DE2042762C3

DE2042762C3 - Composite yarn

Info

Publication number: DE2042762C3
Application number: DE19702042762
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Bobkowicz, Emilian; Bobkowicz, Andrew John, Dr.; Montreal, Quebec (Kanada)
Priority date: 1969-09-15
Filing date: 1970-08-28
Publication date: 1977-04-28

Description

3030th

Die Erfindung betrifft ein Verbundgarn aus einem multifilen oder monofilen Polymerstrang und darin verankertem Fasermaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundgarnes.The invention relates to a composite yarn composed of a multifilament or monofilament polymer strand and therein anchored fiber material and a method for producing this composite yarn.

Bei den bekannten Verbundgarnen (GB-PS 11 05 087) ist in einem multifilen oder monofilen Polymerstrang das Fasermaterial, meist aus Stapelfasern, verankert. Nach einem bekannten Verfahren werden hierzu die Polymerstränge mit noch weicher und klebriger Oberfläche scharenweise in einen Spalt eines Druckwalzenpaares eingeführt und darin mit einem mindestens auf einer Seite der Fadenschar zugeführten Faservlies» in Kontakt gebracht und zusammengepreßt. Ist dieser so erhaltene Verbundstoff nach seiner Abkühlung genügend verfestigt, wird er zu Bändern bestimmter Breite geschnitten, die schließlich zu Garn gedrillt werden. Wenn die Eigenschaften dieser Garne auch je nach den verwendeten Ausgangswerkstoffen für die Polymerstränge und das Fasermaterial variieren können, so läßt sich nicht vermeiden, daß die in Vliesform zugeführten Fasern nicht nur ungleichmäßig verteilt, sondern auch unregelmäßig liegen können und auf diese Weise Bänder ungleicher Zusammensetzung und Festigkeit entstehen. Die Schnittflächen der Bänder weichen von den anderen Oberflächen ab. Die Außenfläche der Garne fällt daher meist zu glatt aus und es fehlen die abstehenden Faserenden der textlien Garne aus natürlichen Ausgangsstoffen.In the known composite yarns (GB-PS 11 05 087), the fiber material, usually made of staple fibers, is anchored in a multifilament or monofilament polymer strand. According to a known method, the polymer strands with their still soft and sticky surface are introduced in droves into a gap in a pair of pressure rollers and then brought into contact with and pressed together with a nonwoven fabric fed to at least one side of the group of threads. If the composite material obtained in this way has solidified sufficiently after it has cooled, it is cut into strips of a certain width, which are finally twisted into yarn. If the properties of these yarns can vary depending on the starting materials used for the polymer strands and the fiber material, it cannot be avoided that the fibers fed in in the form of nonwoven not only are unevenly distributed, but can also lie irregularly and in this way ribbons of unequal composition and Strength arise. The cut surfaces of the bands differ from the other surfaces. The outer surface of the yarn is therefore usually too smooth and the protruding fiber ends of the textile yarns made from natural raw materials are missing.

Bei den durch die US-PS 29 99 788 bekanntgewordenen Fibriden handelt es sich um ein Fasermaterial, das sehr fein ist und im Fadenverband netzartig miteinander verbunden ist. Ein Faden, bestehend aus Fibriden, zeichnet sich durch hohe Festigkeit und vor allem durch eine große spezifische Oberfläche (Ver· hältnis Oberfläche zu Gewicht) aus. Dieses Verhältnis beträgt bei den Fibriden über 2 nWg und kann auch bis auf 50 m²/,g ansteigen. Diese große spezifische Oberfläche hat wiederum eine überraschend starke Saugfähigkeit zur Folge. Wegen ihrer nur ihnen eigenen Struktur, sind Fibriden nicht für die Fasergarnherstellung geeignet, sie werden deshalb i_m wesentlichen nur bei der Herstellung von Vlieseu o. ä. Flächengebilden verwendet.The fibrids made known by US Pat. No. 2,999,788 are a fiber material that is very fine and is connected to one another in the form of a network in the filamentary structure. A thread consisting of fibrids is characterized by high strength and, above all, by a large specific surface area (ratio of surface area to weight). In the case of the fibrids, this ratio is over 2 nWg and can also increase to 50 m ² /, g. This large specific surface in turn results in surprisingly strong absorbency. Because of their only inherent structure fibrids are not suitable for Fasergarnherstellung, they are therefore i _m essentially used in the manufacture of Vlieseu o. Ä. Fabrics.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verbundgarn zu schaffen, bei dem sich die Eigenschaften der Fibriden, wie Festigkeit, Geschmeidigkeit, Saugfähigkeit und Oberflächenstruktur, so weit wie möglich nutzbar machen lassen.The object of the invention is therefore to create a composite yarn in which the properties of Fibrids, such as firmness, suppleness, absorbency and surface structure, as far as possible make usable.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verbundgarn gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial Fibriden von einer durchschnittlichen Länge von drei bis zwölf Millimeter einer Feinheit zwischen 0,2 und 1 denier und einem Oberflächen-Gewichtsverhältnis von über 2 m²/g sind.To achieve this object, the composite yarn according to the invention is characterized in that the fiber material are fibrids with an average length of three to twelve millimeters, a fineness between 0.2 and 1 denier and a surface weight ratio of over 2 m ² / g.

Vorteilhaft verwendet man zur Herstellung dieses Verbundgarnes ein bekanntes Verfahren (DT-AS 10 45291, GB-PS 1105087), bei welchem in einen Formspalt eines Druckwalzenpaares Polymerstränge hineingesponnen werden, welche gegebenenfalls durch erhöhte Umlaufgeschwindigkeit der Druckwalzen zu ihrer molekularen Orientierung gestreckt werden. Dem Druckwalzenpaar werden hierbei mindestens von einer Seite im wesentlichen parallele Fibriden zum Verpressen in diesen Formspalt zugeführt und zur Verfestigung des Verbundgarnes die Druckwalzen oder der Verbundstoff abgekühlt.A known process is advantageously used to produce this composite yarn (DT-AS 10 45291, GB-PS 1105087), in which polymer strands are spun into a nip of a pair of printing rollers, which are optionally stretched to their molecular orientation by increasing the rotational speed of the printing rollers. The pair of pressure rollers is fed with substantially parallel fibrids from at least one side to be pressed into this mold gap, and the pressure rollers or the composite are cooled to solidify the composite yarn.

Dieses so gewonnene Verbundgarn kann, wenn es durch die Abkühlung genügend verfestigt ist, auch verzwirnt werden.This composite yarn obtained in this way can, if it is sufficiently solidified by the cooling, also be twisted.

Das erfindungsgemäße Verbundgarn weist eine außergewöhnliche Haltbarkeit, eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, höchste Dehnungs- und Rückstelleigenschaften, große Geschmeidigkeit, gute Wärmeaufnahmefähigkeit und eine ausgezeichnete Oberflachenweichhe.it mit faserigem Griff auf. Mit entsprechend ausgesuchten Fibriden läßt sich auch die Beständigkeit gegen Chemikalien und eine hohe Dielektrizität erreichen.The composite yarn of the present invention has exceptional durability, excellent Tensile strength, highest elongation and resilience properties, great flexibility, good heat absorption capacity and an excellent surface softness with a fibrous feel. With accordingly Selected fibrids can also be resistant to chemicals and a high dielectricity reach.

Die verwendeten Fibriden sind bekannt und bestehen im allgemeinen aus einer Polymermasse in Form kleiner faseriger Gebilde mit einer durchschnittlichen Länge von zwei bis zwölf Millimeter, einer Feinheit zwischen ungefähr 0,2 bis 1 denier und einer Faserstärke, die in ausgezogenem Zustand Werte bis zu 23 g/denier erreichen kann.The fibrids used are known and generally consist of a polymer mass in Form of small fibrous structures with an average length of two to twelve millimeters, a fineness between approximately 0.2 to 1 denier and a fiber thickness that is in the drawn state Can reach values up to 23 g / denier.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es stellen darThe invention is described below using an exemplary embodiment shown in the drawing described in more detail. It represent

Fig. 1 eine Ansicht eines Verbundgarnes ohne Drehung,Fig. 1 is a view of a composite yarn without twist,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1,FIG. 2 shows a section along the line AA of FIG. 1,

F i g. 3 ein anderes Verbundgarn im Schnitt,F i g. 3 another composite yarn in section,

F i g. 4 eine Ansicht eines Verbundgarnes mit einer Drehung,F i g. 4 is a view of a composite yarn with a twist;

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 4,F i g. 5 shows a section along the line BB of FIG. 4,

F i g. 6 ein anderes Verbundgarn im Schnitt,F i g. 6 another composite yarn in section,

F i g. 7 ein Mikrophotogramm eines nach der Erfindung hergestellten Verbundgarncs undF i g. 7 is a photomicrograph of one according to the invention manufactured composite yarns and

Fig. 8 eine schematisierte Seitenansicht einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, teilweise im Schnitt.8 is a schematic side view of a device for carrying out the method according to the invention, partly in section.

Das Verbundgarn 12 besteht aus einem endlosen, entweder linearen (Fig. 1) oder gedrillten (Fig. 4)The composite yarn 12 consists of an endless, either linear (Fig. 1) or twisted (Fig. 4)

3 43 4

Po!ymerstrang oder Bändchen 10, mit an einer meinen höher ist als die der Trommel 31, wodurch (Fig. 2 und 5) oder an beiden Seiten (Fig. 3 und 6) sie den Transport der Fibridenscharen 41 von der verankerten Fibriden 11. Diese Fibriden.Ii treten in Trommel 31 zu den Walzen 15. 16 unterstützen und Faserform auf, von denen jede viele Einzelfibriden gleichzeitig für ein zusätzliches Ausrichten der einenthalten kann. 5 zelnen Fibriden innerhalb einer Schar 41 sorgen. DaPolymer strand or ribbon 10, with one mine being higher than that of the drum 31, whereby (Fig. 2 and 5) or on both sides (Fig. 3 and 6) they transport the fibrid sheets 41 from the anchored fibrids 11. These Fibriden.Ii occur in drum 31 to the rollers 15. 16 support and Fiber form, each of which contain many individual fibrids at the same time for additional alignment of the can. 5 individual fibrids within a cluster 41. There

Ein Verbundgarn ohne Draht (Fig. 1, 2 und 3) die Fibriden ausgerichtet sind und zum Spalt derA composite yarn without wire (Fig. 1, 2 and 3) the fibrids are aligned and to split the

hat im allgemeinen die Form eines Stranges nut Walzen 15, 16 transportiert werden, verbinden siegenerally has the form of a strand groove rollers 15, 16 are transported, connect them

flachgedrücktem Querschnitt mit an einer oder bei- sich etwas miteinander und nehmen im allgemeinenflattened cross-section with one or two something with each other and generally take

den Seiten absiehenden Fibriden. die Form eines losen Vlieses oder Bandes aus imfibrids sloughing off the sides. the shape of a loose fleece or ribbon made of im

Gedrilltes Verbundgarn (Fig. 4, 5, 6) hat im all- io wesentlichen parallelen Fibriden an. Die Schar 41Twisted composite yarn (FIGS. 4, 5, 6) has essentially parallel fibrids. The crowd 41

gemeinen runden Querschnitt, und die Fibriden kön- wird dann mit der noch weichen und klebrigen Poly -common round cross-section, and the fibrids can then be covered with the still soft and sticky poly-

nen entweder nach außen oder auch nach außen und mereinlage im Spalt der Walzen 15, 16 in KontaktNEN either to the outside or to the outside and mereinlage in the gap of the rollers 15, 16 in contact

nach innen des schraubenförmigen Polymerstranges gebracht und danach durch die Wirkung der Walzenbrought inside the helical polymer strand and then by the action of the rollers

vorstehen. Die einzelnen Fibriden sind hier nicht nur damit verpreßt und verfestigt. Es können auch zu-protrude. The individual fibrids are not only pressed and solidified with it here. It can also

im Polymer eingebettet, sondern sie werden auch 15 sätzlich fertige Fäden 10a mit hoher molekularerembedded in the polymer, but they are also 15 additionally finished threads 10a with a high molecular weight

zwischen dem Draht des Garnes festgehalten, wo^ Orientierung und/oder jeder anderen gewünschtenpinned between the wire of the yarn where ^ orientation and / or any other desired

durch sowohl ihr Halt im Polymer als auch die Ge- Eigenschaft zwischen die Stränge 10 und in den Spaltby both their hold in the polymer and the Ge property between the strands 10 and in the gap

samtstärke des gewonnenen Verbundgarnes erhöht der Walzen 15, 16 eingeführt werden.Velvet thickness of the composite yarn obtained increases the rollers 15, 16 are introduced.

wird. Ragen die Fibriden sowohl nach innen als auch Das so gewonnene Verbundgarn 12 kann dannwill. If the fibrids protrude inwards, the composite yarn 12 obtained in this way can then

nach außen des schraubenförmigen Stranges (F i g. 6), ao linear auf eine Aufspulrolle 33 zur Bildung einesto the outside of the helical strand (Fig. 6), ao linear on a winding roller 33 to form a

so ergibt dies ein dickes Garn von ausgezeichneter Pakets 34 aus nicht gedrilltem Garn aufgewundenso this makes a thick yarn of excellent package 34 wound with untwisted yarn

Weichheit. werden. Andererseits kann das Garn nach dem Ver-Softness. will. On the other hand, the yarn can

Eine Einrichtung zum Herstellen des Verbund- lassen der Walzen 15, 16 gedrillt und gezwirnt wer-A device for producing the bond allows the rolls 15, 16 to be twisted and twisted

garnes ist in F i g. 8 dargestellt. Eine aus fortlaufen- den, bevor es von der Aufspulwalze 33 aufgespultyarn is shown in FIG. 8 shown. One from continuous before it is wound up by the take-up roller 33

den Polymersträngen 10 bestehende Schar wird aus as wird.the group consisting of the polymer strands 10 is made of as.

einem Spinnkopf 14 in einen Spalt eines Druck- Zum Drillen des Verbundgarnes kann es nach dem walzenpaares 15, 16 gezogen. Gleichzeitig wird über Verlassen der Walzen 15, 16 eine sie verengende eine Zuführwalze 18 ein Vlies 17 aus Fibriden einer Längsnut 35 durchlaufen, die mit durch eine Isolier-Reißvorrichtung 20 zugeführt, die aus einem rotie- schicht 42 getrennte und für eine Temperaturrenden Zylinder 21 mit scharfen Zähnen 22 besteht. 30 kontrolle in der Nut sorgende Heiz- und Kühlorgane Der Zylinder 21 ist vorzugsweise hohl, an seiner 36 und 37 versehen ist. Ein Saugorgan 38 richtet die Oberfläche gelocht und im Innern mit in getrennten abstehenden faserigen Elemente in geordneter Rich-Kammern untergebrachten Saug- und Blasorganen 23 tung aus, während das Garn gedrillt und in der Nut bzw. 24 versehen. Der Zylinder 21 ist in einem ge- 35 rotiert wird, wobei durch Reibungskraft ein koneigneten Gehäuse 25 mit Einlaß- und einer Auslaß- 35 trolliertes Umlegen und Wickeln der faserigen EIeöffnung 26 bzw. 27 untergebracht. Wird das Vlies 17 mente um das Garn 12 erreicht wird. An diesem über die Zuführwalze 18 in die Einlaßöffnung 26 Punkt sorgen Saugorgane 38 zusätzlich für die Enttransportiert, wird sie durch die Saugorgane 23 an- fernung von Rückständen. Die Temperatur in dieser gesaugt, von der gezahnten Oberfläche der Walze 21 Nut ist so reguliert, daß das thermoplastische PoIyerfaßt und dadurch von den Zähnen 22 in einzelne 40 mer etwas plastisch bleibt, ohne jedoch den Schmelzfaserige Elemente zerteilt, die dann auf der Ober- punkt des Polymers zu erreichen. In diesem plastifläche der Walze 21 von der Einlaßöffnung 26 zur sehen Zustand des Polymers wird der Strang 12 mit-Auslaßöffnung 27 transportiert werden. Jetzt blasen tels einer Drillvorrichtung 43 einem Draht unterdie Blasorgane 24 die aufgelösten Fibriden in einen worfen, der von der Drillvorrichtung 43 sich nach zu einer Ausrichtvorrichtung 30 führenden Tunnel 45 oben fortsetzt. Hierauf wird der Strang in gedrilltem 28. Diese Vorrichtung 30 besteht vorzugsweise aus Zustand zum Koagulieren des Polymers gekühlt. Das einer gelochten Trommel 31 mit einer Vielzahl von Kühlen kann mittels der Kühlvorrichtung 37 erfolgen parallelen Umfangsnuten, in die die zerteilten einzel- oder von dieser unterstützt werden. Andererseits nen Fibriden von den innerhalb der Trommel 31 an- kann dies auch mit Druckluft oder einfach dadurch gebrachten Saugorganen 32 gezogen und in denen sie 50 erreicht werden, daß der Abstand zwischen dem aufgrund des von den Saugorganen 32 erzeugten Drahterteilungspunkt innerhalb der Nut 35 und der Saugzuges durch aufeinanderfolgende Ablage und Drillvorrichtung 43 selbst groß genug ist. Nach dem Ausrichtung der Fibriden im wesentlichen parallel Drillen wird das Garn linear auf die Aufspulwalze 33 angeordnet werden. aufgewickelt. Die Rollen 39. 40 ziehen und führena spinning head 14 in a nip of a pressure To twist the composite yarn it can after pair of rollers 15, 16 drawn. At the same time, when the rollers 15, 16 exit, they become narrower a feed roller 18, a fleece 17 made of fibrids pass through a longitudinal groove 35, which is connected to by an insulating tear device 20, which are separated from a rotating layer 42 and for a temperature trend Cylinder 21 with sharp teeth 22 is made. 30 control heating and cooling elements in the groove The cylinder 21 is preferably hollow, at its 36 and 37 is provided. A suction member 38 sets up the Surface perforated and inside with in separate protruding fibrous elements in orderly rich chambers housed suction and blowing organs 23 device from while the yarn is twisted and in the groove or 24 provided. The cylinder 21 is rotated in a gear, whereby a friction force can be used Housing 25 with inlet and outlet 35 trolled folding and winding of the fibrous egg opening 26 and 27 respectively. If the fleece 17 elements around the yarn 12 is reached. At this Via the feed roller 18 into the inlet opening 26 point, suction elements 38 also ensure that the it is removed by the suction elements 23. The temperature in this sucked, from the toothed surface of the roller 21 groove is regulated so that the thermoplastic polymer grips and as a result of the teeth 22 remains somewhat plastic in individual 40 mer, without, however, dividing the fusible elements which then reach the upper point of the polymer. In this plastic surface the roll 21 from the inlet opening 26 to the state of the polymer becomes the strand 12 with an outlet opening 27 can be transported. Now blow a wire underneath by means of a twisting device 43 Blowing organs 24 throw the dissolved fibrids into one, which is followed by the twisting device 43 to an alignment device 30 leading tunnel 45 continues above. The strand is then twisted 28. This device 30 is preferably in the cooled state for coagulating the polymer. The a perforated drum 31 with a plurality of cooling can be done by means of the cooling device 37 parallel circumferential grooves in which the divided individual or are supported by this. on the other hand This can also be done with compressed air or simply by means of compressed air from the fibrids attached within the drum 31 Brought suction members 32 drawn and in which they are reached 50 that the distance between the due to the wire division point generated by the suction members 32 within the groove 35 and the Induced draft through successive storage and drilling device 43 itself is large enough. After Alignment of the fibrids essentially parallel twisting the yarn linearly on the winding roller 33 to be ordered. wound up. The rollers 39. 40 pull and guide

Die so liängsgerichteten Fibriden werden in der 55 das Garn 12 während des Drillens.
Form endloser, lose verbundener Fibridenscharen 41 Soll das Garn noch verstärkt werden, kann eine in den Spalt der Walzen 15, 16 geführt, wo sis mit längsgerichtete Orientierung des Polymerstranges 10 den noch klebrigen und weichen Polymersträngen 1· erfolgen, indem die Druckwalzen 15, 16 mit höherer in Kontakt gebracht werden. Die Saugorgane 32 sind Geschwindigkeit laufen als die Austriltsgeschwindiginnerhalb der Trommel 31 in einer ungefähr die 60 keit der Polymerstränge aus dem Spinnkopf 14. Eine Hälfte des Innenraumes der Trommel ausmachenden weitere Orientierung kann zwischen den Walzen 15, Kammer untergebracht. Sobald jedoch die Fibriden- 16 und 39, 40 erzeugt werden, wenn letztere schneischaren eine Stellung erreicht haben, in der keine ler angetrieben werden.The fibrids thus longitudinally oriented become the yarn 12 in FIG. 55 during the twisting.
Form of endless, loosely connected fibrids 41 If the yarn is to be reinforced, one can be guided into the gap of the rollers 15, 16, where the still sticky and soft polymer strands 1 be brought into contact with higher. The suction members 32 are running at about the same speed as the exit speed inside the drum 31 at approximately the same speed as the polymer strands from the spinning head 14. Half of the interior of the drum making up further orientation can be accommodated between the rollers 15, chamber. However, as soon as the fibrids 16 and 39, 40 are generated, when the latter blades have reached a position in which none are driven.

Saugkraft mehr vorhanden ist, lösen sie sich von der Die Fibriden können in gleicher Weise auch auf Trommel ab und werden durch die Rotationsbewe- 65 der anderen Seite aufbereitet und zugeführt werden, gung der Trommel 31 zum Spalt der Walzen 15, 16 So entsteht ein Garn mit noch besserer und gleichgetragen, deren Oberfliichengeschwindigkeit im allge- mäßigerer textiler Oberflächenstruktur.The fibrids can also dissolve in the same way Drum and are processed and fed to the other side by the rotary movement, movement of the drum 31 to the gap between the rollers 15, 16 The result is a yarn with an even better and evenly carried, their surface speed in the more general textile surface structure.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. composite yarn made of a multifilament or monofilament polymer strand and anchored therein fiber material, characterized in that the fiber material fibrids with an average length of three to twelve millimeters, a fineness between 0.2 and 1 denier and a surface-to-weight ratio of over 2 m ² / g are.

2. composite yarn according to claim 1, characterized ge ίο indicates that fibrids of different fiber materials are used.

3. A method for producing the composite yarn according to claim 1, in which polymer strands are spun into a die gap of a pair of printing rollers, which are optionally stretched to their molecular orientation by increasing the rotational speed of the printing rollers, characterized in that the pair of printing rollers at least from one side essentially parallel fibrids are supplied for pressing in this forming gap, and that the pressure rollers or the composite material are cooled to solidify the composite yarn. »5

4. The method according to claim 3, characterized in that the consolidated composite yarn is twisted.