DE19929817B4

DE19929817B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung schmelzersponnener Endlosfäden

Info

Publication number: DE19929817B4
Application number: DE19929817A
Authority: DE
Inventors: Diethard Hübner
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: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: DE50006424D1; WO2001002633A1; ATE266752T1; DE19929817A1; EP1200656A1; EP1200656B1; JP2003504522A; 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 von schmelzersponnenem endlosem Mehrfarbengarn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung 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 auseinander und einzelne Fäden vermischen sich untereinander. Hierdurch werden die Laufruhe des Fadens, die maximal mögliche Belegung einer Galette und bei mehrfarbigen Fäden die Klarheit der einzelnen Farben negativ beeinflußt.

Die DE 196 49 809 A1 beschreibt ein Verfahren zum Spinnen, Verstrecken und Aufspulen eines synthetischen Fadens, bei dem der Faden einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Vor der Wärmebehandlung erhält der Faden eine Vorpräparation und nach der Wärmebehandlung eine Nachpräparation. Das Verfahren ist nicht für gekräuselte mehrfarbige Garne einsetzbar.

Aus der EP 0 485 871 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, wobei unterschiedlich gefärbte Teilfäden nach einer Präparation einzeln vorkompaktiert, vereinzelt auf Galetten verstreckt und anschließend gemeinsam texturiert, kompaktiert und auf einer Spule aufgewickelt werden, wobei die Vorkompaktierung während des Verstreckens wieder rückgängig gemacht wird. Durch das Vorkompaktieren 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 eines mehrfarbigen Garnes beschrieben, bei dem unterschiedlich gefärbte oder anders anfärbende Teilfäden so behandelt werden, daß vor einer endgültigen gemeinsamen Kompaktierung die Teilfäden wieder vereinzelt, einzeln einer weiteren sogenannten Nachkompaktierung unterworfen, zusammengeführt, kompaktiert und aufgespult werden. Auch hier ist es das Ziel, eine Kompaktheit der Teilfäden und unterscheidbare Farben im Garn zu erzielen.

Die bekannten Verfahren weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Eine Kompaktierung erfolgt meistens mittels Druckluft; diese Energieart ist sehr teuer, so daß die Herstellungskosten der Fäden mit der Anzahl der Kompaktiervorgänge stark ansteigen. 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 stören die Verstreckung.

Die Erfindung ist für die Herstellung verschiedener mehrfarbiger Garnqualitäten wie z.B. BCF (Bulced Continuous Filament; Teppichfaser) geeignet. Der Prozeß umfaßt die Schritte Spinnen und Kühlen der Filamente, Präparieren und Abziehen der zu Teilfäden zusammengefaßten Filamente, Verstrecken, Texturieren, Kompaktieren und Aufspulen. Filament beschreibt in den Ausführungen eine einzelne Faser, während Faden oder Garn eine zusammengefaßte Vielzahl von Filamenten ist. Ein Faden bzw. ein Garn ist aus mehreren Teilfäden zusammengesetzt, die vor einem Zusammenschluß getrennt bearbeitet werden.

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 Behandlungsschritten, wie Verstrecken und Texturieren, und bei mehrfarbigen Fäden ein großer Farbkontrast 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. Das Präparationsmittel, das an einer ersten Stelle aufgetragen wird, hat auf diese Weise genügend Zeit, weit in den Faden einzudringen und sich hier zu verteilen; dieser Prozeß wird besonders bei der Umlenkung 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 zwischen 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 Kompaktie rung erforderlich ist. Gleichzeitig sind sehr hohe Fadengeschwindigkeiten möglich. Die Gefahr eines Filamentbruches ist reduziert.

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

Nach Anspruch 4 können die für die nachfolgenden Verfahrensschritte optimal wirkenden Präparationsmittel eingesetzt werden.

Anspruch 5 löst die zweite Aufgabe.

Die Zeichnung dient der Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht und schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfarbigen schmelzersponnenen Endlosgarns am Beispiel für drei Farben.
Bei der in der Figur dargestellten Vorrichtung ist jeweils unmittelbar unter drei Düsenplatten 1.1, 1.2, 1.3 ein Spinnschacht 2.1, 2.2, 2.3 angeordnet, in dem die unterschiedlich gefärbten oder anfärbenden Filamente 3.1, 3.2, 3.3, welche die Düsenplatten 1.1, 1.2, 1.3 verlassen, gekühlt werden. Eine Vielzahl Filamente 3.1, 3.2, 3.3 wird vor der weiteren Behandlung jeweils zu einem einzelnen Faden 4.1, 4.2, 4.3 zusammengefaßt. Hinter jedem Spinnschacht 2.1, 2.2, 2.3 ist eine erste Präparationsvorrichtung 5.1, 5.2, 5.3 angeordnet, die aus mehreren Präpariereinheiten, die unmittelbar hintereinander angeordnet sind, aufgebaut sein kann. Die präparierten Fäden 4.1, 4.2, 4.3 umschlingen 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 jeweils eine zweite Präparationsvorrichtung 9.1, 9.2, 9.3 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 von den Fäden 4.1, 4.2, 4.3 umschlungen. Dahinter befindet sich ein zweites Galettenpaar 10, das ebenfalls mehrfach von den Fäden 4.1, 4.2, 4.3 umschlungen ist. Die zugehörigen Galetten 10.1, 10.2 sind jeweils antreibbar und sowohl horizontal als auch vertikal beabstandet. Hinter der Galette 10.1 sind die Fäden 4.1, 4.2, 4.3 zusammengefaßt. Es ist weiter eine Texturiereinrichtung 11 angeordnet, gefolgt von einer antreibbaren Kühlwalze 12. Nach der Kühlwalze 12 gelangt der Faden 4 über eine antreibbare Galette 13 und eine Umlenkrolle 14 zur Kompaktiervorrichtung 15. Der Faden 4 ist dann über eine antreibbare Galette 16 und eine Umlenkrolle 17 zu einer Aufspul vorrichtung 18 geführt. Die gesamte Vorrichtung ab der ersten Präparationsvorrichtung 5, aber ohne die Aufspulvorrichtung 18, ist zweckmäßig auf einem Gestell 19 montiert.
Im Betrieb wird geschmolzener, unterschiedlich gefärbter oder anfärbender Kunststoff durch die Düsenplatten 1.1, 1.2, 1.3 gepreßt und zu Filamenten 3.1, 3.2, 3.3 ersponnen. Diese werden im Spinnschacht 2 durch z.B. einen Luftstrom abgekühlt, so daß der Kunststoff der Filamente 3.1, 3.2, 3.3 erstarrt. Die zu einzelnen Fäden 4.1, 4.2, 4.3 zusammengefaßten Filamente 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 in der ersten Präparationsvorrichtung 5.1, 5.2, 5.3 mit Präparationsmittel benetzt; die Menge beträgt z.B. ca. 75 % der insgesamt erforderlichen Menge. Das Präparationsmittel bewirkt, daß die Fäden 4.1, 4.2, 4.3 während der weiteren Verarbeitung weitestgehend kompakt sind und daß ein guter Wärmeübergang zwischen Fäden und z.B. Galette erzielt wird. Die Fäden 4.1, 4.2, 4.3 werden über die Galette 6 und die Umlenkung 7 abgezogen und der zweiten Präparationsvorrichtung 9 zugeführt. Da das Präparationsmittel, das bei der ersten Präparationsvorrichtung 5.1, 5.2, 5.3 aufgetragen wurde, weitgehend in die Fäden 4.1, 4.2, 4.3 eindringen konnte, ist es jetzt möglich, die fehlende Menge an Präparationsmittel für die optimale Weiterverarbeitung aufzutragen. ohne daß ein nennenswerter Überschuß erforderlich ist. Es ist auch möglich, ein zweites Präparationsmittel zu benutzen. Die Fäden 4.1, 4.2, 4.3 werden dann in bekannter Weise mittels der Galettenpaare 8, 10 verstreckt und dann zusammengefaßt in der Texturiervorrichtung 11 gekräuselt, auf der Kühlwalze 12 gekühlt, in der Kompaktiervorrichtung 15 getangelt und schließlich mittels der Aufspulmaschine 18 auf Spulen gewickelt. Die Galetten 13, 16 mit den Umlenkrollen 14, 17 dienen jeweils dem Abzug des Fadens 4.
Die in der Figur beispielhaft dargestellte Vorrichtung kann auch so ausgeführt sein, daß mehrere, z.B. 2, 4, 6 oder 8 Fäden 4 gleichzeitig und parallel verarbeitet werden.

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

Verfahren zur Herstellung von schmelzersponnenem endlosem Mehrfarbengarn aus einer Vielzahl von Filamenten (3), wobei die unterschiedlich gefärbten oder anfärbbaren Filamente (3) gruppenweise zu mindestens zwei Fäden (4) zusammengefaßt und abgezogen werden, mit mindestens den weiteren Schritten – Präparieren, wobei mindestens eine Präparierung der Fäden mit einem Präparationsmittel vor einem ersten Abzugsorgan durchgeführt wird, – Verstrecken, – Texturieren, wobei die Fäden gekräuselt werden, – Kühlen, – Kompaktieren und – Aufwickeln der Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zweite Präparierung hinter dem ersten Abzugsorgan (6, 7) und vor dem Verstrecken durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (4) bis einschließlich zum Verstrecken getrennt gehalten werden, dann als Garn zusammengefaßt und gemeinsam texturiert, gekühlt, kompaktiert sowie aufgewickelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Präparierung gerade so viel Präparationsmittel aufgetragen wird, daß ein guter Lauf auf dem ersten Abzugsorgan (6, 7) gewährleistet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichet, daß bei der ersten Präparierung (5) und der zweiten Präparierung (9) unterschiedliche Präparationsmittel eingesetzt werden.
Vorrichtung zur Herstellung von schmelzersponnenem endlosem Mehrfarbengarn aus einer Vielzahl von Filamenten (3), wobei die unterschiedlich gefärbten oder anfärbbaren Filamente (3) gruppenweise zu mindestens zwei Fäden (4) zusammengefaßt werden, mit mindestens – einem Abzugsorgan (6, 7), bestehend aus einer Galette (6) und einer Umlenkrolle (7), – zwei Präpariervorrichtungen (5, 9), wobei mindestens eine vor dem Abzugsorgan angeordnet ist, angeordnet ist, – zwei Galettenpaaren (8, 10), zwischen denen die Fäden (4) verstreckt werden, – einer Texturiereinrichtung (11), – einer Kühlwalze (12), – einer Kompaktiervorrichtung (15) und – einer Aufspulvorrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zweite Präparationsvorrichtung (9) zwischen dem Abzugsorgan (6, 7) und dem ersten Galettenpaar (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Präparationsvorrichtung (9.1, 9.2, 9.3) für jeden Faden (4.1, 4.2, 4.3) getrennt angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Präparationsvorrichtung (5.1, 5.2, 5.3, 9.1, 9.2, 9.3) aus zwei unmittelbar benachbarten Präpariereinheiten besteht.