DE1435388A1

DE1435388A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gedrillter Faeden

Info

Publication number: DE1435388A1
Application number: DE19611435388
Authority: DE
Inventors: Hughey George Baisden
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1960-11-07
Filing date: 1961-10-25
Publication date: 1968-11-07
Also published as: BE610052A; CH382912A; DK103249C; GB923160A; US3124628A; US3067461A

Description

Patentanwalt Qtod-irtCTt:? MUirohaa 22, Steinsdorfstr. 22

■luf ·«! »IM «2·*,· - ^; Fornstliruibnr 05/22 VHS

ί'435388

THE CHEMSTEAKD COEPORATIOH Decatur., AlaTDäma/ü.S.A.

Terfalireii und Vorrichttuig zur Herstellung gedrillter'Päden ·.-.·.··..,

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung· zur Herstellung schmelzgesponnener, syntneti'scher Qarne mit individuell gedrillten Jaden. ■

Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen "bekiimt, um aus einzeljaen Fäden be stehenden ■ Garnen^ durch- eine Jnderung dei Textur iDestiinmte Eigenschaften- zu erteilen. Ein Gayn, welches zum Zweoke der Erhöhung seiner losen Masse (biilk)_} - der Bruchdehnung oder hinsichtlich "beider Eigenschaften behandelt wurde wird als texturiertes Garn "bezeichnet. Ein "bekanntes Verfahre! zur Herstellung texturierter Garne "besteht darin, daß das ge-

BAD ORIGINAL

COPY

^: 809807/03A9

zogene Garn gedrillt wird. Hierauf¹ wird > das · gedrillte, Gam einer. Wärmebehandlung^:'unterworf'eh- xmd ansenließend· ent.7·.·'· drillt. In der groß-technischen; Praxis'wird gedöcfe. da^!s-^:Bri len und Ehtdrillen sehr häuf ig" nil-t Hilfe ungeeignet ex' Tor4 richtungen durchgeführt. Bei "Verwendung einer Bölch&n^r eigneten Vorrichtung entsteht aTier 'eihe^nmech^e- V^ wobei insbesondere die 'einem Bündel-Von'Fäden- erteilte ; Ve drillung von einem zum anderen Fädenriidht^: gleichförmigsi

Es ist öfi; erwünscht, bei der Herstellung'-ton" nissen "ein"" textur ier te 3· Garn · zu ve'rwenideli ,^^ einzeln und' gleichmäßig' gedrillt sind. -Bie^!%ivbish"e^' Erzeugung eines den einzelnen^Päden eines^^ Eadenbündels., teilten glelöhmäßigen¹ Drilles^v'angewend'eten.^:."Verf ahr-en; sr voller Söhwierigkeiten und erwiesen sich als wirtschaftlich; unbrauchbar. ' '^: ': ; ' -^:- '^: · "" ·« ';^: - i-i*>_: ~ ·,:.■■-;-.:. ·· ;-^; _v,

''" ■'■-■"■' - ■ ■ "-■"'■■ ■■--'.■- ■ -- -^;."' . j,;. "..-:- '-?■'■■ '. ^uixjf-l Es is'f Auf gäbe "der Erfindung," ein-"Verfahr en- und* eine" Vorrich tung zu schaffen, zur Verdrillung einzelner Fäden',·· während- . der Erzeugung derselben in einem Schmeizspinhprbzeß. - .· :·"*■

Gemäß der Erfindung wird mindestens' eiö S vorgesehen, in welchem geschmolzenes' 'oder nisches, fad'enbildendes Material ^vin einen oder¹ mehrere fadenförmige Ströme vsrwehdelt und" ausgepreßt- wirxU Die' Ströme- *^;· werden gekühlt, zu gehärteten Fäden verfestigt und hierauf*

BAD ORIGINAL 809807/0349

in ordnungsgemäßer Weise aufgesammelt. Ein solcher Spinnapparat schließt eine Platte, beispielsweise eine Spinndüse, ein, mit einer geeigneten Anzahl von kleinen Öffnungen. Die geschmolzene oder plastische Masse wird unter Druck und mit konstanter Geschwindigkeit durch diese kleinen Öffnungen ausgespritzt, so daß sich Schmelzströme "bilden. Der Apparat schließt weiterhin eine Schutz- oder Spinnkammer ein, um die geformten Schmelzströme aufzunehmen, wenn diese sich durch die Spinnkammer hindurch nach abwärts "bewegen. In der Spinnkammer werden die ausgespritzten Schmelzströme gekühlt und zu Fäden verfestigt. Dies geschieht "beispielsweise durch einen nichtturbulenten Gasstrom, welcher gegen die"Schmelzströme gerichtet wird, jeder Spinnapparat enthält mindestens ein drehbar angeordnetes spindelförmiges Glied mit einer dünnen, kontinuierlich schraubenförmig verlaufenden, von dem Glied abstehenden Rippe. Dieses Glied ist im Fadenlauf zwischen der Spinndüse und Aufnahmeeinrichtungen angeordnet, in welchen das Garn in gleichförmiger Weise aufgewickelt wird. Dieses spindelförmige Glied erzeugt an den einzelnen Fäden durch eine an deren umfang wirkende Kraft ein Yerdrehungsmoment. Die resultierende Verdrillung der Fäden erstreckt sich nach oben in Richtung auf die Auspreßstelle und ^ bis etwa hinter den "Verfestigungspunkt der Fäden in der Spinnkammer, so daß also eine echte und permanente Verdrillung der Fäden erreicht wird.

BAD ORIGINAL

1*35388

Pie nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit fcelliegender £eia&aung dient der weiteren Erläuterung der

Bezeigen*V;;- ·. ' ^v- ■

fig«·. 1 'eine..Ycrderansielit eines Ssiimelsspinnapparates einer Ausflilirungafor® ©iner der

Pig. ,2 eine Seiteaansieh.t des Apparates .aus Mg· I,

Seitenwand. dea Apsäarsises

"3 ' ι. β

der feiplmB&s tsefiemtet ä©s B©si4g8g©i©M©a 1©

toföä "öffau®g€B ©in

Sie Herfimffinsiaxtg a^fnigt über

in ?;

sat in den geschmolzenen oder plastischen Zustand erwärmt wird. Die fläohe der Spinndüse ist vorzugsweise horizontal gelagert, so daß sich die normale Auspreß- aohee vertikal naoh unten erstreckt. Haoh der Auspres- sung des geschmolzenen Polymerisats nimmt dieses die Form eines Stromes oder einer Mehrzahl von Strömen aus Polymerisat an. Diese Ströme werden unmittelbar naoh. der Attspressung von einem abgesperrten Schutzraum aufgekommen und in diesem gekühlt. Dieser Schutzraum wird von einer langen Spinnkammer H gebildet. Sin Bündel aus fäden 12 läuft durch die Kühlzone der Kammer H .nach unten in Bichtung auf Eührungsglieder 15» von welchen die fäden konvergierend zu einem kompakten Bündel aufgesammelt werden* Anschließend werden die Fadenbündel in ordnungsgemäßer,Weise aufgewickelt. Wie dargestellt-} schließen Aufnahmemittel eisen hin- und herbewegliohen Transyersalführer 16 ein, welcher die sQhmelzgesponnenen Fäden, auf eine in geeigneter Weise angetriebene Spule 17 oder dergleichen auflegt, so daß eine fadenpackung 20 entsteht. Die Öesohwiftdigkeit der ' Sadenaufnähme auf der Spule 17 wird in geeigneter Weise mit der Auspreßgesohwindigkeii$ dee polymerisates koordiniert, so dad sich ein fachgemäßer Sohmelzspinnyorgang durchführen läßt, gewöhnlich ist die Aufnahmegesohwindigkeit festräoht-Xiah höher als die Auapretfgeaohwindiigkeit, so daß sich gegabenenfalle die Vadenj während ihrer Vaifeatigung vertun- ,!

β·»· ;' ..■ "";■ ■■■■■■■

■ , - ' :■ ' BAD ORIGINAL

'•'I·¹ ■ ^! · ~^:'" α ι

Die Spinnkannner 14besitzt eine ©fifene Forderseite und zwei starre vertikale Seitenwand© 2f miä22 sowie eine Deokplatte 25 und eine Bodenplatte 24- Me Bodenplatte 24 ist mit einer Öffnung verseilen, ctercfe- welche das aufzusammelnde Fadenbündel;'-während.- äeas Battriebes hindurchläuft, line Rückwand der Kammer/ i4- tfberferliekt die beiden Seitenwände 21 und 22 und erstreckt siein Tort der Deckplatte 23 bis zur Bodenplatte 24* Bie SMckwandi bestellt aus gasdurchlässigem Material, "beispielsweise aus Graze-öewebe, Pilzmaterial oder, wie dargestellt» aus einem DrahtsGhirm 25 mit feiner Masohenweite« Der Scshirm 25 "lögt dem durch ihn kindurchgetriebenen Kühlgas einen άϊ££tjsen,aber im wesentlichen geradlinigen FIuB em£, soi daü das Kühlgas mit den vertikal nach unten laufenden Pdlymeiriaatströmen seitl^oli in Berührung kommt; Dabei werden lie Ströme abgekühlt und au festen fäden erhärtet. Oft ist es ernste, erwünscht, die ladenströme mit einem Luftstrom in Kontakt zu bringen ₉ dessen Kraft ausreicht, ül& BtrÖme während ihres Hlndurohpaaaierene durch die gpinnkammer mx£ einen bogenförmigen Weg zu zwingen.

Auf dem ladenweg zwlselien Spinndliise ti vmä Aufnahmeeinriohtung 17 sind drehbar angeordnete, spindelförmige Glieder 26 und 27 vorgesehen. Jedes dieser Glieder besitzt eins kontinuierlich schraubenförmig; irerlausfenie Hippe 2S₁, welche ja- /

BAD ORIGINAL

weile Ton den Gliedern abstellt und -sieh über deren Länge liinwegerstreckt. Die Glieder 26 und 27 dianen daeu» äan ihnen in Kontakt kommenden, ?äden ein

ment aufzuerlegen. Vorzugsweise sind diese Glieder^von kreisförmigem Que!'schnitt und ihre langen Achsen senkrecht zur AuBpreßachse. Die Seitenflächen 29 der Hippe 28 sind zweckmäSigerweise im wesentlichen Die spindelförmigen Glieder 26 und 27 sind auf Antriebswellen 30 und 31 befestigt, welöhe Jeweils voh Elektrßmö-* toren 32 und 33 angetrieben werden. Die Motoren 32 und 33' werden Über nioht dargestellte elektrießhe AiisdaliiSleitungö gespeist. Anstatt, wie dargestellt, zwei dieser S-liedsr zu verwenden, können auch nur eines oder mehr als sswei siir Anwendung kommen; jedoch gibt im allgemeinen Sie Yenrsn&ung zweier Glieder befriedigende Ergebnisse» Die Slieder sind in der Bähe des Bodens der Spinnkammer 14 amg@orSne%« wo die fadenstrbme bereits Terfestigt sind» Sie Glieder feewili^ ken_} daß die einzelnen Tääsn verdrillt werden« Dabei lltift die Verdrillung unbehindert in Riohtung auf Sie Spinndüee zurück, an eine Stelle also, wo die Ströme nosli plastisch » sind« Dadurch, daß die Yerdrillung in fien täten a^freaht erhalten wird, während diese nooh in einem 2i?isohenzustant zwischen dem geschmolzenen und dem erhärteten Eusstiat wird die resultierende ITerdrillung dauerhaft.

BAD ORIGINAL

809807/0349

Zur Erzielung guter !Resultate entspricht die Zahl der Einkerbungen zwischen den Rippen 28 näherungsweise der Zahl der gebildeten Fäden. Die Höhe der Hippen ist kleiner ala aie Hälfte einer über den Querschnitt der Fäden genommenen Strecke.

Wenn zwei Verdrlllungsglieder zur Anwendung kommen, berüh-' ren, zum Zwecke der Erzielung bester-Eesultate, die fäden einander gegenüberliegende Seiten auf den Peripherien -je eines Gliedes. Aus Fig. 2 geht hervor, daß- die Fäden 12 die linke Seite des Umfanges von Glied 26 und darauf die rechte Seite des Umfanges von Glied 27 berühren.

Die Erfindung läßt sich ganz allgemein auf jede Substanz anwenden, welche in geeigneter Weise schmelzgespönnen werden kann. Spezifische polymere Materialien, welche sich schmelzspinnen und gemäß der Erfindung verarbeiten, lassen, schließen eins Nylon 66, Nylon 6, Nylon A-, Nylon 610, Nylon 11 und deren fadenbildende !Copolymerisate, wie beispielsweise 6/66, 6/610/66 usw.; ferner Polyester, "abgeleitet von Terephthalsäure und Äthylenglyool und von Terephthalsäure und Bis-1^-(hydröxymethyllcyclohexan; Polyäthylen und Polypropylen; und andere Verbindungen.

Das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung sind insbesondere zur Drillung solcher Ga.rne

BAD ORIGINAL

geeignet, deren Fäden- einen nicht-.kreisförmige» Querschnitt, ■besitze»,'.Derartige; laden ,werden dadurch hergestellt _h daß die Spinndüse nicht .kreisförmige Öffnungen hat.. Fäden mit X- oder Y-förmigen Querschnitten sind Beispiele von Fade» mit nicht kreisförmigem Querschnitt. Die Fäden können einen dreieckigen Querschnitt, wie in Fig. 3 dargestellt, haben. Sie können aber auch von quadratischem Querschnitt sein oder einen anderen polygonalen oder mehrlappigen Querschnitt aufweisen.

Im Voranstehenden \vurde ein einfaches, preisgünstiges und wirksames Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens "beschrieben, mit welchen den einzelnen Fäden eines schmelzgesponnenen Garnes bei deren Erzeugung eine dauerhafte Verdrillung gegeben werden kann. Das sich ergebende Garn ist lose (bulky), d.h. es besitzt eine größere Deokkraft (covering power) und Wärme infolge des gesteigerten seitlichen Abstandes der Fäden. Unter den weiteren Vorteilen der vorliegenden Erfindungen sei die Tatsache erwähnt, daß"die vorgeschlagene Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann und nur wenig Beaufsichtigung erfordert. Die Konstruktion und Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht es, mit mäßigen Kosten bereits vorhandene Schmelzspinnapparate in eine Maschine des hier besprochenen lypes umzubauen. Die dem ,nach'der vorliegenden . Erfindung gedrillten-Garn innewohnenden .Eigenschaften sind , ·

809807/0349

derart, daß zahlreiche und willkommene Wirkungen.in gewebten, nicht gewebten und gestrickten Fabrikaten ermöglicht werden. .

Es sind offensichtlich zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der oben gegebenen lehre möglich. Insbesondere kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch in Zusammenhang mit Apparaten verwendet werden, welche von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schmelzspinnapparat verschieden sind. Es sei daher betont, daß die voranstehende Beschreibung lediglich eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung betrifft und daß die zahlreich möglichen Abwandlungen ebenfalls in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

BAD ORIGINAL

809807/0349

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Garnen mit individuell gedrillten Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß eine fadenbildende Substanz zu plastischen fäden ausgepreßt wird, daß die Fäden durch eine Kühlzone hindurehgeführt werden, um einen Obergang der Substanz vo.m plastischen in den verfestigten Zustand zu bewirken, daß die laden mit vorbestimmter Geschwindigkeit aufgesammelt werden, und daß an die einzelnen Fäden eine umfangsmäßig wirkende Kraft angelegt wird, und zwar an einer Stelle, unterhalb welcher die fäden rom plastischen in den verfestigten Zustand übergehen und derart, daß sich die Fäden zwangsläufig verdrillen, wobei die Verdrillung entlang der Fäden zurückläuft bis zu einem Punkt oberhalb des Überganges vom*plastischen in den verfestigten Zustand.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit einer solchen Geschwindigkeit aufgesammelt werden, daß sie sich während der Kühlung verjüngen und daß die Verdrillung durchgeführt wird, so—lange sich die Fäden verjüngen.

BAD ORIGINAL

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,. daß Fäden erzeugt werden, deren Querschnitt nicht kreisförmig ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als fadenbildende Substanz ein geschmolzenes thermoplastisches Polymerisat verwendet wird.

5· Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat Iylon verwendet wird.'

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß KyIon 66 oder Nylon 6 verwendet wird.

7· -Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat ein Polyester mit faserbildenden Eigenschaften verwendet wird. ■

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat Polypropylen verwendet wird.

9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens naeh einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, bestehend aus einer Spinndüse zur Auspressung einer fadenbildenden Substanz

in einzelne Ströme, welche mit vorgegebener Geschwindigkeit' entlang einer senkrechten Achse nach unten laufen, aus unterhalb der Spinndüse angeordneten Aufnahmeeinrichtungen, welche die erzeugten Fäden mit erhöhter Geschwindigkeit in Wickelform aufsammeln und aus einer Spinnkammer, welche die Ströme unmittelbar nach deren Auspressung aufnimmt, und in welcher diese durch Kühlung zu laden erhärten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein drehbar gelagertes, spindelförmiges Glied (26; 27) vorgesehen ist mit einer abstehenden, schraubenförmig entlang des Gliedes (26; 27) herum verlaufenden Rippe (28), und daß dieses Glied (26; 27) in der Spinnkanimer (Η) im Verlauf der Ströme (12) an einem Punkt angeordnet ist, an welchem die Ströme (12) bereits gekühlt und zu laden erhärtet sind, so daß die Fäden einzeln durch eine an ihrem Umfang von dem Glied (265 27) und der Hippe (28) ausgeübte Kraft verdrillt werden, wobei die Verdrillung in Richtung auf die Spinndüse (11) bis hinter die Stelle zurückläuft, an welcher die Fäden hart werden.

10, Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Aufnahmeeinrichtung (17). derart erhöht ist, daß sich die Fäden (12) im Verlauf ihrer Kühlung und Aushärtung verjüngen.

BAD OBIGitöAL 809807/0343 ^; _;

11. ' Vorrichtung haoh Ansprüchen 9 oder 10, dadurch'gekennzeichnet, daß die langen Achsen der spindelförmigen Glieder (26; 27) im wesentlichen senkrecht zur Auapreßriohtung der' Fäden (12) verlaufen*

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis 11» dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise elektrische Antriebsmotoren (32; 33) vorgesehen sind, welche die Glieder .(26; 27) in Rotation versetzen.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis .12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei apindelförmige Glieder (26; 27) in räumlich getrennter Anordnung vorgesehen sind. .

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden .Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Aufnahmeeinrichtungen (17) angebrachte Spinnkammer (14) von länglicher Gestalt ist, und daß die Glieder (26? 27) in der unteren Hälfte der Spinnkammer angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der an den spindelförmigen Gliedern (26; 27) angebrachten Rippe (28) kleiner als der halbe Durchmesser des Fadenquer· ohnittesist.

809807/0349

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bia 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der spindelförmigen Glieder (26; 27} kreisförmig ist.

BAD ORIGINAL

809807/0349