Verfahren zur Verarbeitung von Garn zu voluminösem Garn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbei tung von Garn zu voluminösem Garn. Dieses Verfahren ist auf die üblichen thermoplastischen Garne, z. B. Polyamidgarne, Polyestergarne und dergleichen, an wendbar.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 3 188 713 ist eine Einrichtung zur Verarbeitung von Multifilamentgarn, insbesondere aus Azetylcellulose und mit C-förmigem Querschnitt zu voluminösem Garn bekannt. In dieser Einrichtung wird das Garn dadurch gekräuselt und ver filzt, dass es zusammen mit einem Dampfstrom durch ein Venturirohr geführt wird.
In dessen divergenten Aus- gangsteil entsteht infolge der Abnahme der Strömungs geschwindigkeit des Dampfes in Anwesenheit des Garns eine Wirbelströmung, in welcher die einzelnen Filamente des Garns voneinander gelöst werden und allseitig in Berührung mit dem Dampf kommen.
Während die Dampfgeschwindigkeit abnimmt und die Filamente sich zu kräuseln beginnen, wird das Garn entspannt und die Filamente beginnen sich zu verfilzen. Dabei werden die Arbeitsbedingungen im Venturirohr ausdrücklich so ge wählt, dass der Dampf im Venturirohr nicht kondensiert. Dies wird damit begründet,
dass die Anwesenheit von Wassertropfen die Kräuselwirkung verschlechtern würde. Der aus dem Venturirohr austretende Dampf wird abge zogen und das aus dem Venturirohr austretende Garn wird rechtwinklig zur Austrittsrichtung mit einer Ge schwindigkeit abgezogen, die kleiner als die Zufuhr- geschwindigkeit zum Venturirohr ist.
Für mit dieser Einrichtung erhaltene voluminöse Garne werden 15 und 16 % actual loft sowie 19,2 und 32 % xstretcha ge nannt.
Ein für Teppiche bestimmtes Polypropylen- garn hatte vor der Behandlung mit einer Variante die- ser Vorrichtung 1200 denier und nach der Behandlung 1600 denier, also 133 % seines ursprünglichen Gewichts pro Längeneinheit.
In der USA-Patentschrift Nr. 3 127 729 ist ein Ver- fahren zur Verarbeitdng von Garn zu voluminösem Garn beschrieben, bei welchem das Garn durch eine Düse läuft, der Druckluft zugeführt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass elektrostatische Ladungen auf treten, die das Auflockern des Garns fördern, und dass bei Verwendung atmosphärischer Luft deren Feuchtig keit die Entstehung solcher Ladungen verhindert oder erschwert.
Deshalb wird nach dieser Patentschrift trok- kene Luft oder Luft geringer Feuchtigkeit (30 % rela tive Feuchtigkeit bei über 32 C, jedoch unterhalb der Plastifizierungstemperatur des Garnmaterials) verwen det. Auch nach dieser Patentschrift muss eine Konden sation des Wasserdampfes vermieden werden, weil das Wasser das Garn befeuchten und das zur Bildung von Schleifen und zum Verfilzen des Garns erforderliche Auflockern desselben verhindern würde.
Ein nach die sem Verfahren hergestelltes, voluminöses, für Teppiche bestimmtes Acetatgarn hatte 118,1 % seines ursprüng lichen Gewichts pro Längeneinheit.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 2 664 010 ist eine Einrichtung zur Behandlung von Garn aus Naturfasern oder synthetischem Fasermaterial bekannt, bei welcher das Garn durch eine Düse in eine Kammer und gleich zeitig zur Behandlung des Garns dienender Dampf an der Eintrittsstelle des Garns in die Kammer gespritzt wird. Beim Verlassen der Kammer läuft das Garn und strömt dar Dampf durch ein Venturirohr und danach durch eine Expansionskammer. In dieser entsteht ein Dampfwirbel, in welchem sich die aneinander haftenden Fasern des Garns voneinander trennen, bevor das Garn die Kammer durch eine enge Düse verlässt.
Der Dampf wird an einer anderen Stelle der Kammer abgeleitet. Es ist weder das Kräuseln von Garn mit dieser Einrich tung noch eine Dampfkondensation in der Expansions kammer vorgesehen.
Nach dem oben dargelegten Stand der Technik wur den beim Kräuseln von Garn (USA-Patentschriften Nrn. 3 188<B>713</B> und 3 127 729) die Arbeitsbedingungen stets ausdrücklich so gewählt, dass der Dampf, bei dessen Expansion in Anwesenheit des Garns die Kräuselwir- kung auftritt, nicht kondensiert, und auch bei der ähn lichen, nicht zum Kräuseln vorgesehenen Garnbehand lung (USA-Patentschrift Nr. 2 664 010) ist keine Kon densation des Dampfes vorgesehen.
Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik wird nach dem erfindungsgemässen Verfahren das zu verar beitende Garn mittels einer Dampfdüse durch einen Durchgang in eine Expansionskammer, die unter Nieder druck gehalten wird, gezogen und der Durchgang wird auf einer solchen Temperatur gehalten, dass der Dampf kondensiert.
Das Garn kann unmittelbar vor der Dampfdüse durch eine Dampfkammer laufen, so dass keine Luft mit dem Garn in die Düse eintritt. Diese Dampfkammer kann unter Überdruck gehalten werden.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann ge kräuseltes, voluminöses Garn erhalten werden, welches etwa 120 bis 150 % seines ursprünglichen Gewichts pro Längeneinheit 5 bis 10% Kräuseldehnung und weniger als 3 10 Schrumpfung hat. Dieses Garn hat selbstver ständlich kein Verdrehungsmoment. Es ist zum Hand- und Maschinenstricken und -weben von Oberbekleidung, z. B. Sweaters, Kleidern und dergleichen geeignet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des er findungsgemässen Verfahrens anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Garn verarbeitungsmaschine mit einer Einrichtung zur Durch führung des Verfahrens.
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Düse der Einrichtung nach Fig. 1.
Bei der dargestellten Maschine wird das zu volumi nösem Garn zu verarbeitende, verstreckte oder verzo gene Garn 12 mittels Zufuhrwalzen 33 von einer Pak- kung 34 abgezogen und der Einrichtung 11 zugeführt, in welcher das Garn 12 zu voluminösem Garn verarbei tet wird.
Das Garn läuft durch einen Eingang 22 in eine wär meisolierte Kammer 21, welche eine Dampfdüse 14 umschliesst und zu einem Durchgang 13 hin offen ist, der in eine Expansionskammer 15 führt. Die Dampf kammer 21 wird mit Dampf mit geringem Überdruck gefüllt. Zu diesem Zwecke ist die Dampfkammer 21 durch ein gedrosseltes Dampfleitungsrohr 23 mit einem Leitungsrohr 24 verbunden, das die Dampfdüse 14 mit Dampf aus einem Dampferzeuger 25 speist. Zur Ver arbeitung von Polyestergarn beträgt die Behandlungs temperatur etwa<B>190</B> bis 200 C.
Das Garn wird mittels der Dampfdüse 14 durch den Durchgang 13 in die Expansionskammer 15 gezogen, in welche auch der Dampf vom Durchgang 13 strömt. Die Kammer 15 hat einen Ausgang 16 für das Garn und einen Ablass 17 für Kondenswasser des Dampfes. Im Durchgang 13 sind Kühlrohre 13a angeordnet, die mit einem flüssigen Kühlmittel, z. B. kaltem Wasser, ge speist werden, um den Dampf zu kondensieren, wenn er durch den Durchgang 13 strömt.
Die Expansions kammer 15 hat auch einen Auslass 18, der mit einer Vakuumpumpe 19 verbunden ist, um die Kammer 15 unter Niederdruck von ',.'., bis @V4 atm zu halten. Der in die Kammer 15 eintretende Dampf kondensiert an den Wänden der Kammer 15, die kalt gehalten werden, oder er wird (in nicht dargesteller Weise) durch in das Innere der Kammer 15 gespritztes oder gesprühtes Wasser zur Kondensation gebracht.
Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, hat die Dampfdüse 14 eine ringförmige Mündung 26, die einen Durch gangsweg 27 für das Garn 12 umschliesst, und sie weist einen aussen zweckmässig konischen Körper 28 auf, der eine ringförmige Dampfhaube 29 hat, die an seinem weiten Ende angeordnet und mit dem Leitungsrohr 24 verbunden ist. Durchlässe 31 verbinden die Dampfhaube mit dem Inneren des konischen Körpers 28. In den Kör per 28 ist ein kleinerer konischer Körper 32 einge schraubt, der den Durchgangsweg 27 hat.
Der Eingang 22 zur Dampfkammer 21 (Fig. 1), die Düse 14, der Durchgang 13 und der Ausgang 16 sind in einer vertikalen Linie mit dem Ausgang 16 nach oben in der Garnverarbeitungsmaschine angeordnet. Zufuhrrollen 35 ziehen das Garn von der Einrich tung 11 mit einer linearen Geschwindigkeit ab, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit welcher das Garn 12 der Einrichtung 1 1 zugeführt wird. Die Geschwindig- keit, mit welcher das Garn durch die Einrichtung läuft, kann bis 1000 m pro Minute betragen.
Die Maschine hat eine Heizvorrichtung 36, mit wel cher das voluminöse Garn, welches den Ausgang 16 verlassen hat, in einem Zustand gesteuerter Dehnung er hitzt wird. Diese Dehnung ist durch weitere Förderrol- len 37, die das behandelte Garn Aufwickelmitteln 38 zuführen, bestimmt. Durch eine solche weitere Erhitzung kann das Garn von zurückgebliebener Feuchtigkeit getrocknet und auch fixiert werden.
Method for processing yarn into bulky yarn The invention relates to a method for processing yarn into bulky yarn. This method is applicable to the usual thermoplastic yarns, e.g. B. polyamide yarns, polyester yarns and the like, applicable to.
US Pat. No. 3,188,713 discloses a device for processing multifilament yarn, in particular from acetyl cellulose and with a C-shaped cross section, to form bulky yarn. In this device, the yarn is crimped and felted in that it is passed through a venturi tube together with a stream of steam.
In its divergent output part, as a result of the decrease in the flow speed of the steam in the presence of the yarn, a vortex flow arises in which the individual filaments of the yarn are detached from each other and come into contact with the steam on all sides.
As the steam speed decreases and the filaments begin to pucker, the yarn relaxes and the filaments begin to tangle. The working conditions in the venturi tube are expressly selected so that the steam does not condense in the venturi tube. This is justified by
that the presence of water droplets would worsen the curling effect. The steam emerging from the venturi tube is drawn off and the yarn emerging from the venturi tube is drawn off at right angles to the exit direction at a speed that is lower than the feed speed to the venturi tube.
For voluminous yarns obtained with this device, 15 and 16% actual loft as well as 19.2 and 32% xstretcha are mentioned.
A polypropylene yarn intended for carpets had 1200 denier before treatment with a variant of this device and 1600 denier after treatment, ie 133% of its original weight per unit length.
US Pat. No. 3,127,729 describes a method for processing yarn into voluminous yarn, in which the yarn runs through a nozzle to which compressed air is supplied. It is assumed that electrostatic charges occur, which promote the loosening of the yarn, and that when atmospheric air is used, its moisture prevents or makes it difficult for such charges to arise.
Therefore, according to this patent specification, dry air or air with low humidity (30% relative humidity at over 32 C, but below the plasticizing temperature of the yarn material) is used. According to this patent, too, condensation of the steam must be avoided because the water would moisten the yarn and prevent the loosening of the yarn, which is necessary for the formation of loops and felting of the yarn.
A bulky acetate yarn made by this method and intended for carpets had 118.1% of its original weight per unit length.
A device for treating yarn made of natural fibers or synthetic fiber material is known from US Pat. No. 2,664,010, in which the yarn passes through a nozzle into a chamber and, at the same time, steam is used to treat the yarn at the point where the yarn enters the Chamber is injected. When leaving the chamber, the yarn runs and the steam flows through a venturi tube and then through an expansion chamber. This creates a steam vortex in which the adhering fibers of the yarn separate from each other before the yarn leaves the chamber through a narrow nozzle.
The steam is discharged at another point in the chamber. Neither the crimping of yarn with this device nor steam condensation in the expansion chamber is provided.
According to the prior art set out above, when crimping yarn (US Pat. Nos. 3 188 713 and 3 127 729) the working conditions were always expressly chosen so that the steam, when it expands, is in the presence of the yarn, the crimping effect occurs, does not condense, and the similar yarn treatment not intended for crimping (USA Pat. No. 2,664,010) does not provide for condensation of the steam.
In contrast to this prior art, according to the method according to the invention, the yarn to be processed is drawn by means of a steam nozzle through a passage into an expansion chamber which is kept under low pressure and the passage is kept at such a temperature that the steam condenses.
The yarn can run through a steam chamber just in front of the steam nozzle, so that no air enters the nozzle with the yarn. This steam chamber can be kept under positive pressure.
According to the process according to the invention, crimped, voluminous yarn can be obtained which has about 120 to 150% of its original weight per unit length of 5 to 10% crimp elongation and less than 3 10% shrinkage. Of course, this yarn has no torque. It is used for hand and machine knitting and weaving of outerwear, e.g. B. sweaters, clothes and the like.
In the following, an embodiment of the method according to the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 is a schematic representation of a yarn processing machine with a device for implementing the method.
FIG. 2 is a partially sectioned view of the nozzle of the device of FIG. 1.
In the machine shown, the drawn or drawn yarn 12 to be processed into voluminous yarn is drawn off from a package 34 by means of feed rollers 33 and fed to the device 11 in which the yarn 12 is processed into voluminous yarn.
The yarn runs through an inlet 22 into a thermally insulated chamber 21 which encloses a steam nozzle 14 and is open to a passage 13 which leads into an expansion chamber 15. The steam chamber 21 is filled with steam with a slight excess pressure. For this purpose, the steam chamber 21 is connected by a throttled steam pipe 23 to a pipe 24 which feeds the steam nozzle 14 with steam from a steam generator 25. The treatment temperature for processing polyester yarn is around <B> 190 </B> to 200 C.
The yarn is drawn by means of the steam nozzle 14 through the passage 13 into the expansion chamber 15, into which the steam from the passage 13 also flows. The chamber 15 has an outlet 16 for the yarn and an outlet 17 for the condensed water of the steam. In the passage 13 cooling pipes 13a are arranged, which with a liquid coolant, for. B. cold water, ge are fed to condense the steam when it flows through the passage 13.
The expansion chamber 15 also has an outlet 18 which is connected to a vacuum pump 19 to keep the chamber 15 under low pressure from ',.'., To @ V4 atm. The steam entering the chamber 15 condenses on the walls of the chamber 15, which are kept cold, or it is made to condense (in a manner not shown) by water injected or sprayed into the interior of the chamber 15.
As FIG. 2 shows in detail, the steam nozzle 14 has an annular orifice 26 which encloses a passage 27 for the yarn 12, and it has an expediently conical body 28 on the outside, which has an annular steam hood 29 which widen on its Arranged at the end and connected to the conduit pipe 24. Passages 31 connect the steam hood with the interior of the conical body 28. In the body 28, a smaller conical body 32 is screwed, which has the passage 27.
The inlet 22 to the steam chamber 21 (Fig. 1), the nozzle 14, the passage 13 and the outlet 16 are arranged in a vertical line with the outlet 16 upwards in the yarn processing machine. Feed rollers 35 pull the yarn from the device 11 from Einrich at a linear speed which is less than the speed at which the yarn 12 of the device 11 is fed. The speed at which the yarn runs through the device can be up to 1000 m per minute.
The machine has a heater 36 with which the bulky yarn which has left the exit 16 is heated in a state of controlled elongation. This elongation is determined by further conveyor rollers 37 which supply the treated yarn to winding means 38. Such further heating can dry the yarn from any remaining moisture and also fix it.