DE1660605B2

DE1660605B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines garnes aus verflochtenen faeden

Info

Publication number: DE1660605B2
Application number: DE19671660605
Authority: DE
Inventors: Michel Villeurbanne Buzano (Frankreich)
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1966-05-16
Filing date: 1967-05-16
Publication date: 1976-04-01
Also published as: NL6706423A; GB1148568A; CH458613A; FR93373E; LU53668A1; BE698534A; DE1660605A1; US3448501A; FR1492945A; NL153612B

Description

a) man verwendet zwei Primärstrahlen;

b) die Primärstrahlen bilden einen Winkel, einerseits zueinander und andererseits mit der Achse des Garnes;

c) man verwendet einen Sekundärslrahl, der im wesentlichen auf die Mitte des Teiles des Garnes gerichtet ist, der durch die am weitesten auseinanderliegenden Auftreffpunkte der Primärstrahlen begrenzt ist;

d) das verwendete Medium ist Druckluft;

e) die Primär- und Sekundärstrahlen liegen praktisch in derselben Ebene.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Düse mit wenigstens zwei Strahlen eines Mediums, die praktisch in derselben Ebene liegen, einen Durchgangskanal für das Garn und einen Block mit Eiititrittsöffnungen, die gegenüber den öffnungen der Leitungen liegen und die in einem Punkt zusammengefaßt sind, der an einer Stelle in den Durchgangskanel des Garnes mündet, die zwischen den äußersten Punkten liegt, tn welchen die Strahlen des Mediums der Düse einmünden; ferner dadurch, daß die Bewegungsrichtung des Garnes und der Punkt der Umstellung bzw. Zusammenfassung der Leitungen des Blocks praktisch in derselben Ebene liegen, wie die, die durch die beiden Achsen der Leitungen der Düse gebildet isit.

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)ie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorilung zur Herstellung eines Garnes aus verfloch- :n Fäden, wobei ein Fadenbündel aus endlosen len durch eine Behandlungszone unter einer Spang, die niedriger als 1,5 g/den liegt, geführt wird,

Fadenbündel mil; einem Primärstrom beauflagt wird und ein Teil des Fluids jedes Primärhls außerhalb der geschlossenen Behandlungs

zone zur Bildung eines Sekundärstrahls gesammeil

wird.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist au; der FR-PS 13 34130 bekannt. Bei diesem Verfahren sind nur ein einziger Primärstrahl und mehrere Sekundärstrahlen vorgesehen. Das Fluid zirkulier! hierbei in einem geschlossenen Raum und wirkt au! das Garn außerhalb dieses geschlossenen Räume; ein. Diese Geschwindigkeit und der Druck des Sekundärstrahls sind so vorgesehen, daß sich die Garne trennen und sich daraufhin wieder miteinander vermischen. Der Verflechtungsgrad sowie das Leistungsvermögen einer solchen Anlage sind bei diesem bekannten Verfahren jedoch relativ niedrig. Ferner besteht die Gefahr, daß die endlosen Fäden an dei Wand der geschlossenen Eiehandhingszone reißer und folglich ausfasern oder sich aufrauhen.

Um ein Garn mit einer kohärenten Struktur auszubilden und um eine gute Widerstandsfähigkeil gegen Ausfasern zu erreichen, ist es bekannt, ein Garn zu zwirnen bzw. zu verdrillen. Hierbei genüg! eine Verdrillung von 20 bis 50 Windungen/m und bei der Weberei eine Verdrillung von 150 bit 300 Windungen/m. Um die Kohäsion der einzelnen Fäden untereinander zu erhöhen, wird die Verdrillung oft mit einer anschließenden Schlichtbehandlunj; kombiniert. Ein solches Verdrillen und Schlichten ist als Behandlungsart langwierig und kostspielig.

Bei endlosen Fäden wurde deshalb vorgeschlagen, die einzelnen Fäden untereinander durch Vermischen zu verbinden. Ein solches Garn mit kohärenlei Struktur wird als Garn aus verflochtenen Fäden bezeichnet. Ein solches Garn aus Bündeln von endlosen Fäden bildet eine Einheit, in der die einzelnen Fäden ungeordnet verflochten und vermischt sind, se daß die Gesamtverdrillung praktisch Null ist und das scheinbare Volumen einem Garn ungefähr entspricht, das dieselbe Denierzahl bei bekannter Verdrillung aufweist. Somit kann das so erzeugte Garn ein glattes Aussehen aufweisen und ist praktisch frei von Schlingen oder Schleifen. Zur Herstellung eines solchen Garns ist es bekannt, daß Fadenbündel aus endlosen Fäden durch eine Behandlungszone zu leiten, indem dieses einem Strahl eines Mediums, insbesondere einem Luftdruckstrahl, ausgesetzt wird, der in einer Ebene ungefähr senkrecht zur Durchlaufrichtung des Garnes auf das Fadenbündel auftritt. Es kann zur Vermischung der Fäden des Fadenbündels auch eine turbulente Wirbelzone vorgesehen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem ein Garn aus Fadenbündeln mit den endlosen Faden einen hohen Verfechtungsgrad aufweist, die endlosen Fäden gleichmäßiger verflochten sind, sowie die Behandlungsgeschwindigkeit für die endlosen Fäden in der Behandlungszone gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteilhalterweise ist als ein Medium ein Gas, insbesondere ein inertes Gas, vorgesehen, wie z. B. gesättigter oder ungesättigter Dampf, Stickstoff usw. Das Gas kann in die Behandlungszone heiß odei kalt eingeleitet werden. Die Fadenbündel aus endlosen Fäden, aus denen ein Garn gemäß der Erfindung hergestellt werden soll, können wenig odei nicht verdrillt sein.

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Da bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Sekundärstrahl zwischen den beiden Primärstrahlen ■jn Innern der geschlossenen Behandlungszone zurückgeführt wird, bildet sich in diesem Bereich eine aerodynamische Schranke, die bewirkt, daß sich der Faden von der den Primärstrahlen gegenüberliegencien Wand ablöst, gegen die der Faden zuvor auf Grund des Primärstrahls gedrückt wurde. Aus diesem Grunde kann der Faden nicht an der Wand der geschlossenen Behandlungszone reiben und demnach nicht ausfasern oder sich aufrauhen. Diese Ablösung unterstützt zusätzlich die Verflechtung der Fäden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wirken die Primärstrahlen und die Sekundärstrahlen im Innern der geschlossenen Behandlungszone auf das Filamentenbündel ein. Die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbaren Vorteile liegen darin, daß ein höherer Verflechtungsnrad erzielt wird, wobei die Verflechtung in sich gleichmäßiger ist und daß die Behandlungsgeschwindigkeit für das ao Garn erhöht werden kann, so daß ein höherer Ausstoß pro Zeiteinheit erzielbar ist, so daß die Ausnutzung einer solchen Anlage wirtschaftlicher ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen und Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung für die Herstellung eines Garns aus verflochtenen Fäden gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt in einer Schnittansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung, und

F i g. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einer Schnittdarstellung.

Die Aufspulgeschwindigkeit des Garns liegt vorzugsweise 1 bis 15% niedriger als die Zuführgeschwindigkeit, insbesondere um 3 bis 10% und vorteilhafterweise um 5% unter der Zuführgeschwindigkeit. Der Faden sollte hierbei nicht zu locker geführt sein, da sich sonst Schlingen bilden. Vorzugsweise wird als Medium Druckluft mit einem Druck zwischen 0,2 und 10 kg/cm² verwendet. Bei Drücken unter 0,2 kg/cm² wird kein brauchbares Erzeugnis hergestellt, und die Drücke, die oberhalb 10 kg/cm² liegen, sind bei der Durchführung des Verfahrens unwirtschaftlich.

Die Spannung, die auf das Garn beim Aufspulen aufgebracht wird, sollte unter 1,5 g/dm und vorzugsweise zwischen 0,03 und 1 g/den liegen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise endlose Fäden verwandt, die mit Spinn-Strangpressen hergestellt, anschließend gestreckt und dann aufgespult worden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich in Verbindung Spinnziehen, Spinnpressen, Strecken, Zwirnen, Verdrillen oder anderen zusätzlichen Behandlungsweisen kombiniert werden, um eine separate Verflechtung zu vermeiden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist vorzugsweise bei Fäden mit orientierter Struktur sofort nach dem Strecken innerhalb der Streckvorrichtung durchzuführen.

In F i g. 1 ist 1 eine Bobine für synthetisches Garn aus endlosen nicht oder wenig verdrillten Fadenbündeln, die direkt vom Spinnziehen kommen, 2 und 4 sind Sätze von Streckrollen, 3 ist ein Streckfinger, 5 eine Einrichtung für das Arbeitsmedium für das Verfahren gemäß der Erfindung, 7 eine Fadenführung und 3 eine Aufspuleinrichtung. Wenn das Garn in die Einrichtung S für das Medium eintritt, hat es daher eine orientierte Struktur, und damit hat das bei 8 aufgewickelte Garn nach dem Durchgang über der heißen Entspannungs- bzw. Lockerungsplatte 6 auf einmal seine dynamornetrischen Eigenschaften und seine kompakte kohärente Struktur. Das Garn ist dann fertig, um für einen Transformator verwendet zu werden. Vorteilhaftenveise entspricht die Art der Aufspülung bei 8 der Form der endgültigen Gestalt des Fadens.

Die Garne aus endlosen Fadenbündeln, die für die Erfindung verwendet werden können, können verschieden zusammengesetzt sein. Man kann beispielsweise Kunstfäden verwenden aus Acetat, Triacetat, Viskose und Derivaten, oder synthetische Fäden, z. B. aus Polyamid, Polyester, Polyolefin, Acryl und Derivaten. Polyurethan, Vinylal u. a.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsuemäßen Verfahrens hat wenigstens ein Strahlenpaar eines Mediums, im wesentlichen in der gleichen Ebene, die in einen Kanal münden, in welchem das gespannte Garn, das durch zwei Fadenführer in seiner Lage festgelegt wird, frei durchläuft, wobei die Achse der Leitungen des Mediums, das die beiden Primärstrahlen bildet und die Durchlaufrichtung des Garnes im wesentlichen in derselben Ebene liegen, so daß das Medium, das gegen die Einzelfäden gedrückt und durch diese hindurchgeführt wird, diese verwikkelt, ohne Schlingen oder Schleifen zu bilden. Hinsichtlich der Seite, an der die beiden Primärsirahlen angeordnet sind, und gegenüber von jedem von diesen werden Öffnungen angeordnet, die das Medium aufnehmen, das aus den Primärleitungen austritt, und die diese Primärstrahlen in Sekundärstrahlen umformen, die gegen das Garn gerichtet werden, und zwar in einer Richtung ungefähr in Gegenrichtung zu den Primärstrahlen und in einem Bereich, der zwischen den am weitesten auseinanderliegendcn Auflfeffpunkten der Primärstrahlen liegt. Vorzugsweise werden alle diese Elemente in einer einzigen Behandlungskammcr zusammengefaßt, in welcher der Garndurchgang ein Kanal ist, der nur zwei Primärstrahlen und einen Sekundärstrahl enthält, der im wesentlichen in der Mitte des Teils auf das Garn gerichtet wird, dei zwischen den beiden AuftrefTpunkten der Primärstrahlen auf dem Garn liegt.

Die Bohrungen der Leitungen für die Primärstrahlen und den Sekundärstrahl können kreisförmig seir oder andere Formen haben. Im Längsschnitt kanr diese Leitung zylindrisch oder kegelslumpfförmij: ausgebildet sein.

Um gute Ergebnisse zu erhalten, wurde festgelegt ύΐΆ der Abstand zwischen der Düse für die Primär strahlen und dem Teil, der den Sekundärstrahl bildet d. h. der Bereich, in welchem das Garn frei läuft etwa 0,3 bis 8 mm betragen soll, und daß ferner dei Durchmesser der Primärleitungen etwa zwischen 0_;; und 3 mm liegen soll.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 hat di< Vorrichtung einen Körper 1 aus Messing, der etw; die Form eines Parallelepipeds besitzt und mit eine EintriusölTnung 2 für ein Medium versehen ist, durcl

die zwei kleine divergierende zylindrische Leitungen 3 versorgt werden, die miteinander einen Winkel von etwa 40° bilden. Die beiden Leitungen münden in einen Kanal 4, der auf einer Seite offen ist, so daß das Garn leicht eingeführt werden kann, das während der Behandlung mit Hilfe von zwei FadcnführungcnS gehalten wird. Gegenüber der Fläche des Körpers, in der die beiden Leitungen münden, ist ein Block 6 angeordnet, der ebenfalls aus Messing besteht und die Form eines Quaders hat, und der mit zwei Leitungen 7 versehen ist, die das Medium, das aus den Primärleitungen 3 austritt, aufnimmt. Vorzugsweise haben die Eintrittsöffnungen der Leitungen 7, die den Leitungen 3 gegenüberliegen, einen etwas größeren Durchmesser als die Austrittsöffnungen der Leitungen 3, so daß sie die maximale Menge des Mediums aufnehmen. Die Leitungen 7, die eine geeignete Form haben, beispielsweise halbkreisförmig, U-förmig usw., formen die Primärstrahlen in einen einzigen Sekundärstrahl um, der in einer Richtung auf das Garn gerichtet wird, die in Gegenrichtung den Primärstrahlen ist, und sie treffen auf das Garn in einem Bereich, der ungefähr in der Mitte der Auftreffpunkle der Primärstrahlen auf dem Garn liegt.

Die Vorrichtung kann ebenso aus einem anderen widerstandsfähigeren Material hergestellt sein, wie nichtrostendem Stahl usw.

Die in F i g. 4 gezeigte abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung unterscheidet sich hinsichtlich der vorhergehenden dadurch, daß die Primärleitungen 3 für die Zufuhr des Mediums konvergieren und einen Winkel von etwa 40° bilden und daß die beiden Leitungen 7 für die Aufnahme der Primärstrahlen in eine Kammer 9 münden, von der sie in einer einzigen Leitung 8 weitergeleitet werden, so daß ein Sekundärstrahl gebildet wird, der ebenfalls in einer Richtung, in Gegenrichtung in den Primärstrahlen, gerichtet ist und im wesentlichen in der Mitte der Auftreffpunkte der Primärstrahlen auf das Garn auftrifft. Diese Vorrichtung ist einfacher aufgebaut.

Im folgenden werden zur Erläuterung einige Ausführungsbeispiele beschrieben, an Hand derer die Vorteile aufgezeigt werden.

Um den Verflechtungsgrad des Garnes zu messen, wird die unter der Bezeichnung »Haken« bekannte Methode angewandt. Zu diesem Zweck wird an einer senkrecht angeordneten Garnprobe eine Last von 0.2 g/den angehängt, worauf in das Fadenbündel ein dünnes Häkchen eingeführt wird, das mit einem Gewicht versehen ist. Diese Einheit hat ein Gewicht in Gramm, das zahlenmäßig dem mittleren Geweht der Einzelfäden entspricht. Vorzugsweise ist eine ungefähr gleiche Anzahl von Fäden auf beiden Seiten des Hakens anzuordnen. Danach wird der Haken mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 cm/min nach unten bewegt, bis das Gewicht des Hakens durch das Garn getragen wird. Der Abstand χ in cm. den der Haken durchläuft, kennzeichnet den Verflechtungsgrad D mit Hilfe der folgenden Gleichung:

Diese Messung wird hundertmal wiederholt, wobei für jede Messung ein neuer Abschnitt desselben Garnes verwendet wird.

Beispiel 1

Die Behandlung gemäß der Erfindung erfolgt ciif einer Streckbank mit Aufspulung und Verdrillung Null (System Foster) analog derjenigen, die schematisch in F ig. 1 gezeigt wird, wobei die Geschwindigkeit der Strcckrollen etwa 600 m/min beträgt; das Streckverhältnis ist 3,4; der wirkliche Zufuhrüberschuß beträgt 5,5% (diese Zahl erhält man durch Verminderung der Differenz der Geschwindigkeit der Zufuhr und der Aufspulrollen, welches der abgelesene Zufuhrüberschuß ist, und zwar als Prozentsatz der Verluste, die durch die Natur des behandelten Materials, ferner durch die eventuellen Wärmebehandlungen, die das Garn vor seiner Aufspulung erhält, und durch den Aufspulwinkcl und anderen Gründen verursacht werden, die an sich bekannt sind); die Aufspulspannung, die an dem Garn nach der Behandlungsdüsc gemessen wurde, beträgt 0,07 g/den; die Temperatur der Entspannungsplattc beträgt 185° C.

Als Bchandlungsdüse wird die in den F ig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung verwendet, die folgende Hauptabmessungen hat:

Länge 32 mm

Breite 20 mm

Höhe 17 mm

Zwischenraum zwischen Körper 1

und Block 6 2 mm

Durchmesser der Leitungen 3 12Ί0 mm

Mündungsdurchmesser der

Leitungen 7 14/10 mm

Durchmesser des Ausgangs der

Leitung 8 12'lOmm

Statischer Druck der Druckluft in

der Zuführleitung der Düse 1 kg/cm=

Das behandelte Garn besteht aus Polyhexamethylendipamid von 70 den, 23 Fäden, das mit 0,3⁰Vc Titanoxyd ohne Torsion mattiert wurde.

Das erhaltene Garn hat ein scheinbares Volumen, gemessen mit der bekannten Vorrichtung von

Konigh, das im wesentlichen identisch mit demjenigen eines nicht behandelten Garnes ist (1,45 cnWg) und einen mittleren Verflechtungsgrad von etwa 12,2 und eine ziemlich gleichmäßige Verflechtung.

Das Garn hat somit praktisch dieselben Qualitäten wie ein Garn mit echter Verdrillung, und es kann direkt in der Weberei verwendet werden, z. B. als Schußgarn oder als Kette bei Wirkwaren.

Beispiel 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt mil den folgenden Änderungen. Man verwendet eine Düse, wie die in F i g. 4 gezeigte, die dieselben Merkmale wie die vorhergehende hat, und eine Streckbank mit der Verdrillung0 (Fig. 1) mit den folgenden Unterschieden:

Geschwindigkeit der

Streckrolle 561 m/min

Wirklicher Zufuhrüberschuß .. etwa 5% Spannung beim Aufspulen ... etwa 0.1 g'den

Druck der Druckluft

(abgelesen am Manometer) .. 1,2 kg/cm²

Temperatur der Entspannunssplatte Γ.. 185° C

Behandelt wird ein Gam aus Polyhcxamethylen adipamid mit 70 den, 34 Fäden, das mit 0,3°/cigen

Titanoxyd mattiert wurde (Qualität halbmatt) und das keine Verdrillung hat.

Das erhaltene Garn hat, gemessen unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1, ein scheinbares Volumen, das gleich demjenigen desselben, aber nicht behandelten Garnes ist, einen Verficchumgsgrad von 55,5 und eine sehr regelmäßige Verflechtung.

Im Hinblick auf diese Eigenschaften kann das Gam direkt in der Weberei als Kettgarn verwendet werden, und die daraus hergestellten Gewebe sehen genauso aus, wie solche Gewebe, die aus Garnen mit echter Verdrillung hergestellt sind. Für bestimmte Verwendungszwecke kann es gegebenenfalls auf bekannte Weise geschlichtet werden.

Zum Vergleich, und um den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber den bisher bekannten Verfahren erreichten Fortschritt darzulegen, wird unter denselben Einstellungen der Streckbank und der Behandlungsdüsc die crfindungsgcmäße Düse durch eine bekannte Düse (gemäß F i g. 3 der französischen Patentschrift 13 34130) ersetzt, in welcher der Durchmesser der AustriUsöffnung des Primär- und des Sckundärstrahles 12/10 mm und der Eintrittsdurchmesscr des Sekundärstrahles 14/10 mm beträgt. Unter diesen Bedingungen erreicht das Garn nur einen Verflechtungsgrad von 14,0. Wird das behandelte Garn ein zweites Mal durch dieselbe Vorrichtung hindurchgeführt, so beträgt der Verflechtungsgrad erst 20,7. Außerdem ist die Regelmäßigkeit der Verflechtung ziemlich uneinheitlich.

Versuche, die mit Garnen aus endlosen Fäden aus einem anderen künstlichen Material (Acetal...) 5 oder synthetischen Materialien (Polyester, Polyolefin .. .) durchgeführt wurden, ergeben äquivalente Resultate und zeigen denselben Fortschritt gegenüber bekannten Techniken.

Beispiel 3

Man wiederholt Beispiel 2 unter Verwendung derselben Behandlungsvorrichtung, die dieses Mal aui einer Streckbank angebracht ist, die mit Aufspulcops 8 versehen ist, während die erwärmte Platte ί weggelassen ist.

Die Aufspulspindel hat eine Drehzahl von 7500U, min, und die auf das Garn angebrachte Spannung beträgt etwa 0,07 g/den.

σο Die durch die Spindel übertragene Torsion erstreckt sich nicht bis in die Düse, und es ist mit Hilf« eines Torsionsmeßgerätes schwierig, die Richtung und die Größe dieser Torsion in dem behandelter Garn wiederzufinden.

!5 Das so erhaltene Garn hat einen Verflechtungs grad von 45,0. Wegen seiner Beschaffenheit mit korn binierter Verdrillung und Verflechtung ist es beson ders als Kettgarn geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Garnes aus verflochtenen Fäden, wobei ein Fadenbündel aus endlosen Fäden durch eine Behandlungszone unter einer Spannung, die niedriger als 1,5 g/den liegt, geführt wird, das Fadenbündel mit einem Primärstrom beaufschlagt wird und ein Teil des Fluids jedes Priimärstrahls außerhalb der ge- jo schlossenen Behartdlungszone zur Bildung eines Sekundärstrahls gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der geschlossenen Behandlungszone wenigstens zwei Primärstrahlen eines Druckfluids auf eine Seite des Fadenbündels gerichtet werden, wobei die Auftreifpunkte der Primärstrahlen auf das Bündel in axialer Richtung in einem Abstand zueinander liegen und der Sekundärstrom in der Behandlungszone in einer Richtung ausgerichtet wird, die in Gegenrichtung zu den Primärstrahlen verläuft und zwischen den Auftreffpunkten der Primärsirahlen auf das Fadenbündel liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale einzeln oder in Kombination: