DE3717263A1 - Mischgarn sowie verfahren und vorrichtung zum herstellen desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mischgarns aus Stapelfasern und langfasrigem Material, insbesondere Filamentmaterial, ein nach diesem Verfahren hergestelltes Mischgarn und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bisher wurden Garne generell in zwei Klassen einge­ ordnet, nämlich in die Klasse der Stapelfasergarne oder in die Klasse der Filamentgarne. Die meisten natürlichen Fasern, wie z. B. Baumwolle, Wolle, Flachs (Leinen) und dergleichen sind dabei als Stapelfasern anzusehen. Bei der Einführung der ver­ schiedenen künstlichen Fasermaterialien wurden diese ausgehend von langen Filamenten zu Stapelfasern zer­ schnitten, um für die konventionellen Prozesse des Öffnens, Kardierens, Streckens und Spinnens brauch­ bar zu sein.

Garne aus kontinuierlichen Filamenten werden üblicher­ weise aus synthetischem Filamentnaterial hergestellt oder aus natürlichem Filamentmaterial, wie z. B. Seide. Um ein kontinuierliches Filamentgarn zu er­ zeugen, werden dabei mehrere Filamente nach der Extrusion derselben miteinander verzwirnt, um ein Garn mit dem erforderlichen Zusammenhalt zu gewinnen.

Für viele Jahre konnte man eindeutig zwischen Stapel­ fasergarnen und Garnen aus kontinuierlichen Filamenten unterscheiden. In jüngerer Zeit wurden jedoch ver­ schiedene Garnsysteme entwickelt, bei denen konti­ nuierliche Filamente und Stapelfasern zu einer Garn­ struktur vereinigt wurden. Beispiele für solche Garne sind die Kern/Hüllen-Garne, die durch Spinnen mit Selbstzwirnung (self twist spinning) erhaltenen Garne usw. Die bekannten Verfahren zum Herstellen dieser Art von Garnen haben alle zwei gemeinsame Merkmale. Zunächst behalten beide Garnkomponenten, d. h. sowohl die Filamente wie auch die Stapelfasern ihre ursprüngliche Form bei. Zweitens ist das fertige Garn heterogen.

In vielen Fällen sind gemischte Stapelfasergarne wünschenswert, da innige Fasergemische erhalten werden können, welche die Ausnutzung der jeweils besonderen Vorteile der einzelnen Faserkomponenten ermöglichen. Ein Beispiel für ein derartiges Misch­ garn ist ein Polyester/Baumwoll-Garn, welches die Vorteile des pflegeleichten Polyestermaterials mit dem Tragekomfort des Baumwollmaterials verbindet. In einem Stapelfaser-Mischgarn sollten die Fasern der Komponenten im Idealfall in der Länge und in der Aus­ gangselastizität bzw. der Steifigkeit, gemessen in g/dtex, ähnlich sein. Wenn Stapelfasern gemischt werden, gewährleistet deren Kompatibiliät und Länge daß die Anzahl der relativ kurzen Fasern im Interesse einer bequemen Verarbeitung beim Spinnen auf ein Minimum reduziert wird. Dieses charakteristische Merkmal bestimmt letztlich die Gleichmäßigkeit des Garns und den Bereich der Spinnparameter, mit denen erfolgreich gearbeitet werden kann. Die Vergleichbar­ keit der Anfgangselastizitäten ist dabei erforderlich, um zu gewährleisten, daß die Fasern jeder Ausgangs­ komponente ihren entsprechenden Beitrag zur Zug­ festigkeit bzw. Dehnbarkeit liefern, und zwar zu­ mindest im normalen Bereich der Belastungen, die sich aufgrund des Endzwecks des Garnes ergeben. Aus diesen Gründen haben Polyester-Stapelfasern, die mit Baum­ wolle gemischt werden, typischerweise eine Länge von etwa 3 bis 3,6 cm und eine relativ hohe Anfangselasti­ zität, während Polyesterstapelfasern, die zur Mischung mit Wolle bestimmt sind, eine Länge von 5 cm und mehr sowie eine niedrige Anfangselastizität haben. Gelegent­ lich ist es bei Mischgarnen nicht möglich, das Ideal einer konstanten Faserelastizität zu erreichen. Bei­ spielsweise werden Gemische aus Wolle und Baumwolle oder Nylon und Baumwolle zu Garnen verarbeitet. Selten werden jedoch Fasern mit stark unterschiedlicher Länge zu einem Mischgarn verarbeitet.

Es gibt Materialien aus kontinuierlichen Filamenten, bei denen im Hinblick auf den angestrebten Endver­ wendungszweck ein Mischen mit anderen Fasern erfor­ derlich ist, um die Eigenschaften von Stapelfaser­ garnen, insbesondere hinsichtlich der Fülle und der Deckung zu nutzen. Im allgemeinen sind derartige kon­ tinuierliche Filamentmaterialien schwach, zerbrech­ lich oder besitzen eine hohe Anfangselestizität, wel­ che den Belastungen bei der Faserherstellung und der Garnproduktion nicht standhalten würden. Ein Bei­ spiel für ein derartiges kontinuierliches Filament­ material ist filamentförmige Aktivkohle.

Aktivkohle ist seit langem als ein außerordentlich nützliches Material für verschiedene Zwecke bekannt, und zwar aufgrund seiner hohen spezifischen Ober­ fläche und den daraus resultierenden Adsorptions­ eigenschaften. Während eine Adsorption genau genommen eine Wechselwirkung mit einer äußeren Oberfläche be­ trifft und eine Absorption dann vorliegt, wenn ein Stoff von Zwischenräumen eines Substrats aufgenommen wird, besteht der Mechanismus aufgrund dessen Aktiv­ kohle fremde Substanzen aufnimmt darin, daß die Adsorp­ tion sowohl an den äußeren Oberflächen als auch an den Oberflächen stattfindet, welche körperlich mit den äußeren Oberflächen zusammenhängen, aber in die Masse der Aktivkohle hineinreichen. Folglich werden in diesem Fall die Mechanismen der Adsorption und der Absorption auswechselbar. Aus diesem Grund wird nachstehend be­ züglich der Aufnahme von Gasen und Flüssigkeiten durch Aktivkohle von Adsorption gesprochen.

Aufgrund ihrer hohen Adsorptionsfähigkeit wird Aktiv­ kohle in großem Umfang als Adsorptionsmaterial zur Luftreinigung, zur Wasserbehandlung, zur chemischen Filtration sowie in der Schutzbekleidung und in Filtern der kerntechnischen Industrie verwendet. Da Aktivkohle typischerweise in Form eines Granulats oder Pulvers oder in Form von Mikrokügelchen verwendet wird, haben sich bisher stets Probleme bei der Integration der Aktivkohle in Strukturen ergeben, die die Adsorptions­ fähigkeit der Aktivkohle voll zur Geltung bringen sollten. Häufig werden Aktivkohlepartikel oder Aggregate derartiger Partikel in starren Gehäusen eingeschlossen, welche zusätzliche Membranen aufweisen, um das Ver­ schieben, das Aussieben oder das Verdichten der Aktiv­ kohle zu verhindern, und um zu verhindern, daß die Aktivkohle durch den Filtrationsprozeß selbst ver­ lorengeht.

Aktivkohlematerial wird aber nicht nur mechanisch festgelegt, sondern häufig auch physikalisch oder chemisch an oder in eine Stützstruktur wie z. B. Schaumstoff, Stoff, Papier und dergl. gebunden; un­ abhängig davon, womit eine solche Bindung letztlich bewirkt wird, führt sie unvermeidlich zu einer chemi­ schen Kontamination oder einer Einschließung der Aktivkohle, wodurch deren Adsorptionsvermögen ver­ ringert wird. Außerdem verschlechtert sich die Bin­ dung zwischen der Aktivkohle und ihrem Trägersubstrat im Laufe der Zeit, was häufig zu einem Verlust von Aktivkohle führt.

In jüngster Zeit wurde Aktivkohle in Form filament­ förmiger bzw. faserförmiger Aktivkohle produziert. Bei dieser Form des Aktivkohlematerials ergibt sich die Möglichkeit, dieses unter Nutzung seiner im Ver­ gleich zum Durchmesser beträchtlichen Länge in anderer Weise einzubinden, als dies mit partikelförmiger Aktiv­ kohle möglich war. Diese Möglichkeiten wurden bisher jedoch noch nicht voll realisiert, da die Aktivkohle­ fasern von Natur aus sehr zerbrechlich sind, so daß sich bei ihrer Verarbeitung erhebliche Materialverluste ergeben.

Ausgehend vom Stande der Technik und den vorstehend aufgezeigten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Her­ stellen eines Mischgarns aus Fasern stark unterschied­ licher Länge und/oder Elastizität anzugeben bzw. ein nach diesem Verfahren hergestelltes, neuartiges Mischgarn und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Insbesondere wird gemäß der Erfindung angestrebt, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Misch­ garns aus Aktivkohle-Stapelfasern und Hilfsfasern an­ zugeben, bei dem ein dauerhaftes Mischgarn aus innig gemischten Fasermaterialien erhalten wird.

Die gestellte Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das langfasrige Mate­ rial in einer Trennzone zu Fasern kürzerer Länge verar­ beitet wird und daß die Stapelfasern und die Fasern kürzerer Länge in einen Luftstrom eingespeist werden, der von der Trennzone zu einem Faser-Sammel- und Spinn­ bereich führt, derart, daß die Stapelfasern und die Fasern kürzerer Länge in dem Luftstrom innig gemischt werden und in dem Sammel- und Spinnbereich ein Faser­ gemisch bilden, welches kontinuierlich zu dem Mischgarn versponnen wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich dabei eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7 als besonders vorteilhaft erwiesen.

Ein besonderer Vorteil von Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß Fasern von stark unterschiedlicher Länge und/oder Elastizität zu einem Mischgarn verarbeitet werden können, in dem die beiden Fasertypen innig miteinander gemischt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen von Verfahren und Vor­ richtung gemäß der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Block- bzw. Flußdiagramm der einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2-4 schematische Darstellungen dreier bevorzug­ ter Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Teilstücks eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mischgarns.

Im einzelnen wird aus Fig. 1 der Zeichnung deut­ lich, daß das erfindungsgemäße kontinuierliche Ver­ fahren zur Herstellung eines Mischgarns einen ersten Schritt umfaßt, bei dem ein Strang eines Filament­ materials zusammen mit einer Lunte aus Stapelfasern einer Trennzone zugeführt. In dieser Trennzone wird das Filamentmaterial zerrissen oder auf andere geeig­ nete Weise zu Fasern mit relativ geringer Länge zerkleinert. Die Fasern des Filamentmaterials und die Stapelfasern der Lunte werden dann einer Streck- bzw. Verzieh­ zone zugeführt, in der die Filamentfasern gründlich mit den Stapelfasern gemischt werden. Dabei ist zu beachten, daß die Lunte der Trennzone nicht zusammen mit dem Strang zugeführt werden muß, sondern - wie dies in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie ange­ deutet ist, zusammen mit dem zerkleinerten Filament­ material der Streckzone zugeführt werden kann. Aus der Streckzone werden die gemischten Filamentfasern und Stapelfasern einer Verdichtungszone zugeführt, in der die Filamentfasern und die Stapelfasern ge­ bündelt und weiter gründlich gemischt werden. Die ge­ mischten Filamentfasern und Stapelfasern aus der Ver­ dichtungszone werden dann in einer Zwirnzone gedreht, um ein Mischgarn zu bilden, welches schließlich als Endprodukt des Verfahrens abgezogen wird.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt eine bevorzugte Ausführungs­ form einer Vorrichtung 10 zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Paar von Speise­ walzen 12, 14, mit deren Hilfe das Filamentmaterial einer Trennzone zugeführt werden kann, in der zwei mit Flügeln 20 versehene, ineinandergreifende Reißwalzen 16, 18 angeordnet sind. Mit Hilfe eines Paares von Aus­ gangswalzen 22, 24 können die Filamentfasern aus der Trennzone abtransportiert werden.

Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann beispielsweise ein Antriebsmotor 26 vorgesehen werden,von dem eine erste Antriebsverbindung 28 zum Antreiben der Walzen 12, 14 abgeht, sowie eine zweite Antriebsverbindung 30, über die die Walzen 16 und 18 angetrieben werden, und schließlich eine dritte An­ triebsverbindung 32, die dem Antrieb der Walzen 22 und 24 dient. Dabei wird das Antriebssystem so aus­ gebildet, daß die Ausgangswalzen 22, 24 mit einer etwas größeren Geschwindigkeit angetrieben werden als die Eingangswalzen 12, 14, um das Filamentmaterial zwischen den beiden Walzenpaaren zu spannen, so daß die Flügel 20 der Reißwalzen 16, 18 das Material so beanspruchen können, daß dieses reißt bzw. bricht.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung kann beispiels­ weise ein Strang 40 aus 42 Filamenten dem Klemmspalt zwischen den Speisewalzen 12, 14 zugeführt werden. Ferner wird eine Lunte 44 aus Stapelfasern 46 dem Klemmspalt der Ausgangswalzen 22, 24 zugeführt. Man sieht ohne weiteres, daß die Lunte 44 wie oben aus­ geführt auch zusammen mit dem Strang 40 dem Klemm­ spalt der Speisewalzen 12, 14 zugeführt werden kann. Die Ausgangswalzen 22, 24 liefern die Stapelfasern und die Filamentfasern in eine (trichterförmige) Führung 34, von wo das Material in das zylindrische Gehäuse 34 in eine Wirbel-Spinnvorrichtung gelangt. Ein Absauggebläse 38, welches mit dem Inneren des Gehäuses 36 in Verbindung steht, erzeugt in der Führung 34 einen Luftstrom, der die Stapelfasern und die Filamentfasern während sie die Führung passieren, gegen die zylindrische Innenwand des Ge­ häuses 36 zieht. Die Führung 34 und die Innenwand des Gehäuses 36 führen zur Bildung eines Luftwirbels, der nach oben zu dem Ansauggebläse 38 wandert und die Fasern gründlich mischt und sie zusammendreht bzw. verzwirnt, um ein Garn 48 zu bilden, welches durch eine Öffnung im Boden des Gehäuses 36 nach außen abgezogen wird.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des kontinuierlichen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Mischgarns. Der Strang 40 und die Lunte 44 können ge­ meinsam dem Klemmspalt eines Paares von Speisewalzen 50, 52 zugeführt werden, die das Material in die Trennzone transportieren. Bei dem betrachteten Aus­ führungsbeispiel sind zwei Oberwalzen 54, 56 vorgese­ hen, die mit zwei Unterwalzen 58, 60 zusammenwirken, wobei über die Oberwalzen 54, 56 ein oberes Riemchen 62 läuft, während über die Unterwalzen 58, 60 ein unteres Riemchen 64 läuft. Hinter dieser Streckwerks­ anordnung mit den Elementen 54 - 64 befindet sich in Laufrichtung des Fasermaterials ein Paar von Ausgangs­ walzen 66, 68.

Ein Motor 70 mit drei abzweigenden Antriebsverbindungen 72, 74 und 76 treibt die Walzenpaare 50, 52; 56, 60 und 66, 68. Bei der betrachteten Anordnung sind die Antriebs­ verbindungen so ausgebildet, daß die Riemchen 62, 64 mit einer Laufgeschwindigkeit angetrieben werden, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Speise­ walzen 50, 52, während die Ausgangswalzen 66, 68 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die etwas größer ist als die Laufgeschwindigkeit der Riem­ chen 62, 64. Man sieht ohne weiteres, daß die Relativ­ geschwindigkeiten der angesprochenen Elemente in ge­ eigneter Weise abgestimmt werden können. Die Wirkung der Riemchen 62, 64 und der Ausgangswalzen 66, 68 auf das von den Speisewalzen 50, 52 angelieferte Faser­ bzw. Filamentmaterial besteht darin, daß ein Streck­ brechen der Filamente 42 des Stranges 40 eintritt, wenn dieser die Trennzone zwischen dem Klemmspalt der Speisewalzen 50, 52 einerseits und dem Klemmspalt der Ausgangswalzen 66, 68 andererseits passiert.

Die Ausgangswalzen 66, 68 liefern die Stapelfasern und die aus den zerrissenen Filamenten bestehenden Filament­ fasern in einen Luftstrom innerhalb eines Führungsrohres 78. Im Verlauf ihrer Bewegung durch die von dem Führungs­ rohr 78 eingenommene Streckzone werden die Stapelfasern und die Filamentfasern innig gemischt.

Nach dem Verlassen des Führungsrohres 78 werden die Fasern in der Verdichtungszone verdichtet, die durch die Mantelflächen zweier Friktionsspinnwalzen 80, 82 gebildet wird. Dabei ist die Walze 82 hohl und mit einer Vielzahl von Perforationen 84 versehen, über welche Luft von einem Absauggebläse 86 angesaugt wird, wel­ ches mit dem hohlen Innenraum der Walze 82 über eine Kupplung 88 verbunden ist. Ein Motor 90 treibt einen geeigneten Getriebezug oder dergleichen in an sich be­ kannter Weise derart an, daß die Walzen 80 und 82 mit dem gleichen Drehsinn angetrieben werden, so daß sie die der Verdichtungszone zugeführten Fasern verzwirnen und auf diese Weise das Garn 48 erzeugen.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung eines Mischgarns geeignet ist. Im einzelnen können der Strang 40 und die Lunte 46 gemeinsam dem Klemmspalt zwischen zwei Speisewalzen 94 und 96 zugeführt werden, die das Material der Trennzone zuführen. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist in der Trennzone eine Schneid­ walze 98 mit wendelförmigen Schneidblättern angeordnet, die mit einer Gegenwalze (einem Amboß) 100 zusammen­ wirken, um die Filamente 42 zu relativ kurzen Filament­ fasern zu zerschneiden, während der Strang 40 aus kontinuierlichen Filamenten durch die Reiß- bzw. Schneidzone hindurchläuft. Ausgangswalzen 102, 104 besorgen den Abtransport der Stapelfasern und der Filamentfasern aus der Trennzone. Ein Motor 106 besitzt drei abzweigende Antriebsverbindungen 108, 110 und 112, die jeweils dem Antrieb der Walzenpaare 94, 96; 98, 100 bzw. 102, 104 dienen. Man sieht ohne weiteres, daß bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel im Prinzip keine Notwendigkeit für eine Geschwindig­ keitsdifferenz zwischen den Walzenpaaren besteht, da das Zerkleinern der Filamente durch Schneiden anstatt durch Streckbrechen erfolgt. Dennoch kann mit einer Geschwindigkeitsdifferenz gearbeitet werden, um die Kontrolle über den Fasertransport aufrecht zu erhalten.

Nach dem Verlassen der Ausgangswalzen 102, 104 wandern die Stapelfasern und die geschnittenen Filamentfasern in eine Führung 114, wo ein Luftstrom die Fasern in einer Streckzone innig mischt. Nach dem Passieren der Streckzone werden die Fasern einer Spinneinheit 116 zugeführt.

Die Spinneinheit 116 umfaßt ein Gehäuse 118, in dem ein Rotor 120 mit einer Fasersammelfläche 122 ange­ ordnet ist, welcher die innig gemischten Fasern mit Hilfe eines durch die Führung 114 hindurchfließenden Luftstroms zugeführt werden. Ein Riemen 124 oder dergleichen treibt den Rotor 120 derart zu einer Drehbewegung an, daß die der Fasersammelfläche 122 zugeführten Fasern zu einem Garn 48 versponnen werden, welches durch eine axiale Öffnung in der Welle des Rotors 120 nach außen abgezogen wird. Ein Rohr 126, welches mit dem Inneren des Gehäuses 118 in Ver­ bindung steht ist mit einer Absaugpumpe 128 oder dergleichen verbunden, mit deren Hilfe Luft aus dem Gehäuse abgesaugt wird, um den Luftstrom in der Führung 114 zu erzeugen.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 5 wird ohne weiteres deutlich, daß das fertige Garn 48 aus Stapelfasern 46 besteht, die innig mit den Filamentfasern des Filamentmaterials 42 gemischt sind.

Es versteht sich, daß der Strang 40 aus einem lang­ fasrigen Material oder aus einem kontinuierlichen Filamentmaterial besteht. Unter einem langfasrigen Material ist dabei ein Material mit einer Faserlänge von mehr als etwa 10 cm zu verstehen. Beispiele für natürliche Fasermaterialien dieser Art sind beispiels­ weise Ramie-Fasern und Mohair-Fasern. Fasermaterial aus Aktivkohle kann in Form von Fasern mit einer Länge von etwa 25 bis 30 cm sowie in Form von kontinuier­ licher Filamente zur Verfügung stehen.

Bei jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele werden Fasern mit einer größeren Länge als etwa 10 cm zer­ kleinert bzw. gekürzt. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 wird ein derartiges langfasriges Material bzw. ein Filamentmaterial zwischen den Walzenpaaren 12, 14 einerseits und 22, 24 andererseits ausreichend ge­ spannt, um ein Brechen bzw. Reißen der Fasern oder Filamente unter der Wirkung der Flügel der Reißwalzen zu bewirken. Bei dem Ausführungbeispiel gemäß Fig. 3 tritt ein Brechen bzw. Heißen der längeren Fasern bzw. der Filamente dann ein, wenn eine stromaufwärts befindliche Länge des Fasermaterials sich noch zwi­ schen den Speisewalzen 50 und 52 befindet, und wenn auf die stromabwärts befindlichen Faserteile ent­ sprechende Friktionskräfte von den Riemchen 62, 64 ausgeübt werden. Weiterhin können auch Fasern, deren in Transportrichtung vorderes Ende sich bereits im Klemmspalt zwischen den Ausgangswalzen 66 und 68 befindet, durch die Riemchen aufgrund von Friktions­ kräften ausreichend stark festgehalten werden, um zu reißen. Die Verwendung eines Riemchenstreckwerks der betrachteten Art zum Zerreißen bzw. zum Brechen der Fasern hat dabei den Vorteil, daß der Transport der gleichzeitig zugelieferten, relativ kurzen Stapelfa­ sern gut kontrolliert werden kann.

An dieser Stelle soll betont werden, daß das erfindungs­ gemäße Verfahren ein kontinuierliches Verfahren ist, bei dem der Strom des Fasermaterials zwischen den Speisewalzen und dem Punkt, an dem das gesponnene Garn 48 austritt, nicht unterbrochen wird. Aufgrund dieser Tatsache können Fasern stark unterschiedlicher Länge miteinander gemischt werden, beispielsweise kurze Stapelfasern mit langfasrigem oder filament­ förmigem Fasermaterial. Ferner besteht die Möglich­ keit, Fasern mit geringer Elastizität gemeinsam mit Fasern von außergewöhnlich hoher Elastizität zu einem Mischgarn zu verarbeiten.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens arbeitet typischerweise mit folgen­ den Betriebsbedingungen: Die Fasern werden mit einer Speisegeschwindigkeit von 1200 m/min zugeführt, die Zwirnung beträgt 25 000 Drehungen pro Meter, das Verstreckungsverhältnis beträgt 124:1 und der Zwirnungsmultiplikator beträgt 3,61, und zwar bei einer Produktionsgeschwindigkeit von etwa 37 m/min. Man sieht ohne weiteres, daß die Maschinengeschwindig­ keiten geändert werden können. Es wurden Mischgarne mit einer Geschwindigkeit von etwa 18,3 bis 59,4 m/min hergestellt. Nachstehend werden noch einige Beispiele von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Garnen näher erläutert.

Beispiel 1:

Ein inniges Gemisch aus einem Filamentfasermaterial und einem Stapelfasermaterial wurde zu einem Misch­ garn mit einer Baumwollgarn-Nr. von 17/1 (28 760 m/kg) verarbeitet. Dabei bestand das Filamentfasermaterial aus einem kontinuierlichen Strang aus Aktivkohle­ filamenten auf der Basis von 25% Polyacrylnitril, während als Stapelfasermaterial Nomex-Stapelfasern des Typs 456 mit einer Stapellänge von 5,08 cm und einem Titer von 1,65 dtex verwendet wurden.

Die Aktivkohlefasern bzw. -filamente besaßen einen Titer von etwa 0,55 dtex, eine Zugfestig­ keit von etwa 2,7 g/dtex und eine spezifische Oberfläche von etwa 800 m²/g. Die Nomex-Fasern - NOMEX ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma E. I. du Pont de Nemours & Co. Inc. - sind Aramid-Fasern. Das so erhaltene Garn wurde verdoppelt (Baumwoll-Garn Nr. 17/2) und besaß eine Reißfestigkeit von etwa 1,27 kg und eine Bruchdehnung von 15.

Beispiel 2:

Aktivkohlefasern auf der Basis von 15% Kynol in Form langer Filamente mit einem Titer von 1,1 dtex und Stapelfasern mit einem Anteil von 85 PBI und einer Titer von 1,65 dtex wurden zu einem Garn mit einer Baumwollgarn-Nr. von 22/1 (37 220 m/kg) ver­ sponnen. Die aktivierten Kohlenstofffasern waren kontinuierliche Filamente und besaßen eine Zug­ festigkeit von etwa 1,7 g/dtex und eine Oberfläche von 1000 m²/g. KYNOL ist ein eingetragenes Waren­ zeichen der Firma Gunei Chemical Industry Co. und bezeichnet ein Novoloid-Produkt. PBI ist ein einge­ tragenes Warenzeichen der Firma Celanese Corporation und bezeichnet Polybenzimidazol-Fasern.

Beispiel 3:

Ein inniges Gemisch aus einem Aktivkohlefilament­ material auf der Basis von 30% Pech mit Filament­ längen von etwa 25 bis 30 cm und aus 70% dauerhaft flammenhemmend ausgestattetem Rayon-Stapelfasern wurde zu einem Mischgarn mit einer Baumwollgarn-Nr. von 25/1 verarbeitet.

Beispiel 4:

Die Mischung gemäß Beispiel 3 wurde zu einem Garn mit einer Bauwollgarn-Nr. von 22,/1 versponnen.

Während das erfindungsgemäße Verfahren besonders für die Herstellung von Garnen aus Aktivkohlefasern und Stapelfasern geeignet ist, kann es auch für die kontinuierliche Herstellung von Mischgarnen aus Stapel­ fasern und langfasrigem Material angewandt werden, dessen Fasern wegen ihrer Länge als Filamentmaterial betrachtet werden können. Bei der kontinuierlichen Herstellung von Mischgarnen aus derartigen Materialien wird das langfasrige Material durch Streckbrechen in kürzere Fasern umgewandelt und zusammen mit den Stapelfasern in einen Luftstrom eingeleitet, der zu einer Spinnvorrichtung führt. Auf diese Weise läßt sich kontinuierlich ein Mischgarn aus den Stapel­ fasern und den kürzeren Fasern aus dem ursprünglich langfasrigen Material herstellen.

Beispiel 5:

Eine Lunte aus 100% Ramie-Fasern mit einer Faser­ länge von über 12,5 cm wurde der Vorrichtung zusammen mit einer Lunte aus 50% Baumwollfasern und 50% Polyester-Fasern mit einer Titer von 1,65 dtex zugeführt, um ein Mischgarn aus Ramie, Baumwolle und Polyester zu erzeugen. Die Baumwoll/Polyester- Stapelfasern besassen dabei eine Länge von etwa 3,8 cm.

Beispiel 6:

Ein Mischgarn wurde kontinuierlich aus zwei separaten Lunten aus Mohairwolle bzw. aus Polyester- Fasern mit einer Titer von 3,3 dtex und einer Stapel­ länge von etwa 5 cm hergestellt, um ein Mischgarn aus gekürzten Mohair-Fasern und Polyester-Fasern herzustellen.

Die gemäß den obigen Beispielen hergestellten Garne können für die unterschiedlichsten Anwendungen ver­ wendet werden. Wie eingangs ausgeführt wurde, können Mischgarne mit Aktivkohlefasern, die nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, ohne eine weitere Behandlung verwendet werden oder in Stoffe eingearbeitet werden. Das Doppel-Mischgarn gemäß Beispiel 1 wurde beispielsweise sowohl für die Kettfäden wie auch für die Schußfäden eines 2/2-Köpers (right hand twill fabric) verwendet, dessen Gewicht etwa 234 g/m² betrug. Dasselbe Garn gemäß Beispiel 1 wurde ferner verwendet, um einen rundge­ strickten Jersey-Stoff mit einem Gewicht von etwa 258 g/m² herzustellen. Außerdem wurde dasselbe Garn zur Herstellung eines Samtstoffes in Verbindung mit einem Nylon-Grundgewebe verwendet. Dieser Stoff besaß ein Gewicht von etwa 186 g/m². Er wurde zur Herstellung eines Stoffes mit gestrickter Kette und einem Gewicht von etwa 270 g/m² verwendet. Das Garn gemäß Beispiel 2 wurde zu einem dreifachen Garn für die Kettfäden und zu einem doppelten Garn für die Schußfäden eines ebenen bzw. einfachen gewebten Stoffes mit einem Gewicht von etwa 237 g/m² verwendet. Die Garne gemäß Beispiel 4 wurden in Maschinenrichtung eines nicht gewebten Stoffes mit Thermobindung zwi­ schen zwei Bahnen aus 100% Polyester gelegt. Die dabei erhaltene Struktur besaß ein Gewicht von etwa 288 g/m². Die Garne gemäß Beispiel 5 und 6 wurden als Füllung für einen vollständig aus Baumwolle be­ stehenden Kettfaden verwendet.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird. Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Mischgarns aus Fasern stark unterschiedlicher Länge geschaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei besonders für die Herstellung von Mischgarnen mit Aktivkohle­ fasern geeignet. Weiterhin wird gemäß der Erfindung bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein ver­ bessertes Mischgarn hergestellt.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Ausgehend von den Ausführungsbeispielen stehen dem Fachmann viel­ mehr zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er dabei den Grundge­ danken der Erfindung verlassen müßte.

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen eines Mischgarns aus Stapel­ fasern und langfasrigem Material, insbesondere Fila­ mentmaterial, dadurch gekennzeich­ net, daß das langfasrige Material in einer Trenn­ zone zu Fasern kürzerer Länge verarbeitet wird und daß die Stapelfasern und die Fasern kürzerer Länge in einen Luftstrom eingespeist werden, der von der Trenn­ zone zu einem Faser-Sammel- und Spinnbereich führt, derart, daß die Stapelfasern und die Fasern kürzerer Länge in dem Luftstrom innig gemischt werden und in dem Sammel- und Spinnbereich ein Fasergemisch bilden, welches kontinuierlich zu dem Mischgarn versponnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern zusammen mit dem langfasrigen Material durch die Trennzone transportiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als langfasriges Material bzw. Filamentmaterial faserförmige Aktivkohle verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das langfasrige Material in der Trennzone durch Streckbrechen zu Fasern kürzerer Länge verarbeitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das langfasrige Material in der Trennzone durch Schneiden zu Fasern kürzerer Länge verarbeitet wird.

6. Mischgarn, gekennzeichnet durch seine Herstellung gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Es ist eine Offen-End-Spinnvorrichtung (36; 82, 90; 116) vorgsehen, welche eine Fasersammelfläche (122) und einen zu dieser Fasersammelfläche (122) führenden Einlaß aufweist;
es sind Trenneinrichtungen zum Verringern der Faser­ länge des ihnen zugeführten langfasrigen Materials, insbesondere eines Filamentmaterials, vorgesehen; es sind Einrichtungen zum Erzeugen eines Luftstroms zum Transport der Fasern von den Trenneinrichtungen zu dem Einlaß vorgesehen;
es sind Speiseeinrichtungen (12, 14; 50, 52; 94, 96) vorgesehen, um das langfasrige Material, insbesondere das Filamentmaterial den Trenneinrichtungen (16, 18; 54 - 64; 98, 100) zuzuführen, und
es sind Transporteinrichtungen (22, 24; 66, 68; 102, 104) vorgesehen, um die Stapelfasern (44, 46) dem Luftstrom zusammen mit den aus dem langfasrigen Material (40) hergestellten Fasern kürzerer Länge von den Trenneinrichtungen (16, 18; 54-64; 98, 100) zuzuführen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen Streckeinrichtungen (16, 18; 54-64) zum Streckbrechen des langfasrigen Materials (40) insbesondere des Filamentmaterials umfassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtungen zwei Speisewalzen (12, 14; 50, 52; 94, 96) umfassen, daß die Liefereinrichtungen (22, 24; 66, 68; 102, 104) ein Paar von Lieferwalzen umfassen, und daß die als Streck/Brech-Einrichtungen ausgebildeten Trenneinrichtungen Antriebseinrichtungen (26-32; 70-76; 106-112) umfassen, mit deren Hilfe die Speisewalzen (12, 14; 50, 52; 94, 96) einerseits und die Lieferwalzen (22, 24; 66, 68; 102, andererseits mit derart unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind, daß in dem langfasrigen Material, insbesondere dem Filamentmaterial zwischen den Walzenpaaren eine Spannung aufrechterhaltbar ist, und daß die Streck/ Brech-Einrichtungen ferner eine Brechwalze (16, 18) aufweisen, die Flügel (20) aufweist, um auf das ge­ spannte Fasermaterial zum Streckbrechen der Fasern einzuwirken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streck/Brech-Einrichtungen zwei Brechwalzen (16, 18) umfassen, deren Flügel (20) im Betrieb ver­ zahnend ineinandergreifen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtungen zwei Speisewalzen (50, 52) umfassen, daß die Liefereinrichtungen zwei Liefer­ walzen (66, 69), und daß die Streck/Brech-Einrichtungen zwischen den Speisewalzen (50, 52) und den Liefer­ walzen (66, 69) umfassen, und daß die Streck/Brech-Einrichtungen (54-60; 70-76) umfassen, mit deren Hilfe die Speisewalzen (50, 52), die Lieferwalzen (66, 68) und die Riemchen (62, 64) in Laufrichtung des Materials mit zunehmend höherer Oberflächenge­ schwindigkeit antreibbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen eine Schneidwalze (98) und eine damit zusammenwirkende, als Amboß dienende Gegenwalze (100) zwischen den Speiseeinrichtungen (94, 96) und den Liefereinrichtungen (102, 104) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvorrichtung (116) einen Rotor (120) mit einer Fasersammelfläche (122) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennnzeichnet, daß die Spinnvorrichtung als Luftwirbel- Spinnvorrichtung (34, 36, 38 -Fig. 2- ) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvorrichtung als Friktionsspinnvorrich­ tung (82-90 -Fig. 3- ) ausgebildet ist.