DE2014803A1

DE2014803A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spreiten oder Aufteilen von Garnen, Spinnkabeln usw

Info

Publication number: DE2014803A1
Application number: DE19702014803
Authority: DE
Inventors: Sei; Kaku Eiichi; Kobayashi Masahiro; Zoda Takamichi; Takatsuki; FuJimoto Shunsaku Kagawa; Uchiyama (Japan). P DOId
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1969-03-29
Filing date: 1970-03-26
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE2014803B2; GB1256487A; DE2014803C3; FR2040132A5; US3657871A

Description

FATENTANWXLTfc

■DIPL.-INQ. FINSTERWALD DIPL.-INQ

1 MÖNCHEN 22, ROBERT-KOCH-STK 1 TlUEi=ON 226110

München, den 26. März 1970 Lo/Cr - Π 04-3

TOYG BOSEKI KABUSHIKI KAISRA

8, Dojima Hamadori 2-chome, Kita~ku, Osaka / Japan .

Verfahren und Vorrichtung zum Spreiten oder i.\v£- teilen von Garnen, Gpinnkabeln usw.

Priorität: Japan vom 29. März 1969', Nr. 24092/69

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spreiten oder Aufteilen eines praktisch-.nicht .verzwirn ten-Garnes, Spinnkabels"-, Stranges oder dgl., die aus einer Vielzahl von endlosen Einzelfäden .bestehen,»

Ee ist bekannt, ein praktisch nicht-verzwirnt es Garn, Spinnkabel, Strang oder dgl., welche aua einer Vielzahl τοη endlosen ELnzel- fft&en bestehen, in die einzelnen Päden au spreiten oder aufzuteilen. Zu diesem Zv/eck wurden verschiedene mechanische, pneumatische, elektrische Systeme und Überschallsysteme vorgeschlagen, wovon, bekannterweise ein elektrisches System am wirksamsten ist. ·

Jedoch besitzen konventionelle elektrische Systeme verschiedene

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Nachteile. Beispielsweise wird nach, der USA-Patentschrift 3 358 436, in welcher ein typisches elektrisches System dieser Art beschrieben wird, ein aus vielen Einzelfäden bestehendes Garn durch Auftrag von Wasser elektrisch leitfähig geaacht und dann wird ein elektrischer Strom von mindestens 5OOO V auf das nasse Garn angelegt, um dieses zu den einzelnen Fäden zu spreiten. Diecc Arbeitsweise kann auf alle Arten von Fasern angewandt worden,-und sie gewährleistet einen stabilen und mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden Betrieb. Jedoch ist diese Arbeitsweise in der praktischen Anwendung gefährlich, da eine Elektrode mit einer gefährlich hohen Spannung angewandt werden muss. Die Anwendung einer solch hohen Spannung macht eine sorgfältige Isolierung verschiedener Teile der Vorrichtung erforderlich. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die Fäden infolge des Durchtrittes eines elektrischen Stromes durch sie beschädigt werden. Darüber hinaus besitzt dies© Arbeitsweise den weiteren Nacjateil, dass eine Einrichtung zur Wasserversorgung eingebaut werden nuss, um dem Garn elektrische Leitfähigkeit zu erteilen.

.?:? ge cure r ist es Siel der Erfindung, ein neues Verfahren und feine neue Vorrichtung zur .Aufteilung oder Spr eitung eines aus vielen Einzelfäden bestehenden Garnes, SpinnkabelB oder dgl. zu liefern, welche in zufriedenstellender Weise bei viel niedrigerer Spannung praktisch angewendet werden können.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben erwähnten Art zu liefern, welche keine spezielle V/asserversorgungseinrichtung erfordern und unter den üblichen Luftbedingungen in einer Textilfabrik mit einer relativen Feuchtigkeit von 60 bis 80 % praktisch angewandt werden können.

Darüber hinaus liefert die Erfindung ein Verfthren und eine Vorrichtung der oben erwähnten Art, welche bei den Fäden zum Zeitpunkt der Behandlung kein© Beschädigungen verumaeJien und

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die eine geringere Stromaenge verbrauchen.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. . ν

Gemäss der Erfindung wird ein praktisch nächt-verzwirntes, aus vielen endlosen Einzelfäden bestehendes Material in Form eines Garnes, Epinnkabels, Stranges oder dgl. durch einen engen Durchtritt einer ersten Elektrode durchgeführt, so dass es mit der Innenseite der ersten Elektrode in Kontakt ist, und dann durch eine zweite Elektrode, welche eine Potentialdifferenz von mindestens 500 V gegenüber der ersten Elektrode besitzt, wobei die zweite Elektrode von der ersten Elektrode | getrennt angeordnet ist und die zweite Elektrode ebenso vondem Durchhang; des Material* aus endlosen Einzelfäden derart getrennt angeordnet ist, dass die einzelnen, aus dem Vielfadenmaterial aufgeteilten oder gespreiteten Einzelfäden die zweite Elektrode nicht berühren. Während des Durchtrittes durch und dem Kontakt mit der ersten Elektrode wird das Vielfadenmate.cial elektrisch aufgeladen. Venn das elektrisch geladene Katerifcü. anschliessend durch die zweite Elektrode durchgeschickt wird, werden die das Vielfadeniaaterial bildenden einzelnen Monofäden nach aussen in Richtung der Innenwand der zweiten Elektrode gezogen oder verschoben, so dass das Vielfadenmaterial zu einzelnen Honofäden aufgeteilt oder gespreitet wird, diese kön- _ nen getrennt aufgenommen oder in en sich bekannter Weise (siehe " s. B. USA-Patentschrift 3 358 436) weiter behandelt-werden.

Die Erfindung kann auf jede Art von textilem Material angewandt werdnn (anorganisches oder organisches, hydrophiles oder hydrophobes Material), vorausgesetzt, daös dieses in der Form eines festen, endlosen, praktisch nicht-verzwirnten Materials vorliegt, welches aus einer Vielzahl von Einzelfäden besteht. Typische Beispiele für ein solches Material sind die an sich bekannten Vielfädengarne oder -Bpinnkabel.

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Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine echematische Vorderansicht einer die Erfindung wiedergebenden Vorrichtung;

Pig. 2 ein vergrößerter Längsschnitt der in Fig. 1 gezeigten Elektroden;

Fig. 5 eine der Fig. 2 gleichartige Ansicht, in der Jedoch eine andere Form der Elektroden gezeigt ist;

Fig. 4 eine Fig. 2 gleichartige Ansicht, in der jedoch

eine weitere Form von Elektroden wiedergegeben ist; und

Fig. 5 eine schematische Vorderansicht einer Vorrichtung, welche eine andere Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

Mit dom Bezugszeich.en -1 ist insbesondere in Fig. 1 der Zeichnung eine Spule eines endlosen Vielfaöengarnes 2 bezeichnet. Für gewöhnlich wird ein solches Garn hergestellt, indem ein fadenbildend^ Material zu Einzelfäden schmelz-, nass- oder trockenversponnen wird, diese Einzelfäden werden zur molekularen Orientierung verstreckt und dann unter Bildung der Spule 1 aufgewickelt. Für gewöhnlich bleibt auf dem Garn 2 noch ein Textilverarbeitungsmittel, z. B. ein antistatisches Mittel, ein Gleitmittel, ein Emulgator etc., zurück, welches auf die Fäden während des Verspinnens aufgebracht wurde. Das Garn 2 der Spule 1 wird, ohne dass irgendeine weitere vorbereitende Behandlung hierauf angewandt wurde, mittels, der Transportrollen 3 durch. die Verstreckeinrichtung 4 abgezogen und durch eine erste Elek- trode 5 und dann durch eine zweite Elektrode 6 durchgeschickt. Die erste Elektrode 5 besitzt einen äusserst schreien Durchtritt, durch welchen das Garn 2 durchgeleitet und in Kontakt gebracht wird. Vorzugsweise liegt die erste Elektrode 5 als kleine Röhre vor, wie dies gezeigt ist. Eine positive Spannung von mindestens 500 V wird auf die erste Elektrode angelegt. In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, ist die zweite Elektrode 6

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mit der ersten Elektrode 5 auf einer Linienangeordnet, jedoch von dem unteren Ende der ersten Elektrode 5 entfernt, und sie hat die Form eines hohlen, kegelstumpfförmigen Körpers, der in der Bewegungsrichtung des Garnes 2 breiter wird. Die zweite Elektrode 6 ist, wie in Pig. i gezeigt, geerdet. Alternativ kann die erste Elektrode geerdet sein, während auf die zweite Elektrode eine positive Spannung angelegt wird, oder eine Elektrode kann eine positive Spannung und die andere Elektrode eine negative, hierauf angelegte Spannung aufweisen. In jedem Pail ist es erforderlich, dass eine Spannungsdifferenz von mindestens 500 V zxiischen den beiden Elektroden vorhanden ist.

Die zweite Elektrode kann eine beliebige andere geeignete Form besitzen, vorausgesetzt, dass die Innenwand passend von dem Durchgang des Garnes 2 getrennt ist. So kann beispielsweise die zweite Elektrode in Porm einer ringförmigen Elektrode 8, wie in Pig. 3 aufgezeigt, vorliegen. Es ist möglich, eine Mehr-r zahl solcher ringartigen Elektroden in Serie anzuordnen. Die zweite Elektrode kann auch in Porm einer Spule vorliegen, durch welche das Garn durchgeführt wird. Alternativ kann die zweite Elektrode, wie dies in Pig. 4- aufgezeigt ist, aus einer Mehrzahl von plattenartigen Elektroden 9» 9 oder stabartigen Elektroden bestehen, die so angeordnet' sind, dass sie zwischen sich einen Durchgang für das Garn begrenzen. In jedem Pail sollte ^ die innenwand der zweiten Elektrode paseend von dem Garn ent- ' fernt angeordnet sein, so dass das Außwärtsspreiten des Garnes ermöglicht und die Berührung der zweiten Elektrode durch die· gespreiteten Pääen verhindert werden..

Bei der praktischen DurcMührung ist es jedoch am vorteilhaftestan-i einen hohlen, kegelstumpf förmigen Körper au verwenden. der in seinem Durchmesser in der Bewegungsrichtung des Garnes zunimmt _t wie in den Pig* 1 und 2 gezeigt#

Der Abstand awi^ehen der- e-rsten und dier zweiten Elektrode; ksnn.

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in Abhängigkeit von der Arbeit«spannung variieren, Jedoch sollte er vorteilhafterweise so kurz als möglich sein, vorausgesetzt, dass keine Entladung zwischen den beiden Elektroden auftritt.

Die erste, röhrenartige Elektrode 5 sollte im Innendurchmesser ao klein als möglich sein, Für ein Garn von weniger als 500 den sollte z. B. der Innendurchmesser der ersten Elektrode 2 mn oder weniger betragen und für einen dicken Kammsag oder ein fijpiimkabel kann er in einigen Fällen 5 Bm oder mehr in Abhängigkeit von der Stärke betragen. Die Länge dex: ersten Elektrode 1st nicht kritisch, sie ist jedoch relativ gross, B. B3 bis 15 *■·

• Wenn die zweite Elektrode kegelstumpfformig ist, kann die Grosse in geeigneter, Weise festgelegt werden. Beispielsweise beträgt die Neigung 35°j der Durchmesser der Öffnung on dem Ende mit grösstem Durchmesser, d. h. dem unteren Teil, beträgt 4-5 mm und der Abstand von der ersten Elektrode ist 1 mm an der schmälsten Stelle. Eine positive 'Spannung von mindestens 500 V, vorzugsweise 2000 bis ^000 V, wird auf die erste Elektrode angelegt, während die zweite Elektrode geerdet wird.

Hit der oben geschilderten Anordnung werden beim kontinuierlichen Durchführen eines Tielfadengarnes durch die Vorrichtung unter einem geeigneten Zug die das Garn bildenden Einseifäden elektrisch während dt· Durchtrittee durch die erste Elektrode aufgeladen. Infolge der Abstossung zwischen den Einzelfäden und der Wirkung des durch die erete und die zweite Elektrode aufgebauten elektrischen Feldes oder der ansiehenden Wirkung der zweiten Elektrode auf die einzelnen Fäden wird das Garn su einzelnen Monofäden innerhalb der zweiten Elektrode aufgeteilt, gespreitet oder getrennt, sogar falls die Spannung'relativ niedrig ist. Im allgemeinen nehmen die gespreiteten Fäden die form einer Spindel an, wie dies in den Figuren g*s«lgt i*t. Sie getrennten, einzelnen Mono fäden werden bei der Waise 7 *u

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einer flachen Form deformiert und hiervon in einer solchen Form abgezogen, dass die Fäden in flache Bandform ausgebreitet werden.

Wenn zwei plattenartige Elektroden 9» 9 in der in Fig. 2 wiedergegebenen Anordnung als aweite Elektrode verwendet werden, wird das Garn so gespreitet» dass es eher eine flache Bandform als eine Spindelform annimmt.

Um das Spreiten zu erleichtern wird die Garntransportgeschwindigkeit vorzugsweise an den Transpoxtrollen ein wenig zu gross eingestellt. Diese übermässige Zuführung ist Jedoch nicht immer erforderlich.

Die auf diese Weise gespreiteten Einzelfäden können für ferschiedene Anwendungen, die an sich bekannt sind, verwendet werden, z. B. zur Herstellung von Nonwovens, verschiedenen gemißchten Garnen, etc., hierzu wird beispielsweise auf die USA-Patentschrift 3 358 436 verwiesen.

Ebenfalls ist es möglich, zwei oder mehrere Einzelvorrichtungen Saite an Seite anzuordnen, wie dies in Fig. -5 gezeigt ist. Getrennte Garns 2, 2 von verschiedener Sorte werden durch die zu ihi.en gehörigen entsprechenden Elektroden durchgeführt, und die entsprechenden gespreiteten Einseifäden werden durch entsprechen-Fuhrungsringe 13. 13 zu premeinsaaen Waisen 7 geführt, wo sie über- g einander'gelegt werden. Die übereinander gelegte Anordnung der Einzelfäden kann dann gemeinsam mittels einer Zwirneinrichtung 10 gezwirnt und auf eine Bobine 11 aufgespult werden, wobei ein Garn 12 erhalten wird, bei welchem die verschiedenen Fäden miteinander vermischt sind. In diesem Falle ist es möglich, zwei oder mehrere Arten von Garnen zu verwenden, die in den chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, z. B der Färbbarkeit, der Hygroskopizität und der Schrumpfbarkeit, entsprechend dem gewünschten Produkt verschieden sind, um die Eigenschaft«s

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des Garnes aue den Fäden ru verbessern. In diesem Falle wird Yorzugeweise, un ein wirksameres Mischen der Faden sicherzustellen, die durch die Verzugeinrichtung M- angelegte Spannung eo eingestellt, dass die Verlängerungen beider Garne einander angeglichen werden. Sie Spreitbreiten der entsprechenden Garne können einander angeglichen werden, indem die ringartigen Führungen 15 vor dem gemeinsamen Überlagern der entsprechenden Garne an den Walten 7» 7 verwendet werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist auf Jede Art von Vielfadengarn anwendbar. Falls gewünscht, kann d^.e Vorrichtung mit einer für die Aufteilung eines Vielfadengarnes in Honofäden bekannten pneumatischen Einrichtung oder überschdlleinrichtung kombiniert werden. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäes Verfahren, da das Spreiten nicht nur durch eine blosce Abstossuug infolge der elektrischen Ladung sondern ebenfalls durch die gegenseitige Wirkung der ersten und zweiten Elektrode bewirkt wird, mit einer relativ niedrigen Spannung durchgeführt werden. Daher ist eine hohe Sicherheit gewährleistet. Darüber hinaus ist die Vorrichtung, weil keine Notwendigkeit zum Vorsehen einer Wasserversorgungseinrichtung gegeben ist, einfach und frei von Verunreinigungen, und solange wie das Garn nur die gewöhnlichen Textilverarbeitungshilfastoffe einschliesslich eines hierauf im Verlauf des Spinnvorganges abgeschiedenen antistatischen Mittels enthält, besteht keine Notwendigkeit, irgendeine spezielle Vorbehandlung, z. B. eine Reinigung oder ein Naesmachen, durchzuführen, bevor das Garn der erfindungsgscässen Behandlung zum Spreiten unterworfen wird. Darüber hinaus besteht bei der Erfindung keine Notwendigkeit, die Feuchtigkeit besonders ein-, zustellen, vorausgesetzt, dass die Luftzusammensetzung derjenigen einer gewöhnlichen Textilfabrik entspricht. Ferner besteht keine Gefahr, dass die Faser beschädigt wird, indem sie beim Durchtritt de3 Garnes durch den engen Durchtritt der ersten Elektrode gescheuert wird, da das Spreiten des Garnes zwischen

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der ersten Elektrode und den !Iransportrollen nicht auftritt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung: Beispiel 1

Ein Vielfadengarn aus Nylon (70 den, 24 Einzelfäden) mit einer Zwirnung' von 2 Drehungen/m wurde durch eine Vorrichtung, wie in Fig. 1 aufgezeigt, in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 70 % unter einer Spannung von 0,01 g/den und mit einer Geschwindigkeit von 7OO ai/min durchgeschickt. In der " (| Vorrichtung hatte die erste Elektrode 5 eine Länge von 5 mm und sie war mit einem sehmalen Durchtritt mit einem Innendurchmesser von 0,7 mm versehen. Die kegelstumpfförmige zweite Elektrode 6 besass eine Höhe von 10 mm_s einen oberen Durchmesser von 6 mm und einen" unteren Durchmesser von 10 mm. "Das untere Ende der ersten Elektrode war 'so angeordnet, dass es sich an der oberen Fläche der zweiten Elektrode befand. Die Spannung der ersten Elektrode betrug 4000 V, während die zweite Ele'ktrode geerdet war. Die Eollen 7 wurden in einem Abstand von *>0 cm vom unteren Teil der zweiten Elektrode angebracht. Die gespreiteten Einzelfäden wurden bei den Walzen 7 abgeflacht, hier betrug die maximale Spreitweite 47 mm. _Λ

Beispiel 2 ·

Ein nicht-gezwirntes Vielfädangarn aus Tiskose-fieyon (60 den, 20 Einzelfäden) wurde durch eine Vorrichtung, -wie in Fig. 1 gezeigt, in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 70 %=Mnä. einer Geschwindigkeit von 100 m/min, durchgeschickt, wobei die zusätzliche Zuführung bei den fransportrollen 5 0,5 % betrug. In der Vorrichtung belass die erste Elektrode 5 eine länge* TfQii. 10 mm und einen Durchgang mit einem Innendurchmesser von Oj7 am» Die kegelstumpfförmige aweite Elektrode 6 besass

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ein· Höhe von 10 on, einen oberen Durchmesser von 6 m und einen unteren Durchmesser von 12 nm. Der Abstand swisohen dem unteren Ende der ersten Elektrode und der oberen Fläche der zweiten Elektrode betrug 1 mm. Die gespreiteten Einzelfäden wurden an den Walzen 7 abgeflacht, hier betrug die maximale ßpreitbreite 53 mm· Die Walzen 7 wurden in einer Entfernung von 40 cm von dem unteren Teil der zweiten Elektrode angeordnet.

Patentansprüche: - 10 -

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Spreiten oder Aufteilen eines festen, praktisch nicht-verzwirnten, endlosen, vielfädigen Textilmaterials, welches aus einer Vielzahl von Fäden besteht, Einzelfäden, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass das Textilmaterial kontinuierlich durch einen schmalen Durchgang einer ersten Elektrode durchgeführt und hiermit in Kontakt gebracht wird, und dann durch eine zweite " Elektrode durchgeführt wird, welche eine Spannungsdiffe- · renz von mindestens 500 V gegenüber der ersten Elektrode besitzt, wobei die zweite Elektrode von der ersten Elektrode getrennt, jedoch in der gleichen Richtung angeordnet ist und die zweite Elektrode ebenfalls von dem Durchgang des endlosen, vielfältigen Textilmaterial derart getrennt ist, dass die aus dein Vielfadenmaterial gespreiteten oder aufgeteilten Einzelfäden die zweite Elektrode nicht berühren.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aln erste Elektrode ein enges, g rohrförmiges Teil verwendet wird, welches mit einem engen Durchtritt versehen ist, und das· das Textilmaterial hierdurch und in Kontakt hiermit in Richtung der zweiten Elektrode durchgeführt wird.

3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Elektrode ein hohles, kegelstumpfförmiges Teil verwendet wird, welches sich in der Richtung der Bewegung des Textilmateriales öffnet.

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%·) Yorriohtu&c ^sur Durchführung dee Verfahrens nach einen 4er Ansprüche 1 bie 5t dadurch · gekennzeichnet, . dass diese eine erste Elektrode mit einem schmalen Durchgang zur Durchführung und In-Kontakt-Brine en mit dem Textilmaterial, eine zweite Elektrode mit einer Spannungsdifferenz Ton mindestens 500 V gegenüber der ersten Elektrode, durch welche das von der ersten Elektrode aufgeladene Textilmaterial durchgeführt wird, besitzt, wobei die zweite Elektrode von der ersten Elektrode ent fernt, jedoch in der gleichen Richtung angeordnet ist und wobei die zweite Elektrode ebenfalls von dem Durchgang de· eadlosen, vielfädigen Textilmaterials' derart entfernt ist, das« die aus dem Vielfadenmaterial aufgeteilten oder gespreiteten Einzelfäden die zweite Elektrode nicht berührest

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Elektrode ein schmales, rohrartigeJ Teil ist, welches mit einem engen Durchtritt versehen ist, durch welchen das Textilmaterial in Richtung auf die zweite Elektrode durchgeführt und in Kontakt gebracht wird.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurcL g e k e η η - zeichnet, dass die zweite Elektrode ein hohles, kegelstumpffSraigee Teil ist, welch«» in der tung des Textilmatexials aue&lna&derl&uft.

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