DE2218035A1

DE2218035A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen fixieren und schrumpfen von synthese-fasern

Info

Publication number: DE2218035A1
Application number: DE2218035A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Vepa AG
Current assignee: Vepa AG
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1427425A; FR2180016B3; JPS4914792A; FR2180016A1; US3965511A

Description

VEPA AG ' V 497

Basel-Riehen/Schweiz

Bettinger Str. 32 6-4-1972

"Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Fixieren und Schrumofen von Svnthese-Fasern"

Die Erfindung beizieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum kontinuierlichen Fixieren und Schrumpfen von Synthesefasern von z. B. Garn mit vorgegebenem Drall und/oder in Form von Kabeln mit aufgezwungenen Kräuselungen mit einem auf Temperaturen zwischen loo und 22o C erhitzten Medium. . ·

Synthetische Fasern in Form von Kabeln oder bereits zu Garn verarbeitet, müssen zum Fixieren der aufgezwungenen Kräuselung oder· des Dralls bei z. B. Teppichgarnen in einer für die jeweilige Faser richtigen Atmosphäre unter Temperatur behandelt werden. Neben der Faserfixierung muß auch die Möglichkeit des Ausgleichs der den Fasern innehaftenden Schrumpfkräfte vorhanden sein. Der Schrumpfgrad muß in der Nähe, des Wertes des Kochschrumpfes liegen, da ansonsten später beim Waschen unliebsame Änderungen in den Kleiderabmaßen auftreten können. In der, Praxis werden diese Wärmebehandlungen bis heute auf diskontinuierlich arbeitenden Autoklaven vorgenommen. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß in ihnen unter Vakuum und überdruck bei Temperaturen über loo . C feucht gearbeitet werden kann.

Beide Bedingungen, nämlich das Fixieren und Schrumpfen der Fasern, erhält man am besten mit Hilfe eines feuchten Gases, also unter Sattdampfatmosphäre, jedoch nicht bei Normaltemperatur also Normaldruck, sondern unter Vakuum und erhöhtem Druck,

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so daß sich eine Temperatur zwischen 12o und 135 ⁰C einstellt. In dieser nassen, feuchten Atmosphäre schrumpft die Faser, und es werden der Drall oder die Kräuselungen wegen der hohen Temperatur fixiert oder umgekehrt.

Das Behandlungsergebnis wird jedoch nicht über den ganzen Inhalt einer Autoklave zur gleichen Zeit erreicht. Vieiraehr wird dieser automatisch gesteuert 3 bis 5 mal auf die genannte Temperatur und den Druck gebracht und dazwischen zum Ausgleich auf Normaldruck entspannt, damit der Dampf durch alle Fasern dringen kann und die Temperaturverteilung nach Abschluß der Behandlung überall gleich ist. Eine exakt gleichmäßige Temperatur über den Querschnitt der Garnmenge oder des Kabels ist erforderlich, da sich Änderungen um + o,5 C bereits in der Anfärbbarkeit negativ bemerkbar machen. Eine weitere Bedingung für eine gleichmäßige Anfärbbarkeit ist die Feuchtigkeit bei der Fixierung oder Schrumpfung. Sie muß mindestens 4 % sein, möglichst mehr. Die besten und gleichmäßigsten Bedingungen liegen selbstverständlich bei Heißwasserbehandlung vor, jedoch ist auch Sattdampfatmosphäre ausreichend zur Erzielung einigermaßen guter Werte.

Man hat versucht, das Schrumpfen und Fixieren der Fasern auch auf kontinuierlichem Wege durchzuführen. Es sind Dämpfer entwickelt worden, in denen bei 13o °C Sattdampf erzeugt werden kann. Diese dienen jedoch zum Fixieren von Geweben. Am Ein- und Auslauf müssen Dichtungen vorhanden sein, die auf das Material einen erheblichen Druck ausüben. Bei Geweben mach sich dies kaum negativ bemerkbar. Bei Garnen oder Kabeln wird jedoch der Drall oder die Kräuselung vor dem Fixieren zumindest zum Teil entfernt, so daß die Maschinen hierfür unbrauchbar sind.

Es ist weiterhin versucht worden, die Fixierung des Dralls oder der Kräuselung statt mit Sattdampf mit Heißluft oder überhitztem Dampf von um I7o ⁰C und mehr durchzuführen. Ausreichende Fixierergebnisse konnten jedoch nur bei mehreren Minuten Verweilzeit festgestellt werden. Das Einzige, das bei dieser Behandlung mit Polyamidfasern zufriedenstellte, waren die Restschrumpfwerte. Die fixierte Kräuselung entsprach nicht den auf diskon-

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tinuierlichem Wege erzielten Werten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, zu entwickeln, mit dem die diskontinuierliche Behandlung zum Schrumpfen und Fixieren von synthetischen Fasern durch ein gleichwertig kontinuierliches Verfahren ersetzt werden kann.

Ausreichende Schrumpf- und Fixierwerte konnten mit dem. Verfahren nach der Erfindung erzielt werden, indem die Fasern' in einem . zweistufigen Verfahren zunächst bei. Temperaturen um wenig unter loo C in V7asser oder bei Sattdampf temper atur en bzw. mit leicht überhitztem Dampf und anschließend mit Luft-, Dampf- oder Dampfluftgera:
werden,

luftgeraisch bei Temperaturen zwischen 15o und 22o C behandelt

Je nach Faserart stellten sich bei kontinuierlicher Durchführung dies.er Behandlung zufriedenstellende Schrumpf- und Fixierwerte ein. Bei Polyamidfasern konnte mit Hilfe des heißen Wassers oder mit Sattdampf die Kräuselung und/oder der Drall in der Faser fixiert werden, während anschließend die Faser unter Hochtemperaturbedingungen ausschrumpfen konnte. Die Polyacrylfaser schrumnfte dagegen zunächst in Heißwasser oder bei Sattdämpf im geforderten Umfang ein. Bei Hochtemperatur wird dann die Kräuselung und/oder der Drall fixiert.

Nach wie vor sind Sattdampfbedingungen um Grade über loo ⁰C für die Behandlung vorteilhaft. Mit Vorteil können diese ohne die geschilderten Nachteile dann auf kontinuierlichem Wege erreicht werden, wenn die Fixierung der· aufgezwungenen Kräuselung gleich in der Kräuselkammer vorgenommen wird, indem in die Kammer Dampf unter Überdruck eingeführt wird. Da die Kammer allseitig ge- . schlossen ist,'das Faserpaket selbst den Auslauf abschließt, kann sich mit Hilfe dieses Sattdampfes erhöhter Druck in der Kammer bei Temperaturen über 12o - 13o °C einstellen.

Ist eine Möglichkeit der Faserfixierung in der Kräuselkammer infolge der Konstruktion der Kräuselvorrichtung nicht gegeben, so kann das gekräuselte Kabel gleich anschließend an die Kräuselvorrichtung in einen Dämpfer geführt werden, in dem es spannungs-

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los auf einer Siebtrommel oder einem Siebband zur Auflage kommen sollte. Vorteilhaft ist es, das Durchströmprinzip anzuwenden, da hiermit über den Querschnitt des Faserpaketes eine gleichmäßige und schnelle Behandlung erfolgt und die Temperatur-Verteilung im Gehäuse des Dämpfers gleich ist. Auch das Schrumpfen unter hohen Temperaturbedingungen bei Polyamidfasern sollte in einer Siebtrommelmaschine in Hochtemperaturausführung vorgenommen werden. Das Gleiche gilt für die Polyacrylfaser zum Fixieren.

Sollten aus irgendeinem Grunde die Fasern naß zum Schrumpfen und Fixieren angeliefert werden - die Fasern könnten z. B. vorher gewaschen werden oder mit irgendwelchen rütteln besprüht sein so ist es zv/eckmäßig, die übergroße Feuchtigkeit zunächst auszutreiben, mit Vorteil auf einer Siebtrommelmaschine, um erst anschließend die Fasern in einen Dämpfer und dann zum, Fertigtrocknen in die Hochtemperaturausführung einer Siebtrommelmaschine zu führen. - -

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung der beschriebenen Verfahren dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine Mehrtrornmelmaschine mit drei Behandlungsabteilen,

Figur 2 eine Stauchkammerkräuselvorrichtung mit einer sich anschließenden Siebtrommelmaschine, ebenfalls im Längsschnitt und

Figur 3 die Kombination von einem Siebtrommeldämpfer mit einem Fixierer, der aus einer Aufheiζtrommel und einem sich anschließenden Endlosband besteht.

Die Ausführungsform nach Figur 1 ist zweckmäßig, wenn das angelieferte Kabel oder Garn 1 eine zur Wärmebehandlung zu hohe Feuchtigkeit hat. Es wird deshalb zunächst im Abteil 2 mit Hilfe der unter Saugzug stehenden Siebtrommel erwärmt und vorgetrocknet, um dann in den Siebtrommeldämpfer 4 oder einen Banddämpfer

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transportiert zu werden. Zur Erzeugung des Sattdampfes ist am Boden ein Wassersumpf 5 vorgesehen, der Dampf kann aber auch eingesprüht werden. Die Dampfkammer 4 weist.einen Abluftschacht 3 auf, so daß gegebenenfalls auch diese Kammer als Trockner verwendet werden kann. Nach der Dampfbehandlung wird wiederum selbsttätig das Kabel in den Siebtrommeltrockner 6 transportiert, der in Hochtemperaturausführung hergestellt ist und in dem .Temperaturen -zwischen I7o und 22o ⁰C herrschen. Auf den Trommeln kann das Kabel oder das Garn in Falten liegen· oder in Transportrichtung aufgestaucht werden. Abschließend wird das Fasergut über eine Kühleinrichtung 7 geführt, damit das Gut schnell abgekühlt wird und somit keine Farbverschiebungen in der Faser oder. Versprödungen auftreten. Die einzelnen Aggregate 2, 4 und 6 können auch getrennt voneinander aufgestellt werden.

Bei der Vorrichtung nach Figur 2 wird das Fixieren der Polyamidfasern bereits in der Stauchkammerkräuselvorrichtung 8 durchgeführt, indem in die allseitig geschlossene Kammer im Anschluß an das Einzugswalzenpaar Dampf unter Überdruck entsprechend des Pfeiles .9 eingeführt wird. Die Sattdampfbedingungen können sich in dieser Kammer einstellen, da der Ausgang durch das Faserpaket selbst verstopft ist. Damit können die.bereits aus der Kammer fixiert auslaufenden Kräuselungen gleich in einen Trommeltrockner

10 transportiert werden, indem nur noch der erforderliche Schrumpf erzeugt wird. Auch hier ist wiederum eine Kühlvorrichtung 7 am Auslauf angeordnet.

Die Ausführungsform nach Figur 3 stellt einen Siebtrommeldämpfer

11 dar, dem sich eine Maschine 12 anschließt, in der das Kabel in einer technologisch günstigen Lage behandelt und eine lange Verweilzeit bei kurzer Baulänge erreicht werden kann. Wie aus der Zeichnung bereits- ersichtlich,wird in der Maschine 12 das Kabel nur in parallel zur Achse der Trommel 12 liegenden Falten mit in der Breite entsprechenden Schichtlage etwa radial am Siebtrommelmantel ausgerichtet, zur Auflage kommen. Von der Siebtrommel 13 wird dann das Kabelpaket an das Endlosband 14, das sich tangential unterhalb der Trommel 13 etwa horizontal erstreckt, übergeben. Auch auf diesem Band findet eine Warendurchstromung statt, die mit Hilfe der Ventilatoren 15 erzeugt wird.

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Diese besondere Kabelanordnung auf und an der Transportfläche verhindert das Fixieren der Knicke an den Umlenkstellen und ermöglicht ein gleichmäßiges Aufheizen über die Länge des Kabels.

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Claims

VEPA AG - V 497 -

Basel -Riehen/Schweiz

Bettinger Str. 32 6-4-1972

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Fixieren und Schrumpfen von synthetischen Fasern in Form von z. B. Garnen mit vorgegebenem Drall und/oder in Form von Kabeln mit aufgezwungenen Kräuselungen mit einem auf Temperaturen zwischen loo und 22o °C erhitzten Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in einem zweistufigen, kontinuierlichen ■Verfahrensablauf zunächst bei Temperaturen unter loo °C in Wasser oder bei Sattdampftemperaturen bzw. mit leicht überhitztem Dampf und anschließend mit Luft, Dampf oder Dampfluftgemisch bei Temperaturen zwischen 15o und 22o °C behandelt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Fixieren und Schrumpfen von Polyamidfasern oder solchen mit gleichem oder ähnlichen Verhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zunächst mit Heißwasser oder Sattdampf fixiert und unmittelbar anschließend zum völligen Ausschrumpfen unter Hochtemperaturbedingungen behandelt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Fixieren und Schrumpfen von Polyacrylfasern oder solchen mit gleichem oder ähnlichen Verhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zunächst in Heißwasser oder Sattdampf ausgeschrumpft und unmittelbar anschließend zum Fixieren unter Hochtemperaturbedingungen behandelt werden. _κ

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Fixierung der aufgezwungenen Kräuselung gleich in der Kräuselkammer vorgenommen wird, indem Dampf unter überdruck eingeblasen wird, so daß sich unter dem allseitigen Abschluß in der Kräuselkainmer eine Satt dampf atmosphäre von über loo C bis zu 12o oder 13o ⁰C einstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 mit naß oder feucht zugeführten Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zunächst mittels Luft vorgetrocknet oder erwärmt, dann zum Fixieren oder Schrumpfen gedämpft und schließlich in einen weiteren Trockner unter Hochtemperaturbedingungen ausgeschrumpft oder fixiert und getrocknet werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansnrüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der einzelnen Behandlungsvorgänge mit Hilfe der Warendurchströmung bei gegen die Mediumströmung unterstützter Ware vorgenommen wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung eines oder mehreren der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein; oder mehrere Siebtroramelaggregate (2, 4, 6, lo, 11), gegebenenfalls in Verbindung mit Endlosbändern (12), auf denen die Fasern

(1) entweder gestaucht oder in Falten jeglicher Art abgelegt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Siebtrommelmaschine, die über ihre Länge in eine Dämpf- (4) und eine Trocken- bzw. Hochtemperaturkammer (6) unterteilt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Siebtrommelmaschine, die über ihre Länge in eine Trocken- (2), Dämpf- (4) und Hochtemperaturkammer (6) unterteilt ist.

Io. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Dämpfkammer (4) mit einem Abluftschacht (3) versehen ist.

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11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 t>is 9., gekennzeichnet durch eine sich an die Behandlungsaggregate (6, lo) abschließend anschließende Kühleinrichtung (7).

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