Die
vorliegende Patentanmeldung beansprucht Priorität gegenüber der vorläufigen Patentanmeldung, Serien-Nr.
60/139096, eingereicht am 14. Juni 1999, mit dem Titel "Reißverfahren
und Produkt".The
This patent application claims priority over the provisional patent application, serial no.
60/139096, filed June 14, 1999, entitled "Tear Method
and product ".
TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL
FIELD OF THE INVENTION
Die
Erfindung betrifft allgemein ein Faserkonvertierungs- und -spinnverfahren
und insbesondere Verfahren zum Streckreißen von Endlosfilamentfasern
zu diskontinuierlichen Filamentfasern und zum Verdichten dieser
Fasern zu Garnen.The
This invention relates generally to a fiber conversion and spinning process
and in particular, methods for stretch breaking continuous filament fibers
to discontinuous filament fibers and to densify them
Fibers to yarns.
TECHNISCHER
HINTERGRUND DER ERFINDUNGTECHNICAL
BACKGROUND OF THE INVENTION
Spinnfasergarne
aus synthetischen Stapelfasern sind durch Schneiden von Endlosfilamenten
zu Stapelfasern hergestellt worden, die dann auf die gleiche Weise
wie Baumwoll- oder Wollfasern zu Einzelgarn zusammengeführt werden.
Es wird auch ein einfacheres Direktspinnverfahren angewandt, wobei
parallele Endlosfilamente zwischen Einzugswalzen und Abzugswalzen
in einem manchmal als Reißzone
oder als Streckschneidzone bezeichneten Bereich gerissen und gestreckt
werden, um ein Faserband aus diskontinuierlichen Fasern zu bilden,
das danach zu einem Spinnfasergarn gezwirnt wird, wie zum Beispiel
in US-A-2721440 von New oder in US-A-2784458 von Preston offenbart.
Derartige frühe
Verfahren waren wegen der inhärenten
Geschwindigkeitsbegrenzungen einer Echtzwirnvorrichtung langsam.
Als Alternative zum Echtzwirnen offenbaren Bunting et al. in US-A-3110151
das Verdichten von Stapelfasern zur Herstellung eines Garnprodukts
unter Verwendung einer Verwirr- oder Verwirbelungsdüsenvorrichtung
für die
Verwirbelung zu Garn. Ein solches Produkt kann schneller als durch
Echtzwirnen hergestellt werden, ist aber in der Festigkeit, Sauberkeit
und Gleichmäßigkeit
nicht mit herkömmlichen
Spinnfasergarnen vergleichbar. Alternativ offenbart US-A-4080778 von
Adams et al. ein Verfahren, wobei ein 1500–1500-Denier-Kabel aus Endlosfasern erhitzt
und gestreckt werden kann und dann in einer einzigen Zone gerissen
und gestreckt wird und durch eine mit Löchern versehene Streckwalze
und eine Saugdüse
zur Aufrechterhaltung des Parallelstroms von Fluid und Faser durch
den Walzenklemmspalt bzw. Einzugsrollenspalt mit hoher Geschwindigkeit
austritt. Die diskontinuierlichen, unverdichteten Fasern werden
dann in einer Verwirbelungsdüse
von einem in Bunting offenbarten Typ verdichtet, um ein Garn von
50–300
den herzustellen. Statische Ladungen werden in der Reiß- und Streckzone
entfernt, um das Abspreizen der Fasern zu minimieren. Antistatikgeräte werden
auch angrenzend an die Walzenpaare angeordnet, welche die Filamente
durch den Prozeß fördern. Etwa
1,5–20%
der in der Reißzone
erzeugten diskontinuierlichen Filamente sind länger als 76 cm. Die Garnachse
muß während des
gesamten Prozesses vertikal sein. Das entstandene Produkt ist ein
verdichtetes Garn von hervorragender Festigkeit, die im allgemeinen
höher ist
als bei ringgesponnenen Garnen, wobei das Garn verdickungsfrei und
sauber ist.Spun yarns
of synthetic staple fibers are made by cutting continuous filaments
have been made into staple fibers, which are then the same way
how cotton or wool fibers are combined to single yarn.
It is also a simpler direct spinning method is applied, wherein
parallel endless filaments between feed rollers and take-off rollers
in a sometimes as breaking zone
or as stretch cutting zone area torn and stretched
be used to form a sliver of discontinuous fibers,
which is then twisted into a spun yarn, such as
in US-A-2721440 to New or in US-A-2784458 to Preston.
Such early
Procedures were because of the inherent
Speed limits of a real twisting device slowly.
As an alternative to real twisting, Bunting et al. in US-A-3110151
compacting staple fibers to make a yarn product
using a tangling or swirling nozzle device
for the
Turbulence to yarn. Such a product can be faster than through
Real twisted, but is in strength, cleanliness
and uniformity
not with conventional
Spun yarns comparable. Alternatively, US-A-4080778 of
Adams et al. a process whereby a 1500-1500 denier cable is heated from continuous filaments
and can be stretched and then torn in a single zone
and stretched and through a perforated draw roll
and a suction nozzle
for maintaining the parallel flow of fluid and fiber
the roll nip or intake roll nip at high speed
exit. The discontinuous, uncompacted fibers become
then in a vortex nozzle
compacted from a type disclosed in Bunting to a yarn of
50-300
to manufacture. Static charges are in the tear and draw zone
removed in order to minimize the spreading of the fibers. Become anti-static devices
Also disposed adjacent to the roller pairs, which are the filaments
through the process. Approximately
1.5-20%
the one in the break zone
produced discontinuous filaments are longer than 76 cm. The yarn axis
must during the
to be vertical throughout the process. The resulting product is a
compacted yarn of excellent strength, in general
is higher
as with ring-spun yarns, the yarn without thickening and
is clean.
In
US-A-4 924 556 von Gilhaus werden mehrere Reißzonen gelehrt, um die Länge diskontinuierlicher Filamente
für grobe
Kabel, die durch Kombination mehrerer leichter Kabel aufgebaut werden, über Spannführungsstäben und
Führungselementen
schrittweise zu verringern. Auf diese Weise können Verformungen von weniger
als 4,5 mit leichten Zulaufkabeln durchgeführt werden, und die Produktionskapazität bleibt
hoch. Die kombinierten Kabel werden in einer Verformungs- und Heizzone
(Zone I) auf einem horizontalen Niveau ohne Streckreißen gezogen
und dann nacheinander durch eine oder mehrere immer kürzere Reißzonen (Zonen II–V) geführt, die
horizontal auf einem anderen Niveau angeordnet sind, um Grundfläche zu sparen.
Die Reißzonen
können
eine oder mehrere "vorläufige" Reißzonen,
in denen die Fasern schrittweise gekürzt werden, und eine oder mehrere
Reißzonen
aufweisen, welche die mittlere Filamentlänge und die Streuung der Faserlänge (%CV)
festlegen. Das gebildete Faserband kann in einer Flechtvorrichtung
verarbeitet (um die spätere Handhabung
zu erleichtern), wärmebehandelt
und in einem Behälter
aufgefangen werden. Es wird erwartet, daß das Faserband weiter verarbeitet
wird, wie etwa in einer Spinnmaschine, um feine Garne zu erzeugen. Das
Verfahren verarbeitet Zulaufkabel von 3,0 Denier pro Filament und
110000–220000
Denier, und in einem Band mit einer Breite von mehr als 270 mm in
den Streck- und Reißzonen.
Bei dem in 1 dargestellten Beispiel ist
eine erste vorläufige
Reißzone,
Zone II, mindestens 500 mm lang, und die aus dieser Zone resultierenden
Filamentlängen
weisen "annähernd normalverteilte" Filamentlängen zwischen
einigen Millimeter und der Länge
der Zone II auf. Die Länge
der Zone II ist eine Optimierung zwischen einer größeren Länge, welche die
Reißkräfte verringert,
und einer kleineren Länge,
die Flockenrisse vermeidet und die Betriebsbedingungen verbessert.
Es gibt eine zweite vorläufige
Reißzone,
Zone III, die mindestens 200 mm und weniger als 1000 mm lang und "erheblich kürzer" als Zone II ist.
Dann gibt es eine erste Reißzone,
Zone IV, welche die mittlere Faserlänge festlegt und kürzer als
Zone III erscheint, und eine zweite Reißzone, Zone V, die zu lange
Fasern beseitigt, die Streuung der Faserlänge (charakterisiert durch
%CV) festlegt und kürzer
als Zone IV erscheint. In Zone V sind die "Bruchverformungen" (Reißdehnungen) (die als Geschwindigkeitsverhältnisse
angenommen werden) mindestens zweimal so groß wie in Zone IV.Gilhaus US-A-4,924,556 teaches a plurality of break zones to progressively reduce the length of discontinuous filaments for coarse cables constructed by combining a plurality of lightweight cables, via tie bars and guide elements. In this way, deformations of less than 4.5 with light feed cables can be performed, and production capacity remains high. The combined cables are drawn in a deformation and heating zone (zone I) at a horizontal level without tearing and then successively passed through one or more ever shorter break zones (zones II-V) horizontally arranged at a different level by footprint to save. The break zones may include one or more "temporary" break zones in which the fibers are progressively shortened and one or more break zones defining the average filament length and the fiber length (% CV) spread. The formed sliver may be processed in a braiding device (to facilitate later handling), heat treated and collected in a container. It is expected that the sliver will be further processed, such as in a spinning machine, to produce fine yarns. The process processes feed cables of 3.0 denier per filament and 110000-220000 denier, and in a belt of width greater than 270 mm in the draw and pull zones. At the in 1 The example shown is a first preliminary break zone, Zone II, at least 500 mm long, and the filament lengths resulting from this zone have "approximately normal" filament lengths between a few millimeters and the length of zone II. The length of Zone II is an optimization between a longer length, which reduces the tearing forces, and a smaller length, which avoids flake cracks and improves the operating conditions. There is a second preliminary break zone, Zone III, which is at least 200 mm and less than 1000 mm long and "considerably shorter" than Zone II. Then there is a first break zone, zone IV, which defines the average fiber length and appears shorter than zone III, and a second break zone, zone V, which removes too long fibers, determines the fiber length dispersion (characterized by% CV), and shorter than Zone IV appears. In zone V, the "fracture deformations" (elongation at break) (which are assumed as velocity ratios at least twice as large as in zone IV.
Ein
horizontales Reihen- bzw. Durchlaufverfahren zur Herstellung eines
Bündelgarns
aus einem Faserkabel wird von Minorikawa et al. in US-A-4667463
gelehrt. Das Verfahren beinhaltet das Strecken des Kabels in einem
verlängerten
Bereich von geringer Breite, Streckschneiden des Kabels und Durchführen eines ergänzenden
Streckschneidschritts und eines Garnbildungsschritts an den streckgeschnittenen
Fasern. Die Länge
der Zone in dem ergänzenden
Streckschneidschritt beträgt
etwa das 0,4- bis 0,9-fache der Länge der Streckschneidzone,
und das Streckverhältnis
für den
ergänzenden
Streckschneidschritt beträgt
mindestens 2,5×.
Das Strecken erfolgt vorzugsweise in zwei Stufen, um ein Streckverhältnis von
90–99
des maximalen Streckverhältnisses
zu erreichen, und die gestreckte Faser wird dann wärmebehadelt.
Der Garnbildungsschritt nutzt ein Düsensystem zum Verdichten der
Fasern durch Erzeugen von Mantelfasern um den Faserkern herum und
Aufwickeln der Mantelfasern auf die Kernfasern. Gelegentlich werden
Riemchenbänder
in der Ergänzungsstreckschneidzone
und der Garnbildungszone zur Regulierung der Randfasern verwendet.
Gemäß der Beschreibung
in US-A-4356690 von Minorikawa et al. ist das Produkt durch die
Tatsache charakterisiert, daß mehr
als etwa 15% der Filamente in dem Garn eine Filamentlänge von
weniger als dem 0,5-fachen der mittleren Filamentlänge des
Garns aufweisen und mehr als etwa 15% der Filamente in dem Garn
eine Filamentlänge von
mehr als dem 1,5-fachen der mittleren Filamentlänge des Garns aufweisen. In
den dargestellten Beispielen beträgt die maximale Austrittsgeschwindigkeit
des Prozesses, mit dem Garne von 174 bis 532 Denier (Baumwollnummer
30,5 bis 10) hergestellt werden, 200 m/min (Beispiel 6), wobei die
meisten Beispiele mit etwa 100 m/min betrieben werden.One
horizontal series or continuous process for producing a
Bündelgarns
from a fiber cable is disclosed by Minorikawa et al. in US-A-4667463
taught. The method involves stretching the cable in one
extended
Range of narrow width, stretch cutting the cable and performing a supplementary
Stretch cutting step and a Garnbildungschritts to the stretch-cut
Fibers. The length
the zone in the supplementary
Stretch cutting step is
about 0.4 to 0.9 times the length of the stretch-cutting zone,
and the stretch ratio
for the
supplementary
Stretch cutting step is
at least 2.5 ×.
The stretching is preferably done in two stages to a draw ratio of
90-99
the maximum stretch ratio
to reach, and the stretched fiber is then heat-treated.
The yarn-forming step uses a nozzle system for compacting the
Fibers by creating sheath fibers around the fiber core and
Winding the sheath fibers on the core fibers. Occasionally
Riemchenbänder
in the supplementary stretch cutting zone
and the yarn-forming zone is used to control the edge fibers.
According to the description
in US-A-4356690 to Minorikawa et al. is the product by the
Fact characterizes that more
than about 15% of the filaments in the yarn have a filament length of
less than 0.5 times the mean filament length of the
Yarns and more than about 15% of the filaments in the yarn
a filament length of
more than 1.5 times the average filament length of the yarn. In
the illustrated examples is the maximum exit velocity
of the process, with the yarns from 174 to 532 denier (cotton number
30.5 to 10), 200 m / min (Example 6), the
Most examples are operated at about 100 m / min.
Bei
den von Adams et al. erzeugten Produkten gibt es insofern ein Problem,
als die 1,5–20%
diskontinuierlichen Filamente von mehr als 76 cm Länge, die
in der einzigen Reißzone
erzeugt werden, Probleme bei der Weiterverarbeitung verwsachen (in
erster Linie Wickelbildung an Walzen), besonders wenn eine nicht
vertikale Prozeßausrichtung
gewählt
wird. Ein Problem bei langen Filamenten in dem Produkt von Adams
ist außerdem,
daß es
die Anzahl verfügbarer
Fadenenden begrenzt, die aus dem Garn hervorstehen und dem Garn einen
behaglichen Griff und gutes Aussehen für Textilanwendungen verleihen.at
that of Adams et al. produced products there is a problem insofar
than the 1.5-20%
discontinuous filaments greater than 76 cm in length, the
in the only breaking zone
caused problems in further processing (in
first line winding on rollers), especially if one is not
vertical process alignment
chosen
becomes. A problem with long filaments in the Adams product
is also
that it
the number of available ones
Thread ends bounded out of the yarn and the yarn one
give a comfortable grip and good appearance for textile applications.
Der
Fall der horizontalen Orientierung nach Gilhaus ist mühelos nur
auf die Verarbeitung großer
Kabel anwendbar, wo angenommen wird, daß die große Fadenzahl zu einer guten
Reibung zwischen diskontinuierlichen Filamenten innerhalb des Bündels beiträgt, so daß die Integrität des Bündels ohne
Schwierigkeit aufrechterhalten werden kann. Im Falle von Adams sorgen
die kleinen Fadenzahlen in dem unverdichteten diskontinuierlichen
Garn für
geringe Reibungskohäsion.
Es wird angenommen, daß eine
vertikale Orientierung erforderlich ist, um an dem empfindlichen
Garn angreifende, schwerkraftbedingte Seitenkräfte zu beseitigen, bevor das
Garn durch die Verdichtung verfestigt wird.Of the
Case of horizontal orientation according to Gilhaus is effortless only
on the processing big
Cable applicable, where it is assumed that the large number of threads to a good
Friction between discontinuous filaments within the bundle contributes, so that the integrity of the bundle without
Difficulty can be maintained. In the case of Adams worry
the small thread counts in the uncompacted discontinuous
Yarn for
low friction cohesion.
It is assumed that a
vertical orientation is required to be sensitive to the
Yarn attacking, gravity-related lateral forces to eliminate before the
Yarn is solidified by the compaction.
Adams
schlägt
vor, das gesamte Streckreißen
in einer Zone und etwaiges Strecken des Garns in der gleichen Zone
durchzuführen.
Eine derartige Mehrzweckzone macht die unabhängige Optimierung von Fertiggarnparametern
schwierig oder unmöglich.Adams
beats
before, the entire stretch tearing
in one zone and any stretching of the yarn in the same zone
perform.
Such a multi-purpose zone makes independent optimization of finished yarn parameters
difficult or impossible.
Minorikawa
et al. haben unter Umständen
ein Problem bei der Steuerung diskontinuierlicher Filamente, wie
die Verwendung von Riemchenbändern
zeigt. Diese mangelnde Steuerung und die Verwendung von Riemchenbändern können die
Geschwindigkeit dieses Verfahrens auf die in seinen Beispielen offenbarte
Geschwindigkeit begrenzen, die mit 200 m/min zu langsam für die großtechnische
Produktion einer einzigen Feingarnlinie ist.Minorikawa
et al. may have
a problem in the control of discontinuous filaments, such as
the use of strappy bands
shows. This lack of control and the use of Riemchenbändern can the
Speed of this method to those disclosed in its examples
Speed limit, which with 200 m / min too slow for the large-scale
Production of a single fine-yarn line is.
Es
besteht ein Bedarf für
ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Streckreißgarn, wobei
die Betriebsparameter unabhängig
optimiert werden können,
wobei das Verfahren nicht auf den Betrieb in vertikaler Ausrichtung
eingeschränkt
ist, und wobei keine zu langen Filamente vorhanden sind, die sich
von dem Filamentbündel
trennen und in der Verarbeitungsanlage aufwickeln und die Fadenzahl
in dem Garn begrenzen können.
Es besteht ein Bedarf für
ein Verfahren, das stabil und mit hoher Geschwindigkeit von mehr
als 250 m/min arbeiten kann, um die Herstellung einer Garnlinie
auf einmal direkt aus Kabel wirtschaftlich attraktiv zu machen.It
there is a need for
an improved process for the production of stretched stretch yarn, wherein
the operating parameters independent
can be optimized
the process does not focus on operation in vertical orientation
limited
and there are no too long filaments that are present
from the filament bundle
Separate and wind up in the processing plant and the thread count
in the yarn can limit.
There is a need for
a process that is stable and high speed of more
than 250 m / min can work to make a yarn line
all at once directly from cable economically attractive.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die
Anmelder haben ein Verfahren entwickelt, das Feingarn aus diskontinuierlichen
Filamenten mit kürzeren
Filamentlängen
als 64 cm (25 Zoll), wodurch eine große Anzahl von Fadenenden pro
Zoll entsteht, aus Zulaufgarn mit kontinuierlichen Filamenten erzeugt.
Das neue Verfahren arbeitet mit Geschwindigkeiten, die eine Herstellung
von Einzelgarnen kommerziell durchführbar machen. Die Produktionsgeschwindigkeiten sind
viel höher
als die von ringgesponnenen Stapelgarnen, die traditionell eine
hohe Zahl von Fadenenden pro Zoll aufweisen. Das Verfahren ermöglicht den
Betrieb entweder in vertikaler oder in horizontaler Orientierung ohne
Lauffähigkeitsverlust.
Das Verfahren ist an eine Vielzahl von Endlosfilamentgampolymeren
und an die Vermischung ungleichartiger Endlosfilamentgarne anpassungsfähig. In
bevorzugten Ausführungsformen
nutzt das Verfahren mindestens zwei Reißzonen, um die bevorzugten
Filamentlängen
im fertigen Garnprodukt mit einer mittleren Filamentlänge von
mehr als 15,24 cm (6,0 Zoll) zu erzielen, und das Geschwindigkeitsverhältnis D1
der ersten Reißzone
und das Geschwindigkeitsverhältnis
D2 der zweiten Reißzone
sollten auf einem Niveau von mindestens 2,0 liegen. Außerdem ist
eine Beziehung L2/L1 zwischen der Länge L2 der zweiten Reißzone und
der Länge
L1 der ersten Reißzone
auf einen Bereich von 0,2 bis 0,6 eingeschränkt, um die gewünschten
Gesamtfilamentlängen,
die gewünschte
Längenverteilung
und eine gute Funktionsfähigkeit
des Systems zu erreichen. Auf die Reißzonen folgt eine Verdichtungszone
zur Verdichtung der diskontinuierlichen Filamente in dem Garn und
zum Verwirbeln der Filamente durch verschiedene Mittel, um die Einheitlichkeit
des Garns aufrechtzuerhalten. Das Verfahren beinhaltet Verbesserungen
an Systemen mit einer oder mehreren Reißzonen.Applicants have developed a process that produces fine yarn from discontinuous filaments having filament lengths shorter than 64 cm (25 inches), producing a large number of thread ends per inch, from continuous filament feed yarn. The new process operates at speeds that make production of single yarns commercially viable. The production speeds are much higher than those of ring-spun staple yarns which traditionally have a high number of thread ends per inch. The method allows operation in either vertical or horizontal orientation without loss of running ability. The process is adaptable to a variety of continuous filament polymers and to the blending of dissimilar continuous filament yarns. In preferred embodiments, the process utilizes at least two break zones to achieve the preferred filament lengths in the final yarn product having an average filament length greater than 15.24 cm (6.0 inches), and the speed ratio D1 of the first break zone and the speed ratio D2 of the second Break zone should be at least 2.0. In addition, a relationship L2 / L1 between the length L2 of the second break zone and the length L1 of the first break zone is limited to a range of 0.2 to 0.6 in order to achieve the desired total filament lengths, the desired length distribution, and good system performance , The break zones are followed by a densification zone to densify the discontinuous filaments in the yarn and to entangle the filaments by various means to maintain yarn uniformity. The method includes improvements to systems with one or more break zones.
Ein
Merkmal des neuen Verfahrens beruht auf der Ansicht, daß es wichtig
ist, im gesamten Reiß- und Streckprozeß für einige "doppelt eingespannte" Filamente zu sorgen.
Doppelt eingespannte Filamente sind diejenigen, die lang genug sind,
um den Abstand zwischen zwei Walzengruppen für jede Reiß- und Streckzone zu überspannen.
Doppelt eingespannte Filamente bieten eine gewisse Unterstützung für die anderen
Filamente, so daß sich
ein guter Zusammenhalt des Filamentbündels in jeder Zone ergibt,
der die Lauffähigkeit
fördert, besonders
bei der Herstellung feiner Garne mit wenigen Filamenten. Es besteht
die Ansicht, daß die
Anwendung niedriger Geschwindigkeitsverhältnisse in den Reißzonen zu
längeren
Filamenten führt,
die als doppelt eingespannte Filamente dienen können, aber dies erfordert mehr
Reißzonen,
um ein hohes Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis zur Verbesserung der
Produktivität
zu erreichen. Es führt
auch dazu, daß mehr
Reißzonen erforderlich
sind, um die Filamentlängen
auf ein niedriges Niveau zu verringern, das für die Herstellung von Garnen
mit einer großen
Anzahl von Fadenenden wünschenswert
ist. Es besteht die Ansicht, daß vorstehende Fadenenden
dem Garn eine bessere Griffigkeit oder einen besseren "Griff" geben. Die Anmelder
haben festgestellt, daß es
eine bevorzugte Arbeitsweise zur Optimierung der Maschinenlauffähigkeit
bei der Herstellung feiner Garne mit kürzeren Fasern zum Optimierung
der Fadenenden pro Zoll gibt. Zur Verbesserung der Produktivität muß das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis des
Verfahrens hoch bleiben, und an der Zunahme des Geschwindigkeitsverhältnisses
müssen
bei gleichzeitiger Maximierung der Lauffähigkeit mindestens zwei Reißzonen beteiligt
sein, was die Aufrechterhaltung eines bestimmten Mindestanteils
an doppelt eingespannten Filamenten in jeder Zone erfordert. Die
Anmelder haben festgestellt, daß zur
Herstellung eines gewünschten
Produkts bestimmte Prozeßparameter
sorgfältig
gesteuert werden müssen.
Die Beziehung zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis D1 ≥ 2,0 der ersten Reißzone und
dem Geschwindigkeitsverhältnis
D2 ≥ 2,0
der zweiten Reißzone
sollte außerdem
vorzugsweise der folgenden Bedingung genügen: (D2 – 1)/(D1 – 1) ≥ 0,15 A feature of the new process is based on the view that it is important to provide for some "double clamped" filaments throughout the tearing and drawing process. Double clamped filaments are those that are long enough to span the space between two groups of rolls for each tear and draw zone. Double clamped filaments provide some support for the other filaments, thus providing good bond of the filament bundle in each zone which promotes runnability, especially in the production of fine filaments with few filaments. It is believed that the use of low speed ratios in the break zones results in longer filaments that can serve as double clamped filaments, but this requires more break zones to achieve a high overall speed ratio to improve productivity. It also results in the need for more break zones to reduce filament lengths to a low level desirable for making yarns having a large number of thread ends. It is believed that the above thread ends give the yarn a better grip or a better "grip". Applicants have found that there is a preferred method of optimizing machine runnability in making fine yarns with shorter fibers to optimize yarn ends per inch. To improve productivity, the overall speed ratio of the process must remain high, and the increase in speed ratio, while maximizing runnability, must involve at least two break zones, requiring maintenance of a certain minimum amount of double clamped filaments in each zone. Applicants have found that certain process parameters must be carefully controlled to produce a desired product. The relationship between the speed ratio D1 ≥ 2.0 of the first break zone and the speed ratio D2 ≥ 2.0 of the second break zone should also preferably satisfy the following condition: (D2 - 1) / (D1 - 1) ≥ 0.15
Stärker bervorzugt
sollte die Beziehung der folgenden Bedingung genügen: 2,5 ≥ (D2 – 1)/(D1 – 1) ≥ 0,15. More preferably, the relationship should satisfy the following condition: 2.5 ≥ (D2 - 1) / (D1 - 1) ≥ 0.15.
In
einer noch stärker
bevorzugten Ausführungsform
ist außerdem
die Zonenlänge
der zweiten Zone kleiner oder gleich dem 0,4-fachen der ersten Zonenlänge.In
one more
preferred embodiment
is also
the zone length
the second zone is less than or equal to 0.4 times the first zone length.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird eine getrennte Zone in erster Linie zum Strecken der bereits
gerissenen Filamente ohne weiteres Streckreißen vorgesehen.In
a further preferred embodiment
will be a separate zone in the first place for stretching already
cracked filaments provided without further tearing.
In
weiteren Ausführungsformen
wird außerdem
eine Streckzone zum Strecken der Faser ohne Streckreißen der
Filamente genutzt, in eine Streckzone die den Reißzonen vorausgeht
und die die Faser mit oder ohne Hitzeeinwirkung strecken kann. Außerdem wird
eine Temperzone genutzt, wenn dies gewünscht wird, um die Fasern zu
erhitzen und Produktmerkmale zu steuern, wie z. B. die Schrumpfung.
Eine Temperzone ist besonders häufig
Teil der Streckzone, kann aber an verschiedenen Stellen im Verfahren
eingesetzt werden.In
further embodiments
will also
a stretch zone for stretching the fiber without stretch tearing the
Filaments used, in a stretching zone that precedes the break zones
and which can stretch the fiber with or without heat. In addition, will
used an annealing zone, if desired, to the fibers too
heat and control product features, such as B. the shrinkage.
An annealing zone is especially common
Part of the draw zone, but may be at different points in the process
be used.
Das
Verfahren erzeugt neuartige Produkte, indem es Gelegenheit zum Einbringen
verschiedener Fasern in das Verfahren auf eine bisher nicht offenbarte
Weise bietet, um eine große
Kollektion von Streckreißgarnen
herzustellen. Zum Beispiel können
bei einer Vielzahl unterschiedlicher Zonen, die in dem Verfahren verwendet
werden, zusätzliche
Fasern an verschiedenen Stellen im Verfahren eingeführt werden,
um ungewöhnliche
und neuartige Ergebnisse zu erzielen. Typisch für solche Produkte sind diejenigen,
die kontinuierliche Filamentgarne mit diskontinuierlichen Filamentgarnen
mischen, indem die kontinuierlichen Filamentgarne an einer Stelle
in Flußrichtung
hinter den Reiß-
und Streckzonen und vor der einen oder den mehreren Verdichtungszonen
eingeführt
werden. Andere Produkte verwenden Polymermaterialien mit Eigenschaften,
die nicht zur Verwendung in einem Reißverfahren vorgesehen sind,
besonders in einem Verfahren der Anmelder mit außergewöhnlichen Arbeitsweisen. Zu
diesen Produkten gehören
die folgenden:
- – ein Garn mit verdichteter
Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten unterschiedlicher
Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge,
avg, der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist und die Faser eine Filamentlängenverteilung
aufweist, die durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß 5% bis
weniger als 15% der Filamente eine Länge aufweisen, die größer als
1,5 avg ist.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit der Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge
der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist, und wobei die Faser kontinuierliche Filamente
enthält,
die mit den diskontinuierlichen Filamenten in Längsrichtung des Garns verwirbelt
werden, wobei die kontinuierlichen Filamente eine Reißdehnung
von weniger als 10% aufweisen.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einleitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge
der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist, und wobei die Faser kontinuierliche Filamente
enthält,
die mit den diskontinuierlichen Filamenten in Längsrichtung des Garns verwirbelt
werden, wobei die kontinuierlichen Filamente elastische Filamente
mit einer Reißdehnung
von mehr als etwa 100% und einer elastischen Erholung von mindestens
30% nach einer Dehnung um 50% aufweisen.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge
der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist, wobei mindestens 1% der diskontinuierlichen
Filamente in dem Garn nach Denier eine Faser mit einem Reibungskoeffizienten
zwischen Filamenten von 0,1 oder weniger aufweisen. Vorzugsweise
ist die Komponente mit niedriger Reibung ein Fluorpolymer.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge,
avg, der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist und die Faser eine Filamentlängenverteilung
aufweist, die durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß 5% bis
weniger als 15% der Filamente eine Länge von mehr als 1,5 avg aufweisen,
und wobei der Filamentquerschnitt eine Breite und mehrere dicke
Abschnitte aufweist, die innerhalb der Filamentbreite durch dünne Abschnitte
verbunden sind, und wobei die dünnen
Abschnitte an den Enden der diskontinuierlichen Filamente durchtrennt
werden, so daß die
dicken Abschnitte über
eine Länge
von mindestens etwa 3 Filamentbreiten aufgetrennt werden, um dadurch
gespaltene Filamentenden zu formen.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge,
avg, der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist und die Faser eine Filamentlängenverteilung
aufweist, die durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß 5% bis
weniger als 15% der Filamente eine Länge von mehr als 1,5 avg aufweisen,
und wobei die Faser in dem Garn zwei Fasern aufweist, die optisch
ausgeprägte,
mit dem bloßem
Auge erkennbare Unterschiede aufweisen. Vorzugsweise sind die Unterschiede
ein Farbunterschied, wobei die Farben der Fasern neutrale Farben
mit einer Helligkeit von mehr als 90% ausschließen, und wobei die Faserfarben
eine Farbdifferenz von mindestens 2,0 CIELAB-Einheiten aufweisen,
wobei Helligkeit und Farbdifferenz nach dem Standard E-284 des ASTM-Committee
E12 gemessen werden, um ein mehrfarbiges Garn zu bilden.
- – ein
Garn mit verdichteter Chemiefaser aus diskontinuierlichen Filamenten
unterschiedlicher Länge,
wobei die Filamente in Längsrichtung
des Garns verwirbelt werden, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge,
avg, der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist, und wobei mindestens 1% der diskontinuierlichen
Filamente in dem Garn nach Denier eine Faser aufweisen, die Filamente mit
einer latenten Elastizität
von 30% oder mehr aufweist. Vorzugsweise ist die Faser ein Bikomponentengarn
mit einer ersten Komponente aus 2GT-Polyester und einer zweiten
Komponente aus 3GT-Polyester. Für
die Herstellung einiger von den gerade diskutierten Produkten werden
unterschiedliche Verfahren offenbart. Andere Verfahren werden für die Umrüstung einer
herkömmlichen
Stapelfaserspinnmaschine in eine Maschine für die Herstellung von Zulauffaser
für eine
Streckreißmaschine
offenbart. Die Verfahren beinhalten die Durchführung des Betriebs der Spinnmaschine,
das Spinnen von mindestens 500 Fasern in einer Spinnposition zur
gleichzeitigen Herstellung einer Vielzahl von Produkten mit einer
Einzellosgröße von etwa
9,07 bis 90,7 kg (20 bis 200 lb), die in einem Behälter aufgefangen
werden, wobei die Losgröße kleiner
als ein Los des einzigen groben Kabelprodukts ist; und die Bereitstellung
mindestens einer Spinnposition mit einer Einrichtung zum Auffangen
von Kabel von der mindestens einen Spinnposition in einem Behälter bei
der Herstellung eines feinen Kabelprodukts.
The process produces novel products by providing an opportunity to incorporate various fibers into the process in a manner not previously disclosed to produce a large collection of stretch yarns. For example, in a variety of different zones used in the process, additional fibers may be introduced at various points in the process to achieve unusual and novel results. Typical of such products are those which are continuous filament yarns are intermixed with discontinuous filament yarns by introducing the continuous filament yarns at one point downstream from the tear and draw zones and from the one or more densification zones. Other products use polymer materials having properties that are not intended for use in a tearing process, especially in a process of applicants with extraordinary operations. These products include the following: - A yarn of compacted chemical fiber of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the uniformity of the yarn, the average length, avg, of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches) and the fiber has a filament length distribution characterized by the fact that 5% to less than 15% of the filaments have a length greater than 1.5 avg.
- A denier-fiber-twisted yarn of discontinuous filaments of different lengths, wherein the filaments are entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the uniformity of the yarns, the average length of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches); Fiber contains continuous filaments that are entangled with the discontinuous filaments in the longitudinal direction of the yarn, wherein the continuous filaments have an elongation at break of less than 10%.
- A denier-fiber-twisted yarn of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the ease of initiation of the yarn, the average length of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches); Fiber contains continuous filaments that are entangled with the discontinuous filaments in the longitudinal direction of the yarn, wherein the continuous filaments have elastic filaments with an elongation at break of more than about 100% and an elastic recovery of at least 30% after an elongation of 50%.
- A denier-fiber-twisted yarn of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain yarn uniformity, the average length of the filaments being greater than 15.24 cm (6 inches), with at least 1 % of the discontinuous filaments in the denier yarn have a fiber having a friction coefficient between filaments of 0.1 or less. Preferably, the low friction component is a fluoropolymer.
- A yarn of compacted chemical fiber of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the uniformity of the yarn, the average length, avg, of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches) and the fiber has a filament length distribution characterized by the fact that 5% to less than 15% of the filaments have a length greater than 1.5 avg, and wherein the filament cross section has a width and a plurality of thick portions within the filament width are joined by thin sections, and wherein the thin sections at the ends of the discontinuous filaments are severed so that the thick sections are separated over a length of at least about 3 filament widths to thereby form split filament ends.
- A yarn of compacted chemical fiber of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the uniformity of the yarn, the average length, avg, of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches) and the fiber has a filament length distribution characterized by the fact that from 5% to less than 15% of the filaments are greater than 1.5 avg in length, and wherein the fiber in the yarn has two fibers which are optically distinct show recognizable differences to the naked eye. Preferably, the differences are a color difference, wherein the colors of the fibers preclude neutral colors with a brightness of more than 90%, and wherein the fiber colors have a color difference of at least 2.0 CIELAB units, wherein brightness and color difference according to the standard E-284 of the ASTM Committee E12 to form a multi-colored yarn.
- A yarn of compacted chemical fiber of discontinuous filaments of different lengths, the filaments being entangled in the longitudinal direction of the yarn to maintain the uniformity of the yarn, the average length, avg, of the filaments being greater than 15,24 cm (6 inches), and wherein at least 1% of the discontinuous filaments in the denier yarn have a fiber having filaments with a latent elasticity of 30% or more. Preferably, the fiber is a bicomponent yarn having a first component of 2GT polyester and a second component of 3GT polyester. Different processes are disclosed for the preparation of some of the products just discussed. Other methods are disclosed for converting a conventional staple fiber spinning machine to a machine for producing inlet fiber for a stretch ripper. The methods include performing the operation of the spinning machine, spinning at least 500 fibers in a spinning position to simultaneously produce a plurality of products having a single lot size of about 9.07 to 90.7 kg (20 to 200 lb) contained in a container to be collected, the lot size being less than one lot of the single coarse cable product; and the provision of at least one spinning position comprising means for collecting cables from the at least one spinning position in a container in the manufacture of a fine cable product.
Es
werden verschiedene Verbesserungen an herkömmlichen Streckreißverfahren
offenbart, zu denen gehören:
- Raffen der losen Filamentenden in der Reißzone und
angrenzend an die Austrittsklemmwalzen und Führen der Filamentenden zum
Faserkern hin, so daß die
losen Enden in allen Richtungen um den Kern herum auf einen Abstand
von der Kernmitte beschränkt
werden, der nicht größer ist
als der Abstand der Kernmitte vom jeweiligen Ende der Austrittsklemmwalzen
für die
Reißzone,
um das Aufwickeln der losen Enden auf die Austrittsklemmwalzen zu
minimieren.
- – Gefaltete
Anordnung der Faserwege durch die Funktionszonen in einem Streckreißverfahren„ so daß, wenn
ein Wegvektor in einer ersten Funktionszone Ende an Ende mit einem
Wegvektor in einer nächstfolgenden
Funktionszone angeordnet wird, ein eingeschlossener Winkel zwischen
45° und
180° definiert
wird, woraus sich eine kompakte Aufstellungsfläche für das Verfahren ergibt.
- – Anordnen
des Weges der diskontinuierlichen Filamentfaser am Ausgang der ersten
Reißzone
und am Eingang und Ausgang der zweiten Reißzone, um die Faser zunächst mit
einer elektrisch leitenden Klemmwalze in Kontakt zu bringen, bevor
sie mit einer elektrisch nichtleitenden Klemmwalze in Kontakt gebracht wird,
um die Faser von einer elektrisch nichtleitenden Klemmwalze nur
so zu trennen, daß die
Faser zuerst von der elektrisch nichtleitenden Klemmwalze getrennt
wird, bevor sie von einer elektrisch leitenden Klemmwalze getrennt
wird, um dadurch eine statische Aufladung in der Faser bei ihrem
Durchlauf durch die Klemmwalzen zu minimieren.
Various improvements are disclosed in conventional stretch breaking processes, including: - Gathering the loose filament ends in the break zone and adjacent to the exit nips and guiding the ends of the filaments towards the fiber core such that the loose ends are confined in all directions about the core to a distance from the core center that is not greater than the pitch of the core center from the respective end of the exit pinch rolls for the break zone to minimize the winding of the loose ends onto the exit pinch rolls.
- - Folded arrangement of the fiber paths through the functional zones in a stretch breaking process "so that when a path vector is arranged in a first function zone end to end with a path vector in a next functional zone, an included angle between 45 ° and 180 ° is defined, resulting in a compact installation surface for the process results.
- Arranging the path of the discontinuous filament fiber at the exit of the first break zone and at the entrance and exit of the second break zone to first contact the fiber with an electrically conductive pinch roller before being brought into contact with an electrically non-conductive pinch roll around the fiber only to be separated from an electrically non-conductive pinch roll such that the fiber is first separated from the electrically non-conductive pinch roll before being separated from an electrically conductive pinch roll to thereby minimize static charge in the fiber as it passes through the pinch rolls.
Weitere
Varianten des Verfahrens und der dadurch erzeugten Produkte sind
für den
Fachmann der Faserverarbeitung aus der nachstehenden Beschreibung
ersichtlich.Further
Variants of the process and the products produced thereby are
for the
Specialist in fiber processing from the description below
seen.
BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION
THE DRAWINGS
Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der nachstehenden
Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich.
Dabei zeigen:Further
Features of the present invention will become apparent in the course of the following
Description and with reference to the drawings.
Showing:
1 eine
schematische Seitenansicht einer Fertigungslinie, die eine erste
und eine zweite Reißzone und
eine Verdichtungszone aufweist; 1 a schematic side view of a production line, which has a first and a second breaking zone and a compression zone;
1A eine
vergrößerte Darstellung
einer Walzengruppe, wo der Faserweg ein "Omega"-Weg ist, der bei einer Faser von hoher
Festigkeit oder einer Faser mit niedrigem Reibungskoeffizienten
besonders nützlich ist; 1A an enlarged view of a roll group where the fiber path is an "omega" path, which is particularly useful in a high-strength fiber or a low-friction fiber;
2 eine
schematische perspektivische Ansicht von Filamentenden und doppelt
eingespannten Filamenten in einer Faser, die gerade zwischen zwei
Walzengruppen gerissen wird; 2 a schematic perspective view of filament ends and double clamped filaments in a fiber, which is torn between two groups of rolls;
3 ein
Diagramm eines Faserverhältnisses
von doppelt eingespannten Fasern in Abhängigkeit vom Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis für zwei Fälle von
Streckreißen
von Fasern unter Verwendung eines Simulationsmodells; 3 a graph of fiber ratio of double clamped fibers versus total velocity ratio for two cases of fiber tear tears using a simulation model;
4 ein
Diagramm eines Faserverhälmisses
von doppelt eingespannten Fasern in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsverhältnis für einen
einzigen Fall von zwei Reißzonen
für Streckreißfasern
unter Verwendung eines Simulationsmodells; 4 FIG. 4 is a graph of a fiber ratio of double clamped fibers versus speed ratio for a single case of two break zones for stretch pulp fibers using a simulation model; FIG.
5 ein
Empfindlichkeitsdiagramm der Information von 4 mit Berücksichtigung
von Veränderungen
der Faserreißdehnung
eb; 5 a sensitivity diagram of the information from 4 taking into account changes in fiber tear propagation e b ;
6 ein
Empfindlichkeitsdiagramm der Information von 4 mit Berücksichtigung
von Veränderungen
der Länge
der Reißzone
2 im Vergleich zur Länge
der Zone 1; 6 a sensitivity diagram of the information from 4 taking into account changes in the length of break zone 2 compared to the length of zone 1;
7 ein
Empfindlichkeitsdiagramm der Information von 4 unter
Berücksichtigung
von Veränderungen
des Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses
für die
beiden Reißzonen; 7 a sensitivity diagram of the information from 4 taking into account changes in the overall speed ratio for the two break zones;
8 eine
schematische Seitenansicht einer Fertigungslinie, die eine Streckzone,
eine erste und eine zweite Reißzone
und eine Verdichtungszone aufweist, wobei die Streckzone auch als
Temperzone funktionieren kann; 8th a schematic side view of a production line, which has a draw zone, a first and a second break zone and a compression zone, wherein the draw zone can also function as an annealing zone;
9 eine
schematische Seitenansicht einer Fertigungslinie, die eine Streckzone,
eine erste und eine zweite Reißzone,
eine Streckzone und eine Verdichtungszone aufweist. 9 a schematic side view of a production line, which has a draw zone, a first and a second break zone, a draw zone and a compression zone.
10 die
Kurven von 4, wobei die linke vertikale
Achse gedehnt und eine rechte vertikale Achse hinzugefügt worden
ist, um die Kurven von 4 mit einigen realen Testdaten
zu vergleichen; 10 the curves of 4 with the left vertical axis stretched and a right vertical axis added to the curves of 4 to compare with some real test data;
10A ein Datendiagramm eines entworfenen Funktionsfähigkeitstests
für verschiedene
Werte von D1 und D2 zur Erfassung optimaler Daten für das Diagramm
von 10. 10A a data plot of a designed health test for different values of D1 and D2 to capture optimal data for the graph of 10 ,
11 eine
schematische Seitenansicht einer Maschine zur praktischen Durchführung des
Verfahrens gemäß den 1, 8 und 9 und
dessen Varianten; 11 a schematic side view of a machine for practicing the method according to the 1 . 8th and 9 and its variants;
12 eine
perspektivische Ansicht einer Verwirbelungsdüse gemäß 11 zum
Verwirbeln von losen Filamenten um die Faser herum; 12 a perspective view of a swirl nozzle according to 11 for swirling loose filaments around the fiber;
13 eine
schematische Darstellung einer Fadenlegevorrichtung (Piddling) zum
Ablegen (Piddlen) von Zulauffaser durch einen Faserverteilungsrotor
in einen schwingenden Behälter; 13 a schematic representation of a thread laying device (Piddling) for depositing (Piddlen) of feed fiber through a fiber distribution rotor in a vibrating container;
14 eine
Schnittansicht des Rotors von 13; 14 a sectional view of the rotor of 13 ;
15 ein
Diagramm der Filamentlängenverteilung
für einen
realen Garntest und von einer Simulation dieses Tests; 15 a diagram of the filament length distribution for a real yarn test and a simulation of this test;
16 und 17 eine
Simulation von zwei Vergleichsbeispielen unter Verwendung nur einer
Reißzone
und die resultierende Faserverteilung, die außerhalb der Grenzwerte der
Erfindung liegt; 16 and 17 a simulation of two comparative examples using only a break zone and the resulting fiber distribution which is outside the limits of the invention;
18 und 19 Simulationen
von anderen Betriebsbedingungen und die resultierende Faserverteilung,
die innerhalb der Grenzwerte der Erfindung liegt; 18 and 19 Simulations of other operating conditions and the resulting fiber distribution, which is within the limits of the invention;
20 das
Verfahrensschema von 9, wobei eine zusätzliche
Zulauffaser am Zulaufende der Verdichtungszone eingeführt wird; 20 the process scheme of 9 wherein an additional feed fiber is introduced at the feed end of the compression zone;
21 das
Verfahrensschema von 9, wobei eine zusätzliche
Zulauffaser am Zulaufende der ersten Reißzone eingeführt wird; 21 the process scheme of 9 wherein an additional feed fiber is introduced at the feed end of the first break zone;
22 das
Verfahrensschema von 9, wobei eine erste zusätzliche
Zulauffaser am Zulaufende der ersten Reißzone eingeführt wird
und eine zweite zusätzliche
Zulauffaser am Zulaufende der Verdichtungszone eingeführt wird; 22 the process scheme of 9 wherein a first additional feed fiber is introduced at the feed end of the first break zone and a second additional feed fiber is introduced at the feed end of the compression zone;
23 eine
schematische Seitenansicht der Fertigungslinie von 9,
die eine Temperzone hinter der Verdichtungszone aufweist; 23 a schematic side view of the production line of 9 having an annealing zone behind the compression zone;
24 eine
Mikrofotografie eines gerissenen Filaments mit gespaltenen Enden; 24 a photomicrograph of a ruptured filament with split ends;
25 einen
Querschnitt des Filaments von 24; 25 a cross section of the filament of 24 ;
26 eine
perspektivische Ansicht einer Verwirbelungsdüse zur Verdichtung der Faser; 26 a perspective view of a Verwirbelungsdüse for densification of the fiber;
27 einen
Schnitt 26-26 durch die Düse
von 26; 27 a section 26-26 through the nozzle of 26 ;
28 ein
pneumatisches Torsionselement zum Verdichten der Faser, wobei die
linke Hälfte
der Zeichnung eine Schnittansicht entlang dem Faserweg und die rechte
Hälfte
eine Draufsicht darstellt; 28 a pneumatic torsion member for compacting the fiber, wherein the left half of the drawing is a sectional view taken along the fiber path and the right half is a plan view;
29 eine
isometrische Darstellung einer Stapelfaserspinnmaschine zur Herstellung
von grobem Kabelprodukt, das einem herkömmlichen Stapelgarnverfahren
zugeführt
wird; 29 an isometric view of a staple fiber spinning machine for the production of coarse cable product, which is fed to a conventional stacking yarn method;
30 eine
isometrische Darstellung einer Stapelfaserspinnmaschine, die modifiziert
wurde, um sowohl feines als auch grobes Kabelprodukt zu liefern; 30 an isometric view of a staple fiber spinning machine that has been modified to provide both fine and coarse cable product;
31 eine
isometrische Darstellung einer Stapelfaserspinnmaschine, die modifiziert
wurde, um feines Kabelprodukt aus Einzelpositionen zu liefern, das
einem Streckreißgarnverfahren
zugeführt
wird; 31 an isometric view of a staple fiber spinning machine that has been modified to fei to deliver a cable product from single positions, which is fed to a stretched-stretch yarn process;
32 eine
schematische Darstellung einer Fertigungslinie mit einem gefalteten
Weg, der Aufstellungsfläche
spart; 32 a schematic representation of a production line with a folded path, the installation area saves;
33A, B und C schematische Darstellungen von Funktionszonen-Wegvektoren
für die
Zonen von 32; 33A , B and C are schematic representations of function zone path vectors for the zones of FIG 32 ;
34A und 34B Schnittansichten
eines Trogs, der lose Filamentenden zum Faserkern hin sammelt, bevor
die Faser eine Klemmwalze durchläuft; 34A and 34B Sectional views of a trough that collects loose filament ends towards the fiber core before the fiber passes through a pinch roller;
35 ein
typisches Diagramm der Garnfestigkeit in Abhängigkeit vom Abstand zwischen
zwei Düsen einer
Verdichtungsvorrichtung für
unterschiedliche mittlere Filamentlängen. 35 a typical diagram of the yarn strength as a function of the distance between two nozzles of a compacting device for different average filament lengths.
Die
vorliegende Erfindung wird zwar in Verbindung mit einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, aber es versteht sich, daß nicht
beabsichtigt ist, die Erfindung auf diese Ausführungsform zu beschränken. Im
Gegenteil ist beabsichtigt, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente
einzuschließen,
die unter Umständen
im Grundgedanken und Umfang der Erfindung enthalten sind, wie durch
die beigefügten
Patentansprüche
definiert.The
While the present invention is in conjunction with a preferred
embodiment
of the invention, but it is understood that not
it is intended to limit the invention to this embodiment. in the
The opposite is intended, all alternatives, modifications and equivalents
include,
the under circumstances
are included in the spirit and scope of the invention, as by
the attached
claims
Are defined.
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNGDETAILED
DESCRIPTION
Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 ein Schema
eines bevorzugten Streckreißverfahrens
für eine
Faser 30 zur Bildung eines Garns 32 unter Verwendung
mindestens einer ersten Reißzone 34 und
einer zweiten Reißzone 36 sowie
einer Verdichtungszone 38. Die Faser 30, die mehrere
Fasern 30a, 30b und 30c aufweisen kann,
wird dem Verfahren an einem Zulaufende 40 des Verfahrens
durch eine erste Walzengruppe 42 zugeführt, die Walzen 44, 46 und 48 aufweist.
Die Walze 46 wird mit vorgegebener Geschwindigkeit durch
eine herkömmliche
Motor-Getriebe-Einheit und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben, und
die Walzen 44 und 48 werden durch ihren Kontakt
mit der Walze 46 angetrieben. Die Faser 30 wird
einer zweiten Walzengruppe 50 zugeführt, wodurch die erste Reißzone 34 zwischen
den Walzengruppen 42 und 50 definiert wird. Die
Walzengruppe 50 weist eine Walze 52, eine Walze 54 und
eine Walze 56 auf. Die Walze 54 wird mit einer
vorgegebenen Geschwindigkeit durch eine herkömmliche Motor-Getriebe-Einheit
und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben, und die Walzen 52 und 56 werden
durch ihren Kontakt mit der Walze 54 angetrieben. Die erste
Reißzone 34 hat
eine Länge
L1 zwischen dem Klemmspalt der Walze 46 und der Walze 48,
der auf der Linie 58 zwischen ihren Mittelpunkten liegt,
und dem Klemmspalt der Walzen 52 und 54, der auf
der Linie 60 zwischen ihren Mittelpunkten liegt. Die Fasergeschwindigkeit
wird innerhalb der ersten Reißzone 34 erhöht, indem
die Faser durch die Walzengruppe 42 mit einer ersten Geschwindigkeit
S1 und durch die Walzengruppe 50 mit einer zweiten Geschwindigkeit
S2 angetrieben wird, die höher
ist als die Geschwindigkeit S1. Durch Vergleich der Fasergeschwindigkeiten
an den beiden Walzengruppen 42 und 50 wird ein
ersten Geschwindigkeitsverhältnis
D1 = S2/S1 definiert. Zwischen der Walze und der Faser sollte keinerlei
Rutschen auftreten, und daher sind die Fasergeschwindigkeit und
die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 46 gleich, und die Fasergeschwindigkeit
und die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 54 sind gleich. Erhöhen der
Fasergeschwindigkeit innerhalb der ersten Reißzone 34 führt dazu,
daß Filamente
in der Faser, die länger
als die Länge
L1 sind, gestreckt werden, bis die Reißdehnung der Faser überschritten
wird und die durch beide Walzengruppen eingespannten Filamente zerrissen
werden. In der ersten Zone sollte zum Streckreißen der Filamente das Geschwindigkeitsverhältnis D1
so beschaffen sein, daß die
maximale Dehnung der Filamente die Reißdehnung der Faser übersteigt,
was eine bekannte Bedingung für
das Streckreißen
von Fasern ist. Wenn die dem Prozeß zugeführte Faser eine Faser ist,
die ganz aus kontinuierlichen Filamenten besteht, und die obigen
Bedingungen für
das Streckreißen
von Filamenten erfüllt sind,
dann werden alle Filamente in der ersten Reißzone gerissen. Nach dem Streckreißen der
kontinuierlichen Filamente kann die jetzt diskontinuierliche Filamentfaser
gleichfalls in der ersten Reißzone 34 gestreckt
werden, um den Denier der Faser zu verringern, während die Geschwindigkeit der
Faser zunimmt, bis sie die Geschwindigkeit S2 der Walzengruppe 50 erreicht.Referring to the drawings 1 a schematic of a preferred stretch-breaking process for a fiber 30 to form a yarn 32 using at least a first break zone 34 and a second break zone 36 and a compression zone 38 , The fiber 30 containing several fibers 30a . 30b and 30c can be the method at a feed end 40 of the process by a first group of rolls 42 fed to the rollers 44 . 46 and 48 having. The roller 46 is driven at a predetermined speed by a conventional motor-gear unit and a controller (not shown), and the rollers 44 and 48 be through their contact with the roller 46 driven. The fiber 30 becomes a second group of rolls 50 fed, creating the first breaking zone 34 between the roller groups 42 and 50 is defined. The roll group 50 has a roller 52 , a roller 54 and a roller 56 on. The roller 54 is driven at a predetermined speed by a conventional motor-gear unit and a controller (not shown), and the rollers 52 and 56 be through their contact with the roller 54 driven. The first break zone 34 has a length L1 between the nip of the roller 46 and the roller 48 who is on the line 58 between their centers, and the nip of the rollers 52 and 54 who is on the line 60 between their centers. The fiber velocity will be within the first break zone 34 increased by passing the fiber through the roller group 42 at a first speed S1 and through the roller group 50 is driven at a second speed S2, which is higher than the speed S1. By comparing the fiber velocities at the two roll groups 42 and 50 a first speed ratio D1 = S2 / S1 is defined. No slippage should occur between the roller and the fiber, and therefore, the fiber speed and the roller surface speed are at the driven roller 46 equal to, and the fiber speed and the roller surface speed at the driven roller 54 are equal. Increase the fiber velocity within the first break zone 34 causes filaments in the fiber which are longer than the length L1 to be stretched until the elongation at break of the fiber is exceeded and the filaments clamped by both groups of rolls are torn. In the first zone, for stretch breaking of the filaments, the speed ratio D1 should be such that the maximum elongation of the filaments exceeds the elongation at break of the fiber, which is a known condition for fiber breakage. If the fiber fed to the process is a fiber consisting entirely of continuous filaments and the above conditions for stretch breaking of filaments are met, then all the filaments in the first break zone are torn. After stretch breaking of the continuous filaments, the now discontinuous filament fiber can also be in the first break zone 34 be stretched to reduce the denier of the fiber as the speed of the fiber increases until it reaches the speed S2 of the roll group 50 reached.
Die
Faser 30 wird einer dritten Walzengruppe 62 zugeführt, wodurch
die zweite Reißzone 36 zwischen den
Walzengruppen 50 und 62 definiert wird. Die Walzengruppe 62 weist
die Walze 64, die Walze 66 und die Walze 68 auf.
Die Walze 66 wird mit vorgegebener Geschwindigkeit durch
eine herkömmliche
Motor-Getriebe-Einheit und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben,
und die Walzen 64 und 68 werden durch ihren Kontakt
mit der Walze 66 angetrieben. Die zweite Reißzone 36 hat
eine Länge
L2 zwischen dem Klemmspalt der Walze 54 und der Walze 56,
der auf der Linie 70 zwischen ihren Mittelpunkten liegt,
und dem Klemmspalt der Walzen 64 und 66, der auf
der Linie 72 zwischen ihren Mittelpunkten liegt. Die Fasergeschwindigkeit
wird innerhalb der zweiten Reißzone 36 erhöht, indem
die Faser durch die Walzengruppe 50 mit einer zweiten Geschwindigkeit
S2 und durch die Walzengruppe 62 mit einer dritten Geschwindigkeit
S3 angetrieben wird, die höher
ist als die Geschwindigkeit S2. Durch Vergleich der Fasergeschwindigkeiten
an den beiden Walzengruppen 50 und 62 wird ein
Geschwindigkeitsverhältnis
D2 = S3/S2 definiert. Zwischen der Walze und der Faser sollte keinerlei
Rutschen auftreten; daher sind die Fasergeschwindigkeit und die
Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Rolle 54 gleich, und die Fasergeschwindigkeit
und die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Rolle 66 sind gleich. Der Anstieg der
Fasergeschwindigkeit innerhalb der zweiten Reißzone 36 bewirkt,
daß die
meisten Filamente in der Faser, die länger als die Länge L2 sind,
gestreckt werden, bis die Reißdehnung
der Faser überschritten
wird und die meisten Filamente, die durch beide Walzengruppen eingespannt
sind (doppelt eingespannte Filamente) Streckreißen. In der zweiten Zone sollte
zum Streckreißen
der Filamente das Geschwindigkeitsverhältnis D2 so beschaffen sein,
daß die
maximale Dehnung der doppelt eingespannten Filamente die Reißdehnung
der Faser überschreitet,
was eine bekannte Bedingung für
das Streckreißen
von Fasern mit diskontinuierlichen Filamenten ist. Die Faser mit
diskontinuierlichen Filamenten kann auch in der zweiten Reißzone 36 gestreckt
werden, um den Denier der Faser zu verringern, während die Geschwindigkeit der
Faser weiter zunimmt, bis sie die Geschwindigkeit S3 der Walzengruppe 62 erreicht.The fiber 30 becomes a third group of rolls 62 fed, creating the second breaking zone 36 between the roller groups 50 and 62 is defined. The roll group 62 shows the roller 64 , the roller 66 and the roller 68 on. The roller 66 is driven at a predetermined speed by a conventional motor-gear unit and a controller (not shown), and the rollers 64 and 68 be through their contact with the roller 66 driven. The second break zone 36 has a length L2 between the nip of the roller 54 and the roller 56 who is on the line 70 between their centers, and the nip the rollers 64 and 66 who is on the line 72 between their centers. The fiber velocity becomes within the second break zone 36 increased by passing the fiber through the roller group 50 at a second speed S2 and through the roller group 62 is driven at a third speed S3, which is higher than the speed S2. By comparing the fiber velocities at the two roll groups 50 and 62 a speed ratio D2 = S3 / S2 is defined. There should be no slippage between the roller and the fiber; therefore, the fiber speed and the roller surface speed are at the driven pulley 54 equal to, and the fiber speed and roller surface speed on the driven roller 66 are equal. The increase in fiber velocity within the second break zone 36 causes most of the filaments in the fiber, which are longer than the length L2, to be stretched until the elongation at break of the fiber is exceeded and most of the filaments clamped by both sets of rolls (double clamped filaments) stretch break. In the second zone, for stretch breaking of the filaments, the speed ratio D2 should be such that the maximum elongation of the double clamped filaments exceeds the elongation at break of the fiber, which is a known condition for stretch breaking of discontinuous filament fibers. The fiber with discontinuous filaments can also be in the second breaking zone 36 be stretched to reduce the denier of the fiber while the speed of the fiber continues to increase until it reaches the speed S3 of the roll group 62 reached.
Die
Faser 30 wird einer vierten Walzengruppe 74 zugeführt, wodurch
die Verdichtungszone 38 zwischen den Walzengruppen 62 und 74 definiert
wird. Die Walzengruppe 74 weist eine Walze 76 und
eine Walze 78 auf. Die Walze 76 wird mit vorgegebener
Geschwindigkeit durch eine herkömmliche
Motor-Getriebe-Einheit und
eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben, und die Walze 78 wird
durch ihren Kontakt mit der Walze 76 angetrieben. Die Verdichtungszone 38 hat
eine Länge
L3 zwischen dem Klemmspalt der Walze 66 und der Walze 68,
der auf der Linie 80 zwischen ihren Mittelpunkten liegt,
und dem Klemmspalt der Walzen 76 und 78, der auf
der Linie 82 zwischen ihren Mittelpunkten liegt. Die Verdichtungszone
enthält
bestimmte Verdichtungseinrichtungen, wie z. B. eine zwischen den
Walzengruppen 62 und 74 dargestellte Verwirbelungsdüse 83.
Die Fasergeschwindigkeit kann innerhalb der Verdichtungszone 38 leicht
verringert werden, indem die Faser durch die Walzengruppe 62 mit
der dritten Geschwindigkeit S3 angetrieben wird und durch die Walzengruppe 74 mit einer
vierten, niedrigeren Geschwindigkeit S4 angetrieben wird. Durch
Vergleich der Fasergeschwindigkeiten an den beiden Walzengruppen 62 und 74 wird
ein Geschwindigkeitsverhältnis
D3 = S4/S3 definiert. Zwischen der Walze und der Faser sollte keinerlei
Rutschen auftreten; daher sind die Fasergeschwindigkeit und die
Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 66 gleich, und die Fasergeschwindigkeit
und die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 76 sind gleich. Die Verwirbelungsdüse verbindet die
Filamente, indem sie sie miteinander verwirrt, um ein Stapelgarn
zu bilden, und dabei kann sie bei der Bildung des Stapelgarns die
Filamentlänge
leicht verkürzen,
wodurch die verminderte Geschwindigkeit in dieser besonderen Verdichtungszone
erklärt
wird. In bestimmten Fällen
kann es erwünscht
sein, die Fasergeschwindigkeit innerhalb der Verdichtungszone 38 zu
erhöhen,
indem die Faser durch die Walzengruppe 62 mit der dritten
Geschwindigkeit S3 und durch die Walzengruppe 74 mit einer
vierten Geschwindigkeit S4 angetrieben wird, die höher ist
als die Geschwindigkeit S3. In diesem Fall würde innerhalb der Verdichtungszone 38 ein gewisses
Strecken auftreten, während
die Fasergeschwindigkeit weiter zunimmt, bis sie die Geschwindigkeit S4
der Walzengruppe 74 erreicht.The fiber 30 becomes a fourth roller group 74 fed, causing the compression zone 38 between the roller groups 62 and 74 is defined. The roll group 74 has a roller 76 and a roller 78 on. The roller 76 is driven at a predetermined speed by a conventional motor-gear unit and a controller (not shown), and the roller 78 gets through her contact with the roller 76 driven. The compression zone 38 has a length L3 between the nip of the roller 66 and the roller 68 who is on the line 80 between their centers, and the nip of the rollers 76 and 78 who is on the line 82 between their centers. The compression zone contains certain compression devices, such. B. one between the roller groups 62 and 74 illustrated swirl nozzle 83 , The fiber velocity can be within the compression zone 38 be easily reduced by passing the fiber through the roll group 62 is driven at the third speed S3 and through the roller group 74 is driven at a fourth, lower speed S4. By comparing the fiber velocities at the two roll groups 62 and 74 a speed ratio D3 = S4 / S3 is defined. There should be no slippage between the roller and the fiber; therefore, the fiber speed and roller surface speed are at the driven roller 66 equal to, and the fiber speed and the roller surface speed at the driven roller 76 are equal. The swirl nozzle joins the filaments by entangling them together to form a staple yarn and, in forming the staple yarn, can easily shorten the filament length, thus explaining the reduced speed in that particular compaction zone. In certain cases, it may be desirable to control the fiber velocity within the compression zone 38 increase by passing the fiber through the roller group 62 at the third speed S3 and through the roller group 74 is driven at a fourth speed S4 which is higher than the speed S3. In this case, would be within the compression zone 38 a certain stretching occur as the fiber speed further increases until it reaches the speed S4 of the roll group 74 reached.
Wie
weiterhin aus 1 erkennbar, sind die Walzengruppen 42, 50 und 62 als
drei Walzengruppen dargestellt, wobei die Faser die Walzengruppen
im wesentlichen "geradlinig" durchläuft und
sich dabei ein wenig auf die Walzen aufwickelt. Dies ist häufig eine
einfache, wirksame Möglichkeit,
für ein
gutes Einspannen der Faser zu sorgen und einen einfachen Fasereinfädelungsweg
für das
Verfahren zu erhalten. Es besteht die Ansicht, daß es wichtig
ist, die statische Aufladung an den Fasern zu regulieren, während sie
in den Reißzonen 34 und 36 gerissen
werden. Von der Faseroberfläche
gehen gewöhnlich
freie Faserenden aus, die durch das Streckreißen der Filamente entstehen,
und werden durch statische Kräfte
abgestoßen,
während
die Filamente aufeinander gleiten. Diese abstehenden, statisch aufgeladenen
freien Enden wickeln sich leicht auf die Klemmwalzen auf, besonders
in den Walzengruppen 50 und 62, und verursachen
dadurch Maschinenstillstände.
Es besteht die Ansicht, daß es
nützlich
ist, die Fasern mit einer elektrisch leitenden Walzenoberfläche in Kontakt
zu bringen, um die statische Aufladung abzuleiten. Dies kann erfolgen,
indem man mindestens eine der Klemmwalzen, welche die unverdichtete
diskontinuierliche Faser einspannen, mit einer metallischen leitfähigen Oberfläche ausführt, z.
B. die Walzen 44, 48, 52, 56, 64 und 68.
Die Walze 76 kann gleichfalls eine leitfähige Oberfläche aufweisen,
aber dies ist nicht so wichtig, da die freien Enden beim Durchgang
durch diesen Klemmspalt mit dem Faserkern verdichtet werden. Ebenso
braucht die Walze 44 unter Umständen nicht metallisch zu sein,
da die Faser an diesem Punkt noch ein Bündel von Endlosfilamenten ist
und keine freien Enden vorhanden sind. An der Walze 48 können wegen
des in der Reißzone 34 erfolgenden
dynamischen Filamentreißvorgangs
einige freie Enden vorhanden sein, so daß eine Walze 48 mit
leitfähiger
Oberfläche
vorteilhaft sein kann. Im Fall der Walzengruppe 50 weisen
die Walzen 52 und 56 metallische Oberflächen auf,
die mit einer nichtleitenden, elastischen Elastomerfläche auf
der Walze 54 in Kontakt sind. Beim Inkontaktbringen mit
einer Walzengruppe, wie z. B. 50, ist es ferner wichtig,
den Weg der Faser mit diskontinuierlichen Filamenten am Eintritt
und Austritt der Walzengruppe so anzuordnen, daß die Faser zuerst mit einer
elektrisch leitenden Klemmwalze in Kontakt gebracht wird, bevor
sie mit einer nichtleitenden Klemmwalze in Kontakt gebracht wird,
und daß die
Faser von einer nichtleitenden Klemmwalze nur getrennt wird, indem
die Faser zuerst von der elektrisch nichtleitenden Klemmwalze getrennt
wird, bevor sie von einer elektrisch leitenden Klemmwalze getrennt
wird, um dadurch die statische Aufladung in der Faser bei ihrem
Durchgang durch die Klemmwalzen zu minimieren. Mit anderen Worten,
die erste Oberfläche,
mit der die in eine Klemmwalzengruppe eintretende Faser in Kontakt
kommt, sollte eine leitfähige
Oberfläche
sein, und die letzte Oberfläche,
mit der die aus einer Klemmwalzengruppe austretende Faser in Kontakt
ist, sollte eine leitfähige
Oberfläche
sein. Wenn die Faser statt dessen von der Elastomeroberfläche der
Walze 54 abgelöst
würde,
nachdem sie die Metallwalze 56 verlassen hat, dann würde bei
der Trennung von Faser und Elastomer eine statische Aufladung erzeugt
werden, die nicht ohne weiteres abgeleitet würde, da die Faser selbst elektrisch
nichtleitend ist. Dementsprechend sind die Walzen 52 und 56 schräg um den
Mittelpunkt der Walze 54 herum angeordnet, so daß ein Umschlingungswinkel 51 von
etwa 5° oder
mehr an der Walze 52 auftritt, bevor die Faser in Kontakt
mit der Walze 54 kommt, während ein Umschlingungswinkel 53 von
etwa 5° oder
mehr an der Walze 56 auftritt, nachdem sich die Faser von
der Walze 54 trennt. Diese Situation wiederholt sich für die Walzengruppe 62.How to continue 1 recognizable, are the groups of rolls 42 . 50 and 62 shown as three groups of rollers, wherein the fiber passes through the roller groups substantially "straight" and thereby wound up a little on the rollers. This is often a simple, effective way to provide good fiber chucking and to obtain a simple fiber threading path for the process. It is believed that it is important to regulate the static charge on the fibers while in the break zones 34 and 36 be torn. From the fiber surface usually go free fiber ends resulting from the tearing of the filaments, and are repelled by static forces, while the filaments slide on each other. These protruding, statically charged free ends wrap easily on the pinch rollers, especially in the roll groups 50 and 62 , causing machine downtime. It is believed that it is useful to contact the fibers with an electrically conductive roller surface to dissipate the static charge. This can be done by performing at least one of the pinch rolls clamping the uncompressed discontinuous fiber with a metallic conductive surface, e.g. B. the rollers 44 . 48 . 52 . 56 . 64 and 68 , The roller 76 may also have a conductive surface, but this is not as important as the free ends are compressed with the fiber core as they pass through this nip. Likewise, the roller needs 44 may not be metallic because at this point the fiber is still a bundle of continuous filaments and there are no free ends. At the roller 48 because of in the breaking zone 34 take place dynamic dynamic tearing process some free ends, so that a roller 48 with conductive surface in front can be part. In the case of the roll group 50 show the rollers 52 and 56 Metallic surfaces, which with a non-conductive, elastic elastomer surface on the roller 54 are in contact. When contacting with a roller group, such as. B. 50 , it is also important to arrange the path of the fiber with discontinuous filaments at the entrance and exit of the roller group so that the fiber is first brought into contact with an electrically conductive pinch roller before being brought into contact with a non-conductive pinch roller and that the Fiber is only separated from a non-conductive pinch roll by first separating the fiber from the electrically non-conductive pinch roll before separating it from an electrically conductive pinch roll to thereby minimize static charge in the fiber as it passes through the pinch rolls. In other words, the first surface with which the fiber entering a pinch roller group should come into contact should be a conductive surface, and the last surface with which the fiber emerging from a pinch roller group should be in contact should be a conductive surface. If the fiber instead from the elastomer surface of the roller 54 after they replaced the metal roller 56 In the separation of fiber and elastomer, a static charge would be generated which would not readily be dissipated since the fiber itself is electrically nonconductive. Accordingly, the rollers 52 and 56 obliquely around the center of the roller 54 arranged around so that a wrap angle 51 of about 5 ° or more on the roller 52 occurs before the fiber comes into contact with the roller 54 comes while a wrap angle 53 of about 5 ° or more on the roller 56 occurs after the fiber is off the roller 54 separates. This situation is repeated for the roller group 62 ,
Da
viele Walzenwickel anscheinend beim Austritt der Faser aus einem
Klemmspalt zwischen Walzen auftreten, besteht die Ansicht, daß es gleichfalls
wichtig ist, die Faser in Kontakt mit einer starren Klemmwalze zu
halten, wie z. B. einer metallischen Klemmwalze, da die Faser eine
elastische Elastomerklemmwalze ungeachtet dessen verläßt, ob die
Walzen mit starrer oder elastischer Oberfläche leitfähig oder nichtleitfähig sind. Auf
diese Weise kann die Faser, wenn sie leicht in die elastische Oberfläche der
Elastomerwalze eingebettet wird, von der elastischen Oberfläche "abgelöst" werden, indem sie
der starren Oberfläche
der gegenüberliegenden
Klemmwalze folgt, während
sich die Faser ein wenig auf die starre Walze aufwickelt. Die oben
diskutierten Umschlingungswinkel um die Walzen mit Metalloberfläche würden diesen
Zweck erfüllen.
Es besteht die Ansicht, daß dadurch
die Wickelbildung an Walzen minimiert wird. Wenn die starre Walzenoberfläche elektrisch
leitend ist, ist dies ein weiterer Vorteil, wie oben erwähnt.There
many roll wraps apparently at the exit of the fiber from a
Clamping gap between rollers occur, it is believed that it also
It is important to put the fiber in contact with a rigid pinch roller
hold, such. As a metallic pinch roller, since the fiber has a
regardless of whether leaves the elastic elastomer clamping roller
Rollers with a rigid or elastic surface are conductive or non-conductive. On
This way the fiber can, if easily in the elastic surface of the
Elastomer roller is embedded, "detached" from the elastic surface by
the rigid surface
the opposite
Pinch roller follows while
The fiber winds a little bit on the rigid roller. The above
discussed wrap around the rolls with metal surface would this
To serve a purpose.
It is believed that by doing so
the winding formation on rollers is minimized. When the rigid roller surface is electrically
is conductive, this is another advantage as mentioned above.
1A zeigt
unter Bezugnahme auf die Walzengruppe 42 eine weitere Möglichkeit
zum Einfädeln
in die Walzengruppen, die als "Omega"-Schlinge bezeichnet
wird. In dieser Alternative wird die Faser unter der Walze 44 statt
darüber
eingeführt
und dann um die Walze 44, die Walze 46 gewickelt
und unter der Walze 48 durchgeführt. Dies vergrößert den
Oberflächenkontakt
zwischen der Faser und den Walzen 44, 46 und 48 erheblich.
Dies ist ein brauchbares Verfahren, wenn die Faser einen guten Reibungseingriff
mit dem Walzensatz erfordert, um ein Rutschen der Faser über die
Walzengruppe zu vermeiden. Bedingungen, unter denen dies erforderlich
ist, können
vorliegen, wenn die Faser eine hochfeste Faser ist und eine große Reißkraft durch
die Walzengruppen entwickelt werden muß, oder wenn die Faser einen
sehr niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen Filamenten in der
Faser und zwischen Faser und Walzenoberfläche aufweist. Fluorpolymerfaser,
deren statischer Reibungskoeffizient zwischen Filamenten kleiner
oder gleich etwa 0,1 ist, wäre
eine solche Faser, die bei ihrer Verarbeitung durch Streckreißen von
einer "Omega"-Schlinge profitieren würde. Bei
dieser Omega-Schlinge hat die Walze 48 eine leitfähige Oberfläche und
weist einen großen
Umschlingungswinkel 55 von mehr als 90° mit der Faser auf, nachdem
sich diese von der Walze 46 getrennt hat, die eine nichtleitende
Elastomeroberfläche
aufweist. Dadurch wird die statische Aufladung, die bei der Trennung
der Faser von der Elastomeroberfläche entsteht, wirksam abgeleitet,
wie oben diskutiert. 1A shows with reference to the roll group 42 Another way to thread into the roll groups, which is referred to as "omega" loop. In this alternative, the fiber is under the roller 44 instead of being introduced and then around the roller 44 , the roller 46 wrapped and under the roller 48 carried out. This increases the surface contact between the fiber and the rollers 44 . 46 and 48 considerably. This is a viable process if the fiber requires good frictional engagement with the set of rolls to avoid slippage of the fiber across the set of rolls. Conditions where this is required may be present when the fiber is a high strength fiber and a high tearing force must be developed through the roller groups, or when the fiber has a very low coefficient of friction between filaments in the fiber and between the fiber and roller surfaces. Fluoropolymer fiber, whose static coefficient of friction between filaments is less than or equal to about 0.1, would be one such fiber that, when processed by stretch breaking, would benefit from an "omega" sling. The roller has this omega loop 48 a conductive surface and has a large wrap angle 55 of more than 90 ° with the fiber after moving from the roller 46 has separated, which has a non-conductive elastomer surface. This effectively dissipates the static charge that results from the separation of the fiber from the elastomer surface, as discussed above.
Überall in
der Industrie werden dem Begriff "Faser" die verschiedensten Bedeutungen zugeschrieben. Für Zwecke
der vorliegenden Patentbeschreibung bedeutet der Begriff "Faser" ein langgestrecktes
textiles Material mit einem oder mehreren Enden oder Bündel aus
gleichem oder unterschiedlichem Material mit mehreren Filamenten,
die diskontinuierlich oder kontinuierlich sein können und unverdichtet sind,
wodurch zwischen den Filamenten eine erhebliche Beweglichkeit erhalten
bleibt. Filamente sind einzelne Einheiten aus kontinuierlichem oder
diskontinuierlichem (d. h. endlich langem) Material. Der Begriff "Garn" oder "Stapelfasergarn" bedeutet ein langgestrecktes
textiles Material, das eine verdichtete Faser aufweist, die diskontinuierliche
Filamente enthält,
wobei die verdichtete Faser eine erhebliche Zugfestigkeit und Einheitlichkeit
in Längsrichtung des
Garns aufweist und Filamentbeweglichkeit vorhanden, aber begrenzt
ist. Kontinuierliche Filamente können auch
in dem Garn oder Stapelfasergarn vorhanden sein.Everywhere in
In industry, the term "fiber" is attributed a variety of meanings. For purposes
In the present specification, the term "fiber" means an elongated one
textile material with one or more ends or bundles
same or different material with multiple filaments,
which may be discontinuous or continuous and are uncompressed,
which gives considerable mobility between the filaments
remains. Filaments are single units of continuous or
discontinuous (i.e., finite) material. The term "yarn" or "staple fiber yarn" means an elongated one
textile material comprising a compacted fiber, the discontinuous one
Contains filaments
the compacted fiber has considerable tensile strength and uniformity
in the longitudinal direction of
Has yarn and filament mobility present, but limited
is. Continuous filaments can also
be present in the yarn or Stapelfasergarn.
Die
Zulauffaser für
den oben beschriebenen Prozeß kann
von einer Faserkreuzspule herrühren
oder aus einem Behälter
mit gelegter Faser herkommen, aus dem die Faser frei entnommen werden
kann, wie weiter unten diskutiert wird. Das verdichtete Garn kann
für den
Transport zu einem anderen Prozeß oder zum Versand zu einer
Spule gewickelt oder in einem Behälter abgelegt werden oder zur
Weiterverarbeitung zu anderen Maschinenelementen weitergeleitet
werden.The feed fiber for the process described above may come from a fiber spool or may come from a fiber-laid container from which the fiber can be freely removed, as discussed further below. The compacted yarn may be used for transport to another process or to Ver sand wound into a bobbin or stored in a container or forwarded to other machine elements for further processing.
Die
Begriffe "Reißzone" und "Reißen der
Filamente" beziehen
sich auf die Geschwindigkeitserhöhung der
Faser, die kontinuierliche oder diskontinuierliche Filamente aufweist,
in einer Zone für
den Hauptzweck, Fasern so zu Streckreißen, daß mehr als 20% und vorzugsweise
mehr als 40% der Filamente gerissen werden. Wenn der Reißzone kontinuierliche
Filamente oder diskontinuierliche Filamente zugeführt werden,
die länger
sind als die Reißzone,
dann werden 100% der Filamente gerissen. "Reißzone" und "Reißen der
Filamente" kann
auch das Schneiden oder Schwächen
aller oder eines Teils der kontinuierlichen oder langen diskontinuierlichen
Filamente einschließen,
wie z. B. bei einer Schneidekonvertervorrichtung oder einer Reißstabvorrichtung
(wie in US-A-2721440 von New oder in US-A-4547933 von Lauterbach beschrieben),
wodurch die an den Klemmwalzen angreifenden Reißkräfte verringert werden und die
Zufälligkeit
der Reißposition
der Filamente in der Faser ein wenig gesteuert wird.The
Terms "breaking zone" and "tearing the
Filaments "relate
on the speed increase of the
Fiber having continuous or discontinuous filaments,
in a zone for
the main purpose is to tear the fibers so that more than 20% and preferably
More than 40% of the filaments are torn. If the breaking zone is continuous
Filaments or discontinuous filaments are fed,
the longer
are considered the breaking zone,
then 100% of the filaments are torn. "Breaking zone" and "tearing the
Filaments "can
also cutting or weakening
all or part of the continuous or long discontinuous
Include filaments
such as B. in a cutting converter device or a Reißstabvorrichtung
(as described in US-A-2721440 to New or in US-A-4547933 to Lauterbach),
whereby the tensile forces acting on the pinch rollers are reduced and the
contingency
the tear position
the filaments in the fiber is somewhat controlled.
"Erste Reißzone" und "zweite Reißzone" bedeuten zwei getrennte
Reißzonen,
wobei die zweite bei der Fortbewegung der Faser durch die beiden
Reißzonen
hinter der ersten auftritt. Vorgesehen ist, daß die zweite Reißzone nicht
die nächste
nach der ersten Reißzone
zu sein braucht und die erste Reißzone nicht die erste Zone
in einem Verfahren zu sein braucht. Die in die erste Reißzone eintretende
Faser kann eine Faser mit kontinuierlichen Filamenten, eine Faser
mit langen diskontinuierlichen Filamenten, die in der ersten Reißzone zu Streckreißen sind,
oder eine Kombination aus einer Faser mit kontinuierlichen und diskontinuierlichen
Filamenten sein. Vorgesehen ist, daß die Verdichtung eine Verbindung
der Filamente in der Faser durch irgendwelche Verdichtungsmittel
einschließt,
wie z. B. eine einzelne Fluiddüse,
mehrere Fluiddüsen,
eine Echtzwirnungsvorrichtung, eine Wechselfaden- bzw. Mischzwirnungsvorrichtung,
einen Bindemittelapplikator oder dergleichen, eine Umspinnvorrichtung
usw."First break zone" and "second break zone" mean two separate ones
Break zones,
the second in moving the fiber through the two
breaking zones
behind the first occurs. It is envisaged that the second break zone not
the next
after the first break zone
needs to be and the first break zone not the first zone
in a process needs to be. The entering into the first breaking zone
Fiber can be a fiber with continuous filaments, a fiber
with long discontinuous filaments that are in the first breaking zone to tear,
or a combination of a fiber with continuous and discontinuous
Be filaments. It is envisaged that the compression a connection
the filaments in the fiber by any compaction means
includes,
such as B. a single fluid nozzle,
several fluid nozzles,
a real twisting device, a self-winding device,
a binder applicator or the like, a rewinding device
etc.
Um
ein praktisches Streckreißen
der Faser in einer einzigen Reißzone
zu erreichen, ist bekannt, daß die
Reißspannung
einer Faser mit zunehmendem Geschwindigkeitsverhältnis zum Streckreißen der
Fasern abnimmt. Bei einem sehr niedrigen Geschwindigkeitsverhältnis von
weniger als zwei nimmt die Spannung schnell zu, und es wird angenommen,
daß die
Spannung bei ihrem Anstieg die Faser so verdichtet, daß die Reibung
zwischen benachbarten Filamenten zunimmt und das Streckreißen einzelner
Filamente schwieriger wird. Als Ergebnis erhöht sich die Spannung und wird
sehr ungleichmäßig, was
zu Bedienbarkeitsproblemen und zum Streckreißen der gesamten Faser statt
des statistischen Streckreißens
von Einzelfilamenten führt. Aus
diesem Grund wird ein Betrieb jeder Reißzone mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von
mindestens 2,0 gewünscht.
Dies ist auch für
Produktdurchsatzleistungen vorteilhaft. Außerdem wird die Bereitstellung
einer großen
Zahl von Filamentenden in dem verdichteten Garn gewünscht. Dies
kann erfolgen, indem die Zonenlänge
der zweiten Reißzone
erheblich kürzer
als die erste Reißzone
ausgelegt wird, um die Filamente in der Faser zu kürzen und
mehr Filamentenden pro Zoll verdichtetes Garn zu erzeugen. Vorzugsweise
ist die Länge der
zweiten Reißzone
L2 kleiner oder gleich dem 0,6-fachen der ersten Zonenlänge L1.
In einer stärker
bevorzugten Ausführungsform
wird gewünscht,
daß die
zweite Länge
L2 kleiner oder gleich dem 0,4-fachen der ersten Länge L1 ist.
Es gibt einen praktischen Grenzwert für die minimale Länge der
zweiten Reißzone,
wo nahezu alle aus der ersten Zone kommenden Faserfilamente gerissen
werden. Dies ist nicht wünschenswert,
weil dadurch die Zugspannung auf einen hohen Wert ansteigt und die
Reißkräfte bekanntlich
mit abnehmender Länge
der Zone abnehmen. Ein praktischer unterer Grenzwert für L2 für die Reißzone 2
ist L2 ≥ 0,2
L1. Die natürliche
Folge dieser Logik ist, daß es
wünschenswert
ist, die erste Zone erheblich länger
als die zweite auszulegen, da bekanntlich die Reißspannung
von Filamenten in langen Zonen abnimmt. Es wird für wichtig
gehalten, daß L1
groß im
Vergleich zu jeder gegebenen, erzeugten (d. h. durch die zweite
Reißzone
festgelegten) mittleren Filamentlänge ist, um die erforderlichen
Reißkräfte zu verringern
und eine größere Filamentlänge Reißkräften auszusetzen,
wodurch mehr Filamentschwachstellen dem Reißvorgang ausgesetzt werden.
Eine mittlere Filamentlänge
von mehr als 15,24 cm (6,0 Zoll) wird als wünschenswert angesehen, was
nach der Erfahrung mit Reißzonen
bedeutet, daß L2
annähernd
größer als
etwa das Zweifache der mittleren Filamentlänge oder größer als 30,48 cm (12,0 Zoll)
ist, was bedeutet, daß L1
beim maximalen gewünschten
L2/L1-Verhältnis
von 0,6 größer als
1,67 × 30,48
cm oder 50,8 cm (20,0 Zoll) ist. Es gibt eine Beziehung zwischen
der ersten und der zweiten Reißzone,
die sicherstellt, daß das
Verfahren eine gute Bedienbarkeit aufweist und das Garn bestimmte
wünschenswerte
Eigenschaften der Filamentlänge
und -verteilung aufweist und für
eine größere Häufigkeit
der Filamentenden in einem gerissenen Garn sorgt. Gute Bedienbarkeit
bietet auch die Möglichkeit
eines stabilen Betriebs mit hoher Geschwindigkeit bei Austrittsgeschwindigkeiten
von mehr als 182,88–228,6
m/min (200–250
Yard/min), und insbesondere von mehr als etwa 457,2 m/min (500 Yard/min). Zunächst wird
unter Bezugnahme auf 2 eine Definition der doppelt
eingespannten Filamente diskutiert, um die Beziehung zwischen der
ersten und der zweiten Reißzone
besser zu verstehen. 2 zeigt eine Faser 30,
die nur kontinuierliche Filamente aufweist, sich in einer Richtung 81 bewegt
und eine Reißzone 34a durchläuft, wie
z. B. die erste Reißzone 34 in 1.
Die Reißzone 34a erstreckt
sich über
eine Länge
L1a zwischen zwei Walzengruppen 42a und 50a. Die
Walzengruppe 42a wird mit einer ersten Geschwindigkeit
S1a angetrieben, und die Walzengruppe 50a wird mit einer
zweiten Geschwindigkeit S2a angetrieben, die höher ist als die Geschwindigkeit
S1a, um ein Geschwindigkeitsverhältnis
D1a = S2a/S1a zu definieren. Die Geschwindigkeit der Faser 30 wird
in der Reißzone 34a erhöht, so daß alle kontinuierlichen
Filamente, die in einem Zulaufende 85 zugeführt werden,
in der Länge
L1a zu Streckreißen
sind. Obwohl das Zulaufende 85 in einer Position unmittelbar
hinter der Walzengruppe 42a dargestellt ist, bezeichnet
es eine Position entweder unmittelbar vor, unmittelbar hinter oder
im Klemmspalt der Walzengruppe 42a. In der gesamten vorliegenden
Diskussion bezeichnet "Zulauf" bzw. "flußaufwärts" die Richtung, aus
der die Fasern kommen, und "Ablauf-" bzw. "flußabwärts" bezeichnet die Richtung,
in die sich die Fasern bewegen. Die Faser weist eine Reißdehnung
auf, die in Prozent ausgedrückt
wird und die prozentuale Dehnung eines Filaments der Faser in Richtung
einer angreifenden Last unmittelbar vor dem Streckreißen des
Filaments darstellt. Typische Reißdehnungswerte für synthetische
Spinnfasern vor der Verfestigung durch Strecken können für Polyester
etwa 300% und für
Polyester nach der Verfestigung durch Strecken etwa 10% betragen.
Zu irgendeinem Zeitpunkt, wie z. B. zu dem in 2 abgebildeten
Zeitpunkt, gibt es einige Filamente, die gerissen werden, wie z.
B. die Filamente 84, 86 und 88, und einige
Filamente, die gestreckt und noch nicht gerissen werden, wie z.
B. die Filamente 90 und 92. Das Filament 84 wird
als loses bzw. schwimmendes, unkontroliertes Filament bezeichnet,
da weder sein Zulaufende 84a noch sein Ablaufende 84b eingespannt
und durch die Walzengruppe 42a bzw. 50a kontrolliert
wird. Das Filament 86 wird als einzeln eingespanntes unkontrolliertes
Filament mit unkontrolliertem Ablaufende bezeichnet, da es nur durch
eine Walzengruppe 42a eingespannt und kontrolliert wird
und ein Ablaufende 86a weder durch die Walzengruppe 42a noch
durch 50a kontrolliert wird. Wenn das Ende 86a um
einen bestimmten Abstand d vom mittleren Bereich der Faser 30 absteht,
wie dargestellt, kann es an der Walzengruppe 42a oder 50a ein
Problem darstellen, indem es sich um eine der Walzen wickelt, statt
sich in der Richtung 81 durch den Prozeß fortzubewegen. Das Filament 88 wird
als einzeln eingespanntes kontrolliertes Filament bezeichnet, das
durch eine Walzengruppe 50a eingespannt und kontrolliert
wird und ein Zulaufende 88a aufweist, das weder durch die
Walzengruppe 42a noch durch 50a eingespannt wird.
Das Ende 88a ist weniger problematisch als das Ende 86a,
da es durch den Prozeß gezogen
wird, statt wie das Ende 86a gestoßen zu werden. Das Ende 88a trennt
sich mit geringerer Wahrscheinlichkeit vom mittleren Bereich der
Faser als das Ende 86a. Die Filamente 90 und 92 werden
als doppelt eingespannte Trägerfilamente
bezeichnet, da sie zu dem dargestellten Zeitpunkt durch beide Walzengruppen 42a und 50a eingespannt
und kontrolliert werden. Sie wirken als "Gerüst", um die anderen
unkontrollierten Filamente im mittleren Faserbereich zu halten.
Sie stehen unter erheblicher Zugspannung, im Unterschied zu den
anderen Filamenten, die nur einfach eingespannt sind, und neigen
daher dazu, die anderen Filamente in dem mittleren Bereich festzuhalten
und die vorstehenden Enden wie das Ende 86a einzugrenzen.
Zu einem nächsten
Zeitpunkt werden die Filamente 90 und 92 Streckreißen, aber
zu diesem nächsten
Zeitpunkt werden andere Filamente doppelt eingespannt, wie z. B.
das Filament 86, dessen Ende 86a durch die Walzengruppe 50a eingespannt
werden wird. Es wird für
wichtig gehalten, zu jedem Zeitpunkt mindestens eine minimale Anzahl
doppelt eingespannter Filamente bereitzustellen, um ein Gerüst aus Filamenten
aufrechtzuerhalten und eine gute Lauffähigkeit des Prozesses sicherzustellen.
Die Gesamtzahl der Filamente am Zulaufende 85 ist gleich
der Anzahl doppelt eingespannter Filamente zuzüglich der Anzahl unkontrollierter
Filamente, sowohl der losen bzw. schwimmenden als auch der einfach
eingespannten Filamente.In order to achieve practical stretch breakage of the fiber in a single break zone, it is known that the breaking tension of a fiber decreases with increasing speed ratio for stretch breaking of the fibers. At a very low speed ratio of less than two, the stress increases rapidly, and it is believed that as it increases, the stress densifies the fiber to increase friction between adjacent filaments and make tearing of individual filaments harder. As a result, the stress increases and becomes very uneven, resulting in operability problems and stretch tearing of the entire fiber rather than the statistical stretch tearing of single filaments. For this reason, it is desired to operate each break zone at a speed ratio of at least 2.0. This is also advantageous for product throughput. In addition, it is desired to provide a large number of filament ends in the compacted yarn. This can be done by making the zone length of the second break zone significantly shorter than the first break zone to shorten the filaments in the fiber and to produce more filament ends per inch of dense yarn. Preferably, the length of the second break zone L2 is less than or equal to 0.6 times the first zone length L1. In a more preferred embodiment, it is desired that the second length L2 be less than or equal to 0.4 times the first length L1. There is a practical limit to the minimum length of the second break zone where almost all fiber filaments coming from the first zone are torn. This is undesirable because it causes the tension to increase to a high level and, as is known, the tearing forces decrease with decreasing length of the zone. A practical lower limit for L2 for break zone 2 is L2 ≥ 0.2 L1. The natural consequence of this logic is that it is desirable to design the first zone considerably longer than the second, since it is known that the breaking tension of filaments decreases in long zones. It is considered important that L1 be large in comparison to any given generated (ie, set by the second break zone) average filament length to reduce the required tearing forces and expose a larger filament length to tearing forces, thus exposing more filament weaknesses to tearing. An average filament length greater than 15.24 cm (6.0 inches) is considered desirable, which, after experience with break zones, means that L2 is approximately greater than about twice the mean filament length or greater than 30.48 cm (Fig. 0 inch), which means that L1 at the maximum L2 / L1 ratio desired of 0.6 is greater than 1.67 x 30.48 cm or 50.8 cm (20.0 inches). There is a relationship between the first and second break zones which ensures that the method has good operability and the yarn has certain desirable filament length and distribution characteristics and provides for a greater frequency of filament ends in a torn yarn. Good operability also provides the possibility of stable, high-speed operation at exit speeds greater than 182.88-228.6 m / min (200-250 yards / min), and more particularly, greater than about 457.2 m / min (500 Yard / min). First, referring to 2 Discussed a definition of double clamped filaments to better understand the relationship between the first and second break zones. 2 shows a fiber 30 that has only continuous filaments, in one direction 81 moved and a breaking zone 34a by runs, such as B. the first breaking zone 34 in 1 , The break zone 34a extends over a length L1a between two groups of rollers 42a and 50a , The roll group 42a is driven at a first speed S1a, and the roller group 50a is driven at a second speed S2a higher than the speed S1a to define a speed ratio D1a = S2a / S1a. The speed of the fiber 30 will be in the breaking zone 34a increased, so that all continuous filaments in a feed end 85 are fed, in the length L1a to tear. Although the inlet end 85 in a position immediately behind the roller group 42a is shown, it designates a position either immediately before, immediately behind or in the nip of the roll group 42a , Throughout the present discussion, "upstream" refers to the direction from which the fibers come, and "downstream" refers to the direction in which the fibers move. The fiber has an elongation at break, expressed as a percentage, representing the percent elongation of a filament of the fiber in the direction of an attacking load just prior to stretch breaking of the filament. Typical elongation at break values for synthetic staple fibers prior to stretch consolidation may be about 300% for polyester and about 10% for polyester after stretch consolidation. At any time, such as B. to the in 2 As shown, there are some filaments that are torn, such as B. the filaments 84 . 86 and 88 , and some filaments that are stretched and not yet torn, such. B. the filaments 90 and 92 , The filament 84 is referred to as loose or floating, uncontrolled filament, since neither its inlet end 84a still its expiration 84b clamped and by the roller group 42a respectively. 50a is controlled. The filament 86 is referred to as a separately clamped uncontrolled filament with uncontrolled drain end, as it is only through a roll group 42a is clamped and controlled and an expiry 86a neither by the group of rollers 42a still through 50a is controlled. When the end 86a by a certain distance d from the central area of the fiber 30 protrudes, as shown, it may be at the roll group 42a or 50a pose a problem by winding around one of the rollers rather than moving in the direction 81 to move through the process. The filament 88 is referred to as a single clamped controlled filament passing through a roll group 50a clamped and controlled and a tail end 88a that does not pass through the roller group 42a still through 50a is clamped. The end 88a is less problematic than the end 86a because it is pulled through the process, rather than the end 86a to be bumped. The end 88a it is less likely to separate from the middle portion of the fiber than the end 86a , The filaments 90 and 92 are referred to as double-clamped carrier filaments, since they at the time shown by both groups of rollers 42a and 50a be clamped and controlled. They act as a "scaffold" to hold the other uncontrolled filaments in the mid-fiber range. They are under considerable tension, unlike the other filaments which are simply clamped, and therefore tend to hold the other filaments in the central region and the protruding ends as the end 86a narrow. At a next point in time, the filaments will be 90 and 92 Stretch tearing, but at this next time other filaments are clamped twice, such as. B. the filament 86 whose end 86a through the roller group 50a will be clamped. It is considered important to provide at least a minimum number of double clamped filaments at any one time in order to maintain a filament web and ensure good runnability of the process. The total number of filaments at the inlet end 85 is equal to the number of double clamped filaments plus the number of uncontrolled filaments, both loose and singly clamped filaments.
Zur
Voraussage der Anzahl doppelt eingespannter Filamente unter verschiedenen
Prozeßbedingungen
wird ein Modellierverfahren angewandt. Der analytische Ausdruck
ist für
eine einzelne Zone mit kontinuierlichen Zulauffilamenten möglich. Die
Simulation wendet die gleichen Grundprinzipien auf ein Mehrzonenverfahren
an, wo der Zulauf zu jeder Zone kontinuierlich oder diskontinuierlich
sein kann. Die Einzelzonenergebnisse stimmen gut miteinander überein.
Ein analytischer Ausdruck für
einen Trägerindex
in einer einzigen Reißzone
wurde aus den Grundprinzipien mit den folgenden Annahmen abgeleitet:
- – die
Zulauffaser ist kontinuierlich
- – in
der Zone gilt die Erhaltung der Masse
- – die
Fasergeschwindigkeit an den Zulauf- und Ablaufgrenzen der Zone ist
vorgegeben
- – Filamente
Streckreißen
unabhängig
voneinander
- – Filamente
Streckreißen
gleichmäßig entlang
der Zonenlänge
To predict the number of double clamped filaments under various process conditions, a modeling technique is used. The analytical expression is possible for a single zone with continuous feed filaments. The simulation applies the same basic principles to a multizone process where the feed to each zone can be continuous or discontinuous. The single zone results are in good agreement with each other. An analytical expression for a carrier index in a single break zone was derived from the basic principles with the following assumptions: - - The inlet fiber is continuous
- - In the zone, the conservation of mass applies
- - The fiber speed at the inlet and outlet limits of the zone is specified
- - Filaments tear apart independently
- - Filaments stretch breaks evenly along the zone length
Der
abgeleitete Ausdruck für
einen "Trägerindex" lautet: SI = –ln(((D/(l
+ eb)) – 1/(D – 1))/(D·(1 – (0,5/(1
+ eb)))) Darin bedeuten:
- SI
- = Anzahl der Trägerfasern/Anzahl
der unkontrollierten Fasern
- ln
- = natürlicher
Logarithmus
- D
- = Verstreckung = Geschwindigkeitsverhältnis in
der Zone
- eb
- = Reißdehnung
der Faser, 10% wird ausgedrückt
als 0,1
The derived expression for a "carrier index" is: SI = -ln (((D / (l + e b )) - 1 / (D - 1)) / (D · (1 - (0.5 / (1 + e b )))) In this mean: - SI
- = Number of carrier fibers / number of uncontrolled fibers
- ln
- = natural logarithm
- D
- = Draft = speed ratio in the zone
- e b
- = Elongation at break of the fiber, 10% is expressed as 0.1
Zur
Analyse eines gekoppelten Prozesses mit Streckreißen und
Strecken in mehreren Zonen wurde eine Monte Carlo-Computersimulation
entwickelt. Die Simulation verfolgt die Faserbewegung durch den
Prozeß,
wobei die Fasergeschwindigkeit in jeder Zone (beispielsweise) durch
die einspannenden Walzengruppen festgelegt wird. Die festgelegte
Kinematik bestimmt die Bewegung einfach eingespannter und doppelt
eingespannter Filamente. Zufälligkeit
tritt beim Streckreißen
doppelt eingespannter Filamente auf. Nach der Arbeit von Ismail
Dogu, "The Mechanics
of Stretch Breaking" (Textile
Research Journal, Bd. 42, Nr. 7, Juli 1972), baut das Filament Spannung
auf, bis die Reißdehnung
erreicht ist, und reißt
zu diesem Zeitpunkt zufällig
entlang der Zonenlänge.
Das Streckreißen
von Filamenten ist unabhängig
von anderen Filamenten in der Faser. Lose bzw. schwimmende Filamente
werden auf mehrere verschiedene Arten behandelt, vom "idealen Strecken" – Filamente nehmen die Geschwindigkeit
der Zulaufwalzengruppe an, bis das Vorderende die Ablaufwalzengruppe
erreicht – bis
zu Optionen, wo die Geschwindigkeit des Filaments von der Geschwindigkeit
benachbarter Filamente abhängig
ist. Die Simulationsergebnisse stimmen gut mit den analytischen
Voraussagen für
den Trägerindex
in Einzelzonen überein,
und die Zugspannung in dem Verfahren stimmt gut mit der gemessenen Zugspannung
im Verfahren überein.
Das Simulationsmodell wird in Matlab® 5.2
von Mathworks, Inc., Natick, MA 01760, gefahren. Ergebnisse können mit
vernünftigem
Aufwand für
1000 Filamente auf einem Computer mit Intel Pentium II-450 MHz-Prozessor bestimmt
werden. Es ist auch durchführbar,
mit diesem System bis zu 3000 Filamente zu bearbeiten. Die Simulation
der Filamentlängenverteilung
für ein
Zweizonen-Reißverfahren stimmt
gut mit der gemessenen Verteilung überein.To analyze a coupled process with stretch tears and stretching in multiple zones, a Monte Carlo computer simulation was developed. The simulation tracks the fiber movement through the process, where the fiber velocity in each zone (for example) is determined by the constraining roll groups. The defined kinematics determines the movement of simply clamped and double clamped filaments. Randomness occurs in the stretch breaking of double clamped filaments. According to the work of Ismail Dogu, "The Mechanics of Stretch Breaking" (Textile Research Journal, Vol. 42, No. 7, July 1972), the filament builds tension until the elongation at break is reached, and at that time randomly tears along the zone length. The stretch breakage of filaments is independent of other filaments in the fiber. Loose or floating filaments are treated in several different ways, from "ideal stretching" - filaments increase the speed of the feed roll group until the leading end reaches the drain roll group - to options where the speed of the filament depends on the velocity of adjacent filaments. The simulation results are in good agreement with the analytical predictions for the carrier index in individual zones, and the tensile stress in the process is in good agreement with the measured tensile stress in the process. The simulation model is in Matlab ® 5.2 from Mathworks, Inc., Natick, MA 01760, down. Results can be determined with reasonable effort for 1000 filaments on a computer with Intel Pentium II 450 MHz processor. It is also feasible to process up to 3000 filaments with this system. The simulation of the filament length distribution for a two-zone tear procedure agrees well with the measured distribution.
Wie
weiter aus 2 erkennbar, ist es bei der
Betrachtung der Anzahl doppelt eingespannter Filamente nützlich,
die Anzahl als Verhältnis,
ausgedrückt
in Prozent, der Anzahl doppelt eingespannter Filamente zur Anzahl
unkontrollierter Filamente am Zulaufende einer Zonenlänge zu diskutieren,
wie z. B. des Zulaufendes 85 der Länge L1a. Die Anzahl doppelt
eingespannter Filamente ist nach Definition am Zulaufende 85 und
am Ablaufende 93 der Zonenlänge L1a die gleiche. Die Anzahl
unkontrollierter Filamente ist am Zulaufende immer größer als
am Ablaufende der Zonenlänge
L1a. Am Ablaufende von L1a ist die Faser aus diskontinuierlichen Filamenten
aufgrund des Geschwindigkeitsverhältnisses D1a gestreckt worden,
so daß der
Denier der Faser am Ablaufende immer kleiner ist. Bei gleicher Anzahl doppelt
eingespannter Trägerfilamente
gibt es am Ablaufende stets mehr unkontrollierte Filamente, die
unterstützt
bzw. getragen werden müssen.How farther 2 As can be seen, when considering the number of double clamped filaments, it is useful to discuss the number, expressed as a percentage, of the number of double clamped filaments versus the number of uncontrolled filaments at the leading end of a zone length. B. the inlet end 85 the length L1a. The number of double clamped filaments is by definition at the inlet end 85 and at the end of the expiration 93 the zone length L1a the same. The number of uncontrolled filaments is always greater at the inlet end than at the end of the zone length L1a. At the downstream end of L1a, the discontinuous filament fiber has been stretched due to the velocity ratio D1a, so that the denier of the fiber at the downstream end is always smaller. With the same number of double-clamped carrier filaments, there are always more uncontrolled filaments at the outlet end, which must be supported or carried.
3 zeigt
die Ergebnisse einer Modellsimulation eines Falls, wo eine Reißzone verwendet
wird, um ein Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis zu erreichen, und eines
weiteren Falls, wo 2 Reißzonen
zum Erreichen des gleichen Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses
verwendet werden. Bekannt ist, daß das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis für mehrere
Zonen berechnet werden kann, indem man die einzelnen Geschwindigkeitsverhältnisse
für einzelne
Zonen multipliziert ((Dt = D1 × D2),
oder indem man das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis (Dt = S3/S1) berechnet.
Auf der vertikalen Skala von 3 ist das
Verhältnis
der Anzahl doppelt eingespannter Trägerfilamente, Ndg,
zur Gesamtzahl unkontrollierter Filamente, Nuc,
dargestellt, gezählt
am Zulaufende der Einzelzone und am Zulaufende der zweiten Reißzone für die beiden
Reißzonen
(d. h. unter den für
die zwei Zonen getroffenen Annahmen wird dies der niedrigste Wert
von Ndg/Nuc sein).
Weitere Annahmen für
die zwei Zonen sind:
- – L2 = 0,33 L1
- – D1
= D2
- – D1 ≥ 2,0; D2 ≥ 2,0
- – Reißdehnung
der Faser in beiden Reißzonen:
eb = 0,121
3 Figure 12 shows the results of a model simulation of a case where a break zone is used to achieve an overall speed ratio and another case where 2 break zones are used to achieve the same overall speed ratio. It is known that the total speed ratio for several zones can be calculated by multiplying the individual speed ratios for individual zones ((Dt = D1 × D2) or by calculating the total speed ratio (Dt = S3 / S1) 3 is the ratio of the number of double clamped carrier filaments, N dg , to the total number of uncontrolled filaments, N uc , counted at the feed end of the single zone and at the feed end of the second break zone for the two break zones (ie under the assumptions made for the two zones lowest value of N dg / N uc ). Other assumptions for the two zones are: - L2 = 0.33 L1
- - D1 = D2
- - D1 ≥ 2.0; D2 ≥ 2.0
- - Elongation at break of the fiber in both break zones: e b = 0.121
Die
Kurven in der Figur setzen das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis in
Beziehung zu dem Verhältnis der
doppelt eingespannte Filamente zu den unkontrollierten Filamenten,
Ndg/Nuc. Der Fall
mit einer Zone ist in einer gestrichelten Linie 94 mit
rhombischen Datenpunkten dargestellt, und der Fall mit zwei Zonen
ist in einer ausgezogenen Linie 96 mit quadratischen Datenpunkten
dargestellt. Wie für
alle Bedingungen des Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses erkennbar, liefert
der Fall mit zwei Zonen immer ein höheres Verhältnis doppelt eingespannter
Filamente zu unkontrollierten Filamenten, von dem angenommen wird,
daß es
eine bessere Bedienbarkeit des Verfahrens ergibt.The curves in the figure relate the overall speed ratio to the ratio of the double clamped filaments to the uncontrolled filaments, N dg / Nuc . The case with a zone is in a dashed line 94 shown with rhombic data points, and the case with two zones is in a solid line 96 represented with square data points. As can be seen for all conditions of overall speed ratio, the two zone case always yields a higher ratio of double clamped filaments to uncontrolled filaments, which is believed to give better operability of the process.
Bei
Betrachtung der Einzelreißzone
in 3 ist erkennbar, daß mit zunehmendem Geschwindigkeitsverhältnis die
Anzahl doppelt eingespannter Filamente abnimmt und mit abnehmendem
Geschwindigkeitsverhältnis
die Anzahl doppelt eingespannter Filamente zunimmt. Bei Anwendung
dieser Beobachtung auf die zwei Zonen ist ein Problem für das Erreichen
eines gegebenen Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisses erkennbar. Wenn man
die Anzahl doppelt eingespannter Filamente in der ersten Zone durch
Verringerung des Geschwindigkeitsverhältnisses in der ersten Zone
erreichen möchte,
muß notwendigerweise
das Geschwindigkeitsverhältnis
in der zweiten Zone zunehmen, um das gleiche Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis beizubehalten.
Dadurch wird die Anzahl doppelt eingespannter Filamente in der zweiten
Zone verringert, was unerwünscht
ist. Diese problematische Beziehung ist in 4 dargestellt.Looking at the single tear zone in 3 It can be seen that with increasing speed ratio, the number of double clamped filaments decreases and with decreasing speed ratio, the number of double-clamped filaments increases. When applying this observation to the two Zones is a problem recognizable for achieving a given overall speed ratio. If one wants to achieve the number of double clamped filaments in the first zone by reducing the velocity ratio in the first zone, then necessarily the velocity ratio in the second zone must increase to maintain the same overall velocity ratio. This reduces the number of double clamped filaments in the second zone, which is undesirable. This problematic relationship is in 4 shown.
4 zeigt
Ndg/Nuc entlang
der vertikalen Achse wie in 3, jedoch
ist auf der horizontalen Achse eine Beziehung zwischen den Geschwindigkeitsverhältnissen
der beiden Reißzonen
dargestellt. Da ein Geschwindigkeitsverhältnis 1 für eine Zone bedeutet, daß die "Zulaufgeschwindigkeit" gleich der "Ablaufgeschwindigkeit" ist und kein Streckreißen von
Filamenten erfolgt, wird beim Vergleich der beiden Geschwindigkeitsverhältnisse
der Wert 1 vom Geschwindigkeitsverhältnis D1 der ersten Reißzone und
vom Geschwindigkeitsverhältnis
D2 der zweiten Reißzone
subtrahiert. Wenn in diesem Fall das zweite Geschwindigkeitsverhältnis gleich
1 ist, wird die Beziehung (D2 – 1)/D1 – 1) gleich
0, und der Wert, wo die Kurve die vertikale Achse schneidet, zeigt
Ndg/Nuc für eine einzige
Reißzone
an. Beispielsweise ist für
den Fall Dt = 25 und D2 = 1 der Wert auf der vertikalen Achse etwa
gleich 0,01, d. h. gleich dem Wert für Dt = 25, wenn man die einzelne
Zone in 3 betrachtet. Die Annahmen zu
den Kurven in 4 für die zwei Zonen sind:
Dt
= 25
D1 ≥ 2,0;
D2 ≥ 2,0
L2
= 0,33 L1
eb = 0,1 4 shows N dg / N uc along the vertical axis as in 3 However, on the horizontal axis, a relationship between the speed ratios of the two break zones is shown. Since a speed ratio of 1 for one zone means that the "feed speed" is equal to the "feed rate" and no stripping of filaments occurs, comparing the two speed ratios, the value 1 is subtracted from the speed ratio D1 of the first break zone and the speed ratio D2 of the second break zone , When the second speed ratio is equal to 1 in this case, the relationship (D2 - 1) / D1 - 1) is equal to 0, and the value where the curve intersects the vertical axis shows Ndg / Nuc for a single break zone to , For example, for the case Dt = 25 and D2 = 1, the value on the vertical axis is approximately equal to 0.01, ie equal to the value for Dt = 25, if the individual zone in 3 considered. The assumptions about the curves in 4 for the two zones are:
Dt = 25
D1 ≥ 2.0; D2 ≥ 2.0
L2 = 0.33 L1
e b = 0.1
Da
das Geschwindigkeitsverhältnis
der zweiten Zone im Zähler
steht, hat die Kurve 100 für die zweite Zone die Form
der Kurven in 3. Da das Geschwindigkeitsverhältnis der
ersten Zone im Nenner steht, hat die Kurve 98 für die erste
Zone eine zu den Kurven in 3 inverse
Form. Bei einer Bewegung entlang der horizontalen Achse ist erkennbar,
daß der
niedrigste Wert, den man in einer der zwei Zonen für Ndg/Nuc antrifft (der
einen Grenzwert für
die Lauffähigkeit
bestimmt), durch die dicke ausgezogene Linie 102 dargestellt
wird, die einen Abschnitt 104 der Kurve 98 der
ersten Reißzone
für die
Werte von Ndg/Nuc einschließt, die
kleiner als etwa 0,7 sind, und einen Abschnitt 106 der
Kurve 100 der zweiten Reißzone für die Werte von Ndg/Nuc einschließt, die größer als etwa 0,7 sind. Wenn
ein Niveau von 0,02, oder 2%, als erwünschtes Minimum für Ndg/Nuc festgesetzt
wird, wie durch die Linie 108 dargestellt, würde dies
anzeigen, daß ein
Wert von (D2 – 1)/(D1 – 1) von
etwa 0,2 (wo die gestrichelte Linie 110 die horizontale
Achse schneidet) bis 2,0 (wo die gestrichelte Linie 112 die
horizontale Achse schneidet) unter den für dieses Diagramm angegebenen
Bedingungen eingehalten werden sollte. Der optimale Zustand wäre etwa
0,7 (wo die gestrichelte Linie 114 die horizontale Achse
schneidet), wo beide Zonen einen Ndg/Nuc Wert von etwa 0,04 oder 4% aufweisen würden. Der
Wert von Ndg/Nuc fällt unterhalb
des Optimalwerts von 0,7 für
(D2 – 1)/(D1 – 1) schnell
ab, und fällt
oberhalb 0,7 weniger schnell ab. Außerdem gleicht sich der Wert
für Ndg/Nuc im wesentlichen
oberhalb eines Wertes von etwa 5,0 für (D2 – 1)/(D1 – 1) schnell aus. Ein oberer
Grenzwert für
(D2 – 1)/(D1 – 1) ist
daher weniger kritisch als ein unterer Grenzwert, um eine gute Lauffähigkeit
des Reißverfahrens
mit Verwendung von 2 Reißzonen
sicherzustellen.Since the speed ratio of the second zone is in the counter, the curve has 100 for the second zone the shape of the curves in 3 , Since the speed ratio of the first zone is in the denominator, the curve has 98 for the first zone one to the curves in 3 inverse form. When moving along the horizontal axis, it can be seen that the lowest value found in either of the two zones for N dg / N uc (which determines a run-ability limit) is the thick solid line 102 is presented, which is a section 104 the curve 98 the first break zone for the values of N dg / N uc which are smaller than about 0.7, and a section 106 the curve 100 the second break zone for the values of N dg / N uc which are greater than about 0.7. When a level of 0.02, or 2%, is set as the desired minimum for N dg / Nuc , as by the line 108 This would indicate that a value of (D2-1) / (D1-1) of about 0.2 (where the dashed line 110 the horizontal axis intersects) to 2.0 (where the dashed line 112 the horizontal axis intersects) should be maintained under the conditions specified for this diagram. The optimal state would be about 0.7 (where the dashed line 114 the horizontal axis intersects) where both zones would have an N dg / Nuc value of about 0.04 or 4%. The value of N dg / N uc drops rapidly below the optimum value of 0.7 for (D2 - 1) / (D1 - 1), and falls off less rapidly above 0.7. In addition, the value for N dg / N uc is rapidly compensated substantially above a value of about 5.0 for ( D2-1 ) / ( D1-1 ). An upper limit for (D2-1) / (D1-1) is therefore less critical than a lower limit to ensure good runnability of the tear process using 2 break zones.
Das
Modellsimulationsverfahren wurde auf weitere Zweizonen-Fälle angewandt
und benutzt, um die Empfindlichkeit der Optimalwerte für (D2 – 1)/(D1 – 1) zu
untersuchen und die Anzahl doppelt eingespannter Fasern zu maximieren,
um einen akzeptablen Wert von Ndg/Nuc für
gute Lauffähigkeit
zu ergeben. 5 zeigt die Empfindlichkeit
des Reißdehnungsparameters
der Faser. Drei unterschiedliche Kurven sind aufgezeichnet, die
den Kurven in 4 ähnlich sind, wobei jede Kurve
einen anderen Wert für
die Reißdehnung
eb der Faser darstellt. Die Kurven, die
den Wert von eb = 0,1 darstellen, sind genau
die gleichen wie die Kurven in 4. Die Annahmen
für die
drei Kurven sind:
Dt = 25
D1 ≥ 2,0; D2 ≥ 2,0
L2 = 0,33 L1The model simulation method was applied to other two-zone cases and used to examine the sensitivity of the optimal values for (D2-1) / (D1-1) and to maximize the number of double clamped fibers to obtain an acceptable value of N dg / Nuc to give good running ability. 5 shows the sensitivity of the elongation at break parameter of the fiber. Three different curves are recorded, showing the curves in 4 are similar, each curve representing a different value for the elongation at break e b of the fiber. The curves representing the value of e b = 0.1 are exactly the same as the curves in 4 , The assumptions for the three curves are:
Dt = 25
D1 ≥ 2.0; D2 ≥ 2.0
L2 = 0.33 L1
Es
ist erkennbar, daß die
Anzahl doppelt eingespannter Fasern mit einem Anstieg von eb von 0,05 auf 0,15 zunimmt, der Wert für das Optimum
von (D2 – 1)/(D1 – 1) aber
bei etwa 0,7 annähernd
gleich bleibt, wo die gestrichelte Linie 116 durch die
Schnittpunkte jedes Zonenkurvenpaars und durch die horizontale Achse geht.
Wenn man die Lauffähigkeit
eines gegebenen 2-Reißzonenverfahrens
verbessern möchte,
könnte
man alle Prozeßparamter
außer
eb auf dem gleichen Wert halten und einige
Fasern hinzufügen,
die eine höhere Reißdehnung
aufweisen, um die Lauffähigkeit
zu verbessern. Dadurch können
sich jedoch die Eigenschaften des Garnprodukts ändern.It can be seen that the number of double clamped fibers increases from 0.05 to 0.15 with an increase in e b, but approximates the value for the optimum of (D 2 - 1) / (D 1 - 1) at about 0.7 the same stays where the dashed line 116 through the intersections of each zone curve pair and through the horizontal axis. If one wanted to improve the runnability of a given 2-break zone process, one could keep all process parameters except e b at the same value and add some fibers having a higher elongation at break to improve runnability. However, this may change the properties of the yarn product.
6 zeigt
die Empfindlichkeit gegenüber
dem Verhältnis
der Zonenlängenparameter.
Es sind drei verschiedene Kurven aufgezeichnet, die den Kurven in 4 ähnlich sind,
wobei jede Kurve einen anderen Wert für das Verhältnis der Reißzonenlängen L2
zu L1 darstellt. Der Wert von L2 = 0,33 L1 ist der gleiche wie für die Kurven
in 4. Die Annahmen für die drei Kurven sind:
Dt
= 25
D1 ≥ 2,0;
D2 ≥ 2,0
eb = 0,1 6 shows the sensitivity to the ratio of the zone length parameters. There are three various curves are recorded, which show the curves in 4 are similar, with each curve representing a different value for the ratio of break zone lengths L2 to L1. The value of L2 = 0.33 L1 is the same as for the curves in 4 , The assumptions for the three curves are:
Dt = 25
D1 ≥ 2.0; D2 ≥ 2.0
e b = 0.1
Für Zone 1
sind alle drei Kurven die gleichen und liegen übereinander. Es ist erkennbar,
daß die
Anzahl doppelt eingespannter Fasern (Verhältnis Ndg/Nuc) mit abnehmendem L2 von 0,5 L1 auf 0,25
L1 abnimmt, und gleichzeitig ändert
sich der Wert für
das Optimum von (D2 – 1)/(D1 – 1) nur
geringfügig
von etwa 0,5 auf etwa 0,8. Diese Änderung von (D2 – 1)/(D1 – 1) ist
erkennbar zwischen dem Punkt, wo die gestrichelte Linie 118 durch
den Schnittpunkt jedes Zonenkurvenpaares für L2 = 0,5 L1 und durch die
horizontale Achse geht, und dem Punkt, wo die gestrichelte Linie 120 durch
den Schnitpunkt jedes Zonenkurvenpaares für L2 = 0,25 L1 und die horizontale
Achse geht. Es scheint, daß in
einem Verfahren mit zwei Reißzonen
die Änderung
des Verhältnisses
zwischen L2 und L1 durch Verringern von L2 von 0,5 L1 auf 0,25 L1
die Lauffähigkeit
des Verfahrens leicht verbessern kann.For zone 1, all three curves are the same and are superimposed. It can be seen that the number of double clamped fibers (ratio N dg / Nuc ) decreases with decreasing L2 from 0.5 L1 to 0.25 L1, and at the same time the value for the optimum of (D2 - 1) / ( D1 - 1) only slightly from about 0.5 to about 0.8. This change of (D2 - 1) / (D1 - 1) can be seen between the point where the dashed line 118 passing through the intersection of each zone curve for L2 = 0.5 L1 and through the horizontal axis, and the point where the dashed line passes 120 passing through the intersection of each zone curve pair for L2 = 0.25 L1 and the horizontal axis. It appears that in a two-break zone process, changing the ratio between L2 and L1 by reducing L2 from 0.5L1 to 0.25L1 can easily improve the operability of the process.
7 zeigt
die Empfindlichkeit gegenüber
dem Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis-Parameter.
Drei verschiedene Kurven sind aufgezeichnet, die den Kurven in 4 ähnlich sind,
wobei jede Kurve einen anderen Wert für das Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis Dt
darstellt. Die Kurven, die den Wert Dt = 25 darstellen, sind genau
die gleichen wie die Kurven in 4. Die Annahmen
für die
drei Kurven sind:
eb = 0,1
D1 ≥ 2,0; D2 ≥ 2,0
L2
= 0,33 L1 7 shows the sensitivity to the overall speed ratio parameter. Three different curves are plotted showing the curves in 4 are similar, each curve representing a different value for the overall speed ratio Dt. The curves representing the value Dt = 25 are exactly the same as the curves in 4 , The assumptions for the three curves are:
e b = 0.1
D1 ≥ 2.0; D2 ≥ 2.0
L2 = 0.33 L1
Es
ist erkennbar, daß die
Anzahl doppelt eingespannter Fasern mit einer Abnahme von Dt von
50 auf 4 zunimmt, aber der Wert für das Optimum von (D2 – 1)/(D1 – 1) bei
etwa 0,7 annähernd
gleich bleibt, wo die gestrichelte Linie 122 durch den
Schnittpunkt jedes Zonenkurvenpaares und durch die horizontale Achse
geht. Wenn man die Lauffähigkeit
eines gegebenen Verfahrens mit zwei Reißzonen verbessern möchte, könnte man alle
Prozeßparameter
außer
Dt konstant halten und Dt verringern, um die Lauffähigkeit
zu verbessern. Da jedoch die Produktivität des Verfahrens stark von
Dt abhängig
ist, kann diese Veränderung
zur Verbesserung der Lauffähigkeit
das Verfahren unwirtschaftlich machen.It can be seen that the number of double clamped fibers increases from 50 to 4 with a decrease in Dt, but the value for the optimum of (D2-1) / (D1-1) remains approximately the same at about 0.7, where the dashed line 122 goes through the intersection of each zone curve pair and through the horizontal axis. To improve the runnability of a given two-zone process, one could keep all process parameters except Dt constant and reduce Dt to improve runnability. However, since the productivity of the process is highly dependent on Dt, this change to improve runnability can make the process uneconomical.
8 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
der Streckreißprozeßline, die
im Vergleich zu der Ausführungsform
von 1, die eine erste Reißzone 34, eine zweite
Reißzone 36 und
eine Verdichtungszone 38 aufweist, eine zusätzliche
Streckzone 124 enthält.
Die Streckzone kann auch als Temperzone funktionieren. Die Faser 30,
die ebenso wie in 1 mehrere Fasern 30a, 30b und 30c aufweisen
kann, wird jetzt an einem Prozeßzulaufende 126 durch
eine nullte Walzengruppe 128, die Walzen 130, 132 und 134 aufweist,
dem Prozeß zugeführt. Die
Walze 132 wird mit vorgegebener Geschwindigkeit durch eine
herkömmliche
Motor/Getriebe-Einheit und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben,
und die Walzen 130 und 134 werden durch ihren
Kontakt mit der Walze 132 angetrieben. Die Faser 30 wird
dann der ersten Walzengruppe 42 zugeführt, wodurch die Streckzone 124 zwischen
den Walzengruppen 128 und 42 definiert wird. Die
Streckzone 124 hat eine Länge L4 zwischen dem Klemmspalt
der Walze 132 und der Walze 134, die auf der Linie 136 zwischen
ihren Mittelpunkten liegt, und dem Klemmspalt der Walzen 44 und 46,
die auf der Linie 138 zwischen ihren Mittelpunkten liegt.
Die Fasergeschwindigkeit wird innerhalb der Streckzone 124 erhöht, indem
die Faser durch die Walzengruppe 128 mit einer Zulaufgeschwindigkeit
Sf und durch die Walzengruppe 42 mit einer ersten Geschwindigkeit
S1 angetrieben wird, die höher
ist als die Geschwindigkeit Sf. Durch Vergleich der Fasergeschwindigkeiten
an den zwei Walzengruppen 128 und 42 wird ein
Streckgeschwindigkeitsverhältnis
D4 = S1/Sf definiert. Zwischen der Walze und der Faser sollte keinerlei
Rutschen auftreten; daher sind die Fasergeschwindigkeit und die
Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 132 gleich, und die Fasergeschwindigkeit
und die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 46 sind gleich. 8th shows a schematic side view of another embodiment of the stretch breaking process line, compared to the embodiment of 1 which is a first breaking zone 34 , a second break zone 36 and a compression zone 38 has an additional draw zone 124 contains. The stretch zone can also function as an annealing zone. The fiber 30 that as well as in 1 several fibers 30a . 30b and 30c will now be at a process expiration 126 through a zeroth group of rolls 128 , the rollers 130 . 132 and 134 has been supplied to the process. The roller 132 is driven at a predetermined speed by a conventional motor / gear unit and a controller (not shown), and the rollers 130 and 134 be through their contact with the roller 132 driven. The fiber 30 becomes the first group of rolls 42 fed, causing the draw zone 124 between the roller groups 128 and 42 is defined. The stretch zone 124 has a length L4 between the nip of the roller 132 and the roller 134 that on the line 136 between their centers, and the nip of the rollers 44 and 46 that on the line 138 between their centers. The fiber velocity becomes within the draw zone 124 increased by passing the fiber through the roller group 128 with a feed rate Sf and through the roll group 42 is driven at a first speed S1 which is higher than the speed Sf. By comparing the fiber velocities at the two groups of rolls 128 and 42 a stretching speed ratio D4 = S1 / Sf is defined. There should be no slippage between the roller and the fiber; therefore, the fiber speed and roller surface speed are at the driven roller 132 equal to, and the fiber speed and the roller surface speed at the driven roller 46 are equal.
Innerhalb
der Streckzone 124 kann ein Faserheizelement 140 vorhanden
sein, das viele Formen annehmen kann; die hier dargestellte Form
ist eine gekrümmte
Oberfläche 142,
die mit der Faser über
eine Länge in
Kontakt kommt, die sich leicht durch Änderung der Bogenlänge variieren
läßt, auf
der sich die Faser über die
Oberfläche 142 bewegt.
Für längere Erwärmungszeiten
bei gegebener Fasergeschwindigkeit am Zulaufende 126 und
gegebenem Streckgeschwindigkeitsverhältnis D4 wären der Bogen und die Kontaktlänge größer. Das
Strecken der Faser kann auftreten, sobald die Faser der Zugspannung
der Streckzone 124 ausgesetzt ist, so daß für bestimmte
Polymere das Strecken oder Dehnen der Faser auftreten kann, während die
Faser gerade den Klemmspalt der Zulaufwalzen verläßt, wie
z. B. der Walzen 132 und 134. Für einige
Polymere tritt das Strecken über
eine sehr kurze Länge
auf, wie z. B. über
weniger als 2,54 cm (1,0 Zoll). In diesem Fall dient das Heizelement
zum Tempern der gestreckten Faser anstatt zum Erhitzen der Faser
für das
Strecken. Wenn für
diesen Fasertyp ein Erhitzen zum Strecken erforderlich ist, können die
Walzen 132 und 134 beheizt werden. Andere Polymere
strecken sich unter Umständen
nicht, bevor sie durch Kontakt mit der Oberfläche des Heizelements 140 eine
gewisse Erwärmung
erfahren. Die Länge
der Streckzone ist nicht kritisch, und sie ist hauptsächlich so
bemessen, daß sie
die Heizvorrichtung 140 unterbringt. In einigen Fällen des
Betriebs der Streckzone wird die Faser ohne Erwärmen gestreckt (das Heizelement
wird abgeschaltet und aus dem Kontakt mit der Faser zurückgezogen)
und in anderen Fällen
wird die Faser entsprechend der Darstellung während des Streckprozesses erwärmt. In
einigen Fällen
kann die Faser ein Streckgeschwindigkeitsverhältnis D4 von annähernd 1
aufweisen, und die Faser wird unter Umständen nur erhitzt, ohne gestreckt
zu werden. In diesem Fall würde
die Streckzone als Temperzone funktionieren.Within the draw zone 124 can be a fiber heating element 140 be present, which can take many forms; The shape shown here is a curved surface 142 which comes in contact with the fiber over a length that can be easily varied by changing the arc length on which the fiber rides over the surface 142 emotional. For longer heating times at a given fiber speed at the inlet end 126 and given stretch speed ratio D4, the arc and the contact length would be larger. The stretching of the fiber can occur as soon as the fiber is in the tensile stress of the draw zone 124 is exposed so that for certain polymers stretching or stretching of the fiber may occur while the fiber ge leave the nip of the feed rollers, such. B. the rollers 132 and 134 , For some polymers, the stretching occurs over a very short length, such as. Over less than 2.54 cm (1.0 inch). In this case, the heating element serves to anneal the stretched fiber rather than heating the fiber for stretching. If heating for stretching is required for this type of fiber, the rollers can 132 and 134 be heated. Other polymers may not stretch before being contacted by the surface of the heating element 140 experience a certain warming. The length of the draw zone is not critical, and it is primarily designed to be the heater 140 houses. In some cases of stretching zone operation, the fiber is stretched without heating (the heating element is turned off and retracted from contact with the fiber) and in other cases the fiber is heated as shown during the stretching process. In some cases, the fiber may have a draft ratio D4 of approximately 1, and the fiber may only be heated without being stretched. In this case, the draw zone would function as an annealing zone.
Die
Begriffe "Streckzone" und "Strecken der Faser" beziehen sich auf
das Strecken einer Faser mit kontinuierlichen Filamenten auf eine
Weise, bei der im wesentlichen keine Filamente gerissen werden;
die Filamente bleiben kontinuierlich. In dem Strecken kann das Erhitzen
der Faser enthalten sein oder nicht. Die Begriffe "Temperzone" und "Tempern der Faser" beziehen sich auf
das Erwärmen
einer Faser mit kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Filamenten
unter gleichzeitiger Einschränkung
der Filamentlänge ohne
wesentliches Strecken und können
eine gewisse kleine Voreilung der Faser in die Temperzone einschließen, wobei
D4 eine Zahl ist, die etwas kleiner als 1,0 ist.The
The terms "stretch zone" and "fiber stretches" refer to
Stretching a fiber with continuous filaments on a
Way in which essentially no filaments are torn;
the filaments remain continuous. In the stretching can be heating
the fiber may or may not be included. The terms "annealing zone" and "annealing the fiber" refer to
heating
a fiber with continuous or discontinuous filaments
with simultaneous restriction
the filament length without
essential stretching and can
include a certain small advance of the fiber in the annealing zone, wherein
D4 is a number that is slightly less than 1.0.
Unter
Anwendung des Verfahrens von 8 kann ein
neues Produkt hergestellt werden, das die Zufuhr von mindestens
zwei unterschiedlichen Fasern zu dem Verfahren und deren Kombination
vor dem Streckreißen
in der Reißzone
aufweist, wobei die Unterschiede zwischen den Fasern Unterschiede
im Denier pro Filament sind und eine Faser einen Denier pro Filament
von weniger als 0,9 (den) und die andere Faser einen Denier pro
Filament von mehr als 1,5 (den) aufweist. Die zwei Fasern durchlaufen
die Reiß-
und Verdichtungszonen zusammen. Die zwei unterschiedlichen Fasern
können
als Zulaufgarn kombiniert werden, indem entweder ein einziges Faserbündel mit
zwei verschiedenen Denier pro Filament (dpf) gesponnen wird oder
zwei verschiedene Fasern mit jeweils unterschiedlichem Denier pro
Filament (dpf) zusammengeführt
werden. In der Streckzone sollte die Reißdehnung der Fasern ähnlich sein.
Wenn dies ein Problem ist, könnte
eine der Fasern teilweise vorgestreckt werden, um mit der anderen
kompatibel zu sein, oder beide Fasern könnten vollständig vorgestreckt
und die Fasern ohne Strecken durch die Streckzone geführt werden.
Der Vorteil eines solchen neuen Produkts ist, daß die Struktursteifigkeit des
Garns durch die Faser mit dem größeren Denier
pro Filament (dpf) festgelegt werden kann, während die Weichheit durch die
Faser mit dem kleineren Denier pro Filament (dpf) gesteuert werden
kann. Dadurch werden gewisse Probleme bei Garnen von kleinem Denier
pro Filament (dpf) überwunden,
die einen guten Griff aufweisen, aber bei der Verarbeitung zu Gewebe
zu schlaff sind.Using the method of 8th For example, a new product can be made which has the supply of at least two different fibers to the process and their combination prior to stretch break in the break zone, the differences between the fibers being differences in denier per filament and one fiber less denier per filament as 0.9 (den) and the other fiber has a denier per filament greater than 1.5 (denier). The two fibers pass through the tear and compaction zones together. The two different fibers can be combined as feed yarn by either spun a single fiber bundle with two different denier per filament (dpf) or two different fibers each with different denier per filament (dpf) are merged. In the draw zone, the elongation at break of the fibers should be similar. If this is a problem, one of the fibers could be partially pre-stretched to be compatible with the other, or both fibers could be fully pre-stretched and the fibers passed through the draw zone without stretching. The advantage of such a new product is that the structural stiffness of the yarn can be determined by the larger denier per filament (dpf) fiber, while the softness can be controlled by the smaller denier per filament (dpf) fiber. This overcomes certain problems with small denier per filament (dpf) yarns that have good hand but are too limp when processed into fabric.
9 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
der Streckreißprozeßlinie,
die im Vergleich zu der Ausführungsform
von 8, die eine Streckzone 124, eine erste
Reißzone 34, eine
zweite Reißzone 36 und
eine Verdichtungszone 38 aufweist, eine zusätzliche
Streckzone 144 enthält.
Die Streckzone 144 wird zwischen der zweiten Reißzone 36 und
der Verdichtungszone 38 eingefügt. Die Faser 30, die
wie in 8 aus der zweiten Reißzone 36 austritt,
wird jetzt hinter der Walzengruppe 62 der Streckzone zugeführt. Die
Faser 30 wird dann einer fünften Walzengruppe 148 zugeführt, die
Walzen 150 und 152 aufweist, wodurch zwischen
den Walzengruppen 62 und 148 die Streckzone 144 definiert
wird. Die Walze 152 wird mit vorgegebener Geschwindigkeit
durch eine herkömmliche
Motor/Getriebe-Einheit und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben,
und die Walze 150 wird durch ihren Kontakt mit der Walze 152 angetrieben.
Die Streckzone 144 hat eine Länge L5 zwischen dem Klemmspalt
der Walze 62 und der Walze 68, der auf einer Linie 80 zwischen
ihren Mittelpunkten liegt, und dem Klemmspalt der Walzen 150 und 152.
Die Fasergeschwindigkeit wird innerhalb der Streckzone 144 erhöht, indem
die Faser durch die Walzengruppe 62 mit einer Geschwindigkeit
S3 und durch die Walzengruppe 148 mit einer fünften Geschwindigkeit
S5 angetrieben wird, die höher
ist als die Geschwindigkeit S3. Durch Vergleich der Fasergeschwindigkeiten
an den beiden Walzengruppen 62 und 148 wird ein
Streckgeschwindigkeitsverhältnis
D5 = S5/S3 definiert. Da zwischen der Walze und der Faser keinerlei
Rutschen auftreten sollte, sind die Fasergeschwindigkeit und die
Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 66 gleich, und die Fasergeschwindigkeit
und die Walzenoberflächengeschwindigkeit
an der getriebenen Walze 152 sind gleich. Die Länge L5 sollte
annähernd
gleich der Länge der
benachbarten, flußaufwärts liegenden
Reißzone
sein, in diesem Fall in der dargestellten Konfiguration gleich der
Länge L2
der zweiten Reißzone.
Diese Bedingung bedeutet, daß in
der Streckzone sehr wenige Fasern gerissen werden und statt dessen
die diskontinuierlichen Filamente der aus der zweiten Reißzone austretenden
Faser nur aneinander vorbei gleiten, um den Denier der Faser um
einen zum verwendeten Streckverhältnis
D5 proportionalen Betrag zu verringern. Auf die gleiche Weise, wie
für das
gleichmäßige Strecken kurzer
Stapelfilamente einer Faser in einer PCT-Patentanmeldung WO 98/48088
von Scheerer et al. beschrieben, kann in einigen Fällen ein
kontrollierter Anteil von Filamenten gerissen werden, um ein gleichmäßigeres Garn
herzustellen. Ein derartiges System wird auch in dem Katalog CAT.
No. 22P432 97-1-4(NS), veröffentlicht von
Murata Machinery, Ltd., mit dem Titel "Muratec No. 802HR MJS, Murata Jet Spinner", dargestellt. 9 shows a schematic side view of another embodiment of the stretch breaking process line, compared to the embodiment of 8th which is a stretching zone 124 , a first breaking zone 34 , a second break zone 36 and a compression zone 38 has an additional draw zone 144 contains. The stretch zone 144 will be between the second breaking zone 36 and the compression zone 38 inserted. The fiber 30 that like in 8th from the second break zone 36 is now leaving behind the roller group 62 supplied to the draw zone. The fiber 30 then becomes a fifth roll group 148 fed to the rollers 150 and 152 having, whereby between the roll groups 62 and 148 the stretching zone 144 is defined. The roller 152 is driven at a predetermined speed by a conventional motor / gear unit and a controller (not shown), and the roller 150 gets through her contact with the roller 152 driven. The stretch zone 144 has a length L5 between the nip of the roller 62 and the roller 68 who is on a line 80 between their centers, and the nip of the rollers 150 and 152 , The fiber velocity becomes within the draw zone 144 increased by passing the fiber through the roller group 62 at a speed S3 and through the roller group 148 is driven at a fifth speed S5, which is higher than the speed S3. By comparing the fiber velocities at the two roll groups 62 and 148 A stretch speed ratio D5 = S5 / S3 is defined. Since no slippage should occur between the roller and the fiber, the fiber speed and roller surface speed are at the driven roller 66 equal to, and the fiber speed and the roller surface speed at the driven roller 152 are equal. The length L5 should be approximately equal to the length of the adjacent upstream break zone, in this case in the illustrated configuration equal to the length L2 of the second break zone. This condition means that very few fibers are broken in the draw zone and, instead, the discontinuous filaments of the fiber leaving the second break zone only slide past each other to reduce the denier of the fiber by one to the draw used ratio D5 proportional amount decrease. In the same way as for the uniform stretching of short staple filaments of a fiber in a PCT patent application WO 98/48088 by Scheerer et al. In some cases, a controlled proportion of filaments may be torn to produce a more uniform yarn. Such a system is also used in the catalog CAT. No. 22P432 97-1-4 (NS), published by Murata Machinery, Ltd., entitled "Muratec No. 802HR MJS, Murata Jet Spinner."
Die
Begriffe "Streckzone" und "Strecken" der Faser beziehen
sich auf die Erhöhung
der Fasergeschwindigkeit in einer Zone zu dem Hauptzweck, den Denier
der Faser mit diskontinuierlichen Filamenten so zu verringern, daß mehr als
80% der Fasern ihre gleiche Länge
behalten, daß heißt, daß höchstens
20% der Fasern gerissen werden. Beabsichtigt ist, daß sich die
Streckzone an verschiedenen Stellen befinden kann, solange sie in
Flußrichtung
vor der Verdichtungszone liegt, z. B. kann sie zwischen der ersten
Reißzone
und der zweiten Reißzone
liegen. Ein Verfahren, das dem in 8 dargestellten
nahekommt, wurde durchgeführt, und
es wurden Daten erfaßt,
um die Grenzwerte einer guten Lauffähigkeit zu ermitteln, die in 10 dargestellt
sind. 10 zeigt die Kurven von 4,
wobei die linke vertikale Achse gedehnt ist und eine rechte vertikale
Achse hinzugefügt
wird, um die Aufzeichnung einiger konkreter Verfahrensfälle zu ermöglichen,
die ausgeführt
wurden, um die Grenzwerte guter Lauffähigkeit zu ermitteln. Gute
Lauffähigkeit
wurde angezeigt, wenn das Verfahren gestartet und mit der Herstellung
einer akzeptablen Streckreißfaser
mindestens 5 Minuten bei einer Zulaufgeschwindigkeit von 0,9144
m/min (1 Yard/min) betrieben werden konnte (die Ablaufgeschwindigkeit
aus der zweiten Reißzone
wurde durch Maschinen-Erwägungen
auf etwa 137,16 m/min (150 Yard/min) begrenzt). Schlechte Laufähigkeit
wurde angezeigt, wenn sich Filamente der Faser in dem Verfahren
um irgendwelche Walzen wickelten. Der Verdichtungsschritt wurde
weggelassen, um das Verfahren zu vereinfachen, da dieser Schritt
gewöhnlich
nicht wesentlich zu Problemen der Lauffähigkeit beiträgt. Die
Faser wurde hinter der Walzengruppe 62 (8)
aus dem Verfahren entnommen und durch ein Abfallabsauggerät aufgenommen.
Die Zugspannung wurde in einer Position innerhalb der ersten Reißzone L1
in einem Abstand von etwa 15,24 cm (6 Zoll) vom Zulaufende L1 angezeigt,
wobei eine Führung
benutzt wurde, die an einer Kraftmeßzelle befestigt war, welche
die Faser leicht berührte.
Beim Betrieb mit niedrigem Geschwindigkeitsverhältnissen wurde das Zugspannungssignal
auf Streuung und Spitzen überwacht.
Zugspannungsspitzen von mehr als dem Zweifachen des Zugspannungssollsignals,
die mit einer Häufigkeit
von mehr als zweimal pro Minute auftraten, zeigten eine schlechte
Lauffähigkeit
und stoßweisen
Betrieb an, gleichgültig
ob der Prozeß innerhalb von
5 Minuten zusammenbrach oder nicht. Die für alle Testläufe konstant
gehaltenen Parameter sind:
eb = 2,38
Zulauffaser
eb = 0,12 zur Reißzone
L2
= 0,33 L1
L1 = 121,92 cm (48 Zoll); L2 = 40,64 cm (16 Zoll)
L4
= 168,275 cm (66,25 Zoll)
Streckgeschwindigkeitsverhältnis D4
= 2,43
Strecklänge
L4 = 112
Strecktemperatur = 188°C über eine Kontaktfläche von
30,48 cm (12 Zoll).The terms "draw zone" and "stretch" of the fiber refer to increasing the fiber velocity in a zone for the main purpose of decreasing the denier of the discontinuous filament fiber so that more than 80% of the fibers remain the same length, that is in that at most 20% of the fibers are torn. It is intended that the draw zone may be at various locations as long as it is upstream of the densification zone, e.g. For example, it may be between the first break zone and the second break zone. A procedure similar to that in 8th was performed, and data were collected to determine the limits of good runnability found in 10 are shown. 10 shows the curves of 4 wherein the left vertical axis is stretched and a right vertical axis is added to allow the recording of some concrete procedural cases that have been performed to determine the good running limits. Good runnability was indicated when the process could be started and run with the production of an acceptable stretch pulp fiber for at least 5 minutes at a feed rate of 0.9144 m / min (1 yard / min) (the drainage rate from the second break zone was determined by machine considerations limited to about 137.16 m / min (150 yards / min)). Poor runnability was indicated when filaments of fiber wrapped around any rolls in the process. The densification step has been omitted to simplify the process, as this step usually does not contribute significantly to runnability issues. The fiber was behind the roll group 62 ( 8th ) taken from the process and received by a Abfallabsauggerät. The tension was indicated at a position within the first break zone L1 at a distance of about 15.24 cm (6 inches) from the feed end L1, using a guide attached to a load cell which lightly touched the fiber. When operating at low speed ratios, the tension signal was monitored for scatter and spikes. Tension spikes greater than twice the desired tension signal, which occurred at a frequency of more than twice per minute, indicated poor runnability and jerky operation, whether or not the process collapsed within 5 minutes. The parameters held constant for all test runs are:
e b = 2.38 feed fiber
e b = 0.12 to the break zone
L2 = 0.33 L1
L1 = 48 inches (121.92 cm); L2 = 40.64 cm (16 inches)
L4 = 16 inches (66.25 inches)
Drawing speed ratio D4 = 2.43
Stretch length L4 = 112
Stretch temperature = 188 ° C over a 30.48 cm (12 inch) contact area.
Das
Zulaufmaterial bestand aus 3 Fasern aus kontinuierlichen Polyesterfilamenten
von 7320 den, die jeweils von einer Kreuzspule zugeführt wurden.The
Feedstock consisted of 3 fibers of continuous polyester filaments
of 7320 den, each supplied from a cheese.
D1
und D2 wurden beide variiert, um das maximale Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis Dt
zu erhalten, indem D1 auf einen Wert eingestellt und D2 solange
variiert wurde, bis das Verfahren nicht mehr lief. Der letzte Laufpunkt
ohne Zusammenbruch der Lauffähigkeit
war der Punkt guter Lauffähigkeit,
der in 10 als Funktion des maximalen
Dt-Werts sowie von (D2 – 1)/(D1 – 1) aufgezeichnet
ist. 10A zeigt die erfaßten Daten. Die
eingekreisten Datenpunkte in 10A sind
diejenigen, die in 10 aufgezeichnet wurden. Neben
jedem eingekreisten Datenpunkt steht der Dt-Wert und in Klammern
der Wert von (D2 – 1)/(D1 – 1). Alle
eingekreisten Punkte für
das maximale Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis liegen zwischen einer
Kurve für
Dt = 20X und Dt = 50X. Eine Kurve für den optimalen Arbeitspunkt
für (D2 – 1)/(D1 – 1) = 0,4
für verschiedene
Gesamtstreckverhältnisse
ist gleichfalls bei 155 dargestellt; das maximale Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis für gute Lauffähigkeit
entlang dieser Linie wurde in Punkt 157 mit 42,8X ermittelt.
Für unterschiedliche
Materialien und verschiedene Zonenlängen wären diese Daten unterschiedlich.
Die auf der Faser verwendete Appretur ist gleichfalls ein Faktor
für die
Lauffähigkeit.
Bei zuviel Appretur werden die unabhängige Beweglichkeit und das Streckreißen der
Filamente in den Reißzonen
beeinträchtigt,
und es tritt ein vollständiger
Zusammenbruch der Faser auf; bei zuwenig Appretur wird die statische
Aufladung problematisch, und es tritt eine verstärkte Walzenwickelbildung auf.
Ein Appreturanteil von weniger als etwa 0,1% wird bevorzugt, und
weniger als etwa 0,04% wird stärker
bevorzugt. Eine typische Appretur mit 0,04% Appretur weist ein Gemisch
aus einem Ethylenoxid-Kondensat
einer Fettsäure,
einen mit Pelargonsäure
abgeschlossenen ethoxylierten, propoxylierten Alkohol, das Kaliumsalz
eines Phosphatsäureesters
und das Aminsalz eines Phosphatsäureesters
auf. Einige Polymere, wie z. B. Aramide und Fluorpolymere, erfordern
keine Appretur. Weitere Appreturen, die für Streckreißfaser brauchbar sein können, sind
in US-A-4080778 von Adams und der Japanischen Patentveröffentlichung
58[1983]-44787 von Hirose et al. zu finden.D1 and D2 were both varied to obtain the maximum overall speed ratio Dt by setting D1 to a value and varying D2 until the process stopped running. The last running point with no breakdown of running ability was the point of good running ability in 10 is recorded as a function of the maximum Dt value and of (D2 - 1) / (D1 - 1). 10A shows the recorded data. The circled data points in 10A are the ones in 10 were recorded. Next to each circled data point is the Dt value and in brackets the value of (D2 - 1) / (D1 - 1). All circled points for the maximum overall speed ratio are between a curve for Dt = 20X and Dt = 50X. A curve for the optimum operating point for (D2-1) / (D1-1) = 0.4 for different total stretch ratios is also shown at 155; the maximum overall speed ratio for good runability along this line has been in point 157 determined at 42.8X. For different materials and different zone lengths, these data would be different. The finish used on the fiber is also a factor in runnability. Excessive sizing impairs the independent mobility and tearing of the filaments in the break zones, and a complete breakdown of the fiber occurs; if too little finish, the static charge is problematic, and there is an increased roll winding formation. A finish level of less than about 0.1% is preferred, and less than about 0.04% is more preferred. A typical 0.04% finish has a mixture of an ethylene oxide condensate of a fatty acid, a pelargonic acid terminated ethoxylated propoxylated alcohol, the potassium salt of a phosphate acid ester, and the amine salt of a phosphate acid ester. Some Polymers, such as. As aramids and fluoropolymers require no finishing. Other finishes that may be useful for stretch pulp fiber are disclosed in US-A-4080778 to Adams and Japanese Patent Publication 58 [1983] -44787 to Hirose et al. to find.
Wie
wieder aus 10 erkennbar, ermöglicht die
Verbindung der Datenpunkte mit der Linie 158 einen Vergleich
der Testdaten mit den aus 4 entnommenen
Simulationskurven 98 und 100. Man kann erkennen, daß die konkreten
Lauffähigkeitsdaten
(Experiment) dem allgemeinen Trend folgen, der durch die Simulation angedeutet
wird, wobei der optimale Arbeitspunkt (D2 – 1)/(D1 – 1) = etwa 0,7 der gleiche
ist, wie durch die gestrichelte Linie 114 definiert.Like back out 10 recognizable, allows the connection of the data points with the line 158 a comparison of the test data with the 4 extracted simulation curves 98 and 100 , It can be seen that the concrete runnability data (experiment) follow the general trend indicated by the simulation, the optimum operating point (D2-1) / (D1-1) = about 0.7 being the same as the dashed line 114 Are defined.
Eine
Vorrichtung, die für
den Betrieb der Verfahren gemäß 1, 8 und 9 verwendet
werden kann, ist in 11 dargestellt. Die Zulauffaser 30 wird
aus einem oder mehreren Behältern 160 für gelegte Fasern
zugeführt,
oder alternativ kann Zulauffaser von einer oder mehreren Kreuzspulen 162 zugeführt werden.
Die Faser 30 passiert einige Vorkardenführungen 164, die benutzt
werden können,
um mehrere Faserenden zusammenzuführen und die Verteilung der
Faser in einem flachen Band zulassen. Die Faser läuft dann über eine
Führungswalze 166 zu
einer Walzengruppe 128a, die 4 Walzen 168, 170, 172 und 174 und
eine Klemmwalze 175 aufweist, um das Garn am Zulaufende
einer Streckzone 124 beim Einfädeln der Faser sicher einzuspannen.
Alle Walzen 168–174 werden
durch eine herkömmliche
Elektromotor/Getriebe-Einheit
und eine Steuerung (nicht dargestellt) angetrieben, und die Klemmwalze 175 wird
durch Kontakt mit der Walze 168 angetrieben. Das Ablaufende
der Streckzone 124 ist durch eine weitere Walzengruppe 42a definiert,
die vier Walzen 176, 178, 180 und 182 und
eine Anfahrklemmwalze 184 aufweist. Alle Walzen 176–182 werden
durch eine herkömmliche
Elektromotor/Getriebe-Einheit und eine Steuerung (nicht dargestellt)
angetrieben. Die Anfahrklemmwalze 184 wird durch Kontakt
mit der Walze 182 angetrieben. Sie dient zum Einführen bzw.
Einfädeln der
Faser in den Prozeß und
wird dann aus dem Kontakt mit der Walze 182 zurückgezogen.
Zwischen den Walzengruppen 128a und 42a ist ein
elektrisches Heizelement 140 mit gekrümmter Oberfläche 142 angeordnet,
das eine variable Kontaktlänge
mit dem Garn aufweisen kann, wie unter Bezugnahme auf 8 diskutiert. An
dem Heizelement ist eine elektrische Stromquelle (nicht dargestellt)
angebracht.A device necessary for the operation of the method according to 1 . 8th and 9 can be used is in 11 shown. The inlet fiber 30 is made from one or more containers 160 fed fibers, or alternatively may be feed fiber of one or more cheeses 162 be supplied. The fiber 30 happens some Vorkardenführungen 164 , which can be used to merge multiple fiber ends and allow the distribution of the fiber in a flat band. The fiber then passes over a guide roller 166 to a roll group 128a , the 4 rollers 168 . 170 . 172 and 174 and a pinch roller 175 to the yarn at the inlet end of a draw zone 124 securely clamp when threading the fiber. All rollers 168 - 174 are driven by a conventional electric motor / gear unit and a controller (not shown), and the pinch roller 175 is made by contact with the roller 168 driven. The end of the draw zone 124 is through another group of rollers 42a defines the four rollers 176 . 178 . 180 and 182 and a starting pinch roller 184 having. All rollers 176 - 182 are driven by a conventional electric motor / gear unit and a controller (not shown). The starting clamp 184 is made by contact with the roller 182 driven. It serves to thread the fiber into the process and then out of contact with the roll 182 withdrawn. Between the roll groups 128a and 42a is an electric heating element 140 with a curved surface 142 arranged, which may have a variable contact length with the yarn, as with reference to 8th discussed. An electric power source (not shown) is attached to the heating element.
Auf
die Walzengruppe 42a folgt eine erste Reißzone 34 mit
einer Walzengruppe 50a am Ablaufende, die mit der Walzengruppe 50 in
den 1 und 8 identisch ist. Innerhalb der
ersten Reißzone 34 sind
ein elektrostatischer Neutralisierstab 186 angrenzend an
die gestreckte und gerissene Faser 30 sowie eine Verwirbelungsdüse 188 angebracht,
die von der Faser 30 durchlaufen wird. Der elektrostatische
Neutralisierstab wird durch eine elektrische Stromquelle (nicht
dargestellt) mit elektrischer Energie versorgt und ist der von Simco
vertriebene Typ, Modell-Nr. ME 100. Punktquellen-Antistatikgeräte, wie z. B. die Geräte 187,
können
anstelle oder zusätzlich
zu dem Stab 186 zu Beseitigung statischer Aufladungen eingesetzt
werden, besonders in der Nähe
der Walzengruppen. Da die Filamente in der Faser in der Reißzone 34 Streckreißen und
zu einer Faser von geringerem Denier gestreckt werden, reiben sie
aneinander und erzeugen eine störende
elektrostatische Aufladung, die dazu führt, daß die Filamentenden vom mittleren
Bereich der Faser abgestoßen
werden. Diese Lockerheit der Faser und vorstehende Enden werfen
Probleme mit dem Auseinanderbrechen der Faser und losen Filamenten
auf, die sich auf eine der flußabwärts liegenden
Walzen aufwickeln. Wie oben erwähnt, ist
eine Möglichkeit
zur Bekämpfung
dieses Problems der richtige Einsatz von Metalloberflächen an
einigen von den Klemmwalzen. Ein weiteres Verfahren zur Bekämpfung dieser
Probleme besteht darin, die lockeren Filamentenden in der Reißzone und
angrenzend an die Austrittsklemmwalzen zusammenzuführen bzw.
zu raffen und sie zum Faserkern zu lenken, so daß die losen Enden in den seitlichen
Richtungen um den Kern herum so eingeschränkt werden, daß sie innerhalb
eines Abstands von der Mitte des Kerns liegen, der nicht größer ist
als der Abstand der Kernmitte vom jeweiligen Ende der Austrittsklemmwalzen
für die
Reißzone,
um das Aufwickeln der losen Enden auf die Austrittsklemmwalzen zu
minimieren. Wichtig ist die Anwendung dieses Kontrollverfahrens
in der ersten Reißzone,
wo die losen Filamentlängen
unter Umständen
länger
sind und über einen
größeren Abstand
nicht abgestützt
werden. Vorteilhaft ist ihre Anwendung auch auf die zweite Reißzone, wo
immer noch lose Fasern vorhanden sind. Eine Verwirbelungsdüse 188 ist
eine Möglichkeit
zu Realisierung dieses Verfahrens.On the roll group 42a follows a first break zone 34 with a roller group 50a at the end of the run, with the roller group 50 in the 1 and 8th is identical. Within the first break zone 34 are an electrostatic neutralizer 186 adjacent to the stretched and cracked fiber 30 and a swirl nozzle 188 attached, by the fiber 30 is going through. The electrostatic neutralizer bar is powered by an electrical power source (not shown) and is the type sold by Simco, model no. ME 100. Point source antistatic devices such. B. the devices 187 , instead of or in addition to the rod 186 to eliminate static charges, especially near the roll groups. Because the filaments in the fiber are in the break zone 34 Stretch tears and stretched into a lower denier fiber rub against each other and create a troublesome electrostatic charge which causes the ends of the filaments to be repelled from the central region of the fiber. This looseness of the fiber and protruding ends causes problems with the breakup of the fiber and loose filaments winding on one of the downstream rolls. As mentioned above, one way to combat this problem is to use metal surfaces properly on some of the pinch rolls. Another method of combating these problems is to gather the loose filament ends in the break zone and adjacent to the exit pinch rolls and direct them toward the fiber core so as to constrain the loose ends in the lateral directions around the core. that they are within a distance from the center of the core, which is not greater than the distance of the core center from the respective end of the tear-zone exit pinch rollers to minimize the winding of the loose ends onto the exit pinch rollers. It is important to use this control method in the first break zone, where loose filament lengths may be longer and unsupported over a greater distance. Its application is also advantageous to the second breaking zone, where still loose fibers are present. A vortex nozzle 188 is one way to implement this method.
Wie
aus 12 erkennbar, leitet die Verwirbelungsdüse 188 einen
gasförmigen
Fluidstrahl ein, um lose Filamente schonend um den mittleren Faserbereich
oder Faserkern herum zu verwirbeln, der eine flache bandähnliche
Struktur ist. Die Verwirbelungsdüse
ist in 12 detaillierter dargestellt.
Die Verwirbelungsdüse 188 weist
einen Körper 192 mit
einem Zulaufende 194, einem Ablaufende 196 und
einer zylinderförmigen
Bohrung 198 auf, die sich durch die gesamte Länge des
Körpers 192 erstreckt.
Die Faser 30 durchläuft
die Bohrung 198 auf ihrem Weg zur Walzengruppe 50a (siehe 11).
Ein Fluidkanal 200 geht durch den Körper hindurch und steht am
Zulaufende 194 des Körpers
in Fluidverbindung mit der Bohrung 198. Der Fluidkanal schneidet
die Bohrung so, daß das
Fluid annähernd
tangential zur Bohrung und abgewinkelt zum Ablaufende 196 des
Körpers
eingeleitet wird. Auf diese Weise wird innerhalb der Bohrung 198 eine
gegen die Uhrzeigerrichtung wirbelnde Fluidströmung (vom Ende 196 aus
gesehen) erzeugt, die allgemein durch den spiralförmigen Strömungsweg 202 angedeutet
wird. Diese Fluidströmung
neigt dazu, lose Filamente, die vom zentralen Bereich der Faser 30 ausgehen,
um den Faserkern herum aufzuwickeln, um lange lose Enden zu beseitigen, die
sich auf flußabwärts liegende
Walzen aufwickeln können.
Die gewickelten Filamente werden locker um den Faserkern herum zusammengeführt. Zur
Bequemlichkeit ist in dem Körper 192 in
Längsrichtung
der Bohrung 198 ein Einfädelschlitz 204 angebracht,
um das Einfädeln
der Faser 30 in die Bohrung der Verwirbelungsdüse zu erleichtern.How out 12 recognizable, directs the swirl nozzle 188 a gaseous fluid jet to gently swirl loose filaments around the central fiber region or core, which is a flat ribbon-like structure. The swirl nozzle is in 12 shown in more detail. The swirl nozzle 188 has a body 192 with a feed end 194 , an expiry date 196 and a cylindrical bore 198 on, extending through the entire length of the body 192 extends. The fiber 30 goes through the hole 198 on her way to the group of rollers 50a (please refer 11 ). A fluid channel 200 goes through the body and stands at the inlet end 194 of the body in fluid communication with the bore 198 , The fluid passage intersects the bore so that the fluid is approximately tangential to the bore and angled toward the drain end 196 of the body is initiated. That way, inside the hole 198 a counterclockwise fluid flow (from the end 196 seen from the generally generated by the spiral flow path 202 is hinted at. This fluid flow tends to loose filaments coming from the central area of the fiber 30 go out to wind around the fiber core to eliminate long loose ends that can wind on downstream rollers. The wound filaments are loosely gathered around the fiber core. For convenience is in the body 192 in the longitudinal direction of the bore 198 a threading slot 204 attached to the threading of the fiber 30 into the bore of the swirl nozzle to facilitate.
Eine
weitere Möglichkeit
zur Realisierung des Verfahrens zum Zusammenführen der losen Filamentenden
in der Reißzone
und angrenzend an die Austrittsklemmwalzen und zu ihrem Umlenken
zum Faserkern hin ist die Verwendung eines Trogs, wie in den 34A und 34B dargestellt.
Ein Trog 450 weist ein geformtes Ende 452 auf,
das angrenzend an eine Klemmwalzengruppe, wie z. B. die Walzengruppe 50a (11),
und von dieser beabstandet am Ende der ersten Reißzone 34 angeordnet
ist. Der Trog weist einen Längshohlraum 454 auf,
der für
die Aufnahme der Faser 30 in der Zone bemessen ist und
eine Breite 456 aufweist, welche die losen Filamente 458 und 460 an
den Seiten des Faserkerns 462 zusammenführt und sie daran hindert,
sich nach außen
zu den Enden der Klemmwalzen in der Walzengruppe zu erstrecken.
Die der Faser zugewandte Oberfläche
des Hohlraums ist eine elektrisch leitende Fläche. Die Klemmwalze 54a weist
Enden 462 und 464 auf, und die Klemmwalze 52a weist
Enden 466 und 468 auf. Die Mitte des Faserkerns
ist bei 470 angedeutet, und der Trog lenkt die losen Filamente
so zum Faserker 462 hin, daß die losen Enden, wie z. B.
die seitlich um den Kern herum abstehenden Enden, auf einen Abstand
vom Kernmittelpunkt eingeschränkt werden,
der nicht größer ist
als der Abstand 472 der Kernmitte vom Ende 468 der
Austrittsklemmwalze 52a und der Abstand 474 vom
Ende 464 der Austrittsklemmwalze 54a; in diesem
Fall ist der kleinere Abstand 472 ausschlaggebend. Außerdem werden
die losen Enden, wie z. B. die um den Kern herum seitlich abstehenden Enden 460,
auf einen Abstand von der Kernmitte eingeschränkt, der nicht größer ist
als der Abstand 476 der Kernmitte vom Ende 466 der
Austrittsklemmwalze 52a und der Abstand 478 vom
Ende 462 der Austrittsklemmwalze 54a; in diesem
Fall ist der kleinere Abstand 476 ausschlaggebend.Another way of realizing the method of merging the loose filament ends in the break zone and adjacent to the exit pinch rolls and redirecting them to the fiber core is to use a trough as in US Pat 34A and 34B shown. A trough 450 has a shaped end 452 on, adjacent to a pinch roller group such. B. the roll group 50a ( 11 ), and spaced therefrom at the end of the first break zone 34 is arranged. The trough has a longitudinal cavity 454 on that for taking up the fiber 30 is dimensioned in the zone and a width 456 which has the loose filaments 458 and 460 on the sides of the fiber core 462 merges and prevents them from extending outwardly to the ends of the pinch rollers in the roller assembly. The fiber-facing surface of the cavity is an electrically conductive surface. The pinch roller 54a has ends 462 and 464 on, and the pinch roller 52a has ends 466 and 468 on. The center of the fiber core is at 470 indicated, and the trough directs the loose filaments to the Faserker 462 out that the loose ends, such. B. the laterally projecting around the core ends are limited to a distance from the core center, which is not greater than the distance 472 the core center from the end 468 the exit pinch roller 52a and the distance 474 from the end 464 the exit pinch roller 54a ; in this case, the smaller distance 472 decisive. In addition, the loose ends, such. B. the laterally projecting around the core ends 460 , limited to a distance from the core center that is not greater than the distance 476 the core center from the end 466 the exit pinch roller 52a and the distance 478 from the end 462 the exit pinch roller 54a ; in this case, the smaller distance 476 decisive.
Der
Trog 450 kann nur angrenzend an die Klemmwalzen am Ausgang
der Zone angeordnet werden und sich von dort über eine kurze Distanz erstrecken,
oder er kann sich nahezu über
die gesamte Länge
der Zone 34 erstrecken, um die Kontrolle über die
losen Filamente in der gesamten Zone zu behalten. Der Trog 450 kann
wahlweise eine Abdeckung 480 aufweisen, um die losen Filamente
in allen Richtungen voll einzuschließen, besonders wichtig ist
jedoch, daß der
Trog die Filamente seitlich einschließt, um zu verhindern, daß sie sich
bis zu den Enden der Klemmwalzen erstrecken, wo sie sich leicht
auf die Klemmwalzen aufwickeln. Wenn eine Abdeckung verwendet wird,
sollte sie Zugang für
eine Luftionisiervorrichtung bieten.The trough 450 can only be placed adjacent to the pinch rollers at the exit of the zone and extend therefrom for a short distance, or it can extend almost the entire length of the zone 34 to keep control of the loose filaments throughout the zone. The trough 450 Optionally a cover 480 It is particularly important, however, that the trough laterally enclose the filaments to prevent them from extending to the ends of the pinch rolls where they readily wind on the pinch rolls. If a cover is used, it should provide access for an air ionizer.
Wie
wieder aus 11 erkennbar, schließt sich
an die Walzengruppe 50a eine zweite Reißzone 36 mit der Walzengruppe 62a am
Ablaufende an, die identisch mit der Walzengruppe 62 in
den 1 und 8 ist. Innerhalb der zweiten
Reißzone 36 sind
ein elektrostatischer Neutralisierstab 206 in der Nähe der Streck- und
Reißfaser 30 sowie
eine Verwirbelungsdüse 208 angeordnet,
die von der Faser 30 durchlaufen wird. Dies ist ähnlich der
Konfiguration der gerade diskutierten ersten Reißzone. Außerdem ist in der zweiten Reißzone in
der Nähe
ihres Zulaufendes und neben der Walzengruppe 50a eine Saugdüse 212 angeordnet.
Die Saugdüse 212 liefert
eine sanfte Strömung
eines gasförmigen
Fluids in Bewegungsrichtung der Faser 30, um die aus der
Walzengruppe 50a austretenden losen Filamentenden einzufangen
und vorwärtszutreiben,
so daß sie sich
nicht auf die Walzen in der Walzengruppe 50a aufwickeln.
Die Saugdüse 212 ist
ein Typ, der von Airvac als Modell Nr. ITD 110 beziehbar
ist. Eine solche Saugdüse
kann auch in der ersten Reißzone 34 in
der Nähe der
Walzengruppe 42a eingesetzt werden, wenn die in die Zone
eintretende Faser einige diskontinuierliche Filamente aufweist.Like back out 11 recognizable, joins the group of rollers 50a a second break zone 36 with the roller group 62a at the end of the run, identical to the roll group 62 in the 1 and 8th is. Within the second break zone 36 are an electrostatic neutralizer 206 near the stretch and tear fiber 30 and a swirl nozzle 208 arranged by the fiber 30 is going through. This is similar to the configuration of the first break zone just discussed. Also, in the second break zone is near its feed end and next to the roll group 50a a suction nozzle 212 arranged. The suction nozzle 212 provides a gentle flow of gaseous fluid in the direction of movement of the fiber 30 to get out of the roll group 50a catching loose loose filament ends and driving them forward so that they do not impact on the rolls in the roll group 50a wrap. The suction nozzle 212 is a guy by Airvac as Model No. ITD 110 can be obtained. Such a suction nozzle can also be in the first break zone 34 near the roll group 42a used when the fiber entering the zone has some discontinuous filaments.
Nach
die Walzengruppe 62a folgt eine Streckzone 144 mit
einer Walzengruppe 148a am Ablaufende, die mit der Walzengruppe 148 in 9 identisch
ist. Innerhalb der Streckzone 144 sind eine Saugdüse 214, Abbremsstäbe 216 und
Führungsstäbe 218 angeordnet.
Die Abbremsstäbe
bieten einen gewissen Widerstand gegen das Strecken der Filamente,
um der Faser einen gleichmäßigeren
Denier zu geben. Die Bereitstellung einer Verwübelungsdüse, wie z. B. der Verwirbelungsdüse 208,
in Flußrichtung
vor und angrenzend an die Walzengruppe 148a kann nützlich sein.After the roll group 62a follows a stretching zone 144 with a roller group 148a at the end of the run, with the roller group 148 in 9 is identical. Within the draw zone 144 are a suction nozzle 214 , Braking rods 216 and management staffs 218 arranged. The deceleration rods provide some resistance to stretching the filaments to give the fiber a more uniform denier. The provision of a Verwübungsungsüse such. B. the Verwirbelungsdüse 208 , in flow direction before and adjacent to the roll group 148a can be useful.
Nach
die Walzengruppe 148a folgt eine Verdichtungszone 38 mit
einer Walzengruppe 74a am Ablaufende, die mit der Walzengruppe 74 in
den 1, 8 und 9 identisch
ist. Innerhalb der Verdichtungszone 38 sind eine Saugdüse 220 und
eine Verwübelungsdüse 83a angeordnet.
In der Praxis wird die Verwübelungsdüse 83a gewöhnlich in
der Verdichtungszone 38 in einem Abstand von der Walzengruppe 148a von etwa
1/3 bis 1/2 der Länge
der Verdichtungszone angeordnet. 26 zeigt
die Verwübelungsdüse 83a in
perspektivischer Ansicht, und 27 zeigt
eine Schnittansicht mit einer in den Faserkanal 320 eintretenden
gerissenen Faser 30. Der Faserkanal 320 weist
vorzugsweise einen Querschnitt in Form eines gerundeten Dreiecks
auf, vom Eintrittsende 322 aus gesehen. Die Düse 83a weist
eine erste Rillenwand 324 in einer Eintrittsführungsfläche 326 auf,
die in Verbindung mit einer äußeren Eintrittsfläche 328 am
Eintrittsende 322 einen Coanda-Effekt (Umlenken tangentialer
Strömung)
bewirkt; sowie eine zweite Rillenwand 329 (27)
in einer Austrittsführungsfläche 330 der
Düse, die
in Verbindung mit einer äußeren Austrittsfläche 332 an
Austrittsende 334 des Faserkanals 320 einen Coanda-Effekt
bewirkt. Ein Spannschlitz 336 schneidet den Faserkanal 320. Wie
aus 27 erkennbar, führt ein Fluideinlaßkanal 338 dem
Faserkanal 320 Fluid zu, um die Faser zur Verdichtung zu
einem Garn zu verwirbeln. Der Fluidkanal 338 ist in einem
Winkel 340 zum Ablaufende der Düse am Austrittsende 334 angeordnet,
in Richtung der Faserbewegung durch die Düse, um das Absaugen von Fluid
aus dem Zulaufende des Faserkanals zu minimieren. Außerdem ist
der Garnkanal 320 der Verwirbelungsdüse in einem Winkel 342 zum
Faserweg 344 zwischen der Walzengruppe 148a und 74a (11)
angeordnet, so daß Fluid,
das aus dem Zulaufende des Garnkanals austritt, abwärts vom
Faserweg weg gelenkt wird. Die Führungen 346 und 348 können verwendet
werden, um die Führung
der Faser durch die Düse
zu unterstützen. Diese
Weiterleitung von Fluid, das aus dem flußaufwärts liegenden Ende des Garnkanals
austritt, minimiert die Ausbreitung etwaiger loser Filamente in
der Faser beim Eintritt der Faser in die Verwirbelungsdüse. Eine
solche Verwübelungsdüse 83a wird
ausführlicher
in US-A-6052878 von Allred et al. beschrieben, die hier durch Verweis
einbezogen wird. In der vorliegenden Ausführungsform würden weitere
Filamentverbindungsdüsen funktionieren.
Eine weitere derartige Düse
ist diejenige, die in dem Murata Jet Spinner-Katalog (Düsenspinnvorrichtungen)
und der PCT-Patentamneldung WO 98/48088 beschrieben wird, die oben
bereits erwähnt
wurden. Eine weitere Verwübelungsdüse wird
in US-A-4825633 von Artz et al. beschrieben, die hier durch Verweis einbezogen
wird. Die Faser 30 wird nach dem Durchgang durch die Verdichtungseinrichtung
(wie z. B. eine der gerade diskutierten Düsen oder eine andere, weiter
oben offenbarte Einrichtung) zu einem verdichteten Garn 32 (11),
das einen guten Zusammenhalt und gute Festigkeit aufweist.After the roll group 148a follows a compression zone 38 with a roller group 74a at the end of the run, with the roller group 74 in the 1 . 8th and 9 is identical. Within the compression zone 38 are a suction nozzle 220 and a potting nozzle 83a arranged. In practice, the Verwverwungsungsüse 83a usually in the compression zone 38 at a distance from the roll group 148a from arranged about 1/3 to 1/2 of the length of the compression zone. 26 shows the Verwverwungsungsüse 83a in perspective view, and 27 shows a sectional view with a in the fiber channel 320 entering cracked fiber 30 , The fiber channel 320 preferably has a cross-section in the shape of a rounded triangle, from the entrance end 322 seen from. The nozzle 83a has a first groove wall 324 in an entrance guide area 326 on that in conjunction with an outer entry surface 328 at the entrance end 322 causes a Coanda effect (redirecting tangential flow); and a second groove wall 329 ( 27 ) in an exit guide surface 330 the nozzle, in conjunction with an outer exit surface 332 at exit end 334 the fiber channel 320 causes a Coanda effect. A clamping slot 336 cuts the fiber channel 320 , How out 27 recognizable, performs a fluid inlet channel 338 the fiber channel 320 Fluid to fluidize the fiber for compression into a yarn. The fluid channel 338 is at an angle 340 to the outlet end of the nozzle at the outlet end 334 arranged in the direction of the fiber movement through the nozzle to minimize the suction of fluid from the inlet end of the fiber channel. In addition, the yarn channel 320 the swirl nozzle at an angle 342 to the fiber path 344 between the roller group 148a and 74a ( 11 ) so that fluid exiting the inlet end of the yarn channel is directed downwardly away from the fiber path. The guides 346 and 348 can be used to help guide the fiber through the nozzle. This transfer of fluid exiting the upstream end of the yarn channel minimizes the spread of any loose filaments in the fiber as the fiber enters the swirl nozzle. Such a Verwverwelungsdüse 83a is more fully described in US-A-6052878 to Allred et al. described here by reference. In the present embodiment, further filament connection nozzles would function. Another such nozzle is that described in the Murata Jet Spinner Catalog and PCT Patent Application WO 98/48088 already mentioned above. Another potting nozzle is disclosed in US Pat. No. 4,825,633 to Artz et al. described here by reference. The fiber 30 becomes a compacted yarn after passing through the densifier (such as one of the nozzles just discussed or another device disclosed above) 32 ( 11 ), which has a good cohesion and good strength.
Die
Artz-Düse
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 28 weiter
diskutiert, welche die linke Hälfte
in Schnittdarstellung entlang dem Faserweg und die rechte Hälfte in
Draufsicht zeigt. In US-A-4825633
wird die Düse
als pneumatisches Torsions- bzw. Verwindungselement bezeichnet,
das auf die in US-A-5048281 beschriebene Weise gesteuert werden
kann. Das pneumatische Torsionselement 83b weist eine Injektorkomponente
oder erste Düse 350 mit
einer Spinnbohrung 351 und eine Torsionskomponente oder
zweite Düse 352 mit
einer Spinnbohrung 353 auf. Die zwei Komponenten werden
durch eine gemeinsame Haltevorrichtung 354 in Bezug aufeinander
fixiert, in der außerdem
eine erste Evakuierungskammer 356 und eine zweite Evakuierungskammer 358 zur
Reinigung von mit der Faser verbundenen Abriebteilchen untergebracht
sind. Die gerissene Faser 30 passiert zuerst die Bohrung
der ersten Düse 350.
Es wird angenommen, daß diese
erste Düse den
Weitertransport der Faser und eine gewisse Zwirnung loser Filamente
am äußeren Umfang
des sich verdrehenden Faserkerns bewirkt, der durch die zweite Düse geformt
wird. Die Faser passiert dann die Bohrung der zweiten Düse 352.
Es besteht die Ansicht, daß diese
zweite Düse
eine Zwirnung der Filamente im Faserkern in Flußrichtung vor der zweiten Düse und durch
die erste Düse
bewirkt, ohne eine Verflechtung zwischen den Filamenten im Garn
hervorzurufen. Dieses Verständnis
stimmt mit der Funktionsweise der Murata-Doppeldüsenanordnung überein,
die in einem Artikel im Journal of the Textile Institute, 1987,
Nr. 3, 5. 189–219,
mit dem Titel "The
Insertion of 'Twist' into Yarns by Means
of Air Jets" von
P. Grosberg, W. Oxenham und M. Miao diskutiert wird; der Artikel
besteht aus Teil I: Experimentelle Untersuchung des Spinnens mit
Luftdüsen;
und Teil II: Drallverteilung und Drallerteilungsgeschwindigkeiten
bei der Zwirnung mit Luftdüsen.
Die erste Evakuierungskammer 356 ist angrenzend an das
Austrittsende 360 der ersten Düse 350 angeordnet
und steht an einer Seite 362 in Fluidverbindung mit einer
Vakuumquelle und an einer gegenüberliegenden
Seite 364 in Fluidverbindung mit der Atmosphäre. Luft,
die von der Seite 364 nach 362 quer über den
Weg der Faser fließt, entfernt
lose gerissene Filamente und Polymer- oder Appreturpulver und Staub
aus dem Faserweg. Die Faser durchläuft dann die zweite Düse 352 sowie
eine Spannöffnung 366 und
die zweite Evakuierungskammer 358. Sowohl die Spannöffnung als
auch die zweite Evakuierungskammer sind nahe am Austrittsende 368 der
zweiten Düse 352 angeordnet.
Die zweite Evakuierungskammer 358 enthält in Längsrichtung einen Spannschlitz 370,
der nach dem Spannen durch eine zylinderförmige Abdeckung (nicht dargestellt)
abgedeckt werden kann. Eine solche Abdeckung kann sich um die Außenfläche 372 der
Haltevorrichtung 354 drehen, um den Schlitz abzudecken
und freizugeben, wenn die Oberfläche
eine die Kammer 358 umgebende Zylinderfläche ist,
die mit der Abdeckung zusammenpaßt. Die zweite Evakuierungskammer
steht an einer Seite 374 in Fluidverbindung mit einer Vakuumquelle
und steht an dem Spannschlitz 370 (wenn die Abdeckung offen
ist oder fehlt) und an den Enden 376 und 378 in
Fluidverbindung mit der Atmosphäre.
Luft, die aus den Enden 376 und 378 und durch
den Schlitz 370 ausströmt,
fließt
entlang dem Faserweg und entfernt lose gerissene Filamente und Polymer-
oder Appreturpulver und Staub aus dem Faserweg. Die Funktionsweise
des Torsionselements 83a ist nicht von den ersten und zweiten
Evakuierungskammern abhängig,
sondern diese tragen zur Zuverlässigkeit des
Elements bei, indem sie es sauberhalten.The type-nozzle will be described below with reference to FIG 28 further discussed, which shows the left half in section along the fiber path and the right half in plan view. In US-A-4825633 the nozzle is referred to as a pneumatic torsion element which can be controlled in the manner described in US-A-5048281. The pneumatic torsion element 83b has an injector component or first nozzle 350 with a spinning hole 351 and a torsion component or second nozzle 352 with a spinning hole 353 on. The two components are shared by a holding device 354 fixed in relation to each other, in addition to a first evacuation chamber 356 and a second evacuation chamber 358 are housed for cleaning abrasive particles associated with the fiber. The cracked fiber 30 First, the bore of the first nozzle happens 350 , It is believed that this first die causes further transport of the fiber and some twisting of loose filaments on the outer periphery of the twisting fiber core being formed by the second die. The fiber then passes through the bore of the second nozzle 352 , It is believed that this second nozzle causes twisting of the filaments in the fiber core in the direction of flow in front of the second nozzle and through the first nozzle without causing inter-filament entanglement in the yarn. This understanding is consistent with the operation of the murata double-jet assembly described in an article in The Journal of the Textile Institute, 1987, No. 3, pp. 189-219, entitled "The Insertion of Twist" in Yarns by Means of Air Jets "by P. Grosberg, W. Oxenham and M. Miao; the article consists of Part I: Experimental Investigation of Spinning with Air Nozzles; and Part II: Twist Distribution and Twist Distribution Velocity with Air Nozzles. The first evacuation chamber 356 is adjacent to the exit end 360 the first nozzle 350 arranged and stands on one side 362 in fluid communication with a vacuum source and on an opposite side 364 in fluid communication with the atmosphere. Air coming from the side 364 to 362 flows across the path of the fiber removes loosely torn filaments and polymer or finishing powder and dust from the fiber path. The fiber then passes through the second nozzle 352 and a tension opening 366 and the second evacuation chamber 358 , Both the tension opening and the second evacuation chamber are close to the exit end 368 the second nozzle 352 arranged. The second evacuation chamber 358 contains a clamping slot in the longitudinal direction 370 , which can be covered after tensioning by a cylindrical cover (not shown). Such a cover may be around the outside surface 372 the holding device 354 Turn to cover the slot and release when the surface is one the chamber 358 surrounding cylindrical surface, which matches with the cover. The second evacuation chamber is on one side 374 in fluid communication with a vacuum source and is at the clamping slot 370 (if the cover is open or missing) and on the ends 376 and 378 in fluid communication with the atmosphere. Air coming out of the ends 376 and 378 and through the slot 370 flows out, flows along the fiber path and removes loosely cracked filaments and polymer or finishing powders and dust from the fiber path. The functioning of the torsion element 83a is not dependent on the first and second evacuation chambers, but these contribute to reliability element by keeping it clean.
Die
erste Düsen-
oder Injektorkomponente 350 weist Druckgas auf, vorzugsweise
Luft, die durch eine Leitung 380 in einen Ringkanal 382 eingespeist
wird, der das Fluid zu mehreren Druckfluidkanälen leitet, wie z. B. 384 und 386.
Die Kanäle 384 und 386 schneiden
die Spinnbohrung 351 mit einem Durchmesser d1 auf bekannte
Weise an einer zum Bohrungsdurchmesser tangentialen Stelle und in
einem Winkel 388 schräg
zur Faserbewegungsrichtung durch die Bohrung. Die Eintrittsöffnung 389 der
Bohrung 351 der ersten Düse 350 kann eine gerade
Zylinderform aufweisen, wie dargestellt, oder kann konisch verjüngt sein
und Kerben aufweisen, um die Ausbreitung des Dralls in der Faser
zu beeinflussen. Die zweite Düse
oder Torsionskomponente 352 weist gleichfalls eine Luftzufuhr
durch eine Leitung 390 in einen Ringkanal 392 auf,
der das Fluid zu mehreren Druckfluidkanälen leitet, wie z. B. 394 und 396,
welche die Bohrung 353 mit einem Durchmesser dD schneiden.
Die erste Düse 350 hat
einen charakteristischen Abstand l1 vom
Ende 360 zu einem Kanal, wie z. B. 386, und die
zweite Düse 352 hat
einen charakteristischen Abstand lD von
einem Eintrittsende 398 zu einem Kanal, wie z. B. 396.
Die erste Düse 350 ist
in einem Abstand "a" von der zweiten
Düse 352 angeordnet,
gemessen zwischen Druckfluidkanälen,
wo diese die Spinnbohrung jeder Düse schneiden. Dieser Abstand
wird für
die jeweils zu verarbeitende Faser eingestellt und kann für Fasern
mit großer
mittlerer Filamentlänge
größer und
für Fasern
mit kleiner mittlerer Filamentlänge
kleiner sein. Die ersten und zweiten Düsen 350 und 352 werden
durch Befestigungsmittel, wie z. B. Klemmschrauben (nicht dargestellt),
verstellbar fixiert in gemeinsame Haltevorrichtung 354,
um die Einstellung des Abstands "a" zu erleichtern.
Alternativ kann jede Düse
unabhängige
Haltevorrichtungen aufweisen und beabstandet auf dem Maschinenrahmen
(nicht dargestellt) montiert werden. Für jedes Verfahren zur Verdichtung
von Fasern mit diskontinuierlichen Filamenten, die eine mittlere Filamentlänge von
mehr als 10,16 cm (4,0 Zoll) und vorzugsweise von mehr als 15,24
cm (6 Zoll) aufweisen, ist überraschenderweise
festgestellt worden, daß die
Gleichmäßigkeit
der Garnfestigkeit maximiert wird, wenn der Abstand "a" proportional zur mittleren Filamentlänge der
Faser eingestellt wird.The first nozzle or injector component 350 has pressurized gas, preferably air passing through a conduit 380 in a ring channel 382 is fed, which directs the fluid to a plurality of pressure fluid channels, such. B. 384 and 386 , The channels 384 and 386 cut the spin hole 351 with a diameter d 1 in a known manner at a tangent to the bore diameter and at an angle 388 obliquely to the fiber movement direction through the bore. The entrance opening 389 the bore 351 the first nozzle 350 may have a straight cylindrical shape, as shown, or may be tapered and have notches to affect the propagation of the twist in the fiber. The second nozzle or torsion component 352 also has an air supply through a pipe 390 in a ring channel 392 on, which conducts the fluid to a plurality of pressure fluid channels, such. B. 394 and 396 which the bore 353 with a diameter d D cut. The first nozzle 350 has a characteristic distance l 1 from the end 360 to a channel, such. B. 386 , and the second nozzle 352 has a characteristic distance l D from an entrance end 398 to a channel, such. B. 396 , The first nozzle 350 is at a distance "a" from the second nozzle 352 arranged, measured between pressure fluid channels where they intersect the spin hole of each nozzle. This distance is set for the particular fiber to be processed and may be larger for fibers with a large average filament length and smaller for fibers with a small average filament length. The first and second nozzles 350 and 352 be by fasteners, such. B. clamping screws (not shown), adjustably fixed in common holding device 354 to facilitate the setting of the distance "a". Alternatively, each nozzle may have independent retainers and be mounted spaced on the machine frame (not shown). For any process for densifying discontinuous filament fibers having an average filament length greater than 10.16 cm (4.0 inches), and preferably greater than 15.24 cm (6 inches), it has been surprisingly found that U.S. Pat Uniformity of the yarn strength is maximized when the distance "a" is set in proportion to the average filament length of the fiber.
In
Bezug auf die Vorrichtung von 11 wird
in der Verdichtungszone 38 anstelle der Vorrichtung 83a das
pneumatische Torsionselement 83b eingesetzt, und die Saugdüse 220 wird
entfernt. Wie wieder aus 28 erkennbar,
wird die erste Düse 350 so
nahe wie möglich
an der Klemmwalzenguppe 148a (11) eingesetzt,
wobei der Abstand vom Klemmspalt zu der Stelle in der ersten Düse, wo die
Fluidkanäle 384 und 386 die
Spinnbohrung 351 schneiden, etwa 2,54 cm (1,0 Zoll) beträgt. Die
zweite Düse
wird auf verschiedene Abstände "a" von der Position der ersten Düse eingestellt,
wo die Fluidkanäle 394 und 396 die
Spinnbohrung 353 schneiden.Regarding the device of 11 will be in the compression zone 38 instead of the device 83a the pneumatic torsion element 83b used, and the suction nozzle 220 will be removed. Like back out 28 recognizable, becomes the first nozzle 350 as close as possible to the pinch roller group 148a ( 11 ), wherein the distance from the nip to the location in the first nozzle, where the fluid channels 384 and 386 the spin hole 351 cut, about 2.54 cm (1.0 inches). The second nozzle is set at different distances "a" from the position of the first nozzle where the fluid channels 394 and 396 the spin hole 353 to cut.
35 zeigt
ein Diagramm der Garnfestigkeit für ein Garn mit einer mittleren
Filamentlänge "avg" mit Datenpunkten
für jede
mittlere Länge,
die bei unterschiedlichen Abständen "a" zwischen den Fluidkanälen in den
ersten und zweiten Düsen 350 bzw. 352 in 28 gemessen
wurde. Bei jedem Abstand "a" werden mehrere Garnproben
entnommen, und eine mittlere Festigkeitszahl in Gramm pro Denier
(g/den) wird nach dem Lea Product-Verfahren ermittelt. Für die mit
8.0; 8.9 und 17.5 bezeichneten Kurven ist in dem Diagramm erkennbar,
daß die
Festigkeitsmaxima bei einem bestimmten Wert liegen, wo der Abstand
zwischen den Düsen yy
Zoll beträgt.
Zum Vergleich mit der mittleren Filamentlänge für das gerade verarbeitete Garn
wird ein Verhältnis
avg/yy gebildet, das für
die Auswahl des geeigneten Werts für "a" verwendbar
ist. Wiederholung dieses Tests für
mehrere unterschiedliche Garnlängen
ergab Werte für "a" im Bereich von 0,74 avg bis 1,53 avg,
oder vorzugsweise von 0,5 avg bis 2,0 avg, wobei der mittlere und
bevorzugte Wert 1,1 avg betrug. Diese Ergebnisse werden weiter unten
unter Bezugnahme auf die Tests 20–23 weiter diskutiert. Ein
anderer Test (nicht dargestellt), wobei die zweite Düse von den
Klemmwalzen beabstandet blieb und die erste Düse in die Nähe der zweiten Düse bewegt
wurde, ergab niedrigere Festigkeitswerte für das verdichtete Garn, so
daß angenommen wird,
daß die
wichtige Beziehung der Abstand zwischen den Düsen und nicht nur der Abstand
der zweiten Düse
von der Klemmwalze ist. 35 Figure 12 shows a yarn tenacity plot for a yarn having an average filament length "avg" with data points for each average length taken at different spacings "a" between the fluid passages in the first and second nozzles 350 respectively. 352 in 28 was measured. For each "a" distance, multiple yarn samples are taken and an average number of grammages per denier (g / den) is determined by the Lea Product method. For those with 8.0; 8.9 and 17.5 curves can be seen in the diagram that the strength maxima are at a certain value where the distance between the nozzles is yy inches. For comparison with the mean filament length for the yarn being processed, a ratio avg / yy is formed which is useful for selecting the appropriate value for "a". Repetition of this test for several different yarn lengths gave values of "a" in the range of 0.74 avg to 1.53 avg, or preferably from 0.5 avg to 2.0 avg, the mean and preferred value being 1.1 avg , These results will be discussed further below with reference to tests 20-23. Another test (not shown) wherein the second nozzle remained spaced from the pinch rollers and the first nozzle was moved close to the second nozzle resulted in lower strength values for the compacted yarn, so that the important relationship is believed to be the distance between the nozzles and not just the distance of the second nozzle from the pinch roller.
Wie
aus 11 erkennbar, wird im Anschluß an die Walzengruppe 74a das
verdichtete Garn zu einer Wickelmaschine 222 gelenkt. Zwischen
der Walzengruppe 74a und der Wickelmaschine 222 sind
eine Ansaugdüse 224 und
eine Rillenführungswalze 226 angeordnet.
Die Wickelmaschine weist einen Tänzerarm
und eine Rillenwalze 228, die an einer Steuereinrichtung
(nicht dargestellt) zur Steuerung der Wickelmaschinengeschwindigkeit
angebracht sind, eine Traversiervorrichtung 230 zur Querbewegung
des Garns 32 entlang einer Achse eines Garnwickels 232 und
eine getriebene Spindel 234 auf. Die Wickelmaschine ist
von herkömmlicher
Konstruktion, die für
den mit der Wickeltechnik vertrauten Fachmann keiner weiteren Erklärung bedarf.How out 11 recognizable, is following the roll group 74a the compressed yarn to a winding machine 222 directed. Between the roller group 74a and the winding machine 222 are a suction nozzle 224 and a groove guide roller 226 arranged. The winding machine has a dancer arm and a grooved roller 228 which are mounted on a control device (not shown) for controlling the winding machine speed, a traversing device 230 for the transverse movement of the yarn 32 along an axis of a yarn package 232 and a driven spindle 234 on. The winding machine is of conventional construction, which requires no further explanation for the expert familiar with the winding technique.
11 zeigt
ein Verfahren, bei dem alle Funktionszonen, die auf igendeine Weise
das Garn behandeln, im wesentlichen auf einem geradlinigen Weg angeordnet
sind. 11 zeigt als Funktionszonen
die Streckzone 124, die erste Reißzone 34, die zweite
Reißzone 36,
die Streckzone 144 und die Verdichtungszone 38 alle
in einer Linie von links nach rechts, wobei die Faser einem im wesentlichen
geraden Weg durch jede Funktionszone folgt, wobei der Weg in jeder
Funktionszone einen Wegeinheitsvektor (einen Vektor mit einer Richtung
und einem Betrag 1) definiert, der eine Spitze in Richtung der Faserbewegung
und ein Ende aufweist. Der Prozeß funktioniert gut, beansprucht
aber eine große
Aufstellfläche.
Für Produktionsmaschinen
in einer Fabrik ist die optimale Nutzung von Aufstellfläche wichtig,
um die Kosten niedrig zu halten. 32 zeigt
eine Reißvorrichtung 400 für ein Verfahren,
bei dem der Faserweg durch eine oder mehrere von den Funktionszonen
gefaltet angeordnet ist, so daß,
wenn ein Wegvektor in einer ersten Funktionszone Ende an Ende mit
einem Wegvektor in einer nächstfolgenden
Funktionszone angeordnet ist, ein eingeschlossener Winkel zwischen
45° und
180° definiert
wird, der zu einer kompakten Aufstellfläche für den Prozeß führt. 11 Fig. 10 shows a method in which all the functional zones, which in one way treat the yarn, are arranged substantially in a straight line path. 11 shows as functional zones the stretching zone 124 , the first breaking zone 34 , the second breaking zone 36 , the stretching zone 144 and the compression zone 38 all in a line from left to right, with the fiber following a substantially straight path through each function zone, the path in each function zone defining a direction unit vector (a vector with a direction and magnitude 1) that is a peak in the direction of fiber movement and has an end. The process works well, but takes up a large footprint. For production machines in a factory, the optimal use of footprint is important to keep costs low. 32 shows a ripper 400 for a method in which the fiber path is convoluted by one or more of the functional zones, such that when a path vector in a first functional zone is arranged end-to-end with a path vector in a next functional zone, an included angle between 45 ° and 180 ° °, which leads to a compact footprint for the process.
Wie
aus 32 erkennbar, weist die Reißvorrichtung 400 auf:
eine Streckzone 402 zwischen Walzengruppen 404 und 406,
eine erste Reißzone 408 zwischen
Walzengruppen 406 und 410, eine zweite Reißzone 412 zwischen
Walzengruppen 410 und 414 und eine Verdichtungszone 416 zwischen
Walzengruppen 414 und 418. Das verdichtete Garn
wird bei 420 durch ein Wickelmaschinensystem aufgewickelt. Ähnlich der
Vorrichtung in 11 enthält auch die Vorrichtung 400 ein
Heizelement 140, einen elektrostatischen Neutralisierstab 186,
Verwirbelungsdüsen 188 und 208,
eine Verdichtungseinrichtung 83, wie z. B. 83a (26 und 27) oder 83b (28)
und verschiedene andere Transportdüsen, Führungen, Klemmwalzen usw. Außerdem ist zwischen
dem Heizelement 140 und der ersten Reißzone 408 eine Hitzeabschirmung 417 angeordnet.
Um Flexibilität
bei der Herstellung verschiedener Produkte zu erreichen, ist bei 419 hinter
der Streckzone 402 und vor der ersten Reißzone 408 eine
zweite Faserzuführung
vorhanden. Eine dritte Faserzuführungsstelle
ist bei 421 hinter der zweiten Reißzone 412 und vor
der Verdichtungszone 416 vorhanden. Im Betrieb tritt eine
Zulauffaser 30 von einem Spulengatter (nicht dargestellt)
in Position 424 in Richtung eines Wegvektors 426 mit
einer Spitze 425 und einem Ende 427 in die Reißvorrichtung 400 ein.
Der Wegvektor 426 ist kein Wegvektor für eine Funktionszone, da die
Faser an diesem Punkt gerade transportiert und nicht auf irgendeine
Weise behandelt wird. Die Faser läuft durch die Walzengruppe 404 und
bewegt sich in Richtung eines Wegvektors 428 durch die
Funktionszone zum Strecken der Faser, die Streckzone 402.
Dann durchläuft
die Faser 30 die Walzengruppe 406 und bewegt sich
in Richtung eines Wegvektors 430 durch die Funktionszone
für das
Streckreißen,
die erste Reißzone 408.
Die Faser passiert dann die Walzengruppe 410 und bewegt
sich in Richtung eines Wegvektors 432 durch die Funktionszone
für das
Streckreißen,
die zweite Reißzone 412.
Dann passiert die Faser die Walzengruppe 414 und bewegt
sich in Richtung eines Wegvektors 434 durch die Funktionszone
für das Verdichten,
die Verdichtungszone 416. Das verdichtete Garn 32 wird
dann an der Wickelmaschine 420 zu einem Garnkörper gewickelt.How out 32 recognizable, the tearing device 400 on: a stretching zone 402 between roller groups 404 and 406 , a first breaking zone 408 between roller groups 406 and 410 , a second break zone 412 between roller groups 410 and 414 and a compression zone 416 between roller groups 414 and 418 , The compacted yarn is added 420 wound up by a winding machine system. Similar to the device in 11 also contains the device 400 a heating element 140 , an electrostatic neutralizer bar 186 , Swirl nozzles 188 and 208 , a compacting device 83 , such as B. 83a ( 26 and 27 ) or 83b ( 28 ) and various other transport nozzles, guides, pinch rollers, etc. Also, between the heating element 140 and the first break zone 408 a heat shield 417 arranged. In order to achieve flexibility in the manufacture of various products is included 419 behind the stretch zone 402 and before the first break zone 408 a second fiber feed exists. A third fiber feed point is included 421 behind the second break zone 412 and before the compression zone 416 available. During operation, an inlet fiber occurs 30 from a creel (not shown) in position 424 in the direction of a path vector 426 with a tip 425 and an end 427 into the ripper 400 one. The path vector 426 is not a path vector for a functional zone because the fiber is being transported at this point and is not being treated in any way. The fiber passes through the roller group 404 and moves in the direction of a path vector 428 through the functional zone for stretching the fiber, the draw zone 402 , Then the fiber passes through 30 the roll group 406 and moves in the direction of a path vector 430 through the functional zone for the stretch break, the first break zone 408 , The fiber then passes through the roll group 410 and moves in the direction of a path vector 432 through the functional zone for the stretch break, the second break zone 412 , Then the fiber passes the roll group 414 and moves in the direction of a path vector 434 through the functional zone for the compression, the compression zone 416 , The compacted yarn 32 is then on the winding machine 420 wrapped into a package.
Die 33A, B und C zeigen die Anordnung von Vektoren
zur Definition des Faltvorgangs, der zwischen den Wegen für die Funktionszonen
stattfindet. In 33A sind die Wegvektoren 428 und 430 aufeinanderfolgender
Funktionszonen Ende an Ende aneinandergelegt. Der Wegvektor 430 ist
so angeordnet, daß sein Ende
mit dem Ende des Wegvektors 428 zusammenfällt, und
der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden geradlinigen Vektoren
ist bei 436 angezeigt und beträgt etwa 180°. In 33B sind
Wegvektoren 430 und 432 aufeinanderfolgender Funktionszonen
Ende an Ende zusammengelegt. Der Wegvektor 432 ist so angeordnet,
daß sein
Ende mit dem Ende des Wegvektors 430 zusammenfällt, und
der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden geradlinigen Vektoren
ist bei 438 angezeigt und beträgt etwa 90°. In 33C sind
Wegvektoren 432 und 434 Ende an Ende zusammengelegt.
Der Wegvektor 434 ist so angeordnet, daß sein Ende mit dem Ende des
Wegvektors 432 zusammenfällt, und der eingeschlossene
Winkel zwischen den beiden geradlinigen Vektoren ist bei 440 angezeigt
und ist etwas größer als
90°. Wenn
außerdem
nur zwei Funktionszonen in der Reißvorrichtung vorhanden wären, eine
Reißzone
und eine Verdichtungszone, dann erstreckt sich der Wegvektor 430 der
Faser in der ersten Reißzone 408 in
eine Richtung, und der Wegvektor 434 der Faser in der Verdichtungszone 416 ist
so gefaltet, daß er
sich in eine zum Weg in der Reißzone
entgegengesetzte, d. h. um etwa 180° gedrehte Richtung erstreckt.
Dies führt
zu einer kompakten Anordnung, die eine minimale Aufstellfläche einnimmt.
Es ist nicht notwendig, daß alle
aufeinanderfolgenden Funktionszonen gefaltet sind, aber um Platz
zu sparen, sollte der Faserweg mindestens zwei aufeinanderfolgender
Zonen beim Übergang von
einer Zone zur nächsten
gefaltet werden.The 33A , B and C show the arrangement of vectors for defining the folding process that takes place between the paths for the functional zones. In 33A are the way vectors 428 and 430 successive functional zones abutted end to end. The path vector 430 is arranged so that its end coincides with the end of the path vector 428 coincides, and the included angle between the two rectilinear vectors is at 436 displayed and is about 180 °. In 33B are way vectors 430 and 432 successive functional zones merged end to end. The path vector 432 is arranged so that its end coincides with the end of the path vector 430 coincides, and the included angle between the two rectilinear vectors is at 438 displayed and is about 90 °. In 33C are way vectors 432 and 434 Merged end to end. The path vector 434 is arranged so that its end coincides with the end of the path vector 432 coincides, and the included angle between the two rectilinear vectors is at 440 displayed and is slightly larger than 90 °. Also, if only two functional zones were present in the ripper, a rupture zone and a compaction zone, then the path vector would extend 430 the fiber in the first break zone 408 in one direction, and the path vector 434 the fiber in the compression zone 416 is folded so that it extends in a direction opposite to the path in the breaking zone, that is rotated by about 180 ° direction. This leads to a compact arrangement that occupies a minimal footprint. It is not necessary that all successive functional zones are folded, but in order to save space, the fiber path should be folded at least two consecutive zones as they pass from one zone to the next.
Dieses
Falten der Faserwege durch die Funktionszone, so daß bei Anordnung
eines Wegvektors in einer ersten Funktionszone Ende an Ende mit
einem Wegvektor in einer nächstfolgenden
Funktionszone ein eingeschlossener Winkel zwischen 45° und 180° definiert
wird, führt
zu einer kompakten Aufstellfläche
für die Vorrichtung
zur praktischen Ausführung
des Reißverfahrens.
In einem Fall mit mehr als zwei Funktionszonen können mehrere eingeschlossene
Winkel jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Funktionszonen vorhanden sein,
wo der Faserweg gefaltet ist. In dem Fall mit mehreren Faltungen
und eingeschlossenen Winkeln wird das erfindungsgemäße System
der gefalteten Wege alternativ definiert, wenn die Summe der Absolutwerte
aller einzelnen eingeschlossenen Winkel zwischen aufeinanderfolgenden
Funktionszonen vorzugsweise mindestens 90° und besonders bevorzugt mindestens
180° beträgt. Die
in 32 dargestellte Anordnung ist nur eine Faltanordnung
für ein
Reißverfahren,
und die Konzeption der gefalteten Wege ist auf andere Reißverfahren
und eine andere Wegvektoranordnung anwendbar.This folding of the fiber paths through the functional zone, so that when a path vector in a first functional zone end to end with a path vector in a next functional zone an included angle between 45 ° and 180 ° is defined, leads to a compact footprint for the device for practical Execution of the tear process. In a case with more than two functional zones, several included angles may each be present between successive functional zones where the fiber path is folded. In the case of multiple convolutions and included angles, the folded path system according to the invention is alternatively defined if the sum of the absolute values of all individual included angles between successive functional zones is preferably min at least 90 ° and more preferably at least 180 °. In the 32 The arrangement shown is only one folding arrangement for a tearing process, and the concept of folded paths is applicable to other tearing methods and another way vector arrangement.
Das
durch die Vorrichtung von 11 erzeugte
Garn ist ein Stapelgarn mit diskontinuierlichen Filamenten und einem
Denier, der ohne andere Weiterverarbeitung als das herkömmliche
Färben
oder dergleichen ohne weiteres in Textil-Endanwendungen eingesetzt
werden kann. Die längenbezogene
Masse bzw. der Denier des Stapelgarnprodukts ist typischerweise
annähernd
kleiner oder gleich 1000 Denier, oder anders gesagt, es handelt
sich um ein Stapelgarn mit höchstens
500 Filamenten pro Querschnitt, wobei die längenbezogene Masse mehr als
1000 Denier betragen kann. Es wird für wichtig gehalten, daß das Verfahren
mit einer gelegten Faser vor relativ kleinem Denier wirtschaftlich
arbeiten kann, wodurch ein kostenaufwendiger Wickelschritt entfällt und
die Verwendung von unverstreckten Fasern ermöglicht wird, die manchmal schwer
erfolgreich zu einem Garnkörper
aufzuwickeln sind. Dies steht im Gegensatz zu einer Faserbandreißvorrichtung,
wie z. B. derjenigen, die in dem obigen Dokument US-A-4924556 diskutiert
wurde. Es besteht die Ansicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren
mit Verwendung von gelegter Zulauffaser 30 für einen
Reißvorgang
zur Herstellung eines verdichteten Garns 32 besonders vorteilhaft
ist. Ein derartiges Verfahren weist auf Entnahme einer Faser mit
einer Geschwindigkeit von mehr als 1,0 m/min aus einem Behälter, der
Faser mit kontinuierlichen Filamenten enthält, die darin gelegt worden
ist, wobei die Faser einen Denier von 2000–40000 Denier aufweist und
der Behälter
4,54–90,7
kg (10–200
lb) Faser enthält,
und Einspeisen der Faser in eine Faserreißzone sowie Streckreißen der
Faser in der Reißzone
durch Erhöhen
der Fasergeschwindigkeit innerhalb einer vorgegebenen Zonenlänge in einem
Geschwindigkeitsverhältnis
von mehr als 2,0 und Verdichtung der Faser in Flußrichtung
hinter der Reißzone
zur Bildung eines Stapelgarns. Vorzugsweise wird die Faser, bevor
sie gerissen wird, in einer Streckzone in Flußrichtung vor der Reißzone gestreckt
und getempert, indem die Fasergeschwindigkeit innerhalb einer vorgegebenen
Streckzonenlänge
erhöht
und die Faser innerhalb der Länge erwärmt wird.That through the device of 11 Yarn produced is a staple yarn having discontinuous filaments and a denier which can be readily used in textile end-uses without further processing than conventional dyeing or the like. The length-related mass or denier of the staple yarn product is typically approximately less than or equal to 1000 denier, or in other words, it is a staple yarn having at most 500 filaments per cross-section, the length-related mass may be more than 1000 denier. It is believed important that the laid-fiber process be relatively economical in terms of denier, thereby eliminating a costly winding step and allowing the use of undrawn fibers which are sometimes difficult to successfully wound into a package. This is in contrast to a sliver tearing device, such. The one discussed in the above document US-A-4924556. It is believed that the process of the invention utilizes laid feed fiber 30 for a tearing operation to produce a compressed yarn 32 is particularly advantageous. Such a method comprises withdrawing a fiber at a speed greater than 1.0 m / min from a container containing continuous filament fiber laid therein, the fiber having a denier of 2000-40000 denier, and the fiber Container contains 4.54-90.7 kg (10-200 lb) of fiber, and feeding the fiber into a fiber break zone and tearing the fiber in the break zone by increasing the fiber speed within a given zone length in a speed ratio greater than 2.0 and Densification of the fiber downstream of the break zone to form a staple yarn. Preferably, before being ruptured, the fiber is stretched and tempered in a stretch zone upstream of the rupture zone by increasing the fiber velocity within a predetermined stretch zone length and heating the fiber within the length.
Die
gelegte Faser erhält
man vorzugsweise besonders wirtschaftlich durch ein modifiziertes
Verfahren für
den Betrieb einer Stapelfaserspinnmaschine mit einem einzigen Polymerzufuhrsystem,
das mehrere normalerweise miteinander kombinierte Spinnpositionen
speist, um ein einziges grobes Kabelprodukt herzustellen, das in
einem Behälter
aufgefangen wird, um später
zu Stapelfaser konvertiert zu werden. 29 veranschaulicht
ein solches System, das eine Stapelfaserspinnmaschine 500 mit
beispielsweise 10 Positionen aufweist, wie etwa die Einzelpositionen 502, 504, 506, 508 und 510,
wobei die Maschine bei 511 von einer Einzelzufuhr mit Polymer
versorgt wird. Die Positionen werden alle zu einem groben Kabelprodukt 512 vereinigt, das
in einem großen
Behälter 514 abgelegt
wird. In einem herkömmlichen
Stapelkonvertierungsverfahren wird der Behälter 514, der über 453,6
kg (1000 lb) Produkt aufnimmt, mit anderen Behältern kombiniert und durchläuft einen
Konvertierungsprozeß,
der mit 516 gekennzeichnet ist und schließlich dazu
führt,
daß Stapelfaser in
einer Kardier-, Kämm-
und Spinnanlage 518 zu Garn gesponnen wird. Wie aus 30 erkennbar,
umfaßt die
Verbesserung die Betriebsführung
der modifizierten Stapelfaserspinnmaschine 501, die mindestens
etwa 10 Spinnpositionen aufweist, um gleichzeitig mehrere feine
Kabelprodukte statt eines groben Kabelprodukts herzustellen, wobei
die feinen Produkte jeweils weniger als etwa 20% des groben Kabelprodukts
ausmachen. In 30 ist vorgesehen, daß mindestens
2 Positionen, und vorzugsweise mindestens 5 Positionen, z. B. die Positionen 502, 504, 506, 508 und 510,
individuelle feine Kabelprodukte produzieren und die übrigen 5
oder mehr Positionen weiterhin ein grobes Kabelprodukt produzieren
könnten,
oder, wie in 31 ersichtlich, daß alle Positionen
der modifizierten Stapelspinnmaschine 503 individuelle
feine Kabelprodukte erzeugen könnten. Ein
einzelnes feines Kabelprodukt 30 weist mindestens 500 Fasern
in einer Spinnposition auf, wobei das Produkt in einem individuellen
Behälter 160 aufgefangen
wird, der etwa 9,07 bis 90,7 kg (20 bis 200 lb) feines Kabelprodukt
aufnimmt. Die Einrichtung zur Aufnahme des individuellen feinen
Kabelprodukts weist eine Legevorrichtung 524 oder eine
Wickelmaschine (nicht dargestellt) auf; vorzugsweise wird eine Legevorrichtung
verwendet, um unverstrecktes Produkt so in dem Behälter 160 aufzufangen,
daß das
Produkt gelagert, transportiert und zur Weiterverarbeitung entnommen
werden kann. Eine Kreuzspule auf einem Spulenkern einer Wickelmaschine
ist auch ein Behälter,
von dem aus das Produkt gelagert, transportiert und zur Weiterverarbeitung
entnommen werden kann.The laid fiber is preferably obtained particularly economically by a modified process for operating a single polymer feed system staple fiber spinning machine which feeds a plurality of normally combined spin positions to produce a single coarse cable product which is collected in a container to later convert to staple fiber become. 29 Figure 1 illustrates such a system including a staple fiber spinning machine 500 with, for example, 10 positions, such as the individual items 502 . 504 . 506 . 508 and 510 , with the machine at 511 supplied with polymer by a single feed. The positions all become a coarse cable product 512 United in a large container 514 is filed. In a conventional batch conversion process, the container becomes 514 , which collects over 453.6 kg (1000 lb) of product, combined with other containers and undergoes a conversion process using 516 is characterized and eventually leads to staple fiber in a carding, combing and spinning system 518 is spun to yarn. How out 30 As can be seen, the improvement includes the operation of the modified staple fiber spinning machine 501 having at least about 10 spinning positions to simultaneously produce a plurality of fine cable products rather than a coarse cable product, the fine products each making up less than about 20% of the coarse cable product. In 30 is provided that at least 2 positions, and preferably at least 5 positions, z. For example, the positions 502 . 504 . 506 . 508 and 510 producing individual fine cable products and the remaining 5 or more positions could continue to produce a coarse cable product or, as in 31 It can be seen that all positions of the modified batch spinning machine 503 could produce individual fine cable products. A single fine cable product 30 at least 500 Fibers in a spinning position, wherein the product in an individual container 160 collecting about 9.07 to 90.7 kg (20 to 200 pounds) of fine cable product. The device for receiving the individual fine cable product has a laying device 524 or a winding machine (not shown); Preferably, a laying device is used to unstretched product so in the container 160 to catch that the product can be stored, transported and removed for further processing. A cross-wound bobbin on a spool core of a winding machine is also a container from which the product can be stored, transported and removed for further processing.
Das
neue Betriebsverfahren für
die Stapelspinnmaschine schließt
auch eine Veränderung
der Faserprodukteigenschaften für
mindestens eine Spinnposition ein, die das feine Produkt so herstellt,
daß die
Faserprodukteigenschaften sich von den übrigen Spinnpositionen unterscheiden,
die entweder das feine Produkt oder das grobe Produkt herstellen.
Zu diesen veränderten
Faserprodukteigenschaften können
ein anderer Denier pro Filament, eine andere Appretur, eine andere
Farbe durch direktes Farbeinspritzen an der Spinnposition, ein anderer
Filamentquerschnitt oder andere Faserdifferenzen gehören, die
gewöhnlich
in einer individuellen Spinnposition verfügbar sind.The
new operating procedures for
the pile spinning machine closes
also a change
of fiber product properties for
at least one spinning position that makes the fine product so
that the
Fiber product characteristics differ from the other spinning positions,
which produce either the fine product or the coarse product.
To these changed
Fiber product properties can
another denier per filament, another finish, another
Color by direct color injection at the spinning position, another
Filament cross section or other fiber differences include
usually
are available in an individual spinning position.
Das
neue Betriebsverfahren der Stapelspinnmaschine weist ferner die
Bereitstellung einer Einrichtung zur Verarbeitung des feinen Kabelprodukts
von mindestens einer Spinnposition auf, um das feine Kabelprodukt in
ein Spinnfasergarn zu konvertieren. Eine derartige Einrichtung,
die in den 30 und 31 dargestellt
ist, weist vorzugsweise die erfindungsgemäße Streckreißmaschine 522 auf,
die aus dem Legefaserbehälter 160 gespeist
wird. Alternativ könnte
die Maschine das Verfahren gemäß US-A-4667463
von Minorikawa oder die Appretur gemäß US-A-4 080 778 von Adams
oder dergleichen aufweisen, wodurch Fasern mit kontinuierlichen Filamenten
in Stapelgarn mit diskontinuierlichen Filamenten konvertiert werden.
Jede Position an der Stapelfaserspinnmaschine, wie z. B. die Position 502,
könnte
den Bedarf von möglicherweise
10 Spinnpositionen, wie z. B. der Position 526, an einer
Streckreißmaschine 522 liefern,
so daß viele
Streckreißmaschinen,
wie etwa 522 und 522a, jeweils mit einer Vielzahl
von Positionen mit Faser von einer einzigen Stapelfaserspinnmaschine 500 versorgt
werden könnten.The new operating method of the staple spinning machine further comprises providing means for processing the fine cable product from at least one spinning position to convert the fine cable product into a spun yarn. Such a device, which in the 30 and 31 is shown, preferably comprises the stretch-breaking machine according to the invention 522 on, which from the Legefaserbehälter 160 is fed. Alternatively, the machine could include the process disclosed in US-A-4667463 to Minorikawa or the finish of US-A-4 080 778 to Adams or the like, thereby converting continuous filament fibers into discontinuous filament staple yarns. Any position on the staple fiber spinning machine, such. For example, the position 502 , could the need of possibly 10 spinning positions, such. B. the position 526 , on a stretch-breaking machine 522 so that many stretch-pulling machines, such as 522 and 522a each having a plurality of positions with fiber from a single staple fiber spinning machine 500 could be supplied.
Das
Zulaufgarn 30 kann durch eine Legevorrichtung, wie sie
in US-A-4221345 offenbart wird, in dem Legebehälter 160 gemäß den 11, 30 und 31 bereitgestellt
werden, oder es kann durch eine in den 13 und 14 dargestellte
Vorrichtung bereitgestellt werden. 13 zeigt
eine Legevorrichtung 236, die eine Führungsrolle 238, eine
Laufrolle 240, eine Antriebsrolle 242, eine Saugdüse 244,
einen Faserverteilungsrotor 246, einen Rotorantrieb 248,
einen Behälter 250 und
eine Behälterchangiereinrichtung 252 aufweist.
Die Faser 30 kann von einer Stapelfaserspinnmaschine für kontinuierliche
synthetische Filamente herkommen, wie z. B. von der Stapelfaserspinnmaschine 501 oder 503 in
den 30 bzw. 31. Die
Führungsrolle 238 führt die
Faser zu einer Laufrollen/Antriebsrollen-Kombination mit den Rollen 240 bzw. 242,
wo die Faser mindestens einen vollständigen Umlauf ausführt, wie
durch die Pfeile 254 und 256 dargestellt, bevor
sie der Saugdüse 244 in
Richtung des Pfeils 258 zugeführt wird. Die Faser wird durch
ein gasförmiges
Fluid in der Saugdüse
zu einem Eintrittskanal 260 im Rotor 246 vorwärtsgetrieben,
der durch einen Rotorantrieb 248 in kontinuierliche Drehung
versetzt wird.The feed yarn 30 can be achieved in the hopper by a laying device as disclosed in US-A-4221345 160 according to the 11 . 30 and 31 be provided, or it may by a in the 13 and 14 shown device can be provided. 13 shows a laying device 236 that is a leader 238 , a roller 240 , a drive roller 242 , a suction nozzle 244 , a fiber distribution rotor 246 , a rotor drive 248 , a container 250 and a container shuttle 252 having. The fiber 30 may come from a staple fiber spinning machine for continuous synthetic filaments, such as. B. from the staple fiber spinning machine 501 or 503 in the 30 respectively. 31 , The leadership 238 The fiber leads to a roller / drive roller combination with the rollers 240 respectively. 242 where the fiber makes at least one full turn, as indicated by the arrows 254 and 256 shown before the suction nozzle 244 in the direction of the arrow 258 is supplied. The fiber becomes an inlet channel through a gaseous fluid in the suction nozzle 260 in the rotor 246 propelled by a rotor drive 248 is set in continuous rotation.
Die
Faser durchläuft
den Rotor 246 und verläßt ihn durch
einen Kanalausgang 262. Die Faser bewegt sich dann auf
einem spiralförmigen
Weg 264 abwärts
in den Behälter 250.
Während
sich ein Abschnitt des Behälters
allmählich
mit Faser füllt,
verschiebt die Behälterchangiereinrichtung
den Behälter
langsam unter den Rotor, um den Behälter nach und nach mit hin
und her geführten
Lagen aus spiralförmig
gelegter Faser zu füllen.
Eine solche Legevorrichtung kann mit Geschwindigkeiten arbeiten,
die mit herkömmlichen
Spinnpositionen übereinstimmen,
und Fasern so ablegen, daß sie
mit niedriger Geschwindigkeit, die mit Streckreißgeschwindigkeiten übereinstimmt,
aus dem Behälter
entnommen werden können.The fiber passes through the rotor 246 and leaves it through a channel exit 262 , The fiber then moves in a spiral path 264 down into the container 250 , As a portion of the container gradually fills with fiber, the container shuttle shifts the container slowly under the rotor to gradually fill the container with reciprocally-guided layers of spirally-laid fiber. Such a lay-up device can operate at speeds consistent with conventional spinning positions and lay down fibers so that they can be removed from the container at low speeds consistent with stretch breaking speeds.
14 zeigt
eine Detailschnittansicht des Rotors 246, der einen Körper 266 aufweist.
Der Eintrittskanal 260 befindet sich am oberen Ende des
Körpers 266 im
Rotationsmittelpunkt des Körpers 266 und
ist mit dem Kanalaustritt 262 durch einen abgewinkelten
Kanal 268 verbunden, durch den die Faser 30 (11)
und Fluid von der Saugdüse 244 (13)
leicht passieren können.
Eine Ausgleichbohrung 270 ist gegenüber dem Kanalaustritt 262 vorgesehen,
um den Rotor auszuwuchten und die Vibration während der Rotation zu minimieren. 14 shows a detail sectional view of the rotor 246 , the one body 266 having. The entrance channel 260 is located at the top of the body 266 in the center of rotation of the body 266 and is with the channel exit 262 through an angled channel 268 connected by the fiber 30 ( 11 ) and fluid from the suction nozzle 244 ( 13 ) can happen easily. A compensation hole 270 is opposite the channel exit 262 provided to balance the rotor and to minimize the vibration during rotation.
Die
in den 1, 8 und 9 dargestellten
Verfahren mit Verwendung der Vorrichtung von 11 können ein
Stapelfasergarn mit einem Denier kleiner oder gleich 1000 Denier
oder ein Stapelfasergarn mit höchstens
500 Filamenten pro Querschnitt produzieren. Ein derartiges Garn
weist eine außergewöhnliche Filamentlängenverteilung
auf, wenn die Reißzonen
gemäß der obigen
Beschreibung betrieben werden, um ein bestimmtes Streckreißgarn bereitzustellen.
Das außergewöhnliche
Streckreißgarn
weist eine bestimmte mittlere Filamentlänge, eine maximale Filamentlänge und
einen Filamentlängenbereich
auf. Ein derartiges Streckreißgarn
weist eine brauchbare Anzahl von Filamentenden pro Zoll auf. Ein
erheblicher Anteil dieser zahlreichen Filamentenden ist in Form
von abstehenden Enden zu finden, die vom Mittelabschnitt des Garns
abstehen und dem Garn eine wünschenswert
Griffigkeit oder "Griff" verleihen. In einer
bevorzugten Ausführungsform
weist das Garn eine zahlengemittelte (im Vergleich zur massegemittelten)
Filamentlänge
auf, die größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist, die maximale Filamentlänge von 99% der Filamente ist
kleiner als 63,5 cm (25 Zoll) und die mittleren 98% der Filamentlängen definieren
einen Längenbereich,
der größer oder
gleich der mittleren Länge
ist. Der Bereich ist gleich der Differenz aus der maximalen Länge der
mittleren 98% Proben und der minimalen Länge der mittleren 98% Proben.
Das Garn kann auch als verdichtete Chemiefaser aus diskontinuierlichen
Filamenten unterschiedlicher Länge
charakterisiert werden, wobei die Filamente in Längsrichtung des Garns miteinander
vermischt sind, um die Einheitlichkeit des Garns aufrechtzuerhalten,
wobei die mittlere Länge
avg der Filamente größer als
15,24 cm (6 Zoll) ist und die Faser eine Filamentlängenverteilung
aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß 5% bis weniger als 15% der
Filamente eine Länge
aufweisen, die größer als
das 1,5-fache der mittleren Länge
avg ist. Vorzugsweise weist die Filamentlängenverteilung auch 5% bis weniger
als 15% der Filamente auf, deren Länge kleiner als 0,5 avg ist.The in the 1 . 8th and 9 illustrated method using the device of 11 may produce a staple fiber yarn having a denier of less than or equal to 1000 denier or a staple fiber yarn having at most 500 filaments per cross section. Such a yarn has an exceptional filament length distribution when operating the tear zones as described above to provide a particular stretch yarn. The exceptional stretch yarn has a certain average filament length, a maximum filament length and a filament length range. Such a stretched yarn has a useful number of filament ends per inch. A significant proportion of these numerous filament ends are in the form of protruding ends which protrude from the central portion of the yarn and impart a desirable hand or "feel" to the yarn. In a preferred embodiment, the yarn has a number average (compared to weight average) filament length greater than 15.24 cm (6 inches), the maximum filament length of 99% of the filaments is less than 63.5 cm (25 inches). and the average 98% of the filament lengths define a length range greater than or equal to the mean length. The range is equal to the difference between the maximum length of the mean 98% samples and the minimum length of the mean 98% samples. The yarn may also be characterized as a compacted chemical fiber of discontinuous filaments of varying length, with the filaments being intermixed in the longitudinal direction of the yarn to maintain yarn uniformity, the average length avg of the filaments being greater than 15.24 cm (6 inches). and the fiber has a filament length distribution characterized in that 5% to less than 15% of the filaments have a length greater than 1.5 times the mean length avg. Preferably, the filament length distribution also comprises 5% to less than 15% of the filaments whose length is less than 0.5 avg.
15 stellt
ein Diagramm der Filamentlängenverteilung
für ein
Garn dar, das entsprechend den folgenden Prozeßparametern hergestellt wurde.
- – eb = 3,5, Zulaufgarn zur Streckzone
- – eb = 0,247, Zulaufgarn-Wert nach dem Strecken
und dem Eintritt in die erste Reißzone
- – eb = 0,1 (geschätzter Wert beim Eintritt in
die zweite Reißzone)
- – L1
= 129,54 cm (51,0 Zoll); L2 = 42,926 cm (16,9 Zoll); (L2 = 0,33
L1)
- – D1
= 3; D2 = 2; ((D2 – 1)/(D1 – 1) = 0,5
- – Streckgeschwindigkeitsverhältnis D4
= 4,2
- – Strecklänge L4 =
284,48 cm (112 Zoll)
- – Strecktemperatur
= 188°C über eine
Kontaktfläche
von 30,48 cm (12 Zoll)
- – Zulaufmaterial
war eine Faser von 9147 Denier, Nylon mit kontinuierlichen Filamenten
von 6,6 dpf (Denier pro Filament) aus einem Behälter mit gelegter Faser.
15 FIG. 12 is a plot of the filament length distribution for a yarn made according to the following process parameters. FIG. - - e b = 3.5, feed yarn to the draw zone
- - e b = 0.247, feed yarn value after stretching and entering the first break zone
- E b = 0.1 (estimated value on entering the second break zone)
- L1 = 129.54 cm (51.0 inches); L2 = 42,926 cm (16.9 inches); (L2 = 0.33 L1)
- - D1 = 3; D2 = 2; ((D2-1) / (D1-1) = 0.5
- Stretching ratio D4 = 4.2
- Stretch length L4 = 284.48 cm (112 inches)
- Stretching temperature = 188 ° C over a 30,48 cm (12 inch) contact surface
- Feed was a 9147 denier fiber, 6.6 dpf continuous filament nylon (denier per filament) from a fiber-laid container.
Das
Histogramm in 15 stellt die Filamentlängenverteilung
der konkreten Garnprobe dar und ist mit 271 bezeichnet.
Die Filamentlängen
wurden vor der Verdichtung aus der Faser gezogen, so daß sie leicht
entfernt werden konnten. Es wurde kein Strecken angewandt. Die Filamentlängen wurden
nach dem Verfahren ermittelt, das in US-A-4118921 in den Abschnitten
mit den Titeln "mittlere
Faserlänge", "Faserlängenverteilung" und "Faserlängenhistogramm" beschrieben wird,
die hier durch Verweis einbezogen wird. Durch Messung und Berechnung
des Deniers war bekannt, daß in
dem von der zweiten Reißzone
herkommenden Faserquerschnitt etwa 192 Filamente enthalten waren;
daher wurden 500 Filamente aus dem neuen Faserende entfernt, und
die Längen
wurde aufgezeichnet und in Schritten von 2,54 cm (1 Zoll) gruppiert.
Die Verfahrensweise zur Ermittlung dieser Filamentzahl bestand darin,
daß das
unter "mittlere
Filamentlänge" beschriebene Verfahren
nach jeder Charge von 100 Filamenten wiederholt wurde. Daraus ergab
sich das Histogramm 271 der Faserlänge und -häufigkeit von 15.
Die Modellsimulation des Verfahrens wurde auf die gleiche Weise wie
das konkrete Testverfahren eingerichtet, um die durch die Kurve 272 von 15 dargestellte
Filamentlängenverteilung
vorauszusagen. Wie erkennbar ist, kommt die Simulation der Filamentlängenverteilung
der tatsächlichen
Filamentlängenverteilung
nahe. Für
den konkreten Test betrug die zahlengemittelte Filamentlänge 27,94
cm (11,0 Zoll), und für
die Simulation war die mittlere Filamentlänge 28,194 cm (11,1 Zoll).
Für den
konkreten Test betrug die Länge
der mittleren 98% der Filamentlängen
7,62 cm (3 Zoll) bis 45,72 cm (18 Zoll) für einen Bereich von 38,1 cm
(15 Zoll). Für
die Simulation betrugen die Längen
8,89 cm (3,5 Zoll) bis 49,53 cm (19,5 Zoll) für einen Bereich von 40,64 cm
(16 Zoll). Für
den konkreten Test betrug die maximale Länge von 99% der Filamente 45,72
cm (18 Zoll), und für
die Simulation war die maximale Länge 49,53 cm (19,5 Zoll). Simulationswerte
in diesen Fällen
lagen innerhalb von 10% um die tatsächlichen Werte. Die Anzahl
von Filamenten mit einer Länge
von weniger als dem 0,5-fachen des Mittelwerts avg und die Anzahl
mit einer Länge von
mehr als dem 1,5-fachen des Mittelwerts wurden gemessen und simuliert.
Die Meßergebnisse
sind zu 8,2% kleiner als 0,5 avg und zu 5,0% größer als 1,5 avg. Die simulierten
Ergebnisse sind zu 11,16% kleiner als 0,5 avg und zu 10,27% größer als
1,5 avg. Diese Simulationsergebnisse stimmen nicht so gut mit den
Messungen überein.
Die Meßergebnisse
der Filamentlängenverteilung
für die
oberen und unteren Ausläufer
der Verteilung werden als statisch unzuverlässig angesehen, da viel zu
wenige Filamentproben in den Ausläufern der Verteilung genommen
wurden. In der Simulation werden insgesamt 40000 Filamente als Proben
entnommen, worin viele Ausläuferfilamente
enthalten sind. In der gemessenen Verteilung wurden insgesamt nur
500 Filamente gemessen, worin wenige Ausläuferfilamente enthalten sind.
Alternativ konnten in der gemessenen Probe mehr Filamente entnommen
werden. Die Daten in 15 sind auch in Tabelle I aufgeführt.The histogram in 15 represents the filament length distribution of the concrete yarn sample and is with 271 designated. The filament lengths were pulled out of the fiber before densification so that they could be easily removed. No stretching was used. The filament lengths were determined by the method described in US-A-4118921 in the sections entitled "Average Fiber Length", "Fiber Length Distribution" and "Fiber Length Histogram", which is incorporated herein by reference. By measuring and calculating the denier, it was known that about 192 filaments were contained in the fiber cross section coming from the second break zone; therefore, 500 filaments were removed from the new fiber end and the lengths were recorded and grouped in 2.54 cm (1 inch) increments. The procedure for determining this filament number was to repeat the procedure described under "average filament length" after each batch of 100 filaments. This resulted in the histogram 271 the fiber length and frequency of 15 , The model simulation of the procedure was set up in the same way as the actual test procedure, by the curve 272 from 15 predict the filament length distribution shown. As can be seen, the simulation of the filament length distribution comes close to the actual filament length distribution. For the specific test, the number average filament length was 11 inches (27.94 cm) and for the simulation, the average filament length was 11 inches (28.194 cm). For the particular test, the length of the average 98% of the filament lengths was 7.62 cm (3 inches) to 45.72 cm (18 inches) for an area of 38.1 cm (15 inches). For the simulation, the lengths were 3.5 inches to 19.5 inches for a 16 inch area. For the specific test, the maximum length of 99% of the filaments was 45.72 cm (18 inches), and for the simulation, the maximum length was 49.53 cm (19.5 inches). Simulation values in these cases were within 10% of the actual values. The number of filaments less than 0.5 times the mean avg and the number greater than 1.5 times the mean were measured and simulated. The results are 8.2% smaller than 0.5 avg and 5.0% larger than 1.5 avg. The simulated results are 11.16% smaller than 0.5 avg and 10.27% larger than 1.5 avg. These simulation results do not agree well with the measurements. The filament length distribution measurement results for the top and bottom foothills of the distribution are considered to be statically unreliable because far too few filament samples were taken in the foothills of the distribution. In the simulation, a total of 40,000 filaments are sampled, containing many tail filaments. In the measured distribution, only a total of 500 filaments were measured, which contained few tail filaments. Alternatively, more filaments could be taken in the measured sample. The data in 15 are also listed in Table I.
Werte
des konkreten Tests und der Simulation, die innerhalb der Grenzwerte
des erfindungsgemäßen Garnprodukts
liegen, sind die folgenden:
- – mittlere
Filamentlänge
= 27,92 cm (11,0 Zoll) und 28,194 cm (11,1 Zoll), die ≥ 15,24 cm
(6 Zoll) sind.
- – mittlerer
98%-Bereich = 38,1 cm (15 Zoll) und 40,64 cm (16 Zoll), die ≥ 27,94 cm
(11,0 Zoll) bzw. 28,194 cm (11,1 Zoll) sind
- – maximale
99%-Filamentlänge
= 45,72 cm (18 Zoll) und 49,53 cm (19,5 Zoll), die ≤ 63,5 cm (25
Zoll) sind.
- – Filamentlängen von
weniger als 1,5 × avg
= 5% und 10,27%, die zwischen 5% und weniger als 15% liegen
- – Filamentlängen von
weniger als 0,5 × avg
= 8,2% und 11,16%, die zwischen 5% und weniger als 15% liegen
Values of the actual test and simulation that are within the limits of the yarn product of the present invention are as follows: - Average filament length = 11 inches and 11.1 inches, which are ≥ 15.24 cm (6 inches).
- Mid 98% range = 15 inches and 16 inches, which are 11.1 inches and 11.1 inches, respectively
- Maximum 99% filament length = 45.72 cm (18 inches) and 49.53 cm (19.5 inches), which are ≤ 63.5 cm (25 inches).
- - Filament lengths of less than 1.5 × avg = 5% and 10.27%, which are between 5% and less than 15%
- - Filament lengths of less than 0.5 × avg = 8.2% and 11.16%, which are between 5% and less than 15%
Die
untenstehende Tabelle I zeigt weitere simulierte Betriebsbedingungen,
einschließlich
einiger Simulationen von Vergleichsbeispielen, und zeigt verschiedene
Betriebsparameterbereiche, die innerhalb der Grenzwerte der Erfindung
liegen. Einige konkrete Tests mit konkreten und simulierten Ergebnissen
sind gleichfalls enthalten.The
Table I below shows further simulated operating conditions,
including
some simulations of comparative examples, and shows various
Operating parameter ranges that are within the limits of the invention
lie. Some concrete tests with concrete and simulated results
are also included.
In
Tabelle I können
die in Zoll ('') angegebenen Messungen
in Zentimeter umgerechnet werden, indem der aufgeführte Wert
mit 2,54 multipliziert wird. Die Beispiele CE1 und CE2 sind simulierte
Vergleichsbeispiele, die mit einem Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis von
Dt = 25 arbeiten. In Beispiel CE1 ist die Reißzonenlänge L1 = 76,2 cm (30 Zoll),
und der Anteil doppelt eingespannter Filamente ist niedrig. Wenn
die Filamentverteilung von CE1 in 16 aufgezeichnet
wird, stellt man fest, daß die
maximale Länge
von 99% der Filamente über 63,5
cm (25 Zoll) liegt. In CE2 ist die Reißzonenlänge 25,4 cm (10 Zoll) und die
mittlere Filamentlänge
ist kleiner als 15,24 cm (6 Zoll), wobei angenommen wird, daß dies zu
einem Garn von geringerer Festigkeit beiträgt, wenn zur Verdichtung eine
Verwirbelung angewandt wird. Die Filamentverteilung von CE2 ist
in 17 aufgezeichnet, wo erkennbar ist, daß die maximale
Länge von
99% der Filamente kleiner als 63,5 cm (25 Zoll) ist, was eine Verbesserung
gegenüber
dem Beispiel CE1 darstellt. Da der Anteil doppelt eingespannter
Filamente in beiden Vergleichsbeispielen mit einzelnen Reißzonen niedrig
ist, wird erwartet, daß bei
der Ausführung
dieser Beispiele Lauffähigkeitsprobleme
auftreten. Bei der Durchführung
von Tests, die den Simulationsbedingungen ähnlich waren, traten in einzelnen
Reißzonen
bei Geschwindigkeitsverhältnissen
von annähernd
20 für
Zonenlängen
bis hinab zu 50,8 cm (20 Zoll) und von annähernd 5 für Zonenlängen von 25,4 cm (10 Zoll)
Lauffähigkeitsprobleme
auf.In Table I, the measurements given in inches ('') can be converted to centimeters by multiplying the listed value by 2.54. Examples CE1 and CE2 are simulated comparative examples operating at a total speed ratio of Dt = 25. In example CE1, the break zone length is L1 = 76.2 cm (30 inches), and the proportion of double-clamped filaments is low. If the filament distribution from CE1 in 16 it is noted that the maximum length of 99% of the filaments is over 63.5 cm (25 inches). In CE2, the break zone length is 25.4 cm (10 inches) and the average filament length is less than 15.24 cm (6 inches), which is believed to contribute to a lower strength yarn when swirling is used for densification , The filament distribution of CE2 is in 17 where it can be seen that the maximum length of 99% of the filaments is smaller than 63.5 cm (25 inches), which is an improvement over the example CE1. Since the proportion of double-clamped filaments in both of the single-zone-of-zones comparative examples is low, runnability problems are expected to occur in the practice of these examples. In tests similar to simulation conditions, performance problems occurred in individual break zones at speed ratios of approximately 20 for zone lengths down to 50.8 cm (20 inches) and approximately 5 for zone lengths of 25.4 cm (10 inches) on.
Die
Beispiele A, B, C D, E und F sind Simulationsbeispiele, die gleichfalls
bei einem Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis Dt = 25 durchgeführt wurden.
Beispiel A veranschaulicht ein hohes Geschwindigkeitsverhältnis von
D2 = 10 in der zweiten Reißzone,
das zu einem niedrigem Anteil doppelt eingespannter Filamente in der
zweiten Reißzone
führte,
obwohl der Anteil um mehr als 50% größer ist als der in den einzelnen
Reißzonen der
Vergleichsbeispiele. Beispiel A1 zeigt, daß eine Verminderung des Geschwindigkeitsverhältnisses
in der zweiten Reißzone
und Erhöhung
des Verhältnisses
in der ersten Reißzone
einen günstigen
Wert für
(D2 – 1)/(D1 – 1) von
2,0 ergibt. Es wird erwartet, daß dies zu einer Verbesserung
der Lauffähigkeit
gegenüber
Beispiel A führt.
Beispiel B zeigt einen Zustand, wo die ersten und zweiten Reißzonen mit
dem gleichen Geschwindigkeitsverhältnis 5 betrieben werden. Dies
liefert gute Ergebnisse für
den Anteil doppelt eingespannter Filamente, obwohl die zweite Reißzone einen
niedrigeren Wert aufweist, so daß Lauffähigkeitsprobleme wahrscheinlicher
dort auftreten würden.
Beispiel B1 zeigt, daß durch
Verminderung des Geschwindigkeitsverhältnisses in der zweiten Reißzone und
Erhöhen
des Geschwindigkeitsverhältnisses
in der ersten Reißzone
eine Verbesserung der Lauffähigkeit
der zweiten Zone zu erwarten wäre,
so daß beide
Zonen den gleichen hohen Anteil an doppelt eingespannten Filamenten
aufweisen. Aus dem Diagramm von 4 erhält man bei
einem Wert für
(D2 – 1)/(D1 – 1) von
0,7 den Näherungswert
von 3,8%. Beispiel C zeigt die Auswirkung eines hohen Geschwindigkeitsverhältnisses
in der ersten Reißzone,
das den Anteil doppelt eingespannter Filamente dort im Vergleich
zu den Beispielen A und B verringert. Auf dem Niveau D1 = 10 ist
jedoch der Anteil doppelt eingespannter Filamente höher als
in der zweiten Reißzone,
wenn in Beispiel A D2 = 10 ist. Dies wird auch durch die konkreten
Daten in 10A gestützt, wenn man den Punkt maximaler
Lauffähigkeit 157 für den Optimalwert
(D2 – 1)/(D1 – 1) von
0,7 betrachtet. An diesem Punkt, wo Dt = 4,28 ist, ist der Wert
für D1
gleich 7,5 und für
D2 gleich 5,7. Es scheint, daß Lauffähigkeitsprobleme,
die mit doppelt eingespannten Fasern verbunden sind, in der zweiten
Reißzone
bei einem niedrigeren Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses
auftreten als in der ersten Reißzone.
Die Filamentverteilung für
das Beispiel C ist in 18 dargestellt. Sie hat eine
mittlere Länge
= 16,54 cm (6,51 Zoll) (≥ 15,24
cm (6 Zoll)); einen mittleren 98%-Bereich = 25,4 cm (10 Zoll) (≥ 16,54 cm (6,51
Zoll)) und eine maximale 99%-Filamentlänge = 29,21 cm (11,5 Zoll)
(≤ 63,5 cm
(25 Zoll)). Die simulierten Ergebnisse für die Anzahl von Filamenten
mit einer kleineren Länge
als dem 0,5-fachen des Mittelwerts und für die Anzahl mit einer größeren Länge als
dem 1,5-fachen des Mittelwerts sind um 13,43% kleiner als 0,5 avg
und um 12,06% größer als
1,5 avg. Dies dient als Beispiel für die Erfindung und weist eine
gute Anzahl von Filamentenden pro Zoll auf. Die Beispiele D, E und
F zeigen ähnliche
Ergebnisse wie die Beispiele A, B bzw. C, wenn längere erste und zweite Reißzonen L1
und L2 verwendet werden. Da in jedem Fall L2 = 0,33 L1 ist, ist
die Auswirkung auf den Anteil doppelt eingespannter Filamente gering.
Die mittleren Filamentlängen nehmen
erwartungsgemäß zu.Examples A, B, CD, E and F are simulation examples which were also carried out at a total speed ratio Dt = 25. Example A illustrates a high speed ratio of D2 = 10 in the second break zone which resulted in a low level of double clamped filaments in the second break zone, although the proportion is greater than 50% greater than that in the individual break zones of the comparative examples. Example A1 shows that decreasing the speed ratio in the second break zone and increasing the ratio in the first break zone gives a favorable value for (D2-1) / (D1-1) of 2.0. It is expected that this will lead to an improvement in runnability over Example A. Example B shows a state where the first and second break zones are operated at the same speed ratio 5. This gives good results for the proportion of double clamped filaments, although the second break zone has a lower value, so runability problems would more likely occur there. Example B1 shows that by reducing the speed ratio in the second break zone and increasing the speed ratio in the first break zone, one could expect an improvement in runability of the second zone so that both zones have the same high proportion of double clamped filaments. From the diagram of 4 For a value of (D2 - 1) / (D1 - 1) of 0.7, the approximate value of 3.8% is obtained. Example C shows the effect of a high speed ratio in the first break zone which reduces the proportion of double clamped filaments there compared to Examples A and B. At the level D1 = 10, however, the proportion of double-clamped filaments is higher than in the second break zone, when in Example A D2 = 10. This is also indicated by the specific data in 10A supported, given the point of maximum runnability 157 for the optimum value (D2 - 1) / (D1 - 1) of 0.7. At this point, where Dt = 4.28, the value for D1 is 7.5 and for D2 it is 5.7. It appears that runnability problems associated with double clamped fibers occur in the second break zone at a lower speed ratio than in the first break zone. The filament distribution for Example C is in 18 shown. It has a mean length = 6,51 inches (≥ 15,24 cm (6 inches)); an average 98% range = 25.4 cm (10 inches) (≥ 16.54 cm (6.51 inches)) and a maximum 99% filament length = 29.21 cm (11.5 inches) (≤ 63, 5 cm (25 inches)). The simulated results for the number of filaments smaller than 0.5 times the median and number greater than 1.5 times the median are 13.43% smaller than 0.5 avg and at 12.06% greater than 1.5 avg. This serves as an example of the invention and has a good number of filament ends per inch. Examples D, E and F show similar results to Examples A, B and C, respectively, when using longer first and second break zones L1 and L2. Since L2 = 0.33 L1 in each case, the effect on the proportion of double-clamped filaments is small. The mean filament lengths increase as expected.
Die
Beispiele G, H, J und K sind Simulationsbeispiele, die bei einem
höheren
Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis
von Dt = 30 ausgeführt
wurden. Es wurden verschiedene Zonenlängen benutzt, aber für die Beispiele
G und H gilt noch L2 = 0,33 L1. Sie schneiden im Hinblick auf doppelt
eingespannte Filamente besser ab als die Beispiele B bzw. C, da
die Zunahme von Dt nicht groß genug
war, um den Anteil stark zu verringern. Die Filamentverteilung für Beispiel
G ist in 19 dargestellt. Sie weist eine
größere mittlere
Länge =
25,654 cm (10,1 Zoll); einen breiteren 98%-Mittelbereich = 38,1
cm (15 Zoll) und eine größere maximale
99%-Filamentlänge
= 44,45 cm (17,5 Zoll) auf als Beispiel C. Die simulierten Ergebnisse
für die
Anzahl von Filamenten mit einer kleineren Länge als dem 0,5-fachen des
Mittelwerts und die Anzahl mit einer größeren Länge als dem 1,5-fachen des
Mittelwerts sind um 15,49% kleiner als 0,5 avg und um 14,30% größer als
1,5 avg. Beispiel G weist entsprechend weniger Filamentenden pro
Zoll auf als Beispiel C, obwohl der verminderte Denier des Zulaufgarns
und das erhöhte
Geschwindigkeitsverhältnis
auch zu dem niedrigeren Wert beitragen. In den Beispielen J und
K ist L2 = 0,2 L1, aber diese Änderung
ist nicht ausreichend, um im Vergleich zu den Beispielen B und C
einen großen
Unterschied zu verursachen.Examples G, H, J and K are simulation examples carried out at a higher total speed ratio of Dt = 30. Different zone lengths were used, but for examples G and H, L2 = 0.33 L1. They perform better with respect to double-clamped filaments than Examples B and C, respectively, because the increase in Dt was not large enough to greatly reduce the proportion. The filament distribution for Example G is in 19 shown. It has a greater average length = 25,654 cm (10.1 inches); a wider 98% center = 38.1 cm (15 inches) and a larger maximum 99% filament = 44.45 cm (17.5 inches) as Example C. The simulated results for the number of filaments with a smaller one Lengths greater than 0.5 times the mean and numbers greater than 1.5 times the mean are 15.49% less than 0.5 avg and 14.30% greater than 1.5 avg , Example G accordingly has fewer filament ends per inch than Example C, although the reduced denier of the feed yarn and the increased speed ratio also contribute to the lower value. In Examples J and K, L2 = 0.2 L1, but this change is not enough to make much difference compared to Examples B and C.
20 zeigt
das Verfahrensschema von 9, wobei ein neues Reißfaserprodukt
hergestellt werden kann, indem am Ablaufende 300 der Streckzone 144,
das auch das Zulaufende der Verdichtungszone 38 ist, eine
zusätzliche
Zulauffaser 31a eingeführt
wird. Da die Faser 31a keinem Strecken ausgesetzt wird,
können die
Filamente in der Faser 31a kontinuierlich oder diskontinuierlich
sein. Bei Verwendung kontinuierlicher Filamente können diese
hochfeste Filamente mit niedriger Elastizität sein, wie z. B. eine Aramidfaser,
oder sie können
Filamente mit hoher Elastizität
sein, wie z. B. eine Faser vom Spandex-Typ oder eine 2GT-(1,2-Ethandiol (oder
Ethylenglycol), verestert mit Terephthalsäure) oder eine 3GT-(1,3-Propandiol
(oder 1,3,Propylenglycol))-3GT-(verestert mit Terepthalsäure) Polyesterfaser.
Eine bevorzugte Faser vom Spandex-Typ ist eine mit elastischen Filamenten,
die eine Reißdehnung
von mehr als etwa 100% und eine elastische Erholung von mindestens
30% aus einer Dehnung von etwa 50% aufweisen. Diese zusätzlichen
Fasern 31a können
den Fasern 30 zugesetzt werden, die vorzugsweise eine Polymer
enthalten, wie z. B. Nylon, Polyester, Aramid, Fluorpolymer oder
Nomex® (Markenname
für eine
Faser und Papier mit Rohstoffen aus Isophthalylchlorid, Metaphenylendiamin).
Kevlar®-Aramidfaser
aus kontinuierlichen Filamenten ist mit Polyester in einem Produkt
kombiniert worden und elastische Lycra®-Faser aus kontinuierlichen
Filamenten ist mit Polyester in einem weiteren Produkt kombiniert
worden. 20 shows the process scheme of 9 in which a new shredded fiber product is produced can, by at the end of the expiration 300 the draw zone 144 , which is also the inlet end of the compression zone 38 is, an additional feed fiber 31a is introduced. Because the fiber 31a is exposed to any stretching, the filaments in the fiber 31a be continuous or discontinuous. When using continuous filaments, these high-strength filaments with low elasticity may be such. As an aramid fiber, or they may be filaments with high elasticity, such as. A spandex-type fiber or a 2GT (1,2-ethanediol (or ethylene glycol) esterified with terephthalic acid) or a 3GT (1,3-propanediol (or 1,3, propylene glycol)) 3GT ( esterified with terephthalic acid) polyester fiber. A preferred spandex-type fiber is one having elastic filaments having an elongation at break of greater than about 100% and an elastic recovery of at least 30% from an elongation of about 50%. These extra fibers 31a can the fibers 30 are added, which preferably contain a polymer, such as. As nylon, polyester, aramid, fluoropolymer or Nomex ® (brand name for a fiber and paper with raw materials of isophthalyl chloride, metaphenylene diamine). Kevlar ® aramid fiber of continuous filaments has been combined with polyester in one product and elastic Lycra ® fiber of continuous filaments has been combined with polyester in another product.
21 zeigt
das Verfahrensschema von 9, wobei ein neues Streckreißfaserprodukt
hergestellt werden kann, indem am Ablaufende 302 der Streckzone 124,
das auch das Zulaufende der ersten Reißzone 34 ist, eine
zusätzliche
Faser 31b eingeführt
wird. Dies ist brauchbar, wenn Fasern 31b, die kein Strecken
erfordern, den gestreckten Fasern 30 zugesetzt werden sollen.
Beide Fasern 30 und 31b werden gleichzeitig in der
ersten Reißzone 34 gerissen
und werden während
des gesamten übrigen
Verfahrens zusammen weiterbehandelt. Solche zusätzlichen Fasern 31b sind
vorzugsweise aus der Polymergruppe ausgewählt, zu der Aramid, Fluorpolymer
und Nomex® gehören, und
sie werden Fasern 30 zugesetzt, zu denen vorzugsweise ein Polymer
aus der Nylon- oder Polyestergruppe gehört. 21 shows the process scheme of 9 in which a new stretch-knit fiber product can be made by standing at the end of the drain 302 the draw zone 124 , which is also the inlet end of the first break zone 34 is, an extra fiber 31b is introduced. This is useful if fibers 31b that do not require stretching, the stretched fibers 30 should be added. Both fibers 30 and 31b be in the first break zone at the same time 34 torn down and treated together throughout the remainder of the process. Such additional fibers 31b are preferably selected from the group of polymers belonging to the aramid, fluoropolymer and Nomex ® and are fibers 30 added, which preferably includes a polymer from the nylon or polyester group.
22 zeigt
das Verfahrensschema von 9, wobei ein neues Streckreißfaserprodukt
hergestellt werden kann, indem eine erste zusätzliche Zulauffaser 31b am
Ablaufende 302 der Streckzone 124 eingeführt wird,
das auch das Zulaufende der ersten Reißzone 34 ist, und
außerdem
eine zweite zusätzliche
Faser 31a am Ablaufende 300 der Streckzone 144 eingeführt wird,
das auch das Zulaufende der Verdichtungszone 38 ist. Dadurch
wird eine nützliche
Kombination vom Fasermerkmalen gebildet, wie unter Bezugnahme auf
die 20 und 21 diskutiert.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
ist das Einbringen eines Fluorpolymers als erster zusätzlicher
Faser 31b, einer Faser vom Spandex-Typ als zweiter zusätzlicher
Faser 31a, wobei sich beide Zusatzfasern mit einer Faser 30 aus
Polyester vereinigen. Ein solches Garnprodukt ist als Textilgarn
zum Weben oder Wirken von Socken einsetzbar. Ein weiteres Produkt
kombinierte diskontinuierliche Polyester als erste, gestreckte Zulauffaser
mit einer ersten zusätzlichen
Zulauffaser aus Kevlar®-Aramid, die zusammen
mit dem Polyester gerissen wird, und diese Kombination wurde mit
einer zweiten Zulauffaser aus elastischer Lycra®-Faser
mit kontinuierlichen Filamenten kombiniert, um ein Dreikomponentengarn
zu bilden. 22 shows the process scheme of 9 wherein a novel stretch-knit fiber product can be made by adding a first additional feed fiber 31b at the end of the expiry 302 the draw zone 124 is introduced, which is also the inlet end of the first breaking zone 34 is, and also a second additional fiber 31a at the end of the expiry 300 the draw zone 144 is introduced, which is also the inlet end of the compression zone 38 is. This forms a useful combination of fiber features as described with reference to FIGS 20 and 21 discussed. A particularly preferred embodiment is the introduction of a fluoropolymer as the first additional fiber 31b , a spandex-type fiber as the second additional fiber 31a , wherein both additional fibers with a fiber 30 made of polyester. Such a yarn product can be used as a textile yarn for weaving or knitting socks. Another product combined discontinuous polyester as a first elongated feed fiber with a first additional feed fiber of Kevlar ® aramid, which is torn together with the polyester, and that combination combined with a second feed fiber of elastic Lycra ® fiber of continuous filaments to to form a three-component yarn.
Das
erfindungsgemäße Streckreißverfahren
ist beim Mischen von Fasern anwendbar, die unter Umständen bereits
bis zu einem gewissen Grade verarbeitet worden sind, wie z. B. durch
Einfärben
oder eine Oberflächenbehandlung,
die der Faser eine bestimmte visuelle Eigenschaft gibt, die mit
bloßem
Auge wahrgenommen werden kann. Das Streckreißen ist eine brauchbare Möglichkeit,
Spezialgarne herzustellen, ohne eine Menge zusätzliche Schritte einzubeziehen,
wie sie z. B. beim Mischen von Stapelfaser erforderlich sind, wo
das Faserband zunächst
durch Hacken (Schneiden), Mischen, Kardieren, Kämmen und dergleichen vorbereitet
werden muß,
wie bei 516 und 518 in 29 allgemein
dargestellt wurde. In diesem herkömmlichen System muß eine große Menge
Zulauffaser vorbereitet werden, um das Verfahren lohnend zu machen,
da die Reinigung der Prozeßanlage
nach jedem Produktdurchlauf sehr arbeitsintensiv und zeitraubend
ist. Im Falle des Streckreißens
braucht nur eine kleine Menge Zulauffaser für das Mischen mit einer anderen
Faser vorbereitet zu werden, und für die Umstellung auf eine andere
Produktmischung ist praktisch keine andere Reinigung erforderlich
als das Auswechseln von Spulen in einem Spulengatter. Dies ist besonders
nützlich
bei der Herstellung kleiner Mengen Farbmischgarn. Wie aus 9 erkennbar,
haben die Anmelder festgestellt, daß durch Zuführen einer Faser 31c mit
einer ersten Farbe, die sich von der einer zweiten Zulauffaser 31d unterscheidet,
ein andersfarbiges Garn hergestellt werden kann, das ein Gemisch
der beiden Farben ist. Mit "verschiedene
Farben" sind zwei
Farben gemeint, die im wesentlichen nicht weiße und nicht beigefarbene Varianten
sind, obwohl eine Faser eine weiße oder beigefarbene und die
andere eine deutlich nichtweiße,
nichtbeigefarbene Farbe aufweisen kann. Die Absicht ist, zwei deutlich
verschiedene Farben zu kombinieren und zusammen zu Streckreißen und
dann zu verdichten, um eine neue, unterschiedliche Farbe zu erzeugen.
Der Standard E-284 des ASTM Committee E12 beschreibt eine Einrichtung
zur Unterscheidung neutraler Farben, wie z. B. von weiß und beige,
auf der Basis einer Helligkeitsmessung, wobei weiß und beige
eine Helligkeit von mehr als 90% aufweisen. Er läßt auch eine Unterscheidung
von Farbschattierung und Farbton zu, um eine Farbdifferenz durch
Verwendung von CIELAB-Einheiten zu erfassen, wobei deutlich unterschiedliche
Farben eine Differenz in CIELAB- Einheiten
von mindestens 2,0 aufweisen würden.
Durch Vermischen von mindestens zwei unterschiedlichen Faserfarben,
wobei nur eine Farbe eine Helligkeit von mehr als 90% aufweist und
die anderen eine Farbdifferenz in CIELAB-Einheiten von mindestens
2,0 aufweisen, wird ein Garn mit einer neuen Farbe aus den mindestens
2 unterschiedlichen Zulauffasern erzeugt. Die Farbe des neuen Garns
ist deutlich anders als die Farben jeder Zulauffaser. Bei der Weiterverarbeitung
zu tuchähnlichem
Material kommt die Mischfarbe als sanfter erikavioletter Look heraus.
Weitere visuelle Unterschiede, die mit dem Streckreißverfahren
der Anmelder vermischt werden können,
sind Fasern mit einem deutlichen Unterschied im Reflexionsvermögen, Absorptionsvermögen, der
Benetzbarkeit und dergleichen.The stretch breaking process of the present invention is applicable to the mixing of fibers which may have been processed to some extent, such as e.g. By coloring or a surface treatment that gives the fiber a certain visual property that can be perceived by the naked eye. Stretch breaking is a viable option for making specialty yarns without including a lot of extra steps, such as those described in US Pat. B. when mixing staple fiber are required, where the sliver must first be prepared by chopping (cutting), mixing, carding, combing and the like, as in 516 and 518 in 29 has been presented in general. In this conventional system, a large amount of feed fiber must be prepared to make the process worthwhile, since cleaning the process equipment after each product pass is very labor intensive and time consuming. In the case of stretch breaking, only a small amount of feed fiber need be prepared for mixing with another fiber, and switching to another product mix requires virtually no cleaning other than replacing bobbins in a creel. This is especially useful in making small amounts of mixed color yarn. How out 9 recognizable, the applicants have found that by feeding a fiber 31c with a first color, different from that of a second inlet fiber 31d different, a different colored yarn can be made, which is a mixture of the two colors. By "different colors" is meant two colors, which are essentially non-white and non-beige variants, although one fiber may have a white or beige and the other a clearly non-white, uncoloured color. The intent is to combine two distinctly different colors together and then to stretch-break and then condense to create a new, different color. The standard E-284 of the ASTM Committee E12 describes a device for distinguishing neutral colors, such. White and beige, based on a brightness measurement, with white and beige having a brightness of more than 90%. It also allows for a distinction of hue and hue to detect a color difference by using CIELAB units, with distinctly different colors would have a difference in CIELAB units of at least 2.0. By mixing at least two different fiber colors, with only one color having a brightness of more than 90% and the others having a color difference in CIELAB units of at least 2.0, a yarn having a new color is produced from the at least two different feed fibers , The color of the new yarn is significantly different than the color of each feed fiber. During further processing to cloth-like material, the mixed color comes out as a gentle erikavioletter look. Other visual differences that may be blended with Applicants' stretch-tearing process are fibers with a marked difference in reflectivity, absorbency, wettability, and the like.
23 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Fertigungslinie von 1,
welche die Hinzunahme einer Temperzone 124a hinter der
Verdichtungszone 38 veranschaulicht. Die Temperzone wurde
weiter oben beim Verweis auf die Streckzone 124 mit Heizeinrichtung 140 diskutiert,
die in 8 dargestellt ist und ohne wesentliches Geschwindigkeitsänderungsverhältnis eingesetzt
wird. Dies kann in einem Verfahren nützlich sein, wo die Endschrumpfung
des Garns auf einen vorgegebenen Wert geregelt werden muß und das
Tempern nach der Garnbildung der direkteste Weg ist, um dies zu
erreichen. Es kann auch nützlich
sein, wenn die Zulauffaser aus zwei verschiedenen Fasern besteht
und die Wärmebehandlung
beim Tempern dazu führt,
daß jede
Faser in dem Garn unterschiedlich reagiert, um ein Garn mit Spezialeffekt
zu erzeugen, wenn die Schrumpfungen der Fasern verschieden sind
und die unterschiedliche Schrumpfung ein bauschiges oder Kräuselgarn
erzeugt. 23 shows a schematic side view of the production line of 1 , which is the addition of an annealing zone 124a behind the compression zone 38 illustrated. The annealing zone was higher at the reference to the draw zone 124 with heating device 140 discussed in 8th is shown and used without significant speed change ratio. This may be useful in a process where the final shrinkage of the yarn must be controlled to a predetermined value and post-bake annealing is the most direct way to accomplish this. It may also be useful if the feed fiber is composed of two different fibers and the heat treatment on tempering causes each fiber in the yarn to react differently to produce a special effect yarn, if the shrinkages of the fibers are different and the differential shrinkage produces a puffy or curling yarn.
24 zeigt
eine Mikrofotografie eines Filaments aus einem neuartigen gerissenen
Produkt, wobei das Ende 304 jedes Filaments als Ergebnis
des Streckreißverfahrens
gespalten ist. Die Zulauffaser ist eine Chemiefaser mit kontinuierlichen
Polyesterfilamenten, die unter dem Warenzeichen Coolmax® von
E. I. DuPont bekannt ist und in US-A-3914488 von Gorrafa und US-A-5736243
von Aneja beschrieben wird. Wie auch aus 25 erkennbar,
die einen Querschnitt des Filaments zeigt, hat das Filament eine
Breite 306 und weist innerhalb dieser Breite mehrere dicke
Abschnitte 308, 310 und 312 auf, die
durch dünne
Abschnitte 314 und 316 miteinander verbunden sind.
Es besteht die Ansicht, daß das
Streckreißverfahren
zum Durchtrennen der dünnen
Abschnitte 314 und 316 an den Filamentenden führt, wenn
die Filamente Streckreißen.
Das Durchtrennen tritt über
eine Länge 318 von
mindestens etwa drei Filamentbreiten auf, so daß ein oder mehrere dicke Abschnitte,
wie z. B. der Abschnitt 308, von den anderen dicken Abschnitten,
wie z. B. den Abschnitten 310 und 312, an den
Filamentenden abgespalten werden. Es wird angenommen, daß dies zu
dem Aussehen und zu dem Griff führt,
bei dem mehr Filamentenden in dem Garn vorhanden sind, wodurch sich
der "Griff" eines aus dem Garn
hergestellten Gewebes verbessert. 24 shows a photomicrograph of a filament of a novel cracked product, the end 304 each filament is split as a result of the stretch breaking process. The feed fiber is a manmade fiber of continuous polyester filaments that is known under the trademark Coolmax ® from EI DuPont and is described in US-A-3914488 by Gorrafa and US-A-5736243 by Aneja. As well as out 25 Recognizable showing a cross section of the filament, the filament has a width 306 and has several thick sections within this width 308 . 310 and 312 on, through thin sections 314 and 316 connected to each other. It is believed that the stretch breaking process for cutting through the thin sections 314 and 316 at the filament ends when the filaments tear. The severing occurs over a length 318 of at least about three filament widths, so that one or more thick sections, such. B. the section 308 , from the other thick sections, such. B. the sections 310 and 312 , are split off at the filament ends. This is believed to result in the appearance and feel of having more filament ends present in the yarn, thereby improving the "feel" of a fabric made from the yarn.
In
Tabelle II können
die in Zoll ('') angegebenen Maße in cm
umgerechnet werden, indem der aufgeführte Wert mit 2,54 multipliziert
wird. Die in Yard pro Minute (yd/min) angegebenen Maße können in
Meter pro Minute (m/min) umgerechnet werden, indem der aufgeführte Wert
mit 0,9144 multipliziert wird. In Tabelle II sind verschiedene Produkte
dargestellt, die gemäß den Lehren
der Erfindung hergestellt wurden, wobei im allgemeinen das in 9 dargestellte
Verfahren unter Anwendung der in 11 dargestellten
Vorrichtung praktisch ausgeführt
wurde. Mit Zulaufmaterials von insgesamt etwa 1500–20000 Denier
werden Garne von etwa 100–400
Denier erzeugt. Fasern, die in dem Verfahren gestreckt werden, werden
gewöhnlich
voll gestreckt, so daß die
Reißdehnung
beim Eintritt in die erste Reißzone
etwa 10% beträgt.In Table II, the measures given in inches ('') can be converted to cm by adding the led value is multiplied by 2.54. The measurements given in yards per minute (yd / min) can be converted to meters per minute (m / min) by multiplying the value listed by 0.9144. Table II shows various products made in accordance with the teachings of the invention, generally those described in U.S. Pat 9 illustrated method using the in 11 illustrated device has been practiced. With feedstock totaling about 1500-20000 denier, yarns of about 100-400 denier are produced. Fibers that are stretched in the process are usually fully stretched so that the elongation at break when entering the first break zone is about 10%.
Der
Test 1 zeigt einen Prozeßzustand
für die
Herstellung eines Nylongarns mit einem Enddenier von 137.
Das Verfahren wies ähnlich
wie das Verfahren von 9 eine Streckzone, eine erste
Reißzone,
eine zweite Reißzone,
eine Streckzone und eine Verdichtungszone auf. Das Zulaufgarn kam
aus einem Legebehälter,
wie etwa bei 160 in 11 (in
Tabelle II mit P bezeichnet), und das fertige Garnprodukt wurde
durch eine Wickelmaschine aufgewickelt, wie bei 222 in 11.
Die Verdichtungsdüse 83a (9 und 26)
wies eine Fluidöffnung
mit einem Winkel 340 von 60° in Richtung der Garnbewegung
auf, der für
alle Tests mit Verwendung dieser Düse 83a der gleiche
war. Die Außenfläche 328 der
Düse ist
in einem Abstand von etwa 15,24 cm (6 Zoll) von dem Klemmspalt zwischen
den Walzen 150 und 152 der Walzengruppe 148 angeordnet.
Es besteht die Ansicht, daß durch
dieses Verfahren ein Garn hergestellt wurde, das die Eigenschaften
der Erfindung mit einer mittleren Filamentlänge von mindestens 15,24 cm
(6 Zoll) aufweist, wobei die maximale Länge von 99% der Filamente kleiner
als 63,5 cm (25 Zoll) ist und die mittleren 98% der Filamentlängen einen
Wert des Längenbereichs
definieren, der größer oder
gleich dem Wert der mittleren Filamentlänge ist, und wobei 5% bis weniger
als 15% der Filamente eine größere Länge als
das 1,5-fache der mittleren Filamentlänge aufweisen. Test 2 zeigt
einen ähnlichen
Prozeßzustand
wie Test 1, der eine Streckzone, eine erste Reißzone und eine zweite Reißzone aufweist,
die annähernd
die gleichen sind wie diejenigen, die zur Herstellung des in 15 dargestellten
Produkts verwendet wurden, Das Produkt wurde fertiggestellt, indem
die Faser in einer Streckzone und einer Verdichtungszone zu einem
Garn von 209 Denier weiterverarbeitet wurde. Es wäre zu erwarten,
daß dieses
Produkt eine ähnliche
Filamentverteilung wie die in 15 dargestellte
aufweist. Test 3 zeigt ein Produkt, das unter Verwendung eines Polymers
mit einem Reibungskoeffizienten zwischen den Filamenten von weniger
als 0,1 hergestellt wurde, das ein von E. I. DuPont de Nemours & Company (nachstehend "DuPont") unter der Handelsbezeichnung
Teflon® hergestelltes
Fluorpolymer ist. In dem Verfahren wurde ein Teflon®-Stapelfaserprodukt
hergestellt, das durch andere Mittel schwer wirtschaftlich herstellbar
ist. An den Walzengruppen 50a, 62a und 148a von 11 wurde
eine "Omega"-Schlinge benutzt,
wie in 1A dargestellt, um das Rutschen
der Faser in den Walzengruppen zu kontrollieren. Die Zulauffaser
wurde ebenso wie in 11 von einer Kreuzspule 162 zugeführt (in
Tabelle II mit W bezeichnet). Das Verfahren unterschied sich von
Test 1 darin, daß die
Faser in der Streckzone nicht erhitzt oder gestreckt wurde. Es besteht
die Ansicht, daß dieses
Produkt eine mittlere Filamentlänge
von mehr als 15,24 cm (6 Zoll) aufweist, und daß die anderen Eigenschaften ähnlich denen
in Test 1 sind. Test 4 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches
Verfahren wie das in 21 dargestellte hergestellt
wurde, wo eine hochfeste Aramidfaser (DuPont-Warenzeichen Kevlar®) in
Flußrichtung
vor der Walzengruppe 42 (42a in 11) nach
dem Strecken der Polyesterfaser (Dupont-Warenzeichen Dacron® eingeführt wurde.
Aramid und Polyester wurden dann zusammen gerissen, gestreckt und verdichtet,
um ein Mischgarn mit einem Denier von 397 herzustellen. An den Walzengruppen 50a, 62a und 148a von 11 wurde
eine "Omega"-Schlinge benutzt, wie in 1A dargestellt,
um das Rutschen der Faser in den Walzengruppen zu kontrollieren,
da die Aramidfaser eine hohe Kraft zum Streckreißen erforderte. Es besteht
die Ansicht, daß dieses
Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
wie die von Test 1 aufweist.The test 1 shows a process state for the production of a nylon yarn with an end denier of 137 , The procedure was similar to the method of 9 a draw zone, a first break zone, a second break zone, a draw zone and a compression zone. The feed yarn came from a legebehälter, such as at 160 in 11 (denoted by P in Table II), and the finished yarn product was wound by a winding machine as in 222 in 11 , The compression nozzle 83a ( 9 and 26 ) had a fluid opening at an angle 340 from 60 ° in the direction of yarn movement, for all tests using this nozzle 83a the same was. The outer surface 328 the nozzle is at a distance of about 15.24 cm (6 inches) from the nip between the rolls 150 and 152 the roll group 148 arranged. It is believed that this method produced a yarn having the characteristics of the invention having an average filament length of at least 15.24 cm (6 inches), with the maximum length of 99% of the filaments being less than 63.5 cm (25 inches) and the average 98% of the filament lengths define a value of the length range greater than or equal to the average filament length, and from 5% to less than 15% of the filaments is greater than 1.5 times the length have the average filament length. Test 2 shows a similar process state to Test 1, which has a draw zone, a first break zone, and a second break zone, which are approximately the same as those used to make the present invention 15 The product was completed by further processing the fiber into a 209 denier yarn in a draw zone and a densification zone. It would be expected that this product would have a similar distribution of filaments as those in 15 has shown. Test 3 shows a product made using a polymer having a coefficient of friction between the filaments of less than 0.1, which is a fluoropolymer manufactured by EI DuPont de Nemours & Company (hereinafter "DuPont") under the tradename Teflon® . In the method, a Teflon ® -Stapelfaserprodukt was prepared, which is difficult produced economically by other means. At the roller groups 50a . 62a and 148a from 11 an "omega" sling was used, as in 1A shown to control the slippage of the fiber in the roll groups. The inlet fiber was as well as in 11 from a cheese 162 fed (designated W in Table II). The procedure differed from Test 1 in that the fiber was not heated or stretched in the draw zone. It is believed that this product has an average filament length greater than 15.24 cm (6 inches), and that the other properties are similar to those in Test 1. Test 4 shows a product prepared by a similar method to that described in 21 was prepared illustrated where a high strength aramid fiber (DuPont trademark Kevlar ®) in upstream of the roll group 42 ( 42a in 11 After the stretching of the polyester fiber (Dupont trademark Dacron® ), aramid and polyester were then torn, stretched and densified to produce a blended yarn having a denier of 397. On the roll groups 50a . 62a and 148a from 11 an "omega" sling was used, as in 1A to control the slippage of the fiber in the roll groups, since the aramid fiber required a high force for stretch breaking. It is considered that this product has filament-length characteristics similar to those of Test 1.
Test
5 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches Verfahren wie das
in Test 3 hergestellt wurde, wobei eine Aramidfaser (DuPont-Warenzeichen
Kevlar®)
und ein Fluorpolymer (Dupont-Warenzeichen Teflon®) zusammen
zugeführt
und in der Streckzone weder erwärmt
noch gestreckt wurden; die Streckzone diente nur als bequeme Möglichkeit
zum Transport der Fasern zur ersten Reißzone. Die Kevlar®- und
Teflon®-Fasern
wurden dann zusammen gerissen, gestreckt und verdichtet, um ein
Mischgarn mit einem Denier von 274 herzustellen. An den Walzengruppen 50a, 62a und 148a von 11 wurde
eine "Omega"-Schlinge benutzt, wie in 1A dargestellt,
um das Rutschen der Faser in den Walzengruppen zu kontrollieren,
da die Aramidfaser eine starke Kraft zum Streckreißen erforderte
und das Fluorpolymer mehr Oberflächenkontakt
benötigte,
um ein Rutschen zu vermeiden. Ein solches Garn ist für die Herstellung
von Verstärkungsgewebe
verwendbar, das in Synchronriemen in der Industrie einsetzbar ist,
wo hohe Festigkeit und niedriger Abrieb geschätzt werden. Es besteht die
Ansicht, daß dieses
Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
aufweist wie die in Test 1.Test 5 shows a product as prepared in Test 3 by a similar method where an aramid fiber (DuPont trademark Kevlar ®) and a fluoropolymer (DuPont trademark Teflon ®) were fed together and nor drawn in the draw zone, not heated ; the draw zone served only as a convenient way to transport the fibers to the first break zone. The Kevlar ® - and Teflon ® fibers were then stretch broken, drafted, and compressed to prepare a mixed yarn having a denier of 274th At the roller groups 50a . 62a and 148a from 11 an "omega" sling was used, as in 1A to control the slippage of the fiber in the roll groups, since the aramid fiber required a strong force to break and the fluoropolymer needed more surface contact to prevent slippage. Such a yarn is useful for the manufacture of reinforcing fabric useful in synchronous belts in the industry where high strength and low abrasion are appreciated. It is believed that this product has similar filament length properties to those in Test 1.
Test
6 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches Verfahren wie in Test
5 hergestellt wurde, wobei eine Aramidfaser (DuPont-Warenzeichen
Kevlar®)
und eine Hochtemperaturfaser (DuPont-Warenzeichen Nomex®) zusammen
zugeführt
und in der Streckzone weder erwärmt
noch gestreckt wurden; die Streckzone diente nur als bequeme Möglichkeit
zum Transport der Fasern zur ersten Reißzone. Die Kevlar®- und
Nomex®-Fasern wurden
dann zusammen gerissen, gestreckt und verdichtet, um ein Mischgarn
mit einem Denier von 230 herzustellen. An den Walzengruppen 50a, 62a und 148a in 11 wurde
eine "Omega"-Schlinge benutzt,
wie in 1A dargestellt, um das Rutschen
der Faser in den Walzengruppen zu kontrollieren, da die Aramidfaser eine
starke Kraft zum Streckreißen
erforderte. Es besteht die Ansicht, daß dieses Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
aufweist wie in Test 1.Test 6 shows a product that was prepared by a similar method as in test 5 where an aramid fiber (DuPont trademark Kevlar ®), and a high temperature fiber (DuPont trademark Nomex ®) fed together and are nor drawn in the draw zone neither heated; the draw zone served only as a convenient way to transport the fibers to the first break zone. The Kevlar ® - and Nomex ® fibers were then torn together, stretched and compacted to make a blended yarn with a denier of 230. At the roller groups 50a . 62a and 148a in 11 an "omega" sling was used, as in 1A in order to control the slippage of the fiber in the roll groups, since the aramid fiber required a strong force for stretch breaking. It is believed that this product has similar filament length properties as in Test 1.
Test
7 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches Verfahren wie in Test
3 hergestellt wurde, wobei eine Aramidfaser (DuPont-Warenzeichen
Kevlar® eingeführt und
in der Streckzone weder erwärmt
noch gestreckt wurde; die Streckzone diente nur als bequeme Möglichkeit
zum Transport der Fasern zur ersten Reißzone. Es wurde eine "Omega"-Schlinge benutzt.
Ein Kevlar®-Garn
mit einem niedrigen Denier von 101 wurde hergestellt, das durch
andere Mittel schwer wirtschaftlich herstellbar wäre. Es besteht
die Ansicht, daß dieses
Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
aufweist wie die von Test 1.Test 7 shows a product which was prepared by a similar method as in Test 3, in which introduced an aramid fiber (DuPont trademark Kevlar ® and was further stretched in the stretching zone, not heated, the draw zone was only used as a convenient way to transport the fibers to first break zone. an "omega" wrap used. one Kevlar ® yarn with a low denier of 101 was produced that would be difficult to produce economically by other means to produce. It is believed that this product has filament length characteristics such as those of test 1.
Test
8 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches Verfahren wie das
in Test 4 dargestellte erzeugt wurde, wobei aber in Flußrichtung
vor der Walzengruppe 42 (42a in 11)
nach dem Strecken der Polyesterfaser (DuPont-Warenzeichen Dacron®)
eine Fluorpolymerfaser (DuPont-Warenzeichen Teflon®) eingeführt wurde. Fluorpolymer
und Polyester wurden dann zusammen gerissen, gestreckt und verdichtet,
um ein Mischgarn mit einem Denier von 278 herzustellen. Ein solches
Produkt kann für
die Herstellung von Socken verwendbar sein, welche die Entstehung
von Blasen an den Füßen des
Trägers
minimieren. Es besteht die Ansicht, daß dieses Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
aufweist wie die von Test 1.Test 8 shows a product produced by a similar method to that shown in Test 4, but in the flow direction upstream of the roll group 42 ( 42a in 11 ) after stretching the polyester fiber (DuPont trademark Dacron® ) a fluoropolymer fiber (DuPont trademark Teflon® ) was introduced. Fluoropolymer and polyester were then torn, stretched and densified to produce a 278 denier blended yarn. Such a product may be useful for the manufacture of socks which minimize the formation of blisters on the feet of the wearer. It is believed that this product has similar filament length properties to those of Test 1.
Test
9 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie in Test 1, wobei aber Polyesterfaser eingesetzt wird.
Es wird ein Garn mit einem Denier von 274 hergestellt. Es besteht
die Ansicht, daß dieses
Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
wie die von Test 1 aufweist.test
9 shows a similar one
Method as in Test 1, but using polyester fiber.
A denier yarn of 274 is made. It exists
the view that this
Product similar
Filament length characteristics
as that of Test 1 has.
Test
10 zeigt ein Produkt, das durch ein ähnliches Verfahren wie das
in 20 dargestellte hergestellt wird, wobei in Flußrichtung
vor der Walzengruppe 148 (148a in 11)
nach dem Strecken, Streckreißen
und Strecken der Polyesterfaser (DuPont-Warenzeichen Dacron®)
eine elastische Faser mit kontinuierlichen Filamenten (DuPont-Warenzeichen
Lycra®)
eingeführt
wurde. Die Lycra®-Faser wurde gespannt,
um sie um etwa 100% zu dehnen, bevor sie mit der Dacron®-Faser
vereinigt und beide zusammen verdichtet wurden, wobei die Lycra®-Filamente
kontinuierlich blieben. Wenn das fertige Garn spannungsfrei gehalten
wurde, zog sich die Lycra®-Faser zusammen und erzeugte
ein bauschiges Kräuselgarn,
das hochelastisch war.Test 10 shows a product prepared by a similar method to that described in 20 is produced, wherein in the flow direction in front of the roller group 148 ( 148a in 11 Was introduced an elastic continuous filament fiber (DuPont trademark Lycra ®)) after stretching, stretch-breaking and stretch of the polyester fiber (DuPont trademark Dacron ®). The Lycra ® fiber was stretched, in order to stretch by about 100% prior to being combined with the Dacron ® fiber and both compressed together, the Lycra ® filaments remain continuous. When the finished yarn was kept free of tension, the Lycra ® fiber pulled together and produced a bulky crimped yarn that was highly elastic.
Test
11 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie das in Test 9, wobei aber die Polyesterfilamente einen ähnlichen
Querschnitt hatten wie in 25 dargestellt,
und wobei ein Garn mit einem Denier von 277 mit gespaltenen Enden
wie in 24 erzeugt wurde. Es besteht
die Ansicht, daß dieses
Produkt ähnliche
Filamentlängen-Eigenschaften
wie die von Test 1 aufweist.Test 11 shows a similar procedure to that in Test 9 except that the polyester filaments had a similar cross-section as in 25 and wherein a yarn having a denier of 277 with split ends as in 24 was generated. It is considered that this product has filament-length characteristics similar to those of Test 1.
Test
12 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie in Test 1, wobei aber die Zulauffaser aus zwei verschiedenen Fasern
mit jeweils unterschiedlicher Farbe bestand. Die farbigen Fasern
wurden vor dem Strecken kombiniert und als einzelnes Faserbündel zusammen
gestreckt und gerissen. Die erste Faser hatte eine klare rosa Farbe, und
die zweite hatte eine klare Purpurfarbe. Es wird angenommen, daß diese
beiden Fasern jeweils nichtneutrale Farben mit einer Helligkeit
von weniger als 90% sind und eine Farbdifferenz von mindestens 2,0 CIELAB-Einheiten
aufweisen. Das entstandene Garn hatte eine Farbe, die sich deutlich
von jeder der Zulauffaserfarben unterschied, und es wird angenommen,
daß bei
Verarbeitung dieses Garns zu einem Gewebe das Gewebe einen erikavioletten
Look hätte.test
12 shows a similar one
Method as in Test 1, but wherein the feed fiber of two different fibers
each with different color. The colored fibers
were combined before stretching and put together as a single fiber bundle
stretched and torn. The first fiber had a clear pink color, and
the second had a clear purple color. It is believed that this
Both fibers each have non-neutral colors with a brightness
of less than 90% and a color difference of at least 2.0 CIELAB units
exhibit. The resulting yarn had a color that was distinct
differed from each of the feed fiber colors, and it is believed
that at
Processing this yarn into a fabric makes the fabric an eric violet
Look.
Test
13 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie Test 12, wobei aber die rosafarbene Faser durch eine
hellgraue Faser ersetzt wurde, von der angenommen wird, daß sie eine
neutrale Farbe mit einer Helligkeit von mehr als 90% aufweist. Das
entstandene Garn hatte eine Farbe, die sich deutlich von jeder der
Zulauffaserfarben unterschied, und das Garn selbst hatte einen deutlichen
erikavioletten Look.test
13 shows a similar one
Method as test 12, but the pink fiber through a
light gray fiber, which is believed to be one
neutral color with a brightness of more than 90%. The
resulting yarn had a color that was distinct from each of the
Feed fiber colors differed, and the yarn itself had a distinct
ericaviolettes look.
Test
14 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie das von 20, wobei eine erste Zulauffaser
aus Kevlar® gerissen
wurde (wie im Test 7) und in Flußrichtung unmittelbar vor der
Walzengruppe 148a in 11 eine
zweite Kevlar®-Faser
mit kontinuierlichen Filamenten zugeführt wurde. Die kontinuierlichen
Filamente wurden zusammen mit den diskontinuierlichen gerissenen
Kevlar®-Filamenten
verdichtet, um ein verstärktes
Stapelfasergarn mit einem Denier von 311 zu bilden.Test 14 shows a similar method to that of 20 , Where a first feed fiber of Kevlar ® was pulled (as in test 7) and in the flow direction immediately upstream of the rolling group 148a in 11 a second Kevlar ® fiber was fed at continuous filaments. The continuous filaments were consolidated with the discontinuous cracked Kevlar ® filaments to form a reinforced staple yarn having a denier of 311th
Test
15 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie in 22, wobei eine Teflon®-Faser
in Flußrichtung
vor der Walzengruppe 42 (42a in 11)
(ebenso wie in Test 8) zugeführt
wird und eine Lycra®-Faser in Flußrichtung vor
der Walzengruppe 148 (148a in 11)
zugeführt
wird. Die Teflon-Faser wird gerissen und zusammen mit der gezogenen
Dacron®-Faser
gestreckt, und diese Mischfaser mit diskontinuierlichen Filamenten
wird zusammen mit der Lycra®-Faser mit kontinuierlichen
Filamenten verdichtet, wie in Test 10 diskutiert wurde. Dadurch entsteht
ein dehnbares, bauschiges Garn mit geringer Reibung, das bei der
Herstellung von Stretchsocken verwendbar wäre, welche die Blasenbildung
minimieren.Test 15 shows a similar procedure as in 22 Wherein a Teflon ® fiber in upstream of the roll group 42 ( 42a in 11 ) (Is also supplied as in test 8) and a Lycra ® fiber in the flow direction in front of the roller group 148 ( 148a in 11 ) is supplied. The Teflon fiber is stretch broken and drawn together with the Dacron ® fiber, and this mixed discontinuous filament fiber is compacted together with the Lycra ® fiber with continuous filaments, as discussed in Test 10th This results in a stretchy, bulky, low friction yarn which would be useful in the production of stretch socks that minimize blistering.
Test
16 zeigt ein ähnliches
Verfahren wie Test 1, wobei zwei getrennte Zulauffasern dem Verfahren zugeführt wurden,
um eine grobe Zulauffaser von annähernd 20000 Denier am Eintritt
in die Streckzone zu erzeugen. In der Streckzone wurden zwei Temperaturzonen
an dem Heizelement 140 von 11 verwendet. Eine
erste Zone hatte eine Länge
von 60,96 cm (24 Zoll) und eine Temperatur von 100°C, gefolgt
von einer zweiten Zone mit einer Länge von 30,48 cm (12 Zoll)
und einer Temperatur von 188°C.
Bei einem Gesamtgeschwindigkeitsverhältnis des Verfahrens von mehr
als 70X wurde ein Garn mit einem Denier von 277 erzeugt.Test 16 shows a similar procedure to Test 1 in which two separate feed fibers were fed to the process to produce a coarse feed fiber of approximately 20,000 denier at the entrance to the draw zone. In the draw zone, two temperature zones were on the heating element 140 from 11 used. A first zone was 60.96 cm (24 inches) long and at 100 ° C, followed by a second 30.48 cm (12 inches) long zone at 188 ° C. At a total speed ratio of the process of greater than 70X, a yarn having a denier of 277 was produced.
Test
17 veranschaulicht ein Produkt, das gemäß den Lehren der Erfindung
hergestellt wurde, wobei insbesondere das in 8 dargestellte
Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung gemäß 11 praktisch ausgeführt wurde.
Zur Einrichtung des Verfahrens von 8 unter
Verwendung der Vorrichtung von 11 wurden
die Steckzone 144 und die Walzengruppe 148a in 11 entfernt,
und die Verdichtungszone 38 wurde in die Nähe der Walzengruppe 62a verschoben,
da in dem Verfahren von 8 keine Streckzone verwendet wird.
Die Verdichtungsvorrichtung von 28 wurde
verwendet, die alternativ als Doppeldüsenvorrichtung bezeichnet wurde,
und das Verfahren wurde mit einer Gesamtstreckung von 48 betrieben,
um ein Produkt mit einem Denier von 192 herzustellen, das ein niedriges
L2/L1-Verhältnis
von 0,25 aufweist. In Tabelle III sind die Parameter der Doppeldüse aufgeführt.Test 17 illustrates a product made in accordance with the teachings of the invention, particularly that described in U.S. Pat 8th illustrated method using the device according to 11 was practically carried out. To set up the procedure of 8th using the device of 11 became the plug-in zone 144 and the roll group 148a in 11 removed, and the compression zone 38 became near the roll group 62a postponed since in the process of 8th no stretch zone is used. The compacting device of 28 was used, which was alternatively referred to as a double jet device, and the process was carried out with a total extension of 48 to produce a 192 denier product having a low L2 / L1 ratio of 0.25. Table III shows the parameters of the double nozzle.
In
Tabelle III können
die in Zoll ('') angegebenen Maße in Zentimeter
umgerechnet werden, indem der aufgeführte Wert mit 2,54 multipliziert
wird. Test 18 ist das gleiche Verfähren wie Test 17 mit der Ausnahme
die Verwirbelungsdüse
aus 26 und 27 gebraucht
wurde. Das Zulaufgarn bestand aus zwei schwarzgefärbten Nylonkabeln
mit einem Denier von jeweils 6280 den, die vor der Streckzone kombiniert
wurden und einen Enddenier des Garns von 186 ergaben. Das Verfahren
arbeitete mit einer Gesamtstreckung von 67,4 für eine hohe Austrittsgeschwindigkeit
von 277 m/min (303 yd/min), die den Geschwindigkeitsbeschränkungen der
Maschine nahekommt, die für
den Test verwendet wurde. Es wird erwartet, daß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und einer Maschine mit höherer
Geschwindigkeit höhere
Geschwindigkeiten von mehr als 457,2 m/min (500 yd/min) erreicht
werden könnten.
Test 19 zeigt ähnliche
Ergebnisse wie Test 18, wobei die Endaustrittsgeschwindigkeit 246
m/min (269 yd/min) betrug und ein Dacron®-Produkt
von 198 Denier hergestellt wurde. Die Tests 20, 21, 22 und 23 wurden
mit einem ähnlichen
Aufbau wie Test 17 durchgeführt, um
die bevorzugte Entfernung "a" zwischen den Düsen der
Verdichtungsvorrichtung von 28 zu
untersuchen. Jeder Test wurde so eingerichtet, daß ein Garn
mit einer unterschiedlichen, durch Simulation ermittelten mittleren
Filamentlänge
erzeugt wurde. Für
jede mittlere Filamentlänge
wurden mehrere Durchläufe
durchgeführt,
wobei der Abstand "a" zwischen den Düsen der
Verdichtungsvorrichtung variiert wurde, indem die erste Düse N1 in
der Position in einem Abstand von 4,37 cm (1,72 Zoll) belassen wurde,
wo die Fluidkanäle
die Faserbohrung schneiden; die zweite Düse wurde in verschiedene Positionen
verschoben, und es wurde eine Probe des verdichteten Garns entnommen.
Bei der Probe für
jede Position wurde die Festigkeit nach einem Lea Product-Verfahren
gemessen, und die Festigkeit wurde für jede Position der zweiten
Düse in
Gramm pro Denier aufgezeichnet. Test 20 wurde so eingerichtet, daß ein Garn
mit einer mittleren Filamentlänge
von 22,6 cm (8,9 Zoll), ermittelt durch Simulation, hergestellt
wurde. Die Ergebnisse wurden in 35 als
die mit 8.9 bezeichnete Kurve aufgetragen. Die maximale Festigkeit
trat bei einem Düsenabstand "a" von 22,61 cm (9,2 Zoll) auf, wie in
Tabelle III für
den Test 20 aufgezeichnet. Dies ergab einen Verhältnis a/avg von 1,03. Eine
Simulation der Filamentverteilung wurde auch für die in diesem Test angewandten
Bedingungen durchgeführt
und ist in Tabelle I für
den Test 20 dargestellt. Die Simulation ließ darauf schließen, daß für die Verteilung
von Filamenten mit einer Länge
von mehr als dem 1,5-fachen der mittleren Filamentlänge 12,4%
zu erwarten waren; für
die Verteilung von Filamenten mit einer Länge von weniger als dem 0,5-fachen
der mittleren Filamentlänge konnten
14,7% erwartet werden. Test 21 wurde ebenso wie Test 20 durchgeführt, wobei
aber die Reißzonenlängen so
verändert
wurden, daß ein
Garn aus Dacron®-Polyesterfaser
mit einer mittleren Filamentlänge
von 44,45 cm (17,5 Zoll) hergestellt wurde. Dieser Satz von Bedingungen
wurde auch bei einem hohen L2/L1-Verhältnis von 0,58 angewandt. Die
Ergebnisse wurden in 35 als die mit 17.5 bezeichnete
Kurve aufgetragen. Die maximale Festigkeit trat bei einem Düsenabstand "a" von 33,02 cm (13,0 Zoll) auf, wie in
Tabelle III für
Test 21 aufgezeichnet. Dies ergab ein Verhältnis a/avg von 0.74. Eine
Simulation der Filamentverteilung wurde auch für die in diesem Test verwendeten
Bedingungen durchgeführt
und ist in Tabelle I für
Test 21 dargestellt. Die Simulation ließ darauf schließen, daß für die Verteilung
von Filamenten mit einer Länge
von mehr als dem 1,5-fachen der mittleren Filamentlänge 12,4%
zu erwarten waren; für
die Verteilung von Filamenten mit einer Länge von weniger als dem 0,5-fachen
der mittleren Filamentlänge
konnten 13,9% erwartet werden. Test 22 wurde ebenso wie der Test
20 ausgeführt,
wobei aber die Reißzonenlängen verändert wurden,
um ein Garn aus Dacron®-Polyesterfaser mit einer
mittleren Filamentlänge
von 16,256 cm (6,4 Zoll) herzustellen. Die Ergebnisse wurden in 35 als
Kurve mit der Kennzeichnung 6.4 aufgetragen. Für die maximale Festigkeit gab es
keinen eindeutigen Wert; die Kurve war im wesentlichen flach, mit
Ausnahme einer Einsenkung bis zu einer Festigkeit von etwa 0,8,
die ein Schätzwert
war, da die bei diesem Abstand von etwa 10,16 cm (4 Zoll) hergestellte
Probe so schwach war, daß kein
Strang von voller Größe für den normalen
Lea Product-Test aufgewickelt werden konnte. Entweder ist der Düsenabstand
nicht entscheidend für
die Festigkeit bei kleiner mittlerer Länge der Filamente, oder bei
dem Test gab es ein unerklärtes
Problem. Eine Simulation der Filamentverteilung wurde auch für die bei
diesem Test angewandten Bedingungen durchgeführt und ist in Tabelle I für den Test
22 dargestellt. Die Simulation ließ darauf schließen, daß für die Verteilung
von Filamenten mit einer Länge von
mehr als dem 1,5-fachen der mittleren Filamentlänge 12,3% zu erwarten waren;
für die
Verteilung von Filamenten mit einer Länge von weniger als dem 0,5-fachen
der mittleren Filamentlänge
konnten 13,9% erwartet werden. Test 23 wurde durchgeführt, indem
die Faser nicht in der ersten Reißzone, sondern nur in der zweiten Reißzone gerissen
wurde, um ein Verfahren mit einer Reißzone zu simulieren. Der Test
wurde so eingerichtet, daß ein
Garn mit einer mittleren Filamentlänge von 20,32 cm (8,0 Zoll)
erzeugt wurde. Die Ergebnisse wurden in 35 als
Kurve mit der Bezeichnung 8.0 aufgezeichnet. Die maximale Festigkeit
trat bei einem Düsenabstand "a" von 30,99 cm (12,2 Zoll) auf, wie in
Tabelle III für
den Test 23 aufgezeichnet. Dies ergab ein Verhältnis a/avg von 1,53. Eine
Simulation der Filamentverteilung wurde auch für die in diesem Test verwendeten
Bedingung durchgeführt
und ist in Tabelle I für
Test 23 dargestellt. Die Simulation ließ darauf schließen, daß für die Verteilung
von Filamenten mit einer Länge
von mehr als dem 1,5-fachen der mittleren Filamentlänge 18,4%
zu erwarten waren; für
die Verteilung von Filamenten mit einer Länge von weniger als dem 0,5-fachen
der mittleren Filamentlänge
konnten 18,3% erwartet werden. Dieses mit einer einzigen Reißzone hergestellte
Produkt weist Produkteigenschaften auf, die außerhalb der Grenzen der Erfindung
mit Verwendung von zwei Reißzonen
liegen, zeigt aber, daß der
Düsenabstand
einen optimalen Wert für
die beste Garnfestigkeit aufweist und der erfindungsgemäße Düsenabstand
bei einer Vielzahl von Verfahren wirksam ist, durch die ein Garn
mit einer mittleren Filamentlänge
von mehr als 6 Zoll hergestellt wird.In Table III, the measures in inches ('') can be converted to centimeters by multiplying the listed value by 2.54. Test 18 is the same procedure as Test 17 except for the swirl nozzle 26 and 27 was needed. The feed yarn consisted of two black eggs dyed 6280 denier nylon cables each, which were combined before the draw zone to give a final denier of 186 yarn. The process operated at a total draft of 67.4 for a high exit velocity of 277 m / min (303 yd / min), which approximates the speed limitations of the machine used for the test. It is expected that using the method of the present invention and a higher speed machine could achieve higher speeds in excess of 500 yd / min (457.2 m / min). Test 19 shows results similar to Test 18, with a final exit velocity of 246 m / min (269 yd / min) and a Dacron® product of 198 denier. Tests 20, 21, 22 and 23 were performed with a similar construction to Test 17 to determine the preferred distance "a" between the nozzles of the compacting apparatus of FIG 28 to investigate. Each test was set up to produce a yarn with a different average filament length determined by simulation. For each average length of filament, multiple passes were made, varying the distance "a" between the nozzles of the compactor by leaving the first nozzle N1 in position at a distance of 4.37 cm (1.72 inches) where the Fluid channels intersect the fiber well; the second nozzle was shifted to different positions and a sample of compacted yarn was taken. In the sample for each position, the strength was measured by a Lea Product method, and the strength was recorded for each position of the second nozzle in grams per denier. Test 20 was set up to produce a yarn having an average filament length of 22.6 cm (8.9 inches) as determined by simulation. The results were in 35 plotted as the curve marked 8.9. The maximum strength occurred at a nozzle pitch "a" of 22.61 cm (9.2 inches) as recorded in Table III for Test 20. This gave a ratio a / avg of 1.03. A simulation of the filament distribution was also performed for the conditions used in this test and is shown in Table I for Test 20. The simulation suggested that 12.4% could be expected for the distribution of filaments longer than 1.5 times the mean filament length; for the distribution of filaments with a length of less than 0.5 times the average filament length 14.7% could be expected. Test 21 was run as test 20 performed except the break zone lengths were changed so that a yarn made of Dacron ® polyester fiber with an average filament length of 44.45 cm (17.5 inches) was produced. This set of conditions was also applied at a high L2 / L1 ratio of 0.58. The results were in 35 plotted as the curve marked 17.5. The maximum strength occurred at a nozzle pitch "a" of 33.02 cm (13.0 inches) as recorded in Table III for Test 21. This gave a ratio a / avg of 0.74. A simulation of the filament distribution was also performed for the conditions used in this test and is shown in Table I for Test 21. The simulation suggested that 12.4% could be expected for the distribution of filaments longer than 1.5 times the mean filament length; for the distribution of filaments less than 0.5 times the mean filament length, 13.9% could be expected. Test 22 was run as the test run 20, except the break zone lengths were changed to produce a yarn of Dacron ® polyester fiber with an average filament length of 16.256 cm (6.4 inches). The results were in 35 plotted as a curve with the label 6.4. There was no definite value for the maximum strength; the curve was essentially flat, except for an indentation to a strength of about 0.8, which was an estimate because the sample made at this 10.16 cm (4 inch) distance was so weak that no strand of full size could be wound up for the normal lea product test. Either the nozzle pitch is not critical to the strength at small average filament length, or there was an unexplained problem in the test. A simulation of the filament distribution was also performed for the conditions used in this test and is shown in Table I for Test 22. The simulation suggested that 12.3% could be expected for the distribution of filaments longer than 1.5 times the mean filament length; for the distribution of filaments less than 0.5 times the mean filament length, 13.9% could be expected. Test 23 was performed by tearing the fiber not in the first breaking zone but only in the second breaking zone to simulate a break zone process. The test was set up to produce a yarn having an average filament length of 20.32 cm (8.0 inches). The results were in 35 recorded as a curve labeled 8.0. Maximum strength occurred at a 30.99 cm (12.2 inch) nozzle pitch "a" as recorded for Test 23 in Table III. This gave a ratio a / avg of 1.53. A simulation of the filament distribution was also performed for the condition used in this test and is shown in Table I for Test 23. The simulation suggested that 18.4% could be expected for the distribution of filaments longer than 1.5 times the mean filament length; for the distribution of filaments less than 0.5 times the average filament length, 18.3% could be expected. This single break zone product has product properties which are outside the limits of the invention with the use of two break zones, but shows that the nozzle pitch has an optimum value for best yarn tenacity and the inventive nozzle pitch is effective in a variety of processes. by making a yarn having an average filament length of more than 6 inches.
Wenn
man die Ergebnisse der Tests 20, 21, 22 und 23 betrachtet, liegt
der Wert für
den Abstand "a" zwischen der ersten
Düse und
der zweiten Düse
im Bereich von 0,74 bis 1,53, oder annähernd dem 0,5-fachen bis 2,0-fachen
der mittleren Filamentlänge
für Fasern/Garne
mit einer mittleren Filamentlänge
von mehr als etwa 15,24 cm (6 Zoll). Wenn man über die drei Werte von "a" mittelt, ist der bevorzugte Wert für "a" etwa gleich dem 1,1-fachen der mittleren
Filamentlänge.
Obwohl der Test 22 keinen Punkt maximaler Festigkeit aufwies, wies
er einen Punkt verminderter Festigkeit auf, der in dem Aufbau des
Verfahrens vermieden werden konnte, wenn die Lehren der Erfindung
eingehalten und die Düsen
auf den bevorzugten Wert von 1,1 avg eingestellt wurden. Daraus
würde sich
ein Wert "a" von 1,1 × 16,256
= 17,78 cm (7,0 Zoll) ergeben. Dadurch wird die Position verminderter
Festigkeit von 12,7 cm (5,0 Zoll) vermieden.If
the results of tests 20, 21, 22 and 23 are considered
the value for
the distance "a" between the first
Nozzle and
the second nozzle
in the range of 0.74 to 1.53, or approximately 0.5 times to 2.0 times
the average filament length
for fibers / yarns
with a medium filament length
greater than about 15.24 cm (6 inches). When averaging over the three values of "a", the preferred value for "a" is approximately equal to 1.1 times the mean
Filament length.
Although test 22 did not show any point of maximum strength
He points to a point of reduced strength, which in the structure of the
Procedure could be avoided if the teachings of the invention
complied with and the nozzles
were set to the preferred value of 1.1 avg. from that
would become
a value "a" of 1.1 x 16.256
= 17.78 cm (7.0 inches). This reduces the position
Strength of 12.7 cm (5.0 inches) avoided.
Test
24 wurde mit einem ähnlichen
Aufbau wie Test 17 durchgeführt,
wobei die Verdichtungsvorrichtung gemäß 28 verwendet
und das L2/L1-Verhältnis
von 0,35 angewandt wurde, um ein Garn mit einer mittleren Filamentlänge von
17,018 cm (6,7 Zoll) herzustellen.Test 24 was carried out with a similar construction to Test 17 using the compacting apparatus according to 28 and the L2 / L1 ratio of 0.35 was used to make a yarn having a mean filament length of 17.0818 cm (6.7 inches).
Test
25 nutzt ein ähnliches
Verfahren wie Test 17. Das Zulaufmaterial in Test 21 ist ein elastisches
Bikomponentengarn, wobei jedes Filament einen runden Querschnitt
aufweist, wobei eine Hälfte
des Querschnitts 2 GT Polyester und die andere Querschnittshälfte 3 GT
Polyester aufweist. Ein derartiges Zulaufmaterial wird in US-A-3671379
von Evans et al. beschrieben, das hier durch Verweis einbezogen
wird. Verwandte Patentschriften von anderen Autoren sind US-A-3562093;
3454460 und 2439815. Die zwei verschiedenen Polymere in dem Querschnitt
weisen unterschiedliche Schrumpfungseigenschaften nach dem Spinnen
auf, so daß nach
der Wärmebehandlung
die Faser eine Kräuselfaser
wird, wobei sich die Filamente zu einer spiralförmigen, federnden Struktur
kräuseln.
Vor der Wärmebehandlung
zum Aktivieren der latenten Elastizität der Faser weist die Faser
noch eine erhebliche Elastizität
oder Kräuselung
auf, was früher
zu einem Problem bei der Herstellung von Stapelfasergarn unter Anwendung
herkömmlicher
Kämm- und Kardiereinrichtungen
geführt hat.
Als Ergebnis besteht die Ansicht, daß Stapelfasergarn aus Bikomponentenfaser
im Textilgewerbe nicht bekannt ist. Das entstandene Multifilamentgarn
ist sehr federnd und hat eine erhebliche Elastizität vom zugspannungsfreien
Zustand bis zu maximaler Spannung, wo die gesamte Elastizität ohne plastische
Verformung der Filamente entfernt wird. Diese Elastizität wird als
prozentuale Kräuselungsentwicklung
CD charakterisiert, die mit feuchter Wärme entwickelt und nach den
Richtlinien in den oben genannten Dokumenten US-A-3671379 und 3454460
gemessen werden kann. Das fertige Garn muß nach dem Streckreißen wärmebehandelt
werden, um seine latente Elastizität wiederherzustellen und seine
endgültigen
elastischen Eigenschaften zu erzielen.test
25 uses a similar
Procedure like Test 17. The feed material in Test 21 is an elastic one
Bicomponent yarn, each filament having a round cross-section
having one half
of cross-section 2 GT polyester and the other cross-section half 3 GT
Polyester. Such feedstock is disclosed in US-A-3671379
by Evans et al. described here by reference
becomes. Related patents from other authors are US-A-3562093;
3454460 and 2439815. The two different polymers in the cross-section
have different shrinkage properties after spinning
on, so that after
the heat treatment
the fiber is a crimp fiber
is, wherein the filaments to a spiral-shaped, resilient structure
frizz.
Before the heat treatment
to activate the latent elasticity of the fiber, the fiber
still a considerable elasticity
or ripples
on what used to be
to a problem in the production of staple fiber yarn under application
conventional
Combing and carding devices
has led.
As a result, it is believed that staple fiber yarn is made of bicomponent fiber
in the textile industry is not known. The resulting multifilament yarn
is very springy and has a considerable elasticity of tension-free
Condition up to maximum tension, where the total elasticity without plastic
Deformation of the filaments is removed. This elasticity is called
percentage curl development
CD characterized, which develops with damp heat and after the
Guidelines in the above mentioned documents US-A-3671379 and 3454460
can be measured. The finished yarn must be heat treated after stretch breaking
to restore his latent elasticity and his
final
to achieve elastic properties.
Test
25 zeigt einen Verfahrenszustand zur Herstellung eines Bikomponentengarns
aus 2 GT-Polyester-
und 3 GT-Polyesterkomponenten (bezeichnet als BC 23) mit einem Enddenier
von 160 den. Das Verfahren weist eine Wärmebehandlungszone, eine erste
Reißzone,
eine zweite Reißzone
und eine Verdichtungszone auf, ähnlich
wie das Verfahren in 8; eine Streckzone wird nicht
verwendet. Das Zulaufgarn kommt von den 12 Kreuzspulen mit 100 den-Garn,
die jeweils der Spule 162 in 11 ähnlich sind.
Das Zulaufgarn ist vorgestreckt, aber nicht wärmebehandelt worden, um die
latente Elastizität
der Faser zu entwickeln, obwohl die Faser eine gewisse Teilelastizität oder Kräuselung
aufweist. Das fertige Garnprodukt wurde durch eine in 11 dargestellte
Wickelmaschine 222 aufgewickelt. Die verwendete Verdichtungsvorrichtung
ist der in 28 dargestellte Doppeldüsen-Typ.
Die bei 164 dargestellte Spanneinrichtung wurde so eingestellt,
daß sie
für das
Zulaufgarn eine ausreichende Spannung lieferte, so daß die gesamte
Teilstreckung (Kräuselung)
an der Walze 168 aus dem Zulaufgarn entfernt wurde. Das
Garn wird durch die Faserheizeinrichtung 140 unter Beibehaltung der
Zugspannung, aber ohne Strecken der Filamente bei einer Temperatur
von 180°C
wärmebehandelt.
Obwohl die Faser in der Streckzone 124 nicht gestreckt
wurde, war überraschenderweise
eine Erwärmung
der Faser notwendig, um eine gute Funktionsfähigkeit in den Reißzonen aufrechtzuerhalten.
Das Garn wurde in den Zonen D1 und D2 gerissen und erneut gerissen
und wurde dann ohne Strecken zur Verdichtungsdüse 83b befördert, um
ein Garn mit einem Denier von 160 den zu bilden. Das Garn wurde
dann mit ausreichender Spannung auf eine Spule gewickelt, wie bei 222,
so daß die
Dehnbarkeit in dem Garn im wesentlichen beseitigt wurde. Um den
elastischen Charakter des Garns zu entwickeln, muß das Garn
auf etwa 100°C
erhitzt werden, um eine spiralförmig
gewundene elastische (gekräuselte
und geringelte) Garnstruktur von guter Bauschigkeit und elastischer
Erholung herzustellen. Diese Erwärmung
kann in einem getrennten Schritt ausgeführt werden, oder das Garn kann
zu einem Stoff gewebt werden, und die Wärme kann durch das Färbeverfahren
für das
Gewebe zugeführt
werden. Es besteht die Ansicht, daß das Kräuselgarn mit diskontinuierlichen
Filamenten eine Kräuselung
von etwa 35–40%
entwickelt, gemessen nach dem Verfahren, das in der obenerwähnten Patentschrift US-A-3671379
von Evans et al. beschrieben wird. Es besteht die Ansicht, daß bei diesem
Verfahren ein Garn erzeugt wird, wo die Kräuselung und Ringelung wegen
des zufälligen
Streckreißens
der Filamente nicht in Deckung miteinander sind, so daß dieses
Garn bei der Herstellung eines Stretch-Stapelfasergewebes mit schwachem "Apfelsinenschaleneffekt" (einer Gewebeoberfläche von
gesprenkeltem Aussehen, ähnlich
der Oberfläche
einer Orange) sehr nützlich
wäre. Gewebe
mit gekräuseltem
oder geringeltem Garn, die oft nicht außer Deckung sind, weisen einen
Apfelsinenschaleneffekt auf.Test 25 shows a process state for making a bicomponent yarn from 2 GT polyester and 3 GT polyester components (referred to as BC 23) with a final denier of 160 denier. The method comprises a heat treatment zone, a first break zone, a second break zone, and a compression zone, similar to the method in FIG 8th ; a stretch zone is not used. The supply yarn comes from the 12 cheeses with 100 den yarn, each of the spool 162 in 11 are similar. The feed yarn has been pre-stretched but not heat treated to develop the latent elasticity of the fiber, although the fiber has some partial elasticity or crimp. The finished yarn product was characterized by an in 11 illustrated winding machine 222 wound. The compacting device used is that in 28 illustrated double-nozzle type. The at 164 The tensioning device shown was adjusted so that it provided a sufficient tension for the feed yarn, so that the entire partial extension (crimping) on the roller 168 was removed from the feed yarn. The yarn is passed through the fiber heater 140 while maintaining the tension, but without stretching the filaments at a temperature of 180 ° C heat treated. Although the fiber in the draw zone 124 was not stretched, surprisingly, heating of the fiber was necessary to maintain good operability in the break zones. The yarn was torn in the zones D1 and D2 and torn again and then without stretching to the compression nozzle 83b to make a yarn with a denier of 160 denier. The yarn was then wound on a spool with sufficient tension, as in 222 so that extensibility in the yarn has been substantially eliminated. In order to develop the elastic character of the yarn, the yarn must be heated to about 100 ° C to produce a spirally wound elastic (curled and curled) yarn structure of good bulk and elastic recovery. This heating may be carried out in a separate step, or the yarn may be woven into a fabric, and the heat may be supplied by the fabric dyeing process. It is believed that the discontinuous filament crimp yarn develops a crimp of about 35-40%, as measured by the method described in the aforementioned US-A-3671379 to Evans et al. is described. It is believed that this method produces a yarn where the crimp and curl are out of register due to the random stretch tearing of the filaments, so that this yarn is used in the manufacture of a weak "orange peel effect" stretch staple fiber fabric (a fabric surface speckled appearance, similar to the surface of an orange) would be very useful. Fabric with curled or curled yarn, often not except Covering have an orange peel effect.
Test
26 zeigt einen Verfahrenszustand für die Herstellung eines Bikomponentengarns
aus 2 GT- und 3
GT-Komponenten (BC 23) mit einem Verhältnis von 50:50 der Komponenten,
wobei das verdichtete Garn einen Enddenier von 176 aufweist. Das
Verfahren weist eine Streck- und Wärmebehandlungszone (Temperzone),
eine erste Reißzone,
eine zweite Reißzone
und eine Verdichtungszone auf, ähnlich
dem Verfahren in 8; eine Streckzone wird nicht
verwendet. Das Zulaufgarn kommt von 24 Kreuzspulen und bildet ein
unverstrecktes Garn mit einem Denier von 4714 den. Das fertige Garnprodukt
wurde durch eine Wickelmaschine aufgewickelt, wie bei 222 in 11 dargestellt.
Die Verdichtungs-Verwirbelungsdüse 83a (26 und 27) wies
eine Fluideinlaßöffnung in
einem Winkel von 60° in
Richtung der Garnbewegung auf. Die Spanneinrichtung bei 164 wurde
so eingestellt, daß sie
eine ausreichende Zugspannung auf das Zulaufgarn ausübte, so daß die gesamte
Dehnbarkeit an der Walze 168 aus dem Zulaufgarn entfernt
wurde. Das Garn wird bei einer Temperatur von 160°C durch die
Faserheizeinrichtung 140 gezogen und dabei in einem Verhältnis von
3,0X gestreckt. Das Garn wurde in den Zonen D1 und D2 gerissen und
erneut gerissen und wurde dann ohne Strecken zu einer Verdichtungsdüse 83a befördert, um
ein Garn von 176 zu bilden. Das Garn wurde dann auf eine Kreuzspule
aufgewickelt, wie bei 222 (11) dargestellt.
Wenn das Garn mit Wasserdampf (oder Heißluft) wärmebehandelt wurde, um die
Temperatur auf 100°C
zu erhöhen,
was dazu dienen würde,
die Schrumpfung und Ringelung in den Filamenten von neuem zu entwickeln,
dann wäre
zu erwarten, daß das
Garn eine CD von etwa 50–60%
aufweisen würde.
Dies ist etwas höher
als der Wert, der bei dem Garn von Test 25 zu erwarten wäre, das
mit der Doppeldüsenanordnung
verdichtet wurde, die ein Bündelgarn
herstellt. Wenn die gleiche Faser nur gestreckt und nicht gerissen
worden wäre,
besteht die Ansicht, daß sie
einen CD-Wert von etwa 55–65%
aufweisen würde,
der nur etwas höher
liegt als bei dem erfindungsgemäßen Stapelfasergarn,
das einen besseren Griff als ein Bikomponentengarn mit kontinuierlichen
Filamenten aufweist.Test 26 shows a process state for the preparation of a bicomponent yarn of 2 GT and 3 GT components (BC 23) with a 50:50 ratio of the components, the densified yarn having an end denier of 176. The method comprises a stretching and annealing zone (tempering zone), a first breaking zone, a second breaking zone and a densification zone, similar to the method in FIG 8th ; a stretch zone is not used. The feed yarn comes from 24 cheeses and forms an undrawn yarn with a denier of 4714 denier. The finished yarn product was wound up by a winding machine, as in 222 in 11 shown. The compression swirl nozzle 83a ( 26 and 27 ) had a fluid inlet opening at an angle of 60 ° in the direction of yarn movement. The clamping device at 164 was set so that it exerted sufficient tension on the feed yarn so that the total extensibility of the roll 168 was removed from the feed yarn. The yarn is passed through the fiber heater at a temperature of 160 ° C 140 pulled and stretched in a ratio of 3.0X. The yarn was torn in zones D1 and D2 and torn again and then became a compacting die without stretching 83a promoted to a yarn of 176 to build. The yarn was then wound on a cheese, as in 222 ( 11 ). If the yarn was heat treated with steam (or hot air) to raise the temperature to 100 ° C, which would serve to re-develop the shrinkage and curl in the filaments, then the yarn would be expected to have a CD of would have about 50-60%. This is slightly higher than what would be expected with the yarn of Test 25 which was compacted with the double nozzle assembly making a bundle yarn. If the same fiber had only been stretched and not torn, it is believed that it would have a CD of about 55-65% which is only slightly higher than the staple fiber yarn of the present invention having a better hand than a bicomponent yarn having continuous filaments.
Die
Ergebnisse von Test 24 und 25 sind insofern überraschend, als ein gerissenes
Stapelfasergarn mit guter Lauffähigkeit
aus entweder vorgestreckter oder ungestreckter Faser hergestellt
werden kann, indem zunächst
die gesamte Dehnbarkeit des Zulaufgarns mit Vorspannung entfernt
und dann das Garn erhitzt wird, um sowohl die vorgestreckte als
auch die gerade gestreckte Faser vor dem Streckreißen der
Filamente zu tempern. Die Stretcheigenschaften des Zulaufgarns bleiben
in dem fertigen Stapelfasergarn im wesentlichen erhalten.The
Results of tests 24 and 25 are surprising in that a torn
Staple fiber yarn with good runnability
made of either pre-stretched or unstretched fiber
can be by first
removed the entire elasticity of Zulaufgarns with bias
and then the yarn is heated to both the pre-stretched as
also the straight stretched fiber before the tearing of the
To temper filaments. The stretch properties of the inlet yarn remain
obtained in the finished Stapelfasergarn substantially.
Es
besteht die Ansicht, daß andere
elastische Fasern, z. B. Kräuselfasern,
unter Anwendung der Lehren der Erfindung gleichfalls erfolgreich
verarbeitet werden können.
Andere Fasern können
verschiedene Polymerkombinationen aufweisen, beispielsweise verschiedene
Nylonpolymere, oder unterschiedliche Strukturen, wie z. B. Bikonstituentenfasern.
Eine Bikonstituentenfaser ist typischerweise eine Faser mit einem
hochelastischen (oder "weichen") Kernpolymer, wie
z. B. ein Lycra®-Elastomer,
die "Flügel" aus einem unelastischen
("harten") Polymer aufweist,
die während
des Spinnprozesses als Längsrippen
angebracht werden. Nach dem Spinnen kann die latente Elastizität der Faser
durch Wärme
aktiviert werden, die dazu führt,
daß das
weiche Kernpolymer erheblich stärker
schrumpft als das harte Flügelpolymer,
wodurch sich die Verbundstruktur spiralförmig aufwickelt und wie ein
Schraubengewinde aussieht. Diese Faserstruktur weist nach dem Spinnen
und Strecken und vor der Wärmebehandlung
auch eine gewisse "Kräuselung" auf, ähnlich der
Bikomponentenfaser. Polymerpaare sollten kompatibel sein, so daß sie aneinander
haften und miteinander versponnen werden können. Dazu müssen sie
einen ähnlichen
thermischen Ansprechverhalten und funktionelle Spinnviskosität aufweisen.
Verwendbare Paare sind daher gewöhnlich
einander chemisch ziemlich ähnlich oder
weisen eine bestimmte spezifische Wechselwirkung auf. Gebräuchliche
Bikomponenten sind zwei Polyester, zwei Nylons usw., während die
Bikonstituenten z. B. 4GT/4GT-4GO (HYTREL®) und
Nylon/PEBAX®;
Homopolymer/Blockcopolymer-Paare sind, bei denen ein Block des Copolymers
der gleiche ist wie das Homopolymer. Verhältnisse können erheblich variieren, sind
aber im allgemeinen auf einen Bereich zwischen 80/20 und 20/80,
vorzugsweise von 70/30 bis 30/70 beschränkt. Weitere herkömmliche
Kräuselfasern,
wie z. B. die durch Düsen,
Zahnradkräuseler,
Stauchkammerkräuseler
und dergleichen gekräuselten
Fasern, könnten gleichfalls
durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ein Stapelfasergarn
konvertiert werden.It is believed that other elastic fibers, e.g. Crimped fibers, can also be successfully processed using the teachings of the invention. Other fibers may have different polymer combinations, for example different nylon polymers, or different structures, such as e.g. B. biconstituent fibers. A biconstituent fiber is typically a fiber having a highly elastic (or "soft") core polymer, such as, for example, fiber. B. having a Lycra ® elastomer, the "wings" of an inelastic ( "hard") polymer, which are applied during the spinning process than the longitudinal ribs. After spinning, the latent elasticity of the fiber can be activated by heat, which causes the soft core polymer to shrink significantly more than the hard wing polymer, causing the composite structure to spirally wind up and look like a screw thread. This fiber structure also has some "crimping" after spinning and stretching and before heat treatment, similar to the bicomponent fiber. Polymer pairs should be compatible so that they adhere to each other and can be spun together. For this they must have a similar thermal response and functional spin viscosity. Thus, useful pairs are usually chemically similar or have some specific interaction with each other. Common bicomponents are two polyesters, two nylons, etc., while the biconstituents z. B. 4GT / 4GT-4GO (HYTREL® ®) and Nylon / PEBAX ®; Homopolymer / block copolymer pairs are those in which one block of the copolymer is the same as the homopolymer. Ratios may vary considerably, but are generally limited to a range between 80/20 and 20/80, preferably 70/30 to 30/70. Other conventional crimping fibers, such as. As the crimped by nozzles, Zahnradkräuseler, Stauchkammerkräuseler and the like fibers could also be converted by application of the method according to the invention in a staple fiber yarn.
Es
ist daher offensichtlich, daß gemäß der vorliegenden
Erfindung Verfahren zum Streckreißen von Fasern mit kontinuierlichen
Filamenten bereitgestellt worden sind, um Fasern mit diskontinuierlichen
Filamenten zu bilden und diese Fasern zu Garnen zu verdichten, welche
die weiter oben dargelegten Ziele und Vorteile vollständig erreichen.
Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit einer konkreten Ausführungsform
beschrieben worden, aber es ist klar, daß viele Alternativen, Modifikationen
und Varianten für
den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein werden. Dementsprechend
soll die Erfindung alle diesen Alternativen, Modifikationen und
Varianten umfassen, die innerhalb des Grundgedankens und des allgemeinen
Umfangs der beigefügten Patentansprüche liegen.It
is therefore obvious that according to the present
Invention Process for stretch breaking continuous fibers
Filaments have been provided to discontinuous fibers
To form filaments and to compress these fibers into yarns, which
fully achieve the goals and benefits outlined above.
Although the invention is in connection with a specific embodiment
been described, but it is clear that many alternatives, modifications
and variants for
the person skilled in the art will be apparent. Accordingly
The invention is intended to all these alternatives, modifications and
Variants that exist within the fundamental thought and the general
Scope of the appended claims are.