DE69219478T2

DE69219478T2 - Kardierverfahren

Info

Publication number: DE69219478T2
Application number: DE69219478T
Authority: DE
Inventors: Harry Cripps; Andre Varga
Original assignee: Carding Specialists Canada Ltd
Current assignee: Carding Specialists Canada Ltd
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: EP0607175B1; DE69219478D1; GB9120128D0; EP0607175A1; US5575038A; WO1993006274A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials zum Bilden eines kardierten Spinn- bzw. Faserbands unter Verwendung einer Karde, die einen Hauptzahndrahtzylinder, einen Vorreißer, einen Abnehmer und eine Reihe von Deckeln aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufes beweglich sind, der einen Arbeitspfad aufweist, der längsseits am Außenumfang des Zylinders zwischen dem Vorreißer und dem Abnehmer angeordnet ist, um einen Kardiervorgang am Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders auszuführen und um Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurze Fasern zur Bildung des kardierten Spinnbands aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen.
Bei der kommerziellen Herstellung von Kardenvliesen zur Bildung eines Spinnbands ist es üblich, den Zylinder derart zu betreiben, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinderumfangs etwa 1.524 m (60.000 Inch) pro Minute beträgt. Für einen Zylinder mit einem Durchmesser von 101, 6 cm (40 Inch) beträgt deshalb eine typische Drehzahl etwa 500 UpM. Diese Zahlenangaben erfolgen lediglich zu allgemeinen Erläuterungszwecken; typische Zylinderabmessungen und Betriebsgeschwindigkeiten variieren von einem Hersteller zum andern.
Eine typische lineare Geschwindigkeit für umlaufende Deckel entlang des Arbeitspfads liegt hingegen in einer sehr viel kleineren Größenordnung, wobei eine typische Geschwindigkeit etwa 15,24 cm (6 Inch) pro Minute beträgt, d.h. das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y beträgt etwa 1:10.000.
Auf dem Gebiet des Kardierens ist bekannt, daß das dem Zylinder durch den Vorreißer zugeführte faserförmige Ausgangsmaterial in die Kardierzone gefördert wird, wo die kombinierte Wirkung der hochtourigen Zylinderdrähte oder -zähne und der viel niedertourigeren Drähte oder Zähne der Deckel eine Kardierwirkung auf das Ausgangsmaterial zur Bildung eines Kardenvlieses ausübt, während die Deckel außerdem unerwünschtes Material aus dem Ausgangsmaterial in der Form von Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurzen Fasern entfernen, die Deckelabreißabfall bilden.
Der Abfall enthält kleine Samen- und Hülsenbruchstücke und außerdem unerwünschte kurze Fasern, so daß der resultierende Kardenvlies hauptsächlich aus Fasern brauchbarer Länge besteht. Die erforderliche Menge von zu entfernenden kurzen Fasern hängt von der erforderlichen Qualität des aus dem Kardenvlies zu gewinnenden Spinnbands ab, und die Betriebsparameter werden so eingestellt, daß sie bestimmten Spinnbandqualitätsanforderungen genügen.
Wie vorstehend erläutert, ist die Geschwindigkeit der Deckel im Vergleich zur Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders sehr klein. Es ist stets davon ausgegangen worden, daß diese Größenordnung der Deckelgeschwindigkeit notwendig ist, um einen Kardiervorgang auszuführen, der bei der Herstellung eines Kardenvlieses sowohl technisch effizient darin ist, ein Spinnband erforderlicher Qualität zu erzeugen, als auch eine wirtschaftliche Ausnutzung des Ausgangsrohmaterials erbringt.
Was die wirtschaftliche Ausnutzung des Rohmaterials betrifft, hängt die Qualität des Spinnbands vom Anteil kurzer Fasern ab, die anfänglich in dem Ausgangsmaterial vorliegen und die nach der Kardierbehandlung in dem kardierten Spinnstoff noch zurückbleiben. Deshalb ist es erwünscht, die Karde derart zu betreiben, daß der Kurzfaser- Restgehalt in dem Vlies minimiert ist. Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, daß jegliche Änderung der Betriebsparameter zur Erzielung einer vermehrten Entfernung von kurzen Fasern notwendigerweise aufgrund einer unveros meidlichen Zunahme der Extraktion von Fasern brauchbarer Länge (typischerweise 2,54 cm (1 Inch)) zu nicht akzeptablen Rohmaterialkosten führt.
Typische Deckellaufgeschwindigkeiten von etwa 15,24 cm (6 Inch) pro Minute werden deshalb als akzeptabler Kompromiß zwischen den im Widerstreit stehenden Anforderungen erachtet, (a) den Reinigungswirkungsgrad und die Entfernung von kurzen Fasern sowie weiterem unerwünschten Abfall aus dem Ausgangsmaterial zu maximieren, um eine erforderliche Spinnbandqualität zu erreichen, und (b) den Verlust an akzeptablen Fasern aus dem Ausgangsmaterial zu minimieren, um eine wirtschaftlich mangelhafte Ausnutzung der Rohmaterialresourcen zu vermeiden.
Derartige typische Laufgeschwindigkeiten sind über viele Jahre verwendet worden und wurden als eine zufriedenstellende Spinnbandqualität erbringend erachtet, die mit einer wirtschaftlichen Ausnutzung des Rohmaterials im Einklang steht und die außerdem, und dies ist der wichtigste Aspekt, einen zuverlässigen Betrieb über lange Zeitdauern bereitstellen, während welchen die radialen Frei- bzw. Spielräume zwischen den Deckeln und dem Zylinderumfang innerhalb akzeptabler Grenzen bleiben. Das Aufrechterhalten dieser Freiräume ist sehr wichtig für eine konsistente Spinnbandqualität; es ist erwünscht, daß die Deckel und der Zylinder für möglichst lange Zeitintervalle laufen, bevor es erforderlich wird, eine Einstellung oder ein Nachschleifen auszuführen, um die Freiräume innerhalb der akzeptablen Grenzen wiederherzustellen.
Eine der Hauptursachen für Freiraumschwankungen über eine Zeitperiode ist der Verschleiß zwischen den Deckelenden und "flexiblen Biegungen", welche den Pfad der Deckel um den geschlossenen Kreislauf steuern. Eine niedrige Laufgeschwindigkeit der Deckel bei einer gegebenen Zylindergeschwindigkeit trägt zu einem niedrigen Verschleiß bei. Aus sämtlichen dieser Gründe und gegebenenfalls auch aus anderen Gründen ist es deshalb vollständig akzeptierte Praxis, daß Deckel mit Geschwindigkeiten der angeführten Größenordnung umlaufen.
Die US-A-3 373 461 offenbart einen Prozeß zum Kardieren von textilen Fasern, mit dem die Menge an Abfallmaterial zu verringert wird, die beim Kardiervorgang erzeugt wird. Die Fasern werden einer Karde zugeführt, die einen Hauptzylinder aufweist, dessen Umfangsfläche sich mit einer linearen Geschwindigkeit von 716,28 m (28.200 Inch) pro Minute bis 1.324,44 m (48.600 Inch) pro Minute bewegt, und Deckel, die sich mit einer Rate von 0, 254 cm (0,1 Inch) pro Minute bis 8,89 cm (3 ½ Inch) pro Minute bewegen.
Trotz der akzeptierten Erfahrung, die bei Kardenherstellern und Bedienpersonen betreffend die Deckellaufgeschwindigkeit vorherrscht, führte die Anmelderin vor einigen Jahren vorläufige Experimente bezüglich möglicher Schwankungen der Spinnbandqualität durch, die darauf beruhen, daß die lineare Geschwindigkeit der Deckel erhöht wird, während die normale Produktionsgeschwindigkeiten des Zylindes beibehalten wird. Die Ergebnisse wurden damals als unbefriedigend erachtet, weil ein nicht akzeptabler Verlust von langen Fasern vorlag, die in den Abfall überführt wurden, und der während der Inspektion des Deckelabreißabfalls entdeckt wurde. Außerdem wurde keine offensichtliche Verbesserung der Spinnbandqualität beobachtet, weshalb dieses Projekt nicht weiter verfolgt wurde. Das Experiment bestätigte deshalb lediglich das Vorurteil gegenüber jeglichem Vorhaben, eine erhöhte Deckelgeschwindigkeit in die Praxis umzusetzen.
Die Anmelderin hat jedoch in jüngster Zeit eine weitere Untersuchung bezuglich Hochgeschwindigkeitsdeckeln durchgeführt und trotz wiederholter negativer Anzeichen für eine Verbesserung des Faserprofils des Spinnbands wurde die Untersuchung bis zu der Stufe des Tuchwirkens durchgeführt, unter Verwendung eines Rotorgarns, das aus dem Spinnband gesponnen wurde, das durch eine Karde hergestellt wurde, auf welcher die Deckel mit hoher Geschwindigkeit laufengelassen wurden. Das äußerst überraschende Ergebnis bestand dabei in der Feststellung, daß die Qualität von gewirktem Tuch aus einem Garn, das aus einem Spinnband gewonnen wird, das auf einer Einzelkardierkarde erhalten wurde, die mit einer erhöhten Geschwindigkeit der Deckel betrieben wird, beträchtlich verbessert ist im Vergleich zu derselben Karde, die mit normalen Geschwindigkeiten betrieben wird. Bei einer detaillierten Untersuchung von solchen Tuchqualitätsparametern, wie "Gleichmäßigkeit" und "Haarigkeit" usw., wurde festgestellt, daß die Qualität vergleichbar ist mit der Qualität von Tuch, das aus sogenanntem "Kratzkämm"-Qualitätsgarn erhalten wird, d.h. Garn, das aus einem Spinnband gewonnen wird, das drei getrennten Prozeßschritten unterworfen war, nämlich Kardieren in einer herkömmlich betriebenen Karde, gefolgt durch darauffolgendes Kämmen.
Der Grund, weshalb dieses überaus überraschende vorteilhafte Ergebnis erhalten wird, ist aktuell nicht klar; die bislang erhaltenen experimentellen Daten zeigen jedoch klar, daß dieses Ergebnis erhalten wird, wenn die Geschwindigkeit der Deckel deutlich erhöht wird.
Eine mögliche Erklärung besteht darin, daß der Schlüssel für die Verbesserung in einer wesentlichen Erhöhung des Verhältnisses der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y liegt, wobei die Erhöhung ausgehend von einem typischen aktuellen Wert von 1:10.000 auf einen höheren Wert erfolgt, d.h. wenigstens 1,5:10.000, noch bevorzugter im Bereich bis hin zu 10 mal höher, nämlich 1:1000 und möglicherweise sogar noch höher.
Eine weitere mögliche Erklärung besteht darin, daß der Schlüsselfaktor ausschließlich in der Erhöhüng der Geschwindigkeit der Deckel als solcher liegt, ungeachtet der Zylindergeschwindigkeit. Signifikant vorteilhafte Ergebnisse können demnach mit einer Erhöhung der Deckelgeschwindigkeiten auf 40,64 cm (16 Inch) pro Minute oder mehr erhalten werden.
Eine noch weitere mögliche Erklärung, die mit einer oder beiden vorstehend angeführten im Zusammenhang stehen kann, besteht darin, daß das Faserflormaterial, das durch den Hochgeschwindigkeitsdeckel eingefangen und der Drahtwirkung des Zylinders ausgesetzt wird, einer geringeren Anzahl an Zylinderdrähten ausgesetzt ist, die auf es einwirken, als dies der Fall während einer längeren Einwirkzeit bei einer niedrigeren Deckelgeschwindigkeit der Fall wäre.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird demnach ein Verfahren zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials zum Bilden eines kardierten Spinnbands unter Verwendung einer Karde bereitgestellt, die einen Hauptzahndrahtzylinder, einen Vorreißer, einen Abnehmer und eine Reihe von Deckeln aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufes beweglich sind, der einen Arbeitspfad aufweist, der längsseits am Außenumfang des Zylinders zwischen dem Vorreißer und dem Abnehmer angeordnet ist, um einen Kardiervorgang an dem Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders auszuführen und um Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurze Fasern aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen, wobei die Deckel eine lineare Geschwindigkeit entlang des Arbeitspfads X aufweisen und wobei der Außenumfang des Zylinders eine Umfangsgeschwindigkeit Y aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis X:Y ausgehend von 1,24:10.000 so erhöht wird, daß das resultierende Spinnband annähernd die Qualität eines kardierten und daraufhin halbgekämmten (kratzgekämmten) oder gekämmten Spinnbands hat.
Es wird bemerkt, daß bei erhöhter Geschwindigkeit der Deckel kleinere Mengen an Material durch jeden Deckel nach jedem Vorbeilauf entlang seines Arbeitspfads entfernt werden; pro Zeiteinheit liegt jedoch ein erhöhtes Volumen an entferntem Material vor im Vergleich zu Deckeln, die mit Geschwindigkeiten wie bislang laufen.
Durch Experimente wurde herausgefunden, daß der prozentuale Gehalt an kurzen Fasern in dem Material, die durch die einzelnen Deckel entfernt werden, mit zunehmender Deckelgeschwindigkeit abnimmt; ungeachtet dessen liegt jedoch eine wesentliche Zunahme der Menge an kurzen Fasern vor, die pro Zeiteinheit entfernt wird.
Bevorzugt ist das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y um einen Faktor von wenigstens 1,5 ausgehend von 1,24:10.000 erhöht und besonders bevorzugt um einen Faktor von größer als 5, wiederum bevorzugt bis hin zum 10fachen von 1,24:10.000 und mehr. Bevorzugte Verhältnisse sind wenigstens 1,5: 10.000, besonders bevorzugt wenigstens 8:10.000. Gute Ergebnisse können auch bei noch höheren Verhältnissen erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt eine deutlich erhöhte Geschwindigkeit der Deckel, die für einen gegebenen Satz von Umständen, z.B. Zylinderdurchmesser, Zahndichte und Typ des Ausgangsmaterials, empirisch bestimmt wird; anfängliche Experimente haben jedoch gezeigt, daß die vorteilhaften Spinnbandeigenschaften mit einer Deckelgeschwindigkeit erhalten werden können, die um einen Faktor von os wenigstens 1,5 erhöht ist. Beispielsweise wird bei einem Zylinder mit einem Durchmesser von 101,6 cm (40 Inch), der mit 500 UpM läuft, eine lineare Deckelgeschwindigkeit von wenigstens 25,4 cm (10 Inch) pro Minute und besonders bevorzugt wenigstens 40,64 cm (16 Inch) pro Minute verwen det. Die am stärksten gewünschten Geschwindigkeiten liegen sogar noch höher, und Grenzen von 50,8 oder 127 cm (20 oder 50 Inch) oder sogar 254 cm (100 Inch) pro Minute können vorgeschlagen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials zur Bildung eines kardierten Spinnbands unter Verwendung einer Karde, die einen Hauptzahndrahtzylinder, einen Vorreißer, einen Abnehmer und eine Reihe von Deckeln aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufes beweglich sind, der einen Arbeitspfad aufweist, der entlang des Außenumfangs des Zylinders zwischen dem Vorreißer und dem Abnehmer angeordnet ist, um einen Kardiervorgang an dem Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders auszuführen und um Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurze Fasern aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder mit normaler Produktionsgeschwindigkeit läuft und die lineare Geschwindigkeit der Deckel wenigstens 40,64 cm (16 Inch) pro Minute beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise bei vorhandenen Kardenkonstruktionen angewendet werden, bei denen eine typische Zylinderdrehzahl eine Umfangsgeschwindigkeit von z.B. 1.524 m (60.000 Inch) pro Minute ergibt. Das Verfahren kann jedoch bei Karden mit erhöhter Geschwindigkeit des Zylinders angewendet werden, der beispielsweise mit doppelter normaler Geschwindigkeit arbeitet, während die erhöhte Geschwindigkeit X der Deckel auf wenigstens 40,64 cm (16 Inch) pro Minute, und bevorzugt auf einer höheren Geschwindigkeit, gehalten wird.
Bei vorliegenden aktuellen experimentellen Daten ist 40, 64 cm (16 Inch) pro Minute die niedrigste Geschwindigkeit, bei welcher die neuartige und vorteilhafte Wirkung erzielt wird, obwohl weitere experimentelle Daten zeigen können, daß diese Vorteile sogar noch mit einer geringeren Erhöhung der Geschwindigkeit gegenüber der gegenwärtig normalen Produktionsgeschwindigkeit von 15,24 cm (6 Inch) pro Minute hinaus erzielt werden können. Besonders bevorzugte Geschwindigkeiten von wenigstens 50,8 cm (20 Inch) oder wenigstens 127 cm (50 Inch) pro Minute werden in Betracht gezogen.
Im Hinblick auf die erhöhte Laufgeschwindigkeit der Deckel ist es bevorzugt, eine Karde mit einem Träger vom Rollenlager-Typ für jeden beweglichen Deckel zu verwenden, der den Verschleiß minimiert, der während der Bewegung der Deckel entlang den flexiblen Biegungen auftritt, die den geschlossenen Kreislauffestlegen. Es ist besonders bevorzugt, eine Karde zu verwenden, die für die Bewegung der Deckel einen Träger vom Rollenlager-Typ verwendet, wie im einzelnen im US-Patent Nr. 4 580 318 offenbart.
Die Erfindung kann sowohl mit gleich- wie gegensinnigen Bewegungen der Deckel relativ zu der Zylinderdrehung ausgeführt werden.
Die Erfindung wird nunmehr beispielhaft unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bekannten Typs einer Umlaufdeckel-Karde, die beim Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, und
Fig. 2 eine Reihe von Kurvendarstellungen 1, 2 und 3, die zeigen, wie eine Geschwindigkeitsänderung der Deckel Änderungen verursacht hinsichtlich (a) des Gewichtprozentsatzes des Deckelabreißabfalls, (b) des Anteils der kurzen Fasern in dem Deckelabreißabfall und (c) der kurzen Fasern als Prozentgehalt zugeführter Masse.
Fig. 1 zeigt eine schematische Form einer Karde, die insgesamt durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials, üblicherweise Baumwolle oder synthetischer Fasern, oder eines Gemischs aus diesen beiden, zur Bildung eines kardierten Spinnbands. Die Karde weist einen Hauptzahndrahtzylinder 11, einen Vorreißer 12, einen Abnehmer 13 und eine Reihe von Deckeln 14 aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufes 15 beweglich sind, der einen Arbeitspfad 16 längsseits am Außenumfang 17 des Zylinders aufweist, der zwischen dem Vorreißer 12 und dem Abnehmer 13 angeordnet ist. Ein Kardiervorgang findet an dem Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders statt, durch den Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurze Fasern aus dem Ausgangsmaterial entfernt werden.
Der Zylinder 11 kann typischerweise einen Durchmesser von 101,6 cm (40 Inch) aufweisen und mit etwa 500 UpM umlaufen, was eine Umfangsgeschwindigkeit seines Außenumfangs während eines normalen Produktionsvorgangs von etwa 1524 m (60. 000 Inch) pro Minute ergibt.
Bei der herkömmlichen Herstellung von Kardenvliesen zur Bildung eines Spinnbands unter Verwendung der in der Zeichnung gezeigten bisherigen Kardenkonstruktion, bewegen sich die Deckel 14 entlang des Arbeitspfads 16 mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 15,24 cm (6 Inch) pro Minute. Diese Kardenkonstruktion und ihr Betriebsmodus stellen den aktuellen Wissensstand in Bezug auf die herkömmliche Herstellung eines Spinnbands dar, wie vorstehend erläutert. Danach wird so ein akzeptabler Kardierwirkungsgrad bei der Entfernung unerwünschter Faserstoffteilchen, Nissen und kurzer Fasern zur Erzeugung eines Spinnbands erforderlicher Qualität erzielt, der mit einem akzeptablen Niveau von Verlusten guter Fasern in dem Deckelabreißabfall einher geht.
Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung wird die lineare Geschwindigkeit X der Deckel 14 ausgehend von der aktuellen Produktionsgeschwindigkeit von 15,24 cm (6 Inch) pro Minute auf eine Geschwindigkeit von wenigstens 40,64 cm (16 Inch) pro Minute deutlich erhöht, und bevorzugt mit einem Geschwindigkeitsmultiplikationsfaktor im Vergleich zur bisherigen Geschwindigkeit von bevorzugt mehr als 2 und besonders vorteilhaft im Bereich von 8 bis 10, und gegebenenfalls noch höher. Diese vorteilhafte Wirkung bezüglich der Spinnbandqualität wird jedoch ohne die Notwendigkeit erzielt, die normale Produktionsgeschwindigkeit des Hauptzylinders 11 zu ändern oder wesentlich zu ändern.
Unter lediglich beispielhafter Bezugnahme auf ein Testergebnis führt eine Erhöhung der linearen Geschwindigkeit X der Deckel von 35,56 auf 127 cm (von 14 auf 50 Inch) pro Minute, während die Umfangsgeschwindigkeit Y des Zylinders auf einer normalen Drehzahl von 1524 m (60.000 Inch) pro Minute gehalten wird, zu einer Erhöhung des Verhältnisses X:Y ausgehend von dem normalen 1:10.000 auf 8,33:10.000. Ein mit offenem Ende gesponnenes Garn, das aus dem Spinnband gewonnen wird, das durch eine Karde hergestellt wurde, die eine derart erhöhte Geschwindigkeit für die Deckel aufweist, wurde verstrickt und so ein Tuch gebildet. Tests an dem Tuch im Hinblick auf die Qualitäten "Gleichmäßigkeit" und "Haarigkeit" usw. zeigten, daß die Tuchqualität vergleichbar war zu derjenigen, die aus einem kratzgekämmten Garn erhalten wird, und daß sie derjenigen überlegen war, die aus einem Garn erhalten wird, das aus einem Spinnband gesponnen wurde, das durch dieselbe Karde geliefert wurde, die mit herkömmlichen Geschwindigkeiten betrieben wurde. Dies erbringt eine signifikante Verbesserung des Betriebsleistungsvermögens einer Karde, wobei niedrigere Kapitalkosten und Raumeinsparung möglich werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere auf eine Einzel-Karde anwendbar, sie kann jedoch auch vorteilhafterweise auf eine Tandem-Kardenanordnung angewendet werden.
Experimente, die unlängst mit gestricktem Tuch ausgeführt wurden, das aus rotorgesponnenem Garn aus kardiertem Spinnband erhalten wurde, das auf den folgenden Maschinen hergestellt wurde, zeigte die folgende Qualitätsrangfolge:
1. Mit Hochgeschwindigkeitsdeckeln betriebene Tandem- Karde.
2. Mit Hochgeschwindigkeitsdeckeln betriebene Einzelkarde.
3. Bei normalen Geschwindigkeiten betriebene Tandem- Karde gemäß 1.
4. Bei normalen Geschwindigkeiten betriebene Einzelkarde gemäß 2.
Eines der äußerst überraschenden Ergebnisse, die durch die Erfindung erreichbar sind, besteht demnach darin, daß eine Einzelkarde in bestimmten Fällen derart betrieben werden kann, daß ein Garn und ein Thch hergestellt werden können, die eine höhere Qualität haben als diejenige, die mit einer herkömmlichen Tandem-Karde erzielbar ist.
Lediglich beispielhaft werden nunmehr die Ergebnisse von Experimenten erläutert, die unter Verwendung einer Crosrol- Mk-4-Einzelkarde mit einem Durchmesser von 101,6 cm (40 Inch) und einer Drehzahl von 500 UpM erhalten wurden, was zu einer Umfangsgeschwindigkeit Y von 1596,136 m (62,840 Inch) pro Minute führt.
Die Produktionsrate betrug 41 kg/h (90 lb/h) und die Fördergeschwindigkeit 137 m pro Minute. Das Spinnbandgewicht betrug 4,9 ktex (70 Fasern pro Yard), und die Bearbeitung erfolgte an einem faserförmigen Ausgangsmaterial in Form von Baumwolle, bei dem es sich um ein Gemisch amerikanischer Sorten handelte.
Das Gewicht einzelner entfernter Deckelabreißabfälle für gegebene Geschwindigkeiten (X) der umlaufenden Deckel ergab sich, wie nachfolgend ausgeführt:
Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, daß sich das Gewicht einzelner Einzeldeckelabreißabfälle mit zunehmender Geschwindigkeit der umlaufenden Deckel verringert, daß die Gewichtsverringerung jedes einzelnen Deckelabreißabfalls jedoch mehr als kompensiert wird durch die erhöhte Geschwindigkeit der umlaufenden Deckel, so daß pro Zeiteinheit größere Gesamtgewichte dieses Materials entfernt werden.
Nunmehr wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die Kurven 1, 2 und 3 zeigt. Auf der Y-Achse ist die Geschwindigkeit der umlaufenden Deckel aufgetragen, und die X-Achse der Kurve 1 zeigt die Änderung des Gewichts der Deckelabreißabfälle als prozentualen Anteil vom Ausgangsmaterial. Die Kurve 2 zeigt den prozentualen Anteil kurzer Fasern in den Deckelabreißabfällen und Kurve 3 zeigt die Änderung des prozentualen Anteils an kurzen Fasern, die aus dem Ausgangsmaterial entfernt wurden, als Funktion der Deckelgeschwindigkeit. In der Kurve 1 nimmt der prozentuale Anteil des Deckelabreißabfalls nahezu linear zu. In Kurve 2 zeigt der Prozentanteil kurzer Fasern, die in dem Deckelabreißabfall vorhanden sind, eine Verringerung des Kurzfaseranteils bei Erhöhung der Deckelgeschwindigkeit. Fig. 3 zeigt den Kurzfaseranteil als Prozentgehalt des zugeführten Gewichts, wobei eine deutliche Zunahme bei der Entfernung kurzer Fasern mit zunehmender Geschwindigkeit der Deckel erkennbar ist.
Lediglich beispielhaft werden nunmehr die Ergebnisse einiger vergleichstestdaten für Spinnbandproben A und B erläutert, die auf einer Crosrol-Mk-4-Einzelkarde unter ähnlichen Betriebsbedingungen ausgeführt wurden wie diejenigen, die vorstehend erläutert sind. Die Probe A wurde durch Betreiben Deckel bei normalerweise akzeptierter Geschwindigkeit von 15,87 cm (6,25 Inch) pro Minute hergestellt; die Probe B wurde durch Erhöhen der Deckelgeschwindigkeit auf 124,46 cm (49 Inch) pro Minute als Beispiel, das im Umfang der Erfindung liegt, hergestellt.
Das Spinnband gemäß Probe A wurde daraufhin einer nachfolgenden Kämmbehandlung unterworfen, wie ausgeführt, und mit dem Spinnband der Probe B verglichen, das durch ein Kardierverfahren gemäß der Erfindung mit erhöhter Geschwindigkeit für die Deckel hergestellt wurde.
Die Vergleichstestdaten sind nachfolgend angeführt:
* Kratzgekämmtes Spinnband zeigt normalerweise eine Kämmlingswolle-Extraktion von 6 bis 8%, während ein vollständiges Kämmen des Spinnbands zur Extraktion von 14 bis 18% Kämmlingswolle führt.
Überraschenderweise waren die gestrickten, getrockneten und fertig rotorgesponnenen Tücher, die aus den Proben A und B erhalten wurden, praktisch ununterscheidbar.
Die vorstehend gezeigten experimentellen Daten stellen lediglich Beispiele dar. Weitere Experimente müssen ausgeführt werden; es wird jedoch erwartet, daß sie zeigen, daß vorteilhafte Wirkungen bei der Spinnbandherstellung mit Werten der Deckelgeschwindigkeit erzielt werden, die lediglich auf 40,64 cm (16 Inch) pro Minute erhöht wurde, und/oder für das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit (X) zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit (Y), das ausgehend von einem normalen Wert um wenigstens 50% erhöht ist, z.B. von 1:10.000 auf 1,5:10.000.
Es wird davon ausgegangen, daß weitere Vorteile erhalten werden können, indem zwei oder mehr getrennte Anordnungen von um den Zylinder umlaufenden Deckeln vorgesehen sind.
Ein verbesserter Reinigungswirkungsgrad und eine verbesserte Nissenentfernung werden durch die Erfindung ebenfalls erhalten.

Claims

1. Verfahren zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials zur Bildung eines kardierten Spinnbands unter Verwendung einer Karde (10), die einen Hauptzahndrahtzylinder (11), einen Vorreißer (12), einen Abnehmer (13) und eine Reihe von Deckeln (14) aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufs (15) beweglich sind, der einen Arbeitspfad (16) aufweist, der längsseits an dem Außenumfang des Zylinders (11) zwischen dem Vorreißer (12) und dem Abnehmer (13) angeordnet ist, um einen Kardiervorgang an dem Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders auszuführen und um Faserstoffteilchen, Nissen, Staub und kurze Fasern aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen, wobei die Deckel (14) eine lineare Geschwindigkeit entlang des Arbeitspfads (16) X aufweisen und wobei der Außenumfang des Zylinders (11) eine Umfangsgeschwindigkeit Y aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis X:Y ausgehend von 1,24:10.000, so erhöht wird, daß das resultierende Spinnband annähernd die Qualität eines kardierten und daraufhin halbgekämmten (kratzgekämmten) oder gekämmten Spinnbands hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y um einen Faktor von wenigstens 1,5 ausgehend von 1,24:10.000 erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y um einen Faktor größer 5 im Vergleich zu dem Verhältnis erhöht wird, das bei vorhandenen Kardenkonstruktionen vorliegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis der os Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y bis hin zum 10-fachen herkömmlicher Geschwindigkeitsverhältnisse erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y wenigstens 1,5:10.000 beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Verhältnis der Deckelgeschwindigkeit X zur Zylinderumfangsgeschwindigkeit Y wenigstens 8:10.000 beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Zylinder (11) einen Durchmesser von 101,6 cm (40 Inch) hat und mit 500 UpM umläuft und bei dem die lineare Geschwindigkeit der Deckel (14) wenigstens 25,4 cm (10 Inch) pro Minute beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die lineare Geschwindigkeit X der Deckel (14) wenigstens 40,64 cm (16 Inch) pro Minute beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die lineare Geschwindigkeit X der Deckel (14) bis hin zu 50,8 cm (20 Inch) pro Minute beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die lineare Geschwindigkeit X der Deckel (14) bis hin zu 127 cm (50 Inch) pro Minute beträgt.

11. Verfahren zum Kardieren eines faserförmigen Ausgangsmaterials zur Bildung eines kardierten Spinnbands unter Verwendung einer Karde (10), die einen Hauptzahndrahtzylinder (11), einen Vorreißer (12), einen Abnehmer (13) und eine Reihe von Deckeln (14) aufweist, die entlang eines geschlossenen Kreislaufs (15) beweglich sind, der einen Arbeitspfad (16) aufweist, der längsseits an dem Außenumfang des Zylinders (11) zwischen dem Vorreißer (12) und dem Abnehmer (13) angeordnet ist, um einen Kardiervorgang an dem Ausgangsmaterial im Zusammenwirken mit den Zähnen des sich drehenden Zylinders (11) auszuführen und um Abfall oder Faserstoffteilchen und kurze Fasern aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) mit einer normalen Produktionsgeschwindigkeit läuft und die lineare Geschwindigkeit der Deckel (14) wenigstens 16 Inch pro Minute beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit des Zahnzylinders (11) wenigstens 1524 m (60.000 Inch) pro Minute beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders (11) bis hin zu 3048 m (120.000 Inch) pro Minute beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Deckel (14) sich in Bezug auf die Drehrichtung des Zylinderumfangs gleichsinnig bewegen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Deckel (14) sich entlang des Arbeitspfads in Bezug auf die Drehrichtung des Zylinderumfangs gegensinnig bewegen.