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Kunstfaden Die Erfindung geht von einem Kunstfaden aus, der aus mehr
als zwei über den Fadenquerschnitt hinweg verteilten unterschiedlichen Spinnmaterialien
besteht und bezweckt, einem solchen Faden eine in technischer und wirtschaftlicher
Beziehung günstigere Ausgestaltung zu geben.
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Es gibt bereits künstliche Textilfäden, die im Kern ein anderes Material
als in der Außenzone aufweisen. Dies gilt insbesondere für Hohlfäden mit Luft- oder
gasgefülltem Kern, die wegen ihres Glanzes und ihrer wärmedämmenden Eigenschaften
geschätzt werden. Sie werden im allgemeinen als Einzelfäden mit Hilfe einer entsprechend
komplexen, d. h. mit Kernrohr und Außenringrohr versehenen Einzeldüse hergestellt.
Es ist auch bereits eine Spinndüsenapparatur bekannt, bei der in einem mit weiten
Austrittsöffnungen versehenen Vielloch-Spinnkopf ein Behälter eingesetzt ist, dessen
Boden mit zahlreichen, weit herausragenden Düsenrohren solcher Lage und solchen
Ausmaßes versehen ist, daß sie durch die weiten Austrittsöffnungen des Spinnkopfes
hindurchzutreten vermögen. Mit einer solchen Apparatur lassen sich bei Speisung
des Kopfes und des Behälters mit unterschiedlichen Spinnmaßen auch Fadenbündel herstellen,
deren Einzelfäden eine Zweistoffstruktur besitzen. Diese bekannte Apparatur ist
aber wegen ihres komplizierten und bruchgefährdeten Aufbaues unwirtschaftlich und
daher nicht zur praktischen Anwendung gekommen.
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Es ist bereits ein Verbundfaden bekannt, bei dem beim Spinnen Einzelfäden
von verschiedenen Eigenschaften miteinander zu einem Faden vereinigt wurden. Diese
Einzelfäden hängen also nicht in Längsrichtung materiell miteinander zusammen.
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Es ist fernerhin bekannt, zur Erzeugung von zusammengesetzten Fäden
Spinndüsenkörper mit Speiseräumen für mehr als eine Spinnflüssigkeit zu verwenden
und die aus den Speiseräumen austretenden Flüssigkeitsstrahlen nebeneinander aus
einfachen Düsenplatten austreten zu lassen. Je nach dem Mengenverhältnis der gleichzeitig
austretenden Spinnflüssigkeitsstrahlen entstehen dabei Fadengebilde aus zwei und
mehr nebeneinanderliegenden und an den Berührungsflächen materiell verbundenen Zonen,
wobei im Falle sehr geringer Zufuhr einer Spinnflüssigkeit diese von Schichten der
gleichen Spinnflüssigkeit oder zweier verschiedener Spinnflüssigkeiten umschlossen
wird. Die so gewonnenen Fäden besitzen infolge der sich ungeregelt und ständig ändernden
Mischungsverhältnisse am Düsenaustrittsende zwangläufig in Längsrichtung keine gleichförmige
Querschnittsstruktur und obendrein unregelmäßige Oberflächengestalt, so daß sie
Kräuselfäden ähneln und nur für bestimmte Bedarfsfälle verwendbar sind. Diese Querschnittsunregelmäßigkeiten
lassen sich durch keine denkbare Abwandlung ihres auf dem Prinzip des Mischstrahles
beruhenden Herstellungsverfahrens aufheben.
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Die Einrichtung dient dazu, durch unkontrollierbare Strömungsvorgänge
in und an den Düsen Fadengebilde zu schaffen, die nicht nur unter sich verschieden
strukturierte Einzelfäden besitzen, sondern bei denen sich auch jeder komplexe Einzelfaden
laufend strukturell ändert.
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Bei der Erfindung handelt es sich demgegenüber darum, einen Kunstfaden
zu schaffen, dessen Einzelkomponenten eine in Fadenlängsrichtung gleichbleibende
und in sich möglichst symmetrische Querschnittsstruktur aufweisen. Fäden mit solcher
in zwei Dimensionen regelmäßiger Querschnittsstruktur besitzen besonders vorteilhafte
Eigenschaften. Sie sind infolge ihrer Skelettstruktur mechanisch widerstandsfähig,
und die sonstigen chemischen (hygienischen) und7oder physikalischen (z. B. optischen,
thermischen) Eigenschaften lassen sich durch passende Kombinationen der verschiedenen,
in ihnen zusammengefaßten Spinnmaterialien in den weitesten Grenzen den jeweiligen
Bedürfnissen anpassen, wobei wiederum die gesetzmäßige Struktur einen entscheidenden
Faktor bildet. Der neuartige Faden hat darüber hinaus die besondere Eigenschaft,
daß er trotz seiner heterogenen Struktur über unbegrenzte Längen hinweg einheitliche
physikalische Eigenschaften betreffend Titer, Verarbeitungsfähigkeit usw. besitzt.
Die
vorliegende Erfindung beruht auf Erfahrungen auf dem Gebiete der Spinnapparaturherstellung,
die zu Spinndüsenkörpern von höchst präziser Ausgestaltung geführt haben. Eine solche
Spinnapparatur weist einen Spinnkopf mit mehreren Speiseräumen zur Erzeugung von
zusammengesetzten künstlichen Fäden auf, bei dem in der Abschlußwand des Speiseraumes
Spinnrohre vorgesehen sind, die jeweils in der entsprechenden Düsenbohrung gehaltert
sind und jedes von einem Spinnspeiseraum ausgehende Spinnrohr in oder zwischen den
weiteren von ihm durchsetzten Abschlußwänden mit dem jeweils es umhüllenden Spinnrohr
materiell verbunden ist. Ein solcher Spinnkopf besitzt selbst bei Ausstattung mit
hochkomplexen, mit einer Vielzahl von Speiseräumen gekuppelten Düsen ein festes
und mechanisch widerstandsfähiges Bauskelett. Hierdurch ist es möglich geworden,
in störungsfreiem Dauerbetrieb höher komplexe Fäden in Bündelform in den für die
Massenfertigung von beispielsweise Textilerzeugnissen erforderlichen Mengen in wirtschaftlicher
Weise zu erzeugen.
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Die Erfindung betrifft demgemäß einen Kunstfaden aus mehr als zwei
über den Fadenquerschnitt hinweg verteilten Spinnmaterialien und kennzeichnet sich
dadurch, daß der über seine Gesamtlänge hinweg einen gleichförmigen und konstanten
Querschnitt aufweisende Faden aus mindestens zwei im Abstand voneinander verlaufenden
und aus verschiedenen Spinnmaterialien bestehenden Kernen besteht, die in einem
aus einem weiteren, noch anderen Spinnmaterial bestehenden Hüllkörper eingebettet
sind. Der Unterschied des neuartigen Fadens und seiner Einzelkomponenten gegenüber
den bekannten Fäden aus einem Kern aus anderem Material besteht also darin, daß
entweder in ein Grundmaterial mehr als eine Ader aus andersartigem Material eingebettet
ist oder daß mehr als zwei verschiedene Materialien symmetrisch, z. B. auf Ringzonen,
oder sonstwie auf den Querschnitt verteilt sind. Gegenüber den bekannten nach dem
Mischstrahlprinzip hergestellten Fäden unterscheidet sich der Faden gemäß vorliegender
Erfindung durch die Gleichförmigkeit der Querschnittsstruktur über beliebige Fadenlänge
hinweg. Unter »Fäden« sollen dabei im Sinne der Erfindung auch Gebilde von unrundem,
beispielsweise flachem bis zu bandartigem Querschnitt verstanden sein, bei denen
mehr als eine Ader mit von dem Grundmaterial abweichenden Materialeigenschaften
vorhanden ist.
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Nachstehend sind einige Ausführungsformen von höherkomplexen Kunstfäden
nach der Erfindung und ein Ausführungsbeispiel für eine Herstellungsapparatur an
Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 a und 1 b Einzelfäden mit
mehr als einem Kern aus einem anderen Material als der Grundkörper in stark vergrößertem,
schematischem Querschnitt, Fig. 2 a bis 2 d Einzelfäden, die aus drei verschiedenen
Materialien aufgebaut sind, in stark vergrößertem, schematischem Querschnitt, Fig.
3 einen Verbundfaden aus vier verschiedenen Materialien in stark vergrößertem, schematischem
Querschnitt, Fig.4 eine Spinnapparatur zur Erzeugung eines Kunstfadenbündels mit
Einzelfäden gemäß Fig. 2 d in schematischem und bezüglich der Düsenplatte verzerrt
vergrößertem Längsschnitt, wobei zwecks verbesserter übersichtlichkeit nur zwei
komplexe Düsen statt der tatsächlich vorhandenen Vielzahl derselben eingezeichnet
sind, und Fig. 5 eine Aufsicht auf die innere Kopffläche einer Komplexdüse längs
der Linie 8-B der Fig. 4.
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Bei dem Fadengebilde nach Fig. 1 a sind zwei und bei dem Gebilde nach
Fig. 1 b sechs Seelen aus einem Material B, z. B. Viskose. in eine Grundmasse
A aus z. B. einem Linearpolymerharz eingebettet. Die Kerne oder Seelen können
auch mit Luft oder Schaummasse gefüllt sein, um die wärmedämmenden Eigenschaften
zu verbessern.
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Bei dem Fadengebilde nach den Figuren 2 a bis 2 d sind drei Materialien
unterschiedlicher Eigenschaften miteinander zu einem Faden vereinigt, und zwar in
Fig. 2 c in mehrfach gleichmittiger Anordnung, in Fig.2a in mehradriger, radial
versetzter Verteilung und in Fig. 2 b und 2 d in Form eines Bandes von hantelförmigem
Querschnitt mit unterschiedlicher Wulstfüllung. Die Eigenart des Fadengebildes nach
Fig. 2 d besteht darin, daß auf der linken Wulstseite das Material B im Mantel und
das Material C im Kern der Einlage und auf der rechten Wulstseite umgekehrt das
Material C im Mantel und das Material B im Kern der Einlage enthalten ist. Eine
Apparatur zur Herstellung eines solchen Fadenbündels wird später an Hand der Fig.
4 beschrieben.
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Der Verbundfaden nach Fig.3 besteht aus vier verschiedenen Materialien,
die auf zwei aneinanderhaftende Kernflächen verteilt sind.
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Die Spinnapparatur nach Fig.4 besteht aus dem Spinnkopf
11 mit Abschlußdeckel 12 und Düsenplatte 13, die beide in an
sich bekannter Weise, z. B. durch Einschrauben oder Einkitten, im Kopf verankert
sind. Die Düsenplatte 13 besitzt eine Vielzahl von komplexen Düsen, deren
Arbeitskopfausgestaltung aus Fig. 5 ersichtlich ist, und zwei innere Speiseräume
15, 16. Zusammen mit der eigentlichen Spinnkopfkammer 14 besitzt die Spinnapparatur
also drei Speiseräume für drei Materialien A, B und C, näm-
lich die
Kopfkammer 14 für Material C mit Zufuhr durch den Deckelstutzen
17,
den oberen Platten-Speiseraum 15 für Material B mit Zufuhr durch den Seitenstutzen
18 und den unteren Platten-Speiseraum 16 für Material A, mit Zufuhr
durch den Seitenstutzen 19.
Jede Düse wird durch den Außenring 20 begrenzt
und besitzt zwei innere Ringwände 22 und 25. Inner-
halb der Ringwand
22 befindet sich die Kerndüse 24 und innerhalb der Ringwand 25 die
Kernddfisse 27.
Der zwischen dem Außenring 20 und den inneren Ringwänden
22 und 25 liegende Raum steht durch
die Bohrungen
21 mit dem unteren Speiseraum in Verbindung und wird daher mit Material
A beliefert. Der zwischen der Ringwand 22 und der Kerndüse
24
liegende Raum steht durch die Bohrungen 23 mit dem oberen
Speiseraum 15 in Verbindung und wird daher mit Material B beliefert. Die
Kerndüse 24 steht mit der Kopfkammer 14 in Verbindung und liefert
Material C. Bei der Unterdüse 25/27 ist die Materialzuteilung umgekehrt. Der zwischen
der Ringwand 25 und der Kerndüse 27 liegende Raum steht nämlich durch die Bohrungen
26 mit der Kopfkammer 14 in Verbindung und erhält daher Ma-
terial
C, während die Kerndüse 25 aus dem oberen
Speiseraum mit Material B
beliefert wird. Das mit
der beschriebenen Apparatur gewonnene Fadenmaterial
hat also den in Fig. 2 d dargestellten Aufbau.
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Als Spinnmaterial sind alle Werkstoffe geeignet, die sich aus der
Lösung oder der Schmelze verformen lassen. Der Ausdruck »Spinnen« umfaßt auch Verformungsverfahren,
die als »Strangpressen«, »Strangziehen« usw. bezeichnet werden. Auch der Begriff
»Textil« umfaßt nicht nur Material organischer Natur.
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Unter die Erfindung fallen z. B. auch plattierte Drähte, armierte,
mehradrige Kabel mit Drahtseele und Vergußmasse usw. Die Erfindung bezieht sich
jedoch in erster Linie auf Materialien organischer Natur, wie Cellulose. Celluloseverbindungen,
Aldehyd-Kondensationsprodukte, Eiweiß und sonstige stickstoffhaltige Massen. wie
Cascin. Gelatine, fernerhin Kunstharze auf Vinyl-, Acryl- oder Styrylbasis, insbesondere
Linearpolymerharze. Ihrer Natur entsprechend werden diese Spinnmassen durch geeignete
verfestigende Medien, z. B. Fällflüssigkeit. Kühlgas usw., zu formbeständigen Fadengebilden
ausgestaltet.
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Die Fadenbestandteile können auch färbende oder sonstige Zusätze enthalten,
um bestimmte optische Effekte, wie Irisieren, Glanz, Changeant usw., zu erzielen.
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Die erfindungsgemäß ausgestalteten Fäden können geschnitten wie Stapelfasern
weiterverarbeitet oder gegebenenfalls in die Einzelkomponenten oder Gruppen davon
aufgelöst oder als solche z. B. verzwirnt oder sonstwie textiltechnisch weiterverarbeitet
werden.