DE2204526A1

DE2204526A1 - METHOD FOR MANUFACTURING MULTI-COMPONENT FIBERS

Info

Publication number: DE2204526A1
Application number: DE19722204526
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1972-02-01
Filing date: 1972-02-01
Publication date: 1973-08-23
Also published as: FR2170099A1; FR2170099B3; JPS4885846A; GB1402360A

Description

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Bag.Bag.

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WuppertalWuppertal

Verfahren zur Herstellung von MehrkomponentenfädenProcess for the production of multi-component threads

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden aus synthetischen, fadenbildenden Massen, die in Längsrichtung miteinander verbunden sind und von denen mindestens eine der Komponenten andere, ihre Länge oder ihr Längenverhalten beeinflussende Eigenschaften hat als die andere bzw. die anderen.The invention relates to a method for the production of multi-component threads from synthetic, thread-forming threads Masses that are longitudinally connected to each other and of which at least one of the components is other, their Length or its length behavior has influencing properties than the other or the others.

Bekannt ist die Herstellung von Fäden aus mehreren in axialer Richtung miteinander verschweißten oder formschlüssig verbundenen Komponenten durch Extrudieren von fadenbildenden Massen zu Fadensträngen, Kühlen, Abziehen und Verstrecken der Fäden. Die einzelnen Komponenten derartiger Fäden weisen unterschiedliche Schrumpfeigenschaften auf und bewirken infolge ihrer unterschiedlichen Schrumpfung eine Kräuselung der Fäden (z.B. österr. Patent 228 919). Derartige Mehrkomponentenfäden können z.B. aus zwei oder mehr ungleichen Polymeren (US-Patent 2 439 814) oder gleichartigen Polymeren mit unterschiedlichen Schrumpfund Erholungseigenschaften (US-Patent 2 931 091) oder Quelleigenschaften (franz. Patent 1 205 162) bestehen.It is known to manufacture threads from several threads welded to one another in the axial direction or in a form-fitting manner connected components by extruding thread-forming masses into thread strands, cooling, pulling off and drawing the threads. The individual components of such Threads have different shrinkage properties and, as a result of their different levels of shrinkage, cause them to shrink crimping of the threads (e.g. Austrian patent 228 919). Such multi-component threads can, for example, consist of two or more dissimilar polymers (US Patent 2,439,814) or similar polymers with different shrinkage and recovery properties (US Patent 2,931,091) or Source properties (French patent 1 205 162) exist.

Gemeinsam ist der Mehrzahl dieser Fäden, daß sich ihre Kräuselung erst nach einer Schrumpfbehandlung wie z.B. Quellen, Benetzen,Erhitzen ausbildet, wobei die Schrumpfbehandlung im entspannten Zustand der Fäden zu erfolgenThe common feature of the majority of these threads is that their crimping only becomes apparent after a shrink treatment such as e.g. Swelling, wetting, heating, the shrinking treatment being carried out in the relaxed state of the threads

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hat. Derartige Fäden werden daher als "potentiell" kräuselbare Fäden bezeichnet.Has. Such threads are therefore referred to as "potentially" crimpable threads.

Der Nachteil dieser Fäden besteht in den Schwierigkeiten der für sie erforderlichen Schrumpfbehandlung. Bei der Schrumpfbehandlung müssen die Fäden den für die Ausbildung der Kräuselung erforderlichen Raum haben und sie dürfen daher nicht unter Zugbelastung stehen. Dabei besteht vor allem bei den heute geforderten sehr hohen Fadengeschwindigkeiten die Gefahr, daß die im wesentlichen spannungslos laufenden Fäden ösen und Schlaufen bilden. Diese ösen und Schlaufen lassen sich u.U. auch bei erhöhter Spannung des Fadens nicht mehr entfernen und werden daher auf der Spule mit abgelegt. Dadurch können die ösen und Schlaufen zu Schwierigkeiten und zum Fadenbruch beim Ablauf des Fadens von der Spule führen.The disadvantage of these threads is the difficulty of the shrink treatment required for them. In the shrink treatment the threads must have the space required for the formation of the crimp and they must therefore not are under tensile load. There is above all at the very high thread speeds required today There is a risk that the threads, which run essentially without tension, will loosen and form loops. These eyelets and loops can possibly no longer be removed, even if the thread tension is increased, and are therefore included on the bobbin filed. This can create difficulties for the eyelets and loops and lead to thread breakage when the thread runs off the bobbin.

Es ist deswegen erforderlich, die Fadengeschwindigkeiten der Kräuselzone so aufeinander einzuregeln, daß weder zu viel noch zu wenig Faden in die Kräuselzone geführt wird und einerseits die ösen- und Schlaufenbildung vermieden, andererseits aber die Bildung der Kräuselung nicht behindert wird. Das macht ein technisch und wirtschaftlich aufwendiges Regelsystem für die Fadenzuführung und die Fadenabführung erforderlich.It is therefore necessary to regulate the thread speeds of the crimping zone so that neither to far too little thread is guided into the crimping zone and on the one hand the formation of loops and loops is avoided, on the other hand, however, the formation of the crimp is not hindered. That makes a technically and economically complex one Control system for the thread feed and the thread discharge required.

Diese Nachteile werden vermieden beim Spinnen von spontan kräuselnden Mehrkomponentenfäden, wie sie z.B. im österr. Patent 249 247 beschrieben sind. Derartige spontan kräuselnde Fäden brauchen lediglich - wie auch Einkomponentenfäden verstreckt zu werden. Sie kräuseln nach der Verstreekung auch nach längerer Aufbewahrung auf Spulen spontan aus, sobald keine Spannung mehr auf die Fäden einwirkt.These disadvantages are avoided when spinning spontaneously crimping multi-component threads, such as those found in Austria. U.S. Patent 249,247. Such spontaneously puckering threads only need to be drawn - just like single-component threads to become. They frizz spontaneously after stretching, even after prolonged storage on bobbins, as soon as there is no longer any tension acting on the threads.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von aus beliebigen Komponenten gebildeten Kräuselfäden bereitzustellen, die ebenfalls spontan, d.h. ohne eine zusätzliche Schrumpfbehandlung auskräuseln. Dieses Verfahren soll nicht nur für die Kombination von Komponenten, die ohnehin eine spontane Auskräuselung bewirken, sondern vor allem für Kombinationen von Komponenten mit nur potentieller Kräuselung zur Anwendung kommen.The object of the invention is to provide a method for production to provide crimped threads formed from any components, which also ripple spontaneously, i.e. without additional shrinking treatment. This method is intended not only for the combination of components that cause spontaneous rippling anyway, but also for especially for combinations of components with only potential curl used.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Mehrkomponentenfäden nach dem Spinnen verstreckt und ohne eine weitere Schrumpfbehandlung falschverzwirnt werden. Dabei ist es nicht erforderlich, eine so hohe Verzwirnung einzubringen, wie es beim Falschdral!texturieren üblich und erforderlich ist. Anders als beim Falschdralltexturieren dient die Verzwirnung nach der Erfindung lediglich dazu, dem Faden den zur Entwicklung seiner latent vorhandenen Kräuselung benötigten Raum durch Auslenkung aus seiner Laufrichtung zu geben. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Faden dabei unter einer Spannung gehalten werden kann, die einen ordnungsgemäßen Transport des Fadens gewährleistet.To solve this problem, it is proposed that the multicomponent threads drawn after spinning and twisted incorrectly without further shrinking treatment. It is it is not necessary to introduce such a high degree of twisting as is usual and necessary for false twist texturing is. In contrast to false twist texturing, the twisting according to the invention only serves to give the thread the space needed to develop its latently present crimp by deflecting it from its running direction give. The advantage of the invention is that the thread can be kept under a tension that ensures that the thread is transported properly.

Die geringere Falschverzwirnung ermöglicht auch die Anwendung kontinuierlicher Verfahren zur Herstellung von Mehrkomponentenfäden. Es wird deshalb weiter vorgeschlagen, daß die Mehrkomponentenfäden in einem kontinuierlichen Arbeitsgang in einer ersten Zone (Spinnzone) gesponnen und gekühlt und sodann in einer zweiten Zone gleichzeitig verstreckt und falschverzwirnt werden. Nach einem anderen Verfahren werden die Mehrkomponentenfäden in einem kontinuierlichen Arbeitsgang in einer Zone gesponnen und gekühlt, in einer anschließenden Zone verstreckt und in einer weiteren Zone falschverzwirnt .The lower false twist also enables the application continuous process for the production of multi-component threads. It is therefore further proposed that the multi-component threads in a continuous operation spun and cooled in a first zone (spinning zone) and then simultaneously drawn and drawn in a second zone get twisted wrong. According to another method, the multi-component threads are produced in one continuous operation spun and cooled in one zone, drawn in a subsequent zone and wrongly twisted in another zone .

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Bel nicht kontinuierlichen Arbeitsverfahren können in der Spinnzone Abzugsgeschwindigkeiten von mehr als 3000 m/min erzielt werden. Dadurch kann eine erhebliche Produktionssteigerung erzielt werden. Die hohe Vororientierung der Fäden mit der durch sie bewirkten größeren Festigkeit erlaubt ferner eine leichte Handhabung der Fäden beim Anlegen und eine Verminderung der Fadenbruchzahlen.In non-continuous working processes, take-off speeds of more than 3000 m / min can be achieved in the spinning zone be achieved. This enables a considerable increase in production to be achieved. The high pre-orientation of the Threads with the greater strength brought about by them also allow easy handling of the threads during application and a reduction in the number of yarn breaks.

Die Struktur der Mehrkomponentenfäden, wie sie aufgrund des Spinnprozesses erzeugt werden, ist nicht konstant, da sie bereits durch geringfügige Änderung der beim Spinnprozeß zur Einwirkung kommenden Parameter, wie Viskosität der Schmelzen, Abkühlung, Fadenspannung, Abzugsgeschwindigkeit, beeinflußt wird.The structure of the multi-component threads, as they are produced due to the spinning process, is not constant because they can be achieved by a slight change in the parameters that come into play during the spinning process, such as viscosity the melting, cooling, thread tension, take-off speed, is influenced.

Zur Vergleichmäßigung der Struktur wird vorgeschlagen, daß die verstreckten Mehrkomponentenfäden vor dem Bereich, in den der Zwirn zurückläuft, erwärmt werden.To make the structure more uniform, it is proposed that the drawn multicomponent threads be placed in front of the area in which the thread runs back to be heated.

Zur Erleichterung der Auskräuselung wird ferner vorgeschlagen, daß die Mehrkomponentenfäden in dem Bereich, in den der Zwirn zurückläuft, erwärmt und vor Erreichen der Falschzwirneinrichtung abgekühlt werden.To facilitate the crimping, it is also proposed that the multicomponent threads in the area in which the thread runs back, heated and cooled before reaching the false twisting device.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis beschrieben.The invention is described below with reference to FIGS.

Es zeigenShow it

Fig. 1 Querschnitte von Bikomponentenfaden;Fig. 1 cross-sections of bicomponent thread;

Fig. 2 schematische Darstellungen desFig. 2 schematic representations of the

a) Spinnprozessesa) spinning process

b) Streckprozessesb) stretching process

c) erfindungsgemäßen Kräuselungsprozessesc) crimping process according to the invention

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2 2 O A ο 22 2 O A ο 2

Fig. 3 "·.-.Fig. 3 "· .-.

Fig. 4 schematische Darstellungen eines kontinuierlichen Spinn- Streck- und Kräuselungsprozesses.4 shows schematic representations of a continuous spinning, drawing and crimping process.

Der Fadenquerschnitt nach Fig. la zeigt ungefähr gleiche Anteile verschiedener Polymere. Die Polymere sind in Längsrichtung des Fadens miteinander verschweißt.The thread cross-section according to FIG. La shows approximately equal proportions of different polymers. The polymers are longitudinal of the thread welded together.

Der Fadenguerschnitt nach Fig. Ib zeigt ebenfalls unterschiedliche Polymere, die jedoch im wesentlichen formschlüssig miteinander verbunden sind.The thread cross-section according to Fig. Ib also shows different Polymers which, however, are essentially positively connected to one another.

In Fig. 2a ist der herkömmliche Spinnprozeß in seinen wesentlichen Verfahrensstufen schematisch dargestellt. Der Faden wird aus einer zur Erzeugung eines Bikomponentenfadens geeigneten Düse 1 ausgepreßt und durch den Spinnschacht 2 mit höherer Geschwindigkeit als der Spritzgeschwindigkeit abgezogen. Im Spinnschacht 2 kann der Faden über den Anblasschacht 3 gekühlt werden. Der Abzug des Fadens erfolgt durch die Abzugsgaletten 4 und 5. Der Faden wird anschließend mittels Spulvorrichtung 6 auf die Spinnspule 7 aufgewickelt.In Fig. 2a the conventional spinning process is shown schematically in its essential process stages. The thread is pressed out of a nozzle 1 suitable for producing a bicomponent thread and drawn off through the spinning shaft 2 at a higher speed than the injection speed. In the spinning shaft 2, the thread can be cooled via the blowing shaft 3. The thread is drawn off by the haul-off godets 4 and 5. The thread is then wound onto the spinning bobbin 7 by means of the winding device 6.

Nach Fig. 2b wird die Spinnspule 7 einer Streckmaschine vorgelegt. Der Faden wird von der Spinnspule 7 mittels der Liefergaletten 8 abgezogen. Die Verstreckung erfolgt mittels der Streckgalette 11, deren Geschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit der Liefergaletten 8 ist. Die Galetten 8 und die Galette 11 sind durch ein Getriebe miteinander verbunden. Innerhalb der Streckzone ist ein Streckstift 9 und eine Heizeinrichtung 10 dargestellt. Der verstreckte Faden wird mittels Spulvorrichtung 12 auf die Streckspule 13 aufgewickelt.According to Fig. 2b, the bobbin 7 is presented to a drawing machine. The thread is from the spinning bobbin 7 by means of the delivery godets 8 deducted. The drawing takes place by means of the drawing godet 11, the speed of which is greater than the speed of the delivery godets 8. The godets 8 and the godet 11 are through a gear connected with each other. A stretching pin 9 and a heating device 10 are shown within the stretching zone. The drawn thread is wound onto the draw bobbin 13 by means of the winding device 12.

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In einer Vorrichtung nach Fig. 2c wurde ein Bikomponentenfaden von 150 den. gekräuselt, der durch gleichzeitige Extrusion eines Polyamids (Nylon 6) sowie eines Copolyamide (Nylon 6 und Nylon 6.6) in einem Verfahren nach Fig. 2a ersponnen und in einem Verfahren nach Fig. 2b mit einem Querschnitt nach Fig. la hergestellt war. Dazu wurde der Faden von der Streckspule 13 abgezogen, in der Vorheizeinrichtung 14 - einem Konvektionsheizkasten mit einer Temperatur von 180°C - erhitzt und zwischen den LieferwerkenIn a device according to FIG. 2c, a bicomponent thread of 150 den. crimped by simultaneous extrusion a polyamide (nylon 6) and a copolyamide (nylon 6 and nylon 6.6) in a process according to FIG. 2a was spun and produced in a process according to FIG. 2b with a cross section according to FIG. la. For this purpose the Thread pulled from the draw bobbin 13, in the preheating device 14 - a convection heating box with a temperature of 180 ° C - heated and between the delivery plants

15 und 29 einer Falschverzwirnung von 2000 Drehungen pro Meter mittels Falschdrahtspindel 18 unterworfen. Bei der Falschverzwirnung wurde der Faden mittels Heizeinrichtung15 and 29 are subjected to a false twist of 2000 turns per meter by means of a false twist spindle 18. In the The thread was wrongly twisted by means of a heating device

16 mit einer Temperatur von 22O°C erhitzt und anschließend vor Erreichen der Falschdrahtspindel abgekühlt, wobei sich die dargestellte Blaskühleinrichtung 17 infolge des langen Fadenweges erübrigt. Anschließend wurd* der Faden auf die Spule 22 aufgewickelt. Das Lieferwerk wurde dabei gegenüber dem Abzugswerk 20 mit einer Nacheilung von 2% betrieben. Die Aufwickelgeschwindigkeit lag 12% unter der Abzugsgeschwindigkeit des Abzugswerks 20.16 heated to a temperature of 220 ° C and then cooled before reaching the false wire spindle, the blow cooling device 17 shown as a result of the long thread path unnecessary. The thread was then wound onto the bobbin 22. The delivery plant was there compared to the withdrawal mechanism 20 operated with a lag of 2%. The take-up speed was 12% below that Take-off speed of the take-off mechanism 20.

Der aufgespulte Faden zeigte auch nach mehrtägiger Aufbewahrung auf der Spule eine sich spontan entwickelnde Kräuselung mit einer Kräuselkontraktion von 18%.The wound thread showed a spontaneously developing crimp even after being stored on the bobbin for several days with a curl contraction of 18%.

Bei dem kontinuierlichen Verfahren nach Fig. 3 und Fig. 4 werden die Fäden 24 aus dem Spinnschacht 23 durch Lieferwerk 25 abgezogen, sodann vorverstreckt, verstreckt und falschgezwirnt und anschließend durch Galette 34 abgezogen und auf Spule 35 aufgewickelt. Die VorverStreckung wird in Zone 26 zwischen dem Lieferwerk 25 und der Galette 27 bewirkt. In the continuous process according to FIGS. 3 and 4, the threads 24 are passed out of the spinning shaft 23 through the delivery mechanism 25 drawn off, then pre-drawn, drawn and wrongly twisted and then drawn off by godet 34 and wound on spool 35. The pre-stretching is carried out in Zone 26 between the delivery mechanism 25 and the godet 27 causes.

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Die Fadenverstreckung erfolgt in Fig. 3 zwischen den Galetten 27 und 30 in der Zone 29. Dort wird der Faden einer Beheizung durch die Heizschiene 28 unterworfen. Die Falschverzwirnung erfolgt in Fig. 3 in der Stufe 33 zwischen den Galetten 30 und 34. Zur Erzeugung des falschen Dralles dient ein Friktionsdrallgerät 32, in das der Faden eingelegt werden kann. Zur Aufheizung der Fäden in dem Drallbereich ist eine Heizplatte 31 vorgesehen.The thread stretching takes place in Fig. 3 between the godets 27 and 30 in the zone 29. There the thread becomes a Subjected to heating by the heating rail 28. The false twisting takes place in Fig. 3 in the step 33 between the Galettes 30 and 34. A friction twist device 32 into which the thread is inserted is used to generate the false twist can. A heating plate 31 is provided to heat the threads in the twist area.

In Fig. 4 erfolgt die Endverstreckung und die Falschverzwirnung gleichzeitig in der Zone 37 zwischen der Galette und der Galette 34.' Im Drallbereich des Friktionsdrallgerätes 32 ist dabei eine Heizplatte 36 angeordnet.In Fig. 4, the final drawing and the false twisting takes place at the same time in the zone 37 between the godet and the godet 34. ' In the twist area of the friction twist device 32 a heating plate 36 is arranged.

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Claims

1. A process for the production of multicomponent threads from synthetic thread-forming masses which are connected to one another in the longitudinal direction and of which at least one of the components has different properties that affect their length or their length behavior than the other or the others, characterized in that the multicomponent threads according to stretched and spinning
wrongly twisted without further shrinking treatment
will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the multicomponent threads are spun and cooled in a continuous operation in a first zone
and then drawn and wrongly twisted at the same time in a second zone.

3. The method according to claim 1, characterized in that the multicomponent threads are spun and cooled in a continuous operation in one zone, drawn in a subsequent zone and in another
Zone become incorrectly twisted.

4. The method according to claim 1, characterized in that the multi-component threads at a speed of more than 3000 m are withdrawn from the spinning zone.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the multi-component threads in front of the area in which the wrong thread
runs back, be heated.

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6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the multi-component threads in the area in which the wrong thread runs back, heated and before reaching the false twisting device be cooled down.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the multi-component threads exposed to a special atmosphere, e.g. superheated steam, before or during the false twist.

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