DE2416425A1 - Maschine zum spinnen und kontinuierlichem nachbehandeln von reyon-viskose-fasern und/oder garnen - Google Patents

Description

26 654 G/we 4. April 1974

SNIA VISCOSA SOCIETA¹ NAZIONALE INDUSTRIE APPLICAZIONI VISCOSA S.P.Α., Mailand/Italien

Maschine zum Spinnen und kontinuierlichem Nachbehandeln von Reyon-Viskose-Fasern und/oder Garnen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Spinnen und kontinuierlichem Nachbehandeln von Fäden und/oder Viskose-Reyon-Garnen. Die Herstellung von Viskose-Reyon-Fasern und Garnen erfordert eine Reihe von Vorgängen und Nachbehandlungen. Die aus den Spinndüsen zweckmäßigerweise fließgepreßte verspinnbare Viskose verwandelt sich im Koagulationsbad in ein Garn, das nach seiner Verstreckung weiteren chemisch-physikalischen Behandlungen, wie Entschwefelung, Bleichen usw., in geeigneten Bädern mit flüssigen Mitteln oder Chemikalien oder durch Spülungen und schließlich einer Trocknung unterzogen wird. Die Fäden

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oder Garne können sodann mit einer Appretur und/oder Schmierstoff versehen werden und werden abschließend aufgewickelt. Das Verspinnen und die Nachbehandlung von Viskose-Reyon-Fasern ist bekannt und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.

Üblicherweise werden die koagulierten und yerstreckten Fäden durch Schleudern innerhalb von umlaufenden Körben oder ähnlichen Behältern in Gestalt von "Spinnkuchen" zusammengefaßt. Die sich anschließenden chemisch-physikalischen Nachbehandlungen der Entschwefelung, des Bleichens, des Versehens mit einer Appretur usw. werden am im Spinnkuchen zusammengefaßten Garn durch zwangsläufigen Flüssigkeitsdurchfluß in getrennten Vorrichtungen und in geeigneten Räumlichkeiten vorgenommen. Die sich bei der Nachbehandlung bildenden freiwerdenden gasförmigen Ausdünstungen müssen sodann aus den Räumen abgelassen werden.

Zur Durchführung der Nachbehandlung der Viskose-Reyon-Fasern wurden bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen. Bekannt sind Geräte, in welchen die aus einem Koagulationsbad kommenden Fäden einer Nachbehandlungswalze zugeleitet werden, die in eine Mehrzahl gleichachsig angeordneter, aneinandergrenzender Zonen aufgeteilt ist. Die Garnwindungen sind in diesem bekannten Gerät verschiedenen Einwirkungen flüssiger Wirkstoffe ausgesetzt, die schließlich in den darunterliegenden getrennten Wannen oder Becken aufgefangen werden. Durch die Anordnung mehrerer zu der Nachbehandlungswalze parallele Nebenrollen wird erreicht, daß die Fäden durch das wiederholte Absetzen von der Behandlungswalze und durch das spiralförmige Vorrücken auf der Behandlungswalze und den Nebenrollen den Behandlungs- und Waschflüssigkeiten besser ausgesetzt werden.

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Dies gestattet daher die gleichzeitige Behandlung einer Mehrzahl von Fäden. Auf diese Weise werden die einzelnen eng aneinandergrenzenden vorrückenden Fäden wegen des spiralförmigen Verlaufs fortwährend untereinander getrennt. Diese Trennung vollzieht sich auch wegen der unterschiedlichen Bögen und Strecken der Windungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine zu schaffen, die die kontinuierliche Durchführung aller Arbeitsvorgänge bei hoher Leistung vom Spinnen der verspinnbaren Viskose in einem Koagulationsbad bis zum Fertigen und eventuell gezwirnten Garn gestattet.

Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Abströmen von bei der Nachbehandlung freiwerdenden Gasen in die Betriebsräume zu verhindern.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art gelöst durch in einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Mittel für eine fließgepreßte Verspinnung der Monophile in einem Koagulationsbad, Mittel für die Verstreckung und die darauffolgende Weiterführung der Fäden oder Garne längs einer spiralförmigen Strecke auf einer Behandlungstrommel, und eine längs der Behandlungstrommel angeordnete Reihe von Behandlungsund Waschzonen für die Garne oder Fäden, Einrichtungen zum Trocknen der vollständig behandelten Garne und durch Mittel zum Ableiten der sich in dem geschlossenen Gehäuse bildenden Gase, Dämpfe und Ausdünstungen.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Maschine sind in den ünteransprüchen näher beschrieben.

Ausfünrungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch die Maschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Haupt- und Nebenrollen längs der Linie II-II in Fig. 1 in perspektifischer Darstellung,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit Ziff. 3 bezeichneten Teils,

Fig. 4 den zentralen Teil zweier gekoppelter Maschinen in schematischer Darstellung,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung

eines Schnittes durch die Hauptwalze sowie die Nebenrollen in einer besonderen Ausführung und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Trockeneinrichtung für das Garn.

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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 umfaßt die Maschine für die Erzeugung und kontinuierliche Behandlung der Monophile und Viskose-Reyon-Garne ein auf die Koagulierung der Viskose aufgebautes Spinnsystem mit Spinndüsen, deren Anzahl der von der Maschine gleichzeitig behandelbaren Fäden entspricht. Die Spinndüsen sind in ein Koagulationsbad 12 eingetaucht. Die Spinndüsen 1o sind am Eingang einer Koagulations- und Streckröhre 14 angeordnet und in einem Koagulationsbad 12 eingetaucht. Die durch ein Rohr 16 gespeiste Spinndüse 1o ist mit bekannten volumetrischen Pumpvorrichtungen verbunden. Das Koagulationsbad 12 weist Mittel auf, die die Aufrechterhaltung des notwendigen Flüssigkeitsstandes in dem Bad sowie den verschiedenen Becken, den Flüssigkeitskreislauf und die Regeneration des Bades gewährleisten.

Die verschiedenen Behandlungsvorgängen, denen die Einzelfäden für ihre Umwandlung in brauchbare Garne unterzogen werden müssen, spielen sich überwiegend über der Behandlungstrommel 18 ab, die durch flanschähnliche Ansätze 2o unterteilt ist. Durch diese Ansätze 2o ist eine Anzahl von Zonen 18a geschaffen worden, deren Zahl von der Zahl der vorzunehmenden Behandlungen abhängt. Weiterhin ist die Zahl durch die Anzahl der während der anschließenden Behandlungsstufen vorzunehmenden Spülungen bestimmt.

Die für die Behandlung und Spülung in den Zonen 18a benötigten Flüssigkeiten werden durch Spritzen oder Berieselung aufgebracht. Zweckmäßigerweise werden die Flüssigkeiten durch einen auf die Mono f ile gerichteten Flüssigkeitsstrahl aufgetragen, damit die Flüssigkeit mit der ganzen Oberfläche der einzelnen Mono file in Berührung kommt.

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Unterhalb der Walze oder Haupttroinmel 18 ist durch geeignete Trenn- oder Scheidewände 24 eine in Becken 22 unterteilte Wanne vorgesehen. Die Anzahl der Becken entspricht der Anzahl der Zonen 18a. In der Wanne 22 wird die von den Zonen 18a kommenden Flüssigkeiten aufgefangen und durch Abflußleitungen 26 abgeführt, um diese durch Regenerierung wieder zu gewinnen.

Das Abscheiden der um die Hauptwalze geleiteten einzelnen Monophile erfolgt außer den hierzu vorgesehenen Trennkämmen für die spiralförmig vorrückenden Gruppen auch durch eine Anzahl von Nebenrollen 28, die im Abstand von der Hauptwalze 18 parallel zu dieser gelagert sind.

In Fig. 2 ist schematisch der Lauf der Monophile 3oa bis 3od längs einer Windung dargestellt, wobei die einzelnen Windungen die ganze Hauptwalze und eine der Nebenrollen 28a bis 28d umkreisen.

Die verschiedenen Mono file passieren einzeln zahlreiche Windungen bevor sie mit Hilfe von Fadenwächtern oder Versetzröllchen in die nächstfolgende Zone verschoeben werden. In den Fig. 1 bis 3 sind diese Zonen der Einfachheit halber in gleichen axialen Abmessungen dargestellt. Sie können jedoch auch unterschiedliche Abmessungen aufweisen, um dadurch auf die im einzelnen erforderlichen Behandlungszeiten abgestimmt zu sein. Die Abmessungen der Zonen können auch von der Windungszahl der Monophile abhängen.

Weiterhin wurden der Einfachheit halber bauliche Einzelheiten der Mittel fortgelassen, die eine vollständigere hydraulische und mechanische Trennung der verschiedenen Zonen 18a der Hauptwalze und der Abteilungen des Sammelbeckens, die beispielsweise durch doppelte oder mehrfache Zwischenwände 24, doppelte oder mehrfache Flansche 2o, herbeiführen. Durch

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diese doppelten Zwischenwände bzw. Flansche können zweckmäßige Labyrinth-Trennwände erreicht werden.

Nach Abschluß der Behandlungen sind die erzeugten Garne fertig, um auf Garnspulen oder Kötzer 32 mittels bekannter Riigspindeln oder geeigneter Bobinenspulmaschinen bei kontrollierter Spulgeschwindigkeit und Fadenspannung aufgewickelt zu werden.

Für die erfindungsgemäße Maschine ist es wesentlich, daß deren wesentliche Bestandteile stmktruell in einer einzigen Einheit zusammengefaßt und in einem Komplex in einem Gehäuse untergebracht sind. Die erfindungsgemäße Maschine besitzt eine starre Struktur 34, die auf geeigneten Fundamenten montiert ist. Sie verfügt über Ständer 38 und 4o zur Halterung der beschriebenen Rollen oder Walzen sowie für die nicht dargestellten Antriebsmittel usw. Der ganze Komplex ist in einer einzigen Arbeitskammer untergebracht, die durch seitliche, auf Rollen gleitenden Schiebetüren gut zugänglich ist und durch Schaufenster beobachtet und kontrolliert werden kann.

Durch die äußeren Abdeckungen ist ein geschlossener Raum geschaffen, in dem die Maschine angeordnet ist. In dem Gehäuse sind Absaugeinrichtungen 48 und Dunstabzugshauben und dergleichen vorgesehen, die den Abzug der Dämpfe und Ausdünstungen während der verschiedenen Behandlungsstufen besorgen. Das Erzeugen und Behandeln von Viskose-Reyon-Garnen schließt Behandlungen ein, für die die Verwendung verschiedener chemischer Mittel erforderlich sind, die die Betriebsräume und deren Einrichtungen und insbesondere auch das Bedienungspersonal beeinträchtigen und gefährden. Bei

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der in Fig. 1 dargestellten Maschine sind alle für die Umarbeitung der versponnenen Garne erforderlichen Einrichtungen in einem einzigen Komplex strukturell zusammengefaßt. Die Überwachung und Instandhaltung der Maschine ist einfach.

In der erfindungsgemäßen Maschine können die Spulen oder Kötzer automatisch ausgetauscht werden. Die erfindungsgemäße Maschine ist vollautomatisch und auf unbestimmte Zeitdauer betriebsfähig. Die Kontrolle der Maschine kann durch Beobachtung von außen vorgenommen werden. Es können aber auch Tasteinrichtungen vorgesehen werden, die beispielsweise das Reißen der Fäden, ungenügende oder unregelmäßige Zuspeisung und dergleichen anzeigen. Von außen läßt sich auch der Zustand der Bäder kontrollieren, beispielsweise durch Entnahme kleiner Mengen der zu kontrollierenden Flüssigkeiten mittels Röhrchen oder dergleichen.

Die unter Hinweis auf Fig. 1 beschriebenen Komplexe lassen sich auch als mehrere Einheiten gruppieren, so daß eine Produktion ebensovieler Garne gleichwertiger oder unterschiedlicher Natur und Titer erhältlich wird. In Fig. 4 ist beispielsweise die Gruppierung und Zuordnung zweier Maschinen dargestellt. Mit der seitlichen Paarung der beiden Maschinen M1 und M2 lassen sich die jeweils für sich auf Ringspulen oder dergleichen 32' und 32'' aufgewickelten Garne herstellen. Die Gruppierung mehrerer Maschinen gestattet es zum Beispiel, verschiedene Hilfsmittel für die Aufbereitung und Zuspeisung der verspinnbaren Mischungen, die Regenerationskreisläufe der Bäderflüssigkeit sowie der Spülmittel zu vereinheitlichen.

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In Fig. 4 ist weiterhin eine bevorzugte technische Lösung zur Ergänzung der Behandlungen dargestellt. Die Behandlungen (Entschwefelung, Bleichen usw.) enden notwendigerweise mit einer vollständigen Trocknung des behandelten Garnes. Die Trocknung läßt sich beispielsweise unter Hinweis auf die aus Fig. 2 ersichtlichen Bedingungen durch wiederholten Umlauf um eine begrenzte Zone der Hauptwalze vornehmen/ wobei die betreffende Zone entsprechend erwärmt wird.

Es ist bekannt, daß das Garn während der Trocknung eine merkliche Verkürzung erfahren kann und auch erfährt. Das Trocknen während des spiralförmigen Vorrückens auf der Hauptwalze und den Nebenrollen kann daher zu nachteiligen Erscheinungen führen. Das Garn wird auf Zug beansprucht, da es sich nicht verkürzen kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 werden die Garne 3ο¹ und 3ο¹' von der Behandlungswalze und den Nebenrollen vor der vollständigen Trocknung entfernt. Sie durchlaufen im Zustand freier und kontrollierter Spannung die länglichen Trockenkammern 52' und 52¹¹, die mit geeigneten Mitteln zur Erwärmung ausgerüstet sind. Hierzu können beispielsweise Infrarotstrahler vorgesehen werden. Es lönnen auch Hochfrequenz-Generatorfelder eingeschaltet sein. Möglich ist auch eine durch elektrische Widerstände gebildete Heizung, die ihre Wärme durch Reflektoren auf die durchlaufenden Garne ausstrahlen. Die Trockenkammern können auch entgegen der Durchlaufrichtung der Garne von gasförmigen Trokkenströmungen durchströmt werden, so daß neben der Trocknung auch die Entfernung der von den Garnen ausgeschwitzten Flüssigkeiten sichergestellt ist. Nach dem Austritt aus den Kammern laufen die Garne über Rollen oder andere Mittel

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54' und 54¹¹ZUm Zwecke des Auftrags eines schmierenden Mittels, eventuell auch einer Appretur oder dergleichen, wie es üblicherweise geschieht.

Es ist offensichtlich, daß die Leistung der Maschine von der Vorrückgeschwindigkeit der Monc f ile abhängt. Die Bedingungen der Verspinnung, Koagulation und desVerstreckens hängen von der Umfangsgeschwindigkeit der Behandlungswalze und den Nebenrollen ab. Aus diesem Grunde sollen diese Geschwindigkeiten möglichst hoch und so hoch sein, wie sie durch das Verspinnen und Erfassen der Garne zugelassen werden. Die verschiedenen Nachbehandlungen und die dazwischenliegenden Phasen der Spülung erfordern die Einhaltung von Zeitspannen, innerhalb welcher die Garne mit den Behandlungsmitteln und Spülflüssigkeiten in Berührung bleiben. Die Einhaltung dieser Voraussetzungen steht im Zusammenhang mit der Zahl der Windungen und der Längen der Evolventen, d. h. der Länge der von den Garnen in jeder Zone der Behandlungswalze zurückgelegten Strecken. Eine hohe Produktionsgeschwindigkeit bedingt eine entsprechende Erhöhung der axialen sowie diametralen Abmessungen der Behandlungswalze. ,

Nach einer wichtigen Charakteristik der Erfindung lassen sich diese Abmessungen in engen Grenzen halten, wobei sich die Behandlungszeiten bei vollständiger Entziehung der auf den Garnen aufgebrachten Flüssigkeiten im Laufe einer Behandlungsphase verkürzen lassen, bevor die Garne in eine weitere Behandlungszone vorrücken, in der sie mit verschiedenen chemischen Mitteln behandelt werden. Die erfindungsgemäße Maschine benötigt bei geringem Gewicht und folglich niedrigeren Kosten für die Anschaffung nur einen

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geringen Raum.

Im allgemeinen wird das Ausscheiden der chemischen Mittel im Laufe der Spülungsphasen mit Mitteln vorgenommen, in welchen mit der Zeit die Konzentration des ausgewaschenen chemischen Mittels stark ansteigt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die aus der Behandlungszone kommenden Garne erstmals einer intensiven mechanischen Behandlung zur Entziehung der vorhandenen Flüssigkeiten unterzogen und beim Austritt aus jeder Behandlungszone gespült. Die Spülung erfolgt in der Weise, daß das von den Garnen mitgenommen Spülwasser nicht einer fortschritenden Verdünnung der Behandlungsflüssigkeiten führt.

Wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist, kann dieser Vorgang auch in der Weise ausgeführt werden, daß mittels Sprühdüsen 56 kräftige gasförmige Strahlen auf die Garne gerichtet werden, so daß die die Oberfläche bedeckenden nassen Filme entfernt werden und somit die Menge des Behandlungs- oder Spülmittels auf ein Minimum reduziert wird. Diese Mittel werden abgetragen, bevor die Überleitung der Garne in die nächstfolgende Zone stattfindet.

In Fig. 6 ist beispielsweise eine Vorrichtung dargestellt, mit der die von den Garnen mitgenommen Flüssigkeit wenigstens teilweise auf besonders intensive Weise entzogen werden kann. Die Vorrichtung besteht aus einem seiner Länge nach durchbohrten Körper 6o, den das Garn durchläuft. Sie besitzt eine Eintrittskammer 62, eine Reihe abgestufter Durchgänge 6o und eine Austrittskammer 66. Die Ein- und Austrittskammern sind durch Rohranschlüsse 68 und 74 an Zu- bzw. Ableitungen für die gas-

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förmige Strömung angeschlossen. Die vorzugsweise erwärmte Strömung durchzieht die Kammer mit hoher Geschwindigkeit, eventuell mit Überschallgeschwindigkeit, wobei durch die Zwischendrosselungen 6 4 die Entfernung der mitgeführten Feuchtigkeit infolge physikalischer Wirkungen erfolgt. Die mitgeführte Feuchtigkeit wird auf diese Weise abgeschieden und zumindest zum Teil durch die Rohrleitung 7o ausgetragen.

Es lassen sich zahlreiche andere Mittel, Vorrichtungen usw. mit der erfindungsgemäßen Maschine verbinden, um deren qulitative und mengenmäßige Leistung zu steigern und deren Betriebssicherheit und Bedienungsmöglichkeiten zu verbessern.

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Claims (11)

1C425 PATENTANSPRÜCHE

1.) Maschine zum Spinnen und kontinuierlichem Nachbehandeln von Fäden und/oder viskosen Garnen, gekennzeichnet durch in einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Mittel für eine fließgepreßte Verspinnung der Monophile in einem Koagulationsbad, Mittel für die Verstreckung und die darauffolgende Weiterführung der Fäden längs einer spiralförmigen Streck auf einer Behandlungstrommel, eine längs der Behandlungstrommel angeordnete Reihe von Behandlungs- und Waschzonen für die Garne oder Fäden, Einrichtungen zum Trocknen der vollständig behandelten Garne und durch Mittel zum Ableiten der sich in dem Gehäuse bildenden Gase, Dämpfe und Ausdünstungen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem abgeschlossenen Raum Mittel zum Sammeln, Aufwickeln und eventuell für die Zwirnung des erzeugten, behandelten und getrockneten Garns angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses Mittel für eine automatische Auswechslung der mit Garn vollgewickelten Spüen und/oder Zwirnrollen gegen leere Hülsen vorgesehen sind.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Behandlungswalze Mittel für eine vollständige Trocknung der behandelten Garne im spannungsfreien oder spannungskontrollierten Zustand vorgesehen sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Trocknung aus einer länglichen Kammer bestehen, die einen Ein- und einen Ausgang für die Garne aufweist, wobei das Innere der Kammer mit Mitteln ausgestattet ist, die die von den Garnen mitgeführte Feuchtigkeit entziehen.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wärmeerzeugende Einrichtungen vorgesehen sind, die die Wärme vorzugsweise durch Reflektoren auf das Garn ausstrahlen.

7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Kammer Iiochfrequenzwarmequellen angeordnet sind.

8. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit Zu- und Ableitungen für trocknendes Gas, vorzugsweise auch erwärmtes Gas, vorgesehen sind, um mittels Durchströmung des Gases ein Trocknen des Garnes zu erreichen.

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9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aufeinanderfolgenden Behandlungs- und/oder Waschzonen Mittel für die um die Behandlungstrommel vorrückenden Garne vorgesehen sind, die eine wenigstens teilweise Entfernung der von den Garnen mitgeführten Flüssigkeiten durch mechanische Einwirkung besorgen.

1o. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus gegen die Garne gerichteten Düsen bestehen, die auf die Garne gasförmige Strahlen richten.

11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel von rohrförmigen Körpern gebildet sind, in deren Innern das Garn unter der Wirkung von unter Druck zugespeistem Gas steht, wobei die unter hoher Fließgeschwindigkeit stehende Gasströmung die durchlaufenden Garne umkreisen.

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