DE1909711C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung von Krauselgarn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kräuselgarn, bei dem ein Schlauchgewirke aus dem Garn unter Spannung in Schlauchlängsrichtung wärmefixiert wird.

Bisher ist es außerordentlich schwierig, ein Gewirke zur Garnformgebung wärmezufixieren. Es ist bekannt, Garn zwischen heißen genuteten Walzen für das Wärmefixieren hindurchzuführen, wobei keine Schwierigkeiten auftreten. Wird jedoch ein Gewirke im entspannten Zustand zwischen heißen Walzen hindurchgeführt, wird es ungleichförmig beansprucht, unter Umständen gefalzt und erfährt eine Änderung in der Maschendichte, so daß es unmöglich wird, das Gewirke unter gleichförmiger Maschendichte zu fixieren.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Kräuselgarn mit gleichförmiger Kräuselung und in der Form stabilisierten Kräuseln zu schaffen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren und durch die in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Wärmefixierung der Maschen eines Schlauchgewirkes,

Fig. 2 eine Einrichtung zum Spannen des Schlauchgewirkes,

F i g. 3 eine andere Einrichtung zum Spannen des Schlauchgewirkes,

F i g. 4(a) einen Grundriß eines Schlauchbreilhalters,

F i g. 4(b) eine Rückansicht davon,

F i g. 4(c) eine Seitenansicht davon und

Fig. 5(a) und (b) den Schlauchbreithalter im Inneren des Schlauches.

Das schlauchförmige Gewirke 1 wird aus thermoplastischen Garnen oder Fäden aus Polyester, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polyolefin oder Acetat gewirkt.

Die Schlauchbreithalter 8 und 14 sind in das schlauchförmige Gewirke 1 eingesetzt und werden in einer fixierten Stellung durch eine Einrichtung, wie einem Stützstab, in einem aufgehängten Zustand ge- .

halten. Diese Breithalter 8 und 14 sind von dreieckiger Form [F i g. 4(a)], vorzugsweise in Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Bevorzugt wird jede Ecke des Breithalters.

Wie aus Fig. 5(a) ersichtlich ist, streckt sich das schlauchförmige Gewirke in Stäbchenrichtung, wenn es in Richtung des Pfeiles A gezogen wird, zieht sich jedoch in Richtung der Maschenreihen zusammen. Um dem abzuhelfen, werden die Breithalter 8 und 14, wie aus Fig. 5(b) ersichtlich ist, so eingesetzt, daß sie das Gewirke in Richtung der Maschenreihen expandieren. Gleichzeitig wird denjenigen Teilen von schlaufenähnlichen Garnen, aus welchen das Gewirke 1 besteht und welche in Richtung der Maschenreihen gelockert werden, eine Spannung erteilt. Dies ist das wichtigste Merkmal. Die Breithalter 8 und 14 dienen dazu, jede der Schlaufen des Tuches in einer gleichförmigen Form zu halten und gleichzeitig den schlaufenähnlichen Garnen eine Spannung zu erteilen. Wenn ein solcher Breithalter nicht verwendet wird, wird eir Teil des schlauchförmigen Gewirkes gebogen unc zurückgefaltet, zerknittert oder verformt, was zu einei ungleichförmigen Hitzefixierungswirkung führt unc auch zu einer Verschlechterung der Aufräufelbarkeii des Tuches. Diese Nachteile können durch die Breit· halter 8 und 14 der Erfindung vermieden werden. Die Breithalter 8 und 14 sollten vorzugsweise an ihrei Grundfläche geradlinig sein, damit sie auf den Stütz stäben 15 und 15' stabil gehalten werden. Wie au; F i g. 1 ersichtlich ist, sind Breithalter an zwei Steller vorgesehen, einer am Beginn der Führung und de: andere unmittelbar vor der Hitzefixierungsvorrich tung.

Gemäß Fig. 1 bewegt sich das Gewirke 1, da durch den Breithalter 8 in Normalzustand gebrach wurde, über Stützstangen 9 und 9' vorwärts, geht durcl die Führungswalzen 2 und 3 und erreicht schließlicl die heißen, gezahnten Walzen 4 und 5. Inmittei dieses Weges wird dem Tuch eine gleichförmige Streck kraft in Släbchenrichtung durch eine Spannvorrich tung 11 erteilt, die über den Leitstäben 10 und 10 des Spannungs-Regulierungsmechanismus Tür das (Ic wirke aufgehängt sind. Der SpannungsregulieniK\"h.i nismus stellt einen wesentlichen Teil der Eriiiulim: dar. Deren Einzelheiten sind nachstehend nähe erläutert.

Das schlauchfönnige Gewirke 1, welches den Stützstab 10' passiert hat, wird wieder in seine Form durch den Breithalter 14 und die Stützstäbe 15 und 15' zurückgebracht, welche den Breithalter 14 unterstützen, und dann in die heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 eingeführt. Die heißen, gezahnten Walzen werden bei vorbestimmten hohen Temperaturen gehalten, und während das schlauchförmige Gewirke bei einem vorbestimmten Druck und bei einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen gehalten wird, führen sie die Hitzefixierung des Gewirkes 1 durch. Eine der Heißwalzen 4 bzw. 5 wird positiv betrieben, während die andere, die in Kontakt mit der ersteren steht, infolge deren Drehung rotiert wird.

Nachstehend wird der Spannungsreguliermechanismus mehr im Detail beschrieben.

Es ist eine spezielle Vorrichtung erforderlich, um ein laufendes, dehnbares schlauchförmiges Gewirke unter eine vorbestimmte Spannung in kontinuierlicher Weise zu bringen. Wenn ein schlauchförmiges Gewirke lediglich bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit zwischen den Führungswalzen 2 und 3 und den heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 bewegt wird, kann es keineswegs unter konstanter Spannung gehalten werden, wobei es zu einer Zeit gelockert wird und zu einer anderen Zeit einer übermäßigen Spannung unterworfen wird, da die Dichte des Gewirkes selbst nicht gleichförmig ist. Dieses Problem wird durch eine Ein-aus-Steuerung oder proportionale Steuerung der Umlaufsgeschwindigkeit jeder der Führungswalzen 2 und 3 sowie der heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 gelöst, wobei jedoch die letztgenannte Methode der Steuerung der Umlaufsgeschwindigkeit der heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 nicht bevorzugt ist. da diese immer bei einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit rotiert werden sollten, um einen gleichförmigen Hilzefixierungseffekt zu ergeben. Aus den vorstehenden Gründen kann das erwünschte Ziel durch Steuerung der Umlaufsgeschwindigkeit der Führungswalzen 2 und 3 erreicht werden. In F i g. 1 ist die Spannvorrichtung 11 an dem schlauchförmigen Gewirke 1 aufgehängt, das zwischen den Führungswal/en 2 und 3 und den heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 gespannt ist. Als ein Weg kann die dem Tuch 1 zu erteilende Spannung durch die Spannvorrichtung 11 eingestellt werden. Gemäß der Erfindung sollte das Gewicht der Spannvorrichtung 11 so ausgewählt sein, daß es zur Herstellung von gekräuselten Garnen des Wirk-Form-Typs geeignet ist. Da jedoch die Dichte des sich vorwärts oewegenden schlauchförmigen Gewirkes 1 nicht gleichförmig ist, findet eine Streckung bzw. Zusammenziehung entsprechend statt.

Entsprechend der Auf- und Abbewegung der Spannvorrichtung 11, werden magnetische Relais 16 und 17 zur Steuerung der Spannvorrichtung, welche an den oberen und unteren Enden von zwei Schienen 12 und 13 angeordnet sind, betätigt, und dann wird eine magnetische Kupplung 7, die an einer Antriebswelle der Führungswalze 3 befestigt ist, zur Wiedergabe der Drehung bzw. des Stoppens der Führ-ungswalzen betätigt. Speziell wird ein Teil eines Gewirkes, welches eine niedrige Dichte besitzt, zugeführt, und die Spannvorrichtung 11 bewegt sich abwärts. So ist das magnetische Relais 17 an der Ausschallscite mit den unteren (15 Enden der Schienen 12 und 13 verbunden, und die magnetische Kupplung 7 wird geöffnet, um die Drehung der Führungswalzen zu stoppen. Wenn sich anschließend die Spannvorrichtung 11 anhebt und zu den oberen Enden der Schienen 12 und 13 kommt, wirkt ein magnetisches Relais 16 an der anderen Seite und betätigt die magnetische Kupplung 7, so daß die Führungswalzen wieder rotieren. Die Wiederholung dieser Wirkung ermöglicht es, die vorstehend erwähnten Eigenschaft (bezüglich uneinheitlicher Dichte) zu verhüten, und das schlauchförmige Gewirke wird zu den heißen, gezahnten Walzen immer in konstanter Dichte geführt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, besteht die Spannvorrichtung aus einer Welle 18, einer abnehmbaren, bombierten Walze 19, einem abnehmbaren Flansch 2G, einem abnehmbaren Gewicht 21 und einem Drehkörper 22 zur Verminderung der Reibung an den Schienen. Die Walze 19 dehnt das schlauchförmige Gewirke in Richtung der Maschenreihen, und der Schwerpunkt der Spannvorrichtung als Ganzes sitzt in der Mitte der Welle 18. Die Walze 19 ist an beiden Enden durch die Flansche 20 begrenzt. Das Gewicht 21 ist entsprechend der Art und den Verarbeitungsbedingungen des Gewirkes variabel.

Eine andere Spannwalze 23 ist in F i g. 3 gezeigt. Die Walze weist gleichfalls eine gekrümmte Oberfläche zur Expandierung des Gewirkes 1 in Richtung der Maschenreihen auf. Es ist ferner bevorzugt, daß die Schwerlinie der gesamten Spannvorrichtung durch das Zentrum der Spannwalze verläuft.

Die oberen und unteren magnetischen Relais werden durch ein Teil 26 betätigt, welches sich von einem Ende der Mittelachse der Spannwalze 23 aus erstreckt.

Wie bei einer Ausführungsform der Erfindung, dargestellt durch Fig. 1, gezeigt ist, wird gleichzeitig ,Breithalter und eine Spannvorrichtung vorgesehen. Wenn ein schlauchförmiges Gewirke durch heiße, gezahnte Walzen unter kontrollierter Spannung hitzefixiert wird, fallen die Maschen nicht zusammen und wird die Beanspruchung auf die gekrümmten Teile des Garnes konzentriert. Das mit den heißen, gezahnten Walzen im Eingriff stehende Gewirke wird unter dieser Bedingung hitzefixiert. So nehmen die hitzebehandelten, gekräuselten Garne dreidimensionale Mehrfach-Wellenkonfigurationen an und zeigen eine große Kräuselentwicklung. Ferner behält der Durchschnitt jeder der Fäden, aus welchen das gekräuselte Garn zusammengesetzt ist, entweder die ursprüngliche Form oder wird willkürlich deformiert. Daher weist ein aus solchen Garnen hergestelltes Gewirke eine ausgezeichnete Boucle-Wirkung auf und entwickelt einen einzigartigen Glanzeffekt. Da gemäß der Erfindung die Anordnung der Garnschlaufen so einheitlich wie möglich gehalten wird und sie in diesem Zustand hitzefixiert werden, ist das schlauchförmige Gewirke vollständig frei von Rückfaltabschnitten oder zerknitterten Abschnitten. Das bedeutet eine beträchtliche Verbesserung hinsichtlich der Aufräufelungs- und Aufwickelwirksamkeit. Als ein natürliches Ergebnis ist es möglich, gekräuselte Garne aus Wirk-Form-Verfahren frei von solchen Nachteilen, wie Fadenbruch bzw. Faserung, zu erhalten.

Wie in der nachstehenden Tabelle I gezeigt ist, besitzen die gemäß der Erfindung erhaltenen Garne des Wirk-Form-Typs dreidimensionale Mehrfach-Wellenkonfiguration und weisen eine ausgezeichnete Kräuselungsfestigkeit auf, während gekräuselte Garne, die durch bekannte Verfahren erhalten wurden, zweidimensionale Einfachwellen-Konfiguration aufweisen und eine geringe Kräuselungsfestigkcit besitzen.

Tabelle I

Bekannt	Nach der Erfindung
Einfachwelle,	Mehrfach welle,
zweidimen	dreidimen
sional	sional
ursprüng	ursprüngliche
liche Form	und defor
	mierte Form
	gemischt
gleichförmig	nicht gleich
	förmig
gering	ausgezeichnet
gering	ausgezeichnet

Kräuselform

Form des Fadendurchschnills

Form der Fadenseite

Kräuselentwicklung

Kräuselfestigkeil

Beispiel!

Ein halbmattes 48fädriges Garn aus Polyäthylenterephthalat von 100 den wurden mit einer Rundwirkmaschine mit 174 Nadeln und einem Zylinder von 5,08 cm Durchmesser bei 515 Umdrehungen des Zylinders je Minute gewirkt. Die Maschen des Gewirkes wurden mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie aus Fig. 1 ersichtlich, hilzefixiert. In diesem Zeitpunkt wurden die Oberflächengeschwindigkeit, die Oberflächentemperatur und die Kompressionskraft der heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 auf 4.5 m/Min.. 210 C bzw. 50 kg (äquivalent einer Garngeschwindigkeit von 3500 m/Min.) eingestellt, und die Gewichtsbelastung der Spannvorrichtung 11 wurde auf 400 g festgesetzt. Die bei diesem Verfahren verwendeten Breithalter 8 und 14 sind aus plastischem Material in Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit einer Basislänge von 60 mm. einer Höhe von 70 mm. einer maximalen Dicke von 4 mm und einer minimalen Dicke von 1 mm.

Das so maschenfixierte Gewirke besaß keine Falten. Runzeln. Schlingen u. dgl., welche sonst die Aufräufelungs- und Aufwickelungseigenschaften des Gewirkes herabsetzen würden. Die Aufräufelungs- und Aufwickelungswirksamkeit waren bemerkenswert erhöht. Als natürliches Ergebnis wurde ein dreidimensionales Kräuselgarn aus Wirk-Form-Verfahren erhalten, welches keine Garnnachteile, wie gebrochene Fäden. Faserung u. dgl., aufwies und welches eine bemerkenswert hohe Kräuselungsfestigkeit besaß. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

Tabelle Il

Eigenschaften des
verarbeiteten

Verfahren

Garns

Bekanntes Verfahren
Nr. 1

Bekanntes Verfahren
Nr. 2

Bekanntes Verfahren
Nr-3

Verfahren nach der
Erfindung

3,69

3.85
3,38
2,92

36.2
38,1
46,1
82,1

Restliche
Schrumpfung

2,57
1,42
0,80
0,53 Eigenschaften des
verarbeiteten

^ Garns
Verfahren

Verfahren nach der
Erfindung*)

Zug-

festigkeit

Ig' denl

3,80
Fußnote 1

Garnkräuseldchnung

69,1

Restliche Schrumpfung

("/öl

0,53

Bekanntes Verfahren Nr. 1:

Gewirke, hitzefixiert mit Dampf bei 130¹C, 30 Minuten im entspannten Zustand.

Bekanntes Verfahren Nr. 2:

Gewirke, hitzefixiert mit Dampf bei 130'C, 30 Minuten unter linearer Spannung.

Bekanntes Verfahren Nr 3:

Gewirke, hitzefixiert im trockenen Zustand bei 220' C. 30 Minuten unter linearer Spannung und

Verfahren*) gemäß der Erfindung:.

Gewirke, hitzefixiert bei einer Obcrfliichcntcrnperatur der gezahnten Walzen von 200 C durch das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1.

Fußnote 2

Testmethoden zur Ermittlung der Gamkräuselungs-Dehnung und der restlichen Schrumpfung des Garnes sind nachstehend beschrieben

Garnkräuselungs-Dehnung (%):

Sammlung einer speziellen Anzahl von Kräuselgarncn und Ausführung einer Hitzebehandlurig während 30 Minuten im entspannten Zustand bei Siedetemperatur mit anschließender Entwässerung und Lufttrocknungsbehandlung. Anwendung einer Belastung von 2 mg je Denier während 2 Minuten unter Herabhängenlassen der Probe. Länge der Probe in diesem Zeitpunkt (,. Eine Minute nach Entlastung Anwendung einer Belastung von 0.2 g je Denier während 2 Minuten Länge der

Probe = / Die Garnkräusclungsdehnung beträgt I/ /,,I/„ χ 100(%). ε ι- ., ,,

Restliche Schrumpfung (%):

Sammlung einer speziellen Anzahl von Kräuselgarncn Anwendung einer Belastung von 0.2 g je Denier während 2 Minuten Länge der Probe in diesem Zeitpunkt /,. Anschließende Hitzebchandlung der Probe während 30 Minuten im entspannten Zustand bei Siedetemperatur mit anschließender Entwässerung und.Lufttrocknungsbehandlung. Wiederum Anwendung einer Belastung von 0.2 g je Denier während 2 Minuten Länge der Probe in diesem Zeitpunkt /■,. Die restliche Schrumpfung beträgt (/, - I₂) I₁ χ 100(%,.

Wie aus Tabelle II zu ersehen ist. besitzt das durch das Verfahren gemäß der Erfindung gekräuselte Garn eine beträchtlich höhere Kräuselungsdehnung und eine beträchtlich niedrigere restliche Schrumpfung im

so Vergleich mit Garnen, die durch bekannte Verfahren erhalten wurden.

Dies zeigt, daß das Verfahren nach der Erfindung zur Hitzefixierung eines schlauchförmigen Gewirkes und zur Erzeugung von außerordentlich hoher Kräuselungsdauer wesentlich überlegen ist. Die Kräuselungsdehnung und restliche Schrumpfung des Garne; in Tabelle II eignen sich charakteristisch zur Abschätzung des Grades der Wärmefixierung. Hohe Kräuselungsdehnung und niedrige restliche Schrumpfung

bedeuten eine ausgezeichnete Hitzefixierung.

Beispiel 2

Ein halbmattes 30fädriges Gam aus Polyäthylen terephthalatfäden von 150 den wurde mit einer Rund wirkmaschine mit 174 Nadeln und einem Zylinder vor 5,08 cm bei einer Zylinderumdrehung von 515 U/Min gewirkt. Die Maschen des Gewirkes wurden mit einei Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie aus Fig.]

ersichtlich, hitzefixiert. In diesem Zeitpunkt wurden die Obcrflächengeschwindigkeil, die Oberflächentemperatur und die Kompressionskraft der heißen, gezahnten Walzen 4 und 5 jeweils auf 5 m/Min., 220¹³C bzw. 60 kg eingestellt, und die Gewichtsbclastung der Spannvorrichtung 11 wurde auf 600 g festgesetzt. Die Breithalter 8 und 14 sind von denselben Dimensionen wie im Beispiel 1. Das so maschenfixierte Gewirke besaß keine Falten, Runzeln, Schlingen u. dgl., welche dazu fijhren wurden, die Aufräufelungs- und Aufwickelungseigenschaft des Gewirkes herabzusetzen. Die Enträufelungs- und Aufwickelungswirksamkeit wurden beträchtlich erhöht. Als Ergebnis wurde ein ausgezeichnetes Kräuselgarn ohne gebrochene Fäden oder Fasern erhalten. Die Testergebnisse sind in Tabelle 111 angegeben.

Tabelle III

Eigenschaften des verarbeiteten

Garns

Bekanntes Verfahren

Nr. 1

Bekanntes Verfahren

Nr. 2

Bekanntes Verfahren

Nr. 3

Verfahren nach der

Erfindung

Zugfestigkeit

(g den)

3,70

3,80

3,40

3,65

Garnkriiusel- dehnung

35,4

39,6

45,2

92,1

Restliche Schrumpfung

'5 Hil/.efixierung bei dem bekannten Verfahren Nr. die gleiche wie im Beispiel 1.

2,60 1,52 0,98

0,32 I, 2 bzw. 3 is

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

$0964

.-alt?

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kräuselgarn, bei dem ein Schlauchgewirke aus dem Garn unter Spannung in Schlauchlängsrichtung wärmefixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchgewirke im flachen Zustand auf gleichförmige Maschenform in Schlauchlängs- und -umfangsrichtung gespannt und in diesem Spannungszustand zwischen beheizten Kräuselzahnrädern hindurchgeführt und wärmefixiert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen des laufenden Schlauchgewirkes (1) ij. in Umfangsrichtung ein durch zwei Stützwalzen (15, 15') im Schlauchinneren gestützter flacher Breithalter (14) vorgesehen ist, dessen Umriß die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist und der mit seiner durch die beiden gleich langen Schenkel des Dreiecks gebildeten Spitze gegen die Laufrichtung des Schlauches (1) weist

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen des laufenden Schlauchgewirkes (1) in Längsrichtung eine bombierte Tänzerwalze (19, 23) mit oberem und unterem Begrenzungsanschlag vorgesehen ist, die über Relais (16, 17) mit einer magnetischen Antriebskupplung zur Steuerung der Zuführgeschwindigkeit des Schlauches (1) verbunden ist.