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.
Process for the continuous production of heavily crimped threads. It is known, respectively, crimped fibers. Manufacture fiber bundles from thermoplastic materials in order to obtain yarns with a wool-like character, as they are e.g. B. be traded under the name "rayon". So far, these have been produced in such a way that the spun and wound threads have been subjected to a subsequent treatment and then the crimping has been carried out by mechanical action. So it is e.g. B.
known to utilize the thermoplastic properties of a structure made of cellulose acetate or esters, which may also contain swelling or plasticizing agents, in order to give this structure a certain shape. Taking advantage of this property and with the help of corrugated rollers you can z. B. on acetate synthetic silk fibers cause a curl, especially a crimp.
However, various difficulties arise with such a crimping process. If normal, fully spun, dry threads are used for crimping, the crimping is not durable, or only if low speeds or high temperatures and pressures are used, which damage the treated threads.
If fibers which contain a swelling agent or softening agent that have already been added to the spinning mass are processed in the same way, difficulties of various kinds also arise. On the one hand, the threads easily stick to one another or to the corrugated rollers the continuous rapid implementation of the process is impossible.
Furthermore, these swelling and softening agents have to be removed again after the crimping, otherwise the crimping will not be durable and a thread containing these agents has a much too strong plasticity and results in an inelastic, unsuitable finished product. If, on the other hand, the swelling and softening agents are subsequently applied only externally to the finished spun fibers, e.g.
B. cellulose acetate swelling, aqueous salt solutions, or organic liquid; sigkeitsbemische such.
If, for example, a mixture of a solution or swelling agent for cellulose acetate with a niclite, solvent or precipitating agent is used together, a longer period of time before the curling is necessary with these agents, which must be regulated and monitored very precisely . This is not easy and takes an additional investment of time. Equipment and supplies necessary.
In addition, after the crimping, an aftertreatment must be carried out. to free the threads from these agents.
If you go over to higher thread speeds in such a method, as z. B. are common in the dry spinning process, the abovementioned processes fail because the exposure time for the swelling agent is too short to allow a sufficient effect on the running fibers. One would get an insufficiently curled finished product or one would have to use pre- and post-treatment devices, which would assume an intolerable extent. It is. Accordingly, to this day it has not been possible to obtain fibers with a uniformly continuous and strong crimp in an economical way.
According to the present process, these disadvantages are avoided and at the same time a simplification of the apparatus and an increase in performance are achieved. The process consists in the fact that the threads that are still warm and coming directly from the spinning cell are respectively.
i Subjects the thread bundle to a uniformly continuous and strong crimp by mechanical action in the heat in a work cycle that continuously follows the spinning process. The essence of;
The process consists in utilizing the thermoplastic properties of the not yet completely finished (not yet passed into the final, new, stable aggregate state), still warm thread bundle in the shortest possible time and in one go from the spinning cell to finished crimped threads . Fadenbüdel is reached and is given an even, continuous and strong crimp.
The process can be used for any thermoplastic synthetic thread produced by the dry spinning process. It has proven to be particularly interesting for the processing of cellulose acetate threads. For this purpose, the freshly spun, still warm thread bundle is removed from the spinning cell in a state in which there is still a small amount, e.g.
B. 4-10%, solvent medium from the spinning process and then immediately after wetting with water up to a content of z. B. 6-19 <B>% </B> subjected to the crimp, e.g. B. such that it leads through one or more pairs of geheiz th corrugated rollers. The thread bundle crimped in this way can then be cut directly and continuously to the desired staple length. If necessary, subsequent drying, e.g.
B. for the purpose of recovering the solvent residues; but this has nothing to do with the crimp to be achieved.
In this simple way it is possible to achieve a permanent and durable, very regular crimp on a running bundle of acetate rayon. The threads do not stick or wind up on the rollers.
By selecting the corrugated rollers, the threads can be varied as desired with regard to the number of crimps per unit length and the shape of the crimped arches (round, flat, pointed arches). It is advisable to keep the crimping rollers as large as possible in diameter. The corrugated roller pairs can expediently be designed in such a way that one roller is a ring gear (i.e. with internal corrugation).
If the thread bundles are guided through two successive pairs of rollers, the axes of which are flat at an angle to one another, or if the thread bundles are twisted after the first crimping and before the introduction into the second, parallel roller pair, crimping can be performed according to the method of the invention Kind of a space curve can be generated.
The crimp obtained in this way is even more similar to the natural wool crimp, is very durable, and does not disappear through carding or combing in the further processing machines. Likewise, the crimped threads can repeatedly be exposed to normal longitudinal loads or wetted and dried, dyed or otherwise treated without the crimp disappearing. The crimp is permanent and durable.
The method has the advantage that it can be used on the running bundle of strands, the simplicity and smallness of the treatment organs being very space-saving. The thread bundles coming from the spinning shaft are wetted, crimped and, if necessary, cut in a continuous operation, so that the crimped threads and / or. the acetate cell wool is immediately available, which is particularly economical for large quantities.
The manufacturing process of the finished rayon can be done in a very short time, namely for spinning, crimping and possibly snow cladding z. B. only about 1 to 2 seconds running time necessary. Thanks to these high speeds, a machine unit with 100 spinning positions can produce at least approx. 1000-2000 kg / day. The machine elements preferred for use work like this. safe and reliable, that practically no operator is needed, except to press the finished bales.
The cellulose wool produced in the new process has an extremely uniform, very constant crimp that can be adjusted in terms of curvature and crimp number.
The process can be carried out at any desired spinning speeds customary in the dry spinning process. For example, in the case of acetate silk, a thread bundle of 500-1000 denier or more at 33/4 denier per single thread, at a speed of at least 150 m / min. spun. The drying process in the cell is adjusted so that the emerging thread bundle contains 4 to 10%, preferably 6%, solvent.
Before the crimping rollers, many thread bundles of the above titre are simultaneously wetted with water (conveniently hot water) so that they have a water content of 6 to 18%, preferably 14%, and then fed together to the rollers. The threads, which are now moistened with volatile solvents and water, are fed to a pair of hot crimping rollers at about 80 to 180, preferably 1.30 C, which runs at a speed of at least about 100 m / min. running.
The resulting crimp has 6 to 7 sheets per cm. The following cutting machine pulls the crimped bundle under slight tension from the crimping roller and cuts it e.g. B. in about 120 mm long stacks.