DE2857356A1

DE2857356A1 - Verfahren zur herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem garn und das durch anwendung dieses verfahrens erhaltenes garn

Info

Publication number: DE2857356A1
Application number: DE19782857356
Authority: DE
Inventors: Jan Nijhuis; Thomas Henricus Marie Terwee
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1980-02-07
Also published as: AR217874A1; SE7909824L; EP0002290A1; AU4152678A; IT1111085B; BE36T2; PL211166A1; CA1093913A; IT7852094A0; FR2433065A1; PL116511B1; NL7803705A; JPS5488338A; CS210678B2; ES475443A1; BR7807509A; US4228643A; GB2069545A; GB2069545B

Description

HOLLANDSE SIGNAALAPPARATEN B.V., Zuidelijke havenweg 40, Hengelo(O), Niederlande

Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn und das durch Anwendung dieses Verfahrens erhaltenes Garn

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn als auch das durch Anwendung dieses Verfahrens erhaltene Garn. Hierbei wird eine Lunte aus Stapelfasermaterial in zwei durch eine neutrale Zone getrennte Verstreckzonen zu einem dünneren Faserband verstreckt, mit anschliessender. Falschdrehung und Bindung des Faserbandes.

Aus der niederländischen Patentschrift 152.611 ist dieses Verfahren bereits bekannt, wobei von einer aus Stapelfasermaterial bestehenden Lunte ausgegangen wird, der eine potentiell bindende Faserkomponente zugefügt ist und welche Lunte völlig in nassem Zustand zu einem dünnen Faserband verstreckt wird, wonach das Falschdrehen und Binden des Faserbandes folgt. Die Bindung wird dadurch bewirkt, dass die potentiell bindende Komponente im Faserband durch eine geschickte Kombination von Feuchtigkeit und ftärme aktiviert und das Faserband getrocknet wird. Es hat sich gezeigt, dass beim völlig Nassverstrecken keine feinen Garne nach dem in dieser·Patentschrift beschriebenen Verfahren hergestellt werden konnten, es sei denn, dass von einer verhältnismässig feinen Lunte ausgegangen und eine grosse Masseungleichmässigkeit im Garn akzeptiert wurde. Es war bei diesem bekannten Verfahren ausserdem möglich.

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aus einer mehr als 1 ktex schweren Lunte bei einer Fertigungsgeschwindigkeit von 400 m/min noch ein Garn von 20 tex herzustellen, jedoch mit einer Ungleichmässigkeit, die ungünstig von den mittleren Usterwerten abwich, die von der Firma Zellweger in Uster (Schweiz) als Norm angegeben werden. Ein feineres Garn liess sich mit diesen Parametern kaum erzielen, da die hierfür erforderlichen hohen Verstreckfaktoren

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zu einer solch grossen TTngleichmässigkeit führten, dass häufig Bruch auftrat. Die Gleichmässigkeit der Garne Hess sich wohl verbessern, und zwar auf Werte, die mit den mittleren TTster-Standardwerten übereinstimmen, wenn entsprechend der in der niederländischen Patentschrift 147.491 beschriebenen Arbeitsweise das Verstrecken völlig in trockenem Zustand erfolgte und somit die Fertigungsgeschwindigkeit bis auf maximal 150 m/min reduziert wurde. Ein feineres Garn wurde dadurch jedoch ebenfalls nicht erhalten.

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei von einer verhältnismässig groben Lunte ausgegangen wird und bei einer Fertigungsgeschwindigkeit von 3OO - 6OO m/min Garnnummern von 10- JOO tex mit einer Masseungleichmässigkeit erzeugt werden, die den mittleren TJster-Standardwerten entspricht.

Erfindungsgemäss erfolgt dazu das Verstrecken in der ersten Verstreckzone in trockenem und in der zweiten Verstreckzone in nassem Zustand.

Da von einer ziemlich groben Lunte ausgegangen und der Verstreckfaktor in der ersten Verstreckzone auf z.B. einen Faktor 5 beschränkt wird, kann das Verstrecken in dieser Zone in trockenem Zustand stattfinden; auch bei hohen Geschwindigkeiten bleibt der Zusammenhang zwischen den Fasern ausreichend.

In der darauf folgenden neutralen Zone soll die für das in der zweiten Verstreckzone beabsichtigte Nassverstrecken benötigte Flüssigkeit der Lunte zugesetzt werden, vorzugsweise mit einem Flüssigkeits-Falschdrehorgan. Durch die rundum die durch das Falschdrehorgan geführte Lunte hervorgerufene Flüssigkeits-

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wirbelung, wird sowohl der Lunte Flüssigkeit zugesetzt als auch eine leichte Falschdrehung in der Lunte erzielt, wodurch die neutrale Zone, die im allgemeinen langer als die Faserlänge ist, leichter zu überbrücken ist.

In der zweiten Verstreckzone wird die Lunte dann in nassem Zustand verstreckt. Da das Nassverstrecken an sich aus der niederländischen Patentschrift 143·002 bekannt ist, wird hierauf nicht näher eingegangen.

Die Erfindung beschrankt sich jedoch nicht auf ein Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn aus einer Lunte von Stapelfasermaterial mit einer zugefügten potentiell bindenden Komponente. Die Anordnung eines Falschdrehorgans in der neutralen Zone bietet nämlich die Möglichkeit, gleichzeitig mit der Flüssigkeit für den Verstreck-Vorgang der Lunte ein Bindemittel zuzusetzen. Das Hinzufügen einer potentiell bindenden Komponente vor dem Verstrecken ist für vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Das über das Falschdrehorgan zugeführte Bindemittel kann ausserdem sowohl ein aktives als auch ein nicht-aktives (d.h. potentiell tindend) Mittel sein. Die Anordnung eines Falschdrehorgans in der neutralen Zone bietet daher einerseits den Vorteil, dass mit Hilfe des dadurch verwirklichten kombinierten Trocken-/Nass-Verstreckvorganges für eine grosse Anzahl Garnnummern auch hei hohen Fertigungsgeschwindigkeiten ein hohes Mass an Gleichmässigkeit erreicht wird, und anderseits den Vorteil, dass der Lunte vor dem Nassverstrecken noch ein Bindemittel zugeführt werden kann.

Das Bindemittel kann der Lunte in Form einer Bindemittellösung, -dispersion, -suspension oder -emulsion zugeführt

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werden. Folgende in Wasser lösliche Bindemittel können sowohl in aktiver als auch nicht-aktiver Form verwendet werden: Polyvinylalkohol, Stärke und Stärkederivate, Metylzellulose, Hydroxypropylzellulosederivate, HydroxethylZellulose, Carboxymethylzellulose, Polyvinylpyrolydon, Polyacrylate (Homologe von Polyacrylsäure) und Polyäthylenoxyde. Ausser diesen bleiben auch die bereits in der niederländischen Patentschrift 152.611 bekannten Bindemittel (Alginate und in organische Lösemittel lösliche Zellulose Di- und Triacetate) verwendbar, obwohl das Verfahren dadurch wirtschaftlich kaum ertragreich ist.

Werden vorgenannte wasserlösliche Bindemittel in aktiver Form angewendet, dann sollte vorzugsweise die Lunte vor dem Einführen in die Nassverstreckzone durch einen Verdichter mit strömendem Wasser geführt werden. Dadurch wird erreicht, dass die in mit Bindemittel versehenem Wasser getränkte Lunte von einen bindemittelfreien Wasserfilm umgeben wird, wodurch die Neigung der zur Lunte gehörenden Fasern sich an den Walzen des Verstreckwerkes festzusetzen, herabgesetzt wird.

Sollte die Aufnahme der Bindemittelsuspension bzw. -emulsion über das Falschdrehorgan wegen der Grosse der Teilehen in der Suspension bzw. Emulsion in der bereits gedrehten Lunte nicht ausreichend sein, kann das Bindemittel auch nach dem Trockenverstrecken, jedoch vor dem in der neutralen Zone stattfindenden Falschdrehen, der Lunte zugesetzt werden. In der Praxis ist hierfür ein zusätzliches Walzenpaar in dem betreffenden Teil der neutralen Zone erforderlich, wobei dann am Eingang des Walzenpaares die Suspension oder Emulsion der Lunte zugezetzt wird.

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Insofern genannte Bindemittel in nicht-aktiver Form zugesetzt werden, kann die Verarbeitung des nach dem Verstreckvorgang erhaltenen Faserbandes entsprechend der in der niederländischen Patentschrift 152.611 angegebenen Arbeitsweise erfolgen. Werden diese Bindemittel in aktiver Form zugesetzt, kann die Verarbeitung des nach dem Verstrecken erhaltenen Faserbandes auf Falschdrehen und Trocknen beschränkt werden; das Binden des Faserbandes wird dann ausschliesslich durch Trocknung realisiert. Dieser Vorgang kann zum Beispiel auf einer erhitzten Trommel stattfinden.

Beispiel 1

Es wurde ausgegangen von einer Lunte von 2,95 ktex, die zu 90 9^ aus Zellfasern H.W.M., Typ Colvera von 1,7 dtex und 40 mm und zu 10?έ aus Polyvxnylalkoholfasem (PVA) von 1,6 dtex und 4O mm bestand. Diese Lunte wurde in der ersten Verstreckzone in trockenem Zustand um einen Faktor 5 zu einer Lunte von 590 tex verstreckt. Mit Hilfe eines in der neutralen Zone angeordneten Falschdrehorgans wurde das Fasermaterial anschliessend mit Wasser gesättigt und in die zweite Verstreckzone geführt. In welcher das Fasermaterial einer Anzahl aufeinanderfolgenden Messungen mit den in nachfolgender Tabelle angegebenen Verstreckfaktoren ausgesetzt wurde. Die auf diese Weise verstreckte Lunte wurde schliesslich noch falschgedreht, wonach abermals Wasser zugesetzt, die PVA in der Lunte auf einer erhitzten Trommel aktiviert und das Fasermaterial schliesslich getrocknet wurde. Die Arbeitsgänge nach dem Verstrecken sind für die durchgeführten und nachfolgend angegebenen Masseungleichmässigkeitsmessungen nicht wichtig.

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In nachstehender Tabelle sind in der ersten Spalte die Verstreckfaktoren in der zweiten Verstreckzone angegeben, die zweite Spalte enthält das Gewicht pro Längeneinheit des nach dem Verstrecken, Aktivieren und Trocknen erhaltenen drehungsfreien Garnes, und in der dritten Spalte ist die Fertigungsgeschwindigkeit des erhaltenen drehungsfreien Garnes aufgenommen. Die folgenden drei Spalten geben eine Übersicht über die gemessenen TJsterwerte des Garnes und zwar entsprechend den unterschiedlichen Bedingungen, denen das Garn ausgesetzt war. TJsterstandardwerte gelten normalerweise für ein rundes (gedrehtes) Garn.

Drehungsfreies Garn hat jedoch das Aussehen eines flachen Faserbandes. Kleine Drehungen dieses flachen Faserbandes wurden bei den Messungen der TJsterwerte als Ungleichmässigkeiten angesehen. Die gemessenen TJsterwerte des drehungsfreien Garns beim tangentialen Abwickeln von der Spule waren daher auch höher als die Werte, die der wirklichen TJngleichmässigkeit entsprechen. Die gemessenen TJsterwerte sind in der vierten Spalte aufgeführt.

Aus dem Vorhergehenden folgt, dass ein einwandfreieres Ergebnis erzielt wird, wenn das drehungsfreie Garn doch gedreht wird. Die dann erhaltenen TJsterwerte entsprechen mehr der wirklichen TJngleichmässigkeit als die in der vorgenannten Situation. Die TJsterwerte des gedrehten "drehungsfreien Garnes" sind in der fünften Spalte verzeichnet.

Eine gleichmässige Masseverteilung im Garn ist nicht das eigentliche Ziel, sondern eine gleichmässige Masseverteilung der Fasern in den aus drehungsfreiem Garn hergestellten Geweben. Wie bereits in den genannten niederländischen Patentschriften ausgeführt, wird aus einem mit Hilfe von drehungsfreiem Garn

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hergestellten Gewebe das PVA bei der "Finishing" wieder entfernt. Messungen d?-r Masseungleichmässigkeit hätten daher auch eigentlich an drehungsfreien Garnen durchgeführt werden müssen, aus denen das PYA entfernt war; diese Messungen sind jedoch nicht durchführbar. Wohl konnte das PVA aus dem gedrehten "drehungsfreien Garn" entfernt werden; die eingebrachte Drehung sorgte für einen ausreichenden Zusammenhang zwischen den Fasern um die genannten Messungen an diesem Garn durchzuführen. Ergebnisse dieser Messungen sind in der sechsten Spalte aufgeführt. Diese Werte sind eigentlich für das drehungsfreie Garn in seiner spezifischen Anwendung in Geweben aus denen das PVA entfernt wurde massgeblich und als solche mit den TJsterstandardwerten für gedrehte Garne vergleichbar.

Die vorgenommenen Messungen unterstreichen nicht nur, dass die Herstellung sehr feiner, drehungsfreier Garne bei sehr hohen Fertigungsgeschwindigkeiten möglich ist, sondern erbringen auch den Beweis, dass das Garn einen besonders hohen Grad an Gleichmässigkeit aufweist.

Verstreck- Anzahl Fertigungs- Usterwerte TJsterwerte TIsterwerte

faktor tex des geschwindig- des t»ngen- des ge- des ge-

zweite drehungs- keit des tial von drehten drehten

Zone freien drehungs- der Spule "drehungs- "drehungs-

Garnes freien abgewickel- freien freien

Garnes in ten dre- Garnes" Garnes"

m/min hungsfreien ohne PVA

Garnes

10	59,0	600	11,0	11,4	10,7
16	36,9	It	12,2	11,8	11,1
20	29,5	Il	14,1	11,2	10,4
24	24,6	Il	13,9	11,6	10,7
30	19,7	500	14,5	13,5	12,4
36	16,4	400	16,2	15,2	13,8
40	14,8	Il	18,2	15,8	14,2
45	13,1	300	15,6	15,3	13,6
51	11,6	tt	17,8	17,1	15,1

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Beispiel 2

Basis hierfür war eine Lunte von 2,95 ktex aus gekämmten Baumwollfasern mit eine mittleren Stapelfaserlänge von 32 mm. Diese Lunte wurde in der ersten Verstreckzone in trockenem Zustand um einen Faktor 5 zu einer Lunte von 590 tex verstreckt. Mit einem in der neutralen Zone angebrachten Falschdrehorgan wurde das Fasermaterial mit einer wässerigen Lösung von "Schlichte C.B." befeuchtet, die 10 Gewichtsprozent fester Stoffe enthält. Dies ist ein Bindemittel auf Basis eines Mischpolymers des Ammoniumsalzes von Acrylsäure (ein Produkt der Badische Anilin- und Soda Fabrik, Ludwigshafen am Rhein, BRD). Diese befeuchtete Lunte wurde vor der Einführung in die zweite Verstreckzone durch einen Verdichter mit strömendem Wasser geleitet. Dadurch wurde erreicht, dass die Lunte mit einem Wasserfilm umgeben wurde und somit die Neigung der Fasern in der Lunte sich an den Walzen des Verstreckwerkes festzusetzen herabgesetzt wurde. Anschliessend wurde die Lunte 12mal nassverstreckt, falschgedreht und auf einer bis 200 C erhitzten Trommel getrocknet, wonach das Garn mit einer Geschwindigkeit von 350 m/min aufgespult wurde. Das auf diese Weise erhaltene Garn besass einen Titer von 49 tex, eine Stärke von 7,4 gr/tex und eine Gleichmässigkeit, die durch den TJsterwert des tangential von der Spule abgewickelten Garns von 11,8 ausgedrückt wird. Aus diesem Garn wurde ein Gewebe hergestellt, aus dem sich das Bindemittel leicht entfernen liess.

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Claims

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 21.September 19 79 Telefon

_ηΛ _Λ .Ϊ. Stuttgart (0711) 356539

PA 142 sg ₃₅₉₆₁₉

Telex 07 256610 smru

Telegramme Patentschutz Esslingenneckar

1· Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn aus einer Lunte von Stapelfasermaterial, wobei die Lunte in zwei durch eine neutrale Zone getrennte Verstreckzonen zu einem dünneren Faserband verstreckt wird, mit anschliessender Falschdrehung und Bindung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstrecken in der ersten Verstreckzone in trockenem Zustand und in der zweiten Verstreckzone in nassem Zustand erfolgt.
2. Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Verstrecken benötigte Flüssigkeit mit Hilfe eines in einer neutralen Zone angeordneten Falschdrehorgans der Lunte zugesetzt wird.
5· Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über das Falschdrehorgan der Lunte zugesetzte Flüssigkeit ein Bindemittel enthält.
4· Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem im trockenen Zustand Verstrecken, jedoch vor dem in der neutralen Zone durchzuführenden Falschdrehen, der Lunte ein Bindemittel zugesetzt wird.

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5· Verfahren zur Herstellung von drehungsfreiem oder nahezu drehungsfreiem Garn nach Anspruch 5 oder 4» wonach das in einer wässerigenUmgebung aktivierte Bindemittel der Lunte zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lunte vor dem Erreichen der zweiten Verstreckzone durch einen Verdichter mit strömendem Wasser geführt wird, damit die in mit Bindemittel versehenem Wasser getränkte Lunte von einem Mndemittelfreiem Wasserfilm umgeben wird.
6. Garn nach einem in den vorstehenden Ansprüchen genannten Verfahren.

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