DE2014803B2

DE2014803B2 - Vorrichtung zum Ausbreiten eines praktisch nicht verzwirnten Fadenbündels mittels einer elektrischen Spannung

Info

Publication number: DE2014803B2
Application number: DE2014803A
Authority: DE
Inventors: Shunsaku Kagawa Fujimoto; Eiichi Kaku; Masahiro Kobayashi; Sei Uchiyama; Takamichi Takatsuki Zoda
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1969-03-29
Filing date: 1970-03-26
Publication date: 1975-04-10
Also published as: GB1256487A; DE2014803C3; FR2040132A5; DE2014803A1; US3657871A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbreiten eines praktisch nicht verzwirnten Fadenbündels mittels einer elektrischen Spannung mit einer ersten Elektrode, an der das unausgebreitete Fadenbündel unter Berührung vorbeiführbar ist, und mit zumindest •iner zweiten Elektrode, die in Laufrichtung des Fadenbündels hinter der ersten Elektrode angeordnet ist und von dem Fadenbündel einen solchen Abstand aufweist, (daß sie mit den ausgebreiteten Fäden nicht in Berührung kommt.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DTPS 27 955 kekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt eine elektrostatische Aufladung des Fadenbündels mittels tiner als erste Elektrode dienenden Walze oder mittels tiner Gruppe von hochspannungführenden Spitzen. Weiterhin weist diese bekannte Vorrichtung zwischen <ler ersten Elektrode und einem weiteren Walzenpaar geerdete Elektroden auf. Die an der ersten Elektrode elektrostatisch aufgeladenen Fäden des Fadenbündels ttoßen sich gegenseitig ab und werden dadurch voneinander getrennt. Jedoch sind für eine solche Trennung Von Einzelfäden des Fadenbündels, die gleichnamige Ladungen tragen, sowohl bei Verwendung einer Walze {ils auch bei Verwendung einer Gruppe von Hochspannung führenden Spitzen als erste Elektrode sehr hohe Spannungen erforderlich, die in der Größenordnung von 10 bis 4OkV liegen. Derartige Hochspannungen stellen für den Betrieb in einer Textilfabrik einen erheblichen Gefahrenfaktor dar, und sie sind außerdem nur mit aufwendigen Mitteln zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche es ermöglicht, ohne besondere Befeuchtungsmaßnahmen die Einzelfäden des Fadenbündels unter Verwendung von besonders niedrigen Spannungen ir. zufriedenstellender Weise auszubreiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die erste Elektrode ein Röhrchen ist. durch welches das Fadenbündel hindurchführbar ist, und daß die Spannung zwischen den Elektroden mindestens 500 V beträgt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der ersten Elektrode als Röhrchen ist der wesentliche technische Fortschritt erreichbar, daß bei relativ geringer Spannung eine außerordentlich große Feldstärke entsteht und dadurch schon bei geringer Spannung ein wirksames Auseinanderbreiten der einzelnen Fäden gewährleistet ist. Es wird bei Anwendung einer Spannungsdifferenz in der Größenordnung von nur 500 bis 2000 V zwischen den Elektroden ein äußerst starkes elektrisches Feld erzeugt, da die als Röhrchen ausgebildete erste Elektrode praktisch als Spitzen-Elektrode wirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt zusätzlich zu dem Effekt der gegenseitigen Abstoßung gleichnamiger Ladung auf den Einzelfäden des Fadengutes als wesentlicher Effekt die Wechselwirkung zwischen dem starken elektrischen Feld, das /wischen der Spitzen-Elektrode und der nah benachbart angeordneten zweiten großflächigen Elektrode besteht, /ur Unterstützung des Ausbreitungsvorgang^s auf.

Gemäß der Erfindung kann die Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden gegenüber der bekannten Vorrichtung etwa um den Faktor 20 verringert werden. Dadurch läßt sich die Gefahr der Verwendung von gefährlichen Hochspannungen weitgehend vermeiden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß unter den üblichen Bedingungen in einer Textilfabrik bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 bis 80% ohne zusätzliche Wasserversorgungseinrichtung gearbeitet werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei jeder Art von Textilmaterial angewandt werden, d. h. auf anorganisches oder organisches Material eben·* ■ wie auf hydrophiles oder hydrophobes Material.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt der in F i g. 1 gezeigten Elektroden,

F i g. 3 eine der F i g. 2 gleichartige Ansicht, in der jedoch eine andere Form der Elektroden gezeigt ist.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in F i g. 1 eine Spule eines endlosen Fadenbündels 2 bezeichnet. Für gewöhnlich bleibt auf dem Fadenbündel 2 noch ein Textilverarbeitungsmittel, z. B. ein antistatisches Mittel, ein Gleitmittel, ein Emulgator usw., zurück, welches auf die Fäden während des Verspinnens aufgebracht wurde. Das Fadenbündel 2 der Spule 1 wird, ohne daß irgendeine weitere vorbereitende Behandlung angewandt wurde, mittels der Transportwalzen 3 durch das Streckwerk 4 gezogen und durch eine erste Elektrode 5 und dann durch eine zweite Elektrode 6 geschickt. Die erste Elektrode 5 ist ein Röhrchen, durch welches das Fadenbündel 2 unter Berührung geleitet wird. Eine positive Spannung von mindestens 500 V wird an die erste Elektrode angelegt. In der in den Fig. I und 2 gezeigten Ausführungsform ist die zweite Elektrode 6 mit der ersten Elektrode 5 auf einer Achse angeordnet, jedoch von dem unteren Ende der ersten Elektrode 5 entfernt, und sie hat die Form eines hohlen, kegelstumpfförmigen Körpers, der in der Bewegungsrichtung des Fadenbündels 2 breiter wird. Die zweite Elektrode 6 ist ge-

maß F i g. 1 geerdet. Alternativ kann die erste Elektrode geerdet sein, während an die zweite Elektrode eine positive Spannung angelegt wird, oder eine Elektrode kann eine positive Spannung und die andere Elektrode eine negative Spannung aufweisen. In jedem Fall ist es erforderlich, daß eine Spannungsdifferenz von mindestens 500 V zwischen den beiden Elektroden vorhanden ist.

Die zweite Elektrode kann eine beliebige andere geeignete Form besitzen, vorausgesetzt, daß die Innenwand von dem durchlaufenden Fadenbündel 2 getrennt ist. So kann beispielsweise die zweite Elektrode die Form einer Ringelektrode 8 gemäß F i g. 3 haben. Es ist möglich, er e Mehrzahl solcher Ringelektroden in Serie anzuordnen. Die zweite Elektrode kann auch die Form einer Spule haben, durch welche das Fadenbündel durchgeführt wird.

Bei der praktischen Durchführung ist es jedoch am vorteilhaftesten, einen hohlen, kcgeistumpfförmigen Körper zu verwenden, der in seinem Durchmesser in der Bewegungsrichtung des Fadenbündels zunimmt, wie es in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist.

Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrode kann in Abhängigkeit von der Arbeitsspannung variieren, jedoch sollte er vorteilhafterweise so kurz wie möglich sein, vorausgesetzt, daß gerade noch keine Entladung zwischen den beiden Elektroden auftritt.

Die erste röhrenartige Elektrode 5 sollte im Innendurchmesser so klein wie möglich sein. Für ein Fadenbündel von weniger als 500 den sollte z. B. der Innendurchmesser der ersten Elektrode 2 mm oder weniger betragen und für ein dickes Fadenbündel kann er in einigen Fällen 5 mm oder mehr (in Abhängigkeit von der Stärke) betragen. Die Länge der ersten Elektrode ist nicht kritisch, sie ist jedoch relativ groß, z. B. 3 bis 15 mm.

Wenn die zweite Elektrode kegelstumpfförmig ist, kann die Größe in geeigneter Weise festgelegt werden. Beispielsweise beträgt die Neigung 35°, der Durchmesser der öffnung an dem Ende mit größtem Durchmesser beträgt 45 mm und der Abstand von der ersten Elektrode ist 1 mm. Eine positive Spannung von mindestens 500 V, vorzugsweise 2000 bis 5000 V, wird an die erste Elektrode angelegt, während die zweite Elektrode geerdet wird.

Mit der oben geschilderten Anordnung werden beim kontinuierlichen Durchführen eines Fadenbündels durch die Vorrichtung unter einem geeigneten Zug die das t'ündel bildenden Einzelfäden während des Durchgangs durch die erste Elektrode elektrisch aufgeladen. Infolge der Abstoßung zwischen den Einzelfäden und der Wirkung des durch die erste und die zweite Elektrode aufgebauten elektrischen Feldes und der anziehenden Wirkung der zweiten Elektrode auf die einzelnen Fäden wird das Bündel in einzelne Fäden aufgeteilt, ausgebreitet oder getrennt Im allgemeinen nehmen die ausgebreiteten Fäden die Form einer Spindel an. Die getrennten, einzelnen Fäden werden bei der Walze 7 in eine flache Form gebracht und derart abgezogen, daß die Fäden in flache Bandform ausgebreitet werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Ein Fadenbündel aus Nylon (70 den, 24 Einzelfäden) mit einer Zwirnung von 2 Drehungen/m wurde durch eine Vorrichtung gemäß F i g. 1 bei einer relativen Feuchtigkeit von 70% unter einer Spannung von 0,01 g/den und mit einer Geschwindigkeit von 700 m/min durchgeführt. In der Vorrichtung hatte die erste Elektrode 5 eine Länge von 5 mm und einen Innendurchmesser von 0,7 mm. Die kegelstumpfförmige zweile Elektrode 6 besaß eine Höhe von 10 mm, einen oberen Durchmesser von 6 mm und einen unteren Duichmesser von 10mm. 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 Elektrode geerdet war. Die Walzen 7 wurden in einem Abstand von 30 cm vom unteren Teil der zweiten Elektrode angebracht. Die ausgebreiteten Einzelfäden wurden bei den Walzen 7 abgeflacht, hier betrug die maximale Breite 47 mm.

Beispiel 2

Ein nicht gezwirntes Fadenbündel aus Viskose-Reyon (60 den, 20 Einzelfäden) wurde durch eine Vorrichtung gemäß F i g. 1 bei einer relativen Feuchtigkeit von 70% und einer Geschwindigkeit von 100 m/min durchgeführt. In der Vorrichtung besaß die erste Elektrode 5 eine Länge von 10 mm und einen Innendurchmesser von 0,7 mm. Die kegelstumpfförmige zweite Elektrode 6 besaß eine Höhe von 10 mm, einen oberen Durchmesser von 6 mm und einen unteren Durchmesser von 12 mm. Der Abstand zwischen dem unleren Ende der ersten Elektrode und der oberen Fläche der zweiten Elektrode betrug 1 mm. Die ausgebreiteten Einzelfäden wurden an den Walzen 7 abgeflacht, hier betrug die maximale Breite 53 inm. Die Walzen 7 waren in einer Entfernung von 40 cm von dem unteren Teil der zweiten Elektrode angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausbreiten eines praktisch nicht verzwirnten Fadenbündels mittels einer elekirischen Spannung mit einer ersten Elektrode, an der das unausgebreitete Fadenbündel unter Berührung vorbeiiührbar ist, und mit zumindest einer zweiten Elektrode, die in Laufrichtung des Fadenbündels hinter der ersten Elektrode angeordnet ist und von dem Fadenbündel einen solchen Abstand aufweist, daß sie mit den ausgebreiteten Fäden nicht in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (5) ein Röhrchen ist, durch welches das Fadenbündel (2) hindurchführbar ist, und daß die Spannung zwischen den Elektroden (5 und 6) mindestens 500 V beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine kegelsiumpfförmige Hohlelektrode (6) ist.

s. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine Ringelektrode (8) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand /wischen der ersten Elektrode (5) und den /weiten Elektroden (6, 8. 9) gerade so groß ist, daß keine Entladung zwischen den Elektroden auftritt.