DE2822026A1

DE2822026A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen schrumpfen von garnen

Info

Publication number: DE2822026A1
Application number: DE19782822026
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Vepa AG
Current assignee: Vepa AG
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1979-11-29
Also published as: US4268941A

Description

Vepa AG V 644

Riehen/Basel/Schweiz ■ 12. Mai 1978

"Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Schrumpfen von Garnen"

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Schrumpfen von Textilien, indem das Gut zunächst der Einwirkung einer heißen Behandlungsflüssigkeit vor Auflage auf einer gekrümmten Unterlage ausgesetzt und dann zur Erzielung eines vollständigen Schrumpfes bei lockerer Lage auf der Unterlage von dem gleichen Behandlungsmedium durchströmt und anschliessend auf unter Saugzug stehenden Siebtrommeln getrocknet und fixiert wird.

Ein Verfahren dieser Art ist durch die DE-OS 17 85 165 zur Herstellung von Faservliesstoffen, die zumindest teilweise aus unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Fasern bestehen, bekannt. Durch dieses Verfahren ist ein Weg gefunden, mit dem an einer eine gewisse Breite aufweisenden Warenbahn gleichmäßig über die Fläche der Schrumpf ausgelöst und auch nach dem Schrumpfvorgang wieder ein glattes Vlies geliefert werden kann. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens liegt in der richtigen Anwendung der Vliesdurchströmung, sowohl beim Schrumpfen als auch beim Fixieren und des dabei gewährleisteten kontinuierlichen Transportes bei absolut spannungslos geführtem Vlies.

Es ist auch bekannt, Garnfäden zum Bauschen kontinuierlich zu behandeln. Bei dem Verfahren nach der DE-OS 24 22 370 wird dazu ein einzelnes Garn hintereinander zwei unterschiedlichen Behandlungen unterworfen. Bei der ersten wird das Garn unter geringster Spannungsbeanspruchung bei Temperaturen um 80 C in feuchter Atmosphäre geschrumpft. In der zweiten Behandlungszone wird das Garn zur Fixierung der Kräuselung auf einem sich drehenden Spindeldorn

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einer gesättigten Dampfatmosphäre bei einer Temperatur von etwa 120 C ausgesetzt. Dieses Verfahren leidet allein an dem Nachteil der geringen Produktionsleistung, da mit diesem an einer Maschine lediglich ein einzelner Garnfaden geschrumpft und fixiert werden kann. Von geringem Effekt ist aber auch die Art der Einwirkung der Behandlungsflotte auf das abgelegte Garn, die ein gleichmäs-' siges Behandlungsergebnis nur bedingt gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Schrumpfen und Fixieren, also das bekannte Heat-Setting von Garnfäden, zu entwickeln, mit dem eine Vielzahl von parallel geführten Fäden gleichzeitig durch mehrere Behandlungszonen geführt werden kann und dabei ein optimaler Schrumpf erzeugt wird. Die Bauschentwicklung soll sich an die theoretisch. Erreichbare Maximale annähern, so daß das später mit diesem Garn hergestellte Produkt, wie z.B. Teppiche, ein dauerhaft dichtes und voluminöses Aussehen aufweist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Vielzahl von gedrehten Garnfäden gemeinsam parallel nebeneinander liegend auf die Weise der anfangs genannten Art bei Temperaturen von etwa 85 bis 95 ⁰C naß geschrumpft werden. Anschließend sind die Fäden durch Kaltwasser abzukühlen und ebenfalls naß zur Fortsetzung des begonnenen SchrumpfVorganges, zur Entwicklung des erhaltenen Schrumpfes auf einer von einem erhitzten Gas durchströmten Siebtrommel ohne Spannung abzulegen. Dabei sollen die Garne zunächst langsam im Bereich der Kühlgrenztemperatur getrocknet und ggf. durch Differenzgeschwindigkeit aufeinander folgender Siebtrommeln gestaucht werden. Erst danach ist auf den weiterhin parallel zueinander geführten Fäden durch Erhöhung der Temperatur auf 180 - 200 C der Schrumpfwert mit durch die Fäden gesaugtem Gas zu fixieren. Gleich anschließend sind die Fäden vorzugsweise schockartig abzukühlen.

Wesentlich bei diesem Verfahren ist nicht allein das kontinuierliche Behandeln einer Vielzahl parallel geführter Fäden, da dieses nicht mehr neu ist. Wichtig ist, den Schrumpf der Fäden, eben-

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falls wie bei Vliesen, naß auszulösen. Dieses Verfahren wurde bisher als nicht durchführbar angesehen, weil die Gefahr des Verschwimmens der Fäden bestünde. Durch gezieltes, genau gesteuertes Anliefern der zu schrumpfenden Fäden in das Bad und das Halten der Fäden an der im Bad umlaufenden, unter Saugzug stehenden Siebtrommel als Fixpunkt, ist diese Gefahr vermieden. Während zwischen der Liefergeschwindigkeit der Fäden vor dem Eintauchen in das Bad und der Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel eine wesentliche Differenz besteht, sind die folgenden Aggregate mit gleichbleibender Geschwindigkeit anzutreiben. Dabei ist durch Kaltwasseraufsprühung zunächst der Heißwasserschrumpf vorläufig einzufrieren. Damit eine definierte Flüssigkeitsmenge auf den Fäden behalten wird, ist es zweckmäßig, im Anschluß daran die Fäden zu entfeuchten, und zwar entweder durch eine Presse oder vorzugsweise durch eine Absaugwalze. Falls sich dabei eine zu geringe Flüssigkeitsbeladung ergibt, ist eine Wiederbefeuchtung anzuschließen, derart, daß die Fäden gerade tropfnaß dem Trockner zugeführt werden.

Vor Ablage der parallel geführten Fäden ist es ggf. zweckmäßig, die Fäden gezielt kurzzeitig einem geringen Längszug auszusetzen, und zwar etwa durch einen Verzug von 0,5 %. Anschließend werden die Fäden auf der ersten umlaufenden Siebtrommel ohne Spannung derart abgelegt, daß auf ihnen ein zusätzlicher, kontrollierbarer, langsamer Schrumpf, eine Weiterentwicklung des bisher erzielten Schrumpfergebnisses, erzielt wird, und zwar bei niedrig gehaltenen Temperaturen im Einlaufbereich der Maschine. Die Behandlungstemperatur sollte im Bereich der Kühlgrenztemperatur liegen, zwischen 50 und 60 ⁰C. Damit der Schrumpf exakt kontrollierbar und auch keine Verwirrung der Fäden im Laufe des Fixiervorganges entstehen kann, sollten alle aufeinanderfolgenden Siebtrommeln in ihrer Umlaufgeschwindigkeit unabhängig voneinander regelbar sein. Auf diese Weise ist ein zusätzliches Stauchen und damit ein weiteres gezieltes Schrumpfen der Fäden möglich. Nachdem auf diese Weise der Schrumpf vollständig und entwickelt ist, muß er für immer fixiert werden. Dazu wird die Behandlungstemperatur auf 180 bis 200 ⁰C erhöht, und zwar durch Dampfeinblasung. Je nach der Faserart ist es auch möglich,- -üieWUTcmebehandlung der Fäden

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mittels eines Gases durchzuführen, indem erhitzte Luft durch die Fäden gesaugt wird. Jedenfalls ist bei Polyamidgarn überhitzter Dampf zum Fixieren zu verwenden.

Nach Abschluß der Fixierung unter Hitze ist das Fixierergebnis durch schockartiges Abkühlen einzufrieren. Dazu werden die Fäden auf einer von kalter Luft durchströmten Siebtrommel geführt.

Nach der Schrumpfbehandlung ist es zweckmäßig, die parallel geführten Fäden über einen Kompensatorspeirfcer zu führen und sie dann z.B. je 100 Fäden auf einen Baum aufzuwickeln.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Es zeigen:

Figur 1 den Bereich am Anfang einer Kontinue-Anlage und Figur 2 den Auslauf der gleichen Anlage.

Zu Beginn der Kontinue-Anlage ist ein Spulengatter 1 vorgesehen, das in mehreren Reihen hinter- und nebeneinander eine Vielzahl von Spulen, z.B. 600 oder 720 Stück, aufnimmt. Von jeder dieser Spulen wird ein gedrehter Garnfaden von einem Fünfwalzenwerk 2 abgezogen. Bereits hier liegen sämtliche Fäden gleichmäßig nebeneinander, wozu insbesondere ein Führungsrechen 3, der in die Bahn der gestreckt geführten Fäden eingreift, sorgt. Dem Walzenwerk 2 folgt ein Siebtrommelschrumpfbad 4, in dessen Gehäuse 5 eine von außen nach innen durchströmte Siebtrommel 6 mit Abstand unterhalb des Niveaus 7 drehbar gelagert ist. Die gleichmäßig über die Breite verteilten Fäden 8 fallen von einem oberhalb des Schrumpfbades 4 angeordneten Preßwalzenpaar 9 kommend lotrecht in die Flüssigkeit, wo sie zunächst ungeführt und ohne Auflage auf der gekrümmten Unterlage der Siebtrommel 6 schrumpfen können. Zwischen dem Preßwalzenpaar 9 und der weiterhin als Fixpunkt dienenden Siebtrommel 6 wird eine so große Differenzgeschwindigkeit eingestellt, daß weder die Fäden in diesem Bereich gestreckt geführt sind, noch die Fäden aufgrund einer zu geringen Führung verschwimmen können. Dazu

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ist der Antrieb des Preßwalzenpaares 9 und der Siebtrommel in der Antriebsgeschwindigkeit fein regulierbar ausgebildet.

Nachdem die Fäden eine gewisse Flüssigkeitshöhe frei im Schrumpfbad 4 durchlaufen haben, werden sie von dem an der Siebtrommel 6 wirkenden Saugzug erfaßt und an der Trommel gehalten. Aufgrund des spannungslosen Transportes der Fäden 8 auf der Siebtrommel 6 und aufgrund der Durchströmung wird hier ein weiterer Schrumpf erzeugt. Der Saugzug wirkt in dem vom Gut bedeckten Bereich, aer übrige Teil der Siebtrommel 6 ist abgedeckt.

Im Anschluß an das Schrumpfbad erfolgt eine Kaltwasserabschreckung. Dazu sind den Fäden 8 Sprührohre 10 zugeordnet. Das abfließende Wasser wird durch eine darunter angeordnete Wanne 11 aufgefangen. Durch diese Kaltwasserabschreckung wird der Schrumpfzustand zunächst eingefroren.

Damit dieser Schrumpfzustand bleibend fixiert werden kann, ist nunmehr eine Wärmebehandlung erforderlich. Bei dieser Wärmebehandlung soll weiterhin der Schrumpf entwickelt werden. Deshalb werden die Fäden naß auf die erste unter Saugzug stehende Siebtrommel 12 der Fixiereinheit 13 zugeführt. Um auf den Fäden eine definierte Flüssigkeitsmenge zu haben, werden sie nach der Abschreckung zunächst mit Hilfe des Preßwalzenpaares 14 entfeuchtet. Anschließend wird eine definierte Flüssigkeitsmenge wieder durch Sprührohre 15 aufgegeben. Zwischen dem anschließenden Umlenk- bzw. Haltewerk 16 und dem Siebtrommelzuführwalzenpaar 17 wird auf die Fäden 8 eine geringfügige Längsspannung erzeugt, um die Fäden vor der Wärmebehandlung, z.B. 0,5 %, zu verstrecken. Mittels des Zuführwalzenpaares 17 werden die Fäden ohne Spannung in leichter Faltenlage auf der Siebtrommel 12 zur Auflage gebracht. Dort werden sie von einem auf etwa die Kühlgrenztemperatur aufgeheizten Gas durchströmt. Es findet somit eine leichte Trocknung statt, so daß die Fäden weiterhin schrumpfen können, bzw. der vorher erzeugte Schrumpf entwickelt werden kann.

Nach Trocknung der Fäden auf den ersten Trommeln in der Siebtrommel-

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anlage 13 wird das Gas auf 120 bzw. 180 - 200 °C aufgeheizt und der Schrumpfwert fixiert. Bei Polyamidgarnen ist dazu überhitzter Dampf erforderlich.

Am Ende der Fixierung ist eine schockartige Abkühlung der Fäden auf einer von kalter Luft durchströmten Siebtrommel, die durch Trennwände 18 von der Siebtrommelanlage 13 abgeschirmt ist, vorgesehen. Dieser Abkühleinheit 19 folgt ein Konpensatorspeicher 20 und dann ein Gatter für Bäume 21. Auf einer Vielzahl dieser Bäume werden die geschrumpften Fäden z.B. mit je 100 Fäden aufgewickelt.

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Claims

^NAQHeERBOHT Vepa AG V 644 Riehen/Basel/Schweiz 11.7.1978 Patentansprüche :

1. Verfahren zum kontinuierlichen Schrumpfen von Textilien, indem das Gut zunächst der Einwirkung einer heißen Behandlungsflüssigkeit vor Auflage auf einer gekrümmten Unterlage ausgesetzt und dann zur Erzielung eines vollständigen Schrumpfes bei lockerer Lage auf der Unterlage von dem gleichen Behandlungsmedium durchströmt und anschließend auf unter Saugzug stehenden Siebtrommeln getrocknet und fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von gedrehten Garnfäden gemeinsam parallel nebeneinander liegend auf diese Weise bei Temperaturen von etwa 85 - 95 % naß geschrumpft, daß die Fäden dann durch Kaltwasser abgekühlt und anschließend naß zur Fortsetzung des begonnenen SchrumpfVorganges, zur Entwicklung des erhaltenen Schrumpfes auf von einem erhitzten Gas durchströmten Siebtrommeln ohne Spannung abgelegt, dabei zunächst langsam im Bereich der Kühlgrenztemperaturen getrocknet, ggf. durch Differenzgeschwindigkeit aufeinanderfolgender Siebtrommeln gestaucht werden und erst dann an den weiter parallel zueinander geführten Fäden durch Erhöhung der TEmperatur auf 180 - 200 °C der Si die Fäden gesaugtem Gas fixiert wird.

der TEmperatur auf 180 - 200 °C der Schrumpfwert mit durch

2_% Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden am Ende der Fixierbehandlung durch ein kaltes, durch die Fäden gesaugtes Gas schockartig abgekühlt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden nach der Kaltwasserabkühlung parallel zueinander entfeuchtet, vorzugsweise abgesaugt werden und anschließend definitiv wieder befeuchtet werden.

4» Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden vor der Wärmebehandlung auf von erhitztem Gas durchströmten Siebtrommeln geringfügig, ggf. um 0,5 %, gestreckt werden.

909848/0052 ORfOfNAL

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch im einzelnen an sich bekannte Aggregate,, nämlich

a) einem Spul engatter (1) für eine Vielzahl, z.B. 6OO Spulen,

b) einem Fadenabzugswerk (2)

c) einem Schrumpfbad (3) mit einer von heißer Flüssigkeit von außen nach innen durchströmten Siebtrommel (6), die mit Abstand unterhalb des Niveaus (7) drehbar gelagert und der mit großem Abstand oberhalb der Auflaufstelle der Fäden (8) ein Zuführwalzenpaar (9) zugeordnet ist.

d) einer Kaltwasserkühlstrecke mit ggf. den Fäden zugeordneten Kaltwassersprühdüsen,

e) einem Siebtrommelaggregat (13) mit mehreren unter Saugzug stehenden, getrennt in der Geschwindigkeit regelbaren Siebtrommeln(12),

f) einem Kompensatorspeicher (20) mit anschließendem Teilbaumgatter (21) für jeweils eine Vielzahl von Fäden (8).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Kaltwasserkühlstrecke (10) eine Entwässerungseinrichtung wie Presse (14) oder Absaugwalze anschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Entwässerungseinrichtung eine Einrichtung (15) zur definierten Wiederbefeuchtung anschließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Siebtrommelaggregat (13) eine aus zwei Haltewerken (16, 17) gebildete leichte Verstreckeinheit für die Fäden angeordnet ist.

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