fig.2 ist beispielsweise eine Einrichtung zur Nachbehandlung in der in Fig.l dargestellten Vorrichtung thematisch gezeigt. Die Einrichtung, die sich im Faden- lauf zwischen der Texturiergaletteneinheit 16 und der Nachpräpariereinrichtung 17 befindet, wird in diesem Beispiel durch eine Verwirbelungseinrichtung 23, eine Nachheizeinrichtung 24 und eine Schrumpfgaletteneinheit 25 gebildet. Eine derartige Einrichtung zur Nachbehandlung des texturierten Fadens ist insbesonde- re geeignet, um schrumpfarme Garne herzustellen. So lässt sich durch eine thermische Behandlung in der Nachheizeinrichtung 24 und durch eine Geschwindigkeitsdifferenz in Form von Überlieferung eine Schrumpfbehandlung an dem texturierten Faden ausführen. Durch die der Nachheizeinrichtung 24 vorgeordnete Verwirbelungseinrichtung 23 lässt sich ein oftmals in den Filamenten enthaltener Restdrall auflösen, so dass eine hohe Gleichmäßigkeit bei der Schrumpfbehandlung an allen Filamenten des Filamentbündels eintreten kann.

Nach der Nachbehandlung und vor dem Aufwickeln wird der gekräuselte Faden 22 für einen Weiterverarbeitungsprozess beispielsweise zum Weben präpariert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere auch geeignet, um aus eingefärbten Polymerschmelzen gekräuselte Fäden herzustellen. Durch die hohe gleichmäßige Verstreckung des Filamentbündels unmittelbar vor der Texturie- rung werden gleichmäßige Farbstrukturen erreicht. Es ist jedoch auch möglich, die bei nicht eingefärbter Schmelze hergestellten gekräuselten Fäden in einem Weiterbehandlungsprozess zu färben. Auch hierbei macht sich die hohe Verstreckung des Fadens positiv bemerkbar, so dass Unregelmäßigkeiten durch unkontrollierte Teilverstreckungen einzelner Filamente vermieden werden.

Durch das erfmdungsgemäße Verfahren ist es erstmals gelungen, die Teilprozesse Schmelzspinnen und Falschdralltexturieren derart zu einem Gesamtprozess zusammenzufügen, um einen qualitativ hochwertigen, sogar für textile Anwendungen geeigneten gekräuselten Faden zu schaffen. Bezugszeichenliste

1 Spinnkopf

2 S chmelzezuführung

3 Spinndüse

4 Extruder

5 Filament

6 Kühlschacht

7 Anblasung

8 S ammelfadenführer

9 Vorpräpariereinrichtung

10 Abzugsgaletteneinheit

11 Streckgaletteneinheit

12 Filamentbündel

13 Heizeinrichtung

14 Kühleinrichtung

15 Friktionsaggregat

16 Texturiergaletteneinheit

17 Nachpräpariereinrichtung

18 Changiereinrichtung

19 Treibwalze

20 Spule

21 Spulenhalter

22 gekräuselter Faden

23 Verwirbelungseinrichtung

24 Nachheizeinrichtung

25 Schrumpfgaletteneinheit

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten synthetischen Fadens, bei welchem eine viskose Schmelze eines Polymers zu einer Vielzahl von Filamenten extrudiert wird, bei welchem die Filamente nach einer Verfestigung innerhalb einer Kühlstrecke zu einem Filamentbündel zusammengeführt und mit einer Spinngeschwindigkeit gezogen werden, bei welchem das Filamentbündel auf eine Behandlungsgeschwindigkeit beschleunigt und an- schließend durch eine Falschdralltexturierung gekräuselt wird und bei welchem der gekräuselte Faden zu einer Spule aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinngeschwindigkeit bei Abzug der Filamente und die Behandlungsgeschwindigkeit zum Verstrecken der Filamente derart aufeinander eingestellt sind, dass die Filamente vor dem Falschdralltexturieren eine Restdehnung im Bereich zwischen 20% bis 80% aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsgeschwindigkeit des Filamentbündels im Bereich zwischen 600 m/min und 1.500 m/min gewählt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinngeschwindigkeit des Filamentbündels im Bereich zwischen 150 m/min und 400 m/min gewählt ist, wobei die Filamente nach dem Extrudieren innerhalb einer Wegstrecke zwischen 500 mm und 2000 mm abgekühlt und zu dem Filamentbündel zusammengefasst werden.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Schmelze des Polymers auf Basis von PP beim Extrudieren einen Schmelzeindex (MFI) im Wertebereich zwischen 10 und 50 aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze des Polymers auf Basis von PET beim Extrudieren eine Viskosität oberhalb von 220 Pa. s aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze des Polymers auf Basis von PA beim Extrudieren eine Viskosität oberhalb von 60 Pa.s aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Filamentbündel zur Falschdralltexturierung einen durch mehrere Friktionsscheiben eines Friktionsaggregates erteilten Falschdrall erhält, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsscheiben um den Faktor 1,6 bis 2,4 größer ist als die Behandlungsgeschwindigkeit des Filamentbün- dels.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filamentbündel zur Fixierung des Falschdralls auf eine Temperatur oberhalb der Glastemperatur erwärmt und anschließend auf eine Temperatur von < 80 ⁰C abgekühlt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gekräuselte Faden vor dem Aufwickeln eine Nachbehandlung erhält.

10. Verfahren nach einem der vorgenannten Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze vor dem Extrudieren der Filamente eingefärbt wird.