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Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrfädigen Garnen aus vollsynthetischem, thermoplastischem Material
Es ist von der Anmelderin bereits ein Verfahren zur Erzeugung von abwechselnden Links- und Rechtsdrehungen in aufeinanderfolgenden Stücken eines einzelnen Nylongarnes vorgeschlagen worden, welches zur Verwendung bei der Herstellung von dehnbaren Wirkwaren, z. B. von dehnbaren, dünnen Damenstrümpfen, geeignet ist. Das Verfahren umfasst u. a. die Hitzefixierung der aufeinanderfolgenden Stücke des Garnes mit entgegengesetzten Drehungen und die Aufhebung der Drehung.
Die Erfindung hat eine Verbesserung bei der Herstellung solcher Garne, welche aufeinanderfolgende Abschnitte mit Links- und Rechtsdrehungen besitzen, zum Gegenstand, bei welchem eine abwechselnde Hitzefixierung nicht erforderlich ist und bei welchem eine übliche Verdrehungseinrichtung in Verbindung mit einer geeigneten, die Geschwindigkeit regelnden Anordnung verwendet werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren, mit welchem ein-oder mehrfädige Garne aus vollsynthetischem, thermoplasti- schem Material, wie Polyamiden, behandelt werden können, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Richtung gedrehtes und gegebenenfalls vor dem Drehen heissfixiertes Garn während des Laufes zu einer Aufwickelvorrichtung in entgegengesetztem Sinne zu seiner Drehung mit gleichbleibender Um- drehungszahl in der Zeiteinheit gedreht und hiebei die Geschwindigkeit seines Laufes zur Erzielung der Längenabschnitte mit entgegengesetzter Drehrichtung periodisch geändert wird.
Das Wechseln von Z-und S-Draht wird erhalten, indem man die Aufwickelspule zuerst während einer bestimmten kurzen Zeitdauer relativ rasch rotieren lässt, wodurch die ursprüngliche Drehung im wesentlichen in der während dieser kurzen Zeitdauer auf die Aufwickelspule aufgewickelte Garnlänge erhalten bleibt ; d. h., das Garn wird von dem Garnvorrat abgezogen und auf die Aufnahme- spule so rasch aufgewickelt, dass fast keine Gelegenheit besteht, die ursprüngliche Drehung zu verlieren. Am Ende dieser Zeitperiode wird die Drehzahl der Aufwickelspule so weit erniedrigt, dass eine Gegendrehung stattfinden kann, wobei die ursprüngliche Drehung aufgehoben und dem Garn eine Gegendrehung erteilt wird.
Diese Gegendrehung wird während einer genügend langen Zeitspanne durchgeführt, so dass eine Garnlänge von ungefähr gleicher Länge wie die zuerst aufgewickelte Garnlänge mit entgegengesetzter Drehung erhalten wird. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende Abschnitte mit entgegengesetzter Drehung in einem einzelnen Garn erzeugt.
Das vollständige ertindungsgemaue Verfahren kann in mehreren Verfahrensschritten durchgeführt werden, die das Vorerhitzen des Garnes bei einer geeigneten Temperatur, die Drehung des Garnes auf einer üblichen Dreheinrichtung zur Herstellung einer Drehung in einer Richtung, die Rückdrehung des gedrehten Garnes auf einer Vorratsspule und die Drehung des Garnes von dieser Vorratseinrichtung auf eine übliche Dreheinrichtung umfassen, wobei in der letzten Stufe die Aufwickelgeschwindigkeit des Garnes, wie oben beschrieben, periodisch variiert wird, um abwechselnde Längenabschnitte von Linksund Rechtsdrehungen zu erzeugen.
Bei dem letzten Verfahrensschritt bestehen einige unvermeidbare Überschneidungen oder progressive Änderungen der Drehungen in den relativ kurzen Längen, die zwischen den abwechselnden links- und rechtsgedrehten Längen vorhanden sind. Mit andern Worten, es ist praktisch nicht möglich, eine direkte und unmittelbare Änderung von einer Länge mit Linksdrehung zu einer Länge mit Rechtsdrehung zu erhalten oder umgekehrt. Während einer solchen Wechsel- oder übergangsperiode wird die ursprünglich erteilte Drehung in der Gegenrichtung auf Null aufgehoben und dann progressiv geändert, bis das volle
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Mass der entgegengesetzten Drehung erreicht ist.
Trotzdem stellt das erfindungsgemässe Ver- fahren eine ausgeprägte Verbesserung gegen- über andern Arbeitsweisen in der Hinsicht dar, dass diese Obergangsperioden auf ein
Minimum begrenzt werden ; sie sind im Ver- hältnis zu den Längen mit Links- und Rechts- drehung, die die Übergangsperioden begren- zen, kurz. Z. B. können Längen mit Links- und Rechtsdrehung 180 bis 230 cm und die übergangsperioden bloss etwa 23 cm lang sein. Wenn die Wechsel- bzw. übergangs- periode des Garnes in dieser Weise bloss auf wenige cm oder dm begrenzt werden, sind die Strümpfe o. a. aus diesem Garn hergestellte dehnbare Wirkwaren im wesentlichen frei von irgendwelchen erkennbaren Mängeln, die sich aus kurzen Längen von abwechselnden Drehungen ergeben.
Die Bedeutung der kurzen übergangs- oder Wechselperioden des Garnes wird voll ver- ständlich, wenn man das erfindungsgemässe Garn mit durch andere Methoden hergestellten doppeltgedrehten Garnen vergleicht, z. B. solchem Garn, das durch Abstellen und Umsteuern eines die Drehspindel betätigenden Motors erzeugt wurde. In diesem Falle würde nämlich, wenn man versucht, den Motor abrupt anzuhalten und umzusteuern, bald eine Schädigung oder Zerstörung des Motors die Folge sein ; wenn man aber dem Motor nach dem Anlegen der Bremse in üblicher Weise erlaubt, ein Stück weiter zu laufen, ergibt sich während dieser Wechselperiode eine ganz beträchtliche Garnlänge von z. B. einigen Metern.
Wenn Garn dieser Art zur Herstellung von dehnbaren Strümpfen oder Wirkwaren verwendet wird, verursachen die verhältnismässig langen Garnstücke, die progressiv wechselnd Z- und S-Draht aufweisen, leicht erkennbare Fehler in dem fertigen Produkt. Wenn daher unter Verwendung eines umgesteuerten Motors ein Garn in dieser Weise erzeugt wird, ist normalerweise ein verschieden starkes Drehungsmass, aber nicht eine verschiedene Drehrichtung die Folge ; diese Garne haben daher im allgemeinen keine genügend starke Neigung zur Kringelbildung bei Entspanunng, um dehnoder steckbare Wirkwaren daraus herstellen zu können.
Ein spezifisches, die Erfindung nicht begrenzendes Beispiel der oben beschriebenen Herstellung eines doppeltgedrehten Garnes gemäss der Erfindung, welches die Schritte einer Vorfixierung, einer anfänglichen Drehung und einer periodischen Rückdrehung einschliesst, ist folgendes : ein einfädiges 1. 5-Den : er-"Nylon"- Garn wird hitzefixiert um-die ihm anschlies- ; end erteilte Verdrehung zu fixieren. Die Hitzefixierung kann erreicht werden, indem man das Garn nasser Hitze, z. B. Dampf oder heissem Wasser, genügend lang aussetzt, um den erwünschten Hitzefixierungseffekt zu erhalten.
Typische Hitzefixierungsmethoden bestehen darin, dass man das Garn entweder der Einwirkung von Dampf bei einer Temperatur von 104, 4-1380 C während einer Zeit von 15-60 Minuten, oder der Einwirkung von heissem Wasser bei einer Temperatur von 88-1000 C während einer Zeit von 10-60 Minuten aussetzt. Das Garn kann auch mit trockener Hitze fixiert werden, z. B. unter Verwendung einer erhitzten Metallplatte od. dgl., die mit dem Garn während einer entsprechenden Zeit in Kontakt gebracht wird.
Eine auf 104-2320 C erhitzte Platte, die mit dem Garn während einer Zeit von 0, 1 Sec. bis 1/2 Min., vorzugsweise '/5 Sec., in Kontakt gebracht wird, ergibt eine zufriedenstellende Fixierung.
Nach der Hitzefixierung wird das Garn auf eine Vorratsspule aufgewickelt und auf eine übliche Etagen-Zwirnmaschine aufgesteckt, z. B. auf einer "Acme"-Maschine Nr. T. P.
D. 2446, wie sie von der U. S. Textile Machine Co., Scranton, Pennsylvanien, hergestellt wird. Das Garn wird auf dieser Maschine in Z-Richtung gedreht, wobei dem Garn etwa 10 Drehungen pro cm erteilt werden. Bei dieser Operation ist die Spindelgeschwindigkeit der Maschine 12. 500 Umdrehungen pro Minute und die Aufspulgeschwindigkeit des Garnes ist 1270 cm pro Minute.
Nach dieser ersten Drehung wird das hitzefixierte, gedrehte Garn von der Aufwickelspule auf eine Vorratsspule umgespult und letztere wird dann auf die gleiche oder eine ähnliche Zwirnmaschine, die ebenfalls eine sc'hwindegkeit der. Maschine 12. 500 Umdrehungen pro Minute und die AufspulgeschwinGarnaufnahmespule dieser Maschine wird mit hoher Drehzahl, z. ss. 3U4 Umdrehungen pro Minute, angetrieben, so dass ungefähr 183 cm des Garnes in 1, 728 Sec. auf die Spule der Maschine aufgewickelt werden.
Diese besondere Behandlung entfernt ungefähr zwei Drehungen der ursprünglichen zehn ZDrehungen pro cm in dem Garn, so dass acht Z-Drehungen pro cm in dieser ersten Länge des Garnes zurückbleiben.
Nach Herstellung dieser ersten Garnlänge von 183 cm mit acht Linksdrehungen pro cm wird die Drehzahl der Aufwickelspule von der anfänglich hohen Geschwindigkeit, die, wie oben angegeben, 304 Umdrehungen pro Minute berägt, auf eine nie- drige Drehzahl von 22, 6 Umdrehungen pro Minute herabgesetzt, wobei man sich eines geeigneten Bremsmechanismus od. dgl. bedient, so dass eine S-Drehung von 17, 7 Dre- hungen pro cm in der nächsten Länge des Garnes, d. h. in den nächsten 183 cm des
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Garnes erzeugt wird. Diese zweite Drehung, bei der der zweiten folgenden Länge des Garnes von 183 cm acht S-Drehungen pro cm erteilt werden, erfordert eine Zeitdauer von
15, 5 Sec., in der die Aufwickelspule mit herabgesetzter Drehzahl rotiert.
Es ist not- wendig, das Garn um die oben angegebenen
18 Drehungen in S-Richtung zu drehen, um die 10 Drehungen in der Z-Richtung auf- zuheben und dem Garn eine Rechtsdrehung von acht Umdrehungen in dieser Länge zu erteilen.
Die oben beschriebene Arbeitsweise der Aufwickelspule, die zuerst bei hoher Geschwin- digkeit und dann bei wesentlich niedrigerer
Geschwindigkeit rotieren gelassen wird, wird wiederholt, so dass auf der Aufwickelspule in kontinuierlicher Aufeinanderfolge die erwünsche Länge des doppeltverdrehten Garnes erzeugt wird, wobei aufeinanderfolgende Stücke von je 183 cm mit jeweils 8 Drehungen in Z-Richtung und 8 Umdrehungen in S-Richtung abwechseln. Dieser periodische Wechsel setzt sich über die ganze Länge des Garnes fort.
Der erhaltene einzelne Faden mit doppelter Drehung kann zum Wirken von dehnbaren Wirkwaren oder Strümpfen verwendet werden. Aus einem Vorrat eines monofilen 15Denier-Fadens, der in der beschriebenen Weise erzeugt wurde, und abwechselnde Stücke mit entgegengesetzter Drehung aufwies, wurden in üblicher Weise auf einer Strumpfwirkmaschine voll ausgeformte Damenstrümpfe erzeugt. Die Strümpfe zeigten die gewünschte Dehnbarkeit.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist sowohl für monofile als auch für multifile Garne anwendbar ; welche Garne man wählt, hängt in erster Linie von dem schliesslichen Verwendungszweck des Garnes ab. Z. B. wird der Beinteil von dehnbaren Damenstrümpfen normalerweise aus monofilem Garn erzeugt, während die Einfassung oder der Vorderfussteil der Strümpfe gewöhnlich aus multifilem Garn erzeugt werden soll.
Illustrative, aber die Erfindung nicht beschränkende Beispiele der Denier - Stärke und der entsprechenden Drehungen, die entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren für einfädige und mehrfädige Garne angewendet werden können, sind folgende :
Garn Denier Drehungen pro cm einfädig 15 4-14
12 6-16
10 7-17 7 8-22 mehriädig 50 3-10 " 40 3-10 30 4-12
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Es ist selbstverständlich, dass das erfindunggemässe Verfahren weder hinsichtlich der Denierstärke, der Arten oder der Anzahl der Drehungen beschränkt sein soll ; es können vielmehr verschiedene andere Kombinationen verwendet werden.
Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Garn besitzt abwechselnde Längen oder Stücke mit Rechtsdrehung und Linksdrehung, die beliebig lang sein können ; die aufeinanderfolgenden Längen mit verschiedener Drehung sind durch relativ sehr kurze Wechsel- bzw. Übergangsstücke verbunden, in denen die Rechtsdrehung einer Länge sich zu einer Linksdrehung im nächsten Stück ändert. In diesen kurzen übergangsabschnitten wird die Rechtsdrehung auf Null aufgehoben und dann in eine Linksdrehung geändert oder umgekehrt. Obwohl die Erfindung in bezug auf einfädige oder mehrfädige Nylongarne von besonderer Bedeutung ist, können auch andere thermoplastische Garne, die hitzefixitert und verdreht werden können z. B.
Kondensations-
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mit Vorteil in erfindungsgemässer Weise behandelt werden.
Die Erfindung ist bei der Herstellung aller Arten von gewebten oder gewirkten Waren, bei welchen eine Dehnbarkeit erwünscht ist, anwendbar, z. B. zur Herstellung gewirkter Unterwäsche, Sweater oder Jacken und Badeanzüge. Eines der wichtigsten Anwendung- gebiete der Erfindung ist aber die Behandlung von monofilem Nylongarn, z. B. mit Stärken von 10, 12 oder 15 Denier, zur Herstellung von voll ausgeformten und/oder nahtlosen Damenstrümpfen.