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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gekräuselter Fäden aus Celluloseacetat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gekräuselter, gegebenenfalls
unter Zusatz von Quell- und Weichmachungsmitteln nach dem Trockenspinnverfahren
aus Celluloseacetat gesponnener Fäden und auf eine Vorrichtung zur Ausübung dieses
Verfahrens.
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1?s ist bekannt, die thermoplastischen Eigenschaften eines gegebenenfalls
noch (well- oder Weichmachungsmittel enthaltenden Gebildes aus Celluloseacetat oder
anderen Estern der Cellulose auszunutzen, um diesem Gebilde eine bestimmte Form
zu erteilen. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft und mit Hilfe von Riffelwalzen
kann an einem Acetatkunstseidenfaden eine Wellung, - insbesondere eine Kräuselung
hervorgerufen werden. Bei solchen Kräuselungsverfahren treten jedoch verschiedene
Schwierigkeiten auf. Verwendet man zur Kräuselung einen normalen fertiggesponnenen,
trockenen Faden, so ist die Kräuselung nicht haltbar oder nur bei Anwendung von
hohen Temperaturen oder Drucken, die eine Schädigung des behandelten Fadens bedingen.
Bearbeitet man einen Faden, der ein bereits der Spinnmasse zugefügtes Quellmittel
oder Weichmachungsmittel enthält, in der gleichen Weise, so ergeben sich ebenfalls
Schwierigkeiten verschiedener Art. Einmal kommt es dabei
leicht
zu einem Verkleben der Fäden unter sich oder an den Riffelwalzen, wodurch die kontinuierliche
Durchführung des Verfahrens unmöglich ist. Des weiteren müssen diese Quell- und
Weichmachungsmittel nach der Kräuselung wieder entfernt werden, da sonst die Kräuselung
nicht haltbar bleibt und ein diese Mittel enthaltender Faden eine viel zu starke
Plastizität aufweist, die ein unelastisches, ungeeignetes Erzeugnis mit schlechter
Festigkeit ergibt.
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Es ist auch bekannt, Kunstfasern aus Cellulosederivaten dadurch zu
kräuseln, daß man die fertigen Fäden vor der Behandlung in der Kräuselvorrichtung
mit Weichmachungsmitteln, beschränkten Lösungsmitteln oder einer Mischung von Lösungsmitteln
mit Nichtlösungsmitteln, behandelt. Diese Arbeitsweise hat jedoch den großen Nachteil,
daß die Behandlung mit diesen :Mitteln längere Zeit erfolgen muß, um überhaupt eine
Wirkung zu erzielen, und vor allem den Nachteil, daß die Zusätze der einzelnen Weichmachungsmittel
ganz genau überwacht und geregelt werden müssen, um einer Schädigung des Fasermaterials
durch eine zu starke Quellung vorzubeugen. Dies ist nicht einfach und macht einen
zusätzlichen Aufwand an Zeit, Einrichtungen und Hilfsstoffen notwendig. Hinzu kommt,
daß ein solches Verfahren bei größeren Spinngeschwindigkeiten, wie sie beim Trockenspinnverfahren
allgemein üblich sind, versagen muß, da die Einwirkungszeit für die Quellmittel
viel zu kurz ist, um eine genügende Wirkung am laufenden Faden zu ermöglichen.
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Man hat auch versucht, Fäden aus Acetylcellulose dadurch zu kräuseln,
daß man das frisch aus der Spinnzelle kommende Spinnband oder Garn so herstellt,
daß es noch eine ausreichende Menge Lösungsmittelreste enthält und es daraufhin
der Kräusel- hzw. Schneidevorrichtung zuführt. Auch diese Arbeitsweise hat eine
Reihe erheblicher Nachteile. In den Fällen nämlich, wo der Lösungsmittelgehalt im
Faden hoch genug ist, um überhaupt eine Kräuselung zu erreichen, erhält man zwar
wellige Fadenbänder, diese sind jedoch in Anbetracht des hohen Lösungsmittelgehaltes
stark verklebt, so daß beim nachfolgenden Schneiden das Fadenband nicht in seine
Einzelfasern aufgelöst werden kann. Wählt man demgegenüber die Spinnbedingungen
derart, daß das im Faden verbleibende Lösungsmittel geringer ist, so entsteht einerseits
keine genügende Kräuselung, und andererseits vor allen Dingen treten schon nach
kurzer Zeit erhebliche Schwierigkeiten durch Aufladungen des Fasergutes mit statischer
Elektrizität auf. Diese Schwierigkeiten sind so groß, daß sich das Fadenband nach
kurzer Zeit um die Kräuselwalzen wikkelt, so daß eine einwandfreie Durchführung
des Kräuselprozesses unmöglich ist.
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Die Erfindung r vermeidet nun auf einfache Weise alle diese Nachteile
und läßt eine regelmäßige und dauernd haltbare Kräuselung dadurch erhalten, daß
die frisch gesponnenen und noch geringe Mengen, z. B. q. bis ioo/o, Lösungsmittel
aus dem Spinnprozeß enthaltenden, noch nicht vollständig erhärteten Fadenbündel
mit vorzugsweise warmem Wasser, z. B. 6 bis 18%, benetzt und hierauf den zweckmäßig
geheizten Kräuselungswalzen zugeführt werden. Es wird also durch entsprechende Einstellung
der Spinnbedingungen dem aus dem Spinnschacht austretenden Fadenbündel ein kleiner
Teil seines flüchtigen Lösungsmittels belassen und das Fadenbündel sodann unmittelbar
anschließend, z. B. durch Führen über eine Benetzungsvorrichtung, mit Wasser benetzt
und schließlich gleich darauf durch ein oder mehrere Paare von Kräuselungswalzen
geführt. Dementsprechend werden die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung mit Vorteil derart ausgebildet, daß längs des Weges des noch
nicht vollständig erhärteten Fadenbündels zwischen Spinnschacht und Abzugseinrichtung
bzw. Schneidemaschine eine auf dem Bündel arbeitende Befeuchtungswalze und ein oder
mehrere Paare von das Bündel zwischen sich einklemmenden Riffelwalzen angeordnet
sind. _ Die Behandlung mit Wasser ist dabei unbedingt erforderlich. Sit vermeidet
das Aufladen der, Faser mit statischer Elektrizität. Ferner erhält man durch die
Behandlung mit Wasser eine hervorragend haltbare Kräuselung, die sich auch bei der
späteren Verarbeitung als stabil erweist. Das so gekräuselte Fadenbündel kann dann
unmittelbar und ebenso fortlaufend zur gewünschten Stapellänge geschnitten werden.
Gegebenenfalls kann anschließend oder später auch eine Nächtrocknung erfolgen, diese
hat aber mit der zu erreichenden Kräuselung nichts zu tun.
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Auf diese einfache Weise gelingt es, an einem laufenden Fadenbündel
aus Celluloseacetatkunstseide eine dauernde und haltbare, sehr regelmäßige Kräuselung
zu erzielen. Ein X"erkleben oder Aufwickeln der Fasern auf den Walzen findet nicht
statt. Durch Auswahl der Riffelwalzen können die Fasern in bezug auf Zahl der Kräuselungen
pro Längeneinheit und Form der hräuselungsbogen (Rund-, Flach-, Spitzbogen) beliebig
eingestellt werden. Werden die Fadenbündel durch zwei aufeinanderfolgende Walzenpaare
geführt, deren Achsenebenen in einem Winkel zueinander stehen, oder verdreht man
die Fadenbündel nach der ersten Kräuselung und vor
der l:iiifülirung
in <las zweite, parallel liegen(leWalzenpaar, so kann eine Kräuselung nach Art
einer Raumkurve erzeugt «-erden.
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1)ie so erhaltene Kräuselung ist noch mehr der natürlichen Wollkräuselung
angeglichen, sehr haltbar und verschwindet nicht durch Kardieren oder Kämmen. Ebenso
können die gekräuselten Fasern wiederholt einer Längsbeanspruchung ausgesetzt oder
benetzt und getrocknet, gefärbt oder sonstwie behandelt werden, ohne daß die Kräuselung
verschwindet. Die Kräuselung ist beständig und haltbar.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat ferner den Vorteil, am laufenden
Fadenbündel angewendet werden zu können, wobei die Einfachheit und die Kleinheit
der Behandlungsorgane sehr platzsparend sind, was bei Verfahren am schnell laufenden
Fadenbündel .ich besonders günstig auswirkt. Die aus dem Spinnschacht kommenden
Fäden können in einem fortlaufenden Arbeitsgang benetzt, gekräuselt und geschnitten
werden, so daß die gekräuselte Acetatzellwolle sofort fertig anfällt: was für eine
Anfertigung in großen Jlengen besonders wertvoll ist.
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Der Herstellungsprozeß der fertigen Zellwolle verläuft also in kürzester
Zeit,. und zwar sind für das Spinnen, Kräuseln und Schneiden nur etwa 2 Sekunden
nötig. Durch die hohen Geschwindigkeiten leistet eine Maschineneinheit zu ioo Spinnstellen
mindestens ioookg/Tag. Die verschiedenen Ma-#chineiielemente arbeiten so sicher
und zuverlässig, daß außer zum Pressen der fertigen Ballen praktisch keine Bedienungsperson
nötig ist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Zellwolle hat eine
äußerst gleichmäßige, in der Bogigkeit und Kräuselungszahl beliebig einstellbare
und sehr beständige Kräuselung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei beliebigen, iinTrockenspinnverfahren
üblichen Spinngeschwindigkeiten ausgeübt werden. lkispielsweise wird in jedem Spinnschacht
ein l-adenbündel von 5oo bis iooo Denier bei 3'/a Denier je Einzelfaser mit einer
Ge-.chwindigkeit von mindestens i5o in/2Nlin. gesponnen. Der Trockenprozcß in der
Zelle wird dabei so eingestellt, daß der austretende l#adcn 4 bis io, vorzugsweise
6°/a Lösungsmittel enthält. Vor der Kräuselwalze werden gleiclizeitil, ein oder
viele Fadenbündel obigen Titers mit zweckmäßig heißem Wasser .o benetzt. claß sie
einen Wassergehalt von 6 bis 18, vorzugsweise i4,1/n aufweisen. Die nun mit ilüchtigein
Lüsung:inittel und Was-.er befeuchteten Fasern werden einem Kräuselwalzenpaar mit
So bis iSo, vorzugsweise 13o' zugeführt, welches mit einer Geschwindigkeit
von etwa i5o m/Min. läuft. Die entstandene Kräuselung weist 6 bis ; Bogen pro Zentimeter
auf. Die nachfolgende Schneidemaschine zieht das gekräuselte Bündel unter leichter
Spannung von der Kräuselwalze ab und schneidet es z. 13. in etwa i2o mtn lange Stapel.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zur Ausübung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In dieser Zeichnung sind 2 die Spinnschächte bzw. Trockenkammern,
3 die Benetzungswalze, 4 ein Riffelwalzenpaar, 5 ein weiteres Riffelwalzenpaar,
dessen Achse senkrecht zu der des Paares 4. steht, 6 die Schneidemaschipe und ;
der Stapel l;esc@nittener, gekräuselter Acetatzellwolle.