Vorrichtung zur Kräuselung von Fasern. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dauerhaften Kräuselung von Fasern und eignet sich z. B. für von Natur aus elastische, proteinhaltige Fasern, wie W'olle und Seide, für pflanzliche Fasern, wie Baumwolle, Hanf, Jute, Ramie und Flachs, für synthetische thermoplastische Fasern aus nicht vernetzten Kunststoffen wie Viskose fasern, Acetatkunstseidefäden, Nylon, die Kondensationsprodukte der Terephthalsäure mit Glykol (Terylene) und Polyvinylchlorid produkte, sowohl in Stapel- als auch Faden form.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann sowohl zur Erteilung einer Kräuselung an in der Regel ungekräuselte natürliche oder syn thetische Fasern als auch zur Erteilung einer zusätzlichen Kräuselung an wenig gekräuselte Wollhaare sowie zur Verbesserung der Eigen schaften hochgradig gekräuselter Naturwolle dienen. Die so gewonnenen Produkte wiesen eine gleiehmässige Beschaffenheit auf.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist ge kennzeichnet durch eine Kammer, deren eines Ende durch ein Paar angetriebener Zufüh rungszylinder für die Fasern abgeschlossen ist und an deren anderem Ende Verschluss mittel vorgesehen sind, die die Fasermasse in der Kammer durch Stauung unter Druck halten, welche Kammer Mittel zum Erhitzen der Fasermasse in derselben aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig.1 die Draufsicht auf eine Vorrichtung, Fig. 2 eisen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 nach Fig.1, Fig. 3 einen Horizontalschnitt längs der Linie 3-3 nach Fig. 2, Fig.4 einen vertikalen Querschnitt längs der Linie 4-4 nach Fig.2, Fig. 5 die Teilansicht des sattelförmigen Abnehmers, Fig.6 die Teilansicht in grösserem Mass stab einer typischen Wollfaser in natürlichem Zustand, Fig.7 die Teilansicht in grösserem Mass stab einer typischen Wollfaser nach einer Behandlung in der Vorrichtung und Fig. 8 die Teilansicht in grösserem Mass stab einer Flordecke, die einen Flor aus einem Garn zeigt, welches aus Fasern besteht, wie sie in Fig.7 dargestellt sind.
Der Kräuseler besteht aus einem Rahmen 10 mit einem Paar Einzugszylindern 11 und 12 und der Antriebswelle 13. Die Antriebs welle 13 ist drehbar in dem Rahmen 10 ge lagert und trägt ein Kettenrad 14, das von einem nicht dargestellten geeigneten Trieb werk angetrieben wird, und ausserdem sitzt auf der Welle das Ritzel 15. Der Einzugs zylinder 11 ist fest auf der Welle 1.6 verkeilt. die in den Lagerschalen 17 sich dreht, welche fest. mit dem Rahmen 10 verbunden sind. Auf der Welle 16 sitzt ferner das Zahnrad 18, das mit, dem Ritzel 15 in Eingriff steht.
Der andere Einzugszylinder 12 ist. durch einen Keil fest mit der Welle 20 verbinden, die in den Lagerböcken 21 ruht, welche jedoch ver schiebbar in dem Rahmen 10 angeordnet sind. Der Zylinder 12 wird unter einem gewissen Druck gegen das zwischen die Zylinder ein geführte Fasermaterial gepresst, und zwar durch die Federn 22, die um die mit Gewinde versehenen Stangen 23 angeordnet sind. Diese Schraubstangen 23 stossen einerseits gegen die Lager 21 und erstrecken sieh mit den andern Enden durch einen Arm 24 des Rahmens 10 hindurch und sind mit Mutterscheiben 25 und Einstellrädern 26 versehen. Die Mutterschei ben 25 werden durch den Rahmen 10 an einer Drehung gehindert.
Die Schraubenfedern 22 sind zwischen diesen Mutterscheiben 25 und dem Arm 24 angeordnet und können in ihrer Spannung mittels der Einstellräder 26 variiert werden.
Die Welle 20 trägt das Zahnrad 30, das mit dem Zahnrad 18 kämmt. Die Zahnungen der Zahnräder 18 und 30 haben eine solche Tiefe, dass diese ausreicht, um die Zahnräder in der üblichen Spanne bei der Verstellung der Welle 20 des Kräuselers im Betrieb in Eingriff zu halten.
Unterhalb der Zylinder 11 und 12 ist ein vertikales Rohr 33 vorgesehen, das eine koni sche Bohrung 34 aufweist und die Setzkam mer bildet. Das Rohr 33 ist an einem Sattel stück 35 befestigt, das eine sieh verjüngende Bohrung 36 besitzt, die die Kräuselkammer bildet. Der obere Teil zeigt eine kurvenför mige Ausbildung entsprechend der Rundung der Zylinder 11 und 12, die so bemessen ist, dass ein geringer Luftspalt gegenüber den Zylinderflächen verbleibt. Das Sattelstück 35 trägt ferner die Lappen 40, die durch die Schrauben 41 an dem Rahmen 10 befestigt sind. Ausserdem besitzt es eine Anzahl ra dialer Durchbohrungen 42, die zur Einsprit zung eines Verfestigungsmittels in die Kräu selungskammer dienen.
Diese radialen Durch bohrungen 42 stehen mit einem ringförmigen Kanal 43 in dem Sattelstück 35 in kommuni zierender Verbindung, der selbst durch den Kragen 44 abgeschlossen wird und so für ganzen einen mehrfachen Einlass bildet. Das Zusatzmittel wird dem Ringkanal 43 durch ein Rohr 45 zugeführt, das in die Zuführ öffnung 46 des beschriebenen Kragens passt. Die Wände der Kammer sind poliert zwecks Verminderung der Reibung der Fasern bei ihrem Durchgang.
An dem untern Ende trägt das Rohr 33 eine Verlängerung in Form eines Flansches 50, an welcher die beiden Konsolen 51 be festigt sind. An diesen Konsolen 51 sind die beiden Klappen 52 durch die Scharniere 53 angelenkt. Diese werden gegen das spitz zu laufende Ende 54 des Verlängerungsstückes 50 mittels der Gewichte 55 dicht angedrückt. Die Gewichte hängen an den Armen 56, die an den Klappen angebracht sind.
Zur Erzielung der Kräuselung werden die vorbehandelten Fasern zwischen den Zufüh rungszylindern 11, 12 hindurch in eine Kräu selungskammer gedrückt, die ständig mit Fa sern gefüllt gehalten wird. Während die Fa sern in die Kräuselungskammer eingepresst werden, legen sie sieh in Ziekzackform und werden gezwungen, engwinklige Bogen mit da. zwischenliegenden geraden Strecken zu bilden, wobei die Länge der letzteren von mehreren Faktoren abhängt, wie beispielsweise von der Art der Vorbehandlung und von dem Druck, welchem die Fasern in der Kräuselungskam- mer unterworfen sind.
Die Kräuselung wird durch die Behand lung in der Fixierkammer 31 unter kontrol lierten Bedingungen der Zeit, Temperatur, Feuchtigkeit und des pH-Wertes fixiert, und zwar in einem Bereich, unterhalb welchem die natürliche Elastizität der Fasern einer Ver formung widersteht und oberhalb welchem eine Zersetzung- erfolgt. Die Bedingungen wer den derart aufeinander abgestimmt, dass die Fasern in einen plastischen Zustand überge führt werden, wie er für die Bildung einer dauerhaften Kräuselung erforderlich ist.
Beim Betrieb des Kräuselers werden die Zylinder 11 und 12 durch einen beliebigen Antrieb angetrieben und die zu kräuselnden Fasern diesen vorzugsweise in ,Strang- oder Bandform zugeführt.. Zunähst verbleiben die Fasern in der Krä.uselungs- und Setzkanuner, bis diese so stark gestopft sind, dass die ein- gepressten Fasern gegen die Pressung der Ge wichte 55 die Klappen ein wenig aufdrücken.
Durch den Gegendruck der zusammengepress ten Fasern werden die durch die Einzugs zylinder eingezogenen Fasern gegen die Pak- kung gepresst und übereinander in Zickzack kräuselungen gefaltet. Die Stärke der Kräuse lung hängt von der Natur der Faser und diesem Gegendruck ab. Da der zugeführte Strang durch die Zylinder zu einem dünnen Band zusammengepresst wird, werden die Kräuselungen durch eine Beugung der Fasern vor- und rückwärts in Richtung quer zu den Zy linderachsen gebildet. Demgemäss sind die Kräuselbogen jeder Faser alle in derselben Längsebene gelagert.
Die Rohfasern werden zunächst geöffnet, entfettet, beispielsweise mit Seife und Soda in verschiedenen Verfahrensstufen, dann ge waschen und in bekannter Weise getrocknet, um einen gewissen Vorrat zu haben. Das Ent fetten und Waschen kann unter solchen Be dingungen durchgeführt werden, dass diesem Vorrat der gewünschte PH-Wert für die Kräu selung belassen wird. Das so vorbehandelte Material wird in gleichmässiger Menge un mittelbar den Einzugszylindern 11 und 12 des Kräuselers durch einen geeigneten Trichter zugeführt oder auch zunächst durch eine bandformende Vorrichtung, beispielsweise eine Karde, gegeben und als Band oder zu einem Strang verdichtet den Einzugszylindern 11 und 12 in lockerer oder festerer Form zuge leitet.
Wenn eine möglichst gleichmässige Zu fuhr verlangt wird, kann das Material auch gerissen, gekrempelt und zu diesem Zweck nach ein- oder mehrmaligem Durchgang durch eine Krempel zu einem Strang verdichtet wer den.
In jedem Falle aber werden durch die Fasern mittels der Zylinder 11 und 12 die Kräuselkammer und die ganze Setzkammer vollgestopft, wobei die Fasern aus dem Bo den der Setzkammer entgegen dem Druck, der durch die Auslassklappen 52 ausgeübt wird, hinausgepresst werden.
Der Gegendruck beim Eintritt in die Kräuselkammer bestimmt, die Grösse der Kräu- selungen, und zwar bewirkt ein höherer Druck eine feinere Kräuselung - mehr Faltungen je emn - und umgekehrt.
Bei gleichbleibendem Feuchtigkeitsgehalt und pH-Wert ändert sich die Verfestigungs zeit in umgekehrtem Sinne mit der Tempera tur. Bei Temperaturen unter 100 C kann durch das Rohr 45 heisses Wasser als Setz mittel in die Kräusel- und Setzkammer einge spritzt werden, das auch zusätzlich Chemika lien enthalten mag, die die Erzeugung einer dauerhaften Verfestigung unterstützen.
So können beispielsweise als Verfestigungsmittel Thioglycolsäure und deren Salze, thioglycol- saures Calcium oder Natrium, Formaldehyd, ein Sulfoxylatformaldehyd mit Zink oder Na trium, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Mel- amin-Formaldehyd-Harze, die Salze der Schwermetalle wie Zirkonium, Chrom, Queck silber, Silber, Kupfer, Blei usw., oder gewisse bekannte Proteinfällungsmittel wie Pikrin- säure, Phosphorwolframsäure, Gerbsäure und andere bekannte Verfestigungsmittel Verwen dung finden.
Bei einer Temperatur von 100 C ist die maximale Konzentration dieser Agen- tien, ohne dass eine merkliche Verschlechte rung eintritt, wie folgt:
EMI0003.0019
Gew. <SEP> % <SEP> der <SEP> Faser
<tb> Thioglycolsäure <SEP> 3
<tb> Zinksulfoxylatformaldehyd <SEP> 5
<tb> Harnstoff-Formaldehyd-Harze <SEP> 15
<tb> Melaminformaldehyd-Harze <SEP> 15 Die andern Zusätze greifen die Fasern nicht an und können in den handelsüblichen geeigneten Konzentrationen angewandt wer den.
Bei höheren Temperaturen ist Dampf unter Druck oder überhitztes Wasser anzu wenden. Der Zustand des Dampfes soll so beschaffen sein, dass die Fasern die gewünschte Temperatur und einen entsprechenden Feuch tigkeitsgehalt erhalten. Entsprechend der Packung der Fasermasse ist diese verhältnis mässig undurchlässig für Dampf, und es sind somit Dampfdrucke einzuhalten, die sich zur Erreichung der gewünschten hohen Tempera turen eignen. Bei der Behandlung von WVolle können die Fasern mit einem pH-Wert von 4,0 bis 9,0 dem Kräuseler zugeführt werden.
Der zuge leitete Dampf oder das eingespritzte heisse Wasser muss so beschaffen sein, dass sie die Temperatur der Fasern auf etwa 100 bis 150 C erhöhen und einen Feuchtigkeitsgehalt in den die Setzkammer verlassenden Fasern von 20 bis 55% herbeiführen. Ein höherer Feuchtigkeitsgehalt ist nicht schädlich und kann in gewissen Fällen erwünscht sein. Bei einem pH-Wert von 8,0 bis 9,0 ist eine Ver festigungszeit von 60 bis 70 Sekunden bei etwa 115 bis 120 C ausreichend, um eine Ver festigung zu geben, die einem Kochen über 3 Minuten in Wasser widersteht oder einer Färbebehandlung von 90 Minuten mit einem geringfügigen Verlust in der Kräuselung, wie er sich gemäss der Anzahl und dem Umfang der Einwirkungen nach ergibt.
Bei einem pH-Wert von 4,0 bis 4,5 ist bei der gleichen Temperatur eine Verfestigungszeit von 120 bis 160 Sekunden nötig, um die gleiche Wider standsfähigkeit hinsichtlich eines Kräuselungs verlustes zu erzeugen. Im allgemeinen ändert sieh die Verfestigungszeit in umgekehrtem Sinne wie der pH-Wert, wenn die andern Bedingungen die gleichen bleiben. Als Ausführungsbeispiel für die Behand lung einer Stapelfaser aus Kunstseide sei an genommen, dass die Fasern mit einem pH-Wert von 8,0 in den Kräuseler gelangen. Die Dampf zufuhr erfolge so, dass die Temperatur der Fasern auf fast 100 C sich einstellt und ein Feuchtigkeitsgehalt in den die Setzkammer verlassenden Fasern von 70 bis 90% einge halten wird. Ein höherer Feuchtigkeitsgehalt ist nicht schädlich und kann in gewissen Fäl len von Vorteil sein.
Bei einem PH-Wert voll 8,0 bis 9,0 genügt eine Verfestigungszeit voll 10 Sekunden bei etwa 100 C, um eine Ver festigung zu geben, die einem Kochen über 3 Minuten in Wasser widersteht oder einer Färbebehandlung von 90 Minuten mit einem geringfügigen Verlust in der Kräuselung. Im allgemeinen ändert sich die Verfestigungszeit in umgekehrtem Sinne mit dem pH-Wert und der Temperatur, wenn die andern Bedingun gen die gleichen bleiben.
Zur Behandlung von pflanzlichen Fasern und synthetischen thernmoplastischen Fasern aus nicht vernetzten Kunststoffen kann heisse Luft der Kräuselkammer zugeführt werden, um die Fasern auf die geeignete Weichma- chungstemperatur zur Kräuselung, das sind etwa 100 bis 150 C, zu bringen. In die Setz kammer sind Kühlmittel, wie etwa. kalte Luft, einzuführen, so dass die Fasern auf die Ver- festigungstemperatur gekühlt werden, also etwa unterhalb 80 C bei ihrem Austritt.
Die gekräuselten Fasern verlassen den Krä.useler in Form eines stark verdichteten Taues oder Stranges; diese können leicht ge öffnet und getrennt werden.
Fig. 6 zeigt eine typische Wollfaser vor einer Kräuselung mit der dargestellten Vor richtung, und Fig. 7 zeigt dieselbe Faser nach erfolgter Kräuselung. Wie ersichtlich, ist die Faser in. Fig. 6 durch grosse Krümmungs- radien ihrer Kräuselbogen a gekennzeichnet, mit dazwischenliegenden, unregelmässig leicht gebogenen Teilen b. Die relative Anzahl und Stärke der Bogen hängt von der Herkunft der 'Volle ab.
Die Faser nach Fi-. 7, nach der Behandlung, zeichnet sieh durch das Vorherr schen von scharfwinkligen Knieken in den Kräuselbogen c aus, welche in gleichen oder ungleichen Abständen vorliegen, jedoch durch ziemlich gradlinige Faserstücke d voneinander getrennt sind. Die Abstände dieser Kräusel- bogen und damit ihre Anzahl pro em können durch Abwatidhlngen beim Verfahren verän dert und nach Wunsch geregelt werden.
Die erhaltene Faser ist aber stark voll dem Aus sehen der unbehandelten Fasern verschieden, infolge des Vorherrsehens von scharfen wink ligen Faltungen an Stelle der grossen Bogen der unbehandelten Fasern.
Die Fasern können gekrempelt, zu Bän dern geformt und in üblicher Weise verspon nen und gewünsclltenfalls als Garn gefärbt werden; auch können sie gerissen werden, um die Fasern zii trennen und in der Flocke zu färben, worauf man sie krempeln und zu Garn verspinnen kann. Das aus solchen künstlich gekräuselten Fasern hergestellte Garn zeich- net sich durch grössere Elastizität und Fülle aus gegenüber dem in ähnlicher Weise ver arbeiteten Garn, das aus Fasern erzeugt ist, die nicht einem solchen Kräuselungsprozess unterworfen wurden.
Die künstlich gekräusel ten Fasern können auch mit andern Fasern gemischt und nach Wunsch zu Garnen weiter verarbeitet werden.
Solches künstlich gekräuseltes Garn kann zum Weben der verschiedenartigsten Textilien verwandt werden. Beispielsweise kann es zur Bildung einer Flordecke benutzt und zu Flor geweben etwa nach Art der Axminsterstoffe oder -teppiche auf den üblichen Axminster- webstühlen verwebt werden. Fig.8 zeigt ein solches Gewebe in grösserem Massstab und lässt ein Vorgewebe erkennen, dessen Kette aus dem Kettenfaden e, den Füllfäden f und den Schussfäden g besteht. In das Grundgewebe sind reihenweise die Florfadenstücke uh einge webt.
Die Fadenstücke h sind, wie erkennbar, aus dem oben beschriebenen Garn hergestellt, und es ist zu ersehen, dass die Fadenstiücke eine starke Ausbreitung aufweisen und somit, eine grössere Deckfähigkeit besitzen als unge- kräuselte oder nur von Natur aus gekräuselte Wolle. Die gekräuselten Garne können auch zum Weben von glatten Stoffen, z. B. für Decken, Verwendung finden, die dann durch Fülle, Elastizität und grössere geschlossene Luft räume ausgezeichnet sind.
Device for crimping fibers. The present invention relates to a device for the permanent crimping of fibers and is suitable, for. B. for naturally elastic, protein-containing fibers, such as wool and silk, for vegetable fibers such as cotton, hemp, jute, ramie and flax, for synthetic thermoplastic fibers made of non-crosslinked plastics such as viscose fibers, synthetic silk fibers, nylon, the Condensation products of terephthalic acid with glycol (terylene) and polyvinyl chloride products, both in stacks and threads.
The device according to the invention can be used both to provide a crimp to natural or synthetic fibers that are usually not crimped, and to provide additional crimp to slightly crimped woolen hair and to improve the properties of highly crimped natural wool. The products obtained in this way had a uniform consistency.
The inventive device is characterized by a chamber, one end of which is closed by a pair of driven feed cylinders for the fibers and at the other end closure means are provided that keep the fiber mass in the chamber by stowage under pressure, which chamber means for Having heating the pulp in the same.
An embodiment of the subject invention is shown in the drawing. 1 shows a top view of a device, FIG. 2 a vertical section along the line 2-2 according to FIG. 1, FIG. 3 a horizontal section along the line 3-3 according to FIG. 2, FIG. 4 a vertical cross-section along the line 4-4 according to FIG. 2, FIG. 5 shows the partial view of the saddle-shaped buyer, FIG. 6 shows the partial view on a larger scale of a typical wool fiber in its natural state, FIG. 7 shows the partial view on a larger scale of a typical wool fiber after a Treatment in the device and FIG. 8 is a partial view on a larger scale of a pile blanket showing a pile made of a yarn consisting of fibers, as shown in FIG.
The crimper consists of a frame 10 with a pair of feed cylinders 11 and 12 and the drive shaft 13. The drive shaft 13 is rotatably supported in the frame 10 ge and carries a sprocket 14 which is driven by a suitable engine, not shown, and also sits on the shaft, the pinion 15. The feed cylinder 11 is firmly wedged on the shaft 1.6. which rotates in the bearing shells 17, which is fixed. are connected to the frame 10. The gearwheel 18, which is in engagement with the pinion 15, is also seated on the shaft 16.
The other feed cylinder 12 is. firmly connect by a wedge to the shaft 20, which rests in the bearing blocks 21, which are however arranged in the frame 10 so that they can be slid. The cylinder 12 is pressed under a certain pressure against the fiber material guided between the cylinders by the springs 22 which are arranged around the threaded rods 23. These screw rods 23 abut on the one hand against the bearings 21 and extend with the other ends through an arm 24 of the frame 10 and are provided with nut washers 25 and adjusting wheels 26. The Mutterschei ben 25 are prevented by the frame 10 from rotating.
The coil springs 22 are arranged between these nut washers 25 and the arm 24 and their tension can be varied by means of the adjusting wheels 26.
The shaft 20 carries the gear 30 which meshes with the gear 18. The teeth of the gears 18 and 30 have such a depth that this is sufficient to keep the gears in engagement within the usual range when the shaft 20 of the crimper is adjusted during operation.
Below the cylinder 11 and 12, a vertical tube 33 is provided which has a conical bore 34 and forms the Setzkam mer. The tube 33 is attached to a saddle piece 35 which has a see tapered bore 36 which forms the crimping chamber. The upper part shows a curvilinear design corresponding to the rounding of the cylinders 11 and 12, which is dimensioned so that a small air gap remains with respect to the cylinder surfaces. The saddle piece 35 also carries the tabs 40 which are fastened to the frame 10 by the screws 41. In addition, it has a number of radial through bores 42 which serve to inject a solidifying agent into the crumbling chamber.
These radial through bores 42 are in communicating connection with an annular channel 43 in the saddle piece 35, which itself is closed by the collar 44 and thus forms a multiple inlet for the whole. The additive is fed to the annular channel 43 through a tube 45 which fits into the feed opening 46 of the collar described. The walls of the chamber are polished to reduce the friction between the fibers as they pass through.
At the lower end of the tube 33 carries an extension in the form of a flange 50 on which the two consoles 51 are fastened. The two flaps 52 are linked to these brackets 51 by the hinges 53. These are pressed tightly against the tapering end 54 of the extension piece 50 by means of the weights 55. The weights are suspended from arms 56 attached to the flaps.
To achieve the crimping, the pretreated fibers between the feed cylinders 11, 12 are pressed through into a Kru selungskammer which is kept constantly filled with fibers. While the fibers are being pressed into the crimping chamber, they are laid out in a zigzag shape and are forced into narrow-angled bends. to form intermediate straight stretches, the length of the latter depending on several factors, such as the type of pretreatment and the pressure to which the fibers in the crimping chamber are subjected.
The crimp is fixed by the treatment in the fixing chamber 31 under controlled conditions of time, temperature, humidity and pH, namely in a range below which the natural elasticity of the fibers resists deformation and above which a decomposition - he follows. The conditions are matched to one another in such a way that the fibers are converted into a plastic state, as is necessary for the formation of permanent crimp.
When the crimper is in operation, the cylinders 11 and 12 are driven by any drive and the fibers to be crimped are preferably fed in strand or ribbon form. Initially, the fibers remain in the crimping and setting canisters until they are so tightly stuffed that the pressed-in fibers press the flaps open a little against the pressure of the weights 55.
The counter-pressure of the compressed fibers presses the fibers drawn in by the intake cylinder against the pack and folds them on top of each other in zigzag crimps. The strength of the curl depends on the nature of the fiber and this counter pressure. Since the supplied strand is compressed into a thin band by the cylinders, the crimps are formed by bending the fibers forwards and backwards in the direction transverse to the cylinder axes. Accordingly, the curling arcs of each fiber are all stored in the same longitudinal plane.
The raw fibers are first opened, degreased, for example with soap and soda in various process stages, then washed and dried in a known manner in order to have a certain supply. Degreasing and washing can be carried out under such conditions that the desired pH value for the crimping is left in this supply. The material pretreated in this way is fed in an even amount directly to the feed cylinders 11 and 12 of the crimper through a suitable funnel or first passed through a band-forming device, for example a card, and compressed as a band or into a strand, the feed cylinders 11 and 12 in looser or a more solid form.
If the most uniform possible supply is required, the material can also be torn, carded and, for this purpose, compressed into a strand after passing through a card one or more times.
In any case, however, the crimping chamber and the entire setting chamber are filled with the fibers by means of the cylinders 11 and 12, the fibers being pressed out of the bottom of the setting chamber against the pressure exerted by the outlet flaps 52.
The counter-pressure on entry into the crimping chamber determines the size of the crimps, namely a higher pressure causes a finer crimp - more folds per emn - and vice versa.
If the moisture content and pH value remain constant, the solidification time changes inversely with the temperature. At temperatures below 100 C, hot water can be injected through the pipe 45 as a setting agent into the crimping and setting chamber, which may also contain chemicals that support the generation of permanent solidification.
For example, thioglycolic acid and its salts, thioglycolic acid calcium or sodium, formaldehyde, a sulfoxylate formaldehyde with zinc or sodium, urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, the salts of heavy metals such as zirconium, chromium, Mercury, silver, copper, lead, etc., or certain known protein precipitants such as picric acid, phosphotungstic acid, tannic acid and other known solidifying agents can be used.
At a temperature of 100 C the maximum concentration of these agents without any noticeable deterioration is as follows:
EMI0003.0019
Weight <SEP>% <SEP> of the <SEP> fiber
<tb> Thioglycolic acid <SEP> 3
<tb> zinc sulfoxylate formaldehyde <SEP> 5
<tb> Urea-Formaldehyde Resins <SEP> 15
<tb> Melamine-formaldehyde resins <SEP> 15 The other additives do not attack the fibers and can be used in the commercially suitable concentrations.
At higher temperatures, use steam under pressure or superheated water. The state of the steam should be such that the fibers receive the desired temperature and a corresponding moisture content. According to the packing of the fiber mass, this is relatively moderately impermeable to steam, and steam pressures must therefore be maintained which are suitable for achieving the desired high temperatures. When treating WVolle, the fibers can be fed to the crimper with a pH of 4.0 to 9.0.
The supplied steam or the injected hot water must be such that it increases the temperature of the fibers to around 100 to 150 C and a moisture content of 20 to 55% in the fibers leaving the setting chamber. A higher moisture content is not harmful and may be desirable in certain cases. At a pH of 8.0 to 9.0, a setting time of 60 to 70 seconds at about 115 to 120 C is sufficient to give a setting that withstands boiling for 3 minutes in water or a dyeing treatment of 90 minutes with a slight loss in the curl, as it results according to the number and extent of the impacts.
At a pH of 4.0 to 4.5, a solidification time of 120 to 160 seconds is necessary at the same temperature in order to produce the same resistance with regard to a loss of curling. In general, if the other conditions remain the same, the setting time changes in the inverse sense as does the pH. As an exemplary embodiment for the treatment of a staple fiber made of rayon, let it be assumed that the fibers get into the crimper with a pH of 8.0. The steam is supplied in such a way that the temperature of the fibers adjusts to almost 100 C and a moisture content of 70 to 90% in the fibers leaving the setting chamber is maintained. A higher moisture content is not harmful and can be beneficial in certain cases.
At a pH of 8.0 to 9.0, a solidification time of 10 seconds at about 100 ° C. is sufficient to give a solidification that withstands boiling for 3 minutes in water or a 90 minute staining treatment with a slight loss in the ripple. In general, the setting time changes inversely with pH and temperature if the other conditions remain the same.
For the treatment of vegetable fibers and synthetic thermoplastic fibers made of non-crosslinked plastics, hot air can be fed into the crimping chamber in order to bring the fibers to the appropriate softening temperature for crimping, that is about 100 to 150 ° C. In the setting chamber are coolants such as. cold air to be introduced so that the fibers are cooled to the solidification temperature, that is to say below 80 C when they exit.
The crimped fibers leave the crimper in the form of a highly compressed rope or strand; these can easily be opened and separated.
Fig. 6 shows a typical wool fiber before crimping with the device shown, and Fig. 7 shows the same fiber after crimping. As can be seen, the fiber in FIG. 6 is characterized by large radii of curvature of its curling arcs a, with irregular, slightly curved parts b in between. The relative number and strength of the bow depends on the origin of the 'full.
The fiber according to Fi-. 7, after the treatment, is characterized by the predominance of sharp-angled knees in the curled arcs c, which are at equal or unequal distances, but are separated from each other by fairly straight pieces of fiber d. The distances between these curling arcs and thus their number per em can be changed by changing the length of the process and regulated as required.
The fiber obtained is very different from the look of the untreated fibers, due to the predominance of sharp angular folds in place of the large arches of the untreated fibers.
The fibers can be carded, formed into ribbons and spun in the usual way and, if desired, dyed as yarn; they can also be torn in order to separate the fibers and dye them in the flake, after which they can be carded and spun into yarn. The yarn produced from such artificially crimped fibers is characterized by greater elasticity and fullness compared to the similarly processed yarn which is produced from fibers which have not been subjected to such a crimping process.
The artificially crinkled fibers can also be mixed with other fibers and processed into yarns if desired.
Such artificially crimped yarn can be used for weaving a wide variety of textiles. For example, it can be used to form a pile blanket and woven into pile, for example in the manner of the Axminster fabrics or carpets, on the usual Axminster looms. 8 shows such a fabric on a larger scale and reveals a preliminary fabric, the warp of which consists of the warp thread e, the filling threads f and the weft threads g. The pile thread pieces uh are woven into the base fabric in rows.
As can be seen, the thread pieces h are made from the yarn described above, and it can be seen that the thread pieces have a strong expansion and thus have a greater covering power than uncrimped or only naturally crimped wool. The crimped yarns can also be used for weaving smooth fabrics, e.g. B. for ceilings, use, which are then characterized by abundance, elasticity and larger closed air spaces.