DE19746878B4

DE19746878B4 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens

Info

Publication number: DE19746878B4
Application number: DE19746878A
Authority: DE
Inventors: Horst Beifuss; Klaus Gerhards
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2017-10-24
Also published as: ITMI972491A1; BE1012437A3; US5887323A; DE19746878A1; IT1296078B1

Abstract

Verfahren zur Herstellung mindestens 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 Texturierdüse stauchgekräuselt und als ein Mehrkomponentenfaden zu einer Spule aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelfäden vor Ablauf von der letzten Galette derart voneinander gespreizt werden, dass sich der Abstand in axialer Richtung zwischen den Ablaufpunkten der Einzelfäden auf der Galettenoberfläche vergrößert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens 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 Einzelfaden mit Hilfe von Luftstrahlen, die unter einem Winkel auf die durchlaufenden Fäden auftreffen, 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 Farbbild 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 Einzelfaden zu stark im Mehrkomponentenfaden 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 zueinander hin und her verlegt werden. Hierbei werden die Filamente der Einzelfäden sehr stark miteinander vermischt. Der Mehrkomponentenfaden hat daher häufig eher eine Mischfarbe als daß er wirklich mehrfarbig ist.
Aus der DE 42 33 637 C1 ist weiterhin ein Texturierverfahren bekannt, bei dem zwei Einzelfäden parallel und gleichzeitig durch eine Galettenpaarung verstreckt werden. Dabei werden die Einzelfaden durch eine Aufspreizung für die weitere getrennte Verarbeitung separiert.
Aus der EP 0 364 874 A2 ist ebenfalls die Aufspreizung von Fäden direkt vor einer Texturiereinrichtung bekannt.
Aus der DE 42 21 163 A1 ist eine Aufspreizung von Einzelfäden zur gleichmäßigen Vermischung während der Aufspreizung bekannt. Es findet aber keine Verstreckung der Fäden statt und die Problematik der getrennten Führung von Einzelfäden durch größeren Abstand ihrer Ablaufpunkte von einer Galette ist nicht behandelt.
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 Einzelfadens 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 ablöst. Hierbei ist der geometrische Ablösepunkt gleich dem Berührpunkt 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 Vermischungszustände auf.
Erfindungsgemäß werden daher die Einzelfäden vor Ablauf von der Galette derart voneinander gespreizt, daß sich der Abstand zwischen ihnen vergrößert. 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 Verfahrensweise 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 äußeren Mehrkomponentenfäden eine Spreizung erhalten.
Die Spreizung der Einzelfäden wird hierbei vorteilhaft in Abhängigkeit von dem Versatz zwischen dem Ablaufpunkt auf der Galette und der Texturierdüse 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:
1 schematisch eine Spinnanlage zur Herstellung eines Mehrkomponentenfadens;
2 eine Galettenpaarung mit nachgeschalteter Texturierdüse aus 1;
3 eine mehrfachumschlungene Galette mit vorgeschalteter Fadenspreizung;
4 schematisch eine Galetten- und Texturierdüsen-Anordnung zur Herstellung mehrerer Mehrkomponentenfäden.
In 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 gefärbt. Die Filamentbündel 4.1, 4.2, 4.3 werden jeweils sodann in einem Kühlschächte 3.1, 3.2, 3.3 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 Überlaufrolle 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 vergrößert. 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 Einzelfaden zu einem Gesamtbündel (Mehrkomponentenfaden 16) zusammengefaßt. Hierzu ist der Fadenkanal über einen Luftzufuhrkanal 22 mit einer Druckluftquelle verbunden. Dabei wird die Druckluft unter einem spitzen Winkel in den Fadenkanal 23 geblasen, so daß die Einzelfäden von der Galette 11 abgezogen 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 Wandungen 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 einströmenden Luft zusammengepreßt und langsam aus der Stauchkammer herausgedrückt. Durch die Zusammenpressung wird die Kräuselung intensiviert. 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 2 ist die Galettenpaarung mit nachgeschalteter Texturierdüse aus 1 in der Seitenansicht dargestellt. Insoweit wird auf die Beschreibung zu 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 3 eine Anordnung gezeigt, bei der die Fadenspreizung 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 anschließenden 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 4 gezeigt, ergibt sich durch die in einer Ebene parallel nebeneinander angeordnete Texturierdüsen 13.1, 13.2 und 13.3, daß die äußeren Einzelfadenbündel 28.1 und 28.3 schräg von der Galette 11 abgezogen werden und in die Texturierdüse 13.1 und 13.3 einlaufen. Wie bereits in 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 Filamenten nicht vor Eintritt in die Texturierdüse vermischen.
Hierbei wird das mittlere Einzelfadenbündel 28.2 weniger stark aufgefächert als die schräg von der Galette abgezogenen Einzelfadenbündel 28.1 und 28.3.

1: Spinnstelle
2: Spinndüse
3: Kühlschacht
4: Filamentbündel
5: Präparationseinrichtung
7: Einzelfäden
8: Galette, Einzuggalette
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
27: Ablaufpunkt
28: Einzelfadenbündel

Claims

Verfahren zur Herstellung mindestens 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 Texturierdüse stauchgekräuselt und als ein Mehrkomponentenfaden zu einer Spule aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelfäden vor Ablauf von der letzten Galette derart voneinander gespreizt werden, dass sich der Abstand in axialer Richtung zwischen den Ablaufpunkten der Einzelfäden auf der Galettenoberfläche vergrößert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung der Einzelfäden bei mehrfach umschlungener Galette in der letzten Umschlingung erfolgt.
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.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mehrere Mehrkomponentenfäden gleichzeitig parallel nebeneinander hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelfäden der äußeren Mehrkomponentenfäden vor Ablauf von der letzten Galette derart voneinander gespreizt werden, dass die Einzelfäden der äußeren Mehrkomponentenfäden einen größeren Abstand zueinander aufweisen als die Einzelfäden des mittleren Mehrkomponentenfadens.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung der Einzelfäden in Abhängigkeit von dem Versatz zwischen dem Ablaufpunkt auf der Galette und der Texturierdüse derart eingestellt wird, dass je größer der Versatz ist, desto größer der Abstand zwischen den Einzelfäden ist.