DE2134372A1 - Method for producing a spun strand - Google Patents
Method for producing a spun strandInfo
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Description
!BERLIN-DA H LE M 33 -PODBlE LS KIALLE E 68 8 MÜNCHEN 22 · WIDENM AY ERSTRASSE! BERLIN-DA H LE M 33 -PODBlE LS KIALLE E 68 8 MUNICH 22 WIDENM AY ERSTRASSE
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HERCULES INCORPORATED Wilmington, Delaware / USAHERCULES INCORPORATED Wilmington, Delaware / USA
Verfahren zur Herstellung eines gesponnenenMethod of making a spun
StrangsStrand
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Strangs aus einem organischen, thermoplastischen, faserbildenden Polymer in Form eines Films, der Streifen mit abwechselnd relativ dicken Rippenabschnitten und relativ dünnen Band abschnitt en aufweist, die diagonal jzu der Quer« achse des Films angeordnet sind. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren, bei dem ein Strang aus mehreren Stapelfasern hergestellt wird, und mehrere der erhebliche Zeit beanspruchenden bekannten Verfahrensschritte vermieden werden.The invention relates to a method for producing a spun strand of an organic, thermoplastic, fiber-forming polymer in the form of a film which has strips with alternating relatively thick rib sections and relatively thin ribbon sections which are arranged diagonally to the transverse axis of the film. In particular, it relates to a method in which a strand is produced from several staple fibers and several of the known method steps, which take up considerable time, are avoided.
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Gesponnene Garne aus synthetischen Fasern sind in der Textilindustrie infolge ihrer höherer Bauschigkeit, ihrer grösseren Annehmlichkeit und ihres gefälligeren Aussehens beim Tragen von Kleidung verglichen mit kontinuierlichen Fäden des gleichen faserbildenden synthetischen Materials weit verbreitet. Diese Garne sind jedoch infolge der Anzahl der Verfahrensschritte, die beim Umwandeln von willkürlich verteilten Stapelfasern in Garn mit vornehmlich in der axialen Richtung orientierten Fasern erforderlich sind, relativ aufwendig· Diese Schritte bestehen darin, ein kontinuierliches Fadenkabel in Stapelfasern zu zerhacken, diese L· zu öffnen, zu krempeln, zu spinnen und zu strecken und schliesslich den sich ergebenden Strang zu verdrillen, um ihm Zusammenhalt und Festigkeit zu verleihen und mehrere solcher Stränge zur Bildung eines Garns zu fachen.Synthetic fiber spun yarns are widely used in the textile industry because of their greater bulk, convenience, and appearance when worn in clothing as compared to continuous filaments of the same fiber-forming synthetic material. These yarns are, however, due to the number of process steps required in converting randomly distributed staple fibers into yarn with predominantly oriented in the axial direction of fibers, relatively complicated · These steps are to chop a continuous tow into staple fibers, this length to opening, carding, spinning and stretching and finally twisting the resulting strand to give it cohesion and strength and to ply several such strands to form a yarn.
Zusätzlich zu den Kosten der gesponnenen Garne infolge der besonderen Bearbeitungsvorgänge hat das Produkt den Nachteil, dass zwischen der Festigkeit und der Bauschigkeit abgewogen werden muss. Die Festigkeit des gesponnenen Strangs hängt in erheblichem Grad von dem Ausmass der Verdrillung ab, jedoch ist eine zunehmende Verdrillung für die Bauschigkeit schädlich. Ss ist daher notwendig, W zwischen der Bauschigkeit und der Festigkeit abzuwägen, so dass ein gesponnener Strang fast notwendigerweise eine geringere Festigkeit oder Bauschigkeit als ein texturierter kontinuierlicher Fadenstrang mit etwa dem gleichen Denier aufweist.In addition to the cost of the spun yarn due to the special processing operations involved, the product has the disadvantage that a tradeoff has to be made between strength and bulk. The strength of the spun strand depends to a considerable extent on the amount of twist, but increasing twist is detrimental to bulkiness. It is therefore necessary to balance W between bulk and strength so that a spun strand will almost necessarily have less strength or bulk than a textured continuous strand of about the same denier.
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Erhebliche Anstrengungen wurden darauf verwandt, das gesponnene Aussehen bei kontinuierlichen Fäden nachzubilden, so dass die zusätzlichen Bearbeitungsschritte entfallen können. Diese Möglichkeiten schliessen verschiedene Texturierungsmethoden, das Mischen von kontinuierlichen Fäden und Kabeln, die Verwendung von spaltbaren Zweikomponentenfäden, Faserungstechniken und dgl. ein. Keines der hierdurch erzeugten Produkte hat das Aussehen eines tatsächlich gesponnenen Garns und für höchste Anforderungen kommt nur das oben erläuterte, aus vielen Schritten bestehende Verfahren in Betracht.Considerable effort has been made to achieve this to recreate the woven appearance in the case of continuous threads, so that the additional processing steps can be omitted. These possibilities include various texturing methods, the mixing of continuous Threads and cables, the use of fissile bicomponent threads, fiber techniques and the like. None of the products produced thereby has the appearance of an actually spun yarn and for the highest requirements, only the procedure described above, which consists of many steps, comes in Consideration.
Die Erfindung schlägt nun ein Verfahren vor, nach dem gesponnene Stränge auf einfache Weise hergestellt werden, wobei das zeitbeanspruchende Kabelschneiden, Krempeln, Spinnen und Strecken entfallen und der zu» sätzliche Vorteil auftritt, dass die Stränge eine höhere Festigkeit bei geringerer Verdrillung aufweisen als dies bei den üblichen Spinnverfahren möglich ist. Die gesponnenen Stränge sind, soweit sie hier betrachtet werden, in den meisten Fällen einzelne Garne. Die Stränge können jedoch auoh einen solchen Denier- und Drillgrad aufweisen« dass sie als Zwirn oder Schnur bezeichnet werden können.The invention now proposes a method by which spun strands are produced in a simple manner the time consuming cable cutting, Carding, spinning and stretching are no longer necessary and the There is an additional advantage that the strands have a higher strength with less twist than is possible with the usual spinning processes. The spun strands are as far as they are considered here are, in most cases, single yarns. However, the strands can also have such a denier and Have a degree of twist «that they can be described as twine or twine.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der FiIa zwei- bis achtfach längs seiner Längsachse gestreckt wird» wobei eich sein· Kanten zusammenschnüren können, dass der gestreckte FiIa einer Faserungskraft ausgesetzt wird, um ihn wenigstens teilweise zu fasern, und dass das eich ergebende Gebilde verdrillt wird, üb den Strang zu bilden«The method according to the invention is characterized by this from that the FiIa two to eightfold along its Longitudinal axis is stretched »whereby its being · edges constrict can that the stretched FiIa one Fibling force is exposed to at least partially fiber it, and that the calibrating structure is twisted to form the strand "
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Bs ist bekannt, einen Film aufzufasern, um ihn in einen faserigen Zustand zu bringen. Dieses Verfahren wurde durch die Entwicklung der Faserungstechnik verfeinert, die streifige Filme verwendet, die relativ dünne Bandabschnitte und relativ dicke Rippenabschnitte aufweisen, wobei die Faserungskräfte int wesentlichen ausschliesslieh auf die dünnen Bandabschnitte einwirken und. die Rippenabschnitte als kontinuierliche Fäden belassen« Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung der Fase-« rung sind in den US-PS 3 470.594ι 3 494 522, 3 495 752 und 3 500 627 beschrieben.It is known to unravel a film to make it into a to bring about a fibrous state. This process has been refined through the development of fiber technology, which uses streaky films that have relatively thin ribbon sections and relatively thick rib sections, whereby the fibering forces int are essentially exclusive act on the thin tape sections and. leave the rib sections as continuous threads " Processes and devices for carrying out the chamfering are described in US Pat. No. 3,470,594ι 3,494,522 and 3,495,752 and 3,500,627.
ψ Wesentlich für das erfindungsgemässe Verfahren ist die Verwendung eines diagonal gestreiften Films« Die relativ dicken Rippenabschnitte eines solchen Films werden nach der Faserung zu Stapelfasern« Wenn solch ein aufgefaserter Film verdrillt wird, greifen die Stapelfasern in der gleichen Weise wie Stapelfasern bei einem üblichen gesponnenen Strang ineinander« Da ausserdem jede Rippe schräg zu der Querachse des Films verläuft, (d.h. jede Stapelfaser), erreicht sie beide Kanten des Films und kann daher nach der Faserung und Verdrillung hervorstehen, wodurch dem Strang das Aussehen einer haarigen Oberfläche verliehen wird. ψ The use of a diagonally striped film is essential for the method according to the invention: “The relatively thick rib sections of such a film become staple fibers after the fiberization” In addition, since each ridge is oblique to the transverse axis of the film (i.e. each staple fiber) it reaches both edges of the film and may therefore protrude after being fibrated and twisted, giving the strand the appearance of a hairy surface.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Ss zeigtt The invention is explained below with reference to Figures 1 to, for example. Ss shows t
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer zur Durchführung de· erfindungsgemäesen Verfahrens geeigneten Anordnung,1 shows a perspective illustration of a method suitable for carrying out the method according to the invention Arrangement,
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V- ·V-
Pig. 2 einen Querschnitt eines Filmextruders und einer Prägeeinrichtung, undPig. 2 shows a cross section of a film extruder and an embossing device, and
3 eine schematische Darstellung eines aus einem diagonal gestreifen Film hergestellten Faserproduktes. 3 is a schematic representation of a fiber product made from a diagonally striped film.
Bei der Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird, wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ein geschmolzener polymerer Film 1 von einem Extruder 3 in den Spalt zwischen einer Prägerolle 5 und einer Stützrolle 7 abgegeben, zwischen denen das erforderliche dick und dünn gestreifte Muster geprägt wird·When performing the method according to the invention As FIGS. 1 and 2 show, a molten polymeric film 1 is fed from an extruder 3 into the gap delivered between an embossing roller 5 and a support roller 7, between which the required thick and thin striped pattern is embossed
Der geprägte, schräggestreifte Film 9 wird auf der Strecke zwischen der Prägerolle 5 und Quetschrollen 11 gekühlt und gehärtet. Auf dieser Strecke werden auch die Kanten 15 und 15* des Films durch Streifenschneidmesser 17 und 17' entfernt. Diese Kanten sind infolge des SchrumpfVorgangs, der während des Extrudierens stattfindet, etwas dicker als der restliche Film und können daher die nachfolgende Fibrillenbildung stören, wenn sie nicht entfernt werden. Der beschnittene Film 9 wird in Längsrichtung orientiert, indem er zwischen den Quetschrollen 11 und 13 gestreckt wird, wobei die Rollen 13 mit einer höheren linearen Geschwindigkeit als die Rollen 11 arbeiten.The embossed, diagonally striped film 9 is on the path between the embossing roller 5 and squeezing rollers 11 cooled and hardened. On this route the edges 15 and 15 * of the film are also cut by strip cutting knives 17 and 17 'removed. These edges are due to the shrinking process that occurs during extrusion takes place, slightly thicker than the rest of the film and can therefore interfere with the subsequent fibril formation, if they are not removed. The trimmed film 9 is oriented in the longitudinal direction by being between the squeegee rollers 11 and 13 is stretched, the Rollers 13 at a higher linear speed as the rollers 11 work.
Der gezogene Film wird in mehrere schmale Streifen 9* und 9H zerteilt, die von Zugrollen I9 und 19' durch Strömungsmitteldüsenfibrillatoren 21 und 21* gezogen werden, um den Film in dünne Gewebeabschnitte zwischen den Stapelfaserrippen 29 (Fig· 3) zu zerlegen. DieThe drawn film is split 9 * and 9 H in a plurality of narrow strips, which are drawn by pull rolls I9 and 19 'by Strömungsmitteldüsenfibrillatoren 21 and 21 * to the film in thin sections of tissue between the staple fiber ribs to break 29 (FIG x 3). the
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zerfaserten Filmstreifen 9* und 9" werden dann mittels der Drillvorrichtungen 23 und 23* verdrillt, um Stränge 25 und 25* zu bilden, die zu Spulen 27 und 27* zusammengefasst werden·Shredded film strips 9 * and 9 "are then by means of of twisting devices 23 and 23 * are twisted to form strands 25 and 25 *, which form spools 27 and 27 * to be summarized
Der diagonal gestreifte Film wird vorzugsweise dadurch hergestellt, dass ein Film unmittelbar nach der Bildung des extrudierten Thermoplasten mit Prägungen versehen wird. Der Film wird vorzugsweise direkt in den Spalt zwischen der Prägerolle und der zugehörigen Stützrolle extrudiert, wobei das Prägen stattfindet, bevor der Film erhärtet. Der Film kann jedoch auch gekühlt, dann erneut erhitzt und später geprägt werden.The diagonally striped film is preferably made by having a film immediately after formation of the extruded thermoplastic is embossed. The film is preferably straight into the gap extruded between the embossing roller and the associated support roller, the embossing taking place before the Film hardened. However, the film can also be chilled, then reheated, and later embossed.
Um ein diagonales Streifenmuster des Films zu erhalten, verlaufen die Rippen und Rillen spiralförmig zur Achse der Rolle. Der Spiralwinkel dieser Rippen und Rillen wird von dem gewünschten Neigungswinkel der Streifen bestimmt, wie später näher erläutert wird.In order to obtain a diagonal stripe pattern of the film, the ridges and grooves run in a spiral to the axis the role. The helix angle of these ridges and flutes is determined by the desired angle of inclination of the strips determined, as will be explained in more detail later.
Die Prägerolle kann irgendeine mechanisch mögliche Anzahl von Streifen pro Zentimeter auf ihrer Oberfläche aufweisen. Je grosser die Anzahl der Streifen auf der Prägerolle ist, desto niedriger ist das Denier pro Faden der Stapelfasern, das auf die Faserung eines Films gegebener Dicke zurückzuführen ist, die hiermit durchgeführt wird. Es wurde festgestellt, dass es möglich ist, durch Anwendung der Prägetechnik bis zu etwa 80 Streifen pro Zentimeter auf einen Film zu drucken.The embossing roller can have any mechanically possible number of stripes per centimeter on its surface exhibit. The greater the number of stripes on the The embossing roller is, the lower the denier per thread of staple fibers that is on the grain of a Film of given thickness is due, which is carried out with this. It was found to be it is possible to use the embossing technique to produce up to about 80 strips per centimeter on a film to press.
Ausser der Extrudier- und Prägemethode, die oben beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt ist, können auch andere Methoden angewandt werden, um diagonalExcept for the extrusion and embossing method described above and shown in the drawings, other methods can be used to diagonally
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gestreifte Filme herzustellen, die gemäss der Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel kann das Polymer durch eine rotierende, rohrförmige Filmpressform mit geriffelten bzw. sägeartig gezackten Lippen extrudiert werden. Die sägezahnartigen Lippen bewirken, dass die Oberfläche des Films gestreift ist und durch die Drehung der Form werden die Streifen spiralförmig zu der Längsachse des Rohrs angeordnet. Bei Anwendung der üblichen Rohrfilm« technik wird dieses Rohr parallel zu seiner Längsachse gespalten, um einen flachen Film mit diagonalen Streifen zu bilden, B©i einer Abwandlung der Rohrfilmver« fahren kann das Polymer durch die gleiche Art von Form extrudiert werden, die sich jedoch nicht dreht, und der Film kann unter einem Winkel zu der Längsachse ge« schnitten werden, um einen flachen Film zu bilden, dessen Längsachse von der des Rohrs verschieden ist, aus dem er geschnitten wurde, und der zu dieser neuen Längsachse diagonale Streifen aufweist. Die Filme, die man durch eines dieser möglichen Verfahren erhält, werden dann in der gleichen Weise wie die geprägten FiIne in Bänder geeigneter Breite geschnitten, gestreckt, gefasert und verdrillt.making striped films according to the invention be used. For example, the polymer can be formed by a rotating, tubular, fluted film compression mold or saw-like serrated lips are extruded. The sawtooth-like lips cause the surface of the film is striped and as the mold rotates the strips spiral around the longitudinal axis of the Arranged pipe. When using the usual tube film technology, this tube becomes parallel to its longitudinal axis split to form a flat film with diagonal stripes, a modification of the tubular film arrangement The polymer can be extruded through the same type of mold, but not rotating, and drive the film can be set at an angle to the longitudinal axis cut to form a flat film whose longitudinal axis is different from that of the tube, from which it was cut and which has stripes diagonal to this new longitudinal axis. The films that obtained by any of these possible processes are then embossed in the same way as the one The filament is cut into strips of suitable width, stretched, fibrous and twisted.
Der diagonal gestreifte Film wird dann einem zwei« bis achtfachen KaltorientierungsStreckvorgang in der Längsrichtung unterworfen. Das Strecken dient dem doppelten Zweck der Erhöhung der Festigkeit der Rippen und dazu, die Abschnitte zwischen diesen Rippen in dem Band spaltbar zu eachen. Die Spaltbarkeit der Bandabschnitte ist nötig, um den Film auffasern und die Rippen in Stapelfasern trennen zu können·The diagonally striped film then becomes a two-to-one eight-fold cold orientation stretching process in the longitudinal direction subject. The stretching serves the dual purpose of increasing the strength of the ribs and to eachen the sections between these ribs in the ribbon so as to be cleavable. The splittability of the tape sections is necessary to be able to unravel the film and separate the ribs into staple fibers
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Bei der Durchführung der Längsstreckung ist es wesentlich, dass der Film an den Kanten nicht gehalten wird. Wenn die Kanten gehalten werden, wird der Film längs zu der Längsachse des Films paralleler Linien ge« streckt. Da der Film dicke und dünne Bereiche aufweist, ist die Zugkraft, die ausgeübt wird, während die Kanten gehalten werden, auf diese dünnen Bereiche konzentriert und würde zu deren Spaltung führen. Wenn die Kanten des Films nicht gehalten werden und der Film sich frei zusammenschnüren kann, wird die Zugkraft sogar quer über das Band, und die Rippen verteilt, selbst wenn die dünnen Bänder unter einem nahezu in Längsrichtung verlaufenden Winkel gestreckt werden.When performing the longitudinal stretching, it is essential that that the film is not held at the edges. If the edges are held, the film will be longitudinal lines parallel to the longitudinal axis of the film stretches. Since the film has thick and thin areas, the tensile force that is exerted is while the edges are kept focused on these thin areas and would cause them to split. if the edges of the film are not held and the film can constrict freely, the tensile force is even distributed across the tape and the ribs, even if the thin ribbons are stretched at an almost longitudinal angle.
Ausser dass sich das Band zusammenschnüren kann, sollen die relativ dicken Rippen vor dem Strecken unter einem Winkel von wenigstens k5 zu der Querachse des Films angeordnet werden, um die Zugkraft auf diese zu übertragen. Filme, bei denen die Rippen unter einem kleineren Winkel als 45 zu der Querachse angeordnet sind, können gestreckt werden, wenn sie zuerst verdrillt werden, um die Rippen in der allgemeinen Richtung der Zugkraft neu zu orientieren« Eine unter diesen Umständen durchgeführte Streckung ergibt jedoch keinen so günstigen Orientierungsgrad. In addition to being able to constrict the tape, the relatively thick ribs should be arranged at an angle of at least k5 to the transverse axis of the film prior to stretching in order to transmit the tensile force to it. Films with the ribs at an angle less than 45 ° to the transverse axis can be stretched if first twisted to reorient the ribs in the general direction of the tensile force. However, stretching performed under these circumstances will not result in any so favorable degree of orientation.
Während des Streckens kann sich der Film derart zusammenschnüren, dass die Beziehung zwischen der Breite des Films und seiner Dicke gleich bleibt wie vor dem Strecken. Unter diesen Umständen nimmt die Breite des Films auf einen Bruchteil der ursprünglichen Breite gleich dem Reziprokwert der Quadratwurzel des Streck-During stretching, the film may constrict so that the relationship between the width of the film and its thickness remains the same as before stretching. In these circumstances the width of the Film to a fraction of the original width equal to the reciprocal of the square root of the stretch
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Verhältnisses ab. So führt ζ. Β, eine vierfache Strekkung zu einer Abnahme der Breite auf etwa die Hälfte der ursprünglichen Breite. Hierbei erhöht sich der Winkel der diagonalen Rippen gegenüber der Querachse des Films. Der Grad dieser Zunahme ist ebenfalls eine Funktion des Streckverhältnisses. Dieser Faktor muss bei der Bestimmung des Spiralwinkels der Rippen der Prägerolle berücksichtigt werden«Ratio. This is how ζ. Β, a quadruple stretch to a decrease in width to about half the original width. This increases the Angle of the diagonal ribs from the transverse axis of the film. The degree of this increase is also one Function of the stretch ratio. This factor must be used when determining the helix angle of the ribs Embossing role to be taken into account "
Der gestreckte, diagonal gestreifte Film wird dann einer Faserungskraft unterworfen, wobei die orientierten, dünnen Bandabschnitt des Films reissen und die dicken Rippenteile als Stapelfasern gleichmässiger, vorbestimmter Länge getrennt werden« Der Grad der Faserung kann so reguliert werden, dass die Faserung kurz vor der gesamten Trennung der Rippen anhält und die Rippen durch Fibrillen des orientierten Bandabschnittes mit sehr niedrigem Denier in geringem Mass verbunden bleiben oder die Rippen im wesentlichen völlig frei voneinander sind.The stretched, diagonally striped film is then subjected to a graining force, whereby the oriented, Tear a thin section of the film and the thick rib parts as staple fibers more evenly, be separated by a predetermined length «The degree of The grain can be regulated so that the grain stops just before the entire separation of the ribs and the ribs by fibrils of the oriented ribbon section with very low denier to a small extent remain connected or the ribs are essentially completely free from one another.
Wie Fig. 1 zeigt, wird die Faserung mittels eines Strömungsmitteldüsenfibrillators durchgeführt. Eine Vorrichtung dieser Art ist in der US-PS 3 470 594 beschrieben. Der Grad der Faserung, der bei dem Film erreicht wird, kann durch Regulierung des zur Faserung verwendeten LuftStroms im Verhältnis zu der Geschwindigkeit des Films geändert werden, der die Faserungszone durchläuft. Die Bestimmung der genauen Bedingungen für diesen Vorgang bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten und erfolgt durch Beobachtung des Faserprodukts und entsprechend der Einstellungen des Luftstroms·As FIG. 1 shows, the fiberization is carried out by means of a fluid jet fibrillator. One Apparatus of this type is shown in U.S. Patent 3,470,594 described. The degree of fibrillation achieved in the film can be adjusted by regulating the fibrillation used airflow can be changed in proportion to the speed of the film, which the Grain zone passes through. The person skilled in the art is prepared to determine the precise conditions for this process no trouble and is done by observing the fiber product and making adjustments accordingly of the air flow
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An dieser Stelle des Verfahrens ist das vorzugsweise gefaserte Produkt, wie es in Fig. 3 dargestellt istf
ein Netz aus Stapelfasern 29, die durch ein Netz aus Fibrillen 31 lose verbunden sind, und im wesentlichen
parallel unter einem Winkel zu der durch einen Pfeil angegebenen Querachse des Films angeordnet sind, aus
dem sie hergestellt sind. Dieses Produkt wird verdrillt, um es in einen Strang umzuwandeln. Je mehr
die Rippenabschnitte des gefaserten Produkts Stapelfasern sind, desto mehr hat der Strang, den man daraus
erhält, die gleiche Struktur wie ein tatsächlich gesponnenes Garn, im Gegensatz zu den scheinbar ge»
sponnenen Garnen, die man mit bekannten Verfahren erhält. At this point of the process is preferably fibred product, as shown in FIG. 3 is indicated for a web of staple fibers 29, which are connected by a network of fibrils 31 loosely and essentially parallel at an angle to by an arrow Transverse axis of the film from which they are made. This product is twisted to make it into a strand. The more
The rib sections of the fibrous product are staple fibers, the more the strand obtained from them has the same structure as an actually spun yarn, in contrast to the apparently ge »
spun yarns obtained by known processes.
Wie oben festgestellt wurde, kann der Film völlig
gefasert werden, so dass er auf einzelne Stapelfasern reduziert wird. In diesen Fall wird für die Aufrechterhaltung einer ausreichend unbeschädigten Struktur
gesorgt, damit die Fasern von der Stelle, an der die Faserung durchgeführt wird, zu der Drillvorrichtung
transportiert werden können. Dies kann z.B. durch
eine falsche Verdrillung in dem Garn unmittelbar
nach der Faserung bzw. durch einen nicht beständigen Klebstoff erreicht werden, der leicht durch Reinigen
in der Weise entfernt wird, dass die gesponnenen
Schlichtemittel von den üblichen synthetischen Garnen entfernt werden. Wenn die Faserung mit der Strömungsmitteldüse
durchgeführt wird, hängen die erhaltenen
Fasern oft ausreichend zusammen, um den nötigen Zusammenhalt zu geben, bis sie miteinander verdrillt
werden.As stated above, the film can totally
be fiberized so that it is reduced to individual staple fibers. In this case it is necessary to maintain a sufficiently undamaged structure
taken care of moving the fibers from the point where the fibrillation is carried out to the twisting device
can be transported. This can be done, for example
a wrong twist in the yarn immediately
after the fiber or by a non-permanent adhesive, which is easily removed by cleaning in such a way that the spun
Sizing agents can be removed from common synthetic yarns. If the fibrillation is carried out with the fluid nozzle, the obtained hang
Fibers often enough together to provide the necessary cohesion until they twist together
will.
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Für die meisten Zwecke hat der gefaserte Film, der zu einem Strang verdrillt werden soll, eine Breite von etwa 6,35 mm bis 76,2 mm je nach dem Gesamtdenier des Strangs, der hergestellt werden soll. Der Film kann direkt mit der erforderlichen Grosse extrudiert werden oder erkann, wie in der Zeichnung gezeigt ist, als breiter Film extrudiert und in mehrere Bänder der gewünschten Breite gespalten werden. In jedem Fall werden die Kanten des Films üblicherweise entfernt, wie in der Zeichnung gezeigt ist, da während des Extrudierens die Kanten einen Randwulst grösserer Dicke als der restliche Teil des Films bilden und das Vorhandensein dieses Wulstes die Faserung dadurch stören kann, .> dass die Enden der Stränge nach dem Verdrillen nicht freigegeben werden können. Das Verdrillen kann entsprechend bekannter Verfahren zum Verdrillen von Stapelfasern in gesponnene Fasern durchgeführt werden. Eine bevorzugte Möglichkeit ist das Verdrillen mittels einer Capzwirnmaschine. Üblicherweise beträgt die Verdrillungsgrösse etwa 0,4 bis h Verdrillungen pro Zentimeter, um eine zusammenhängende Strangstruktur herzustellen. For most purposes, the fibrous film to be twisted into a strand will have a width of about 6.35 mm to 76.2 mm, depending on the total denier of the strand that is to be made. The film can be extruded directly to the required size or, as shown in the drawing, can be extruded as a wide film and split into several ribbons of the desired width. In any case, the edges of the film are usually removed, as shown in the drawing, since during extrusion the edges form a bead of greater thickness than the remaining part of the film and the presence of this bead can interfere with the fibrillation in.> That Ends of the strands cannot be released after twisting. The twisting can be carried out according to known methods for twisting staple fibers into spun fibers. A preferred option is twisting using a cap twisting machine. Usually, the twist size is about 0.4 to h twists per centimeter in order to produce a coherent strand structure.
Wenn eine Faser zu einem Strang verdrillt ist, hat sie zwei freie Enden, die aus der Oberfläche des StrangeWhen a fiber is twisted into a strand, it has two free ends protruding from the surface of the strand
hervorstehen können und ihm das Aussehen und die ■can protrude and give it the appearance and the ■
Bauschigkeit eines üblichen gesponnenen Strangs verleihen. Diese Enden sind entweder beim Verdrillen frei oder werden während der weiteren Bearbeitung des Strangs durch Zugkräfte freigemacht, die die Bänder, die sie verbinden, aufbrechen. Die Anzahl der vorhandenen freien Enden pro Längeneinheit des Strangs hängt von der Anzahl der Streifungen des ungestreckten Films und dem Streckverhältnis entsprechend der folgenden Gleichung ab:Give bulkiness to an ordinary spun strand. These ends are either free when twisted or are released during the further processing of the strand by tensile forces that the strips, that connect them, break open. The number of free ends present per unit length of the strand depends on the number of striations of the unstretched Film and the stretch ratio according to the following equation:
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Anzahl der vorstehenden Enden/LängeneinheitNumber of protruding ends / unit of length
2 χ Anzahl der Streifungen/Einheitslänge des ungestreckten2 χ Number of striations / unit length of the unstretched
Films . Films .
StreckverhältnisStretch ratio
Stapelfaserstränge, die durch das Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt werden, haben gegenüber gesponnenen Strängen, die durch übliche Verfahren hergestellt werden, zusätzlich zu dem wirtschaftlichen Vorteil aufgrund der kürzeren Bearbeitungszeit des Strangs weitere Vorteile. Zum Beispiel ist die Länge der Stapelfasern völlig gleichmassig und ändert sich in erster Linie nur in dem Mass, in dem sich die Breite des Films ändert. Der Bereich der Stapel» faserlängen, die bearbeitet werden können, ist grosser als der bei dem üblichen Krempel- und Spinnvorgang, Wenn z.B. der Film, der verdrillt wird, vor dem Streck- und Faserungsvorgang etwa 6 mm breit ist und der Winkel zwischen den Fasern und der Querachse des Films 89 50 Minuten beträgt, erhält man eine Stapelfaser von etwa 3 m Länge bei einer sechsfachen Streckung. Die Länge der Stapelfasern kann entsprechend der folgenden Gleichung berechnet werden:Staple fiber strands which are produced by the method according to the invention have further advantages over spun strands which are produced by conventional methods, in addition to the economic advantage due to the shorter processing time of the strand. For example, the length of the staple fibers is completely uniform and changes primarily only to the extent that the width of the film changes. The range of staple fiber lengths that can be processed is greater than that in the usual carding and spinning process and the transverse axis of the film 89 is 50 minutes, a staple fiber about 3 meters long at a six-fold stretch is obtained. The length of the staple fibers can be calculated according to the following equation:
Stapelfaserlärige (L) = V + £r χ tan θ χStaple fibers (L) = V + £ r χ tan θ χ
wobei W die Breite des Filmabschnitts vor dem Strecken, R das Streckverhältnis und β der ursprüngliche Winkel zwischen dem Faden und der Querachse des Films ist.where W is the width of the film section before stretching, R is the stretch ratio, and β is the original angle between the thread and the transverse axis of the film.
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Der oben erwähnte Fall ist offensichtlich ein Extremfall. Im allgemeinen haben die Stapelfasern eine Länge von etwa 50 mm bis 80 cm. Die grössere Länge der Stapelfasern, die gemäss der Erfindung verwendet werden kann, führt zu einer grösseren Stranglänge als die, die bei einer vergleichbaren Verdrillung erhalten wird, bei der kürzere Stapelfasern verwendet werden. Demgemäss wird die Notwendigkeit, die Festigkeit gegenüber der Bauschigkeit zu vernachlässigen, wie oben erwähnt wurde, bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wesentlieh vermindert.The above-mentioned case is obviously an extreme case. Generally, the staple fibers are about 50 mm to 80 cm in length. The greater length of the Staple fibers used according to the invention can lead to a greater strand length than that obtained with a comparable twist the shorter staple fibers can be used. Accordingly, the need for strength versus To neglect bulkiness, as mentioned above, is essential in the method according to the invention reduced.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass das Problem der Fach" und Pillenbildung, das oft bei anderen gesponnenen synthetischen Materialien auftritt, beseitigt wird, oder wenigstens erheblich vermindert wird. Die Fach- und Pillenbildung wird durch das Vorhandensein kurzer Fasern verursacht, die aus dem Strang relativ leicht herausgezogen werden. Da kurze Fasern in diesen Produkten nicht vorhanden sind, können sie nur schwer herausgezogen werden und eine Pillen- und Fachbildung verursachen.Another advantage of the method according to the invention is that the problem of "pilling" and "pilling" that is often found in other spun synthetic Materials occurs, is eliminated, or at least is significantly reduced. The subject and pill formation is caused by the presence of short fibers that are relatively easily pulled out of the strand. Since short fibers are not present in these products, they can be difficult to pull out and cause pills and shed formation.
Wie obige Gleichung zeigt, ist die Länge der Stapelfasern bei einer bestimmten Filmbreite eine Funktion des Winkels 0, den die Fasern mit der Querachse des Films vor dem Streckvorgang einschliessen. Dieser Winkel wiederum ist eine Funktion dee Spiralwinkels der Prägerillen und des Streckverhältnisses, das auf den Film angewandt wird. Vorzugsweise ist der Winkel θ grosser als 45°. Offensichtlich kann θ nicht 90° sein, da die Fasern dann kontinuierliche Fäden sein würden und ein verdrillter Strang ein glattes, kontinuierliches Fadengarn wäre.As the above equation shows, the length of the staple fibers is a function for a given film width the angle 0 that the fibers make with the transverse axis of the film before the stretching process. This Angle, in turn, is a function of the spiral angle of the embossing grooves and the stretch ratio that is on the film is applied. The angle θ is preferably greater than 45 °. Obviously θ cannot be 90 °, since the fibers would then be continuous filaments and a twisted strand would be a smooth, continuous one Thread yarn would be.
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Mehrere Stränge, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden, können so verdrillt werden, dass sie einen Zwirn bilden, wie dies in der Textilfasertechnik üblich ist. Bekannte Verfahren zum Verdrillen mehrerer Stränge miteinander und zur Einstellung der Verdrillung können angewandt werden. Ein Garn, das durch Fachen von Strängen hergestellt wird, die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung gefertigt werden, kann überall dort verwendet werden, wo übliche gesponnene Garne derzeit verwendet werden.Several strands, which according to the inventive method can be twisted to form a thread, as in textile fiber technology is common. Known methods for twisting several strands together and for adjustment the twist can be used. A yarn made by plying strands manufactured by the method according to the invention can be used anywhere that common spun yarns are currently in use.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist auf jeden bekannfe ten thermoplastischen Film und jede Faser anwendbar, die synthetische Polymere bilden. Beispiele solcher Polymere sind Polyolefin wie Polypropylen, Polyamid wie Nylon, Polyester wie Polyäthylenterephthalat und die Akrylpolymere. Mischungen und Verbindungen dieser Materialien können ebenfalls angewandt werden, wenn besondere Eigenschaftskombinationen erzielt werden sollen.The method according to the invention is known to everyone th thermoplastic film and any fiber applicable that form synthetic polymers. Examples of such polymers are polyolefin such as polypropylene, polyamide such as nylon, Polyesters such as polyethylene terephthalate and the acrylic polymers. Mixtures and compounds of these materials can also be used if there are particular combinations of properties should be achieved.
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