DD133975B1 - METHOD AND APPARATUS FOR PRAEPING, ESPECIALLY FOR FINISHING FAEDES - Google Patents
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Description
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Anwendiingsgebiet der ErfindungAnwendungsiingsgebiet the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlag© zum Präparieren, insbeeondere zum Schlichten von Faden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche anteilig beeitzen, zum Zwecke der Verbesserung der Fadenverarbeit ungseigenachaf ten.The invention relates to a method and an investment © for the preparation, in particular for the sizing of thread, which preferably consist of synthetic fibers or proactively foster such, for the purpose of improving the Fadenverarbeitung ungseigenachaf th.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Ks ist bekannt, Fäden, insbesondere solche aus synthetischen Faserstoffen, mit speziellen Schlichtemitteln aus wäßriger Lösung, zum Beispiel nit teilverseiften Polyvinylalkohole^ Polyacrylat-Copolymeran, Polyvinylazetat-Copolytaeren oder Styrol-LIaleinsäure-Derivaten, zu schlichten, da die billigeren klassischen Schlichtmittel, wie Sterke, Stärke- und Zellulose&erivate oder Leime auf Eiweißbasis sich ia allgemeinen nicht für synthetische Faserstoffe eignen infolge ihrer geringen Haftung auf diesen Faserstoffen. Als Schlichtemittel werden auch spezielle Polymsrdispersionen, wie PoIyvinylidsnchlorid-Dispersionen, verwendet, die sich jedoch bei der Textilveredlung nicht durch den üblichen Waschproaeß, sondern nur durch eine Reinigung in organischen Lösungsraitteln wieder aus den Textilien entfernen lassen.Ks is known, threads, especially those made of synthetic fibers, with special sizing agents from aqueous solution, for example nit teilverseiften polyvinyl alcohols ^ Polyacrylat Copolymeran, Polyvinylazetat Copolyaeren or styrene-LIaleinsäure derivatives to settle, as the cheaper classical sizing agents such as Sterke In general, starch and cellulose derivatives or glues based on proteins are not suitable for synthetic fibers due to their low adhesion to these fibers. The sizing agents used are also special polymer dispersions, such as polyvinylidene chloride dispersions, which, however, can not be removed from the textiles by the usual washing process in the textile finishing, but only by cleaning in organic solvents.
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Fäden aus synthetischen Faserstoffen werden aber auch mit wasserfreien Schmelzen, zum Beispiel mit geschmolzenen Polyethylen oxiden, oder ait Hilfe von in organischen Lösungsmitteln gelösten synthetischen hochpolymere Substanzen, wie etwa mit Polystyrol, geschlichtet. Während sich die Polyäthylenoxido wahlweise durch eine wäßrige Textilveredlung oder durch eine Lösungsmittel Veredlung wieder aus den Textilien entfernen lassen, ist für die Entfernung der Polystyrole aus den Textilien eine Reinigung in organischen Lösungsmitteln erforderlich.However, synthetic fiber filaments are also sized with anhydrous melts, for example with molten polyethylene oxides, or with the aid of synthetic high polymer substances dissolved in organic solvents, such as polystyrene. While the Polyäthylenoxido can be removed either by an aqueous textile finishing or by a solvent treatment again from the textiles, a purification in organic solvents is required for the removal of the polystyrenes from the textiles.
Die Applikation der genannten Schlichtemittel auf die Fäden erfolgt nach bekannten Verfahren entweder aus einer wäßrigen Lösung nach dem Naßschlichtv erfahr en, aus der Schmelze nach dem Trockenschlicht verfahr en oder aus einer Lösung in organischen Lösungsmitteln nach dem Lösungsmittelsohlichtverfahren. Für jedes Schlichtverfahren werden geeignete Applikations einrichtung en , wie die bekannten Naß-, Trocken- oder Lösungsmittelschlichtmaschinen, verwendet.The application of said sizing agent on the threads is carried out by known methods either from an aqueous solution after the wet sizing process, from the melt after the dry sizing or from a solution in organic solvents by the solvent slosh process. For each sizing process, suitable application means, such as the known wet, dry or solvent sizing machines, are used.
Die genannten Schlichtemittel und Schlichtverfahren besitzen den gemeinsamen Nachteil, daß sich mit ihnen vielfach keine für eine gute Vorarbeit bar ke it der Fäden ausreichende Adhäsion der Schlichtemittelauflage auf den Fäden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche anteilig besitzen, erreichen läßt. Das betrifft insbesondere die billigen Schlichtemittel aus natürlichen oder modifizierten Polymeren, wie Stärke, Stärke- und Zellulose-Derivate oder Leime auf Eiweißbasis· Mit diesen Schlichtemitteln sind bei Fäden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestellen oder solche anteilig besitzen, weder ein ausreichender Fadenschluß, noch ein wirkungsvoller Fadenschutz zu erreiohen. Bei der Verarbeitung derart geschlichteter Fäden entsteht störender Abrieb. Diese Fäden müssen deshalb mit Spezialschlicht emit t ein auf der Basis der eingangs erwähnten Produktklassen aus synthetischen Hochpolyradren behandelt wer-Said sizing agents and sizing processes have the common disadvantage that they often fail to achieve adequate adhesion of the sizing agent coating to the yarns, which preferably consist of synthetic fibers or have such proportions, for good preliminary work. This concerns in particular the cheap sizing of natural or modified polymers, such as starch, starch and cellulose derivatives or protein-based glues · With these sizing agents are in threads, preferably from synthetic fibers order or proportionately own, neither sufficient thread closure, still to achieve an effective threadguard. In the processing of such sized threads creates disturbing abrasion. These threads must therefore be treated with a special sizing based on the product classes of synthetic high polyradren mentioned above.
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den, deren Applikation auf dio Fäden und deren Wiederentfornung aus den Textilien oft aufv/endig sind und die die Abwässer der Teztilveredlungsbetriobe überaus belasten, da dorartige Schlicht&mittel im Gegensatz zu solchen aus natürlichen Polymeren, einschließlich derea Derivate, nicht oder nur mit Hilfe spezieller Aufbereitungsciethoden abgebaut v/erden können.those whose application to the threads and their Wiederentfornung from the textiles are often aufv / endig and the wastewater of the Teztilveredlungsbetriobe extremely burden, as dorartige sizing & medium, unlike those of natural polymers, including derea derivatives, not or only with the help of special Aufsetzungsciethoden degraded v / earth can.
Eine Haftvermittlirag kann beispielsweise durch Veränderung der Polymeroberflecho ait Hilfe einer kurzzeitigen Beflammung oder auch durch die Einwirkung aggressiver Stoffe, wie Halogene bzw» heißer Oxydationsmittel, wie Chromsäuren, erzwungen werden, Beim Beflammen bereitet die Regelung der Temperatur, der Zusammensetzung des Gas-Luftgemisches und die Anpassung an unterschiedliche Durchlaufgeschwindigkeiten beträchtliche Schwierigkeiten,A Haftvermittlirag can be forced, for example by changing the Polymeroberflecho ait help a short-term flame or by the action of aggressive substances such as halogens or »hot oxidizing agents such as chromic acids, When flaming prepares the control of the temperature, the composition of the gas-air mixture and the Adaptation to different throughput speeds considerable difficulties,
Bei chemischen Behandlungsverfahren muß das Substrat eine Reihe vcn Bädern durchlaufen. Dies ist mit hohem Kostenaufwand und Beeinträchtigung der Volumen eigens cha ft en d©r Fäden verbundim.In chemical treatment processes, the substrate must pass through a series of baths. This is associated with high cost and impairment of the volume of especially filament threads.
Bekannt ist gleichfalls die Behandlung von Faserstoffen in Gasentladungen zum Zwecke der Verbesserung ihrer textilphysikaliachen Eigenschaften, So ist in der US-Patentschrift 2 881 470 bereits die Ausnutzung elektrisch geladener Partikel einer Entladung zur Verbesserung der adhäsiven Eigenschaften von Polycieroberf lachen beschrieben worden. Auch die Ausnutzung unterschiedlich erzeugter Plasmen (Glimmentladung, Koronaentladung) zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Polymeren in Form von Fasern odor Flächengebilden iet ia Prinzip schon bekannt.Also known is the treatment of fibrous materials in gas discharges for the purpose of improving their textile-physical properties. Thus, US Pat. No. 2,881,470 has already described the use of electrically charged particles of a discharge to improve the adhesive properties of polycereferf. The use of differently produced plasmas (glow discharge, corona discharge) for improving the surface properties of polymers in the form of fibers or sheet structures is also already known in principle.
Mittels einer duroh ionisierende Strahlung erzeugten ionisierten Gaeatiaosphäre (unselbständige Entladung) sollen gemäß DD-PS 100 761 Fasern, Faserbänder und textile Flächengebilde in ihren physikalischen Eigenschaften, wie Reiß- und Scheuerfestigkeit, Krumpfung und Forabeständigkeit, verbes»According to DD-PS 100 761, ionized Gaeatiaospheres (dependent discharge) produced by means of duroh ionizing radiation are said to have improved their physical properties, such as tear and abrasion resistance, shrinkage and resistance to forcing, in their physical properties, such as »
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Die gleichen Eigens chaftsverbesserungen sollen nach der DB-PS 101 929 und der DE-OS 2 361 348 durch einpolige Hochfrequenz-Fackelcaitladungen oder elektrodenlose Hochfrequenzoder Mikrowellen entladung erzielt werden· Auch gemäß DD-FS 122 692 werden einpolige oder el ѳк trod en lose Entladungen zur Erzielung von Modifizierungs effekt en an toxtilen Substraten benutzt« Unter "elektrodenlos11 ist zu verstehen, daß sich spannungsführende Teile nicht im Vakuum oder Behandlungsraum befinden«The same property improvements are to be achieved according to the DB-PS 101 929 and DE-OS 2,361,348 by unipolar Hochfrequenz-Fackelcaitladungen or electrodeless high frequency or microwave discharge · Also according to DD-FS 122 692 unipolar or elk d k trod loose discharges Achieving modification effects on toxtile substrates "Under" Electrodeless 11 is to be understood as meaning that live parts are not in a vacuum or a treatment chamber. "
Der Einsatz von Gasentladungen bei Fasern, Faserbändern und text ilen Flächengebilden beschränkte sich somit bisher auf die Erzielung verbesserter physikalischer Eigenschaften an den behandelten Produkten« Dabei ist zu bemerken« daß teilweise ungeeignete Entladungen angewendet wurden«The use of gas discharges in the case of fibers, slivers and textiles was thus hitherto limited to achieving improved physical properties of the treated products. It should be noted that partially unsuitable discharges were used.
Unselbständige, Fackel- und elektrodenlose Entladungen sind zum Beispiel keine geeigneten Mittel zur Erzeugung großflächig homogener Mederdruckplasmen zur kontinuierlichen Behandlung von Flächengebilden bei geringen Aufwand« Hierfür Bussen vielmehr abgeschirmte, gekühlte Flächenelektroden, wie sie zum Beispiel gemäß DD-PS 125 794 vorgeschlagen worden sind, benutzt werden«Independent, torchless and electrodeless discharges are for example no suitable means for generating large-area homogeneous Mederdruckplasmen for the continuous treatment of fabrics at low cost "For this bus rather shielded, cooled surface electrodes, as they have been proposed, for example, according to DD-PS 125 794 used become"
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der vorstehend genannten Mängel bei der Verarbeitung geschlichteter Fäden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche anteilig besitzen« Außerdem soll die Verwendbarkeit billiger, nach der Veredlung leicht abbaubarer Sohlichtenittel, beispielsweise auf Stärke-, Zellulose- oder Eiweißbasis, und damit ein wirtschaftlicherer Einsatz der Schlichtemittel erreicht werden«The aim of the invention is the elimination of the above-mentioned defects in the processing of sized filaments, which are preferably made of synthetic fibers or proportionately own «addition, the availability is cheaper, after finishing easily biodegradable Sohlichtenittel, for example on starch, cellulose or protein base, and thus achieve a more economical use of the sizing agents «
teilige mangelhafte Adhäsion von Schliehtemitteln auf Fäden, die vorzugsweise eus synthetischen Faserstoffen bestehen oder eolche anteilig besitzen, zu beseitigen und in Verbindung damit durch Ьеязеге Adhäsionamöglichkeiten auch billigere, bei dor Abwasserreinigung naoh der Veredlung biologisch leichter ebbaubare Schlichtemittel, wio Stärke, Stärke- und Zellulose-Derivate oder Leim auf Eiweißbasis, zum Schlichten von Fäden verwenden au können, ohne Nachteile bei der Verarbeitung der geschlichteten Fäden, beispielsweise durch mangelhaften Pa» denschluß, ungenügenden Fodenschutz oder störenden Abrieb zu verursachen. Bei den Fäden kann es aich um Garne, Seiden, Zwirne und dgl, handeln.Partial defective adhesion of fasteners to threads, which are preferably composed of synthetic fibers or which have such proportions, and in connection therewith by яеязеге adhesion possibilities also cheaper, in the sewage treatment of the finishing biologically more easily expansible sizing, wio starch, starch and cellulose Egg-based derivatives or sizing agents may be used to sift threads without causing disadvantages in the processing of the sized sutures, for example due to imperfect penetalling, insufficient protection of the bark or disturbing abrasion. The threads may be yarns, silks, threads and the like.
Erfindungsgomäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Fäden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche anteilig besitzen, in Form einer Kette oder Fadenschar vorzugsweise unmittelbar vor doa Auftrag der Präparation, Schlicht© oder dgl. auf die IT;den mittolo bekannter Auftragsorgane, kurzzeitig еіпзг Uiederdruckgasentladung kontinuierlich ausgesetzt werden.According to the invention, the object is achieved in that threads, which preferably consist of synthetic fibers or have such proportions, in the form of a warp or group of threads, preferably in front of the order of the preparation, finish © or the like on the IT, the mittolo known applicators, briefly еіпзг Uiederdruckgasentladung be continuously exposed.
Bei Anwendung dieser Niederdruckgasentladung wird in einem Druckbereich von 1 - 100 Pascal mit einor Leistungsdichte von 0,5 1 tet«When this low-pressure gas discharge is used, a pressure range of 1 to 100 Pascal with a power density of 0.5 1 tet «
0,5 W/cQ und in einem Verweilzaitbereieh von 2 - 8 s gearbei0.5 W / cQ and in a residence time of 2 - 8 s
Die Niederdruckgasentladung wird in einer Gasatmosphäre durchgeführt, wobei als Arboitsgas Luft, Sauerstoff odor ein Gemisch aus Sauerstoff mit eine» anderen Gas verwendet wird. Es i3t jedoch auch ein Arböitsgas geeignet, das in der Entladimg in sekundärer Reaktion Sauerstoff bildet oder aus dem Substrat infolge der Vorgang© in der Gasatmosphäre frei wird.The low-pressure gas discharge is carried out in a gas atmosphere using air, oxygen or a mixture of oxygen with another gas as the atmosphere gas. However, it is also suitable for an off-gas which forms oxygen in the secondary reaction in the discharge or is released from the substrate as a result of the operation © in the gas atmosphere.
Der Vorteil des erfindungsgeraäßen Verfahrens besteht darin, daß durch di© Einwirkung der Hiederdruckgasentladung eine verbesserte Adhäsion von Schlichtoaitteln auf Fäden, die vorzugsweise aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solcho an-The advantage of the process according to the invention is that, by the action of the Hiederdruckgasentladung improved adhesion of sizing agents on threads, which preferably consist of synthetic fibers or solcho
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teilig besitzen, erreicht wird. Außerdem wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, Schlichtemittel zu verwenden, die billig sind und sich nach der Veredlung der aus den geschlichteten Fäden hergestellten textlien Flächengebilde biologisch leicht abbauen lassen.own part, is achieved. In addition, it is possible by the method according to the invention to use sizing agents which are cheap and can be easily biodegraded after the finishing of the textile fabrics produced from the sized threads.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Schlichten kommt eine Schlichtanlage zur Anwendung, bei der vor dem Schlichtetrog eine an aich bekannte Niederdruckgasentladungsvorrichtung horizontal oder vertikal angeordnet ist.To carry out the method according to the invention during sizing, a sizing unit is used in which a low-pressure gas discharge device known to aich is arranged horizontally or vertically in front of the sizing trough.
Die Kette wird in der Niederdruckgasentladungavorrichtung kurzzeitig einer Nioderdruckgasentladung unterworfen und gelangt danach in den Schlichtetrog. Anschließend erfolgt eine Trocknung, beispielsweise mittels eines ilultizylindertrockners oder eines Konvektionstrockners.The chain is briefly subjected to a Nioderdruckgasentladung in the low-pressure gas discharge device and then passes into the sizing tray. This is followed by drying, for example by means of an ilultizylindertrockners or a convection dryer.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von einem Ausführungsbeispiel der Anlage zum Schlichten näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment of the system for finishing.
Die zugehörige Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Schlicht anlage für Garne mit einer Niederdruckgasentladungsvorrichtung und einem Multizylindertrockner als Trockenteil.The accompanying drawing shows a schematic representation of a finishing system for yarns with a low-pressure gas discharge device and a multi-cylinder dryer as a dry part.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß zwischen dem Kettbaumablaufgestell 2 für die Kette 1 und dem Schlichtetrog 10 der Schlicht anlage eine Niederdruckgasentladungsvorrichtung 3 horizontal angeordnet ist, um die Fäden erfindungsgemäß schlichten zu können, die aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche anteilig besitzen. Nachdem die Kette 1 das Walzenpaar der Eingangsvakuumschleuse 5 und die Eingangsvakuumschleuse 4 passiert hat, wird sie über die Führungswalze 8 geführt und zwischen den wassergekühlten Flächenelektroden 9, 9a einer Hochfrequenz-Gasentladung unterworfen. In der Niederdruckgasentladungsvorrichtung 3 herrscht ein Druck von 10 Pascal. AlsFrom the figure it can be seen that between the Kettbaumablaufgestell 2 for the chain 1 and the sizing 10 of the sizing a low-pressure gas discharge device 3 is arranged horizontally in order to be able to finish the threads according to the invention, which consist of synthetic fibers or have such proportions. After the chain 1 has passed the pair of rollers of the input vacuum lock 5 and the input vacuum lock 4, it is passed over the guide roller 8 and subjected to a high-frequency gas discharge between the water-cooled surface electrodes 9, 9a. In the low pressure gas discharge device 3, there is a pressure of 10 Pascals. When
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Arbeitsgas dient Luft. Die Verweilzeit der Kette 1 im Entladungsfeld, das sich zwischen den beiden Flächenelektroden 9» Sa ausbildet, beträgt 5 β· Die Plächenelektroden 9, 9a, die an den Hochfrequenzgenerator G angeschlossen sind, werden mitWorking gas serves air. The residence time of the chain 1 in the discharge field, which forms between the two surface electrodes 9 »Sa, is 5 .beta. The plating electrodes 9, 9a, which are connected to the high-frequency generator G, are also included
einer Hochfrequenzleistungsdichte von 0,5 W/си bei einer Frequenz von 27912 ЫН2 beaufschlagt.a high-frequency power density of 0.5 W / си at a frequency of 27 9 12 ЫН2 applied.
Die Kette 1 gelangt dann übor die Führungswalze 8a in die Ausgangsvakuumschlöuse 6 und verläßt die Hie der druckgas entladungsvorrichtung 3 über das Walzenpaar 7 der Ausgangsvakuumschleuse 6. Uach dem Verlassen der Niederdruckgasentladungsvorrichtung 3 wird die Kette 1 über die Führungswalze 11 in don Schlichtertrog 10 geleitet, zu dea eine Tauchvvalze 12 und ein Quetschwnlzenpaar 13 gehören. In dca Schlichtetrog 10 befindet sich oine Schlichteflotte, dio 80 g/l eines biologisch leicht abbaubaren Stärkemodifikates als Schlichtemittel enthält, Di© Kette 1 wird nach dem Abquetschen einer Naßteilung 14 unterworfen und in den Multizylindertrockner 15 geführt, wo sie übor die PUhrungowalze 16 auf die Trockenzylinder 17, 17a - d gelangt. Die Trocknung der Kette 1 erfolgt nach der für Fäden, die aus synthetischen Faserstoffen bestehen oder solche enteilig besitzen, üblichen Technologie, Nach dem Verlassen des Multizylindertrockners 15 über die Führungswalze 16a erfolgt die Trockenteilung 18 der Kette 1. Danach gelangt die Kette 1 in der Bäuovorrichtung 19, dia den Expansionskamm 20, die AozugBwalzö 21 und die Führungswalzen 22, 22a besitzt, auf den Kettbaum 23.The chain 1 then passes over the guide roller 8a in the Ausgangsvakuumschlöuse 6 and leaves the Hie of the discharge gas discharge device 3 on the pair of rollers 7 of the output vacuum lock 6. Uach leaving the low-pressure gas discharge device 3, the chain 1 is passed over the guide roller 11 in the sifting trough 10, too dea a Tauchvvalze 12 and a Zwetschwnlzepaar 13 belong. In dca sizing trough 10 there is a finishing liquor which contains 80 g / l of a readily biodegradable starch modifier as a sizing agent. After being squeezed, Di © warp 1 is subjected to a wet division 14 and fed into the multicylinder drier 15, where it passes over the PU breaker roll 16 onto the Drying cylinder 17, 17a - d passes. The drying of the chain 1 is carried out according to the usual for threads that consist of synthetic fibers or enteilig such, After leaving the multi-cylinder dryer 15 on the guide roller 16a, the dry separation 18 of the chain 1. Thereafter, the chain 1 enters the Bäuovorrichtung 19, dia the expansion comb 20, the AozugBwalzö 21 and the guide rollers 22, 22 a has, on the warp beam 23rd
Erfindungsgemäß kann auch die Behandlung in der vorstehend beschriebenen Niedordruckgaoentladungsvorrichtung 3 dit Sauerstoff als Arbeit3gas erfolgen. Die eingespeist© Hochfrequenzleistungsdichte beträgt hierbei wiederum 0,5 W/cm bei einer Verweilzeit von 3 β. Als Schlichtemittel kann beispielsweise Carboxymethylcellulose in einer Konzentration von 60 g/l verwendet werden. Die Trocknung und Aufwiokelung der Kette 1 erfolgen wie vorstehend beschrieben.According to the invention, the treatment in the above-described Niedordruckgaoentladungsvorrichtung 3 dit oxygen as Arbeit3gas done. The injected © high-frequency power density in this case is again 0.5 W / cm with a residence time of 3 β. As a sizing agent, for example, carboxymethyl cellulose can be used in a concentration of 60 g / l. The drying and Aufwiokelung the chain 1 carried out as described above.
Claims (3)
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