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Verfahren zur Herstellung von voluminösen Garnen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von voluminösen Garnen, wobei ein aus endlosen Filamenten bestehendes Garn in einen gemäss einer geradlinigen Bahn durch einen umschlossenen Raum sich fortbewegenden Gasstrom unter einem Winkel mit diesem Strom gebracht wird, die Bewegungsrichtung des Garns beim Verlassen des umschlossenen Raumes geändert und das Garn mit einer Geschwindigkeit abgeführt wird, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Garn in den Gasstrom geführt wird.
Solche Verfahren sind bereits vorgeschlagen worden. Es werden dabei Garne erhalten, bei denen aus einem ziemlich kompakten, zentralen Teil schlingenförmige Filamente nach aussen ragen. Diese Schlingen sind mehr oder weniger ringförmig, während der Beginn und das Ende der Schlingen einander kreuzen können. Ausserdem können Garne mit mehr oder weniger verstrickten Schlingen entstehen.
Der Zentralteil der so behandelten Garne ist nur wenig voluminöser als das Garn, von dem ausgegangen wurde.
Demgegenüber führt das erfindungsgemässe Verfahren zu einem Garn aus dessen zentralem Teil Fadenfilamente wellenförmig hervorragen, wobei aber die Schlingen der oben beschriebenen Ringform in der Minderzahl sind oder sogar fehlen, während der zentrale Garnteil beträchtlich voluminöser ist als derjenige des Garns, der mit dem oben beschriebenen bekannten Verfahren erhalten wird.
Die so erhaltenen Garne sind wegen ihrer grossen Fülligkeit und ihrem grossen Deckvermögen besonders zur Herstellung von Schlingenteppichen ("tufted carpets") geeignet.
Die Erfindung besteht darin, dass ein frischgesponnenes, ungezwirntes Viscosekunstseidengarn, das aus mindestens 300, vorzugsweise mehr als 600, Filamenten mit einem Filamenttiter von mindestens 1,5 den. besteht, in einem kontinuierlichen Arbeitsgang unmittelbar an den Spinnprozess anschliessend geblasen wird, nachdem es gestreckt und ehe es der üblichen Nachbehandlung und Trocknung unterzogen wurde.
Die erhaltene Fülle des Garns ist sehr stabil, wodurch die Produkte auch in ungezwirntem Zustand den üblichen bei der weiteren Bearbeitung auftretenden Spannungen ausgesetzt werden können, ohne dass dies die Qualität des Garns beeinträchtigt.
Zu einem grossen Teil muss dies dem starken Strecken nach dem Spinnen und unmittelbar vor dem Blasen zugeschrieben werden.
Es wurde zwar schon ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Garn vor der ersten Trocknung der Einwirkung eines Gasstromes unterworfen wird, aber dieses Verfahren führt nicht zu einem solchen voluminösen Produkt wie das erfindungsgemäss erhaltene. Dies muss der Tatsache zugeschrieben werden, dass beim bekannten Verfahren ein Garn mit einem niedrigen Titer der Blasebehandlung unterworfen wird, während ausserdem die Einwirkung des Gasstromes auf das Garn anders und weniger kräftig ist als beim erfindungsgemässen. Beim bekannten Verfahren kommen Gas und Garn in mehr oder weniger paralleler Richtung miteinander in Berührung, während beim erfindungsgemässen Verfahren der Gasstrom das Garn unter einem spitzen Winkel trifft.
Ein anderer prinzipieller Unterschied zwischen dem bekannten und dem nun vorgeschlagenen Verfahren ist, dass erfindungsgemäss die Garne im Anschluss an das Spinnen und unmittelbar vor dem Blasen stark verstreckt werden.
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Schliesslich wird das Garn beim bekannten Verfahren nicht seitlich aus dem Gasstrom weggeleitet.
Was die Verstreckung anlangt, hat sich eine solche von mindestens 90 % als vorteilhaft erwiesen, die in einem zweiten Bad ausgeführt wird.
An Hand der Zeichnung sind beispielsweise und schematisch zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung dargestellt, mit der das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt werden kann.
Es zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt und Fig. 2 einen Teil einer zweiten Ausführungsform in Ansicht.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Spinnwanne bezeichnet, die aus zwei Teilen besteht, in denen ein saures Spinnbad 11 und ein warmes, schwachsaures Bad 12 vorhanden sind. Viscose wird durch eine Leitung 13 zugeführt und durch die Öffnungen einer Spinndüse 14 in das Bad 11 ausgepresst, wobei ein Garn 15 gebildet wird, das aus einer Reihe Filamente besteht. Das Garn 15 wird aus dem Bad 11 mittels einer Rolle 16 abgezogen, um welche das Garn mit einigen Windungen geführt wird. Die Rolle 16 wird mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung gedreht.
Hierauf wird das Garn 15 um eine Rolle 17 geführt, die frei drehbar und unter dem Flüssigkeitsspiegel im Bad 12 angeordnet ist. Das Garn 15 wird von der Rolle 17 weg nach oben mit Hilfe einer Rolle 18 aus dem Bad 12 gezogen, um welche das Garn 15 einige Male gewickelt ist. Während des normalen Betriebes wird die Rolle 18 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die grösser als die Geschwindigkeit der Rolle 16 ist, so dass das Garn zwischen beiden Rollen gestreckt wird.
Daraufhin wird das Garn 15 durch eine Einkerbung in der Wand eines Blasrohres 20 geführt, u. zw. z. B. unter einem flachen Winkel zur Rohrmittellinie. Diesem Blasrohr 20 wird ferner ein Gas. vorzugsweise Luft, unter Druck durch ein Zufuhrrohr 21 zugeführt, wobei das Garn 15 durch das Rohr 21 und über eine Austrittsöffnung 22 nach aussen getrieben wird. Kurz nach dem Verlassen der Austrittsöffnung 22 wird noch während der Einwirkung des Gases auf das Garn die Garnfortbewegungsrichtung geändert. Diese Richtungsänderung des Garns 15 wird dadurch herbeigeführt, dass das Garn gegen ein Prallblech 23 stösst, das auch das Gas, das das Blasrohr 20 verlässt, zerstäubt.
Das so geblasene Garn wird dann einer Abzugsrolle 24 zugeführt, die mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird als die Rolle 18. Zwischen den Rollen 18 und 24 befindet sich daher eine Strecke, auf der das Garn eine verringerte Spannung besitzt.
Durch die Wirkung des Gases auf das durch das Blasrohr 20 bewegte Garn wird der Titer desselben ein wenig höher. Das Garn erfährt also eine Verkürzung, die durch den Unterschied der Geschwindigkeiten zwischen den Rollen 18 und 24 ermöglicht wird.
Nach dem Verlassen der Rolle 24 kann das Garn frei in einen Trichter 25 fallen, der an einer Stütze 26 befestigt ist. Der Trichter 25 wird in vertikaler Richtung in einem Spinntopf 27 hin-und herbewegt, der mittels einer Welle 28 gedreht wird. Durch die Drehung des Spinntopfes 27 und die Changierung des Trichters wird im Topf ein Spinnkuchen 30 erhalten, der aus einem voluminösen Garn besteht, das leicht gezwirnt ist.
In der Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist die zweite Ausfüh- rungsform einer Vorrichtung beschrieben. Das Prinzip, das dieser Vorrichtung zugrunde liegt, und deren Wirkung sind mit Ausnahme eines Merkmales dem-bzw. derjenigen der erstbesprochenen Ausführungsform gleich.
Bei dieser Ausführungsform wird das Garn nach dem Verstrecken im zweiten Bade um eine aus zwei koaxialen Stufen bestehende Rolle 31 geführt, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung gedreht wird. Das Garn wird zuerst um die Stufe 32 der Stufenrolle 31 geführt die-den grössten Durchmesser aufweist. Nach dem Verlassen der Stufe 32 wird das Garn in das Blasrohr 20 geführt, um darin der Einwirkung des Gases unter Druck auf dieselbe Weise wie oben beschrieben ausgesetzt zu werden. Nach dem Blasen wird das Garn 15 um eine frei drehbare Rolle 33 gelegt, wo- durch es vom Blasrohr 20 seitlich weggeführt wird. Von der Rolle 33 kommt das Garn auf die Stufe 34 der Stufenrolle 31, die einen kleineren Umfang als die Stufe 32 hat.
Infolge dieses Stufenunterschiedes befindet sich das Garn auf der Strecke zwischen den beiden Stufen 32 und 34 unter einer verminderten Spannung. Diese Verminderung in der Garnspannung wird jedoch durch die Verkürzung des Garns infolge des Blasens ausgeglichen. Nach dem Verlassen der Stufe 34 wird das Garn mit konstanter Geschwindigkeit in üblicher Weise auf einer Spule 35 aufgewickelt.
Die zweite Ausführungsform ist besonders geeignet für eine Kombination mit den üblichen Spinnmaschinen mit zwei Abzugsrollen. Ausser der Anordnung des Blasrohres ist dabei die einzige Änderung der Ersatz der zweiten Abzugsrolle durch eine Rolle mit zwei Stufen.
Die Ausführungsform mit drei Rollen hat dagegen den Vorteil, dass bei einer Erhöhung des Gasdruckes
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zur Vergrösserung der Fülle des Garns die erforderliche Geschwindigkeitsverringerung der dritten Rolle leichter erreicht werden kann. Es kann auch bei der zweiten Ausführungsform in diesem Fall eine an- dere Stufenrolle auf der Maschine angeordnet werden.
Nachdem das geblasene Garn gesammelt ist, kann der erhaltene Garnwickel den üblichen Nachbe- handlungen, wie Waschen, Entschwefeln, Bleichen und Trocknen unterworfen werden.
Das erfindungsgemäss erhaltene Garn ist voluminöser als das ursprüngliche Garn und nicht elastisch.
Obwohl der Durchmesser des Garns durch die Behandlung beträchtlich vergrössert ist, ist die Erhöhung des
Garntiters nur gering. Überraschend ist es schliesslich, dass die vergrösserte Fülle des Garns unter Span- nung während des Aufwickelns nicht verschwindet.
Die folgenden Beispiele geben eine weitere Verdeutlichung der Erfindung.
Beispiel 1 : Eine Viscose mit einem Cellulosegehaltvon 7, 5 Gew.-% und einem Gesamtalkali- gehalt von 5, 5 Gew.-% wurde durch die Spinndüse einer Vorrichtung, die im wesentlichen derjenigen nach Fig. l gleich war und 720 Spinnöffnungen aufwies, in ein Spinnbad ausgepresst. Die Spinngeschwin-
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i und 3, 7 Gew.-% ZnSO, während die Temperatur des Spinnbades 650 C betrug. Die Tauchstrecke im ersten Bad war 45 cm. Nach dem Verlassen dieses Bades wurde das Garn mit 3, 5 Windungen um die
Rolle 16 mit einem Durchmesser von 100 mm geführt, die mit 90 Umdr/min gedreht wurde. Nach dem
Verlassen dieser Rolle wurde das Garn durch ein zweites Bad 12 geführt, das 2,5 Gew.-% H SO enthielt und eine Temperatur von 920 C hatte. Die Tauchstrecke in diesem Bad betrug 50 cm.
Das Garn wurde t aus diesem zweiten Bad mittels einer zweiten Abzugsrolle 18 abgeführt, um welche das Garn mit 3,5
Windungen gelegt war. Diese Rolle hatte einen Durchmesser von 200 mm und wurde mit 87, 5 Umdr/min gedreht. Zwischen den beiden Rollen 16 und 18 wurde das Garn also kräftig gestreckt. Der Titer des ge- streckten Garns betrug auf der zweiten Rolle 1250 den.
Sodann wurde das Garn in das Blasrohr 20 geführt, dem Luft unter einem Druck von 5, 8 kg/cm 2 zu- i geführt wurde. Nach dem Verlassen des Blasrohres änderte das Garn seine Richtung um etwa 900 und wur- de danach mit 1, 5 Windungen um die Abzugsrolle 24 geführt, die einen Durchmesser von 200 mm auf- wies und mit einer Geschwindigkeit von 70 Umdrehungen pro Minute angetrieben wurde. Schliesslich wur- de das Garn auf eine Spule aufgewickelt. Der erhaltene Garnwickel wurde auf die übliche Weise nachbe- handelt. Der Titer des erhaltenen voluminösen Garns betrug 1534 den.
Bei Beispiel 2 : Ein Garn wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt und der Einwir - kung eines Gasstromes unterworfen, aber schliesslich mit Z-Zwirn in einem Spinntopf gesammelt, der mit
2550 Umdr/min gedreht wurde ; weiterhin wurde ein anderes, aber auf dieselbe Weise gesponnenes und nachbehandeltes Garn mit S-Zwirn in einem Spinntopf gesammelt, der mit 4500 Umdr/min angetrieben wurde. Die erhaltenen Garne hatten 40 bzw. 80 Zwirndrehungen pro Meter.
Der Titer des erstgenannten Garnes betrug 1334 den. gegenüber 1250 beim ungeblasenen Garn, wäh- rend der Titer des letztgenannten geblasenen Garns einen Wert von 1223 den. hatte.
Die gemäss den Beispielen hergestellten Garne wurden zu Schlingenteppichen ("tufted carpets") ver- arbeitet. Die geblasenen Garne unterschieden sich von den ungeblasenen Garnen durch ein grösseres Deck- vermögen.
Ausser auf die in den Beispielen beschriebene Weise kann das erfindungsgemässe Verfahren auch an- ders ausgeführt werden. Z. B. kann an Stelle von gewöhnlicher Luft eine mit Wasser oder andern Flüssig- keiten gesättigte Luft verwendet werden. Damit kann das Absetzen von Salzen während des Blasens ver- mieden werden.
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