DE2352570B2

DE2352570B2 - Verfahren zum verstrecken eines polyaethylen-2,6-naphthalat-fadens

Info

Publication number: DE2352570B2
Application number: DE19732352570
Authority: DE
Inventors: Isao; Fujiwara Yoshio; Kumakawa Shiro; Iwakuni Yamaguchi Hamana (Japan)
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1976-12-16
Also published as: GB1445464A; FR2271315B1; DE2352570A1; FR2271315A1

Description

(a) der ungestreckte Faden wird über eine Anzahl von Lieferwalzen (2a-3b) auf 110 bis 15O⁰C vorgewärmt,

(b) der Faden wird anschließend in der ersten Stufe auf Streckwalzen (4a, 4ej£ die eine Temperatur zwischen 170⁰C und 220⁰C aufweisen, auf ein Streckverhältnis von mindestens 5,0 und 85 bis 95% des Gesamtstreckverhältnisses gestreckt und

(c) in der zweiten Stufe wird auf Streckwalzen (6a—6eJ die eine Temperatur von mindestens 10⁰C über der Temperatur der Streckwalzen der ersten Stufe zwischen 190 und 250⁰C aufweisen, auf das Gesamtstreckverhältnis verstreckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungestreckte Faden vor der Erwärmung über die Anzahl von Lieferwalzen (2a—3i>Jvorgestreckt wird. 3c

τη nnd 100C über Walzen gg

Her^we ten Stufe bei Temperaturen von 120 bis 160⁰C ebeSs über Walze* Bei Polyäthylenterephthalat-Fä- Tn jedoch trat bei Anwendung dieses Verfahrens der Steil auf, daß die gestreckten Faden ihre aufgeprägte Streckung nach Beendigung der Behandlung nicht

uer _Enu,_Uu..₆ Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen das eine möglichst gleichmäßige und bleibende Streckung audi bei großem Titer und zunehmenden Streckgeschwindigkeiten gestattet, wöbe, die mechanischen und thermischen Eigenschaften des hergestellten Fadens verbessert werden sollen.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

fa} Der ungestreckte Faden wird über eine Anzahl von Lieferwalzen auf 110 bis 150°C vorgewärmt;

(b) der Faden wird anschließend in der ersten Stufe auf Streckwalzen, die eine Temperatur zwischen 170 und 220°C aufweisen, auf ein Streckverhältnis von mindestens 5,0 und 85 bis 95% des Gesamtstreckverhältnisses gestreckt; und

(c~ in der zweiten Stufe wird auf Streckwalzen, die eine

' Temperatur von mindestens 10°C über der

Temperatur der Streckwalzen der ersten Stufe

zwischen 190 und 250° C aufweisen, auf das

Gesamtstreckverhältnis verstreckt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstrecken eines Polyäthylen-2,6-naphthalat-Fadens, bei dem ein ungestreckter Faden mit einer Eigenviskosität von mindestens 0,5 in zwei Stufen auf ein Gesamtstreckverhältnis von mindestens 5,5 verstreckt wird.

Aus der US-PS 36 16 832 ist ein derartiges Verfahren zum Verstrecken von Polyäthylen-2,6-naphthalat-Fäden bekannt, die im ungestreckten Zustand eine Eigenviskosität von mindestens 0,5 aufweisen. Diese Fäden werden in zwei Stufen über einen Zapfen oder eine Platte auf ein Gesamtstreckverhältnis von mindestens 5,5 verstreckt, wobei die Strecktemperaturen nicht niedriger als 110⁰C betragen sollen. Vorzugsweise sind Strecktemperaturen in der ersten Stufe von 110 bis 200" C und Strecktemperaturen von 160 bis 260°C bei der zweiten Stufe vorgesehen. In der ersten Streckstufe wird en Streckverhältnis von ungefähr 40% des Gesamtstreckverhältnisses erzielt. Die Titergröße des Fadens ist hierbei mit 1 bis 30 Denier vorzugsweise 3 bis 15 Deni:r angegeben. Bei derartig niedrigen TitergröGen lassen sich Fäden der in Reds stehenden Art zwar strecken, jedoch kann der Streckpunkt in den einzelnen Stuten nicht genau fixiert werden, und zudem treten Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Streckung auf, so daß dieses Verfahren dazu neigt, daß sich die Fäden beim Streckvorgang verwickeln, so daß verstärkte Ungleichmäßigkeiten beim gestreckten Faden festgestellt wurden. Da bei dieser Art des Streckens über ein zn Zaplen oder eine Platte der Faden in Reibkontakt mit dem Zapfen oder der Platte tritt, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Steigerung der Streckgeschwindigkeit.

Gemäß der US-PS 34 00 194 ist ein Verführen zum Verstrecken von Polyesterfäden in zwei Stufen für hohe Streckgeschwindigkeiten bekannt. Der Streckvorgang Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die uneestreckten Fäden mit einer Gesanitden.erzahl, z. B. zwischen 3000 und 14 000 Denier, über beheizte Lieferwalzen gestreckt. Die Lieferwalzen ermöglichen bei einem Faden mit einer so hohen Gesamtdenierzahl eine genaue Fixierung des Streckpunktes in den einzelnen Stufen. Da die Lieferwalzen auf die angegebenen Temperaturen erwärmt sind, werden die 4c Fäden unter Orientierung und Ausnchtung der Moleküle des Fadens gleichmäßig gestreckt, und die wahrend des Verfahrens aufgeprägte Streckung bleibt nahezu unverändert erhalten. Durch die Führung des Fadens über die Walzen ist es unter Einhaltung eines festgelegten Streckpunktes in den einzelnen Stufen leicht möglich, die Verstreckgeschwindigke.t zu erhöhen indem die Lieferwalzen beispielsweise schneller in Umdrehung versetzt werden. Durch die ohne Schwierigkeiten mögliche Steigerung der Streckgeschwindig-,0 keil erhält man pro Zeiteinheit ein wesentlich höheren ' Ausstoß an gestreckten Fäden. Aus diesem Grunde ist das Verfahren gemäß der Erfindung wesentlich wirtschaftlicher als bisher bekannte. Durch die Abstimmung der Temperaturen in den einzelnen Streckstufen ss und durch die Führung des Fadens über mehrere " Lieferwalzen und mehrere Streckwalzen in den einzelnen Stufen kann sich der Faden beim Verstrecken nicht verwickeln, so daß neben einer gleichmäßigen Streckung des behandelten Fadens sich auch vorzügliehe mechanische und thermische Eigenschaften desselben ergeben. .

Die Lieferwalzen können derart angeordnet sein, daß wenigstens der Durchmesser der in Durclilaufrichtung des Fadens zuletzt liegenden Lieferwalze geringer als jener der zuvor liegenden Lieferwalze und kleiner als 70 mm ist, und daß der Umschlingungswinkel von durchlaufendem Faden und Lieferwalze hier bei 180° liegt.

Insbesondere wird der ungestreckte Faden vor der Erwärmung über die Anzahl von Lieferwalzen vorgestreckt.

Es ist nur die Gesamtkombination nach dem Hauptanspruch geschützt

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung; und

Fig.2 ist eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Veri ahrens gemäß der Erfindung.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Fäden mit einer Eigenviskosität von mindestens 0,5, vorzugsweise 0,55 bis 1,0, gemessen in einer 6: ■+-Lösungsmittelmischung von Phenol und ortho-Dichlorbenzol bei 35° C verwendet, deren Doppelbrechung im Bereich von 0,001 bis 0,01 liegt. Die Gesamtdenierzahl des Fadens liegt vorzugsweise in einem Bereich von 3000 bis 14 000 Denier.

Der ungestreckte Faden, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gestreckt werden soll, kann direkt von einer Schmelzspinneinrichtung geliefert werden.

In F i g. 1 wird ein ungestreckter Polyäthylen-2,6-naphthalat-Faden Y über ein Quetschwalzenpaar la und 1 6 zu einer Anzahl von Lieferwalzen 2a, 26, 2c, 2d, 2e, 3a und 3b geführt, die auf eine Temperatur von 110 bis 150° C und vorzugsweise 120 bis 140° C erwärmt -sind, um zwischen dem Quetschwalzenpaar und einer Anzahl von erwärmten Lieferwalzen vorgestreckt und durch die Anzahl von Lieferwalzen vorerwärmt zu werden. Es müssen nicht alle Lieferwalzen erwärmt sein. In der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform der erwärmten Lieferwalzen besitzen die Walzen 3a und 3b einen 3; geringeren Durchmesser als die übrigen Walzen 2a, 2b, Ic, 2d und 2e mit einem Durchmesser unter 70 mm (die Anordnung von Walzen mit geringerem Durchmesser ist durch die GB-PS 12 92 381 bekannt). Auf jeden Fall sollte die Gesamtkontaktzeit des Fadens mit den verschiedenen Walzen zur Sicherstellung einer sorgfältigen Vorwärmung des Fadens mindestens 1,1 s betragen. Darüber hinaus ist es zur erleichterten Fixierung des Streckpunktes am besten, den Faden in Kontakt mit der Endwalze 36 der Anzahl von erwärmten Lieferwalzen mit einem Umschlingungswinkel von mindestens 180° zu halten.

Ein Faden V, der durch die erwärmten Lieferwalzen vorgewärmt wurde, wird anschließend einer Anzahl von Streckwalzen 4a, 46, 4c, Ad, 4e der ersten Stufe zugeführt, die auf 170 bis 220⁰C, vorzugsweise 180 bis 21O⁰C, erwärmt sind, um den Faden auf mindestens 5,0, und vorzugsweise mindestens 5,5 mit Hilfe dieser Streckwalzen der ersten Stufe und der vorstehend erwähnten Lieferwalzen gestreckt zu werden. Das Streckverhältnis muß in diesem Fall 85 bis 95% des Gesamtstreckverhältnisses betragen. Um sicherzustellen, daß dem Faden ausreichend Wärme zugeführt wird, beträgt die Gesamtzeit des Kontakts des Fadens mit den verschiedenen erwärmten Streckwalzen der ersten Stufe vorzugsweise mindestens 0,3 s.

Zur erleichterten Erzielung eines hohen Streckverhältnisses kann ein überhitzter Dampfstrahl auf den Faden an einem willkürlichen Punkt zwischen den erwärmten Lieferwalzen und den Streckwalzen der ersten Stufe gerichtet werden.

Der Faden, der die Streckwalzen der ersten Stufe verläßt, wird anschließend einer Anzahl von Streckwalzen 6a, 66, 6c, 6d, 6e der zweiten Stufe zugeführt die bei einer Temperatur von 190 bis 250° C, vorzugsweise 200 bis 230⁰C und mindestens 10° über der Temperatur der Streckwalzen der ersten Stufe liegt wobei nicht lediglich eine Wärmebehandlung des Fadens, sondern ein weiteres Strecken zwischen den Streckwalzen der zweiten Stufe durchgeführt wird, wobei der Faden sowohl einer Wärmebehandlung unterzogen als auch auf das vorgeschriebene Gesamtstreckverhältnis von mindestens 5,5 und vorzugsweise 6,0 gestreckt wird. Der Faden wird mit den verschiedenen erwärmten Streckwalzen der zweiten Stufe für eine Gesamtzeit von mindestens 0,24 s in Kontakt gehalten. Es ist auch möglich, die Anzahl der Streckstufen zur Erzielung des vorgeschriebenen Gesamtstreckverhältnisses zu erhöhen.

Zusätzliche Wärme kann auf den Faden durch die Bereitstellung einer Heizplatte 5 zwischen den Streckwalzen der ersten Stufe und den Streckwalzen der zweiten Stufe übertragen werden. Die Temperatur der Heizplatte wird vorzugsweise bei 190 bis 250⁰C gehalten. Andere übliche Maßnahmen zur Erwärmung können durch diese Heizvorrichtung in Form der Heizplatte 5 ersetzt werden.

Der verstreckte Faden wird mit einer Finishwalze 7 mit einem Ausrüstungsmittel behandelt und anschließend mit Hilfe einer Gruppe von· Kühlwalzen 8a, Sb, 8c, 8dgekühlt und anschließend aufgewickelt.

Anstelle von erwärmten Lieferwalzen, von Streckwalzen der ersten Stufe und von Streckwalzen der zweiten Stufe, wie sie in F i g. 1 gezeigt sind, kann das erfindungsgemäße Verfahren in gleicher Weise nach der anhand F i g. 2 gezeigten Ausführungsform durchgeführt werden, d. h. daß erwärmte Lieferwalzen 12a, \2b, Streckwalzen 13a, 136 der ersten Stufe und Streckwalzen 15a, 156 der zweiten Stufe vorgesehen sind. In F i g. 2 entspricht das Walzenpaar 11 a und 116 dem Paar la und 16der F i g. 1, wobei die mit Schlitzen versehene Heizeinrichtung 14 die Heizplatte 5 in F i g. 1 ersetzt.

Die in F i g. 1 veranschaulichte Methode ist zur Anwendung auf einen schmelzgesponnenen Faden geeignet, der unmittelbar nach dem Spinnen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gestreckt und wärmebehandelt wird.

Die Zugspannung in der zweiten Streckstufe ist vorzugsweise etwa gleich der in der ersten Streckstufe. Die Streckbedingungen werden besonders zufriedenstellend, wenn eine derartige Spannung vorhanden ist.

Der auf diese Weise verstreckte Polyäthylen-2,6-naphthalatfaden weist ein großes Streckverhältnis unter zufriedenstellendem Verstrecken auf. Darüber hinaus besitzt der verstreckte Faden noch nachstehende Werte:

a) Die Reißfestigkeit ist groß und liegt mindestens bei 85 g/den. Die Zähigkeit ist groß und beträgt mindestens 22,0 g /^i/den.

b) Der Young-Modul ist groß und beträgt mindestens 2500 kg/mm².

c) Die Dimensionsstabilität bei Wärmeeinfluß ist groß und die Schrumpfung unter trockener Hitze bei 180°C liegt nicht über 7%.

d) Der Schmelzpunkt ist hoch, der Schmelzpunkt in freier Länge beträgt mindestens etwa 279° C und der Schmelzpunkt bei konstanter Länge mindestens 284° C.

e) Die Gleichmäßigkeit der Qualitä* ist ausgezeichnet und die Fusselbildung und Ungleichmäßigkeiten der Denierzahl sind sehr gering.

Daher wird der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Faden in geeigneter Weise für verschiedene Zwecke verwendet, wo eine Zugfestigkeit, Zähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Zugverformung und thermische Widerstandsfähigkeit erforderlich sind und ist besonders wertvoll als Verstärkungsmaterial für Produkte wie Reifen, Bänder und Schläuche, wo eine Dimensionsstabilität erforderlich ist

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Die in den Beispielen erwähnten mechanischen und thermischen Eigenschaften wurden auf folgende Weise gemessen.

Meßmethoden
Festigkeit und Dehnung

Eine Probe bleibt einen Tag bei 25° C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% stehen. Eine 20 cm lange Probe wird an einem Instron Tensile Tester mit einer Zuggeschwindigkeit von 100% pro Minute gemessen. Die Festigkeit wird durch Dividieren der Bruchfestigkeit durch die Denierzahl der Probe vor der Messung berechnet.

Zähigkeit

Im Spannungsdehnungs-Diagramm ergibt sich die Zähigkeit durch die folgende Gleichung:

S = jade

Der Integralwert dieser Gleichung läßt sich näherungsweise durch nachstehende Gleichung angeben:

Festigkeit χ y/Dehnung (%).

Die Festigkeit ist hierbei mit der Dimension g/den und die Dehnung in % angegeben. Daraus folgt für die Dimensionsangabe der Zähigkeit:

S=gj/%7den.

IO

20 Ausgangsbelastung von Um pro Denier gemessen. Diese Probe wird anschließend 30 Minuten in siedendes Wasser getaucht, worauf sie an der Luft getrocknet wird. Die Probe wird erneut der ursprünglichen Belastung unterzogen und ihre Wickellänge (Ii) wird gemessen. Die Schrumpfung wird anschließend wie folgt berechnet:

Schrumpfung in siedendem Wasser = ——- · 100 (%)

Schrumpfung bei 180° C trockener Wärme

Ein fünffach gewundener Teil der Probe wird unter Verwendung einer Fadenspule mit einem Umfang von 1,125 m verwendet Nach Entfernung der Probe von der Spule wird die Wickellänge (I) nach Anwendung einer ursprünglichen Belastung von '/30 pro Denier gemessen. Die Probe wird anschließend in einer Trockeneinrichtung von 180°C aufgehängt 15 Minuten darin belassen und daraus anschließend entnommen. Nach der Lufttrocknung der Probe wird die Wickellänge (I) erneut nach Anwendung der ursprünglichen Belastung gemessen. Die Schrumpfung wird anschließend wie folgt berechnet:

Schrumpfung bei 180⁰C trockener Wärme

35

40

Young-Modul

Eine Probe bleibt einen Tag bei 25° C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% stehen. Eine 20-cm-Probe wird an einem Instrom Tensile Tester mit einer Ziehgeschwindigkeit von 20%/min gemessen. Es wird ein Verhältnis von mechanischer Beanspruchung und Verformung innerhalb des geradlinigen Teils der Belastungs-Dehnungskurve bis zu einer l%igen Dehnung abgelesen und der Young-Modul wird aus diesem Verhältnis berechnet

Ungleichmäßigkeiten des Fadens (U%)

Die Bestimmung wird nach dem »haIb-innert«-Test durchgeführt, wobei der Uster-Faden-Ungleichmäßigkeits-Tester vom Typ C der Zellweger Company, Schweiz, verwendet wird und U% mit einem Integrator erhalten wird.

100 (%)

Schrumpfung

Schrumpfung in siedendem Wasser

Die Schrumpfung des Fadens bei Einwirkung von siedendem Wasser wird auf folgende Weise gemessen. Es wird ein fünffach gewundener Teil einer Probe unter Verwendung einer Fadenspule mit einem Umfang von 1,125 m eingesetzt Nach Abnahme der Probe von der Spule wird die Wickellänge (I) nach Anwendung einer Schmelzpunkt Schmelzpunkt in freier Länge

Unter Verwendung eines Perkin-Elmer-Meßinstruments vom DSC-I-Typ wird in einer DSC-Kurve aus Messungen, die an 8,5 mg der Probe bei einer Reaktionsgeschwindigkeit von 10°C/min aufgestellt wurde, die Temperatur abgelesen, bei der der endotherme Peak auftritt

Schmelzpunkt bei konstanter Länge

Der Schmelzpunkt (Tm) bei konstanter Länge wird als die Temperatur eines Schmelzpeaks definiert, der unter folgenden Bedingungen gemessen wurde: 7 mg der Probe werden an 60 mg eines rostfreien Stahlrahmens fixiert um die Länge der Probe konstant zu halten. Der Rahmen wird anschließend in ein Aluminiumgefäß zusammen mit 40 mg Silberpulver gebracht. Die Messung wird mit einem Perkin-Elmer-Meßgerät vom DSC-I-Typ bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10° C/min durchgeführt

Beispiel 1

Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einem Wert für I η |=0,64, zweite Obergangstemperatur Tg= 113° C wurde schmelzgesponnen, und man erhielt einer gesponnenen Faden von 6800 Denier/192 Fäden. Dei Ausgangsfaden hatte die in Tabelle 1 aufgeführter Eigenschaften:

Tabelle

/jj/f

Bruchfestigkeit

Bruchdehnung

Denierungleich mäßigkeit (U%)

n(x \0~⁵)

0,58 030 g/den 535% 1,20%

/η/F — Eigenviskosität pro Faden.
π — Doppelbrechung.

306

Anschließend wurde unter Verwendung der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung dieser ungestreckte Faden in zwei Stufen gestreckt und wärmebehandelt. Die nachstehenden Bedingungen wurden hierbei konstant gehalten mit der Ausnahme, daß sich die Temperatur der erwärmten Lieferwalzen, wie in Tabelle 2 aufgezeigt, änderte, und der gestreckte Faden wurde mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min aufgewickelt.

Vorstrecken 1,007

Walzendurchmesser (erwärmte

Lieferwalzen, Ausführungswalzen

der ersten Stufe, Streckwalzen

der zweiten Stufe) 200 mm

Walzendurchmesser von mindestens

zwei erwärmten Lieferwalzen 45 mm

Vorwärmzeit 3,34 see

Umschlingungswinkel 210°

Tabelle 2

Streckverhältnis der ersten Stufe 6,02

Streckverhältnis der zweiten Stufe 1,113

Streckverhältnis der ersten Stufe 89,8%

Gesamtstreckverhältnis 6,70

Temperatur der Streckwalzen

der ersten Stufe 190⁰C

Gesamtkontaktzeit mit den

Streckwalzen der ersten Stufe 0,91 see

Temperatur der Platte 210° C

Temperatur der Streckwalzen

der zweiten Stufe 210° C

Gesamtkontaktzeit mit der

Streckwalze der zweiten Stufe 0,73 see

Die Streckbedingungen und die Eigenschaften des gestreckten und wärmebehandelten Fadens, die bei Veränderung der Temperatur der erwärmten Lieferwalzen erzielt werden, sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Versuch Nr.

2 3

Temperatur der erwärmten Lieferwalzen	⁰C	100	110	120	130	140	150	160
Streckbedingungen	schlecht	gut	gut	gut	gut	gut	gut	schlecht
Festigkeit	g/den	8,41	8,76	9,05	9,12	8,93	8,84	8,36
Dehnung	°/o^_	5,6	6,6	7,0	7,6	8,0	8,2	6,2
Zähigkeit	gl'Wden	19,9	22,5	24,0	25,2	253	25,3	20,8
Young-Modul	kg/mm²	2410	2880	2950	3010	2970	2950	2340
Fadengleichmäßigkeit (U⁰Zo)	%	1,30	0,61	0,57	0,48	0,54	0,58	1,95
Schrumpfung in siedendem Wasser	%	2,1	1,5	1,3	1,1	1,0	0,9	0,8
Schmelzpunkt (freie Länge)	^CC	268,2	278,6	279,1	280,6	280,3	280,1	267,5

Die Versuche 1 und 7 sind Kontrollversuche.

Beispiel

Der ungestreckte Faden von Beispiel 1 wurde verwendet und, genau wie in Beispiel 1, in zwei Stufen gestreckt und wärmebehandelt, wobei jedoch die Temperatur der erwärmten Lieferwalzen konstant bei 130⁰C gehalten und die Temperatur der Streckwalzen der ersten Stufe variiert wurde. Bei Durchführung dieses Streckens wurden die Streckverhältnisse der ersten Stufe und die Streckverhältnisse der zweiten Stufe, die

Tabelle 3

im Einklang mit der Veränderung der Temperatur der Streckwalzen der ersten Stufe angewandt wurden, so eingestellt, daß in beiden Fällen zufriedenstellende Streckbedingungen erhalten wurden. Das Streckverhältnis der ersten Stufe und die Eigenschaften des gestreckten und wärmebehandelten Fadens sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

Versuch Nr. 8 9

10

12

14

15

Temperatur der Streckwalzen
der ersten Stufe

Streckverhältnis der ersten
Stufe

Streckverhältnis der zweiten Stufe

• Gesamtstreckverhältnis

Streckverhältnis der ersten Stufe

Festigkeit

Dehnung

Zähigkeit

g/den
gV%/den 170 180 190 200 210 220 230

4,81 5,52 5,86 6,02 6,10 6,14 6,16 6,18

(teilweises Schmelzen)

1,290 1,175 1,136 1,113 1,092 1,071 1,057 Streckung

nicht möglich

6,20 6,49 6,65 6,70 6,66 6,56 6,51 — 77,6 85,2 88,1 89,8 91,5 93,4 94,6 -

8,76 8,96 9,12 9,03 8,83 8,69 - 6,5 8,0 7,8 7,6 7,7 7,8 8,1 - 24,8 25,1 25,2 243 24,6 24,7 -

609551/394

Fortsetzung

Young-Modul kg/mm²

Fadengleichmäßigkeit (U⁰Zo) %

Schrumpfung in siedendem %

Wasser

Schmelzpunkt (freie Länge) °C

Die Versuche 8 und 15 sind Kontrollversuche.

Versuch	Nr.	10	11	12	13	14	15
8	9	2920	3010	3050	3070	2930
2310	2850	0,45	0,48	0,51	0,55	0,61
0,46	0,44	1,3	1,1	0,9	0,8	0,6
3,8	1,8

269,2 275,6 279,3 280,6

Beispiel 3

280,0

Der ungestreckte Faden von Beispiel 1 wurde verwendet und in zwei Stufen unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1, gestreckt und wärmebehandelt, wobei jedoch die Temperatur der erwärmten Lieferwalzen konstant bei 130⁰C gehalten und die Temperatur der Streckwalzen der zweiten Stufe variier wurde. Die Änderungen der Eigenschaften des gestreckten und wärmebehandelten Fadens, die aus dei Änderung der Temperatur der Streckwalzen dei zweiten Stufe resultieren, sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4

Versuch Nr.
17

18

19

20

21

22

Temperatur der Streckwalzen der ⁰C
zweiten Stufe

Festigkeit g/den

Dehnung %

Zähigkeit g ("Vb/den

Young-Modul kg/mm²

Schrumpfung in siedendem Wasser %

Schrumpfung bei 180⁰C trockene %

Wärme

Schmelzpunkt (freie Länge) °C

Die Versuche 16 und 22 sind Kontrollversuche.

200 210 220 230 240

8,47	8,82
5,8	7,1
20,4	23,5
2450	2930
2,0	1,5
7,5	6,2

9.12

7,6

25,2

3010

1,1

5,5

8,93

7,7

24,8

3100

0,9

4,8

8,74

7,9

24,6

3150

0,7

4,5

272,1 278,7 280,6 281,2 280,5

8,61

8,2

24,7

3100

0,5

3,8

280,3

260

häufiger Bruch des Fadens
durch Schmelzen der Fäden an den Streckwalzen der
zweiten Stufe

Beispiel 4

Das ungestreckte Garn des Beispiels 1 wurde verwendet und in zwei Stufen, wie in Beispiel 1, gestreckt und wärmebehandelt, wobei jedoch die Temperatur der erwärmten Lieferwalzen bei 130° C gehalten wurde und die zwischen die Walzen der ersten

Tabelle 5

und zweiten Stufe geschaltete Heizplatte entfernt wurde. Die Eigenschaften des so erhaltenen gestreckten und wärmebehandelten Fadens sind in Tabelle 5 aufgezeigt.

Versuch
Nr.

Festigkeit
(g/den)

Dehnung
(o/o)

Zähigkeit
(g^b/den)

Young-Modul (kg/mm*)

Schrumpfung
in siedendem
Wasser
(o/o)

Schrumpfung
bei 180⁰C trokkene Wärme
(%

Schmelzpunkt
(freie Länge)

(⁰C)

8,72
9,12

6,4
7,6

22,1
25,2

2890 3010 1,6
1,1

6,4
5,5

278,4 280,6

Beim Versuch 18 war die Heizplatte nicht entfernt

Beispiel 5

Das ungestreckte Garn von Beispiel 1 wurde verwendet und in zwei Stufen unter den Bedingungen, wie in Beispiel 1 gestreckt und wärmebehandelt, wobei jedoch die Temperatur der erwärmten Lieferwalzen bei 130⁰C gehalten und überhitzter Dampf von 300°C bei einem Überdruck von 0,15 kg/cm² gegen den Faden zwischen den erwärmten Lieferwalzen und den Streckwalzen der ersten Stufe aufgetragen wurde. In ι abelle 6 sind das Streckverhältnis der ersten Stufe, das «-resamtstreckverhältnis und das Streckverhältnis der ersten Stufe dieses Beispiels zusammen mit den tigenschaften des erhaltenen gestreckten und wärmebehandelten Fadens aufgeführt

11

12

Tabelle 6	Streckverhältnis der ersten Stufe	Gesamlstreck- verhältnis	Grad der Streckung in der ersten Stufe (0/0)	Festigkeit (g/den)	Dehnung (%)	Zähigkeit (g\|'%/den
Versuch Nr.	6,33 6,02	6,88 7,70	92,0 89,8	9,65 9,12	6,8 7,6	25,2 25,2
24 18

Beim Versuch 18 wurde kein überhitzter Dampf auf den Faden aufgebracht.

Tabelle 6 (Fortsetzung)

Versuch
Nr.

Young-

Modul

(kg/mm²)

Ungleichmäßigkeit des Fadens (U⁰Zo) (%)

Schrumpfung in siedendem Wasser
(o/o)

Schrumpfung bei 180⁰C trockener Wärme (o/o)

Schmelzpunk (freie Länge) ("C)

3200
3010

0,51 0,48

281,3 280,6

Beim Versuch 18 wurde kein überhitzter Dampf auf den Faden aufgebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: in der ersten Stufe erfolgt bei Temperaturen zwischen 100°C über Walzen und der Streckvorgang in i Ttn von 120 bis 1600C

1. Verfahren zum Verstrecken eines Polyäthylen-2,6-naphthalat-Fadens, bei dem ein ungestreckter Faden mit einer Eigenviskosität von mindestens 0,5 in zwei Stufen auf ein Gesamtstreckverhältnis von mindestens 5,5 verstreckt wird, gekennzeichnetdurchdie Kombination folgender Merkmale:

IO