WO2010023081A1 - Method for melt spinning, stretching and winding a multifilament thread and device for carrying out the method - Google Patents

Method for melt spinning, stretching and winding a multifilament thread and device for carrying out the method Download PDF

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WO2010023081A1
WO2010023081A1 PCT/EP2009/060246 EP2009060246W WO2010023081A1 WO 2010023081 A1 WO2010023081 A1 WO 2010023081A1 EP 2009060246 W EP2009060246 W EP 2009060246W WO 2010023081 A1 WO2010023081 A1 WO 2010023081A1
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WO
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filament bundle
thread
heating
filament
godet
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/060246
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Enders
Detlev Schulz
Klaus Schäfer
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12Stretch-spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02Heat treatment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D13/00Complete machines for producing artificial threads
    • D01D13/02Elements of machines in combination

Definitions

  • the invention relates to a method for melt-spinning, drawing and winding a multifilament yarn into an FDY yarn and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 7.
  • a generic method for melt-spinning, stretching and winding a multi-filament yarn and a generic device for carrying out the method are known, for example, from DE 31 46 054 A1.
  • POY yarns In the production of synthetic threads, a distinction is made between so-called POY yarns and FDY yarns depending on the degree of orientation of the molecular chains of the polymer material within the yarn.
  • POY yarns Pre Oriented Yarn (POY) yarns have a pre-oriented, unfinished structure. Such threads are preferably further processed in a draw-texturing process.
  • FDY yarns In contrast, the Art Drawn Yarn (FDY) yarns have an oriented, fully stretched structure. These threads are processed without further treatment directly to a surface product.
  • a FDY thread In order to be able to produce a so-called FDY thread in a single-stage process, the freshly extruded filaments are completely drawn after being brought together to form a thread and then wound up into coils.
  • DE 31 46 054 A1 describes a method for producing a FDY thread. First, a plurality of filaments is extruded from a polymer melt, for example, a polyester or polyamide. The filaments are then cooled to solidify or crystallize the polymer material. For this purpose, it is customary to blow a stream of cooling air onto the filaments, so that the thread material cools to a temperature below the glass transition temperature.
  • the filaments of the filament bundle are brought together by means of a preparation fluid, to be subsequently stretched by a godet system.
  • a preparation fluid to be subsequently stretched by a godet system.
  • the yarn is customary here for the yarn to be heated before being stretched in order to achieve a defined draw point.
  • the heating of the thread takes place in the known method and the known device by a heated godet shell of the godet godet on which the thread is guided with a Sectionumschlingung. Due to the usual high draw speeds, which are above 4,000 m / min, resulting in a partial looping of the thread on the withdrawal godet only very short contact lengths to heat the thread sufficiently.
  • EP 0 731 196 A1 discloses a method for melt-spinning, stretching and winding a synthetic thread, in which a plurality of heat treatments are carried out on the thread in order to obtain in particular a low-shrinkage thread.
  • the yarn is subjected both to drawing and after drawing each a heat treatment in which the yarn is heated without being touched by a heated surface.
  • the thread is guided at a distance from the heating surface of a heating plate, which is arranged between a withdrawal godet and a draw godet.
  • a heating tube arranged between the cooling device and the withdrawal godet, in which the thread is heated substantially without contact.
  • the thread already receives a Vorverstreckung, which is superimposed by a second, taking place between the godets Nachverstreckung.
  • the method and known device known from EP 0 731 169 B1 is thus only suitable for producing special yarns by repeated heat treatments.
  • the guidance of the thread is always carried out by gilette systems, which are formed from a driven godet and an overflow roller. In that regard, a high expenditure on equipment is required to produce fully drawn threads.
  • WO 99/2 99 35 a further method and a further device is known, in which a filament bundle is stretched without cooling directly out of the spinning zone. For this purpose, the filament bundle is heated in several immediately adjacent to the spinneret heating zones.
  • a first heating zone is formed immediately below the spinneret.
  • the deduction of the filament bundle via heated godets, which form further heating zones.
  • the heated godets are followed by a heating tube, through which a further heating zone is formed.
  • a godet is provided to stretch the thread.
  • the method and known device known from WO 99/2935 is based on the fact that a purely stress-induced crystallization is formed in the filaments of the filament bundle. Cooling and thus thermal crystallization is avoided.
  • Another object of the invention is to provide a method and a device of the generic type, with which a plurality of parallel-spun filament bundles are possible to produce in a compact arrangement. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by an apparatus for performing the method with the features of claim 8.
  • the invention is based on the surprising finding that two effects characterized by reservations add positively to the stretching of the filament bundle.
  • two effects characterized by reservations add positively to the stretching of the filament bundle.
  • the invention chooses a completely new way in which the preparation of the thread takes place only after stretching, so that the filament bundle is withdrawn substantially in the dry state after cooling from the spinning zone.
  • the filaments of the filament bundle which are brought together in the dry state, thereby receive an electrostatic charge which, when the thread runs off the draw-off godet, leads to a spreading of the filament bundle.
  • this effect now has a favorable effect on the heating of the filament bundle in the hot air atmosphere of the heating tube. So the hot air
  • Atmosphere act directly on each filament of the spread filament bundle and reach even at high draw speeds the desired filament temperatures.
  • Another advantage of the invention is that no additional energy is needed to evaporate the spin finish when heating the thread.
  • the filaments of the filament bundle can be treated with high efficiency in hot air atmosphere of the heating tube.
  • the filament bundle is prepared according to a preferred variant of the method immediately after heating in a stretched between two godets piece of thread. As a result, unwanted loading of the filament bundle can be avoided in the subsequent guidance and guarantee a secure thread closure until the thread is wound up.
  • the filament bundle is guided with simple Operaumschlingonne in the range> 90 ° on the circumference of driven godets according to an advantageous embodiment of the invention.
  • simple Operaumschlingonne in the range> 90 ° on the circumference of driven godets according to an advantageous embodiment of the invention.
  • the guide sheath per filament bundle has a guide groove in which the filaments are performed.
  • the hot air atmosphere within the heating tube for heating the filament bundle is heated to a temperature between 120 0 C and 240 0 C according to a preferred process variant.
  • the heating tube has a length in the range of 800 mm to 2,500 mm, so that even at high thread speeds sufficient temperature control is possible.
  • the cooling of the filament bundle required for the thermal crystallization is effected according to an embodiment of the invention by a cooling air flow, which acts on the filament bundle from outside to inside or from the inside to the outside.
  • a cooling air flow which acts on the filament bundle from outside to inside or from the inside to the outside.
  • the process variant is preferably used, in which the prepared thread for after-treatment at the periphery of one of the draw godets with a surface temperature in the range of 100 0 C to 180 0 C is heated.
  • Such aftertreatment has had an effect on a favorable coil structure, especially with fine titers.
  • the thread has a sufficient thread closure, which are usually produced by so-called entanglement nodes, which occur during the swirling of the filament bundle.
  • the yarn is swirled before winding in a stretched between two driven godets thread piece wherein the swirl generates a number of at least 10 interlacing nodes per meter of thread length.
  • the inventive device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the preparation device is arranged downstream of the heating means in the yarn path and that the heating means is arranged as a heating tube with a hot air atmosphere for non-contact heating of the filament bundle between the withdrawal godet and one of the draw godets.
  • the heating means is arranged as a heating tube with a hot air atmosphere for non-contact heating of the filament bundle between the withdrawal godet and one of the draw godets.
  • Another advantage is that the filament material in all filaments is heated within the same distance to a filament temperature above the glass transition temperature, so that the position of the draw point on each of the filaments of the filament bundle is substantially the same. Thus, a high uniformity of the drawing and thus a uniformity of the physical properties produced on the filaments is achieved.
  • the preparation device is preferably arranged in the yarn path between two godets.
  • the preparation of the thread can be carried out directly in the draw zone.
  • the godets each have a driven guiding jacket, through which the filament bundle can be guided with a simple partial winding in the range of> 90 °.
  • short compact guide shells can be formed, on which one or more threads can be guided parallel to one another.
  • the heating tube is according to an advantageous development of the invention. formed with a length which is in the range of 800 mm to 2,500 mm. In that regard, a respective adaptation to the process and a thread material is possible.
  • the cooling device is preferably formed by a blowing agent, through which a cooling air flow from the inside to the outside or from the outside to the inside of the filament bundle can be generated.
  • a blowing agent through which a cooling air flow from the inside to the outside or from the outside to the inside of the filament bundle can be generated.
  • the withdrawal godet is arranged laterally next to the collection guides, which are assigned to a group of spinnerets.
  • the filament bundles are guided parallel to one another next to each other on the collecting thread guides with the same direction of partial looping of> 45 ° each and are received parallel to each other at the circumference of the take-off godet at a treatment distance.
  • the group of filament bundles which are guided on the circumference of the take-off godet, are guided in a close distance side by side through several heating pipes.
  • the heating tubes are for this purpose preferably in a heating box next to each other formed, wherein the heating box is arranged downstream in a vertical position or in a horizontal position of the withdrawal godet.
  • a very compact drafting field can be formed, which is characterized by a short overall height.
  • the heating box for opening the heating tubes is formed in two parts, wherein one of the parts is at least one movable cover plate.
  • the compactness of the entire device can be further improved by the fact that the take-up device per winding point in each case has a distributor roller, through which distributor rollers the threads running from a last galette are separated onto the winding points. This avoids a spreading out of a vertical plane and the threads can be distributed from the withdrawal godet essentially out of a horizontal plane to the individual winding locations.
  • Fig. 1 shows schematically a view of a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a view of another embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic view of a further embodiment of the device according to the invention for carrying out the invention
  • a first embodiment of the inventive device for carrying out the method according to the invention for the production of a FDY yarn is shown.
  • a heatable spinning head 1 For melt-spinning a mutlif ⁇ len thread, a heatable spinning head 1 is provided, which has on its underside a spinneret 3 with a plurality of nozzle openings and at its top a melt inlet 2.
  • the melt inlet 2 is coupled to a melt source, not shown here, for example, an extruder.
  • melt-leading and melt-promoting components may be arranged, which will not be discussed in detail at this point.
  • the spinning head 1 carries on its underside in this embodiment, only a spinneret 3.
  • such spinning heads are equipped with a plurality of spinnerets arranged in a row to simultaneously produce a plurality of threads side by side.
  • only one threadline is shown in this embodiment.
  • a cooling device 6 which has a blowing-on means 7 for generating a cooling air flow.
  • the blowing-on agent 7 cooperates with a cooling shaft 8, which extends directly below the spinneret 3 in the vertical direction, so that the extruded filaments 4 of a filament bundle 5 through the spinneret 1 pass through the cooling shaft 8.
  • the blowing-on agent 7 is formed by a cross-flow coating which generates a cooling air flow, which is introduced laterally into the cooling shaft and is directed onto the filament bundle 5 from the outside. As a result, the filaments 4 extruded from the spinneret 3 are uniformly cooled.
  • a collection thread guide 9 is provided below the cooling shaft 8.
  • the collecting yarn guide 9 is arranged centrally below the spinneret 3 so that the filaments 4 in the collecting yarn guide 9 are brought together uniformly.
  • the collection thread guide 7 is designed as a deflection roller 25. forms, to which extent the filaments 4 are deflected with contact.
  • deflection rollers 25 preferably have a guide groove, which is formed on the circumference of the deflection roller 25 and facilitate a merging of the filaments.
  • a draw-off godet 10 and a draw godet 11 interacting with the draw-off godet 10 are arranged below the collecting yarn guide 9.
  • the withdrawal godet 10 is arranged laterally next to the collection thread guide 9, wherein the filament bundle 5 is guided with a partial looping on a guide jacket 32 of the withdrawal godet 10.
  • the guide shell 32 of the withdrawal godet 10 is driven by a godet drive 13.1 at a predetermined withdrawal speed.
  • the guide shell 32 of the withdrawal godet 10 is unheated in this embodiment to guide the filament bundle in the cold state in a draw zone.
  • a heating means in the form of a heating tube 14 is arranged between the withdrawal godet 10 and the draw godet 11.
  • the heating tube 14 has an elongated treatment channel 15, through which the filament bundle 5 is guided.
  • the heating tube 14 is formed heatable, so that sets a hot air atmosphere within the treatment channel 15.
  • the filaments 4 of the fi lament bundle 5 are heated as they pass through the treatment channel 15 of the heating tube 14 to a filament temperature which is above the glass transition temperature of the filament material for triggering a point of insertion.
  • the filament bundle is pulled out of the heating tube 14 by the draw godet 11.
  • the guide shell of the draw godet 11 is for this purpose driven by a godet drive 13.2 with a stretching speed which is above the withdrawal speed of the withdrawal godet 10.
  • a stretching speed of at least 4,000 m / min is set on the draw godet 11.
  • a preparation device 16 is arranged between the heating tube 14 and the draw godet 11, the preparation device 16 generates a wetting on the filament bundle 5, so that a thread closure adjusts and the filament bundle 5 as a thread 33 is feasible.
  • the wetting of the filament bundle 5 takes place with a preparation fluid which adheres uniformly to the surface of the filaments 4.
  • the stretching galette 11 is followed by a swirling device 17, at which the thread 33 receives an intensive thread closure through the formation of interlacing knots.
  • the Verwirbelungs worn 17 downstream of a redesigngalette 12, so that an advantageous for swirling the yarn 33 thread tension is adjustable.
  • the process godet 12 can be used to set a desired differential speed in relation to the extension rail 11.
  • the discoursegalette 12 is driven by the godet drive 13.3.
  • a reeling device 18 is arranged, the reeling device 18 is formed in this embodiment by a so-called reel revolving machine, which has a rotatable spindle carrier 24 with two freely projecting winding spindles 22.1 and 22.2.
  • the spindle carrier 24 is mounted in a machine frame 34.
  • the winding spindles 22.1 and 22.2 can be guided alternately into an operating region for winding a coil and into a changing region for exchanging the coil.
  • a traversing device 20 and a pressure roller 21 are provided to wind the yarn 33 to a coil 23.
  • the pressure roller 21 contacts the surface of the coil 23 with contact.
  • a head thread guide 19 is provided, through which the inlet of the thread is guided in the winding position.
  • a polymer melt for example, of a polyester is used to produce a fully stretched thread or a polyamide fed to the spinning head 1.
  • the polymer melt is pressed under pressure through the nozzle bores formed at the bottom of the spinneret 3 to extrude a plurality of filaments 4.
  • the filaments 4 are cooled to a temperature below the glass transition temperature of the thermoplastic material by a flow of cooling air introduced via the blowing agent 7, so that solidification and preorientation occurs by thermal crystallization on the filaments 4 , After the filaments 4 have cooled, they are combined to form a filament bundle by contact with the collecting thread guide 9.
  • the filament bundle 5 is pulled off after being collected in the dry state at a withdrawal speed of more than 1,500 m / min, and fed to a strands.
  • the withdrawal speed is for this purpose determined by the Abzugsgalette 10, at the guide sheath, the filament bundle 5 is guided with a simple Operaumschlingung in the range of 90 °.
  • the filament bundle 5 is guided in the spread state through the treatment channel 15 of the heating tube 14.
  • the hot air atmosphere is adjusted to a temperature in the range from 120 0 C to 240 0 C, depending on the filament material and yarn denier within the treatment channel 15 °.
  • the treatment channel 15 of the heating tube 14 in this case has a length which is in the range of 800 mm to 2,500 mm. This makes it possible, a sufficient heating of the filament bundle with the filaments 4 to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic To obtain material.
  • the glass transition temperature is, for example a polyester in the range of 80 0 C.
  • the hot-air atmosphere within the treatment channel 15 of the heating tube 14 can in this case be generated by heating the heating tube 14 or by introducing a hot air into the treatment channel 15. It is essential here that the filaments 4 of the filament bundle 5 are guided without contact and are heated exclusively by the hot-air atmosphere.
  • the filament bundle 5 is stretched at a stretching speed of above 3,500 m / min, preferably above 4,000 m / min.
  • the stretching speed is generated in this exemplary embodiment by the downstream draw godet 11, on which a subsequent treatment in the form of a relaxation on the filament bundles 5 can be carried out at the same time.
  • For relaxation of the guide jacket of the draw roll 11 is preferably heated to a surface temperature in the range of 100 to 180 0 C.
  • Such aftertreatment can produce a further reduction in shrinkage within the thread 33, which has a positive effect on the coil construction of the bobbins, especially at fine titers.
  • a preparation is carried out in order to form a thread closure of the filament bundles 5 and thus the thread 33.
  • the filament bundle 5 is prepared for this purpose before casserole on the draw godet 11.
  • additional devices may be provided in combination with the preparation device.
  • the thread closure is further fixed by the swirling device 17, in which a plurality of merge nodes in the thread 33 are generated.
  • a minimum number of 10 knots per running meter of thread length is generated in the FDY thread.
  • the inventive method and the device according to the invention are characterized in particular by a low energy input in order to carry out a stretching of the thread.
  • the dry filament bundle can be heated in a short time and with little energy to a stretching temperature, even at the usual high production speeds up to 6,000 m / min, and above.
  • FIG. 2 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for producing a fully drawn yarn to form an FDY yarn.
  • the exemplary embodiment is shown in a view in which a plurality of threads are spun, drawn and wound parallel to one another.
  • the overall apparatus shown in Fig. 2 is substantially identical to the aforesaid embodiment of Fig. 1 in relation to the treatment of a thread, so that reference is made to the preceding description at this point and only the differences are explained below substantially.
  • the spinning head 1 on its underside a plurality of spinnerets 3, which are held side by side in a row-like arrangement.
  • the spinnerets 3 are connected to the melt inlet 2, wherein each spinneret 3 is associated with a spinning pump, not shown here.
  • the number of spinnerets held in a spinning position is exemplary. In principle, more than four spinnerets within a spinner 1 can be kept side by side.
  • a cooling shaft 8 is formed, which cooperates with a blowing agent 7.
  • each spinneret 3 is assigned below the cooling shaft 8, a collection yarn guide 9, which are also formed in this embodiment, each by a guide roller 25.
  • a withdrawal godet 10 is arranged on the side next to the collecting thread guides 9 .
  • the withdrawal godet 10 has a guide casing 32, which contains a plurality of peripheral guide grooves 26 at its circumference.
  • a filament bundle 5 is guided in each case.
  • the guide casing 32 is rotated by the godet drive 13.1 at a take-off speed in the range of above 1,500 m / min. driven.
  • the filament bundles 5 can be pulled off together from the spinnerets 3 and from the spinning zone.
  • the heating box 28 contains per filament bundle 5 each have a heating tube 14 with a treatment channel 15, so that the filament bundles 5 are independently heated by separate treatment channels 15.
  • the heating box 28 is formed to form the heating tubes 14 in two parts from a support plate 29 and a cover plate 30.
  • the cover plate 30 is pivotally mounted on the support plate 29.
  • the heating tube 14 is also formed in two parts, wherein a stationary part of the support plate 29 is assigned and a movable part is connected to the cover plate 30. By opening the cover plate 30 thus all treatment channels of the heating tubes 14 can be opened.
  • This design of the heating box 28 is particularly advantageous in order to insert the filament bundles 5 into the individual treatment channels 15 at the beginning of the process.
  • the treatment channels 15 in the open state of the cover plate 30 within the heating box 28 can be easily cleaned.
  • the collecting thread guides 9 it is also possible to assign the collecting thread guides 9 a switchable preparation device which applies a preparation fluid to the filaments 4 only in the phase in which the filament bundles 5 are applied. After the threading and application of the filament bundles has taken place, the preparation device associated with the collecting thread guides 9 is switched off, so that the filament bundles 5 are removed from the withdrawal web 10 in the dry state.
  • the heating box 28 is vertically aligned, arranged below the withdrawal godet, so that there is a substantially vertically oriented draw zone.
  • a preparation device 16 is arranged, through which the filament bundles 5 are brought together in each case to form a thread 3.
  • the preparation device 16 has in each case a total of four wetting agents which are assigned to the filament bundles 5.
  • a process godet 12 is held on an end face of the take-up device 18.
  • the demandinggalette 12 is coupled to the drive 13.3.
  • a swirling device 17 is arranged in the tensioned thread piece to swirl the threads 33 parallel to each other in each individual swirling channels to form interlacing knots.
  • each head thread guide 19 are assigned in the winding positions of the take-up, which are formed by freely rotatable distributor rollers 35.
  • the running of the ceremonigalette 12 threads 33 can be deflected out of a substantially horizontal Vermaschinebene out to the winding points.
  • Spreading the threads to the winding points, as would be carried out, for example, in an arrangement according to FIG. 1, can be avoided thereby.
  • the winding device 18 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, wherein the winding spindles 22.1 and 22.2 wind four threads simultaneously to form coils.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 is also suitable for carrying out the method according to the invention for producing an FDY thread.
  • the godets for pulling off, stretching and guiding the filament bundle and the thread are each partially wrapped, wherein in particular the deduction area has circumferential guide grooves for guiding the filament bundle.
  • FIG. 3 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a view.
  • the exemplary embodiment is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 2, so that reference is made to the aforementioned descriptions and only the differences will be explained below.
  • the blowing-on agent 7 for cooling the filaments 4 is formed by a blow candle 31.
  • each spinneret 3 is associated with a blow candle 31 which is held concentrically to the spinneret 3, so that a cooling air flow generated from the jacket of the blow candle 31 flows through the filaments 4 from the inside to the outside.
  • the further devices for drawing off and stretching the filament bundles are identical to the exemplary embodiment according to FIG. 2.
  • the heating box 28 with the heating tubes is arranged in a horizontal orientation below the cooling shaft 8 that a large wrap angle of the filament bundles in the range of 180 ° can be realized on the withdrawal godet 10. This can generate greater pull-off forces and stretching forces.
  • the draw godet 11 is arranged in this embodiment opposite to the withdrawal godet 10 below the cooling shaft 8. This results a very compact draw zone which extends parallel to the spinneret row of spinnerets 3.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 is particularly suitable for carrying out the method according to the invention with a very compact arrangement of the devices for a plurality of threads.

Abstract

The invention relates to a method for melt spinning, stretching and winding a multifilament thread to form an FDY yarn, and a device for carrying out the method. First, a plurality of filaments made from a thermoplastic melt are extruded, cooled to a temperature below the glass transition temperature of the plastic material, and combined to form a filament bundle with no addition of a preparation fluid. Then, the filament bundle is drawn off at a speed of greater than 1,500 m/min, heated to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic material and stretched at a stretching speed of greater than 4,000 m/min. The filament bundle is led through a hot air atmosphere of a heating tube for providing non-contact heating. Then, the filament bundle is prepared with a preparation fluid and the thread is wound into a coil. In the device according to the invention, the preparation device is disposed downstream of the heating means in the thread direction, wherein the heating means, which is a heating tube with a hot air atmosphere for non-contact heating of the filament bundle, is disposed between the drawing-off galette and the stretching galette.

Description

Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln eines multifϊlen Fadens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Method of melt-spinning, drawing and winding a multifilament thread and a device for carrying out the method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln eines multifϊlen Fadens zu einem FDY-Garn und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for melt-spinning, drawing and winding a multifilament yarn into an FDY yarn and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 7.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwi- ekeln eines multifϊlen Fadens sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind beispielsweise aus der DE 31 46 054 Al bekannt.A generic method for melt-spinning, stretching and winding a multi-filament yarn and a generic device for carrying out the method are known, for example, from DE 31 46 054 A1.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden wird in Abhängigkeit vom Grad der Orientierung der Molekülketten des Polymerwerkstoffes innerhalb des Fadens zwischen sogenannten POY-Garnen und FDY-Garnen unterschieden. Die Pre Oriented Yarn (POY) - Garne besitzen eine vororientierte, noch nicht fertig verstreckte Struktur. Derartige Fäden werden bevorzugt in einem Strecktexturierpro- zess weiterverarbeitet. Demgegenüber besitzen die Füll Drawn Yarn (FDY) - Garne eine orientierte, fertig verstreckte Struktur. Diese Fäden werden ohne eine Weiterbehandlung direkt zu einem Flächenprodukt verarbeitet.In the production of synthetic threads, a distinction is made between so-called POY yarns and FDY yarns depending on the degree of orientation of the molecular chains of the polymer material within the yarn. The Pre Oriented Yarn (POY) yarns have a pre-oriented, unfinished structure. Such threads are preferably further processed in a draw-texturing process. In contrast, the Füll Drawn Yarn (FDY) yarns have an oriented, fully stretched structure. These threads are processed without further treatment directly to a surface product.
Um einen sogenannten FDY-Faden in einem Einstufenprozess herstellen zu können, werden die frisch extrudierten Filamente nach dem Zusammenführen zu einem Faden vollständig verstreckt und anschließend zu Spulen aufgewickelt. So ist beispielsweise aus der DE 31 46 054 Al ein Verfahren zur Herstellung eines FDY-Fadens beschrieben. Zunächst wird aus einer Polymerschmelze beispielsweise einem Polyester oder Polyamid eine Vielzahl von Filamenten extrudiert. Die Filamente werden anschließend zum Verfestigen bzw. zur Kristallisation des Polymermaterials abgekühlt. Hierzu ist es üblich, einen Kühlluftstrom auf die Filamente zu blasen, so dass sich das Fadenmaterial auf eine Temperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur abkühlt. Nach der Abkühlung werden die Filamente des Filamentbündels mittels eines Präparationsfluids zusammengeführt, um nachfolgend durch ein Galettensystem verstreckt zu werden. Hierbei ist es üblich, dass zur Erzielung eines definierten Streckpunktes der Faden vor dem Verstrecken erwärmt wird. Die Erwärmung des Fadens erfolgt bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung durch einen beheizten Galettenmantel der Abzugsgalette, an welchem der Faden mit einer Teilumschlingung geführt wird. Aufgrund der üblichen hohen Streckgeschwindigkeiten, die oberhalb von 4.000 m/min, liegen, ergeben sich bei einer Teilumschlingung des Fadens an der Abzugsgalette nur sehr kurze Kontaktlängen, um den Faden ausreichend zu erwärmen. Um die zur Auslösung des Streckpunktes erforderliche Glasumwand- lungstemperatur des Fadenmaterials zu erreichen, werden somit bevorzugt mehrfach umschlungene Abzugsgaletten eingesetzt, so dass zusätzlich der Abzugsgalette beigeordnete Überlaufrollen erforderlich sind.In order to be able to produce a so-called FDY thread in a single-stage process, the freshly extruded filaments are completely drawn after being brought together to form a thread and then wound up into coils. For example, DE 31 46 054 A1 describes a method for producing a FDY thread. First, a plurality of filaments is extruded from a polymer melt, for example, a polyester or polyamide. The filaments are then cooled to solidify or crystallize the polymer material. For this purpose, it is customary to blow a stream of cooling air onto the filaments, so that the thread material cools to a temperature below the glass transition temperature. After cooling, the filaments of the filament bundle are brought together by means of a preparation fluid, to be subsequently stretched by a godet system. It is customary here for the yarn to be heated before being stretched in order to achieve a defined draw point. The heating of the thread takes place in the known method and the known device by a heated godet shell of the godet godet on which the thread is guided with a Teilumschlingung. Due to the usual high draw speeds, which are above 4,000 m / min, resulting in a partial looping of the thread on the withdrawal godet only very short contact lengths to heat the thread sufficiently. In order to achieve the glass transition temperature of the thread material required for triggering the draw point, it is thus preferred to use multiple looped godets, so that additional overflow rolls are required in addition to the take-off godet.
Aus der EP 0 731 196 Al ist ein Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufspulen eines synthetischen Fadens bekannt, bei welchem an dem Faden mehrere Wärmebehandlungen durchgeführt werden, um insbesondere einen schrumpfarmen Faden zu erhalten. Der Faden wird sowohl zur Verstreckung als auch nach der Verstreckung jeweils einer Wärmebehandlung unterzogen, bei welcher der Faden ohne Berührung durch eine beheizte Oberfläche erwärmt wird. Hierzu wird der Faden mit Abstand zu der Heizoberfläche einer Heizplatte geführt, die zwischen einer Abzugsgalette und einer Streckgalette angeordnet ist. Zur Unterstützung einer derartigen Verstreckung des Fadens besteht zudem die Möglichkeit, zusätzlich ein zwischen der Abkühleinrichtung und der Abzugsgalette angeordnetes Heizrohr zu verwenden, in welchem der Faden im Wesentlichen ohne Kontakt erwärmt wird. Somit erhält der Faden bereits eine Vorverstreckung, die von einer zweiten, zwischen den Galetten stattfindenden Nachverstreckung überlagert wird. Das aus der EP 0 731 169 Bl bekannte Verfahren und bekannte Vorrichtung ist somit nur geeignet, um Spezialgarne durch mehrmalige Wärmebehandlungen herzustellen. Die Führung des Fadens wird hierbei stets durch Ga- lettensysteme ausgeführt, die aus einer angetriebenen Galette und einer Überlaufrolle gebildet sind. Insoweit ist ein hoher apparativer Aufwand erforderlich, um vollständig verstreckte Fäden herzustellen. Aus der WO 99/2 99 35 ist ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung bekannt, bei welcher ein Filamentbündel ohne Abkühlung unmittelbar aus der Spinnzone heraus verstreckt wird. Hierzu wird das Filamentbündel in mehreren unmittelbar sich an der Spinndüse anschließenden Heizzonen beheizt. So ist eine erste Heizzone unmittelbar unterhalb der Spinndüse ausgebildet. Der Abzug des Filamentbündels erfolgt über beheizte Galetten, die weitere Heizzonen bilden. Den beheizten Galetten folgt ein Heizrohr, durch welches eine weitere Heizzone gebildet ist. Am Ende der Heizzonen ist eine Galette vorgesehen, um den Faden zu verstrecken. Das aus der WO 99 /29935 bekannte Verfahren und bekannte Vorrichtung basiert darauf, dass sich in den Filamenten des Filamentbündels eine rein spannungsinduzierte Kristallisation ausbildet. Eine Abkühlung und damit eine thermische Kristallisation wird vermieden.EP 0 731 196 A1 discloses a method for melt-spinning, stretching and winding a synthetic thread, in which a plurality of heat treatments are carried out on the thread in order to obtain in particular a low-shrinkage thread. The yarn is subjected both to drawing and after drawing each a heat treatment in which the yarn is heated without being touched by a heated surface. For this purpose, the thread is guided at a distance from the heating surface of a heating plate, which is arranged between a withdrawal godet and a draw godet. To support such a drawing of the thread there is also the possibility of additionally using a heating tube arranged between the cooling device and the withdrawal godet, in which the thread is heated substantially without contact. Thus, the thread already receives a Vorverstreckung, which is superimposed by a second, taking place between the godets Nachverstreckung. The method and known device known from EP 0 731 169 B1 is thus only suitable for producing special yarns by repeated heat treatments. The guidance of the thread is always carried out by gilette systems, which are formed from a driven godet and an overflow roller. In that regard, a high expenditure on equipment is required to produce fully drawn threads. From WO 99/2 99 35 a further method and a further device is known, in which a filament bundle is stretched without cooling directly out of the spinning zone. For this purpose, the filament bundle is heated in several immediately adjacent to the spinneret heating zones. Thus, a first heating zone is formed immediately below the spinneret. The deduction of the filament bundle via heated godets, which form further heating zones. The heated godets are followed by a heating tube, through which a further heating zone is formed. At the end of the heating zones, a godet is provided to stretch the thread. The method and known device known from WO 99/2935 is based on the fact that a purely stress-induced crystallization is formed in the filaments of the filament bundle. Cooling and thus thermal crystallization is avoided.
Die aus der EP 0 731 196 Al und aus der WO 99/29935 bekannte Verfahren sind somit nur bedingt geeignet, um einen voll verstreckten Faden in einer Streckstufe herzustellen. Zudem basieren die bekannten Verfahren und bekannten Vorrichtungen auf einen höheren Energie- und Materialeinsatz, um die Verstreckung des Fadens auszuführen.The processes known from EP 0 731 196 A1 and from WO 99/29935 are therefore only of limited suitability for producing a fully drawn yarn in a drawing stage. In addition, the known methods and known devices based on a higher energy and material use to perform the drawing of the thread.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln eines Fadens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Erwärmung des Fadens zum vollständigen Verstrecken in einer Streckstufe mit mög- liehst geringem Energieeinsatz möglich ist.It is an object of the invention to provide a method for melt spinning, drawing and winding a thread and an apparatus for performing the method of the type mentioned in such a way that the heating of the yarn to complete stretching in a drawing stage with possible lieth low energy use is possible ,
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welchem eine Mehrzahl parallel gesponnener Filamentbündel möglich in kompakter Anordnung herstellbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst.Another object of the invention is to provide a method and a device of the generic type, with which a plurality of parallel-spun filament bundles are possible to produce in a compact arrangement. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by an apparatus for performing the method with the features of claim 8.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass zwei durch Vorbehalte geprägte Effekte sich positiv zum Verstrecken des Filamentbündels ergän- zen. So ist allgemein bekannt, dass ein aus mehreren Filamenten zusammengefügtes Filamentbündel bei jedem Kontakt mit einer Oberfläche elektrostatische Ladungen erfährt, die ein unkontrolliertes Aufweiten des Filamentbündels bewirken. Dieser Effekt verstärkt sich insbesondere bei zunehmenden Fadengeschwindigkeiten. Daher ist es im Stand der Technik üblich, die Filamente nach dem Abkühlen durch eine Benetzung mit einem Präparationsfluid zusammenzuführen.The invention is based on the surprising finding that two effects characterized by reservations add positively to the stretching of the filament bundle. Thus, it is well known that a multifilament filament bundle experiences electrostatic charges on each contact with a surface, causing uncontrolled widening of the filament bundle. This effect increases especially with increasing thread speeds. Therefore, it is common in the art to combine the filaments after cooling by wetting with a preparation fluid.
Andererseits ist es hinlänglich bekannt, dass aufgrund der relativ hohen Fadengeschwindigkeiten beim Verstrecken des Fadens ein intensiver Wärmeaustausch zwischen Heizmittel und Filamentbündel erforderlich ist, um eine ausreichende Erwärmung der Filamente zu erhalten. So ist eine Heißluftatmosphäre eines Heizrohres nur bedingt geeignet, um innerhalb einer Streckzone an dem mit relativ hoher Geschwindigkeit geführten Filamentbündel eine Fadentemperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Materials zu erhalten.On the other hand, it is well known that due to the relatively high yarn speeds when drawing the thread, an intense heat exchange between the heating means and the filament bundle is required in order to obtain a sufficient heating of the filaments. Thus, a hot air atmosphere of a heating tube is only conditionally suitable for obtaining a yarn temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic material within a draw zone at the relatively high speed filament bundle.
Trotz der Vorbehalte wählt die Erfindung einen völlig neuen Weg, in dem die Präparierung des Fadens erst nach dem Verstrecken erfolgt, so dass das Filamentbündel im wesentlichen im trockenen Zustand nach dem Abkühlen aus der Spinnzone abgezogen wird. Die im trockenen Zustand zusammengeführten Filamente des Filamentbündels erhalten dadurch eine elektrostatische Ladung, die bei Ab- lauf des Fadens von der Abzugsgalette zu einem Aufspreizen des Filamentbündels führt. Dieser Effekt wirkt sich nun jedoch günstig bei der Erwärmung des Filamentbündels in der Heißluftatmosphäre des Heizrohres aus. So kann die Heißluft-Despite the reservations, the invention chooses a completely new way in which the preparation of the thread takes place only after stretching, so that the filament bundle is withdrawn substantially in the dry state after cooling from the spinning zone. The filaments of the filament bundle, which are brought together in the dry state, thereby receive an electrostatic charge which, when the thread runs off the draw-off godet, leads to a spreading of the filament bundle. However, this effect now has a favorable effect on the heating of the filament bundle in the hot air atmosphere of the heating tube. So the hot air
- A - atmosphäre unmittelbar an jedem einzelnen Filament des aufgespreizten FiIa- mentbündels wirken und selbst bei hohen Streckgeschwindigkeiten die gewünschten Fadentemperaturen erreichen.- A - Atmosphere act directly on each filament of the spread filament bundle and reach even at high draw speeds the desired filament temperatures.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass bei der Erwärmung des Fadens keine zusätzliche Energie zum Verdampfen des Präparationsmittels erforderlich ist. Die Filamente des Filamentbündels lassen sich mit hoher Effizienz in Heißluftatmosphäre des Heizrohres behandeln.Another advantage of the invention is that no additional energy is needed to evaporate the spin finish when heating the thread. The filaments of the filament bundle can be treated with high efficiency in hot air atmosphere of the heating tube.
Um eine sichere Führung des Filamentbündels am Umfang der Streckgalette zu ermöglichen, wird das Filamentbündel gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante unmittelbar nach der Erwärmung in einem zwischen zwei Galetten gespannten Fadenstück präpariert. Dadurch lassen sich ungewollte Aufladungen des Filamentbündels bei der nachfolgenden Führung vermeiden und einen sicheren Fadenschluss bis zum Aufwickeln des Fadens garantieren.In order to enable a secure guidance of the filament bundle on the circumference of the draw godet, the filament bundle is prepared according to a preferred variant of the method immediately after heating in a stretched between two godets piece of thread. As a result, unwanted loading of the filament bundle can be avoided in the subsequent guidance and guarantee a secure thread closure until the thread is wound up.
Zum Abziehen und Verstrecken des trockenen Filamentbündels mit hohen Fadenlaufgeschwindigkeiten wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Filamentbündel mit einfachen Teilumschlingungen im Bereich >90° am Umfang von angetriebenen Galetten geführt. Insbesondere für den Fall, dass mehrere Filamentbündel gleichzeitig im engen Fadenabstand zueinander an dem Führungsmantel der Abzugsgalette geführt werden, besteht auch die Möglichkeit, dass der Führungsmantel pro Filamentbündel eine Führungsnut aufweist, in welcher die Filamente geführt werden.For stripping and stretching of the dry filament bundle with high yarn speeds, the filament bundle is guided with simple Teilumschlingungen in the range> 90 ° on the circumference of driven godets according to an advantageous embodiment of the invention. In particular, in the event that a plurality of filament bundles are guided at the same time to each other on the guide shell of the Abzugsgalette close thread spacing, there is also the possibility that the guide sheath per filament bundle has a guide groove in which the filaments are performed.
Um je nach Fadenmaterial des Filamentbündels und je nach Titerbereich des Fadens eine ausreichende Stabilisierung des Streckpunktes zu erhalten, wird gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante die Heißluftatmosphäre innerhalb des Heizrohres zur Erwärmung des Filamentbündels auf eine Temperatur zwischen 120 0C und 240 0C temperiert. Dabei weist das Heizrohr eine Länge im Bereich von 800 mm bis 2.500 mm auf, so dass auch bei höchsten Fadengeschwindigkeiten eine ausreichende Temperierung möglich wird. Die für die thermische Kristallisation erforderliche Abkühlung des Filamentbün- dels wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch einen Kühlluftstrom bewirkt, der von außen nach innen oder von innen nach außen auf das Filament- bündel einwirkt. Somit können Querstromanblasungen, Radialanblasungen oder auch Blaskerzen vorteilhaft eingesetzt werden.In order to obtain a sufficient stabilization of the draw point depending on the filament bundle of the filament bundle and depending on the titer range of the thread, the hot air atmosphere within the heating tube for heating the filament bundle is heated to a temperature between 120 0 C and 240 0 C according to a preferred process variant. In this case, the heating tube has a length in the range of 800 mm to 2,500 mm, so that even at high thread speeds sufficient temperature control is possible. The cooling of the filament bundle required for the thermal crystallization is effected according to an embodiment of the invention by a cooling air flow, which acts on the filament bundle from outside to inside or from the inside to the outside. Thus Querstromanblasungen, Radialanblasungen or blow candles can be used advantageously.
Für eine Relaxationsbehandlung ist die Verfahrensvariante bevorzugt verwendet, bei welcher der präparierte Faden zur Nachbehandlung am Umfang einer der Streckgaletten mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 100 0C bis 180 0C beheizt wird. Eine derartige Nachbehandlung hat sich insbesondere bei feinen Titern auf einen günstigen Spulenaufbau ausgewirkt.For a relaxation treatment, the process variant is preferably used, in which the prepared thread for after-treatment at the periphery of one of the draw godets with a surface temperature in the range of 100 0 C to 180 0 C is heated. Such aftertreatment has had an effect on a favorable coil structure, especially with fine titers.
Für die Weiterverarbeitung des Garnes ist es erforderlich, dass der Faden einen ausreichenden Fadenschluss aufweist, der üblicherweise durch sogenannte Verflechtungsknoten erzeugt werden, die beim Verwirbeln des Filamentbündels auftreten. Um eine für das Verwirbeln optimale Fadenspannung an dem Faden einstellen zu können, die insbesondere unabhängig von den vorhergehenden Prozessschritten und den nachfolgenden Prozessschritten ist, wird gemäß einer vorteilhaf- ten Weiterbildung der Erfindung der Faden vor dem Aufwickeln in einem zwischen zwei angetriebenen Galetten gespannten Fadenstück verwirbelt, wobei die Verwirbelung eine Anzahl von mindestens 10 Verflechtungsknoten pro Meter Fadenlänge erzeugt. Durch Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenzen der beiden Galetten lässt sich somit eine für die Verwirbelung optimale Fadenspannung einstellen. Die nachgeordneten Prozessschritte wie beispielsweise das Aufwickeln lassen sich mit einer davon unabhängigen Wickelspannung ausführen.For the further processing of the yarn, it is necessary that the thread has a sufficient thread closure, which are usually produced by so-called entanglement nodes, which occur during the swirling of the filament bundle. In order to be able to set an optimum yarn tension for the swirling on the yarn, which is in particular independent of the preceding process steps and the subsequent process steps, according to an advantageous development of the invention, the yarn is swirled before winding in a stretched between two driven godets thread piece wherein the swirl generates a number of at least 10 interlacing nodes per meter of thread length. By adjusting the speed differences of the two godets can thus adjust an optimal for the swirling thread tension. The downstream process steps such as winding can be performed with an independent winding tension.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Präparationseinrichtung dem Heizmittel im Fadenlauf nachgeordnet ist und dass das Heizmittel als ein Heizrohr mit einer Heißluftatmosphäre zum kontaktlosen Erwärmen des Filamentbündels zwischen der Abzugsgalette und einer der Streckgaletten angeordnet ist. Die er- findungsgemäße Vorrichtung besitzt den besonderen Vorteil, dass die durch den Abzug des trockenen Filamentbündels an den Filamenten erzeugten elektrostatischen Ladungen vorteilhaft genutzt werden können, um eine gleichmäßige und intensive Erwärmung des Filamentbündels in der Heißluftatmosphäre des Heiz- rohres zu erhalten. Die Führung in dem Heizrohr besitzt zudem den Vorteil, dass trotz der Aufspreizung des Filamentbündels eine sichere Führung beim Verstrecken des Filamentbündels gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das Fadenmaterial bei allen Filamenten innerhalb der gleichen Wegstrecke auf eine oberhalb der Glasumwandlungstemperatur liegende Fadentemperatur er- wärmt wird, so dass sich die Lage des Streckpunktes an jedem der Filamente des Filamentbündels im wesentlichen gleich ist. Damit wird eine hohe Gleichmäßigkeit der Verstreckung und damit eine Gleichmäßigkeit der an den Filamenten erzeugten physikalischen Eigenschaften erreicht.The inventive device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the preparation device is arranged downstream of the heating means in the yarn path and that the heating means is arranged as a heating tube with a hot air atmosphere for non-contact heating of the filament bundle between the withdrawal godet and one of the draw godets. Which he- The device according to the invention has the particular advantage that the electrostatic charges generated by the withdrawal of the dry filament bundle on the filaments can be used to advantage in order to obtain a uniform and intensive heating of the filament bundle in the hot air atmosphere of the heating tube. The guide in the heating tube also has the advantage that, despite the spreading of the filament bundle, a secure guidance during stretching of the filament bundle is ensured. Another advantage is that the filament material in all filaments is heated within the same distance to a filament temperature above the glass transition temperature, so that the position of the draw point on each of the filaments of the filament bundle is substantially the same. Thus, a high uniformity of the drawing and thus a uniformity of the physical properties produced on the filaments is achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Präparationseinrichtung vorzugsweise im Fadenlauf zwischen zwei Galetten angeordnet. So lässt sich die Präparierung des Fadens unmittelbar in der Streckzone ausführen. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine auf die Präparierung abgestimmte optimale Fadenspannung einstellen zu können, so dass die Galetten über Einzelantriebe mit vorbestimmter Geschwindigkeitsdifferenz betrieben werden.According to an advantageous development of the device according to the invention, the preparation device is preferably arranged in the yarn path between two godets. Thus, the preparation of the thread can be carried out directly in the draw zone. Alternatively, however, it is also possible to be able to set an optimum thread tension matched to the preparation, so that the godets are operated via individual drives with a predetermined speed difference.
Um den apparativen Aufwand zum Verstrecken des Filamentbündels möglichst einfach zu gestalten, weisen die Galetten jeweils einen angetriebenen Führungs- mantel auf, durch welchen das Filamentbündel mit einer einfachen Teilumschlin- gung im Bereich von >90° führbar ist. Damit lassen sich kurze kompakte Führungsmäntel ausbilden, an welchen ein oder mehrere Fäden parallel nebeneinander führbar sind.In order to make the expenditure on apparatus for stretching the filament bundle as simple as possible, the godets each have a driven guiding jacket, through which the filament bundle can be guided with a simple partial winding in the range of> 90 °. In this way, short compact guide shells can be formed, on which one or more threads can be guided parallel to one another.
Um möglichst alle gängigen Fadenmaterialien wie beispielsweise Polyester, Polyamid oder Polypropylen sowie einen großen Bereich an Fadentitern verstrecken zu können, ist das Heizrohr gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfϊn- dung mit einer Länge ausgebildet, die im Bereich von 800 mm bis 2.500 mm liegt. Insoweit ist eine jeweilige Anpassung an den Prozess und ein Fadenmaterial möglich.In order to be able to stretch as far as possible all conventional thread materials such as polyester, polyamide or polypropylene and a large range of thread tents, the heating tube is according to an advantageous development of the invention. formed with a length which is in the range of 800 mm to 2,500 mm. In that regard, a respective adaptation to the process and a thread material is possible.
Zur Verfestigung und thermischen Kristallisation der Filamente nach dem Extrudieren wird die Abkühleinrichtung bevorzugt durch ein Anblasmittel gebildet, durch welches ein Kühlluftstrom von innen nach außen oder von außen nach innen am Filamentbündel erzeugbar ist. Damit lässt sich auch eine hohe Anzahl von Filamenten pro Filamentbündel intensiv und gleichmäßig kühlen.For solidification and thermal crystallization of the filaments after extrusion, the cooling device is preferably formed by a blowing agent, through which a cooling air flow from the inside to the outside or from the outside to the inside of the filament bundle can be generated. Thus, a high number of filaments per filament bundle can be cooled intensively and evenly.
Um den Zusammenhalt des Filamentbündels für eine Weiterbearbeitung des Fadens zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Aufwickeleinrichtung im Fadenlauf eine Verwirbelungseinrichtung vorgeordnet, wobei die Verwirbelungseinrichtung zwischen zwei Galetten angeordnet ist. Damit können individuelle Fadenspannungen bei der Verwirbelung ohne Beeinflussung nachfolgender oder vorheriger Prozessschritte eingestellt werden.In order to ensure the cohesion of the filament bundle for further processing of the thread, according to a preferred embodiment of the winding device in the yarn path upstream of a swirling device, wherein the swirling device is arranged between two godets. Thus, individual thread tensions in the turbulence can be adjusted without influencing subsequent or previous process steps.
In Praxis ist es üblich, dass in einer Spinnposition mehrere Fäden gleichzeitig gesponnen, verstreckt und aufgewickelt werden. So lassen sich in einer Spinnpositi- on beispielsweise 8, 10, 12 oder noch mehr Fäden gleichzeitig herstellen. Um eine möglichst kompakte Anordnung zu erhalten, werden gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Abzugsgalette seitlich neben den Sammelführern angeordnet, die einer Gruppe von Spinndüsen zugeordnet sind. Die Filamentbündel werden parallel nebeneinander an den Sammelfadenführern mit gleich gerich- teter Teilumschlingung von jeweils >45° geführt und am Umfang der Abzugsgalette parallel mit einem Behandlungsabstand nebeneinander aufgenommen.In practice, it is common that in a spinning position several threads are spun simultaneously, stretched and wound up. For example, 8, 10, 12 or even more threads can be produced simultaneously in one spinning position. In order to obtain the most compact possible arrangement, according to a preferred embodiment of the invention, the withdrawal godet is arranged laterally next to the collection guides, which are assigned to a group of spinnerets. The filament bundles are guided parallel to one another next to each other on the collecting thread guides with the same direction of partial looping of> 45 ° each and are received parallel to each other at the circumference of the take-off godet at a treatment distance.
Die Gruppe der Filamentbündel, die am Umfang der Abzugsgalette geführt sind, werden im dichten Abstand nebeneinander durch mehrere Heizrohre geführt. Die Heizrohre sind hierzu vorzugsweise in einem Heizkasten nebeneinander liegend ausgebildet, wobei der Heizkasten in einer vertikalen Lage oder in einer horizontalen Lage der Abzugsgalette nachgeordnet ist. Insbesondere durch die Ausrich- tung in horizontaler Richtung lässt sich ein sehr kompaktes Streckfeld ausbilden, das sich durch eine kurze Bauhöhe auszeichnet.The group of filament bundles, which are guided on the circumference of the take-off godet, are guided in a close distance side by side through several heating pipes. The heating tubes are for this purpose preferably in a heating box next to each other formed, wherein the heating box is arranged downstream in a vertical position or in a horizontal position of the withdrawal godet. In particular, by the In the horizontal direction, a very compact drafting field can be formed, which is characterized by a short overall height.
Um das Einfädeln und ein Reinigen der Heizrohre zu ermöglichen, ist gemäß ei- ner vorteilhaften Weiterbildung der Heizkasten zum Öffnen der Heizrohre zweiteilig ausgebildet, wobei eines der Teile zumindest eine bewegliche Deckplatte ist.In order to enable the threading and cleaning of the heating tubes, according to an advantageous development of the heating box for opening the heating tubes is formed in two parts, wherein one of the parts is at least one movable cover plate.
Die Kompaktheit der gesamten Vorrichtung lässt sich noch dadurch verbessern, dass die Aufwickeleinrichtung pro Wickelstelle jeweils eine Verteilerrolle auf- weist, durch welche Verteilerrollen die von einer letzen Galette ablaufenden Fäden auf die Wickelstellen separiert werden. Damit wird eine Aufspreizung aus einer vertikalen Ebene heraus vermieden und die Fäden lassen sich von der Ab- zugsgalette im Wesentlichen aus einer horizontalen Ebene heraus auf die einzelnen Wickelstellen verteilen.The compactness of the entire device can be further improved by the fact that the take-up device per winding point in each case has a distributor roller, through which distributor rollers the threads running from a last galette are separated onto the winding points. This avoids a spreading out of a vertical plane and the threads can be distributed from the withdrawal godet essentially out of a horizontal plane to the individual winding locations.
Weitere Vorteile des erfmdungsgemäßen Verfahrens und der erfmdungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren nachfolgend erläutert.Further advantages of the method according to the invention and of the device according to the invention are explained below on the basis of some embodiments of the device according to the invention with reference to the attached figures.
Es stellen dar:They show:
Fig. 1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen VerfahrensFig. 1 shows schematically a view of a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
Fig. 2 schematisch eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen VerfahrensFig. 2 shows schematically a view of another embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
Fig. 3 schematisch eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen3 is a schematic view of a further embodiment of the device according to the invention for carrying out the invention
Verfahrens In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung eines FDY-Garnes dargestellt. Zum Schmelzspinnen eines mutlifϊlen Fadens ist ein beheizbarer Spinnkopf 1 vorgesehen, der an seiner Unterseite eine Spinndüse 3 mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen und an seiner Oberseite einen Schmelzezulauf 2 aufweist. Der Schmelzezulauf 2 ist mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielweise einem Extruder gekoppelt. Innerhalb des Spinnkopfes können weitere schmelzeführende und schmelzefördernde Bauteile angeordnet sein, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird.process In Fig. 1, a first embodiment of the inventive device for carrying out the method according to the invention for the production of a FDY yarn is shown. For melt-spinning a mutlifϊlen thread, a heatable spinning head 1 is provided, which has on its underside a spinneret 3 with a plurality of nozzle openings and at its top a melt inlet 2. The melt inlet 2 is coupled to a melt source, not shown here, for example, an extruder. Within the spinning head further melt-leading and melt-promoting components may be arranged, which will not be discussed in detail at this point.
Der Spinnkopf 1 trägt an seiner Unterseite in diesem Ausführungsbeispiel nur eine Spinndüse 3. In Praxis werden jedoch derartige Spinnköpfe mit mehreren zu einer Reihe angeordneten Spinndüsen bestückt, um gleichzeitig mehrere Fäden parallel nebeneinander zu erzeugen. Da jedoch die Anzahl der Fäden keinen Ein- fluss auf das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung hat, wird in diesem Ausführungsbeispiel nur ein Fadenlauf gezeigt.The spinning head 1 carries on its underside in this embodiment, only a spinneret 3. In practice, however, such spinning heads are equipped with a plurality of spinnerets arranged in a row to simultaneously produce a plurality of threads side by side. However, since the number of threads has no influence on the method according to the invention and the device according to the invention, only one threadline is shown in this embodiment.
Unterhalb des Spinnkopfes 1 ist eine Abkühleinrichtung 6 vorgesehen, die ein Anblasmittel 7 zur Erzeugung eines Kühlluftstromes aufweist. Das Anblasmittel 7 wirkt mit einem Kühlschacht 8 zusammen, der sich unmittelbar unterhalb der Spinndüse 3 in vertikaler Richtung erstreckt, so dass die aus der Spinndüse 1 ex- trudierten Filamente 4 eines Filamentbündels 5 den Kühlschacht 8 durchlaufen. Das Anblasmittel 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Querstromanb- lasung gebildet, die einen Kühlluftstrom erzeugt, der seitlich in den Kühlschacht eingeleitet wird und von außen auf das Filamentbündel 5 gerichtet ist. Dadurch werden die aus der Spinndüse 3 extrudierten Filamente 4 gleichmäßig abgekühlt.Below the spinning head 1, a cooling device 6 is provided, which has a blowing-on means 7 for generating a cooling air flow. The blowing-on agent 7 cooperates with a cooling shaft 8, which extends directly below the spinneret 3 in the vertical direction, so that the extruded filaments 4 of a filament bundle 5 through the spinneret 1 pass through the cooling shaft 8. In this exemplary embodiment, the blowing-on agent 7 is formed by a cross-flow coating which generates a cooling air flow, which is introduced laterally into the cooling shaft and is directed onto the filament bundle 5 from the outside. As a result, the filaments 4 extruded from the spinneret 3 are uniformly cooled.
Unterhalb des Kühlschachtes 8 ist ein Sammelfadenführer 9 vorgesehen, um die Filamente 4 zu dem Filamentbündel 5 zusammenzuführen. Der Sammelfadenfüh- rer 9 ist hierzu mittig unterhalb der Spinndüse 3 angeordnet, so dass die Filamente 4 in dem Sammelfadenführer 9 gleichmäßig zusammengeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sammelfadenführer 7 als eine Umlenkrolle 25 ausge- bildet, an welchem Umfang die Filamente 4 mit Kontakt umgelenkt werden. Derartige Umlenkrollen 25 weisen hierzu vorzugsweise eine Führungsnut auf, die am Umfang der Umlenkrolle 25 ausgebildet ist und ein Zusammenführen der Filamente erleichtern.Below the cooling shaft 8, a collection thread guide 9 is provided to merge the filaments 4 to the filament bundle 5. For this purpose, the collecting yarn guide 9 is arranged centrally below the spinneret 3 so that the filaments 4 in the collecting yarn guide 9 are brought together uniformly. In this exemplary embodiment, the collection thread guide 7 is designed as a deflection roller 25. forms, to which extent the filaments 4 are deflected with contact. For this purpose, such deflection rollers 25 preferably have a guide groove, which is formed on the circumference of the deflection roller 25 and facilitate a merging of the filaments.
Um das Filamentbündel 5 aus der Spinnzone abzuziehen und anschließend zu verstrecken, ist unterhalb des Sammelfadenführers 9 eine Abzugsgalette 10 und eine mit der Abzugsgalette 10 zusammenwirkende Verstreckgalette 11 angeordnet. Die Abzugsgalette 10 ist seitlich neben dem Sammelfadenführer 9 angeord- net, wobei das Filamentbündel 5 mit einer Teilumschlingung an einem Führungsmantel 32 der Abzugsgalette 10 geführt ist. Der Führungsmantel 32 der Abzugsgalette 10 wird durch einen Galettenantrieb 13.1 mit einer vorbestimmten Abzugsgeschwindigkeit angetrieben. Der Führungsmantel 32 der Abzugsgalette 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel unbeheizt, um das Filamentbündel im kalten Zustand in einer Streckzone zu führen.In order to remove the filament bundle 5 from the spinning zone and then to draw it, a draw-off godet 10 and a draw godet 11 interacting with the draw-off godet 10 are arranged below the collecting yarn guide 9. The withdrawal godet 10 is arranged laterally next to the collection thread guide 9, wherein the filament bundle 5 is guided with a partial looping on a guide jacket 32 of the withdrawal godet 10. The guide shell 32 of the withdrawal godet 10 is driven by a godet drive 13.1 at a predetermined withdrawal speed. The guide shell 32 of the withdrawal godet 10 is unheated in this embodiment to guide the filament bundle in the cold state in a draw zone.
In der Streckzone ist zwischen der Abzugsgalette 10 und der Streckgalette 11 ein Heizmittel in Form eines Heizrohres 14 angeordnet. Das Heizrohr 14 weist einen länglichen Behandlungskanal 15 auf, durch welchen das Filamentbündel 5 geführt wird. Das Heizrohr 14 ist beheizbar ausgebildet, so dass sich innerhalb des Behandlungskanals 15 eine Heißluftatmosphäre einstellt. Die Filamente 4 des FiIa- mentbündels 5 werden so bei Durchlauf durch den Behandlungskanal 15 des Heizrohres 14 auf eine Fadentemperatur erhitzt, die zur Auslösung eines Steck- punktes oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des Fadenmaterials liegt.In the draw zone, a heating means in the form of a heating tube 14 is arranged between the withdrawal godet 10 and the draw godet 11. The heating tube 14 has an elongated treatment channel 15, through which the filament bundle 5 is guided. The heating tube 14 is formed heatable, so that sets a hot air atmosphere within the treatment channel 15. The filaments 4 of the fi lament bundle 5 are heated as they pass through the treatment channel 15 of the heating tube 14 to a filament temperature which is above the glass transition temperature of the filament material for triggering a point of insertion.
Zum Verstrecken wird das Filamentbündel durch die Streckgalette 11 aus dem Heizrohr 14 gezogen. Der Führungsmantel der Streckgalette 11 wird hierzu durch einen Galettenantrieb 13.2 mit einer Streckgeschwindigkeit angetrieben, die oberhalb der Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsgalette 10 liegt. Um eine vollständige Verstreckung der Filamente 4 ausführen zu können, wird eine Streckgeschwindigkeit von mindestens 4.000 m/min, an der Streckgalette 11 eingestellt. Um bei der weiteren Führung des Filamentbündels ein Aufspreizen der Filamente 4 aufgrund elektrostatischer Ladungen der Filamente zu verhindern, ist zwischen dem Heizrohr 14 und der Streckgalette 11 eine Präparationseinrichtung 16 angeordnet, die Präparationseinrichtung 16 erzeugt an dem Filamentbündel 5 eine Benetzung, so dass sich ein Fadenschluss einstellt und das Filamentbündel 5 als ein Faden 33 führbar ist. Die Benetzung des Filamentbündels 5 erfolgt mit einem Präparationsfluid, das gleichmäßig an der Oberfläche der Filamente 4 anhaftet.For stretching, the filament bundle is pulled out of the heating tube 14 by the draw godet 11. The guide shell of the draw godet 11 is for this purpose driven by a godet drive 13.2 with a stretching speed which is above the withdrawal speed of the withdrawal godet 10. In order to be able to carry out a complete stretching of the filaments 4, a stretching speed of at least 4,000 m / min is set on the draw godet 11. In order to prevent spreading of the filaments 4 due to electrostatic charges of the filaments during the further guidance of the filament bundle, a preparation device 16 is arranged between the heating tube 14 and the draw godet 11, the preparation device 16 generates a wetting on the filament bundle 5, so that a thread closure adjusts and the filament bundle 5 as a thread 33 is feasible. The wetting of the filament bundle 5 takes place with a preparation fluid which adheres uniformly to the surface of the filaments 4.
Um den Fadenschluss der Filamente 4 in dem Faden zu verbessern, ist der Streck- galette 11 eine Verwirbelungseinrichtung 17 nachgeordnet, an welchem der Faden 33 einen intensiven Fadenschluss durch Bildung von Verflechtungsknoten erhält. Hierbei ist der Verwirbelungseinrichtung 17 eine Ablaufgalette 12 nachgeordnet, so dass eine zum Verwirbeln des Fadens 33 vorteilhafte Fadenspannung einstellbar ist. Hierzu lässt sich durch die Ablaufgalette 12 eine in Relation zur Streckga- lette 11 gewünschte Differenzgeschwindigkeit einstellen. Die Ablaufgalette 12 wird über den Galettenantrieb 13.3 angetrieben.In order to improve the thread closing of the filaments 4 in the thread, the stretching galette 11 is followed by a swirling device 17, at which the thread 33 receives an intensive thread closure through the formation of interlacing knots. In this case, the Verwirbelungseinrichtung 17 downstream of a Ablaufgalette 12, so that an advantageous for swirling the yarn 33 thread tension is adjustable. For this purpose, the process godet 12 can be used to set a desired differential speed in relation to the extension rail 11. The Ablaufgalette 12 is driven by the godet drive 13.3.
Unterhalb der Ablaufgalette 12 ist eine Aufwickleinrichtung 18 angeordnet, die Aufwickeleinrichtung 18 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine soge- nannte Spulenrevolvermaschine gebildet, welche einen drehbaren Spindelträger 24 mit zwei frei auskragenden Spulspindeln 22.1 und 22.2 aufweist. Der Spindelträger 24 ist in einem Maschinengestell 34 gelagert. Dabei lassen sich die Spulspindeln 22.1 und 22.2 abwechselnd in einen Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule und in einen Wechselbereich zum Auswechseln der Spule führen. In dem Maschinengestell 34 ist eine Changiervorrichtung 20 und eine Andrückwalze 21 vorgesehen, um den Faden 33 zu einer Spule 23 zu wickeln. Hierbei liegt die Andrückwalze 21 mit Kontakt an der Oberfläche der Spule 23 an. Oberhalb der Changiereinrichtung 20 ist ein Kopffadenführer 19 vorgesehen, durch welche der Einlauf des Fadens in die Wickelstelle geführt ist.Below the sequence godet 12, a reeling device 18 is arranged, the reeling device 18 is formed in this embodiment by a so-called reel revolving machine, which has a rotatable spindle carrier 24 with two freely projecting winding spindles 22.1 and 22.2. The spindle carrier 24 is mounted in a machine frame 34. In this case, the winding spindles 22.1 and 22.2 can be guided alternately into an operating region for winding a coil and into a changing region for exchanging the coil. In the machine frame 34, a traversing device 20 and a pressure roller 21 are provided to wind the yarn 33 to a coil 23. In this case, the pressure roller 21 contacts the surface of the coil 23 with contact. Above the traversing device 20, a head thread guide 19 is provided, through which the inlet of the thread is guided in the winding position.
Zur Herstellung eines vo livestreckten Fadens wird bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Polymerschmelze beispielsweise aus einem Polyester oder einem Polyamid dem Spinnkopf 1 zugeführt. Innerhalb der Spinndüse 3 wird die Polymerschmelze unter Druck durch die an der Unterseite der Spinndüse 3 ausgebildeten Düsenbohrungen gedrückt, um eine Vielzahl von Filamenten 4 zu extrudieren. Innerhalb des Kühlschachtes 8 werden die Filamente 4 durch einen Kühlluftstrom, der über das Anblasmittel 7 in den Kühlschacht eingeleitet wird, auf eine Temperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Materials abgekühlt, so dass eine Verfestigung und eine Vororientierung durch eine thermische Kristallisation an den Filamenten 4 eintritt. Nach der Abkühlung der Filamente 4 werden diese zu einem Filamentbündel durch Kontakt zu dem Sammelfadenführer 9 zusammengeführt. Hierbei wird jedoch kein Präparati- onsfluid zugeführt, so dass die Filamente 4 des Filamentbündels 5 ohne Fremdmittel im trockenen Zustand zusammengehalten werden. Anschließend wird das Filamentbündel 5 nach dem Zusammenfassen im trockenen Zustand mit einer Abzugsgeschwindigkeit von oberhalb 1.500 m/min, abgezogen und einer Verstre- ckung zugeführt. Die Abzugsgeschwindigkeit ist hierzu durch die Abzugsgalette 10 bestimmt, an deren Führungsmantel das Filamentbündel 5 mit einer einfachen Teilumschlingung im Bereich von 90° geführt wird. Durch den Kontakt des Filamentbündels 5 zu dem Sammelfadenführer 9 und der Abzugsgalette 10 wird an den Filamenten 4 jeweils eine elektrostatische Ladung erzeugt, die dazu führt, dass bei Ablauf des Filamentbündels 5 von der Oberfläche des Führungsmantels 32 der Ablaufgalette 10 die Filamente 4 sich gegenseitig abstoßen. Diese Wechselwirkung zwischen den Filamenten 4 führt zu einem Aufspreizen des Filamentbündels 5.In the embodiment shown in FIG. 1, a polymer melt, for example, of a polyester is used to produce a fully stretched thread or a polyamide fed to the spinning head 1. Inside the spinneret 3, the polymer melt is pressed under pressure through the nozzle bores formed at the bottom of the spinneret 3 to extrude a plurality of filaments 4. Within the cooling shaft 8, the filaments 4 are cooled to a temperature below the glass transition temperature of the thermoplastic material by a flow of cooling air introduced via the blowing agent 7, so that solidification and preorientation occurs by thermal crystallization on the filaments 4 , After the filaments 4 have cooled, they are combined to form a filament bundle by contact with the collecting thread guide 9. In this case, however, no preparation fluid is supplied, so that the filaments 4 of the filament bundle 5 are held together in the dry state without foreign matter. Subsequently, the filament bundle 5 is pulled off after being collected in the dry state at a withdrawal speed of more than 1,500 m / min, and fed to a strands. The withdrawal speed is for this purpose determined by the Abzugsgalette 10, at the guide sheath, the filament bundle 5 is guided with a simple Teilumschlingung in the range of 90 °. As a result of the contact of the filament bundle 5 with the collecting thread guide 9 and the withdrawal godet 10, an electrostatic charge is generated on the filaments 4, which causes the filaments 4 to repel each other when the filament bundle 5 expires from the surface of the guide shell 32 of the drain godet 10 , This interaction between the filaments 4 leads to a spreading of the filament bundle 5.
Das Filamentbündel 5 wird in dem aufgespreizten Zustand durch den Behandlungskanal 15 des Heizrohres 14 geführt. Zur Erwärmung des Filamentbündels 5 ist je nach Fadenmaterial und Fadentiter die Heißluftatmosphäre innerhalb des Behandlungskanals 15 auf eine Temperatur im Bereich von 120 0C bis 240 0C eingestellt. Der Behandlungskanal 15 des Heizrohres 14 weist dabei eine Länge auf, die im Bereich von 800 mm bis 2.500 mm liegt. Damit besteht die Möglichkeit, eine ausreichende Erwärmung des Filamentbündels mit den Filamenten 4 auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Materials zu erhalten. So liegt die Glasumwandlungstemperatur beispielsweise bei einem Polyester im Bereich von 80 0C.The filament bundle 5 is guided in the spread state through the treatment channel 15 of the heating tube 14. For heating the filament bundle 5, the hot air atmosphere is adjusted to a temperature in the range from 120 0 C to 240 0 C, depending on the filament material and yarn denier within the treatment channel 15 °. The treatment channel 15 of the heating tube 14 in this case has a length which is in the range of 800 mm to 2,500 mm. This makes it possible, a sufficient heating of the filament bundle with the filaments 4 to a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic To obtain material. Thus, the glass transition temperature is, for example a polyester in the range of 80 0 C.
Die Heißluftatmosphäre innerhalb des Behandlungskanals 15 des Heizrohres 14 kann hierbei durch Beheizung des Heizrohres 14 oder durch eine Einleitung einer Heißluft in den Behandlungskanal 15 erzeugt werden. Wesentlich hierbei ist, dass die Filamente 4 des Filamentbündels 5 berührungslos geführt sind und ausschließlich durch die Heißluftatmosphäre erwärmt werden.The hot-air atmosphere within the treatment channel 15 of the heating tube 14 can in this case be generated by heating the heating tube 14 or by introducing a hot air into the treatment channel 15. It is essential here that the filaments 4 of the filament bundle 5 are guided without contact and are heated exclusively by the hot-air atmosphere.
Um eine vollständige Verstreckung des Filamentbündels 5 und damit eine vollständige Orientierung der Molekularstruktur des Fadenmaterials in den Filamenten 4 zu erhalten, wird das Filamentbündel 5 mit einer Streckgeschwindigkeit von oberhalb 3.500 m/min, vorzugsweise oberhalb 4.000 m/min, verstreckt. Die Streckgeschwindigkeit wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die nachgeord- nete Streckgalette 11 erzeugt, an welcher gleichzeitig eine Nachbehandlung in Form einer Relaxation an den Filamentbündeln 5 ausgeführt werden kann.In order to obtain a complete stretching of the filament bundle 5 and thus a complete orientation of the molecular structure of the thread material in the filaments 4, the filament bundle 5 is stretched at a stretching speed of above 3,500 m / min, preferably above 4,000 m / min. The stretching speed is generated in this exemplary embodiment by the downstream draw godet 11, on which a subsequent treatment in the form of a relaxation on the filament bundles 5 can be carried out at the same time.
Für eine Relaxation wird der Führungsmantel der Streckgalette 11 bevorzugt auf eine Oberflächentemperatur im Bereich von 100 bis 180 0C beheizt. Eine derarti- ge Nachbehandlung lässt eine weitere Schrumpfreduzierung innerhalb des Fadens 33 erzeugen, die sich insbesondere bei feinen Titer positiv im Spulenaufbau der Spulen auswirkt.For relaxation of the guide jacket of the draw roll 11 is preferably heated to a surface temperature in the range of 100 to 180 0 C. Such aftertreatment can produce a further reduction in shrinkage within the thread 33, which has a positive effect on the coil construction of the bobbins, especially at fine titers.
Nachdem das Filamentbündel 5 vollständig verstreckt ist, erfolgt eine Präparie- rung, um einen Fadenschluss der Filamentbündel 5 und damit den Faden 33 zu bilden. Das Filamentbündel 5 wird hierzu vor Auflauf auf die Streckgalette 11 präpariert. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Präparationsfluids innerhalb des Filamentbündels 5 zu erreichen, können zusätzliche Einrichtungen in Kombination mit der Präparationseinrichtung vorgesehen sein.After the filament bundle 5 has been completely stretched, a preparation is carried out in order to form a thread closure of the filament bundles 5 and thus the thread 33. The filament bundle 5 is prepared for this purpose before casserole on the draw godet 11. In order to achieve a uniform distribution of the preparation fluid within the filament bundle 5, additional devices may be provided in combination with the preparation device.
Vor dem Aufwickeln des vollständig verstreckten Fadens 33 wird der Fadenschluß durch die Verwirbelungseinrichtung 17 weiter fixiert, in dem eine Vielzahl von Verflechtungsknoten in dem Faden 33 erzeugt werden. So wird in dem FDY- Faden eine Mindestzahl von 10 Knoten pro laufenden Meter Fadenlänge erzeugt.Before the winding of the fully drawn yarn 33, the thread closure is further fixed by the swirling device 17, in which a plurality of merge nodes in the thread 33 are generated. Thus, a minimum number of 10 knots per running meter of thread length is generated in the FDY thread.
Das erfmdungsgemäße Verfahren und die erfmdungsgemäße Vorrichtung zeich- nen sich insbesondere durch einen geringen Energieeinsatz aus, um eine Verstre- ckung des Fadens durchzuführen. So lässt sich das trockene Filamentbündel in kürzester Zeit und mit wenig Energie auf eine Strecktemperatur aufheizen, selbst bei den üblichen hohen Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 6.000 m/min, und darüber.The inventive method and the device according to the invention are characterized in particular by a low energy input in order to carry out a stretching of the thread. Thus, the dry filament bundle can be heated in a short time and with little energy to a stretching temperature, even at the usual high production speeds up to 6,000 m / min, and above.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines voll verstreckten Fadens zu einem FDY-Garn schematisch gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist in einer Ansicht dargestellt, wobei mehrere Fäden parallel nebenei- nander gesponnen, verstreckt und aufgewickelt werden. Die in Fig. 2 dargestellte Gesamtvorrichtung ist im Bezug auf die Behandlung eines Fadens im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass auf die vorhergehende Beschreibung an dieser Stelle Bezug genommen wird und nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede erläutert werden.FIG. 2 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for producing a fully drawn yarn to form an FDY yarn. The exemplary embodiment is shown in a view in which a plurality of threads are spun, drawn and wound parallel to one another. The overall apparatus shown in Fig. 2 is substantially identical to the aforesaid embodiment of Fig. 1 in relation to the treatment of a thread, so that reference is made to the preceding description at this point and only the differences are explained below substantially.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung weist der Spinnkopf 1 an seiner Unterseite mehrere Spinndüsen 3 auf, die in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander gehalten sind. Die Spinndüsen 3 sind mit dem Schmelzezulauf 2 verbunden, wobei jeder Spinndüse 3 eine hier nicht dargestellte Spinnpumpe zugeordnet ist. Es sind in dem Ausführungsbeispiel vier Spinndüsen gezeigt. Die Anzahl der in einer Spinnposition gehaltenen Spinndüsen ist beispielhaft. Grundsätzlich können auch mehr als vier Spinndüsen innerhalb eines Spinnkopfes 1 nebeneinander gehalten sein.In the apparatus shown in Fig. 2, the spinning head 1 on its underside a plurality of spinnerets 3, which are held side by side in a row-like arrangement. The spinnerets 3 are connected to the melt inlet 2, wherein each spinneret 3 is associated with a spinning pump, not shown here. There are four spinnerets shown in the embodiment. The number of spinnerets held in a spinning position is exemplary. In principle, more than four spinnerets within a spinner 1 can be kept side by side.
Unterhalb der Spinndüsen 3 ist ein Kühlschacht 8 ausgebildet, der mit einem Anblasmittel 7 zusammenwirkt. Um innerhalb des Kühlschachtes 8 die durch ein hier nicht näher dargestelltes Anblasmittel erzeugte Kühlluft auf die Filamente 4 zu lenken, ist unterhalb jeder Spinndüse 3 jeweils ein Siebzylinder 27 angeordnet, der eine luftdurchlässige Wandung aufweist und die Filamente 4 einer der Spinndüsen 3 umschließt. Damit lässt sich eine besonders gleichmäßige Verteilung des von außen nach innen auf das Filamentbündel 5 einwirkenden Kühlluftstrom er- zeugen.Below the spinnerets 3, a cooling shaft 8 is formed, which cooperates with a blowing agent 7. To within the cooling shaft 8, the cooling air generated by a blowing agent not shown here to the filaments 4 to guide, below each spinneret 3 each a screen cylinder 27 is arranged, which has an air-permeable wall and the filaments 4 surrounds one of the spinnerets 3. This makes it possible to produce a particularly uniform distribution of the cooling air flow acting on the filament bundle 5 from outside to inside.
Jeder Spinndüse 3 ist unterhalb des Kühlschachtes 8 ein Sammelfadenführer 9 zugeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls durch jeweils eine Umlenkrolle 25 gebildet sind. Seitlich neben den Sammelfadenführern 9 ist eine Ab- zugsgalette 10 angeordnet. Die Abzugsgalette 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Führungsmantel 32 auf, der an seinem Umfang mehrere umlaufende Führungsrillen 26 enthält. In jeder der Führungsrille 26 ist jeweils ein Filamentbündel 5 geführt. Der Führungsmantel 32 wird durch den Galettenantrieb 13.1 mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von oberhalb 1.500 m/min. angetrieben. Die Filamentbündel 5 lassen sich so gemeinsam von den Spinndüsen 3 und aus der Spinnzone abziehen.Each spinneret 3 is assigned below the cooling shaft 8, a collection yarn guide 9, which are also formed in this embodiment, each by a guide roller 25. On the side next to the collecting thread guides 9 a withdrawal godet 10 is arranged. In this exemplary embodiment, the withdrawal godet 10 has a guide casing 32, which contains a plurality of peripheral guide grooves 26 at its circumference. In each of the guide groove 26 a filament bundle 5 is guided in each case. The guide casing 32 is rotated by the godet drive 13.1 at a take-off speed in the range of above 1,500 m / min. driven. The filament bundles 5 can be pulled off together from the spinnerets 3 and from the spinning zone.
Zum Verstrecken ist unterhalb der Abzugsgalette 10 ein Heizkasten 28 angeordnet. Der Heizkasten 28 enthält pro Filamentbündel 5 jeweils ein Heizrohr 14 mit einem Behandlungskanal 15, so dass die Filamentbündel 5 unabhängig voneinander durch separate Behandlungskanäle 15 beheizbar sind. Der Heizkasten 28 ist zur Bildung der Heizrohre 14 zweiteilig aus einer Trägerplatte 29 und einer Deckelplatte 30 ausgebildet. Die Deckelplatte 30 ist schwenkbar an der Trägerplatte 29 angeordnet. Das Heizrohr 14 ist ebenfalls zweiteilig ausgebildet, wobei ein stationäres Teil der Trägerplatte 29 zugeordnet ist und ein bewegliches Teil mit der Deckelplatte 30 verbunden ist. Durch Öffnen der Deckplatte 30 lassen sich somit alle Behandlungskanäle der Heizrohre 14 öffnen. Diese Ausbildung des Heizkastens 28 ist besonders vorteilhaft, um bei Prozessbeginn die Filamentbündel 5 in die einzelnen Behandlungskanäle 15 einzulegen. Ebenso lassen sich die Behandlungskanäle 15 im geöffneten Zustand der Deckelplatte 30 innerhalb des Heizkastens 28 leicht reinigen. Um die Filamentbündel 5 bei Prozessbeginn in die einzelnen Einrichtungen anlegen zu können, besteht auch die Möglichkeit, den Sammelfadenführer 9 eine schaltbare Präparationseinrichtung zuzuordnen, die nur in der Phase in welchem die Filamentbündel 5 angelegt werden, ein Präparationsfluid auf die Filamente 4 aufbringt. Nachdem das Einfädeln und Anlegen der Filamentbündel vollzogen ist, wird die den Sammelfadenführern 9 zugeordnete Präparationseinrichtung abgeschaltet, so dass die Filamentbündel 5 im trockenen Zustand von der Abzugsgalet- te 10 abgezogen werden.For stretching a heating box 28 is arranged below the withdrawal godet 10. The heating box 28 contains per filament bundle 5 each have a heating tube 14 with a treatment channel 15, so that the filament bundles 5 are independently heated by separate treatment channels 15. The heating box 28 is formed to form the heating tubes 14 in two parts from a support plate 29 and a cover plate 30. The cover plate 30 is pivotally mounted on the support plate 29. The heating tube 14 is also formed in two parts, wherein a stationary part of the support plate 29 is assigned and a movable part is connected to the cover plate 30. By opening the cover plate 30 thus all treatment channels of the heating tubes 14 can be opened. This design of the heating box 28 is particularly advantageous in order to insert the filament bundles 5 into the individual treatment channels 15 at the beginning of the process. Likewise, the treatment channels 15 in the open state of the cover plate 30 within the heating box 28 can be easily cleaned. In order to be able to apply the filament bundles 5 to the individual devices at the beginning of the process, it is also possible to assign the collecting thread guides 9 a switchable preparation device which applies a preparation fluid to the filaments 4 only in the phase in which the filament bundles 5 are applied. After the threading and application of the filament bundles has taken place, the preparation device associated with the collecting thread guides 9 is switched off, so that the filament bundles 5 are removed from the withdrawal web 10 in the dry state.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Heizkasten 28 vertikal ausgerichtet, unterhalb der Abzugsgalette angeordnet, so dass sich eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Streckzone ergibt. Auf der Auslassseite des Heizkastens 28 ist eine Präparationseinrichtung 16 angeordnet, durch welche die Filamentbündel 5 jeweils zu einem Faden 3 zusammengeführt werden. Die Präpa- rationseinrichtung 16 weist hierzu jeweils insgesamt vier Benetzungsmittel auf, die den Filamentbündeln 5 zugeordnet sind.In the embodiment shown in Fig. 2, the heating box 28 is vertically aligned, arranged below the withdrawal godet, so that there is a substantially vertically oriented draw zone. On the outlet side of the heating box 28, a preparation device 16 is arranged, through which the filament bundles 5 are brought together in each case to form a thread 3. For this purpose, the preparation device 16 has in each case a total of four wetting agents which are assigned to the filament bundles 5.
Oberhalb der Aufwickeleinrichtung 18 ist eine Ablaufgalette 12 an einer Stirnseite der Aufwickeleinrichtung 18 gehalten. Die Ablaufgalette 12 ist mit dem Antrieb 13.3 gekoppelt. Zwischen der Ablaufgalette 12 und der Streckgalette 11 ist in dem gespannten Fadenstück eine Verwirbelungseinrichtung 17 angeordnet, um die Fäden 33 parallel nebeneinander in jeweils einzelnen Verwirbelungskanälen zur Bildung von Verflechtungsknoten zu verwirbeln.Above the take-up device 18, a process godet 12 is held on an end face of the take-up device 18. The Ablaufgalette 12 is coupled to the drive 13.3. Between the Ablaufgalette 12 and the draw godet 11, a swirling device 17 is arranged in the tensioned thread piece to swirl the threads 33 parallel to each other in each individual swirling channels to form interlacing knots.
In diesem Ausführungsbeispiel sind in den Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung 18 jeweils Kopffadenführer 19 zugeordnet, die durch frei drehbare Verteilerrollen 35 gebildet sind. So lassen sich die von der Ablaufgalette 12 ablaufenden Fäden 33 aus einer im Wesentlichen horizontalen Verteilebene heraus zu den Wickelstellen umlenken. Aufspreizungen der Fäden zu den Wickelstellen, wie sie beispielsweise bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 auszuführen wäre, lassen sich dadurch vermeiden. Die Aufwickeleinrichtung 18 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wobei die Spulspindeln 22.1 und 22.2 jeweils vier Fäden gleichzeitig zu Spulen aufwickeln.In this embodiment, 18 each head thread guide 19 are assigned in the winding positions of the take-up, which are formed by freely rotatable distributor rollers 35. Thus, the running of the Ablaufgalette 12 threads 33 can be deflected out of a substantially horizontal Verteilebene out to the winding points. Spreading the threads to the winding points, as would be carried out, for example, in an arrangement according to FIG. 1, can be avoided thereby. The winding device 18 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, wherein the winding spindles 22.1 and 22.2 wind four threads simultaneously to form coils.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insoweit ebenfalls geeignet, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines FDY-Fadens auszuführen. Die Galetten zum Abziehen, Verstrecken und Führen des Filamentbündels und des Fadens werden jeweils teilumschlungen, wobei insbesondere die Abzugsgalet- te umlaufende Führungsrillen zur Führung des Filamentbündels aufweist.The exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 is also suitable for carrying out the method according to the invention for producing an FDY thread. The godets for pulling off, stretching and guiding the filament bundle and the thread are each partially wrapped, wherein in particular the deduction area has circumferential guide grooves for guiding the filament bundle.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in einer Ansicht gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so dass auf die vorgenannten Beschreibungen Bezug genommen wird und nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden.FIG. 3 schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a view. The exemplary embodiment is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 2, so that reference is made to the aforementioned descriptions and only the differences will be explained below.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Anblasmittel 7 zur Abkühlung der Filamente 4 durch eine Blaskerze 31 gebildet. Hierzu ist jeder Spinndüse 3 eine Blaskerze 31 zugeordnet, die konzentrisch zur Spinndüse 3 ge- halten ist, so dass ein aus dem Mantel der Blaskerze 31 erzeugter Kühlluftstrom die Filamente 4 von innen nach außen durchströmen.In the embodiment illustrated in FIG. 3, the blowing-on agent 7 for cooling the filaments 4 is formed by a blow candle 31. For this purpose, each spinneret 3 is associated with a blow candle 31 which is held concentrically to the spinneret 3, so that a cooling air flow generated from the jacket of the blow candle 31 flows through the filaments 4 from the inside to the outside.
Die weiteren Einrichtungen zum Abziehen und zum Verstrecken der Filament- bündel sind identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Bei dem Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Heizkasten 28 mit den Heizrohren jedoch in einer horizontalen Ausrichtung unterhalb des Kühlschachtes 8 angeordnet, so dass an der Abzugsgalette 10 ein großer Umschlingungswinkel der Filamentbündel im Bereich von 180° realisierbar ist. Damit lassen sich größere Abzugskräfte und Streckkräfte erzeugen.The further devices for drawing off and stretching the filament bundles are identical to the exemplary embodiment according to FIG. 2. In the embodiment according to FIG. 3, however, the heating box 28 with the heating tubes is arranged in a horizontal orientation below the cooling shaft 8 that a large wrap angle of the filament bundles in the range of 180 ° can be realized on the withdrawal godet 10. This can generate greater pull-off forces and stretching forces.
Die Streckgalette 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel gegenüberliegend zu der Abzugsgalette 10 unterhalb des Kühlschachtes 8 angeordnet. Damit ergibt sich eine sehr kompakte Streckzone, die sich parallel zu der Spinndüsenreihe der Spinndüsen 3 erstreckt.The draw godet 11 is arranged in this embodiment opposite to the withdrawal godet 10 below the cooling shaft 8. This results a very compact draw zone which extends parallel to the spinneret row of spinnerets 3.
Unterhalb der Streckgalette 11 ist die Ablaufgalette 12 und die Aufwickeleinrich- tung 18 angeordnet. Zwischen der Ablaufgalette 12 und der Streckgalette 11 ist die Verwirbelungseinrichtung 17 vorgesehen. Insoweit ist die Anordnung identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass eine weitere Erläuterung entbehrlich ist.Below the draw godet 11, the sequential godet 12 and the winding device 18 are arranged. Between the Ablaufgalette 12 and the draw godet 11, the swirling device 17 is provided. In that regard, the arrangement is identical to the previous embodiment, so that further explanation is unnecessary.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insbesondere geeignet, um das erfindungsgemäße Verfahren mit einer sehr kompakten Anordnung der Einrichtungen für eine Mehrzahl von Fäden ausführen zu können. The exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 is particularly suitable for carrying out the method according to the invention with a very compact arrangement of the devices for a plurality of threads.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Spinnkopf1 spinning head
2 Schmelzezulauf2 melt feed
3 Spinndüse3 spinneret
4 Filamente4 filaments
5 Filamentbündel5 filament bundles
6 Abkühleinrichtung6 cooling device
7 Anblasmittel7 blowing agent
8 Kühlschacht8 cooling shaft
9 Sammelfadenführer9 collection thread guides
10 Abzugsgalette10 withdrawal godet
11, 11.1, 11.2 Streckgalette11, 11.1, 11.2 Draw Godet
12 Ablaufgalette12 process godet
13. 1, 13.2, 13.3 Antriebe13. 1, 13.2, 13.3 drives
14 Heizrohr14 heating pipe
15 Behandlungskanal15 treatment channel
16 Präparationseinrichtung16 preparation device
17 Verwirbelungseinrichtung17 swirling device
18 Aufwickeleinrichtung18 take-up device
19 Kopffadenführer19 head thread guide
20 Changiervorrichtung20 traversing device
21 Andrückwalze21 pressure roller
22. 1, 22.2 Spulspindel22. 1, 22.2 winding spindle
23 Spule23 coil
24 Spindelträger24 spindle carrier
25 Umlenkrolle25 pulley
26 Führungsrillen26 guide grooves
27 Siebzylinder27 screen cylinder
28 Heizkasten28 heating box
29 Trägerplatte 30 Deckelplatte29 carrier plate 30 cover plate
31 Blaskerze31 blow candle
32 Führungsmantel32 guiding sheath
33 Faden33 thread
5 34 Maschinengestellt 5 34 Machine set up

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln eines multifϊlen Fadens zu einem vollverstrecktem Faden (FDY) in folgenden Schritten:1. A method of melt spinning, drawing and winding a multifilament yarn into a fully drawn yarn (FDY) in the following steps:
1.1. Extrudieren einer Vielzahl von Filamenten aus einer thermoplastischen Schmelze; 1.2. Abkühlen der Filamente auf eine Temperatur unterhalb der1.1. Extruding a plurality of filaments from a thermoplastic melt; 1.2. Cool the filaments to a temperature below the
Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Materials; 1.3. Zusammenfassen der Filamente zu einem Filamentbündel durch Kontakt an einem Sammelfadenführer ohne Zuführung eines Fluids; 1.4. Abziehen des Filamentbündels durch eine Abzugsgalette mit einer Abzugsgeschwindigkeit oberhalb 1 500 m/min;Glass transition temperature of the thermoplastic material; 1.3. Combining the filaments into a filament bundle by contact on a collection thread guide without supplying a fluid; 1.4. Pulling the filament bundle through a draw-off godet at a take-off speed above 1500 m / min;
1.5. Kontaktloses Erwärmen des Filamentbündels in einer Heißluftatmosphäre eines Heizrohres auf eine Fadentemperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Mate- rials und Verstrecken des Filamentbündels durch zumindest eine1.5. Contactless heating of the filament bundle in a hot air atmosphere of a heating tube to a filament temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic material and stretching of the filament bundle by at least one
Streckgalette mit einer Streckgeschwindigkeit oberhalb 3.500 m/min, vorzugsweise oberhalb 4 000 m/min;Draw godet with a stretching speed above 3,500 m / min, preferably above 4,000 m / min;
1.6. Präparieren des Filamentbündels mit einem Präparations fluid und 1.7. Aufwickeln des Fadens zu einer Spule.1.6. Preparing the filament bundle with a preparation fluid and 1.7. Winding the thread into a spool.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filamentbündel nach der Erwärmung in einem zwischen zwei Galetten gespannten Fadenstück präpariert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the filament bundle is prepared after heating in a stretched between two godets thread piece.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abziehen und Verstrecken das Filamentbündel mit jeweils einer einfachen Teilumschlingung im Bereich größer 90° am Umfang von angetriebenen Führungsmänteln mehrerer Galetten geführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for stripping and stretching the filament bundle is guided in each case a simple Teilumschlingung in the range greater than 90 ° on the circumference of driven Führungsmänteln several godets.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erwärmung des Filamentbündels die Heißluftatmosphäre auf eine Temperatur zwischen 1200C und 2400C temperiert ist und das FiIa- mentbündel eine Länge des Heizrohres im Bereich von 800mm bis4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for heating the filament bundle, the hot air atmosphere is heated to a temperature between 120 0 C and 240 0 C and the Fiia- ment bundle a length of the heating tube in the range of 800mm to
2500mm durchläuft.2500mm goes through.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abkühlung des Filamentbündels ein Kühlluftstrom von außen nach innen oder von innen nach außen auf das Filamentbündel einwirkt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that for cooling the filament bundle, a cooling air flow from outside to inside or from inside to outside acts on the filament bundle.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der präparierte Faden zur Nachbehandlung am Umfang einer der Streckgaletten mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 1000C bis 1800C beheizt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the prepared thread for after-treatment at the periphery of one of the draw godets with a surface temperature in the range of 100 0 C to 180 0 C is heated.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden vor dem Aufwickeln in einem zwischen zwei Galetten gespannten Fadenstück verwirbelt wird und dass durch die Verwirbe- lung eine Anzahl von mindestens 5 Verflechtungsknoten pro Meter Fadenlänge erzeugt werden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the thread is vortexed before winding in a stretched between two godets piece of thread and that by the Verwirbe- ment a number of at least 5 interlacing nodes per meter of thread length are generated.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Spinndüse (3) zum Extrudieren mehrerer Filamente (4), mit einer Abkühleinrichtung (6) zum Abkühlen der Filamente (4), mit einem Sammelfadenführer (9) zum Zusammen- fassen der Filamente (4) zu einem Filamentbündel (5), mit einer Ab- zugsgalette (10) zum Abziehen des Filamentbündels (5), mit zumindest einer Streckgalette (11) zum Verstrecken des Filamentbündels (5), mit einer Aufwickeleinrichtung (18) zum Aufwickeln des Fadens (33), wobei den Galetten eine Präparationseinrichtung (16) zum Präparieren des Filamentbündels (5) und ein Heizmittel (14) zum8. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, comprising a spinneret (3) for extruding a plurality of filaments (4), with a cooling device (6) for cooling the filaments (4), with a collecting thread guide (9) for Comprising the filaments (4) into a filament bundle (5), with a draw-off godet (10) for drawing off the filament bundle (5), with at least one draw godet (11) for drawing the filament bundle (5), with a take-up device ( 18) for winding the thread (33), wherein the godets a preparation device (16) for preparing the filament bundle (5) and a heating means (14) for
Erwärmen des Filamentbündels zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparationseinrichtung (16) dem Heizmittel (14) im Fadenlauf nachgeordnet ist und dass das Heizmittel als ein Heizrohr (14) mit einer Heißluftatmosphäre zum kontaktlosen Erwärmen des Filamentbündels (5) zwischen der Abzugsgalette (10) und einer der Streckgaletten (11) angeordnet ist.Heating the filament bundle are associated, characterized in that the preparation device (16) is arranged downstream of the heating means (14) in the yarn path and that the heating means as a heating tube (14) with a hot air atmosphere for contactless heating of the filament bundle (5) between the Abzugsgalette (10 ) and one of the draw godets (11) is arranged.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparationseinrichtung (16) im Fadenlauf zwischen zwei Galetten (10, 11) angeordnet ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the preparation device (16) in the yarn path between two godets (10, 11) is arranged.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Galetten (10, 11) jeweils einen angetriebene Führungsmantel (32) aufweisen, durch welchen das Filamentbündel (5) mit einer einfachen Teilumschlingungen im Bereich von größer 90° führbar ist.10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the godets (10, 11) each have a driven guide casing (32) through which the filament bundle (5) can be guided with a simple Teilumschlingungen in the range of greater than 90 ° ,
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizrohr (14) eine Länge im Bereich von 800mm bis 2500mm aufweist.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the heating tube (14) has a length in the range of 800mm to 2500mm.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühleinrichtung (6) zumindest ein Anblasmittel (7) aufweist, durch welches ein Kühlluftstrom von innen nach außen oder von außen nach innen am Filamentbündel (5) erzeugbar ist.12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the cooling device (6) has at least one blowing-on means (7), by which a cooling air flow from the inside to the outside or from the outside to the filament bundle (5) can be generated.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Fadenlauf der Aufwickeleinrichtung (18) eine Verwirbelungsein- richtung (17) vorgeordnet ist, wobei die Verwirbelungseinrichtung (17) im Fadenlauf zwischen zwei Galetten (11, 12) geordnet ist.13. Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that in the yarn path of the take-up device (18) vortexing device (17) is arranged upstream, wherein the swirling device (17) in the yarn path between two godets (11, 12) is arranged ,
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spinndüsen (3) und mehrere Sammelfadenführern (9) zum Spinnen einer Gruppe von Filamentbündeln (5) vorgesehen sind und dass die Abzugsgalette (10) seitlich neben den Sammelfadenführern14. Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that a plurality of spinnerets (3) and a plurality of collecting thread guides (9) for spinning a group of filament bundles (5) are provided and that the Abzugsgalette (10) laterally next to the collecting thread guides
(9) angeordnet ist, wobei die Filamentbündel (5) an den Sammelfadenführern (9) mit gleichgerichteten Teilumschlingungen von jeweils größer 45° und am Umfang der Abzugsgalette (10) parallel mit einem Behandlungsabstand nebeneinander geführt sind.(9) is arranged, wherein the filament bundles (5) on the collecting yarn guides (9) with rectified Teilumschlingungen of greater than 45 ° and the circumference of the withdrawal godet (10) are guided parallel to each other with a treatment distance.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Heizrohre (14) in einem Heizkasten (28) nebeneinander liegend ausgebildet sind und dass der Heizkasten (28) in einer vertika- len Lage oder einer horizontalen Lage der Abzugsgalette (10) nachgeordnet ist. 15. The apparatus according to claim 14, characterized in that a plurality of heating tubes (14) in a heating box (28) are formed adjacent to each other and that the heating box (28) in a vertical position or a horizontal position of the withdrawal godet (10) is arranged downstream ,
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkasten (10) zum Öffnen der Heizrohre (14) zweiteilig ausgebildet ist, wobei eines der Teile zumindest eine bewegliche Deckel- platte (30) ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the heating box (10) for opening the heating tubes (14) is formed in two parts, wherein one of the parts is at least one movable cover plate (30).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwickeleinrichtung (18) pro Wickelstelle jeweils eine Vertei- lerrolle (35) aufweist, durch welche Verteilerrollen (35) die von einer letzten Galette (12) ablaufenden Fäden auf die Wickelstellen separiert werden. 17. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the winding device (18) per winding position in each case a distributor teller roll (35) through which distributor rollers (35) of a last galette (12) running threads on the Wrapping be separated.
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