WO2014127981A1

WO2014127981A1 - Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen und verstrecken mehrerer multifiler fäden

Info

Publication number: WO2014127981A1
Application number: PCT/EP2014/052042
Authority: WO
Inventors: Hansjörg MEISE; Ludger SCHÖRMANN; Michael Kochanek; Philip JUNGBECKER
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2014-08-28
Also published as: JP6355652B2; DE112014000936A5; CN105102699A; JP2016511334A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelz- spinnen und Verstrecken mehrerer multifiler synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung, einer Abkühleinrichtung und einer Verstreckeinrichtung. In der Spinneinrichtung werden die Fäden parallel nebeneinander aus einer Polymerschmelze extrudiert und nach dem Abkühlen an den beheizten Galettenmänteln mehrerer angetriebener Galetten der Verstreckeinrichtung erwärmt und verstreckt. Um alle Filamentstränge der Fäden gleichmäßig behandeln zu können, erhalten die Fäden erfindungsgemäß vor einem Kontakt mit einem beheizten Galettenmantel einer der Galetten eine elektrostatische Aufladung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schmelz spinnen und VerStrecken mehrerer multifiler Fäden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelz spinnen und Vers trecken mehrerer multifiler synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Schmelz spinnen und VerStrecken mehrere multifiler synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnpro- zess ist es üblich, dass mehrere Fäden gleichzeitig als eine Fadenschar hergestellt werden. Dabei muss am Ende des Prozesses jeder der Fäden identische physikalische Eigenschaften aufweisen, so dass hohe Anforderungen an eine gleichmäßige Führung und Behandlung aller Fäden erforderlich ist. Da jeder der multifilen Fäden aus einer Vielzahl feinster Filamentstränge gebildet ist, ergeben sich insbesondere bei der thermischen Behandlung Probleme der Gleichmäßigkeit, da innerhalb des Fadens jeder einzelne Filamentstrang eine gleichmäßige Temperierung insbesondere beim Vers- trecken der Fäden erhalten muss. So ist es bekannt, dass sich insbesondere Ungleichmäßigkeiten bei der Anfärbung der Fäden einstellen, wenn eine mangelnde gleichmäßige Temperierung der Fäden vorlag.

Um dieser Problematik entgegenzuwirken, sind aus dem Stand der Technik ein Verfahren und eine Vorrichtung aus der DE 10 2010 048 017 AI bekannt, bei welchen die Fäden nach einer Abkühlung und vor dem Verstecken zu jeweils einem Band aufgefächert werden. Hierzu sind den Fäden im Fadenlauf zwischen der Spinneinrichtung und der Verstreckeinrichtung mehrere Präparationsrollen zugeordnet, die neben der Benetzung eine bandförmige Führung der einzelnen Fäden ermöglicht. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung werden insbesondere für technische Fäden eingesetzt, bei welchem die multifilen Fäden relativ wenige Filamentstränge mit großen Titern aufweisen. Dabei werden die Fäden gemeinsam in mehreren Umschlingungen über beheizt Galettenmäntel der Galetten geführt, so dass einerseits lange Verweilzeiten zwischen dem Faden und der beheizten Manteloberfläche der Galette erreicht werden können und andererseits durch wechselnde Umschlingungen eine beidseitige Erwärmung der Fäden möglich ist. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung erfordern somit langauskragende Galetteneinheiten.

Aus der DE 10 2008 039 378 AI ist aber auch ein Verfahren und eine Vor- richtung zur Herstellung textiler Fäden bekannt, bei welchen die Erwärmung und das Verstecken der Fäden an einfach umschlungenen Galetten erfolgt. In diesem Fall ist der Verstreckeinrichtung unmittelbar eine Fadenbremse vorgeordnet, die ein bandförmiges Aufspreizen der multifilen Fäden ermöglicht. Damit lässt sich der Kontakt zwischen den Filamentsträngen innerhalb des Filamentbündels mit der Oberfläche des beheizten Galettenmantels einer Galette vergleichmäßigen. Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung sind am Galettenmantel der Galetten umlaufende Führungsnuten vorgesehen, die insbesondere ein Aufspreizen durch eine elektrostatische Aufladung der Fäden vermeiden soll. Derartige Nuten wirken der bandförmigen Führung der einzelnen Fäden jedoch entgegen. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und VerStrecken mehrerer multifiler Fäden der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass bei der Herstellung der Fäden eine hohe Gleichmäßigkeit in der Behandlung der Fäden auch bei einer Faden- führung mit einfacher Teilumschlingung an Galetten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fäden unmittelbar vor einem Kontakt mit einem beheizten Galettenmantel eine der Galetten eine elektrostatische Aufladung erhalten.

Die Erfindung löst sich von dem Vorbehalt, dass die an synthetischen Fäden entstehende elektrostatische Ladung nicht im Galettenmantel abgeleitet werden sollten. So ist bekannt, dass elektrostatische Entladungen an Galetten zu Lagerschäden führen können. In dem Schmelzspinnprozess hat sich aber gezeigt, dass eine nur geringe Entladung der Fäden stattfindet und die Ladungsenergie, die zu einem Aufspreizen der Filamente innerhalb des Fadens führen, im wesentlichen erhalten bleibt. Damit lässt sich die elektrostatische Ladung innerhalb des Fadens vorteilhaft nutzen, um eine durch Ladungsenergie erzwungene bandförmige Führung der Fäden an den Galettenmantel zu erhalten. So lässt sich die Temperaturbehandlung und Erwärmung der Fäden noch weiter verbessern.

Die elektrostatische Aufladung der Fäden vor Auflauf auf den beheizten Galettenmantel der Galette wird vorteilhaft kollektiv an allen Fäden gleich- zeitig erzeugt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die elektrostatische Aufladung an jedem der Fäden einzeln oder ungleichmäßig vorzunehmen. Grundsätzlich sind kontaktlos arbeitende oder mit Kontakt arbeitende Aufladungsmittel zur Erzeugung elektrostatischer Aufladungen in einem synthetischen Faden für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar. Um in einer großen Anzahl von Fäden gleichzeitig eine elektrostatische Aufladung zu erzeugen, ist die Verfahrensvariante bevorzugt verwendet, bei welcher die Fäden durch ein elektrisches Feld eines elektrischen Ladungsgebers geführt werden.

Um möglichst keine Rückwirkung der auf spreizenden Eigenschaften der elektrostatischen Aufladungen in den Faden zu erzeugen, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft bei welcher die elektrische Aufladung der Fäden durch einen Kontakt zu einem oder mehreren Reibelementen erzeugt wird. Hierbei hat sich besonders für eine Fadenschar die Verfahrensvariante bewährt, bei welcher die Fäden gemeinsam über eine messerartige Leitkante geführt werden. Damit lassen sich gleichzeitig leichte Verflechtungen in den Filamentsträngen des Fadens, die zuvor durch eine Verwirbelung erzeugt werden, beseitigen.

Um gegenseitige Beeinflussungen der als Gruppe geführte Fäden zu vermeiden, ist die Verfahrensvariante vorgesehen, bei welcher die Fäden am Umfang des Galettenmantels mit einem Mindestabstand zueinander im Bereich von 2 mm bis 6 mm geführt werden. Somit ist sichergestellt, dass die Fäden parallel nebeneinander am Umfang der Galettenmäntel ohne gegenseitigen Kontakt zueinander führbar sind. Um einerseits einen möglichst starken Auf spreizung seffekt zu erhalten und andererseits den Einfluss der elektrostatischen Aufladung in dem Faden zu begrenzen, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher die Fäden nach dem Spinnen im trockenen Zustand abgezogen und verstreckt werden und bei welchem die Fäden nach dem VerStrecken mit einem Fluid benetzt werden. So müssen bei Eintritt der Fäden in die Verstreckeinrichtung keine zusätzlichen Adhäsionskräfte innerhalb des Fadens überbrückt werden, um die Filamente des Fadens aufzuspreizen. Am Ende der Verstreckung ist die Entladung der Fäden durch die Benetzung gewährleis- tet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich besonders dadurch aus, dass der Verstreckeinrichtung auf einer Zulaufseite der Fäden eine Aufla- dungsmittel zur Erzeugung einer elektrostatischen Aufladung in den Fäden zugeordnet ist. Eine derartige Kombination zwischen einem Aufladungsmittel und einer Verstreckeinrichtung mit Galetten ist überraschenderweise nur möglich, da die Ladungsenergie in dem Faden erhalten bleibt und im Wesentlichen auch über mehrere Galettenmäntel ohne vorherige Entladung wirksam bleibt. Insoweit können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl vollverstrecke Fäden als auch teilverstreckte Fäden erzeugt werden.

Das Aufladungsmittel lässt sich zur kollektiven Behandlung mehrerer Fäden vorteilhaft durch einen elektrischen Ladungsgeber bilden, welcher ein von den Fäden gemeinsam durchlaufendes elektrisches Feld erzeugt.

Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Aufladungsmittel durch ein oder mehrere Reibelemente zu bilden, an welchem die Fäden mit Kon- takt geführt sind. So können vorteilhaft sehr gezielt Ladungsenergien an den Fäden erzeugt werden.

Da es bei Schmelzspinnverfahren insbesondere mit unbenetzten Fäden üb- lieh ist, an den Fäden nach dem Spinnen und vor dem VerStrecken eine Verwirbelung durchzuführen, um einen ersten Fadenschluss zwischen den Fäden zu erhalten, treten einzelne Verschlingungen der Filamente innerhalb der Fäden auf. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtungsvariante, bei welcher das Reibelement durch eine messerartige Leitkante aus einem kerami- sehen Werkstoff gebildet ist, lassen sich vorteilhaft derartige Verschlingungen der Filamente an den Fäden beseitigen. Damit können auch vorverwir- belte Fäden vorteilhaft mittels einer eingebrachten elektrostatischen Aufladung aufgespreizt werden. Die Führung der Fäden innerhalb der Verstreckeinrichtung wird vorteilhaft durch die Weiterbildung der Erfindung begünstigt, bei welcher dem Aufla- dungsmittel ein Führungsmittel zur separaten Führung der Fäden mit einem Fadenabstand zueinander im Bereich von 2 mm bis 6 mm vorgeordnet ist. Damit können keine gegenseitigen Überlappungen am Umfang der Galettenmäntel zwischen den Fäden stattfinden.

Um am Ende der Verstreckung die elektrostatische Aufladung der Fäden zu beseitigen, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Verstreckeinrichtung eine Benetzung seinrichtung nachgeordnet ist, durch welche die Fäden mit einem Fluid benetzbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind grundsätzlich geeignet für alle gängigen Schmelz spinn verfahren zur Herstellung von multifilen Fäden. So können teilverstreckte, vollverstreckte oder hochverstreckte synthetische Fäden für textile oder technische Anwendungen damit erzeugt werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eine ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.

1

Fig. 3 schematisch eine Teilansicht der Verstreckeinrichtung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1

Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 5 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.

4

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Ver strecken mehrerer multifiler Fäden synthetischer Fäden in mehreren Ansichten schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und in Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht gezeigt. Soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren. Das Ausführungsbeispiel weist eine Spinneinrichtung 1, eine Abkühleinrichtung 3 und eine Verstreckeinrichtung 10 auf, die untereinander angeordnet sind, um einen im wesentlichen vertikal ausgerichteten Fadenlauf bei der Herstellung mehrerer multifiler synthetischer Fäden zu erhalten.

Die Spinneinrichtung 1 weist einen Spinnbalken 8 auf, der an seiner Unterseite mehrere Spinndüsen 2 trägt. In diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Spinnbalken 8 vier Spinndüsen 2 gehalten, die jeweils eine Vielzahl von Filamentsträngen eines multifilen Fadens erzeugen. Jeder der am Spinnbalken 8 gehaltenen Spinndüsen 2 sind jeweils über separate Schmelzeleitungen mit einer hier nicht dargestellten Mehrfachpumpe gekoppelt. Derartige Mehrfachpumpen sind vorzugsweise als sogenannte Pla- netenzahnradpumpen ausgeführt. Die Zuführung einer Polymerschmelze erfolgt hierbei durch einen Schmelzezulauf 4, der mit der Mehrfachpumpe verbunden ist.

Unterhalb der Spinneinrichtung ist die Abkühleinrichtung 3 vorgesehen, die eine Blaskammer 19 aufweist. Die Blaskammer 19 wirkt mit einem Kühlschacht 9 zusammen, durch welchen die extrudierten Filamentbündel ge- führt werden.

Die Darstellung der Blaskammer 19 und des Kühlschachtes 9 ist beispielhaft und lässt sich in Abhängigkeit von dem Abkühl verfahren beliebig gestalten. So ist beispielsweise bekannt, den Kühlschacht durch mehrere Kühlzylinder zu bilden, die konzentrisch zu den Spinndüsen angeordnet sind und innerhalb der Blaskammer gehalten werden. Somit lässt sich die Kühlluft radial von innen nach außen auf die Filamentbündel leiten. Ebenso ist es möglich, die Blaskammer einseitig zu dem Kühlschacht mit einer Blaswand auszubilden, welche einen quergerichteten Kühlluftstrom erzeugt. Insoweit ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Abkühlung der multifilen Fäden beschränkt. Da jeder der extrudierten multifilen synthetischen Fäden durch eine Vielzahl von Filamentsträngen gebildet ist, erfolgt am Auslass der Abkühleinrichtung 3 eine Zusammenführung der Filamente pro Faden. Hierzu sind mehrere Sammelf adenführer 5 vorgesehen. Die Sammelf adenführer 5 sind jeweils mittig zu den vorgeordneten Spinndüsen 2 gehalten und bilden je- weils einen Konvergenzpunkt der extrudierten Filamentstränge, die zu jeweils einem Faden 7 zusammengeführt werden.

Unterhalb der Abkühleinrichtung 3 ist die Verstreckeinrichtung 10 angeordnet. In dem Übergangsbereich zwischen der Abkühleirichtung 3 und der Verstreckeinrichtung 10 werden die Fäden von einer sogenannten Spinnteilung zusammengeführt, um mit einem kleineren Fadenabstand zueinander die nachfolgenden Behandlungsstufen als Fadenschar zu erhalten. Hierzu ist der Verstreckeinrichtung 10 ein Führungsmittel 6 vorgeordnet. Das Führungsmittel 6 kann durch einzelne Fadenführer oder durch ein kammförmi- ges Fadenführungselement gebildet sein.

Die Verstreckeinrichtung 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Galetten 11.1 bis 11.4 auf. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Verstreckeinrichtung 10 aus insgesamt vier Galetten 11.1 bis 11.4, die jeweils einen beheizten Galettenmantel 12.1 bis 12.4 aufweisen. Die Galettenmäntel 12.1 bis 12.4 der Galetten 11.1 bis 11.4 werden durch Galettenmotore 13.1 bis 13.4 derart angetrieben, dass die Fäden parallel nebeneinander gemeinsam mit jeweils einer Teilumschlingung an den Galettenmänteln 12.1 bis 12.4 geführt werden.

Der Aufbau der Verstreckeinrichtung ist bespielhaft und könnte noch durch zusätzliche angetriebene Umlenkrollen oder weitere angetriebene Galetten ergänzt sein.

Auf einer Zulauf seite der Verstreckeinrichtung 10 ist zwischen dem Führungsmittel 6 und der ersten Galette 11.1 ein Aufladungsmittel 14 zur Er- zeugung einer elektrostatischen Aufladung in den Fäden 7 vorgesehen. Das Aufladungsmittel 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Ladungsgeber 15 gebildet, der ein elektrisches Feld erzeugt, das sich an dem Ladungsgeber 15 im Fadenlauf zwischen dem Führungsmittel 6 und der Galette 11.1 einstellt.

Zur Erläuterung der Funktion des Aufladungsmittels 14 wird zusätzlich zu der in Fig. 3 dargestellten Teilansicht der Zulauf seite der Verstreckeinrichtung 10 Bezug genommen. Wie aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht, werden die Fäden 7 parallel nebeneinander mit einem Behandlungsabstand der Verstreckeinrichtung 10 zugeführt. Der Behandlungsabstand, der von dem Führungsmittel 6 bestimmt ist, wurde in Fig. 3 mit dem Buchstaben B gekennzeichnet. Bevor die Fäden 7 auf die Oberfläche des beheizten Galettenmantels 12.1 der ersten Galette 11.1 auflaufen, passieren die Fäden 7 den Ladungsgeber 15 und das damit erzeugte elektrische Feld, so dass die Fäden elektrostatisch aufgeladen werden. Die elektrostatische Aufladung führt dazu, dass die Ladungen in den Filamentsträngen Kräfte bewirken, die ein Abstoßen und damit ein Auf spreizen der Filamentstränge in dem Faden erzeugen. So treffen die aufgeladenen Fäden 7 mit einem aufgespreizten Filamentbündel auf die Oberfläche des Galettenmantels 12.1 auf. Damit ist es möglich, dass im wesentlichen alle Filamente sich am Umfang des beheizten Galettenmantels 12.1 der Galette 11.1 anlegen und gleichmäßig erwärmt werden.

Um gegenseitige Beeinflussungen der Fäden 7 zu vermeiden, ist der Behandlungsabstand B auf eine Mindestgröße im Bereich von 2 mm bis 6 mm eingestellt. Der Behandlungsabstand B ist durch das dem Ladungsgeber 15 vorgeordnete Führungsmittel 6 eingestellt.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, werden die Fäden 7 gemeinsam als eine Fadenschar über die Galettenmäntel 12.1 bis 12.4 geführt. Zum VerStrecken der Fäden 7 ist zwischen den Galetten 11.2 und 11.3 eine Geschwindigkeitsdifferenz eingestellt, so dass sich zwischen den Galetten 11.2 und 11.3 die eigentliche Verstreckzone ausbildet. Dabei wurde beobachtet, dass sich die elektrische Ladung an den Fäden nur unwesentlich abschwächt, so dass der Auf spreizung seffekt auch über die nachfolgenden Galetten 11.2 bis 11.4 in dem Faden erhalten blieb. Somit lassen sich auch die zur Relaxierung erforderlichen Temperaturbehandlungen an den Fäden mit sehr hoher Gleichmäßigkeit ausführen.

Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, ist der Verstreckeinrichtung 10 auf einer Ablauf seite unmittelbar eine Benetzung sein- richtung 16 zugeordnet, durch welche die Fäden 7 nach Ablauf von dem letzten Galettenmantel 12.4 direkt mit einer Präparationsflüssigkeit benetzt werden. Damit wird vorteilhaft eine Entladung an den Fäden erzeugt, so dass die Fäden beispielsweise anschließend zu Spulen aufgewickelt werden könnten. Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Schmelzspinnen und VerStrecken multifiler synthetsicher Fäden parallel an vier Fäden ausgeführt. Die Anzahl der Fäden ist beispielhaft. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet, um eine große Vielzahl von Fäden gleichzeitig herzustellen.

Zur Erläuterung des Verfahrens und der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 und 2 der Fadenlauf der Fäden schematisch darge- stellt. Zunächst wird aus einer Polymerschmelze eine Mehrzahl von feinen Filamentsträngen durch die Spinndüsen 2 extrudiert. Die pro Spinndüse 2 extrudierten feinen Filamentstränge werden nach dem Abkühlen durch die Sammelfadenführer 5 zusammengeführt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Zusammenführen ohne eine Benetzung der Fäden, so dass die Fäden im Wesentlichen im trockenen Zustand aus der Spinneinrichtung 1 abgezogen werden. Der trockene Zustand der Fäden 7 ist besonders vorteilhaft, um eine durch die anschließende elektrostatische Aufladung bewirkte Auf spreizung innerhalb der Fäden zu erhalten. Die Fäden 7 werden als eine Fadenschar gemeinsam aus der Spinneinrichtung 1 abgezogen und nach dem Zusammenführen durch das Führungsmittel 6 auf den für die nachfolgende Behandlung erforderlichen Behandlungsabstand B zusammengeführt. Der Behandlungsabstand B liegt im Bereich von 2 mm bis 6 mm. Anschließend werden die Fäden durch das Aufla- dungsmittel 14 elektrostatisch aufgeladen, um in dem Filamentverbund eine durch Ladungen bewirkte Auf spreizung der Filamentstränge zu erhalten. Die elektrostatisch aufgeladenen Fäden 7 werden dann unmittelbar zum Erwärmen und VerStrecken über die beheizten Galettenmäntel 12.1 bis 12.4 der Galetten 11.1 bis 11.4 geführt. Nach dem Verlassen der Verstreckeinrichtung 10 erfolgt die Benetzung der Fäden mit einem Präparationsfluid. Damit findet eine Entladung an den Filamentsträngen und eine Benetzung der Filamentstränge ein, so dass an jedem Faden ein Zusammenhalt der Filamentstränge erzeugt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen somit eine Vergleichmäßigung der Temperaturbehandlung und der Verstreckung insbesondere an den einen Faden bildenden Filamentstränge. Jedes der Filamentstränge weist eine im Wesentlichen durch Temperatur und Verstreckung identische Polymerstruktur auf, so dass die erzeugten Fäden besonders für textile Anwendungen mit hoher Gleichmäßigkeit der Anfärbung geeignet sind. Das Aufladen der synthetischen Filamentstränge der Fäden erfolgt mit dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kontaktlos und besonders schonend, so dass auch Fäden mit sehr feinen Filamentsträngen herstellbar sind. Hierbei ist es auch möglich, dass entgegen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 die Fäden nach dem Spinnen zunächst durch eine Benet- zung einen Fadenschluss erhalten, um anschließend in dem elektrischen Feld des Ladungsgebers eine elektrostatische Aufladung zu erhalten.

Für den Fall, dass die Fäden im trockenen Zustand von der Spinneirichtung zur Verstreckeinrichtung geführt werden, ist es weiterhin üblich, den Fa- denschluss durch eine Verwirbelung herzustellen. Eine derartige Vorrichtung ist in Fig. 4 und Fig. 5 schematisch in mehreren Ansichten gezeigt. In der Fig. 4 ist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelz spinnen und VerStrecken mehrerer multifiler synthetischer Fäden in einer Vorderansicht und in Fig. 5 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird. Die nachfolgende Beschreibung gilt dabei für beide Figuren. Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Fäden nach dem Schmelz spinnen und vor dem VerStrecken verwirbelt. Hierzu ist zwischen der Abkühleinrichtung 3 und der Verstreckeinrichtung 10 eine Verwirbelungseinrichtung 20 vorgesehen. Die Verwirbelungseinrichtung 20 weist pro Faden eine Verwirbelungsdüse 21 auf, die mittels eines Druckluftstromes eine Vermischung der Filamentstränge in den Fäden 7 erzeugt.

Derartige Verflechtungen der Filamentstränge in den Fäden 7 können jedoch dazu führen, dass eine elektrostatische Aufladung der Filamentstränge sich nur unzureichend in eine Aufspreizung des Fadens auswirken kann. Um derartige Verflechtungen möglichst zu beseitigen, ist bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel das Aufladungsmittel 14 durch ein Reibelement 17 gebildet. Das Reibelement 17 weist eine messerartige Leitkante 18 auf, an der die Fäden 7 mit Kontakt geführt werden. Die Leitkante 18 ist vorzugsweise aus einem keramischen verschleißfesten Werkstoff gebildet, wobei die an den trockenen Filamentsträngen durch die Reibung eine elektrostatische Aufladung erzeugt wird. Durch den Reibkontakt zwischen den Fäden 7 und der Leitkante 18 des Reibelementes 17 lassen sich vorteil- haft die durch eine Vorverwirbelung erzeugten Verflechtungen minimieren. Insoweit werden die Fäden 7 im auf gespreizten Zustand über die Galettenmäntel 12.1 bis 12.4 der Galetten 11.1 bis 11.4 geführt. Die Funktion zum Erwärmen und VerStrecken der Fäden 7 ist hierbei identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel.

Um neben der elektrostatischen Aufladung eine Auflösung möglicher Verflechtungen zu erhalten, besteht auch die Möglichkeit, mehrere Reibele- mente im Fadenlauf anzuordnen. In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Aufladungsmittels gezeigt, wie es beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 einsetzbar wäre. In Fig. 6 ist das Aufla- dungsmittel 14 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Hierbei werden die zulaufenden Fäden 7 durch das Führungsmittel 6 auf jeweils einen für die nachfolgende Behandlung erforderlichen Behandlungsabstand zusammengeführt. Das Führungsmittel 6 ist hier als Kammfadenführer 22 ausgeführt, der pro Faden 7 jeweils eine hier nicht näher dargestellte Führungsnut aufweist. Unterhalb des Kammfadenführers 22 ist das Aufladungsmittel 14 durch mehrere Reibelemente 17 gebildet. Die Reibelemente 17 sind als Kantenfadenführer 23 ausgebildet, die einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Reibelemente 17 sind versetzt zueinander angeordnet, wobei die abgerundete Form des Kantenfadenführers 23 dem zulaufenden Faden 7 zugeneigt ist. Der Ablauf der Fäden erfolgt an den Reibelementen 17 an den jeweiligen relativ scharfkantigen Unterseiten der Kantenfadenführer 23. Die Kantenfadenführer 23 sind stangenförmig ausgeführt, so dass mehrere Fä- den parallel nebeneinander führbar sind. Die Kantenfadenführer 23 sind bevorzugt aus einem keramischen Werkstoff hergestellt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Aufladungsmittels 14 sind insgesamt vier Reibelemente 17 im Fadenlauf hintereinander angeordnet. Die Anzahl der Reibelemente 17 ist grundsätzlich beliebig. Jedoch lässt sich mit der Anzahl der Reibelemente 17 die elektrostatische Aufladung der Fäden beeinflussen. So besteht auch die Möglichkeit, bei nicht verwirbelten Fäden als Reibelemente 17 gekrümmte Kontaktflächen in größerer Anzahl und versetzt zueinander einzusetzen, um eine Aufspreizung infolge elektrostatischer Aufladung der Filamente an den Fäden zu erzeugen.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Reibelemente 17 üblicherweise durch einen oder mehrere Träger gehalten. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass zumindest ein Teil der Reibelemente 17 zur Veränderung eines Umschlingungsgrades des Fadens beweglich gehalten sind. Insoweit ist eine Einstellbarkeit und eine Beeinflussung der erzeugten Reibung an den Filamentsträngen möglich. Bei dem in Fig. 1 und 2 sowie der Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Verstreckeinrichtungen in Anordnung und Anzahl der Galetten beispielhaft. Grundsätzlich können zusätzlich unbeheizte oder beheizte angetriebene Galetten oder unbeheizte Umlenkrollen innerhalb der Verstreckeinrichtung integriert sein. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Führung elektrostatisch aufgeladener Fäden am Umfang eines beheizten Galettenmantels, um einen intensiven Fadenkontakt, mit allen Filamentsträngen des Fadens zu erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind geeignet, um multifile synthetische Fäden mit feinen Titern oder großen Titern herzustellen. So lassen sich sowohl textile Fäden als auch technische Fäden vorteilhaft erzeugen.

Bezugszeichenliste

1 Spinneinrichtung

2 Spinndüse

3 Abkühleinrichtung

4 Schmelzezulauf

5 Sammelf adenführer

6 Führungsmittel

7 Faden

8 Spinnbalken

9 Kühlschacht

10 Verstreckeinrichtung

11.1 - 11.4 Galette

12.1 - 12.4 Galettenmantel

13.1 - 13.4 Galettenmotor

14 Aufladungsmittel

15 Ladungsgeber

16 B enetzung s einrichtung

17 Reibelement

18 Leitkante

19 Blaskammer

20 Verwirbelung seinrichtung

21 Verwirbelungsdüsen

22 Kammfadenführer

23 Kantenfadenführer

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Schmelz spinnen und VerStrecken mehrerer multifiler synthetischer Fäden, bei welchem die Fäden parallel nebeneinander aus einer Polymerschmelze extrudiert werden, bei welchem die Fäden nach einem Abkühlen gemeinsam an mehreren beheizten Galettenmäntel mehrerer angetriebener Galetten mit zumindest einer Teilumschlingung geführt und erwärmt werden und bei welchem die Fäden durch zumindest eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Galetten verstreckt werden,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Fäden vor einem Kontakt mit einem beheizten Galettenmäntel einer der Galetten eine elektrostatische Aufladung erhalten.

Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die elektrostatische Aufladung der Fäden kollektiv oder separat an den Fäden erzeugt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die elektrostatische Aufladung der Fäden kontaktlos durch einen elektrischen Ladungsgeber erzeugt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Aufladung der Fäden durch einen Kontakt zu einem oder mehreren Reibelementen erzeugt wird.

Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Fäden gemeinsam über eine messerartige Leitkante geführt werden.

Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Fäden um Umfang des Galettenmantels mit einem Mindestabstand zueinander im Bereich von 2 mm bis 6 mm geführt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Fäden nach dem Spinnen im trockenem Zustand abgezogen und verstreckt werden und dass die Fäden nach dem Verstecken mit einem Fluid benetzt werden.

Vorrichtung zum Schmelz spinnen und Ver strecken mehrerer multifiler synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung (1), die mehrere Spinndüsen (2) zum Extrudieren mehrerer multifiler Fäden (7) aufweist, mit einer Abkühleinrichtung (3) zum Abkühlen der Fäden (7) und mit einer Verstreckeinrichtung (10) zum Abziehen und Ver strecken der Fäden (7), die mehrere angetriebene Galetten (11.1 - 11.4) mit mehreren beheizten Galettenmänteln (12.1 - 12.4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

der Verstreckeinrichtung (10) auf einer Zulauf seite der Fäden ein Aufladungsmittel (14) zur Erzeugung einer elektrostatischen Aufladung in den Fäden (7) zugeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Aufladungsmittel (14) durch einen elektrischen Ladungsgeber (15) gebildet ist, welcher ein von den Fäden (7) gemeinsam durchlaufenes elektrisches Feld erzeugt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Aufladungsmittel (14) durch einen oder mehrere Reibele- mente (17) gebildet ist, an welchem/ welchen die Fäden mit

Kontakt geführt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Reibelement (17) eine messerartige Leitkante (18) nem keramischen Werkstoff aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

dem Aufladungsmittel (14) ein Führungsmittel (6) zur separaten Führung der Fäden (7) mit einem Fadenabstand (B) zueinander im Bereich von 2 mm bis 6 mm vorgeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Verstreckeinrichtung (10) eine Benetzung seinrichtung (16) nachgeordnet ist, durch welche die Fäden (7) mit einem Fluid benetzbar sind.