DE1635187A1 - Verfahren zur Hitzefixierung von synthetischen Fasermaterialien - Google Patents

Description

FARDWERKE HOECHST AG. vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: P l6 35_:1Ö7»4 - HOE66/F 751 (Fw 5O8l B)

Frankfurt (Main)-Höchst den - Dr.Cz/St 11. März 1970

Verfahren zur Hitze fixierung von. synthetischen Fasermaterialien '-."_'"-

Textilien aus synthetischen Fasermaterialien oder aus Mischungen dieser Synthesefasern mit natürlichen Fasern werden im allgemeinen einer Hitzefixierung unterworfen, um den Synthesefasern und damit den Textilien die gewünschten textilteehnologischen Eigenschaften, wie Formstabilität, Knittererholung, Pillarmut und dergleichen, ' zu verleihen. Diese Hitzefixierung geschieht im allgemeinen auf sogenannten Spannrahmen, in denen das Textilmaterial durch Nadeln oder Klammern, sogenannten Kluppen, an den Seiten festgehalten wird· Hierdurch wird eine Führung der Textilmaterialien ermöglicht. Die Hitzeübertragung erfolgt durch beidseitiges Aufblasen von erhitztem Gas, vorzugsweise Luft, wobei Temperaturen

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angewandt werden« die dem Erreichung spunk t der synthetischen Fasern nahekommen.· Meistens werden Temperaturen von etwa l80 bis 23O⁰C gewählt. Die erforderliche Fixierdauer richtet sich vor allem nach den zu fixierenden Textilien* Sie beträgt bei dieser Arbeitsweise im allgemeinen etwa 20 bis 60 Sekunden.

Bei diesem bekannten Fixi erver Sir en bereitet die Führung der Textilien erhebliche Schwierigkeiten, da sie während des Fixierprozesses einen Schrumpf in Sett- und Schußrichtung erfahren. Hierdurch ist eine Voreilung der Ware in Kettrichtung und ein gewisses Durchhängen in Schußrichtung vor Einlauf in die Fixieraggregate erforderlich. Diese Schwierigkeiten bei der Führung der Textilien bringen,vornehmlich bei empfindlichen Gewirken und Gestricken, z.B. texturierten Waren, die sich leicht verziehen, die Gefahr einer Deformierung .mit sich. Oft tritt auch durch das Einnadeln der Textilien an der Leiste zur Warenführung eine gewisse Beschädigung der Waren und in manchen Fällen auch eine Beeinträchtigung der Fixierwirkung an der Leiste ein.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Hitzefixierung von Textilmaterialien, die aus synthetischen Fasern bestehen oder solche enthalten» durchführen kann, wenn man erhitztes Gas, vorzugsweise erhitzte Luft, durch die in Bahnen ausgebreitet auf Sieben liegenden Textilmaterialien hindurchleitet, so daß das Textilmaterial auf die Siebe gedrückt wird.

Überraschend ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise durch das einseitige oder vorzugsweise wechselseitige Durchgelesen oder Durch saugen von erhitztem Gas eine ■gegenüber dem Spannrahmen, wo beidseitig erhitztos Gas aufgeblasen wird, erheblich schnellere Wärmeübertragung auf das Textilmaterial. Hierdurch wird eine wesentliche Beschleunigung der Faserfixierung gegenüber der herkömmlichen Arbeitsweise auf demSpannrahmen erreicht. Bei dem

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erfindungsgeiaäßen Verfahren kann, somit eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit eingehalten werden. Sn, weiterer Vorteil der erfin- , dungsgemäßen. Arbeitsweise besteht darin, daß im allgemeinen auf* eine seitliche Halterung der Textilien, z.B. durch Einnadeln, verzichtet werden kann, weil die Textilien durch das hindurchgeblasene oder gesogene heiße Gas auf die Siebe gedruckt und dort festgehalten werden. Durch Aufgabe des Textilmaterials auf die als Trägerund Transporteleraent dienenden Siebe mit einer entsprechend eingestellten Voreilung (over-feeding) kann man es erreichen, daß der bei der Fixierung auftretende Schrumpf in Kettriehtung ungehindert erfolgt. Im übrigen ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Arbeitsweise, daß das Textilmaterial während der Fixierung spannungslos und ohne jegliche mechanische Halterung geführt werden kann.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einzuhaltende Fixierdauer richtet sich vor allem nach den zu fixierenden Waren. Xm allgemeinen wird die Fixierdauer weniger als 15 Sekunden betragen, wobei

für leichtere Textilien diese Werte erheblich unterschritten werden und wenige, etwa 3 his 5 Sekunden, ausreichend sind, während für schwere Waren eine Fixierdauer von etwa 7 bis 10 Sekunden die Norm darstellt· Die anzuwendenden Fixier temp er a türen richten eich einmal nach den zu fixierenden Synthesefasern und zum andern bei Fasergemischen nach der vorhandenen Begleitfaser. Die Fixiertemperaturen werden nach Möglichkeit auf einen Bereich dicht unterhalb des Erweichungspunktes der Synthesefasern eingestellt. Meist, wie z.B. bei Polyamid-, Polyester- und Cellulosetriacetatfasern, werden Temperaturen im Bereich von etwa 170 bis 23O⁰C, vorzugsweise von 185 bie 220 C gewählt. Bei niedriger schmelzenden Synthesefasern* müssen entsprechend niedrigere Temperaturen eingehalten werden.

Al» zu fixierende synthetische Faserraateriaixen kommen beispielsweise solche Polyolefine , wie Polypropylen,/Cellulosetriacetat und vor allem Fasern aus hochmolekularen Polyamiden und linearen Polyestern in Betracht. Die synthetischen Fasermaterialien können als Fasern bzw. Garne oder dergleichen oder als endlose Fäden in den Textilien vorhanden sein. Sie können auch in texturierter Form vorliegen. Sie können dabei allein, in Mischung untereinander odor in Mischung mit natürlichen Fasern, wie Wolle, Soldo odor Fasern aus natürlicher oder regenerierter Cellulose vorliegen. Bei den Textilmaterialien kann es sich z.B. um Gewebe, Gewirke, Gestricke, Faservliese oder dergleichen handeln. * oder wärmeempfindlichen, z.B. texturierten Fasern,

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Bei dem erfindungsgemäßen Fixierverfahren läuft das Textilmaterial über Siebe, vorzugsweise Siebtrommeln (5)»

. die als Träger«? und Transportelement für das Textilmaterial dienen. ?ur Durchführung des Verfahrens der

.vorliegenden Erfindung wird ein praldisch.'luftdicht abgeschlossenes Gehäuse (l) .benötigt', in der das auf Sieben aufliegende Textilmaterial (2) in der Weise den , durchströzaenden heißen Gasen ausgesetzt wird, daß das , Material' auf die Siebe gepreßt wird. Yorzugs\<eiso kommen rotierende perforierte Trommeln (Siebtrommeln) zur Anwendung« deren. Inneres unter Saugzug steht oder auf die von außen Überdruck einwirkt. Das Textilmaterial läuft über die Trommeln .und wird durch das hindurchgepreßte erhitzte Gas en die Siebe angedrückt und festgehalten, so daß eine zusätzliche Führung des Textilmaterial.^ im

Ausnahmefällen,

allgemeinen nicht erforderlich ist. Zn z.B. um ein Schrumpfen der Textilien in Schußrichtung völlig zu vermeiden oder in bestimmten Grenzen zu halten, kann eine zusätzliche Befestigung der Textilmaterialien am Rande durch geeignete Vorrichtungen, wie z.B. Nadeln, Zähne oder Klammern, erfolgen.

Beim Arbeiten mit Siebtrommeln 05), die unter Saugzug oder Überdruck stehen, wird das erhitzte Gas durch das Textilmaterial in das Innere dar Trommeln gesaugt oder . gedrückt und von dort aus stirnseitig mit Hilf« von •Ventilatoren (3) abgeführt, über Heizvorrichtungen (k) geleitet und «rnaut der Außenseite d*r Siebtrommeln zu geführt. Durch dl« «tKndig«'Umwälzung de* Gas·« i»t »ine gleichmäßig· Temperatur und damit «in« gleichmäßig« und schnell« V£n*«tib«rtragung auf das Textilmaterial gewährleistet. - j".......·".'". ."'·.··.

Ua ein ev«ntü«ll«s Abzeichnen d«r Perforation der Sieb«

auf dem Textilmaterial zu verhindern, kenn non dia Per- foration wehr i«in gestalt on..* Es ist Jedoch auch möglich

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und in vielen Fällen vorteilhaft» den perforierten Trommelmantel mit eine» vorzugsweise nahtlosen engmaschigen Siebgewebe (6) zu beziehen, auf dem dann das Textilmaterial ·■"-' aufliegt. Es" können hierbei auch mehrere Lagen Siebgewebe·'

• ♦ ·* · * . . voraugswexse. verwendet werden. Das "Siebgewebe^soll« raög- " ·

liehst engmaschig sein} der Abstand zwischen,.den Gewebe- ; -

drähten soll vorzugsweise weniger- als" 1 mm, möglichst .'.-... ..'<··■ . · '

weniger als. 0,3 mm, .betragen. Bei Verwendung, von per,- - zweckmäßig · · . ·

fbrierten Trommeln wird/der Strom des erhitzten Gases durch ,geeignete Vorrichtungen, wie z.B. im Innern der'Trommeln ..

....T feststehend angebrachte Abdeckbleche (7). auf die vom .·-.-· Textilmaterial bedeckte Fläche der Trommeln beschränkt..

Im allgemeinen wird das Textilmaterial so über die* Trommeln geführt» daß es etwa 1/3 bis etwa die Hälfte, zweckmäßig nicht mehr als 3/* des Trommelmant<äs bedeckt. Umgekehrt ' wird die Abdeckung im aligemeinen etwa l/k.bis etwa 2/3 des TrommeltaanteTs vom Gaszutritt absperren. _% · . '

Dor Durchmesser der Trommel kann den jeweiligen Verhältnissen und technischen Erfordernissen angepaßt werden. Im allgemeinen werden Trommeln mit einem Durchmesser von etwa 50 bis etwa. 350 cm cewählt. Es können jedoch auch noch

z.B. ε .

größere Trommeln/bis zu einem Durchmesser von etwa 10 ra zur Anwendung kommen· Die Breite der Siebtrommeln richtet sich nach den zu behandelnden Textilmaterialien. Sie . beträgt meist etwa 90 bis 200 cm, sie kann jedoch erforderlichenfalls beliebig gestaltet werden· Es stört hierbei nicht, wenn neben den Textilbahnen ein Teil des perforierten Trommelmantels frei bleibt. In extremen Fällen, bei breiten Trommeln und schmalen Textilbahnen, kann jedoch gegebenenfalls auch die seitliche, nicht vom Textilmaterial bedeckte Mantelfläche durch eine entsprechend angepaßte Manschette abgedeckt werden.

Ea hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Textilmaterial über mehrere hintereinander.geschaltete Siebtrommeln zu • auf dem die Textilien aufliegen,

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leiten, wobei.die Anzahl dieser hintereiander'geschalteten Siebtrommeln bei einer gewünschten Produktionsgoschwindigkeit vor allem von dem Durchmesser der Trommeln und deren Umlaufgeschwindigkeit abhängt und wobei das Textilmaterial zweckmäßig so geführt wird, daß die Durchströmung des Textilmaterials durch das heiße Gas wechselseitig erfolgt. Eine beispielsweise scheamtische Darstellung der bevorzugt verwendeten Fixiervorrichtung mit Siebtrommeln zeigen die Figuren 1 und'2. . · " "_.*"" --.- ■ '

Die Uadrehungezahl der Trommeln ist den jeweiligen Gegebenheiten« wie .Troauaeldurchciesser, Anzahl der verwendeten Trommeln und Fixiof-dauer, anzupassen. ß$lst auch möglich, die Ifeidrehungsaahlen der hintereiraider geschalteten Trommeln etwas unterschiedlich einzustellen, so daß die nachfolgenden Trommeln jeweils etwas langsamer

rotieren als die vorhergehenden. Auf diese Weise .gelingt es, eine Voreilung der Materialführung zu erreichen und so einen bei der Hitzeeinwirkung eintretenden Schrumpf der Textilmaterialien in Kettrichtung spannungslos zuzulassen* . * " " kann auch dadurch erreicht werden, daß die War ο über e'ine Einlaufvorrichtung (S), z.B. ein Walzenpaar, den Siebtrommeln mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die höher ist ßls die Abnahmegeschwindigkeit der ersten Siebtrommel . Weiterhin von Einfluß auf die Fixierdauer und damit, auf die Produktionsgeschwindigkeit ist besonders die Geschwindigkeit, mit der* das erhitzte Gas durch das Textilmaterial geführt wird. Die Gasgeschwindigkeit läßt sich durch entsprechende Einstellung der Ventilatorumdrehungszahlr' regulieren. Die Gasgeschwindigkeit wird ferner beeinflußt durch die Dichte des aufliegenden * Textilmaterials\ sie wird im* allgemeinen auf etwa 0,5 bis etwa 5 «/Sek. eingestellt.· Vorzugsweise Wird eine Gasgeschwindigkeit von inehr als' etwa 2 m/Sek. eingehalten.

■Λ "* .

•Eine andere Möglichkeit _t «ine Voreilung des Materials zu erhalten_t *" "

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Die Wärmeübertragung\auf das Textilmaterial und damit ■ auch die Fixier dauer icann gegebenenfalls durch weitere'* Maßnahmen verkürzt werden. So kann das,Textilmaterial vor dem Einlauf in die Fixiervorrichtung durch Überleiten über erhitzte Walzen, Infrarotbestrahlung oder dgl. vorgewärmt werden. Ferner ist es möglich, die Siebtrommeln selbst durch geeignete Vorrichtungen, z.B. Infrarotstrahler oder elektrisch zu beheizen. Bei ausreichender Auslegung der Fixieranlage kann gegebenenfalls auch auf eine Vor-· trocknung der geklotzten oder bedruckten Waren verzichtet werden und die Trocknung und'Fixierung in der Anlage .. vorgenommen werden« ·* . - * - ■ ■ ·

Anstelle von ,rotierenden perf orie-rten -Trommeln können auch andere geeignete Vorrichtungen Verwendung finden. : So können z.B. in abgeschlossenen Kastenlaufende endlose perforierte Bänder {Siebbänder) angewandt werden, auf denen das Textilmaterial aufliegt und durch die das · erhitzte Gas in ähnlicher Weise wie bei den Siebtrommeln geleitet, gesaugt oder geblasen wird. Auch hierbei ist es im allgemeinen vorteilhaft, die Perforation der Bänder sehr fein auszuführen oder aber vorzugsweise sie mit _λ , einem ongmaschigen Siebgewebe zu überziehen* Auch können mohrere derartiger Kästen mit Siebb&ndern hintereinander' ' geschaltet vertier- sowie die für Siebtrommeln beschriebenen Vorrichtungen »inngemäß auf die Kästen »it Sieb- .-bändern Übertragen werden. *

Zweckmäßig wird im Anschluß an die Fixierung «Ine Kühlung der Ware vorgenommen» Hierzu kann das Textilmaterial nach Verlassen der fixiervorrichtung Si3. üiier eine

oder mehrere Kühlwalzen laufen odeu&uch durch Aufblasen oder Durchleiten . . · . . . / kalter Luft gekühlt werden*

Als Gase, die- boi dem erfindun*sscon;äßcn Verfahren als Wärmeträger dienen«· kommen alle indifferenten nicht brennbaren Gase, oder ..Gasgemische xn Betracht. Geeignet sind z.B. . Stickstpff oder Kohlendioxyd, vorzugsweise kocuat Luft zur

• Anwendung. Es kann ferner auch Wasserdampf allein oder in Mischung mit den genannten Gasen, vorzugsweise »it Luft,

zum Einsatz kommen. 209817/0106

Beispiel 1

Ein Gewebe aus PolyäthyXenterephthalatfssern von 3s2 den und einer Schnittlängo von 75 inm und l/olle im Mischungsverhältnis 55 t 45 wird unter Hindurchleiten von heißer Luft bei lS5°C in der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung fixiert. _

Di© VoirLchtung besteht im wesentlichen aus 4 rotierenden Siebtrommeln von lAO cm Durchmesser (Durchmesser der Sieböffnungon: 8 mm) , die mit einem feinporigen nahtlosen Siebgexirebe (Abstand der Siebdrahtfäden: 0,12 mm) bezogen sind. Die Trommeln sind horizontal hintereinander in einera abgeschlossenen Kasten angeordnet. Das Innere der Siebtrommeln steht untor Saugzug, wodurch die auf 220 C erhitzte Luft von außen durch das aufliegende Textilmaterial, das Siebgewebe und die Perforation in das Innere der Trommeln gesaugt wird. Die nicht vom Textilmaterial bedeckte Hälfte der Tromineliaäntel ist durch ein im Innern der Trommel feststehend angebrachtes Abdeckblech von dem Luftsog abgeschirmt.

Das geklotzte und ^atrockneto Gewebe wire? mit Voreilung (over-feeding) und spannungslos über ein Walzenpaar de:i rotierenden Siobironuaeln zugefühx-t. Das Gewebe läuft dabei jovioil« über eine Hälfte der Siebtrommeln; es wird durch den Saugzug auf die nächste Trommel übergeben, wobei■ wechsel sei tig einmal die linke und einmal die rechte liitronsoi ί c auf dan Trommeln aufliegt. Nach Verlassen der ■Iixiorvorrichtuiig läuft das Gewebe über eine Kühl tronjraol.

ft.-io Unuirclmngszahl der Siebtrommeln wird so eingestellt, »del) oine Fixierdauer von 5 Sekunden ergibt. Der neinsvufi der Fixiervorrichtung beträgt hierbei ö,ö m und die Fi-oduktionsgeschwindigkoit der Vorrichtung ca. m/iiin. Der bei der Fixierung erzielte Uinsprung in Kc-It-

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richtung beträgt 1,1 %. InSchußrichtung wird ain Einsprung von 3,3 % erreicht.

Bei der Fixierung des Gewebes auf dem üblichen Spannrahmen ist zur Erzielung einer ausreichenden Fixierung bei ebenfalls 185⁰C eine Erhitzungsdauer von 30 Sekunden erforderlich. Hierbei beträgt der Einsprung in Schußrichtung 3,0 % und in Kettrichtung 1,1 %.

Bei einem Vergleich der nach den beiden verschiedenen Verfahren fixierten Gewebe zeigen sich hinsichtlich des Bügelschrumpfes und der Knitterwinkel in Kette und Schuß praktisch keine Unterschiede. Auch bei der Messung des freien Schrumpfes" bei 185⁰C während 3O₁ Sekunden ergeben sich keinerlei Unterschiede· '

Beispiel 2

Ein Gewebe aus Polyäthylenterephthalatfasern von 1,2 den und kO tarn Schnittlängo und Baumwolle im Mischungsverhältnis 67 ί 33 wird bei 195°C während 10 Sekunden in der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung thermofixiert. Das Gewebe erleidä hierbei einan Einsprung von 2,8 % An Schußrichtung und von 2,0 S* in Kettrichtung.

Vergleich svioi s ο wird ebenfalls bei 195⁰C eine Therm of ixierung auf, einem herkömmlichen Spannrahmen unter beidsoitigeia Aufblasen von JLuft vorgenommen·. Nach 30 Sekunden Fixierdauer beträgt der Ge\<rebeeinsprung in Schußrichtung 2,6 % und in Kottrichtung 1,1 %,

Boi oineai Vergleich dor nach den beiden Vorfahren fixier ten dot.'obu erhoben sich praktisch koino Unterschiede .Bei dsr M033111115 des Bügulschrumpfes und dos froion Schrumpf as boi

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l8f> C während 30 Sekunden ergeben sich identische lierto-Auch die Prüfimg der Knitterwinkel ergibt leine wesentlichen Unterschiede. Die Knittorwinkel der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fixierten Gewebe betragen 71 in. der Kette und 82 im Schuß. Bei dem Vergleichsgevrebe betragen die entsprechenden Werte 73 und 78 .

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Verfahren zur Hiizefijcierung iron Tejctilisaterialien, die aus synthetischen Fasern, bestehen oder solche enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man durch die ausgebreitet auf Sieben liegenden Textilmaterialien erhitztes Gas so durch die Materialien hindurchleitet, daß es auf die Siebe gedruckt wird.

   2· Verfahren gemäß Anspruch 1 _t dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung auf einer rotierenden Siebtrommel vorgenommen wird, über die das Textilmaterial läuft.

   3· Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung auf mehreren hintereinander geschalteten rotierenden Siebtrommeln vorgenommen wird, über die das Textilmaterial läuft, wobei auf den einzelnen Trommeln die Durchströmung dos Textilmaterials mit heißem Gas wechselseitig erfolgt.

   ¹I. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dnß die Siebe, vorzugsweise Siebtrommeln, mit mindestens einem engmaschigen, vorzugsweise nahtlosen Siebgewebe überzogen sind, auf dem das Textilmaterial aufliegt.

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