Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Glattgarn aus thermoplastichen Kunststoffäden, insbesondere von glattem Polyerstergarn

Abstract

 Es handelt sich um ein Verfahren zum Herstellen eines glatten Polyestergarnes, wonach das Polyestergarn mittels eines Lie­ferwerkes einem Abzugswerk zugeführt, zwischen Lieferwerk und Abzugswerk verstreckt, thermofixiert und schlieblich aufge­wickelt wird. Das Polyestergarn wird zwischen dem Lieferwerk und dem Abzugswerk mit einem Verzugsverhältnis von 1.15 : 1 bis 2.3 : 1 kaltverstreckt und auf dem Abzugswerk thermo­fixiert. Dadurch wird ein einstufiges Kaltverstrecken mit simultaner Thermofixierung in einfacher und kostengünstiger Weise möglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Glattgarn aus thermoplastischen Kunststoffäden, insbesondere von glattem Polyestergarn, wonach das Kunststoffgarn mittels eines Lieferwerkes einem Abzugswerk zugeführt, zwischen Lie­ferwerk und, Abzugswerk verstreckt, thermofixiert und schließ­lich aufgewickelt wird.

[0002] Glattgarne aus thermoplastischen Kunststoffäden und insbeson­dere Polyesterfäden werden aus einer Mehrzahl von Filamenten ersponnen. Diese Filamente werden zu einem Fadenbündel zusam­mengefaßt, präpariert und unter hoher Geschwindigkeit aufge­wickelt. Das herzustellende Glattgarn erhält seine Gebrauchs­eigenschaften durch Verstrecken. Beim Verstrecken wird das Glattgarn üblicherweise über ein erstes Lieferwerk einem zweiten beheizten Lieferwerk zugeführt und dabei auf ein Ver­hältnis kleiner 1.1 : 1 vorverstreckt. Auf dem zweiten be­heizten Lieferwerk wird das Glattgarn aufgeheizt, bei Poly­ester auf etwa 85° C. Von dem zweiten Lieferwerk wird das Glattgarn über eine Heizplatte einem Abzugswerk zugeführt, dabei endverstreckt und danach aufgewickelt. Auf der Heiz­platte erfolgt die Thermofixierung des Glattgarnes, nämlich die Fixierung eines Abkochschrumpfes bzw. eines Heißluft­schrumpfes mit einer Oberflächentemperatur zwischen 130° C und 170° C. Dieses Mehrstufenverfahren ist verhältnismäßig aufwendig, auch in vorrichtungsmäßiger Hinsicht. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen von Glattgarn aus thermoplastischen Kunststoffäden, insbesondere von glattem Polyestergarn, anzugeben und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

[0004] Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß das Kunststoffgarn zwischen dem Lie­ferwerk und dem Abzugswerk auf ein Verhältnis von 1.15 : 1 bis 2.3 : 1 kaltverstreckt und auf dem Abzugswerk thermo­fixiert wird. - Kaltverstrecken meint im Rahmen der Erfin­dung, daß ein Verstrecken des Glattgarnes auf seine Ge­brauchseigenschaften bei einer Fadentemperatur im Bereich der Raumtemperatur erfolgt und das Streckverhältnis, d. h. das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Lieferwerk und Abzugs­werk, so hoch gewählt ist, daß in dem verstreckten Glattgarn keine unverstreckten oder weniger hoch als das eingestellte Streckverhältnis verstreckten Stellen vorhanden sind. Dadurch können im kaltverstreckten Glattgarn Dehnungen zwischen 8 % und 50 % bei hoher Fadengleichmäßigkeit eingestellt werden, die z. B. an dem Uster% erkennbar ist. Gleichzeitig erfolgt die Temperaturbehandlung des Glattgarns unmittelbar auf dem Abzugswerk. Überraschenderweise werden die von Glattgarnen und insbesondere glattem Polyestergarn verlangten Gebrauchs­eigenschaften im Zuge der erfindungsgemäßen Behandlung nicht nur erreicht, sondern darüber hinaus verbessert.

[0005] Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden auf­geführt. So wird das Kunststoffgarn vorzugsweise bei Abzugs­ geschwindigkeiten von 300 m/min bis 1600 m/min, vorzugsweise von 600 m/min bis 1000 m/min kaltverstreckt, und zwar bei Raumtemperatur. Ferner sieht die Erfindung vor, daß das Kunst­stoffgarn bei einer Oberflächentemperatur des Abzugswerkes zwischen 90° C und 250° C in Abhängigkeit eines zu erzie­lenden Abkochschrumpfes bzw. Heißluftschrumpfes zwischen 2 % und 40 % thermofixiert wird. Nach einem Vorschlag der Erfin­dung mit selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß als Kunststoffgarn ein Polyestergarn verwendet wird, welches aus einem Fadenbündel von unverstreckten orientierten Fäden und vor einer Spinndüse mit einer Abzugsgeschwindigkeit von min­destens 2500 m/min abgezogenen Polyesterfäden, vorzugsweise aus einem Polyester-POY (Partial Oriented Yarn) mit einem Ti­ter von 40 dtex bis 600 dtex besteht. Zweckmäßigerweise wird sein unverstrecktes Polyestergarn mit einer Doppelbrechung von mindestens 0.023 und einer Bruchdehnung zwischen 55 % und 180 % kaltverstreckt. - Unter die Erfindung fällt auch die Herstellung lediglich eines glatten, kaltverstreckten Fila­mentenfadens aus Polyester bzw. Polyester-POY.

[0006] Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist und sich durch einfachen und funktionsgerechten Aufbau auszeichnet. Diese Vorrichtung weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau eine Abwickelspule, ein Lieferwerk, ein Abzugswerk und eine Aufwickelspule auf. Das Abzugswerk ist beheizbar bzw. besitzt eine beheizbare Oberfläche zum Thermofixieren des Kunststoff- bzw. Polyestergarnes, wobei die Heiztemperatur einstellbar ist. Dem Abzugswerk kann eine Separierrolle für das das Abzugswerk umschlingende Kunststoff- bzw. Polyester­garn zugeordnet sein, um das Kunststoff- bzw. Polyestergarn im Wege des Kaltverstreckens gleichzeitig einer Temperaturbe­handlung zwecks Einstellung des Kochschrumpfes bzw. des Heiß­luftschrumpfes zu unterziehen. Tatsächlich gelingt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und mit der erfindungsge­mäßen Vorrichtung ein einstufiges Kaltverstrecken mit simul­taner Thermofixierung von Kunststoffgarnen bzw. Polyester­garn. Folglich steht ein einfaches und kostengünstiges Ver­fahren zum Herstellen von Glattgarnen bzw. glattem Polyester­garn zur Verfügung, welches in anlagentechnischer Hinsicht wenig aufwendig und besonders funktionssicher ist.

[0007] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von glattem Polyestergarn 1 aus Polyester-POY. Polyester-POY steht für einen Polyesterfaden mit einem Titer von etwa 40 dtex bis 6000 dtex, welcher mit einer Geschwindigkeit von et­wa 2500 m/min bis 6000 m/min, bevorzugt 2700 m/min bis 4500m/­min, schmelzgesponnen wurde. Die Vorrichtung weist eine Ab­wickelspule 2, ein Lieferwerk 3, ein Abzugswerk 4 und eine Aufwickelspule 5 auf. Zwischen dem Lieferwerk 3 und dem Abzugs­werk 4 wird das Polyestergarn 1 mit einem Verzugsverhältnis größer 1.1 : 1 kaltverstreckt. Auf dem Abzugswerk 4 wird das kaltverstreckte Polyestergarn 1 gleichzeitig thermofixiert. Dazu weist das Abzugswerk 4 eine beheizbare Oberfläche auf. Die Heiztemperatur ist einstellbar. Durch gleichzeitige Tempera­turbehandlung des Polyestergarnes 1 auf dem Abzugswerk 4 kann der Kochschrumpf bzw. der Heißluftschrumpf zwischen 2 % bis 40 % je nach gewählter Oberflächentemperatur des Abzugswerkes 4, die zwischen 90° C bis 250° C liegen kann, gestellt werden

[0008] Dem Abzugswerk 4 ist eine Separierrolle 6 für das das Abzugs­werk 4 umschlingende Polyestergarn 1 zugeordnet.

[0009] Im folgenden werden die Gebrauchseigenschaften von erfin­dungsgemäß behandeltem Glattgarn anhand verschiedener Bei­spiele tabellarisch dargestellt:

1. POY, 2800 m/min Spinnabzug
TITER dtex	154.9
BRUCHLAST cN	324
CV-BRUCHLAST %	2.19
BRUCHDEHNUNG %	163.30
CV-BRUCHDEHNUNG %	2.34
USTER N %	0.70
HI %	0.40

1.1 Kaltverstreckung
VV	1:2.005
Temp. Galette	170° C
TITER dtex	79.05
BRUCHLAST cN	343.5
CV-BRUCHLAST %	1.64
BRUCHDEHNUNG %	27.89
CV-BRUCHDEHNUNG %	5.67
Festigkeit cN/dtex	4.32
USTER N %	1.07
HI %	0.40
ANFÄRBUNG	4.0

2. POY, 3200 m/min Spinnabzug
TITER dtex	139.8
BRUCHLAST cN	326
CV-BRUCHLAST %	3.36
BRUCHDEHNUNG %	128.84
CV-BRUCHDEHNUNG %	2.85
USTER N %	0.83
HI %	0.44

2.1 Kaltverstreckung
VV	1:1.772
Temp. Galette	170° C
TITER dtex	80.4
BRUCHLAST cN	353.5
CV-BRUCHLAST %	1.80
BRUCHDEHNUNG %	26.30
CV-BRUCHDEHNUNG %	7.28
FESTIGKEIT cN/dtex	4.39
USTER N %	0.63
HI %	0.36
KOCHSCHRUMPF %	5.65
ANFÄRBUNG	4.0

3. POY, 4300 m/min Spinnabzug
TITER dtex	118.4
BRUCHLAST cN	343
CV-BRUCHLAST %	3.25
BRUCHDEHNUNG %	87.53
CV-BRUCHDEHNUNG %	4.17
USTER N %	0.79
HI %	0.60

3.1 Kaltverstreckung
VV	1:1.504
Temp. Galette	170° C
TITER dtex	82.4
BRUCHLAST cN	340.5
CV-BRUCHLAST %	1.94
BRUCHDEHNUNG %	27.17
CV-BRUCHDEHNUNG %	6.10
FESTIGKEIT cN/dtex	4.12
USTER N %	0.60
HI %	0.41
ANFÄRBUNG	4.0

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Glattgarn aus thermoplasti­schen Kunststoffäden, insbesondere von glattem Polyestergarn, wonach das Kunststoffgarn mittels eines Lieferwerkes einem Abzugswerk zugeführt, zwischen Lieferwerk und Abzugswerk ver­streckt, thermofixiert und schließlich aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgarn zwischen dem Lieferwerk und dem Abzugswerk mit einem Verzugsverhältnis von 1.15 : 1 bis 2.3 : 1 kaltver­streckt und auf dem Abzugswerk thermofixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgarn bei Abzugsgeschwindigkeiten von 300 m/min bis 1600 m/min, vorzugsweise von 600 m/min bis 1000 m/min kalt­verstreckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgarn bei Raumtemperatur kaltverstreckt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Kunststoffgarn bei einer Oberflächen­temperatur des Abzugswerkes zwischen 90° C und 250° C in Ab­hängigkeit eines zu erzielenden Abkochschrumpfes bzw. Heiß­luftschrumpfes zwischen 2 % und 40 % thermofixiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß als Kunststoffgarn ein Polyestergarn ver­wendet wird, welches aus einem Fadenbündel von unverstreckten orientierten Fäden und von einer Spinndüse mit einer Abzugs­geschwindigkeit von mindestens 2500 m/min abgezogenen Poly­esterfäden, vorzugsweise aus einem Polyester-POY mit einem Titer von 40 dtex bis 6000 dtex besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß ein unverstrecktes Polyestergarn mit einer Doppelbrechung von mindestens 0.023 und einer Bruchdehnung zwischen 55 % und 180 % kaltverstreckt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Abwickelspule, einem Lieferwerk, einem Abzugswerk und einer Aufwickelspule, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Abzugswerk (4) eine beheizbare Oberfläche zum Thermofixieren des Kunststoff- bzw. Polyestergarnes auf­weist und die Heiztemperatur einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abzugswerk (4) eine Separierrolle (6) für das das Abzugs­werk umschlingende Kunststoff- bzw. Polyestergarn (1) zuge­ordnet ist.

Zeichnung