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Verfahren zum Herstellen von gesponnenen Hohlfäden oder -fasern sowie
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von gesponnenen Hohlfäden oder -fasern aus synthetischen linearen
Hochpolymeren sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
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Die Herstellung von Hohlfäden aus synthetischen linearen Hochpolymeren
wie Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Celluloseazetat, Cellulosetriazetat
od. dgl. ist bekannt.
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Sofern das Schmelzspinnverfahren angewandt wirdg bestehen die Düsenöffnungen
z.B. aus mehreren in Kreis- oder Ellipsenform in geringem Abstand voneinander angeordneten
Kreisbögen oder Segmenten, wobei die #"-,'.a=asse nach dem Austritt aus diesen Segmenten
zu einem einheitlichen röhrenförmigen Gebilde zusammenfließt.
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Es ist ferner bekannt, die Spinnmasse durch Düsen zu pressan,
in deren Bohrungen als Hohldorne ausgebildete Kerne eingesetzt sind, durch welche
ein hohlraumbildendes Medium, Im allgemeinen Luft, eingeblasen wird.
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Dabei wurde auch vorgeschlagen, Fäden, Bändchen oder Schläuche mit
einem durchgehenden Hohlraum herzustelleng der in regelmäßigen oder un egelmäßigen
Äbetänden erweitert ist.
Die durch den Hohldorn eingeblasene Luft
wird zu diesem Zweck intermittierend eingeführt.
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Hohlfäde.u oder -fasern haben den Vorteil, daß sie bei großem Volumen
niedriges spezifisches Gewicht aufweisen und gut wärmeisolierend wirken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit dessen Hilfe Fäden oder Fasern hergestellt werden können, die
außer den genannten Vorteilen unsinkbar sind und daher zur Herstellung unsinkbarer
textiler Kleidung verwendet werden können.
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Das zur Lösung dieser Aufgabe erfindungegemäß vorgeschlagene Verfahren
besteht darin, daß der Hohlraum im Feden beim Spinnprozeß oder am gesponnenen, verstreckten
Faden durch in regelmäßigen Abständen angeordnete Querwände in gegeneinander abgeschlossene
Kammern unterteilt wird. Hierdurch wird erreicht, daß an den Faserschnitt-Enden
in die Faserkapillare eindringendes Wasser'alsbald auf eine der in dem Faserhohlraum
angeordneten Querwände stößt und daher nicht weiter in das Faserinnere eindringen
kann.
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Das erfindungegemäße Verfahren kann in der Weise verwirk licht werden,
daß dem Faden während des Spinnprozesses von der Seitt her intermittierend zusätzliche
Spinnmasse zugeführt wird. die Damit/die einzelnen Luftkammern voneinander trennendEnQuerwände
so dicht aufeinander folgen, daß auch kurze Faserstücke stets einige Luftkammern
aufweisen, empfiehlt es sich, die Intermittierende Zuführung der zusätzlichen Spinnmasse
durch eine auf die Spinngeschwindigkeit abgestimmte Folge von Druckstößen zu bewirken.
Die Druckstöße können der Spinnmasse in Form elektroakustischer Impulse zugeführt
werden.
Die Herstellung von Querwänden in einem Hohlfaden
kann auch in der Weise erfolgen, daß der gesponneneg verstreckte Hohlfaden
bzw. die Hohlfaser an durch Abstände voneinander getrennten Stellen mittels Hochfrequenzschweißung
örtlich zusammengepreßt wird.
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Die zur Durchführung des Verfahrene vorgesehene Vorrichtung kann an
einer aus einer oder mehreren Spinndüsen bestehenden Anordnung angebracht werden.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß jede Düsenöffnung der Spinnvorrichtung durch eine
quer zur Achse der Düsenöffnung gerichtete Öffnung mit einer eine ständige Folge
von Druckstößen erzeugenden Einrichtung in Verbindung steht. Die Einrichtung kann
aus einer vorzugeweise rohrförmigen Karmer beBteheng der Spinnmasse zugeführt wird
und an deren einer Stirnseite eine piezoelektriecher, eine stehende Welle in der
in der Kammer befindlichen Spinnmasse erzeugender Wandler angeordnet ist, wobei
die Abstände der Verbindungeöffnungen voneinander und vom Wandler der halben Wellenlängebzw.
einem Vielfachen davon der von dem Wandler erzeugten Druckwellen entsprechen. Dadurch,
daß die Verbindung zwischen der die zusätzliche Spinnmasse enthaltenden
Kammer und den Düsenöffnungen sich an den Stellen befinden, an denen sich
die Druckbäuche der Wellen bilden, wird die zusätzliche Spinnmasse durch die Druckschwankungen
intermittierend den die Müsen passierenden Fäden zugeführt. Bei jedem Druckimpule;
wird eine Trennwand im Faden erzeugt, während jeweils die Eadenlänge, die zwischen
zwei Druckim-,pulsen an der Verbindungeöffnung vorbeigeht, ihre hohle Form beibehält.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hohlfaser,
die mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Querwänden versehen ist, Fig. 2 einen
Schnitt durch eine Spinndüse auf der Höhe der Verbindungsöffnung, durch die die
zusätzliche Spinnmasse zugeführt wird, Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung
durch eine erfindungegemäße Vorrichtungg Fig. 4 einen Schnitt durch Fig.
3 auf der Linie IV - Ivl Fig. 5 eine andere Vorrichtung zum
Erzeugen von Querwänden in Hohlfäden, in schematischer Seitenansicht dargestellt,
Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5 auf der Linie VI - VI und
Fig. 7 einen Schnitt durch Fig. 6 auf der Linie Vii - Vii.
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Fig. 1 zeigt eine Hohlfaser, die in regelmäßigen Abständen
mit Querwänden 2 versehen ist. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querwänden bildet
sich auf diese Weise jeweils eine Luftkammer 3, durch die die Faser unsinkbar
wird. Jedes Faserstück, das länger als zwei hintereinanderliegende Luft-kammern
3 ist, enthält somit mit Sicherheit mindestens eine Luftkammer. Da die Querwände,
wie später noch erläutert wird, in sehr kurzen Abständen aufeinander folgen, besteht
normaler weise jede Faser aus einer ganzen Anzahl von hintereinanderliegenden
Luftkammern, durch deren Wirkung das aus derartigen Fasern hergestellte Textil
unsinkbar wird.
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In den Fig. 2 bis 4 ist schematisch eine Vorrichtung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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In Fig. 2 ist ein Schnitt senkrecht zur Achse einer am Boden einer
Splnildüse vorgesehenen kreierunden Düsenöffnung 5 dargestellt, die einen
seitlichen Längsschlitz 5a aufweist.
Dieser Schlitz 5a bewirktg
daß die SpinnTn ese nach dem Durchgang durch die Düse 5 zu einem Hohlfaden
zusammenfließt. An der Stelle, an der die Zufuhr zusätzlicher Spinjimasse zum Erzeugen
der Querwände 2 erfolgen soll, steht die Spinndüse 5
über den Schlitz 5a mit
einer seitlichen Öffnung 6 in Verbindung, die in eine zusätzliche Spinnmasse
enthaltende Kammer 7 führt, deren Wand zu erkennen ist.
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Gemäß Fig. 3 ist eine Anzahl von Düsenöffnungen 5 gradlinig
nebeneinander am Düsenboden angeordnet. Parallel zu und dicht neben der Düsenreihe
5 ist die Kammer 7 angeordnetg die einen rohrförmigen Hohlraum bildet.
Der Kammer 7 wird durch eine Anschlußleitung 8 Spinnmasse zugeführt.
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An einer Stirnseite der rohrförmigen Kammer 7 ist ein piezokeramischer
Wandler 9 vom Typ Bleiztkonatg -titan t od. dgl. angeordnet. In der
rohrförmigen Kammer 7 wird durch den Wandler 9 durch Reflexion
an der gegenüberliegenden Stirnwand 10 ein stehendes Ultraschallfeld erzeugt.
Der Verlauf der Ultraschallwellen ist bei 4 angedeutet.
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Jeweils an.,den Stellen der Druckbäuche der stehenden Welle, also
in Abe tänden, die der halben Ultraschall-Wellenlänge entsprechen, sind die als
fi.ne Bohrungen in der Wand der Kammer 7 ausgeführten Verbindungsöffnungen
6 angebracht. Wie erwähnt, führen die Verbindungsöffnungen 6 in die
Öffnungen der SpinndUsen 5. Die Abstände der Durchtrittaöffnungen
6
voneinander betragen jeweils X /2. Ebenfalls im Abstand der halben
Wellenlänge ist die erste (in der Zeichnung am weitesten linke befindliche) Durchtrittaöffnung
vom Wandler 9 angeordnet.
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Dem Druck, mit dem die Spinmasse durch einen Anschluß 8 mit
Hilfe einer Förderpumpe der rohrförmigen Kammer 7 zugeführt wird, wird somit
ein stehendes Ultraschallfeld überlagert.
Dadurch wird jeweils eine
geringe Menge Spinnmasse im Rhythmus der stehenden Ultraschallwelle in den die Düsenöffnung
5 passierenden Hohlfaden eingespritzt.
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In Fig. 4, die einen Schnitt durch Fig. 3 auf der Linie IV
- IV wiedergibt, ist die Bewegungerichtung der den Hohlfaden bildenden Spinnmasse
mit einem Pfeil S angegeben. Die Zufuhr der zusätzlichen Spinnmasse erfolgt
in der bei T angegebenen Richtung durch den Anschluß 8 zur rohrförmigen
Kammer 7.
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Eine andere Möglichkeit, das erfindungegemäße Verfahren auszuübenp
zeigen die Fig. 5 bis 7. Hierbei wird eine Schar von verstreckten
Hohlfäden la über eine mit flachen Rillen 12 versehene gewölbte Stützfläche
11, die auch eine Walze sein kann, geführt. Die Rillen 12 sind, wie Fig.
6 zeigt, flacher als die Fäden im Durchmesser dick sind.
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Dicht über der Stützfläche 11 ist eine am Umfang mit acheparallelen
beheizten Rippen 13 versehene Walze 14 drehbar angeordnet. Die beheizten
Rippen kommen an durch Abstände voneinander getrennten Stellen mit den Hohlfäden
la in Berührung und drücken sie gemäß Fig. 7 zusammen, wobei sich durch die
Schweißwirkung an den Stellen 15 Querwände in den Hohlfäden ergeben. Zwischen
je zwei aufeinanderfolgenden Querwänden bildet sich somit eine abgeschlossene
Kammer. Die Länge der Kammer hängt vom Abstand der an der Walze 14
angeordneten Rippen 13 ab.
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Es ist auch möglich, die aus parallel geführten Fäden la bestehende
Fadenschar zwischen zwei beiderseits der Fäden angeordneten Walzen 14 hindurchzuführen.
Hierbei müssen die Walzeng z.B. durch ein Zahnradv so verbunden sein, äaß stets
zwei Rippen von einander entgegengesetzten Seiten am Faden anliegen und durch Schweißung
eine Querwand herstellen. Selbsverständlich muß zwischen den gleichzeitig den
faden berühren.
den Rippen ein gewisser Abstand bleibeng
damit der Faden nicht abgequetscht wird. Patentansprüche: