Orientierung und Titer beim Erspinnen von Fäden aus der Schmelze bei freier und erzwungener Konvektion

Zusammenfassung

Für die Fadenkraft beim Erspinnen von Fäden aus der Schmelze wird die Gleichungf = k · Δn· S angewendet.S ist der Spinntiter in Denier. Der Koeffizientk wird aus Meßwerten in der Literatur ermittelt; er ist gemäßk = t _p ^c abhängig von der Temperatur der Polymerschmelze beim Austritt aus der Spinndüse.c und somitk fallen nach Abb. 1 mit den Strahlungsverlusten des Fadens ab. Für die Rechnung der Wärmeübergangszahl abhängig vom Spinntiter sind Gleichungen für PET und PA6 angege ben. Nach ihnen ist die dritte Potenz der Wärmeübergangs zahl zum Spinntiter umgekehrt proportional. Alle Werte von Spinnorientierung und Fadenspannung der sieben Meßreihen ordnen sich in das Modell ein. Anomalien wurden nicht festgestellt. Unter dieser Bedingung wurde die Rechnung bis zur vollen Spinnorientierung erweitert. Die Fadenkraft ist zum Spinntiter direkt, Spinnorientierung und Fadenspannung dagegen sind zu ihm umgekehrt proportional. An drei Beispielen wird der Zusammenhang zwischen Spinnorientierung und Fadenspannung nachgewiesen. Hierzu werden die Rechenwerte für die volle Spinnorientierung und Fadenspannung sowie die in der Literatur veröffentlichten Meßwerte eingesetzt. Ein Quotient Fadenkraft/Spinnorientierung ist für PET bzw. PA6 erforderlich, um den Spinntiter zu ermitteln, der jeder Meßreihe für die volle Spinnorientierung zugeordnetist. Die Fadenkraft beträgt für den Elementarfaden bei PET, Meßreihen 1 bis 5 einheitlich 215,75 dyn und 301,56 dyn bei PA6, Meßreihen 6 und 7. Für alle sieben Meßreihen hat sich für die Wärmeübergangszahl der gleiche Werta = 216,68-10⁻⁴ cal/cm² s °C ergeben. Der Spinntiter für die freie Konfektion liegt bei voller Spinnorientierung und PET zwischen 0,865 den, Meßreihe 1, und 1,386 den, Meßreihen 2, 3, 4, und bei PA6 zwischen 0,982 den, Meßreihe 6, und 1,907 den, Meßreihe 7. Für die erzwungene Konvektion, PET, Meßreihe 5 ist der SpinntiterS = 5,034 den bestimmt worden. Er liegt höher als die bei freier Konvektion gerechneten Werte. Herrn Prof. Dr.F. Horst Müller in Marburg-Marbach spreche ich auch an dieser Stelle meinen verbindlichen Dank für das stets fördernde Interesse an dieser Arbeit aus.

Summary

The equationf = k · Δn · S is utilized for the fibre strength during spinning from the melted mass.S is the spinning titer in denier. The coefficientk is determined from measuring values in literature and is according to equation [2] and figure 1, dependent on the temperature of the polymere mass, coated during extrusion from the spinning jet. It reduces with the radiation losses of the fibre. For the calculation of the heat transmission coefficient, dependent on the spinning titer, equations are given for PET and PA6. Based on these the cubic number of the heat transmission coefficient is in reverse proportion to the spinning titer. All values from spinning orientation and fibre tension of the seven series of measurements are in sequence in the model. No anomalies were established. Under these conditions the calculation was expanded to full spinning orientation. The fibre strength is in direct proportion to spinning titer, the spinning orientation and fibre tension on the other hand in reverse proportion. The connection between spinning orientation and fibre tension are proven on three examples. For this the calculations for full spinning orientation and fibre tension was used in addition to measuring values published in literature on the subject. A quotient fibre strength /spinning orientation is required for PET or PA6 respectively, in order to determine the spinning titer assigned to each series of measurements for full spinning orientation. The fibre strength for the elementary fibre for PET is in the measuring series 1 to 5 215,67 dyn throughout and 301,56 dyn in PA6, measuring series 6 and 7. The heat transmission coefficient for all seven tests resulted in the same valueā = 216,68 .10⁻⁴ cal/cm² s °C. The spinning titer for free convection lies at full spinning orientation and PET between 0,865 den measuring series 1 and 1,386 den measuring series 2, 3, 4 and with PA6 between 0,982 den measuring series 6 and 1,907 den measuring series 1. The spinning titer S = 5,034 den was then determined for forced convection PET measuring series 5. This lies higher than the values calculated for free convection.