DE1660204A1 - Aus kontinuierlichen Faeden bestehendes Garn - Google Patents

Description

Mappe 20251 - Dr.F/F
IOI Case VG.17606a

B esc h r e i b u nj zur Patentanmeldung der

British Nylon Spinners Limited, Pontypool, llonmouthshire,

Großbritannien

betreffend;
"Aus kontinuierlichen Fäden bestehendes Garn¹*

Priorität: 9« Juni 1964, Nr. 23760/64 - Großbritannien

Di») vorliegende Erfindung betrifft aus minotena einein ßndloafaden beistehend! Garne aus synthetlachen Polymeren, bzw» kiinafc-Liehen Polyaermaterial, ein Verfahren zur Herstellung aolohar und eine Vorr Loh bung zu diesem Ewaeko

Kunstfasern atellt man boauemstana duroh Naß», Troelcon- oder Sohriülseplnnen al« EndloafÜd*«! her. Mndloefasern, baw. KMioa siiifl Lm won?mtli.!ih«ti gerade und bononder« regelmäßig * iMiij siolchon Pauorn »Lud In der ItegoL relüitiv dloht i*oi»At}itt, du xlio i'if)Ji'oL^ijiiiHjliaften dloo föMern, Dia-je Kompakthol J# i>olt:h»»r KmiL^B^anof^firno iufc laelafc i»w,

ru #eil nie ein auhlochfcdo Daokvorm(5g9n₉ aohleohte Warne· iumg, gdi'lH^e HrtuiJtihJLijkelfe «»«1 elnon kaiban iiriff be > Αη>1π»)ί.'ίΐ«! hi jIdI Kndloaffi'ioi^ai'thi beeomleve

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l interlaosn (Art 7 § 1 Ab·, a nr, 1 nm 3 Jm And«-untie··, ν. 4.

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• terial hinsichtlich Deckvermögen, Wärmeisolierung, Bausehigkeit und Griffweichheit besser entwickelt, sie haben aber niedrigere Reißfestigkeit. Die Stapelfasergarne verdanken diese Eigenschaften der Endlichkeit ihrer Pasern und meist auch verschiedener Stapellänge.

Wie aus den zahlreichen Publikationen hervorgeht, ist es insbesondere in der letzten Zeit stark angestrebt worden, die Stapelfasergarneigenschaften auch Bndlosfaser garnen zu vermitteln. Es sind die verschiedensten Verfahren und Vorrich- ^ tungen zu diesem Zweck vorgeschlagen, konstruiert und verwendet wordene

Solche Verfahren zur Modifizierung von Endlosfasergarnen weisen in der Regel Kräusel-, Verschling- oder andere auflockernde Behandlungen auf. Die uieisten eignen sich nicht zur vollständigen Integrierung mit dem Spinnverfahren ab Spinndüse.

Ein Haupthinderungsgrund zur Integrierung der bekannten Verfahren in den Spiiinprozeß ist die hohe Spinngeschwindigkeit, welche z*Bo bei Nylon oder Polyester um etwa 1'3OO m/ilin Liegt, üei dienen (reachwindigkeiten ist es sehr achwer, die Pasern in geeigneter weiae.zu behandeln«, 12 Ln weiterer■erschwerender Ψ Or und liogt in den üälgon schaft en der frisch gesponnenen i'ädtm, welche zufolgo mangeln«! or IToLokularorientierung im all- huiiLq raillfout und aouiLb für toxtiie Zweoko iiieiot ß ungeeignet Hind,

2i»iL d«r Kft'Lndung iat; -.11 <i Uohaft'un^ von Kihliosfaaergarnön,

Bißfmaohiii'bon-, Lnuhotiondero iJauachigköib und L^iuor^iU'iiou vortüuüühan, wobol al a f njoni ^l>)iiihur Fasioriiahi pro <lueroühnitt und gleichen feVi'iorma^Mi'ial;! hefan^r.iOfitm wordon können.

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Die Erfindung betrifft nunmehr ein aus kontinuierlichen !fäden bestehendes Garn mit einem relativ kompakten Kern und einer weniger kompakten periphären Zone, welche aus einer Anzahl von endlosen Fäden gebildet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kern aus einer kontinuierlichen Serie von Schlingen besteht, welche einander in einer längs des Garnes erstreckenden Richtung überlappen, wobei einige der Schlingen aus dem Kern heraustreten und sich von diesem nach außen erstrecken, um die periphere Zone zu bilden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher Garne, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ™ ein polymeres Material zu endlosen Fäden auspreßt, mindestens einen Faden der Wirkung einer Düse unterwirft und durch dies· den Faden spannt und einem hohlen Drehkörper zuführt» in welchem man die Fäden sammelt und als ein Aggregat von serienweise verbundenen Sohlingen sammelt, das so erhaltene mit Schlingen versehene Garn vom Drehkörper (Hohlkörper) abzieht und geordnet sammelt.

Heim Abziehen des Schlingengarneβ aus dem Drehkörper erteilt letzterer dem Garn Drehung, so daß der Drehkörper sowohl zur Bildung der Sohlingen aus den Sndlosfäden als auch sur Zwirnung des Garnes bzw. des Schiingenbündelβ dient. ä

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung eines obgenannten Garnes, bzw. zur Ausübung des obgenannten Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie tfittel zum Auspressen eines Polymermateriale zu Fäden, eine Düse zur Brtellung von Spannung und zur Weiterförderung der Fäden an einen Hohlkörper, besagten drehbar angeordneten Hohlkörper zur Bildung von Schlingen und zur Binzwirnung derselben in das Garn, sowie Mittel zum Abziehen des Garnes vom Hohlkörper und zum ordentlichen Sammeln desselben aufweist.

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Definitionen

Der Ausdruck "Schlinge·¹, welcher hier gleichbedeutend mit dem Ausdruck ^N3ohlelfe^N gebraucht wird, wird hier in seiner allgemeinsten Bedeutung gebrauoht und bedeutet, daß ein Faden in einer solchen Form vorliegt, welohe durch Faltung bzw. Biegung des Badens entsteht, wobei der Faden eine Richtungsänderung erfährt, so daß der einlaufende und der auslaufende Fadenast der Schlinge sich kreuzen oder auch nicht kreuzen können«, Der Schlingenteil, welcher den ein- und auslaufenden Sohlingenaet verbindet und nachstehend auch als ⁿgeschlossener Sohlingenteil" bezeichnet wird, kann geknickt oder gebogen verlaufen.

Der Ausdruck "serienweise verbundene Schlingen* besieht sich auf eine Anordnung, welohe entsteht,, wenn der Und Io β fad en so verschlungen wira, daß. häufige Richtungsänderungen auftreten. Dabei ist ein Ast einer Schlinge gleichzeitig ein Ast der nachfolgenden Schlinge und der geschlossene Schlingenteil benachbarter Schlingen liegt demnach am entgegengesetzten Seil ihres gemeinsamen Astes. .

Unter "iSndlosfaeern" versteht man die Üblicherweise in der Faserherstellungeindustrie erhaltenen Fasern, welohe nicht su Stapelfasern geschnitten sind.

Bei einer bevorzugten Auaf'thrungeforni der Erfindung er spinnt man lindlosfasern aus einem Polymermaterial und fUart die ersponnenen fasern duroh eine mit einem unter Druck stehenden Medium beschickte Düse. Der Fluß des Druckmediums in der Dtlse muß dabei so verlaufen, daß die Fäden beschleunigt und ftegea und in den Drehkörpern geführt werden. Dabei werden fäden aus bestimmten Polymeren, insbesondere aus synthetlsohtn (β.B. aus Polyamiden, Polyestern und Pölykohlenwasaerstoffen) aber auch selohe aus anderen Polymeren (z.U. aus Oelluloit oder Celluloseacetat) durch die Dtlse makromolekular orientiert und

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beschleunigt, so daß dem Drehkörper verstreckte Fäden zugeführt werden.

Das Druckmedium sollte gegenüber dem Fadenmaterial im wesentlichen inert sein. Vorzugsweise ist es Luft« Die hier als Saugdüse verwendete Düse ist vorzugsweise wie eine Injektorsaugpumpe ausgebildet und wird mit Luft betrieben.

Der Hohlkörper bzw. Drehkörper kann verschiedenste Formen aufweisen, obschon es wegen der hohen Drehsahlen erwünscht ist, daß er nicht zu kompliziert sei· Gegen die Mitte verengte Körper, so daß trichterförmige Bin- und Ausgänge daran vorhanden sind, werden bevorzugt, weil an ihnen die Schlingen gesammelt werden bzw. austreten können. Beispiele solcher Körper sind solche nit konischer Forst, von denen iwei mit Bezug auf die Figuren 3, 4 und 5 beschrieben werden· Bin weinglasförmiger Körper wird mit Bezug auf Figur 6 beschrieben. VIm den Austritt jenes Druckmediums, welches ds« Garn in den.Hohlkörper bzw· Drehkörper einführt« *u erleichtern, wird es bevorzugt, ihn porös auszubilden. Zu diesem Zweck vorhandene Perforationen für^vn die Anordnung der gebildeten Sohlingen· Der Hohlkörper kann einen Fortsatz aufweisen, welcher seinen Anschluß an die Antriebsmittel erleichtert· Zu seiner Herstellung eignen sich besonder· ( Metalle, Keramika und sogenannte Plastios.

Die Kombination von sohlingenbildenden und zwirnenden Mitteln gestattet Garngesohwindigfceiten, welche für herkömmliohe j

Wickelmaschinen zu schnell sind· j

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert werden.

Fig. 1 ist eine sohematische Darstellung einer erfindunge- ί Vorrichtung..

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Pig. 2 zeigt eine Saugdüse im I&ngs schnitt, welche in der.

Vorrichtung gemäß Pig. I verwendet werden kann. 9ig. 3 ist eine Aufsicht auf die Saugdüse von Figo 2. 7ig. 4- zeigt eine perspektivische Ansicht eines konischen

Hohlkörpers, der sich in der Vorrichtung gemäß Figo verwenden läßt, um Schlingen und Drall zu erzeugen. ?ig*. 5 zeigt einen Längsschnitt durch den Körper gemäß Fig.4. ?ig. 6 zeigt einen trichterförmigen Hohlkörper, zur Ver-

. wendung in der Vorrichtung gemäß Tig. 1, und flg. 7 zeigt einen Längsschnitt durch einen weinglaeförrrii- * gen Hohlkörper gleichen Verwendungszwecks.

JPig. a fcvigt eir längt schnitt eines trichterförmigen Körpers mit angeschlossenem Motorantrieb.

i%&. 9 und 10 sind schematise he Darstellungen der Vorgänge in etwas idealisierter Weise, die sich beim Sammeln des durch die Düse dem Hohlkörper augeführten Materials abspielen und beim Abziehen der gebildeten Schlingenetruktur aus dem Trichter stattfinden«

tfig. 11. ist eine Photographic eines Modells eines erfindungs- : gemäßen Garnes, auf welches auf Grund mikroskopischer

Beobachtung nachgeahmt wurde,

Fig. 12 bis 16 sind Mikrophotographien (10-fache Vergrößerung) erfindungsgemäßer Garne . l·

In ?ig. 1 werden durch die Spinndüse 21 vier Einzelfäden erspönnen und durch die Saugdüse 22 mit Lufteinlaß 23 abgelegen und durch den Düsenstrahl dem konischen Hohlkörper 24 lUgsfUhrt· Der Hohlkörper 24 wird gedreht. Der Düsenschub und die Hohlkörperdrehsahl sind auf bestimmte konstante Werte •ingestellt. Die Geschwindigkeit der Fäden zwischen Düse 22 und Körper 24 ist höher als die Geschwindigkeit des Garnes nach dem Körper 24, so daß in Körper 24 Überlieferung eintritt. Daher verschlingen sieh fäden zufolge Überlieferung im Körper 24.

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Die eich im konischen Körper 24 bildenden Schlingen werden durch den J?ortsätz 2$ des Körpers auksessive abgezogen, wobei die Drehbewegung des Körpers 24 das abgezogene -Faserbündel zwirnt. Das so erhaltene Garn 26 wird duroh eine Wlokelvorriohtung (mit nicht gezeigter Querverlegung) als Paket 29 auf den Spulkörper 27 aufgewickelt, wobei man eine Tangentialantrlebswalze 23 verwendet.

ist klar, daß die Wickelgeschwindigkeit konstant und auf die übrigen Verfahrensteile (z.B. erwünschte Zwirnung) abgestimmt ist.

Die in ?lg. 2 und 3 gezeigte Düse kann als Düse 22 in Pig. I ▼erwendet werden. Die Düse besteht aus einem Hohlkörper 30 mit Außengewinde an beiden Enden und mit Lufteinlaß stutzen Der De öle el 32 alt Garneinlaßfiihrung 33 1st auf Körper 30 aufgeschraubt. Der Unterdeckel 34 alt Garnauslaß 35 ist ebenfalls aa Körper 30 angeschraubt. Zwischen den Teilen 33 und 35 1st ein konisoher Ringachlite 36 vorhanden, durch welchen die Saugwirkung hervorgerufen wird» wenn das Gas hindurohtritt. Der Neigungswinkel des Schlitzes wird als Injektionshalbwlnkel bezeichnet. Sein Wert ist wichtig für die Beförderung der j&den durch den Luftstrom. Die am allgemeinsten verwendbare Saugdüse sollte einen solchen Injektorhalbwinkel im Bereich von 2 - 25° haben. Der Düse wird Druckluft durch ' Stutzen 31 zugeführt, die durch Ringschlitz 36 und Auslaß austritt und das Garn mitnimmt. Dabei wird das Garn duroh Einlaß 53 angesaugt.

Im Betrieb zieht die Düse 22 das Garn von der Spinndüse 21 ab und schleudert es samt Luftstrom in den Körper 24. Die Saugwirkung der Düse verstreckt das Garn. Die Düse 22 muß genügend weit von der Spinndüse 21 entfernt sein, damit die laden sich genügend verfestigt haben, um nicht zerriseen zu werden« Sonst würde man Stapelfasern erhalten.

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Bei synthetischen Polymeren, wie Polyäthylenterephthalat, Nylon 6C und Nylon £-, soll die Düse 22 unterhalb jenes Bereiches liegen, in welchem das Toly-aer swisehen Schmelze um festem Euotand hoohviskoe ist. Die genaue Stellung der liüp^ M>irft Φαί oh Versuche ermittelt, und. eie liegt dort, wo gvA-c VeiBfcj'ecIrun>5 aber keine Faser fcr (Ich e ein treten, und dir Fa sei η 'dcht verkleben.

Schmelzspinnen tritt bei den Polyueren durch daa

auch Makromolekular orientierung ein, Bei liylon Fäden wird so eine pn te ilolelcuiarorscntleruri/i erreicht, durch Doppclbrechunßswerte an Faserproben vor und nach der J)UiO 22 ermittelt wurden, gezeifct wird« Vor der Däse 22 5e eine Jiojipelbrechurig von Ο,Ο43β und nach der Biise eine von OfOAT>5 ermittelt

ifie Kiietrorientiöi'Ung ist in den Faser eigen schaft-en lieh» beiapielsweiao durch die Festigkeit, und sie wird in der Erfindung erheblich einfacher und im Zuge der Weiterförderung dor Fasern erzielt·

Vio ttefieiiwindigkeit dea Luftströmen, welche sur ausreichenden Vei-ei-reckmiß und Orientierung echmelKgeaponnener Pascrn erforderlieh ist, hängt vom versponnenen Polymer und den VerlahreuHbedingungen, z.B. der Viskosität der Schmelze des 2>o~ lyt.iere in tioraent des Auopreaseno, von der Spinngeschwiiirtig- laitf von der Kontaktstrecke zwischen faser und. Luft, die die i'Hsern bdveßt, und -vow Winkel, in welchem die Luft auf die i'Hnern aufgrifft, a\>,_ä Sie Ißt naturßomäp vom Druck der Luft abhängig. (*toschon diese Geeohwindißlteit ein recht weit variab ler Parameter ist, εο raup sie doch genügend üpannunß auf die i'fjoern brinell; um di(;se ausrei?ihönd au vorstrecken \m<). zn orients ore »ic

Die durch ^ ie 3)U,3enlu.ft hervorgerulV.nc vi-iy K\iiig dßi Pihern Kann zur epontai)p-n c-dor vox zftgerten

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lung kann άβη Fasern eigen bleiben und eich den erzeugten Schlingen Überlagern. Mine solche Kräuselung liatm der (Jarn~ struktur nützliche Eigenschaften einverleiben.

Die Turbulenz der Luft in der Saugdüse kann ωΐύ)\ -sine gewiaae Verflechtung, bzw. Verfitzung der fasern hervorrufen und dieaernrt beispielsweise bin zu 6 Fasern zu .einem Bündel vor» einigen· Hin solches Bündel kann nun in den sich drehenden Hohlkörpern wie ein Einzelfaden eingeführt werden und würde sich dort wie ein läiüzelfaden verhalten. Ea wird demnach d«~ finifcionsgemäß als Einzelfäden betrachtet. Dieaer Ausführung«- form der Erfindung wohnen in der Regel keine forteile inne, weshalb sie in der Regel yarinifjden werden sollte, da sonst die liauschigkeit dee Endproduktes zumeist geringer let. Blektrostatische Aufladung der Fasern vor Eintritt oder während des Durchgangs in öder durch die DU.se kann aur Vorminderung der Verflechtung beitragen, falls diese Schwierigkeiten bereite b, Sin kleiner Kinkel gjwlachen Garn und darauf tr ef fander Luft vermindert die furbulenztendenz und damit die Neigung zum Verflechten.

Die (iäsohwindigkeit, mit welcher die Fasern von 4sr Saugdüse befördert werden, kann U weiten Bereich verändert werden und. hängt vorwiegend vom Luftdruck ab, obschon suid^re Variablen wie Polymer Identität, datier titer, Konstruktion und Dimension der iiuugd ise hierauf auch nicht ohne Kinfluß sind. For der geoohwlndlgkelten in der Größenordnung von 1 000 m/jTin, werden far sohmaizgesponnene Polymere, wie Nylons, Polyester und Polyknhlenwaasorstoffe, bevorzugt, während Oeeehwlndlgkeittn im Bar«ieh von 2 OuO bis 8 000 m/Ml ti. auch recht ntltnlloh sein kennen. Me Hauptfaktoren, welche den Titer der Fasern, die α hui drehenden Hohlkörper zugeführt werden, beeittfluseen, sind ale 3plmi:{oschwindlgkelt und der Luftdruck In der 3tiugdüee, novl* deren

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Me Konstruktionsmerkmale der Saugdlisen, welche zur Zelt verfügbar sind, begrenzen den Kinzelfasertiter auf etwa 10 Den, Da jedoeh das Falten und sich Schlingen der einzelnen Endlosfasern bei Ihreia Eintritt in den rotierenden Hohlkörper, bei Verwendung kleiner ]?as©rtiter erleichtert und für manche Polymere mit hohem Modul überhaupt erst möglich wird, so ist dies© Begrenzung der Nützlichkeit des Verfahrens nicht hinderlich. Fasern mit einen* fiter von beispielsweise 0,5 Den. lassen aioh in der Regel nicht in unbeschränkter Länge machen und haben auch keine besondere textile Bedeutung. Bs wurde festgestellt, daß für die Zwecke der Erfindung yinzelfaosrtiter von 1-6 Den. sehr niitzlieh sind. *'

Man muß im erfindungsgemässen Verfahren nicht unbedingt eins Saugdüse zur Beförderung der Pasern in den drehenden Hohlkörper verwanden. Diese Beförderung kann auch auf andere Weiss erfolgen. Sq kann man auch irgendeinen Strom au diesem Zweck ©insetson, gleichgültig wie er gebildet wird. Ebenso kann üian anstelle von Luft auch andere Gase, z.U. Dämpfe, oder auoh Flüssigkeiten verwenden.

ausgeführt, sind Fördergesehwindigkeiten des Garnes durch die Saugdüse in der Größenordnung von 2 000 - 8 000 m / f fäl&o möglich. Me Fasern werden, durch den Luftstrom in einer generellen Richtung nach unten gezwungen, wobei die turbulente Strömung und die Wirbalströme innerhalb des allgemeinen Stroms, weigher mit d@n fasern fließt, dia fasern herumgepeitaoht werden, während sie sieh vorwärts bewegen, so daß sie einen unregelmäßig gswuadenon Weg einnehmen. Wird dor rotierende Hohlkörper su nähe der Saugdüse angeordnet, so kann dae Biegen und Falten der Fasern aweoks Bildung von Bovitmwisi.jö verbundenem Sehllngan unaufriQdonatjallöud sein, was eine Folge der Abluft der Düse 1st· DieaeeJhrcblaa kann wurden uaa es kann eifW bessere l?aaaiablagearreloht werden, indem man eins aohwaeh· Divergenz

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(meist höchstens ö°) des Diisenausganges hervorruft« Liegt der rotierende Hohlkörper zu weit vom Düsenauegang, dann kann die gesteuerte, bzwο 'kontrollierte Ablagerung der Fasern schwierig werden^ Di® optimale uistans kann dureh einfache Versuoh© ermittelt werden _e. wobei men Hohlkörper wad ßaugätis© bis gum gufried anstellend en Verlauf äes Verfahrens geg ander varsehiebto Bei schmelsgesponnenen Pol^iä@7@n wie Polyester und Polykohlenwasser stoffe, sind Kntfemungen 160 mm bis 1 ra zwischen DäsenausgangeMe un'd'rotierendem Hohlkörper meist sufriedenstellend.

In der Pr-asis ist es von Vorteil, den rotierenden Hohlkörper @o anzuordnen_? dap seine Drehachs© vertikal unt©r dem Düsenausgang liegte . .

4 zeigt eine perspektische und Figo 5 ©äji© Lingssohnitt-Ansioht, Maßstab getreu, ©ines in. der .Vorrichtung gemäß figo 1 •verwendbaren konisehen Hohllcörpers«.

Der hohle JConus naeh J?ig» 4 tend, 5 besteht aus einer unter der Marke "Aloan" im Handel befindlichen hoohf@st©a Aluminium« -Xs@gierung oder einer anderen Ineichtin©tall~L@gierung und umfaßt einen hohlen konischen Körper 57 rait einem damit integrierend verbundenen*Fortsatz 3d. Der konische Körper 37 hat einen Maximaldurphmesser A-A von QO. ram und sein &ffnungs- " . winteel beträgt 90°_o Also weicht»die* innere Wand 39 von der Mittelaehse. um 45° ab«, Löcher 40 von 1,6 mm Durchmesetr sind in die Wände des konischen Körpers 37 gebohrt, so daß si© schräg gegen den Scheitel des Konus weisen* Btwa 30 $ der Wandung ist durchlässig· Der Fortsatis 3d ist 19 mm . lang und hat einen Durchmesser- von 12 ₁ 5 xam_a ür weist ©inen K'ränjs von · 6.j5 mm durohmes senden Löchern 41 auf» '«feg©» der Dur eh« lässigkeit seiner Wände wirkt der Konus als Si@b_ff welehea die ijuft entweichen läßt, aber die fasern aufhalte tfäre dies nicht

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der Fall, so würde der jQuftrtlolcprall die Fasern aus dem Konus in Richtung der Mse und Spinndüse £5uriiokreißen₀ Somit wird die Ablagerung der fasern in einer relativ stabilen Schlingen aufweisenden Anordnung erleichtert„

Bie Abwärt en® igung der JjÖoher 50 reduziert die G-efabr des Hängen blei ben'e und g@rreiss@ns der Fasern _s so daß die Schlingen mit konstanter (Jesehwindigteeit abgezogen werden können»

fig ο β g@igt eine andere Ausführungsforia ein@@ konischen rotierbaren Ho'lallcörpersy der ebenfalls in d©r Vorrichtung ge~ näß figo 1 v©rw@ßd@t werden kann» teeh hies besteht der Ko-'au© @in@r Leieiitßi®tall-= liegier-uugg raid er hat die gleichen

ßen wie 3ester gemäß Fig. 4 v&ä 5« Bi@ Konuswand awl» οοθΓ«!ΐ Eaad uacl dein. Portsats besteht aus MetallBtäben 4S, s© daß ein Rost entsteht₀ Der Rest hat ©inen Sprossen«=· abstand ~νοϊ& ©twa 6_S5 am mm oberen ilead, u©loh©r sxoh gegen unten "bis auf 0_s3 mm redusiarto ülfätorend ein solcher Konus im Grebratiefc recht aütslieh ist_f=s© fest @r. sieh in-der PrasdLs dooli al© weniger wirksam. erv#i@seli als jener τοη Ji¹Ig₀ 4, ·=·■ 5». \7@il zwischen den Bproseen des Kost© die Pagerschlingen Ireine und somit im Konus gelbst weniger Stiitse finden<>

geformte rotierende Hohlkörper haben sich bei der Herstellung τοη &ara@n mit guten Bigengohaften als niitslieh erwiesen_r wahrscheinlich deshalb _r da sie die Anordnung und Al>lag@riiBg der Faser©ehling@n in einer gesehichteten KonflguS'Etioii auf den Konusfignden gestatten _o Bine solche geschieh« tet© ÄÄö^äKung kann tob der f£©nu©waßd im allgemeinen unter genereller Amfrechtephsltung der geschiehteten Struktur und der -Schlingen günstig erfolgen„ Andere rotierende Hohlkörper* insbesondere- jen@_s die in d@r form e£n@ra .Kozms nahe kommen» haben sieh jedoch au eh als nützlich erv/issen, v/@il si© eben=- falls ©in® geneigte fläche für di© Ablagerung der Sohling&n. . feieten«, fig«· 7 seigt ©inen Mnge©ohai.tt durch ein»sn v/@inglag«

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förmigen Körper, der sich ebenfalls als sehr wirkungsvoll erwies» Der Kelch 43 wird vorzugsweise aus Iieichtmetall-Legie·*- rung bestehen und ist mit dem Fortsatz 44 aus einem.Stück gefertigt. Der größte Durehmesser beträgt 100 mm und der Fortsatz hat 12,5 mm und 12,5 mm Durchmesser» Löcher 45 mit einem Durchmesser von 1,6 ram sind in die Kelchwandungen gebohrt, während der Fortsatz 44 einan Kranz von 4 Löchern 46 aufweist» Im Betrieb lagert sich das Garn, bzw» Fäsermateriäl geschichtet in Schlingen hauptsächlich im Seil E-B des Kelches ab.

Der rotierende Hohlkörper muß natürlich der Anzahl der ihm mit Überlieferung zugeführten Fasern (als Oberbegriff auch für Fäden) dimensioniert sein» Bis zu 10 Fasern mit einem Titer von O₉5 - 8 Dan» pro Faser haben sich Konen mit den beschriebenen Dimensionen {Figo4, 5 und 6) bewährte Werden in solche Konen mehr als 10 Fasern eingeführt, so steigt die Neigung der Schlingen Über den Rand hinauszutreten und aus dem Raum des Konus herauszugehen,, Um solche irrlaufenden Schlingen in den rotierenden Konus zu führen, kann man um denselben einen größeren stehenden Konus anordnen,,

Wegen der hohen Drehgeschwindigkeiten müssen diese Hohlkörper dynamisch ausgewuchtet werden, so daß möglichst kleine Dimensionen derselben anzustreben sind»

Der Drehantrieb des Hohlkörpers kann beliebig und mit Vorteil durch einen Elektromotor,, wie in Fig» β schematiscli dargestellt, erfolgeno In· Flg» 6 ist ein Ausführungsbeispiel im Längsschnitt schematlsch wiedergegeben₀ Der konische !fell 47 mit dem Fortsatz 38 entspricht Fig. 4 und 5» Der Fortsatz 38ist mit der hohlen Antriebswelle 48 eines Dreiphasen-Induktionsmotors 49 ^! verbunden» " j

Zum besseren Verständnis der Vorgänge im erfindungsgemäßen Verfahren aoll nachstend unter Bezugnahme auf die Schemen der

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Zeichnungen eine Erläuterung gegeben werden, wobei insbesondere auf die J¹Ig. 9 und IO Bezug genommen wird, damit die Schlingenbildung sowie die übrigen Vorgänge im Zuge der Sammlung der Fasern theoretisiert werden können.

Die Geschwindigkeit der Vorgänge, die Feinheit der Fasern und die Unzahl der Schlingen machen es unmöglich, diese Vorgänge mit vollständiger Genauigkeit zu beobachten und darzustellen, so daß die nachfolgende Erklärung, welche auf Beobachtungen, Versuchen und Modellsystemen beruht und sich fe auf fotögraphische Techniken stützt, als etwas idealisiert dargestellt gelten muß, obschon man glaubt, daß diese Barstellungmit den komplexen, sich rasch folgenden Abläufen deckt.

Wenn die zugeführten Fasern den drehenden Konus erreichen, so wird ihr auf treffend er Teil auf der Innenfläche desselben aufprallen und es wird zumindest vorübergehend durch Rei- . bungskräfte eine Bremsung in der Abwärtsbewegung der Fasern oder gar ein Abbrechen dieser Bewegung erfolgen. Da die .Lineargeschwindigkeit der Fasern am Aufprallpunkt geringer ist als ihre Line ar geschwindigkeit; beim Eintritt in den Konus, werden die Fasern bei der Abwärtsbewegung über sich " selbst gefaltet und lassen eine Reihe von Palten oder Schlingen entstehen, welche in Serie miteinander in Verbindung stehen«, Die Sohiingen sind von verschiedener Länge, welche als mittlere Länge der beiden Aatβ der Schlinge definiert wird. Manche Faktoren, welche die Sohlingenlänge bestimmen» sind der Modul der Faser, ihr liter, die Geschwindigkeit mit wdloher die Faser durch die Saugdüse dem Konus zugeführt wird und Form und Größe des letzteren.

Die Anordnung und gegenseitige Lage der in Serie miteinan- - ύβτ in Verbindung stehend an Schlingen innerhalb des Konus wird «rhebiioh und vorteilhaft beeinflußt (wie nachstehend

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ausführlich erklärt wird) durch den gewundenen Weg, welchen die Fasern von der saugdüse sum Konus nehmen„ was in Yerbindiang mit der oszillierenden Beilegung der Fasern₉ verursacht durch di@ Saugdüse» welche ihn©» den unregelmäßig gewundenen Weg erteilt₉ steht₀ Zufolge dieser Bewegimg, fearersieren die Fasern dea i£b©r dem Konus befindlichen Ratua^ so daß. sieh die Ablagest®lXt@ im Konus stetig wandelt_? was wiederum ein© Verteilung dsr Schlingen und'Faltungen der-Fasern^ über minen ©rheblicheii Seil der Koirasfläehe_p" in Form eines gelegten Wirrvlies©s mit l^aöersehlingen und Falten mit "unaähligen fa« serkreusungspimkten naoh sieh sichte Die Ablagerung der in Serie miteinander in Verbindung @t@U@nden Sehlingen in dieser $©1©@ gibt d©ia gelegten Wirr-Trli©g eia© geifies© IColiäreus «nd Stabilität_ß wag sieh in der Leichtiglceit der übsiehbarkeitder Schlingen

J)Is SentJ-ifugellcraft im Komis sehlm&dert die gerade d®t©n Behling@B gegen und entlang den geneigten Wänden des» selben s wodureh die bezüglich der ICcmusaehse radiale Au sr i eh« tmßg d©r Schlingen gefördert wird« Während die Schlingennach aaßeji und entlang der Konuswand geschleudert werden _s kann ©ine Tsriable Verfitsung derselben eintreten«

Die ©llgeiaein© Unordnung der Sehlingen in der im Konus be·=» . findliohen Aßsemniiung wird im SeheiBa der Figo 9 dargestellt.

Hier sind, swei sieh nach unten bewegende Fasern 50 ₉ welche mit Überlieferung sulaufen_r dargestellt₀ Ber hohle Konus 51 mit ktsrsesa fortsatg- 52 und perforierter, geneigter Wandung 53 rotiert hierbei» Bie über sioh selbst gefaltet&a Fasern bil«· &®n ia Serie miteinander in Verbindung stehende Schlingen 54, worin d©r gx^vößte Seil 'jeder Paser radial entlang der Komm« wand 55 a«@geriehtet ist₉ gegen*w@lohe die Fasern durch Zentrifugalkraft und Heibimgakräft© gehalten crerden, wobei sich die iüUft durch Perfo^isrungen der.Wandung 55 ©ntfernte Mne sioto radial erstreckende Schlinge 55 besitst ©inen Scheitel«

bogen 56, welcher in der Nähe des Konusrandea und in dessen Richtung verläuft* Diese Schlinge 55 erstreckt sieh bis jsura Schlingenbündel 57_s welches durch den Fortsatz 52 abgesogen vfirdo An einem nicht gezeigten Punkt kehrt jeder Schlingenäst der Schlinge 55 um* um je ©in© weitere Sohlinge 2u bil~ de^j» deren Bögen am anderen Ende des bestre-ffenaen Astes der Sehlinge 55 und des Bogens 56 liegt_o

Itfürcl® man ohne Absug des Materials die Schlingenbildung fortsetzen» denn würde sieh im Konus ein© wirr verschlungende

^ und -gefältelte JPasermasse aufbauen_p was innerst kürzester 2©it erfolgen würde (einige, Sekunden), falls man einen Konus entsprechend Figo 9 verwendet, so daß der Konus gefüllt wäre«' Dies kmisi jedoeli wegen des fortwährenden Absuge- der .versehlu» genen Fasseriaass© durch den An sat e. 52 entlang der Rotations=· aehße.aes Konus in der gleichen Riohtungp in der das Faser« !material zngBflüwt wird» nicht erfolgen. Dieser Abzug wird ■ duroh Hermitersiehen des sich bildenden V/irr-vlieses einreicht und Yiixü. in der Regel mittels .eines durch den Fortsatz 52 von unten eingeführten Drahtes, um-welchen sieh ein Faser·= Mindel aufbautg angefangen _t worauf die hindurchgenommene Fsserraasse auf eine Wickelmaschine gebracht und der Absug nun von dieser bewerfe stalligt vvlr'd» Faser zufuhr und -absug

" müssen in einem gewissen Gleichgewicht stehen.

Di© Brehljßwegung de© Konus verursacht ©ine Verzv^irnung der abgezogenen Fasermassei. Die Drehbewegung des Konus verur-=· saoht» naoh begonnenem Absug, nämlich däp sich Schlingen ira Konus her ««!bewegen und-dabei entlang, den geneigten Wänden entlang einer im wesentlichen für konisch spiralförmig gehaltenen Bahn bewegen. Wegen der Reibungskräfte swiächen den Schlingen wird von einer gewissen Sohlinge auf die nächst© gewiese Bohlinga eine Zugkraft ausgeübt" und so bewegt sich schließlich di© ganae Faeermasse als integrierte Strute-' tür ο

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166Ü204

In Jj¹XgUr 10 wird eine idealisierte Volute 58 in idealisierter Form dargestellt, wie sie von der Fasermaase im Konusinneren beschrieben wird, während die Faserniasse über die schrägen lionuswandungen durch den Fortsatz des Konus nach unten abgezogen wird«,

Bei der Abwärtsbewegung der Ansammlung Ton susaraiaenwirken=- d@n, serienweise miteinander in Verbindung stehenden Schiin«· gen werden diese durch Zentrifugal=· und Reibungskräfte und die durch die Perforation austretende Luft ©ng zusammengehalten,» Die sunehraende Steilheit der aufeinanderfolgenden einzelnen Wirbel der gezeichneten Volute ist eine Spiegelung d<gs Sriehtereffektes, welchem das ffasermaterial bei seiner Abwärtsbewegung gegen die Spitze des Konus unterworfen wird₀ Der Srichtereffekt in Überlagerung mit der Drehbewegung fördert die Ausrichtung der Schlingen in radialer Richtung be« züglich des Konuses. ■

Die ßeschwindigkeit der Vorgänge und die Anzahl der Schlingen macht es unmöglich, den genauen Weg der Schlingen bei j ihrer Abwärtsbewegung durch den Konus au beurteilen} sicher I ist er nicht so klar wie in Fig. 10 dargestellt. Dies mög- j licherweise wegen der oft auftretenden Verfitaung der Sohlin- ι gen miteinander* Bs wurde aber festgestellt, daß es sich bei ' I dar Darstellung gemäß Fig. 10 um ein nu.talioTt.es-Arbeitsmodell handelt,

Hochgeschwindigköitsfotögraphie beweist hingegen, daß sich die Fasermasse beim Abzug aus dem Konus als integrierte Struktur bewegt. Sie zeigt auch, daß eins allgemeine Beibehaltung des Schlingencharakters mit einer göjaereilen Ausrichtung der Schlingen in radialer Richtung entlang der Oberfläche der Seele dea Οβ&αββ vorhanden ist» unä daß die Sohlingen sioft aua der Seele in fortlaufender und g@ordniter Weise

wobei Al© Mahrisahl dfr Sehltogön parallel au«

Hf/IS 12 ^ßAD om_GmAL

einander angeordnet -ist=. Ea ist die Beibehaltung der Schlingenforia während dee Abzuges der vliesartigen Fasermasae aua dem rotierenden Konus, welche das erfindungagemäße Verfahren möglich machtο Darüber hinaus vermittelt die fortlaufende Entfernung der Schlingen aus den Trichter in der Reihenfolge ihrer Ablagerung unter Ausrichtung der Schlingen in derselben allgemeinen Richtung einige der charakteristischen Eigenschaften de3 erfindungsgemäßen Garnes.

fe Während das Sehlingenbündel, welches in Fig. 9 mit 57 bezeichnet ist, durch.den Fortsatz aua dem Konus abgezogen wird, wird ihm eine Zwirnung erteilt, welche am Bündel sichtbar ist, welche Zwirnung das Schlingenbiindel zu einer relativ " kompakten Masse, welche die Seele des Garnes bildet, zusammendrückt. Die Aufbringung der Zwirnung wird auf die Eatsaohe zurückgeführt, daß im Stadium ihres Abzuges aus dem Konus die Sohlingen wegen Ihrer Ausrichtung teilweise in der Seele und teilweise im Bündel, welches sich zufolge der Abzugskraft der Wickelvorrichtung aus dein Konus herausbewegt hat, befinden.

Beispielsweise in Figo 9 ist das offene Ende der Schlinge 55 ψ . im Bündel eingebettet, während sich ihr Bogen im Konus befindet. Diese Sohlinge, deren eines Ende im Sohlingenbündel, welches seinerseits durch die Wickelvorrichtung gehalten wird, eingeengt befindet, während ihr anderes Ende mit dem Konus rotiert, verdeutlicht welcher Art die Zwirnung im Bündel entsteht. Die aufgebrachte Zwirnung läuft entlang des Bündels von Schlingen bia sie auf eine "Zwirnsperre" trifft*

Beim Abzug des vlieeftenigen verschlungenen Fasermaterials wird das Bad© von vielen 3ener Sohlingen, wie dasjenige mit . Nummer 56, nieht in daa Hauptbündal eingeführt, wann die ' entlang der Iionuaw<:«id ruiageriohbeUni Sohlingen von

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abrutschen, so daß sie dann -garnicht oder weniger als der im ' Bündel befindliche Teil gezwirnt wurden» Man siehe Schlinge 55 in Betrachtg ihre 3£ste, sind irgendwo im Bündel 57_s und. weil die Schlingen serienmäßig miteinander in Verbindung st©hen₉ wobei si© v?ellenartig in umgekehrten Richtungen verlaufen und ihr© Äst® mit der jeweils angrenzenden Schlinge teilen_s so daß sie sich in der allgemeinen Abgugsrichtung erstrecken_s wobei ihnen 2wirnung.erteilt ?/ird_r so gilt also., daß · su jeder Schlinge_P deren geschlossenes linde im Trichter liegt, swei Schlingen gehören, deren geschlossenes Ende im abgezogenen Faserbündel isto Ds nun aber eine jeweils verschieden© Länge von Schlingen g weiche der Solilinge" 55 ähnlich ©indj nicht in das Bündel iia Zuge dessen Abzuges getragen werden _P so stehen ai© aus der gezwirnten Seele ₉ weleh© kompakt ist_?. al? und bilden "pedicled" Schlingen_$ welche ihrerseits die periphere Zone des Garnes bilden»

11.zeigt ein-Modell (fatographiert) _f welohes einen ζ en Abe-ehnitt eines erfindungs^eiHäpen Sarnes seigt, wie ei unter dem Mikroskop in .Brscheimmg trittc

JJas Gas'n besteht aus einem verhältnismäßig diohten und koa=- pakten'Seelenteil 59 und aus ©iner offenen und weniger kompakten p©ripheren Zone 60» %

Die Seele besteht aus einer Verkettung von in der allgemeinen Richtung ihrer Längsachse ausgerichteten Sehlingen, wobei aber letztere in mehr oder weniger regelmäßiger Spiralform mit einem Steigungswinkel von ca« 70° vsrswirnt sind«

Willkürlich und wirr angeordnet entnommene G-arnquer schnitt β seigen eine armähez'nd konstante B'aserzahl- in Quereciinitti, Die Anzahl der gefundenen Fasern wird mit der Mn ear gas chinin·* digkeit K₁ mit welcher die Fasern in den Konus eintraten ₉ mit ihrer Anzahl K und der Lineargeschwindigkeit Vf₉ mit welcher

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die Schlingen aus dem .Komis abgezogen werden, in Beziehung gebracht. Die Anzahl kann gefunden werden, indem man B durch W. teilt und das Resultat mit F multipliziert« Der Querschnitt zseigt häufig neben den parallelen Paserteilen, welche die Äste der Schlingen darstellen, aueh gebogene Sohlingenenden.

Die Schlingen innerhalb der Seele sind in überlagerter paralleler Anordnung angeordnet, aber wegen der stetigen und geordneten Vfeise» in welcher die Schlingen aus dem drehenden Konus unter Aufreehterh&ltung. der allgemeinen Sehlingenform und ihrer Ausrichtung abgezogen werden, sind die, in der Seele möglicherweise eher spitz als gerundet vorliegenden Schlingenbogen, in einer entlang der Seele verlaufenden Kolonnenfoi-mation angeordnet·

Bs ist klar, daß die effektive Sehlingenanordnung in der Seele komplexer ist als soeben beschrieben, und es besteht auoh eine erhebliche Verfitzung der Schlingen miteinander, wobei die Sohlingen gelegentlich durch einander hindurehtreten können» und wiederholte kurze Richtungeänderungen das abgestufte Verhältnis der Schlingen verzerren, obsohon let stores im (ranzen erhalten bleibt* Dies kommt daher, weil die obige Beschreib bung der Verhältnisse von einem etwas idealisierten Bild ausgeht e

Das allgemein® Bild ist das einer Schar überlagerter Schlingen, welohe im wesentlichen parallel ssur- Längsachse der Seele ausgerichtet sind, wobei sie aber spiralig verdreht sind und die Schlingen aueinander stufenweise stehen.

Me periphere Region 60 umfaßt eine Vielzahl geschlossener Sohlingenanden 61„ welche aus der relativ kompakten Seele 59 herausstellen, in welober sie mit ihren-Ästen, welche die Äste der in der Seele befindlichen Schlingen bilden _t verankert sind, und mehr oder weniger wirr aus der »Seele hervorragen.

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Garn der Fig» 11 ist es offensichtlich, daß eine Anzahl hervorstehender Schlingen wenigstens entlang eines ΐβIls ihrer Länge als lose Wicklung um die Seele 59 angeordnet sind. Einige der Schlingen, welche in dieser losen Wicklung vorliegen, sind mit 62 bezeichnet. Die spiralige Wicklung von Schlingen in dieser Weise scheint daher zu rühren, daß manche lange radial verlaufende Schlingen über sich selbst zum Kontakt mit dem Schiingenbündel zurückgefaltet werden, so daß sie zusammen mit den anderen Schlingen, aber weniger, gezwirnt werden» Andere Schlingen 61 stehen von der Seele 59 radial ab, so daß sich das allgemeine Bild einer wirren Schar von Schlingen ergibt, welche um die kompakte Seele ein Netzwerk bilden.

Ein charakteristisches Merkmal des in Figo 11 gezeigten Garnes, welches es mit allen erfindungsgeraäßen Garnen gemeinsam hat, ist die Bauschigkeit, d«h. das relativ eingenommene Volumen pro Gewichtseinheit sowie die Unregelmäßigkeit seiner Ober«= fläche als Ergebnis der Gegenwart der peripheren Hülle, welche die mehr oder weniger wirr angeordneten Sohlingen aufweist O

Die Bauschigkeit ist nicht nur eine Folge der sofort sichtbaren Schlingen, welche sich in wirror Anordnung an der Garn» oberfläche befinden, sondern auch die Struktur der Seele mit den stufenweise Überlagerten Sohlingen und einer gewissen Verfitzung derselben trägt dazu bei. Wegen seiner Bauschigkeit hat jedes erfindungsgeraäß© Garn eine ausgezeichnete Deckkraft, und die daraus hergestellten Waren sind im Gebrauoh warm. Me unregelmäßige Oberfläche der Garne gibt ihnen einen Stapelfasergarnen ähnlichen Griff.

Im Garn gemäß Pig. 11 nimmt die Seele etwa 25 ^vp des Durchmessers ein. In anderen Garnen dieser Erfindung kann die Seele, aber mehr oder weniger ausmachen. Im allgemeinen mißt sie 10 - 85 ·β> des gesamtön GarndurohiaoeHiyia«. Dartlbetfhlnaua kann

eine erhebliche Schiingenanzahl während einiger Umdrehungen . lose um den Kern spiralförmig gewickelt sein und an-die Stelle der im wesentlichen wirren Schlingen in Figo 11 treten.

Da die erteilte Zwirnung eine Funktion der Drehzahl des Konus und der linearen Abzugsgesehwindigkeit des daraus abgezogenen Faser bündel s ist, so wird sie von den Betriebsbedingungen der Vorrichtung bestimmt« Werden die Pasern dem Konus beispielsweise mit 3 000 m/Min, zügefahrt, und die Schlingen dann mit 15 000 Umdrehungen/Min» durch gleiche Konusdrehzahl gedreht, bevor sie von der Wickelvorrichtung mit 8ö m/Min. abgezogen werden, so ergibt sich die Drehzahl der dem Bündel erteilten Zwirnung als

15 000

= 5 Umdr./ 2,54 cm

250 χ 12

So kann also die erteilte Zwirnung, welche die Kohärenz und Stabilität des Garnes bedingt, einfach bestimmt werden.

Die optimale Zwirnung hängt vom l'iter des Garnes ab und wird in der Regel als Zwirnfalstor bekanntgegeben. Letzterer ist . definiert als effektive Zwirnung, geteilt durch die Quadrat- * wurzel der englischen fiautnwollgarnnummer (Ne), was beispielsin "Textile Terras and Definitions", 4. Ausgabe, herausgegeben von "l'he Textile Institute", beschrieben ist.

Die zufriedenstellendsten Garne der Erfindung haben im allgemeinen einen Zwirnfaktor zwischen 0,75 und 6, am häufigsten zwischen 1 und 4·

Bei sehr geringer Zwirnung können die Garne auf herkömmliche Weise zu nledrigsreri öesamttitern gestreckt werden.

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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist Tom technischen Standpunkt aus betrachtet als Falschdrahtvorrichtung su be-. trachten, da weder die Spinndüse noch das Garnpaket zwecks Erteilung einer Zwirnung um die Garnachse rotiert, trotzdem hat das aufgewundene Garn eine echte Zw-irnung· Bs ist unmöglich, die Zwirnung aus dem Garn, welches ein stabiles Produkt ist und unbeschränkt gelagert werden kann (auf herkömmliehen Garnpaketen), zu entfernen» Die Tatsache, daß mit einer Falschdrahtvorrichtung eine echte Zwirnung erteilt wir<l₉ wird durch den Umstand erklärt, daß dieser Zwirn jsv/ei Komponenten hat, nämlich Drehung in den Fasern, welche in den rotierenden Hohlkörper eintreten und Drehung in der umgekehrten Richtung % in den aus dem rotierenden Hohlköper austretenden Schlingen» Die Drehung der einlaufenden Fasern ist gering, da sie sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegen, und außerdem ist ihre Wirkung gering, weil die Fasern einen kleinen Durchmesser haben, während die Drehung am austretenden Sehlingenbündel_B welches sich viel langsamer bewegt und einen größeren Quer=- schnitt hat, größer ist und aueh eine größere Wirkung hat*

Die Erfindung wird nun anhand einiger, nicht als einschränkend aufzufassender Beispiele erläutert, wobei der Bausollig·« keitsfaktor in den Beispielen wie folgt ermittelt wurde«.

Auf ein flache l.nrai dicke und 10 cm lange Platte wickelt man mit 0,01 g/den Spannung 5 Wicklungen des zu prüfenden Garnes, wobei die einzelnen Wicklungen im seitlichen Abstand τοπ 2g§ mm angebracht werden«, Die Platte wurde auf die Heßbaak einer dieken Lehre mit 19 mm Meßbankdurehmesser so aufgelegt, daß di© Wicklungen des Garnes auf der Platte symmetrisch zur fließbank lagen. Die obere Meßplatte (gleicher Dur oh·=« messer) wurde unter einer Last von 10 g auf das tea gesenkt und abgleseiu Hierauf erhöhte man die Belastimg auf 50 g und las wieder ab, sobald das Gerät stillstand» Die prozentuale Differens sswJ oohen der ©raten und der sweiten Messung wurde

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in direkte Beziehung mit dem Garnvolumen gebracht, da sie ein . Ausdruck der Bauschigkeit desselben ist.

Beispiel 1

Polyhexaraethylenadipamid (Nylon 66) mit einer relativen Vis» kosität von 35 wurde durch 0,23 nim durchmessende Düsen in einer Spinndüsenplatte mit 0,02 kg/Std. pro Düsenöffnung und einer Spinntemperatur an der Spinndüse von 273⁰O in Luft von 20⁰O und 75 # relative Luftfeuchtigkeit ausgepreßt.

■ ·

Vier' so erhaltene Bndlosfasern wurden duroh eine Düse gemäß Fig. 2 geleitet, welche 457 mm unter der Spinndüsenplatte angeordnet war. Die wichtigsten Dimensionen dieser Saugdüse waren die folgenden;

Innerer Durohmesser des (Jarneinlassene 3 mm und dessen ! Lange 50 mm

! G«rnauslaß Innendurchmesser 5 mm, Länge 152 mm Injektor-Halbwinkelι 10° Luftverbrauch: 5 rtfi/Mln»

Die Luft wurde der Düse bei Umgebungstemperatur zugeführt. Die Luftgeschwindigkeit, gemessen als Luftverbrauch wurde duroh Anpassung des Abstandes des Fasereinlasses und Paserauslasses geregelt, also duroh Einstellung der gegenseitigen Diβtanz.

Von der Ansaugdüse wurden die Fasern mit einer Lineargeschwindigkeit von oa. 5 000 m/Min, in einen Konus gemäß Fig. 4 und 5 geführt, der 200 nui unter dem Faserauslaß der Saugdüse angeordnet und mittels eines 3-fhasenelektromotors (vergleiche Fig. β) mit 16 000 Umdr./Jlin. rotiert wurde. Der Konus aus "Aloan" hatte folgende Dimensionen!

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' «ic

' T660204

- 25 -

tfaxittal-DurehraesserS 76

Höhe: 50 mm

£ortsatzlänget 19 an

itorteatzdurchaesaert 12,7 am

Opazität für Luft 80,4 ^.

Der Konus fing diese Pasern als wirr gelegt te Vlies nit verschieden langen Sohlingen auf, von denen viel« mit ihren leten nach oben und gegen die Innenwand des. Konus gelehnt verliefen« Das Vlies wurde fortlaufend unten aus de« Konus mit 28 a/ftin· abgezogen.

Das erhaltene Garn hatte folgende Blgensohafteni 290 den, 9.4 Umdr./2,54 ca, Zwirnfalltor 2,18, Dehnbarkeit 35 tt Durchaesseranteil der Seele 10 Φ, Binselfaeertiter 1,5 den, sowie 0,045 Doppelbrechung. Das Garn hatte den Griff eines Nylon 66 Stapelfasergarneβ. Bs könnt· su Geweben «it weiches warmen Griff verwoben werden«

Beispiel 2

Jfylon 66 Mit inhärenter Viskosität 0,882 (bestirnt in 90 # Phenol/10 A Wasser bei 25⁰O und 0,5 > Polymer gehalt) wurde duroh 0,23 ob durchmessende Öffnungen mit 0,02 kg/8td. u»d Öffnung bei einer Spinndüsentemperatur von 279*0 in UragewWf«- luft ron 20⁰O versponnen. Drei μ erhaltene füden wurden unter Binhaltung der Abstand« <«mä0 Beispiel 1 duroh eine Vorriohtung wie dort beeohrieben (mit Ausnahme 4·· rotierenden Hohl·- körpere) genommen«

Die -Saugdüse fordert« dl« Vasern mit 6 IuO m/Hin, in einen rotier enden "Hohlkörper gemäß fig« 6, der 200 am unter dem Seugdlisenausgang angeordnet war. wie in fig« β geeeigt anger trieben wurde mit U 000 Vmdr./üia· »lief. Dieses «Weinglae* au· "Aloen·· hatte 100 μ MaxiaalduretMeeser. 69,5 *a Höhe,

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12,7 mn Fortsatslänge, 12,7 mn fort eat zdurchme seer und eine Opasität für Luft von 90,2 jt. Die Fasern wurden darin in der wiederholt beschriebenen Weise gesammelt. Die Luft konnte gut abstreichen und verursachte nur geringe Störungen der Sohlingenablagerung·

Aus dem rfeinglaa wurde das Sohlingenbündel nit 45 n/iiin. abgesogen und auf Kreuzspule gewickelt·

Das Garn hatte 268 den, Tilter, 1,05 β/ den Reißfestigkeit, 61 jt Dehnung, 6,2 j> üausohigkeitsfaktor, der Seelenanteil an Garndurchnesser betrug 12 *4 und die Kinselfasern hatten 1,3 den Sites»· Die Doppelbrechung betrug 0,039·

Das Garn ähnelte einen weiohen Baumwollgarn, hatte gute Deokkraft, war leicht färbbar, und daraus hergestellte Webwaren hatten weiohen, warnen Griff und gute Scheuer be ständig keit. Sie -vergilbten nicht bsi Hitsbehandlung·

tffisDlsl 3

Man wiederholte Beispiel 2, wobei aber die doppelte Vadensahl Verwendung fand·

Das erhaltene Garn hatte 560 den Site ,7,3 Bausohiffksltsfaktor (also Mehrmals gröBer als jener sines entepreohenden Nylon 66 Stapelfaeergarnes)·

Xn JFIg. 12 ist sin Abschnitt dieses Garne β aikrofoto^rapniert. Der Anteil der Seele sm Gesaatdurchneeeer betraf 5 >t.

Beispiele 4-7

Unter Verwendung der Vorrichtung geaaß Beispiel λ wurden • Gern· aus den verschiedenen in der Tabelle geaanatan Polymeren hergestellt· Diese Ytbelle gilbt suoft Ale

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Verfahrensbedindungen sowie einige .Garneigenschaften wieder.

Alle Polymere mit Ausnahme des Polydidecanäthylenterephthalamids des Beispiele 7 enthielten 0,3 # Titandioxyd als Mattierungsmittel.

Die inhärente Viskosität wurde wie für Nylon 66 im Beispiel 2 angegeben ermittelt, was jedooh für Polydodeoanäthylenterephthalamid des Beispiels 7 nicht gilt. Die inhärente Viskosität des letztgenannten Polymere wurde in einer 0,5 $> Polymer enthaltenden Lösung in Diohloresaigsäure bei 25⁰C ermittelt.

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Zu den in der Tabelle genannten Beispielen ist folgendes anzuführen» ■

Dae earn de· Beispiels 4 hat die für den dreilappigen Faserquerschnitt kennzeichnende Eigenschaft erhöhten PunkθIns. Bs ist als Mikrofoto in Fig. 13 dargestellt.

Das Garn des Beispiels 5 hatte den Griff eines Stapelfaser» garne β aus Nylon 6. Sein Mitfrofoto stellt Fig. 14 dar·

Die Garne der Beispiele 6 und 7 hatten, nie der Bauschigkeit sfalctor seigt, die mehrfache Bauschigkeit eines vergleichbaren Staptlfaear ^α-ηβ*.

Beispiel 8

Di« Vorrichtung gemäß Beispiel 1 wurde für ein Garn aus Polyatbyltnterphthalat eingesetzt» Bit wichtigsten Dimensionen blieben dabei gleioh.

Polyethylenterephthalat aiii inhärenter Viskosität 0,675 (in o-Chlorphenol bei 25⁰G und 0,8 £~ Konsentration), enthaltend 0,3 ^ Titandioxyd als Mattierungewitt el, wurde bei 280 bis 89O⁰O versponnen. 4 Einzelfaden wurden duroh Ansaugdüse und "Weinglas" geführt und aufgewickelt· Bis Ansaugdttse verbrauchte 5,4 mVwin. Luft und förderte die fäden mit 5 400 m/Min. in das "Weinglas", aus welohem unten das Sohlingenbündel abgesogen und mit 54,7 m/Min, aufgewunden wurde.

Das Garn hatte 835 den Titer, 10 Umdr./2,54 cm Zwirnung, 3,98 Zwirnfaktor, 0,31 g/den festigkeit, 44,9 £ Bruohdehnung, 10,3 S* Bausohigkeitsfaktor, 6 ^ Seelenanteil am Gesamtdurohmesser, und die Binselfasern wiesen 0,7 den Hüter sowie 0,033 Doppelbrechung auf.

Bin Mikrofoto des Garns seigt flg. 15·

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Beispiel 9

Mit Aer Ausnahme, daß die Spinndüse durch einen für die Garnherstellung eingerichteten Schraubenextruder ersetzt wurde, wurde die Vorrichtung gemäß Beispiel 1 verwendet. Es wurde Polypropylen extrudlert. pie wichtigsten Dimensionen und Abstände entsprechen Beispiel 1.

Bas Polypropylen hatte inhärente Viskosität I₉40 (In Deoalin bei. 135⁰G und 0,5 £ Konsentration) und enthielt 0,3 £ Titandiöxyd a3.a Mattierungemittel. Der DÜeenöffnungedruohmeseer betrug b,6 vsm · Sin Bone Schraubenextruder mit 0,02 kg/3td. und Düsönöffnung Förderleistung, bei 220⁰C Spinntemperatur, fand Verwendung..

Vier Fäden wurden durch die Saugdüse in das "Weinglas" geführt.

Die Saugdüse verbrauchte 4,6 nr/Kln· Luft und beförderte die Fäden zum mit 18 000 Umdr_o/Min. gedrehten «Weinglas*¹ mit 5 680 m/Min. Geschwindigkeit. Bas erhaltene Garn hatte 625 den. Tit er, 10 Umdr./2,54 oa Zwirnung, 2,42 Zwirnfaktor, 0,35 g/den Reißfestigkeit, 72,0 £ Bruchdehnung, 8,1 $> Bausohigkeitsfaktor und der Seelenahteil am Gesamtdurchmesser betrugt 10 f**

BIe Einzelfasern hatten 0,7 den Binzeltiter. Bin Mlkrofoto dieses Garnes zeigt Fig. 16.

Das Garn hat eine kompakte Seele, de seen Drehung in Fig» 16 deutlich sichtbar ist, und eine periphere Zone mit einer Vielzahl hervorstehender Schlingen, von denen viele lose um die. Seele gewickelt sind. Der Griff des Garnes entsprach einem Stapelfasergarn aus Polypropylen, und seine Bauschigkeit war, wie der Bauschigkeltsfaktor zeigt, einem vergleich-

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- η-

baren «tapelfasergarn wesentlich überlegen.

Viele faserarten eignen sich but Herstellung von Garnen naoh der Krf indung. Das erfindungegemäße Verfahren wurde mit irfolg für die verschiedensten Bndlosfaserarten but Herstellung von ßausohgarnen aus einer Vieleahl von Polymeren verwendet. Geeignete Polymere sind beispielsweise faserblldende Polyamide wie Jfylon 6, liylon 66, Poly-omega-amlnoundecansäure, Polyester, wie Polyäthylenterphthalat, Oellulosen, wie Celluloseacetat «der Cellulosetriacetat, Aorylpolymere, VinjrlBolymere, Vinylldenpolymere, Polyurethane, Polykohlenwmftier stoffe» eto.· Ifcsamaengesetete fäden und fäden aus Polymermischungen können ebenfalls in ßetraoht kommen.

Unter den verwendbaren Polymeren sind die sohmelsspinnbaren, welche bei« Spinnen veretreckt und gleichseitig dem rotierenden Hohlkörper eugeführt werden, besonders bevorzugt*

Die vorliegende Vorrichtung sowie das VVerfahren eignen sich für fasern mit normalen Querschnitten, beispielsweise aus runden Düsen, aue unrunden Düsen, mit mehr lappigem Quer-' schnitt (z.B. in Beispiel A), und erteilen diesen nützliche Eigenechaften, welche sie but Verleihung erwünschter Effekte an aus ihnen hergestellten Textilien befähigen.

Bin annehmbares Garn mit guter Bausohigkeit kann bereite aus einer Einzelfaser naqh der Erfindung erhalten werden, man kann aber auch mehrere fasern, meist höchstens 50, mit Brfolg verarbeiten.

Man sieht aus dem Voranstehenden, daß die Vorteile der Erfindung mannigfaltig sind· Die erfindungegemäßen Bauschgarn· und daraus hergestellte Textilien werden dasu neigen, jene Eigenschaften, besonders Qriff, Deekvermögen, Wärme, su haben, welche sonst Stapelfasern eigen sind. Zusätzlich haben eie

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manche Eigenschaft der Endloefaeerprodukte, beispielsweise Strapazierfähigkeit, gute Festigkeit, Paulniebeetändigkeit (insbesondere bei Polyamidgarnen}·

Die erfindungsgemäßen Garne sind auf herkömmlichen Textilmaschinen leicht verarbeitbar, ele wurde» mit Erfolg verwoben und au Maschenwaren verarbeitet« So erhaltene Flachengebilde sind deckstark und warm.

Das Bauschgarn der Erfindung läßt eich leicht und wirtschaftlich durch das erfindungsgemäße Verfahren herβteilen, zu dessen Durchführung keine komplizierte Vorrichtung erforderlich ist. Bas erfindungsgeaäße Verfahren kann direkt ah Spinndüse durchgeführt werden· Man kann es auch von einer anderen Quelle für Bndlosfasern ausgehend gebrauchen. Das Verfahren dieser Erfindung ist geeignet, aus Einzelfasern feinsten Titers Garne mit Bausohigkeit unter starker Titervergrößerung au erzeugen, wobei die Bauaohigkeit der erhaltenen Garne ihrem Aufbau innewohnt, stabil ist und die Verarbeitung der Garne zu Flächengebilden ohne Thermofixierung gestattet.

Patentansprüche * 009829/1532

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Claims (3)

· ' ' Patentansprüche ' "" . ... "

1.) Aue kontinuierlichen Fäden beetehndes Gern mit einem relatiT kompakten Kern und einer weniger kompakten peripher en Zone, welche au· einer Aneal von endloeen fäden ge-' bildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer kontinuierlichen Serie von Schlingen be et ent, welche einander in einer länge dee Garnes erstreckenden Richtung überlappen, wobei einige der Sohlingen aus de« Sems heraustreten und sich von diesea nach außen erstrecken, um die periphere Zone »u bilden.

2.) Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnet, daß zahlreiche Schlingen der peripheren Zone mehrmals in den Kern 'herumgewickelt sind.

3.) Verfahren lur Herstellung eines aus kontinuierlichen lüden bestehenden Garnes nach Ansprüchen 1 und 2 durch Extrudieren eines polymeren Materials su kontinuierlichen Fäden, wobei die frisoh extrudierten Fäden der Einwirkung eines Stromes eines Mediums unterworfen werden, wodurch den fäden eine Spannung erteilt wird, bevor sie einer Sammelvorrichtung ««geführt werden, daduroh gekennseiohnet, dap der Strom des Mediums »it hoher Geschwindigkeit auf die lüden auftrifft und diese in das weite Bnds sines triohterartigen Konus einfuhrt, dessen Kegelwandung durohlöohert ist und die fäden an des engen Austrittssnde des Konus in form eines fadenatranges abgesogen werden, wobei die einander Überlappenden Sohlingen in der Mehrsahl mit fiesug auf die Aeheenriohtung des Garnes ausgerichtet sind«

4·) Vorrichtung sur Herstellung eines aus kontinuierlichen fäden bestehenden Garnes naoh den Ansprüchen 1 und 2 und sur Durchführung des Verfahrens naoh Anspruoh 3 mit einer Spinnvorrichtung sum Extrudieren eines polymeren Materials su

009829/1632 Neue Unterlagen pm η t ai* t Nr. ι tau s *·&*■«#·*«. «4.·. tee*

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kontinuierlichen Fäden, wobei «in Strom eines Medium» auf\ die frieoh ausgepressten Fäden einwirkt, diese unter SpW-* nung setist und sie mit höher Geschwindigkeit einem umlaufenden Hohlkörper euftihrt, dadurch gekenneelohnet, daß der Bohl« körper aus einem trichterartigen Konus besteht, dessen Kegelwandung durchlöchert iet, wobei das weite Ende des Konus gegen den Strom des Mediums gerichtet ist und die Fäden aus dem schmalen finde des trichterförmigen Konus abgeflogen und mit einer geringeren Geschwindigkeit einer Aufwiokelrorriohtung sugeführt werden.

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