DE2325827B2

DE2325827B2 - Vorrichtung zum Aufbringen von Präparationen auf Fasern, Fäden und Flächengebilden

Info

Publication number: DE2325827B2
Application number: DE2325827A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dr. 5672 Leichlingen Ellegast; Friedr.-Wilhelm Dipl.-Ing. 4047 Dormagen Elsasser; Fritz Feld; Hans-Georg Dr. Gelhaar; Richard Dr. Menold; Heinrich Prof. Dr. Nassenstein; Lothar Dr. Ruetz; Roland Dr. 5074 Odenthal Weisbeck
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1978-06-22
Also published as: ES426525A1; JPS5231475B2; IT1012659B; DD113041A5; IE39489B1; GB1477533A; IE39489L; CA1038561A; LU70119A1; DE2325827C3; FR2230422A1; GB1477532A; BE815264A; JPS5018798A; DE2325827A1; GB1477531A; NL7406763A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von verschäumten flüssigen Präparationen auf linear bewegte Fasern, Fäden oder Flächengebilde, bestehend aus einem mit Zuführungen für ein Treibgas und eine flüssige Präparation versehenen Verschäumungsgefäß, in das zur Verschäumung der flüssigen Präparationen eine Glasfritte eingelassen ist, und das in zwei Rohre mündet, die auf gegenüberliegenden Seiten des Bewegungspfads des zu beaufschlagenden Materials angeordnet sind und auf der materialzugekehrten Seite zu einen Längsschlitz aufweisen.

Aus der DT-OS 2035081 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, mit der ein verschäumtes Glätte- oder Verfestigungsmittel auf einen Schußfaden oder eine Kette aufgebracht wird. Hier werden jedoch relativ große Mengen der Präparation aufgetragen und außerdem wird eine zweistufige Schaumaufbereitung benötigt.

Die Vorrichtung sieht nicht die Möglichkeit vor, die aufzubringende, verschäumte Flüssigkeit genau zu dosieren und der Fadenstärke anzupassen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, daß die Fäden die Vorrichtung zum Aufbringen des Schaumes berühren müssen: Sie werden über die schlitzförmigen Mündungen der Transportleitungen für den Schaum geführt. Die Oberflächen dieser Mündungen unterliegen Veränderungen durch Abnutzung, dadurch kann ein ungleichmäßiger Auftrag des Schaumes erfolgen und außerdem können die Fäden mechanisch geschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die einen gleichmäßigen Auftrag geringster Flüssigkeitsmengen auf linear bewegte Fasern, Fäden oder Flächengebilde ermöglicht und dabei die oben genannten Nachteile vermeidet.

Dieser gleichmäßige Auftrag geringster Flüssigkeitsmengen ist beispielsweise erforderlich für die Präparierung von Fäden, die unmittelbar einem Spinnprozeß entstammen, um eine gleichmäßige Ver-

streckung ohne Fadenbrüche zu gewährleisten.

Die Vorrichtung soll ferner einen auf die Geschwindigkeit und den Titer des Fadens oder Fadenbündels abgestimmten Präparationsauftrag in reproduzierbarer Weise ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die je einen Längsschlitz aufweisenden, die verschäumte flüssige Präparation führenden Rohre einander genau parallel gegenüberliegen, im Abstand

ίο einstellbar sind, und daß die Längsschlitze einander zugekehrt sind, derart, daß sie zur Ausbildung eines Schaumpolsters zwischen den Rohren geeignet sind, wobei die Länge der Schlitze einstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß zwischen den beiden Rohren ein Schaumpolster erzeugt wird, durch das die zu beschichtenden Fäden hindurchlaufen, ohne die Kanten der Längsschlitze zu berühren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt weiter den Vorteil, daß die verschäumten Präparationen in genau dosierbaren Mengen aufgebracht und den unterschiedlichen Fadenstärken und -geschwindigkeiten angepaßt werden können.

Der gleichmäßige und definierte Präparationsauftrag ist eine entscheidende Maßnahme für eine fehlerfreie Weiterverarbeitung der präparierten Fäden: Bei Verwendung einer Emulsion, deren äußere Phase aus Wasser und deren innere Phase aus Oi besteht, als Spinnpräparation werden beispielsweise durch einen

vergleichmäßigten ölauftrag Reibungsschwankungen bei der Verstreckung und damit Streckfehler, unterschiedliche Faserfestigkeiten und Fadenbrüche vermieden. Durch eine vergleichmäßigte Wasseraufnahme des Spinngutes werden vor allem Schwankungen der Einfärbeeigenschaften der Fasern verhindert. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt es, 0,01 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Masse der Substrate, des verschäumten Systems gleichmäßig aufzutragen. Die Schichtdicken des Auftrages betragen 0,01 μ bis 100 μ, vorzugsweise jedoch 0,1 μ bis 10 μ.

Als Fäden, Fasern oder Flächengebilde, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren präpariert werden können, eignen sich solche aus organischem oder anorganischem, synthetischem oder natürlichem Material. So werden z. B. Fasern, Fäden oder Flächengebilde aus Polyamiden, Polyestern, Polyacrylnitrilen, Polyolefinen, Kohlenstoff, Glas, Asbsst oder Aluminiumoxid erfolgreich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Reihe bekannter Präparationen beschichtet. Solche Präparationen sind bespielsweise Gleitmittel, Antistatika, Emulgatoren, Netzmittel, sowie evtl. Zusätze von Baktericiden.

Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Herstellung von Fasern und Fäden aus Polyamid-6 eingesetzt werden. Je nach Herstellungsverfahren bzw. Nachbehandlungsverfahren können Spinnpräparationen an praktisch jeder Stelle im Verfahrensablauf der Polyamid-6-Fadenherstel-

eo lung aufgetragen werden. So kann die Präparation in verschäumter Form unmittelbar nach Verlassen des Spinnschachts, nach dem Verstrecken, vor und nach dem Texturieren, nach dem Färben und vor oder nach dem Zwirnen oder Spulen auf die Fäden übertragen werden. Trotz der bei diesen Vorgängen recht hohen Geschwindigkeiten werden die flüssigen Systeme gleichmäßig ausreichend aufgetragen.

Bevorzugt werden in Falle der Polyamid-6-Fäden-

bzw. -Garnherstellung 0,5 bis 6 Gew.%, bezogen auf die Fädenmasse der verschäumten Emulsionen (Spinnpräparationen) aufgetragen.

Eine technische Ausführungsform einer derartigen Beschichtungsapparatur ist in den Fi^;. 1-4 dargestellt.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der erfinduugsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung in Richtung der beiden Rohre 6 und 7;

Fig. 4 zeigt ebenfalls einen Querschnitt der Vorrichtung in Richtung der beiden Rohre 6 und 7 und verdeutlicht den Schaumauftrag auf den Faden 8.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von verschäumten Flüssigkeiten auf linear bewegte Fäden, Fasern und Flächengebilde ist derart konstruiert, daß ein mit Zuführungen für ein Treibgas 4 und eine Flüssigkeit 1 versehener Verschäumungsraum 2, in den eine Glasfritte 5 eingelassen ist, mit zwei gegeneinander parallel verschiebbaren Rohren 6 und 7, die in ihrer Längsrichtung sich gegenüberliegende Schlitze 9 aufweisen, verbunden ist. 19 und 20 sind Stellschrauben, mit denen die Schlitzlänge bzw. der Abstand zwischen 6 und 7, einreguliert werden kann. 3 sind Gummischläuche, welche es gestatten, die Rohre 6 und 7 gegeneinander zu bewegen. Über der Fritte 5 wird ein Flüssigkeitsspiegel von einigen cm Höhe durch Zupumpen von Emulsionen aufrechterhalten. Durch den Einlaß 1 kann Flüssigkeit (Präparationsmittel) in den Verschäumungsraum 2 nachgefüllt werden. Über die Zuleitung 4 wird durch die Fritte Luft 3 eingeblasen. Über dem Flüssigkeitsspiegel bildet sich Schaum aus, der in die beiden parallel gegeneinander verschiebbaren Rohre 6 und 7 gedrückt sind. Die zu beschichtenden Fäden 8 laufen zwischen den beiden Rohren 6 und 7 hindurch. In jedem Rohr befindet sich ein Längsschlitz 9, durch den der Schaum hindurchdringt. Dadurch wird zwischen den beiden Rohren ein Schaumpolster erzeugt, durch das die zu beschichtenden Fäden hindurchlaufen. Dabei werden die Fäden mit der Emulsion gleichmäßig beladen. Die Schaumzufuhr kann so geregelt werden, daß den Fäden genausoviel Schaum angeboten wird, wie sie zu einer guten Beschichtung benötigen. Aus diese Weise ergibt sich als weiterer Vorteil gegenüber dem bisherigen Verfahren eine Einweg-Präparation. Störende Alterserscheinungen der Emulsion, wie beim Galettenauftrag, werden somit vermieden.

Beispiele

Die aus Spinnmaschinen laufenden Fäden wurden mit Öl-in-Wasser-Emulsionen in Schaumform mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung präpariert:

Beispiel 1

Polyamid-6. Strecktiter dtex 1880/f 140.

Spinnabzugsgeschwindigkeit 248 m/min.

(Flüssiger) Emulsionsverbrauch 750 ml/h.

Luftverbrauch zum Verschäumen 6,0 I/h unter Normalbedingungen.

Die so präparierten Fäden enthielten nach der Behandlung 3,25 Gew.% Wasser und 1,34 Gew.% öl und ließen sich gut aufwickeltn und sehr gut (keine Fadenrisse) auf einer Rieter-Streckzwirn-Maschine weiterverarbeiten. Die spezifische Reißfestigkeit lag 5 Rkm über der der nach der Galetten-Methode präparierten und somit auf gleiche Weise behandelten Fäden. (81 Rkm gegenüber 76 Rkm). Die Ausbeute an Minderqualität war nur ca. halb so groß wie bei Vergleichsmaterial (0,8% gegenüber 1,5%).

Beispiel 2

Polyamid-6. Strecktiter 1100/f 63.

Spinnabzugsgeschwindigkeit 558 m/min.
ίο (Flüssiger) Emulsionsverbrauch 480 ml/h.

Luftverbrauch zum Verschäumen 4,0 l/h unter Normalbedingungen.

Die präparierten Fäden enthielten 2,1% Wasser und 0,9% öl und wurden nach dem Bremskammer-Verfahren strecktexturiert. Der Lauf war gut, die Texturier- und Anfärbegleichmäßigkeiten waren deutlich besser als bei entsprechendem nach der Galetten-Methode präpariertem Vergleichsmaterial.

Beispiel 3

Polyamid-6. Strecktiter dtex 22/f 5.

Spinnabzugsgeschwindigkeit 1000 m/min.

(Flüssiger) Emulsionsverbrauch 190 ml/h.

Luftverbrauch zum Verschäumen 1,5 l/h unter Normalbedingungen.

Die präparierten Fäden enthielten 3,1% Wasser und 1,2% öl. Das Material wurde verstreckt und nach dem Falschdraht-Verfahren friktionstexturiert. Die Gleichmäßigkeit der erreichten Kräuselung und Anjo färbung war höher als bei entsprechendem Vergleichsmaterial, das nach der Galetten-Methode präpariert war.

Beispiel 4

Polyamid-6. Ein fixiertes Faserband vom Titer dtex 10⁶ wurde mit 80 m/min Bandgeschwindigkeit nach dem beschriebenen Verfahren nachaviviert. Der Emulsionsverbrauch betrug 4,8 1 Flüssigkeit/h, die verbrauchte Luftmenge lag bei 38 l/h unter Normalbedingungen. Gegenüber dem üblichen Sprüh-Auftragsverfahren ergab sich eine erhöhte Gleichmäßigkeit. Als besonderer Vorteil erwies sich der nach der Schaum-Auftragsmethode erreichte geringere Wassergehalt des Faserbandes.

Beispiel 5

Polyamid-6,6. Strecktiter dtex 44/f 9.

Spinnabzugsgeschwindigkeit 1400 m/min.

(Flüssiger) Emulsionsverbrauch 630 ml/h.
Luftverbrauch zum Verschäumen 5,0 l/h unter Normalbedingungen.

Die präparierten Fäden enthielten 3,4% Wasser und 1,52% öl. Die Streckausbeute lag beträchtlich (um ca. Faktor 3) höher, und die Gleichmäßigkeit der technologischen Daten über die Fadenlänge war besser als bei Vergleichsmaterial, das nach der Galetten-Methode präpariert war. Darüber hinaus wurde im Wirkstück eine höhere Farbgleichmäßigkeit festgestellt.

Beispiel 6

Polyäthylenterephthalat. Strecktiter dtex 167/f 34.

Spinnabzugsgeschwindigkeit 1100 m/min.

(Flüssiger) Emulsionsverbrauch 170 ml/h.
Luftverbrauch zum Verschäumen 1.4 l/h unter Normalbedingungen.

Die präparierten Fäden enthielten 0,9% Öl und wurden nach dem Falschdraht-Verfahren strecktex-

turiert. Die Laufweise war besser, und die Bausch-Schwankungen waren geringer als bei Vergleichsmaterial, das nach der Galetten-Methode präpariert worden war.

Beispiel 7

Polyamid-6. Strecktiter dtex 1880/f 140. Spinnabzugsgeschwindigkeit 248 m/min. (Flüssiger) Emulsionsverbrauch 500 ml/h. Luftverbrauch zum Verschäumen 3,5 I/h

Normalbedingungen.

Die präparierten Fäden enthielten 2,2 Gew.% Wasser und 1,0 Gew. % Öl und ließen sich gut aufwikkeln und sehr gut (keine Fadenrisse) auf einer Rie-5 ter-Streckzwirn-Maschine weiterverarbeiten. Die spezifische Reißfestigkeit lag 5 Rkm über der der nach der Galetten-Methode präparierten gleichen Fäden. Die Ausbeute an Minderqualität war nur ca. halb so groß wie bei Vergleichsmaterial (0,8% gegenüber unter io 1,5%).

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von verschäumten flüssigen Präparationen auf linear bewegte Fasern, Fäden oder Flächengebilde, bestehend aus einem mit Zuführungen für ein Treibgas und eine flüssige Präparation versehenen Verschäumungsgefäß, in das zur Verschäumung der flüssigen Präparation eine Glasfritte eingelassen ist, und das in zwei Rohre mündet, die auf gegenüberliegende Seiten des Bewegungspfads des zu beaufschlagenden Materials angeordnet sind und auf der materialzugekehrten Seite je einen Längsschlitz aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (6 und 7) einander genau parallel gegenüberliegen, im Abstand einstellbar sind, und daß die Läi.gsschlitze einander zugekehrt sind, derart, daß sie zur Ausbildung eines Schaumpolsters zwischen den Rohren (6, 7) geeignet sind, wobei die Länge der Schlitze (9) einstellbar ist.