Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von stark gekräuselten Fäden. Es ist bekannt, gekräuselte Fasern bezw. Faserbündel aus thermoplastischen Stoffen herzustellen, um Garne mit wollähnlichem Charakter zu erhalten, wie sie z. B. unter dem Namen "Zellwolle" gehandelt werden. Bisher wurden .diese so hergestellt, dass man die gesponnenen und aufgewickelten Fäden einer nachträglichen Behandlung unterzogen hat und dann die Kräuselung duroh mecha nische Einwirkung ausführte. So ist es z. B.
bekannt, die thermoplastischen Eigenschaf ten eines gegebenenfalls noch Quell- oder ZVeichmachungsmittel enthaltenden Gebildes aus Zelluloseacetat oder Estern auszunützen, um diesem Gebilde eine bestimmte Form zu erteilen. Unter Ausnützung .dieser Eigen schaft und mit Hilfe von Riffelwalzen kann man z. B. an Acetatkunstseidenfasern eine Wellung, insbesondere .eine Kräuselung, her vorrufen.
Bei einem derartigen Kräuselungs- verfahren treten jedoch verschiedene Schwie rigkeiten auf. Verwendet man zur Kräuse- lung normale, fertiggesponnene, trockene Fäden, so ist die Kräuselung nicht haltbar, oder nur bei Anwendung von kleinen Ge schwindigkeiten oder von hohen Tempera turen und Drucken, welche eine Schädigung der behandelten Fäden bedingen.
Bearbeitet man Fasern, welche ein bereits der Spinn masse zugefügtes Quellmittel oder Weich- machungsmittel enthalten, in der gleichen Weise, so ergeben sich ebenfalls Schwierig keiten verschiedener Art. Einmal kommt es dabei leicht zu einem Verkleben der Fäden unter sich oder an den Riffelwalzen, wodurch die kontinuierliche rasche Durchführung des Verfahrens unmöglich ist.
Des weiteren müs sen, diese Quell- und Weichmachungsmittel nach der Kräuselung wieder entfernt werden, da sonst die Kräuselung nicht haltbar bleibt und ein diese Mittel enthaltender Faden eine viel zu starke Plastizität aufweist, und ein unelastisches, ungeeignetes Fertigerzeug nis ergibt. Werden dagegen die Quell- und Weichmachungsinittel nachträglich nur äusserlich auf die fertiggesponnenen Fasern aufgetragen, z.
B. Zelluloseaaetat quellende, wä,ssrige Salzlösungen, oder organische Flüs- ; sigkeitsbemische, wie z.
B. eine Mischung eines Lösung-s- oder Quellmittc4s für Zellii- loseacetat mit einem Niclit,löser oder Fäll mittel zusammen angewandt, so ist eine der Kräuselung vorausgehende längere Bchand- i Inne mit diesen Mitteln notwendig, welche sehr genau geregelt und überwacht werden muss. Dies ist nicht einfach und macht einen zusätzlichen Aufwand an Zeit. Einrichtun gen und Hilfsstoffen notwendig.
Zudem muss nach der Kräuselung noch eine Nachbehand lung erfolgen. um die Fäden von diesen Mit teln zu befreien.
Geht man bei solchen Verfahren zu grösseren Fadengeschwindigkeiten über, wie sie z. B. beim Trockenspinnverfahren üblich sind, so versagen die obengenannten Verfah ren, da die Einwirkungszeit für die Quell mittel zu kurz ist, um eine genügende Wir kung an den laufenden Fasern zu ermög- liehen. Man würde dabei ein ungenügend ge kräuseltes Fertigerzeugnis erhalten oder man müsste Vor- und Nachbehandlungsvor richtungen anwenden, welche ein untrag bares Ausmass annehmen würden. Es ist. dem entsprechend bis heute auch nicht gelungen, auf wirtschaftliche Art Fasern mit einer gleichmässig durchgehenden und starken Kräuselung zu erzielen.
Nach dem vorliegenden Verfahren werden diese Nachteile vermieden und zugleich eine Vereinfachung der Apparatur und eine Lei stungssteigerung erzielt. Das Verfahren be steht darin, dass man die noch warmen, direkt aus der Spinnzelle kommenden Fäden bezw.
i Fadenbündel in einem an den Spinnprozess fortlaufend anschliessenden Arbaaitsgang durch mechanische Einwirkung in der Wärme einer gleichmässig durchgehenden und star ken Kräuselung unterwirft. Das Wesen des ;
Verfahrens liegt also darin, dass man unter Ausnützung der thermoplastischen Eigen schaften des noch nicht ganz fertigen (noch nicht in den endgültigen, neuen stabilen Aggregatzustand übergegangenen), noch war men Fadenbündels in kürzester Zeit und in einem Zuge von der Spinnzelle zu fertig gekräuselten Fäden bezw. Fadenbüdel ge langt und dabei eine gleichmässig durch gehende und starke Kräuselung erhält.
Man kann das Verfahren für jeden nach dem Trockenspinnverfahren erzeugten ther moplastischen Kunstfaden anwenden. Beson ders interessant hat es sieh für die Verarbei- tung von Zelluloseacetatfäden erwiesen. Zu diesem Zweck wird das frisch gesponnene, noch warme Fadenbündel der Spinnzelle in einem Zustand entnommen, bei dem es noch eine geringe Menge, z.
B. 4-10%, Lösungs mittel aus dem Spinnprozess enthält und dann sogleich nach Benetzung mit Wasser bis zu einem Gehalt von z. B. 6-19<B>%</B> der Kräuselung unterwirft, z. B. derart, dass man es durch ein oder mehrere Paare von geheiz ten Riffelwalzen führt. Das so gekräuselte Fadenbündel kann dann direkt und ebenso fortlaufend zur gewünschten Stapellänge ge schnitten werden. Gegebenenfalls kann an schliessend oder später eine Nachtrocknung, z.
B. zwecks Wiedergewinnung der Lösungs- mittelreste, erfolgen; diese hat aber mit der zu erreichenden Kräuselung nichts zu tun.
Auf diese einfache Weise gelingt es, an einem laufenden Fadenbündel aus Acetat- kunstseide eine dauernde und haltbare, sehr regelmässige Kräuselung zu erzielen. Ein Verkleben oder Aufwickeln der Fäden auf den Walzen findet nicht statt.
Durch Auswahl der Riffelwalzen können die Fäden in bezug auf Zahl der Kräuselun gen pro Längeneinheit und Form der Kräuse- lungsbogen (Rund-, Flach-, Spitzbogen) be liebig variiert eingestellt werden. Es ist zweckmässig, die Kräuselungswalzen in ihrem Durchmesser möglichst gross zu halten. Zweckmässig kann man die Riffelwalzen- paare so ausbilden, dass eine Walze ein Hohl rad ist (d. h. mit innerer Riffelung).
Werden die Fadenbündel .durch zwei aufeinander folgende Walzenpaare geführt, deren Achsen ebenen in einem Winkel zueinander stehen, oder verdreht man die Fadenbündel nach der ersten Kräuselung und vor der Einführung in das zweite, parallelliegende Walzenpaar, so kann nach dem Verfahren der Erfindung eine Kräuselung nach Art einer Raumkurve erzeugt werden.
Die so erhaltene Kräuselung ist noch mehr der natürlichen Wollkräuselung ange glichen, sehr haltbar, und verschwindet nicht durch Kardieren oder Kämmen in den Wei- terverarbeitungsmaschinen. Ebenso können die gekräuselten Fäden wiederholt einer nor malen Längsbeanspruchung ausgesetzt oder benetzt und getrocknet, gefärbt oder sonst wie behandelt werden, ohne dass die Kräuse lung verschwindet. Die Kräuselung ist be ständig und haltbar.
Das Verfahren hat den Vorteil, am lau fenden radenbündel angewandt werden zu können, wobei die Einfachheit und die Kleinheit der Behandlungsorgane .sehr platz sparend sind. Die aus dem Spinnschacht kommenden Fadenbündel werden in einem fortlaufenden Arbeitsgang benetzt, gekräu selt und gegebenenfalls .geschnitten, so dass die gekräuselten Fäden bezw. die Acetatzell- wolle sofort fertig anfällt, was für eine An- fertigung in grossen Mengen besonders wirt schaftlich ist.
Der Herstellungsprozess der fertigen Zellwolle kann in kürzester Zeit erfolgen, und zwar sind für das Spinnen, Kräuseln und gegebenenfalls Schneeiden z. B. nur ca. 1 bis 2 Sekunden Laufzeit nötig. Durch diese hohen Geschwindigkeiten leistet eine Maschi neneinheit mit 100 Spinnstellen mindestens ca. 1000-2000 kg/Tag. Die zur Anwendung bevorzugten Maschinenelemente arbeiten so. sicher und zuverlässig, dass praktisch keine Bedienungsperson nötig ist, ausser zum Pressen der fertigen Ballen.
Die bei ,dem neuen Verfahren erzeugten Zellwollen haben eine äusserst gleichmässige, in der Bogigkeit und Kräusel:ungszahl beliebig einstellbare und sehr beständige Kräuselung.
Das Verfahren kann bei beliebigen, im Trockenspinnverfahren üblichen Spinnge schwindigkeiten ausgeübt werden. Beispiels weise wird bei Acetatseide in jedem Spinn- schacht ein Fadenbündel von 500-1000 oder mehr Denier bei 33/4 Denier je Einzelfaden, mit einer Geschwindigkeit von mindestens 150 m/Min. gesponnen. Der Trockenprozess in der Zelle wird so eingestellt, dass das aus tretende Fadenbündel 4bis 10 %, vorzugsweise 6 %, Lösungsmittel enthält.
Vor den Kräusel- walzen werden gleichzeitig viele Faden bündel obigen Titers mit 'Wasser (zweck mässig heissem Wasser) so benetzt, dass sie einen Wassergehalt von 6 bis 18 %, vorzugs weise 14 %, aufweisen und dann gemeinsam i den Walzen zugeführt. Die nun mit flüch tigen Lösungsmitteln und Wasser befeuchte ten Fäden werden einem heissen Kräuselwal- zenpaar mit etwa 80 bis 180 , vorzugsweise <B>1.30</B> C, zugeführt, welches mit einer Ge schwindigkeit von mindestens ca. 100 m/Min. läuft.
Die entstandene Kräuselung weist 6 bis 7 Bogen pro cm auf. Die nachfolgende Schneidemaschine zieht das gekräuselte Bün- deJ unter leichter Spannung von der Kräu- selwalze .ab und schneidet es z. B. in ca. 120 mm lange Stapel.