DE1907936A1 - Hitzeverfestigtes thermoplastisches,bauschiges Fadengarn und Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents
Hitzeverfestigtes thermoplastisches,bauschiges Fadengarn und Verfahren und Vorrichtung zu dessen HerstellungInfo
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1907936
DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
t7.Feb.1969
•TELEGRAMME= KARPATENT NUSSB AUMSTRASSE 10
¥. 14 096/69 13/Loe
Monsanto Company St.Louis,Missouri,(V.St.A.)
Hitzeverfestigtes thermoplastisches, bauschiger Fadengarn und Verfahren und Vorrichtung
zu dessen Herstellung.
Die Erfindung betrifft die Schaffung eines bauschigen thermoplastischen Fadengarns mit einem verbesserten Knüpfoder
Noppenbildungsverhalten. Die das Garn bildenden Fäden besitzen Kräuselungen, die sinusartige Kurven annehmen,
deren Scheitel in einer willkürlichen Anordnung unter den Fäden angeordnet sind. Die Fäden sind
seitwärts verschoben und greifen ineimnder ein. Das Garn nimmt ein kompaktes, glattes, nicht bauschiges
Aussehen unter normalen Knüpfspannungen an,ohne daß der
ineinandergreifende fadenartige Zusammenhalt oder die Bauschigkeit eingebüßt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zur Behandlung von synthetischen fa-
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denartigen Garnen mit einer latenten Kräuselung oder
Bauschigkeit, die zumindest teilweise entwickelt werden kannr bevor das Garn zu einem Texturierstoff verarbeitet
wird, in welchem der Bausch anschließend vollständig entwickelt werden kann. Vorzugsweise werden
durch die praktische Ausführung der Erfindung texturierte
Mehrfadengarne mit etwas restlicher latenter Kräuselung geschaffen, was insbesondere für die Herstellung
von geknüpften oder genoppten Stoffen für Polsterzwecke, Teppiche od. dgl. wertvoll ist.
VMe der im größeren Umfang verwendeten Arten
von Garnen, die für die Herstellung von geknüpften oder genoppten Stoffen für Polsterzwecke, Teppiche
od.dgl. brauchbar sind, besitzen eine potentielle oder latente Kräuselung, die während der Schlichte- oder
Färbebehandlungen, welche auf die hieraus hergestellten Stoffe zur Anwendung gelangen, vollständig entwickelt
wird. Vor der Ausführung von derartigen Stoffbehandlungen
ist das Garn eher mehr oder weniger kompakt als bauschig. Derartige potentielle bauschige Garne können
nach dem Heißstreck-Zahnradtexturierverfahren hergestellt
werden, wie dies in der deutschen Patentschrift
(Patentanmeldung P 14 35 392.5) beschrieben ist.
Garne gemäß dieser älteren Patentschrift fanden eine weitverbreitete technische Aufnahme. Da jedoch
die Arbeitsgeschwindigkeit der Knüpf- oder Noppenbildungsmaschinen in technischen Betrieben zunahm, wurde
festgestellt, daß vollständig bauschfreie texturierte Game
nicht durchlaufen, ohne eine unerträgliche Anzahl von Knüpffehlern in den Textilprodukten zu verursachen.
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Ein Weg für die Anpassung der potentiellen kräusel-"baren
Garne an den strengeren KnüpfVorgang besteht
in einor "Vorbauschung" des Garns und der Anwendung eines
Oberflächenschlichtematerials auf das Garn vor dem Knüpfen. Eine derartige Arbeitsweise ist in der US-Patentschrift
3 299 485 beschrieben. Änderungen, die vor kurzem in Knüpfmaschinen (tufting machines)
vorgenommen wurden, stellten an das Knüpfverhalten oder die Knüpfleistungsfähigkeit von Garnen noch
strengere Anforderungen, die von den bisherigen Garnen nicht vollständig erfüllt wurden. Die gebräuchliche
Knüpfnadel mit einer öse wurde bis zu einem großen Ausmaß durch eine Hohlnadel ersetzt, durch
welche sich das Garn teilweise durch den Antrieb durch einen Luftstrom axial bewegt. Diese Neuerung
ermöglicht eine starke Zunahme der Knüpfgeschwindigkeit oder der Produktivität der Maschine, vorausgesetzt,
daß das Zufuhrgarn für die neuen Arbeitsbedingungen geeignet ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Garnes, das zur Anwendung in diesen Knüpfmaschinen von
höherer Geschwindigkeit außerordentlich gut geeignet ist.
Das gemäß der Erfindung geschaffene Garn besitzt ein verbessertes Knüpfverhalten und ist dadurch gekennzeichnet,
daß es mittels Zahnrad erteilte Kräuselungen aufweist, die Gestalt von Sinuskurven annehmen,
wobei die Scheitel dieser Kräuselungen der einzelnen Fäden in willkürlicher Beziehung zueinander angeordnet
sind. Die das Garn bildenden Fäden sind seitlich verschoben und greifen ineinander ein. Unter Streckungen
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von z.B. 0,02 bis 0,8 g/den nimmt das Garn ein kompaktes, glattes, bauschfreies Aussehen an ohne Verlust
der tatsächlichen ineinandergreifenden fadenartigen Zusammenhaftung.. Unter einer ausreichenden
Streckung für die Beanspruchung des Garns über dessin
elastische Grenze hinaus verliert Jedoch das Garn diese fadenartige Zusammenhaftung. Das Garn besteht
vorzugsweise aus wenigstens zwei ausreichendineinandergreif enden Enden für die Bildung eines Produktes,
das als einfadiges oder einfaches Garn erscheint (singles yarn). Pie Fäden besitzen vorzugsweise
einen multilobalen Querschnitt. Die latente Bauschigkeit in dem Garn ist nur teilweise entwickelt
und die volle bauschige Beschaffenheit des Garns ist nicht verwirklicht bis ein Textilstoff od.dgl. hieraus
hergestellt ist.
Ein Verfahren zur Behandling von künstlichem,
thermoplastischem,endlosen Fadengarn zur teilweisen Entwicklung der latenten mittels Zahnräder erteilten
Bauschigkeit ist hier angegeben. Dies wird erreicht, indemnan ein unverzwirntes oder ein ehe niedrige
Zwirnung aufweisendes, gestreaktes thermoplastisches endloses Fadengarn mit einer mittels Zahnräder erteilten
patenten Bauschigkeit durch eine begrenzte Zone mit einr Überzuführung von wenigstens 15 %
leitet. Eine Kehrzahl von kleinen Strömen eines erhitzten Mediums,die sich bei einer hohen Geschwindigkeit
bewegen, wird gegen das durch die Zone hindurchgehende Garn gerichtet. Die Ströme besitzen Einläße
zu der Zone, die in dichtem Abstand voneinander in gestaffelter Weise mit Bezug auf die Achse des Garns
und um den Umfang des Garnweges durch die Zone herum
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angeordnet sind. Hierdurch wird die latente Bauschigkeit in dem Garn teilweise entwickelt, wobei
die Fäden für eine verbesserte Knüpfleistungsfähigkeit verflochten oder verwachsen sind. Die Überzuführung
(overfeed) des Garns ist normalerweise im Bereich von 15 bis 60 %. Das Medium besteht vorzugsweise
aus Wasserdampf bei 16o bis 2350C der sich
in einer Massengeschwindigkeit von etwa 0,68 bis
2,491g ( 1,5 bis 5£lbs.) ^e Minute je 6,4 cm2 (Je
1 sq.inch) Querschnittsfläche der Wasserdampfeinläße
bewegt. (0,105 bis 0,385 kg/min/cm2).
Gemäß der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur teilweisen Entwicklung einer derartigen latenten
Bauschigkeit in endlosem Fadengarn und zum Verflechten oder Verschlingen von dessen Fäden geschaffen. Die
Vorrichtung umfaßt eine Düse, die für die Aufnahme des Garns zur Durchführung hierdurch vorgesehen ist.
Mit der Düse sind Einrichtungen für die Zuführung eines erhitzten Mediums aua einer Quelle verbunden.
Eine Mehrzahl von Leitungen verbinden die Mediumszuführungseinrichtungen mit den Garnaufnahme- und
Garnabgabeenden, um eine Mehrzahl von ausgespritzten Strömen eines erhitzten Mediums auf das Garn zu
lenken. Die Leitungen sind in dichtem Abstand von einander in· abgestufter oder gestaffelter Anordnung
mit Bezug auf die axiale Bewegung des Garnes und in einer Umfangsanordnung um den Garnweg herum vorhanden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine
bevorzugte Ausführungsform, die für die praktische Ausführung der Erfindung brauchbar ist,
Eig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine
Vorrichtung, die zur Ausführung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung
geeignet ist.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht im Schnitt entlang Linie 3-3 von Flg. 1, und veranschaulicht
die inneren Aufbaumerkmale von einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Viertelausschnitt in perspektivischer Darstellung einer Spritzdüse gemäß der Erfindung.
Fig. 5 zeigt in schematischer Seitenansicht einen Abschnitt eines Mehrfadengarns, das nach dem Verfahren
und mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung behandelt worden ist.
Mit Bezug auf Fig. 1 sind zwei Spulen oder Zuführungswickel 1 und 2 eines ungestreckten thermoplaste
sehen endlosen Fadengarns gezeigt, die auf einem üblichen Aufsteckgatter oder Ansteckrahmen innerhalb
von Aufstecktrommeln 3 und 4 aufbewahrt sind. Die Enden von Garn von Jedem Wickel gehen getrennt durch
ösen oder Spiralführungen (pig tail guides) 5 und 6 und laufen zusammen durch eine SpiraLführung oder Abbremsführung
(snubbing güide)7weiter. Die zur Bildung
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eines Garnes 8 vereinigten Enden gehen um eine angetriebene Zuführungs- oder Vorschubrolle 9 mit der
mit dieser verbundenen Leitrolle (idler cot roll) 11 herum und um einen erhitzten Stift oder Zylinder
Von dem Stift 13 bewegt sich das erhitzte Garn durch den Spalt von zwei miteinander kämmenden mit Zähnen
versehenen Streckrollen 15 und 16 , die mit einer um ein Mehrfaches größeren Umfangsgeschwindigkeit
als die Geschwindigkeit der Vorschubrolle 9 so angetrieben, werden, daß dem erhitzten Garn im
ung heißen Zustand eine Orientierungsstreck erteilt wird und das Garn während des Durchlaufens zwischen den
gezahnten Rollen deformiert und gekühlt wird. Die gezahnte Streckrolle kann zwangsläufig durch ein bei
niedriger Geschwindigkeit aus einer Düse 17 abgegebenen Luftstrom gekühlt werden. Das aus der Heißstreck-Zahnradkräuselungs-Zone
A austretende Garn besitzt eine latente Kräuselung oder Bauschigkeit, die durch Erhitzen des Garns unter Bedingungen einer
niedrigen Spannung,wie allgemein bekannt, entwickelt werden kann.
Das potentiell kräuselbare Garn, das nunmehr durch das Bezugszeichen 18 bezeichnet wird, läuft axial durch
eine Vorbausch- und Verwicklungskammer 20,in welcher ein Strahl eines erhitzen Mediums von hoher Geschwindigkeit
gegen das sich bewegende Garn gerichtet wird und dabei die realtive Lage der Fäden verschiebt und gleichseitig
das Garn zur Entwicklung von dessen latenter Bauschigkeit erhitzt. Das vorgebauschte Garn, das nun-.meiir
mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet wird, geht nun über eine in gebräuchlicher Weise angetriebene
Abgaberolle 22 mit einer einen Walzenspalt-bildenden Ablauf- oder Leitwalze (cot roll) 23. Von hier aus
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wird das Garn auf eine Spule 24 zur Bildung eines fertigen Wickels 25 aus vorgebauschtem,verflochtenem oder
miteinander verschlungenem Garn aufgewickelt. Jede oberflächenangetriebene Spule, ein übers Ende- bzw. Überkopf-Aufwickler
oder ein anderes gebräuchliches Aufwickelsystem (nicht gezeigt) kann zur Garnwickelbildung
verwendet werden, oder das Garn kann in Form eines Kabels einer gebräuchlichen Anordnung
(piddler assembly) gesammelt werden.
Der Aufbau und die Wirkung der Vorbausch- und Verwicklungskammer 20 wird unter Bezugnahme auf
Fig. 3 näher erläutert, die einen Längsschnitt entlang Linie 3-3 von Fig. 1 darstellt. Der Vorbauscher
besteht aus einem Hauptaufbau und einer auswechselbaren Spritzdüse 26. Der Hauptaufbau besitzt
eine Außenhülse oder einen Außenmantel 27, der zylindrisch sein kann oder einen quadratischen, rechteckigen
oder anderen Querschnitt in geeigneter Weise für das Einpassen in die bestehende Vorrichtung
aufweisen kann. Koaxial mit der Achse der Außenhülse 27 ist ein Innenzylinder 28 angeordnet, der
an seinem unteren Ende offen ist, das über das Ende der Hülse oder des Mantels vorsteht, und der- an
seinem oberen Ende durch das zylindrische Endstück 29, das mit dem oberen Ende des Hülsenverschlußes
3o ganzstückig ausgebildet ist, verschlossen ist. Das untere Ende der Hülse 27 ist durch ein Endstück
31 verschlossen, das gegen die Außenseite des Innenzylinders 28 in Eingriff steht. Sämtliche Verbindungen
oder Berührungsoberflächen zwischen den Endverschlüssen und der Hülse und dem Rohr sind
verschweißt oder auf andere Weise abgedichtet,um starke
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lecksichere Verbindungen zu bilden.In analoger Weise
wie bei Mantel-und-Rohr-Wärmeaustauschern kann das
offene ringförmige Volumen, das zwischen der Außenwand
des Innenzylinders und der Innenwand der Hülse oder des Mantels gebildet sind, als"Außen- oder Mantelseite11
und das Innenvolumen des Innenzylinders als "Rohrseite" bezeichnet werden. Zwei Ansatzstücke oder
Rohrstutzen oder Kuppelflansche 33 und 34 öffnen sich in die Mantelseite, um einen Einlaß bzw. Auslaß
für ein erhitztes Medium zu schaffen. Ein Stab oder eine Stange 35 mit einem Außengewinde, die an
dem Mantel geschweißt ist, schafft eine geeignete Einrichtung zur Befestigung der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung
an einem Tragstutzen oder einer Auflageknagge oder einem Maschinengestell.
Die zylindrische öffnung 36, die konzentrisch mit der Achse des Innenzylinders vorliegt, ist durch
den oberen Endverschluß 30 hindurchgebildet. Der Durchmesser der Mittelöffnung ist in Längsrichtung
der Achse des Endverschlußes plötzlich auf etwa die Hälfte verringert, um eine ringförmige Schulter 37
zu schaffen, die die. Spritzdüse 26 trägt. Die mittlere Öffnung erweitert sich nach außen unter Bildung einer
in die Rohrseite auseinandergehenden stumpfkegligen Oberfläche 38. Eine Mehrzahl von radialen öffnungen
geht durch die Wand des Endstückes hindurch, um Durchgänge für das Medium von der Mantelseite in die Rohrseite
zu bilden. Die entfernbare Spritzdüse 26 bildet einen Passitz in die Endstücköffnung hinein und liegt
gegen einen abdichtenden Dichtungsring aus weichem Metall, beispielsweise Aluminium, der von der Schulter
37 getragen wird, auf. Eine abdichtende Ringdichtung
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aus einem ähnlichen Material ist an dem oberen Ende der Düse angeordnet und die beiden Dichtungen und
die Düse sind in dichtem Eingriff durch einen Manschetten- oder Mitnehmerring oder eine Stopfbüchse 41
gepresst, die mittels Deckel- oder Kopfschrauben 42 stark in ihrer Lage gehalten wird.
Der Aufbau der Spritzdüse 26 ist noch deutlicher in der schaubildlichen Darstellung von Fig. 4 gezeigt,
worin dargestellt ist, daß der axiale Durchgang für die Aufnahme des der Behandlung unterliegenden Garnes
fc aus einem konvergierenden stumpfkegligen Einlaß 43,
der eine kyrze zylindrische Bohrung 44 verbindet,deren
unteres Ende mit einem divergierenden stumpfkegligen
Auslaßabschnitt 45 verbunden ist, besteht. Entlang eines überwiegenden Teiles der Länge der Düse ist
deren Außendurchmesser verringert, um eine Uiufangs-
SU
ausnehmung oder einen Umfangskanal 46 öilden, der mit
den radialen Öffnungen 40 des in Fig. 3 dargestellten Hauptaufbaus übereinstimmt. Der Außenrand des oberen
Endes der Düse bildet eine äußere konische Oberfläche, um das Zentrieren und Abdichten der oberen
Ringdichtung zu unterstützen.
" Eine Mehrzahl von Leitungen 47, die im Abstand
voneinander entlang der Achse der Düse und im Abstand entlang des Umfangs um die Achse angeordnet sind,
verbinden den Umfangskanal 46 mit der Innenbohrung 440
Wie angezeigt, können zwecks Erleichterung der Herstellung die Leitungen eine erweiterte Einlaßversenkung
aufweisen, die zu der schmalen Auslaßöffnung durch die Wand der Mittelbohrung konvergiert. Die Achsen d©r
Leitungen 47 können senkrecht zu der Achse der Mittel-
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bohrung der Düse sein, sie sind jedoch vorzugsweise unter einem Winkel in der Weise angeordnet, daß eine
merkliche Komponente der Mediumsgeschwindigkeit entlang der Achse der Mittelbohrung gerichtet ist. Wenn
die Richtung der Bewegung des Garnes als positive Richtung der Mittelachse der Bohrung angenommen wird,
dann sind die Achsen der Leitungen vorzugsweise unter einem stumpfen Winkel von 1oo bis 175° mit Bezug auf
die Mittelachse der Bohrung. Der tatsächliche Durchmesser der Mfttelbohrung hängt natürlich von der
Größe des zu behandelnden Garnes oder Kabels ab. Im allgemehen soll der BohrungsdurchmesseiVim Bereich
von dem 2- bis 1o-fachen des nominellen Durchmessers des zu behandelnden Garnes liegen. Wenn die Bohrung
übermäßig groß ist,tritt vereinzelt die Neigung zur Entwicklung einer Zwirnung in dem zusammengesetzten
Fadenbündel und zur Entwicklung von unerwünschten Eigenschnittpunkte aufweisenden (crunodalen) Schlingen
oder Schleifen in den einzelnen Fäden. Ein geringer Grad an Schrägung oder Konizität der Mittelbohrung
kann ebenfalls erwünscht sein. In ähnlicher Weise soll der Durchmesser der Ausgangsöffnungen der Leitungen
im Bereich Von 1/Io bis 1/2 des Durchmessers der Mittelbohrung liegen. Üblicherweise ist es insbesondere
bei großen Fadenleinen oder-kabeln zweckmäßig und erwünscht,daß wenigstens eine der Mediumsleitungen sich in die Mittelbohrung unmittelbar stromaufwärts
von dem divergierenden Auslaß öffnet. Die Konuswinkel oder die Winkel der Konvergenz und Divergenz
der stumpfkeglichen Einlaß- und Auslaßabschnitte der Spritzdüse können jweils gleich sein. Für große Fadenleinen oder -kabel kann, jedoch der Einlaßkonvergenzwinkel
von dem Auslaßdivergenzwinkel auch verschieden sein,
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Zur Vermeidung einer unerwünschten Turbulenz wird der Divergenzwinkel des Auslaßabschnittes dem Divergenzwinkel
des oberen Endverschlusses des Vorbauschaufbaus gleich oder kleiner als dieser gemacht (vgl.
. Oberfläche 38 in Fig. 3). Die Konuswinkel sowohl für den konvergierenden als auch divergierenden Abschnitt
sollen innerhalb des Bereichs von etwa 15 bis liegen.
Wie in den Fig. 1 bis 3 durch das Bezugszeichen 48 angezeigt ist, ist eine Metalleitung mit
fe offenemStirn-oder Vorderteil unmittelbar unterhalb
der Vorbausch-Verw-ickler-Einrichtung angebracht.
Eine Saugleitung 50 (vgl. Fig. 3) ist mit dieser Leityng so verbunden, daß flüchtige Komponenten
oder Feuchtigkeit, die aus dem Auslaß der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung entweichen, aus dem Arbeitsbereich
abgezogen werden. Die mit der Leitung 50 verbundene Absaug-oder Vakuumquelle kann die Einlaßseite
eines typischen Luftgebläses mit einem Kondensator und einer stromaufwärts von dem Gebläse angeordneten
Kondensatfalle sein.Eine Wasserstrahlpumpe oder eine bei niedriger Leistung arbeitende Dampfstrahleinrichtung,
die mit Wasserdruck arbeitet
r (squelched with water) sind sehr brauchbare Absaugquellen, insbesondere wenn Wasserdampf das wirksame
Medium in der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung ist. Der Hauptstrom von Dämpfen erfolgt normalerweise abwärts
von dem arbeitenden Vorbausch-VerwicMer aufgrund des Mediumswiderstandes von dem sich bewegenden
Fadenkabel.
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Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, und ist durch Vergleich mit Fig. 1 leicht zu verstehen.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Garnen, die bereits eine latente Kräuselung oder
Bauschigkeit aufweisen, nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt, um eine einzige bauschige zusammenhängende
Fadenleine zu erhalten. Von Spulen, die von Aufstecktrommeln auf üblichen Aufsteckgattern
aufgesteckt sind, werden Garne 51 und 52 durch mittig ausrichtaide Führungen herausgeführt und bei
der Fadenführung 53 zusanmengebracht. Die sich ergebende Fadenleine 54 bewegt sich in den Spalt von
Vorschubrollen 55 und 56» die die Fadenleine in
die Vorbausch-Verwickler-Einrichtung 20 abziehen,
worin die Garnfäden mit Bezug zueinander seitlich.
verschoben und erhitzt werden, was mittels Strömen eines heißen Mediums · mit einer hohen Geschwindigkeit
erreicht wird, um die latente Kräuselung der Fäden teilweise zu entwickeln. Die sich ergebende zusammenhängende
bauschige Fadenleine 57 gelangt durch die Klemmstelle der Abgabewalzenkombination 58 und 60
und wird auf eine Spule 61 mit Hilfe eines üblichen Aufwinders oder einer konisch aufwickelnden Einrichtung
(coner) aufgewickelt.
Die betriebliche Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in Fig. 2 dargestellt, ist insbesondere
brauuhbar wenn immer es technisch durchführbar ist, einen Bestand eines Garnes mit einer
potentiellen Kräuselung beizubehalten. Ein großer Bereich von Größen an vorgebauschten zusammenhängenden
Garnen kann entsprechend den verlangten Handels
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und Marktbedingungen einfach durch Vereinigen der geeigneten
Anzahl von Einzelenden des potentiell bauschbaren Garns hergestellt werden. Es ist in praktischer und wirtschaftlicher
V/eise ausführbar, behandelte Garne mit Größen im Bereich von einigen hundert den eines Einzelendes bis
vielen tausend den einer Mehrzahl von vereinigten Enden herzustellen, v/obei die Spritzdüse (Fig. j5) erforderlichenfalls
durch eine mit einer geeigneten Größe ersetzt wird.
Anstelle der Zuführung von ungestrecktem thermoplaiischem
Garn von Spulen 1 und 2 kann, wie ersichtlich, das Garn direkt von den Spinnköpfen einer gebräuchlichen Spinnmaschine
genommen werden, wobei auf diese Weise ein direktes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung des zusammenhängenden
Bauschgarn-Endproduktes geschaffen wird. Eine Anzahl von Handhabungsstufen ist bei diesem kontinuierlichen Verfahren
ausgeschaltet.
Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab das allgemeine
Aussehen eines zusammenhängenden Bauschgarns, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt und unter
einer schwachen Spannung gehalten wurde. Die Fäden der Fadenleine sind aufgrund des mäßigen Grades einer seitlichen
Verschlingung der das Garn bildenden Fäden zusammenhaftend. Unter einer mäßigen Spannung, wie sie bei normalen Knüpfoder
Webarbeitsgängen auftritt, zieht sich das Bauschgarn mit Bezug auf den Durchmesser um 100 bis 200 % zusammen
und nimmt ein kompaktes glattes Aussehen an, wobei es jedoch seine Bauschigkeit wieder erlangt und kein Zusammenhaften
beibehält, wenn die Spannungsbelastung entfernt wird.
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Wenn eine merkliche Spannung zur Anwendung gelangt, die ausreicht,
um das Garn über die nominelle elastische Grenze zur Vervollständigung des Ausstreckens der Kräuselungen
su beanspruchen, erlangt das Garn bei Freigabe der Spannung
seine Bauschigkeit wieder zurück, verliert Jedoch seine Zusammenhaftung. Wenn zwei oder mehrere Garne miteinander
gefacht sind, neigen sie nach der Anwendung einer merklichen Spannung und deren Freigabe zu einer Trennung.
Diese Beobachtungen ergeben einen einfachen praktischen Test zur Prüfung der Ausführung des Vorbausch-Verwicklungs-Verfahrens.
Ein Fachmann legt einfach eine mäßige Spannung von Hand in der Größenordnung von etwa 0,05 bis
0,2 g/den auf eine Länge des behandelten Garnes an und gibt die Spannung wieder frei. Wenn das Zusammenhängen
oder Zusammenhaften der Fäden nicht mehr vorhanden ist, ist ein ungenügendes Verschlingen vorhanden. Danach werden
in entsprechender V/eise Korrekturen in den Arbeitsbedingungen vorgenommen. In ähnlicher Weise fand eine
übermäßige Verschlingung oder Verwicklung statt, wenn die Fäden nach dem Aufbringen einer merklichen Spannung
auf das Garn und nach Freigabe dieser Spannung zum Zusammenhängen neigen. Offensichtlich kann das richtige Ausmaß
der Verwicklung auch unter Anwendung von Einrichtungen bestimmt werden, die für das Aufbringen einer genau gemessenen
Spannung geeignet sind. Danach werden die Arbeitsbedingungen
entsprechend eingestellt. Der Grad der Verschlingung oder Verwicklung ist stark von den relativen
linearen Geschwindigkeiten des Garnes, das sich in die Vorbausch-Verwicklungs-Einrichtung herein- und herausbewegt,
soviie von dem Strömungsausmaß des Mediums durch die Spritzdüse abhängig. Diese Tatsachen werden nachstehend
erläutert.
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Es ist zu beachten, daß, wie in Fig. 5 gezeigt, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte
Garn lediglich einige Schlingen oder Schleifen mit Eigenschnittpunkten (crunodale Schlingen) oder geschlossenen
Schlingen in den Fäden enthält. Viele.der in Fig. 5
gezeigten scheinbaren crunodalen Schlingen in den Fäden sind einfach auf die Projektion zurückzuführen und sind
keine tatsächlichen Schleifen oder Schlingen. Die Entwicklung von beträchtlichen Schlingen mit Eigenschnittpunkten
(crunodale Schlingen) in dem Garn muß aufgrund von wenigstens zwei nachteiligen Effekten vermieden werden.
Abgesehen von sehr kleinen Schlingen mit Eigenschnittpunkten treten derartige Schlingen lediglich unter Arbeitsbedingungen
auf, die zu einem übermäßigen Zusammenhalten unter den Fäden führen, wie dies durch die Prüfung
durch Spannen von Hand, wie vorstehend beschrieben, angezeigt wird. Die Anwesenheit von Schlingen an der Außenoberfläche
des Garns hindert nicht nur ernsthaft den Durchgang des Garns durch die Knüpfnadeln, sondern auch das Aussehen
des fertig geknüpften Textilmaterials ist nachteilig beeinflußt. Bei der Reinigungs- und Färbebehandlung des
Textilmaterials wird der Restbausch in dem Garn vollständig entwickelt, so daß in erwünschter V/eise die Noppen oder
Knüpfschlingen etwas zum Herunterziehen und zum Ausdehnen oder '"Blühen oder Aufgehen" ("bloom") neigen.
Bei einem übermäßig zusammenhaftenden Garn entwickeln
die stärker zurückgehaltenen inneren Fäden ihre potentielle Kräuselung nicht vollständig und die Noppen
oder Knüpfschlingen neigen zu einem zusammengedrückten
oder dürftigen Aussehen, während die freigelegten Oberflächenschlingen sich aufbauschen und ein etwas
flaumiges Aussehen dem Flor oder Pol erteilen, wodurch
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die Flor- oder Polschärfe oder die Musterbegrenzung oder der Musterumriß von Textilstoffen beeinträchtigt wird, wobei
dies zwei von den wichtigeren Qualitäten bezüglich des ästhetischen Aussehens, die die Aufnahme im Handel eines
besonderen geknüpften Textilmaterials bestimmen,sind. Eine sehr wichtige Eigenschaft der gemäß der Erfindung
behandelten Garne besteht darin, daß sie eine hervorragend überlegene Flor- oder Polschärfe oder -exaktheit
in dem fertiggestellten geknüpften Gewebe, insbesondere in Schnecken- oder Schnörkelmusterkollektionen ergeben.
Es ist bemerkenswert, daß die Fadenwirkung, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auftritt, merklich
von derjenigen bei den üblichen Arbeitsweisen verschieden ist, bei welchen ein Garn mit einer potentiellen Kräuselung
unter niedriger Spannung ohne die Verwicklungs- oder Verschlingungswirkung eines Mediumstromes von
hoher Geschwindigkeit erhitzt wird, oder bei welchen ein Garn, das keine potentielle Kräuselung aufweist,
einem Mediumstrom von hoher Geschwindigkeit unterworfen wird, um einen Bausch durch die Bildung und ■Verschlingung
von Fadenschleifen oder -schlingen zu entwickeln. In der Spritzdüse gemäß der Erfindung werden
die Fäden unter niedriger Spannung gleichzeitig erhitzt und verschoben durch den Mediumstrom, so daß
die Entwicklung von potentiellen Kräuselungen zur Schaffung eines synthetischen dreidimensionalen Ineinandergreif
ens der verschobenen." Fäden ohne die Bildung von großen Fadenschlingen oder -schleifen
neigt. Das Aussetzen der "ineinandergekräuselten"
Fäden an ein ausgedehntes Erhitzen unmittelbar außerhalb der Spritzdüse neigt zur Verfestigung der Fäden
in den verschlungenen und verwickelten Konfigurationen.
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- 10 -
Bei Betrieb der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung werden optimale Bedingungen für eine gegebene Art eines
synthetischen Garns normalerweise empirisch bestimmt, da die erwünschten ästhetischen Eigenschaften in
einem gegebenen geknüpften Textilmaterial aus den Garneigenschaften nicht genau vorhersagbar sind.
Geringfügige Berichtigungen in der anfänglichen Arbeitsweise sind üblicherweise notwendig, um die
endgültig^wünschten qualitativen Eigenschaften zu erhalten. Geeignete Anfangsbedingungen können unter
Berücksichtigung der wichtigeren Arbeitsbedingungen gewählt werden.
Es können verschiedene Medien zum Erhitzen und Verflechten oder Verwickeln der Fäden des potentiell
kräuselbaren Garns zur Anwendung gelangen, z.B. Wasserdampf, erhitzte Luft, Stickstoff o.dgl.. Luft
und Wasserdampf sind wirtschaftlich vorteilhafter, wobei Wasserdampf zur Behandlung von Fäden aus Polyamiden
(Nylonmaterialien) oder Polyestern bevorzugt wird. Das durch die Leitungen der Spritzdüse bei hoher
Geschwindigkeit hindurchgehende Medium liefert sowohl die Wärme für die Fäden als auch die kinetische Energie
für die seitliche Verschiebung der Fäden. Der gewünschte Grad an Garnzusammenhaftung^ird normalerwefce erhalten,
wenn die lineare Geschwindigkeit des Mediums kleiner als die Schallgeschwindigkeit in dem Medium bei Arbeitstemperatur
und -druck ist. Jedoch ist der Ausdruck "Geschwindigkeit" in diesem Zusammenhang etwas unbestimmt und die Angabe "Massengeschwindigkeit"
ist ein geeigneteres Maß für das
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Strömungsausmaß. Gemäß dor Erfindung ist die Massengeschwindigkeit
des Mediums durch jede Öffnung der Leitungen im Bereich von 0,105 bis 0,385 kg/sec /cm des Öffnungsquerschnitts
(1,5 bis 5*5 lbs. des Mediums je Sekunde je
sq.in. des Öffnungsquerschnitts). Das erforderliche Mediumströmungsausmaß
hängt auch von der Größe des Garnes und der ' linearen Geschwindigkeit des Garnes, das die Behandlung eingeht,
ab. Für die technisch wichtigen Polyamid- und Polyesterfadengarne ist ein Massenstromungsausmaß oder eine Massenströmungsgeschwindigkeit
von etwa 0,193 bis 0,298 kg/sec / cm2 (2,75 bis ^,25 lbs./sec/in.2) geeignet.
Die Temperatur, auf welche das Garn durch die Mediumströme erhitzt werden muß, hängt von dem das Garn bildenden
Material ab. Im allgemeinen darf das Garn nicht über die Erweichungstemperatur oder den Erweichungspunkt des die Fäden
bildenden Materials erhitzt werden. Andererseits neigen die Fäden zu einem Zusammenverschmelzen an der Oberfläche unter
Bildung eines steifen brettartigen Garnes, das schwierig in einen Textilstoff zu überführen ist. Die tatsächliche
Temperatur des Mediums selbst kann den Erweichungspunkt des Materials übersteigen, wobei dies bei sehr hoher Garngeschwindigkeit
eine Notwendigkeit darstellen kann, um das Garn in ausreichendem Ausmaß während seiner kurzen Aussetzung
an das Medium zu erhitzen. Temperaturen unterhalb etwa 135°C sind zu niedrig, um die sich bei beachtlichen
Geschwindigkeiten bewegende Fadenleine ausreichend zu erhitzen. Für Polyamid- und Polyesterfäden erwiesen sich Arbeitstemperaturen
des Mediums innerhalb des Bereichs von I65 bis 23O0C als sehr zufriedenstellend, wobei etwas
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höhere Temporatüron für ütarko Garne oder Kabel brauchbar
öind, vorausgesetzt daß die ^ädcn nicht erweichen und
übermäßig aneinander haften. Hilfserhitzer können brauchbar
sein, wenn vorerhitzte überhitzte Gase, z.B. Luft, zur Anwendung gelangen. In den nachstehend mit Bezug auf Wasserdampf
als bevorzugtes Medium angegebenen Reihen oder Ketten ist die genannte Temperatur die Temperatur des gesättigten
■ Wasserdampfes an der Mantelseite stromaufwärts von den Leitungsöffnungen der Spritzdüse. Es ist ersichtlich, daß die
tatsächliche Temperatur des Wasserdampfes in dem freien Strahl unmittelbar stromabwärts von den Öffnungen einige
Grade höher sein kann als die Sättigungstemperatur aufgrund der semiadiabatischen Ausdehnung des durch die Leitungen
hindurchgehenden Wasserdampfes. Versuche haben jedoch gezeigt, daß dieser Grad an Überhitzung eine Korrektur in
der genauen Bestimmung der Temperatur nicht rechtfertigt.
Der regelbare Hauptfaktor, der die Bauschjgeeit eines
gegebenen Garnes, das im übrigen unter konstanten Bedingungen behandelt wird, bestimmt, ist das Ausmaß der Überzuführung
des Garns in die Vorbausch-Verwicklungs-Einheit. Die Überzuführung, ausgedrückt als Prozentsatz, 'ist die
überschüssige lineare Geschwindigkeit des Garns, das in den Vorbauscher eintritt, verglichen mit der linearen Geschwindigkeit
des Garns, das den Vorbauscher verläßt, und wird durch die relativen Geschwindigkeiten der Garnvorführoder
Garnabgaberollen unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts von, der Vorbausch-Verwicklungs-Einheit geregelt. Wenn
z.B. die Vorschubrollen 55,56 und Abzugsrollen 58,60 in
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Fig. 2 mit derartigen Geschwindigkeiten laufen, daß das
Garn in die Vorbausch-Verwicklungs-Einrichtung bei einer Geschwindigkeit von lyj m/min eintritt (I50 yds./min )
und aus der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung bei einer Geschwindigkeit von 91 ^ m/min (100 yds./min) entfernt
wird, beträgt die Überzuführung 50 ^. Im allgemeinen ist der
Bausch des vorhandenen Garnes umso geringer, je niedriger die Überzuführung ist. Die Überzuführung kann nicht unbegrenzt
erhöht werden, jedoch ohne Änderung der Betriebsweise der Vorbausch-Verwid&er-Einrichtungj d.h. die Ent- ·
wia&ung der potentiellen Kräuselung plus der angemessenen
Verschiebung der Fäden kann keinen Ausgleich für einen hohen Grad an Überzuführung darstellen, so daß unerwünschte
große Schlingen mit Eigenschnittpunkten (crunodale Schlingen) sich in den Fäden bilden. Für die Schaffung der vorgebauschten
und verschlungenen oder verwickelten Garne mit den vorstehend geschilderten erwünschten Eigenschaften gemäß
der Erfindung darf die prozentuale Überzuführung numerisch nicht um mehr als etwa ;50 Einheiten die potentiellen
Kräuselung, gemessen durch die nachstehend beschriebene Trockenbauschbestimmung, übersteigen; d.h.:
Maximum % Überzuführung = [# Trockenbausch + j50j
Oberflächlich betrachtet, könnte der Anschein aufkommen, daß die Überzuführung die potentielle Kräuselung überhaupt
nicht ohne Entwicklung der unerwünschten Schlingen oder Schleifen mit Eigenschnittpunkten übersteigen kann. Es ist
jedoch zu bemerken, daß ein bestimmter Grad an Schrumpfung bei der Wärmebehandlung der Garne stattfindet, unabhängig
davon, ob das Garn vor der Behandlung potentiell kräusel-
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bar gemacht wurde oder nicht; eine derartige Schrumpfung kann in der Größenordnung von 8 bis 12 c/o liegen, in Abhängigkeit
von den besonderen vorhergehenden Behandlungen, die das Garn im Verlauf seiner Herstellung erhalten hat.
Eine merkliche Verkürzung in Längsrichtung des Garnes findet
auch statt, wenn die Fäden zu einer Abweichung von ihren geordneten Wegen durch die hemmende Verflechtung oder Verschlingung
aufgrund des turbulenten Mediumstromes gerächt
werden. -■-·--
Bei der ersten Aufnahme der Vorbausch-Verwicklungs-Betriebs
führung mit einer neuen Garnart, das vorhergehend nicht hergestellt oder behandelt wurde, sollen die Spannungsbelastungsgrenzen
für eine optimale Zusammenhaftung der Fadenleine für eine Aufzeichnung geprüft werden. Eine
bequeme und zweckmäßige Arbeitsweise hierfür besteht darins
daß man eine einzelne Schlingensträhne des behandelten Garns über einen fest angebrachten Haken oder Stift leitet
und auf das Garn mit Hilfe einer Federwaage, die durch die Schlinge eingehakt und von Hand gezogen wird, eine Spannung
/aufbringt. Sine Federwaage von O bis 5 kg, die in den meisten Lieferhäusern für wissenschaftliche Geräte erhältlich
ist, ist gegenüber einer üblichen Federwaage besonders bevorzugt.
K ■ ■
ine kleine gemessene Spannungsbelastung wird auf die
Schlinge des Garnes aufgebracht und dann wieder freigegeben,
wenn das Garn beobachtet wird, um festzustellen, ob eine Fadentrennung stattfand. Dann wird eine größere Spannung
angewendet und abgegeben und die Fäden werden wieder beobachtet und sofort. Bei dieser Arbeitsweise zeigte es sich,
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daß wenn eine mäßige Spannung von etwa 0,05 bis 0,2 g/den
das Garn zum Verlieren seines Zusammenhaftens veranlaßt,
die Fäden ungenügend verwickelt odor verschlungen sind. •Wenn umgekehrt eine merkliche Spannung von etwa 0,7 bis
0,8 g/den oder darüber keine tatsächlich vollständige Trennung der Fäden verursacht, sind die Fäden übermäßig verwickelt
oder verflochten und das Garn ergibt keinen geeigneten Bausch in dem fertigen geknüpften Gewebe. Gewöhnlich
neigen Garne mit einem starken Titer zum Einsetzen abs Verlusts
an Zusammenhaftung bei einer Niedrigeren Zugbeanspruchung als Garne von leichtem Titer. Wie vorstehend bemerkt,
lernt ein Fachmann bald das Anwenden und Auslegen des Handspannungsversuehes
mit überraschender Genauigkeit ohne die Hilfe einer Federwaage oder einer anderen Belastungsmeßeinrichtung.
Es stellt keine übliche Praxis dar, den Grad an Bausch oder Kräuselung eines Garnes durch die Änderung der Länge
des Garnes unter bestimmten angegebenen Bedingungen einer Belastung nach dem Erhitzen des Garnes im spannungsfreien
Zustand zur vollständigen Entwicklung von dessen Kräuselung oder Bausch zu beschreiben. Die vorstehend und in den nachstehenden
Beispielen gemachte Angabe "Trockenbausch" wird durch eine Annäherungsarbeitsweise bestimmt, die reproduzierbare
Werte ergibt: 2,5 bis 4,0 g des Garnes werden zu einem Strang gewickelt, dessen Schlingenlänge etwa 40 bis
■50 cm beträgt. Die tatsächliche Länge des Garns in dem Strang variiert mit dem Titer oder der Größe des Garns,
liegt jedoch üblicherweise innerhalb des Bereichs von 6 bis 50 m.
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Der Garnstrang, der über eine Stahltragstange geschlungen ist, wird in einem Laboratoriumsofen während^enau
5 Minuten aufgehängt, wobei der Ofen bei einer Temperatur von 121 - 20C geregelt ist ο Der erhitzte Strang wird
danach aus dem Ofen entfernt und über einen fest angebrachten Haken geschlungen. Ein mit einem Haken versehenes
5Og- Gewicht wird durch das freie Ende der Strangschlinge
eingehakt, um in dem Strang eine Spannung zu erzeugen. Genau ^O Sekunden später wird die Länge der Schlinge mit
einer senkrechten Skala oder einem senkrechten Maßstab gemessen. Dann wird ein Zusatzgewicht von 4,54 kg dem 50 g Gewicht
zugefügt und jJO Sekunden später wird die Länge der
gestreckten Schlinge erneut gemessen. Der Unterschied zwischen den jeweils gemessenen Schlingenlängen, ausgedrückt
als Prozent der Schlingenlänge unter (3er 50 g - Belastung, wird als "% Trockenbausch" bezeichnet. Beispielsweise ist
nach Erhitzen die gemessene Länge eines Strangs unter einer 50 g - Belastung 40,0 cm und unter der Belastung von
50 g + 4,54 kg ist die Länge 50,0 cm, wobei der Trockenbausch
von dieser Probe 25 % beträgt.
Ein weiteres brauchbares Maß für den Bausch ist die Größe des "Naßbausches". Die Arbeitsweise für dessen Bestimmung
ist mit derjenigen der Bestimmung des Trockenbausches mit Ausnahme des Erhitzens des Garnstranges identisch.
Der Strang wird ohne Spannung ^n kochendem Wasser während
10 Minuten aufgehängt und unmittelbar danach in einem Laboratoriumshfen bei 121 ± 2°C während ^O min erhitzt, bevor
die Stranglänge wie bei dem geschilderten Verfahren für den Trockenbausch gemessen wird. Die Größe von % Naßbausch
übersteigt gewöhnlich den Wert von % Trockenbausch für ein
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gegebenes Garn um einige Prozent und ist angemessen unveränderlich
mit der Zeit. Wenn somit für eine gegebene Garnprobe der Trocken- und der Naßbausch gemessen werden, übersteigt
der Naßbausch in c/o numerisch den Trockenbausch in fo
um einen geringen Betrag. Und wenn der Naßbausch und der Trockenbausch von Proben des gleichenProbeguts erneut nach
einer bestimmten Zeitdauer, z.B. einigen Monaten, bestimmt werden, ist der Naßbausch in $ sehr wenig verändert, während
jedoch der Trockenbausch in %, verglichen mit den anfänglich
gemessenen Werten, bemerkenswert verringert ist. Der Naßbausch in $ ist daher ein geeigneterer Charakterisierungsfaktor für das Fertiggarnprodukt s wobei jedoch der Trockenbausch
in 1P sehr bequem und brauchbar» für die Prüfung der
Arbeitsbedingungen und für die Regelung oder Steuerung des Vorbausch-Verwicklungs-Verfahrens ist«. Der prozentuale
Naßbauschwert zeigt auch den Grad des Herunterziehens von Noppen oder» Schlingen in dem geknüpften Gewebe an5 da das
Färben und Äusrüsteri oder Appretieren von diesen Geweben
ein längeres Aussetzen an heiße wäßrige Lösungen unter
nachfolgendem Trocknen umfasseno
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
• Ein Vorbausch-Verwickler-Hauptaufbau wurde im wesentlichen,
wie in Fig. 3 gezeigt," gebildet, wobei der Außenmantel
aus einem Standardrohr von 6,35 cm (2,5 in.) und der Innenzylinder aus einem Standardrohr von 3*81 cm
(1,5 in.), das um 1,27 cm (1/2 in.) über das untere Ende des Mantels herausragte, gebildet war. Das obere Endstück,
das mit dem Endversohluß des Innenzylinders ganzstückig ausgebildet war, erhielt eine Bohrung von 1,9 cm Durchmes-
UVy s ... 2 / 1 6 3 3
ser (3/4 in.) mit einer Schulter In einem Abstand von 2,54 cm (1 in.) von dem oberen Ende. Der Teil dieser
Bohrung unterhalb der Schulter divergierte in einem Konuswinkel von 60°. Zwei radiale Löcher von 0,48 cm Durchmesser
(3/I6 in.) bildeten die Öffnungen, die die Mantel™
und Rohrseite miteinander * verbinden. Zwei Rohrverbindungsstücke
oder -kupplungen von 0,635 cm (l/4 in.) öffneten
sich in den Mantel. Ein Mitnehmarring wurde mit einer Kontrollöffnung
mit einem Durchmesser von 1,27 cm (l/2 In0)
ausgebildet. 4 Kappenschraubea waren zum Pesthalten des
Mitnehmerrings an Ort und Stelle vorgesehene
Spritzdüse wurde im wesentlichen wie in den Figo
3 und 4 dargestellt ausbildete Bar GesamtauBendurchmessei5
betrug 0,635 cm (3/4 in.) unc diie Gesamtlänge war 2,54 cm
(1 in.). Der konvergierende Einlaß besaß einen Konuswin=
kel von 60 ind die mittlere sylltidrlsche Bohrung besaß
e±En Durchmesser von 0,20 cm (3/64 in») und eine Länge von 0,56 cm (7/32 in.)# wobei diese Boiirung mit dem divergierenden Auslaß mit einem Konuswinkel von 60° in Verbindung
war. Eine einzige Leitung wurde uwsh die Wandung der Bohrung senkrecht zu der Achse der Bohrung gebotet. Der Ansenkungs-oder
Ausfrasungsteil der Leitung besaß einen Durchmesser von 0,24 cm (3/32 in.) und der Durchmesser der Öffnung, die sich in die Bohrung öffnete, betrug 0,064 cm
(0,025 in.). Diese Spritzdüse würde in den Hauptaufbau mit
Hilfe des Mitnehmerrings und von swei Aiuminiumringdichtungen,
wie in Fig. 3 gezeigt, fest eingesetzt.
Die Vorbausch-Verwickler-Einrichtung wurde 30,5 cm (12 inches) unterhalb einer angetriebenen Zufuhrrolle-Gegenrolle-Kombination
(feed roll - cot roll combination)
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auf einem senkrechten Gestell, die vnn einem Aufsteckgatter, wie in Fig. 2 gezeigt, überragt wurde, angebracht, Eine
ähnliche ^ollen- oder Walzenkombination wurde etwa in
•einem Abstand von 25,4 cm (10 in.) unterhalb der Vorbaus ch-Verwickler-Einrichtung angebracht und eine Standard-Aufwicleleinrichtung,
Modell 959 (hergestellt von Lessona Corp.) wurde unterhalb der unteren angetriebenen Walzen
oder Rollen angeordnet. Die obere Verbindung oder Kupplung des Vorbausch-Verwicklermantels war mit einer Wasserdampf-Rohrverbindung
durch ein Rohr mit einem Druckmesser und einem, unmittelbar stiosiufwärts angeordneten Wasserdampfdruckregler
verbunden. Die untere Rohrverbindung oder ^kupplung war mit einer üblichen Sarco-Wasserdampffalle
verbunden, die einen Ablauf zu einem Abwasserkanal aufwies. Die Vorbausch-Verwickler-Einriehtung war mit einer Magnesiumoxydrohrhülle
von Standarddicke und einer Umwicklung mit gefaltetem Asbesttuch wärmeisoliert. Der Mitnehmerring
(follower ring) blieb unisoliert und war so freigesetzt, daß die Spritzdüse mühelos entfernt und ersetzt werden
konnte. Eine trichterartig sich öffnende Aluminiumleitung unmittelbar unterhalb der Vorbausch-Verwickler-Einrichtung
war mit einer Vakuumquelle zum Abziehen von Dämpfen aus dem Arbeitsbereich verbunden.
Unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wurde eie einzige Spule eines mittels Zahnrädern
texturierten (bear-textured) Polyamidgarnes, nämlich
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aus Polyhexamethylenadipamid (Nylon 66), mit einer
potentiellen Kräuselung auf das Aufsetzgatter gesteckt.
Dieses Garn mit einem nominellen Titer von 1230 den und-68
Fäden wuüe durch Führungen über die obere Zufuhrwalze,
durch die Vorbausch-Verwicklereinrichtung, über die untere Abgabe- oder Abzugswalze und zu der Aufnahmespule, wie
in Fig. 2 gezeigt, geleitet. Die Geschwindigkeiten wurden so festgelegt, um das Garn in die Vorbauseh-Verwickler-Einrichtung
mit I8j5 m/min (200 yds./min) zu führen und
das Garn mit lyj m/min (I50 yds./min) daraus zu entfernen,
^ wobei dies einer Überzuführung von 33 % äquivalent war.
Wasserdampf wurde zu der Mantelseite der Vorbausch-Verwicklereinrichtung bei niedrigem Druck zugelassen, der periodisch
erhöht wurde, und die Proben des behandelten Garns wurden
visuell geprüft. Es war ersichtlich, daß ein bemerkenswertes unterscheidbares Vorbauschen des Garnes nicht stattfand,
wenn nicht der Wasserdampfdruck wenigstens 3*51 atü
(50 psig) betrug, was einer Sättigungstemperatur von 148°°
entsprach. Der Wasserdampfdruck wurde allmählich erhöht, bis das Vorbauschen des Garn als zufriedenstellend angesehen
wurde, wobei jedoch unter keiner dieser Bedingungen ein
gleichförmiges Verflechten oder Verwickeln der Fäden beobachtet wurde. Die Spritzdüse wurde entfernt und eine weitere
Leitungsöffnung von gleicher Größe wurde diametral gegenüber
der ersten Öffnung gebohrt. Die Spritzdüse wurde wieder in den Hauptaufbau eingesetzt und eine weitere iahe von
Betriebsversuchen wurde ausgeführt. Das Vorbauschen des
Garns war bei niedrigerem Wasserdampfdruck verbessert, wobei
jödoch die Gleichförmigkeit der Verflechtung oder Vejrvicklüng
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•nicht bemerkenswert verbessert wurde. Eine übermäßig starke
und dichte Verwicklung oder Verflechtung trat vereinzelt auf, wobei die dazwischenliegenden Garnlängen von mehreren
(several inches)
Zentimetern/ziemlich lose oder locker waren und die einzelnen Fäden unregelmäßig getrennt waren.
Eine neue Spritzdüse wurde mit den gleichen Abmessungen
wie bei der zuerst beschriebenen Spritzdüse ausge- -·
die
bildet, wobei jedoch/zwei Öffnungen voneinander entlang der Achse der Mittelbohrung um einen Abstand von O516 cm (l/l6 in.) verschoben waren» Unter den Vosuchsbedingungen ergab diese Düse eine signifikante VerbesserungIn der Verwicklungsgleichförmigkeit ohne Einbuße hinsichtlich der Vorbauschentwicklungo ^ine weitere Prüfung zeigte^, daß ein zufriedenstellend vorgebauschtes und verwickeltes Garn er~ zeugt werden konntej jedoch war der Bereich von geeigneten Garngeschwindigkeiten und tfeerzuführungsausmafen etwas beschränkte Eine weitere Leitungsöffnung wurde zugefügt, wobei diese Öffnung entlang der Achse der Bohrung so verschoben wurde, daß sich diese Öffnung durch die Wand unmittelbar bei der Stelle öffnete, bei welcher der divergierende konische Auslaß mit dem unteren Ende der mittleren Bohrung in Verbindung stand. Die Achse der dritten Leitung war in Umfangsrichtung unter einem Winkel von 90°von den Achsen der anderen beiden Leitungen angeordnet und in senkrechter Ebene bildete diese Leitung einen Winkel von 120° mit der Achse der Mittelbohrung, wobei die Abwärtsrichtung oder Richtung der Ganbewegung als positive Richtung der Bohrungsachse angenommen,wurde. Mit dieser Öffnung in ihrer Lage in dem Hauptaufbau wurden weitere Versuche ausgeführt. Eine zufriedenstellende Vorbauschung und Verwick-
bildet, wobei jedoch/zwei Öffnungen voneinander entlang der Achse der Mittelbohrung um einen Abstand von O516 cm (l/l6 in.) verschoben waren» Unter den Vosuchsbedingungen ergab diese Düse eine signifikante VerbesserungIn der Verwicklungsgleichförmigkeit ohne Einbuße hinsichtlich der Vorbauschentwicklungo ^ine weitere Prüfung zeigte^, daß ein zufriedenstellend vorgebauschtes und verwickeltes Garn er~ zeugt werden konntej jedoch war der Bereich von geeigneten Garngeschwindigkeiten und tfeerzuführungsausmafen etwas beschränkte Eine weitere Leitungsöffnung wurde zugefügt, wobei diese Öffnung entlang der Achse der Bohrung so verschoben wurde, daß sich diese Öffnung durch die Wand unmittelbar bei der Stelle öffnete, bei welcher der divergierende konische Auslaß mit dem unteren Ende der mittleren Bohrung in Verbindung stand. Die Achse der dritten Leitung war in Umfangsrichtung unter einem Winkel von 90°von den Achsen der anderen beiden Leitungen angeordnet und in senkrechter Ebene bildete diese Leitung einen Winkel von 120° mit der Achse der Mittelbohrung, wobei die Abwärtsrichtung oder Richtung der Ganbewegung als positive Richtung der Bohrungsachse angenommen,wurde. Mit dieser Öffnung in ihrer Lage in dem Hauptaufbau wurden weitere Versuche ausgeführt. Eine zufriedenstellende Vorbauschung und Verwick-
9841/ 183 3
lung oder Verflechtung der'Faden wurde über einen größeren
Bereich von Garngeschwindigkeiten und Überzuführung erreicht, wobei die Komponente des Mediums tr oinungswiders tandes
aufgrund der gewinkelten oder schrägen dritten Leitung die
Stabilisierung der Bewegung des Garnes in die Vorbausch-Verwickler-Einrichtung
unterstützte.
Eine weitere Spritzdüse wurde mit den Gesamtabmessungen
wie zuvor, jedoch mit der AbänderungnergesiBlltj, daß die
durch die vorstehenden Versuche angezeigten wesentlichen und
* erwünschten Merkmale einverleibt wurdenο Das Aussehen und
die Form dieser Düse waren der in Figur 4 gezeigten Form
ähnlich ο Um jedoch die Düse vielseitiger für die Behandlung von Garnen von .stark abweichenden Größen au machen* wurde
der untere Teil der mittleren Bohrung selbst etwas divergierend in der Richtung der Garnbewegung ausgebildet„ Der
konvergierende stumpf keglige Einlaß zu der Düse besaß einen Konuswinkel von 60° und erstreckte sich über einen Abstand
von 0,6&\cmentlang der Mittelachse O/8 in»)■„ Der Einlaß
der Mittelbohrurig mit einem Durchmesser von Ox, 20 cm
(5/64 in.) erstreckte si-ch über 0,24 cm (3/52 in ο) entlang
der Achse und ging in einen divergierenden stumpfkegeligen
Teil mit einem Konuswinkel von I50 über. Dieser divergieren·=
) de Teil der Bohrung setzte sich über 0,79 cm (5/16 in«,-)" ■
entlang der Mittelachse fort und stand in Verbindung mit .
dem divergierenden stumpfkegeligen Auslaß mit einem Konns·^;
winkel von 60°. 2 Leitungen mit einer Einlaßeinsenkung, von .-,
0,24 cm O/52 in.) und einem Öffnungsdurchmesser von 0.,064 cm
(0,025 in.) wurden durch die Wand der Düse gebohrt. Die
drei Öffnungen waren entlang der Achse der Mittelbohrung
durch einen Abstand von 0,20 cm (5/64 in.) getrennt, wobei die Mitte der ersten Öffnung 0,16 cm (I/I6 in.) unterhalb
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der Verbindungsstelle der geraden und divergierenden Abschnitte der Mittelbohrung angeordnet war. In Umfangsrichtung
waren die drei Leitungen ingleichen Winkelabständen von 120° angeordnet, wobei in senkrechter Ebene
die Achse von jeder Leitung unter einem Winkel von lj50°
mit Bezug auf die Achse der'Mittelbohrung vorlag. Diese
Art von Spritzdüse wurde in der Vorbausch-Ver.wickler-Einrichtung
verwendet, die bei den Versuchen in den nachstehenden Beispielen 2, 3 und 4 zur Anwendung gelangte.
Unter Anwendung der, wie in Beispiel 1 beschrieben und in FIg. 2 gezeigt, angebrachten Vorbausch-Verwickler-Einrichtung
wurde eine Probe eines endlosen Teppichfadengarns für Teppiche von leichtem Gewicht hergestellt. Eine
einzige Spule mit einer Garnzuführung oder einem Garnvorrat
wurde auf dem Aufsteckgatter angebracht und das einzige Garnende
wurde durch die Vorrichtung, wie in FIg. 2 angegeben,
geführt. Das Vorratsgarn bestand aus einem halbmatten P.olyhexamethylenadipamidgarn
(Nylon 66) mit einem Gesarttiter
von 2460 den und I36 Fäden, einer mittels Zahnrädern,
texturierten potentiellen Kräuselung und einer Zwirnung von
0,19 Drehungen/cm (l/2 turn per inch) einer "s"-Zwirnung,
die auf das Garnbündel aufgebracht wurde.,Der Trockenbausch
dieses Garnes betrug 30 $. Der Vorbausch-Verwicklungs-Arbeitsgang wurde unter den nachstehenden Bedingungen ausgeführt:
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- 22 *- T907S36
Geschwindigkeit der oberen Zuführungs- :
oder Vorschubwalze 320 m/min
(350 yd./min)
Geschwindigkeit der unteren Abgabe- oder
Abzugswalze 228 m/min
. (250 yd./min)
Überzuführung 4-0 %
Wasserdampfdruck (Mantelseite) 18,6 kg/cm
Überdruck (265 psig), Wasserdampftemperatur (gesättigt) -2110C"
Die Spannungsregelung an der Leesona 959 - Aufwickeleiirichtung
wurde so eingestellt, um eine Regelung bei 100 g Spannung in dem Garn bei dessen Aufwicklung auf ein
Rohr aus Pappkarton zu erhalten. Das Verfahren oder die Behandlung wurde in sehr glatter Weise ausgeführt und es
wurde eine große Anzahl von kleinen Spulen des behandeln
Garns gesammelt. Das Fadenkabel'oder die Fadenleine war
sehr gleichförmig zusammenhaftend und im spannungsfreien Zustand bauschig. Mittels der Spannungsprüfung von Hand
wurde festgestellt, daß das Garn nach der Anwendung einer mäßigen Spannung gut zusammenheftete und daß die Fäden nach
der Anwendung einer beachtlichen Spannung sich trennten. Bei Prüfung in geringer Vergrößerung (etwa 4-fach) durch
Projektion mit einem Mikrofilmleseapparat zeigte die Fadenleine ein ähnliches Aussehen wie in Fig. 5 gezeigt, wobei
die stärker sinusförmigen Kräuselungen."in- dem Zufuhrgarn
etwas verzerrt und verschoben wurden, um in.vielen Richtungen um die Achse der Fadenleine ineinander zu greifen.
Lediglich ein Paar sehr kleine Schlingen mit Eigenschnitt-,
punkt (crunodale Schlingen), waren wahrnehmbar, wobei
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' größere unerwünschte Schlingen vollständig fehlten. Der mittlere Naßbausch des behandelten Garns betrug 28 .%..■
Eine gebräuchliche Hakennadel (needle-and-hook) Knüpfmaschine
wurde bei einer Einstellung von 0,40 cm (5/32 in.) für die Herstellung von Teppichproben einer
Breite von 71*1 cm (28 in.) mit einem Gewicht von 542 g/m
p
(16 oz./sq.yd.) und von 678 g/m (20 oz./sq.yd.) mit einem Standardjutegewebe in Leinwandbihdung für das Unterlagematerial verwendet. Es wurden zwei Arten von Teppichausbildungen oder -herste!lungeη bei jedem Gewicht angewendet, und zwar eine mit einem gleichförmigen Noppenflor mit einer Florhöhe von 1,11 cm (7/1βin.) und die andere mit einem hohe und niedrige Noppen aufweisenden Flor mit Poloder Florhöhen von 1*27 cm (l/2 in.) und "0,32 cm (I/8 in,). Für Vergleichszwecke wurden ähnliche Textilstoff© mit einem handelsüblichen Teppichgarn der gleichen Größe geknüpft, das aus der gleichen Art von Vorratsgar'n hergestellt war, jedoch vorgebauscht war und auf welches ein besonderes Äusrüstungsntter IaI" auf gebracht worden war..
(16 oz./sq.yd.) und von 678 g/m (20 oz./sq.yd.) mit einem Standardjutegewebe in Leinwandbihdung für das Unterlagematerial verwendet. Es wurden zwei Arten von Teppichausbildungen oder -herste!lungeη bei jedem Gewicht angewendet, und zwar eine mit einem gleichförmigen Noppenflor mit einer Florhöhe von 1,11 cm (7/1βin.) und die andere mit einem hohe und niedrige Noppen aufweisenden Flor mit Poloder Florhöhen von 1*27 cm (l/2 in.) und "0,32 cm (I/8 in,). Für Vergleichszwecke wurden ähnliche Textilstoff© mit einem handelsüblichen Teppichgarn der gleichen Größe geknüpft, das aus der gleichen Art von Vorratsgar'n hergestellt war, jedoch vorgebauscht war und auf welches ein besonderes Äusrüstungsntter IaI" auf gebracht worden war..
Bei dem Knüpfvorgang verhie/lt sich das Probegarn auf.-*"1
fallend besser als das handelsübliche Vergleichsgarn. Es waren
viel weniger Unterschüsse (back picks) oder herausgezogene Schlingen vorhanden und scheinbar waren keine., Streuoder !gebrochenen Fäden wahrnehmbar.
Teile von'jeder Textilprobe wurden in einer tiefen
grünen Schattierung nach Standardarbeitsweisen im Stück gefärbt.
Fünf technisch quali fMzierte Tuchprüfer prüften
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die Textiiproben sowohl in der ungefärbten als auch in
der gefärbten Form. Nach deren einstimmiger Meinung war das Probegewebe mit Bezug auf sämtliche gebräuchliche
Kriterien, insbesondere bei dem gemusterten Textilstoff,
auffallend überlegen. Die Muster- und Noppenschärfe waren
hervorragend und die Elastizität und der plüschartige Griff
des Probeteppichs waren in ihren ästhetischen Eindrück
wesentlich anziehender.
& Proben eines vorgebauschten verwickelten Teppichgarnes
wurden unter den gleichen Arbeitsbedingur^n wie in Beispiel 2 mit der Abänderung hergestellt, daß das Vorratsgarn
geändert wurde.. Es wurden drei Spulen eines Polyhexamethylen=>
adipamidgarnes (Nylon 66) mit einer mittels Zahnrädern
texturierten "ftotentielleh Kräuselung auf das Aufsatzgatter
• aufgesteckt. Jedes Garnende umfaßte 68 Fäden und besaß einen
Gesamttiter von 12^0 den und eine I!Z "-Zwirnung von etwa
0,10 Drehungen/cm (1/4 turn per Inch)'. Die drei Garnenden
wurden mit geeigneten Führungen zusammengebracht und durch
die Vorbausch-Verwicttler-EInrlciitung zu der Aufwickeleinrichtung, wie vorhergehend besclirieben, geleitet. Der nominell
Trockenbausch des Vorratsgarnes betrug 27 bis. 32 %, Das er-
" haltene Garnprodukt bestand aus 204 Fäden mit einem nominellen
Gesamttiter von 3690 den und einer Fachzwlrnung -von 0
(zero ply twist).
90984 2/1633
Das vorgebauschte verwickelte Garn besaß die vorstehend
beobachtete gleichförmige Zusammenhaftung und Bauschigkeit und keine Schleifen] der mittlere Naßbausch
des Garnes betrug 26, %. Es wurde eine große Anzahl von Garnwickeln mittlerer Größe gesammelt und. wurden zu einer
gebräuchlichen Teppichweberei für Prüfzwecke übergeführt.
Auf einer gebräuchlichen technischen Knüpfmaschine mit
einer Einstellung von 0,1K) cm (5/32 in.j wurde das Garn zur
Herstellung einer 76, 2 cm (30 ±1.) breiten Probe eines geknüpften
Textilstoff^ bei einem Gewicht von 78O g/m
(23 oz./sq.yd.) in 28j5,A g (10 oz.) einer Juteunterlage
verwendet. Es wurden zwei verschiedene. Muster angewendet, nämlich ein Muster mit hohen und niedrigen Schlingen und
ein Muster mit hohen, mittleren und niedrigen Schlingen. Bei dem Muster mit hohen und niedrigen Schlingen wurde
der hohe Pol geschert. Ein benachbarter Streifen von
76,2 cm (30 in.) Breite aus einem vergleichbaren handelsüblichen
Garn, das vorgebauscht und mit einer Ausrüstung versehen worden war, wurde zusätzlich zu einem dritten
76,2 cm (30 in.) breiten Streifen aus einer anderen Art
von einem gebräuchlichen bauschigen Polynexamethylenadip- "
amidteppichgarn (Nylon 66) aufgenommen. Das gesamte Gewebe besaß eineBreite von 228 em (90 in.). Auf einer gebräuchlichen Knüpfmaschine zeigte das Probegarn gemäß der Er^-
findung ein ausgezeichnetes Verhalten. _
Das Vergleichsgewebe vrurde in einer Goldschattierung gefärbt und wurde rückseitig mit einer zweiten Unterlage
beschichtet und nach technischen Standardarbeitsweisen aus-
909842/1633
gerüstet. Die Tcppichbahn des Probegarnes wurde in jeder
Hinsicht als wenigstens gleichwertig mit den gebräuchlichen.
Garnbahnen beurteilt und war hinsichtlich der Noppen-und
Mustertrennschärfe oder-konfigurationj, der Elastizität und
"plüsch- oder samtartigen Beschaffenheit" eindeutig überlegen wobei die plüschartige Beschaffenheit eine wichtige4 jedoch
ungenau definierte Eigenschaft mit Bezug auf das ästhetische
Äußere, die in Teppichen erwünscht ist, darstellt.
Proben des Versuchsgarnes und der technischen,im Handel
erhältlichen Tepp-ichgarne wurden anschließend jauf einer
|| neuen technischen Knüpfmaschine von hoher Geschwindigkeit
verglichen, bei welcher hohle Nadeln und mittels Luft getriebenes Garn zur Bildung von Schlingen anstelle der
üblichen Nadeln für die Schlaufenführung und Haken verwendet werden. Vom Bedienungspersonal wurde die Knüpfgeschwindigkeit
allmählich erhöht. Wenn die Geschwindigkeit über
die bei gebräuchlichen Knüpfmaschinen erhältliche maximale Geschwindigkeit hinaus anstieg, verursachte das vorgebauschte , zugerichtete handelsübliche Garn so viele
Fehler, daß es von der Maschine entfernt werden mußte; bei einer noch höheren Geschwindigkeit trat auch ein Versagen
des zweiten handelsüblichen Garnes auf und dieses mußte
ebenfalls entfernt werden. Das vorgebauschte verwickelte.
f Versuchsgarn zeigte weiterhin ein gutes Verhalten mit
minimalen Fehlern, wenn die Knüpfgeschwindigkeit auf die mit den Rollenkombinationen dieser Maschine erhältliche
maximale Geschwindigkeit erhöht wurde. Das Bedienungspersonal der technischen Maschine nahm an, daß das Versuchsgarn
selbst bei noch höheren Geschwindigkeiten weiterhin ein zufriedenstellendes Verhalten aufweisen würde, wenn
90984 2/163
Zug- oder Treibrollen für ein Arbeiten bei noch höheren Knüpfgeschwindigkeiten verfügbar gewesen wären. Es war
ersichtlich, daß das Versuchsgarn nicht nur die4rwünschten
Eigenschaften in den fertiggestellten Teppichen aufwies, sondern auch zum Knüpfen bei Geschwindigkeiten geeignet
war, die weit über denjenigen lagen, die bei der
gebräuchlichen Teppichherstellung angewendet wurden.
Die in Fige 1 dargestellte Vorrichtung wurde auf
der Vorderseite eines aufrechten Gestells angebracht und von einem Garnaufsteckgatter1 überragt« Die obere Zuführungs
oder Vorschubrolle oder -walze/und die untere Abgabe=- oder
AbzugsroiIe oder -walze 22 waren von gleichem Durchmesser
und die damit zusammenarbeitenden Gegenrollen (cot rolls) 11 und 23 waren/deinem dichten Polyurethanelastomeren
zur l icherstellung eines guten Kontaktes bedeckt0 ^er erhitzte
Streckstift 13 besaß einen Diashmesser von 5*08 cm
(2 in.) und wurde mit eimii 1000 Watt-Patronenerhitzer erhitzt.
Die zwischen den texturierenden Streckzahnrädern
und den unteren Abgaberollen angebrachte Vorbauschverwickleranordnung
war mit derjenigen identisch, die vorhergehend in den Beispielen 2 und 3 beschrieben wurde.
Zwei Sputen eines unverstreckten halbmatten Hexamethylenadipamidpolymerisatgarnes
(Nylon 66) mit jeweils einem Titer von 3900 den und 68 Fäden wurden auf dem Aufsteckgatter
angebracht; die beiden Enden der Garne wurden
90S 842/163 3
- 3ο -
an der oberen Rollenführung 1J zusanmengebracht und durch
die Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, geleitet, wobei
das behandelte Garn auf Rohre aus Pappkarton von der Leesona 959 ~ Aufwindeeinrichtung aufgewickelt wurde.
Die vereinigten Garne führten drei Umwicklungen um den erhitzten Streckstift und drei Durchgänge durch den Spalt
der Streckzahnräder aus, wobei eine gebräuchliche Hilfstrennrolle verwendet wurde, um die Garnwicklungen am Überlappen zu hindern. Das Verfahren wurdeunter den nachstehend
angegebenen Bedingungen ausgeführt?
ψ Geschwindigkeit der oberen Z ufüiirungs-
oder Vorschubrolle 114 m (min)
(125 yd./min)
Geschwindigkeit der Streckzahnräder . 567, m/min
(401 yd ./min)
Streckausmaß 3^2O .
Geschwindigkeit der Abgaberolle (unten) 502 m/min
:■■■ - 1330 yd./min)
Überzüführung 21 %
Streckstifttemperatur 200°C
Kühlluft bei den Zahnrädern 0S42 nrVmin
(15 cu.ft./min)
Wasserdampfdruck (Mantelseite) 18^4 ätü
(260 psig)
Wasserdampftemperatur (gesättigt) 208°C
Vor dem Durchgang durch die' Vorbausch-Verwiekler- .- . .
Einrichtung besaß das texturiert© Garn einen Troc-kenbausch
von 21 ^.Das vorgebauschte verwickelte Garn besaß «inen Titer
von "2590 den und einen Naßbausch von„24,7 $>B , .-;"--Λ».ν
Es wurden zwei Teppiche in zwei verschiedenen Mustern
mit hohen und niedrigen Noppen und einer mit einem gleich«,-.
9 038 4 2/1633
mäßigen Noppen- oder Schiingenaufbau auf einer gebräuchlichen
Knüpfmaschine mit einer Einstellung von Ό,4θ cm (5/^2 in.)
unter Verwendung von Proben des Prüfgarnes gemäß der Erfindung und eines ähnlichen handelsüblichen Garnes, das vorgebauscht und ausgerüstet worden war, hergestellt. Die
Probegewebe wurden mit drei verschiedenen Gewichten, nämlich 541 ο (16 oz.), 627 g (20 oz.) und 846 g (25 oz.) je m2
(per sq.in.-), mit einem Standardjuteunterlagematerial hergestellt,
^amtliche Proben wurden technisch ausgerüstet und am Stück mit einer grünen Schattierung gefärbt.
Die Knüpfleistung oder das Knüpfverhalten des Probegarnes
gemäß der Erfindung war hervorragend gut mit minimalen
Rückzügen (back pulls) , Schleifen und anderen Fehlern. Bei Beurteilung durch fünf Sachverständige Wurden die" Teppichgewebe
des Probegarnes in jeder Hinsicht, insbesondere bezüglich
des ästhetischen Aussehens, vor allem bei den gemusterten Geweben, in welchen die Muster- und Noppentrennschärfe
stark überlegen war, als überlegen beurteilt,
Beispiel 5 · — .■-- -■ --—
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde mit der Abänderung
wiederholt, daß die beiden Endender Polyhexamethylenadipamid-. garne (Nylon 66) verschiedene Zusätze in dem Polymerisat einverleibt enthielten, um einen beträchtlichen Unterschied
mit Bezug auf deren Aufnahmefähigkeit gegenüber sauren Farbstoffen
zu schaffen. Beim Knüpfen zu einem Textilstoff und Färben mit einem sauren Faitetoff ergab das zusammengesetzte
Garn ein gefälliges gesprenkeltes Aussehen, das frei von
nachteiligen Streifen war. Die in ein Ende einverleibten
909842/1633
Zusätze zur Erhöhung der Anfärbbarkeit durch saure Farbstoffe
sind in der deutschen Patentschrift .........
(Patentanmeldung P 15 70 902.1) beschrieben. Die dem
anderen Ende einverleibten Zusätze, um dasselbe gegenüber saure Farbstoffe beständig zu machen, sind in der US
Patentschrift ....... (US Patentanmeldung Serial No.
553 715/1966) beschrieben. .
Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß gemäß der
Erfindung zahlreiche Vorteile geschaffen werden. Das Verfahren führt zur Entwicklung wenigstens eines Teils an
latenter Bauschigkeit in synthetischen thermopla&isehen
endlosen Fadengarnen und zu einer Verflechtung oder Verwicklung in einem schwachen oder mäßigen Ausmaß, der das:
Garn bildenden Fäden. Das sich ergebende Garn ist bäuschig
und besitzt die erforderliche Zusammehhaftung, um in ;
Knüpfmaschinen von hoher Geschwindigkeit mit einer ausgezeichneten Betriebsleistung verwendet zu werden. Die Vorrichtung
ist von ziemlich einfachem Aufbau. Sie kann in eine bestehende Maschinerie ohne übermäßige Abänderung derselben einverleibt werden. Weitere Vorteile sind ersichtlich*
9098 4 2/163
Claims (1)
- PatentansprücheYlJ HitzeverfestLgtes thermoplastisches bauschiges Fadengarn mit einem verbesserten Knüpfverhalten, dadurch gekennzeichnet, daß es Kräuselungen aufweist, die die Gestalt von Sinuskurven annehmen, wobei die Scheitel oder Spitzen dieser Kräuselungen der einzelnen Fäden in willkürlicher Weise mit Bezug zueinander angeordnet sind, die Fäden, die das Garn bilden, In seitlicher Richtung verschoben sind und ineinander eingreifen, das Garn ein kompaktes glattes nicht bauschiges Aussehen unter einer in Längsrichtung aufgebrachten Spannung von etwa 0,02 bis 0,8 g/den ohne Verlust der ineinandergreifenden fadenartlgen Zusammenhaftung oder Bauschigkeit annimmt* jedoch eine derartige Zusammenhaftung beim Aufbringen einer Spannung verliert/ die ausreichend ist,- um das Garn über seine nominelle elastische Grenze hinaus zu beanspruchen•2. Fadengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn aus wenigstens zwei Enden eines ungezwirnten oder eines wenig gezwirnten gestreckten Garns zusammenge-v_ setzt ist.J. Fadengarn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden einen multilobalen Querschnitt aufweisen.. 4* Verfahren zur Herstellung eines hitzeverfestigten thermoplastischen bauschigen Fadengarnes nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß man9098'»2/163.3(a) in Längsrichtung ein unverzwirntes oder wenig gezwirntes gestrecktes thermoplastisches endloses Fadengarn mit einer latenten Bauschigkeit vorwärtsbewegt,(b) das Garn durch eine begrenzte Zone mit einer Überzuführung von wenigstens 15 % leitet,(c) eine Mehrzahl von kleinen Strömen eines erhitzten Mediums, die sich mit einer höhen Geschwindigkeit bewegen, gegen das durch die Zone hindurchgehende Garn richtet, wobei diese Ströme Einlasse zu der Zone aufweisen, die in engem Abstand und in versetzter Anordnungnit Bezug auf die Achse des Garnes und in Umfangsrichtung um den Garnweg durch die Zone herum angeordnet sind, wobei-die latente Bauschigkeit in dem Garn, entwickelt und die Fäden zur Verbesserung der Knüpfleistung verwickelt werden πηύ(d) das Garn in gleichförmiger Weise sammelte5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichneti, daß die Überzuführung des Garnes im Bereich von 15 bis βθ % liegt, als Medium Wasserdampf bei I6o bis 2550C^ der sich in einer Massengeschwindigkeit von etwa 0,105 bis 0,385 kg/min, cm (1,5 bis 5>5 lbs./min/sq.in.) Querschnittsfläche der Dampfeinlässe zu den begrenzten Zonen und der Einlasse in im wesentlichen symmetrische? Umfangsanordnung bewegt, ver- , wendet wird.6, Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzelehnet,if daß man ein aus einem Polyamidpolyraerisat hergestelltes^^.....-Λ" Garn behandelt.90984 2/18337. Verfahren nach Anspruch 5>dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus einem polymeren faserbildenden Ester hergestelltes Garn behandelt.8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) wenigstens zwei Enden eines im wesentlichen unverzwirnten ungestreckten thermoplastischen endlosen Fadengarns in Längsrichtung von einer Zufuhrquelle vorbewegt,(b) die Mehrzahl von Enden vereinigt und die sich ergebende Fadenleine bei einer erhöhten Temperatur streckt, um desserymolekulare Orientierung zu erhöhen,(c) die gestreckte Fadenleine gleichzeitig verformt und kühlt, indem man sie zwischen kalte, gezahnte, miteinander kämmende Zahnradglieder leitet,(d) unmittelbar danach die Fadenleine durch eine begrenzte Zone mit einer Überzuführung von wenigstens 15 % leitet,(e) eine Mehrzahl von kleinen Strömen eines erhitzten Mediums, die sich bei einer hohen Geschwindigkeit bewegen, gegen die durch die Zone hindurchgehende Fadenleine richtet, wobei die Ströme Einlasse zu der Zone in dichtem Abstand voneinander in versetzter Anordnung mit Bezug auf die Achse des Garnes und in Umfangsrlehtung um den Garnweg durch die Zone herum aufweisen, wobei die latente Bauschigkeit in dem Garn eriwickelt wird und die Fäden verwickelt oder verflochten werden , um die Knüpfleistung zu verbessern, und909842/1633(f) das Garn in Wickelform sammelt.9. Vorrichtung zur Herstellung eines hitzeverfestigten thermoplastischen bauschigen Fadengarnes nacfyeinem der Ansprüche 1 bis 3 unter Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sieCa) eine Düse (26), die für die Aufnahme des Garns in das eine Ende davon und für die Abgabe des Garns aus dem anderen Ende hiervon ausgebildet ist,(b) eine mit dieser Düse (26) verbundene Einrichtung (4o) für die Zuführung eines erhitzten Mediums&us einer Quelle, und(c) eine Mehrzahl von Leitungen (47), die die Mediumszuführungseinrichtung mit .den garnaufnehmenden und -abgebendenEnden verbindet, um eine Mehraahl von ausgespritzten Strömen eines erhitzten Mediums auf das normal· sich auf einem Weg durch die Düse bewegende Garn zu richten,umfaßt,wobei(d) die Leitungen (47) in dichtem Abstand voneinander in versetzter Anordnung mit Bezug auf/die axiale Bewegung des Garns und in Umfangsanordnung um den Garnweg herum vorhanden sind. .10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet> daß die Achse von jeder der Leitungen (47) einen stumpfen Winkel zu der Bewegungsrichtung obs Garnes stromabwärts von den Mediumsabgabestellen der Leitungen bildet, wobei die Leitungsabgabestellen in im wesentlichen symmetrischer Umfangsanordnung vorliegen.909842/163311. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie(a) eine Düse (26), die für die Aufnahme von Garn in ein Ende hiervon und für die Abgabe von Garn aus dem anderen Ende hiervon ausgebildet ist,(b) eine mit der Düse verbundene Einrichtung (40für die Zuführung eines erhitzten Mediums4us einer Quelle,(c) einoi Düseneinsatz in der Düee in Nähe von deren garnaufnehmendem Ende,(d) wobei der Düseneinsatz zwei stumpfkeglige Bohrungen aufweist,,die an ihren engeren Enden durch eine zylindrische Bohrung, die einen axialen Garnweg hierdurch begrenzt, verbunden sind, und(e) eine Mehrzahl von Leitungen umfaßt 9 die die genannte Mediumzuführungseinrichtung mit der zylindrischen Bohrung verbindet, um eine Mehrzahl von ausgespritzten Strömen des erhitzten Mediums auf das Garn zu richten^ wobei(f) die genannten Leitungen in engem Abstand voneinander in versetzter Anordnung mit Bezug auf die axiale Bewegung des Garnes und in Umfangsanordnung um den Garnweg "herum vor-' handen sind.12. Vorrichtung nach Anspruch 11/ dadurch gekennzeichnet, daß die Achse von jeder der Leitungen einen stumpfen Winkel mit der Bewegungsrichtung des Garnes stromabwärts von den Mediumsabgabestellen der Leitungen bildet, wobei die Leitungsabgabestellen im wesentlichen in symmetrischer Umfingsanordnung vorliegen.909842/1633Le ersei t e
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