DE1174449B - Verfahren zum Nachverstrecken von Reifengarn aus regenerierter Cellulose - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: D Ol d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 29 a-6/02

N 18150 VII a/29 a
9. April 1960
23. Juli 1964

Es ist bereits ein Verfahren zum Nachverstrecken von Reifengarn aus regenerierter Cellulose bei Raumtemperatur bekannt, bei welchem das Garn nach und nach in Windungen um zwei mit Umfangsrillen versehene, nebeneinander angeordnete und angetriebene Speisewalzen und anschließend um ein oder mehrere Paare von nebeneinanderliegenden Streckwalzen geführt wird, die ebenfalls Umfangsrillen aufweisen und mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Speisewalzen. Mittels dieses Verfahrens wird die Dehnbarkeit der Garne auf ein solches Maß herabgesetzt, daß sie in Form von Kanvas zur Verstärkung von Gummiprodukten verarbeitet werden können.

Zu diesem Zweck sollen die verstreckten Kunstseidengarne eine Dehnbarkeit von 10 bis 15% aufweisen, gegenüber einer Dehnbarkeit von 15 bis 25°/o vor der Nachverstreckung.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann man Speise- und Streckwalzenpaare verwenden, die unabhängig voneinander angetrieben sind, doch werden die Walzen vorzugsweise in zwei Gruppen zusammengefaßt. Bei einer solchen Gruppe weist jede Walze erne Anzahl von Stufen mit verschiedenem Durchmesser auf. Das zu verstreckende Garn wird dann zuerst mit einer oder mehreren Windungen um die kleinste Stufe der Walzen und danach um die größeren Stufen herumgeführt. Bei der einfachsten Ausführungsform werden zweistufige Walzen verwendet.

Es ist auch möglich, die Speise- und Streckwalzen auf zwei nebeneinander angeordneten Walzen mit konischer Form zu kombinieren. In diesem Fall wird das zu verstreckende Garn vom Walzenende mit dem kleinsten Durchmesser gegen das Ende mit dem größten Durchmesser hin aufgewunden.

Bei der ersten Ausführungsform wird das Garn stufenweise und bei der zweiten Ausführungsform sukzessive gestreckt.

Bei diesen bekannten Verfahren ist es üblich, die Garne vor dem Verstrecken anzufeuchten, so daß sie während oder nach der Nachverstreckung wieder getrocknet werden müssen, um das angefeuchtete Garn auf den für die Verarbeitung erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt zu bringen und um ein Nachschrumpfen zu verhindern. Ein solches Nachschrumpfen hat zur Folge, daß die durch das Nachverstrecken herabgesetzte Dehnbarkeit des Garnes wieder zunimmt.

Wenn das Anfeuchten unterlassen wird, erreichen dagegen die beim Nachverstrecken auftretenden Verfahren zum Nachverstrecken von Reifengarn aus regenerierter Cellulose

Anmelder:

N. V. Onderzoekingsinstituut Research,

Arnheim (Niederlande)

Vertreter:

Dr. K. Schwarzhans

und Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Jung,

Patentanwälte, München 19, Romanplatz 10

Als Erfinder benannt:
Harke Fritzemeier, Arnheim,
Hendrikus Johannes Leyser,
Huissen (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 9. April 1959 (237 979)

Fadenrisse einen Wert, der das zulässige Maß überschreitet.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, Reifengarne in lufttrockenem Zustand nachzuverstrecken. In diesem Fall enthalten die Garne jedoch kein Schmiermittel, und es werden auch keine mit Umfangsrillen versehenen Streckwalzen verwendet. Die nach diesem Verfahren verstreckten Garne zeigen jedoch den Nachteil, daß sie faserig sind, was darauf hindeutet, daß während des Streckens Garnfilamente abgerissen wurden.

Es wurde nun ein Verfahren zum Nachverstrecken von Reifengarn unter Verwendung von Speise- und Streckwalzen, wie eingangs beschrieben, gefunden, welches die Herstellung von weniger faserigen Produkten ermöglicht, welches außerdem den Vorteil aufweist, daß eine Trocknung des nachverstreckten Garnes überflüssig ist, und bei dem schließlich die Zahl der Fadenrisse auf ein Minimum absinkt.

Nach diesem neuen Verfahren wird das Reifengarn vor der Streckung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12 bis 14% gebracht und ein Schmiermittel gleichmäßig in ihm verteilt, welches nicht wässerig und kein !lösungsmittel für die Substanz des Reifengarnes ist.

Es war an sich bekannt, daß bei der Verarbeitung von Reifengarnen aus regenerierter Cellulose auf die Aufrechterhaltung eines möglichst konstanten Feuchtigkeitsgehaltes des Garnes geachtet werden muß.

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Auch war es dem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig, das Verstrecken von Garnen in Gegenwart von Weichmachern durchzuführen, welche infolge ihres Wassergehaltes oder wegen der spezifischen Lösungsmittelwirkung entsprechender Flüssigkeiten die Fäden zum Quellen bringen.

Aus diesen Tatsachen konnte jedoch nicht abgeleitet werden, daß es für das Trockenverstrecken

Garnabschnitte mit einem zu niedrigen Feuchtigkeitsgehalt können gleichfalls zum Auftreten von Rissen Anlaß geben, da ein trockener Garnabschnitt weniger elastisch ist als ein feuchter und da beim Nachverstrecken ein konstanter Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem der Streckvorrichtung zugeführten und dem abgeführten Garn aufrechterhalten wird. Diese Geschwindigkeitsdifferenz ergibt bei einem Garn mit dem richtigen Feuchtigkeitsgehalt eine

von Reifengarnen in Anwesenheit nicht wässeriger

und keine Quellwirkung ausübender Schmiermittel 10 konstante Streckspannung, besondere Vorteile bieten würde, den Feuchtigkeits- Wenn nun ein zu trockener, weniger leicht streckgehalt des zu behandelnden Garnes gerade im Be- barer Gamabschnitt durch die Streckvorrichtung hinreich zwischen 12 und 14% zu halten. Auch konnte durchgeht, reicht die von der Geschwindigkeitsdiffedaraus nicht auf den günstigen Einfluß eines nicht renz resultierende Spannung nicht aus, um diesen im quellend wirkenden Schmiermittels hinsichtlich einer 15 erforderlichen Ausmaß zu verstrecken. Infolgedessen

Verringerung der Fadenbrüche geschlossen werden. Eine der wichtigsten Bedingungen für eine befriedigende Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die einheitliche Feuchtigkeit des nachnimmt die aus der Geschwindigkeitsdifferenz resultierende Spannung in geringerem Maß ab, als dies bei Garnabschnitten mit höherem Feuchtigkeitsgehalt der Fall ist. Wenn daher während eines längeren Zeit-

zuverstreckenden Garnes. Bei ungleichmäßigem 20 raumes ein zu trockener Gamabschnitt durch die Feuchtigkeitsgehalt der Spule nimmt nämlich die Streckvorrichtung hindurchgeht, findet eine Span-Zahl der Fadenrisse während des Nachverstreckens
beträchtlich zu. Dies gilt um so mehr, je näher der

Feuchtigkeitsgehalt der Garne bei den angegebenen

nungszunahme statt, bis das Garn reißt. Dies tritt auch dann ein, wenn ein Gamabschnitt mit höherem Feuchtigkeitsgehalt folgt, dessen Zugfestigkeit ge

niedrigsten Werten liegt. Bei höheren Feuchtigkeits- 25 ringer ist als die in der Streckvorrichtung in diesem

gehalten ist die zulässige Abweichung etwas weniger kritisch.

Falls der Feuchtigkeitsgehalt etwas über 12% beträgt, genügt schon eine Abweichung von 1% vom

Augenblick auftretende Gamspannung.

Eine korrekte und einheitliche Feuchtigkeit des zu verstreckenden Garnes ist daher sehr wesentlich.

Ein zweites Erfordernis der erfindungsgemäßen

vorbestimmten Wert, damit während des Nach- 30 Arbeitsweise besteht darin, daß das Gam em verstreckens bis zu einer Dehnbarkeit des End- gleichmäßig verteiltes Schmiermittel enthält. Dieser

Bedingung kann auf verschiedene Weise genügt

Produktes von 10 bis 15 % eine beträchtliche Anzahl von Fadenrissen auftritt. Bei einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt des Garnes von 12% darf

verschiedene Weise werden.

So ist es möglich, die aus Viskose hergestellten

also dieser Wert äußerstenfalls zwischen 11 und 13% 35 Fäden vor der ersten Trocknung im Rahmen der schwanken. üblichen Naßbehandlung mit einer Schmiermittel-

Wenn die Nachverstreckung bei einem Feuchtig- emulsion zu behandeln. Nach dem Trocknen ist dann keitsgehalt von 14% durchgeführt wird, ist dagegen das Schmiermittel auf den Fäden in hinreichend eine Abweichung von 1,5% in bezug auf den Durch- gleichmäßiger Weise verteilt. Bei dieser Art der Imschnittswert über die Länge des nachzuverstreckenden 40 prägnierung verwendet man zirkulierende Flüssig-Garnes gerade noch zulässig. keiten, d. h., daß im Vergleich zur Menge des zu

Die Notwendigkeit der Gleichförmigkeit des Feuch- behandelnden Games eine übergroße Schmiermitteltigkeitsgehaltes in der Längsrichtung des nachzuver- menge erforderlich ist. Aus Gründen der Wirtschaftstreckenden Games ergibt sich auch aus der Tatsache, lichkeit wird daher eine Imprägnierung der getrockdaß bei jedem Feuchtigkeitsgehalt eine gewisse Be- 45 ^{neten UQ}d konditionierten Game vorgezogen, wobei Ziehung zwischen der Belastung, der das Garn aus- diese nur mit einer solchen Schmiermittelmenge begesetzt ist, und der daraus resultierenden Dehnung handelt werden, die gerade zur Imprägnierung ausbesteht, reicht.

Ein Diagramm, bei welchem die Belastung auf der In diesem Fall muß aber ein homogenes Schmier-

Ordinate und die Dehnung auf der Abszisse auf- 50 mittel auf die Game aufgebracht werden, d.h. ein getragen werden, zeigt eine vom Nullpunkt steil an- Schmiermittel in nicht emulgiertem Zustand.

Wässerige Schmiermittelemulsionen werden nämlich von dem getrockneten Gam ungleichmäßig absorbiert, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt über die Garnlänge stark schwankt. Dies führt zu den schon erwähnten Fadenrissen.

Das homogene Schmiermittel kann auf das trockene Garn auf verschiedene Weise aufgebracht werden.

So ist es z. B. möglich, eine rotierende Walze zu

Wenn die der Nachverstreckung zu unterwerfenden 60 verwenden, auf deren Oberfläche das Schmiermittel Game einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 12 und 14 % aufgebracht wird. Der Berührungspunkt zwischen

steigende Kurve mit einem scharfen Knick in einer bestimmten Höhe über der Abszisse, welcher dem Verhältnis zwischen Dehnung und Last im Moment des Reißens entspricht.

Bei Garnen mit verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt sind diese Kurven verschieden geformt, wobei bei den einem höheren Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Kurven der Knickpunkt tiefer liegt.

besitzen, muß man ihnen eine Spannung geben, die etwa der halben Reißspannung entspricht, um eine Dehnbarkeit von 10 bis 15% zu erreichen. Der Feuchtigkeitsgehalt muß dabei so gleichmäßig sein, daß keine Abschnitte im Garn vorliegen, bei welchen die angewendete Spannung die Reißspannung überschreitet.

Gam und Walze ist hierbei verschieden von demjenigen Punkt, bei welchem das Schmiermittel der Walze zugeführt wird. Die Walze kann längs eines kleinen Oberflächenabschnittes in das Schmiermittel eingetaucht werden, oder man führt letzteres mittels eines Rohres zu, dessen Auslaßende gegen die Walzenoberfläche gerichtet ist.

Das zu imprägnierende Garn kann auch durch einen schmalen Kanal oder ein enges Rohr gezogen werden, welchem das Schmiermittel zugeführt wird. Dieser Kanal oder dieses Rohr enthält vorzugsweise nicht mehr Schmiermittel, als von dem hindurchlaufenden Garn mitgenommen werden kann, da überschüssiges Schmiermittel einen ungünstigen Einfluß auf die gleichmäßige Imprägnierung des Garnes ausübt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll an Hand eines Beispieles noch näher erläutert werden.

Eine Spule Reifengarn, das aus Viskose hergestellt ist und einen Titer von 200 TEX, eine Festigkeit von 40g/TEX und eine Dehnbarkeit von 22% aufwies, wurde durch eine sechstägige Konditionierung bei 20° C und bei einer gleichmäßigen relativen Luftfeuchtigkeit von 65% auf einen durchschnittlichen

Um zu verhüten, daß das Schmiermittel aus der i₀ Feuchtigkeitsgehalt von 12% gebracht. Die Ab-

Zuführungsleitung durch das Garn zu kräftig ange- weichungen von diesem Durchschnittswert waren

saugt wird, wird vorzugsweise ein schmaler Kanal kleiner als 1% des Garngewichts, Das Garn wurde

oder ein enges Rohr verwendet, das eine Zuführungs- mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Min, abgezogen

leitung mit Kapillardurchmesser aufweist. und durch ein Rohr 18 hindurchgeführt, welchem

Im allgemeinen soll der Schmiermittelanteil nicht i₅ durch das Kapillarrohr 19 ein im Handel erhältliches

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weniger als 0,1 Gewichtsprozent betragen. Es ist jedoch vorteilhaft, mindestens 0,2 Gewichtsprozent zu verwenden.

Der Verstreckungsgrad hängt von der Dehnbarkeit des zu behandelnden Garnes und von der angestrebten Enddehnbarkeit ab. Bei Garnen mit einem Titer von 206 TEX sind Spannungen von 2000 bis 4000 g und mehr erforderlich.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur DurchSchmiermittel zugeführt wurde. Die Schmiermittelzufuhr wurde so eingeregelt, daß das Garn nach Verlassen des Rohres 18 etwa 1,0% Schmiermittel enthielt.

Das imprägnierte Garn 11 wurde sodann um die Stufenwalzen 2 und 3 mit den Stufen 6, 8 bzw. 7, 9 herumgeführt (wirksame Durchmesser 46,5 bzw. 53,2 mm). Das Garn wurde zwischen den Stufen um 14% gestreckt und endlich auf die Spule 17 mit einer

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens schema- 25 Spannung von 1000 g aufgewickelt. Die im Garn tisch dargestellt. während des Verstreckens herrschende Spannung be-

Die Streckvorrichtung 1 besteht aus zwei Stufenwalzen 2 und 3, welche auf Achsen 4 und 5 frei drehbar gelagert sind.

Die Walze 2 besitzt die Stufen 6 und 7, die Walze 3 besitzt die Stufen 8 und 9. Um den Weg des Garnes 11 um die Walzen 2 und 3 festzulegen, sind diese mit Unifangsrillen 10 ausgestattet.

Das Garn 11 wird von einer Zuführungsspule 13 abgezogen, deren Feuchtigkeitsgehalt durch sorg- 35 nur 15,5 kg. fältige Konditionierung durchweg auf den gleichen Wert gebracht wurde. Es gelangt dann über eine Öse 12 und einen Fadenführer 14, der gegenüber der kleineren Stufe 8 der Stufenwalze 3 angeordnet ist, zu den ersten Rillen 10 dieser Stufe, worauf es in mehreren Windungen zu den Rillen 10 der Stufen 6 und 8 läuft.

Von den letzten Rillen 10 der Stufen 6 und 8 gelangt es in die Rillen 10 der Stufen 7 und 9. Beim Übergang von den Stufen 6, 8 zu den Stufen 7, 9 wird das Garn verstreckt. Von den letzten Rillen 10 der Stufe 9 auf der Walze 3 gelangt das Garn durch eine Fadenführungsöse 15 zu einem hin- und hergehenden Fadenführer 16 und von dort zu einer umlaufenden Spule 17, welche das Garn 11 aufwickelt.

Infolge der Bewegung der Spule 17 wird das Garn 11 durch die Streckvorrichtung hindurchgezogen.

Vor der Verstreckung wird das Garn durch einen geneigten rohrförmigen Kanal 18 mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 15 cm geführt. Diesem wird in der Nähe des unteren Endes durch trug etwa 4000 g.

Das verstreckte Garn zeigte eine Festigkeit von 8,2 kg und eine Dehnbarkeit von 13% bei 175,4 TEX.

Ein aus diesem Cordgarn hergestellter Cord hatte eine Festigkeit von 16 kg. Die Festigkeit eines Cords aus dem gleichen Cordgarn, das jedoch in Gegenwart von Dampf nachverstreckt worden war, betrug

ein Kapillarrohr 19 mit einem Durchmesser von 1 mm ein Schmiermittel in einer Menge zugeführt, welche durch das Garn gerade absorbiert werden kann.

Wenn die entsprechende Arbeitsweise ohne Verwendung eines nichtwässerigen Schmiermittels durchgeführt wird, treten so viele Fadenbrüche auf, daß sie sich für die Praxis nicht eignet, während die

Reifengarne selbst wegen ihrer Faserigkeit eine min- 65 und Patentwesen m
dere Qualität aufweisen. zone Deutschland.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachverstrecken von Reifengarn aus regenerierter Cellulose bei Raumtemperatur, bei welchem das Garn nach und nach in Windungen um zwei mit Umfangsrillen versehene, nebeneinander angeordnete und angetriebene Speisewalzen und anschließend um ein oder mehrere Paare von nebeneinanderliegenden Streckwalzen geführt wird, die ebenfalls Umfangsrillen aufweisen und mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Speisewalzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Reifengarn vor der Streckung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12 bis 14% gebracht und ein Schmiermittel gleichmäßig in ihm verteilt wird, welches nicht wässerig und kein Lösungsmittel für die Substanz des Reifengarnes ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Garn mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von 12% und einer Abweichung von höchstens ± 1% bzw. von 14% und einer Abweichung von höchstens ± 1,5% verstreckt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 509 634, 534 010, 617478, 854 689, 940 248;

Patentschrift Nr. 7527 des Amtes für Erfindungsder sowjetischen Besatzungs-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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