DE19804341A1 - Verfahren zur Herstellung eines Umwindegarns, Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens sowie entsprechend hergestelltes Garn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Umwindefadens bzw. Core-Garns sowie eine Spinnmaschine hierzu, nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 195 28 317 A1 ist ein Verfahren zum Behan­ deln von Garnen, insbesondere auch Umwindefäden, beschrieben, wonach die Eigen­ schaften der hergestellten Garne gleichzeitig mit dem Spinnprozeß verbessert werden sollen. In einer Variante der Erfindung wird ein endloser synthetischer Faden beim Streckwerk eingeführt, der durch die Fasern des Stapelfasergarnes umsponnen wird. Der Faden kann jedoch auch als Umwindefaden eingesetzt werden, so daß es sich bei dem Endprodukt um ein Umwindegarn handelt. Als Verfahren zum Behandeln des Garns wird ein Texturierverfahren vorgeschlagen, das sowohl bezüglich der Stapelfa­ sern des Endprodukts, als auch des hinzugeführten endlosen synthetischen Fadens angewandt wird. Es resultieren unter anderem weicher Griff, gute Wärmedämmung sowie eine Steigerung der Festigkeit bei Erhöhung der Drehung.

Die DE 195 28 317 A1 bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem das bereits in fertig ver­ drehter Form vorliegende Garn nachträglich durch thermische oder mechanische Ein­ wirkung bauschig gemacht wird. Nachteilig ist die damit verbundene nicht zu umge­ hende Schwächung des Garnes. Eine solche nachträgliche Bearbeitung kann auch auf einer zweiten Maschine erfolgen. Bei der vorliegenden Erfindung bezieht sich das Verfahren auf die Garnbildung selbst, d. h. auf die besondere Art, wie das Filamentgarn und die Stapelfasern unmittelbar vor dem Verdrehen zusammengeführt werden.

Die verbesserten Garneigenschaften müssen bei dem vorgeschlagenen Verfahren je­ doch dem beträchtlichen technischen Aufwand sowie der möglicherweise verringerten Produktionsleistung bei der Durchführung des Verfahrens gegenübergestellt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Garn mit verbesserten Ei­ genschaften auf möglichst kostengünstige Art herzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterentwicklungen der allgemeinen Erfindungsgegenstände.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur in einem Ausführungsbeispiel in 2 Varianten beschrieben. Von einer Materialvorlage 7 wird ein Faserverband 7a, beste­ hend aus Stapelfasern, beispielsweise Baumwolle oder synthetisches Material, einem Streckwerk 12 zugeführt. Dieses besteht im wesentlichen aus drei mit unterschiedlicher Drehzahl angetriebenen Walzenpaaren 13a, 13b, 13c. Das mittlere Walzenpaar 13b treibt zwei Riemchen 11 an, zwischen welchen der Faserverband 7a im Hauptverzugs­ feld des Streckwerks 12 verzogen wird. Nach dem Durchtritt des Klemmspalts im Wal­ zenpaar 13c bildet der Faserverband 7a, der aufgrund des Verstreckungsvorgangs mehr oder weniger in Richtung der Achsen der Walzenpaare auseinandergezogen worden ist, das sogenannte Spinndreieck, von dem aus der Faserverband zu einem Garn 8 unter der Wirkung einer Drehungserteilungseinrichtung 9 verdreht wird. An­ schließend wird das Garn 8 wie in der Figur beispielhaft gezeigt durch einen Läufer 18 auf einem Ring 19 geführt und am Umfang der Garnpackung 16 aufgewickelt, welche auf einer Spindel 21 rotiert. Ein Fadenführer 20 grenzt den sich durch Rotation des Läufers 18 bildenden Fadenballon nach oben ab. Der Ring 19 sitzt auf einem Rin­ grahmen 22, der während des Aufwindevorganges vertikal hin- und herbewegt wird.

Zusätzlich zur ersten Materialvorlage 7 ist eine zweite Materialvorlage in Form minde­ stens einer ersten Fadenpackung 1 oder zweier Fadenpackungen 1 und 2 vorgesehen. Entweder wird von jeder der ersten und zweiten Fadenpackung 1, 2 je ein synthetischer Endlosfaden 3 und 5 abgezogen, oder der von der lediglich einen ersten Fadenpac­ kung 1 tangential abgezogene Faden 3 wird in mindestens zwei Teilstränge bzw. Teil­ fäden 3a und 3b aufgeteilt. Es können auch beispielsweise 3 oder 4 Endlosfäden hin­ zugeführt werden. Die Teilfäden 3a, 3b oder im Falle der Anordnung einer ersten und zweiten Fadenpackung die Fäden 3 und 5 werden in das Streckwerk 12 eingeführt, bevorzugt in Richtung auf den Klemmspalt im Walzenpaar 13c, und zwar so, daß der zwischen den Riemchen 11 austretende verstreckte Faserverband 7a von beiden Sei­ ten durch je einen Teilfaden 3a, 3b oder einen Faden 3, 5 flankiert wird. Die Teilfäden 3a, 3b oder die Fäden 3, 5 bilden im Spinndreieck sozusagen die gleich langen Seiten des Spinndreiecks, was dazu führt, daß beim Eindrehen des Faserverbandes 7a die Teilfäden 3a, 3b bzw. die Fäden 5 und 3 als Umwindefäden auf dem eingedrehten Garn 8 zu liegen kommen. Die Fäden 3, 5 bzw. Teilfäden 3a, 3b bestehen aus mindestens einem Endlosfilament, bevorzugt aus kristallinem Kunststoff, insbesondere Polypropy­ len, oder aus einem zellulosischen Filament, beispielsweise Rayon.

Bevorzugt werden Fadenführer 4a, 4b für die beiden Filamentgarne unmittelbar vor dem oberen Lieferzylinder des Walzenpaars 13 angeordnet. So wird die Position und seitliche Distanz der beiden einlaufenden Filamentgarne 3a, 3b bestimmt. Die Faden­ führer 4a, 4b können fest angeordnet sein. Ein Fadenführer kann aber auch zusammen mit dem Luntenführer am Eingang des Streckwerks 12 an einer Changierstange befe­ stigt sein und mit diesem zusammen eine seitliche Bewegung ausführen, um den Ver­ schleiß der Komponenten im Streckwerk 12 zu verringern. Weiter ist es denkbar, den Fadenführer 4a, 4b als schwimmenden Kondensator vor dem Lieferzylinder auszubil­ den. In diesem Fall übernimmt der Strom der einlaufenden Stapelfasern die Positionie­ rung des Filamentgarn-Paars, dessen seitliche Distanz durch die Gestalt dieses Kon­ densers festgelegt ist.

Die Fadenführer 4a, 4b können fest angeordnet sein. Ein Fadenführer kann aber auch zusammen mit dem Luntenführer am Eingang des Streckwerks 12 an einer Changier­ stange befestigt sein und mit diesem zusammen eine seitliche Bewegung ausführen, um den Verschleiß der Komponenten im Streckwerk 12 zu verringern. Weiter ist es denkbar, den Fadenführer 4a, 4b als schwimmenden Kondensator vor dem Lieferzylin­ der auszubilden. In diesem Fall übernimmt der Strom der einlaufenden Stapelfasern die Positionierung des Filamentgarn-Paares, dessen seitliche Distanz durch die Gestalt dieses Kondensers festgelegt ist.

Das Garn weist eine überraschend hohe Strukturelastizität auf, die dadurch beeinflußt werden kann, daß die Fäden 3, 3b bzw. 5, 3a unter einer bestimmten Vorspannung in das Streckwerk 12 eingeführt werden. Um eine konstante Spannung zu erreichen, ist in der zweiten Materialvorlage an der ersten Fadenpackung 1, gegebenenfalls auch an einer zweiten Fadenpackung 2, eine insbesondere spannungsgeregelte Liefervorrich­ tung vorzusehen. Das auf die beschriebene Art hergestellte Garn ist im Vergleich zu herkömmlichen elastischen Garnen preiswerter. Es kann in erster Linie im Beklei­ dungssektor eingesetzt werden.

Der entscheidende Vorteil des Verfahrens liegt in der Verbesserung der Spinnstabilität. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich mit kardierter Baumwolle noch mit einem Dre­ hungskoeffizienten (metrisch) von 50 spinnen. Die gleichen Fasern erfordern beim klassischen Ringspinnen eine Drehungskoeffizienten von mindestens 90. Diese besse­ re Spinnstabilität kann beispielsweise ausgenützt werden, um kürzere und somit ko­ stengünstigere Fasern zu verspinnen, um ein in der Drehung niedrigeres und somit im Griff weicheres Garn zu erzeugen, oder um mit geringerer Drehung eine höherer Pro­ duktion zu erreichen.

In der Verteilung der Fasermasse wird der Anteil Filamentgarn zwischen 2 und 30%, vorzugsweise bei 4 bis 10% liegen. Das Filamentgarn selbst kann auch als Natursei­ de, als vollverstrecktes Synthesegarn oder als teilverstrecktes (besonders kostengün­ stiges) Synthesegarn gewählt werden. Diese Wahl richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des fertigen Garnes bezüglich Elastizität und Färbbarkeit.

Die Elastizität des fertigen Garnes hängt in hohem Masse von der Elastizität des Fila­ mentgarnes ab, auch wenn dessen gewichtsmäßiger Anteil bescheiden ist. Insbeson­ dere entsteht bei Zugabe von teilverstecktem Synthesegarn (Polyproyplen, Polyester oder Polyamid) eine in der Bekleidung sehr erwünschte Elastizität im Bereich der Deh­ nung von 10 bis 30%.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Umwindegarns (8), wobei ein Faserverband (7a) aus Stapelfasern verstreckt und einer Drehungserteilungseinrichtung (9) zugeführt wird, unter Einspeisung eines zusätzlichen Fadens (3), dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Faden (5, 3a) zusätzlich zum ersten Faden (3, 3b) derart an den Faserverband (7a) angefügt wird, daß sich die beiden Faden (3, 5, 3b, 3a) an den Rand des Faserverbands (7a) anliegen, insbesondere an die Schenkel des Spinn­ dreiecks des sich eindrehenden Faserverbandes (7a).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden von zwei Fadenpackungen (1, 2) zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Fadenpac­ kung (1) ein ungedrehter Faden (3) abgezogen wird und in zwei Teilfäden (3a, 3b) aufgeteilt wird, welche Teilfäden an den sich eindrehenden Faserverband (7a) an­ gesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Faserverband (7a) sowie den Fäden (3, 3b, 5, 5a) bestehende Garn (8) durch einen Läufer (18) auf einem Ring (19) geführt wird und mittels einer Spindel (21) zu einer Garnpackung (16) aufgewunden wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Fäden (3, 3b, 5, 3a) in das Hauptverzugsfeld eines Streck­ werks (12) eingeführt werden.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Faserverband (7a) endlich lange Naturfasern oder synthetische Fasern verwendet werden, und daß als zusätzliche Fäden (3, 3b, 5, 5a) ein- oder mehr­ strängige Filamente, insbesondere Polypropylen, hinzugefügt werden, wobei die Fäden aus Endlosfasern vorzugsweise glatt und/oder unbehandelt und/oder unge­ dreht sind.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Fäden (3, 3b, 5, 5a) durch eine Liefervorrichtung zugeführt werden.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil an Filamentfasern im fertiggesponnenen Garn (8) zwischen 10 und 30% der Gesamtmasse, insbesondere 20% beträgt.

9. Spinnmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Materialvorlage (7), einem Streckwerk (12), einer Drehungs­ erteilungseinrichtung (9) sowie einer zweiten Materialvorlage (1, 2), dadurch ge­ kennzeichnet, daß aus der zweiten Materialvorlage ein erster Faden (3, 3b) und ein zweiter Faden (5, 3a) in die Hauptverzugszone des Streckwerks (12) einführbar sind, so daß sich zwei Fäden (3, 3b, 5, 3a) von zwei Seiten einem Faserverband (7a) annähern, und mit diesem im Spinndreieck beim Austritt aus dem Streckwerk (12) verdreht werden.

10. Spinnmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von einer zweiten Materialvorlage (1) ein Faden zu mindestens einem Fadenführer (4a) geführt ist und von diesem ausgehend der Faden (3) in zwei Teilfäden (3a, 3b) weiter in Richtung auf das Streckwerk (12) geführt ist.

11. Spinnmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teilfäden von zwei Seiten bezüglich des Faserverbandes (7a) in den Klemmspalt eines letzten Walzenpaares (13c) des Streckwerks (12) zuführbar sind.

12. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehungserteilungseinrichtung (9) eine Ringspinneinrichtung mit ei­ nem Läufer (18), einem Ring (19) und einer Spindel (21) ist.

13. Coregarn oder Umwindegarn, hergestellt nach einem der vorstehenden Verfah­ rensansprüche oder mit einer Spinnmaschine nach einem der vorstehenden An­ sprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn aus Stapelfasern und einem Anteil, maximal 30%, aus Endlosfasern, letztere in 2 Strängen, besteht, insbesondere aus kristallinem Kunststoff, bevorzugt Polypropylen, mit einer elasti­ schen Dehnung von 30 bis 50% bei einer spezifischen Belastung von 10 cN/tex.