DE1660404A1 - Verfahren zum Kraeuseln kontinuierlicher Faeden - Google Patents

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung der

Imperial Chemical Industries Ltd», London S₀W₀ 1_f

Großbritannien

betreffend

Verfahren ζ am Kräuseln kontinuierlicher Fäden

Priorität: 22.März 1966 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf eic Verfahren zum Kräuseln kontinuierlicher Fäden und insbesondere auf ein Verfahren zur mechanischen Kräuselung, bei welchem gezahnte Teile, wie z.B_o Zahnräder, verwendet werden..

Das obige Kräuselungsverfahren wird bereits seit langem mit den verschiedensten Garnen durchgeführt, ob sie nun aus kontinuierlichen Fäden oder aus Stapelfasern bestehen. Es ist besonders einfach durchzuführen, wenn eine sinusförmige Kräuselung er-sielt werden solle

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Es ist indessen eine Tatsache, daß die Natur der Kräuselung, die beispielsweise durch ein einfaohes Zahnradpaar einem Garn aus kontinuierlichen Fäden erteilt wird, nicht vollständig zufriedenstellend ist, hauptsächlich wegen der Wahrscheinlichkeit, daß die Kräuselungen in benachbarten Fäden des Garns in Phase verlaufen und deshalb die daraus hergestellten Teztilstoffe einen ziemlich dürften Griff aufweisen.

Bs wurde nun ein Verfahren gefunden, durch welches unter Verwendung gezähnter Teile ein brauchbares und volletändig neues voluminöses Garn hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß werden kontinuierliche Fäden erhitzt, während sie zu einer ersten Gruppe gezähnter Teile laufen, dann werden die Fäden durch die erste Gruppe hindurchgeführt, wo sie eine Kräuselung bestimmter Eigenart erhalten, und dann werden die Fäden durch eine zweite Zusammenstellung gezähnter Teile hindurchgeführt, wo ihnen eine Kräuselung von einer Eigenart erteilt wird, die sich von der ersten bestimmten Eigenart unterscheidet.

In Abhängigkeit von der Art des voluminösen Garnes, welches hergestellt werden soll, können die Gruppen gezähnter Teile, wie z„B_D Zahnräder, sich in ein- oder mehreren Hinsichten unterscheiden, wie z.B, im Durchmesser, in der

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Anzahl der Zähne je Längeneinheit und im Ausnaß der KSmmung. Weiterhin können sie in der gleichen oder in verschiedenen Ebenen angeordnet sein; vorteilhafterweise verläuft die Ebene der zweiten Gruppe im rechten Winkel zu derjenigen der ersten Gruppe.

In ähnlicher Weise können die Gruppen, von denen beide vorzugsweise positiv angetrieben werden, wobei entweder ein gezähntes Teil oder beide gezähnte Teile der einzelnen Gruppen positiv angetrieben werden, entweder mit der gleichen oder mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten bewegt werden·

Eine Abkühlung wird vorzugsweise durch einen Luftstrom bewirkt, der gegen die kontinuierlichen Fäden gerichtet ist, undaus einer Düse austritt, die zwischen den beiden Gruppen angeordnet ist»

Die kontinuierlichen Fäden können durch eine Berührung mit einem geheizten Teil erhitzt werden* Bei einer bevorzugten Durchfuhrungsform des vorliegenden Verfahrene ist dieses Teil ein geheizter zylindrischer Ziehstift, der einen Teil einer Verstreckeinrichtung für kontinuierliche Fäden aus synthetischem ,linearem polymeren Material bildet.

Die Abfolge in einer Vorrichtung für ein solches bevorzugtes Verfahren ist dann folgendermaßen: Halterung für Garnwickel

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aus unverstreckten Fäden, ZuführrolX· (gewöhnlich ungeheizt), erhitzter Ziehstift, erste Gruppe gezähnter Teile, Düse für die Zuführung von Kühlluft, welche auf die Fäden gerichtet ist j sie ist insbesondere dann vorhanden, wenn die Zähne beider Gruppen einen geringen Abstand aufweisen, zweite Gruppe gezähnter Teile, Verstreckrolle (gewöhnlich ungeheizt), Auf spüleinrichtung am Ende, wie z.B. eine Ringspindelauf spüleinrichtung.

Ee kann oft erwünscht sein, eine gewisse Veraischung der P einzelnen Fäden eines Hehrfadenbündels su erzielen, indem das Bündel durch eine Mischdüse geführt wird, in welche Luft senkrecht zur Bewegungerichtung dee Bündele eingeblasen wird; eine solche Düse ist zweckmäßigerweiee zwischen der Verstreckrolle und der Aufspuleinrichtung angeordnet·

Es liegt jedoch auch innerhalb des Bereichs der Erfindung, bereits verstrecktes Garn der Einwirkung der beiden Gruppen gezahnter Teile auszusetzen. Es liegt auch innerhalb * des Bereichs der Erfindung, die eine oder die andere solche Gruppe als Verstreckvorrichtung zum Verstrecken unverst reckt er kontinuierlicher Fäden zu verwenden. Weiterhin kann das oben beschriebene bevorzugt« Verfahren unmittelbar an ein Auspreßverfahren für die fraglichen Fäden angeschlossen werden, d«h„ daß die soeben gesponnenen Fäden direkt in die Verstreckzone eingeführt werden, indem sie

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gewöhnlich um die geheizte Zufährrolle geführt werden, die mit einer geeigneten Abzugsgeschwindigkeit für dae Auepreßverfahren angetrieben wird, Bei diesem Verfahren werden also die unverstreckten Fäden nicht zuerst in einen Wickel aufgespult.

Der Abstand zwischen den beiden Zusammenstellungen gezähnter Teile muß bisweilen so ausgewählt werden» daß bei der fraglichen Geschwindigkeit eine ausreichende Zeit für die Abkühlung der heißen Fäden, die zwischen den beiden Gruppen erforderlich sein kann, zur Verfügung steht· Die gezähnten Teile sind vorzugsweise unerhitzt und werden auf konstanter Temperatur gehalten. Es kann zur Erzielung gleichmäßiger Bearbeitungsbedingungen möglichst rasch nach dem Starten des Verfahrens erwünscht sein» eine Kühlluft auf eine oder auf beide Gruppen gezähnter Teile wie auch unmittelbar auf die Fäden zu richten»

Ss wird bevorzugt, daß die beiden Gruppen über ein Gtetrlebe von einer einzigen Antriebsvorrichtung aus in Drehung versetzt werden. Bisher war stets von kontinuierlichen Fäden die Hede, jedoch kann die Erfindung auch auf einzelne Fäden oder auf Fadenbündel angewendet werden, die entweder getwistet oder ungetwistet sein können und entweder einen großen oder einen kleinen Titer besitzen können» Xm allgemeinen ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch be· -

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sonders brauchbar bei der Herstellung von voluminösen Garnen mit einem Titer, wie er für Textilstoffβ gebraucht wird _β

Bei geeigneten Kombinationen gezähnter Teile der Zahnradtype, beispielsweise bei geeigneter Kombination der Zähnezahl je Längeneinheit des Umfange und der Laufgeschwindigkeit, ist es möglich, die obengenannten neuen Garne in der Weise herzustellen, daß einige Fäden des Mehrfadenbündeis eine Kräuselung hauptsächlich mit einer Frequenz und die anderen eine Kräuselung hauptsächlich mit einer anderen Frequenz aufweisen, während die Hehrzahl eine Kräuselung besitzen, bei der die eine Frequenz der anderen überlagert ist.

Solche neue voluminösen Garne besitzen gegenüber anderen bekannten voluminösen Garnen den Vorteil, daß sie einem größeren Bereich von Erfordernissen gerecht werden können, wie z.B₀ den Erfordernissen, die vom Griff und vom Aussehen diktiert werden. Beispielsweise sind die Erfordernisse für eine Maschenklarheit und für eine Voluminosität bzw» Flauschigkeit in gestrickten Textilstoffen, was die Anzahl von Kräuselungen je Längeneinheit in einem voluminösen Garn anbelangt, entgegengerichtet. Bin" voluminösen Garn, in welchem die meisten Fäden beiden Erfordernissen gerecht werden, kann in einem größeren An-

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wendungsbereicb verwendet werden» als ein voluminöses Garn, dessen Natur der Kräuselung lediglich einem solchen Erfordernis gerecht wird. Durch die Überlagerung einer Kräuselung über die andere in der Hauptzahl der Fäden wird erreicht, daß die Regelmäßigkeit der Kräuselung, die normalerweise bei zahnradgekräu3elten Garnen vorliegt, zerstört und eine erwünschte unregelmäßige Kräuselung gebildet wird, was sich sowohl auf die Voluminosität als auch auf den Griff günstig auswirkt»

Die beigefügte Zeichnung ist ein Schema einer Veratreck-Twist-Einrichtung, in welcher ein Garn aus kontinuierlichen Fäden verstreckt und gleichzeitig gekräuselt wird«

Unverstrecktes Garn Y wird über das eine Ende eines Vorrat szylinders 1 aus solchem Garn durch die axial angeordnete Fadenführung 3 mit Hilfe angetriebener Zuführrollen 5r 7 abgezogen, wobei das Garn durch den Spalt der beiden i

Rollen hxndurchgeführt wird· Das Garn wird durch die Ausdehnung desselben zwischen den Zuführrollen 5,7 und der Verstreckrolle 9 mit der zugehörigen Separatorrolle 11 verstreckt, wobei die Verstreckrolls mit einer bestimmten höheren Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt wird, als die Zuführrollen 5, 7ο Der Verstreckpunkt wird durch einen Ziehstift 13 lokalisiert, um welchen das Garn zwei- ms.1 geschlungen iat. Dem Garn wird von diesem Ziehstift

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aus Wärme zugeführt, welcher durch einen inneren elektrischen Widerstand geheizt wird, der über die Drähte 15 mit elektrischem Strom gespeist wird« Stromabwärts des" Ziehstifts 13 wird das Garn gekräuselt, indem es durch eine erste Gruppe gezähnter Teile 17» 19 und dann durch eine zweite Gruppe gezähnter Teile 17¹» 19' hindurchgeführt wird, welche im rechten Winkel zur ersten Gruppe angeord-

net ist. Nach der Verstreckrolle 9 wird das Garn Y durch

W eine Ringspindelauf spulvorrichtung aufgewickelt, welche eine Ballonführung 27» einen Ring 23» einen um diesen herumlaufenden Läufer 25 und einen auf einer sich drehenden Spindel 21 befestigten Garnwickel aufweist.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, welche sich alle auf mehrfädige Garne aus PoIyhexamethylenadipamid beziehen.

W Beispiel 1

In diesem Beispiel und entsprechend der in der beigefügten Zeichnung gezeigten Anordnung wurde ein 50-fädiges Garn von einem Garnwickel in unverstrecktem Zustand (der Titer nach dem Verstrecken betrug 400 den) einer Zuführrolle zugeführt, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 156,1 m/min angetrieben wurde, dann zweimal um einen zylindrischen Ziehstift, der auf 160⁰C geheizt war, herumgeführt, Das Garr. lief dann durch die Kämmzone der ersten

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der beiden zweizahnrädigen Zahnradgruppen, wurde durch einen Luftstrom im Zwischenraum zwischen dieser Gruppe und der zweiten Gruppe abgekühlt und dann ait vier Schlingen um eine Vers treckrolle (und die zugehörige Separatorrolle) geführt, welche mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 609,6 m/min angetrieben wurde. Das Garn wurde abschließend auf einer Ringspindelaufspulvorrichtung auf einer Spule aufgewickelt, wobei die Spindelgeschwindigkeit 1828,8 U/min betrug. Die Zahnräder in den beiden Gruppen besaßen einen Außendurchmesser von 77 »33 mm und unterschieden eich bezüglich ihrer Zähnezahl je Längeneinheit und ihres KämmungsgradSo Die Zahnräder in der ersten Gruppe besaßen 14,96 Zähne/cm und eine Kämmung von 0,53 mm, während die Zahnräder in der zweiten Gruppe 7,87 Zähne/cm und eine Kämmung von 94 mm aufwiesen« Die Zahnräder wurden mit relativen Geschwindigkeiten laufen gelassen, so daß ein Garn erzielt wurde, in welchem die Kräuselung hauptsächlich die eine Frequenz oder die andere Frequenz aufwies oder aber eine Kombination der beiden bosaß_r was von der speziellen Kombination der Geschwindigkeiten abhing. So überwog bei Geschwindigkeitskombinationen im Bereich von 1500 bis 1600 U/min die Kräuselung mit einer Frequenz von 14»96 je cm, während bei Kombinationen von 1300 U/min und darunter für die erste- Zusammenstellung und 1300 U/min und darüber für die zweite die Kräuselung mit einer Frequenz von 7,87/cm dominierte_o Innerhalb eines engen Bereichs von Goschwindigkeitskombina-

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t.tonen, nämlich 1400 ü/min für die erste Gruppe und 1600-1700 V/min für die zweite ergab sich eine Kombination der beiden Frequenzen, wobei dinige der Fäden eine Kräuselungsfrequenz aufwiesen, während der Hauptteil eine überlagerte Kombination der Frequenzen besaß. Die besten Ergebnisse in dieser Hinsicht wurden erhalten, wenn die Ebene einer Zahnradgruppe im rechten Winkel zur Ebene der anderen Zahnradgruppe verlief.

Beispiel 2

In diesem Beispiel besaß das unverstreckte Garn einen Titer von 2630 den und 68 Fäden. Das Garn wurde in einem ähnlichen Verfahren verstreckt und gekräuselt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, aber die Zufuhrrollengeschwindigkeit betrug 152,4 m/min und die Ver streckrollengea chwindigkeit 457,2 m/min. Die Zahnräder der ersten zweirädigen Zusammenstellung besaßen 7,87 Zähne/cm Umfang und diejenigen der zweiten Gruppe 1,97 Zähne/cm. Die Kräuselung und ™ die Voluminosität, die durch verschiedene Geschwindigkeitskombinationen, der beiden Gruppen erhalten wurden, waren wie folgt:

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Geschwin digkeit der er sten Zahn radgruppe (U/min)	Geschwin digkeit der zwei ten Zahn radgruppe (U/min)	Natur der Kräuselung	*60	Stranglänge	0~L10
900	1100	1,97 K/cm ausschließlich	17,3	Lio h	4,8
1000	1100	1,97 K/cm dominierend	17,3	12,5	3,8
1100	1100	7,87 K/cm überlagert über 1,97 K/cm	17,0	13,5	2,2
1200	1100	7,87 K/cm dominierend	17,3	14,8	1.5
1300	1100	7,87 K/cm ausschließlich	17,5	15,8	1,0
1100	900	7,87 K/cm ausschließlich	17,3	16,5	0,8
1100	1000	7,87 K/cm dominierend	17,0	16,5	1,4
1100	1200	1,97 K/cm dominierend	18,0	15,6	2,2
1100	1300	1,97 K/cm dominierend	18,0	15,8	1,8
	16,2

Die Spannung des Game im Zwischenraum zwischen den Zahnradgruppen stieg natürlich in dem Maße, wie sich das Verhältnis der Geschwindigkeiten von einem Minuewert zu einem Pluswert änderte; die jeweiligen Werte in diesen Beispielen änderten sich von 60 g bis 700 g. Dementsprechend fiel die Spannung im Garn zwischen der ersten Zahnradgruppe und der Verstreckrolle um ähnliche Werte in dem Maße, wie die Geschwindigkeit der zweiten Zahnradgruppe sich erhöhte 109832/1259

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Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde die Verstreckrolle nicht verwendet, d.h. daß die Vers treckung einaig dtirch die Zahnradgruppen durchgeführt wurde,» Die Geschwindigkeit der zweiten Zahltradgruppe wurde mit 1550 tf/mis festgelegt, und die Geschwindigkeit der ersten Zahnradgrttppe wurde von 800~140O ¥/ain verändert« Bie Kräuselung uxta die VolraBinosität, die durch die einzelnen GeschwindigkeitekCMibinationea erhalten worden, wsren wie folgtί

Geschwin digkeit	Geschwin digkeit	Hattir der Kräuselung	Strangling«	L10	horho
der ersten Zanradgrup- pe (U/niin)	der zwei ten Zahn— radgraope (U/min >			14,5	3,5
800	1550	1,97 E/ea ausschließlich	18,0	14,9	5,4
900	1350	1,97 K/ea ausschließlich	18,3	14,8	5,2
1000	1350	1,97 K/ca ausschließlich	18,0	15,4	2,8
1100	1350	1,97 E/cm dominierend	18,2	15,7	2,5
Ϊ200	1350	1,97 K/cm dominierend	18,0	16,0	1,7
1300	1350	7,87 K/cm überlagert über 1,97 K/cm	17,7	16,2	1,5
1400 I	1350	7,87 K/cm dominierend	17,5

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Die Ballonspannung des an der Ringnpindelaufspulvorrichtung aufgewickelten Gs-.rns war bei 60-70 g siemlich konstant» während die Spannung im Garn zwischen den beiden Zahnradgruppen von 820 auf 370 g fiel, in dem Maße, wie die Geschwindigkeit der Zahnräder in der ersten Gruppe von 800 auf 1400 U/min erhöht wurde₀

Beispiel 4

Ein verstrecktes Garn von 3630 den/68 Päden wurde auf einer ^ Standardvorrichtung auf ein Verhältnis von 3M verstreckt. Das verstreckte Garn wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gekräuselt, mit dem Unterschied, daß das Garn an den Zufuhrrollen vorbeilief. Die Zahnräder hatten jeweils einen Durchmesser von 76,20 mm und besaßen in der ersten Gruppe 7»87 Zähne/cm und in der zweiten Gruppe 1..97 Zähne/cmo

Es wurde ein voluminöses Garn mit einem Strang· ä

längenunterschied (!»gQ"*¹»^) ^{von 1}'^ hergestellt, wobei die Kräuselungsfrequenz von 7»87/cm derjenigen von 1,97/cm überlagert war, wenn die Vers treckrolle mit einer Geschwindigkeit von 174,6 m/min und die Zahnräder der ersten Gruppe mit einer Geschwindigkeit von 460 U/min und die Zahnräder der zweiten Gruppe mit einer Geschwindigkeit von 530 U/min angetrieben wurden <,

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Beispiel 5

Beispiel 4 wurde wiederholt, mit dem Unterschied,, daß keine Verstreckrolle verwendet wurde₀

Es wurde ein ähnliches voluminöses Garn erhalten, wenn die Zahnräder der beiden Gruppen mit 620 U/min bzw» 670 U/min angetrieben wurden.

^ Obwohl in den Beispielen die Geschwindigkeiten der einzelnen Zahnräder so festgelegt waren, daß sie während eines gegebenen Zeitraums gleich blieben, so liegt es auch innerhalb des Bereichs der Erfindung, diese Geschwindigkeiten zyklisch oder intermittierend in unregelmäßigen oder regelmäßigen Intervallen zu ändern, um unterschiedliche Effekte im Garn zu erzielen» So können im ersteren Falle voluminöse Garne hergestellt werden, in aenen der Anteil der Fäden, die entweder mit einer der beiden Frequenzen

k oder mit einer Kombination der Frequenzen gekräuselt sind, kontinuierlich über die Länge des Garns variiert· Im letzteren Falle können voluminöse Garne hergestellt werden, die eine sich intermittierend ändernde Kräuselung über ihre Länge besitzen·

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in seiner Anwendung nicht nur auf Nylonfäden beschränkt, sondern kann auf Fäden aus jedem Material angewendet werden, in denen der Grad und

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dj.e Dauerhaftigkeit der Rr^uealmig durch. Kräuseln, solange die Fäden heiß sind, und ggf. nachfolgende positive Abkühlung gefördett wirdc Solche Ρεά·?η sind z.B„ Polyesterfäden und Polypropylenfasern»

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Claims (1)

1. Patentansprüche.

   t · Verfahren zur Kräuselung kontinuierlicher Fäden, bei welchem diese Fäden erhitzt werden, während sie ta einer ersten und zu einer zweiten Gruppe sich drehender gezähnter !Teile laufen, dadurch gekennzeichnet, deJ dl· durch die beiden Gruppen erteilten Kräuselungen rerechiedene AEigenarten besitzen.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß die verschiedenen Kräuselungseigenarten dadurch erzielt werden» daß die gezähnten Teile der Gruppen mit verschiedenen Qeachwi ndi gVeiten* laufen.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnet, dsü3 die verschiedenen Eräueelungaeigenarfcen dadurch ersielt werden, dafl dl· gezähnten feile der ersten und der zwei« ten Gruppe einen unterschiedlichen Kämaungegrad aufweisen·

   4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Erftueelungseigenärten dadurch er*- zielt werden, dafi die einzelnen Gruppen eine unterschied·» liehe geometrische Konfiguration besitzen_o

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