DE2116486B2 - Verfahren und vorrichtung zum kraeuseln von synthesefasern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kräuseln von Synthesefasern, bei dem die Fasern gegen eine die Fasern in vielen kleinen Kammern haltende, drehbar gelagerte Trommel geführt, von dieser in gekräuseltem Zustand entlang einer Erhitzungsstrecke transportiert und abschließend wieder von der Trommel abgezogen werden.

Neben der Stauchkammerkräuselvorrichtung ist es weiterhin bekannt, Synthesefasern kontinuierlich mittels einer sich drehenden Trommel zu kräuseln. Diese Vorrichtung besteht aus einer Walze, die auf ihrem Umfang mit dicht aneinandergereihten, radial abstehenden Nadeln bestückt ist. In die dadurch geschaffenen kleinen Kammern werden die einzelnen Fasern mit überhitztem Dampf hineingeblasen und nach kurzzeitiger Abkühlung wieder unter Spannung herausgezogen. Diese Vorrichtung zeichnet sich nicht nur durch eine hohe Standzeit aus, da sie im Grunde verschleißfrei ist, sondern auch noch durch den verfahrensmäßigen Vorteil, mit ihr eine dreidimensionale Kräuselung erhalten zu können. Ihr Nachteil liegt in ihrer geringen Verwendbarkeit bezüglich der zu kräuselnden Fasern. Sie ist nur für Fasern aus Polypropylen bestimmt und geeignet, die nach dem Erhitzen durch den die Fasern zuführenden Dampfstrahl und sofort sich anschließendem Abkühlen in ihrer Kräuselstruktur fixiert sind Die Fasern müssen mit überhitztem Dampf auf die Trommel geblasen werden, weil ansonsten eine gleichmäßige Wärmezufuhr zur Fixierung der auf der Trommel abgelegten Fasern nicht möglich scheint Damit ist die Brauchbarkeit der an sich vorteilhaften Vorrichtung sehr beschränkt (DT-OS 19 36 473).

Durch eine andere, jedoch im Prinzip ähnliche Kräuselvorrichtung ist es zusätzlich bekannt, die gegebenenfalls erhitzten Fasern auf eine perforierte Hohlwalze aufzuschießen, um durch die Wandung das Fördergas abzufünren. Anschließend dreht sich die Trommel mit den gekräuselten Fasern durch eine Erhitzungsstrecke, die durch eine der Krümmung der Trommel angepaßte Vorrichtung gebildet ist, die mil heißer I uft oder Dampf beheizt wird (GB-PS 11 98 035). Eine derartige Faserfixiervorrichtung ist nachteilig, weil mit ihr im wesentlichen nur die äußeren der an der Oberfläche der Trommel haftenden Fasern auf die nötige Fixiertemperatur erhitzt werden können. Dies sind 1 aber nur die wenigsten der auf der Trommel aufgeschossenen Fasern. Eine dreidimensionale Kräuselung ist nur erhältlich, wenn die Fasern auch tief in die Nadel- oder Siebstruktur der Trommel eindringen. Deshalb kann eine ausreichende Kräuselfixierung mit dieser Erhitzungsvorrichtung nicht erzielt werden, auch nicht, wenn die Erhitzungsvorrichtung überhitzt, also über die Fixiertemperatur aufgeheizt wird. Dies hätte nur eine unzureichende Erhitzung sämtlicher Fasern, aber eine Überhitzung der äußeren Faserlagen zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, wie die Kräuselung von auf eine profilierte Trommel aufgeschossenen Fasern gleichmäßig und schnell über die ganze Fasermasse fixiert werden kann.

Ausgehend von dem Verfahren anfangs genannter Art liegt die gefundene Lösung der gestellten Aufgabe darin, die an der Trommel gehaltenen Fasern von einem Wärmemedium umströmen zu lassen, indem die Fassern von der Trommelinnenseite her durch die mediumdurchlässig ausgebildete Trommelwandung mit einem Saugzug beaufschlagt, dadurch in die Kammern hineingezogen und dabei intensiv vom Wärmemedium umspült werden. Als Wärmemedium kann Dampf, vorzugsweise überhitzter Dampf, oder auch erhitzte Luft vorgesehen sein. Selbstverständlich können zusätzlich die Fasern in einem erhitzten Zustand auf die Trommel geführt werden, wodurch vorteilhafterweise die Bogenzahl der in die Kammern gestauchten Fasern gesteuert werden kann. Jedoch ist dies nicht eine notwendige Bedingung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, vielmehr können die Fasern allein mittels Luft oder sich drehender Zuführwalzenpaare in die Kammern der Walze geschleudert werden. Auf diese Weise ist auch die Bedienbarkeit der Kräuselvorrichtung nach Wegfall des ansonsten von der Trommel abströmenden Dampfes erheblich verbessert

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind offensichtlich. Abgesehen davon, daß die Fasern mit jedem beliebigen Zuführorgan auf die Trommel, die allein perforiert aber auch mit Nadeln bestrickt sein kann, in die kleinen Kammern geführt werden können, können die gestauchten Fasern nunmehr eine längere

?eit einem intensiven und gleichmäßigen Fixiervorgang bei jeder beliebigen Temperatur unterworfen werden, was gegebenenfalls sogar den Verzicht ein«» ansonsten notwendigen, der Stauchkammerkräuselvorrichtung üblicherweise nachgeschalteten Fixieraggregates nach sich zieht Ein weiterer Vorteil besteht in der durch dieses Verfahren verbesserten Kräuselung, da die Fasern nicht nur mit hoher Geschwindigkeit in die Kammern grtchleudert, sondern während des Transportes an der Trommel mit großer Kraft durch den von der TrommeUnnenseite her wirksamen Saugzug in die Kammern oder Durchbrüche hineingezogen und damit stärker gestaucht, gekräuselt werden.

Nach der Wärmebehandlung sollten die Fasern bei unveränderter Lage von Kühlluft durchströmt werden, um den Fixierzustand zu stabilisieren.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in vorteilhafter Weise aus einer Trommel, die als eine mediumdurchlässige Siebtrommel ausgebildet und in dem von einer Innenabdeckung freien Bereich von einem wärmeisolierten Gehäuse umgeben ist, wobei zur Erzeugung eines von außen nach innen wirksamen Saugzuges der Trommel stirnseitig ein den Innenraum der Trommel unter Saugzug setzender Ventilator zugeordnet ist, der das durch den gasdurchlässigen Trommelmantel gesaugte Wärmemedium wieder zurück zur Trommel gegebenenfalls über Heizregister im Kreislauf bläst.

Vorteilhaft ist es, wenn dieselbe Trommel gleichzeitig auch zum Kühlen der hitzefixierten Fasern verwendet wird, um beim Abziehen der Fasern die Kräuselung nicht wieder aufzuziehen. Dazu ist in Ausgestaltung der Siebtrommel im Bereich des Auslaufs des Gehäuses durch eine Wandung vom Wärmebehandlungsraum unterteilt, wobei jenseits dieser Wandung der Siebtrommel Kühlluft zugeführt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch das die Kräuseltrommel teilweise umgebende Gehäuse,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse quer zu dem nach F i g. 1 und

F i g. 3 im Ausschnitt eine Sicht auf die Siebtrommel in vergrößerter Darstellung.

Den wesentlichen Bestandteil der Kräuselvorrichtung bildet die mit 1 bezeichnete Trommel, die über einen großen Teil ihres Umfanges von einem wärmeisolierten Gehäuse 2 umgeben ist. Die Trommel 1 ist gasdurchlässig ausgebildet und in dem vom Gehäuse 2 nicht umgebenen Mantelabschnitt von einer Innenabdeckung 3 gegen den durch die Pfeile 4 dargestellten Saugzug abgeschirmt. Die Trommel 1 weist auf ihrem ganzen Umfang dicht nebeneinander angeordnete Nadeln auf, die insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich sind. Die Räume zwischen den einzelnen Nadeln dienen zur Aufnahme der mit Hilfe beispielsweise eines Förderwalzenpaares 5 gegen die Trommel 1 geschleuderten Fasern 6. Das Walzenpaar 5 kann auch durch mehrere Walzenpaare oder auch durch mehrere Düsen 5' ersetzt werden, die mit Luft oder Dampf betrieben werden und möglichst dicht an der Trommel t angeordnet sein sollten. Es ist auch möglich, die Fördervorrichtung changierend zu lagern.

Nachdem die Fasern 6 mit Hilfe der Fördervorrichtung 5 gegen die Trommel t geschleudert und in den Kammern zwischen den einzelnen Nadein gelangt sind, werden sie durch die in Richtung des Weiles 7 drehende Trommel in den von dem Gehäuse 2 umgebenen Raum gefördert, wo nunmehr ein Wärmemedium auf sie einwirkt Das Wärmemedium kann aus Dampf oder aus erhitzter Luft bestehen, das die Fasern nicht nur auf eine bestimmte Temperatur erhitzt sondern auch ein Fixieren der zwischen den Nadeln erzielten Kräuselstruktur bewirkt

Der Saugzug wird mit Hilfe eines in F i g. 2 dargestellten, an der einen Stirnseite der Trommel 1 angeordneten Ventilators bewirkt, der den Innenraum der Trommel 1 unter Saugzug setzt und das geförderte

ϊο Behandlungsmedium über Heizregister 9 wieder zurück über eine Siebdecke 10 auf die Trommel bläst. Je nach der geforderten Stärke des Saugzuges können auch beidseitig der Trommel 1 Ventilatoren 8 angeordnet sein.

Der im Bereich des Auslaufs des Gehäuses 2 vorhandene Bereich der unter Saugzug stehenden Siebtrommel 1 ist im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 von dem Wärmebehandlungsraum durch eine Wandung 11 abgetrennt. Anstatt des erhitzten Behandlungsmediums soll in diesem letzten Bereich Frischluft 12 durch den Ventilator angesaugt werden, um ein Abkühlen der in den Kammern zwischen den Nadeln hineingepreßten Fasern zu bewirken. Damit können ohne Bedenken die Fasern mit Hilfe einer Abziehvorrichtung 13 von der Trommel aus den Kammern entfernt werden.

Die Trommel 1 muß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gasdurchlässig sein. Wie schon bemerkt, ist es möglich, eine übliche Siebtrommel zu verwenden, die auf ihrem Umfang dicht nebeneinander radial abstehende Nadeln aufweist Es ist jedoch auch möglich, um eine Trommel, die auch aus einem Steckmetall gebildet sein kann, Bänder 14 schraubenlinienförmig zu wickeln, die auf ihrer einen Seite Nadeln aufweisen. Damit die somit gewickelte Trommel auch gasdurchlässig ist, sind die Bänder 14 in nicht dargestellter Weise porös ausgebildet. Auch können sie an ihren Randbereichen wellenförmig ausgebildet sein, wie es die Fig.3 zeigt so daß ihre Ränder nur punktförmig mit denen der benachbarten Bänder in Berührung kommen.

Selbstverständlich können auch beide o. a. Maßnahmen gemeinsam zur Anwendung kommen. Es ist auch möglich, die einmal um eine Trommel gewickelten Bänder 14 axial mit Hilfe der Stirnwände zu verspannen und anschließend die nur zum Wickeln dienende Trommel zu entfernen, wodurch eine besonders gute Gasdurchlässigkeit erzielt wäre. Auch ist es denkbar, die Bänder selbst axial auszurichten und in Achsrichtung zu verspannen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kräuseln von Synthesefasern, bei dem die Fasern gegen eine die Fasern in vielen S kleinen Kammern haltende, drehbar gelagerte Trommel geführt, von dieser in gekräuseltem Zustand entlang einer Erhitzungsstrecke transportiert und abschließend wieder von der Trommel abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Trommel gehaltenen Fasern von einem Wärmemedium umströmt werden, indem die Fasern von der Trommelinnenseite her durch die mediumdurchlässig ausgebildete Tromtnelwandung mit einem Saugzug beaufschlagt, dadurch in die Kammern hineingezogen und dabei intensiv vom Wärmemedium umspült werdea

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Wärmebehandlung die Fasern auf derselben Trommel von Kühlluft durchströmt werden.

3. Vorrichtung mit einer drehbar gelagerten Trommel, die auf ihrem Außenumfang eine Vielzahl von kleinen Kammern aufweist, und der eine , Erhitzungsvorrichtung zugeordnet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel als eine mediumdurchlässige Siebtrommel (1) ausgebildet und in dem von einer Innenabdeckung (3) freien Bereich von einem wärmeisolierten Gehäuse (2) umgeben ist, wobei zur Erzeugung eines von außen nach innen wirksamen Saugzuges der Trommel (1) stirnseitig ein den Innenraum der Trommel (1) unter Saugzug setzender Ventilator (8) zugeordnet ist, der das durch den gasdurchlässigen Trommelmantel gesaugte Wärmemedium (4) wieder zurück zur Trommel (t) gegebenenfalls über Heizregister (9) im Kreislauf bläst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (1) im Bereich des Auslaufs des Gehäuses (2) durch eine Wandung (H) vom Wärmebehandlungsraum unterteilt und jenseits dieser Wandung (11) der Siebtrommel (1) Kühlluft zugeführt ist.

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