DE1909711C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung von Krauselgarn - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung von KrauselgarnInfo
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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.
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
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.
Eigenschaften des
verarbeiteten
verarbeiteten
Verfahren
Garns
Bekanntes Verfahren
Nr. 1
Nr. 1
Bekanntes Verfahren
Nr. 2
Nr. 2
Bekanntes Verfahren
Nr-3
Nr-3
Verfahren nach der
Erfindung
Erfindung
3,69
3.85
3,38
2,92
3,38
2,92
36.2
38,1
46,1
82,1
38,1
46,1
82,1
Restliche
Schrumpfung
Schrumpfung
2,57
1,42
0,80
0,53 Eigenschaften des
verarbeiteten
1,42
0,80
0,53 Eigenschaften des
verarbeiteten
^ Garns
Verfahren
Verfahren
Verfahren nach der
Erfindung*)
Erfindung*)
Zug-
festigkeit
Ig' denl
3,80
Fußnote 1
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.
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.
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)
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.
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