DE2139794A1 - Vorrichtungzum verstrecken und auswaschen von nassgesponnenen faeden - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zum Verstrecken und Auswaschen von naßgesponnenen Fäden" Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstrecken von naßgesponnenen endlosen Fäden, speziell aus synthetischen Hochpolymeren, in der die Fäden gleichzeitig gründlich ausgewaschen werden.
• Es ist bekannt, naßgesponnene Fäden z.B. aus n-Polyamiden (DOS 1 494 601) nach dem Spinnen in ein Koagulationsbad und dann in ein langes horizontales maschbad zu leiten,-in dem sie während des Waschprozesses mit Hilfe von Walzentrios gleichzeitig verstreckt werden. Die dazu erforderlichen Vorrichtungen benötigen sehr viel Platz, wenn befriedigende Wascheffekte erzielt werden sollen. Da die Fäden bei der gegebenen Anordnung die horizontalen Waschwannen nur einmal durchlaufen können, müssen diese besonders lang sein.
• Zur Erzielung eines intensiven Wascheffektes hat man Bäder konstruiert, bei denen das Wasser kaskadenartig von einem höheren zu einem niedrigeren Niveau den Fäden entgegenströmt (DOS- 1 435 619, DOS 1 435 400 und BE-PS 578 430). Die Waschwirkung ist bei diesen Vorrichtungen zwar gut, ihr steht jedoch ein erheblicher technischer Aufwand gegenuber, der sich bei der Behandlung von Einzelfäden nicht lohnt, sondern nur bei stärkeren Faserkabeln oder bei Fadenscharen rentabel ist.
• Um den großen Platzbedarf beim Naßspinnen zu vermindern, hat man schmale Bäder konstruiert (GB-PS 787 561), in die die Fäden senkrecht ein- und ausgeleitet werden. Sie eignen sich als Koagulations- und als Waschbäder. Ein gründliches Auswaschen unter gleichzeitigem Verstrecken kann jedoch nicht durchgeführt werden.
• Außerdem sind heb- und senkb re Bander bekannt, in denen ausschlieRF lich verstreckt wird (DT-Anmeldung S 19 869) und bei denen die Galetten sich außerhalb des Bades befinden. Die Fäden werden über die erste Verstreckgalette in- das Bad geleitet, mit Hilfe von Umlenkrollen durch das Bad geführt und von der zweiten Galette abgezogen, so daß die Fäden naß verstreckt werden. Das Auswaschen kann jedoch nur in einem gesonderten Bad erfolgen, in dem sie eine wesentlich längere Verweilzeit haben.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine raumsparende Vorrichtung zu entwickeln, die es ermöglicht, naßgesponnene endlose Fäden während und nach einer einstufigen Verstreckung gleichzeitig im Verstreckbad so gründlich auszuwaschen, daß ein weiterer Waschprozeß in einem gesonderten Waschbad nicht mehr erforderlich ist.
• Die gestellte Aufgabe konnte befriedigend gelöst werden durch die in Fig. 1 und 2 in 2 verschiedenen Ansichten gezeigte Verstreck-und Waschvorrichtung für Fäden mit Stufengalette, die mit einem schmalen, aber tiefen heb- und senkbaren Bad kombiniert ist, das von den Fäden beliebig oft durchlaufen werden kann, so daß ein optimaler Wascheffekt erzielbar ist.
• Erfindungsgegenstand ist somit eine Vorrichtung zum Verstrecken und Auswaschen von endlosen naßgesponnenen Fäden, insbesondere solchen aus synthetischen Hochpolymeren, die gekennzeichnet ist durch a) eine zweistufige Stufengalette (1) mit einer kleineren (2) und einer größeren Stufe (6), b) einer an der kleineren Stufe (2) berührend anliegenden Anpress-Walze (3) c) einem unter der Stufengalette (1) und der Anpresswalze (2) angeordneten heb- und senkbaren Waschbad (4) mit einem in diesen: achsenparallel oder nahezu achsenparallel mit der Stufengalette (1) angebrachten Streckstift oder einer schmalen Verlegerolle (5) und einer im unteren Teil des Waschbades montierten Verlegerolle (7), deren Achse ebenfalls parallel oder nahezu parallel zu der Achse der Stufengalette (1) ist und d)-einer oberhalb der Stufengalette (l) angeordneten Verlegerolle (8), so daß bei der Funktion der Vorrichtung der zwischen Anpreßwalze (3) und der kleineren Stufe (2) der Stufengalette (1) in das mit Waschflüssigkeit gefüllte Waschbad (4) einlaufende und über den Streckstift oder die schmale Verlegerolle (5) der größeren Stufe (6) der Stufengalette zugeführte Faden zunächst verstreckt und dann durch mindestens einmaliges U1echlingen der größeren Galettenstufe (6) und der Verlegerolle (7) im Waschbad gewaschen und über die Verlegerolle (8) abgezogen wird.
• Nach dem Abziehen des Fadens über die Verlege- oder Umlenkrolle (8) kann der Faden seiner weiteren Bearbeitung (Trocknung, Fixieren, Spulen etc.) zugeführt werden.
• In einer modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung kann die Anpreßwalze (3) durch eine Verlegerolle ersetzt werden. In diesem Fall werden die aus dem Fällbad kommenden frisch gesponnenen Fäden mehrmals um den kleineren Teil der Stufengalette und um die Veregerolle geschlungen, bevor sie zum Streckstift (5) geführt werden. Der Streckstift kann auch durch eine schmale Verlegerolle ersetzt sein.
• Alle Teile der erfindungsgemäßen Anlage sind auf schmalem Raum untereinander angeordnet. Es ist deshalb möglich, eine größere Anzahl der beanspruchten Kombination von Vorrichtungen nebeneinander auf einer Maschine anzubringen, so daß bei der Produktion von endlosen Fäden viele derartiger Streckstellen gleichzeitig ohne großen Platzbedarf nebeneinander arbeiten können.
• Die Vorrichtung kann eingesetzt werden bei der Herstellung von endlosen naßgesponnenen Fäden, bevorzugt solchen aus synthetischen llochpolymeren, wie z.B. aus Polyacrylnitril, Polyvinylidencyanid, Poly-ß-Lactam und anderen Polyamiden sowie Mischpolymeren derselben.
• Das beanspruchte Bad eignet sich zum Verstrecken und gleichzeitigten Auswaschen von Rückständen aller dabei in Betracht kommenden Lo-.sx gs1.aittel aus dcn Fäden, z.l3. Ameisensäure, Diniethylformamid, Acetonirtil, salzhaltige Lösungsmittel, wie Alkalirhodanid in Methanol, Kalziumsalze in Dimethylformamid oder Dimetliylacetamid u.a. Auch die von den Fäden mitgeschleppten I'este der bei der Fällung naßversponnener Fäden verwendeten Koagulationsmittel können in der beanspruchten Vorrichtung ausgewaschen werden, z.B. verdünnte wässrige Säuren, wässrige Salzlösungen, wie sungen von Chloriden (speziell Natriumchlorid) und Formiaten (speziell Natriumformiat) sowie Dimethyliormar.1id und Diacetylacetamid allein, oder im Gemisch mit Wasser, mit und ohne Salzzusatz, u.a.
• Als wichtigste für das Bad in Betracht kommende Waschflüssigkeit ist Wasser, insbesondere entsalztes Wasser, zu nennen. Die Wassertemperaturen können in einem weiten Bereich variiert werden. Der Wascheffekt ninmt mit steigender Temperatur zu. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, bei Badtemperaturen zwischen 20°C und 50°C zu arbeiten. Um eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Waschbad und eine Intensivierung des Wascheffektes zu erreichen, kann eine Verengung des Bades gute Dienste leisten, die sich durch das Einführen von Fullkörpern erzielen läßt, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt; der Füllkörper ist hier mit (9) bezeichnet und wird etwa durch einen metallischen Hohlkörper realisiert.
• Das Verstreckverhältnis kann in beliebiger Weise den Gegebenheiten bei den betreffenden Fäden angepaßt werden. Es ist abhängig vom Größenunterschied der beiden Galettenstufen und kann durch Änderung ihrer Größen auf das für jede Fadenart optimale Verstreckverhältnis eingestellt werden.
• Die beanspruchte Vorrichtung hat gegenüber dem allgemein verwendeten Fadenscharverfahren zur Herstellung von endlosen naßgesponnenen Fäden einige ganz wesentliche Vorteile. In einem nur wenig Raum beanspruchenden Bad wird nicht nur ein ausgezeichneter Wascheffekt erzielt, sondern in demselben Bad gleichzeitig auch noch die Ver-Streckung durchgeführt, so daß für diesen Arbeitsgang kein gesonder tes Bad benötigt wird. In dieser Möglichkeit der Kombination von Verstreck- und Waschvorgang naßgesponnenen Fäden auf schr cllgem Raum besteht das eigentliche lYesell der erfindungsgemäßen Vorrichtung .
• Aus der Vorrichtung lassen sich Einzelfadenmaschinen aufbauen, die - verglichen mit den Vorrichtungen beim Fadenscharverfahren - den Vorteil haben, daß eventuell auftretende Störungen, wie Fadenbrüche und dergleichen, sich leicht an den Einzelstellen beheben lassen und dabei nicht die gesamte Fadenschar in S;litleidenscllaft gezogen wird. Da mit den erfindungsgemäßen Bändern ein besonders guter Wascheffekt erzielt wird, kann außerdem mit höheren Geschwindigkeiten gefahren werden, als dies bei vergleichbaren bekannnten Vorrichtungen möglich ist, und dadurch die Produktion gesteigert werden.
• Beispiel für die Funktion der neuen Vorrichtung: Zur Herstellung eines Endlosfadens aus einem Poly-ß-amid mit dem Titer dtex 165f70 wird eine 25 %ige Lösung von Polymonomethylacetidinon(3) in 98 %iger Ameisensäure durch eine Spinndüse mit 70 Loch vom Durchmesser 15o /u in ein Fällbad aus 15 %igem Natriumformiat gesponnen. Das sich anschließende Verstreck- und Waschbad hat eine Höhe von 40,0 cm, eine Breite von 12,5 cm und eine Tiefe von 15,o cm und ist mit 7,5 Liter salzfreiem Wasser gefüllt. Das -Wasser wird während des Wasch- und Verstreckvorganges auf einer Temperatur von 20°C gehalten und ein Zulauf von 30 l/h eingestellt.
• Wenn der koagulierte Faden das Fällbad verlassen hat, wird er mit einer Geschwindigkeit von 21 m/min zur kleineren Stufe der-Stufengalette geleitet und über diese nach unten in das Bad geführt zu einem Umlenkstift, an dem er nach oben zur größeren Stufe der Stufengalette umgelenkt wird. Von dieser Galettenstufe wird er erneut in das Bad zu einer Verlegerolle geleitet, die am unteren Ende des Bades angebracht ist. Diese Strecke zwischen der Verlegerolle und der großen Galettenstufe durchläuft der Faden sechsmal.
• Er legt in der Waschflüssigkeit eine Strecke von insgesamt 420 cm zurück. Die Abzugsgeschwindigkeit des Fadens beträgt 78 m/min, was bei der gegebenen Einlaufgeschwindigkeit einem Verstreckverhältnis von 1:3,7 entspricht. Nach dem Verlassen der Stufengalette kann der Faden seiner weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
• In dem gewaschenen Faden wurde der Restgehalt an Ameisensäure und Natriumformiat bestimmt und die ergebnisse einem unter vergleichbaren Bedingungen nach einem bekannten Fadenscharverfahreu gewaschenen Faden gegenübergestellt: Ameisensäure Na-formiat % % Einzelstellenverstreckung o,lo o - o,l Fadenscharverfahren o,2o - o,3o o,lo - o,15 Das Analysenergebnis zeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verstreck- und Waschbad bessere Wascheffekte erzielt werden.

Claims (3)

PATENEANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Verstrecken und Aus waschen von endlosen naßgesponnenen Fäden, insbesondere solchen aus synthetischen Hochpolymeren, gekennzc:ichnet durch a) eine zweistufige Stufengalette (l) mit einer kleineren (2) und einer gröPJeren Stufe (6) b) einer an der kleineren Stufe (2) berührend anliegenden Anpreßwalze (3), c) einem unter der Stufengalette (1) und der Anpreßwalze (3) angeordneten heb- und senkbaren Waschbad (4) mit einem in diesem achsenparallel oder nahezu achsenparallel mit der Stufengalette (1) angebrachten Streckstift oder einer schmalen Verlegerolle (5) und einer im unteren Teil des Waschbades montierten Verlegerolle (?), deren Achse ebenfalls parallel oder nahezu parallel zu der Achse der Stufengalette (l) ist, und d) einer oberhalb der Stufen~galette (1) angeordneten Verlegerolle (8), so daß bei der Funktion der Vorrichtung der zwischen Anpreßwalze (3) und der kleineren Stufe (2) der Stufengalette (1) in das mit Waschflüssigkeit gefüllte Waschbad (4) einlaufende und über den Streclcstift oder eine schmale Verlegerolle (5) der größeren Stufe (6) der Stufengalette zugeführte Faden zunächst verstreckt und dann durch mindestens einmaliges Umschlingen der größeren Galettenstufe (6) und der Verlegerolle (7) im Waschbad gewaschen und über die Verlegerolle (8) abgezogen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze (3) durch eine Verlegerolle ersetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gelçennzeichnet, daß im Inneren des Waschbades (4) ein Füllkörper (9) zur Verkleinerung des Innenraumes des Waschbades angeordnet ist.

L e e r s e i t e