168126. lajstromszámú szabadalom • Eljárás göndörített poliészterszálak előállítására

3 168126 4 használhatók. A hőkezelt szálak a környezeti levegőnek való hőátadás következtében általában lehűlnek, mialatt a hőkezelő szakasztól a torlasztókamra fogóhengereibe jutnak, de ha kívánatos vagy szükséges, hogy a szálak meghatározott hőmérsékletűek legyenek, amikor belépnek a göndörítő torlasztókamra fogóhengereibe, akkor az ilyen hűtést ki lehet egészíteni más módon, például a szálak átvezetésével megfelelő hőmérsékleten tartott hengereken. A szálak hőmérséklete közvetlenül a fogóhengerekbe belépés előtt alkalmas felületi hőmérsékletet műszerrel mérhető. A szálak hőmérséklete és feszítése előírt értékének betartása fontos az (a) hőkezelő lépésben és (b) a szálak betáplálásakor a göndörítő torlasztókamra fogóhengereibe, hogy nagy Young-moduluszú, jól göndörített szálakat sikerüljön előállítani. A 135 és 240 C° közötti hőkezelés eredménye nagy Youngmoduluszú és erősen orientált és kristályosodott szálak keletkezése. 135 C°-nál alacsonyabb hőmérsékleten a Young-modulusz túlságosan kicsi, és 240 C° fölötti hőmérsékleten a szálak megolvadás következtében összetapadhatnak. Ha hőkezelés közben a feszültség kisebb, mint 0,3 g/denier, a Young-modulusz túlságosan kicsi, és azonkívül nehéz a szálakat göndöríteni. Amikor a hőkezelt szálak a hőmérséklet és a feszítés megkívánt körülményei között jutnak a torlasztókamrába, akkor feltételezhetően a torlasztókamrában a szálak szabályozott rélaxációja következik be, úgyhogy azok könnyen göndöríthetők, de a hőkezeléssel elért nagy Young-moduluszuk nem károsodik. Másrészt, ha a torlasztókamrába belépő szálak hőmérséklete túlságosan alacsony, a szálak nem göndörödnek eléggé, ha pedig a hőmérséklet túl magas, a Young-modulusz túlságosan 35 csökken. A torlasztókamrába belépő szálak feszítésének felső határa egyszerűen az a feszültség, amelynél a torlasztókamra fogóhengerei eléggé megfoghatják a szálakat csúszás nélkül, és ez rendszerint nem nagyobb, mint körülbelül 1,0 g/denier. A használt 40 göndörítő torlasztókamra bármilyen, a szakmában ismert és használt típusú lehet. A torlasztókamrából kihúzott göndörített szálakat kívánatra tépett szálakra lehet vágni, miután relaxait állapotban további hőkezelést alkalmaztunk. 45 A találmányt a mellékelt rajz szemlélteti; ezen bemutatjuk a találmány előnyös megvalósítását. A szálakat olvadékból képezzük, és húzzuk, például forró tű, lemez vagy fürdő fölött (az ábrán nincs feltüntetve), etető hengerek (nincs feltüntetve) és az 59 1,1' húzóhengerek között. A 2 húzott szálakat a 135-240 C°-ra a fűtött 3, 4, 5, 6 és 7 hengereken hőkezeljük feszítés közben, majd a 8 és 9 hengereken és a 10 vezetőhengeren haladnak, mielőtt a 12 göndörítő torlasztókamra 11 és 11' fogóhengerek közé 55 belépnek. A göndörített szálakat a 12 torlasztókamrából a 13 szállítóhálóra húzzuk. Előnyös, ha az 1 és r huzóhengerek és a 3—9 fűtőhengerek kerületi sebessége azonos. A 11 és 11' fogóhengerek kerületi sebessége 95—105%-a lehet a 9 fűtőhenger sebességének, úgyhogy a 10 vezetőhenger és a fogóhengerek között a szálak feszítése legalább 0,1 g/denier. A találmányban használt szálak állhatnak egyedül etiléntereftalát egységekből, vagy legfeljebb 15 mól% egyéb egységet tartalmazhatnak, ezek másféle savból, például izoftálvasból vagy apidinsavból és/vagy másféle alkoholból, például propilénglikolból származhatnak, továbbá a szálak láncelágazást okozó szert is tartalmazhatnak. A húzott szálak előállíthatók a 5 poliészterből ismert módszerekkel törénő olvasztott szálképzéssel, ezt követi az ismert módon való fonó húzás, előnyösen több szakaszos húzás, 3,5-6,0 lépésben. A következő példákkal szemléltetjük a találmányt. 10 A használt készüléket az ábrán mutatjuk be. 1. példa 500 000 denier húzatlan polietiléntereftalát kócot 70 C°-on 3,80-szorosára, majd 100 C°-on 1,20-szorosára húztunk. A húzott kócot ezután a göndörítő torlasztó készülék 3—10 hengerein vezettük át. A 3—7 hengereket a kóc hőkezelésére és a 8 és 9 hengereket a kóc lehűtésére használtuk. Kísérleteket végeztünk különféle hengerhőmérsékleten. A kóc feszültsége a 3 és 9 hengerek között 1,5 g/denier és a 1 9 és 11—11' hengerek között 1,0 g/denier volt. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze. A göndörödöttség mértékét (%), a göndörödések számát, a Young-moduluszt és a hőmérsékletet a következő módszerekkel mértük. A göndörödöttség mértéke A mintaszál a hosszát 2 mg/denier feszítéssel mérjük. Ezután a szálon 50 mg/denier feszültséget alkalmazunk, és 30 másodperc után mérjük a szál b hosszát. A százalékos göndörödöttség a következő képlettel fejezhető ki. ^^ X 100(%). b A göndörödések száma Megszámoljuk a gödörödés irányváltozási pontjainak számát 25 mm hosszon 2 mg/denier feszítéssel, és ezt az értéket 2-vel osztjuk. A kapott érték megadja a 25 mm-enkénti göndörödések számát, mivel a göndörödés irányváltozási pontjainak száma kétszerese a göndörödések számának. Young-modulusz A mintaszál szakadás-nyúlás görbéjét felvesszük Instron szakítógépen, és a Young-moduluszt az érintővonal hajlásszögéből számítjuk, ez a görbe maximális gradiensét szolgáltatja. Hőmérséklet A szál hőmérsékletét felületi hőmérsékletet mérő műszerrel mértük közvetlenül a göndörítő fogóhengereibe való belépése előtt. Az 1. összehasonlító kísérlet azt mutatja, hogy 135 C° alatti hőkezeléssel nem lehet nagy Young-moduluszú szálakat előállítani, az 5. összehasonlító kísérlet pedig azt mutatja, hogy ha 250 C°-on végezzük a hőkezelést, akkor nem kívánatos olvadék-összetapadás következik be. A 2., 3. és 4. összehasonlító 60 kísérletek azt mutatják, hogy a göndörithetőséget és a Young-moduluszt, csak akkor lehet egyidejűleg javítani, ha a szál hőmérséklete közvetlenül a göndörítőbe lépés előtt 100 C° és 140 C° között van, és legalább 10 C°-kal alacsonyabban tartjuk, mint a 65 hőkezelés hőmérsékletét. 2