DE2359276B2 - Vorrichtung zum quantitativen Aufbringen einer gegebenenfalls verschäumten Flüssigkeit auf eine Fadenschar - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum quantitativen Aufbringen einer gegebenenfalls verschäumten Flüssigkeit in dünner Schicht auf eine gleichförmig linear bewegte natürliche oder synthetische Fadenschar im Einwegverfahren mittels eines zwangsdosierenden Aggregats über einen Schlitz.

Das Beschichten von Fasern und Fäden mit flüssigen Systemen, beispielsweise mit Spinnpräparationen, dient vor allem dazu, das Gleiten der Fäden zu erleichtern. Daneben dient die Beschichtung vielfach als Antistatikum. Schließlich soll die Faser in dosierter Form mit Wasser beladen werden. Diese Anforderungen führen für das Beschichtungsmittel zu einer Emulsion, deren äußere Phase aus Wasser und deren innere Phase aus öl besteht.

Neben der Auftragung von Spinnpräparationen auf Fasern mit der Walzenmethode, d. h. mittels einer rotierenden, porösen Walze (Galette), an der die Fäden vorbeilaufen, wobei die Fäden die Walze tangential berühren, ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift 35 081 bekannt, flüssige, schaumbildende Glätteoder Verfestigungsmittel im Schaumzustand über eine Schlitzmündung auf einen Schußfaden oder auf eine Kette aufzutragen. Ein ähnliches Verfahren wird auch nach einem eigenen älteren Vorschlag in der deutschen Offenlegungsschrift 23 25 827 beschrieben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Auftragung von Präparationen über einen Schlitz auf eine Fadenschar, insbesondere bei hohen Fadengeschwindigkeiten, an den Randbereichen geringer ist als im Zentrum der Fadenschar, also über die Breite ungleichmäßig ist Dies ist dadurch bedingt daß die Fadenschar beim Vorbeiführen an einem die Behandlungsflüssigkeit aufweisenden Schlitz eine ungleichmäßige Dicke über die Breite hinweg aufweist Und zwar besitzen die vor dem Flüssigkeitsauftrag mittels mechanischer Mittel, wie Rollen zusammengefaßten Fadenscharen die Tendenz, daß die Fäden beim Überstreichen des Schlitzes in Richtung der Ränder wandern. Der Auftrag der Behandlungsflüssig keit an den verdichteten Randbereichen ist geringer als im ausgedünnten Zentrum, wodurch sich ein ungleichmäßiger Auftrag ergibt Das dadurch bedingte starke Aufblühen der Spinnspulen bzw. die auftretenden Texturier- und Anfärbeungleichmäßigkeiten erfordern eine Optimierung der bereits bekannten Präparationsvorrichtungen.

Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obengenannten Nachteile und Schwierigkeiten zu vermeiden.

Es wurde nun eine Vorrichtung zum quantitativen Aufbringen einer gegebenenfalls verschäumten Flüssigkeit in dünner Schicht auf eine gleichförmig linear bewegte natürliche oder synthetische Fadenschar im Einwegverfahren mittels eines zwangsdosierenden Aggregats über einen Schlitz gefunden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schlitz waagerecht in der Wand eines mit einer Zuführung für die Flüssigkeit versehenen Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, die die Auflagefläche für die Fadenschar bildenden Wandteile im Bereich des Schlitzes konkav gekrümmt sind und die Höhe des Schlitzes 0,1 bis 1 mm und die Breite des Schlitzes 10 bis 250 mm beträgt.

Die Vorrichtung eignet sich zum Aufbringen von Präparationen auf natürliche oder synthetische Fäden oder Fasern bei allen Geschwindigkeiten, wie sie bei Herstellungs- oder Nachbehandlungsprozessen auftreten. Man führt die Fäden oder Fasern an einem in der Höhe verstellbaren, 0,1 bis 1 mm hohen hohen der Breite des Faserbandes bzw. der Anzahl der Fäden angepaßten, gekrümmten Schlitz vorbei und bringt die Fäden oder Fasern mit einer aus dem Schlitz austretenden, gegebenenfalls verschäumten Flüssigkeit in Kontakt wobei die Lineargeschwindigkeit der austretenden Flüssigkeit bei vorgegebener Volumge schwindigkeit über die Schlitzhöhe eingestellt wird und die in jedem kleinen Zeitintervall zudosierte Flüssigkeit quantitativ von den Fasern aufgenommen wird.

Als Fäden oder Fasern, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung präpariert werden können, eignen sich solche aus organischem oder anorganischem, synthetischem oder natürlichem Material. So werden z. B. Fasern oder Fäden aus Polyamiden, Polyestern, Polyacrylnitrilen, Polyolefinen, Kohlenstoff, Glas, Asbest oder Aluminiumoxid erfolgrich mit der erfindungs- gemäßen Vorrichtung mit einer Reihe bekannter Präparationen beschichtet. Solche Präparationen sind beispielsweise Gleitmittel, wie Mineralöle, pflanzliche und tierische öle, natürliche und synthetische Wachse sowie Esteröle (Fettsäure- oder Dicarbonsäurealkyl-

«5 ester); Antistatika, wie Salze von Partialestern der Phosphorsäure mit Fettalkoholpolyglykoläthern oder Alkylphenol-polyglykoläthern sowie Schwefelsäureester der obengenannten Äthylenoxidaddukte; Emulga-

toren, wie Äthylenoxid- und/oder Propylenoxidaddukte von Fettalkoholen, Fettsäuren und Fettaminen; Netzmittel, wie Sulfobernsteinsäureester sowie evtl. Zusätze von Baktericiden, wie o-Phenylphenol und p-Chlor-mkresol.

Als besonders vorteilhaft hat sich die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Herstellung von Fasern und Fäden aus Polyamiden und Polyethylenterephthalat erwiesen. Je nach Herstellungsverfahren bzw. NachbehandlungsverfJiren können Spinnpräparationen und Avivagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an praktisch jeder Stelle im Verfahrensablauf der Polyamid- oder Polyäthylenterephthalat-Faserherstellung aufgetragen werden. So kann die Präparation in verschäumter oder unverschäumter Form bereits im Spinnschacht oder unmittelbar nach Verlassen des Spinnschachts, nach dem Verstrecken, vor und nach dem Texturieren, bei Monofilen und Spinnfasern nach dem Fixieren, bei allen Filamenten Garnen, Kabeln etc. 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 über die Breite der Fadenschar und in genau dosierbai-er Weise quantitativ aufgetragen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet

Ausführungsformen von der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den F i g. 1 bis 6 dargestellt

Gemäß Fig. 1 wird eine Flüssigkeit über eine Zuführung 3 in einen Vorratsraum 4 gedrückt, der in einen waagerechten Schlitz 2 einmündet, dessen austrittsseitige öffnung sich in einer Wand eines Flüssigkeitsbehälters 9 befindet, deren Außenfläche parallel zu der Breitseite der austrittsseitigen öffnung des Schlitzes 2 konkav gekrümmt ist. Die Wand bildet die Auflagefläche für die Fadenschar 1. Die austrittsseitige konkav gekrümmte öffnung des Schlitzes 2 ist 0,1 bis 1 mm hoch. Seine Breite beträgt etwa 10 bis 250 mm. Der Krümmungsradius beträgt 20 bis 200 mm.

Etwa 10 Dis 30 cm parallel oberhalb des Schlitzes 2 kann ein gekrümmter Bügel 20 angeordnet sein, dessen Krümmung der Krümmung im Bereich des Schlitzes 2 entspricht (siehe F i g. 7).

Der Krümmungsradius des Bügels wird so bemessen, daß bei der Präparation von Faserbändern eine möglichst gleichmäßige Verteilung der einzelnen Filamente über die gesamte Schlitzbreite erzielt und ein Ober- oder Hintereinanderlaufen von Filamenten vermieden wird.

Für die Auftragung der Flüssigkeit in verschäumter Form ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so abgewandelt, daß in den Vorratsraum 4 des Flüssigkeitsbehälters 9 über eine Fritte 6 eine Gaszuführleitung 5 einmündet.

Wie in den Fig. 1, 2 und 5 angegeben, besteht die austrittsseitige öffnung des Schlitzes 2 aus zwei parallel übereinander angeordneten prismenförmigen Mundstücken 10 und 11, deren austrittsseitige Rachen parallel zur Schlitzbreitseite konkav gekrümmt sind. Das Material für die Mundstücke II) und 1! ist ebenso wie für den Bügel 20 ein verschleißfester, harter glatter oder rauher Werkstoff.

Die Fritte 6, die zur Einführung eines gasförmigen Mediums über den Einlaß 5 in den Vorratsraum 4 dient, besteht aus einem perfluorierten Polyalkylen. Zur Förderung der Emulsion (Dosierung) in den Vorratsraum wird eine Zahnradpumpe benutzt, wobei zur Vermeidung von Totzonen die Innenwand des Vorratsraumes 4 in Richtung auf den Schlitz 2 als schiefe Ebene ausgebildet ist.

Die Fritte 6 befindet sich, wie in den Figuren angedeutet innerhalb des Flüssigkeitsbehälters 3.

Gemäß der in F i g. 1 gezeigten Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung läuft eine Fadenschar 1 an einem aus einem keramischen Material gebildeten Schlitz 2 vorbei. Über die Zuführung 3 wird die Vorrichtung eine Flüssigkeit für eine Emulsion zugeführt, die im Vorrats) aum 4 durch ein über die Leitung 5 und die Fritte 6 zugeführtes gasförmiges Medium verschäumt wird Mit 7 irr eine Gummidichtung gekennzeichnet und 8 weist auf eine Abdeckplatte für den Vorratsraum 4 hin. Für Einweg-Flüssigkeitsauftrag kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß F i g. 1 auch ohne die Gaszuführleitung 5 und ohne die Fritte 6 ausgeführt werden.

Fig.2 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Einweg-Schaumauftragsorgan).

F i g. 3 dient zur Veranschaulichung der Schlitzdimensionen. 10 und 11 sind die konkav gekrümmten Mundstücke, welche den gekrümmten Schlitz 2 bilden. Der Bügel 20 dient zur Verbesserung der Fadenführung. Die Strecke

A charakterisiert die Schlitzhöhe und beträgt 0,1 bis 1 mm,
B beträgt 1 bis 10 mm,

C hat eine Länge von ! bis ! 00 mm,

D ist die Schlitzlänge und liegt zwischen 1 und 100 mm.

F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf die der- kreisförmigen gekrümmten Schlitz 2 bildenden Mundstück 10 und 11 in Richtung des Fadenlaufes. Der Abstand E beträgt 1 bis 2 mm bei einer linearen Schlitibreite F(Sehnenlänge) von 30 bis 40 mm. Durch diese beiden Abstände ist die Krümmung des Schlitzes 2 festgelegt

Fig.5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Schlitz 2 durch seitliche Führungskanten 18 begrenzt wird. Die Fvhrungskanten 18 sind etwa 0,i> mm lang.

F i g. 6 zeigt in Richtung der Fadenschar 1 von eben, wie diese mit Hilfe des Bügels :20 und der Schlitzkrümmung geführt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum quantitativen Aufbringen einer gegebenenfalls verschäumten Flüssigkeit in dünner Schicht auf eine gleichförmige linear bewegte natürliche oder synthetische Fadenschar im Einwegverfahren mittels eines zwangsdosierenden Aggregates über einen Schlitz, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) waagerecht in der Wand eines mit einer Zuführung (3) für die Flüssigkeit versehenen Flüssigkeitsbehälter (9) angeordnet ist die die Auflagefläche für die Fadenschar (1) bildenden Wandteile im Bereich des Schlitzes (2) konkav gekrümmt sind und die Höhe des Schlitzes (2) 0,1 bis 1 mm und die Breite des Schlitzes (2) 10 bis 250 mm beträgt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Radius der konkaven Krümmung 20 bis 200 mm beträgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeieftnet daß der Schute (2) 30 bis 40 mm breit ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß 10 bis 30 cm parallel oberhalb des Schlitzes (2) ein gekrümmter Bügel (20), dessen Krümmung der Krümmung im Bereich des Schützes (2) entspricht zur Fadenführung angeordnet ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4 zum Aufbringen einer verschäumten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in den Flüssigkeitsbehälter (9) über eine Fritte (6) eine Gaszuführleitung (5) einmündet.

6. Vorrichtung nach eir/em der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auflage dienenden Wandteile als zwei parallel übereinander angeordnete prismenförmige Mundstücke (10 und 11) ausgebildet sind.