DE1510377B2

DE1510377B2 - Verfahren zum herstellen eines stapelfaserbandes

Info

Publication number: DE1510377B2
Application number: DE1965P0035877
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pavena Ag, Basel (Schweiz)
Priority date: 1964-02-15
Filing date: 1965-01-15
Publication date: 1977-01-13
Also published as: FI44994C; ES309637A1; GB1102363A; NL6501482A; DE1510377A1; BE659700A; US3548462A; NL151749B; NO123019B; FI44994B; DK129806C; DK129806B; SE311848B; AT284674B

Description

Unter einem Spinnband wird in der Technik ein konventionelles ungedrehtes Faserband, wie es z. B. von einer Karde oder Strecke erzeugt wird, verstanden. Ein stabilisiertes Stapelfaserband (Stabilband) ist ein ungedrehtes Band, das aus durch abbindende Klebstoffe gegenseitig verklebten Einzelfasern besteht, während als Vlies ein Faserverband bezeichnet wird, wie er am Ausgang eines Streckwerkes anfällt In diesem Sinne sind die in der folgenden· Beschreibung verwendeten Begriffe zu verstehen.

Es ist bereits ein Verfahren zum Verspinnen von Faserbändern bekannt (DT-PS 9 00 793), bei dem während eines Hartfaserspinnprozesses einem Faserband der für den Transport zur Spinnmaschine notwendige Halt durch Haftung der Fasern aneinander gegeben wird. Die Fasern werden zu diesem Zweck mit . schwachklebenden Stoffen versehen und unter hohem Druck zwischen Walzen verdichtet Im so erhaltenen feuchten Band ist der die Bastzellen verbindende Pflanzenleim aufgeweicht, so daß letztere leicht gegeneinander verschoben werden können. Ein in einem Naß-Spinnprozeß erzeugtes Faserband weist also grundsätzlich eine geringe Festigkeit auf, da das Trocknen der eingebrachten schwachklebenden Flüssigkeit erst nach dem Verzug stattfindet Als schwachklebende Stoffe werden u.a. auch mineralische oder tierische Fette verwendet, weil diese nicht der Gefahr einer vorzeitigen Trocknung ausgesetzt sind. Im wesentlichen dienen diese Stoffe also dazu, die Gleitfähigkeit der Hartfasern zu fördern und so die Spinnfähigkeit zu gewährleisten; weiterhin soll durch die eingebrachten Flüssigkeiten den Bändern eine solche Festigkeit verliehen werden, daß sie den Beanspruchungen beim Transport, beispielsweise in Spinnkannen widerstehen, ohne sich zu verziehen oder zu reißen.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines geklebten ungedrehten Garnes bekannt (DT-PS 10 37 337), bei dem ein Faserband mit einem flüssigen Bindemittel durchtränkt und naß verzogen wird. Bei diesem Naß-Spinnverfahren wird das Faserband durch Nitscheln verfestigt, dann einem leichten Verzug unterworfen und anschließend getrocknet Das Trocknen erfolgt nur bis zu einem teigigen Zustand, da das Garn anschließend mindestens einer weiteren Nitschelung unterworfen wird. Danach wird das Garn lediglich unter Druck verfestigt.

Mit dem bekannten Verfahren ist es nicht möglich, Stapelfaserbänder herzustellen, die zwischen zwei Walzenpaaren ohne die Verwendung besonderer Faserführungsmittel höher als vier- bis sechsfach zu verziehen sind. Mit der Einführung von speziellen Faserführungsmitteln, wie Durchzugswalzen oder Riemchen wurde allerdings eine Steigerung der Verzüge möglich, doch wurden dadurch die Streckwerke wesentlich komplizierter und damit störungsanfälliger.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Stapelfaserbandes anzugeben, welches sich dazu eignet ohne zusätzliche Faserführungsmittel hohe Verzüge zuzulassen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Das Verziehen eines derartig hergestellten Stapelfaserbandes ist in der DT-OS 15 10 378 beschrieben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Stapelfaserband (Stabilband) besitzt folgende vorteilhafte Eigenschaften: neben einer in Längsrichtung wirksamen Stabilisierung besitzt es eine Querstabilisierung, die dem Band eine stabile Querschnittsform erteilt Als Kriterium für die Beurteilung der Längsstabilisierung kann die Steilheit des Anstieges der. Kraft-Dehnungskurve im Kraft-Dehnungsdiagramm angesehen werden, welche* zweckmäßig gemäß Anspruch 10 gewählt wird. Ferner soll das Stabilband nach dem Abbinden ein hohes Raumgewicht gemäß Anspruch 9 aufweisen. Es besitzt eine hohe Haftlänge von mehr als 500 m. Zudem besitzt das Stabilband eine für den Verzug allerdings unbedeutende, aber anderweitig zweckmäßige hohe Biegesteifigkeit Das Stabilband unterscheidet sich somit vorteilhaft von üblichen

ungedrehten, kardierten oder gekämmten, auch geschmälzten Spinnbändern mit Haftlängen von ca. 4 bis 40 m, die weder längs- noch querstabilisiert sind, höchstens ein Raumgewicht von ca. 0,04 g/cm³, eine geringe Steilheit im Kraft-Dehnungsdiagramm besitzen und auch keine nennenswerte Biegesteifigkeit aufweisen.

Es ist schließlich noch besonders darauf hinzuweisen, daß unverzogene Kardenbänder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unmittelbar geklebt werden können.

Die für dieses Verfahren geeigneten flüssigen Klebstoffe sollen nach dem Abbinden eine genügende Oberflächenhaftung (Adhäsion) gegenüber den Fasern und einen ausreichenden inneren Zusammenhalt (Kohäsion) aufweisen. Als Klebstofflösungen kommen in Frage: Stärke und deren Derivate, Cellulose-Derivate, wie z.B. Carboxymethylcellulose, Cellulose-Äther, Alginate, Eiweiß-Derivate, Kunstharze, z. B. Melaminharze oder Formaldehyd. Ferner kann der Klebstoff als Klebstoffdispersion, wie z. B. ein Celluloseacetat, Ver- ^ wendung finden. Je nach Verarbeitung von Baumwolle, ' Wolle, Chemiefasern oder Mischungen von solchen wird man unter den Klebstoffen eine passende Auswahl treffen. Zudem ist die geringe Tendenz zur Migration vor und während des Abbindens zum Erhalten der Homogenität, eine geeignete Elastizität der Klebverbindung zwischen den Fasern nach dem Abbinden sowie eine gute Verträglichkeit mit anderen, gleichzeitig mit dem Klebstoff in die Vorlage aus Stapelfasern einzubringende Mitteln, wie z. B. Farbstoffe, Ausrüst- und Appreturmittel, von Bedeutung. Die Elastizität der Klebverbindung kann dadurch den vorliegenden Verhältnissen angepaßt werden, daß z. B. Plastifizierungsmittel im gewünschten Verhältnis dem Klebstoff zugesetzt werden. Eine gewisse Elastizität ist erwünscht, um eine vorzeitige Zerstörung der Querstabilität, z. B. durch die Einzugswalzen eines Streckwerkes, auszuschließen. Es sind auch Klebstoffe, z. B. die oben erwähnten Kunstharze, anwendbar, mit denen sich gleichzeitig ein bestimmter Ausrüst-Effekt erzeugen läßt Sollen Mischungen von Natur- und Chemiefasern oder Mischungen von solchen unter sich verarbeitet ) werden, so kann auch eine Kombination von verschiedenen, den einzelnen Mischungskomponenten angepaßten Klebstoffen verwendet werden.

Die allseitige Verdichtung der durchtränkten Vorlage dient dazu, daß die im Naßzustand erzielte Bandstruktur auch während des nachfolgenden Abbindeprozesses im wesentlichen erhalten bleibt, indem das Band tatsächlich in dieser verdichteten Form verklebt wird. Dadurch erreicht man die gewünschte Querstabilisierung. Sie verhindert zudem ein öffnen des Stabilbandes beim Transport Die Vorlage wird dann unmittelbar vor dem Durchtränken einem Verzug unterworfen, um die Fasern in einen gestreckten und möglichst parallelisierten Zustand überzuführen. Dadurch werden nach dem Verkleben der Fasern in diesem Zustand für den nachfolgenden Hochverzug optimale Bedingungen geschaffen. Der Klebstoff wird im Überschuß eingeführt, einmal, um die Quantität der im Band verbleibenden Klebstofflösung durch Anpassen der Druckverhältnisse bei der Verdichtung kontrollieren und variieren zu können, ferner, um die in der Vorlage eingebettete Luft weitestgehend zu verdrängen, und um eine homogene Flüssigkeitsverteilung zu erreichen.

Um eine bestimmte, notwendige Feststoffmenge an Klebstoff in die Vorlage einzubringen, kann dies in einem Extremfall mit geringer Konzentration der Klebstofflösung und großer Quantität oder im anderen Extremfall mit großer Konzentration und kleiner Quantität geschehen. Es hat sich gezeigt, daß sich für Baumwolle optimale Verhältnisse ergeben können, wenn die nach dem Verdichten und Abquetschen noch im Faserverband verbleibende flüssige Klebstoffmenge eine untere Grenze von 20%, bezogen auf das Gewicht der Baumwolle, nicht unterschreitet Umgekehrt sollen 80% nicht überschritten werden, weil dann je nach den Trocknungsbedingungen die Faktoren, die für den Verzug von ausschlaggebender Bedeutung sind, wieder negativ beeinflußt werden könnten. Innerhalb des angegebenen Bereiches besteht zudem eine im wesentlichen angenäherte Proportionalität zwischen eingebrachter Feststoffmenge und erzielter Haftlänge. Bringt man in eine Vorlage zu wenig oder einen ungenügend verklebenden Klebstoff ein, so öffnet sich dieser vor und während des Abbindens wieder trotz Verdichtung auf kleinen Querschnitt im Naßzustand. Es entsteht dann ein bauschiges, weder quer- noch längsstabilisiertes Gebilde mit kleiner Haftlänge und kleinem Raumgewicht, d.h. mit höchst ungünstigen Bedingungen für einen nachfolgenden Hochverzug. Die beim Abquetschen in der Druckzone zur Anwendung gelangenden hohen spezifischen Pressungen dienen somit auch der Dosierung des bereits beschriebenen günstigen Klebstoffmengen-Gehaltes pro Fasermaterialgewicht Der Klebstoffgehalt nach dem Abbinden (Feststoffgehalt) beträgt zwischen 0,1 und ca. 4,8% des Fasergewichtes.

Zur Bedeutung der oben angegebenen Eigenschaften des nach dem Verfahren hergestellten Stabilbandes wird nachstehend noch erläutert:

Es ist bekannt, daß die auf ein in einem Verzugsfeld befindliches Spinnband ausgeübte mittlere Verzugskraft nicht konstant ist, sondern infolge Inhomogenitäten variiert. Während des Verzuges dehnt sich somit das Spinnband entsprechend mehr oder weniger stark und gibt dabei Anlaß zu Verzugsstörungen. Es entstehen als Folge die bekannten und gefürchteten Verzugswellen.

Diese Anfälligkeit auf Verzugswellen wird durch die Längsstabilisierung und Verbesserung des Kraft-Dehnungs-Verhaltens des erfindungsgemäß vorbereiteten Stabilbandes entscheidend herabgesetzt und ergibt bei Verzicht auf mechanische Faserführungsmittel im Hochverzugsfeld Garnqualitäten, wie sie nach herkömmlichen Spinnverfahren kaum erreichbar sind.

Die erwähnte Längsstabilisierung bringt weiter den Vorteil, daß sich Stapelfasern bei Streckfeldweiten verziehen lassen, die wesentlich über der Länge der längsten Fasern liegen, selbst ohne mechanische Faserführungsmittel. Die Voraussetzungen für die Verarbeitung von Fasern unterschiedlicher Stapellänge auf ein und demselben Streckwerk sind damit gegeben.

Die Querstabilität ist ebenfalls von ausschlaggebender Bedeutung für den nachfolgenden hohen Verzug, einmal, weil die günstige Querschnittsform während des Verzugsvorganges weitgehend erhalten bleibt. Ferner übertragen sich die innerhalb des Querschnittes angreifenden Kräfte — herrührend von einzelnen, durch die Verzugskraft beanspruchten Fasern — über die Querverbindungen rasch auf das Stabilband. Die auftretenden Zugkräfte pflanzen sich nicht direkt nach rückwärts fort, sondern werden vom Stabilband aufgenommen. Dadurch entstehen ideale Bedingungen für einen einwandfreien Hochverzug.

Das hohe Raumgewicht ist insofern von Bedeutung, als es erlaubt eine möglichst große Fasermasse auf kleinstem Querschnitt einem Streckwerk zu präsentie-

ren, was in der Folge größere Verzüge gestattet, ohne das Einzwirnen der Randfasern in Frage zu stellen.

Die Haftlänge ist ein Maß für die gegenseitige starke Verklebung der Fasern und läßt sich meßtechnisch einfach bestimmen. Für viele praktische Fälle dürfte daher die Größe der Haftlänge als Kriterium zur Beurteilung des Verhaltens eines einem hohen Verzug unterworfenen Stabilbandes genügen.

Die erzielte hohe Biegesteifigkeit ist insofern von großer Bedeutung, als sie das selbsttätige Ein- und Durchlaufen der Stabilbänder durch die Streckwerke gestattet.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die für¹ Hochverzug beschriebene neue Verzugstechnik auch bei Vorstufen des Spinnprozesses anzuwenden, um im Verein mit der bereits behandelten Endstufe das Garn weiter zu verbessern.

In den Vorstufen soll die den Faserbändern anhaftende Ungleichmäßigkeit durch Doublierung ausgeglichen werden, ohne daß eine sprunghafte Verfeinerung vorgenommen wird. Die Verzüge bewegen sich daher je nach Doublierungszahl zwischen 4- und etwa 15fach.

Um den Verzugsvorgang auch in diesem Verzugsbereich technologisch zu verbessern, wird der bei der vorstehend beschriebenen Prozeßstufe unmittelbar vor dem Durchtränken der Vorlage erfolgende Verzug vorzugsweise an einer kompakten, doublierten Vorlage vorgenommen, die aus einer Mehrzahl von in einer Vorstufe erzeugenden Stabilbändern besteht. Das Maß der Verklebung des einzelnen in der Vorstufe erzeugten und zur Herstellung der Vorlage verwendeten Faserbandes läßt sich wiederum durch die entsprechende Haftlänge, das Raumgewicht und durch die Quer- und Längsstabilisierung des einzelnen Stabilbandes ausdrükken.

Für die Güte des Verzuges sind in erster Linie die Haftlänge und die Längsstabilität des einzelnen Stabilbandes entscheidend. Da bei kleinem Verzug durch das Lieferwalzenpaar des Streckwerkes prozentual eine relativ große Fasermasse ausgezogen wird, darf die mittlere Verzugskraft nicht zu hoch werden, und es sind daher ein Verhältnis

η „

tga'
tga"

>5

und eine Haftlänge von mindestens 200 m anzuwenden, also Werte, die im allgemeinen tiefer als die für Hochverzug angegebenen liegen.

Das gleichzeitig erzielte, relativ hohe Raumgewicht von mehr als 0,05 g/cm³ und die damit verbundene Querstabilisierung der einzelnen Stabilbänder gestatten die Bildung einer kompakten, gleichmäßigen, doublierten Vorlage, was sich ebenfalls günstig auf den Verzugsvorgang auswirkt.

Da das Einbringen eines flüssigen Klebstoffes in der vorbereitenden Arbeitsstufe bereits eine Naßbehandlung darstellt, ist es sinnvoll, auf dieser Stufe weitere Applikationsmittel in die Vorlage einzubringen. So gelingt es, mit Zusätzen — wie Farbstoff, Bleichchemikalien, Appreturmitteln — zu einer Klebstofflösung oder Dispersion die Stabilbänder zu färben, zu bleichen oder anderweitig auszurüsten. Solche Flüssigkeiten können auch mit höherer als Raumtemperatur eingebracht werden. Voraussetzung ist dabei eine Verträglichkeit der zusammengebrachten Komponenten, und daß gleichzeitig die erfindungsgemäß gestellten Bedingungen für die Verklebung der Fasern erreicht werden.

Solcher Art imprägnierte, einzelne Stabilbänder können vor dem Abbinden des Klebstoffes einer Wärmeeinwirkung unterworfen werden, oder es kann das Abbinden, z. B. im Falle polymerisierender Klebstoffe, mit der Wärmebehandlung zusammenfallen.

Die einzelnen, abgebundenen Stabilbänder werden hierauf nach dem Spinnplan in entsprechend doublierter

ίο Vorlage zum Verzug einem Streckwerk zugeführt Es entsteht — trotz relativ geringes Verzuges — ein auffällig homogenes, hochparallelisiertes Vlies, dem keine Faserbüschel anhaften, und das die Wirksamkeit eines Verzuges mit gemäß der Erfindung vorbereiteten Einzelbändern klar demonstriert

Der Einfluß der vorgenommenen Doublierung ist mannigfaltig. Vorerst wird der an sich bekannte Ausgleich der den einzelnen Stabilbändern anhaftenden Ungleichmäßigkeit erzielt Des weiteren tritt durch die gute Auflösung der Stabilbänder ein Mischungseffekt ein, der sich sowohl bezüglich Rohmaterial, wie auch z. B. für die vorgenommene Färbung egalisierend auswirkt. Selbstverständlich lassen sich hier auch verschiedene Farben mischen, wie dies bei Melangon vorkommt. Auch die Verteilung des bereits abgebundenen Klebstoffes wird nochmals verbessert, was bei reaktivierbaren Klebstoffen in der anschließenden Klebstufe von Bedeutung ist.
Das durch den Verzug aus den in der vorstehend beschriebenen Vorstufe erzeugten Stabilbändern hervorgehende homogenisierte Vlies wird unmittelbar nach Austritt aus dem Streckwerk einer weiteren Durchtränkung unterworfen, und es entsteht als Folge der zuerst beschriebenen Prozeßstufe schließlich das für einen Hochverzug bestimmte Stabilband.

Grundsätzlich kann gesagt werden, daß es durch das beschriebene Verfahren gelingt die für den nachfolgenden Verzug erwünschte Faserkontrolle in einfachster Weise in den Verband selbst so einzubauen, wie es den Anforderungen entspricht, d. h. anstelle der materialbedingten Haftreibung der Fasern unter sich tritt eine steuerbare Verklebung.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 7 erläutert; es zeigt

F i g. 1 die Mittel zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung,

F i g. 2 ein Detail im Schnitt entlang der Linie H-II von Fig.l,
Fig.3—6 verschiedene Schnitte entlang den Linien III-III, IV-IV, V-V und VI-VI von F i g. 1,

F i g. 7 ein Kraft-Dehnungs-Diagramm verschiedener Stapelfaserbänder.

Eine passend vorbereitete Vorlage V wird zwischen den Walzenpaaren 2 und 3 einem Verzug unterworfen und zusammen mit einer Walze 4 einem Einrollkörper 5 zugeleitet, der ein Vlies 1 (Fig. 3) aus einer Ebene über die Formen 1' und 1" allmählich in einen Ringquerschnitt 1"' (Fi g. 6) überführt. Zu Beginn des Einrollvorganges, unmittelbar nach dem- Austritt aus den Lieferwalzen 3, 4 des Streckwerkes liegt das Vlies 1 in rechteckförmigem Querschnitt vor. Unter dem Einfluß des Einrollkörpers 5 ist in der der F i g. 4 entsprechenden Schnittebene die Faserschicht 1' bereits leicht konkav vorgeformt, während in F i g. 6 der Ringquerschnitt V" bereits erstellt ist Das untere Ende des Einrollkörpers 5 wird durch den Ringquerschnitt Γ" umhüllt und außen durch eine Einlaufdüse 6 begrenzt. Eine Flüssigkeitszuleitung 7 tritt auf der vorderen Partie

der von den Fasern noch freigegebenen Zone in den Einrollkörper 5 ein und tritt unten in Form einer Verlängerung 8 wieder aus dem Einrollkörper 5 aus. Die Stapelfasern bilden in diesem Querschnitt und auch anschließend gewissermaßen eine geschlossene Stapelfaserröhre (F i g. 6), durch die über die Zuleitung 7 Flüssigkeit unter Druck hindurchgepreßt wird Die Stapelfasern finden dabei am unteren Ende der Einlaufdüse 6 einen umfänglichen Gegenhalt, der verhindert, daß die Stapelfaserröhre durch den aufgebauten Flüssigkeitsdruck aufreißt. Eine Vorrichtung zum Einbringen von Flüssigkeit ist z. B. in der DT-OS 14 60 326 beschrieben.

Wie die Fig. 1 und 2 weiterhin zeigen, wird in einer innerhalb der Stapelfaserlänge unmittelbar anschließenden Druckzone, welche durch gegenseitige Anpressung zweier Scheiben 9 und 10 gebildet wird, und die seitlich durch zwei Abdeckplatten 11 und 12 (Fig.2) abgeschlossen ist, wird unter relativ hohem spezifischem Druck die überschüssige Flüssigkeit verdrängt bzw. abgepreßt und der Stapelfaserverband zu einem kompakten Band 13 von hohem Raumgewicht komprimiert. Durch entsprechende Ausnehmungen W und 12' der beiden Abdeckplatten 11 und 12 ist Gewähr geboten, daß überschüssige Flüssigkeit über der Druckzone seitlich abströmen kann. Sie sammelt sich in Sammelrinnen 14, um gegebenenfalls erneut über hier nicht gezeichnete Mittel und über die Zuleitung 7 der Flüssigkeitseinbringvorrichtung zugeführt zu werden. Das anfallende, stabilisierte, sogenannte Stabilband wird dann nach dessen Abbinden, z. B. Trocknen mittels einer Heizspirale 16 einem keinerlei Faserführungsmittel aufweisenden Einzonen-Streckwerk einer Ringspinnmaschine (nicht gezeigt) vorgelegt

Ein durch abbindende Verklebung vorbereitetes Stabilband zeigt ein charakteristisches Kraftdehnungs-Verhalten, wie es in Fig.7 durch die Kurve a, für eine Baumwolle, dargestellt ist. Vom Belastungsanfang bis zum Bruch des Bandes besteht zwischen der Kraft Pund der Dehnung ε eine Proportionalität, und die Kraft-Dehnungs-Kurve des Stabilbandes folgt somit annähernd ideal dem Hookeschen Gesetz.

Die Steilheit des Anstiegs der Kurve a, ist ein Maß für die geforderte Längsstabilisierung des Stabilbandes. Je steller der Anstieg, desto besser die Längsstabilisierung, d. h. um so weniger dehnt sich das Stabilband bei einer bestimmten Zugbeanspruchung.

Diese Steilheit wird nach Fig. 7 durch den Tangens des Winkelsa, den eine bis zu einem Punkt A der Kurve c näherungsweise entsprechende Gerade g mit der Abszisse bildet, dargestellt, d. h.

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Der tg α kann nun sehr einfach als Vergleichswert zur Beurteilung der Längsstabilisierung verschiedenartiger Stapelfaserbänder benutzt werden. So ist beispielsweise tg «' der Kurve a eines stark verklebten Bandes groß, während für die gestrichelte Kurve a'" geringerer Steilheit, die einem gleichen, aber weniger stark verklebten Stabilbandes entspricht, tg α'" nur noch ca. die Hälfte desjenigen der Kurve a beträgt. Die Kurve c wurde lediglich als Definitionshilfe eingeführt, während die Kurve b mit einem Winkel von α" dem Kraft-Dehnungs-Verhalten eines gleichen, aber ungedrehten, unverklebten Spinnbandes entspricht. Es zeigt sich hier deutlich, daß zufolge geringer Steilheit tg α" viel kleiner ist als tg α' oder tg α'". Das Steilheitsverhältnis für ein für Hochverzug vorbereitetes Stabilband beträgt

Steilheit des verklebten Stabilbandes _ tga'

Steilheit des unverklebten Spinnbandes tg a"

Für ein Stabilband, vorbereitet für einen Verzug in der Vorbereitungsstufe, ist R>5, während für einen Hochverzug R größer als 25 ist.

Beispiel 1

Eine in einer Vorbereitungsstufe passend aufbereitete, kardierte Baumwolle amerikanischer Provenienz mit einem Handelsstapel von l'/ie" wird mit 6facher Doublierung und bei einer Einzelbandstärke von 2370 tex mit 6fachen Verzug verzogen und durch die unmittelbar an die Lieferwalzen angeordnete Vorrichtung zum Einbringen von Flüssigkeit gemäß Fig. 1 mit einem im Überschuß eingebrachten, flüssigen Klebstoff versehen.

Die nachfolgenden, zur besseren Abdichtung der Druckzone an den Rändern mit einem Gummikranz 15 versehenen Scheiben 9 und 10, zwischen welchen die Druckzone gebildet wird, besitzen eine Breite von 2 mm. Bei einer Belastung von 9 kg (45 kg/cm spez. Pression) und unter Verwendung einer Klebstofflösung — enthaltend 200 g »Vibatex S« pro 1 Liter Lösung — wird im Auslauf ein Band 13 erzielt, das 44% an flüssigem Klebstoff, bezogen auf das Rohmaterialgewicht, enthält.

Unter Rohmaterialgewicht wird das Gewicht der Baumwolle bei einer Temperatur von ca. 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 65% verstanden.

Die Ablieferung des noch nassen Bandes 13 erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min. Nach dem Abbinden zu einem Stabilband bei Raumklima weist dieses eine Haftlänge von 1454 m und ein Raumgewicht von 0,176 g/cm³ auf. (Die Haftlänge wird auf einem Pendelreißgerät bei einer Einspannlänge von 500 mm bestimmt.) Die eingebrachte Menge an festem Klebstoff beträgt nach Abbinden 1,76%, bezogen auf das Rohgewicht der Baumwolle. Die Steilheit beträgt tga'= 113 gegenüber tga"=0,49 des analogen unverklebten Spinnbandes, so daß R=230 wird.

Das abgebundene Stabilband wird hierauf auf einem Einzonen-Ringspinnstreckwerk einem Verzug von 64fach unterworfen, womit im Auslauf ein Garn von der Stärke 37 tex erzeugt wird. Zwischen Einzugs- und Lieferwalzenpaar des Streckwerkes werden keine besonderen Faserführungsmittel angewendet Das auf diese Weise erzeugte Garn ist von hervorragender Gleichmäßigkeit — gemessen auf dem GGP-Uster — von bis 8,7% auf, was einem Index-Wert von /=1,61 (Uster-Standard) entspricht. Nach üblicher Qualitätsbeurteilung gilt bereits ein Index-Wert von 7=2,3 als gleichmäßig. Das Garn besitzt ein sehr schönes und glattes Aussehen, welches ungefähr dasjenige eines gekämmten Garnes erreicht.

Als spezifisch geeigneter Klebstoff — um Baumwolle für einen nachfolgenden Hochverzug vorzubereiten — bewähren sich bestimmte Modifikationen von PV-Alkoholen. Als geeigneter Typ ist gemäß Beispiel I das Produkt »Vibatex S« aufgeführt, welches von der CIBA (Schweiz) erhältlich ist. Dieses kann je nach den nachfolgenden Verzugshöhen bei Baumwolle in Konzentration von 150—300 g »Vibatex S« pro Liter Lösung und in einer Menge von 20—80% des

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Baumwollgewichtes in den Verband eingebracht werden.

Nach vorgenommener Trocknung können Haftlängen des Stabilbandes in ungedrehtem Zustand von ca. 800—4000 m erreicht werden. In Extremfällen kann die Haftlänge sogar 4000 m überschreiten. Um die Abhängigkeit von der Stapellänge zu beleuchten, sei angeführt, daß bei einem kurzstapeligen Baumwollsortiment (Deckelabgang) und einer bestimmten Klebstoff-Imprägnierung nach dem Abbinden eine Haftlänge von 1100m gemessen wurde, während eine normale Amerika-Baumwolle von lVie" unter gleichen Klebebedingungen eine Haftlänge von 1840 m ergab. Eine ausgesucht feintitrige Amerika-Baumwolle V/ie" erreichte unter den genannten Bedingungen gar 2250 m.

Die eingebrachte Menge an festem »VibatexS« beträgt nach dem Abbinden und innerhalb der angegebenen Grenzen für Konzentration und Menge 0,6% bis 4,8% des Rohbaumwoll-Gewichtes. Dabei ist zu beachten, daß der Feststoffanteil von »Vibatex S« in der handelsüblichen Form 20% beträgt.

Beispiel 3 Beispiel 2

Die gleiche Baumwolle entsprechend Beispiel 1 wird ebenfalls mit einer Einlaufnummer 2370 tex 6fach doubliert, jedoch mit 12,5fachem Verzug verzogen und mit einer Klebstofflösung — enthaltend 300 g »Vibatex S« pro 1 Liter Lösung — getränkt. Ein anderes Band wird mit 250 g »Vibatex S« pro 1 Liter Lösung versehen. Die abgelieferten Bänder weisen ein Bandgewicht von 1140 tex auf. An den mit einem Gummikranz 15 versehenen Scheiben 9 und 10 (Breite 1,5 mm) wird mit einer Belastung von 6 kg (40 kg/cm) gearbeitet, was beim auslaufenden Band 13 im Falle der höheren Konzentration 59% und bei der geringeren Konzentration von 250 g/l Liter 52% Feuchtigkeitsaufnahme entspricht. Entsprechend der größeren Menge an eingebrachtem festen Klebstoff (Feststoffanteil 3,54%) beträgt die Haftlänge nach Abbinden des Baumwollverbandes bei der höheren Konzentration 3494 m, bei der niedrigeren Konzentration (Feststoffanteil 2,6%) 2835 m. Das Raumgewicht ist trotz unterschiedlicher Klebstoffmenge in beiden Fällen 0,3 g/cm³. Der tga' beträgt bei der starken Verklebung 129, bei der schwächeren 108, womit sich wieder mit einem tg α" des verglichenen ungedrehten Spinnbandes von 0,49 ein R=264 bzw. R=220 ergibt. Die Liefergeschwindigkeit beträgt in beiden Fällen 100 m/min. Der Verzug erfolgt nachher wiederum auf einem Einzonen-Streckwerk der Ringspinnmaschine. Gearbeitet wird ebenfalls unter den Bedingungen eines freien Verzuges, d. h. ohne besondere Faserführungsmittel im Verzugsfeld. Es wird ein extrem hoher Verzug von 115fach verwendet, womit nach entsprechender Drehungserteilung ein Garn von 9,9 tex erzielt wird. Trotzdem für das hier gewählte Sortiment die Spinngrenze bereits überschritten ist, weist das Garn bei entsprechender Genauigkeit der Streckwerksorgane im Falle der starken Verklebung des Stabilbandes eine lineare Ungleichmäßigkeit von 12,4% auf. Bei der schwächeren Verklebung fällt die Ungleichmäßigkeit auf 13,9% ab.

Im Gegensatz zu Beispiel 1 und 2 wird hier eine regenerierte, glänzende Cellulos-Faser mit einer Schnittlänge von 40 mm, einer Feinheit von 1,5 den sowie einer Einlaufnummer von 2370 tex ebenfalls 6fach doubliert und, mit einem 12,7fachem Verzug verfeinert, verarbeitet.

Als flüssiger Klebstoff werden 200 g »Vibatex S« pro 1 Liter Lösung eingebracht. Die Scheiben 9 und 10 bestehen diesmal aus Stahl (Breite 1,5 mm) und werden mit einer Belastung von 12 kg (80 kg/cm spez. Pressung) gegeneinandergedrückt. Im auslaufenden Band 13 ergibt sich im Gegensatz zu den Beispielen 1 und 2 eine Feuchtigkeitsaufnahme von 21%, was einem Anteil von nur 0,84% festem Klebstoff entspricht.

Nach dem Abbinden des Klebstoffes ergibt sich eine — verglichen mit Baumwolle — bedeutend größere Haftlänge von 8000 m bei einem Raumgewicht von 0,41 g/cm³.

Beispiel 4

Eine kardierte Baumwolle amerikanischer Provenienz mit einem Handelsstapel von Ι'/ιβ" wird in Form eines Kardenbandes der Nummer 4220 tex 2fach doubliert und in einem Streckwerk mit 4,28fachem Verzug verzogen, womit eine Auslaufnummer von 1970 tex entsteht Durch die Vorrichtung wird eine kombinierte Flüssigkeit eingebracht, die im wesentlichen aus 40 g/l Liter Lösung »Vibatex S« mit einem zugesetzten Reaktiv-Farbstoff, einem entsprechenden Katalysator und weiteren Zusätzen besteht, um neben der Verklebung gleichzeitig auch eine Färbung vornehmen zu können. Zwischen den nachfolgenden, mit einem Gummikranz 15 ausgerüsteten Scheiben 9 und 10, die wiederum eine Breite von 2 mm besitzen, wird bei einer Belastung von 3 kg abgepreßt, bis noch 58% des Rohgewichtes an flüssigem Klebstoff verbleiben.

Nach der in der Färbereitechnik bekannten Kaltverweil-Fixierung eingetretenen Farbfixierung und anschließendem Abbinden weisen die nach diesem Verfahren hergestellten Stabilbänder eine Haftlänge von 243 m auf, bei einem Raumgewicht von 0,14 g/cm³, einer Steilheit von tga'=14, so daß bei tga" = 0,49 /?=29wird.

Nach der Farbfixierung und Trocknung werden die gefärbten, einzelnen Stabilbänder von 1970 tex mit 6facher Doublierung und 6fachem Verzug weiterverarbeitet. Dabei wird mit der Vorrichtung ein flüssiger Klebstoff, bestehend aus 200 g »Vibatex S« pro 1 Liter Lösung, in den Faserverband eingebracht. Zwischen den nachfolgenden, ebenfalls wieder mit einem Gummikranz 15 versehenen Scheiben 9 und 10 mit einer Breite von 2 mm wird ein Druck von 9 kg aufgewendet. Das auslaufende Band 13 enthält dann noch 46% des Baumwoll-Gewichtes an flüssigem Klebstoff, was einem Feststoffgehalt von 1,84% entspricht. Das Einbringen der Flüssigkeit geschieht bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von 100 m/min. Nach Trocknen und Abbinden zu Stabilbändern ergibt sich eine Haftlänge von 971 m bei einem Raumgewicht von 0,20 g/cm³. Diese Bänder werden dann auf dem Ringspinnstreckwerk einem Hochverzug von 53fach unterworfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Stapelfaserbandes, bei dem eine Vorlage aus Stapelfasern mit einem Klebstoff behandelt und anschließend verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern durch Tränken der Vorlage mit einem abbindfähigen Klebstoff, allseitiges Verdichr ten der Vorlage und Abbinden des Klebstoffes'zu einem ungedrehten stabilisierten Stapelfaserband (Stabilband) verklebt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage unmittelbar vor dem Tränken mit Klebstoff einem Verzug unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlage eine quadratische oder rechteckige Querschnittsform erteilt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage mit Klebstoff im Überschuß durchtränkt und der überschüssige Klebstoff in einer Druckzone wieder abgequetscht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Gehalt an Klebstoff von 20 bis 80% des Fasergewichtes abgequetscht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckzone ein Druck von 20 bis 100 kg pro cm Klemmlinie angewendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Querstabilität des Stabilbandes bei Druck erhaltender Klebstoff verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Klebstoff kompatible Farbstoffe und/oder Bleichchemikalien und/oder Appreturmittel und/oder Netzmittel und/oder Antischaummittel und/oder Fungizide zugesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stabilband ein Raumgewicht von mehr als 0,05 g/cm³ gegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoff verwendet wird, der dem Stabilband eine Steilheit des Anstiegs der Kraft-Dehnungskurve im Kraft-Dehnungsdiagramm (tg α') erteilt, die mindestens fünfmal größer ist als die Steilheit (tg oc") eines ungedrehten, unverklebten Bandes aus gleichen Stapelfasern.