DE7125354U

DE7125354U - Device for the continuous heat relaxation treatment of threads with self-curling ability

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Publication number: DE7125354U
Application number: DE7125354U
Authority: DE
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1970-07-04
Publication date: 1975-03-20

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dipl. !ng. C. Wallah ?5^ηϊ!ίί^η£/ί^βη *' ^{JuU 197}"Dipl.! Ng. C. Wallah? 5 ^η ϊ! Ίί ^η £ / ί ^βη * ' ^{JuU 197} " Dipl. Ing. G. Koqii ^{13 3}°^{7 H/BU} Dipl. Ing. G. Koqii ^{13 3} ° ^{7 H / BU}

Dr. T. Haibach 8 München 2
Kaufingerstr 8. Tel. 240275 Dr. T. Haibach 8 Munich 2
Kaufingerstr 8. Tel. 240275

Mitsubishi Rayon Co., Ltd., 8, Kyobashi-2-chome, Chuo-ku, Tokyo / JapanMitsubishi Rayon Co., Ltd., 8, Kyobashi-2-chome, Chuo-ku, Tokyo / Japan

Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmerelaxaticnsbehandlung von Fäden mit SelbstkräuselungsvermögenDevice for continuous heat relaxation treatment of threads with self-curling ability

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmerelaxationsbehandlung von Fäden mit Selbbtkräuselungsvermögen, die eine Wärmebehandlungskammer, ein an der Einlaßseite der Wärmebehandlungskammer vorgesehenes Strahlgebläse, eine Sprühvorrichtung für ein erhitzfes fluides Medium, Zuführrollen vor c*.er Sprühvorrichtung, Auflaufrollen hinter der Wärmebehandlungskammer und eine Deckplatte zwischen der Wärmebehandlungs kammer und den Auf laufrollen aufweiset.The innovation relates to a device for the continuous heat relaxation treatment of threads with self-crimping ability, the one heat treatment chamber, a jet fan provided on the inlet side of the heat treatment chamber, one Spray device for a heat-resistant fluid medium, feed rollers in front of the spray device, run-up rollers behind the heat treatment chamber and has a cover plate between the heat treatment chamber and the rollers.

Im allgemeinen läßt das Kräuselungsvermögen von sog. potentiell kräuselbaren Fäden, die durch gemeinsames Verspinnen zweier oder mehrerer Polymerkomponenten oder durch Vornahme einer teilweisen Erhitzung oder Abkühlung beim Spinnen eines Polymeren erzeugt wurden, sehr zu wünschen übrig. Will man ein einheitlich gekräuseltes Garn von hoher Bauschigkeit erhalten, so jnüssicn die Fäden daher einer Wärmebehandlung unterworfen werden, bei der die Spannung möglichst gering zu halten ist. Wird die WärmebehandlungIn general, the crimping ability of so-called. Potentially crimpable threads, which by spinning two together or more polymer components, or by partially heating or cooling when spinning a polymer were generated, much to be desired. If one wants to obtain a uniformly crimped yarn with a high degree of bulk, then this is necessary Threads are therefore subjected to a heat treatment in which the tension is to be kept as low as possible. Will the heat treatment

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zur Steigerung der Produktivität mit hoher Durchsatzgeschwindigkeit vorgenommen, so vergrößert sich die auf die Fäden einwirkend« Zwangskraft infolge des bei höheren Transportgeschwindigkeiten zunehmenden Reibungswiderstandes der Luft; wodurch die Kräuselungsbildung merklich beeinträchtigt wird. Die Bauschigkeit der so erhaltenen gekräuselten Fäden ist daher gering. Die japanische Auslegeschrift 15532/1963 sieht zur Läsung diese? Problems eine Vorrichtung vor, bei der die Fäden im spannungslosen Zustand eine] Wärmebehandlung in einem Heizzylinder unterworfen werden, in dem in Gegenüberstellung zum Einlaß und zum Auslaß Strahlgebläse ange ordnet sind.to increase productivity with high throughput speed carried out, the constraining force acting on the threads increases as a result of the higher transport speeds increasing frictional resistance of the air; whereby the curling is noticeably impaired. The bulkiness of the curled filaments thus obtained is therefore small. The Japanese interpretation 15532/1963 sees this as a solution? Problem one Device in which the threads in the tension-free state a] Be subjected to heat treatment in a heating cylinder in which in opposition to the inlet and outlet jet fan are arranged.

Bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit der Fäden durch das auslaßseitige Strahlgebläse werden die Fäden bei dieser Vorrichtung indessen abermals in erhitztem Zustand einer starken Spannungseinwirkung ausgesetzt. Die gebildeten Kräuselungen werden daher geglättet und der im erhitzten Zustand der Fäden herbeigeführte Kräuselungsgrad fällt sehr unterschiedlich aus, was im Einzelfall von geringfügigen Turbulenzen in dem durch das auslaßseitige · Strahlgebläse zirkulierenden erhitzten fluiden Medium abhängt. Es kommt so zu einer Ungleichmäßigkeit der Kräuselung und zur Streifenbildung im gefärbten Gewebe. Auch ist es sehr schwierig, die Fäden bei Betriebsbeginn durch die einander gegenüberliegend« Strahlgebläse hindurchzuführen. ·When the threads pass through the outlet at high speed With this device, however, the threads are again exposed to a strong tension in the heated state by jet blower. The crimps formed are therefore smoothed and the degree of crimping brought about in the heated state of the threads is very different, which in individual cases depends on slight turbulence in the heated fluid medium circulating through the outlet-side jet fan. This leads to unevenness in the crimp and the formation of stripes in the dyed fabric. It is also very difficult to pass the threads through the jet blowers opposite each other at the start of operation. ·

Aus der französischen Patentschrift 1 M99 7 M ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmerelaxationsbehandlung bekannt, bei dem die Fäden über ein mit einem Heizgas beaufschlagtes Strahlgebläse in sine Kammer austreten, in welche durch Öffnungei Dampf eingeleitet wird. Die Kammer ist dabei als Staukammer ausgebildet, in welcher die Fäden'zickzackförmig aufgestaut werd< wo bei dieser zickzackförmige Aufstau der Fäden durch die entlanj der ganzen Länge der Wärmebehandlungskammer in deren Wandung vorgesehenen und unterschiedlich orientierten Dampfeintrittsöffnungen noch unterstützt wird. Durch diese zickzackförmige Führung der Fäden in der Wärmebehandlungskammer kommt es zwangsläufig zu einer ungleichmäßigen Kräuselung und einer ungleichmäßigen Anfärbbarkeit infolge der ungleichmäßigen BindungskräfteFrom the French patent specification 1 M99 7 M is a method and a device for heat relaxation treatment is known in which the threads are exposed to a heating gas Jet blower exit into its chamber, into which through opening egg Steam is introduced. The chamber is designed as a storage chamber in which the threads are accumulated in a zigzag shape where in this zigzag build-up of the threads through the entlanj the entire length of the heat treatment chamber in its wall provided and differently oriented steam inlet openings is still supported. Through this zigzag Guiding the threads in the heat treatment chamber inevitably leads to an uneven crimp and an uneven crimp Dyeability due to the uneven binding forces

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* t · X* t X

• · 4• · 4

ti » *ti »*

der wechselnden Zugspannung und des ungleichmäßigen Wärmeübergangs zwischen den Fadenabschnitten. Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer aus der US-Patentschrift 3 343 240 bekannten Vorrichtung, bei welcher ebenfalls Fäden über ein Strahlgebläse einer Behandlungskammer zugeführt werden, die \ auf ihrer gesamten Oberfläche mit- öffnungen zum Einleiten vonthe changing tension and the uneven heat transfer between the thread sections. Similarly, the ratios are 3,343,240 known device, in which are also threads fed via a jet fan treatment chamber at a US patent from the \ on their entire surface with- apertures for the introduction of

Dampf versehen ist, wobei diese Kammer ebenfalls als Staukammer ausgebildet ist, in welcher sich das Garn unter Zusammenballung anhäuft.Steam is provided, this chamber also being designed as a storage chamber in which the yarn is agglomerated accumulates.

Aus der US-Patentschrift 3 259 952 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein als Zufuhrorgan für die zu behandelnden Fäden vorgesehenes Strahlgebläse als Venturi-Rohr mit einem langen Austrittstrichter ausgebildet und etwa auf halber Länge dieses Austrittstrichters mehrere Düsen zum Einleiten von Sekundärgasstrahlen vorgesehen sind. Durch diese Gasstrahlen werden die einzelnen Fasern der Fäden vermischt, verwirrt und verheddert derartj daß insgesamt infolge dieser turbulenten Ablenkung der einzelnen Fasern keine gleichförmige Kräuselung und keine gleichA device is known from US Pat. No. 3,259,952, in which a feed member for the threads to be treated provided jet blower designed as a Venturi tube with a long outlet funnel and about half the length of this Outlet funnel several nozzles are provided for introducing secondary gas jets. Through these gas jets are the individual fibers of the threads are mixed, tangled and entangled in such a way that, as a result of this turbulent deflection, the individual fibers do not have uniform crimp and none are the same

förmige gleichmäßige Wärmebehandlung und damit gleichmäßige An= färbbarkeit des fertigen Garns erzielt wird. Ähnliches gilt für eine aus der DOS 1 908 59¹» bekannte Vorrichtung für die Wärmebehandlung von Fäden in entspanntem Zustand mit einem Wärme^asötrom, bei welcher sich in der Nähe des als Strahlgebläse ausgebildeten Einlaßteils ein Einlaß für einen Sekundärgasstrom befindet.- .Diese Einleitung des Sekundärgasstroms kann entweder über einen Stutzen, einen Ringschlitz oder einen Längsschlitz erfolgen. Auch hier wird insbesondere bei hohen Durchsatzge-uniform heat treatment and thus uniform dyeability of the finished yarn is achieved. The same applies to a ^{device known from DOS 1 908 59 1} for the heat treatment of threads in a relaxed state with a heat outlet, in which there is an inlet for a secondary gas flow near the inlet part designed as a jet fan of the secondary gas flow can either take place via a nozzle, an annular slot or a longitudinal slot. Here too, especially with high throughput

_Λ. schwindigkeiten keine gleichmäßige Kräuselung und gleichmäßige _Λ . speeds no uniform crimp and uniform

Anfärbbarkeit der Fäden gewährleistet, was Unansehnlchkeit und Streifenbildung im gefärbten Gewebe zur Folge iiat.Dyeability of the threads ensures what unsightly and Stripes in the dyed fabric result in iiat.

Durch die Neuerung soll eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur kontinuierlichen Wärmerelaxationsbehandlung von FädenThe aim of the innovation is to provide a device of the type mentioned at the beginning for the continuous heat relaxation treatment of threads

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mit Selbstkräuselungsvermögen geschaffen werden, die auch bei hohem Durchsatz eine einwandfreie, gleichmäßige und beständige Kräuselung gewährleistet, derart, daß ein einheitlich gekräuseltes Garn hoher Bauschigkeit erzielt wird, das auch ohne Streifenbildung anfärbbar ist.can be created with self-curling ability, which, even with high throughput, is flawless, uniform and stable Crimping ensured, so that a uniformly crimped yarn of high bulk is achieved, even without Streaking is stainable.

Zu diesem Zweck ist bei einer Vor-riühtung der eingangs genazm= ten Art gemäß der Neuerung vorgesehen, daß die Sprühvorrichtung in einer Niederspannungszone zwischen dem Strahlgebläse und der Wärmebehandlungskammer angeordnet ist und aus einem Außenring und einem mit diesem einen ringförmigen Raum bildenden porösen MetaÜnnenring mit einer Maschenweits von etwa 0,10 bis 0,15 mm sowie einer Zuleitung für das aufzusprühende Strömungsmittel an der Seitenwandung des Außenrings besteht. [Durch Antrieb der stromaufwärts des Strahlgebläses angeordneten Zuführrollen mit höherer Drehzahl als die stromabwärts der WärmebehandLingskammer vorgesehenen Auf lauf rollen entsteht im Zusammenwirken mit dem Strahlgebläse zwischen dem Ausgang des Strahlgebläses und der Wärmebehandlungskammer eine Zonein welcher der durch das Strahlgebläse gründlich in seine Einzeifasern aufgetrennte Faden einer verringerten Zugspannung von beispielsweise nur 1 mg/Denier oder weniger unterliegt. Indem in dieser Zone gemäß der Neuerung eine radial-symmetrisch ausgebildete Sprühvorrichtung zum Aufsprühen des erhitzten Scrömungsmittels vorgesehen ist, wird gewährleistet, daß dieses erhitzte Strömungsmittel in radialer Richtung von allen Seiten genau rechtwinklig auf den in der Mitte laufenden, unter verringerter Zugspannung stehenden Faden auftrifft, wodurch in Verbindung mit der Vorerhitzung und Auftrennung der Fäden im Strahlgebläse eine einheitliche und gleichmäßige Kräueelung und beständige Fixierung dieser Kräuselung erzielt wird. Durch diese allseitig radial-symmetrische Besprühung der im wesentlichen entlang der Achse der Wärmebehandlungskammer verlaufenden Fäden werden seitliche, d.h. radiale Ablenkungen und Schwingungen der Fäden, welche zu TemperaturSchwankungen der Wärrae-For this purpose, in preparation, the genazm = th type provided according to the innovation that the spray device in a low voltage zone between the jet fan and The heat treatment chamber is arranged and consists of an outer ring and an annular space with this forming an annular space porous metal inner ring with a mesh size of about 0.10 up to 0.15 mm and a supply line for the fluid to be sprayed on on the side wall of the outer ring. [By driving the feed rollers upstream of the jet fan at a higher speed than the downstream ones the heat treatment chamber provided on the casserole rolls a zone in cooperation with the jet fan between the outlet of the jet fan and the heat treatment chamber which is thoroughly broken down by the jet fan into its single fibers severed thread a reduced tension of for example only 1 mg / denier or less. By creating a radially symmetrical one in this zone according to the innovation Spray device for spraying the heated fluid is provided, it is ensured that this heated fluid in the radial direction from all sides meets the thread running in the middle and under reduced tension exactly at right angles, whereby in In connection with the preheating and separation of the threads in the jet fan a uniform and even crimping and permanent fixation of this curl is achieved. This all-round radially symmetrical spraying of the essentially Filaments running along the axis of the heat treatment chamber become lateral, i.e. radial, deflections and vibrations of the threads, which lead to temperature fluctuations in heat

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behandlung und daraus folgenden Uneinheitlichkeiten der Kräuselung und der Anfärbbarkeit führen können, zuverlässig vermieden. treatment and the resulting inconsistencies in the crimp and dyeability, reliably avoided.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Außenring und dem porösen Innenring durch radiale Trennwände in
zwei Beaufschlagungskammern für das aufzusprühende Strömungsmit tel unterteilt ist, welche mit je einer Zuleitung für das
Strömungsmittel verbunden sind.According to an expedient embodiment of the innovation it is provided that the annular space between the outer ring and the porous inner ring by radial partitions in
two loading chambers for the flow agent to be sprayed tel is divided, each with a supply line for the
Fluid are connected.

'i'i

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Di« Einzelheiten der Erfindung sollen nun anhand der beigögebenen Zeichnungen erläutert werden. Darin zeigen:The details of the invention will now be based on the enclosed Drawings are explained. Show in it:

Pig. 1 eine Ansicht einer Aueführungsform der erfindungsgemäSen Vorrichtung in einem i.n der Achsrichtung gelegten Schnitt;Pig. 1 is a view of an embodiment of the invention Device in a section laid in the axial direction;

Fig* 2 eine Oberansicht einer in der Vorrichtung der Fig. 1 verwendeten Sprühvorrichtung (eines Zerstäuberrings) in Schnittdarstellung}FIG. 2 is a top view of a device in the device of FIG Fig. 1 used spray device (an atomizer ring) in sectional view}

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Spannungsverteilung in den die Vorrichtung der Fig. 1 durchlaufenden Fäden; und3 shows a graph of the stress distribution in the threads passing through the device of FIG. 1; and

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Temperaturverteilung in der Vorrichtung der Fig. 1, und zwar (l) der Temperaturverteilung in Richtung der Mittelachse und (2) der Tempere, turvertei-Iung in der Radialrichtung.Fig. 4 is a graph showing the temperature distribution in the apparatus of Fig. 1, namely (l) the temperature distribution in the direction of the central axis and (2) the tempere, turvertei-Iung in the radial direction.

In Fig. 1 ist eine Wärmebehandlungseinrichtuzig 1 dargestellt, bestehend aus einem Strahlgebläse oder Ejektor Jt einer Wännebehandlungskammer 5i »ⁿ deren Umfang eine (ticht dargestellte) Heizvorrichtung angeordnet ist, und aus einem Heißgas-Sprühring 4, der in koaxialer Anordnung zwischen dem Strahlgebläse und der Wärme«In Fig. 1, a heat treatment device 1 is shown, consisting of a jet fan or ejector Jt a heat treatment chamber 5i » ⁿ the periphery of a (not shown) heating device is arranged, and a hot gas spray ring 4, which is coaxial between the jet fan and the Warmth"

·''"'■ behänd lungskammer · ''"'■ treatment chamber

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"J- 7 ■"J- 7 ■

behandlungskaraiaer vorgesehen ist. Oberhalb der Wärmebehandlungaeinrichtung 1 eind zwei 2uführrollen 2 und 2' vorgeeehen, während zwei Auf wickelrollen 7 und 7' unterhalb der Wärmebehandlungeeinrichtung angeordnet sind.treatment karaiaer is provided. Above the heat treatment device 1, two feed rollers 2 and 2 'are provided, while two On winding rolls 7 and 7 'below the heat treatment device are arranged.

Weiterhin ist zwischen der Wännebehandlungeeinrichtung 1 und den Auflaufrollen 7 und 7« eine Deokplatte 6 vorgesehen, die in ihrer Mitte eine Fiihruugsöffnung 17 aufweist. Die Deckplatte 6 dient dem Zweck, ein Erhitzen der Auflaufrollen 7 und 7" durch das aus der Wärmebehandlungekammer 5 ausströmende, heiße fluide Medium zu verhindern. Die Zuführrollen 2 und 2¹ werden mit höherer Drehzahl anrr«t.iieben als die Auflaufrollen 7 und 7' ♦ so daß der Faden ^ schneller in die Wärmebehandlungseinrichtung 1 einläuft, ale er auo dieser entnommen wird«Furthermore, a deodorant plate 6 is provided between the heat treatment device 1 and the run-up rollers 7 and 7 ', which has a guide opening 17 in its center. The cover plate 6 serves the purpose of heating the baking rollers 7 and 7 'by the flowing out of the Wärmebehandlungekammer 5, hot fluid medium to be prevented. The feed rollers 2 and 2 ¹ are anrr higher speed "t.iieben as the winding rollers 7 and 7 '♦ so that the thread ^ enters the heat treatment device 1 faster than it is removed from it «

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht der Spriihring 4 aus Einern Außenring 11 und aus einem mit öffnungen versehenen inneren Metallring 14, wobei diese beiden Binge koaxial angeordnet sind. Die beiden Ringe 11 und-14 sind durch zwei Trennwände 12 und 12· miteinander verbunden, die gleichzeitig dazu dienen, den ringförmigen Raun zwischen den Ringen in zwei Druckkammern 13 und 15' zu unterteilen. An dem Außenring 11 sind zwei Zuleitungen 10 und 10* vorgesehen, durch die ein erhitztes fluides Medium in die Druckkammern 13 beziehungsweise 13' eingeleitet wird. Das durch die Zuleitungen 10 und 10' in die Druckkammern 13 und 13' eingeblasene erhitzte fluide Medium steht in diesen Kammern unter einer Druci.beauf schlagung und tritt hierauf durch den Innenring 14 gleichmäßig in Richtung der Mittelachse aus, wie dies in Fig. 2 durch die Pfeile angedeutet ist. Bsi dem Innenring 14 kann es eich um einen Ring beliebiger Art handeln, sofern dieser Ring nur ein gleichmäßiges Ausströmen des erhitzten fluiden Mediums gestattet. Bevorzugt wird jedoch ein poröser Metallring mit einem Masohengitter mit 100'bis 150 Maschen je Zoll (entsprechend einer lichten Maschenweite von etw», 0,10 big 0,15 mm bei einem DIN-Siebgeflecht).As can be seen from Fig. 2, the spray ring 4 consists of An outer ring 11 and an inner one provided with openings Metal ring 14, these two bings being arranged coaxially. the the two rings 11 and 14 are connected to one another by two partition walls 12 and 12, which at the same time serve to create the annular space to subdivide between the rings into two pressure chambers 13 and 15 '. Two feed lines 10 and 10 * are provided on the outer ring 11, through which a heated fluid medium is introduced into the pressure chambers 13 or 13 '. That through the leads 10 and 10 'in the pressure chambers 13 and 13' blown heated fluids Medium is under pressure in these chambers and then exits through the inner ring 14 evenly in the direction of the central axis, as is indicated in FIG. 2 by the arrows. For example, the inner ring 14 can be a ring of any type, provided that this ring only allows the heated fluid medium to flow out evenly. However, a porous one is preferred Metal ring with a masonry grid with 100 to 150 meshes per inch (corresponding to a mesh size of about 0.15 mm with a DIN mesh).

Bei der Vorrichtung der Fig. 1 wird ein potentiell kraueelbarer, gereckter Faden 9 in einem festgesetzten. MaBe schneller zugeführt als entnommen und läuft zwischen den Zufuhrrollen 2 und 2' so-In the device of FIG. 1, a potentially puckered, stretched thread 9 is set in a. Measures fed in faster than removed and runs between feed rollers 2 and 2 '

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wie zwischen den Auf lauf rollen 7 und 7¹ hindurch. Der von den Zuführrollen 2 und 2¹ ablaufende Faden, tritt zunächst in das Strahlgebläse 3 ein. Der Faden unterliegt einer gründliehen Faeerauftrennung und Vorerhitzung durch einen daa Strahlgebläse 3 durchströmenden heißen Düsenstrahl. Die Temperatur dieses Dusenstrahlβ beträgt bei Verarbei- \ as between the run-up roll 7 and 7 ¹ through. The thread running off the feed rollers 2 and 2 ¹ first enters the jet fan 3. The thread is subject to thorough fiber separation and preheating by a hot nozzle jet flowing through the jet blower 3. The temperature of this nozzle jet is during processing \

tung einer Polyamidfaser vorzugsweise etwa 120°C, bei einer Polyesterfaser etwa 150°C und bei einer Polyaorylnitrilfaeer etwa l60°C Ist die Temperatur zu niedrig, so erfolgt keine hinreichende Yorerhitzung und die anschließende Kräneelungabildung sowie die thermische Fixierung fallen nicht befriedigend aus. Ist die Temperatur andererseits zu hoch, bo erfährt dar Faden im Zustand hoher Spannung eine ₃ Wärmerelaxation am Süsenhale 15, und das Kräuselungsvermögen wird in j unerwünschter Weise herabgesetzt.A polyamide fiber is preferably about 120 ° C, a polyester fiber about 150 ° C and a polyaorylnitrile fiber about 160 ° C. If the temperature is too low, there is insufficient heating and the subsequent kinking and thermal fixation are not satisfactory. If the temperature on the other hand too high, bo represents undergoes yarn in a state of high tension heat relaxation at ₃ Süsenhale 15, and the curling property is degraded in j undesirably.

Der Faden 9? der also der Auftrennung und Vorerhitzung .The thread 9? that of separation and preheating.

unterworfen war, gelangt hierauf in eine Zone C, in der die Faden- |was subjected, then arrives in a zone C in which the thread |

spannung gering ist und die am Übergang zwischen einer Zone A, in |voltage is low and that at the transition between a zone A, in |

der die Geschwindigkeit des Düsenstrahl β größer ist als die des fwhich the speed of the jet β is greater than that of the f

Fadens 9» und einer Zone B vorgesehen ist, in der die Geschwindig- jThread 9 »and a zone B is provided in which the speed j

keit des Düsenstrahls geringer ist als die Fadengesohwindigkeit, wie |speed of the jet is lower than the thread speed, such as |

dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Der Gedanke der Nutzung einer |this is illustrated in FIG. 3. The thought of using a |

-■j solohen Niederspannungazone C ergab sich im Zuge der erfinderischen $ - ■ j solohen low voltage zone C resulted in the course of the inventive $

a Bemühungen. ?a efforts. ?

Sie Zugspannung in der Zone A ist'auf den Geschwindigkeits- :_: You tensile stress in the zone A ist'auf the _speed:

unterschied zwischen dem ablaufenden Faden 9 und dem Düsenstrahl in |difference between the running thread 9 and the nozzle jet in |

dem Strahlgebläse 3 zurückzuführen. Sie Spannungsverteilung in der -due to the jet fan 3. You stress distribution in the -

Zone A wurde in der Weise ermittelt, daß aus dem Strahlgebläse 3 ein -SZone A was determined in such a way that from the jet blower 3 a -S

Düsenstrahl in diese Zone eingeblasen und die an dem Faden 9 auftretend· Reibungskraft im Stillstand des Fadens gemessen wurde. Sie Spannungsverteilung in dar Zone B ergab eich hingegen aus der Analyse eines Windkanalverauehs, bei dem die Erscheinung unterem oht wurde, daß eine durch di· Relativgesohwindigkei* des Fadens 9 gegen di· umgebend· Luft erzeugte Reibungskraft in Form einer Zugspannung auf den Faden 9 einwirkt. In Fig. 3 sind dies· beiden Spannungsver-' , teilungen zusammenfassend dargestellt, und dies· Figur seigt also di· Spannungsverteilung an den Faden 9 zwisehen den Zuführrollen 2 und 2· einerseits, der Wärmebehandlungseinriohtung 1 und den AufwickelrollenThe nozzle jet was blown into this zone and the frictional force occurring on the thread 9 was measured when the thread was at a standstill. she Stress distribution in zone B, on the other hand, resulted from the analysis of a wind tunnel where the appearance below ohts became that one by di · Relativgesohwindigkei * of the thread 9 against di · surrounding · air generated frictional force in the form of tensile stress acts on the thread 9. In FIG. 3, these two voltage distributions are shown together, and this figure is shown di · Tension distribution on the thread 9 between the feed rollers 2 and 2 · on the one hand, the heat treatment device 1 and the take-up rollers

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wickelrolle«. 7 und 7* andereraeits.winding roll «. 7 and 7 * on the other hand.

Der in diesem Zusammenhang verwendete Begriff "Niedersr-annungszone C" dient zur Bezeichnung einer Zone, in der an einen potentiell kräuselbaren Faden eine kritische Zugspannung angelegt ist, wie sie für die Padenkräuseiung erforderlich ist, nämlich eine zugspannung von 1 mg/Denier oder weniger.The term "low-rain zone C" used in this context is used to designate a zone in which a critical tensile stress is applied to a potentially crimpable thread, such as it is necessary for the pad curling, namely a tensile stress of 1 mg / denier or less.

Tritt der Faden 9 in die Niederspannungszone C ein, eo wird die zwischen den Einzelfasern ale Fadenbestandteiltar» oder in deren Umgebung ruhende Kaltluftschicht durch das erhitzte fluide Medium zerstreut, das aus dem Sprühring 4 austritt, der in dieser Zone C vorgesehen ist, und die Kaltluft wird durch das erhitzte fluide radium ersetzt. Die atmosphärische Temperatur ist also hoch, so v*.a£ ein Wärmeaustausch mit dem Faden 9 erfolgen kann. Es kommt zu einer raschen Wärmeübertragung auf den Faden 9 und die Temper» iur des Fadens 9 steigt entsprechend an, da das erhitzte fluide Medium rechtwinklig auf den Faden 9 auf trifft, ils wird daher ein ausreichendes und gleichmäßiges Kräuseln des Fadens 9 ermöglicht.If the thread 9 enters the low-voltage zone C, eo is the thread constituent tare between the individual fibers or in the surrounding cold air layer by the heated fluid Scattered medium emerging from the spray ring 4 provided in this zone C, and the cold air is heated by the fluid radium replaced. So the atmospheric temperature is high so v * .a £ an exchange of heat with the thread 9 can take place. It comes to rapid heat transfer to the thread 9 and the temperature of the thread 9 increases accordingly, since the heated fluid medium At right angles to the thread 9 meets, ils therefore a sufficient and even crimping of the thread 9 is made possible.

In der Wärmebehandlungskanuser 5 erfolgi dann eine weitere, gleichmäßige Kräuselung des Fadens 9, der außerdem hier eine thermische Fixierung erfährt. Das aus dem Sprühring 4 auetretende erhitzte fluide Medium bewirkt, daß die Temperatur in der Wärmebehandlungakamner 5 nahezu einheitlich ist, und. zwar sowohl (l) in dichtung der Mittelachse als auch (2) in radialer Richtung, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist. Selbst wenn also der Faden 9 iⁿ der Wärmet«handlungekammer hii - und hersehwingen sollte, unterbleibt eine Streifenbildung beim Einfärben, wie sie sonst durch Untarflohiede in der Wärmevergangenheit des Materials hervorgerufen wird. Aus Fig. 4 geht hinsichtlich der Temperaturverteiluag auoh hervor, daß dia Temperatur im Bereich des Düsenstrahla im Strahlgebläse bei ⁰C liegt» während die Temperatur des erhitzten fluiden MediumsA further, even crimping of the thread 9 then takes place in the heat treatment canister 5, which thread also experiences a thermal fixation here. The heated fluid medium emerging from the spray ring 4 has the effect that the temperature in the heat treatment chamber 5 is almost uniform, and. although both (1) in the seal of the central axis and (2) in the radial direction, as illustrated in FIG. Thus, even if the thread 9 i ⁿ the warmed "hand lung chamber hii - and hersehwingen should be omitted streaking when coloring such as is otherwise caused by Untarflohiede in the heat history of the material. With regard to the temperature distribution, FIG. 4 also shows that the temperature in the region of the nozzle jet in the jet fan is ⁰ C, while the temperature of the heated fluid medium

im Bereich des Sprühringe 30O⁰C beträgt und die Temperatur an der Wand der Wärmebehandlungekammer sieh ebenfalls auf 300°C beläuft.in the region of the spray rings is 30O ⁰ C and the temperature at the wall of the Wärmebehandlungekammer also check amounts to 300 ° C.

Der aus der Wäraebehandlungskammer auetretende Faden 9 durehläuft dann die Führungaöffnung 17 der Eeokplatte 6 und wird über di# Aufwickelrolle^ 7 und 7¹ sowie über eine iührung θ hinwegThe thread 9 emerging from the heat treatment chamber then runs through the guide opening 17 of the Eeokplatte 6 and is over the winding roller ^ 7 and 7 ¹ as well as over a guide θ away

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auf einen Spulenkern 16 aufgewickelt. -wound onto a spool core 16. -

Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, werden Fäden mit Selbstkräuselungsvermögen zunächst durch »in Strahlgebläse hindurohgeführt, um eine Vorerhitzung und Faserauftrennung zu bewirken, und hierauf einer Wärmerelaxationsbehandlung in einer eigene hierfür vorgesehenen Niederspannungezone unterzogen, indem vom Umfang her la rechten Winkel ein erhitztJs fluidea Mediun auf die Fäden, aufgesprüht wird, während an die Fäden eine Zugspannung von 1 mg/Denier oder weniger angelegt ist. Eine gleichmäßige und hinreichende Kräuselung der Fäden ist daher auch dann möglich, wenn die Lauf ge schwindigkeit der Fäden recht hoch sein sollte· Au oh ist die Temperaturverteilung in der Wärmebehandlungeeinrichtung infolge der Wirkweise des erhitzten fluiden Mediums sehr gleichmäßig. Die durch eine unterschiedliche Wärmevergangenheit verursachte Streifigkeit kann folglich vermieden werden und es kann eine gründliche thermische Fixierung erfolgen.As can be seen from the above, threads with Self-curling ability first of all through »in a jet blower to bring about preheating and fiber separation, and thereupon subjected to a heat relaxation treatment in a dedicated low-voltage zone provided for this purpose, by means of the circumference La right angle a heated fluidea medium is sprayed onto the threads, while a tension of 1 mg / denier is applied to the threads or less is applied. Uniform and adequate crimping of the threads is therefore also possible if the running speed of the threads should be quite high. The temperature distribution in the heat treatment device is due to the mode of action of the heated fluid medium very evenly. The streakiness caused by a different heat history can consequently, can be avoided and thorough thermal fixation can be performed.

Darüber hinaus bietet die durch die Erfindung geschaffene Vorrichtung auch für die gro8technischβ Anwendung zahlreiche Vorteils, insofern sie beispielsweise einen einfachen Aufbau hat und leicht zu bedienen ist.In addition, the device created by the invention also offers numerous advantages for large-scale use, insofar as it has a simple structure, for example is easy to use.

Au β dem Gesagten ergibt sich, daß die Erfindung nicht nur auf die KrauselungBbildung potentiell krauseIbarer Fasern Anwendung finden kann, sondern auch zur thermischen Fixierung sonstiger Kräuselgarne.From what has been said, it follows that the invention is not only Application to the crimp formation of potentially crinkleable fibers but also for the thermal fixation of other crimped yarns.

Die folgenden Aueführungsbeispiele dienen der ine einzelne gehenden Veranschaulichung der praktischen Anwendung der Erfindung. Die in diesen Aueführungebeispielen benutzten Begriffe "Relaxationswert", "Wärmeschrumpfungswert", "Zahl der Kräuselungen" und "Kräuselungswert" sind wie folgt definiert:The following exemplary embodiments serve to illustrate in detail the practical application of the invention. The terms used in these examples "Relaxation value", "Heat shrinkage value", "Number of crimps" and "curl value" are defined as follows:

Relaxationswertt ein Zahlenwert, errechnet nach der FormelRelaxation value is a numerical value, calculated according to the formula

^vl ^v l

looloo

worin V, die ümfangageschwindigkeit der Zuführ rolle:!. 2 und 2^! bezeichnet und V_ die Umfangegeschwindigkeit der Aufwickelrollen 7 und 7¹;where V, the circumferential speed of the feed roll:!. 2 and 2 ^! and V_ denotes the peripheral speed of the take-up rollers 7 and 7 ¹ ;

Wärme schrumpfungawertHeat shrinkage value

7125354 20.01757125354 20.0175

^Lo ^L o

100100

worin L₀ die Länge des gekräuselten Garne unter einer Belastung von 0,2 g/Denier bezeichnet und L₁ die Länge dieses Garns unter derwhere L ₀ denotes the length of the crimped yarn under a load of 0.2 g / denier and L ₁ denotes the length of this yarn under the

g g ne-ohdem das Garn einer 20g g no-ohdem the yarn of a 20

Minuten andauernden Trockenwärmebehandlung beiMinutes of dry heat treatment

16O°C unterworfen worden war» Zahl der Kräuselungen! die Anzahl der Kräuselungen auf 23 mm16O ° C had been subjected to » Number of ripples! the number of crimps to 23 mm

der Einzel faser bei einer Belastung von .of the single fiber at a load of.

2 mg/Denier» Kräueelungswerti «in Zahlenwert, errechnet nach der Formel2 mg / denier » Curling value i «in numerical value, calculated according to the formula

worin a die Länge der Einzelfaser bei einer Belastung von 2 mg/Denier bezeichnet und b die Lange der Einzelfaser, die einer zusätzlichen Belastung von 0,2 g/Denier ausgesetzt wurde.where a is the length of the single fiber in a Load of 2 mg / denier and b denotes the length of the single fiber, that of an additional Load of 0.2 g / denier.

Au sführungsbei spiel 1Example 1

Ein aus 36 Einzelfäden bestehendes unverstrecktes Garn von 270 Denier, das durch gemeinsames Verspinnen von zwei Polyäthylenterephthalat-Polymeren Bit einer Orundviekosittt (η) von 0,5} bezw. 0,75t gemessen bei 35° C in eine» im Verhältnis 50 zu 50 angesetzten Gemisoh von Diohloräthan und Phenol, bei einer Temperatur von 29O⁰C hergestellt war, wurde auf das 5i85fache seiner ursprünglichen Länge verstreokt und dann in der Vorrichtung der Fig. 1 bei einer Zufuhr· geschwindigkeit von 600 a/min einer kontinuierlichen Wärmerelaxationsbehandlung unterworfen, bei der sioh der Helaxationcwert auf 20 Prozent belief, die Temperatur des DUsenstrahle in dem Strahlgebläse auf 150⁰C, die Temperatur des erhitzten fluiden Mediums in dem Sprühring auf 250⁰C und die Temperatur an der Wand der Wärmebehandlungskammer ebenfalls auf 250°Cc Sas so erhaltene Kräuselgarn hatte bei 36 Einzelfäden einen Deaierwert von 75 und wies eine sehr hohe ^₁ '■■_....::_ .„..,.;, ..·,- . ..-'■■■■...... · BauschigkeitAn undrawn yarn of 270 denier consisting of 36 single threads, which, by spinning two polyethylene terephthalate polymers together, has an Orundviekosittt (η) of 0.5} or. 0.75T measured at 35 ° C in a 'in a ratio of 50 to 50 of the next Gemisoh Diohloräthan and phenol, was prepared at a temperature of 29o C ^0, was verstreokt the 5i85fache its original length and then in the apparatus of Fig. 1 / subject at a feed · rate of 600 a minute to a continuous heat relaxation SiOH the Helaxationcwert amounted at 20 percent, the temperature of the DUsenstrahle in the blasting to 150 ⁰ C, the temperature of the heated fluid medium into the spray ring 250 ⁰ C. and the temperature on the wall of the heat treatment chamber also to 250 ° C. The crimped yarn obtained in this way had a deactivation value of 75 with 36 individual threads and had a very high ^ ₁ '■■ _.... :: _ . "..,.; , .. ·, -. ..- '■■■■ ...... · bulkiness

Wärmeschrumpfungswertt ein Zahlenwert, errechnet naoh der Formel . L« - L,Heat shrinkage value is a numerical value, calculated according to the formula. L «- L,

If '■ Wärmeeohrumpfungswert bei 1,8 Prozent lag.If '■ heat extraction value was 1.8 percent.

Dieses Kräuselgarn wurde dann auf einer Wirkmaschine mit Achtzehnerteilung zu einem einfachen Gewirk verarbeitet. Das Gewirk wurde mit eines* handelsüblichen dispersen roten Farbstoff eingefärbt. Es wurde in dieser Weise eine gefärbte Ware mit hoher Bauschigkeit und gleichmäßiger Oberflächen-=schaffenheit des gewirkten Stoffes erhalten, bei der keine Streifenbildung zu bemerken war.This crimped yarn was then processed into a simple knitted fabric on an eighteen-division knitting machine. The knitted fabric was colored with a * commercially available disperse red dye. In this way, a dyed product with a high degree of bulkiness and a uniform surface quality of the knitted fabric was obtained Obtained fabric in which no streaking was noticeable.

Ausführungebeispiel 2Execution example 2

Ein durch gemeinsames Verspinnen von zwei PoIycapramiden nit einer relativen Viskosität von 2,2 bzw. 3,9 in Schwefelsäure und anschließendes Kaltverstrecken auf das 3»2fache der ursprünglichen Länge erhaltenes, aus 34 Einzelfäden bestehendes verstreckte β Garn von 75 !Denier wurde in der Vorrichtung der Pig* I bei einer Zuführgeschwindigkeit von 600 Hm/min einer kontinuierlichen Wärmerelaxationsbehandlung unterworfen, wobei eich der Relaxationswert auf 32 Prozent belief, die Temperatur des Düsenluftstrahls in dem Strahlgebläse auf 100°G. die Temperatur des erhitzten fluiden Mediums (Heißdampf) in dem Sprühring auf 112°C und uie Tesperatvir an der Wand der Wärmebehandlungskammer auf 100°C Hiε «Tjrde in dieser Weise ein Kräuselgarn erhalten, bei dem sich die Zahl der Kräuselungen auf 52 pro 25 mm belief, während der Kräuselungswert 50 Prozent und der Schrumpfungswert nach Behandlung mit siedendem Wasser 2,6 Prozent betrugen.One by spinning two polycapramids together With a relative viscosity of 2.2 or 3.9 in sulfuric acid and subsequent cold drawing to 3 »2 times the original length, drawn β consisting of 34 individual threads was obtained 75! Denier yarn was used in the Pig * I device at a Feed rate of 600 Hm / min subjected to a continuous heat relaxation treatment, the relaxation value being calibrated was 32 percent, the temperature of the nozzle air jet in the Jet blower at 100 ° G. the temperature of the heated fluid medium (superheated steam) in the spray ring to 112 ° C and uie Tesperatvir the wall of the heat treatment chamber to 100 ° C. in this temperature Thus, a crimped yarn was obtained in which the number of crimps was 52 per 25 mm, the crimp value was 50 percent and the shrinkage value after treatment with boiling water 2.6 percent.

Das Kräuselgarn wurde auf einer Wirkmaschine mit Achtzehnerteilung zu einem einfachen Gewirk verarbeitet. Dieses Gewirk wurde mit einem handelsüblichen blauen Farbstoff eingefärbt. Es wurde so eine gefärbte Ware mit hoher Bauschigkeit und gleichmäßiger Oberfläohenbeschaffenheit des gewirkten Stoffes erhalten, bei der keine Streifenbildung zu bemerken war.The crimped yarn was processed into a simple knitted fabric on an eighteen-division knitting machine. This knitted fabric was colored with a commercial blue dye. It a dyed product with high bulkiness and a uniform surface texture of the knitted fabric was thus obtained no banding was noticeable.

VergleichebeispielComparative example

Das gleiche unverstreckte Garn wie im Ausführungabeispiel 1 wurde' auf das 3,85faohe seiner ursprünglichen Länge verstreckt undThe same undrawn yarn as in working example 1 was stretched to 3.85 times its original length and

Bau sohl gkeit und ausgezeichnete thermische Stabilität auf, wobei sieh die Zahl der Kräuselungen auf 51,8 pro 25 mm belief und derBuild sole and excellent thermal stability, whereby see the number of crimps amounted to 51.8 per 25 mm and that

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ν. ·| -η ν. · | -η

wurde dann mittels einer bekannten Wärsiebehandlungaeinriehtung, bei der am Einlaß und am Auslaß für den dl« Wärmebehandlungekammer durchlaufenden Faden je ein Strahlgebläse sowie an der Seitenwandung· der Wärmebehandlungekammer ein Auslaß für den Austritt des erhitzten fluidon Mediums vorgesehen sind, bei einer Zuführgeschwindigkeit von 600 m/min, einem Relaxationswert von 20 Prozent, einer Temperatur des Süsenluftstrahls im oberen und unteren Strahlgebläse von ⁰ was then by means of a known heat treatment device, in which at the inlet and the outlet for the thread passing through the heat treatment chamber a jet fan and on the side wall of the heat treatment chamber an outlet for the outlet of the heated fluidon medium are provided, at a feed speed of 600 m / min, a relaxation value of 20 percent, a temperature of the fresh air jet in the upper and lower jet fan of ⁰ und einer Temperatur an der Wand der Wärmebehandlungekammer von 25O⁰C einar Wärnjer-ölszatioiisbshandluns: -unterworfen. I)Ie Zahl der Kräuselungen belief sich bei dem so erhaltenen Kräuselgarn auf 20,2 pro 25 mm und der Wärme schrumpfungswert betrug 2,2 Prozent. Die se ei Kräuselgarn wurde dann in gleicher Weise wie im Aueführungebeispiel 1 gewirkt und eingefärbt. Die gefärbte Ware war la Vergleich zu d«r in erfindungsgemPSer Weise behandelten hinsichtlich der Bauschigkeit und der Gleichmäßigkeit des gewirkten Stoffes qualitativ eindeutig sohlechter und war auch in der Gleichmäßigkeit der Einfärbung etwas schlechter. Auoh bei einer Abänderung der obenbeschriebenen Verfahrensbedingungen blieb die Qualität hinter der des in erfindungsgemäßer Weise behandelten Krauseigernβ zurück.and a temperature on the wall of the heat treatment ^{chamber of 25O 0} C in a heat treatment. I) The crimp number of the crimped yarn thus obtained was 20.2 per 25 mm, and the heat shrinkage value was 2.2 percent. These crimped yarns were then knitted and dyed in the same way as in Example 1. The dyed goods were clearly of lower quality than those treated in the manner according to the invention in terms of bulkiness and uniformity of the knitted fabric and were also somewhat poorer in terms of the uniformity of the dyeing. Even if the process conditions described above were changed, the quality remained behind that of the Krauseigernβ treated in the manner according to the invention.

Protection claims:

Claims

New protection claims:

1. Device for continuous heat relaxation treatment of filaments with self-curling ability, including a heat treatment chamber, one at the inlet side of the heat treatment chamber provided jet fan, a spray device for a heated fluid, feed rollers in front of the spray device, Rollers behind the heat treatment chamber and optionally a cover plate between the heat treatment chamber and having the run-on rollers, characterized in that the spray device (4) in a low-voltage zone (C) is arranged between the jet fan (3) and the heat treatment chamber (5) and from an outer ring (11) and a porous metal inner ring which forms an annular space (13, 13 ') with this (14) with a mesh size of about 0.10 to 0.15 mm and a feed line (10, 10 ') for the fluid to be sprayed on on the side wall of the outer ring (11).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the annular space between the outer ring (11) and the porous inner ring (14) by radial Partition walls (12) in two loading chambers (13 * 13 ') for the fluid to be sprayed on, each with a feed line (10, Id) for the fluid are connected.

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