DE4108676B4

DE4108676B4 - Verfahren zur Herstellung von Polyestergarn

Info

Publication number: DE4108676B4
Application number: DE4108676A
Authority: DE
Inventors: James Gordon Neal
Original assignee: Performance Fibers Inc
Current assignee: Performance Fibers Inc
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1991-03-16
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2011-03-17
Also published as: NL9100489A; US5277858A; IT1245024B; CH687207A5; FR2659985A1; NL194552C; ES2029192A6; ITTO910205A1; NL194552B; DE4108676A1; FR2659985B1; ITTO910205A0

Abstract

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyestergarn hoher Festigkeit mit verbesserter niedriger Schrumpfung, bei dem man
– ein geschmolzenes Polymer hoher relativer Viskosität unter Bildung eines mehrfädigen Garnes (2) spinnt,
– das Garn (2) einem Beschickungsrollensystem mit Beschickungsrollen (4, 4a) zuführt,
– das Garn (2) anschließend direkt oder über ein Streckrollensystem mit erhitzten Streckrollen (5, 5a) einem Streck-Entspannungsrollensystem mit einem Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) unter Verstrecken des Garnes (2) zuführt,
wobei man das Garn (2) für eine Zeitdauer von wenigstens 0,25 Sekunden um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) laufen läßt, die Lufttemperatur im Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) durch Vorhandensein einer erhitzten Einfassung (8), in dessen Inneren die Streck-Entspannungsrollen angeordnet sind, während dieser Zeitdauer auf wenigstens 200°C hält, die Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) jeweils eine Oberflächentemperatur von wenigstens 200°C aufweisen und ein wesentlicher Teil ihrer Oberfläche einen Oberflächenrauheitswert von...

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Polyestergarnes mit geringer Schrumpfung und hoher Zähigkeit. Das kontinuierliche Verfahren ist eine Verbesserung in einem gekoppelten Verfahren zum Schmelzspinnen eines Polymers mit nachfolgendem Strecken, Wärmebehandlung, Entspannen und Aufwickeln.

Es ist bekannt, industrielle Polyestergarne mit etwas niedriger Schrumpfung mit einem kontinuierlichen Verfahren herzustellen, das Spinnen, Heißstrecken, Wärmebehandlung und Aufwickeln des Garnes unter Bildung eines Garnkörpers in einem gekoppelten Verfahren einschließt. Durch Einstellen der Entspannungsbedingungen war es nur möglich, die Eigenschaften des resultierenden Garnes in begrenztem Umfang einzustellen. Durch Steigerung des Überbeschickungsgrades während der Entspannung war es möglich, Garn von niedrigerer Restschrumpfung zu erzeugen, doch war dies mit einer bedeutenden und unerwünschten Abnahme der Zähigkeit bzw. Festigkeit und des Modul verbunden. Eine Abnahme der Restschrumpfung ohne wesentliche Abnahme der Zähigkeit oder Festigkeit ist seit langem erwünscht, wie die US 4 251 481 und die US 4 349 501 zeigen, die die nach dem Stand der Technik auftretende Schwierigkeit bestätigen, industrielle Polyestergarne mit erwünscht niedriger Schrumpfung ohne Opferung von Festigkeit durch ein gekoppeltes Verfahren des Spinnens, Verstreckens, Entspannens und Aufwickelns in kontinuierlicher Arbeitsweise zu bekommen.

Industrielle Polyestergarne mit einer besseren Kombination von Zähigkeit bzw. Festigkeit und niedriger Schrumpfung waren nach einem aufgeteilten Verfahren erhältlich, d. h. nach dem älteren zweistufigen Verfahren, bei dem man zunächst das Garn spinnt und unter Bildung eines Garnkörpers aufwickelt und sodann in einer getrennten Operation verstreckt und entspannt. Dieses aufgeteilte Verfahren ist nicht so wirtschaftlich, und ein kontinuierliches Verfahren ist bevorzugt.

Die US 4 070 432 beschreibt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyesterfasern mit niedriger Schrumpfung, das darin besteht, daß man verstreckt, sodann die verstreckten Fäden über einem erhitzten Rollensystem mit Hitze behandelt und so eine verbesserte thermische Schrumpfung bekommt.

Die US 4 529 655 beschreibt ein verflochtenes Polyestergarn mit einer verbesserten Kombination niedriger Schrumpfung und hoher Festigkeit, das mit einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt wird, welches eine Stufe mit Erwärmen des Garnes und mit Überbeschickung desselben zur Verminderung seiner Schrumpfung einschließt, während das Garn mit erhitzter Luft (90 bis 200°C) verflochten wird, um Zusammenhalt zu bekommen, worauf das Garn dann unter Bildung eines Garnkörpers aufgewickelt wird. Das resultierende Garn hat, wie in einem Beispiel gezeigt ist, eine Schrumpfung in trockener Hitze (gemessen bei 177°C) von 3,1% und eine Schrumpfung bei trockener Hitze (gemessen bei 140°C) von 1,4%. Obwohl man einige Verbesserung bekommt, gibt es Anwendungen für industrielle Polyesterfasern, wie als Verstärkung für Dachbelagmaterialien, die eine wesentlich niedrigere Schrumpfung bei höheren Temperaturen erfordern.

Die DE 34 31 831 A1 beschreibt ein hochfestes Polyestergarn mit einem Thermoschrumpf bei 200°C von weniger als 7%, einem Elastizitätsgrad von mindestens 90%, einem Stabilitätsquotienten von mindestens 7,5 und einer Kristallinität von 57 bis 65%, welches durch Schnellspinnen von Fäden hergestellt wird, die eine Doppelbrechung von wenigstens 0,025 und ein mittleres Molekulargewicht, entsprechend einer relativen Viskosität von 1,9 bis 2,2, aufweisen. Die Fäden werden bei dem Verfahren einer Verstreckung bei hohen Temperaturen unterzogen, wobei ein Streckverhältnis von mindestens 90% des maximalen Kaltverstreckungsverhältnisses und eine Verstreckspannung zwischen 19 und 23 cN/tex eingehalten werden müssen. Das Garn gemäß der DE 3431831 A1 soll als Festigkeitsträger in technischen Produkten, wie Planenstoffen, Reifen, Treibriemen Förderbändern geeignet sein. Hierfür wird eine niedrige Dehnung beim Bruch angestrebt, die dadurch erreicht wird, daß Fäden mit einer hohen Doppelbrechung des ungedehnten Garns, d. h. einer hohen molekularen Orientierung, von wenigstens 0,025 verwendet werden, was wiederum zur Beeinträchtigung anderer mechanischer Parameter führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Garns bereitzustellen, bei dem das Garn eine gute Festigkeit bzw. Zähigkeit besitzt und gleichzeitig bei hohen Temperaturen geringer Schrumpfung unterworfen ist und weiterhin für bestimmte Anwendungszwecke geeignete physikalische Eigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyestergarn hoher Festigkeit mit verbesserter niedriger Schrumpfung gelöst, bei dem man

– ein geschmolzenes Polymer hoher relativer Viskosität unter Bildung eines mehrfädigen Garnes spinnt,
– das Garn einem Beschickungsrollensystem mit Beschickungsrollen zuführt,
– das Garn anschließend direkt oder über ein Streckrollensystem mit erhitzten Streckrollen einem Streck-Entspannungsrollensystem mit einem Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen unter Verstrecken des Garnes zuführt, wobei man das Garn für eine Zeitdauer von wenigstens 0,25 Sekunden um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen laufen läßt, die Lufttemperatur im Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen durch Vorhandensein einer erhitzten Einfassung, in dessen Inneren die Streckrollen angeordnet sind, während dieser Zeitdauer auf wenigstens 200°C hält, die Streck-Entspannungsrollen jeweils eine Oberflächentemperatur von wenigstens 200°C aufweisen und ein wesentlicher Teil ihrer Oberfläche einen Oberflächenrauheitswert von 1,27 Mikrometer (50 Mikroinch) besitzt,
– anschließend das verstreckte Garn von den erhitzten Streck-Entspannungsrollen zu einem Entspannungsrollensystem mit Entspannungsrollen überbeschickt und
– das Garn unter Bildung eines Garnkörpers aufwickelt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn man die Temperatur in dem Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen in der Einfassung durch erhitzte Platten hält.

Weiterhin besonders bevorzugt ist es, wenn man die Temperatur in dem Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen in der Einfassung auf wenigstens 220°C hält und die Oberflächentemperatur der Streck-Entspannungsrollen wenigstens 220°C beträgt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn man das Garn um das Paar der erhitzten Streck-Entspannungsrollen während einer Dauer von 0,25 bis 0,50 Sekunden laufen läßt und ausreichend erwärmt, um die wesentliche Entspannung von wenigstens 10% zu bekommen. Bevorzugt ist es, wenn man das Garn ausreichend erwärmt, um die wesentliche Entspannung von wenigstens 12%, besonders bevorzugt wenigstens 13% zu bekommen.

Ein nach dem Verfahren der Erfindung hergestelltes Polyestergarn enthält vorzugsweise wenigstens 90 Mol-% Polyethylenterephthalat und weist eine Grenzviskositätszahl von wenigstens 0,78, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₁₇₇ von weniger als 2,0%, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₂₀₀ von weniger als 4,5% und eine Festigkeit bzw. Zähigkeit von wenigstens 7,2 g/den auf. Besonders bevorzugt weist das hergestellte Polyestergarn eine Dehnung beim Bruch von wenigstens 20% auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das erfindungsgemäß hergestellte Polyestergarn eine Gernzviskositätszahl von 0,80 bis 0,90, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₁₇₇ von wenigstens 1,0% und eine Festigkeit bzw. Zähigkeit von 7,5 bis 8,5 g/den auf.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und Figuren.
1 zeigt eine schematische Vorderansicht der Verstreckeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und
2 zeigt eine schematische Vorderansicht einer alternativen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung mit einer Einrichtung, die den Verstreckpunkt lokalisiert.
Gemäß 1 wird ein mehrfädiges Garn 2 aus geschmolzenem Polymer gesponnen und auf bekannte Weise abgekühlt, wie die US 4 251 481 lehrt, auf die hier Bezug genommen wird. Diese bekannten Spinn- und Abkühlstufen werden durch das in 1 mit 1 bezeichnete Kästchen wiedergegeben. Das Garn 2 wird kontinuierlich weitergeführt, um es um eine unerwärmte Vorspannrolle 3 und die dazu gehörige Trennrolle 3a (Zone 1) zu wickeln, und dann zu einem Paar erwärmter Beschickungsrollen 4, 4a (Zone 2) geführt. Von den Beschickungsrollen 4, 4a geht das Garn zu einem ersten Paar erhitzter Streckrollen 5 und 5a (Zone 3). Das Garnende geht dann um erwärmte Streck-/Entspannungsrollen 7 und 7a (Zone 4), die in der Einfassung 8 enthalten sind. Der Zweck der Einfassung 8 ist es, die Luft in der Einfassung, die in Berührung mit dem laufenden Garn steht, auf einer Temperatur von wenigstens 200°C, vorzugsweise von wenigstens 220°C zu halten. Die Oberflächentemperatur der Streck-/Entspannungsrollen 7, 7a muß auf einer Temperatur von wenigstens 200°C, vorzugsweise von wenigstens 220°C gehalten werden. Hierzu können erhitzte Platten 9 und 9a benutzt werden, um erforderlichenfalls der Einfassung Wärme zuzuführen. Das Garnende geht dann von den Streck-/Entspannungsrollen 7, 7a zu Entspannungsrollen 10, 10a (Zone 5) und dann durch eine übliche Verdichtungsdüse 11 zu einer herkömmlichen Aufwickeleinrichtung 12.
2 liefert ein bevorzugtes Alternativverfahren, bei dem das Garnende 2 von unerwärmten Beschickungsrollen 4, 4a durch eine übliche, den Streckpunkt lokalisierende Wasserdampfauftreffdüse 6, die vorzugsweise Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 320 bis 550°C, beispielsweise von etwa 520°C, und mit einem Druck von etwa 517,1 kPa Überdruck bis 861,9 kPa Überdruck (75 bis 125 psig) liefert, zu erwärmten Streck-/Entspannungsrollen 7, 7a geht.
Ein wichtiger bevorzugter Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Streck-/Entspannungsrollen 7, 7a mit einer Oberflächenrauhheit von wenigstens 1,27 Mikrometer (50 Mikroinch), die es gestattet, daß ein Entspannungsgrad während des Garnverweils auf jenen Rollen in der erhitzten Einfassung auftritt. Der Oberflächenrauhheitsgrad (Ra) für die Streck-/Entspannungsrollen sollte wenigstens 1,27 Mikrometer (50 Mikroinch), vorzugsweise zwischen 1,27 und 2,25 Mikrometer (50 und 90 Mikroinch) betragen. Rauhheitswerte werden mit einem Bendix-Profilometer Typ VE Modell 14 gemessen. Es ist bevorzugt, daß die Entspannungsrollen 10 und 10a, die Beschickungsrollen 4 und 4a und die Streckrollen 5 und 5a ein Ra von 0,90 bis 2,03 Mikrometer (35 bis 80 Mikroinch) haben. Die bevorzugten Streck-/Entspannungsrollen sind so eingerichtet, daß sie matte Chromrollen, beschichtete Rollen, wie flammbesprühte oxidbeschichtete Rollen (d. h. LA-7) und die im nachfolgenden Beispiel 3 beispielhalber gezeigten Zebrarollen, die starke Bänder von matter Verchromung am Ende der Rolle (relativ zu ihrer Stellung auf der Verstreckeinrichtung) und an der Vorderseite der Rolle mit einem Band von glänzendem Chrom zwischen den matten Oberflächen haben, einschließen. Bezüglich der Temperaturen, auf denen die verschiedenen Rollen gehalten werden, besteht das Hauptziel darin, eine Garntemperatur in der erhitzten Einfassung 8 so hoch wie praktikabel zu bekommen, ohne daß das Garn schmilzt oder das Garn zum Ankleben an den Rollen gebracht wird. Es ist bevorzugt, daß das Garn in der Einfassung 8 auf den Streck-/Entspannungsrollen 7, 7a während einer Verweilzeit von wenigstens 0,25 sec, stärker bevorzugt während 0,25 bis 0,50 sec, gehalten wird.
Mit dem Stand der Technik vergleichbare Garne können nach dem Verfahren der Erfindung mit einer Entspannung von den Streck-/Entspannungsrollen zu den Entspannungsrollen von beispielsweise etwa 10% hergestellt werden. Bevorzugte Garne nach der Erfindung mit einer Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₁₇₇ von weniger als 2,0% und einer Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₂₀₀ von weniger als 4,5% können mit einer Entspannung von wenigstens 12%, vorzugsweise wenigstens 13% hergestellt werden. Die Entspannung wird als ein Prozentsatz der Längenabnahme von den Streck-/Entspannungsrollen zu der Aufwickeleinrichtung ausgedrückt.
Das nach der Erfindung hergestellte Polyestergarn enthält wenigstens 90 Mol-% Polyethylenterephthalat (PET). In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Polyester im wesentlichen insgesamt aus Polyethylenterephthalat. Alternativ kann der Polyester als Copolymereinheiten kleinere Mengen von Einheiten enthalten, die sich von einem oder mehreren esterbildenden Bestandteilen herleiten, die von Ethylenglycol und Terephthalsäure oder deren Derivaten unterscheiden. Beispiele anderer esterbildender Bestandteile, die mit den Polyethylenterephthalateinheiten copolymerisiert werden können, sind Glycole, wie Diethylenglycol, Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol, Hexamethylenglycol usw. sowie Dicarbonsäuren, wie Isophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, Dibenzoesäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure.
Das nach der vorliegenden Erfindung hergestellte mehrfädige Garn besitzt gewöhnlich eine Denierzahl je Faden von etwa 1 bis 20 (z. B. etwa 3 bis 10) und besteht üblicherweise aus etwa 6 bis 600 Endlosfäden (z. B. etwa 20 bis 400 Endlosfäden). Die Denierzahl je Faden und die Anzahl der Endlosfäden in dem Garn können stark variiert werden, wie für den Fachmann auf der Hand liegt.
Das mehrfädige Garn ist besonders geeignet für die Verwendung in Industrieanwendungen in Umgebungen, wo erhöhte Temperaturen herrschen, wie als Verstärkung für Dachdeckungsmaterialien. Das Fadenmaterial unterliegt einem relativ niedrigen Schrumpfungsgrad für Fadenmaterial mit hoher Festigkeit.
Die Grenzviskositätszahl (IV) des Polymers und Garns ist ein bequemes Maß für den Polymerisationsgrad und das Molekulargewicht. Das IV wird durch Messung der relativen Lösungsviskosität einer PET-Probe in einem Gemisch von Phenol und Tetrachlorethan (60/40 Gewichtsteile) als Lösungsmittel bestimmt.
Zufriedenstellend verstreckte Garne mit einem IV von wenigstens 0,78, wie beispielsweise 0,80 bis 0,90, können nach der Erfindung erhalten werden.
Die Zähigkeits- oder Festigkeitswerte (d. h. wenigstens 7,2 g/den, vorzugsweise 7,5 bis 8,5 g/den) sind günstig im Vergleich mit diesen speziellen Parametern bei handelsüblichen Garnen. Die Festigkeitseigenschaften, auf die hier Bezug genommen wird, wurden mit Garnen bestimmt, die 2 h unter Benutzung eines Instron-Zugfestigkeitstestgerätes (Modell TM) mit einer 10 Inch-Eichlänge und einem Dehnungswert von 120%/min gemäß ASTM D 885 konditioniert wurden. Alle Zugfestigkeitsmessungen erfolgten bei Raumtemperatur. Die Bruchfestigkeitszähigkeit in Gramm je Denier (UTS) ist die maximal resultierende innere Kraft, die einem Bruch in einem Dehnungstest widersteht, oder die Bruchbelastung oder -kraft, ausgedrückt in Gewichtseinheiten, die erforderlich ist, um eine Probe in einem Zugfestigkeitstest gemäß dem angegebenen Standardverfahren zu brechen oder zu zerreißen. Unter "UE, %" versteht man die Dehnung beim Bruch in Prozenten.
Die Schrumpfungen (nach DIN) in trockener Hitze werden bestimmt, indem man eine abgemessene Garnlänge unter Null Spannung 30 min in einem Ofen, der auf den angegebenen Temperaturen (177°C für DIN₁₇₇ und 200°C für DIN₂₀₀) gehalten wird, trockener Hitze ausgesetzt wird, wonach die Längenveränderung gemessen wird. Die Schrumpfungen werden als Prozente der Ursprungslänge ausgedrückt. Nach DIN₁₇₇ wurde am häufigsten für Industriegarn gemessen, doch wurde gefunden, daß die Messung nach DIN₂₀₀ ein wichtiges Anzeichen für Schrumpfung bei Anwendungen ergibt, die gute Abmessungsbeständigkeit bei höheren Temperaturen erfordern.
Der Ausdruck "freie Schrumpfung" ist als der Prozentsatz der Längenabnahme des Garnes definiert, wenn es in einem Ofen während 2 min unter 0,009 gpd Spannung 177°C ausgesetzt wird.
In den folgenden Beispielen wurde Garn durch Spinnen aus einer Schmelze von Polyethylenterephthalat unter den Spinn- und Kühlbedingungen des Beispiels 1 der US 4 251 481 einschließlich der Anwendung einer Spinnausrüstung hergestellt. Die Beispiele enthalten das anschließende Verstrecken und die Hitzebehandlungsstufe gemäß den Schemata, die in den 1 und 2 erläutert sind.
Beispiel 1
Unter Bezugnahme auf 1 wurde ein Versuch ohne die erhitzte Einfassung 8 durchgeführt, die aus der Versuchsanordnung entfernt wurde. Die folgenden Verfahrensbedingungen wurden angewendet:
Die Garnverweilzeit in der Zone 4 betrug 0,3600 sec. Die Entspannungsrollen der Zone 5 wurden hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit von 2059,3 bis 2243,7 variiert, um Garnproben von 3 bis 11% Entspannung zu bekommen. Die maximale Entspannung, bei der das Verfahren ohne Ausbrechen arbeiten würde, wurde mit 11% bestimmt. Garn mit einer Grenzviskositätszahl von 0,88 wurde hergestellt. Die folgenden Eigenschaften wurden erhalten:
Beispiel 2
Unter Bezugnahme auf 1 wurde ein Versuch mit den folgenden Verfahrensbedingungen durchgeführt:
Die Verweilzeit in der Zone 4 betrug 0,3639. Die Erhitzerplatten 9 und 9a in der Zone 4 wurden auf 230°C gehalten.
Garn einer Grenzviskositätszahl von 0,88 wurde hergestellt. Die folgenden Garneigenschaften wurden erhalten:
Beispiel 3
Der Versuch des Beispiels 2 wurde mit einer Änderung der Rollen wiederholt. Die beiden Rollen in der Zone 4 wurden gegen Zebrarollen mit 3 Inch mattem Chrom (86 RMS) am hinteren Teil der Rolle und 2 Inch mattem Chrom (86 RMS) am Vorderende sowie mit 7 Inch glänzendem Chrom (7 RMS) zwischen den matten Oberflächen ausgetauscht. Die Zielsetzung war die zu bestimmen, ob glänzende Chromrollen eine bessere Wärmeübertragung als matte Chromrollen ergeben. Alle anderen Verfahrensbedingungen waren diejenigen, wie im Beispiel 2 vorgesehen. Garn mit einer Grenzviskositätszahl von 0,88 wurde erzeugt. Die folgenden Garneigenschaften wurden erhalten:
Die Garneigenschaften dieses Beispiels sind ähnlich dem Beispiel 2 mit Ausnahme der Zähigkeit oder Festigkeit, die etwa 0,15 gpd niedriger war. Ein hoher Prozentsatz der Entspannung wurde in diesem Beispiel angewendet, doch könnte höchstwahrscheinlich auch derjenige angewendet werden, der im Beispiel 2 verwendet wurde.
Beispiel 4
Garn wurde unter Verwendung eines einstufigen Verstreckverfahrens mit einer den Streckpunkt lokalisierenden Einrichtung (DPL), wie sie in 2 gezeigt ist, hergestellt. Die Rolle 3 (Zone 1) war unerwärmtes (Umgebungstemperatur) poliertes Chrom. In der Zone 2 waren die Rollen 4 und 4a unerwärmtes poliertes Chrom. In der Zone 3 waren die Rollen 7 und 7a LA-7 (Oberflächenrauhheit 1,78 Mikrometer (70 Mikroinch)), das auf die angegebene Temperatur erhitzt wurde. Die Rollen 10 und 10a waren unerhitztes mattes Chrom. In allen Versuchen mit Ausnahme des Versuches 2 wurden die Erhitzerplatten 9 und 9a auf eine Temperatur von 350°C erhitzt. Im Versuch 2 wurden die Erhitzerplatten nicht erhitzt. Die folgenden Verfahrensbedingungen wurden benutzt:
Beispiel 4
Für die obigen Versuche 0 bis 8–2 wurde Garn mit einer Grenzvikositätszahl von 0,86 hergestellt. Für die Versuche 11-1 bis 18-4 wurde Garn mit einer Grenzviskositätszahl von 0,82 hergestellt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden erhalten:
Beispiel 5
Garn wurde auf der Verstreckeinrichtung gemäß 1 hergestellt. Die Rolle 3 bestand aus unerhitztem poliertem Chrom. Die Rollen 4 und 4a waren aus mattem Chrom von 125°C Oberflächentemperatur. Die Rollen 5 und 5a waren LA-7 mit 150°C. Die Rollen 7 und 7a waren mattes Chrom von 225°C. Die Erhitzerplatten 9 und 9a wurden für die Einfassungen nicht erhitzt. Die Rollen 10 und 10a waren unerhitztes mattes Chrom und wurden für alle Versuche mit 2400 m/min betrieben. Weitere Verfahrensbedingungen sind folgende:
Beispiel 5 – Verfahrensbedingungen
Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden erhalten:

Claims

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyestergarn hoher Festigkeit mit verbesserter niedriger Schrumpfung, bei dem man – ein geschmolzenes Polymer hoher relativer Viskosität unter Bildung eines mehrfädigen Garnes (2) spinnt, – das Garn (2) einem Beschickungsrollensystem mit Beschickungsrollen (4, 4a) zuführt, – das Garn (2) anschließend direkt oder über ein Streckrollensystem mit erhitzten Streckrollen (5, 5a) einem Streck-Entspannungsrollensystem mit einem Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) unter Verstrecken des Garnes (2) zuführt, wobei man das Garn (2) für eine Zeitdauer von wenigstens 0,25 Sekunden um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) laufen läßt, die Lufttemperatur im Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) durch Vorhandensein einer erhitzten Einfassung (8), in dessen Inneren die Streck-Entspannungsrollen angeordnet sind, während dieser Zeitdauer auf wenigstens 200°C hält, die Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) jeweils eine Oberflächentemperatur von wenigstens 200°C aufweisen und ein wesentlicher Teil ihrer Oberfläche einen Oberflächenrauheitswert von 1,27 Mikrometer (50 Mikroinch) besitzt, – anschließend das verstreckte Garn (2) von den erhitzten Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) zu einem Entspannungsrollensystem mit Entspannungsrollen (10, 10a) überbeschickt und – das Garn (2) unter Bildung eines Garnkörpers aufwickelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Temperatur in dem Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) in der Einfassung (8) durch erhitzte Platten (9, 9a) hält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur in dem Bereich um das laufende Garn um das Paar erhitzter Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) in der Einfassung (8) auf wenigstens 220°C hält und die Oberflächentemperatur der Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) wenigstens 220°C beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn um das Paar der erhitzten Streck-Entspannungsrollen (7, 7a) während einer Dauer von 0,25 bis 0,50 Sekunden laufen läßt und ausreichend erwärmt, um die wesentliche Entspannung von wenigstens 10% zu bekommen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn ausreichend erwärmt, um die wesentliche Entspannung von wenigstens 12%, vorzugsweise wenigstens 13% zu bekommen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß hergestellte Polyestergarn wenigstens 90 Mol-% Polyethylenterephthalat enthält, eine Grenzviskositätszahl von wenigstens 0,78, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₁₇₇ von weniger als 2,0%, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₂₀₀ von weniger als 4,5% und eine Festigkeit bzw. Zähigkeit von wenigstens 7,2 g/den aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hergestellte Polyestergarn eine Dehnung beim Bruch von wenigstens 20% aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennnzeichnet, daß das hergestellte Polyestergarn eine Grenzviskositätszahl von 0,80 bis 0,90, eine Schrumpfung in trockener Hitze nach DIN₁₇₇ von wenigstens 1,0% und eine Festigkeit bzw. Zähigkeit von 7,5 bis 8,5 g/den aufweist.