DE2256247C3

DE2256247C3 - Verfahren zur Herstellung von Verbundgarn

Info

Publication number: DE2256247C3
Application number: DE2256247A
Authority: DE
Inventors: Emilian Bobkowicz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-06
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1978-05-03
Also published as: NL7216063A; JPS5227740B2; AU5070473A; CA928596A; AT341387B; CH410773A4; ATA123673A; NL152937B; AR198406A1; DE2256247B2; IT982437B; FR2236976A1; CH569107A5; JPS4935646A; AU468197B2; EG12847A; BR7303818D0; SE399571B; FR2236976B1; DE2256247A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

In der CA-PS 8 33 444 wird bereits ein Verfahren zur Herstellung von Faserstreifen beschrieben, bei welchem Stapelfasern und ein klebriges Polymersubstrat zwisehen ein Paar umlaufender Druckwalzen mit kontinuierlichen umlaufenden Rillen eingeführt wird, welche seitlich nebeneinander angeordnet sind, so daß jedes hervorstehende Teil der gerillten Oberfläche einer Walze in das entsprechende vertiefte Teil der anderen Walze paßt. An dem Klemmpunkt der Walzen werden Hohlräume gebildet, in welchen die Faserstreifen erzeugt werden. Zur Herstellung von Garn müssen jedoch solche Faserstreifen unter Verwendung von herkömmlichen Zwirn- oder Spinnmaschinen weiterbearbeitet werden. Bei den dort beschriebenen Vorrichtungen wird wiederum ein Paar am Umfang gerillter Verfestigungswalzen verwendet, um Faserstreifen vor dem Einleiten in eine Heizzone zu bilden.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist aus der DT-OS 18 04 948 bekannt Bei einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erfolgt zunächst eine vollständige Zerlegung des Faserstranges in einzelne Fasern, die dann erneut zu einem Garn vereinigt werden, indem ihnen ein Falschdrall erteilt wird. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Bildung des Garns innerhalb einer Nut zwischen zwei rotierenden Walzen, die mit ihren Umfangsflächen einander berühren. Dadurch werden die zur Bildung des Garns verwendeten Komponenten zwischen den beiden SS Umfangsflächen der einander berührenden Walzen durch einen rundum geschlossenen Hohlraum hindurchgeführt und auf diese Weise daran gehindert, die Rille einer der beiden Walzen zu verlassen.

Weiterhin ist aus der GB-PS 7 31 381 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Strangmaterials bekannt, bei welcher ein Verzwirnen nach dem Abkühlen des klebrigen Mittels unter Verwendung einer Zwirnmaschine erfolgt. Der Zweck dieser Vorrichtung besteht in der Erzeugung eines Strangmaterials welches zu ⁶S Textilgarn weiterverarbeitet werden kann. Das Strangmaterial, in welchem das klebrige Mittel bereits ausgehärtet ist, wenn der Strang verzwirnt wird, weist die Form eines im Verhältnis zu seiner Dicke erheblich breiteten, flachen Streifens auf. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Einrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von fließfähigem Klebstoff in Streifenoder Bogenform auf eine sich kontinuierlich bewegliche Oberfläche einer Trommel oder Walze sowie eine Einrichtung auf, die der Einrichtung zum Aufbringen des klebrigen Materials in der Bewegungseinrichtung nachgeschaltet ist und mit welcher Textilfasern auf das Klebstoffband oder auf den Klebstoffbogen auf der Oberfläche in einer Überschußmenge aufgebracht werden. Nach dieser Faseraufbringungs-Einrichtung ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, die den Klebstoff des Streifens oder des Bogens aushärtet Anschließend können die Streifen zu einem Garn versponnen werden. Aus dieser Druckschrift ist es weiterhin grundsätzlich bekannt, daß im Strang an einer Stelle seines flachen, breiten Querschnitts neben dem Fasergut und einem Bindemittel auch ein Faden eingearbeitet wird, der dem Strang eine höhere Zugfestigkeit verleiht Erst nach dem Aushärten des Bindemittels werden derart mit einem Faden versehene Streifen verzwirnt

Den bekannten Verfahren ist gemeinsam der Nachteil eigen, daß sie einerseits einen erheblich gerätetechnischen Aufwand zu ihrer Durchführung erfordern und andererseits nur mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit ausgeführt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, mit welchem eine besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs niedergelegten Maßnahmen vorgesehen.

Durch eine Falschdrallspindel, welche anschließend an die gerillte Walze angeordnet ist, wird dem Garn eine Drehung verliehen, welche zurück bis in die Rille der Walze läuft, wo die drei Komponenten verdichtet werden, während sie gegen den Bogen der Rille gedrückt werden.

Die gerillte Walze kann perforiert sein, und die Fasern können im Innern der Rille durch Ansaugung von innerhalb der Walze gehalten werden.

Zusätzlich kann zur Verbesserung der Faserlage und zur Beschleunigung der Kühlwirkung des Polymeren ein Luftstrahl an dem Punkt auf die Rille gerichtet werden, an welchem das Garn daraus austritt Ferner kann die gerillte Walze auf einer oder auf beiden Seiten der Rille mit einer vorgegebenen Anzahl von Zähnen, Dornen oder Nadeln versehen sein, die am Umfang in V-förmigen zur Mitte der Walze hin konvergierender Anordnung angebracht sind. Diese Anordnung öffnet und sammelt die einzelnen Stapelfasern und trägt sie von den getrennten Garnzugabestellen in Richtung der Mittelrille der Walze, wo sie mit der plastischen Polymeroberfläche des Trägers in Berührung kommen.

Gemäß der Erfindung läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit entsprechend der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens so erheblich steigern, daß damit außerordentliche wirtschaftliche Vorteile erreichbar sind.

Während die Arbeitsgeschwindigkeit der aus der GB-PS 7 31 381 bekannten Einrichtung höchstens bei etwa 27 m/min liegt können mit der Einrichtung gemäß der DT-OS 18 04 948 Geschwindigkeiten bis zu etwa knapp 500 m/min erreicht werden. Die verhältnismäßig geringe Arbeitsgeschwindigkeit bei der Einrichtung nach der GB-PS 7 31 381 ergibt sich im wesentlichen

durch die Tatsache, daß das Garn erst nach dem Abkühlen im verfestigten Zustand verdreht wird. Damit ist die Verdrehungsgeschwindigkeit sowie dis Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Maschine auf die Geschwindigkeit der Spinnmaschine beschränkt Da die Einrichtung nach der DT-OS 18 04 948 bereits wesentlich schneller arbeiten kann als die Einrichtung gemäß der GB-PS 7 31 381, werden nachfolgend im einzelnen die wesentlichsten Gründe dafür erläutert, daß gemäß der Erfindung Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht wer- >° den können, die erheblich über 1000 m/min liegen.

Eine wesentliche Rolle für die Errichtung einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit spielt bei dem erfindungsgemäßem Verfahren die Tatsache, daß das in der Entstehung befindliche Garn durch den Trägerstrang zentral ¹S unterstützt wird, wodurch ein Fadenbruch auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten deshalb nicht auftreten kann, weil auch bei erhöhten Spannungen, welche auf die Fasern und die klebrige polymere Masse wirken, das Garn selbst nicht reißt Bei der Einrichtung nach der DT-OS 1804948 hingegen war eine zuverlässige Betriebsweise nur dadurch zu erreichen, daß zur Vermeidung von Fadenbrüchen aufgrund überhöhter Zugspannungen mit hinreichend geringer Geschwindigkeit gearbeitet wurde. *5

Weiterhin trat bei der Einrichtung nach der DT-OS 18 04 948 zwischen zwei Wänden eine Scherwirkung in der polymeren Masse auf. Dadurch entstanden hohe Schubspannungen an den äußeren Rändern, weiche eine erhebliche Instabilität hervorgerufen haben. Bei dec erfindungsgemäßen Arbeitsweise hingegen ist die sich bewegende Wand durch die Oberfläche des Trägerstranges im zentralen Bereich des entstehenden Fadens gebildet Dieser Trägerstrang schreitet in der Fadenrichtung zusammen mit der polmyeren Masse fort und führt diese polymere Masee dabei mit sich fort Auf diese Weise wird eine hohe Schubspannung auf einer Wand vermieden, wodurch ein erheblicher Teil der Instabilität des Systems beseitigt wird.

Während bei der Durchführung des Verfahrens nach 4» der DT-OS 18 04 948 sowohl die Art als auch verschiedene Betriebsparameter wie die Temperatur bei der polymeren Masse außerordentlich kritisch waren, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine größere Vielzahl von polymeren Massen verwendet werden und es braucht außerdem auf eine genaue Einstellung verschiedener Betriebsparameter keine besondere Rücksicht mehr genommen zu werden. Auch dieser Vorteil trägt dazu bei, daß die Arbeitsgeschwindigkeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhöht so werden kann.

Weiterhin hat sich in der Praxis gezeigt daß bei dem Verfahren nach der DT-OS 18 04 948 Schwingungseffekte innerhalb des Fadens oft dazu geführt haben, daß beim Erreichen bestimmter Resonanzzustände Faden- SS brüche aufgetreten sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wirkt der Trägerstrang hinsichtlich solcher Schwingungseffekte als Dämpfungselement, so daß auch aus diesem Grund höhere Arbeitsgeschwindigkeiten zulässig sind, ohne daß Fadenbrüche zu befürchten sind.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur einen Aufriß einer entsprechenden Vorrichtung, wobei die Schnitte A-A zwei verschiedene Typen der Rille mit und ohne Perforationen darstellen.

Die Figur zeigt eine drehbare, im Umfang gerillte Wälze i uereii Rille vorzugsweise gcniäS den SciifiiUcfi A-A ausgebildet ist Die Walze kann auch mit Perforationen 2 versehen sein, welche zu der Innenseite der Walze 1 führen. In der Innenseite kann auch eine (nicht gezeigte) Saugeinrichtung vorgesehen sein, um aus der perforierten umlaufenden Rille der Walze 1 eine Absaugung zu erzielen. Gerade oberhalb der Rille der umlaufenden Walze 1 ist ein Extruder 3 vorgesehen, um eiE klebriges Polymeres zu extrudieren, welches durch den Einlaß 4 in den Extruder eingeführt wird. Zugleich wird ein Trägerstrang 5 von einer Spule 6 abgewickelt und durch den Zug im Trägerstrang steuernden Walzen 7 und 8 in und durch den Extruder 3 geleitet Diese Anordnung gestattet es, daß der Trägerstrang 5 mit dem klebrigen Polymeren, das von dem Extruder 3 extrudiert wird, beschichtet wird und in die umlaufende Rille der Walze 1 geleitet wird. Eine Faserzuführungseinrichtung 9 wird dazu verwendet, um Stapelfasern in die Rille der Walze 1 einzuleiten. Eine Ansaugung innerhalb der Walze durch die Perforationen 2 hält diese Fasern gegen die Rille gedrückt, wenn solche Perforationen und eine solche Ansaugung vorgesehen sind. Die Stapelfasern werden aus dem Zuführungsmaterial 10 herausgekämmt, das in der Form von Faserbändern od. dgl. vorliegen kann, und zwar durch die Vorreißer-Walzen, welche in der Zufuhrungseinrichtung 9 vorgesehen sind. Luftblaseneinrichtungen U können in einer dieser Walzen angeordnet sein, um die Stapelfasern aus der Zuführungseinrichtung herauszublasen und in die Rille der Walze 1 einzublasen.

Im Anschluß an die Walze 1 ist in einem Winkel bezüglich dieser Walze eine Falschdrallspindel 12 angeordnet Das Garn 15, das durch diese Spindel geleitet wird, wird mit dem gewünschten Falschdrall versehen, welcher in Richtung des Teils 14 der Rille in der gerillten Walze 1 wirksam wird, wo die tatsächliche Bildung des Garns erfolgt Die Anordnung der Falschdrallspindel 12 ist so gewählt, daß diese gewöhnlich das Garn 15 in einem spitzen Winkel zu der Horizontalen unter Spannung hält und daß der Trägerstrang 5, der mit dem klebrigen Polymeren überzogen ist und von der Stapelfasern umgeben ist an dem Punkt gegen den Boden der Rille gedrückt wird, an dem das Garn gedreht wird und dabei innerhalb der Rille geformt wird. Diese Stelle entspricht ungefähr dem Punkt 14 der Zeichnung.

Weiterhin ist eine Walze 16 nach der Falschdrallspindel 12 angeordnet, welche dem Garn einen Zug und eine entsprechende Spannung verleiht Anstelle einer Walze 16 kann ein Paar von Klemmwalzen, wie 7 und 8, verwendet werden.

Schließlich ist eine Aufwickelanordnung 17 vorgesehen, um das erhaltene Garn direkt auf eine Sammelwalze 18 aufzuwickeln.

Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Der Trägerstrang 5 wird von der Spule 6 entnommen und durch die Walzen 7 und 8 unter Spannung in und durch die Mitte des Extruders 3 befördert Durch den Einlaß 4 wird auch in den Extruder ein geeignetes Polymeres eingeführt und daraus in einer solchen Weise extrudiert daß der Trägerstrang 5, der durch den Extruder und in die Rille der Walze 1 läuft beschichtet wird. Zugleich wird eine entsprechende Menge von Stapelfasern in die Rille der Walze 1 eingeführt Diese Fasern können in der Rille durch (nicht gezeigte) Saugeinrichtungen in der Walze 1 gehalten werden, wenn die Walze mit Perforationen 2 versehen ist Die Faserband 10 od. dgl. herausgekämmt und von einer FäSerzuiunrUngseinricniung 9 zugeiühfi. Die Fasern

werden in der Vorreißer-Einrichtung geöffnet und sodann durch die Blaseinrichtungen 11 in die Rille der Walze 1 eingegeben.

Die Komponenten werden in der Rille ungefähr an dem Punkt 14 durch eine Falschdrallspindel 12 gedreht welche im Anschluß an die Walze 1 angeordnet ist und aus welcher die Drehung durch ein bereits gebildetes Garn 15 zu dem Punkt 14 in der Rille der Walze geleitet wird. Am Punkt 14 werden die drei Komponenten des Garns durch Zug fest gegen den Boden der Rille gehalten, wobei es wichtig ist, daß die Falschdrallspindel 12 und die Walzen 7 und 8 einen kräftigen Zug erzeugen, um eine ausreichende Verdrehung am Punkt 14 zu ergeben.

Sodann wird das Garn 15 durch eine Walze 16 abgezogen und durch eine Aufwickeleinrichtung 17 auf einer Sammelwalze 18 kontinuierlich aufgewickelt. Zwischen dem Punkt 14 und der Falschdrallspindel 12 wird das Garn abgekühlt, um das klebrige Polymere zu koagulieren.

Wie in den beiden Schnitten A-A gezeigt ist, hat die Rille der Walze 1 vorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt In einem Luftstrahl 20 kann Luft unter Druck auf das Garn 15 geleitet werden, wenn dieses aus der Rille der Walze 1 austritt Diese Luft trägt zu der Faserverdichtung bei und verbessert die Schicht. Sie ergibt auch eine raschere Abkühlung und Koagulierung des klebrigen Polymeren in dem Garn 15.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Verbundgarn unter Verwendung von Stapelfasern sowie einer klebrigen polymeren Masse und Aushärten des erhaltenen Materials, wobei den Stapelfasern und der polymeren Masse in einer Rille in der Umfangsfläche einer sich drehenden Walze eine Falschdrall erteilt wird, wobei die beiden Komponenten durch eine mechanische Kraft in der Rille >° gehalten werden und wobei die Komponenten anschließend zur Koagulation der polymeren Masse abgekühlt werden und das erhaltene Garn auf einer Spule kontinuierlich aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kraft ¹S durch einen Trägerstrang geliefert wird, der unter Spannung von oben in die Rille eingeführt, durch Abziehen des Garns von der Walze unter einem spitzen Winke! gegenüber der Horizontalen gegen den Boden der Rille gedrückt und mit den beiden übrigen Komponenten gemeinsam gedreht wird.