DE19929817A1

DE19929817A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden

Info

Publication number: DE19929817A1
Application number: DE19929817A
Authority: DE
Inventors: Diethard Huebner
Original assignee: NEUMAG GmbH; NEUMAG Neumuenstersche Maschinen und Anlagenbau GmbH
Current assignee: NEUMAG GmbH; NEUMAG Neumuenstersche Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: JP2003504522A; WO2001002633A1; DE19929817B4; DE50006424D1; ATE266752T1; EP1200656B1; EP1200656A1; US6814828B1

Abstract

Bei der Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden wird ein Faden nach den bekannten Verfahren zunächst präpariert und anschließend kompaktiert, um einen geschlossenen Fadenlauf zu erzielen. Bei der Kompaktierung besteht ein hoher Druckluft-Verbrauch und ein Teil des Präparationsmittels wird durch die Druckluft aus dem Faden getrieben und vernebelt. Das neue Verfahren soll einen geschlossenen Fadenlauf gewährleisten, ohne die genannten Nachteile. DOLLAR A Um günstige Eigenschaften des Fadens während der Herstellung zu erreichen, sind zwei beabstandete Präparatione angeordnet, an denen jeweils eine Teilmenge des Präparationsmittels aufgetragen wird. Eine erste Präparation erfolgt vor dem ersten Abzugsorgan, ein zweiter hinter dem ersten Abzugsorgan. Hierdurch wird ein hoher Zusammenhalt der Filamente im Faden erzielt. DOLLAR A Chemiefaserherstellung

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfä den gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bei der Herstellung von schmelzersponnenen Endlosfäden besteht das Problem, daß die Fäden, die nicht weiter behandelt werden, beim Abziehen und Verstrecken auf den Galetten aufspleißen, daß heißt, die einzelnen Filamente laufen auseinan der und einzelne Fäden vermischen sich untereinander. Hierdurch werden die Lauf ruhe des Fadens, die maximal mögliche Belegung einer Galette und bei mehrfarbi gen Fäden die Klarheit der einzelnen Farben negativ beeinflußt.

Aus der EP 0 485 871 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt gewor den, wobei unterschiedlich gefärbte Teilfäden nach einer Präparation einzeln vor kompaktiert, vereinzelt auf Galetten verstreckt und anschließend gemeinsam textu riert, kompaktiert und auf einer Spule aufgewickelt werden, wobei die Vorkompaktie rung während des Verstreckens wieder rückgängig gemacht wird. Durch das Vor kompaktieren soll erreicht werden, daß die Teilfäden einen gewissen Zusammenhalt während der Verarbeitung haben und das fertige Garn klar unterscheidbare Farben aufweist.

In der EP 0 784 109 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung ei nes mehrfarbigen Garnes beschrieben, bei dem unterschiedlich gefärbte oder an ders anfärbende Teilfäden so behandelt werden, daß vor einer endgültigen gemein samen Kompaktierung die Teilfäden wieder vereinzelt, einzeln einer weiteren soge nannten Nachkompaktierung unterworfen, zusammengeführt, kompaktiert und auf gespult werden. Auch hier ist es das Ziel, eine Kompaktheit der Teilfäden und unter scheidbare Farben im Garn zu erzielen.

Die bekannten Verfahren weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Eine Kompaktie rung erfolgt meistens mittels Druckluft; diese Energieart ist sehr teuer, so daß die Herstellungskosten der Fäden mit der Anzahl der Kompaktiervorgänge stark anstei gen. Eine erste Kompaktierung ist unmittelbar hinter der Präparation angeordnet; dies bewirkt, daß durch die Kompaktierung ein Teil des Präparationsmittels aus dem Faden ausgetrieben wird und somit für den Herstellprozeß verloren ist. Weiterhin wird dieser Teil des Präparationsmittels infolge der Wirkung der Druckluft vernebelt; da hierdurch eine Gefährdung der Gesundheit des Bedienungspersonals und der Umwelt entsteht, muß jener Nebel aufgefangen und entsorgt werden. Schließlich bilden die durch die Kompaktierung erzeugten Knoten eine Inhomogenität und stö ren die Verstreckung.

Die Erfindung ist für Herstellung verschiedener Garnqualitäten wie z. B. BCF (Tep pichfaser) (textile Faser, technische Garne) und FDY geeignet. Der Prozeß umfaßt mindestens die Schritte Spinnen und Kühlen der Filamente sowie Präparieren und Abziehen der zu Teilfäden zusammengefaßten Filamente. Je nach der weiteren Verwendung kommen Schritte wie Verstrecken, Texturieren, Kompaktieren, Auf spulen usw. einzeln oder in Kombination hinzu. Filament beschreibt in den Ausfüh rungen eine einzelne Faser, während Faden oder Garn eine zusammengefaßte Vielzahl von Filamenten ist. Ein Faden bzw. ein Garn kann aus mehreren Teilfäden, die vor einem Zusammenschluß getrennt bearbeitet werden, zusammengesetzt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden aufzuzeigen, bei dem mit minimalem Einsatz von Hilfsmitteln, wie z. B. Druckluft und Präparationsmittel, ein optimaler Fadenlauf auf den Galetten bei einer gleichzeitig hohen Belegung, besseres Verhalten bei weiteren Behandlungsschrit ten, wie Verstrecken und Texturieren, und bei mehrfarbigen Fäden ein großer Farb kontrast erzielt wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.

Die erste Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Präparierung eines Fadens erfolgt an mindestens zwei Stellen, die voneinander beabstandet sind, jeweils mit einer Teilmenge des insge samt erforderlichen Präparationsmittels, wobei die zweite Präparierung hinter dem ersten Abzugsorgan angeordnet ist. Das Präparationsmittel, das an einer ersten Stelle aufgetragen wird, hat auf diese Weise genügend Zeit, weit in den Faden ein zudringen und sich hier zu verteilen; dieser Prozeß wird besonders bei der Umlen kung am Abzugsorgan verstärkt, wo der Faden einer Walkarbeit unterworfen ist. Die zweite Präparation bewirkt, daß das Präparationsmittel insgesamt weitestgehend gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche aller Filamente und ohne wesentlichen Überschuß aufgetragen werden kann. Dies begünstigt den Wärmeübergang zwi schen Faden und Galetten und die weitere Bearbeitung, wie z. B. eine Verstreckung. Ein Faden behält eine kompakte Form ohne aufzuspleißen. Hierdurch ist es möglich, viele Fäden über eine Galette zu ziehen, und/oder eine große Umschlingungszahl zu fahren, ohne daß hierfür eine Kompaktierung erforderlich ist. Gleichzeitig sind sehr hohe Fadengeschwindigkeiten möglich. Die Gefahr eines Filamentbruches ist reduziert.

Die Anordnung der zweiten Präparierung nach Anspruch 2 unmittelbar vor der Ver streckung hat den Vorteil, daß auf den Galetten ein optimaler Wärmeübergang er reicht werden kann.

Die Begrenzung der Präpariermittelmenge nach Anspruch 3 verhindert Verluste und Umweltbeeinträchtigungen durch Abspritzen des Mittels vom Faden.

Nach Anspruch 4 können die für die nachfolgenden Verfahrensschritte optimal wir kenden Präpariermittel eingesetzt werden.

Anspruch 5 löst die zweite Aufgabe.

Die Zeichnungen dienen der Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht und schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines schmelzersponnenen Endlosfa dens.

Fig. 2 zeigt eine Variante von Fig. 1 für die Herstellung eines mehrfarbigen Gar nes.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist unmittelbar unter einer Düsenplatte lein Spinnschacht 2 angeordnet, in dem die Filamente 3, welche die Düsenplatte 1 verlassen, gekühlt werden. Eine Vielzahl Filamente 3 wird vor der weiteren Be handlung zu einem Faden 4 zusammengefaßt. Hinter dem Spinnschacht 2 ist eine erste Präparation 5 angeordnet, die aus mehreren Präparierstellen 5.10, 5.20, die unmittelbar hintereinander angeordnet sind, aufgebaut sein kann. Der präparierte Faden 4 umschlingt mehrfach, z. B. 1,5 bis 2-fach eine antreibbare Galette 6 und eine Umlenkrolle 7. Galette 6 und Umlenkrolle 7 bilden das erste Abzugsorgan. Zwischen der Galette 6 und einem ersten Galettenpaar 8 ist eine zweite Präparation 9 angeordnet. Das Galettenpaar 8 besteht aus zwei vertikal beabstandeten, jeweils antreibbaren und beheizbaren Galetten 8.1, 8.2 und ist mehrfach, z. B. 5 bis 13-fach vom Faden 4 umschlungen. Dahinter befindet sich ein zweites Galettenpaar 10, das ebenfalls mehrfach vom Faden 4 umschlungen ist. Die zugehörigen Galetten 10.1, 10.2 sind jeweils antreibbar und sowohl horizontal als auch vertikal beabstandet. Hinter der Galette 10.1 ist eine Texturierung 11 angeordnet, gefolgt von einer an treibbaren Kühlwalze 12. Nach der Kühlwalze 12 gelangt der Faden 4 über eine antreibbare Galette 13 und eine Umlenkrolle 14 zur Kompaktierung 15. Der Faden 4 ist dann über die antreibbare Galette 16 und die Umlenkrolle 17 zur Aufspulvorrich tung 18 geführt. Die gesamte Vorrichtung ab der ersten Präparation 5, aber ohne die Aufspulvorrichtung 18, ist zweckmäßig auf einem Gestell 19 montiert.

Im Betrieb wird geschmolzener Kunststoff durch die Düsenplatte 1 gepreßt und zu Filamenten 3 ersponnen. Diese werden im Spinnschacht 2 durch z. B. einen Luft strom abgekühlt, so daß der Kunststoff der Filamente 3 erstarrt. Die zu einem Faden 4 zusammengefaßten Filamente 3 werden in der ersten Präparation 5 mit Präpara tionsmittel benetzt; die Menge beträgt z. B. ca. 75% der insgesamt erforderlichen Menge. Das Präparationsmittel bewirkt, daß der Faden 4 während der weiteren Ver arbeitung weitestgehend kompakt ist und daß ein guter Wärmeübergang zwischen Faden und z. B. Galette erzielt wird. Der Faden 4 wird über die Galette 6 und die Umlenkung 7 abgezogen und der zweiten Präparation 9 zugeführt. Da das Präpara tionsmittel, das bei der ersten Präparation 5 aufgetragen wurde, weitgehend in den Faden 4 eindringen konnte, ist es jetzt möglich, die fehlende Menge an Präpara tionsmittel für die optimale Weiterverarbeitung aufzutragen, ohne daß ein nennens werter Überschuß erforderlich ist. Es ist auch möglich, ein zweites Präparationsmit tel zu benutzen. Der Faden wird dann in bekannter Weise mittels der Galettenpaare 8, 10 verstreckt, in der Texturierung 11 gekräuselt, auf der Kühlwalze 12 gekühlt, in der Kompaktierung 15 getangelt und schließlich mittels der Aufspulmaschinen 18 auf Spulen gewickelt. Die Galetten 13, 16 mit den Umlenkrollen 14, 17 dienen je weils dem Abzug des Fadens 4.

Die Vorrichtung kann je nach Verwendungszweck des Faden 4 durch weitere Vor richtungen ergänzt oder um Behandlungsschritte gekürzt sein.

Für die Herstellung eines mehrfarbigen Garnes ist in Fig. 2 als Beispiel eine Vor richtung für drei Farben dargestellt. Die unterschiedlich gefärbten oder anfärbenden Filamente 3.1, 3.2, 3.3 laufen jeweils nach dem Austritt aus der Spinndüse 1.1, 1.2, 1.3 unmittelbar in einen Spinnschacht 2.1, 2.2, 2.3 und sind dann zu drei einzelnen Fäden 4.1, 4.2, 4.3 zusammengeführt. Jedem einzelnen Faden 4.1, 4.2, 4.3 ist eine erste Präparation 5.1, 5.2, 5.3 unterhalb des Spinnschachtes 2.1, 2.2, 2.3 zugeord net. Die erste Präparation 5.1, 5.2, 5.3, kann aus mehreren unmittelbar hintereinan der angeordneten Präparierstellen aufgebaut sein. Der weitere Aufbau der Vorrich tung entspricht der Beschreibung für Fig. 1 mit der Ausnahme, daß für jeden ein zelnen Faden 4.1, 4.2, 4.3 eine separate zweite Präparation 9.1, 9.2, 9.3 angeordnet ist.

Der Betrieb entspricht im wesentlichen den obigen Ausführungen. Die einzelnen, unterschiedlich gefärbten oder anfärbenden Fäden 4.1, 4.2, 4.3 sind bis vor der Texturierung 11 getrennt gehalten, so daß jeweils eine separate Behandlung erfolgt. Dies ist zum einen durch eine entsprechende Fadenführung und zum anderen durch die Kompaktheit eines Fadens 4.1, 4.2, 4.3 infolge der Präparierung gewährleistet. Die Fäden 4.1, 4.2, 4.3, werden dann wie oben beschrieben vorzugsweise gemein sam texturiert, gekühlt, kompaktiert und aufgespult.

Die in den Fig. 1 und 2 beispielhaft dargestellten Vorrichtungen können auch so ausgeführt sein, daß mehrere, z. B. 2, 4, 6 oder 8 Fäden gleichzeitig und parallel verarbeitet werden.

Bezugszeichenliste

1

Düsenplatte

2

Spinnschacht

3

Filament

4

Faden

5

Erste Präparation

6

Galette

7

Umlenkrolle

8

Galettenpaar

9

Zweite Präparation

10

Galettenpaar

11

Texturierung

12

Kühlwalze

13

Galette

14

Umlenkrolle

15

Kompaktierung

16

Galette

17

Umlenkrolle

18

Aufspulvorrichtung

19

Gestell

Claims

1. Verfahren zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden aus einer Vielzahl von Filamenten, wobei die Fäden mit einem Präpariermittel behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten Präparierung, die vor einem ersten Abzugsorgan erfolgt, mindestens eine zweite Präparierung hinter dem er sten Abzugsorgan durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Präpa rierung unmittelbar vor der Verstreckung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der er sten Präparierung gerade so viel Präpariermittel aufgetragen wird, daß ein guter Lauf auf dem ersten Abzugsorgan gewährleistet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichet, daß bei der ersten Präparierung und der zweiten Präparierung unterschiedliche Präpariermittel ein gesetzt werden.

5. Vorrichtung zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden aus einer Vielzahl von Filamenten, mit einer Präparation und einer Abzugsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten Präparation (5), die sich vor einem Ab zugsorgan (6, 7) befindet, eine zweite Präparation (9) hinter dem ersten Ab zugsorgang (6, 7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Präpa ration (9) vor den Galettenpaaren (8, 10) für die Verstreckung angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Präpa ration aus zwei unmittelbar benachbarten Präparierstellen bestehen kann.