DE3913788A1 - Verfahren zur herstellung einer garnstruktur und garnstruktur nach diesem verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer vollständig imprägnierten, beschichteten Garnstruktur sowie eine vollständig imprägnierte, beschichtete Garnstruktur nach diesem Verfahren.

Die Erfindung bezieht sich auf Garne zur Herstellung absor­ bierender Tücher oder Filzüberzüge für Maschinen in der Pa­ pierindustrie. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung eines Garnes, dessen Faserstruktur voll­ ständig imprägniert und mit einem Agens beschichtet ist, z.B. einem thermoplastischen Polymer, um der endgültigen Struktur eine einheitliche Integrität zu verleihen.

Bei üblichen Verfahren zum Beschichten von Garnen hat es sich als schwierig erwiesen, daß das beschichtende oder einschließende Agens in den Kern der Garnstruktur wegen der Dichte der einzelnen Fasern eindringt. Infolgedessen ist die Imprägnierung oft unvollständig und es bleiben Luftein­ schlüsse in den Bereichen zwischen diesen einzelnen Fasern zurück. Ein Garn von geringerer als der optimalen Festig­ keit und Integrität ist oft das Ergebnis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Garn, dessen Fasern vollständig eingeschlossen und in einem ge­ wünschten beschichtenden Agens eingebettet sind als auch Mittel zum Herstellen eines solchen Garns anzugeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Herstellung ei­ nes kardierten Vorgarns, das zwei Stapelfasern mit unter­ schiedlichen Schmelztemperaturen enthält, wie dies z.B. bei Nylon und Polyester der Fall ist. Das kardierte Vorgarn wird dann bis zum Erreichen des gewünschten Festigkeitsgra­ des verdrillt, ausgedrückt in der Anzahl der Verdrehungen pro Zoll, und dann durch die Öffnung einer erhitzten Form geführt. Das durch die Form hindurchgehende Loch verengt oder verjüngt sich in Bewegungsrichtung der sich hindurch­ bewegenden Fasern.

Die Temperatur der Form muß geregelt werden, so daß nur die Fasern mit dem niedrigeren Schmelzpunkt flüssig werden und vollständig um jene mit höherem Schmelzpunkt herum fließen. Gleichzeitig muß diese Termperatur niedriger sein als die­ jenige, bei der die zu beschichtenden und einzuschließenden Fasern zerstört würden. Das Verdrehen der Fasern der nicht geschmolzenen Komponente wird nicht durch die Hitze beein­ flußt und es wird derselbe Festigkeitsgrad aufrechterhal­ ten. Zusätzlich wird durch die Verjüngung der Form die ge­ schmolzene Flüssigkeit komprimiert und es werden irgendwel­ che vorhandenen Luftblasen herausgedrückt.

Wenn die Struktur die Form verläßt, erstarrt die geschmol­ zene Flüssigkeit, wenn sie durch die Umgebungsluft abge­ kühlt wird. Das entstehende Garn hat eine Struktur verdreh­ ter Stapelfasern, die vollständig von thermoplastischem Ma­ terial eingebunden und frei von irgendwelchen eingeschlos­ senen Luftblasen sind.

Eine Anzahl von Faserpaarkombinationen wurde geprüft und als verarbeitbar befunden. In der nachstehenden Liste weist das erstgenannte Polymer jeder Mischung die niedrigere Schmelztemperatur auf.
1. Nylon und Polyester
2. Nylon und Nomex
3. Polyester und Nomex
4. Nylon und Kevlar
5. Polyester und Kevlar
6. Nylon und Acrylpolymer
7. Polyester und Acrylpolymer
Mischungen, bei denen die Faser mit dem niedrigeren Schmelzpunkt im Bereich von 25 bis 75 Gew.-% der Kombina­ tion vorliegen, wurden geprüft. In der Praxis wird die Aus­ wahl des Verhältnisses von niedrig schmelzenden zu hoch schmelzenden Fasern von dem gewünschten Ausmaß des Fa­ sereinschlusses bestimmt. Es ist wichtig zu wissen, daß je höher im allgemeinen der Prozentsatz der niedrig schmelzen­ den Fasern ist, umso steifer das enstehende Garn sein wird, weshalb das Verfahren so ausgebildet ist, daß Garne mit spezifischen Eigenschaften erzeugt werden können.

Die Vorteile dieser Garne bestehen in ihrer Festigkeit, ih­ rer gleichmäßigen strukturellen Integrität und in dem voll­ ständigen Einschluß der Fasern innerhalb eines thermopla­ stischen Kunststoffüberzuges.

Die Figur zeigt die Art und Weise, in der die vollständig imprägnierte, beschichtete Garnstruktur hergestellt werden kann.

Auf der linken Seite der Figur ist ein kardiertes Vorgarn 1 aus zwei Stapelfasern abgebildet, die als eine niedrig schmelzende Komponente 2 und eine höher schmelzende Kompo­ nente 3 bezeichnet sind, und die miteinander bis auf einen gewünschten Festigkeitsgrad durch geeignete, nicht gezeigte Vorrichtungen verdrillt sind. Der verdrillte Strang des kardierten Vorgarns 1 wird durch eine erhitzte, komprimie­ rende Form 4 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durch eine weitere, nicht gezeigte Vorrichtung gezogen.

Die Form ist, wie dargestellt ist, verjüngt und kann aus Polytetrafluoräthylen hergestellt sein. Die Form ist in ei­ nem aus Metall bestehenden Halter 5 positioniert und befe­ stigt, der die notwendige Hitze an die Form 4 abgibt. Die Hitze der Form 4 führt zum Schmelzen der niedrig schmelzen­ den Komponente 2 und im Laufe der Hindurchbewegung durch die Form 4 wird die geschmolzene, niedrig schmelzende Komponente 2 durch die Kompression, die durch die Verjün­ gung der Form 4 hervorgerufen wird, vollständig um die Fa­ ser der hoch schmelzenden Komponente 3 herumgedrückt. In den Zwischenräumen zwischen den Fasern der hoch schmelzen­ den Komponente 3 zurückbleibende Luft wird durch die Kompressionswirkung der Form 4 herausgedrückt.

Wie die rechte Seite der Figur zeigt, verläßt die Form 4 ein Garnstrang 6, der aus Fasern der hoch schmelzenden Kom­ ponente 3 besteht, die mit der niedrig schmelzenden Kompo­ nente 2 vollständig beschichtet und imprägniert worden ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen einer vollständig imprägnier­ ten, beschichteten Garnstruktur, gekennzeichnet durch
das zur Verfügungstellen eines kardierten Vorgarns, das zwei unterschiedliche Stapelfasern enthält, von denen jede eine unterschiedliche Schmelztemperatur aufweist;
das Aufrechterhalten einer erhitzten Form mit einem sich verjüngenden Durchgangskanal bei einer Temperatur zwischen den Schmelztemperaturen der beiden unter­ schiedlichen Stapelfasern und
das Hindurchziehen des kardierten Vorgarnes durch die erhitzte Form, wodurch die Stapelfaser mit der niedri­ geren Schmelztemperatur schmilzt und vollständig die andere Stapelfaser mit der höheren Schmelztemperatur imprägniert und beschichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verfahrensstufe des Verdrillens des kar­ dierten, die beiden Stapelfasern enthaltenden Vor­ garns, bevor das kardierte Vorgarn durch die erhitzte Form gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfaser mit der niedrigeren Schmelztemperatur im Bereich von 25 bis 75 Gew.-% des Gesamtgewichtes der beiden Stapelfasern vorliegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Nylon und Polyester beste­ hen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Nylon und Nomex bestehen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Polyester und Nomex beste­ hen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Polyester und Kevlar be­ stehen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Nylon und Acrylpolymer bestehen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stapelfasern aus Polyester und Acrylpolymer bestehen.

10. Eine vollständig imprägnierte, beschichtete Garnstruk­ tur, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1.