CS203107B2 - Method of manufacturing bulky synthetic multifilament yarn - Google Patents

Description

(54) Způsob výroby objemové multifilové syntetické nitě

Vynález se týká způsobu výroby objemové vultifilové syntetické nitě s proměnlivým stupněm vytažení barviva podél své délky, při němž se unáší multifilové neobjemovaná syntetická nit v pohybujícím se proudu média o teplotě postačující k plastifikaci nitě, načež se nit vrhá na jeden konec sloupce vytvořeného z předtím zobjemované nitě.

Objemové nitě jako takové jsou v textilním průmyslu dobře známé. Důvodem objemování nitě, zejména syntetické nitě, je snaha vyrobit nit s lepším omakem a hebkostí. Výrobek zhotovený z neobjemové syntetické nitě má tvrdý a studený omak.

Známé postupy objemování nitě je možno rozdělit na dva principy, a to takové, kde je nit objemována mechanickým působením a takové, ve kterých je použito horkého média, obvykle páry. Nejběžnější mechanické zpracování spočívá ve vedení nitě mezi do sebe zapadající ozubení ozubených kol, což uděluje jednotlivým vláknům klikatý tvar, takže průřez je zvětšen a nit se tím stane objemnou, tj. její objem se zvětší. U postupu objemování použitím horkého média je nit vedena úzkým průchodem a pára nebo horký vzduch je přiváděn do tohoto průchodu, kde nit unáší vpřed a současně ji ohřívá na teplotu, při níž se nit stane plastickou.

Průchod, jímž je nit nesena parou, náhle končí na jednom konci trubky o větším průměru s únikovými průchody pro médium. Náhlé snížení tlaku způsobí, že se médium roztáhne a odděluje vlákna nitě od sebe, čímž objemuje. Současně je snížená rychlost postupu nitě a větší' průřezová plocha trubky příčinou toho, že nit tvoří podélný sloupec ucpávající trubku. Vstupující nit je vržena médiem a vlastní kinetickou energií na přilehlý konec sloupce.

Vzhledem k tomu, že zde panuje stejný tlak média působící na konec sloupce, je tento sloupec protlačován trubkou po celou dobu, kdy je vrhána nit na jeho konec, čímž je sloupec na přilehlém konci déle vytvářen. Nit pro další zpracování, jako soukání za účelem následného pletení a tkaní je odtahována z opačného konce trubky. Proto ve snaze o zachování naprosto neměnné výrobní charakteristiky je tlak na konci sloupce, proti němuž je nit vrhána, udržován na konntantní hodnotě, přičemž poloha a délka sloupce v trubce je stálá vzhledem k tomu, že jedním koncem je přiváděna a druhým koncem je odtahována nit v podstatě stejnou rychlostí, jak je např. známo ze švýcarského patentu č. 542 942.

Polymerní látka, z níž jsou tvořena vlákna syntetické nitě, sestává, jak známo, ze dvou složek, v nichž se polymer nachází ve dvou různých formách, z nichž jedna je krystalická a druhá nekrystalická.

Obě formy polymerní látky mají různé prostorové uspořádání mdekul a různou hustotu. Je znám způsob přeměny z krystalické formy na ^krystalickou a obráceně pomocí tepelného zpracování. Řízené tepelné zpracování tak může změěnt průměrnou hustotu nitě změnou podílu nrkrystrlicté formy na krystalickou, obsaženou v niti. Vzhledem k tomu, · že je nutná určitá doba k provedení této přeměny a že rychlost přeměny též závisí na teplotě, při níž se tepelné zpracování provádí, je možno podíl přeměny, která probíhá, měěít pomocí · mořiví tepla dodaného niti a doby jeho působení. Vyyález používá tohoto difernncovaného tepelného zpracování k tomu, aby zaaistil řízenou změnu hustoty za účelem, který bude popsán v další části popisu.

Nitě objemované různými postupy maaí vnitřní strukturu v určitém sm^lu odlišnou, přestože všechny maaí do určité míry zlepšenou hebkost a tepelný pocit. Objemové syntetické nitě mohou poskytnout poect, který dávají příze z přírodních vláken nebo příze, které alespoň přírodní vlákna obsahují. Známé objemové nitě však maaí určité nedostatky. Jakost objemování vzláště jak je znázorněna postupem tepelného zpracování jednotlivých vláken během objemování má značný vliv na iharaαteeistit:j nitě bez 3^^3103^ s omakem a hebkost. Ne^významn^ší ovlivňovanou iharakteristitlj je vytažení barviva.·

Od doby, kdy objemová tvarovaná nit byla poprvé vyrobena s cílem poskytnout syntetickým vláknům něco ze vzhledu a omaku přírodních vláken, bylo cílem výrobců obdržet úplně steínoměrné vytažení barviva po celé délce nitě. Toho bylo téměř úplně dosaženo hlavně důkladnou regulací tepelného zpracování a známé nitě nyní maj nejvýše velmi nízký rozptyl nízkofrekvenční změny vytažení barviva. Frekvence změny je často tak nízká, že se vyskytuje jen mezi dvěma různými sloupci.

Na velkoplošných tkaninách nebo pleteninách, zhotovených ze známých nití ne však takováto nízkofrekvenční změna často viditelná jako skvrnitost barvy nebo pruhy o různém <^£^1nu, podle toho, jaký tkací nebo pletací postup byl pouužt. I tam, kde se zabarvení zdá být· stejnoměrné, zjistí někteří pozooovaaelé, že tkanina nemá živost a trljlozměrný vzhled, který by měla, kdyby byla vyrobena z přírodních vláken.

Tento jev byl důkladně studován autory vynálezu a bylo zjištěno v rámci vynálezu, že skutečně není žádoucí, aby stupeň vytažení barviva byl v celé niti co nestálejší. Bylo shledáno, že živost a bohatost zbarvení tkaniny ze syntetické nitě je značně zlepšena uspořádáním tkaniny ve formě mooaiky z malých, blízko sebe umístěných ploch o různém odstínu téže barvy. Oko vidí průměr z těchto různých odstínů. Tento efekt lze dosáhnout vyrobením tkaniny z nitě, která má tu vlastnost, že stupeň vytažení barviva se po její délce mění s mnohem vyšší frekvencí než u jiné známé nitě. Tento nález je zcela protichůdný k dřívějším názorům v Zbašti objemování nití. Bylo též shledáno, že vynález snadno zaaistí efekt pat-rící do kategorie známé v průmrslu jako zbarvení tón v tónu. Tento efekt je velmi žádán, je však dosti obtížné a nákladné jej dosáhnout zmámými metodami.

Za účelem · uvedení jevu zjiS^ného autory vynálezu do praxe bylo třeba vyrobit · nit mající zviáštní frekvenci změny vytažení barviva, pllu^rSbjíií se v rozmel, které by dříve bylo považováno za zcela neppijrtrlnt.

Vynález je založen na principu,_ že tepelné zpracování vlákna z polymerního materiálu určuje prostorové uspořádání ροΤθ^Ι, které jej tvoří a tím hustotu polymeru a současné táž určuje vlhkost vytažení barviva vláknem. Hodnota hustoty polymeru u kterékoliv části polymerového vlákna je tedy měřítkem stupně vytažení barviva této části vlákna.

V rámci vynálezu bylo dosaženo postulace struktury nitě, mající žádanou charakttristiku stupně vytažení barviva.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že na konec sloupce, proti němuž se nit vrhá, se působí tlakem kolísajícím mezi maximáání a minimální hodnotu frekvencí vyjádřenou počtem změn za sekundu, rovnající se číselně alespoň jedné desetině rychlosti nitě bezprostředně před dotekem se sloupcem vyjádřené v metrech za sekundu.

Poddtata zařízení k provedení způsobu pod-le vynálezu je popsána jako předmět jiného vynálezu, jeho funkce je však uvedena níže a stejně tak je přiložen výkres znázomnuící toto zařízení.

• 4

Vynniez je popsán v následujícím popisu a znázorněn na přiložených výkresech, kde značí obr. I zvětšený pohled na nit podle vynálezu znázormuící její fyzikální strukturu, v podélném řezu a obr. 2 zařízení k výrobě nitě podle vynálezu v . podélném řezu, které je předmětem jiného vynálezu.

Jak patrno z obr. 1, není dobře možné znázornit poOektjární strukturu. Obr. 1 . znázorňuje osový řez nití 21, z níž byl odstraněn jakýkoliv zákrut, který se v ní případně vyskytoval před vytvořením tvarování. Na obr. 1 je naznačena rovina 23 soupírnc)dti niti 21 kolmá k rovině výkresu. Nit 21 sestává z jednotlivých vláken 22.

Vlákna 22 maaí tvarování vlnitého obrysu. Je patrno, že na jedné straně roviny 23 vždy leží mnohem větší část každého vlákna 22. Stejná struktura je patrna při pohledu v jiných rovinách souměrnnoti nitě. Amppituda tvarování většiny vláken tak nepřekračuje poloměr nitě, zatím co u známých objemových nití jsou vlákna vytvarována v amplitudě obvykle přibližně rovné, průměru nitě s poměrně širokým stoupáním. MU αnpPituSα vytvarování vláken hitě u vynálezu je doprovázena menším stoupáním než u vláken ve známých objemových nitích.

U zařízení (obr. 2) je část 12A pěchovací trubice v činnosti hlavně tehdy, když jsou ustaveny příslušné tlakové podmínky mmdia tak, aby poskytovaly kolísavý tlak, nutný pro změnu tepelného zpracování nitě a tím prostorového uspořádání s přís^nými změnami hustoty a vytažení barviva polymeru, popř. polymerů, z nichž jsou vlákna objemované nitě vyrobena. Bylo zjištěno, že při příslušných pracovních podmínkách se sloupec nitě tvoří v části , 12A mezi koncem průchodu 6 a otvory 13.

Pak se vytvoří v čás-ti 12A tlak a sloupec nitě je tlačen směrem k otvorům 13 rychle^, než se může vytvořit v opačném směru směrem k průchodu 6 přidáním nitě. Když konec sloupce nitě d^l^t^i^_lje otvory 13. dojde k velmi rychlému poklesu tlaku v části 12A. Jakmile je tlak v části 12A uvolněn, přestane se sloupec pohybovat směrem od průchodu 6. Normminí sloupec, který se vytvoďí, pak otvory 13 přikryje a cyklus se opakuje.

Změna tlaku plynného mmáia není nutně provázena změnou teploty, například je možno měnit tlak za izoterpických podmínek. Změna v tepelném zpracování nitě, která je základem vynálezu a která je zapříčiněna změnou tlaku, k níž dochází jak ldlslnd výše, je zřejmě výsledkem velice odlišného mechanismu.

Změna tlaku, k níž dochází na konci sloupce nLtě na nějž je přiváděná nit tlačena, tj.

v části 12A zřejmě mění tažnou sílu, vyvíjenou plynným médiem na nit lrdchllzrící průchodem změnou rycM-Osti рРсНг vychlleeícíllo z průchodu 6. spolu s nití, což je výsledkem poklesu tlaku рРсИг, čímž se změní napětí v té části nitě, která vyčnívá z ústí trysky j. před meni203107 lehlou komorou 2, průchod 6 a dovnitř části 12A. Účinek tohoto kolísajícího napětí spočívá ve stálé změně stupně oddělení vláken 22, ke kterému dochází v meeilehlé komoře 2. Je možno vyssětlit, že v případě, kdy je nit objemována v proudu média, jsou vlákna 22 vzájemně oddělována v míře, iávvsející na velikosti napětí, vyvíjeného na nit.

Míra, ve které se vlákna 22 navzájem od sebe oddětují, je hlavní podmínkou určující podmínky výměny tepla mezi vlákny·a médiem a tím tepelné zpracováni nitě. Kolísající změny v napěěí nitě tak způsobit kolísavě změny v prostorovém uspořádání molekul vytvvřejících polymer, z nějž je nit vyrobena.

Parametry, které je třeba změnit vzhledem ke znázorněnému zařízení za účelem získání ' nitě podle vynálezu, mohou být provozní a/nebo rozměrové parametry.

Jeden provozní parametr, který může být změněn za účelem získání nové nitě, je stupen předstihu a · příslušnou změnou teploty tepelného média za účelem zajištění potřebné míry přenosu tepla niti. Veškeré procesy objemování vyžaduuí, aby neobjemovaná nit podávaná do objemovacího zařízení byla podávána rychleji než objemová nit odtahována ze zařízení za účelem vyrovnání ztráty délky, ke které dochází při objemovmní.

Jiným provozním parametrem, který je možno změěnt za účelem získání nové nitě, je tlak plynného média vstupujícího do zařízení.

Je snadné, jakmile bylo porozuměno základnímu poeti, určit provozní parametry takovým způsobem, aby · byly získány ·nitě, jejichž vlákna tvořící strukturu nitě maaí schopnooti vytažení barviva ^^nncí se·podél nitě s frekvencí po^hybujcí se buď v nízkém rozmezí s maximálními a minimálními hodnotami vysetu jícími se v intervalech v rozmezí mezi 10 m a 3 cm podél vláken, v nichž je změna viditelná, přičemž je frekvence doos-i vysoká, aby postytla široké rozmezí líbivých skvrnitých efektů, v němž leží efekt zbarvení tón v tónu, o němž již byla zmínka, nebo široké rozmezí frekvencí s maximálními a minimálními hodnotami, vyskytujícími se v intervalech pod 3 cm podél vláken, v nichž změna není zjistitelná prostým okem, čímž je v · případě přání zajištěn alespon, stejný stupeň stejnoměrnooti odstínu jako u známých nití, avšak s přídavným efektem větší živosti a hloubky odstínu. Tyto žádoucí chaaaakeeistiky nelze obdržet u známých objemových nití.

V dalším uvedené příklady objasňuj procesy pro výrobu nitě známého druhu a nitě podle vynálezu.

Přikladl

Po].yester Tersuisse ze 30 vláken, z nichž každé má 167 decitexů, je přiváděn do zařízení v podstatě stejné konstrukce, jak znázorněno na obr. 2, rychlostí 1 100 m/min za pouužll páry při normálním pracovním tlaku 0,56 MPa a teplotě páry 185 °C. Objemová nit je ze zařízení odváděna rychlostí 880 m/min, což je normální pracovní předstih 20 %. Objemová nit má dobrou stejnosměrnou jakost a při barvení vykazuje vysoce stejnoměrné vytažení barviva podle současného stavu, avšak nelze zjistit rytmickou zrninu vySiaviielnjlti.

P ř i lc 1 a d . ' · 2

Přesně stejná nit · jako u příkladu 1 je přiváděna do stejného zařízení, jako bylo použito ve spojení s příkladem 1, rychlostí 1 100 m/min za·použžtí páry o normálním pracovním tlaku 0,56 MPa a při teplotě páry 185 °C. Objemová nit je odtahována ze zařízení rychlostí 704 m/min, čímž vzniká předstih o 36 %. Objemová nit má dobrou, stennoměrnou jakost a při barvení steným barvivém a steným postupem jako u příkladu 1 vykazuje stálé kolísání stupni vytažení barviva po své délce kteréžto kolísání obsahuje místa s maximálním vytažením barviva v průměrném intervalu asi 10 cm.

Při zpracování na oděvní součást má tkanina při pozorování zblízka příjemný skvrnitý efekt ve tvaru mozaikového vzoru s náhodně rozmístěnými, blízko sebe položenými plochami různého odstínu stejné barvy s převažujícími tmavšími odstíny. Při pozorování z větší vzdálenosti tkanina vykazuje vysokou celkovou stejnoměrnost vybarvení spolu s bohatostí a hloubkou odstínu.

Příklad3

Stejná nit jako u příkladu 1 je přiváděna do stejného zařízení, jakého bylo použito v souvislosti s příkladem 1, rychlostí 1 100 m/min při použití páry o tlaku 0,91 MPa a teplotě 184 °C. Objemová nit je odtahována ze zařízení rychlostí 880 m/min při normálním předstihu 20 %. Objemová nit má dobrou stejnoměrnou jakost a při vybarvení stejným barvivém při stejném postupu jako u příkladu 1 vykazuje stálé kolísání stupně vytažení barviva po své délce s místy maximálního vytažení barviva o průměrné vzájemné vzdálenosti asi 10 cm. Při zpracování na součást oděvu vykazuje tkanina při prohlídce zblízka příjemný skvrnitý efekt ve tvaru mozaikového vzoru sestávajícího z náhodně rozmístěných malých ploch různého odstínu stejné barvy s převažujícími světlejšími .odstíny, a při pozorování z větší vzdálenosti vykazuje vysokou celkovou stejnoměrnost světlejší barvy než u příkladu 2, avšak o srovnatelné bohatosti a hloubce odstínu.

V uvedených příkladech byla měřena vzdálenost mezi místy maximálního vytažení barviva, nebot tato místa lze měřit snadněji. Místa minimálního vytažení barviva se nacházela přibližně v polovině vzdálenosti mezi místy maximálního vytažení barviva, nebyla však měřena, nebot přesné polohy těchto míst nejsóu tak snadno zjistitelné jako u míst s maximálním vytažením barviva.

Zdá se, že vyšší předstih zapříčiňuje větší nahromadění nitě v divergentní části 12A, čímž dojde к zvýšení tření nad normální míru a vznikne přerušovaný dopředný pohyb jak popsáno výše, čímž je působeno na objemovou nit ve smyslu rytmické změny její charakteristiky vytažení barviva. Různé stupně předstihu poskytují různé změny frekvence vytažení barviva, čímž umožňují ovládání efektu v mezích, definovaných v tomto popisu. Změny tlaku působí podobně.

Pokusy o určení změn rozměrů, proveditelných v zařízení za účelem poskytnutí nitě podle vynálezu ukazují, že změna rozměrů části nebo části tvořících mezilehlou komoru 2 a/nebo část 12A oproti používaným rozměrům v běžné výrobě poskytuje požadovaný efekt bez velkých požadavků, nebo též jakýkoliv předstih mimo normálně používaný v zařízeních na objevování proudem média, jakož i s malým nebo žádným nárůstkem tlaku pracovního média.

Známá objemovací zařízení používající pěchovacích trubek nepracují a ani nemohou pracovat způsobem popsaným výše, za účelem výroby nitě podle vynálezu. Objem části 12A je tak malý, že užitečný tlakový spád v této části lze obdržet jen při téměř konstantní rychlosti odvádění média z průchodu 6 do. Části 12A. U známých zařízení jakékoliv snížení tlaku v pěchovací trubce je bezprostředně kompenzováno zvýšeným proudem vysokotlakého média z objemovací trysky. U znázorněného zařízení má mezilehká komora 2 omezený objem, přičemž tato skutečnost a v podstatě stálý mezi tlak v ní převládající poskytuje dostatečnou časovou prodlevu pro zabránění bezprostřední kompenzaci poklesu tlaku objemovací tryskou v části 12A při odkrytí otvorů 1 3. Ve známých zařízeních s pěchovacími trubkami je kolísání tlaku v pěchovací trubce kolísáním přívodů a má velmi nízkou frekvenci.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob výroby objemové multifilové syntetické nitě s proměnlivým stupněm vytažení barviva podél své délky, při němž se unáší multifilová neobjemovaná syntetické nit v pohybujícím se proudu m^dia o teplotě postačující к plastifikaci nitě, načež se nit vrhá na jeden konec sloupce vytvořeného z předtím zobjemované nitě, vyznačující se tím, že na konec sloupce, proti němuž se nit vrhá, se působí tlakem kolísajícím mezi maximální a minimální hodnotou s frekvencí vyjádřenou počtem změn za sekundu, rovnající se číselně alespoň jedné desetině rychlosti nitě bezprostředně před dotekem se sloupcem vyjádřené v metrech za sekundu.