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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunstseide
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunstseidefäden und anderen Kunstfäden und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Viskosekunstseide.
Die Anfärbeeigenschaften und die Zugfestig- keit von Kunstseide wurden in den letzten Jahren dadurch verbessert, dass das übliche Spinnbad und ein zweites heisses Bad benutzt wurden, wodurch das Verstrecken des Fadens zur Erhöhung der Festigkeit desselben erleichtert wird. Dergleichen hergestellte kunstseidene Garne haben
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herausgestellt. Die Benützung dieses Zweibadverfahrens hat sich auch bei der Herstellung von
Textilgarnen als nützlich herausgestellt. In dem bekannten zu diesem Zwecke benutzten Zweibadverfahren wird jedoch eine angetriebene Leitwalze zur Führung des Fadens in das zweite Bad benutzt, oder eine lose mitlaufende, ganz in dem zweiten heissen Bad getauchte Walze mit geringem Durchmesser wird in Verbindung mit von aussen angeordneten angetriebenen Leitwalzen benutzt.
Dergleichen Systeme haben sich jedoch nicht bewährt, weil bei der Benutzung einer im Streckbade befindlichen Leitwalze oder Rolle mit geringem Durchmesser das hergestellte Garn unregelmässige Anfärbeeigenschaften aufwies. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Unregelmässigkeiten dadurch entstehen, dass die Reibung des kleinen Röllchens nicht konstant ist. Ein kleiner Unterschied in der Reibung bewirkt, dass die Spannung sich anders in dem Faden verteilt und hat zur Folge, dass die Verlängerung, welche eintritt, nicht immer gleichmässig ist.
Die Erfindung beschreibt nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwinden der bisherigen Schwierigkeiten bei der Benutzung des Zweibadsystems.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Faden, während er durch das heisse Streckbad geht, sich auf einem frei drehenden, teilweise in dieses heisse Flüssigkeitsbad getauchten Leitrade befindet.
Für die Anwendung des Verfahrens wird eine Vorrichtung benutzt, welche in bekannter Weise aus einer in einem Behälter für das Spinnbad angeordneten Spinndüse, einer Abzugswalze für den gebildeten Faden, einem zweiten Behälter für ein heisses Flüssigkeitsbad und einer zweiten
Walze, welche mit einer grösseren Geschwindigkeit als die Abzugswalze angetrieben wird, besteht.
Das Kennzeichen der neuen Vorrichtung besteht darin, dass ein frei drehbares Leitrad für den
Faden in dem zweiten Behälter teilweise unter und teilweise über der Flüssigkeitsoberfläche dieses Bades angeordnet ist, welches Leitrad den
Faden leitet, während dieser auf seinem Wege zwischen den zwei Walzen und in dem heissen
Flüssigkeitsbad verstreckt wird.
Eine günstige Lage des neuen Leitrades wird erzielt, wenn die Welle des frei drehbaren Rades schräg an einer Wand des zweiten Behälters angeordnet ist.
Dadurch, dass das Leitrad einen grossen Durchmesser hat und teilweise über der Oberfläche des Streckbades emporragt, ist es möglich, jede Unregelmässigkeit in der Geschwindigkeit des Rades, mit der es durch den Faden gedreht wird, festzustellen. Dazu können beispielsweise Radien in einigem Abstand voneinander auf dem Rade gemalt sein, wodurch noch besser, eventuell mit Hilfe einer stroboskopischen Beleuchtung, jede Unregelmässigkeit festgestellt werden kann.
Ein zweiter Vorteil der Anwendung des erfindungsgemässen Leitrades besteht darin, dass der neu gebildete Faden viel regelmässiger zwischen den beiden angetriebenen Leitwalzen geführt wird als bei den bisher bekannten Verfahren, derart, dass die Verstreckung des Fadens gleichmässig über den ganzen Weg zwischen den zwei angetriebenen Leitwalzen stattfindet.
Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung an Hand der Zeichnung deutlich hervorgehoben. Fig. 1 zeigt schematisch ein Zweibadsystem für das erfindungsgemässe Spinnen von Viskosekunstseide, Fig. 2 zeigt einen detaillierten Schnitt durch das frei drehbare Leitrad und die Stützvorrichtung für das Rad, Fig. 3 zeigt eine geänderte Ausführungsform des Leitrades, Fig. 4 gibt eine Ansicht der in Fig. 2 angegebenen Welle wieder, Fig. 5 zeigt eine andere Art des Leitens des Fadens über das teilweise in der Flüssigkeit des Bades tauchende frei drehbare Leitrad.
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In der Zeichnung ist mit 10 eine Spinnvorrichtung bezeichnet, welche mit einer bei 11 mit punktierten Linien angegebenen Spinndüse versehen ist. Die Spinndüse 11 befindet sich in einem, in einem Behälter 13 befindlichen Spinnbade 12. Über demselben ist eine Abzugswalze 14, welche mit der gewünschten Geschwindigkeit, abhängig von der Austrittsgeschwindigkeit der Viskose aus der Spinndüse 11, angetrieben werden kann, angeordnet.
Ein Fadenführer 15 ist in der Nähe der Abzugswalze 14 angeordnet, damit der Faden 16, nachdem er die Spinndüse verlassen hat, nach und um die Leitwalze 14 geführt werden kann, u. zw. mehrere Male, so dass ein möglichst geringes Rutschen des Fadens auf der Oberfläche der Leitwalze auftritt. Ein Fadenführer 17, welcher auch dicht bei der Leitwalze 14 aufgestellt ist, wird zur Führung des Fadens benutzt, nachdem dieser die Walze verlassen hat.
Nachdem er an dem Führer 17 vorbeigegangen ist, wird der Faden 16 nach und um ein sich frei drehendes, auf eine Welle 19 angeordnetes Leitrad 18 geleitet. Das Rad 18 ist teilweise in einem zweiten heissen Bade 20 angeordnet, welches Bad sich in einem Behälter 21 befindet.
Es ist ein wesentliches Kennzeichen der Erfindung, dass das Rad in dem heissen Bade frei drehbar angeordnet ist und dass es nach dem Einspinnen"dadurch angetrieben wird, dass der Faden über dasselbe geleitet wird ; es ist aber zweckmässig, Vorsprünge oder Vertiefungen auf oder in dem Rade in der Nähe des Randes desselben anzuordnen, an welchen der Faden beim Inbetriebsetzen dadurch auf das Rad gebracht wird, dass dieser vorübergehend daran befestigt wird, wonach der über der Oberfläche des heissen Bades befindliche Teil des Rades mit der Hand gedreht wird.
Nachdem der Faden um das Rad 18 geleitet ist, wird er nach einer zweiten angetriebenen Leitwalze 22 geführt, wobei der Fadenführer 23 erlaubt, ihn mehrere Male um die Leitwalze 22 zu winden. Der Faden wird dann nach einer geeigneten Sammelvorrichtung bzw. Fadenaufnahmeund Fördervorrichtung weitergeleitet, je nachdem die Erfindung bei einem kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Spinnbetrieb benutzt wird.
In der Praxis wird die Leitwalze 22 mit einer grösseren Geschwindigkeit als die Leitwalze 14 angetrieben, wodurch der Faden verstreckt wird, wobei der grösste Teil der Verstreckung in dem Bad 20 stattfindet.
Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, wird die Welle 24 in einer an der Innenseite 26 des Behälters 21 angeschweissten Büchse 25 durch die im Gewinde 27 angeordnete Befestigungsschraube 28 befestigt. Die Schraube 28 klemmt die Welle 24 in einer derartigen Lage fest, dass deren Ende 29 etwa mit der Nabe des frei drehbaren Leitrades 18 abschneidet. Die Scheibe 31 des Rades 18 wird in der Nabe 30 mit Hilfe einer auf den Schaft 33 der Nabe 30 geschraubten Mutter 32 fixiert.
Die Büchse 25 ist an der Wand 26 des Behälters so angeordnet, dass die Welle 24 unter einem Winkel nach oben gerichtet ist und das Leitrad 18 durch die Schwerkraft in seiner Lage auf der Welle gehalten wird. In der in Fig. 2 angegebenen Ausführungsform des Rades ist eine Rille zwischen zwei Umfangsflanschen 34 am Umfang angeordnet. Ein Vorsprung 35 kann ganz in der Nähe des Randes des äusseren Flansches zur Erleichterung des"Einspinnens"ange- ordnet sein.
Fig. 3 zeigt ein Leitrad mit einem einzigen Flansch, das in gleicher Weise wie die Scheibe des Rades in Fig. 2 geklemmt ist. Bei der Benutzung der in Fig. 3 angegebenen Form des Rades wird der Faden infolge der schrägen Lage des Rades 18 in bezug auf die angetriebenen Leitwalzen 14 und 22 an seiner Stelle gehalten.
In Fig. 5 ist ein sich teilweise in der Flüssigkeit befindliches Rad 18 angegeben, wobei der zugeführte Faden den abgeführten Faden kreuzt, so dass dieser einen grösseren Kontakt mit dem Umfang des Rades hat.
Bei der Benutzung der Vorrichtung nach Fig. 1 wird eine Viskoselösung durch eine Spinndüse 11 gepresst. Der frisch gesponnene Faden wird aus dem Spinnbade 12 nach und um eine Leitwalze 14 geleitet. Der Faden 16 wird nach dem Verlassen der Walze 14 nach unten geleitet und um das frei drehende Leitrad 18"singe- sponnen"und dann nach oben und um die angetriebene Leitwalze 22 geleitet, wonach der Faden nach einer nicht dargestellten Sammelvorrichtung oder nach geeigneten Fadenaufnahme-und Fadenfördervorrichtungen geleitet wird, auf welchen Vorrichtungen Nachbehandlungen, falls der Prozess kontinuierlich oder halbkontinuierlich ist, ausgeübt werden können.
Die Leitwalze 22 wird vorzugsweise mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben und dem Bade 20 wird eine so hohe Temperatur gegeben,
dass dem Faden wenigstens eine Verstreckung von 50 % zwischen den Walzen 22 und 14 gegeben wird. Bekanntlich wird dadurch die Zugfestigkeit des Fadens bedeutend erhöht.
Weil das Rad 18 frei drehbar ist und über der Oberfläche des heissen Bades 20 teilweise sichtbar ist, wird jede Unregelmässigkeit in der Bewegung des Rades angezeigt. Die grosse Kontaktfläche zwischen Faden und Oberfläche des Rades 18 hat zur Folge, dass das Rutschen des Fadens auf der Oberfläche auf ein Minimum reduziert wird, so dass Unregelmässigkeiten in der Bewegung des Fadens auf das von dem Faden angetriebene Rad übertragen werden. Deshalb muss, wenn irgendeine Unregelmässigkeit in der Bewegung des Rades 18 bemerkt wird, die Maschine abgestellt und der Fehler verbessert werden. Der lange Weg des Fadens zwischen den Walzen 14 und 22 erlaubt eine Verstreckung, welche grösser ist als die Verstreckung, welche zwischen der Spinndüse und der Walze 14 angewendet wird.
Unabhängig von der Tatsache, dass der Faden mit konstanten Geschwindigkeiten von den Leit-
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walzen 14 und 22 weitergeleitet wird, verteilt sich daher die Verstreckung auf eine grosse Strecke, so dass die erfindungsgemäss hergestellten Fäden eine höhere Zugfestigkeit und gleichzeitig verbesserte Anfärbeeigenschaiten aufweisen. welche sie für besondere Anwendungen in der Textilindustrie geeignet machen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kunstseide, bei welchem eine Viskoselösung in ein Spinnbad gepresst wird, der so gebildete Faden, nachdem dieser über die angetriebene Abzugswalze gegangen ist, auf seinem Wege nach einer zweiten, mit grösserer Geschwindigkeit angetriebenen Walze verstreckt wird, wobei der Faden zwischen diesen zwei Walzen ein heisses Flüssigkeitsbad passiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden in diesem heissen Flüssigkeitsbad um ein sich frei drehendes, teilweise in diesem heissen Flüssigkeitsbad untergetauchtes Rad gelegt und hiebei verstreckt wird.
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Method and device for the production of rayon
The invention relates to the manufacture of rayon threads and other synthetic threads and more particularly to a method and apparatus for the manufacture of rayon rayon.
The dyeing properties and tensile strength of rayon have been improved in recent years by using the usual spinning bath and a second hot bath, which makes it easier to draw the thread to increase its strength. Have artificial silk yarns produced in the same way
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exposed. The use of this two-bath process has also proven itself in the production of
Textile yarns found useful. In the known two-bath process used for this purpose, however, a driven guide roller is used to guide the thread into the second bath, or a loosely rotating roller with a small diameter that is completely immersed in the second hot bath is used in conjunction with externally arranged driven guide rollers.
Systems of this kind have not proven successful, however, because when using a guide roller or roller with a small diameter in the draw bath, the yarn produced had irregular dyeing properties. Studies have shown that these irregularities are caused by the fact that the friction of the small roller is not constant. A small difference in the friction causes the tension to be distributed differently in the thread and has the consequence that the elongation that occurs is not always uniform.
The invention now describes a method and an apparatus for overcoming the previous difficulties in using the two-bath system.
The method according to the invention is characterized in that the thread, while it is passing through the hot drawing bath, is located on a freely rotating guide wheel that is partially immersed in this hot liquid bath.
For the application of the method a device is used which, in a known manner, consists of a spinning nozzle arranged in a container for the spinning bath, a take-off roller for the thread formed, a second container for a hot liquid bath and a second
Roller, which is driven at a higher speed than the take-off roller, consists.
The distinguishing feature of the new device is that a freely rotatable guide wheel for the
Thread is arranged in the second container partially below and partially above the liquid surface of this bath, which stator the
Thread guides while it is on its way between the two rollers and in the hot
Liquid bath is stretched.
A favorable position of the new stator is achieved when the shaft of the freely rotatable wheel is arranged at an angle on a wall of the second container.
Because the guide wheel has a large diameter and partially protrudes above the surface of the stretch bath, it is possible to detect any irregularities in the speed of the wheel at which it is rotated by the thread. For this purpose, for example, radii can be drawn on the wheel at a certain distance from one another, whereby every irregularity can be detected even better, possibly with the help of stroboscopic lighting.
A second advantage of using the guide wheel according to the invention is that the newly formed thread is guided much more regularly between the two driven guide rollers than in the previously known methods, in such a way that the drawing of the thread takes place evenly over the entire path between the two driven guide rollers .
Further advantages of the invention are clearly emphasized from the following detailed description with reference to the drawing. Fig. 1 shows schematically a two-bath system for the inventive spinning of viscose rayon, Fig. 2 shows a detailed section through the freely rotatable stator and the support device for the wheel, Fig. 3 shows a modified embodiment of the stator, Fig. 4 shows a view of the In Fig. 2 again indicated shaft, Fig. 5 shows another way of guiding the thread over the freely rotatable guide wheel which is partially immersed in the liquid of the bath.
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In the drawing, 10 denotes a spinning device, which is provided with a spinneret indicated at 11 with dotted lines. The spinneret 11 is located in a spinning bath 12 located in a container 13. Above the same is a take-off roller 14 which can be driven at the desired speed depending on the exit speed of the viscose from the spinneret 11.
A thread guide 15 is arranged in the vicinity of the take-off roller 14 so that the thread 16, after it has left the spinneret, can be guided to and around the guide roller 14, u. between several times, so that the thread slips as little as possible on the surface of the guide roller. A thread guide 17, which is also set up close to the guide roller 14, is used to guide the thread after it has left the roller.
After it has passed the guide 17, the thread 16 is gradually guided around a freely rotating guide wheel 18 arranged on a shaft 19. The wheel 18 is partially arranged in a second hot bath 20, which bath is located in a container 21.
It is an essential feature of the invention that the wheel is freely rotatable in the hot bath and that after spinning it is "driven by the thread being passed over it; however, it is useful to have projections or depressions on or in the To place the wheel near the edge of the same where the thread is brought onto the wheel when it is started up by temporarily attaching it to it, after which the part of the wheel above the surface of the hot bath is turned by hand.
After the thread has been guided around the wheel 18, it is guided to a second driven guide roller 22, the thread guide 23 allowing it to be wound around the guide roller 22 several times. The thread is then passed on to a suitable collecting device or thread take-up and conveying device, depending on whether the invention is used in a continuous or semi-continuous spinning operation.
In practice, the guide roller 22 is driven at a greater speed than the guide roller 14, as a result of which the thread is drawn, the major part of the drawing taking place in the bath 20.
As FIGS. 2 and 4 show, the shaft 24 is fastened in a bushing 25 welded to the inside 26 of the container 21 by the fastening screw 28 arranged in the thread 27. The screw 28 clamps the shaft 24 in such a position that its end 29 intersects approximately with the hub of the freely rotatable stator 18. The disk 31 of the wheel 18 is fixed in the hub 30 with the aid of a nut 32 screwed onto the shaft 33 of the hub 30.
The sleeve 25 is arranged on the wall 26 of the container so that the shaft 24 is directed upwards at an angle and the stator 18 is held in its position on the shaft by gravity. In the embodiment of the wheel indicated in FIG. 2, a groove is arranged between two circumferential flanges 34 on the circumference. A projection 35 can be arranged very close to the edge of the outer flange to facilitate "spinning".
FIG. 3 shows a guide wheel with a single flange which is clamped in the same way as the disc of the wheel in FIG. When using the form of the wheel indicated in Fig. 3, the thread is held in place due to the inclined position of the wheel 18 with respect to the driven guide rollers 14 and 22.
In FIG. 5, a wheel 18 which is partially in the liquid is indicated, the fed thread crossing the discharged thread so that it has greater contact with the circumference of the wheel.
When using the device according to FIG. 1, a viscose solution is pressed through a spinneret 11. The freshly spun thread is passed from the spinning bath 12 to and around a guide roller 14. After leaving the roller 14, the thread 16 is guided downwards and "singe-spun" around the freely rotating guide wheel 18 and then guided upwards and around the driven guide roller 22, after which the thread is fed to a collecting device (not shown) or to suitable thread take-up devices. and guiding thread conveyors on which devices post-treatments, if the process is continuous or semi-continuous, can be applied.
The guide roller 22 is preferably driven at such a speed and the bath 20 is given such a high temperature that
that the thread is given at least a stretching of 50% between the rollers 22 and 14. As is known, this significantly increases the tensile strength of the thread.
Because the wheel 18 is freely rotatable and is partially visible above the surface of the hot bath 20, any irregularity in the movement of the wheel is indicated. The large contact area between the thread and the surface of the wheel 18 has the consequence that the slip of the thread on the surface is reduced to a minimum, so that irregularities in the movement of the thread are transmitted to the wheel driven by the thread. Therefore, if any irregularity in the movement of the wheel 18 is noticed, the machine must be stopped and the error corrected. The long path of the thread between the rollers 14 and 22 allows a drawing which is greater than the drawing which is applied between the spinneret and the roller 14.
Regardless of the fact that the thread moves at constant speeds from the guide
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rolls 14 and 22 is passed on, the stretching is therefore distributed over a large distance, so that the threads produced according to the invention have a higher tensile strength and at the same time improved dyeing properties. which make them suitable for special applications in the textile industry.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of rayon, in which a viscose solution is pressed into a spinning bath, the thread thus formed, after it has passed over the driven take-off roller, is drawn on its way to a second roller driven at greater speed, the thread A hot liquid bath passes between these two rollers, characterized in that the thread in this hot liquid bath is placed around a freely rotating wheel that is partially submerged in this hot liquid bath and is thereby stretched.