DE894433C - Verfahren zur Herstellung von wollartigen kuenstlichen Faeden - Google Patents

Description

Die Herstellung einer künstlichen wollartigen Cellulosefaser muß nach Erzielung einer an sich zerreißfesten Einzelfaser darauf abgestellt sein, der Einzelfaser eine dem Woll'haar ähnliche Kräuselung zu geben. Zu diesem Zweck wird bisher der im Strang gesponnene Kunstseidefaden in zentimeterlange Stücke zerschnitten und einem teils chemischen, teils mechanischen Prozeß unterworfen, um diese Kräuselung zu erreichen. Besonders die chemische Behandlung ist umständlich, weil jedesmal ein langwieriger Wasch- und Trocknungsprozeß erforderlich ist. Die . nunmehr als Ballen vorliegende Zellwolle wird auf Spinnmaschinen weiter verarbeitet. Der hieraus hergestellte Faden besitzt wie jeder andere Wollfaden infolge der vielen an sich nur zentimeterlangen Einzelfasern, eine Zerreißfestigkeit, die etwa 20 bis 40% derjenigen Festigkeit ausmacht, die der Faden besitzen würde, wenn er die proportionale Festigkeit der Einzelfaser besäße.

Der erfindungsgemäße Vorschlag erstrebt insofern eine Vereinfachung dieses Prozesses, wobei eine qualitative Steigerung des Produktes erzielt wird, als der aus der Spinndüse austretende Faden ■sofort die wollähnliche Kräuselung erhält. Damit wären alle nachfolgenden Prozesse, einschließlich der Herstellung des webf ähigen Fadens erspart. Da der Einzelfaden in diesem Fall nicht mehr in viele relativ kurze Stücke zerteilt wird, steigt die Festigkeit des webfertigen Fadens auf den Wert etwa eines entsprechend dicken Kunstseidefadens.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Vorschlages besteht darin, daß der aus der Spinndüse austretende Faden einem Ultraschallfeld ausgesetzt wird, das vermöge seines Schwingungsgitters den noch plastischen Faden strukturell so weit

verändert, daß er periodisch wiederkehrende Biegungen erleidet.

Es sind bereits Verfahren zur Kräuselung von Kunstspinnfäden bekanntgeworden. Bei einem dieser Verfahren wird der gesponnene Faden mittels auf ihn quer einwirkender Zahnräder wellig gedrückt. Bei einem anderen Verfahren wird der Durchtrittsquerschnitt der Spinndüse periodisch mittels eines -Kollbens derart verändert, daß der ίο Faden über seine Länge verteiilt Verdickungen und Einschnürungen aufweist. Beide Verfahren sind verhältnismäßig umständlich und in ihrer Arbeitsweise nicht immer zuverlässig, und außerdem ist die so erzielte Kräuselung der Kräuselung eimer natürliehen Faser noch verhältnismäßig unähnlich. Bei einem anderen betkannten Verfahren werden auf den amis der Spinndüse in das Wasserbad einlaufenden, noch nicht ganz erhärteten Faden unter einem Winkel von etwa 45⁰ mechanische Schwingungen ausgeübt, die mittels eines Elektromagneten erzeugt werden. Die Frequenz eines Elektromagneten ist aber auf Grund seiner Arbeitsweise für den vorliegenden Fall nicht besonders geeignet, da sie bei den hohen Fadengeschwindigkeiten an der Spinndüse nur Weitungen 'des Fadens von einer ziemlich großen Wellenlänge ergibt. Die Form dieser Wellen kommt zwar der Kräuselung eines natürlichen Wollfadens schon nahe, erreicht sie aber infolge der zu langen Wellungen auch noch nicht. Erst durch das Verfahren nach der Erfindung, nämlich durch die Anwendung eines· Ultraschallfeldes, wird der Fachmann in die Lage versetzt, mit der großen Fadengeschwindigkeit Schritt zu halten und eine Kräuselung mit einer sehr kurzen Wellenlänge zu erzielen, wie sie bei der natürlichen Welle vorhanden ist.

Das UltraschallfeflÜ wind zweckmäßig in einem Flüssigkeitsbad erzeugt, weil hier die Entstehung eines Schwingungsgitters- besonders einfach ist. Außerdem findet bei den meisten Spinnverfahren der Härteprozeß in Flüssigkeitsbädem statt, so daß die Erzielung der Kräuselung schon aus diesem Grunde zweckmäßigerweise in dem Härtebad stattfindet. Tritt der Faden aus dem plastischen Zustand in den starren über, so soll er nach dem erfindungsgemäJßen Verfahren die Kräuselung bereits besitzen, das heißt die Einwirkung des Ultraschallfeldes muß in dem Fabrikationsstadium vor sich gehen, in dem die Ausfällung 'stattfindet. Da es sich bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag um eine rein physikalische Behandlung handelt, kann selbstverständlich das Verfahren auch für solche künstlichen Fäden Verwendung finden, die nicht nur aus Cellulose, sondern auch aus anderen Produkten, wie beispielsweise Eiweiß, oder beliebigen anderen Kondensations- oder Polymerisationsprodukten bestehen.

Je nach dem angewandten. Spinnverfahren wird das Ultraschallfeld in der Spinndüse selbst oder außerhalb derselben zur Anwendung gebracht.

Beispielsweise wird bei dem Trockenspinnverfahren die hochviskoseSpinnlösung durch sehr enge Düsen gepreßt und der entstehende Faden in Luft getrocknet. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, kann in der Art erfolgen, daß das Ultraschallfeld in der Spinndüse selbst erzeugt wird, wodurch infolge einer periodisch wiederkehrenden Orientierung der Cellulosemoleküle die beabsichsichtigte Kräuselung erzielt wird. Es ist hierbei aber notwendig, daß der gesponnene Faden cnmittelbar nach dem Eintritt in die Luft erstarrt. Ist dies, erst geraume Zeit später der Fall, so· führt man ziweckmäßigerweise den noch plastischen Faden durch ein Wasserbad, in welchem das Ultraschallfeld auf ihn einwirken kann.

Beim Naßspinnverfahren findet die Ausfällung ■bekanntlich in chemischen Bädern statt. Diese (bestehen in der Regel aus· stark elektrolytisch leitenden Lösungen, die der Erzeugung eines Ultraschallfeldes erhebliche Schwierigkeiten in den Weg legen. Man wird daher in an sich bekannter Weise so vorgehen, daß man in einer ölschicht oder in einer anderen mit dem Bad nicht mischbaren Flüssigkeit das Schallfeld erzeugt und es auf diese Weise dem Fällbad aufzwingt.

Das dritte am meisten angewendete Spinnverfahren ist das sogenannte Naßstreckverfahren. Bei ihm wird ein verhältnismäßig dicker Strahl der Spinnlösung in einem sich rasch bewegenden Wasserstrahl zu der gewünschten Feinheit gestreckt. Hierbei findet bereits eine Ausfällung der Cellulose statt, so daß man gezwungen ist, das Ultraschallfeld in der Spinndüse selbst zur Anwendung zu bringen.

Je nach der Geschwindigkeit, mit der der Faden bewegt wird bzw. mit der der Faden einen bestimmten Grad seiner Härtung erreicht, ist die Frequenz des Ultraschallfeldes zu verändern. Es trifft sich besonders günstig, daß beim Naßstreckverfahren sehr hohe 'Geschwindigkeiten erzielt werden und ihier infolge der relativ kleinen Dimension der Spinndüse nur räumlich sehr kleine Ultra-Schallquellen, das heißt solche mit hoher Frequenz anwendbar sind.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man praktisch endlose wollartige künstliche Fäden, deren Weiterverarbeitung in der Weise geschehen kann, daß man die im Strang gesponnenen Fäden in Fasern schneidet und sie nun nach Art der Zellwolle weiter verarbeitet. Man kann aber auch die Fäden direkt au einem webfertigen Faden verarbeiten und erhält auf diese Weise ein neuartiges Produkt, das sich von einem -Faden aus Naturwolle durch die Länge seiner Einzelfäden und von einem 'Kunstseidefaden durch die Auflockerung günstig unterscheidet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von wollartigen künstlichen Fäden aus Cellulose, Eiweiß oder Kunstprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Spinndüse austretende Faden einem Ultraschallfeld ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschallfeld in der Spinndüse selbst erzeugt wird.

3· Verfahren nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschallfeld, derart räumlich begrenzt wird, daß in ihm stehende Wellen bzw. ein Schwingungsgitter gebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschallfeld auf ein ruhendes oder bewegliches Flüssigkeitsbad beschränkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellung eines wollähnlichen Fadens dieser in kurze Stücke geschnitten wird.

Angezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 692 625;
USA.-Patentschrift Nr. 1 6712943.

1 5509 10.