DE2036856B2 - Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten Garns - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten GarnsInfo
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Description
■
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten, thermoplastischen Garns
mit einer Düse zur Zuführung des Garns in eine Stauchkammer mit perforierter Wand, die von einem
geschlossenen Mantel umgeben wird.
Die Erfindung geht aus von Vorrichtungen, wie sie in den französischen Patentschriften 1 289491 und
1 499 744 beschrieben sind.
Ein schwierig zu lösendes Problem bei der Texturierung
von thermoplastischen Garnen besteht in der Fixierung der Kräuselung, die durch Wärmebehandlung
und Abkühlung des Garns erzielt wird. Bei verhältnismäßig geringen Produktionsgeschwindigkeiten,
wie beispielsweise beim Texturieren auf mechanischem Wege, verwendet man häufig Heizplatten,
über die das Garn vor der Texturierung läuft, wie beispielsweise beim Falldrallverfahren oder
einen erhitzten Raum, wie beispielsweise im Falle der Texturierung durch Kompression in einer Stauchkammer.
Zum Texturieren von Garnen mit hohem Titer mit erhöhten Produktionsgeschwindigkeiien ist es
aus der französischen Patentschrift 1289 491 bekannt,
das Garn in einem engen Raum mit Hilfe eines in den Raum eintretenden und seitlich aus diesem
austretenden, als Wärmebehandlungsmittel dienenden Fluids zu texturieren und t.a fixieren. Bei
dieser Vorrichtung ist die Stauchkammer durch ein rohrförmiges Gehäuse umgeben, das stromabwärts
offen ist und dazu dient, das Wärmebehandlungsmittel zur Erwärmung der Kammer an dieser außen
entlang zu leiten. Eine derartige Vorrichtung arbeitet zwar im allgemeinen zufriedenstellend, bietet jedoch
nur geringe Möglichkeiten, auf den Ablauf des Verfahrens einzuwirken, wenn bestimmte Eigenschaften
des Garns, insbesondere dessen Nervosität, variiert weiden sollen.
Auch aus der französischen Patentschrift 1 499 744 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine rohrförmige
Stauchkammer durch einen abgeschlossenen Raum umgeben wird, in den das Fluid aus der Stauchkammer
austritt, wobei der Druck in der Stauchkammer durch die Größe der Austrittsöffnung bestimmt
wird. Es fehlt iedoch eine Einrichtung zur Steuerung des Dampfaustritts in den abgeschlossenen
Raum, und die Vorrichtung ist verhältnismäßig kompliziert aufgebaut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden,
daß der dem Dampfaustritl aus der Stauchkammer entgegenwirkende Gegendruck auf einfache
Art steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Innenraum des geschlossenen Mantels mit einem auf einen vorbestimmten Druck
einstellbaren Reduzierventil verbunden ist, das in die Atmosphäre mündet.
Bei Anwendung einer derartigen Vorrichtung auf ein Verfahren, bei dem ein Teil des Fluids die Fortbewegung
des Garns gewährleistet, während ein andere/ Teil seitlich aus der Stauchkammer austritt,
kann erreicht werden, daß das Fluid bei einem Druck aus der Stauchkammer austritt, der geringer als der
Einfuhrungsdruck, jedoch höher als der Atmosphärendruck ist.
Mit einer derartigen Vorrichtung erzielt man eine überraschende Verbesserung der Elastizität, der Nervosität
und der Kräuselung des Garns sowie ferner eine gute Fixierung der Kräuselung selbst bei erhöhten
Texturierungsgeschwindigkeiten, während die erforderliche Länge der Fixierungseinrichtung verringert
werden kann. Das Reduzierventil wird in vorteilhafter Weise derart eingestellt, daß der Austrittsdruck
des Fluids geringer als die Hälfte des Einführungsdrucks ist. Als Fluid kommt vor allem gesättigter
Wasserdampf in Betracht.
Die Vorrichtung kann Einrichtungen zur Durchführung von Zusatzbehandlungen, wie beispielsweise
Injektoren, Stäuber od. dgl. zur Färbung des Garns aufweisen.
Der Austritt des behandelten Garns aus der Stauchkammer kann durch beliebige bekannte Einrichtungen,
wie beispielsweise Rollen, gesteuert werden.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert werden.
F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 2 zeigt eine entsprechende Darstellung einei
zweiten Ausführungsform.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung wird ein Garn 1 in den Längskanal 2 einer Düse 3 eingeführt,
in die gesättigter Dampf durch eine Leitung 4 eingeleitet wird. Das Garn läuft unter der Wirkung
des Druckfluids in eine rohrförmige Stauchkammer 5. die mit öffnungen 6 versehen ist. Durch die öffnungen
6 tritt das Druckfluid in einen durch einen Mantel 7 umgebenen geschlossenen Raum ein, der
mit Hilfe eines bekannten Reduzierventils 8 auf einem vorbestimmten Druck gehalten wird. Die Austrittsgeschwindigkeil
des Garns wird durch zwei Rollen, und zwar eine angetriebene Rolle 9 und eine frei
laufende Rolle 10, gesteuert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in F ι g. 2 gezeigt ist, wird der Garnaustritt durch ein
Rohr 11 gesteuert, das die Stauchkammer 5 verlängert und mit öffnungen 12 versehen ist.
Beispiele 1 bis 3
In diesen Beispielen verwendet man die in F i g. 1
gezeigte Vorrichtung, die eine Gesamtaußenlänge von etwa 50cm aufweist; das Texturierungsiluid ist
gesättigter Dampf.
Man behandelt Garne aus Polyhexamcrhylenadipinsäureainid
(Polyamid 6,6) verschiedener Titer.
Die Arbeitsbedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Garne sind in der nachfolgenden
Tabelle angegeben, in der P, den Einführungsdruck
des Druckfluids in die Düse 3 und P2 dessen Druck
in dem geschlossenen Mantel 7 bedeuten.
Die Drücke sind die am Manometer abgelesenen. Die Elastizität wird durch den folgenden Test bestimmt:
Ein Strang von 10 m des zu prüfenden Garns wird 5 Minuten bei 130° C in gesättigtem
Wasserdampf in einem Ofen behandelt. Dann belastet man eine Länge von 50 cm Garn, das aus diesem
Strang entnommen ist, mit einer Last von 0,045 g/dtex (0,05 g/den) des Garns vor der Texturierung.
Man mißt dann eine Garnlänge L1 . Dann ersetzt man die Last durch eine andere geringere
Last von 0,0009 g/dtex (0,001 g/den) des Garns vor der Texturierung.
Man beläßt diese Last 1 Stunde und mißt dann !5
die Garnlänge L2.
Die Elastizität ist durch folgende Beziehung gegeben :
^^ · wo.
Der angegebene Wert entspricht dem Mittel aus sechs Versuchen.
IVl ti LCl IdI Polyamid 6,6 |
Laufge | Druck dei | 0,5 | |
schwindig | fluiden | -) | ||
Beispiele | keit des Garns in |
Mediums in kg cnr |
2,75 | |
1160dtex, | m/min | |||
60 Ein | P1 1 P: | |||
1 | zelfäden | |||
desgl. | ||||
U 60/60 | 400 | 7 | ||
2 | 400 | 7 | ||
3 | 1125 | 10 | ||
Elastizität
Kräuselung
I1 , Welle je cm)
15,9
6,1
8,2 8,6
35
Beispiele 4 und 5
Diese Beispiele sollen den Wert der erfind ungsgcmäßen
Wärmebehandlungsvorrichlüngmit Hilfe eines Tests zeigen, der gemäß der von Station in
Journal of Polymer Science, B, Bd. 2, S. 1113 bis 1116
(1964), und Zubov und Tsvankin in Polymer
Science URSS, Bd. 6, Nr. 12, S. 2358 bis 2367 (1964), beschriebenen Methode darin besteht, die Kurve
der Beugungsintensität n^ch dem Meridian als Funktion
des Beugungswinkels zu bestimmen.
Unter Berücksichtigung der Diffusionskurve der Luft und des Einflusses der Menge an Mikrorissen
bestimmt man einen integrierten Wert der Beugungsintensität, die eine ansteigende Funktion der Temperatur
und der Dauer der Wärmebehandlung der Garne ist, der im folgenden abgekürzt mit Grad des
Einflusses der Wärmebehandlung bezeichnet wird.
Diese Methode ermöglicht, Garne zu vergleichen, die sich untereinander nur durch die Intensität und
Dauer der vorgenommenen Wärmebehandlung unterscheiden.
Die angegebenen Werte, die von den experimentellen Bedingungen, insbesondere der Probe und der
Apparatur, abhängen, sind wie in den obengenannten Veröffentlichungen in willkürlich gewählten Einheiten
angegeben.
In diesen Beispielen behandelt man ein Garn aus Polyhexamethylenadipinsäureamid (Polyamid 6,6)
von 1160dtex, 60 Einzelfäden, das auf einen Grad von 4,53 verstreckt ist, unter den in der nachfolgenden
Tabelle angegebenen Bedingungen, in der wie in den vorhergehenden Beispielen P1 den Speisedruck
des gesättigten Wasserdampfs und P2 den Druck des gesättigten Wasserdampfs im Inneren des geschlossenen
Mantels 7 bedeuten.
Zu Vergleichszwecken sind in dieser Tabelle die Werte angegeben, die für identische Proben erhalten
wurden, die unter dem Druck P1 behandelt wurden, wobei der Druck P2 Null war, die jedoch gegebenenfalls
im Autoklav 2 Stunden bei 145° C fixiert wurden. Die angegebenen Drucke sind die am Manometer
abgelesenen.
Diese beiden Beispiele unterscheiden sich untereinander
nur durch die Texturierungsgeschwindigkeit.
Art des Garn·.
nichtfixierte Vergleichsprobe . nichtfixierte Vergleichsprobe.
2 Stunden bei 145' C fixierte
Vergleichsprobe
2 Stunden bei 145°C fixierte
Vergleichsprobe
erfindungsgemäß behandeltes
Garn
nichtfixierte Vergleichsprobe . nichtfixierte Vergleichsprobe.
2 Stunden bei 1450C fixierte
Vergleichsprobe
2 Stunden bei 145 C fixierte
Vergleichsprobe
erfindungsgemäß behandeltes
Garn
Druck des fluidon Mediums in Kg cm" |
p, | I.a LIf- geseh\undig- kcn des |
I | Grad des Einflusses der Wärme- |
lilasii- ziiäl |
Vnliiminösi- tiit |
Kräuselung |
(liinis in m min |
bchu milling | lern' g) | I1 , Welle je cm) |
||||
3,5 | 425 | 8,2 | 8.3 | 1,8 | 5 | ||
8 | - | 9.4 | 14,7 | 2,20 | 7,2 | ||
3,5 | _. | — | 2iv6 | 22,4 | 2,40 | 6.4 | |
8 | 2 | 26,1 | 29.5 | 2,8 | 7.7 | ||
8 | 16,7 | 28 | 2,8 | 9.6 | |||
3.5 | 850 | 7.4 | 8.1 | 1,75 | 4,9 | ||
8 | 9.0 | 11.7 | 2.1 | 6.9 | |||
3,5 | 22.9 | 17.1 | 2,2 | 6.6 | |||
X | 22.8 | 21.9 | 2.7 | 8 | |||
8 | 14.7 | 17.6 | 2,25 | 9 |
Die Voluminösität ist die im Text nach K ο η i η g h
bestimmte.
Aus dieser Tabelle geht hervor:
Einerseits die Bedeutung der Verbesserung der Wärmebehandlung (höherer Wert des Grades des
Einflusses der Wärmebehandlung), der Elastizität und der Kräuselung und andererseits, daß bei einer
Verglcichsprobe Hne große Erhöhung des Druckes P1
(nichtfixierte Vergieichsprobe, behandelt mit Drükken
P1, die 3,5 bzw. 8 kg/cm2 betragen) einem geringen
Unterschied in dem Grad des Einflusses der Wärmebehandlung entspricht, im Gegensatz zu dem
mit der erfindungegcmäßen Verrichiung anreitenden
Verfahren, wie es Beispiel 6 erläutcü.
In diesem Beispiel wird der Einfluß des Druckes P2
gezeigt. Zu diesem Zweck behandelt man ein Garn aus PolyhexamethylenadipinsäureaiTiid von 1160dtex.
60 Einzelfäden, das auf einen Grad von 4,4 vemreckt ist, ebenfalls mit gesättigtem Dampf.
Die folgende Tabelle zeigt die Werte der Drücke P1
und P2 und des Grades des Einflusses der entsprechenden
Wärmebehandlung für die gleiche Texturie-ι ungsgeschwir.digkeit von 1000 in/min.
"T"
P1
(ka cm2)
P,
(lip. cm2)
Grad ö_s Einflusses der
Wärmebehandlung.
willk'irlicVc Einheiten
willk'irlicVc Einheiten
1
6.1
2,5
2,0
24,2
18,4
18,4
(kg cm2) | (kg/cm2) | Grad des Einflusses der Wärme behänd] ung, willkürliche Einheilen |
8,2 8,2 |
1,5 1,1 |
15,6 14,3 |
Hs ist somit ersichtlich, daß man durch Veränderung der Werte des Drucks P2 unerwarteterweise
beträchtlich auf den Grad des Einflusses der Wärmebehandlung einwirken kann. Es sei jedoch bemerkt,
daß das Garn in diesem Beispiel bezüglich seines Verstrevkungsgrades und seiner Spinnbedingungen
von demjenigen der Beispiele 4 und 5 verschieden war urd 1I? angegebenen Werte in den gleichen willkürlichen
Einheiten des Grades des Einflusses der Wärmebehandlung nicht mit denjenigen der Beispiele
4 und 5 vergleichbar sind.
In diesem Beispiel behandelt man ein Garn aus Polyhcxamcthylenadipinsäureamid mit zwei Enden
von 580 dtex, 30 Einzelfäden, mit der gleichen Vorrichtung wie in den vorhergehenden Beispielen und
ebenfalls unter Verwendung von gesättigtem Dampf, wobei jedoch die Texturierungsgeschwindigkeit des
Garns 2500 m/min beträgt, die lineare Ümtangsgeschwindigkeit
der angetriebenen Rolle 9 7.55 m min beträgt, der Speisedruck P, des gesättigten Dampfes
10 kg cm2 betragt und der Druck P2 1,95 kg cm:
beträgt. Das erhaltene Garn weist eine Elas1i.'ii...
von 24° 0 und eine Kräuselung von 9.4 Halbwellen cm auf.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- 2 036Patentanspruch:Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten, thermoplastischen Garns mit einer Düse zur Zuführung des Garns in eine Stauchkammer mit perforierter Wand, die von einem geschlossenen Mantel umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des geschlossenen Mantels (7) mit einem auf einen vorbe- ic stimmten Druck einstellbaren Reduzierventil (8) verbunden ist, das in die Atmosphäre mündet.
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Legal Events
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
BHV | Refusal |