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Verfahren zur Herstellung eines aus einer Vielzahl gekräuselter Polypropylenfäden
bestehenden bauschigen Garns sie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines aus einer Vielzahl gekräuselter Polypropylenfäden bestehen- -den bauschigen
Garns, bei dem das mehrfädige Polypropylengarn zusammen mit überhitztem Dampf gegen
eine vorbeilaufende unebene Fläche ausgestoßen wird.
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hin Verfahren dieser Art ist durch die OF-P 246 317 bekannt geworden.
Hier wird das Garn unter Einwirkung von Hitze plastifiziert und in diesem Zustand
gegen eine vorbeilaufende Prallfläche geschleudert und hierbei gestaucht. Als Aufprallfläche
dient entweder ein siebartig durchlässiges Flächengebilde oder ein undurchlässiges
Flächengebilde mit unebener, z.B. gekörnter oder geriffelter Oberfläche.
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Beim Aufprallen wird das plastifiziert ankommende Garn entsprechend
der Ausgestaltung der Aufprallflä'che verformt und hierdurch gekräuselt. Die Borm
der Kräusel wird somit wesentlich durch die Oberflächengestalt der Aufprallfläche
bestimmt. Damit läßt sich mit der bekannten Vorrichtung keine große Bauschigkeit
des gekräuselten Garns erzielen.
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Bei dem bekannten Verfahren nach der BE-PS 665 175 wird das in einer
zylindrischen Kammer plastifizierte Garn entweder zwischen zwei snhnrädern oder
zwischen parallel laufenden Siebbändern hindurchgeführt und hierdurch wellenartig
verformt. Auch bei diesem Verfahren wird somit die Form der Kräusel durch die Form
der Oberfläche mechanischer Teile bestimmt, zwischen die das Garn hindurchgeführt
wird. Eine hohe Bauschigkeit mit willkürlicher Anordnung der einzelnen Kräusel läßt
sich hierdurch nicht erzielen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eräuselverfahren anzugeben,
mit dem bei großer leistungsfähigkeit ein gekräuseltes Garn mit hoher Bauschigkeit
und willkürlich angeordneten Kräuseln hergestellt werden kann.
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Bei einem Verfahren der einleitend genannten list, ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Garn mit dem Dampf in eine Vielzahl kleiner
kubischer Hohlräume ausgestoßen, in diese Hohlräume durch die Stoßkraft des überhitzen
Dampfes
kontinuierlich hineingestopft bzw. gestaucht und gleichzeitig plastifiziert wird,
während die kubischen Hohlräume relativ zu dem Garn bewegt werden, daß das mehrfädige
Garn vorübergehend in den kubischen Hohlräumen festgehalten und gleichzeitig die
durch den Stauchvorgang erzeugten Verformungen der einzelnen Fäden fixiert werden,
während das Garn durch die kubischen Hohlräume mitgenommen wird und daß dann das
mehrfädige Garn aus den kubischen Hohlräumen abgezogen wird.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Einzelfäden -des Garns
willkürlich mit feinen und stabilen. dreidimensionalen Kräuseln versehen. Die Kräusel
entstehen ähnlich wie beim St auchkammerprinzip im wesentlichen dadurch, daß die
zugeführten Einzelfäden gegen die Fadenmasse gestaucht und in diesem Zustand fixiert
werden. Die kubischen Hohlräume lassen sich beispielsweise durch eine mit Nadeln
besetzte Fläche realisieren, wobei der gegenseitige Abstand und die Höhe der Nadeln
so zu wählen ist, daß die Einzelfäden im wesentlichen in den Zwischenräumen bzw.
Hohlräumen zwischen den einzelnen Nadeln hängen bleiben. Die Kräusel werden also
nicht wie bei dem Verfahren nach der OE-PS 246 317 durch den Aufprall der Einzelfäden
auf eine Prallfläche gebildet, sondern durch Stauchen gegen die Fadenmasse, wobei
diese Enden masse in den kubischen Hohlräumen festgehalten wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar bei der Erzeugung von
Bauschgarn aus gekräuselten Einzelfäden aus Polypropylen. Im allgemeinen enthält
ein Fasermaterial aus Polypropylen ein stärker krstallines Polymerisat als andere
synthetische Fasern, wie Polyamidfasern und gewisse Radikale wie thermisch aktive
Radikale oder chemisch aktive Radikale, und außerdem liegt es auch nicht als Wettenradikal
des folyprppylenpolymers vor. Demzufolge ist es schwierig, ein bauschiges Solypropylengarn
mit einer beständigen Eräuselung herzustellen, auch wenn man das herkömmliche Verfahren
zum Texturieren synthetischer Garne anwendet. Im vorliegenden Fall werden ausschließlich
solche Polypropylentäden in Betracht gezogen, die eine besonders gute Fixierbarkeit
aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu geeignet, nach dem Schmelzspinnvorgang
kontinuierlich den Str eck- und Kräuselvorgang durchzuführen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bauschgarns
wird ein mehrfädiges Propylengarn mit einer Faserdichte unterhalb 0,901 (beispielsweise
ein unverstrecktes Garn, ein durch ein Streckspinnverfahren mit einem Streckverhältnis
im Bereich zwischen 1,5 und 3,0 hergestelltes Garn oder ein kaltverstrecktes Garn,
das durch Anwendung des Streckvorgangs bei Zimmertemperatur oder einer Temperatur
unter 993G hergestellt wurde) zusammen mit dem überhitzten, aus einer Düse austretenden
Dampf
strahl gegen eine vorbeilaufende, mit Nadeln besetzte Fläche geschleudert und im
Zwischenraum zwischen den Nadeln gestaucht, wodurch die Einzelfäden an beliebigen
Stellen feine und unregelmäßige Kräusel erhalten und gleichzeitig plastifiziert
werden. Die Kräusel des menrfädigen Garns werden während des Weitertransports des
Garns auf dem Stauchglied vollständig fixiert. Vorzugsweise wird ein mehrfädiges
Garn aus Polypropylen mit einer geringen Kristallinität oder, mit anderen Worten,
mit dem Gefüge eines im wesentlichen smektischen Kristalls verwendet. Der smektische
Eristallaufbau der Polypropylenfäden wird durch eine bei hoher Temperatur und im
nassen Zustand vorgenommene Behandlung in ein monoklines Kristallgefüge umgewandelt,
damit die Kräuselung in dem mehrfädigen Garn fixiert wird. Diese Wärmebehandlung
der Polypropylenfäden muß bei ausreichend hoher Temperatur und im nassen Zustand
über eine ausreichend lange Zeitspanne durchgeführt werden, um eine beständige Heißfixierung
der Kräusel zu erzielen und das molekulare Gefüge der Polyproylenfäden umzuwandeln.
Um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten, wird ein unter hohem Druck stehender
Dampfstrom verwendet, dessen Aufgabe es ist, das mehrfädige Garn durch die Düse
an die Stauchvorrichtung heranzutragen und in diese einzuführen.
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Die Stauchvorrichtung umfaßt einen beweglichen Teil, der aus dem eigentlichen
Stauchglied mit einer Vielzahl von Nadeln oder
käfigartigen Elementen
gebildet ist, die doch das Einführen des Materials mit Hilfe des überhitzten Dampfstrahls
in das Stauchglied nicht stören. Da das sich in dem Stauchglied befindliche Fadenmaterial
bei der Bewegung des Stauchgliedes während einer bestimmten Zeit auf einer vorgegebenen
Strecke mitgeführt wird, steht ausreichend Zeit zur Verfügung, um die Kräusel durch
den überhitzten Dampf zu fixieren. Das Einführen des Garns in das Stauchglied erfolgt
mit Hilfe des überhitzten durch die Düse austretenden Dampfstrahls. Daher können
die einzelnen Fäden in jeder beliebigen Richtung deformiert werden, wodurch eine
willkürliche Kräuselung der Fäden in beliebiger Richtung erhalten wird.
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Durch die Bewegung des Stauchgliedes tritt gegen das Abziehen des
Fadenmaterials aus dem Stauchglied ein gewisser Widerstand auf, der ein Durchschneiden
der Einzelfäden zur Folge haben kann. Dies führt dann zu einem fusseligen, schlecht
aussehenden Bauschgarn. In diesem Fall wird die Feinheit der das Garn bildenden
Einzelfäden vorzugsweise zwischen 10 den und 50 den gewählt, damit die gewünschten
Ergebnisse erzielt werden können.
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Wird ein Garn verwendet, dessen Einzelfäden eine Feinheit über 50
den haben, dann erhält man durch den Stauchvorgang keine befriedigende Kräuselung,
mit anderen Worten, es ergibt sich eine recht rauhe, ungenügende Kräuselung.
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Man kann aber auch ein kombiniertes mehrfädiges Propylengarn mit einer
gewissen Schrumpfneigung verwenden, um zu dem
gewünschten Ergebnis
zu kommen. In diesem Fall erreicht man durch den kombinierten Effekt der Kräuselung
infolge der Schrumpfeigenschaft des Materials zusammen mit dem beschriebenen Stauchvorgang
ein bauschiges Garn mit besonders hoher Bauschigkeit und Dehnfähigkeit.
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Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 10 Figuren
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Aufriß einer Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 ein vergrößertes Schnittbild
eines Teils der Düse der Garnzuführungs- und Aufheizvorrichtung nach Fig. 1, Fig.
3 eine Darstellung eines hochgebauschten mehrfädigen Garnes, das gemäß dieser Erfindung
zu einem aus gekräuselten Einzelfäden zusammengesetzten bauschigen Aufbau verarbeitet
ist, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Abschnitts des zylindrischen Teils
der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines
Abschnitts einer weiteren Ausbildungsform eines zylindrischen Teils der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 6 und 7 schematische Aufrisse weiterer Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 8 eine schematische perspektivische Ansicht
der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, Fig. 9 einen schematischen Aufriß einer
kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung, die eine Streckvorrichtung und eine Texturiervorrichtung
gemäß dieser Erfindung enthält, Fig.10 einen schematischen Aufriß einer weiteren
kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung, die eine Spinn-, eine Streck- und eine Texturiervorrichtung
gemäß dieser Erfindung enthält.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein mehrfädiges Polypropylengarn 1
über zwei Zuführungsrollen 2a und 2b einer Düse 3 zugeführt. Dann wird das Garn
zusammen mit einem ebenfalls der Düse 3 über eine an dieser befestigten Verbindungsleitung
4 in Pfeilrichtung 4a zugeführten Dampfstrahl einem auf der Mantelfläche eines Zylinders
5 angeordneten Stauchglied 5a zugeleitet.
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Die Düse 3 ist in unmittelbarer Nähe der sich drehenden Oberfläche
des Stauchgliedes 5a des Zylinders 5 angeordnet. Die Umfangsgeschwindigkeit der
Zuführungs-rollen 2a und 2b ist konstant. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht das zylindrische Stauchglied 5a aus zahlreichen nadelartigen Vorsprüngen,
die auf der Mantelfläche des Zylinders 5 angeordnet sind. Hierdurch werden zahlreiche
feine Hohlräume in dem Stauchglied
5a des Zylinders 5 geschaffen.
Das mehrfädige Garn 1 wird von den gennnnte:C Hohlräumen des Stauchgliedes 5a erfaßt
und von dem sich drehenden Zylinder 5 mitgenommen und schließlich mit Hilfe von
zwei Abzugrollen 6a und 6b wieder von dem Stauchglied 5a abgezogen und unter Verwendung
von herkömmlichen Aufwickelvorrichtungen auf Garnrollen aufgespult.
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Die Düse 3 ist durch einen zylindrischen Hauptteil 7 mit einem Düsenkanal
7a und einem Garnführer 8 gebildet. Der Garnführer 8 sitzt mit seinem vorderen Ende
im rückwärtigen Teil des Düsenkanals 7a. Die Verbindungsleitung 4 ist ebenfalls
an ihrem einen Ende in dem Hauptteil 7 der Düse befestigt (Fig. 2). Dem Düsenkanal
7a wird über die Verbindungsleitung 4 aus einem Dampfkessel überhitzter Dampf zugeführt.
Der durch den Düsenkanal 7a unter hohem Druck zugeführte Dampf erzeugt auf das mehrfädige
Garn 1 eine Saugwirkung, durch die dieses in den Düsenkanal 7a hineingesaugt und
durch diesen hindurch dem Stauchglied 5a auf dem Zylinder 5 zugeführt wird. Während
sich das mehrfädige Garn 1 von dem Garnfühler 8 zum Stauchglied 5a bewegt, kommt
es mit dem überhitzten Dampf in Berührung. Hierbei verflechten sich die einzelnen
Fäden des Garns 1 infolge des hohen Druckes des überhitzten Dampfes miteinander.
Während das Garn 1 in das Stauchglied 5a hineingedrückt wird, wird es willkArlich
in die Hohlräume des Stauchgliedes 5a gestaucht bzw. gestopft und erhält dabei die
gewünschten feinen Kräusel der Einzelfädenv Der gegen das Stauchglied 5a gerichtete
überhitzte Dampfstrahl plastifiziert
das Garn. Die Kräusel der
Einzelfäden werden anschließend fixiert, so daß diese dauerhaft sind Die auf diese
Weise erhaltene Fadenkräuselung hat - wie aus Fig.
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5 3 ersichtlich - eine spezielle Gestalt die durch die zahlreichen
miteinander verflochtenen, jeweils in beliebiger Anordnung feine beständige Kräusel
aufweisenden Einzelfäden bedingt ist. Es wird hervorgehoben, daß die hier vorliegende
Kräuselung dreidimensional ist im Gegensatz zu der Kräuselung des Bauschgarns, die
mit Hilfe der herkömmlichen Stauchverfahren erzeugt wird und nur zweidimensional
ist. Demzufolge weist das nach dem erfindungsgemaßen Verfahren erzeugte Garn eine
ausgezeichnete Bauschigkeit und weiche Griffigkeit auf. Die Bauschigkeit der Textilien,
beispielsweise eines Nadelflor-Teppichs, aus dem erfindungsgemäß erzeugten mehrfädigen
Garn ist so groß, daß das Erzeugnis nur ein sehr geringes Gewicht zu haben braucht.
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Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, weist das Stauchglied 5a eine Gewebeunterlage
10 auf, die zur Halterung zahlreicher senkrecht herausragender Nadeln 9 dient und
ihrerseits auf der Mantelfläche 11 des Zylinders 5 befestigt ist. Die Nadeln 9 bestehen
aus rostfreiem Stahl. Es können ganz verschiedene Nadeldichten und -abmessungen
verwendet werden, abhängig von den Erfordernissen zur Erzeugung des jeweils gewünschten
Kräuselzustandes, d.h. je feiner die gewünschte Eräuselung sein soll, eine desto
höhere Nadeldichte muß gewählt werden.
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Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß das Verhältnis zwischen
der Länge (1) der Nadel 9 und dem Abstand (p) zwischen benachbarten Nadeln ausschlaggebend
ist, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt,
das Verhältnis l/p im Bereich zwischen 3 und 5 zu wählen. Liegt das Verhältnis l/p
unter 3, dann kann das in das Stauchglied 5a hineingedrückte Garn möglicherweise
wieder herausrutschen. Wird das Verhältnis l/p aber größer als 5 gewählt, dann sitzt
das Garn so fest in den Hohlräumen des Stauchgliedes 5a, daß es seinem Abziehen
aus dem Stauchglied 5a einen größeren Widerstand entgegensetzt, so daß einzelne
Fäden abbrechen können.
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Vorzugsweise wird eine Nadeldichte, d.h. eine Nadelanzahl pro 2,52cm2
in der Größenordnung zwischen 500 und 900 angewendet.
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Außerdem wird eine Nadellänge zwischen 3 mm und 10 mm bevorzugt, um
das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß,
je dünner der im Bereich der Nadelspitze liegende Abschnitt der Nadel gewählt wird,
desto kleiner die für das Abziehen des gekräuselten Garns von dem Stauchglied benötigte
Kraft ist, so daß man das Entstehen fusseliger Garn kräuselungen vermeiden kann.
Ferner ist es wünschenswert, den Basiswinkel der Nadel auf der Gewebeunterlage etwas
zu neigen, beispielsweise wird man ihn zwischen 850 und 900 wählen, da hierdurch
sowohl der Stauch- als auch der Abziehvorgang erleichtert wird.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Stauchgliedes (siehe Fig.
4) mit einer netzartigen, sehr grobmaschigen Hülle überzogen ist. Hierdurch wird
das mehrfädige Garn einer kombinierten Kräuselwirkung unterworfen, die einerseits
durch die Hohlräume des Stauchgliedes 5a und andererseits durch die netzartige Hülle
hervorgerufen wird, so daß eine feine Kräuselung des Garns in vielen Richtungen
erzielt werden kann.
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Wird die oben erwahnte netzartige Hülle in den Zwischenraum zwischen
dem Stauchglied 5a und der Zylinderoberfläche 11 in einem gewissen Abstand von dieser
eingefügt, dann tritt der von der Oberfläche des Zylinders zurückgelenkte Luftstrom,
nachdem er die netzartige Hülle durchlaufen hatte, wiederum mit der Hülle in Wechselwirkung.
Es ist deshalb erforderlich, den aus der Düse austretenden Dampfstrom unter hohem
Druck gegen das Stauchglied 5a zu richten.
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In Fig. 5 ist eine weitere Ausbildungsform eines Stauchgliedes dargestellt.
Hier besteht das Stauchglied aus einer Vielzahl von Elementen, die Hohlräume mit
honigwabenartigem Querschnitt begrenzen. Das Element 12 besteht aus rostfreiem Stahl
sehr geringer Wandstärke zwischen 0,1 mm und 0,2 mm. Die maximale Seitenlänge einer
Wabe beträgt zwischen 3 mm und 4 mm. Bei Verwendung eines Stauchgliedes nach Fig.
5 erfolgt der Stauchvorgang etwa in gleicher Weise wie bei Verwendung des Stauchgliedes
in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, doch setzt das Stauchglied
12
dem Abstreifen des gekäuselten Garns einen geringeren Widerstand entgegen als das
Stauchglied 5a nach Fig. 4. Demzufolge kann auch ein Abreißen der Einzelfäden verhindert
werden, so daß die Behandlung zur Erzielung eines Bauschgarns bei sehr feinen Einzelfäden
mit Hilfe dieser zweiten Ausbildungsform des Stauchgliedes ohne Schwierigkeiten
durchgeführt werden kann.
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Um die Produktionsgeschwindigkeit des Verfahrens und gleichzeitig
die Haltbarkeit des Stauchgliedes zu erhöhen, wird der Abstand des Düsenkörpers
7 von dem Stauchglied 5a im Vergleich zu seiner Lage bei geringer Geschwindigkeit
geändert. Es ist aber auch möglich; das Stauchglied 5a anstelle der Düse 7 in Querrichtung
zu verschieben. Durch die Querverschiebung der Düse 7 wird das mehrfädige Garn mit
einer wirksamen Kräuselung versehen.
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Die Produktionsgeschwindigkeit muß im wesentlichen unter dem Gesichtspunkt
der Haltbarkeit der Eräuselung betrachtet werden.
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Mit anderen Worten, die Temperatur des Düsenstrahles, die Aufenthaltszeit
des mehrfädigen Garns in den Hohlräumen des Stauchgliedes 5a oder 12 usw. beeinflussen
die Beständigkeit der Kräuselung. Demzufolge ist es nützlich, die Temperatur des
überhitzten Dampfes so weit wie möglich zu steigern, will man die Produktionsgeschwindigkeit
erhöhen. Ferner ist es zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit günstig, das
mehrfädige Garn zu erwärmen, bevor die beschriebene Behandlung durchgeführt wird.
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Auch ist es möglich, die Produktionsgeschwindigkeit dadurch zu steigern,
daß man die Zeit verlängert, während der sich das Garn in dem Stauchglied befindet,
da dann trotz erhöhter Drehgeschwindigkeit des Zylinders 5 eine dauerhafte Fixierung
der Kräuselung erzielt werden kann. Um das oben erwähnte eindrucksvolle Ergebnis
des Stauchvorgangs zu erzielen, muß der Durchmesser des Zylinders 5 groß genug gewahlt
werden, um dem Stauchglied 5a einen ausreichend großen Umfang-zu geben. Man kann
aber auch die in Querrichtung erfolgende Zuführung des mehrfädigen Garns aus der
Düse 3 unter einer mit ausreichender Frequenz erfolgenden Hin- und Herbewegung der
Düse vornehmen, um die Leistungsfähigkeit des Stauchgliedes 5a zu steigern. Hierdurch
kann die Produktionsgeschwindigkeit bemerkenswert erhöht werden.
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Der Dampfstrahl wird vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen.
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120ob und 18500 gehalten.
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Das Verhältnis zwischen der Zuführungsgeschwindigkeit (V1) des aus
der Düse 3 austretenden mehrfädigen Garns und der Umfangsgeschwindigkeit (V2) des
Stauchgliedes 5a oder 12 muß sorgfältig bestimmt werden, da sonst der Kräuselzustand
stark wechselt.
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Vorzugsweise wählt man das Verhältnis V1/V2 zwischen 5 und 15.
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Weiterhin ist es wünschenswert, folgende Geschwindigkeitsverhältnisse
zu wählen, um einen befriedigenden Verfahrensablauf zu erhalten: V1/V3 = 1,1-1,5;
V3/V4 - 1XOr~1s2; wobei V die Abzugsgeschwindigkeit des gekräuselten Garns aus dem
sich drehenden
-Stauchglied, und z V4 e die Aufspulgeschwindigkeit
des von den Abzugsrollen 6a und 6b abgezogenen Garns bedeuten.
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In Fig. 6 ist eine weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das Stauchglied enthält zwei endlose, auf ihrer Oberfläche mit Nadeln versehene
Vberzüge 14a und 14b, die auf endlosen Bändern 13a bzw. 13b derart befestigt sind,
daß die mit Nadeln versehenen tberzüge 14a und 14b, wie in Fig. 6 gezeigt, einander
gegenüberliegen und geringfügig ineinandergreifen. Die endlosen Bänder 13a und 13b
laufen über je zwei Rollen 15a und 15b bzw. 15c und 15d, die in den durch die Pfeile
angedeuteten Richtungen umlaufen. Eine Düse 3 der bereits beschriebenen Xonstruktion
befindet sich unmittelbar am Beginn des beiden mit Nadeln versehenen Uberzügen 14a
und 14b gemeinsamen Bahnverlaufs, und zwar ist die Düse auf die mit Nadeln versehenen
Vberzüge hin ausgerichtet. Zwei Abzugsrollen 16a und 16b sitzen hinter der Stelle
18, von der aus sich die beiden mit Nadeln versehenen ueberzüge 14a und 14b wieder
auseinander bewegen. Die Ifberzüge 14a und 14b weisen eine Vielzahl senkrecht auf
ihnen befestigter Nadeln auf. Der Abstand zwischen den mitden Bezugszeichen 17 bzw.
18 bezeichneten Stellen und der Grad des Ineinandergreifens der jeweils auf den
Ubersügen 14a bzw.
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14b befestigten Nadeln müssen sorgfältig gewählt werden, da die mit
Nadeln versehenen Ueberzüge 14a und 14b längs ihrer Bahn zwischen den Stellen 17
und 18 infolge des geringen Ineinandergreifens ihrer Nadeln zahlreiche jeweils durch
die Anordnung benachbarter Nadeln bestimmte Hohlräume bilden; Die aus
der
Düse 3 austretenden und mittels des überhitzten Dampfes dem Stauchglied zugeführten
und in die durch die mit Nadeln versehenen tberzüge 14a und'14b gebildeten Hohlräume
hineingedrückten mehrfädigen Garne werden zur Stelle 18 hin bewegt. An der Stelle
18 entfernen sich die mit Nadeln versehenen ueberzüge 14a und 14b wieder voneinander,
so daß das sich in den Hohlräumen befindliche und von diesen mitgeführte mehrfädige
Garn ohne Schwierigkeiten, wie sie beispielsweise durch Bestkleben an den Nadeln
entstehen könnten, aus den mit Nadeln versehenen über zügen 14a und 14b befreit
wird. Während das mehrfädige Garn mit den durch die mit Nadeln versehenen Uberzüge
14a und 14b gebildeten Hohlräumen bewegt wird, bildet sich eine ausgesprochet -dimensionale
Kräuselung in dem mehrfädigen Garn aus, das anschließend mit Hilfe der Abzugsrollen
16a und 16b abgezogen wird. Es wurde festgestellt, daß eine Eingrifftiefe der auf
den beiden Ueberzügen 14a und 14b befindlichen Nadeln von etwa 20 % bis 30 % der
Nadellänge der Vorzug gegeben werden sollte.
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Wie oben bereits erwähnt wurde, wird mit Hilfe des überhitzten Dampfstrahls
das aus der Düse 3 austretende mehrfädige Garn in ausreichendem Maße in die durch
das Ineinandergreifen der auf den ueberzügen 14a und 14b befindlichen Nadeln gebildeten
Hohlräume hineingedrückt. Daher werden auch die Einzelfäden des in die Hohlräume
des Stauchgliedes eingedrückten Garns einer Wärmebehandlung durch den aus der Düse
3 austretenden überhitzten
Dampf strahl unterworfen, während sie
in die Hohlräume des Stauchgliedes eingedrückt werden. Dies hat zur Folge, daß die
Einzelfäden eine feine und beständige Kräuselung erhalten. Da sich die mit Nadeln
versehenen flberzüge 14a und 14b an der Stelle- 18 wieder voneinander entfernen,
kann das gekräuselte mehrfädige Garn bereits bei Ausübung einer sehr geringen Zugkraft
sanft aus den Hohlräumen der Stauchvorrichtung abgezogen werden.
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In Fig. 7 ist ein weiteres Ausbildungsbeispiel einer Stauchvorrichtung
dargestellt. Diese umfaßt hier zwei zylindrische Stauchglieder, nämlich ein großes
Stauchglied 20 und ein kleines Stauchglied 22, dessen Lage so gewählt ist, daß beide
Stauchglieder geringfügig ineinandergreifen. Das große Stauchglied 20 besteht aus
einem mit Nadeln versehenen Überzug, der auf der Mantelfläche eines Zylinders 19
befestigt ist und sich in einer durch den Pfeil angedeuteten Richtung dreht. Das
kleine Stauchglied 22 weist ebenfalls einen auf der Mantelfläche eines kleinen,
sich in Pfeilrichtung fortwährend drehenden Zylinders 21 befestigten, mit Nadeln
versehenen tberzug auf.
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Vorzugsweise verwendet man bei dem Stauchglied mit dem zu dem großen
Stauchglied vergleichweise kleinen Durchmesser eine grobe Nadeldichte von beispielsweise
unter 50 % und wählt auch die Umfangsgeschwindigkeit des kleinen Stauchgliedes größer
als die des Stauchgliedes mit größerem Durchmesser, und zwar wählt man sie beispielsweise
um 20 % größer. Der Eingriff der Nadeln beider
Stauchzylinder
ist vorzugsweise so eingestellt, daß die Eingriffslänge der Nadeln etwa 30 C6 bis
50 % der Nadellänge ausmacht. Die Düse 3 weist die gleiche Konstruktion wie die
in Fig. 1 dargestellte Düse auf. Sie befindet sich unmittelbar an dem großen Stauchglied
20, wie aus Fig. 7 zu sehen ist. Die Kräuselung erfolgt bei diesem,Ausführungsbeispie1
ebenso wie bei dem ersten Beispiel, doch kann das Abziehen des gekräuselten mehrfädigen
Garns ähnlich wie im zweiten, in Fig. 6 dargestellten Beispiel recht reibungslos
volESenclmmen werden, da das Abziehen über das kleine Stauchglied 22 erfolgt.
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In Fig. 8 ist eine praktische Verwirklichung des ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels dargestellt. Ein verstrecktes mehrfädiges Polypropylengarn
26 wird von einer Spule 27 über eine Spannvorrichtung 28 zwei Zuführungsrollen'
29a und 29b miteiner Spannung unter 0,1 g/den zugeführt. Danach wird das Garn 26
einer Düse 30 zugeführt. Die Düse 30 ist mit einer Dampfleitung 31 verbunden, die
ihrerseits zu einem überhitzten Dampf enthaltenden Dampfkessel 32 führt. Die Duse
30 befindet sich unmittelbar an einem Stauchglied 36, welches im einzelnen im Zusammenhang
mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert wurde. Das der Düse 30
zugeführte mehrfädige Garn wird auf das sich drehende Stauchglied 36 geschleudert
und in dessen Hohlräume hineingedrückt. Wie bereits beschrieben, wird das mehrfädige
Garn hierbei mit feinen willkürlichen Kräuseln versehen und dann mit Hilfe von zwei
Abzugsrollen 37a und 37b abgezogen.
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Anschließend wird es auf eine Spule 39 aufgespult, die sich in
Reibungsverbindung
mit einer Wickelwalze 40 befindet. Der aus der Düse 30 austretende überhitzte Dampfstrahl
wird durch eine Absaugvorrichtung 33 abgesaugt, und Kühlluft wirdan die zylindrische
Oberfläche des Stauchgliedes 36 über die Leitung 34 (siehe Fig. 8) zugeleitet, um
die Kräuselung der Einzelfäden innerhalb kurzer Zeit zu fixieren. Bei dem in Fig.
8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Düsen auf der Rohrleitung
31 angeordnet, außerdem ist ein Garuführer 38 vorgesehen, um die verschiedenen Garne
zu ordnen. Die Düse 30 ist so konstruiert, daß sie - sobald sie auf das Stauchglied
36 hingewendet wird - den stauchgliedseitigen Auslaß schließt. Die Zuführung des
überhitzten Dampfstromes beginnt sodann Sobald die Düse 30 jedoch in entgegengesetzte
Richtung gedreht wird, wird die Dampfzufuhr unterbrochen. Wie bereits im Zusammenhang
mit dem ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, ist der
Abstand zwischen dem Stauchglied und dem Düsenauslaß ein gewichtiger Faktor, der
die Garnqualität beeinflußt.
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Es hat sich gezeigt, daß es bei Verwendung eines mehrfädigen Garns
mit einer Stärke zwischen 1000 d und 2000 d vorteilhaft ist, diesen Abstand etwa
zwischen 3 und 5 mm zu wählen, Verwendet man allerdings Garne größerer Stärke, so
muß dieser genannte Abstand auch größer sein, doch bei dünnen Garnen muß er kleiner
gewählt werden.
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Eine kombinierte Vorrichtung, welche einen den Verstreckvorgang und
einen erfindungsgemäßen Kräuselvorgang einschließt:, ist in
Fig.
9 dargestellt. Ein unverstrecktes Garn 42 wird von einer Spule 41 zugeführt. Das
Verstrecken erfolgt innerhalb eines Verstreckbereiches zwischen einer sogenannten
Nelson-Zuführungsrolle 43 und einer Abzugsrolle t- mit konstantem Streckverhältnis.
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Wird das Verstrecken in warmem Zustand ausgeführt, dann verwendet
man eine Heizvorrichtung 44. Es ist auch möglich, die Heizvorrichtung 44 als Vorwärmeeinrichtung
zu verwenden, wenn man das Texturieren beschleunigen möchte. Die hier verwendete
Eräuselvorrichtung entspricht der in Fig. 1 dargestellten. Es soll darauf hingewiesen
werden, daß der Vorteil darin zu sehen ist, daß auf eine spezielle Streckvorrichtung
verzichtet werden kann und daß ferner keine unausgeglichene Schrumpfung des verstreckten
Garns innerhalb der Spule vorliegt.
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Eine weitere kombinierte Vorrichtung, bei der das Schmelzspinnen mit
eingeschlossen ist, ist in Fig. 10 dargestellt. Hier werden die Fäden 47, die aus
einer Spinndüse 46 austreten, mittels einer Streckvorrichtung, bestehend aus zwei
Nelson-Zuführungsrollen 50 und 51 und Zugrollen 52 und 53, nachdem sie durch eine
Schmälzwalze 48 mit einem Uberzug versehen und über eine Führungsrolle 49 geführt
worden sind, verstreckt.
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Soll das Verstrecken unter Erwärmung durchgeführt werden, dann wird
eine Heizvorrichtung, beispielsweise eine keramische Aufheizvorrichtung 54, verwendet.
Da die Abzugsgeschwindigkeit der unmittelbar mit der Schmelz-Spinnvorrichtung verbundenen
Streckvorrichtung
bei diesem kontinuierlichen Verfahrensgang sehr hoch ist, ist es wünschenswert,
die Düse zwangsweise in Querrichtung zu bewegen, so daß die leistungsfähigkeft ausreicht,
bei einer Verfahrensgeschwindigkeit über 300 m/min dem mehrfädigen Garn eine Kräuselung
zu vermitteln.
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Beispiel 1 Ein Polypropylenpolymerisat mit einer grundmolaren Viskosität
14, gemessen in Tetralin, wird mit einer entsprechenden Menge eines Stabilisators
vermischt und durch eine Spinndüse bei 2700C ausgepreßt, um ein Garn aus unverstreckten
Einzelfäden zu erhalten. Dieses Garn wird dann einer Verstreckvorrichtung zugeführt
und dort einem Verstreckvorgang unterworfen, der unter den in Tabelle 1 aufgeführten
Bedingungen durchgeführt wird, um schließlich ein mehrfädiges Garn aus 120 Einzelfäden
und einer Gesamtdicke von 1850 den zu erhalten. Anschließend wird das mehrfädige
Garn in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung unter den nachstehend aufgeführten
Arbeitsbedingungen weiter behandelt.
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Temperatur des überhitzten Dampfs in °C 155 Druck des überhitzten
Dampfs in kg/cm2 0,8 Effektivdurchmesser der Düse in mm 1,2 Höhe des Stauchgliedes
in mm 4,0 Durchmesser eines Stauchgliedes in mm 0,2
Anzahl der
Stauchelemente pro 2,52cm2 840 Abstand zwischen dem Düsenauslaß und den Enden der
Stauchglieder in mm 5 Zuführungsgeschwindigkeit des Garns in m/min 60 Umfangsgeschwindigkeit
der Enden des Stauchglieds in m/min 10 Abzugsgeschwindigkeit des Garns in m/min
51 Die Eigenschaften des so erzielten gekräuselten Garns sind in Tabelle 1 zusammen
mit den Eigenschaften des aus unverstreckten Einzelfäden bestehenden Rohgarns aufgeführt.
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Tabelle 1
| I f 1 |
| Verstreck- T<peratur |
| dingung der erhitz- 25 50 9Q 110 140 |
| ten Platte |
| 0 |
| in C - |
| r6treckver- 2,OC 2,50 ,20 3,80 rt,50 |
| a haltnis in 96 |
| aus FilRmen- Reißkraft 2,LC? |
| it-en besi;e- in aen 2,65 3,05 3,42 3,86 |
| ales Garn ---------- ---- 127 sq 68 42 |
| or aer i3ruchdehnung '163 |
| Cräuselwig |
| Reirraft 2,78 3,02 3r'r5 3r87 , |
| ;ekräuseltes in -Jaen |
| in si eaenaem tes Garn 19, t3 16, 5 13, 7 8,1 4s 3 |
| Wasscr gekräuseltes 0,6 0,5 0,5 0,4 0,2 |
| Garn |
| Iräuselaehnu: in 43,8 39,2 37,0 28,2 20,5 |
| räuelaeu |
| äuselung in ' 29,7 26,0 25,3 17,7 13,2 |
| l |
| äuselerholung in Xó 87,3 89, O 87,5 86,1 86 s1 86,4 |
Die in der Tabelle aufgeführten Posten wuraen durch nachstehende Meßverfahren bestimmt.
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Es wird ein aus 20 Windungen bestehender Strang auf einer Garnhaspel
mit einem Umfang von 1 m unter konstanter Garnspannung hergestellt, dann über-einer
rostfreien Stahlstange mit einem Durchmesser von 5 mm 8 Stunden lang ausgehangt,
10 minuten lang einer trockenen Heißbehandlung bei 700C unter Atmospharendruck
unterworfen
und mindestens 4 Stunden in normale RaumverhalLtnisse (200C und 65 % relative Luftfeuchtigkeit)
gebracht. Nach dieser Vorbereitung wird der Strang mit einer Anfangsbelastung von
1 mg/den belastet und die Länge L0 des Stranges 1 Minute nach der Belastung aufgezeichnet.
Anschließend wird' .der Strang mit 100 mg/den belastet und die Länge L1 1 Minute
nach Belastung festgestellt. 2 Minuten nach Entfernen des Gewichts wird der Strang
erneut mit dem ersten Gewicht von 1 mg/den belastet und die Länge L2 1 Minute nach
Entfernen des Gewichts aufgezeichnet. Dann lassen sich die Werte der in der Tabelle
aufgeführten Posten aus nachstehenden Gleichungen berechnen.
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L1 - L0 Kräuseldehnung in % - x 100 L0 L1 - L2 Kräuselung in % "
- - - x 100 L2 Kräuselerholung in % L1 - L2 x 100 L1 - L0 Wie aus den in Tabelle
1 aufgeführten Ergebnissen hervorgeht, erhält man bei Durchführung des Streckvorgangs
an dem Ausgangsgarn bei einer Temperatur unter 90°C ein gekräuseltes Garn mit besseren
Kräuseleigenschaften als bei einem normalen Garn, welches bei hoher Temperatur mit
hohem Streckverhältnis verstreckt wurde. Ferner soll darauf hingewiesen werden,
daß die ReiREaft des Garns, welches bei niederer Temperatur mit geringem Streckverhältnis
verstreckt wurde, bemerkenswert erhöht
ist, während gleichz@@@ig
eine beachtliche Verril.gerung der Schrumpfungsfahigkeii in siedendem Wasser zu
ve;zeichnen ist.
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Außerdem sind die dem Ausgangsgarn eigenen Nacli ile durch Anwendung
des Streckvorgangs vollständig ausgeschaltet. Das so erzeugte gekräuselte Garn enthält
die einzelnen Eräusel an willkürlichen Stellen, wobei die Abstände zwischen den
einzelnen Bögen verschieden groß sind. Es weist eine ausgezeichnete Bauschigkeit
auf und kann für die Herstellung von Einrichtungsgegenständen mit elegantem Aussehen
und ausgezeichneten elastischen Eigenschaften verwendet werden. Aufgrund des unter
Verwendung eines durch eine Düse austretenden Luftstromes durchgeführten Herstellungsverfahrens
zeigt das gekräuselte Garn eine verbesserte Verflechtung der den Einzelfäden eigenen
äusel , was zu einer relativ einfachen Behandlung des Garns während des gesamten
Vorgangs führt. So zeigt das erfindungsgemäß gekräuselte Garn keinen der Nachteile,
die man bei dem in herkömmlicher Weise unter Verwendung einer Stauchvor richtung
erzeugten gekräuselten Garn kennt. Hierzu sei lediglich dessen geringe Bauschigkeit
genannt, die eine Folge der zweidimensionalen Eräuselausbildung ist, und ferner
seine - Uaangenehme Griffigkeit, welche als Folge einer Zickzackausbildung der einzelnen
Eräusel entsteht. Es ist infolge der Grenze, welche der Feinheit des erzeugten Garns
gesetzt ist, unmöglich, dem in herkömmlicher Art gekräuselten Garn die gleichen
hervorragenden Eigenschaften zu vermitteln wie sie das erfindungsgemaß gekräuselte
Garn aufweist. Die unten aufgeführten Werte, für den Zufallsgrad sind für das erfindungsgefliäa
gekräuselte
Garn berechnet worden, weiches bei 90°C mit einem Streckverhältnis
von 3,20 verstreckt wurde, und den Werten für ein in herkömmlicher Art mit Hilfe
einer üblichen mechanischen Stauchvorrichtung gekräuseltes Garn gegenübergestellt.
Für erstere ergibt sich ein Wert von 1,89, für letztere ein Wert von 5,31.
| n |
| iZ'n 1 (x1 - |
| Zufallsgral - N54 |
| S |
wobei xi die jeweilige Länge der vorkommenden Schlingen, x die mittlere Schlingenlange
der N-Schlingen und S die Standardabweichung innerhalb der Läzigenveftei lung der
N-Schlingen bedeuten, und zwar ohne Bezugnahme auf die Verfahrensbedingungen. Die
berechneten Werte des Zufallsgrades des mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
gekräuselten Garns sind kleiner als 2,80. Hierdurch wird bewiesen, daß das erfindungsgemäß
gekräuseite Garn den bevorzugten Zufallswert der Kräuselung zeigt.
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Beispiel 2 6 Ein Polgpropylenpolymerisat mit einer grandmolaren t'iskosität
von 2,1, gemessen in Tetralin, wird mit einem entsprechenden Anteil eines Stabilisators
vermischt und durch eine Spinndüse bei 2750C ausgepreßt, um ein aus unverstreckten
Filamenten bestehendes Garn von 3700 den mit 120 Filamenten zu erhalten.
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Nachdem das Garn durch die in Fig. 9 dargestellte Streckvorrichtung
gelaufen ist, wird das die verstreckten Sinzelfäden enthaltende Garn anschließend
der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zugeführt. Während des Streckvorgangs wird die
Temperatur der Aufheizvorrichtung 44 auf 8500 gehalten. Das Streckverhältnis des
Garns beträgt im Bereich zwischen der Zuführungsrolle 43 und der Abzugsrolle 45
2,2. Als Abzugsgeschwindigkeit des Garns wird 160 min eingestellt. Die Kräuselbehandlung
wird praktisch in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt Es wird
lediglich die Verfahrenstemperatur auf 16500 gehalten, ferner beträgt die Umfangsgeschwindigkeit
des Stauchgliedendabschnitts 24 m/min und die Abzugsgeschwindigkeit 126 m/min.
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Dieser Unterschied der Verfahrensbedingungen ergibt sich aus der relativ
hohen Geschwindigkeit bei diesem Beispiel. Das hierbei erhaltene gekräuselte Garn
seigt ganz hervorragende Eigenschaften, ähnlich denen des nach Beispiel 1 hergestellten
Garns. Infolge der bei diesem Beispiel vorgenommenen Kombination des Eräuselvorgangs
mit dem Streckvorgang erhielt man eine besonders dichte Verflechtung der Garnkräuselung,
obwohl das hergestellte Garn praktisch nicht verzwirnt war, so daß die ungünstige
Trennung der Einzelfäden oder die sogenannte Flockenbildung, die in der Regel bei
der herkömilichen Düsenbauschung, der Stauchksmmerkräuselung oder des Falschdrahtverfahren
vorliegt, vermieden wurde. Einesolche dichte Verflechtung der in dem Garn vorliegenden
Kräusel führte zu einer leichten Verarbeitung des Garns in den nachfolgenden Beerbeitungsschritten.
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Beispiel 3 Ein Polypropylenpolymerisat mit einer grundmolaren Viskosität
von 2,3, gemessen in Tetralin, und mit einem entsprechenden Anteil eines Stabilisators
vermischt, wird durch eine Spinndüse bei 2780C ausgepreßt, um ein unverstrecktes
mehrfädiges Garn von 1850 d mit 120 Einzelfäden zu erhalten. Das unverstreckte mehrfädige
Garn wird dann einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, zugeführt, um dort
einer Kräuselbehandlung bei nachstehenden Arbeitsbedingungen unterworfen zu werden.
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Temperatur des überhitzten Dampfs in 0C 153 Zuführungsgeschwindigkeit
des Garns in m/min 80 Umfangsgeschwindigkeit des Stauchgliedes in m/min 14 Abzugsgeschwindigkeit
des Garns in m/min 79 Die Verfahrensbedingungen für das Garn während der Eräuselbehandlung
entsprechen denen in Beispiel 1. Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen-
--gekräuselten Garns sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
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Tabelle 2
| l |
| \ Garn t rer~ |
| probe Garn aus Garn strecken |
| Filamenten |
| verstreckten Temperatur 1400 |
| 1Fiiamenten Strec'3erhältiii |
| \ & 4,50 |
| , . t |
| Reißkraft |
| us vor der Silamenten in 3 den g/den 1,81 3,86 |
| est eh endes O 3,8 |
| 42 |
| a auselung in °/ó 450 X |
| Tekräusel Reil3kreft L |
| t;es in den ~b 3,87 |
| ius E'ilamesten mengen |
| L'arn 5 Bruchdehnung t 132 40 |
| aarn in % |
| 3,5 in | 3a5 6,0 |
| 1 |
| edendem gdkräuselte5 |
| Jasser in Garn 0,1 0,2 |
| äuseldehnung in % 38,,5 ?o,5 |
| Dräuselung in /p 1 .263 13-'- |
| äuselerholung, in % I 90,3 86,4 |
Aus dem in der Tabelle aufgeführten Ergebnis ist ersichtlich, daß die Reißkraft
des unveratreckten Garns ganz beachtlich erhöht wird, wenn man das Garn dem erfindungsgemaß'en
Eräuselverfahren unterwirft . Die Kräuselung weist boi weite eine stabilere Ausbildung
auf, wenn man sie mit der des gewöhnlichen verstreckten Garns vergleicht, welches
bei hoher Temperatur und mit einem hohen Streckverhältnis verstreckt wurde. Der
größte Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß eine Anwendung
einer Wärmebehandlung auf ein aus unverstreckten Poly
propylenfäden
bestehendes Garn eine gummiartige Elastizität des Garns bewirkt, die sich in einer
ausgezeichneten Kräuselelastizität auswirkt, und ferner das die ausgezeichnete Eräuselelastizität
des gekräuselten Polypropylengarns bewirkt, daß die aus diesen gekräuselten Garnen
hergestellten textilen Erzeugnisse eine neue und einzigartige Verarbeitungsqualität
und Griffigkeit aufweisen.
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Beispiel 4 Ein Polypropylenpolymerisat mit einer grundmolaren Viskosität
von 2,1, gemessen in Tetralin, wird mit einem entsprechenden Anteil eines Stabilisators
vermischt und durch eine Spinndüse bei 2750C ausgepreßt, durch das in Fig. 10 gezeigte
Schmälzgerät geführt und anschließend bei 90°C einem Streckvorgang mit einen Streckverhältnis
von 1,7 unterworfen und anschließend der in Fig. 8 dargestellten Kräuselvorrichtung
zugeführt.
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Geschwindigkeit des Garns hinter der Verstreckvorrichtung in m/min
450 Temperatur des überhitzten Damms in °C 160 Zuführgeschwindigkeit des Garns in
m/min 450 Umfangsgeschwindigkeit des Stauchgliedes in min 50 AuSnahmegeæchwindigkeit
des Garns in m/min 400 Fuhrt man in dem vorliegenden Beispiel das Garn unmittelbar
der Kräuselvorrichtung zu, dann kann die Erzeugung des gekräuselten Garns, welches
für die Herstellung der Zimmerdekorationen
geeignet ist, mit dem
höchsten Wirkungsgrad bei geringsten Herstellungskosten erfolgen.
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Beispiel 5 Ein Polypropylengarn (1850 den, 120 Einzelfäden), welches
nach Beispiel 1 bei 90°C mit einem Streckverhältnis ton 3,20 verstreckt wurde, wird
durch eine Kräuselvorrichtung, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, behandelt. In diesem
Fall weist die Eräuselvorrichtung eine gekrümmte erwärmte Platte auf, deren Oberflächenkrümmung
3000 mm und deren wirksame Länge 60 cm beträgt.
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Sie ist zwischen den Zuführungsrollen 29a und 29b und der Düse 30
angeordnet. Das Garn wird, während es über diese Heizplatte läuft, bereits bevor
es der Düse zugeführt wird, auf 1420C erhitzt. Die Zuführungsgeschwindigkeit des
Garns beträgt 120 m/min, die Umfangsgeschwindigkeit des Stauchgliedes beträgt 20
m/min und die Abzugsgeschwindigkeit 103 in/min.
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Tabelle 3
| gekräuseltes Schrump- |
| Garn Kräu- fung |
| Kräu- sel- durch |
| Reiß 3ruch- sel- Eräuse- erho- Behand- |
| kraft dehnung dehnung lung lung lung |
| in g/den in,' in,' in,' in in % |
| Zufüh- |
| rungsge- 60 3,17 64 37,0 25,3 87,5 13,5 |
| schwin- |
| digkeit |
| leß Garns 120 3,20 62 38Z5 25X8 86,1 - 6,1 |
| in in/min |
Aus der Tabelle ergibt sich, daß es möglich ist, den Schrumpfungsgrad
durch eine Behandlung zu verringern, bei welcher eine Vorerhitzung durchgeführt
wird.
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Beispiel 6 Eine Trommel mit einem Stauchglied aus zahlreichen, Hohlräume
definierenden Stauchelementen, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, wird anstelle des
in Fig. 8 dargestellten Zylinders 5 eingesetzt. Die Höhe der einzelnen Stauchelemente
beträgt 5 mm, ihre Seitenlänge beträgt 2 mm. Ein mehrfädiges Polypropylengarn (1850
den, 120 Einzelfäden) wird nach Beispiel 1 bei 90°C und einem Streckverhältnis von
3,20 gestreckt und anschließend durch die oben beschriebene Vorrichtung bei nachstehenden
Bedingungen hindurchgeleitet.
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Temperatur des überhitzten Dampfes in 0 155 Druck des überhitzten
Dampfes in kg/cm2 0,9 Durchmesser der Düse in mm 1,2 Abstand zwischen Düse und Stauchglied
in mm 4,5 Zuführungsgeschwindigkeit des Garns in m/min 72 Umfangsgeschwindigkeit
des Stauchgliedes in m/min 13 Abzugsgeschwindigkeit in m/min 54 Die Eigenschaften
des auf diese Weise erhaltenen Garns sind in nachstehender Tabelle aufgeführt.
| Reißkraft Bruchdeh- Eräuseldeh- Kräuselung Kräuselerholung |
| in g/den nung in Vo nung in 11l in % in fo |
| 3,25 67 34,4 23,9 88,5 |
Äus den in der Tabelle aufgeführten Ergebnissen geht hervor, daß das erzeugte gekräuselte
Garn trotz relativ kleinerer Kräuselung als bei Verwendung des Zylinders 5 eine
erhöhte Reißlänge und eine geringere Ausbildung von Fusseln zeigt, was eine Folge
des relativ leichten Abziehens des Garns aus der Oberfläche des in diesem Beispiel
verwendeten, auf der Trommel befestigten Stauchgliedes ist.
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Beispiel 7 Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung ist durch einen
kleinen Zylinder 21 ergänzt, der sich zusammen mit einem großen Zylinder 19 mit
diesem kämmend dreht. Ein mehrfädiges Polypropylengarn, welches nach Beispiel 1
bei qOOC und einem Streckverhältnis von 3,20 gestreckt wurde, wird durch die beschriebene
Vorrichtung bei nachstehenden Arbeitsbedingungen hindurchgeführt.
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Durchmesser des großen Zylinders in cm Durchmesser des kleinen Zylinders
in cm 15 Umfangsgeschwindigkeit des großen Zylinders in m/min 10
Wirksame
Höhe des Stauchelements in mm 4,0 Durchmesser eines Stauchelements in mm 0,2 Anzahl
der Stauchelemente pro 2,5²cm² 550 Abstand zwischen der Düse und den Stauchelementen
in mm 8,0 Zuführungsgeschwindigkeit des Garns in m/min 120 Umfangsgeschwindigkeit
des Stauchgliedes in in/min 20 Abzugsgeschwindigkeit des Garns in m/min 104 Die
Eigenschaften des erhaltenen gekräuselten Garns sind in der nachstehenden Tabelle
aufgezeichnet.
| Reißkraft Bruchdeh- Eräuseldeh- Kräuselung Eräuselerho- |
| in g/den nung in % nung in 5' in % lung in > |
| 3,19 . 66 66 39,4 27,8 87 X 3 |
Das in diesem Beispiel erzeugte gekräuselte Garn weist eine ganz ausgezeichnete
Kräuselung auf, die ihren Grund in der kombinierten Wirkung des durch den überhitzten
Dampf bewirkten Auspreßvorgangs und dem Eindrückvorgang der Kräusel infolge des
Ineinandergreifens der einander gegenüberliegenden, auf einem Band befindlichen
StauchelementE hat. Die leichte Trennbarkeit der Einzelfäden von der Oberfläche
des Stauchgliedes führt zu einer erhöhten Stärke des erzeugten gekräuselten Garns.
Schwierigkeiten, die bei Verwendung der in Big. 8 gezeigten Vorrichtung auftreten
können, sind hier vollständig vermieden.
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Beispiel 9 Ein unverstrecktes mehrfädiges Garn (1850 den, 120 Einzelfäden),
welches wie in Beispiel 1 erzeugt wurde, wird einer Streckvorrichtung, wie sie in
Fig. 9 dargestellt ist, zugeführt und unmittelbar danach durch die in Fig. 1 gezeigte
Kräuselvorrichtung bei nachstehenden Arbeitsbedingungen verarbeitet. In diesem Fall
ist das Stauchglied zweischichtig ausgebildet, wobei zwischen dem Stauchglied und
der Gewebeunterlage ein Zwischenraum vorliegt.
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Höhe eines Stauchelements in mm (oberhalb der Gewebeunterlage) 5
Anzahl der Stauchelemente pro 2,52cm2 520 Nadeldichte pro 2,5 cm 10 Lage der Nadel
oberhalb der Gewebeunterlage in mm 3 Temperatur des überhitzten Dampfes in 0 158
Zuführungsgeschwindigkeit des Garns in m/min 90 Umfangsgeschwindigkeit des Stauchglieds
in m/min 14 Abzugsgeschwindigkeit in m/min 88 Im vorliegenden Fall wird ein zufriedenstellendes
Eindrücken der einzelnen Fäden in die Stauchelemente erreicht. Ferner ist ein wirksames
Einbringen der Kräusel innerhalb der einzelnen Fäden sichergestellt., ohne daß sie
durch ungünstige Reflexion des von der Düse ausströmenden Strömungsmediums gestört
wird.