EP0598195B1 - Verfahren sowie Vorrichtung zur Behandlung eines fadenartigen Gebildes - Google Patents

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EP0598195B1
EP0598195B1 EP93114534A EP93114534A EP0598195B1 EP 0598195 B1 EP0598195 B1 EP 0598195B1 EP 93114534 A EP93114534 A EP 93114534A EP 93114534 A EP93114534 A EP 93114534A EP 0598195 B1 EP0598195 B1 EP 0598195B1
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EP
European Patent Office
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thread
yarn
formation
electrode
treatment
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EP93114534A
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Kurt Truckenmüller
Eberhard Dr. Räuchle
Karl Greifeneder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amann and Soehne GmbH and Co KG
Original Assignee
Amann and Soehne GmbH and Co KG
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    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating a thread-like structure, an apparatus for carrying out the method and the use of a correspondingly treated thread-like structure.
  • a thread-like structure such as, for example, a sewing thread or another thread, a sliver, a roving, a card sliver, a thread-like or ribbon-like nonwoven layer
  • appropriate equipment is applied in such a way that the thread-like structure, provided that it is stable in the longitudinal direction against stress, is passed through an appropriate solution or dispersion of equipment, so that a defined part of the solution or dispersion contained equipment remains on the thread-like structure.
  • the thread-like structure is not stable in the longitudinal direction in relation to the application of tension, the aforementioned solution or dispersion of the equipment is sprayed onto the thread-like structure.
  • CH-A 11 615 describes a treatment method in which an electric arc and thus a continuously burning discharge is generated between the counter electrodes and the electrodes, this electric arc then acting on a thread-like structure, in particular fine channels on the fiber surface of the thread-like structure train and thus roughen the microscopic surface of the fibers.
  • the counter electrodes and electrodes required for generating the arc and described in CH-A 11 615 are directly connected to a common voltage source.
  • CH-A 11 615 states that intermittent discharges do not allow effective preparation of textile fibers for finishing.
  • EP-A 0 496 117, EP-A 0 492 649 and EP-A 0 415 032 describe corona treatments of thread-like structures, in particular sewing threads, but this prior art completely leaves open how these corona treatments are carried out and under what conditions and with what properties the corona is produced.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type specified, in which the possibility of changing the property of the thread-like structure to be treated is multiplied.
  • the thread-like structure is transported relative to a treatment device at a predetermined speed in order to change its properties.
  • the treatment device is designed in such a way that electrical discharges are generated by counter electrodes which are arranged at a distance from one another and are connected to a multiplicity of parallel electrodes connected to a common voltage source and at least one electrode are, the counter electrodes being electrically decoupled.
  • the thread-like structure is subjected to the electrical discharges temporarily or continuously, with a spark and / or short-term arc discharge with a burning time of between 10 -1 seconds and 10 -8 seconds, preferably between 10 -6 seconds and 10, being used as electrical discharges -2 seconds, is selected.
  • the method according to the invention has a number of advantages. Due to the fact that the treatment according to the invention is preferably carried out without contact, there can be no uncontrolled influencing of properties, which is always the case in the prior art when the thread-like structure is subjected to mechanical stress during the treatment. In the method according to the invention, changes in properties of the thread-like structure can also be brought about by the spark and / or short-term arc discharges without it being necessary to apply appropriate equipment to the thread-like structure.
  • the method according to the invention can be modified particularly simply to the effect that a thread-like structure treated hereafter has changed properties with regard to hydrophilicity, hydrophobicity, oleophilicity or oleophobia, without it being necessary to apply appropriate finishing products to the surface of the thread-like structure .
  • these products can be chemically and / or physically bound to the material from which the thread-like structure is made, so that it is almost impossible or impossible to later remove these products from the surface without destroying them to remove the thread-like structure.
  • the outer capillaries of the sewing thread can be welded to other outer capillaries and / or internal capillaries at certain points, short distances or as seen over the entire axial length, with these welding areas be formed in that the fiber material is melted by the spark or arc discharge and then solidifies again.
  • This improved sewing behavior of the sewing thread treated according to the invention is expressed in comparison to an identical sewing thread, which, however, does not have the aforementioned melting ranges, in the fact that in the sewing thread treated according to the method according to the invention, the thread break frequency, for example in the case of multidirectional sewing at high processing speeds (up to 7,000 stitches / minute) or when sewing buttonholes is significantly reduced.
  • the contactless treatment of the sewing thread with a spark and / or short-term arc discharge due to the presence of air during the treatment alone brings about chemical and / or physical changes in the fiber polymer forming the sewing thread, simply as claimed in the method according to the invention, which are expressed, for example, in the fact that a sewing thread treated in this way has a substantially better adhesion between the surface of the sewing thread and equipment attached to it.
  • the method according to the invention can be modified in such a way that a sewing thread treated according to it has an increased hydrophilicity and a reduced oleophilia without it being necessary to apply appropriate finishing products to the surface of the synthetic sewing thread.
  • the thread-like structure and in particular also the sewing thread is temporarily or continuously subjected to the spark and / or short-term arc discharge during transport. If the changes brought about by the method according to the invention are to extend over the entire axial length of the thread-like structure, then a constant treatment during the transport of the thread-like structure through the treatment device with the spark and / or short-term arc discharge is necessary, while a partial and axial Seen in the direction of the thread-like structure, an interrupted change in the method according to the invention is achieved in that the thread-like structure is only temporarily subjected to the spark and / or brief arc discharge during transport.
  • a first embodiment of the method according to the invention provides that the method according to the invention is carried out in a gas atmosphere, for example in a protective gas atmosphere, an air atmosphere and / or an atmosphere of reactive gases.
  • the gas pressure varies in the range of the normal pressure range, preferably between 90 ⁇ 10 3 Pa to 110 ⁇ 10 3 Pa, in particular at a pressure in the range of approximately 10 5 Pa.
  • this treatment temperature i.e. the temperature of the thread-like structure during the treatment
  • this treatment temperature normally varies between 15 ° C. and 200 ° C., preferably between 20 ° C. and 60 ° C. Due to these relatively low temperatures, no undesirable physical structure changes occur in the process according to the invention, so that the process according to the invention accordingly does not cause any undesirable changes, for example in the original shrinkage behavior of the thread-like structure and in particular in the sewing threads, for example in the boiling shrinkage behavior or the hot air shrinkage behavior.
  • the method according to the invention can be carried out in a gas atmosphere.
  • Inert gases such as one noble gas or several noble gases, nitrogen or a mixture of the aforementioned gases, air and / or reactive gases or gas mixtures are used for this.
  • the selection of the gas used or of the gas mixture used depends on the material from which the thread-like structure is made and the changes in properties that are desired.
  • the individual threads of a multi-thread thread-like structure are to be fused with one another over the axial length at certain points or areas without any chemical change in the material from which the thread-like structure or sewing thread is made , is desirable, it is recommended to use a protective gas atmosphere (noble gases, nitrogen).
  • a protective gas atmosphere nitrogen
  • this protective gas atmosphere can be achieved in the method according to the invention by flushing the thread-like structure or sewing thread with the appropriate protective gas during the spark and / or brief arc discharge.
  • the method according to the invention is to bring about a chemical change in the material from which the thread-like structure is made, one works with spark and / or short-term arc discharge in an air atmosphere or in an atmosphere of reactive gases.
  • a chemical change is then preferably used as reactive gases oxygen, hydrogen, ammonia, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, either alone or in a mixture, with the result that functional groups form on the surface of the thread-like structure and in particular the sewing thread which then cause, for example, a change in the dyeing behavior, the chemical bonding of equipment, preparations, finishing agents, the hydrophobization or hydrophilization, the oleophobization or oleophilization or the antistatic behavior of such a thread-like structure or sewing thread provided with functional groups.
  • another embodiment of the method according to the invention provides that before and / or during the treatment of the thread-like structure (sewing thread, other threads, slubber, roving, card, fleece layer) with the spark and / or brief arc discharge the thread-like structure is impregnated with at least one substance.
  • the conditions of the spark and / or short-term arc discharge, the dwell time and the treatment temperature it can occur that the substance in question chemically and / or physically on the surface of the thread-like structure and / or inside the thread-like structure is bound or that reactive substances are formed from the respective substance by the spark and / or short-term arc discharge, which then either directly with the material that the thread-like structure forms, react or initially react with one another, for example polymerize and / or oligomerize, so that the components reacted with one another are then chemically and / or physically fixed on and / or in the thread-like structure.
  • such thread-like structures can be produced in a particularly simple manner that are chemically modified or that are provided with corresponding substance layers on the surface.
  • the selection of the substance described in the previously described embodiment of the method according to the invention depends on the desired change in properties of the thread-like structure. If, for example, the substance of a textile fuse or a textile roving is to improve the thread closure of the roving or the fibers or threads forming the fuse, it is advisable to select a substance here which is influenced by the spark and / or or short-term arc discharge melts, so that the melted substance bonds the individual fibers or threads to one another during later solidification. The same applies if a yarn is spun from multifilaments or a large number of individual fiber yarns or if a thread is made from at least two rovings.
  • Another embodiment variant of the method according to the invention provides that the method according to the invention serves to improve the thread closure of yarns and in particular of sewing threads. This is achieved in that polymerisable and / or oligomerisable substances are applied to the substrate to be treated before or during the spark and / or brief arc discharge, and in particular are incorporated into the interstices of fibers or threads of the fibers or threads forming the yarn, so that these substances then polymerize or oligomerize through the spark or short-term arc discharge and thus cause the fibers or threads to stick together.
  • the thread to be treated in each case and in particular the sewing thread to be treated in each case are subjected to a constant spark and / or brief arc discharge while the thread is being transported through the treatment device.
  • the polymerizable or oligomerizable monomers mentioned in the previous section are used as the substance.
  • oligomerizable or polymerizable organic silicon compounds are selected, which are then physically and / or preferably chemically fixed on the surface of the thread-like structure by the spark and / or brief arc discharge.
  • thread-like structure is to be understood to mean all such materials which predominantly have a large axial extent with a small width, that is to say, for example, all threads, fiber yarns, multifilament fibers, yarns, slivers, card slivers, rovings, tapes, non-woven layers or the like.
  • this includes yarns (fiber yarns, multifilament yarns) or threads made of polyamide6, polyamide6.6, polyester, (Polyethylene terephthalate) glass, polyalkylene and / or carbon fibers.
  • the thread-like structure is impregnated with at least one initiator, which breaks down into radicals and / or ions as a result of the treatment (spark and / or brief arc discharge).
  • at least one initiator which breaks down into radicals and / or ions as a result of the treatment (spark and / or brief arc discharge).
  • reactive particles radicals and / or ions
  • This embodiment variant enables a particularly simple and inexpensive physical and in particular also chemical modification of the thread-like structure, the substances mentioned above and / or the gases described above being used in this variant.
  • any initiator that is modified by the spark and / or short-term arc discharge in such a way that it breaks down into radicals and / or ions can be used in the embodiment of the method according to the invention described above.
  • Initiators based on a persulfate, in particular potassium persulfate and / or ammonium persulfate, a peroxide, in particular dibenzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, ditert-butyl peroxide, cyclohexylsulfonylacetyl peroxide, initiators are preferably available for this purpose based on an azo compound, in particular azodiisobutyronitrile, and / or an initiator based on benzpinacol, diisopropyl percarbonate and / or tert-butyl peroctoate.
  • a redox system in particular potassium persulfate / sodium hyposulfite, hydrogen peroxide / iron (II) sulfate, cumene hydroperoxide / polyamine and / or benzoyl peroxide / N-dimethylaniline, can also be used as initiator in the process according to the invention, since these can be used successfully
  • the aforementioned redox systems form the reactive centers described above in a particularly high yield.
  • the thread-like structure to be treated in each case is swollen before and / or during the application of the initiator by applying a swelling agent.
  • This variant allows the reactive centers, which are formed from the initiator by the spark and / or short-term arc discharge, to be located exclusively or partially in the interior of the thread-like structure due to the previous swelling thereof, so that, accordingly, the reactions described above are also exclusively or partially run inside the thread of the thread-like structure.
  • Another embodiment of the method according to the invention provides that the at least one initiator is applied to the thread-like structure together with the at least one substance becomes.
  • This variant of the method according to the invention is always used when an oligomerizable and / or polymerizable substance is to react with the reactive centers formed by the decomposition of the initiator.
  • the substances applied to the thread-like structure can be arranged inside the thread-like structure, on its surface or both inside and on its surface.
  • the hydrophilicity or hydrophobicity, the oleophobicity or the oleopholy, the sliding behavior, the adhesiveness or the electrostatic charge of the thread-like structure processed by the method according to the invention it is advisable to use the above-mentioned substances in one layer or preferably to be arranged in several layers on the surface of the thread-like structure.
  • the first possibility provides that the spark and / or arc discharge is oriented in the transport direction or opposite to the transport direction of the thread-like structure, while in the second possibility the spark and / or brief arc discharge is at an angle between 75 ° and 105 °, in particular at an angle of about 90 °, relative to the direction of transport of the thread-like structure.
  • the spark and / or brief arc discharge is at an angle between 75 ° and 105 °, in particular at an angle of about 90 °, relative to the direction of transport of the thread-like structure.
  • a voltage source with a voltage below 50 kV, in particular with a voltage between 2 kV and 25 kV, is used here.
  • this treatment time depends on the desired changes in properties, the material used for the thread-like structure and the required energy of the spark. and / or arc discharge directed.
  • the treatment time is usually less than 2 seconds and preferably varies between 0.01 seconds and 1.5 seconds.
  • this transport speed is generally between 20 m / min and 1,500 m / min, preferably between 150 m / min and 800 m / min , fluctuates.
  • the present invention further relates to a device for carrying out the method according to the invention described above.
  • the device according to the invention for carrying out the method described above has a treatment device which comprises a transport system for the thread-like structure and at least one electrode arranged at a distance from a multiplicity of counter electrodes connected in parallel for generating the electrical discharges.
  • the at least one electrode and the plurality of counter electrodes are connected to a common voltage source, with each counter electrode being assigned at least one capacitor or a resistor for electrical decoupling.
  • This capacitor or resistor is provided between the respective counter electrode and the voltage source, with a spark and / or short-term arc discharge with a burning time of between 10 -1 seconds and 10 -8 seconds, preferably between, at the counter electrode as electrical discharge in the device according to the invention 10 -6 seconds and 10 -2 seconds.
  • resistors can also be provided, with current losses occurring as a result of the heating of the resistors, which are avoided when using capacitors.
  • capacitance of the capacitor it is also possible to limit the power of the spark and / or short-term arc discharge and to keep it at a predetermined value.
  • this electrical decoupling in the device according to the invention prevents the spark or arc discharge from occurring on only one electrode or on a few electrodes, so that the discharges extend uniformly over all electrodes.
  • an unlimited number of counter electrodes and electrodes can be operated via a single voltage source.
  • the transport system is formed by two deflection rollers arranged at a distance from one another, these two deflection rollers optionally being driven or not being driven. It is the same possible to drive only one of the two deflecting rollers, it then being advisable to drive the second deflecting roller as seen in the transport direction, it then being appropriate to wrap this deflecting roller at least once with the thread-like structure to be transported, so that such a looped deflecting roller as Trigger mechanism serves and thus ensures the required constancy of the speed of transport of the thread-like structure.
  • the electrodes and the counterelectrode are then positioned between these deflection rollers which are arranged at a distance from one another.
  • the transport system is formed from two rollers arranged at a distance from one another, one roller is connected as an electrode and the other as a counter electrode.
  • This then leads to the spark or short-term arc discharge being formed in the transport direction of the thread-like structure or in the opposite direction to the transport direction of the thread-like structure.
  • the same orientation of the spark and / or short-term arc discharge can also be achieved in that at least one ring electrode and one ring-shaped counter electrode are positioned between the two rollers, the transported thread-like structure then being guided through the ring interior of the ring-shaped electrode.
  • the at least one electrode and the associated counter electrodes are positioned laterally at a distance from the transported thread-like structure, as will be explained in more detail below in a further exemplary embodiment.
  • the transport system comprises a laying device and a winding device for a spool of the thread-like structure.
  • the thread-like structure is thus subjected to the spark and / or brief arc discharge while it is being wound on the winding device.
  • the laying device causes the thread-like structure to be wound evenly distributed over the axial length of the coil.
  • This embodiment variant of the device according to the invention has the advantage that, compared to the embodiment described above, the thread-like structure can be subjected to the discharge of sparks or arcs for a considerably longer time at the same processing speed.
  • the winding device is then connected as an electrode, while the counter electrodes are arranged at a distance from the winding device and in particular extend over the entire axial length of the winding device, so that the counter electrodes arranged at a distance from the winding device ensure a uniform spark or arc discharge across the entire axial width of the correspondingly wound coil.
  • the thread-like structure can be provided with a certain amount of mechanical tension during transport, in particular with sewing threads or other threads. If this is not the case, which can apply, for example, to card slivers or rovings, it is advisable to design the transport system in such a way that the thread-like structure lies against the transport system and is transported when the transport system moves.
  • the transport system can be designed, for example, as a transport roller with a correspondingly large diameter.
  • a particularly suitable embodiment of the device according to the invention provides that the transport system is designed as an endless conveyor belt so that the thread-like structure is placed on the endless conveyor belt for transport.
  • the conveyor belt is made of an electrically conductive material, for example copper, aluminum, iron or steel.
  • the counter electrodes are positioned, while the electrically conductive conveyor belt is connected as an electrode. This ensures that the thread-like structure is subjected to the spark and / or short-term arc discharge while it is being transported by means of the conveyor belt.
  • the side areas of the electrically conductive conveyor belt are made from an insulator to manufacture, so that the thread-like structure rests on the electrically conductive conveyor belt and is held laterally by the insulator.
  • a particularly suitable development of the device according to the invention in which at least one capacitor is assigned to each counterelectrode, provides that the capacitor is designed as a coaxial cable.
  • This development has the advantage that by varying the length of the coaxial cable, the capacitance of the capacitor designed as a coaxial cable can be varied in a particularly simple manner, so that the spark and / or short-term power can be achieved in any way and within a very short time Arc discharge can be changed and adapted to the respective conditions.
  • the capacitance of the capacitor which is connected between the respective counter electrode and the voltage source, it should be noted that this varies between 5 pF and 5,000 pF, preferably between 100 pF and 1,500 pF.
  • the electrode or the counter electrode can be made from metals or metal alloys, in particular from aluminum, copper, iron, stainless steel, platinum, platinum alloys, tungsten or nickel, aluminum, iron or copper being preferred for reasons of cost. It is also possible to select an electrically conductive liquid or an electrically conductive melt as the electrode or counter electrode.
  • each counter electrode is assigned a second capacitor, the second capacitor preferably connecting the counter electrode to the associated electrode.
  • this second capacitor allows the time course of the spark or short-term arc discharge and thus the frequency range of the discharge to be modulated in time.
  • the capacitance of this second capacitor depends on the desired modulation, preferably capacitors are used as second capacitors whose capacitance is equal to or less than the capacitance of the first capacitor.
  • those second capacitors are used whose capacitance is 10% to 90% of the capacitance of the first capacitor.
  • the second capacitor is also designed as a coaxial cable, with a change in the length of the coaxial cable the desired capacitance of such a second capacitor can be set.
  • the device according to the invention preferably has one treatment device, in particular two to forty, spaced counter electrodes. These counter electrodes are connected in parallel and connected to a single common voltage source, a number of electrodes corresponding to the number of counter electrodes also being connected to this common voltage source.
  • a treatment device it is possible in a particularly simple manner to change the intensity of the treatment, ie the number of spark and arc discharges acting on the thread-like structure, by varying the number of counter electrodes and the electrodes belonging to them.
  • a voltage source designed as an alternating voltage is preferably used.
  • this voltage source then generates an AC voltage with a frequency between 5 Hz and 20,000 Hz, preferably 50 Hz.
  • the device according to the invention usually has a voltage source which generates an alternating voltage between 500 V and 50 kV, preferably between 2 kV and 25 kV.
  • the thread-like structure treated by the method according to the invention is preferably used to produce reinforcing layers for composite materials such as tires, tarpaulin, carbon fiber reinforced plastics, polyester reinforced plastics or the like. It has been shown here that such composites have a long service life because, due to the physical and / or chemical change in the surface of the thread-like structure, there is a high level of adhesion between the thread-like structure and the surrounding composite material, for example rubber or plastic.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are also preferably used for sewing threads.
  • sewing thread includes threads made from synthetic fibers, in particular polyamide6, polyamide6.6 and / or polyester fibers (polyethylene terephthalate fibers), from natural fibers, in particular from cotton and / or silk fibers, or from mixtures of Synthetic fibers and natural fibers of the type mentioned above exist.
  • Particularly good results can be achieved by the method according to the invention and with the device according to the invention with sewing threads which consist of 100% polyester fibers (polyethylene terephthalate fibers).
  • this includes both fiber threads, filament threads or filament fiber threads in the usual sewing thread construction, in particular twisted threads, core threads and / or air-entangled threads, the titer of such threads being between 100 dtex and 3,500 dtex, preferably vary between 500 dtex and 1,500 dtex.
  • substances fixed in this way provided that they are predominantly arranged in the surface area of the sewing thread, can improve the sewing behavior in such a way that substances fixed in this way, with the formation of a layer enveloping the sewing thread, improve the thermal resistance of the sewing thread and / or the sliding behavior of the sewing thread during processing in one Modify the desired way so that sewing threads treated in this way have a considerably improved sewing ability.
  • the method according to the invention it is possible to apply to the sewing thread a substance which alters, preferably reduces, the water absorption capacity of the sewing thread.
  • the substances described above can be inside the sewing thread, on its surface and both inside and on the sewing thread surface to be ordered.
  • the thread closure of the sewing thread is to be improved, it is advisable to arrange the substances used for this purpose inside the sewing thread so that the fibers and / or filaments forming the sewing thread are glued from the inside.
  • FIG. 1 schematically depicts a circuit diagram which is used in the embodiments of the device shown in FIGS. 3 to 6.
  • the circuit has a voltage source 1, the voltage source 1 generating, for example, an alternating voltage of 5 kV with a frequency of 50 Hz.
  • this voltage source 1 three electrodes 2, 3 and 4 shown by way of example and three examples shown are shown Counter electrodes 5, 6 and 7 connected, both the electrodes 2 to 4 and the counter electrodes 5 to 7 being connected in parallel.
  • Each counter electrode 5 to 7 is assigned a capacitor 8, 9 or 10, the capacitors 8 to 10 having a capacitance of 500 pF.
  • the counter electrodes 5 to 7 are thus decoupled, which leads to the fact that when a voltage is applied between the electrodes 5 and 2, the electrodes 6 and 3 and the electrodes 7 and 4 when a certain limit voltage is exceeded, caused by the electrode spacing and by the capacitance of the capacitors 8 to 10 is determined, an electrical spark and / or short-term arc discharge is formed.
  • the circuit diagram shown in FIG. 2 differs from the circuit diagram described above in that the circuit here has a second capacitor 11.
  • the circuit comprises a voltage source 1, a first capacitor 8, a counter electrode 5, an electrode 2, only one pair of electrodes 5 and 2 being shown in FIG. 2 by way of example.
  • a second capacitor 11 is connected in parallel with the electrodes 5 and 2 and effects a temporal modulation of the spark or short-term arc discharge taking place between the electrodes 5 and 2.
  • the capacitor 11 has a capacitance of 400 pF.
  • the voltage source 1 generates such a voltage as was specified above for the circuit diagram 1.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of the device, the device being a transport system for the thread-like structure 21.
  • the transport system for the thread-like structure 21 comprises a take-off mechanism 22, a lower deflection roller 23, a deflection pin 24 and a deflection pin 25.
  • the thread-like structure 21 is transported in the direction of the arrow 27 by rotating the extraction device 22 in front of the roller 23 a total of 20 product application device provided.
  • the product application device 20 comprises a chassis 28 for receiving a liquid product and a planting roller 29 which extends partially into the chassis and is rotatably supported by the chassis.
  • the planting roller 29 is in contact with the thread-like structure 21.
  • the deflection roller 23 is followed by a cylindrical tubular body 30 which is provided with a cylindrical bore 31 through which the thread-like structure 21 is guided.
  • Four electrodes 2, 3, 4 and 4a shown by way of example and four counter electrodes 5, 6, 7 and 7a shown by way of example are arranged within the cylindrical body, which consists of an electrically insulating material, these electrodes (2-4, 4a 5 - 7, 7a) are designed as ring electrodes.
  • Each counter electrode 5 - 7, 7a is assigned a capacitor 8, 9, 10 and 10a.
  • the electrodes and counterelectrodes are each connected to the AC voltage source denoted by 1, the voltage source generating a voltage of 10 kV at a frequency of 50 Hz.
  • a gas inlet valve 32 and a gas outlet valve 33 are arranged at the foot and top of the cylindrical body 30, with which it is possible to introduce a gas into the region of the bore 31.
  • a product is applied to the application device 20 by means of the platen roller 29 onto the thread-like structure 21 transported along the application device 20.
  • the correspondingly impregnated thread-like structure 21 is then transported in the direction of arrow 27 and then reaches the region of the bore 31, where a spark or short-term arc discharge is carried out.
  • This discharge forms between the electrode pairs 10a and 4a, 7 and 4, 6 and 3 and 5 and 2 in the transport direction 27 of the yarn.
  • This in turn leads to the fact that the substance applied at 20 is crosslinked or chemically and / or physically bound to the thread-like structure, so that the appropriately equipped structure can be drawn off via the take-off device 22 or wound up accordingly.
  • a thread-like structure was made hydrophobic.
  • a mixture of an aqueous emulsion of a fluorocarbon resin with a silicone oil was used, this emulsion having 20 parts by weight of fluorocarbon resin and 80 parts by weight of silicone oil.
  • the product order was 4% by weight.
  • the transport speed was 300 m / min.
  • the voltage applied to the voltage source 1 was 10 kV, which leads to a spark discharge of approximately 1 cm in length being formed between the electrodes (2-4, 4a; 5-7, 7a).
  • the same thread-like structure was equipped with the same hydrophobicizing agent described above.
  • the thread-like structure was subjected to hot air treatment at 180 ° for 75 minutes.
  • the thread-like structure thus conventionally equipped was sewn individually on a corresponding waterproof fabric like the thread-like structure equipped on the device described above.
  • the two seams were then tested for watertightness, and it was found that the seam made with the conventionally equipped thread-like structure became wet after 120 minutes, while the seam made with the thread-like structure which was equipped on the device shown in FIG. 3 itself after 240 Minutes not soaked.
  • the second embodiment shown in FIG. 4 differs from the previously described embodiment in that the thread-like structure is wound on a winding device 40 in the form of a bobbin.
  • the winding device 40 has a winding core 2, which is electrical is conductive and connected to the voltage source 1 so that the core 2 forms the electrode.
  • a series of counter electrodes 5, 6, 7 and 7a is arranged above the winding device 40 and at a distance from the core 2, these counter electrodes being connected to the voltage source 1 via corresponding capacitors 8, 9, 10 and 10a.
  • the winding device 40 is also assigned a laying device, not shown, which ensures that the thread-like structure 21 is distributed uniformly over the axial extension of the core 2.
  • the thread-like structure is itself electrically conductive by appropriate impregnation with an electrically conductive solution of a substance, a forms between the counter electrodes 5 to 7 and 7a and the electrode 2 (core) via the electrically conductive and wound thread-like structure 21 Spark and / or brief arc discharge, which has the consequence that the substance applied to the thread-like structure is condensed or crosslinked.
  • the embodiment of the device shown schematically in FIG. 5 has a transport system for the thread-like structure 21, which consists of a take-off device 22 and a delivery device 23.
  • the two devices 22 and 23 are designed as corresponding rollers around which the thread-like structure 21 is deflected and transported in the direction of the arrow 27 accordingly.
  • the delivery device 23 is connected as a counter electrode and is connected to the AC voltage source U 2 via a capacitor 8 connected.
  • the trigger device 22 is designed as an electrode and is connected directly to the voltage source U 2 .
  • a counter electrode 5 and an electrode 2 are arranged at an angle of 90 ° relative to the transport direction of the thread-like structure, these two electrodes being positioned at a distance from one another.
  • the counter electrode 5 is connected via a capacitor 9 to the voltage source U 1 and the electrode 2 directly to the AC voltage source U 1 .
  • the thread-like structure 21 is now impregnated with an aqueous solution, dispersion or suspension of a conductive substance in front of the delivery device 23, as is described, for example, in FIG. 3, and then reaches the area between the two devices 23 and 22, Thus, due to the conductivity of the wet thread-like structure 21, it is first heated, which leads to drying of the thread-like structure. As soon as the thread-like structure has dried, this point being designated by A in FIG. 5, an electrical spark and / or short-term arc discharge is formed in the transport direction 27 of the thread-like structure, as indicated by F 2 in FIG. 5 .
  • the distance between the delivery device 23 and the trigger device 22 is selected such that a direct spark breakdown between the devices 22 and 23 is prevented.
  • a second spark and / or arc discharge is formed between the electrodes 5 and 2, this second discharge takes place transversely to the direction of transport of the thread-like structure and is indicated by F 1 in the drawing.
  • Both the discharge F 1 and F 2 lead to the previously described fixation of the equipment on the thread-like structure.
  • the discharge F 2 causes the thread-like structure, depending on the transport speed, to be dried at least to the extent that it can be wound up without problems.
  • the embodiment of the device shown in FIG. 6, like the previously described embodiment, has a take-off device 22 and a delivery device 23, the take-off device 22 and the delivery device 23 being designed as rollers. This ensures that the thread-like structure 21 is transported in the direction of arrow 27 at a predetermined continuous speed.
  • the extraction device 22 and the delivery device 23 are connected in parallel and connected to the voltage source 1, the voltage source generating an alternating voltage.
  • Three counter electrodes 5 to 7 shown by way of example are likewise connected to the voltage source 1 via three capacitors 8 to 10, the counter electrodes 5, 6 and 7 also being connected in parallel.
  • the embodiment of the device shown in FIGS. 7 and 7a serves in particular for those thread-like structures 50 which must not be subjected to mechanical tension during the spark and / or brief arc discharge for the purpose of transport.
  • the device has a support roller 41 and a conveyor belt 42, the support roller 41 being driven in the direction of arrow 43, while the conveyor belt 42 is moved in the direction of arrow 44.
  • the result of this movement is that the thread-like structure 50 is transported in the direction 27 with a corresponding rotation of the roller 41 and a corresponding movement of the conveyor belt 42.
  • a winding roller 45 is arranged, whereupon the thread-like structure 50 is wound up.
  • an impregnation nozzle 46 is arranged, through which a solution or dispersion of a substance on the thread-like structures 50 is dusted.
  • the thread-like structure lies on the surface of the transport roller 41 during dusting.
  • a series of counter electrodes are arranged above the conveyor belt 42, the counter electrodes 5 to 7 being shown here only by way of example.
  • the counter electrodes extend in the transport direction of the thread-like structure.
  • the counter electrodes 5 to 7 connected in parallel are connected to a voltage source 1.
  • the conveyor belt 42 which consists of an electrically conductive material, is connected as an electrode to the voltage source 1. This causes a spark and / or short-term arc discharge to be formed, as shown for example by F 1 .
  • the conveyor belt 42 has a central region 51 on ( Figure 7a), which consists of the electrically conductive material.
  • Two insulator sections 52 and 53 are provided laterally on the central region 51 of the conveyor belt 50, so that the spark and / or brief arc discharge is always directed onto the central region 51 of the conveyor belt.
  • the transport roller has a central, electrically conductive area which is in contact with the thread-like structure and supports the thread-like structure.
  • This middle area is delimited by a side area in each case, the side areas projecting radially beyond the middle area and being made of an electrically insulating material, as described above for the insulator sections 52 and 53 of the conveyor belt 50.
  • FIGS. 3-6 The embodiments of the device shown in FIGS. 3-6 can also be used excellently for the treatment of yarns, in particular sewing threads.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines fadenartigen Gebildes, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die Verwendung eines entsprechend behandelten fadenartigen Gebildes.
  • Um die Eigenschaften eines fadenartigen Gebildes, wie beispielsweise eines Nähgarnes oder eines sonstigen Garnes, einer Lunte, eines Vorgespinnstes, eines Kardenbandes, einer faden- bzw. bandartigen Vlieslage, zu verändern, ist es bekannt, die zuvor benannten fadenartigen Gebilde mit einer entsprechenden Ausrüstung zu versehen. Hierbei erfolgt die Applikation einer derartigen Ausrüstung derart, daß das fadenartige Gebilde, sofern es in Längsrichtung gegenüber einer Spannungsbeaufschlagung stabil ist, durch eine entsprechende Lösung oder Dispersion einer Ausrüstung geführt wird, so daß ein definierter Teil der in der Lösung bzw. Dispersion enthaltenen Ausrüstung auf dem fadenartigen Gebilde verbleibt. Sollte das fadenartige Gebilde jedoch gegenüber einer Spannungsbeaufschlagung in Längsrichtung nicht stabil sein, wird die zuvor genannte Lösung bzw. Dispersion der Ausrüstung auf das fadenartige Gebilde aufgesprüht.
  • Derartige bekannte Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß hierbei immer das Problem besteht, daß nur ein Teil der Ausrüstung auf dem fadenartigen Gebilde verbleibt, während ein weiterer Teil der die Ausrüstung enthaltenen Lösung bzw. Dispersion in das Abwasser gelangt. Darüber hinaus sind die bei dem bekannten Verfahren erzielbaren erwünschten Eigenschaftsveränderungen begrenzt.
  • Darüber hinaus sind Verfahren bekannt, bei denen fadenartige Gebilde einer elektrischen Entladung unterworfen werden.
  • So beschreibt die CH-A 11 615 ein Behandlungsverfahren, bei dem ein Lichtbogen und somit eine kontinuierlich brennende Entladung zwischen den Gegenelektroden und den Elektroden erzeugt wird, wobei dieser Lichtbogen dann auf ein fadenartiges Gebilde einwirkt, um so auf der Faseroberfläche des fadenartigen Gebildes feine Kanäle auszubilden und damit die Faseroberfläche mikroskopisch fein aufzurauhen. Die für die Erzeugung des Lichtbogens erforderlichen und in der CH-A 11 615 beschriebenen Gegenelektroden und Elektroden sind mit einer gemeinsamen Spannungsquelle direkt verbunden.
  • Ein derartig bekanntes Verfahren beinhaltet jedoch die Problematik, daß bereits bei einer geringfügigen Schwankung der Transportgeschwindigkeit des fadenartigen Gebildes durch die Behandlungseinrichtung eine ungleichmäßige Aufrauhung der Faseroberfläche wahrscheinlich wird, so daß dann eine reproduzierbare Behandlung des fadenartigen Gebildes nicht gegeben ist. Desweiteren stellt die CH-A 11 615 heraus, daß stoßweise durchgeführte Entladungen keine wirksame Vorbereitungen von Textilfasern für das Veredeln ermöglichen.
  • Die EP-A 0 496 117, EP-A 0 492 649 und EP-A 0 415 032 beschreiben Corona-Behandlungen von fadenartigen Gebilden, insbesondere von Nähgarnen, wobei jedoch dieser Stand der Technik völlig offenläßt, wie diese Corona-Behandlungen durchgeführt werden und unter welchen Bedingungen und mit welchen Eigenschaften das Corona erzeugt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die Möglichkeit zur Veränderung der Eigenschaft des zu behandelnden fadenartigen Gebildes vervielfacht sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung eines fadenartigen Gebildes, insbesondere eines Nähgarnes oder eines sonstigen Garnes, einer Lunte oder eines Vorgespinnstes, wird das fadenartige Gebilde zur Veränderung seiner Eigenschaften mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit relativ zu einer Behandlungseinrichtung transportiert. Hierbei wird die Behandlungseinrichtung derart ausgebildet, daß elektrische Entladungen durch mit Abstand voneinander angeordnete, mit einer Vielzahl von mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbundenen und parallel geschalteten Gegenelektroden sowie mindestens einer Elektrode erzeugt werden, wobei die Gegenelektroden elektrisch entkoppelt werden. Das fadenartige Gebilde wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den elektrischen Entladungen zeitweise oder ständig unterworfen, wobei als elektrische Entladungen eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung mit einer Brenndauer zwischen 10-1 Sekunden und 10-8 Sekunden, vorzugsweise zwischen 10-6 Sekunden und 10-2 Sekunden, ausgewählt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. Bedingt dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Behandlung vorzugsweise berührungslos erfolgt, kann es hierbei nicht zu einer unkontrollierten Eigenschaftsbeeinflussung kommen, die beim Stand der Technik immer dann gegeben ist, wenn das fadenartige Gebilde während der Behandlung einer mechanischen Spannungsbeaufschlagung unterworfen wird. Auch lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladungen Eigenschaftsveränderungen des fadenartigen Gebildes herbeiführen, ohne daß es hierzu erforderlich ist, auf das fadenartige Gebilde eine entsprechende Ausrüstung zu applizieren. Abhängig von der jeweiligen Energie der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladungen ist es beispielsweise möglich, die Oberfläche des fadenartigen Gebildes aufzurauhen, abzutragen oder punktuell oder flächig zu verschmelzen, so daß eine entsprechende physikalische Modifizierung des Materials eintritt, aus dem das fadenartige Gebilde besteht. Desweiteren konnte festgestellt werden, daß allein schon durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren beschriebene vorzugsweise berührungslose Behandlung des fadenartigen Gebildes mit der vorstehend genannten Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung aufgrund der Anwesenheit von Luft während der Behandlung chemische Veränderungen des Materials, aus dem das fadenartige Gebilde besteht, herbeigeführt werden, die sich beispielsweise darin äußern, daß ein derartig behandeltes fadenartiges Material bei einer späteren Weiterverarbeitung eine erheblich verbesserte Haftung zu anderen Oberflächen, wie beispielsweise zu Avivagen, Präparationen, Klebstoffen, Ausrüstungen, Farben, Bindemitteln o.dgl., besitzt. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach dahingehend modifiziert werden, daß ein hiernach behandeltes fadenartiges Gebildes veränderte Eigenschaften in bezug auf die Hydrophilie, Hydrophobie, Oleophilie oder Oleophobie, aufweist, ohne daß es dabei erforderlich ist, entsprechende Ausrüstungsprodukte auf die Oberfläche des fadenartigen Gebildes zu applizieren. Ferner lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Auswahl geeigneter Produkte diese Produkte gezielt chemisch und/oder physikalisch an das Material, aus dem das fadenartige Gebilde besteht, anbinden, so daß es nahezu unmöglich oder unmöglich ist, später diese Produkte ohne Zerstörung wieder von der Oberfläche des fadenartigen Gebildes zu entfernen. Allein dadurch, daß Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens Eigenschaftsveränderungen des fadenartigen Gebildes ermöglichen, ohne daß es hierbei erforderlich wird, entsprechende Ausrüstungsmittel auf das fadenartige Material zu applizieren, trägt das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich zur Reduzierung der Umweltbeeinträchtigung bei, da bei diesen Ausführungsvarianten keine Ausrüstungsprodukte in die Abluft oder das Abwasser gelangen.
  • Die zuvor beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens treten insbesondere dann zu Tage, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als fadenartiges Gebilde ein Nähgarn behandelt wird. Hier konnte festgestellt werden, daß bedingt dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine berührungslose Behandlung erfolgt und somit keinerlei mechanische Spannungsschwankungen auftreten, bei der Behandlung von Nähgarnen keine Veränderungen auftreten, die die mechanisch-technologischen Eigenschaften, so z.B. die Höchstzugkraftdehnung oder die Reißfestigkeit, negativ beeinflussen. Dies wird darauf zurückgeführt, daß es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht zu einer Vorschädigung des Nähgarnes und damit auch nicht zu Kapillarbrüchen oder -rissen kommt, so daß das erfindungsgemäß behandelte Nähgarn wegen der zuvor genannten fehlenden Kapillarvorschädigungen bzw. der fehlenden Kapillarbrüche bei der späteren Verarbeitung oder Verwendung in der Konfektion mit hervorragendem Erfolg eingesetzt werden kann. Desweiteren lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren abhängig von der jeweiligen Energie der Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung die äußeren Kapillaren des Nähgarnes punktuell, kurzstreckig oder über die gesamte axiale Länge des Nähgarnes gesehen mit anderen äußeren Kapillaren und/oder innenliegenden Kapillaren verschweißen, wobei diese Schweißbereiche dadurch ausgebildet werden, daß das Fasermaterial durch die Funken- bzw. Bogenentladung aufgeschmolzen wird und anschließend wieder erstarrt. Dies wiederum führt dazu, daß der Fadenschluß eines derartig behandelten Nähgarnes erheblich verbessert wird, so daß ein erfindungsgemäß behandeltes Nähgarn ein besonders gutes Nähverhalten besitzt. Dieses verbesserte Nähverhalten des erfindungsgemäß behandelten Nähgarnes drückt sich im Vergleich zu einem identischen Nähgarn, das jedoch nicht die zuvor genannten Schmelzbereiche besitzt, darin aus, daß bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Nähgarn die Fadenbruchhäufigkeit beispielsweise bei einem multidirektionalen Nähen bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten (bis zu 7.000 Stichen/Minute) oder beim Nähen von Knopf löchern erheblich reduziert ist. Desweiteren konnte festgestellt werden, daß allein schon durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren beanspruchte vorzugsweise berührungslose Behandlung des Nähgarnes mit einer Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung aufgrund der Anwesenheit von Luft während der Behandlung chemische und/oder physikalische Veränderungen des das Nähgarn bildenden Fasernpolymeren herbeigeführt werden, die sich beispielsweise darin äußern, daß ein derartig behandeltes Nähgarn eine wesentlich bessere Haftung zwischen der Oberfläche des Nähgarnes und einer hierauf aufgebrachten Ausrüstung besitzt. Desweiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren derart modifiziert werden, daß ein hiernach behandeltes Nähgarn eine erhöhte Hydrophilie und eine verringerte Oliophilie aufweist, ohne daß es dabei erforderlich ist, entsprechende Ausrüstungsprodukte auf die Oberfläche des synthetischen Nähgarnes zu applizieren. Diese Verbesserungen werden darauf zurückgeführt, daß das das Nähgarn bildende Faserpolymere entsprechende physikalisch und/oder insbesondere chemisch durch die erfindungsgemäße Behandlung modifiziert wird. Somit lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Eigenschaftsveränderungen auch insbesondere bei entsprechend behandelten Nähgarnen herbeiführen, die nach herkömmlichen Verfahren allenfalls nur dadurch zu erreichen sind, daß entsprechende Ausrüstungsprodukte auf die Oberfläche des behandelten Nähgarnes appliziert werden. Dies wiederum führt dazu, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Nähgarnen im Hinblick auf seine Umweltverträglichkeit besonders geeignet ist, wie dies bereits vorstehend allgemein für das fadenartige Gebilde ausgeführt wurde.
  • Abhängig von der gewünschten axialen Erstreckung der durch die Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung herbeigeführten Effekte wird das fadenartige Gebilde und insbesondere auch das Nähgarn während des Transportes zeitweise oder ständig der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung unterworfen. Sollen sich die durch das erfindungsgemäße Verfahren herbeigeführten Veränderungen über die gesamte axiale Länge des fadenartigen Gebildes erstrecken, so ist eine ständige Behandlung während des Transportes des fadenartigen Gebildes durch die Behandlungseinrichtung mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung erforderlich, während eine teilweise und in axiale Richtung des fadenartigen Gebildes gesehen unterbrochene Veränderung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht wird, daß hier während des Transportes das fadenartige Gebilde nur zeitweise der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung unterworfen wird.
  • Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das erfindungsgemaße Verfahren in einer Gasatmosphäre, so zum Beispiel in einer Schutzgasatmosphäre, einer Luftatmosphäre und/oder einer Atmosphäre von reaktiven Gasen, ausgeführt wird. Hierbei variiert der Gasdruck im Bereich des normalen Druckbereiches, so vorzugsweise zwischen 90 x 103 Pa bis 110 x 103 Pa, insbesondere bei einem Druck im Bereich von etwa 105 Pa.
  • Bezüglich der Behandlungstemperatur, d.h. der Temperatur des fadenartigen Gebildes während der Behandlung, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren festzustellen, daß diese Behandlungstemperatur normalerweise zwischen 15 °C und 200 °C, vorzugsweise zwischen 20 °C und 60 °C, variiert. Bedingt durch diese relativ niedrigen Temperaturen treten beim erfindungsgemäßen Verfahren auch keine unerwünschten physikalischen Strukturveränderungen auf, so daß das erfindungsgemäße Verfahren demnach auch keine unerwünschten Veränderungen beispielsweise des ursprünglichen Schrumpfverhaltens des fadenartigen Gebildes und insbesondere der Nähgarne, so zum Beispiel des Kochschrumpfverhaltens oder des Heißluftschrumpfverhaltens, bewirkt.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren in einer Gasatmosphäre durchgeführt werden. Hierfür werden inerte Gase, wie beispielsweise ein Edelgas oder mehrere Edelgase, Stickstoff oder ein Gemisch der zuvor genannten Gase, Luft und/oder reaktive Gase oder Gasgemische eingesetzt. Die Auswahl des jeweils eingesetzten Gases bzw. des jeweils eingesetzten Gasgemisches richtet sich danach, aus welchem Material das fadenartige Gebilde besteht und welche Eigenschaftsveränderungen erwünscht sind. Sollen beispielsweise durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren die einzelnen Fäden eines mehrfädigen fadenartigen Gebildes, insbesondere eines Nähgarnes, über die axiale Länge gesehen punktuell oder flächig miteinander verschmolzen werden, ohne daß dabei eine chemische Veränderung des Materials, aus dem das fadenartige Gebilde bzw. Nähgarn besteht, erwünscht ist, so empfiehlt es sich, eine Schutzgasatmosphäre (Edelgase, Stickstoff) anzuwenden. Diese Schutzgasatmosphäre kann im einfachsten Falle bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht werden, daß während der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung das fadenartige Gebilde bzw. Nähgarn mit dem entsprechenden Schutzgas umspült wird.
  • Ebenso ist es möglich, durch die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung die das fadenartige Gebilde bildende Faserpolymere aufzuspalten und hierdurch faserpolymereigene reaktive Zentren zu schaffen, die untereinander und/oder mit anderen Substanzen, beispielsweise den zuvor genannten reaktiven Gasen, unter Ausbildung von modifizierten Faserpolymeren reagieren.
  • Soll hingegen durch das erfindungsgemäße Verfahren eine chemische Veränderung des Materials, aus dem das fadenartige Gebilde besteht, herbeigeführt werden, so arbeitet man bei der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung in einer Luftatmosphäre oder in einer Atmosphäre von reaktiven Gasen. Zur Erreichung einer derartigen chemischen Veränderung werden dann vorzugsweise als reaktive Gase Sauerstoff, Wasserstoff, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid jeweils allein oder in Mischung eingesetzt, was zur Folge hat, daß sich auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes und insbesondere des Nähgarnes funktionelle Gruppen ausbilden, die dann beispielsweise eine Veränderung des Anfärbeverhaltens, der chemischen Anbindung von Ausrüstungen, Präparationen, Avivagen, der Hydrophobierung bzw. Hydrophilierung, der Oleophobierung bzw. Oleophilierung oder des antistatischen Verhaltens eines derartigen mit funktionellen Gruppen versehenen fadenartigen Gebildes bzw. Nähgarnes bewirken.
  • Anstelle der zuvor beschriebenen Gase oder zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Gasen sieht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß vor und/oder während der Behandlung des fadenartigen Gebildes (Nähgarnes, sonstigen Garnes, Lunte, Vorgespinst, Karde, Vlieslage) mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung das fadenartige Gebilde mit mindestens einer Substanz imprägniert wird. Hierbei kann es abhängig von der jeweils eingesetzten Substanz, den Bedingungen der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung, der Verweilzeit und der Behandlungstemperatur dazu kommen, daß die jeweilige Substanz chemisch und/oder physikalisch auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes und/oder im Inneren des fadenartigen Gebildes gebunden wird oder daß aus der jeweiligen Substanz durch die Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung reaktionsfähige Bestandteile ausgebildet werden, die dann entweder direkt mit dem Material, das das fadenartige Gebilde ausbildet, reagieren oder zunächst untereinander reagieren, beispielsweise polymerisieren und/oder oligomerisieren, so daß anschließend die miteinander reagierten Bestandteile an und/oder in dem fadenartigen Gebilde chemisch und/oder physikalisch fixiert werden. Auf diese Weise lassen sich dann in besonders einfacher Weise solche fadenartigen Gebilde erzeugen, die chemisch modifiziert sind oder die mit entsprechenden Substanzschichten auf der Oberfläche versehen sind.
  • Die Auswahl der bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Substanz richtet sich nach der erwünschten Eigenschaftsveränderung des fadenartigen Gebildes. Soll beispielsweise durch die Substanz bei einer textilen Lunte oder einem textilen Vorgespinnst der Fadenschluß der das Vorgespinnst bzw. der die Lunte bildenden Fasern bzw. Fäden verbessert werden, so bietet es sich an, hier eine Substanz auszuwählen, die unter Einfluß der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung aufschmilzt, so daß die aufgeschmolzene Substanz beim späteren Erstarren die einzelnen Fasern bzw. Fäden miteinander verklebt. Analoges gilt, wenn ein Garn aus Multifilamenten oder einer Vielzahl von einzelnen Fasergarnen gesponnen wird oder wenn aus mindestens zwei Vorgarnen ein Zwirn erstellt wird. Ist es hingegen erwünscht, die Oberfläche des fadenartigen Gebildes aufzurauhen, so kann dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht werden, daß man hier punktuell oder auf Teilflächen begrenzte Monomeren, Oligomeren oder Polymere auf- bzw. anpfropft, wodurch einerseits die Oberflächenrauhigkeit erhöht und andererseits das Haftvermögen zu anderen Substraten verbessert wird. Konkret kommen für die zuvor beispielhaft wiedergegebene Substanz polymerisierbare bzw. oligomerisierbare Monomere, beispielsweise Acrylate, Acrylsäurederivate, Vinylacetate, Vinylalkoholderivate o.dgl., in Frage.
  • Eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß hierbei das erfindungsgemäße Verfahren dazu dient, den Fadenschluß von Garnen und insbesondere von Nähgarnen zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß polymerisierbare und/oder oligomerisierbare Substanzen vor oder während der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung auf das jeweils zu behandelnde Substrat aufgebracht und insbesondere in die Faser- bzw. Fadenzwischenräume der das Garn bildenden Fasern bzw. Fäden eingearbeitet werden, so daß diese Substanzen dann durch die Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung polymerisieren bzw. oligomerisieren und somit ein Verkleben der Fasern bzw. Fäden bewirken. Insbesondere unterwirft man bei dieser Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens das jeweils zu behandelnde Garn und insbesondere das jeweils zu behandelnde Nähgarn einer ständigen Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung, während das Garn durch die Behandlungseinrichtung transportiert wird. Als Substanz werden insbesondere bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die im vorherigen Abschnitt genannten polymerisierbaren bzw. oligomerisierbaren Monomere verwendet.
  • Ist es hingegen erwünscht, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Gleitverhalten des fadenartigen Gebildes und insbesondere eines Nähgarnes zu verbessern, so werden hierfür vorzugsweise oligomerisierbare bzw. polymerisierbare organische Siliciumverbindungen ausgewählt, die dann durch die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung physikalisch und/oder vorzugsweise chemisch auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes fixiert werden. Dies wiederum führt dazu, daß die zuvor genannte Substanzen, die den Fadenschluß oder die Rauhigkeit der Oberflächen verändern, oder solche Substanzen, die das Gleitverhalten des fadenartigen Gebildes verbessern, aufgrund ihrer Fixierung an dem Material, aus dem das fadenartige Gebilde besteht, bei der Weiterverarbeitung oder beim Gebrauch des fadenartigen Gebildes nicht abreiben, so daß hierdurch entsprechende Störungen bei der Verarbeitung des fadenartiges Gebildes vermieden werden.
  • Ebenso ist es durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes solche Substanzen chemisch und/oder physikalisch zu fixieren, die das fadenartige Gebilde vollflächig umhüllen, so daß beispielsweise das Brennverhalten verbessert oder der Oberflächenabrieb des fadenartigen Gebildes verringert wird.
  • Unter den Begriff fadenartiges Gebildes sollen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung alle solche Materialien verstanden werden, die überwiegend eine große axiale Ausdehnung bei einer geringen Breite aufweisen, d.h. somit beispielsweise alle Fäden, Fasergarne, Multifilamentfasern, Garne, Lunten, Kardenbänder, Vorgespinnste, Bänder, Vlieslagen o. dgl.. Insbesondere fallen hierunter Garne (Fasergarne, Multifilamentgarne) oder Zwirne aus Polyamid6.-, Polyamid6.6-, Polyester-, (Polyethylenterephthalat) Glas-, Polyalkylen- und/oder Carbonfasern.
  • Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während und/oder vor der Behandlung des fadenartigen Gebildes das fadenartige Gebilde mit mindestens einem Initiator imprägniert, der durch die Behandlung (Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung) in Radikale und/oder Ionen zerfällt. Hierbei entstehen somit unmittelbar auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes reaktionsfähige Teilchen (Radikale und/oder Ionen), die dann wahlweise mit dem Material, aus dem das fadenartige Gebilde besteht, der gasförmigen Umgebungsatmosphäre des fadenartigen Gebildes und/oder einer auf das fadenartige Gebilde aufgebrachten Substanz reagieren. Durch diese Ausführungsvariante ist eine besonders einfache und kostengünstige physikalische und insbesondere auch chemische Modifizierung des fadenartigen Gebildes möglich, wobei bei dieser Variante die zuvor genannten Substanzen und/oder die vorstehend beschriebenen Gase eingesetzt werden.
  • Grundsätzlich kann bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens jeder Initiator verwendet werden, der durch die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung derart modifiziert wird, daß er in Radikale und/oder Ionen zerfällt. Vorzugsweise bieten sich hierfür Initiatoren auf der Basis eines Persulfates, insbesondere Kaliumpersulfat und/oder Ammoniumpersulfat, eines Peroxides, insbesondere Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Cyclohexanonperoxid, Ditert-Butylperoxid, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, Initiatoren auf der Basis einer Azoverbindung, insbesondere Azodiisobuttersäurenitril, und/oder ein Initiator auf der Basis von Benzpinakol, Diisopropylpercarbonat und/oder tert.-Butylperoctoat an.
  • Weiterhin konnte festgestellt werden, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Initiator auch ein Redoxsystem, insbesondere Kaliumpersulfat/Natriumhyposulfit, Wasserstoffperoxid/Eisen-II-Sulfat, Cumolhydroperoxid/Polyamin und/oder Benzoylperoxid/N-Dimethylanilin, mit gutem Erfolg eingesetzt werden kann, da diese zuvor genannten Redoxsysteme in besonders hoher Ausbeute die vorstehend beschriebenen reaktiven Zentren ausbilden.
  • Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das jeweils zu behandelnde fadenartige Gebilde vor und/oder während des Auftragens des Initiators durch Aufbringen eines Quellmittels gequollen. Diese Variante erlaubt, daß die reaktiven Zentren, die aus dem Initiator durch die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung ausgebildet werden, sich ausschließlich oder teilweise im Inneren des fadenartigen Gebildes aufgrund der vorherigen Quellung desselben befinden, so daß dementsprechend auch die zuvor beschriebenen Reaktionen ausschließlich oder teilweise im Fadeninnern des fadenartigen Gebildes ablaufen.
  • Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß der mindestens eine Initiator zusammen mit der mindestens einen Substanz auf das fadenartige Gebilde aufgebracht wird. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird immer dann angewendet, wenn eine oligomerisierbare und/oder polymerisierbare Substanz mit den durch den Zerfall des Initiators entstehenden reaktiven Zentren reagieren soll.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt ist, können die auf das fadenartige Gebilde aufgebrachten Substanzen im Inneren des fadenartigen Gebildes, auf dessen Oberfläche oder sowohl im Inneren als auch auf dessen Oberfläche angeordnet werden. Um beispielsweise die Hydrophilie bzw. die Hydrophobie, die Oleophobie bzw. die Oleopholie, das Gleitverhalten, das Haftungsvermögen oder die elektrostatische Aufladung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten fadenartigen Gebildes zu verändern, bietet es sich an, die zuvor genannten Substanzen in einer Schicht oder vorzugsweise in mehreren Schichten auf der Oberfläche des fadenartigen Gebildes anzuordnen. Zum Aufbau der verschiedenen, übereinander angeordneten Schichten empfiehlt es sich, hier das fadenartige Gebilde zunächst mit der ersten Schicht zu imprägnieren, dann das fadenartige Gebilde einer Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung zu unterwerfen, hiernach ein erneutes Imprägnieren mit einer zweiten Substanz vorzunehmen und danach das so imprägnierte fadenartige Gebilde einer zweiten Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung zu unterwerfen, wobei der Aufbau der hierauf folgenden Schichten zunächst jeweils ein entsprechendes Imprägnieren und danach jeweils eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung vorsieht.
  • Bezüglich der Ausrichtung der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung relativ zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes ist festzuhalten, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich zwei Möglichkeiten gegeben sind. So sieht die erste Möglichkeit vor, daß hier die Funken- und/oder Bogenentladung in Transportrichtung bzw. entgegengesetzt zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes ausgerichtet ist, während bei der zweiten Möglichkeit die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung unter einem Winkel zwischen 75° und 105°, insbesondere unter einem Winkel von etwa 90°, relativ zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes erfolgt. Ist hingegen eine besonders hohe Energiebeaufschlagung des fadenartigen Gebildes durch die Funken- und/oder Bogenentladung erwünscht, so bietet es sich insbesondere an, die zuvor beschriebenen beiden Möglichkeiten gleichzeitig anzuwenden, d.h. die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung sowohl unter den zuvor genannten Winkeln quer zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes als auch in Transportrichtung und/oder entgegengesetzt hierzu auszurichten, wie dies nachfolgend noch bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben ist.
  • Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die hierfür erforderliche Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung reproduzierbar zu erzeugen, bietet es sich an, eine Wechselspannung oder eine hochfrequente Spannung anzulegen. Eine derartige Spannungsversorgung ist immer dann empfehlenswert, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Vielzahl von Funken- und/oder Bogenentladungen von einer einzigen Spannungsquelle erzeugt werden.
  • Um besonders energiereiche Funkenentladungen bzw. kurzzeitige Bogenentladungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sicherzustellen, sieht eine Weiterbildung vor, daß man hier eine Spannungsquelle mit einer Spannung kleiner als 50 kV, insbesondere mit einer Spannung zwischen 2 kV und 25 kV, verwendet.
  • Bezüglich der Zeit, die erforderlich ist, um die zuvor beschriebenen Veränderungen des fadenartigen Gebildes und insbesondere des Nähgarnes zu erzielen, ist allgemein festzuhalten, daß sich diese Behandlungszeit nach der jeweils erwünschten Eigenschaftsveränderungen, dem eingesetzten Material des fadenartigen Gebildes und der erforderlichen Energie der Funken- und/oder Bogenentladung richtet. Üblicherweise beträgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Behandlungszeit kleiner als 2 Sekunden und variiert vorzugsweise zwischen 0,01 Sekunden und 1,5 Sekunden.
  • Bezüglich der Transportgeschwindigkeit, mit der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das fadenartige Gebilde relativ zur Behandlungseinrichtung transportiert wird, ist festzuhalten, daß diese Transportgeschwindigkeit in der Regel zwischen 20 m/min und 1.500 m/min, vorzugsweise zwischen 150 m/min und 800 m/min, schwankt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens weist eine Behandlungseinrichtung auf, die ein Transportsystem für das fadenartige Gebilde sowie mindestens eine, mit Abstand von einer Vielzahl von parallel geschalteten Gegenelektroden angeordnete Elektrode zur Erzeugung der elektrischen Entladungen umfaßt. Die mindestens eine Elektrode und die Vielzahl der Gegenelektroden sind mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbunden, wobei jeder Gegenelektrode zur elektrischen Entkopplung mindestens ein Kondensator oder ein Widerstand zugeordnet ist. Dieser Kondensator bzw. Widerstand ist zwischen der jeweiligen Gegenelektrode und der Spannungsquelle vorgesehen, wobei bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Gegenelektrode als elektrische Entladung eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung mit einer Brenndauer zwischen 10-1 Sekunden und 10-8 Sekunden, vorzugsweise zwischen 10-6 Sekunden und 10-2 Sekunden, erzeugt wird.
  • Die bereits vorstehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angesprochene elektrische Entkoppelung der Gegenelektroden, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Anordnung jeweils eines Kondensator oder Widerstandes zwischen der gemeinsamen Spannungsquelle und der jeweiligen Gegenelektrode bewirkt wird, führt dazu, daß eine bezüglich der Energie gleichbleibende und/oder an allen Elektroden auftretende Funken- und/oder Bogenentladung sichergestellt wird, so daß dementsprechend reproduzierbare Effekte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden. Diese Vorteile kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn eine Reihe von Elektroden und eine Reihe von Gegenelektroden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sind, wobei sich die Reihe der Gegenelektroden bzw. die Reihe der Elektroden entlang des Transportweges des fadenartigen Gebildes erstrecken. Hierbei bewirken die den Gegenelektroden zugeordneten Kondensatoren, daß diese Gegenelektroden elektrisch entkoppelt sind. Anstelle dieser Kondensatoren können jedoch auch Widerstände vorgesehen sein, wobei dabei jedoch Stromverluste in Folge des Erwärmens der Widerstände auftreten, die bei Verwendung von Kondensatoren vermieden werden. Durch Variation der Kapazität des Kondensators ist es ferner möglich, die Leistung der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung zu begrenzen und auf einen vorgegebenen Wert zu halten. Desweiteren wird durch diese elektrische Entkoppelung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verhindert, daß nur an einer Elektrode oder an einigen wenigen Elektroden die Funken- bzw. Bogenentladung stattfindet, so daß sich die Entladungen gleichmäßig über alle Elektroden erstrecken. Ferner kann mit einer derartigen Anordnung eine unbegrenzte Zahl von Gegenelektroden und Elektroden über eine einzige Spannungsquelle betrieben werden.
  • Bezüglich der Ausbildung des Transportsystems für das fadenartige Gebilde ist festzuhalten, daß hier verschiedene Möglichkeiten bestehen. So wird im einfachsten Fall das Transportsystem durch zwei, mit Abstand voneinander angeordneten Umlenkrollen gebildet, wobei wahlweise diese beiden Umlenkrollen angetrieben oder nicht angetrieben sind. Ebenso ist es möglich, hier nur eine der beiden Umlenkrollen anzutreiben, wobei es sich dann empfiehlt, in Transportrichtung gesehen die zweite Umlenkrolle anzutreiben, wobei es dann angebracht ist, diese Umlenkrolle mindestens einmal mit dem zu transportierenden fadenartigen Gebilde zu umschlingen, so daß eine derartig umschlungene Umlenkrolle als Abzugswerk dient und somit die erforderliche Konstanz der Geschwindigkeit des Transportes des fadenartigen Gebildes sicherstellt. Zwischen diesen, mit Abstand voneinander angeordneten Umlenkrollen sind dann die Elektroden und die Gegenelektrode positioniert.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei der das Transportsystem aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Rollen gebildet ist, ist eine Rolle als Elektrode und die andere als Gegenelektrode geschaltet. Dies führt dann dazu, daß die Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung in Transportrichtung des fadenartigen Gebildes oder entgegengesetzt zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes ausgebildet wird. Die selbe Ausrichtung der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung kann auch dadurch erreicht werden, daß zwischen den beiden Rollen jeweils mindestens eine Ringelektrode und eine ringförmige Gegenelektrode positioniert ist, wobei das transportierte fadenartige Gebilde dann durch das Ringinnere der ringförmigen Elektrode geführt ist.
  • Soll die Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung quer unter den zuvor beim Verfahren angegebenen Winkeln zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes ausgebildet werden, so werden die mindestens eine Elektrode und die hierzu gehörigen Gegenelektroden seitlich mit Abstand von dem transportierten fadenartigen Gebilde positioniert, wie dies nachfolgend noch bei einem weiteren Ausführungsbeispiel näher erläutert ist.
  • Eine andere Möglichkeit der Ausbildung des Transportsystem für das fadenartige Gebilde sieht vor, daß hier das Transportsystem eine Verlegeeinrichtung sowie eine Aufwickeleinrichtung für eine Spule des fadenartigen Gebildes umfaßt. Hierbei wird somit das fadenartige Gebilde, während es auf der Aufwickeleinrichtung aufgewickelt wird, mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung beaufschlagt. Die Verlegeeinrichtung bewirkt dabei, daß das fadenartige Gebilde gleichmäßig über die axiale Länge der Spule verteilt aufgewickelt wird. Diese Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß hier das fadenartige Gebilde im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform bei gleicher Verarbeitungsgeschwindigkeit wesentlich länger mit der Funken- bzw. Bogenentladung beaufschlagt werden kann.
  • Bei einer besonders geeigneten Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist dann die Aufwickeleinrichtung als Elektrode geschaltet, während die Gegenelektroden mit Abstand von der Aufwickeleinrichtung angeordnet sind und sich insbesondere über die gesamte axiale Länge der Aufwickeleinrichtung erstrecken, so daß die mit Abstand von der Aufwickeleinrichtung angeordneten Gegenelektroden eine gleichmäßige Funken- bzw. Bogenentladung über die gesamte axiale Breite der entsprechend aufgewickelten Spule sicherstellen.
  • Die zuvor beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind insbesondere dort anzuwenden, wo das fadenartige Gebilde mit einer gewissen mechanischen Spannungsbeaufschlagung beim Transport versehen werden kann, so insbesondere bei Nähgarnen oder sonstigen Garnen. Sollte dies nicht der Fall, was beispielsweise auf Kardenbänder oder Vorgespinnste zutreffen kann, so bietet es sich an, das Transportsystem derart zu gestalten, daß das fadenartige Gebilde hierbei am Transportsystem anliegt und bei einer Bewegung des Transportsystemes transportiert wird. Um dies zu erreichen, kann das Transportsystem beispielsweise als entsprechend im Durchmesser groß ausgebildete Transportrolle ausgestaltet sein.
  • Eine besondere geeignete Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß hierbei das Transportsystem als Endlosförderband ausgebildet ist, so daß das fadenartige Gebilde zum Transport auf das endlose Förderband abgelegt wird.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Transportsystem als Förderband ausgestaltet ist, ist das Förderband aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Eisen oder Stahl, gefertigt. Oberhalb des Förderbandes, auf das das fadenartige Gebilde zum Transport abgelegt wird, sind die Gegenelektroden positioniert, während das elektrisch leitende Förderband als Elektrode geschaltet ist. Hierdurch wird erreicht, daß das fadenartige Gebilde mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung beaufschlagt wird, während es mittels des Förderbandes transportiert wird. Um bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine unerwünschte und seitlich neben dem fadenartigen Gebilde stattfindenden Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung zu verhindern, die dann nicht auf das fadenartige Gebilde gerichtet wäre, bietet es sich an, die Seitenbereiche des elektrisch leitenden Förderbandes aus einem Isolator zu fertigen, so daß das fadenartige Gebilde auf dem elektrisch leitenden Förderband aufliegt und seitlich durch den Isolator gehaltert wird.
  • Eine besonders geeignete Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der jeder Gegenelektrode mindestens ein Kondensator zugeordnet ist, sieht vor, daß der Kondensator als Koaxialkabel ausgebildet ist. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, daß durch Variation der Länge des Koaxialkabels besonders einfach die Kapazität des als Koaxialkabel ausgebildeten Kondensators variierbar ist, so daß hierbei in beliebiger Weise und innerhalb von kürzester Zeit die Leistung der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung verändert und auf die jeweiligen Verhältnisse angepaßt werden kann.
  • Bezüglich der Kapazität des Kondensators, der zwischen der jeweiligen Gegenelektrode und der Spannungsquelle geschaltet ist, ist festzuhalten, daß diese zwischen 5 pF und 5.000 pF, vorzugsweise zwischen 100 pF und 1.500 pF, variiert.
  • Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen mehrere Elektroden und eine entsprechende Anzahl von Gegenelektroden mit einer einzigen Spannungsquelle verbunden sind, ist festzuhalten, daß die jeweiligen Elektroden und die jeweiligen Gegenelektroden parallel geschaltet sind.
  • Bezüglich der Materialien, aus denen die Elektrode und die Gegenelektrode gefertigt ist, ist allgemein festzuhalten, daß hierfür elektrisch leitende Materialien, insbesondere solche Materialien, die ihre Eigenschaften unter den jeweiligen Bedingungen der Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung nicht verändern, ausgewählt werden. So können beispielsweise die Elektrode bzw. die Gegenelektrode aus Metallen oder Metallegierungen, insbesondere aus Aluminium, Kupfer, Eisen, Edelstahl, Platin, Platinlegierungen, Wolfram oder Nickel angefertigt werden, wobei aus Kostengründen Aluminium, Eisen oder Kupfer bevorzugt werden. Ebenso ist es möglich, eine elektrisch leitende Flüssigkeit oder eine elektrisch leitende Schmelze als Elektrode oder Gegenelektrode auszuwählen.
  • Eine andere, besonders geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß jeder Gegenelektrode ein zweiter Kondensator zugeordnet ist, wobei vorzugsweise der zweite Kondensator die Gegenelektrode mit der zugehörigen Elektrode verbindet. Hierbei erlaubt dieser zweite Kondensator, daß der zeitliche Verlauf der Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung und somit der Frequenzbereich der Entladung zeitlich moduliert wird.
  • Die Kapazität dieses zweiten Kondensators richtet sich dabei nach der erwünschten Modulation, wobei vorzugsweise solche Kondensatoren als zweite Kondensatoren eingesetzt werden, deren Kapazität gleich oder kleiner ist als die Kapazität des ersten Kondensators. Insbesondere werden solche zweiten Kondensatoren verwendet, deren Kapazität 10 % bis 90 % der Kapazität des ersten Kondensators beträgt.
  • Die zuvor beschriebene Variation der Kapazität des zweiten Kondensators und damit die Modulation der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung kann insbesondere dadurch in besonders einfacher Weise erreicht werden, daß hierbei ebenfalls der zweite Kondensator als Koaxialkabel ausgebildet wird, wobei durch eine Veränderung der Länge des Koaxialkabels die gewünschte Kapazität eines derartigen zweiten Kondensators eingestellt werden kann.
  • Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Behandlungseinrichtung auf, die insbesondere zwei bis vierzig, mit Abstand voneinander angeordnete Gegenelektroden umfaßt. Hierbei sind diese Gegenelektroden parallel geschaltet und mit einer einzigen gemeinsamen Spannungsquelle verbunden, wobei eine der Zahl der Gegenelektroden entsprechende Anzahl von Elektroden ebenfalls an diese gemeinsame Spannungsquelle angeschlossen ist. Mit einer derartigen Behandlungseinrichtung ist es in besonders einfacher Weise möglich, die Intensität der Behandlung, d.h. die Zahl der auf das fadenartige Gebilde einwirkenden Funken- und Bogenentladungen, durch Variation der Anzahl der Gegenelektroden und der hierzu gehörigen Elektroden zu verändern.
  • Bezüglich der Spannungsquelle, mit der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die mindestens eine Elektrode und die Gegenelektroden jeweils verbunden sind, ist festzuhalten, daß vorzugsweise eine als Wechselspannung ausgebildete Spannungsquelle eingesetzt wird. Üblicherweise erzeugt dann diese Spannungsquelle eine Wechselspannung mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 20.000 Hz, vorzugsweise 50 Hz.
  • Bezüglich der durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen Spannungsquelle erzeugten Spannung ist festzuhalten, daß sich die Größe dieser Spannung nach der Ausgestaltung und Anordnung der Gegenelektroden und der hierzu zugeordneten Elektrode richtet. Üblicherweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Spannungsquelle auf, die eine Wechselspannung zwischen 500 V und 50 kV, vorzugsweise zwischen 2 kV und 25 kV, erzeugt.
  • Um die zuvor beim erfindungsgemäßen Verfahren genannten Substanzen auf das fadenartige Gebilde aufzubringen, besteht die Möglichkeit, hier entsprechende Lösungen oder Dispersionen der Substanzen aufzupflatschen bzw. mittels eines Foulards aufzubringen. Diese Möglichkeit ist jedoch nur bei solchen fadenartigen Gebilden gegeben, die zum Transport einer mechanischen Spannungsbeaufschlagung unterworfen werden können, so insbesondere bei Nähgarnen oder sonstigen Garnen. Sollte dies bei speziellen fadenartigen Gebilden nicht möglich sein, so bietet es sich an, hier die entsprechende Dispersion bzw. Lösung der Substanzen aufzusprühen oder aufzunebeln, wobei es sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wenn dabei das spannungsempfindliche fadenartige Gebilde durch ein geeignetes Transportsystem, beispielsweise durch eine Transportrolle mit einem entsprechend großem Durchmesser oder durch ein Transportband, gestützt und gleichzeitig transportiert wird.
  • Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte fadenartige Gebilde wird vorzugsweise dazu verwendet, um hieraus Verstärkungslagen für Verbundwerkstoffe wie beispielsweise Reifen, Plane, carbonfaserverstärkte Kunststoffe, polyesterverstärkte Kunststoffe o.dgl., herzustellen. Hier hat sich gezeigt, daß derartige Verbundwerkstoffe im Gebrauch eine hohe Standzeit besitzen, da infolge der physikalischen und/oder chemischen Oberflächenveränderung des fadenartigen Gebildes eine hohe Haftung zwischen dem fadenartigen Gebilde und dem umgebenden Verbundstoff, zum Beispiel Gummi oder Kunststoff, auftritt.
  • Wie bereits vorstehend mehrfach hervorgehoben ist, werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung auch vorzugsweise bei Nähgarnen verwendet. Hierbei fallen unter den Begriff Nähgarn im Rahmen dieser Beschreibung solche Garne, die aus Synthesefasern, insbesonder Polyamid6.-, Polyamid6.6- und/oder Polyesterfasern (Polyethylenterephthalatfasern), aus Naturfasern, insbesondere aus Baumwoll- und/oder Seidefasern, oder aus Mischungen von Synthesefasern und Naturfasern der vorstehend genannten Art bestehen. Besonders gute Ergebnisse lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei solchen Nähgarnen erzielen, die zu 100 % aus Polyesterfasern (Polyethylenterephthalatfasern) bestehen. Bezüglich der Konstruktion derartiger Nähgarne ist festzuhalten, daß hierzu sowohl Fasergarne, Filamentgarne oder Filament-Fasergarne in der üblichen Nähgarnkonstruktion zu zählen sind, so insbesondere Zwirne, Coregarne und/oder luftverwirbelte Garne, wobei die Titer derartiger Garne zwischen 100 dtex und 3.500 dtex, vorzugsweise zwischen 500 dtex und 1.500 dtex, variieren.
  • So konnte beispielsweise festgestellt werden, daß durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Gleitverhalten von Nähgarnen dann erheblich verbessert wird, wenn als Substanz auf das Nähgarn eine oligomerisierbare bzw. polymersierbare organische Siliciumverbindung, ggf. zusammen mit den zuvor genannten Initiatoren, appliziert wird, wobei die Siliciumverbindung anschließend durch die Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung physikalisch und/oder vorzugsweise chemisch an das das Nähgarn bildende Faserpolymere fixiert wird. Dies wiederum führt dazu, daß derartige Verbindungen, die das Gleitverhalten des Nähgarnes und abhängig von ihrem chemischen Aufbau auch den Fadenschluß des Nähgarnes verbessern, aufgrund ihrer Fixierung am Faserpolymeren bei der Weiterverarbeitung oder beim Gebrauch des Nähgarnes nicht abreiben, so daß hierdurch entsprechende Störungen in der Verarbeitung vermieden werden. Weiterhin können derartig fixierte Substanzen, sofern sie überwiegend im Oberflächenbereich des Nähgarnes angeordnet werden, das Nähverhalten dahingehend verbessern, daß derartig fixierte Substanzen unter Ausbildung einer das Nähgarn umhüllenden Schicht die thermische Belastbarkeit des Nähgarnes verbessern und/oder das Gleitverhalten des Nähgarnes bei der Verarbeitung in einer gewünschten Weise modifizieren, so daß derartig behandelte Nähgarne ein erheblich verbessertes Nähvermögen besitzen.
  • Desweiteren ist es möglich, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren auf das Nähgarn eine solche Substanz zu applizieren, die das Wasseraufnahmevermögen des Nähgarnes verändert, vorzugsweise verringert. Hierfür werden dann bevorzugt solche Substanzen eingesetzt, die auf der Basis von Fluorcarbonsäureverbindungen, siliciumorganischen Verbindungen oder auf der Basis von Mischungen von Fluorcarbonsäureverbindungen mit siliciumorganischen Verbindungen aufgebaut sind.
  • Wie dies bereits vorstehend erwähnt ist, können die zuvor beschriebenen Substanzen im Inneren des Nähgarnes, auf dessen Oberfläche und sowohl im Inneren als auch auf der Nähgarnoberfläche angeordnet werden. Um beispielsweise die Hydrophilie bzw. Hydrophobie, die Oliophobie bzw. Oliophilie, das Gleitverhalten oder die elektrostatische Aufladung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten Nähgarnes zu verändern, bietet es sich an, die zuvor genannten Substanzen auf der Oberfläche vorzusehen. Soll hingegen der Fadenschluß des Nähgarnes verbessert werden, empfiehlt es sich, die hierfür eingesetzten Substanzen im Inneren des Nähgarnes anzuordnen, so daß eine Verklebung der das Nähgarn bildenden Fasern und/oder Filamente von innen heraus erfolgt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von fünf Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein allgemeines Schaltbild;
    Figur 2
    eine Abwandlung des in Figur 1 wiedergegebenen Schaltbildes;
    Figur 3
    eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung;
    Figur 4
    eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;
    Figur 5
    eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung;
    Figur 6
    eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung;
    Figur 7
    eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Vorrichtung; und
    Figur 7a
    ein Schnitt längs der Linie A-B in Figur 7.
  • In den Figuren 1 bis 7 sind die selben Teile mit den selben Bezugsziffern versehen.
  • Die Figur 1 bildet schematisch eine Schaltskizze ab, die bei den in Figuren 3 bis 6 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung zur Anwendung gelangen. Hierbei weist die Schaltung eine Spannungsquelle 1 auf, wobei die Spannungsquelle 1 z.B. eine Wechselspannung von 5 kV mit einer Frequenz von 50 Hz erzeugt. Mit dieser Spannungsquelle 1 sind drei beispielhaft gezeigte Elektroden 2, 3 und 4 sowie drei beispielhaft gezeigte Gegenelektroden 5, 6 und 7 verbunden, wobei sowohl die Elektroden 2 bis 4 als auch die Gegenelektroden 5 bis 7 parallel geschaltet sind. Jeder Gegenelektrode 5 bis 7 ist ein Kondensator 8, 9 bzw. 10 zugeordnet, wobei die Kondensatoren 8 bis 10 eine Kapazität von 500 pF besitzen. Mit anderen Worten sind somit die Gegenelektroden 5 bis 7 entkoppelt, was dazu führt, daß bei einer Spannungsbeaufschlagung zwischen den Elektroden 5 und 2, den Elektroden 6 und 3 sowie den Elektroden 7 und 4 bei Überschreitung einer gewissen Grenzspannung, die durch den Elektrodenabstand sowie durch die Kapazität der Kondensatoren 8 bis 10 bestimmt wird, eine elektrische Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung ausgebildet wird.
  • Das in Figur 2 gezeigte Schaltbild unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Schaltbild dadurch, daß hierbei die Schaltung einen zweiten Kondensator 11 aufweist. Auch hier umfaßt die Schaltung eine Spannungsquelle 1, einen ersten Kondensator 8, eine Gegenelektrode 5, eine Elektrode 2, wobei in der Figur 2 nur beispielhaft ein einziges Elektrodenpaar 5 und 2 abgebildet ist. Parallel zu den Elektroden 5 und 2 ist ein zweiter Kondensator 11 geschaltet, der eine zeitliche Modulation der zwischen den Elektroden 5 und 2 stattfindenden Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung bewirkt. Der Kondensator 11 besitzt eine Kapazität von 400 pF. Die Spannungsquelle 1 erzeugt eine solche Spannung, wie dies vorstehend für das Schaltbild 1 angegeben wurde.
  • In der Figur 3 ist eine erste Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, wobei die Vorrichtung ein Transportsystem für das fadenartige Gebilde 21 aufweist. Das Transportsystem für das fadenartige Gebilde 21 umfaßt ein Abzugswerk 22, eine untere Umlenkrolle 23, einen Umlenkstift 24 sowie einen Umlenkstift 25. Durch eine Drehung der Abzugseinrichtung 22 in Pfeilrichtung 26 erfolgt der Transport des fadenartigen Gebildes 21 in Pfeilrichtung 27. Vor der Rolle 23 ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete Produktauftragseinrichtung vorgesehen. Hierbei umfaßt die Produktauftragseinrichtung 20 ein Chassis 28 zur Aufnahme eines flüssigen Produktes und eine Pflatschrolle 29, die sich teilweise in das Chassis erstreckt und drehbar vom Chassis gehaltert ist. Die Pflatschrolle 29 befindet sich in Anlage an das fadenartige Gebilde 21.
  • In Transportrichtung des fadenartigen Gebildes 21 gesehen schließt sich an die Umlenkrolle 23 ein zylindrischer rohrförmiger Körper 30 an, der mit einer zylindrischen Bohrung 31 versehen ist, durch die das fadenartige Gebilde 21 geführt wird. Innerhalb des zylindrischen Körpers, der aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, sind hier vier beispielhaft gezeigte Elektroden 2, 3, 4 und 4a sowie vier beispielhaft gezeigte Gegenelektroden 5, 6, 7, und 7a angeordnet, wobei diese Elektroden (2 - 4, 4a; 5 - 7, 7a) als Ringelektroden ausgebildet sind. Jeder Gegenelektrode 5 - 7, 7a sind jeweils ein Kondensator 8, 9, 10 und 10a zugeordnet. Die Elektroden und Gegenelektroden sind jeweils an die mit 1 bezeichneten Wechselspannungsquelle angeschlossen, wobei die Spannungsquelle eine Spannung von 10 kV bei einer Frequenz von 50 Hz erzeugt.
  • Fuß- und kopfseitig des zylindrischen Körpers 30 sind ein Gaseinführventil 32 sowie ein Gasauslaßventil 33 angeordnet, mit denen es möglich ist, ein Gas in den Bereich der Bohrung 31 einzuführen.
  • Die vorstehend in der Figur 3 gezeigte Ausführungsform arbeitet wie folgt:
  • Zunächst wird an der Auftragseinrichtung 20 ein Produkt mittels der Pflatschrolle 29 auf das entlang der Auftragseinrichtung 20 transportierte fadenartige Gebilde 21 aufgetragen. Hiernach wird das entsprechend imprägnierte fadenartige Gebilde 21 in Pfeilrichtung 27 transportiert und gelangt dann in den Bereich der Bohrung 31, wo eine Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung durchgeführt wird. Hierbei bildet sich diese Entladung zwischen den Elektrodenpaaren 10a und 4a, 7 und 4, 6 und 3 sowie 5 und 2 in Transportrichtung 27 des Garnes aus. Dies wiederum führt dazu, daß die bei 20 aufgebrachte Substanz vernetzt oder chemisch und/oder physikalisch an das fadenartige Gebilde gebunden wird, so daß das entsprechend ausgerüstete Gebilde über die Abzugseinrichtung 22 abgezogen oder entsprechend aufgewickelt werden kann.
  • Mit der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung wurde ein fadenartige Gebilde hydrophobiert. Hierbei wurde eine Mischung einer wäßrigen Emulsion eines Fluorcarbonharzes mit einem Siliconöl verwendet, wobei diese Emulsion 20 Gewichtsteile Fluorcarbonharz und 80 Gewichtsteile Siliconöl aufwies. Der Produktauftrag betrug 4 Gew.%. Die Transportgeschwindigkeit lag bei 300 m/min. Die an der Spannungsquelle 1 angelegte Spannung betrug 10 kV, was dazu führt, daß eine Funkenentladung von etwa 1 cm Länge zwischen den Elektroden (2 - 4, 4a; 5 - 7, 7a) ausgebildet wurde.
  • Parallel hierzu wurde das selbe fadenartige Gebilde mit dem selben, zuvor beschriebenen Hydrophobierungsmittel ausgerüstet. Zur Kondensation des Hydrophobierungsmittels wurde das fadenartige Gebilde einer Heißluftbehandlung bei 180° während 75 Minuten unterworfen. Das so konventionell ausgerüstete fadenartige Gebilde wurde wie das auf der zuvor beschriebenen Vorrichtung ausgerüstete fadenartige Gebilde jeweils einzeln auf einem entsprechenden wasserdichten Gewebe vernäht. Anschließend wurden beiden Nähte auf Wasserdichtigkeit geprüft, wobei festgestellt wurde, daß die mit dem konventionell ausgerüsteten fadenartige Gebilde hergestellte Naht nach 120 Minuten durchnäßte, während die mit dem fadenartigen Gebilde, das auf der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung ausgerüstet wurde, hergestellte Naht selbst nach 240 Minuten nicht durchnäßte.
  • Auch nach 4 Wäschen bei 60° trat keine Änderung der zuvor beschriebenen Wasserdurchlässigkeit auf.
  • Die in der Figur 4 gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dahingehend, daß hierbei das fadenartige Gebilde auf einer Aufwickeleinrichtung 40 in Form einer Spule aufgewickelt wird. Die Aufwickeleinrichtung 40 besitzt einen Wickelkern 2, der elektrisch leitend und mit der Spannungsquelle 1 verbunden ist, so daß der Kern 2 die Elektrode ausbildet. Oberhalb der Aufwickeleinrichtung 40 und mit Abstand von dem Kern 2 ist eine Reihe von Gegenelektroden 5, 6, 7 und 7a angeordnet, wobei diese Gegenelektroden über entsprechende Kondensatoren 8, 9, 10 und 10a mit der Spannungsquelle 1 verbunden sind. Der Aufwickeleinrichtung 40 ist desweiteren eine nicht gezeigte Verlegeeinrichtung zugeordnet, die sicherstellt, daß das fadenartige Gebilde 21 gleichmäßig über die axiale Ausdehnung des Kernes 2 verteilt wird. Bedingt dadurch, daß das fadenartige Gebilde durch eine entsprechende Imprägnierung mit einer elektrisch leitfähigen Lösung einer Substanz selbst elektrisch leitend ist, bildet sich zwischen den Gegenelektroden 5 bis 7 und 7a und der Elektrode 2 (Kern) über das elektrisch leitende und aufgewickelte fadenartige Gebilde 21 eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung aus, was zur Folge hat, daß die auf das fadenartige Gebilde aufgetragene Substanz kondensiert oder vernetzt wird.
  • Die in der Figur 5 schematisch gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung weist ein Transportsystem für das fadenartige Gebilde 21 auf, das aus einer Abzugseinrichtung 22 und einer Liefereinrichtung 23 besteht. Hierbei sind die beiden Einrichtungen 22 und 23 als entsprechende Rollen ausgebildet, um die das fadenartige Gebilde 21 umgelenkt und entsprechend in Pfeilrichtung 27 transportiert wird.
  • Die Liefereinrichtung 23 ist als Gegenelektrode geschaltet und über einen Kondensator 8 mit der Wechselspannungsquelle U2 verbunden. Die Abzugseinrichtung 22 ist als Elektrode ausgebildet und direkt an die Spannungsquelle U2 angeschlossen.
  • Unter einem Winkel von 90° relativ zur Transportrichtung des fadenartige Gebildes sind eine Gegenelektrode 5 sowie eine Elektrode 2 angeordnet, wobei diese beiden Elektroden mit Abstand voneinander positioniert sind. Die Gegenelektrode 5 ist über einen Kondensator 9 mit der Spannungsquelle U1 und die Elektrode 2 direkt mit der Wechselspannungsquelle U1 verbunden.
  • Wird nunmehr das fadenartige Gebilde 21 in Transportrichtung gesehen vor der Liefereinrichtung 23 mit einer wäßrigen Lösung, Dispersion oder Suspension einer leitfähigen Substanz imprägniert, wie dies beispielsweise in Figur 3 beschrieben ist, und gelangt es dann in den Bereich zwischen den beiden Einrichtungen 23 und 22, so erfolgt zunächst aufgrund der Leitfähigkeit des nassen fadenartigen Gebildes 21 eine Erwärmung desselben, die zu einem Trocknen des fadenartigen Gebildes führt. Sobald das fadenartige Gebilde getrocknet ist, wobei dieser Punkt in der Figur 5 beispielhaft mit A bezeichnet ist, bildet sich eine elektrische Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung in Transportrichtung 27 des fadenartige Gebildes aus, wie dies durch F2 in der Figur 5 angedeutet ist. Hierbei ist der Abstand zwischen der Liefereinrichtung 23 und der Abzugseinrichtung 22 derart ausgewählt, daß ein direkter Funkendurchschlag zwischen den Einrichtungen 22 und 23 verhindert wird. Desweiteren bildet sich eine zweite Funken- und/oder Bogenentladung zwischen den Elektroden 5 und 2 aus, wobei diese zweite Entladung quer zur Transportrichtung des fadenartige Gebildes erfolgt und durch F1 in der Zeichnung angedeutet ist. Sowohl die Entladung F1 als auch F2 führen zu den zuvor beschriebenen Fixierung der Ausrüstung am fadenartige Gebilde. Desweiteren bewirkt die Entladung F2, daß das fadenartige Gebilde abhängig von der Transportgeschwindigkeit zumindestens soweit getrocknet wird, daß es problemlos aufgewickelt werden kann.
  • Die in der Figur 6 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung weist wie die zuvor beschriebene Ausführungsform eine Abzugseinrichtung 22 und eine Liefereinrichtung 23 auf, wobei die Abzugseinrichtung 22 und die Liefereinrichtung 23 als Rollen ausgebildet sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß das fadenartige Gebilde 21 in Pfeilrichtung 27 mit einer vorgegebenen kontinuierlichen Geschwindigkeit transportiert wird. Die Abzugseinrichtung 22 und die Liefereinrichtung 23 sind parallel geschaltet und mit der Spannungsquelle 1 verbunden, wobei die Spannungsquelle eine Wechselspannung erzeugt. Drei beispielhaft gezeigte Gegenelektroden 5 bis 7 sind über drei Kondensatoren 8 bis 10 ebenfalls mit der Spannungsquelle 1 verbunden, wobei die Gegenelektroden 5, 6 und 7 ebenfalls parallel geschaltet sind.
  • Wird nunmehr das fadenartige Gebilde 21 mit einer elektrisch leitenden Substanz imprägniert, was dazu führt, daß das fadenartige Gebilde ebenfalls leitfähig wird, und gelangt das so imprägnierte und leitfähige fadenartige Gebilde in den Bereich zwischen den Einrichtungen 23 und 22, so bilden sich hier entsprechende Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladungen F1 bis F3 aus. Hierdurch wird die Substanz chemisch und/oder physikalisch am fadenartige Gebilde fixiert, wie dies bereits vorstehend mehrfach beschrieben ist. Gleichzeitig ändert sich durch die Entladungen die elektrische Leitfähigkeit des fadenartige Gebildes, so daß bei Unterschreiten eines sich einstellenden minimalen Leitfähigkeitswertes des fadenartige Gebildes die Ausbildung der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung automatisch unterbrochen wird. Hierdurch kann der entsprechende Behandlungsprozeß besonders einfach gesteuert werden.
  • Die in den Figuren 7 und 7a gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung dient insbesondere für solche fadenartigen Gebilde 50, die während der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung zum Zwecke des Transportes nicht mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt werden dürfen. Die Vorrichtung weist eine Stützrolle 41 sowie ein Transportband 42 auf, wobei die Stützrolle 41 in Pfeilrichtung 43 angetrieben ist, während das Transportband 42 in Pfeilrichtung 44 bewegt wird. Diese Bewegung hat zur Folge, daß das fadenartige Gebilde 50 bei einer entsprechenden Drehung der Rolle 41 sowie einer entsprechenden Bewegung des Transportbandes 42 in Richtung 27 transportiert wird. Am Ende des Transportbandes 42 ist eine Aufwickelrolle 45 angeordnet, worauf das fadenartige Gebilde 50 aufgewickelt wird.
  • Oberhalb der Rolle 41 ist eine Imprägnierdüse 46 angeordnet, durch die eine Lösung oder Dispersion einer Substanz auf das fadenartige Gebilde 50 gestäubt wird. Um nicht hierbei eine Spannungsbeaufschlagung des fadenartigen Gebildes zu verhindern, liegt während des Aufstäubens das fadenartige Gebilde auf der Oberfläche der Transportrolle 41 auf.
  • Oberhalb des Transportbandes 42 sind eine Reihe von Gegenelektroden angeordnet, wobei hier nur beispielhaft die Gegenelektroden 5 bis 7 eingezeichnet sind. Die Gegenelektroden erstrecken sich in Transportrichtung des fadenartigen Gebildes. Neben den entsprechenden Kondensatoren 8, 9 und 10 sind die parallel geschalteten Gegenelektroden 5 bis 7 mit einer Spannungsquelle 1 verbunden. Desweiteren ist das Transportband 42, das aus einem elektrisch leitenden Material besteht, als Elektrode mit der Spannungsquelle 1 verbunden. Dies bewirkt, daß eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung ausgebildet wird, wie dies beispielhaft durch F1 gezeigt ist.
  • Um sicherzustellen, daß das fadenartige Gebilde, das, wie am besten in Figur 7a erkennbar ist, aus einer Vielzahl von einzelnen Fäden besteht, einwandfrei mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung F1 behandelt wird, weist das Transportband 42 einen mittleren Bereich 51 auf (Figur 7a), der aus dem elektrisch leitenden Material besteht. Seitlich an dem mittleren Bereich 51 des Transportbandes 50 sind zwei Isolatorenabschnitte 52 und 53 vorgesehen, so daß die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung stets auf den mittleren Bereich 51 des Transportbandes gerichtet ist.
  • Ebenso besteht die Möglichkeit, das zuvor beschriebene Transportband 50 als Transportrolle auszubilden, wobei der Durchmesser der Transportrolle entsprechend groß gewählt wird. Hierbei weist die Transportrolle einen mittleren, elektrisch leitfähigen Bereich auf, der in Kontakt mit dem fadenartigen Gebilde steht und das fadenartige Gebilde stützt. Dieser mittlere Bereich wird von jeweils einem Seitenbereich abgegrenzt, wobei die Seitenbereiche radial über den mittleren Bereich vorstehen und aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet sind, wie dies vorstehend für die Isolatorenabschnitte 52 und 53 des Transportbandes 50 beschrieben ist.
  • Die in den Figuren 3 - 6 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung können hervorragend auch zur Behandlung von Garnen, insbesondere Nähgarnen, eingesetzt werden.

Claims (39)

  1. Verfahren zur Behandlung eines fadenartigen Gebildes, insbesondere eines Nähgarnes oder eines sonstigen Garnes, einer Lunte oder eines Vorgespinstes, bei dem das fadenartige Gebilde zur Veränderung seiner Eigenschaften mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit relativ zu einer Behandlungseinrichtung transportiert wird und bei dem die Behandlungseinrichtung derart ausgebildet wird, daß elektrische Entladungen durch mit Abstand voneinander angeordnete, mit einer Vielzahl von mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbundenen und parallel geschalteten Gegenelektroden, die elektrisch entkoppelt werden, sowie mindestens einer Elektrode erzeugt werden, wobei das fadenartige Gebilde den elektrischen Entladungen zeitweise oder ständig unterworfen wird und wobei als elektrische Entladungen eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung mit einer Brenndauer zwischen 10-1 Sekunden und 10-8 Sekunden, vorzugsweise zwischen 10-6 Sekunden und 10-2 Sekunden, ausgewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in einer Gasatmosphäre bei einem Druck zwischen 90 x 103 Pa bis 110 x 103 Pa, vorzugsweise bei einem Druck von etwa 105 Pa, ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei einer Temperatur zwischen 15 °C und 200 °C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 20 °C und 60 °C, durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in einer Atmosphäre von reaktiven Gasen durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während der Behandlung das fadenartige Gebilde mit mindestens einer Substanz imprägniert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während der Behandlung das fadenartige Gebilde mit mindestens einem Initiator imprägniert wird, der durch die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung in Radikale und/oder Ionen zerfällt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Initiator auf der Basis eines Persulfates, insbesondere Kaliumpersulfat und/oder Ammoniumpersulfat, eines Peroxides, insbesondere Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Cyclohexanonperoxid, Di-tert.-Butylperoxid, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, einer Azoverbindung, insbesondere Azodiisobuttersäuredinitril, und/oder ein Initiator auf der Basis von Benzpinakol, Diisopropylpercarbonat und/oder tert.-Butylperoctoat ausgewählt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Initiator ein Redoxsystem, insbesondere Kaliumpersulfat/Natriumhyposulfit, Wasserstoffperoxid/Eisen-II-Sulfat, Cumolhydroperoxid/Polyamin und/oder Benzoylperoxid/N-Dimethylanilin, eingesetzt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenartige Gebilde vor und/oder während des Auftragens des Initiators durch Aufbringen eines Quellmittels gequollen wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Initiator zusammen mit der mindestens einen Substanz auf das fadenartige Gebilde aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach der Ansprüche 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Substanz für die Imprägnierung des fadenartigen Gebildes ausgewählt wird, die den Fadenschluß und/oder das Haftvermögen des fadenartigen Gebildes verbessert.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als fadenartiges Gebilde ein Garn, insbesondere ein Nähgarn, aus Polyamid6.-, Polyamid6.6.-, Polyester-, Glas-, Polyalkylen- und/oder Carbonfasern ausgewählt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Substanzen schichtweise übereinanderliegend auf das fadenartige Gebilde aufgebracht werden.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung in Transportrichtung des fadenartigen Gebildes oder entgegengesetzt zur Transportrichtung des fadenartigen Gebildes gesehen, durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung unter einem Winkel zwischen 75° und 105°, insbesondere unter einem Winkel von etwa 90°, relativ zur Transportrichtung des fadenartige Gebildes durchgeführt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenartige Gebilde ständig der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung unterworfen wird.
  17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Funken- und/oder der kurzzeitigen Bogenentladung eine Wechselspannung oder eine hochfrequente Spannung angelegt wird.
  18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsquelle mit einer Spannung kleiner als 50 kV, insbesondere mit einer Spannung zwischen 2 kV und 25 kV, verwendet wird.
  19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenartige Gebilde mit der Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung während einer Behandlungszeit kleiner als 2 Sekunden, vorzugsweise zwischen 0,01 Sekunden und 1,5 Sekunden, beaufschlagt wird.
  20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenartige Gebilde ein Nähgarn ist.
  21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Behandlungseinrichtung, die ein Transportsystem (22, 23, 24, 25; 40; 42) für das fadenartige Gebilde (21, 50) sowie mindestens eine mit Abstand von einer Vielzahl von parallel geschalteten Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a) angeordnete Elektrode (2, 3, 4, 4a) zur Erzeugung der elektrischen Entladungen (F1, F2, F3) umfaßt, wobei die mindestens eine Elektrode (2, 3, 4, 4a) und die Vielzahl der Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a) mit einer gemeinsamen Spannungsquelle (1, U, U1, U2) verbunden sind, wobei jeder Gegenelektrode (5, 6, 7, 7a) zur elektrischen Entkoppelung mindestens ein Kondensator (8, 9, 10, 10a) oder ein Widerstand zugeordnet ist, der zwischen der jeweiligen Gegenelektrode (5, 6, 7, 7a) und der Spannungsquelle (1, U, U1, U2) geschaltet ist, und wobei die Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a) als elektrische Entladung (F1, F2) eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung mit einer Brenndauer zwischen 10-1 Sekunden und 10-8 Sekunden, vorzugsweise zwischen 10-6 Sekunden und 10-2 Sekunden, erzeugen.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem aus zwei, mit Abstand voneinander angeordneten Rollen (22, 23) gebildet ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Rollen (22, 23) als Elektrode oder Gegenelektrode geschaltet ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem eine Verlegeeinrichtung sowie eine Aufwickeleinrichtung (2, 40) für eine Spule des fadenartigen Gebildes umfaßt.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeleinrichtung (40) als Elektrode (2) geschaltet ist und daß die Gegenelektroden (5, 6, 7) mit Abstand von der Elektrode (3) angeordnet sind und sich über die gesamte axiale Länge der Aufwickeleinrichtung (40) erstrecken.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem ein Förderband (42) für das fadenartige Gebilde (50) umfaßt.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (42) aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist, daß oberhalb des Förderbandes (42) und mit Abstand von diesem die Gegenelektroden (5 - 7) angeordnet sind und daß das Förderband (42) als Elektrode geschaltet ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (8, 9, 10, 10a) als Koaxialkabel ausgebildet ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (8, 9, 10, 10a) 5 pF bis 5.000 pF, vorzugsweise 100 pF bis 1.500 pF, beträgt.
  30. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2, 3, 4, 4a) und die Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a) aus einem Metall, insbesondere Aluminium, Kupfer oder Eisen, bestehen.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenelektrode (5, 6, 7, 7a) ein zweiter Kondensator (11) zugeordnet ist.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (11) jeweils die Gegenelektrode (5) mit der Elektrode (2) verbindet.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (11) eine Kapazität aufweist, die gleich oder kleiner ist als die Kapazität des ersten Kondensators.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator eine Kapazität aufweist, die 10 % bis 90 % der Kapazität des ersten Kondensators beträgt.
  35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung zwei bis 40 Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a), aufweist.
  36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (5, 6, 7, 7a) mit einer als Wechselspannung ausgebildeten Spannungsquelle (1, U, U1, U2) verbunden sind.
  37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (1, U1, U2) eine Wechselspannung mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 20.000 Hz, vorzugsweise 50 Hz, erzeugt.
  38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (1, U, U1, U2) eine Wechselspannung zwischen 500 V und 50 kV, vorzugsweise zwischen 2 kV und 25 kV, erzeugt.
  39. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 20 behandelten fadenartigen Gebildes zur Herstellung von Verstärkungslagen für Verbundwerkstoffe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846179B4 (de) * 1998-10-07 2005-11-24 Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Vorbehandlung eines textilen Garns
EP2966207B1 (de) * 2014-07-09 2019-05-22 La Navetta S.r.l. Mehrzweckvorrichtung zur Verarbeitung von Garnen oder Fäden und dergleichen
TWI682047B (zh) * 2018-10-02 2020-01-11 大永真空科技股份有限公司 適用於紗線鍍膜的腔體
CN113896040A (zh) * 2021-10-29 2022-01-07 盐城工学院 一种用于纱线电晕处理的装置及方法
CN114576537B (zh) * 2022-01-17 2023-06-16 北方工业大学 一种润滑油液滴脱附性能优异的毛细管及其加工工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH11615A (de) * 1896-02-10 1896-08-15 August Zeller Gegen Springen und Werfen geschützte Platte für künstlerische und gewerbliche Zwecke
EP0415032A3 (en) * 1989-07-10 1991-12-11 Amann & Soehne Gmbh & Co. Sewing thread and process for its manufacture
TR27697A (tr) * 1990-12-27 1995-06-19 Karl Greifeneder Bir tekstil substraturun özelliginin degistirilmesi metodu.

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