Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schnellspinnen einer Schar von thermoplastischen Mono- filamenten mit einem Einzeltiter von 1 bis 30 dtex und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie die danach hergestellten Monofilamente.

Das Abziehen vctn schmelzgesponnenen Multifilamenten über Bremsstifte, wobei durch Reibung Orientierung und Kri¬ stallisation beeinflusst werden, ist bekannt (CH-A-475 375). In der bekannten Vorrichtung ist zwischen unver¬ stellbaren, feststehenden Bremsstiften ein nicht ange¬ triebenes Rollenpaar zur Stabilisierung der konvergierten Multifilamente vorgesehen. Eine solche Vorrichtung ist zur Herstellung von Monofilen jedoch nicht geeignet.

Feine Monofilamente bis etwa 33 dtex werden mit Spinn- geschwindigkeiten unter 1000 m/min gesponnen, mit Blas¬ luft gekühlt, aufgewickelt und in einem zweiten Arbeits¬ gang mit etwa 750 m/min separat verstreckt.

Obwohl die Eigenschaften der in bekannter Weise herge¬ stellten Monofile, insbesondere ihre Festigkeit, be¬ friedigend ist, ist das langsame Spinnen und separate Verstrecken sehr aufwendig. Es besteht schon lange das Bedürfnis, die Herstellung der Monofile zu vereinfachen und effizienter zu gestalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstel¬ lung von feinen Monofilamenten zur Verfügung zu stellen, das ohne separaten Streckprozess bei hohen Wickelge¬ schwindigkeiten die Eigenschaften von bekannten Monofi- lamenten erreicht und/oder verbessert.

Eine weitere Aufgabe ist es, das Verfahren so zu varie- ren, dass gewünschte Eigenschaften der Monofilamente durch die Einstellparameter der Vorrichtung erzielt- wer¬ den können.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge¬ löst, dass die schmelzgesponnenen Monofilamente während des Abkühlens mittels Blasluft unmittelbar über ein Reib¬ element geführt", anschliessend spinnpräpariert und aufge¬ spult werden.

Unmittelbar bedeutet, dass zwischen einer Spinndüse und einem Reibelement keine Berührung mit dem laufenden Faden stattfindet. Hier ist es erstmals überraschend gelungen, ein Monofilament mit einer sehr hohen Geschwindigkeit einstufig herzustellen.

Die Aufspulgeschwindigkeit liegt bei 3000 bis 6000 m/min., bevorzugt 4000 bis 5000 m/min.

Das Verfahren ist anwendbar auf Thermoplaste wie Poly¬ ester aller Art, Polyamide, insbesondere solche die als Nylon 66 oder Nylon 6 bekannt sind, sowie Polyacryl, Po- lyvinylidenfluorid, aus Polyethylen oder Polypropylen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem Reibelement, welches zwischen der Spinndüse und der Einrichtung zum Präparationsauftrag angeordnet ist. Das Reibelement ist bevorzugt gabelförmig

ausgebildet, drehbar und in seinem Abstand zur Spinndüse bewegbar angeordnet.

Bei einer gabelförmigen Ausbildung des Reibelementes sind die beiden gegenüberliegenden Reibflächen, eine obere Reibfläche und eine untere Reibfläche achsparallel ange¬ ordnet.

Ein einmal in der Entfernung zur Spinndüse eingestelltes und fixiertes Reibelement kann um seine Achse kontinuier¬ lich oder in festen Stufen so verdreht werden, dass ein auf den zwischen den Reibflächen anliegender Faden mit einer gewünschten Spannung versehen werden kann. Die stufenweise Einstellung hat den Vorteil, dass die ge¬ wünschten Positionen jederzeit genau wiedereinεtellbar sind und eine konstante, reproduzierbare Fadenspannung gewährleistet ist.

Das Reibelement kann aus mehreren Stiften, welche eine zylindrische aber auch ovale Oberfläche aufweisen, be¬ stehen. Es können aber auch andere Körper mit gekrümmten Oberflächen verwendet werden.

Es ist zweckmässig zum Erreichen der gewünschten Faden¬ eigenschaften einen Abstand der Reibelemente von der Spinndüse zu wählen, der 20 bis 280 cm beträgt, abhängig vom erwünschten Endtiter des Monofilamentes.

Der Verdrehwinkel α zwischen dem Fadenlauf und der ge¬ einsamen Achse der Reibelementflächen soll 0 bis 40 Win¬ kelgrade betragen und der Umschlingungswinkel Reibele- ment/Monofil 50" bis 150* betragen.

Das nach dem Verfahren hergestellte Monofilament soll gleichzeitig die folgenden Bedingungen erfüllen.

a) eine Dehnung von 20 - 45 % b) eine Festigkeit von 36 - 60 cN/tex c) einen Kochschrumpf von 2 - 15 % d) eine Unregelmässigkeit von < 1 % Uster und e) einen gleichmässigen und runden Querschnitt auf¬ weisen.

Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung schematisch dargestellt werden.

Es zeigen:

Fig. 1 Die erfindungsgemässe Anordnung der Reibelemente im Bereich eines Blasschachtes mit mehreren Monofilamenten.

Fig. 2 Das Reibelement in drehbarer Anordnung

Fig. 3 Das Reibelement mit variablem Abstand der Reibflächen

Fig. 4 Eine Variante des Reibelementes in einer seit¬ lich verstellbaren Anordnung der Reibflächen

In Figur 1 ist mit 1 schematisch eine Spinndüse beschrie¬ ben. Zwischen der Spinndüse 1 und einem Spuler 7 ist ein Reibelement 3 angeordnet. Das Reibelement 3 ist, durch Pfeile angedeutet, in seiner Höhe verstellbar. Das Reib¬ element 3 besteht aus einer Reibfläche 4 und einer Reib¬ fläche 5, welche um eine Achse 8 angeordnet sind. Das Reibelement 3 ist drehbar, so dass ein zwischen der Reib¬ fläche 4 und der Reibfläche 5 hindurchgeführtes Monofi¬ lament 2 bzw. eine Schar von Monofilamenten, welche durch die die Fadenschar begrenzenden Monofilamente 2 und 2' dargestellt ist, mit einer Reibkraft beaufschlagt werden kann. Zwischen dem Reibelement 3 und dem Spuler 7 ist eine Vorrichtung 6 zum aufbringen einer Spinnpräparation vorgesehen.

In Fig. 2 ist die Drehbarkeit des Reibelementes durch Pfeile angedeutet. In Fig. 2a führt das Monofilament 2 zwischen der Reibfläche 4 und der Reibfläche 5 hindurch.

In Figur 2b sind das Reibelement 3 und die Reibflächen 4 und 5 in der Seitenansicht dargestellt.

In Fig. 3 ist die Höhenverstellung des Reibelementeε 3 als gesamte Einheit und die der Reibfläche 5 gegenüber 4 durch die Doppelpfeile angedeutet. In Fig. 3a führt der Faden zwischen der Reifläche 4 und der Reibfläche 5 hin¬ durch. Fig. 3b ist eine Seitenansicht von Fig. 3a.

In Fig. 4a sind die Reibflächen 4 und die Reibflächen 5 gegeneinander verstellbar angeordnet, wobei es zweck- mässig ist, eine Reibfläche fest und die andere ver¬ schiebbar zu machen. Der Faden 2 führt zwischen den Reib¬ flächen 4 und 5 hindurch. Fig. 4b ist eine Seitenansicht von Fig. 4a.

Im Betrieb tritt aus der Spinndüse 1 eine Fadenschar, be¬ stehend aus den die Schar begrenzenden Monofilamenten 2,2', welche mit hoher Geschwindigkeit das Reibelement parallel durchlaufen und über die Reibfläche 4 und die Reibfläche 5 mittels des Spulers 7 verstreckt werden. Auf dem Weg zwischen dem Reibelement 3 und dem Spuler 7 wird eine geeignete Spinnpräparation 6 aufgebracht. Gegebenen¬ falls kann auch eine Galette zwischen Reibelement und Spuler angeordnet werden. Das resultierende Monofilament ist ein für die Weiterverarbeitung fertiges Produkt.

Ausführunqsbeispiel 1

Polyester mit einem V.l. von 74 dl/g und einer Schmelze¬ temperatur von ca. 287*C, wird durch eine Spinndüse 1 x 6/0.33/4D extrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 5000 m/min abgezogen und Blasluft mit 0,25 - 0,4 m/s gekühlt. Der Abstand Spinndüse - Reibelement beträgt je nach Titer 30 - 160 cm. Der Faden wird in einem Abstand von h + 40 cm mit einer Spinnpräparation beaufschlagt. Die Verstellung der Reibelemente (Fig. 2) erfolgte in drei verschiedenen Stufen, 0 ^β ,20* und 40°, gemessen gegen die Fadenlaufrichtung. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. (Wickelgeschwindigkeit 5000 m/min)

Darin bedeutet Stellung

2 - 0°

3 - 20" Verdrehwinkel Reibelement/Faden

4 - 40°

Die Umschlingungswinkel betragen (Reibelement nach Fig. 2) bei Stellung

2: 70° 3: 100° 4: 130°

Umschlingungswinkel bei Reibelement nach Fig. 3 50" - 100° .

Ausführunqsbeispiel 2

In Tab. 2 sind die Garnkennwerte eines Versuches mit der Wickelgeschwindigkeit 4000 m/min. zusammengefasst. Son¬ stige Spinnbedingungen wie Beispiel 1.

Dt = Bruchdehnung

Ft = Reissfestigkeit

KS = Kochschrumpf in Wasser

Tabelle 1

abel le 2

Wickelgeschwindigkeit 4000 m/min,

Durch die gezielt beeinflusste Reibung auf ein Monofi¬ lament während der Abkühlphase ist es ohne Zwischen¬ schaltung weiterer Aggregate in einfacher Weise gelungen, Dehnung und Festigkeit _im_beanspruchten Bereich zu vari¬ ieren. Mit der erfindungsgemässen Anordnung ist es erst¬ mals gelungen, auf eine einfache Art, eine Vielzahl von gleichen Monofilamenten im Titerbereich von 1 bis 30 dtex bei Geschwindigkeiten über 3500 m/min unter Verwendung von Reibelementen einstufig, d.h. ohne zusätzlichen Streckprozess herzustellen. Die erhaltenen Monofilamente sind in bezug auf % Uster, Rundheit und ihre dynamome¬ trischen Eigenschaften den bekannten Typen überlegen.