DEP0025355DA - Verfahren zum Strecken laufender Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Strecken von Textilfäden, insonderheit während ihres Laufes durch ein Erweichungsmittel, z.B. zwecks Erhöhung ihrer Festigkeit. Die Erfindung ist insbesondere auf die Herstellung von Fäden hoher Reissfestigkeit anwendbar, die im wesentlichen auf der Basis von Zelluloseazetat oder einem anderen Zellulose-Ester bzw. -Äther oder anderem künstlichen Material aufgebaut sind.

In der britischen Patentschrift 438584 ist ein Verfahren nebst Gerät zum Strecken von künstlichen Fäden während ihrer Erweichung beim Durchgang durch ein heisses wässriges Mittel, insbesondere feuchten Dampf oder heisses Wasser, beschrieben. Die britische Patentschrift 443707 beschreibt unter anderen ein derartiges Verfahren und Gerät, in welchem der Faden durch eine, ein inertes fliessendes Medium unter Druck enthaltende Endkammer und eine Streckkammer geht, welche das heisse wässrige Mittel unter einem Druck enthält, der gleich dem oder (und zwar vorzugsweise) höher als der Druck in der Endkammer ist, um das Einfliessen inerter Flüssigkeit in die Streckkammer zu vermeiden.

Wo die Streckungsbedingungen derart sind, dass die durch den Flüssigkeitsstrom aus dem Einlass der Endkammer auf den erweichten Faden ausgeübte Spannung nicht ins Gewicht fällt, kann die Zuführungsvorrichtung, durch die der Faden in die Streckkammer eingeführt wird, ausserhalb der Endkammer angebracht werden, die dann nur dazu dient, um den Verlust an Erweichungsmittel durch den Einlass der Streckkammer zu begrenzen. Häufiger jedoch, so wenn feuchter Dampf unter Druck als Erweichungsmittel verwendet wird, ist diese Spannung von grosser Bedeutung, da sie auf den Faden einen nachteiligen Einfluss hat, und demgemäss wird unter solchen Umständen die Zuführungsvorrichtung als innerhalb der Endkammer untergebracht beschrieben, um dem erweichten Faden diesen Druck zu erleichtern. Es hat sich nun herausgestellt, dass durch Verwendung von Wasser als inerte Flüssigkeit in Verbindung mit einem heissen, wässrigen Erweichungsmittel die inerte Flüssigkeit auf einem ein wenig höheren Druck als das Erweichungsmittel gehalten werden und in beschränktem Ausmasse mit dem Faden in die Streckkammer fliessen kann, wodurch der erweichte Faden von der Spannung befreit werden kann, die ihm durch den Strom inerter Flüssigkeit aus dem Einlass der Endkammer auferlegt wird.

Nach der Erfindung werden daher beim Strecken von gedrehten oder ungedrehten künstlichen Fäden diese, während sie ein heisses wässriges Erweichungsmittel durchlaufen, durch eine angetriebene Zuführungsvorrichtung in eine Endkammer geführt, die Wasser unter Druck enthält, und von da aus unmittelbar in eine Streckkammer, die das Erweichungsmittel unter einem niedrigeren Druck als dem des Wassers in der Endkammer enthält, und aus der Streckkammer mit einer Geschwindigkeit herausgezogen, die grösser ist als die Geschwindigkeit, mit der sie in die Endkammer geleitet werden, wodurch die Fäden gestreckt werden. Da der Druck des Wassers etwas, beispielsweise um etwa 0,35 kg/qcm höher ist, als der des Erweichungsmittels, entsteht ein Zustrom von Wasser aus der Endkammer in die Streckkammer, der den Durchgang des Fadens in die Streckkammer unterstützt und überdies den Verlust von Erweichungsmittel durch die Einlassöffnung der Streckkammer verhindert.

Eine zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens geeignete Streckvorrichtung enthält eine Streckkammer zur Aufnahme des Erweichungsmittels unter Druck, eine der Streckkammer benachbarte und dieser unmittelbar vorangehende Endkammer zur Aufnahme von Wasser unter Druck, Zuführungsvorrichtungen ausserhalb der Endkammer zur Beförderung der Fäden mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Endkammer hindurch zu der Streckkammer und Mittel, um die Fäden mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus der Streckkammer zu ziehen, die höher ist als die Geschwindigkeit, mit der die Fäden durch die Zuführungsvorrichtungen gefördert werden.

Um das Streckverfahren in Gang zu setzen, ist es zweckmässig, die Fäden anfänglich mit derselben Geschwindigkeit aus der Streckkammer zu ziehen, mit der sie angeliefert werden und dann die Zuggeschwindigkeit zu beschleunigen, bis das gewünschte Verhältnis zwischen Anliferungs- und Abzugsgeschwindigkeit erreicht ist. Eine geeignete Ausführungsform einer Einrichtung für diesen Zweck ist die in der britischen Patentschrift 569669 beschriebene Einrichtung, bei der, um den Faden aus der Streckkammer zu ziehen, eine konische Walze mit parallelen Fadenführungen vor und hinter der Walze verwendet wird, um den Faden um die Walze herumzuleiten und den jeweiligen Auflaufpunkt des Fadens auf der Walze festzulegen. Die Fadenführungen werden entgegen der Spannung des Fadens dem breiteren Walzenende zugetrieben, sodass der Faden mit einer Geschwindigkeit abgezogen und weitergeführt wird, die sich in umgekehrtem Verhältnis zur Fadenspannung ändert.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Strecken einzelner Fäden, wobei jeder Faden in einem besonderen Kammerpaar (End- und Streckkammer) und mittels einer gesonderten Streckvorrichtung behandelt wird. Das Anbringen der Fadenzuführung ausserhalb statt innerhalb der Endkammer ermöglicht die Verwendung einer Endkammer von kleinem Querschnitt, beispielsweise in Gestalt eines engen Rohres, an das sich ein ähnliches Rohr als Streckkammer anschliesst, und eignet sich gut für die Behandlung einzelner Fäden.

Der gestreckte Faden wird nach Verlassen der Streckkammer vorzugsweise auf ein gesondertes Aufnahmegerät, z.B. ein Ringspinngerät, eine Glockenspindel, einen Spinntopf o.dgl., geführt. Diese Vorrichtungen eignen sich besonders deshalb zur Aufnahme, weil sie geeignet sind, den Faden bei jeder beliebigen Zuführungsgeschwindigkeit, mit der er zu ihnen gelangt, aufzunehmen und es auf diese Weise möglich machen, den zu Beginn des Verfahrens hergestellten, nur teilweise gestreckten Faden zu beseitigen.

Die Erfindung ist auf das Strecken thermoplastischer Fäden bzw. von Fäden anwendbar, die durch feuchten Dampf erweichbar sind, wie z.B. Fäden, die aus Zellulosederivaten bestehen, oder sie enthalten. Beispiele von Zellulosederivaten sind die organisch sauren Zelluloseester wie Zelluloseazetat, Zelluloseformiat, Zellulosebutyrat, Zellulosepropionat und Zelluloseazetat-propionat und die Zelluloseäther, wie Äthylzellulose, Methylzellulose und Benzylzellulose. Die Erfindung ist auch auf die linearen Polymere von hohem Molekulargewicht anwendbar, so auf die linearen Polyamide, wie z.B. die Kondensationsprodukte aus Dicarboxylverbindungen und Diaminverbindungen und die Kondensationsprodukte aus Diketonen und Verbindungen, die zwei reaktionsfähige Wasserstoffe enthalten, wie Diamine, Glykole u.dgl. Die Fäden können einfädig sein oder aus einer Mehrzahl von mit oder ohne Drehung zusammengefassten Fäden bestehen.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.

In der Zeichnung bedeutet 1 einen einzelnen Faden, der von einer Spule 2 abgezogen und durch einen Fadenführer 2' in ein Gefäß 3 mit einer Flüssigkeit 3' geführt wird, um alle unerwünschten Beistoffe am oder im Faden, z.B. Reste von beim Spinnen verwendeten Lösungen, auszuwaschen oder zu entfernen. Wenn hier auch als Fadenlieferquelle eine Spule gezeigt ist, so kann selbstverständlich jeder andere Fadenwickel verwendet werden. Um den Faden unter den Flüssigkeitsspiegel 3' im Gefäss 3 zu führen, sind Rollen 4 vorgesehen. An bzw. über dem Gefäss 3 ist ein allgemein durch das Bezugszeichen 5 bezeichnetes Trockengestell angebracht, das aus Streben bzw. Stützen 6 besteht, auf denen Leitrollen 7 drehbar angeordnet sind, über die der Faden 1 in Windungen von genügender Länge, um ihn zu trocknen, läuft. Vom Gestell 5 aus geht der Faden 1 über eine Leitrolle 8 und wird in ein schalenförmiges Gefäss 9 mit Wasser oder einer anderen Behandlungsflüssigkeit 11 geleitet, das mit Rollen 12 versehen ist, um den Faden unter den Flüssigkeitsspiegel zu leiten.

Der Faden 1 verlässt das Gefäss 9 über eine Leitrolle 12' und geht durch einen Fadenführer 13 und danach zwischen den Walzen 14 und 15 hindurch, von denen eine oder auch beide angetrieben sein können und die dazu dienen, den Faden zu einer Behandlungsvorrichtung, die allgemein durch das Bezugszeichen 16 angedeutet ist, zu liefern, in der der Faden der Einwirkung eines Erweichungsmittels unterworfen wird.

Die Fadenbehandlungsvorrichtung 16 ist mit einer Dampfkammer 17 und diese mit Vorrichtungen 18 versehen, zum Beispiel einem Rohr, das ein nicht dargestellte Steuerventil aufweisen kann, um den Dampf in die Kammer zu lassen. Um Kondensate und Wasser, die aus der benachbarten Hilfskammer 21 eindringen, abzuleiten, kann ein Abzugsrohr 19 vorgesehen werden. Am Eingangsende der Dampfkammer 17 liegt eine Endkammer 21. In diese Kammer wird durch ein Rohr 22 Wasser eingeführt und durch ein Rohr 23 ausgelassen.

Der Druck in der Kammer 21 wird etwa höher als der des Dampfes in der Kammer 17 gehalten, sodass durch die Öffnung 24 ein Flüssigkeitsausfluss entsteht. Dieser dient zur Führung und Unterstützung des Fadens beim Übertritt aus der Kammer 21 in die Kammer 17. Für den Durchgang des Fadens durch die Behandlungsvorrichtung ist am Eingangsende der Flüssigkeitskammer 21 eine Öffnung 25 und am Ausgangsende der Dampfkammer 17 eine Öffnung 26 vorgesehen. Alle Öffnungen sind von kleinen Ausmassen, um die Drücke in den Kammern 17 und 21 aufrechtzuerhalten. Durch Anordnung der Walzen 14 und 15 vor statt in der Endkammer 21 können diese einen kleinen Querschnitt haben, sodass sie sich in Verbindung mit einer Dampfkammer 17 von gleichem Querschnitt zum Strecken einzelner Fadenlängen eignet.

Eine feststehende Fadenführung 27 dient dazu, den aus der Dampfkammer 17 kommenden Faden zu einer bei 28 zum Teil gezeigten Steck- bzw. Aufnahmewalze zu leiten, für welche eine konische Walze verwendet wird, um den Faden aus der Streckkammer in der oben erwähnten und ausführlich in der britischen Patentschrift 569669 beschriebenen Weise abzuziehen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Strecken laufender und unter dem Einfluss eines heissen wässrigen, unter Druck stehenden Erweichungsmittels befindlicher Fäden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden mittels einer angetriebenen Zuführungsvorrichtung in eine Wasser unter Druck enthaltende Endkammer und von dort unmittelbar in eine das Erweichungsmittel unter einem niedrigeren Druck als dem des Wassers in der Endkammer enthaltende Streckkammer geführt wird, aus der die Fäden mit einer Geschwindigkeit herausgezogen werden, die grösser ist als die Geschwindigkeit mit der sie in die Endkammer geleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden gestreckt werden, während sie unter dem Einfluss von übersättigtem Dampf als Erweichungsmittel stehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fäden hauptsächlich aus Zellulose-Azetat oder einem anderen Zelluloseester bzw. -äther gestreckt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einzelfäden behandelt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des inerten fliessenden Mediums ungefähr 0,35 kg/qcm höher ist als der des Erweichungsmittels.