DE2163959A1

DE2163959A1 - Arbeitsverfahren fuer eine impraegnierfluessigkeit zur kontinuierlichen behandlung eines textilen faserbandes

Info

Publication number: DE2163959A1
Application number: DE2163959A
Authority: DE
Inventors: Werner Naegeli
Original assignee: Pavena AG
Current assignee: Pavena AG
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1973-06-28
Also published as: IT974256B; CH561318A; IL40981A; DD100642A5; ATA1030272A; CA982890A; US3770375A; BR7209016D0; ES410232A1; IL40981A0; AR199651A1; BE793008A; CH1750772A4; JPS4868872A; GB1419398A; NL7217406A; FR2186854A5; AT329495B

Description

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PAVENA AG, Basel '

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. ■ Verfahren zur kontinuierlichen Verklebung von Stapel -_; fasern zu einem Stabilband und nach dem Verfahren hergestelltes Stabilband .

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Verklebung von Stapelfasern zu einem Stabil-, band und nach dem Verfahren hergestelltes Stabilband.

Es ist in der Spinnerei bereits bekannt, aus Stapelfasern durch Verklebung Stabilbänder herzustellen, indem ein passend vorbereiteter, ungedrehter Stapelfaserverband mit in Flüssigkeit verteiltem Klebstoff im Ueberschuss getränkt, die überschüssige Flüssigkeit unter gegenseitiger Verdichtung der Fasern in einer Druckzone abgequetscht wird und die zu einem Band verdichteten Stapelfasern durch Abbinden des Klebstoffes in ein Stabilband .übergeführt v/erden. Das Abbinden des Klebstoffes geschieht am einfachsten durch Trocknung mittels Trockenluft bei in der Trockentechnik üblichen Temperaturen. .

Beim Einbringen der· Flüssigkeit mit einer Flüssigkeitseinbringvorrichtung, dargelegt z.B. im Schweizer Patent Nr. 426.704, werden die v/eitgehend parallelgelegten Stapelfasern in der Druck·

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zone stark verdichtet und zwischen den Arbeitsscheiben auf einen minimalen Abstand χ zusammengepresst, doch lässt sich nicht verhindern, dass das Faserband nach Verlassen der Druckzone sofort auf einen Betrag y expandiert, der bis zu einem Vielfachen von χ gehen kann. Diese Querschnittsexpansion ist selbstverständlich von\Fasermaterial, vom Kräuselungsgrad der Fasern, von der Viskosität der Flüssigkeit usw. abhängig,ist aber selbst unter günstigsten Bedingungen immer vorhanden. ·

Diese Expansion nach Ablauf aus der Druckzone zeitigt insbesondere bei hydrophilen Stapelfasern, zusammen mit der nach dem Einbringen von Flüssigkeit beginnenden Quellung der Fasern, einen schwerwiegenden Nachteil, der in der Fachsprache als "Sandwich-Effekt"

' bekannt ist und der sich in einer Evakuierung von Flüssigkeit in der äussersten Deckschicht des Bandes manifestiert, d.h., die in das Band eingebrachte.und ursprünglich homogen verteilte Flüssigkeit wandert aus der Deckschicht gegen den Kern des Bandes ab 'und verursacht im Innern eine höhere Flüssigkeitskonzentration, wovon auch der in der Flüssigkeit verteilte Klebstoff betroffen

Dieser Effekt wird insbesondere dann noch welter verstärkt, wenn man sich gleichzeitig zum Ziele setzt, und was die Anlagedimensionen in erwünschter Weise verkleinert, die Zeit zwischen dem Einbringen der Flüssigkeit in die Stapelfasern und der Trocknung des Bandes möglichst kurz zu halten.

Nach erfolgter Abbindung des Klebstoffes bzw. Trocknung erhält

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man somit ein Stabilband mit nur ungenügend verklebter Deckschicht, was einen geordneten nachfolgenden Verzug in einem Einzonenstreckwerk in Frage stellt und durch das Ausbrechen ganzer Deckschichtpartien zu unbrauchbaren Erzeugnissen mit häufige* Dickstellen führt. · ..

Weiter hat sich beim bekannten Verfahrensvorgehen,und noch verschlimmert durch den "Sandwich-Effekt", gezeigt, dass sich dip. -ΚΣ Klebkraft des in der Flüssigkeit verteilten Klebstoffes nur ungenügend ausnützen lässt, was von grossem ökonomischen Nachteil ist.

Das Verfahren zur kontinuierlichen Verklebung hydrophiler Stapelfasern zu einem Stabilband gemäss der Erfindung behebt diese Mängel, indem nach dem Einbringen einer einen Klebstoff in verteilter Form enthaltenden Flüssigkeit im Ueberschuss, Abpressen der überschüssigen Flüssigkeit und Verdicht i_;der Fasern durch Anwendung von Druck zu einem kompakten Band, das Band zwecks Abbindens des Klebstoffes,in eine kondensierende Dampfatmosphäre eingespeist wird, . '.""''.'

Eine v/eitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, die kondensierende Dampfatmosphäre zu überhitzen und mit einer Temperatur zu arbeiten, die mindestens 20°C über dem Siedepunkt der eingebrachten Flüssigkeit liegt.

L' UZ'lICl" JVCIlIiJ UXVi iiC J-L> ^WXoCll^il VUClH lllllUjia.il5V,n uwx J. j-Uu uj. ₆no j. w uiiu dem Einspeisen in die kondensierende DampfatmpOsphäre weniger als 1 sec. betragen.kann

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Das Stabilband, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren, zeichnet sich durch eine höhere Haftlänge, verglischen mit einem .. bei gleicher Klebstoffmenge in Trockenluft abgebundenen,aus und besitzt Über den Querschnitt eine bessere Klebstoffverteilung.

Die Erfindung sei nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:

Ausgehend von einem Stapelfaserband, das von einer passenden Vorbereitungsmaschlne, z.B. einer Karde, geliefert wird, wird in an sich bekannter Welse in einen Stapelfaserverband kontinuierlich eine Flüssigkeit im Ueberschuss eingebracht, die einen darin verteilten Klebstoff enthält. Durch Abpressen des Flüssigkeitsüberschusses und Verdichten entsteht ein ^SB^f^^&&ft#=5^^s43S^%5f^sii»4 noch feuchtes unabgebundenen Klebstoff in bestimmter Menge enthaltendes Band, das sofort einer Trocknung unterworfen wird. Bei Durchlaufgesehwindigkeiten im Bereiche von 60-300 m/min und gleichzeitig kleinen Anlagedimensionen beträgt die Zeit zwischen dem Einbringen der Flüssigkeit und der beginnenden Trocknung weniger als 1 sec. In dieser Kurzen Zeit kann eine hydrophile Faser, z.B. eine^(Baumwolle, selbstverständlich nicht quellen und es müsste, zusammen mit der beschriebenen Expansion des Bandes, nach Ablauf aus der Druckzone ein ausgeprgägter "Sandwich-Effekt" eintreten, und es würde die Klebkraft des Klebstoffes nur ungenügend ausgenützt. Die Unterdrükkung dieser Missstände verlangt eine spezifische Trocknungßir.ethode, die erfindungsgemäss nun darin besteht, dass das Band in eine kondensierende Dampfatmosphäre eingespeist wird.

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Am einfachsten wird die kondensierende Dampfatmosphäre durch Verdampfen und gegebenenfalls anschllessendes Ueberhitzen der im Band eingebrachten Flüssigkeit erzeugt, wie auch zur Einleitung des kontinuierlichen Verfahrensablaufes, d.h. zwecks anfänglicher Erstellung der kondensierenden Dampfatmosphäre/serstäubt, verdampft und gegebenenfalls überhitzt v/erden kann. Eine Ueberhltzung der Dampfatmosphäre hat sich zwecks Steigerung des Effektes als zweckmässlg erwiesen und es wird daher die Temperakurs der kondensierenden Dampfatmosphäre bevorzugt auf einer Temperatur gehalten, die mindestens 20⁰C über dem Siedepunkt der eingebrachten Flüssigkeit liegt.

Bei der Einspeisung in eine kondensierende Dampfatmosphäre tritt eine schockartige Kondensation von Flüssigkeit auf der Bandober- ' ^: fläche ein, die, wie die Rechnung zeigt, ca. 10-15 % bezogen auf das Gewicht des Bandes nach Einbringen der Flüssigkeit ausmacht. Zwecks Vergr-'isserung dieser Kondensationsmenge kann das Quantum der eingebrachten K Flüssigkeit möglichst gross und die Temperatur dex' einzubringenden Flüssigkeit und des Fasermaterials möglichst

tief, z.B. bei Raumtemperatur, gehalten v/erden. Ferner ist es möglich, das Band vor dem Einspeisen in die kondensierende Dampfatmosphäre zusätzlich mit Flüssigkeit zu besprühen, um so die aufgebrachte Flüssigkeitsmenge weiter zu vermehren.

Auf diese Weise liegen günstige Bedingungen für eine vollständige Quellung hydrophilen Fasermaterials über den ganzen Bandquerschnitt vor und es wird gleichzeitig die Klebkraft des mit der Flüssigkeit eingebrachten Klebstoffes bestmöglichst mobilisiert. Ein3 Abwanderung des ursprünglich homogen verteilten Klebstoffes in das Innere des

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Bandes tritt nicht mehr ein.

Nach erfolgter Kondensatiensaufheisung cleo Bandes wird IiUi die primär und sekundär aufgebrachte Flüssigkeit unter gleichzeitiger Abbindung des Klebstoffes wieder verdampft und das [Band nach Entnahme aus der Dampfatmosäphäre auf eine Spule aufgewickelt.

Beispiel:

Eine passend aufbereitete, kardierte Rohbaumwolle amerikanischer

^ Provenienz mit einem Handelsstapel von 1 Vl6" wurde in einer Stärke von 19^0 tex (Ne 0,3) einer Flüssigkeitseinbringvorrichtung, wie ζ. B. Im Schweizer Patent ^ι\2β.70^}\ dargelegt, zugeführt und nach Einbringen einer Klebstoff in verteilter Form enthaltenden Flüssigkeit ■43-Θ4 Raumtemperatur als verdichtetes Band abgegeben. Als eingebrachte Flüssigkeit wurde eine ^gprozentige wässrige Lösung aus S Teilen Polyprint L 609 und 1 Teil Polyprint Multua HV, hergestellt von der Firma KLygal AG, Märstet ten/Schweiz, verwendet. Unmittelbar nach sla-i dem Einbringen der Flüssigkeit, d.h. in weniger als 1 see. nach Ver-

" lassen der Imprägniervorrichtung,.wurde das Band kontinuierlich einen Trocknungsprozess unterworfen und nach erfolgter Trocknung auf eine Spule aufgewickelt. Die Trocknung erfolgte mit Trockenluft |£^iiH!§3>- .0PJ$ESi bei einer Temperatur von 82^105 C. Im getrockneten Zustand wurde das 3! Stabilband in den Tensile-Tester der Firma Instron LTd, , High Wycombe, Bucka/England eingespannt und die Reissfestigkeit ermittelt. Umrechnung ergab die Haftlänge, angegeben in Reisskilomotorr (Rkm). Sie betrug im vorliegenden Falle ^SSl Rkm, Das ga± gleiche Stabilband wurde auf eih'erri Elnzön ens treckwerk einem lOOfachen Vorzur; unterworfen, zu einem.Garn Me 30 gedreht und anschllessend, was be-

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sonders interessiert, auf Dickstellen überprüft. Als Ergebnis v/urden PP.Q Dickstellen pro 500 m Garnlänge ermittelt.

Anstelle einer Trocknung in Trockenluft wurde das gs gleiche Band in eine kondensierende.Dampfatmosphäre von 150 C und einem Dampfgehalt von ca. 90 Vol. % eingespeist ^^^ws^^^^^^SL·^^^ und nach erfolgter Trocknung ebenfalls auf eine Spule aufgewickelt. Prüfung auf dem Tensile-Tester und Umrechnung ergab eine Haftlänge von

C:^ Rkm. Das so erzeugte Stabilband Hess sich auf einem Einzonenstreckwerk bei lOOfachem Verzug wegen zu starker, gegenseitiger Verklebung der Baumwollfasern nicht verziehen. Deshalb wurde mit der gleichen Klebstoffmischung die Konzentration der wässrigen Lösung

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von *lQ% auf ß2^ % reduziert und der Versuch unter sonst gleichen Bedingungen wiederholt. Die ermittelte Hafüänge reduzierte sich nunmehr auf X£Z3 Rkm und die Verzugsfähigkeit auf einem Elnzonenstreck werk mit lOOfachem Verzug war wieder einwandfrei gegeben. Die durchgeführte Garnprüfung ergab lediglich J®Q.Dickstellen pro 500 m Garnlange.

Ein Vergleich der Resultate zeigt, dass sich durch eine as spezifische TrocknungsmeMthode ₃ nämlich durch das Einspeisen des Bandes in eine kondensierende Dampfatmosphäre, die benötigte Klebstoffmenge um ca. O % reduzieren lässt und durch eine gleichzeitige Erhaltung der Verklebungshomogenität während des Trocknungsvorganges wesentlich bessere Garnqualitäten erreichbar sind. Auch bleiben die Ania^ecijinensionen wegen der nicht mehr benötigten Verweilzeit zwischen dein Einbringen der Flüssigkeit in das BAnd und der anschliessenden Trocknung klein, was sich vorteilhaft auf den Anlngeprois auswirkt.

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Claims

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Anäoge Versuche, durchgeführt z.B. mit BaumwollAAbgangssorfcimenten, gekämmter Baumwolle, Viskose-Stapelfasern bzw. allgemein mit Stapelfasern, beispielsweise Synthesefasern, die hydrophile Eigenschaften aufweisen, fallen konform aus.

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Patentansprüche

I. Verfahren zur kontinuierlichen Verklebung hydrophiler Stapelfasern zu einem Stabilband durch Einbringen einer einen Klebstoff in verteilter Form enthaltenden Flüssigkeit im Ueberschuss, Abpressen der überschüssigen Flüssigkeit und Verdichten der Fasern durch Anwendung von Druck zu einem kompakten Band, sowie Abbinden des Klebstoffes im Band, dadurch gekennzeichnet, dass das Band »weeks Abbinden des Klebstoffes in eine kondensierende Dampfatmosphäre eingespeist wird.

II. Stabilband, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilband, verglichen mit einem bei gleicher Klebstoffmenge in Trockenluft abgebundenen, eine höhere Haftlänge und eine bessere Klebstoffverteilung über den Querschnitt besitzt.

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