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Verfahren zum Nachstrecken von aus regenerierter Zellulose bestehendem Reifengarn
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachstrecken von aus regenerierter Zellulose bestehendem Reifengarn bei Raumtemperatur, bei welchem das Garn nach und nach in Windungen um zwei angetriebene Speisewalzen, die mit Umfangsrillen versehen und nebeneinander angeordnet sind, geführt wird und um ein oder mehrere Paare von Streckwalzen, die ebenfalls Umfangsrillen aufweisen und nebeneinanderliegen und mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Speisewalzen, wobei das Garn auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12 bis 14 % gebracht wird.
Bei der Durchführung des Verfahrens kann man Speise- und Streckwalzenpaare verwenden, die unabhängig voneinander angetrieben sind, doch wird es in der Regel vorgezogen, die Walzen, in zwei Gruppen zusammenzufassen. Bei jeder aus zwei nebeneinander angeordneten Walzen bestehenden Gruppe weist jede Walze eine Anzahl von Stufen mit verschiedenem Durchmesser auf. Das zu streckende Garn wird dann zuerst mit einer oder mehreren Windungen um die kleinste Stufe der Walzen und danach um die grösseren Stufen herumgeführt. Bei der einfachsten Ausführungsform werden Walzen verwendet, deren jede zwei Stufen aufweist.
Es ist auch möglich, die Zuführungs- und Streckwalzen auf zwei Walzen mit konischer Form zu kombinieren, die nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall wird das zu streckende Garn um beide Walzen in mehreren Windungen vom Ende mit dem kleinsten Durchmesser gegen das Ende mit dem grössten Durchmesser herumgeführt.
Bei der ersten Ausführungsform wird das Garn stufenweise und bei der zweiten Ausführungsform sukzessive gestreckt.
Bei den oben geschilderten Verfahren ist es in der Regel üblich, die Garne vor dem Strecken anzufeuchten.
Diese Massnahme macht es jedoch notwendig, die Garne während oder nach der Nachstreckung wieder zu trocknen.
Diese Trocknung ist nicht nur notwendig, um das angefeuchtete Garn auf den für die Verarbeitung erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt zu bringen, sondern auch um ein Nachschrumpfen zu verhindern. Ein solches Nachschrumpfen hat zur Folge, dass die Dehnbarkeit des Garnes, welche als Ergebnis des Nachstrekkens herabgesetzt worden ist, wieder zunimmt.
Infolgedessen wird die Wirkung des Nachstreckens auf diese Weise wieder teilweise zunichte gemacht.
Wenn das Anfeuchten unterlassen wird, hat es sich gezeigt, dass die beim Nachstrecken auftretenden Fadenrisse einen Wert erreichen, der das zulässige Mass überschreitet.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, Reifengarne in lufttrockenem Zustand nachzustrecken. In diesem Fall enthalten die Garne jedoch kein Schmiermittel, und es werden auch keine Streckwalzen verwendet, die zum Zwecke der Gamfuhrung mit Umfangsrillen versehen sind.
Die nach diesem Verfahren gestreckten Garne haben jedoch den Mangel, dass sie faserig sind, was darauf hindeutet, dass während des Streckens Garnfilamente abgerissen wurden.
Es wurde nun gefunden, dass bei einem Verfahren zum Nachstrecken von Reifengarn die Herstellung von weniger faserigen Produkten ermöglicht ist und ausserdem der Vorteil besteht, dass eine Trocknung der nachgestreckten Garne überflüssig ist und dass auch die Zahl der Fadenrisse während des Arbeitsprozesses
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auf ein Minimum herabsinkt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass ein Reifengarn der Streckbehandlung unterzogen wird, das ein Avivagemittel, z. B. Olein, Mineralöl usw., gleichmässig verteilt enthält.
Als Avivagemittel können z. B. Olein, Mineralöl, sulfonierte Öle oder entsprechende Mischungen verwendet werden, die z. B. aus Mineralöl und Emulgatoren (Polykondensationsprodukte aus Phenolen und Äthylenoxyden) bestehen.
Die gleichmässige Verteilung des Avivagemittels kann auf verschiedene Weise bewirkt werden.
In erster Linie ist es möglich, die aus Viskose hergestellten Fäden vor der ersten Trocknung im Rahmen der üblichen Nassbehandlung mit einer Avivagemittelemulsion zu behandeln. Nach dem Trocknen findet sich dann das Avivagemittel auf den Fäden in hinreichend gleichmässiger Weise verteilt vor. Bei dieser Art der Imprägnierung verwendet man zirkulierende Flüssigkeiten, was zur Folge hat, dass im Vergleich zur Menge des zu behandelnden Garnes zur Durchführung des Imprägnierungsverfahrens eine übergrosse Avivagemittelmenge erforderlich ist. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird eine Imprägnierung der getrockneten und konditionierten Garne vorgezogen, bei welcher diese in Kontakt mit einer Avivagemittelmenge gebracht werden, die gerade zur Imprägnierung hinreichend ist.
In diesem Fall ist es jedoch notwendig, dass zugleich mit der gleichmässigen Verteilung auch ein homogenes Avivagemittel auf die Garne aufgebracht werden muss, d. h., ein Avivagemittel in nicht emulgiertem Zustand.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass in diesem Stadium wässerige Avivagemittelemulsionen, die dem Garn in der erforderlichen Menge zugeführtwerden, später ungleichmässig absorbiert werden, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt über die Garnlänge stark schwankt.
Dies führt zu den oben erwähnten Fadenrissen.
Das homogeneAvivagemittel kann auf das trockene Garn auf verschiedene Weise aufgebracht werden.
So ist es z. B. möglich, zu diesem Zweck eine rotierende Walze zu verwenden, auf deren Oberfläche das Avivagemittel aufgebracht wird und an welche das zu behandelnde Garn angehalten wird. Der Berührungspunkt zwischen Garn und Walze weist einen Abstand von demjenigen Punkt auf, bei welchem das Avivagemittel der Walze zugeführt wird. Die Avivagemittelzufuhr kann dadurch bewirkt werden, dass die Walze längs eines kleinen obrf1ächenabschnittes in das Avivagemittel eingetaucht wird oder mit Hilfe eines Zuführungsrohres, dessen Auslassende gegen die Walzenoberfläche gerichtet ist.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das zu imprägnierende Garn durch einen schmalen Kanal oder ein enges Rohr gezogen wird, welchem das Avivagemittel zugeführt wird. Dieser Kanal oder dieses Rohr enthält vorzugsweise nicht mehr Avivagemittel als unmittelbar von dem hindurchlaufenden Garn mitgenommen werden kann. Es hat sich nämlich gezeigt, dass das Vorhandensein eines gewissen Avivagemit- , telvorrates einen ungünstigen Einfluss auf die gleichmässige Imprägnierung des Garnes ausübt.
Um zu verhüten, dass das Avivagemittel aus der Zuführungsleitung durch das Garn zu kräftig angesaugt wird, wird ein schmaler Kanal oder ein enges Rohr vorgezogen, das eine Zuführungsleitung mit Kapillardurchmesser aufweist.
Im allgemeinen soll der Avivagemittelanteil nicht weniger als 0, 1 Gew. -% betragen. Es ist jedoch vorteilhaft, mindestens 0,2 Gew.-% zu verwenden.
Die Grössenordnung der Streckung, die vorgenommen wird. hängt von der Dehnbarkeit des zu be" handelden Garnes und von derjenigen, die das behandelte Garn haben soll, ab. Zur Durchführung der Streckung bei Garnen mit einem Titer von 206 TEX sind Spannungen von 2000 bis 4000 g und mehr erforderlich.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemSssen Verfahrens schematisch veranschaulicht.
In der Zeichnung ist mit 1 eine Streckvorrichtung bezeichnet, die aus zwei Stufenwalzen 2 und 3 besteht, welche auf Achsen 4 und 5 frei drehbar gelagert sind.
Die Walzen 2 und 3 umfassen jede zwei Stufen, wobei die Walze 2 die Stufen 6 und 7 und die Walze 3 die Stufen 8 und 9 besitzt. Um den Weg des Garnes 11 um die Walzen 2 und 3 festzulegen, sind diese mit Umfangsrillen 10 ausgestattet.
Das Garn 11, das bei der dargestellten Ausführungsform von einer Zuführungsspule 13, deren Feuchtig- keitsgehaltdurchsorgfältige Konditionierung durchweg & auf den gleichen Wert gebracht wurde, abgezogen wird, wird über eine Öse 12 und einen Fadenführer 14, der gegenüber der kleineren Stufe 8 der Stufenwalze 3 angeordnet ist, den ersten Rillen 10 dieser Stufe zugeführt, worauf es in mehreren Windungen zu den Rillen 10 der Stufen 6 und 8 läuft.
Nachdem es die letzten Rillen 10 der Stufen 6 und 8 verlassen hat. gelangt es in die Rillen 10
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der Stufen 7 und 9. Beim Übergang von den-Stufen 6,8 zu den Stufen 7,9 wird das Garn einer Streckung unterworfen. Nachdem es die letzten Rillen 10 der Stufe 9 der Walze 3 verlassen hat, wird es durch eine Fadenführungsäse 15 zu einem hin-und hergehenden Fadenführer 16 und von dort zu einer umlaufenden Spule 17 geführt, welche das Garn 11 aufwickelt.
Durch die Bewegung der Spule 17 wird das Garn 11 durch die Streckvorrichtung gezogen.
Bevor das Garn 11 gestreckt wird, wird dieses durch einen geneigten rohrförmigen Kanal 18 geführt, der einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 15 cm besitzt und dem in der Nähe seines unteren Endes durch ein Kapillarrohr 19 mit einem Durchmesser von 1 mm ein Avivagemittel in einer Menge zugeführt wird, die derjenigen, welches das Garn absorbiert, entspricht.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung sei an Hand eines Beispieles, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, noch näher erläutert.
Eine Spule Reifengarn, das aus Viskose hergestellt ist und einen Titer von 200 TEX, eine Festigkeit von 40 g/rEX und eine Dehnbarkeit von 22 % aufwies, wurde durch sechs Tage durch Konditionierung bei 200 C und bei einer gleichmässigen relativen Feuchtigkeit von 65 % auf einen durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von 12 % gebracht. Die Abweichungen von diesem Durchschnittswert warenkleiner als 1 %.
Das Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min abgezogen und durch ein Rohr 18 hindurchgeführt, welchem durch das Kapillarrohr 19 ein Avivagemittel zugeführt wurde, das unter dem Namen "Stantex"im Handel erhältlich ist und 80 % sulfatierte Erdnussöl, dem zirka 20 % Mineralöl zugesetzt sind, enthält. Die Avivagemittelzufuhr wurde so eingeregelt, dass das Garn nach Verlassen des Rohres 18 etwa 1, 0 % Avivagemittel enthielt.
Das imprägnierte Garn 11 wurde sodann um die Stufenwalzen 2 und 3, deren Stufen 6, 8 bzw. 7,9 wirksame Durchmesser von 46,5 bzw. 53,2 mm aufwiesen, herumgeführt. In der Folge wurde das Garn zwischen den Stufen um 14 % gestreckt und endlich auf die Spule 17 mit einer Spannung von 1000 g aufgewickelt. Die im Garn während des Streckens herrschende Spannung betrug etwa 4000 g.
Das gestreckte Garn zeigte eine Festigkeit von 8,2 kg und eine Dehnbarkeit von 13 0/0.
Ein aus diesem Cordgarn hergestellter Cord hatte eine Festigkeit von 16 kg. Die Festigkeit eines Cords, der aus dem gleichen Cordgam, das jedoch in Gegenwart von Dampf nachgestreckt worden war, hergestellt wurde, betrug 15,5 kg.
Obwohl bei diesem Beispiel das Avivagemittel "Stante : X"' (8, 0 % sulfatiertes Erdnussöl, dem zirka 20 % Mineralöl zugesetzt sind) zur Imprägnierung des zu streckenden Garnes angewendet wurde, ist die Erfindung nicht auf dieses Avivagemittel beschränkt. Es können auch andere Avivagemittel zur Anwendung gelangen, wie z. B. die unter den Handelsbezeichnungen "S. 0. 100" (sulfatiertes Pflanzenöl) und "Nopco" (80 % Mi- neralöl, 20 % sulfoniertes aromatisches Öl, wie es bei der Raffinage von Erdöl entsteht) erhältlichen Avivagemittel. Die genaue Dosierung dieser Avivagemittel kann leicht ermittelt werden.