DE1785344A1

DE1785344A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kraeuselung von Garnen od.dgl.

Info

Publication number: DE1785344A1
Application number: DE19681785344
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Feldhoff; Heinz Dr Fessmann; Edelfried Dr Hahn; Wolfgang Dr Martin; Hans Dipl-Ing Schmidt
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-09-13
Filing date: 1968-09-13
Publication date: 1972-02-17
Also published as: NL6913946A; DE1785344C3; CH1374269A4; GB1271724A; DE1785344B2; US3640063A; FR2018047A1; NL147490B; CH514696A; BE738819A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kräuselung von Garnen oder dgl.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl. durch Einwirkung eines erhitzten strömenden Gasmediums auf diese Garne-

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, um die Struktur der im allgemeinen glatten Fäden aus organischen synthetischen Hochmolekularen zu verändern, beispielsweise das Stauchkammer-, Falschdrall-, Kerbkräuselungs- oder Kantenziehverfahren. Bekannt sind ferner Verfahren zur Kräuselung von Fäden mit turbulenten Luftströmen. Diese Verfahren befriedigen jedoch nicht in jeder Hinsicht, sei es, daß die Produktionsgeschwindigkeiten bei diesen Verfahren nicht ausreichend hoch sind oder sei es, daß diese Verfahren wegen der dabei verwendeten bewegten mechanischen Elemente zu störanfällig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl* zu finden* die hohe Produktionsgeschwindigkeiten beim Kräuseln von Garnen oder dgl., erlauben.

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- 2 - O.Z. 25 765 Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl. zu finden, die einfach und störunanfällig sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl. aus synthetischen linearen Hochmolekularen durch Durchführen der Garne oder dgl. durch zwei miteinander verbundene Behandlungszonen, in denen die Garne oder dgl. der Einwirkung eines erhitzten strömenden Gasmediums ausgesetzt werden, wobei man das Garn in einer ersten, von einem erhitzten Gasmedium durchströmten Behandlungszone durch ein enges, schwingendes, einseitig befestigtes Röhrchen führt, das durch das strömende Gasmedium in Schwingung gehalten wird und seinerseits, das strömende Gasmedium in Schwingungen von zumindest Schallfrequenz versetzt, und das Garn oder dgl. in einer anschließenden zweiten, rohrförmigen Behandlungszone Schwingungen des erhitzten strömenden Gasmediums aussetzt, die durch Kopplung der Schwingungen des von der ersten Behandlungszone durch das enge Rohr zur zweiten Behandlungszone strömenden Gasmediums entstehen.

zur Durchführung

. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung/des Verfahrens, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten rohrförmigen, mit einem strömenden Gasmedium beschickten Behandlungskammern für das durch diese hindurchgeführte Garn, wobei die erste Behandliiagskammer mit einer Garneintrittsöffnung, einer ZufühF'bohrtmg für, das strömende Medium und einem* vom Garnaustrittsende der Kammer her in die Behandlungsitaminer hin-

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einragenden koaxial zur Garneintrittsöffnung angeordneten Garnführüngsrohrchen versehen ist, wobei das Garnführüngsrohrchen als schwingfähiges System mit einer zur Mittelachse unsymmetrischen Masseverteilung ausgebildet, über das Garnaustrittsende der ersten Behandlungskammer hinaus verlängert ist, und an seinem aus der ersten Behandlungskammer herausragenden Ende eine zweite axial verschiebbare rohrförmige Behandlungskammer mit über die Länge der Kammer verändertem Querschnitt trägt.

Unter Garn oder dgl. gemäß der Erfindung werden endlose Gebilde, wie Garne, Fadenbündel, Einzelfäden oder auch Bänder, verstanden. Der Titer der Einzelfäden kann beispielsweise zwischen 1 und 20 den betragen. Die Zahl der Einzelfäden in den Fadenbündeln oder Garnen kann beispielsweise zwischen 2 und einigen Tausend liegen. Die Fäden in den Fadenbündeln oder Garnen können verstreckt oder teilverstreckt der Kräuselbehandlung zugeführt werden. Es ist weiterhin möglich, Fäden mit rundem oder profiliertem Querschnitt zu verwenden. Es kann zweckmäßig sein, wenn die Fadenbündel oder Garne einen gewissenVordrall haben, beispielsweise einen Drall von bis zu 30, insbesondere bis zu 25 Drehungen/m. Ein solcher Vordrall gibt den Fadenbündeln oder Garnen einen gewissen Zusammenhalt, so daß sich solche Gebilde leichter handhaben lassen.

Als synthetische lineare bzw. praktisch lineare fadenbildende organische Hochmolekulare zur Herstellung der Garne oder dgl. kommen beispielsweise übliche lineare synthetische hochmolekulare Polyamide mit in der Hauptkette wiederkehrenden Carbonamidgruppen,

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lineare synthetische hochmolekulare Polyester mit in der Hauptkette, wiederkehrenden Estergruppierungen/ fadenbildende Olefinpolymerisate, fadenbildendes Polyacrylnitril bzw. überwiegend Acrylnitrileinheiten enthaltende fadenbildende Acrylnitrilcopolymerisate sowie Cellulosederivate, wie Celluloseester in Frage. Geeignete hochmolekulare Verbindungen sind Nylon-6, Nylon-6.6, Polyathylenterephthalat, lineares Polyäthylen oder isotaktisches Polypropylen mit Grenzviskositäten von 0.8 bis 2.8.

Eine mögliche Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens sei im Folgenden beschrieben:

Das zu kräuselnde Garn wird von einem Wickelkörper abgenommen und mittels einer üblichen Fördereinrichtung mit konstanter/ einstellbarer Geschwindigkeit der ersten erfindungsgemäßen Be-■ handlungszone zugeführt. Gleichzeitig wird ein erhitztes Gasmedium in die erste Behandlungszone eingeblasen, das das Garn in der ersten Behandlungszone durch ein enges, dünnwandiges, ) einseitig befestigtes Röhrchen in und durch eine anschließende zweite Behandlungszone treibt. Das erhitzte strömende Gasmedium versetzt durch Ein- bzw. Vorbeiströmen an dem engen, dünnwandigen, einseitig befestigten, vorteilhaft am freien'Ende abgeschrägten Röhrchen dieses, wie an Schallzungen bei Musikinstrumenten, in Schwingungen und gerät dadurch seinerseits in hörbare Schallschwingungen. In der zweiten Behandlungszone wird das Garn Schwingungen des erhitzten strömenden Gasmediums ausgesetzt, die durch Kopplung mit den Schwingungen des Gasmediums in der

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- 5 - . O.Z. 25 7ο5 ersten Behandlungszone entstehen. Diese Kopplung erfolgt durch das von der ersten durch das enge Röhrchen zur zweiten Behandlungszone strömende Gasmedium. Ein besonderer Schwingungserreger ist in der zweiten Zone nicht erforderlich. Die Intensität der Schwingungendes Gasmediums ist, gemessen am Ausgang der zweiten Behandlungszone, deutlich größer als die Intensität der Schwingungen des Gasmediums, wie sie nach Wegnahme der zweiten Behandlungszone für die erste Zone allein gemessen wird..

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens stehen die Schwingungen des Gasmediums in der zweiten Zone in Resonanz zu Schwingungen des Gasmediums in der ersten Zone. Der Resonanzpunkt kann durch einfaches Variieren der Länge und Form der zweiten Behandlungszone leicht mittels des Gehörs oder mittels eines Gerätes, das Schallschwingungsintensitäten mißt, eingestellt werden.

Die Frequenz der Grundschwingungen des Gasmediums in beiden Zonen beträgt zweckmäßig 500 bis 10 000 Hz, vorteilhaft 1 000 bis 6 000 Hz. Daneben treten in beiden Zonen Oberschwingungen zu diesen Grundschwingungen auf, die bis in den Bereich von 20 000 bis 25 000 Hz reichen können. Die Grundschwingung hängt ab von der Länge, Form und der Materialart des ^fschwingungsfähigen Formelementes der .ersten Behandlungszone. Sie kann annähernd berechnet werden nach einer von J» P. Den Hartog und G, Mesmer in "Mechanische Schwingungen", Berlin 1952, Seite 175, Formel 114, angegebenen Beziehung und läßt sich durch einfache Vorversuche leicht ermitteln.

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Es kann vorteilhaft sein, das von einer Streckvorrichtung kommende, zu kräuselnde Garn bzw» Fadenbündel über eine Fördereinrichtung unmittelbar den erfindungsgemäßen Behandlungszonen zuzuführen. Ggf. empfiehlt sich auch eine Reinigung des Garnes bzw. Fadenbündels, beispielsweise durch Hindurchführen durch einen Schlitzfadenreiniger vor der Kräuselung.

Die Fäden oder dgl. werden mittels des strömenden Gasmediums nach Einführen in die erste Behandlungszone durch beide Zonen hindurchgefördert. Vorrichtungen zum Abziehen der behandelten Fäden oder dgl. sind nicht erforderlich. Da die Garne oder dgl. beim Austritt aus der zweiten Behandlungszone jedoch höhere Temperaturen aufweisen, ist es zweckmäßig, sie erst spannungslos oder unter geringer Spannung abzukühlen und dann aufzuspulen. Eine Abkühlung auf der Spule würde zu starken Spannungen bei dem aufgespulten Garn führen. Geeignet ist beispielsweise eine Kühlvorrichtung gemäß Figur 6, bei der das Garn 24 zwischen einer Transportwalze 25 und einer durch ein Kühlmittel 9 gekühlten Kühlmanschette 26 gekühlt wird. Damit das Garn zuverlässig von der rotierenden Transportwalze mitgenommen wird, hat die Transportwalze eine präparierte Oberfläche, beispielsweise einen Samtbelag. Die Oberfläche der Kühlmanschette besteht aus poliertem Metall. Anschließend kann das Garn einem Auf spul aggregi IO zigeführt werden.

Als Gasmedien, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, eignen sich beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und insbesondere, aus wirtschaftliehen Gründen, Luft, Ggf. empfiehlt sich die Filterung der Gasmedien, um evtl. feste Partikel zu ent-

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fernen. Überraschend war* daß die Luft bei den verwendeten, zum Teil recht hohen Temperaturen keine Vergilbung der Garne oder dgl. bewirkt.

Um den Garnen oder dgl. eine bleibende Kräuselung zu verleihen, ist es erforderlich, daß sie sich während der Behandlung durch das schwingende Gasmedium in plastischem Zustand befinden, ohne daß natürlich ein Verkleben der Garne oder dgl. erfolgt. Das Plast-ischmachen der Garne wird dadurch erreicht, daß sie der Einwirkung eines erhitzten Gasmediums ausgesetzt werden. Die erforderlichen Temperaturen des Gasmediums können in weiten Grenzen schwanken. Ein Temperaturbereich von 80 bis 550 ° C hat sich insgesamt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als zweckmäßig erwiesen. Die erforderlichen Temperaturen hängen ab von den Schmelz- bzw. Plastifizierungstemperaturen der fadenbildenden Materialien, von der Zeit, in der die Gasmedien auf die Garne oder dgl; einwirken können, von einer evtl. Vorerwärmung der Garne sowie von der Dicke der Garne oder dgl. Die Temperaturen des Gasmediüms können durchaus über dem Schmelzbzw. Zersetzungspunkt der verwendeten fadenbildenden Materialien liegen, besonders dann, wenn die Garne oder dgl. mit hoher Geschwindigkeit, d. h. kleiner Verweilzeit, durch die Behandlungszonen geführt werden.

Wird das Fadenbündel mit relativ geringer Geschwindigkeit in die · erste Behandlungszone eingeführt, beispielsweise mit 50 - 150 m/min, so ist es zweckmäßig, eine Temperatur für das Gasmedium zu wählen, die wenig oberhalb des Plastifizierungsbereiches der ver-

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wendeten hochmolekularen Materialien liegen. Diese Plastifizierungsbereiche liegen beispielsweise für lineares Polyäthylen bei 80-90⁰C,. für Polypropylen bei 80 - 120 ° C, für Nylon-6.6 bei 210 - 240 ⁰C, für Nylon-6 bei 165 - 190⁰C, für Polyacrylnitril bei 215 - 255 ° C und für Polyäthylenterephthalat bei 190 - 230 ° C. Wird das Fadenbündel mit höheren Geschwindigkeiten in die erste Behandlungszone eingeführt, so werden wegen der kürzeren Verweilzeiten des Fadenbündels in den Zonen steigende Temperaturen der Gasmedien erforderlich. Für Fadenbündel aus Nylon-6 mit dem Gesamttiter 4 400 aus 268 Einzelfäden beispielsweise empfiehlt sich bei einer Fadeneinführungsgeschwindigkeit von etwa 8OO m/min eine Temperatur von 350 - 430 °*C für das Gasmedium, bei einer Fadeneinführungsgeschwindigkeit von 1 200 m/min eine Temperatur von 470 - 520 ° C. Die obere Grenze der Temperatur des verwendeten Gasmediums liegt bei etwa 550 ° C. Die optimalen Temperaturen für jede Garnsorte lassen sich durch einfache Vorversuche ohne weiteres ermitteln.

Um die für eine bleibende Verformung des Fadenbündels erforderliche Temperatur des Gasmediums abzusenken, kann es natürlich vorteilhaft sein, das Fadenbündel vorzuwärmen. Oft ist es zweckmäßig, die bei 120 - 160 ° C verstreckten, noch heißen Garne oder Fadenbündel in die erfindungsgemäßen Behandlüngszönen einzuführen.

Es ist natürlich auch möglich, das Garn vor dem Eintritt in die erfindungsgemäßen Behandlungszoneη über übliche Heizvorrichtungen, wie geheizte Galetten oder Platten, zu führen.

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Die Geschwindigkeit des strömenden Gasmediums wird im wesentlichen durch den Druck, mit dem das Gasmedium in die verwendeten Vorrichtungen eingeführt wird/ und durch die Abmessungen der Vorrichtungen bestimmt. Es haben sich Eingangsdrucke von 3 bis atü, insbesondere von 4 bis 6 atü, als zweckmäßig erwiesen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders eine Vorrichtung, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergesehalteten rohrförmigen; mit einem strömenden Medium besehickten Behandlungskammemfür das durch diese hindurchgeführte Garn, wobei die erste Behandlungskammer mit einer Garneintrittsöffnung, einer Zuführbohrung für das strömende Medium und einem vom Garnaustrittsende der Kammer her in die Behandlungskammer hineinragenden koaxial zur Garneintrittsöffnung angeordneten Garnführungsröhrchen verseaeii ist, bei der erfindungsgemäß das Garnführungsröhrchen als schwingfähiges System mit einer zur Mittelachse unsymmetrischen Masseverteilung ausgebildet, über das Garnäustrittsende äsv ersten Behandlungskammer hinaus verlängert ist, und an seinem aus der ersten Behandlungskammer herausragenden Ende eine zweite koaxial aufgeschobene, axial verschiebbare rohrförmige Behandlungskammer mit über die Länge der Kammer verändertem Querschnitt tragt.. Die Querschnittsveränderung kann beispielsweise aus sprunghaften Querschnittserweiterungen oder aus die Wandung der Kammer radial durchdringenden Längsschlitzen bestehen. Die unsymmetrische Masseverteilung des Garnführungsröhrehens kann beispielsweise durch Abschrägung des In die erste Behandlungskammer hineinragenden Endes erzielt werden. Die beiden rohrförmigen Behandlungskammern

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sind zwar vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet, doch ist auch eine Anordnung im Winkel möglich,^beispielsweise, wenn das die beiden Behandlungskammern verbindende Garnführungsröhrchen abgebogen ist.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, anhand deren das _rerfindungsgemäße Verfahren im Folgenden näher beschrieben ist»

Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch die beiden hintereinandergeschalteten Garnbehandlungskammern dar.

Figur 2 zeigt eine Ansicht der in Figur 1 dargestellten zweiten Behandlungskammer in Richtung A.

Die Figuren 3 bis 5 stellen besondere Ausführungsformen der zwei ten Behandlungskammer dar»

Gemäß Figur 1 besteht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im wesentlichen aus den beiden Behandlungskammern und l6, die hintereinandergeschaltet und miteinander verbunden sind. Die erste Behandlungskammer 15 weist eine zylindrisch ausgebildete Hülse 3 auf, die an ihrem einen Ende mit der Platte 2 und am anderen Ende mit der Scheibe 6 verschlossen ist. Die Platte 2 ist mit Schrauben 7 an der Hülse 3 befestigt. In die Platte 2 ist eine Sehraube 1 eingesetzt, die mit einer koaxial zur Achse der Hülse 3 ausgerichteten Garneintrittsöffnung 17 für

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die Einspeisung des Games 24 in die Behandlungskammer 15 versehen ist. An dem in die Hülse 3 hineinragenden Ende der Schraube 1 ist die Garneintrittsöffnung in Form einer konischen Erweiterung 18 ausgebildet. Mit der am anderen Ende der Hülse 3 angeordneten Scheibe 6 ist ein diese Scheibe 6 durchdringendes Garnführung sröhr ehe η 4 fest verbunden, das wiederum koaxial zur Garneintrittsöffnung 17 ausgerichtet ist und bis in die konische Erweiterung 18 der Garneintrittsöffnung 17 hineinreicht. Die Scheibe 6 ist durch Schrauben 8 an der Hülse 3 befestigt. An dem aus der Behandlungskammer 15 herausragenden Ende des Garnführungsröhrchens 4 ist die zweite Behandlungskammer 16 angeordnet. Diese besteht gemäß Figur 1 aus einem zylindrischen Rohr 11, das koaxial auf das Garnfuhrungsröhrchen 4 aufgeschoben ist und auf diesem mittels der Feststellschraube 12 fixiert werden kann. Das Rohr 11 ist an dem über das Garnführungsröhrchen 4 hinausragenden Ende mit die Rohrwandung radial durchsetzenden Schlitzen 19 versehen (siehe auch Figur 2). Die Zahl der Schlitze kann 2 betragen, doch steigt der Kräuseleffekt mit der Zahl der Schlitze. 4 bis 18 Schlitze haben sich als günstig erwiesen. Die Sehlitzbreite beträgt zweckmäßig 0.3 bis 1, vorzugsweise 0.4 bis 0.6 mm. Um die Länge der Schlitze variieren zu können, kann über das Rohr 11 eine zylindrisch ausgebildete Hülse 13 geschoben und mittels der Schraube 14 auf dem Rohr 11 fixiert werden. Die Länge des aus der Behandlungskammer 15 herausragenden Garnführungsröhrchens 4 wird zweckmäßig kurz gehalten.

Das zur Behandlung des durch die beiden KammernlS und 16 hindurchgeführten Garnes~~öeKö4igte_^asförmige Medium wird der Kammer 15

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über den Stutzen 5 zugeführt. Die Durchmesser der Garneintritts-.öffnung 17 und des Garnführungsröhrchens 4 sind so aufeinander abgestimmt, daß der größere Teil des gasförmigen Mediums in das Garnführungsröhrchen eintritt und das über die Garneintrittsöffnung 17 zugeführte Garn durch das Garnführungsröhrchen 4 und die Behandlungskammer ΐβ treibt. Falls erforderlich, kann sich an die Schraube 1 auf der Garneintrittsseite ein koaxial zur Garneintrittsöffnung ausgerichtetes Röhrchen anschließen, durch das das Garn geführt wird, um mit Hilfe des durch die Garneintrittsöffnung austretenden Anteils des gasförmigen Mediums eine Vorerwärmung des Garnes zu erzielen. Die Länge dieses Röhrchens ist zweckmäßig von der Größenordnung der Länge der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung.

In den Figuren 3 bis 5 sind besondere AusfUhrungsformen der zweiten Behandlungskammer 16 dargestellt. Figur 3 zeigt eine solche rohrförmige Behandlungskammer mit senkrecht zur Achse der Behandlungskammer verlaufenden, die Wandung radial durchdringenden Schlitzen 20, während in Figur 4 schräg zur Kammer-' achse verlaufende Schlitze 21 vorgesehen sind. Figur 5 stellt einen Teillängsschnitt einer aus zwei Behandlungskammer bestehenden Vorrichtung dar und zeigt eine weitere,auf das Garnführungsröhrchen 4 aufgeschobene zweite rohrförmige Behandlungskammer l6, die mit einer sprunghaften Querschnittserweiterung 22 versehen ist. Austrittsseitlg ist die Behändlungskammer noch zusätzlich mit einer konisch verlaufenden Erweiterung 23 versehen. -

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' Um die Schwingungen des Gasmediums in der zweiten Behandlungszone in Resonanz zu den Schwingungen in der ersten Zone zu brin-, gen, wird zunächst das Rohr 11 ohne die Hülse 13 auf dem Garnführungsröhreheη 4 verschoben, bis der Resonanzpunkt annähernd erreicht ist. Das ist im ellgemeinen dann der Fall, wenn beim Aufschieben der Hülse 11 auf das Garnführungsröhrchen 4 dieses .mit seinem Ende im Innern der Hülse 11 noch einige Millimeter vom Anfang der Schlitze 19 entfernt ist. Durch Aufsetzen der Hülse 13 und Variieren der Schlitzlänge durch Verschieben der Hülse kann eine Feineinstellung des Resonanzpunktes erfolgen. Bei Verwendung einer Behandlungskammer 16 gemäß Figur 5ist der Resonanzpunkt dann erreicht, wenn das Ende des Garnführungsröhrchens 4 im Innern der Behandlungskammer 16 beim Aufschieben noch einige Millimeter von der ersten sprunghaften Erweiterung entfernt ist.

Das Verhältnis der lichten Weite des Garnführungsröhrchens 4 zu der lichten Weite der Garneintrittsöffnung 17 beträgt zweckmäßig 1,4 bis 2,5 zu 1, vorteilhaft 1,5 bis 2,0 zu 1. Die Abmessungen selbst richten sich nach der Dicke des oder der zu kräuselnden Garne oder Fadenbündel. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die lichten Weiten nicht größer als für den Garntransport nötig zu wählen, um den Verbrauch des Gasmediums niedrig zu halten. So beträgt die Weite der Garneintrittsöffnung 17 für das Garn vom Gesamttiter 3 600 den zweckmäßig 1.2 mm.

Die Gesamtabmessungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß Figur 1 sind verhältnismäßig klein; sie liegen im allgemeinen

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" - 14 - O.Z. 25 765 im Dezimeterbereich, zweckmäßig zwischen 10 und 30 cm.

Als Materialien zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich gut Metalle oder Metallegierungen, insbesondere solche, die bei den hohen Temperatur gegenüber Korrosion durch Sauerstoff beständig sind, wie korrosionsfeste Chrom-Nickel-Stähle oder Messing.

Für das dünnwandige schwing- bzw. vibrationsfähige Garnführungsröhrchen 4 sind oxydationsbeständige metallische Werkstoffe mit großer Dauerwechselfestigkeit auch bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise reines Nickel, Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen, gegebenenfalls mit die Dauerschwingfestigkeit erhöhenden Elementen,wie Molybdän, Vanadium u. a.,gut geeignet.

Die erfindungsgemäß behandelten Garne oder dgl. zeichnen sich durch Elastizität, große Bauschigkeit und Voluminosität aus. Eine besondere Aufschlüsselung der Einzelfäden in den gekräuselten Garnen oder Padenbündeln ist nicht erforderlich. Die Einzelfäden im Garn oder Fadenbündel zeigen eine wellenförmige Struktur mit in der Richtung wechselnden Ausbuchtungen. Man kann von einem dreidimensional gekräuselten Garn oder dgl. sprechen. Aufgrund der wellenförmigen fixierten Struktur sind die erfindungsgemäß gekräuselten Garne oder dgl. elastisch bei Zugbeanspruchung,

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Die große Bauschigkeit und Fülligkeit der Garne oder dgl. verleiht beispielsweise Geweben, die aus solchen Garnen oder dgl. hergestellt werden, eine besonders hohe Deckkraft und einen warmen angenehmen Griff. Werden die erfindungsgemäß behandelten Garne oder dgl. beispielsweise zu Teppichen verarbeitet, so zeigt der Flor der Teppiche eine ausgezeichnete Standfestigkeit. Die erfindungsgemäß gekräuselten Garne oder dgl. lassen sich im Vergleich zu unbehandelten deutlich besser anfärben.

Die erfindungsgemäß gekräuselten Garne weisen einen guten Blooming-Effekt auf, d. h. sie lassen sich durch eine Behandlung unter Wärme und unter Spannung fast entkräuseln, so daß sie gut verarbeitet, z. B. getuftet, werden können, und gewinnen ihre Kräuselung durch Behandlung mit heißem Wasser, wie beim Färben, praktisch wieder zurück.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zeichnen sich durch große Einfachheit aus und sind deshalb außerordentlich unempfindlich gegen Störungen. Hervorzuheben sind die geringen Abmessungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung keine komplizierten mechanischen Teile bewegt werden, treten hier die sonst bei Kräuselvorrichtungen mit mechanisch bewegten Teilen, beson-•ders bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten beobachtbaren Mängel nicht auf. Das schwingende MetallrÖhrchen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der ersten Behändlungsζone kann selbst während längerer Zeiten seine Funktion erfüllen, ohne Ermüdungserscheinungen zu zeigen. Die Investitions- und Betriebskosten sind niedrig.

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Von herausragendem Vorteil sind die Geschwindigkeiten, mit denen die Fäden oder dgl. gekräuselt werden können. Selbst bei Austrittsgeschwindigkeiten von 1 200 m/min und Geschwindigkeiten darüber der Fäden oder dgl. aus der zweiten Behandlungszone werden gute Kräuselergebnisse erhalten. Von ganz besonderem Vorteil ist, daß diese hohen Geschwindigkeiten auch über längere Zeit eingehalten werden können. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Fadenbündel oder Garne mit sehr vielen Einzelfäden oder hohem Gesamttiter gekräuselt werden können, ergibt sich in Verbindung mit den hohen Kräuselgeschwindigkeiten eine hohe Kräuselkapazität. Das Verfahren ist sehr wirtschaftliph.

Beispiel 1

Ein Polyamid-6-Garn vom Gesamttiter 1 100 den, das aus 67 Einzelfäden besteht und einen Vordrall von 6 Drehungen/m hat, wird von einem Wickelkörper abgenommen und mittels eines Zulieferwerkes mit einer Geschwindigkeit von 800 m/min der in Figur 1 gezeigten Kräuselvorrichtung zugeführt. Das Garn wird durch die Garneintrittsöffnung 17 in die Behandlungskammer 15, durch das Garnführungsröhrchen 4 und durch die Behandlungskammer 1-6 geführt. Die Garneintrittsöffnung 17 hat eine Höhte Weite von 1.1 mm und einen öffnungswinkel ß von J>0 °. Das Garnführungsröhrchen 4 hat eine lichte Weite von 2,0 mm, einen Außendurchmesser von 3*0 mm, eine Länge von 5*9 mm und am freien Ende in der Kammer 15 eine Abschrägung von JO °. Das Garnführungsröhrchen 4 hat auf der der Bezugewandten Seite
handlungskammer l6/nach Scheibe 6 eine Länge von 45 mm, einen Außendurchmesser von 3,0 mm und eine lichte Weite von 2,0 mm.

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Durch den Stutzen 5 mit der engsten Weite von 6.5 nun wird Luft der Temperatur 430 ° C mit einem Druclc von 4,75 atü in die Behandlungskammer 15 eingeblasen, was einen Luftverbrauch von ♦ 6.5 NmVh ergibt. Die strömende Luft besorgt den Transport des Garnes durch das Garnführungsröhrehen in und durch die Behandlungskammer l6. Die strömende Luft wird durch das Vorbeis.trömen am GarnfUhrungsröhrchen 4 in der Kammer 15 in Schwingung versetzt. Eine Messung der Schwingungsfrequenz ergibt eine Grundfrequenz von ca. 3 OGO Hz. Die untere Grenze des Luftdrukkes, bei der noch Schwingungen erzeugt werden können, -liegt bei etwa 3 atü. Das die Behandlungskammer l6 bildende zylindrische Rohr 11 mit einem äußeren Durchmesser von 10 mm und der Länge von 70 mm weist 16 die Rohrwandung am Umfang durchsetzende Schlitze 19 der Länge 45 mm und der Breite 0.5 mm auf. Durch'Verschieben des Rohres 11 und Variieren der Schlitzlänge mittels der Hülse 13 wird leicht der Punkt gefunden, bei dem die Luft in der Behandlungskammer 16 in Resonanz zu den Schwingungen in der Behandlungskammer 15 schwingt; das Garnführungsröhrchen 4 ragt dann mit j5Ö mm. in das Rohr 11 und die Länge der offenen Sehlitze liegt dann bei 30 mm. Die gesamte Kräuselvorrichtung hat dann eine Länge von etwa l80 mm. Eine Messung der Schwingungsfrequenz ergibt die werte, wie sie für die erste Kammer 15 gefunden werden, doch mit wesentlich höherer Intensität . Das durch die Vorrichtung gemäß Figur 1 geführte Garn hat dann besonders gute Kräuseleigenschaften, wenn die Schwingungen der Luft in der Kammer 16 in Resonanz zu denen in der Kamme/r. .15 stehen. Das mit der Luft aus der Kammer 16 herausgetriebene Garn ist derart stark gekräuselt, daß es auf das Fünffache seiner Länge

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ausgezogen werden kann. Das Garn wird über eine Kühltrommel gemäß Figur 6 geführt und anschließend mit einer Zugkraft von 120 g aufgespult. ■ .

Das gekräuselte Garn hat folgende Eigenschaften:

Ein Maß für den Texturiereffekt ist die sogenannte "Einkräuselung". Darunter ist folgender Wert zu verstehen, der in Prozent ausgedrückt wird. Belastet man einen gekräuselten Faden mit einem Gewicht von 0,002 g/den, so dehnt er sich auf die Länge 1 aus. Belastet man den Faden mit 0,2 g/den, so dehnt er sich um die Länge L aus. Unter Einkräuselung wird nun folgender Wert verstanden: -

x 100 =

Die Einkräuselung der erfindungsgemäß gekräuselten Garne beträgt nach Lagerung in Wasser von 60 ° C 19 %* Die Einzelfäden im Garn haben im Durchschnitt 100 Bögen auf 100 mm. Die Reißfestig- f keit beträgt 3,44 g/den, die Bruchdehnung beträgt 69 %. Der Restkochschrumpf beträgt 2.8 %.

Zur Bestimmung des Blooming-Effektes werden 3 Messungen der Einkräuselung des Garnes durchgeführt:

a) sofort nach Abnahme von der Spule,

b) nach Entspannung einer Probe von 24 Std. bei Normalklima,

c) nach 5-rnln. Kochen einer Probe in Wasser.

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Die Werte liegen für a) bei 4.9 ^, für b) bei 7,0 % und für c) bei 25 %. Niedere und vergleichbare Werte für a) und b) sowie ein relativ hoher Wert für c) sind charakteristisch für einen guten Blooming-Effekt.

Beispiel 2

Wird an der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung vor der Garneintrittsöffnung 17 ein metallisches Röhrchen der lichten Weite 1,1 mm und der Länge 150 mm koaxial angebracht, so erniedrigt sich bei sonst gleicher Durchführung des Beispiels 1 die erforderliehe Temperatur der durch den Stutzen 5 eingeblasenen Luft auf 330 ⁰C.

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Claims

- 20 - 0.Z-.. 25 765 Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl. aus synthetischen linearen Hochmolekularen durch Durchführen der Garne oder dgl. durch .zwei miteinander verbundene Behandlungszonen, in denen die Gerne oder dgl. der Einwirkung eines erhitzten strömenden Gasmediums ausgesetzt werden, dadurch gekennzelehnet, daß man das Garn in einer ersten, von einem erhitzen Gasmedium durchströmten Behandlungszone durch ein enges, schwingendes, einseitig befestigtes Röhrchen führt, das durch das strömende Gasmedium in Schwingung gehalten wird und seinerseits das strömende Gasmedium in Schwingungen von zumindest Schallfrequenz versetzt, und das Garn oder dgl. in einer anschließenden zweiten, rohrförmigen Behandlungszone Schwingungen des erhitzten strömenden Gasmediums aussetzt, die durch Kopplung der Schwingungen des von der ersten Behandlungszone durch das enge Rohr zur zweiten Behandlungszone strömenden Gasmediums entstehen.

2) Verfahren zur Herstellung gekräuselter Garne oder dgl. gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Garne oder dgl. in der zweiten Behandlungszone Schwingungen des erhitzten strömenden Gasmediums aussetzt, die in Resonanz zu Schwingungen des Gasmediums in der ersten Behandlungszone stehen.

3) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten

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rohrförmigen, mit einem strömenden Gasmedium beschickten Behandlung skammer η für das durch diese hindurchgeführte Garn, wobei die erste Behandlungskammer mit einer Garneintrittsöffnung, einer Zuführbohrung für das strömende Medium und einem vom Garnaustrittsende der Kammer her in die Behandlungskammer hineinragenden koaxial zur Garneintrittsöffnung angeordneten Garnführungsröhrchen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Garnführungsröhrchen als schwingfähiges System mit einer zur Mittelachse unsymmetrischen Masseverteilung ausgebildet, über das Garnaustrittsende der ersten Behandlungszone hinaus verlängert ist, und an seinem aus der ersten Behandlungskammer herausragenden Ende eine zweite axial verschiebbare rohrförmige Behandlungskammer mit über die Länge der Kammer verändertem Querschnitt trägt.

4) Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite rohrförmige Behandlungskammer koaxial zur. ersten rohrförmigen Behandlungskammer angeordnet ist.

5) Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite rohrförmige Behandlungskammer zum Fadenaustrittsende hin mit sprunghaften Querschnittserweiterungen versehen ist.

6) Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeic'hnet, daß die zweite rohrförmige Behandlungskammer mit die Wandung radial durchdringenden Längssehlitzen versehen ist.

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T) Vorrichtung gemäß Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Garnführungsröhrchen an dem in die erste Behandlungskammer hineinragenden Ende abgeschrägt ist.

Badisehe Anilin- & Soda-Fabrik AG

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Zeichn.

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