DE19746878A1 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines MehrkomponentenfadensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponen
tenfadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von Mehrkomponentenfäden, insbesondere mehrfarbiger
Mehrkomponentenfäden, die durch Vermischen mehrerer Einzelfäden mit
unterschiedlichen Farben entstehen, erfolgt die Vermischung der Einzelfäden
in einer Texturierdüse. Hierbei werden die Einzelfäden mit Hilfe von
Luftstrahlen, die unter einem Winkel auf die durchlaufenden Fäden auftref
fen, in einer Stauchkammer gekräuselt. Hierbei besteht das Problem, eine
Vermischung der Einzelfäden zu erzeugen, die weder zu einem dominanten
Hervortreten der Einzelfäden noch zu einer völligen Vermischung der
Einzelfäden im Mehrkomponentenfaden führt. Das Ziel der Stauchkräuselung
ist es, eine gute Kräuselung bei gleichmäßigem und reproduzierbarem Farb
bild des Mehrkomponentenfadens zu erzeugen.
Zur Problemlösung ist in der DE 42 02 896 vorgeschlagen, die Einzelfäden
vor Einspeisung in die Texturierdüse einem Falschdrall aufzuprägen. Dabei
besteht jedoch die Gefahr, daß die Einzelfäden zu stark im Mehrkomponen
tenfaden in Erscheinung treten und zudem der Kräuselungseffekt vermindert
wird.
In der EP 0 133 198 ist ein Verfahren offenbart, bei dem die Einzelfäden
vor Einlauf in die Texturierdüse zur Veränderung ihrer Relativlage zuein
ander hin und her verlegt werden. Hierbei werden die Filamente der Einzel
fäden sehr stark miteinander vermischt. Der Mehrkomponentenfaden hat
daher häufig eher eine Mischfarbe als daß er wirklich mehrfarbig ist.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs
genannten Art derart zu verbessern, daß der Mehrkomponentenfaden ein
gleichmäßiges und reproduzierbares Farbbild aufweist, ohne daß die Qualität
der Kräuselung vermindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Fadenablauf von der
Galette, die der Texturierdüse vorgeschaltet ist, wesentlich die Vermischung
der Einzelfäden in der Texturierdüse beeinflußt. Es hat sich gezeigt, daß
aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Einzelfäden der Ablaufpunkt
auf der Galettenoberfläche unterschiedlich ist. Der Ablaufpunkt des Einzel
fadens ist dabei die Stelle, an der der Faden sich bei Ablauf von der
Galette von der Galettenoberfläche löst. Je nachdem wie der Einzelfaden
präpariert ist oder welche Farbe er aufweist, bilden sich unterschiedliche
Adhäsionskräfte zwischen dem Faden und der Galettenoberfläche aus. Diese
Adhäsionskräfte führen dazu, daß der Einzelfaden an der Galettenoberfläche
anhaftet und somit sich nicht unmittelbar im geometrischen Ablösepunkt ab
löst. Hierbei ist der geometrische Ablösepunkt gleich dem Berührungspunkt
zwischen der Galettenoberfläche und dem in einer Tangentialebene laufenden
Faden laufende Tangente. Dieses unterschiedliche Ablaufverhalten führt dazu,
daß die Einzelfäden die Galettenoberfläche mal mehr oder weniger stark
umschlingen, so daß sie bereits vor Eintritt in die Texturierdüse in Kontakt
kommen und ihre Filamente sich vermischen. Insbesondere in den Fällen,
bei denen die Einzelfäden schräg von der Galettenoberfläche abgezogen
werden und zur Texturierdüse geführt werden, treten derartige Vermischungs
zustände auf.
Erfindungsgemaß werden daher die Einzelfäden vor Ablauf von der Galette
derart voneinander gespreizt, daß sich der Abstand zwischen ihnen ver
größert. Dadurch wird verhindert, daß eine Vermischung der Einzelfäden vor
Einlauf in die Texturierdüse stattfindet. Überraschenderweise konnte damit
ein sehr gleichmäßiges klares Farbbild im Mehrkomponentenfaden hergestellt
werden.
Die Weiterbildung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 besitzt den Vorteil,
daß auch mit herkömmlichen baulichen Anordnungen eine derartige Ver
fahrensweise möglich ist.
Das Verfahren läßt sich durch Einfügen von mehreren Fadenführern in den
Fadenlauf der Einzelfäden auf einfache Weise verwirklichen.
Insbesondere in den Fällen, bei denen mehrere Mehrkomponentenfäden in
einer Anlage gleichzeitig parallel nebeneinander hergestellt werden, ist es
erforderlich, daß die Einzelfäden der äußeren Mehrkomponentenfäden schräg
von der Galette zur Texturierdüse geführt werden. Erfindungsgemäß läßt sich
das Verfahren derart erweitern, daß insbesondere die Einzelfäden der äuße
ren Mehrkomponentenfäden eine Spreizung erhalten.
Die Spreizung der Einzelfäden wird hierbei vorteilhaft in Abhängigkeit von
dem Versatz zwischen dem Ablaufpunkt auf der Galette und der Texturier
düse eingestellt. Dabei gilt allgemein, daß je größer der Versatz ist, desto
größer der Abstand zwischen den Einzelfäden sein sollte.
In den nachfolgenden Zeichnungen sind Vorrichtungsteile zur Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Spinnanlage zur Herstellung eines Mehrkomponen
tenfadens;
Fig. 2 eine Galettenpaarung mit nachgeschalteter Texturierdüse aus Fig. 1;
Fig. 3 eine mehrfachumschlungene Galette mit vorgeschalteter Fadensprei
zung;
Fig. 4 schematisch eine Galetten- und Texturierdüsen-Anordnung zur
Herstellung mehrerer Mehrkomponentenfäden.
In Fig. 1 ist eine Spinnanlage zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens
gezeigt. In dieser Spinnanlage werden in den Spinnstellen 1.1, 1.2 und 1.3
drei unterschiedliche Chargen eines thermoplastischen Polymers erschmolzen
und mit den Spinndüsen 2.1, 2.2 und 2.3 als dünne, endlose Filamente
extrudiert und ersponnen. Jede der Chargen ist unterschiedlich eingefärbt.
Die Filamentbündel 4.1, 4.2, 4.3 werden jeweils sodann in einem Kühl
schacht 3 abgekühlt und anschließend in eine gemeinsame Laufebene geführt.
In dieser Laufebene befindet sich eine Präparationseinrichtung 5, durch die
die Filamente geführt werden. Hierbei werden die einzelnen Filamente mit
einem Präparationsmittel versehen. Jeweils ein Filamentbündel wird zu einem
Einzelfaden 7.1, 7.2 und 7.3 zusammengefaßt. Jeder der Einzelfäden 7.1,
7.2 und 7.3 weist eine Einfärbung auf, die sich untereinander unterscheiden.
Anschließend werden die Einzelfäden 7.1, 7.2 und 7.3 gemeinsam, jedoch
noch getrennt voneinander und im wesentlichen parallel zueinander laufend,
auf die Galette 8 der Streckzone geführt. Die Galette 8 und die Überlaufrol
le 9 werden von den Einzelfäden mehrfach umschlungen. Hierbei werden die
Einzelfäden von der Galette 8 erhitzt und unter Verstreckung durch die
Streckgalette 11 abgezogen. Vor der Streckgalette 11 ist ein Fadenspreizer
10 angeordnet, der den parallelen Fadenlauf der Einzelfäden auffächert, so
daß sich die Abstände zwischen den Einzelfäden 7.1, 7.2 und 7.3 vergrö
ßert. Nach dem Ablauf der Einzelfäden von der Steckgalette 11 werden die
Einzelfäden gemeinsam in eine nachgeschaltete Texturierdüse geführt. Hierbei
treten die Einzelfäden 7.1, 7.2 und 7.3 gemeinsam in den Fadenkanal 23
der Texturierdüse 13 ein. In dem Fadenkanal 23 werden die Einzelfäden zu
einem Gesamtbündel (Mehrkomponentenfaden 16) zusammengefaßt. Hierzu ist
der Fadenkanal über einen Luftzuführkanal 22 mit einer Druckluftquelle
verbunden. Dabei wir die Druckluft unter einem spitzen Winkel in den
Fadenkanal 23 geblasen, so daß die Einzelfäden von der Galette 11 abgezo
gen und in dem Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit gefördert werden. Die
Druckluft ist erhitzt, so daß das verwirbelte Fadenbündel ebenfalls erhitzt
wird. Der Fadenkanal 23 mündet in einer Stauchkammer 14, deren Wandun
gen seitliche Auslaßöffnungen für die Luft aufweisen. In der Stauchkammer
14 wird nun der Mehrkomponentenfaden 16 zu einem Stopfen aufgetürmt.
Dabei prallt der zulaufende Faden auf die Stopfenoberfläche. Dadurch
werden die einzelnen Filamente zu Bögen und ähnlichen Konfigurationen
verlegt. Gleichzeitig wird der Fadenstopfen unter dem Staudruck der ein
strömenden Luft zusammengepreßt und langsam aus der Stauchkammer
herausgedrückt. Durch die Zusammenpressung wird die Kräuselung intensi
viert. Beim Austreten des Stopfens aus der Stauchkammer 14 werden die
seitlichen Öffnungen freigegeben, so daß die Luft aus der Stauchkammer
entweichen kann. In der Stauchkammer stellt sich eine bestimmte Füllhöhe
abhängig von der konstanten Geschwindigkeit der Abzugswalze 21 ein. Der
aus der Stauchkammer austretende Fadenstopfen wird durch die Abzugswalze
21 zur Kühltrommel 20 gefördert. Er wird sodann auf dem porösen Mantel
der rotierenden Kühltrommel 20 abgelegt. In der Kühltrommel wird ein
Unterdruck erzeugt und dadurch ein Umgebungsluftstrom durch den auf dem
porösen Umfang abgelegten Fadenstopfen 15 geleitet. Anschließend wird der
Faden durch die Abzugsgalette 19 als Mehrkomponentenfaden 16 aus dem
Fadenstopfen 15 herausgezogen und zur Aufwickeleinrichtung 17 geführt.
Dann wird der Faden zu einer Spule 18 gewickelt.
In Fig. 2 ist die Galettenpaarung mit nachgeschalteter Texturierdüse aus Fig.
1 in der Seitenansicht dargestellt. Insoweit wird auf die Beschreibung zu
Fig. 1 Bezug genommen. Hierbei gelangen die Einzelfäden 7.1, 7.2 und 7.3
zu der Einzugsgalette 8. Die Einzugsgalette 8 wird über den Galettenantrieb
25 angetrieben. Nach Ablauf von der Galette 8 gelangen die Einzelfäden zu
der Fadenspreizung 10. Die Fadenspreizung 10 weist die Fadenführer 24
auf, die derart zueinander angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den
Einzelfäden 7.1 und 7.2 sowie zwischen dem Einzelfaden 7.2 und 7.3 sich
vergrößert. Danach laufen die Einzelfäden auf die Streckgalette 11. Von der
Streckgalette 11 werden die Einzelfäden zur Texturierdüse 13 geführt. Bei
dieser Anordnung erfolgt die Fadenspreizung zwischen zwei Galetten.
Demgegenüber ist in Fig. 3 eine Anordnung gezeigt, bei der die Faden
spreizung 10 in der letzten Umschlingung der Streckgalette 11 angeordnet
ist. Hierzu sind die Fadenführer 24 der Fadenspreizung 10 im Fadenlauf
zwischen der Überlaufrolle 12 und der Galette 11 angebracht. Dadurch
werden die Abstände zwischen den Einzelfäden kurz vor Ablauf von der
Galette 11 vergrößert, so daß das unterschiedliche Ablöseverhalten der
Einzelfäden von der Galettenoberfläche sich nicht negativ auf den anschlie
ßenden Kräuselungs- und Mischprozeß in der Texturierdüse auswirken kann.
Der Einzelfaden 7.1 löst sich bereits frühzeitig in dem Ablaufpunkt 27.1
von der Galettenoberfläche der Galette 11 ab. Der Einzelfaden 7.3 löst sich
erst spät von der Galettenoberfläche im Ablaufpunkt 27.3.
Das Verfahren ist insbesondere für Spinnanlagen geeignet, bei denen mehrere
Mehrkomponentenfäden gleichzeitig parallel nebeneinander hergestellt werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ergibt sich durch die in einer Ebene parallel neben
einander angeordnete Texturierdüsen 13.1, 13.2 und 13.3, daß die äußeren
Einzelfadenbündel 27.1 und 27.3 schräg von der Galette 11 abgezogen
werden und in die Texturierdüse 13.1 und 13.3 einlaufen. Wie bereits in
Fig. 3 wird auch in diesem Fall die Fadenspreizung 10 in dem Fadenlauf
der letzten Umschlingung zwischen der Überlaufrolle 12 und der Galette 11
angeordnet. Durch die Fadenführer 24 werden die Fadenabstände zwischen
den Einzelfäden vergrößert, so daß die unterschiedlichen Ablöseverhalten der
Einzelfäden von der Galettenoberfläche, insbesondere beim schrägen Abzug
von der Galette, nicht dazu führen, daß die Einzelfäden mit ihren Fila
menten nicht vor Eintritt in die Texturierdüse vermischen.
Hierbei wird das mittlere Einzelfadenbündel 27.2 weniger stark aufgefächert
als die schräg von der Galette abgezogenen Einzelfadenbündel 27.1 und
27.3.
1
Spinnstelle
2
Spinndüse
3
Kühlschacht
4
Filamentbündel
5
Präparationseinrichtung
6
Fadenführer
7
Einzelfäden
8
Galette, Einzugsgalette
9
Überlaufrolle
10
Fadenspreizer
11
Galette, Streckgalette
12
Überlaufrolle
13
Texturierdüse
14
Stauchkammer
15
Stopfen
16
Mehrkomponentenfaden
17
Aufwicklung
18
Spule
19
Galette
20
Kühltrommel
21
Abzugswalzen
22
Luftzufuhrkanal
23
Fadenkanal
24
Fadenführer
25
Galettenantrieb
26
Galettenantrieb
27
Einzelfadenbündel
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens, der aus
mehreren multifilen Einzelfäden mit unterschiedlichen Eigenschaften
besteht, bei welchem eine Vielzahl von Filamenten nach dem Spinnen
jeweils zu einem der Einzelfäden zusammengefaßt wird, bei welchem
die Einzelfäden parallel und gleichzeitig durch eine Galettenpaarung
verstreckt werden und bei welchem die Einzelfäden nach Ablauf von
der letzten Galette der Galettenpaarung gemeinsam in einer Texturier
düse stauchgekräuselt und als ein Mehrkomponentenfaden zu einer Spule
aufgewickelt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelfäden vor Ablauf von der Galette derart voneinander gespreizt
werden, daß sich der Abstand in axialer Richtung zwischen den Ablauf
punkten der Einzelfäden auf der Galettenoberfläche vergrößert.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spreizung der Einzelfäden bei mehrfachumschlungener Galette in der
letzten Umschlingung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Fadenführer vor der letzten Galette nebeneinander in einer
Ebene angeordnet sind, so daß die Einzelfäden durch die Fadenführer
gespreizt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei
welchem mehrere Mehrkomponentenfäden gleichzeitig parallel nebenein
ander hergestellt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelfäden der äußeren Mehrkomponentenfäden vor Ablauf von der
Galette derart voneinander gespreizt werden, daß die Einzelfäden der
äußeren Mehrkomponentenfäden einen größeren Abstand zueinander
aufweisen als die Einzelfäden des mittleren Mehrkomponentenfadens.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spreizung der Einzelfäden in Abhängigkeit von dem Versatz zwi
schen dem Ablaufpunkt auf der Galette und der Texturierdüse derart
eingestellt wird, daß je größer der Versatz ist, desto größer der Ab
stand zwischen den Einzelfäden ist.
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