EP1522614A1 - Einrichtung zur Herstellung von Kunstfaser-Stapelgarn - Google Patents

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Publication number
EP1522614A1
EP1522614A1 EP04022932A EP04022932A EP1522614A1 EP 1522614 A1 EP1522614 A1 EP 1522614A1 EP 04022932 A EP04022932 A EP 04022932A EP 04022932 A EP04022932 A EP 04022932A EP 1522614 A1 EP1522614 A1 EP 1522614A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
zone
staple
filament
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04022932A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Thery
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.)
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP03022374A external-priority patent/EP1522613A1/de
Application filed by SSM Schaerer Schweiter Mettler AG filed Critical SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority to EP04022932A priority Critical patent/EP1522614A1/de
Publication of EP1522614A1 publication Critical patent/EP1522614A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/30—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars incorporating arrangements for severing continuous filaments, e.g. in direct spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G1/00—Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling
    • D01G1/06—Converting tows to slivers or yarns, e.g. in direct spinning
    • D01G1/08—Converting tows to slivers or yarns, e.g. in direct spinning by stretching or abrading

Definitions

  • the invention is in the field of producing staple yarn from filament yarns, wherein it pure synthetic staple yarn or mixed yarn of synthetic and natural fibers can act.
  • staple fiber spinning is characterized by the idea that both natural fibers such as cotton and wool, as well as synthetic fibers with the same Technology can be processed. This idea forms the basis for the production of blended yarns in addition to staple yarns of 100 percent synthetic or natural fibers.
  • blended yarn For the production of blended yarn is required that the synthetic fibers used in terms of distribution of fiber length, force / elongation ratio, fineness and crimp adapted as closely as possible to the natural properties of natural fibers can.
  • the factors mentioned also determine important production parameters and Yarn properties, such as irregularity of the yarn, number of fibers in the yarn cross section and yarn number.
  • the filament yarns are torn in a stretch-stretching machine, the stretch-stretching machine fed with LOY, POY or FOY filament yarns and the result of Streckbrechung is formed by a roving. This will then be in a ring spinning process spun, wound and solidified into a yarn.
  • the starting product for the Loading the stretch-wrapping machine is one consisting of a variety of filaments Lunte (Tow) with a number of up to 500,000 Tex.
  • the stretch breaking machine is on designed this number and therefore oversized for smaller batches and therefore too expensive.
  • the present invention relates to a device for producing staple yarn from filament threads, with means for the rice conversion of the filament threads to staple fibers, means for the Solidification of the staple fibers into a staple yarn and means for winding up the staple yarn.
  • the invention provides a device for the production of staple yarn from filament yarns be created, which shortens the processing of Kunststofffasen, the cost-effective Making smaller batches is suitable, and in particular no expensive fuses required as starting material.
  • the device as an individual Machine position is formed of a unit comprising several machine positions, and that each machine position is individually loadable with filament yarns and one having individual drive.
  • the inventive device for the production of staple yarn is a machine with autonomous machine positions, each of which can be individually loaded and individually is drivable. This has the advantage of maximum flexibility, because practically on every machine position a staple yarn with different properties can be produced.
  • a first preferred embodiment of the device according to the invention is characterized characterized in that each machine position comprises at least one stretch breaking zone and one optional stretch zone, which are formed by drivable rollers, and that each these rollers has an individual, powered by a drive motor drive.
  • a second preferred embodiment of the device according to the invention is characterized characterized in that a combination of the supplied filament yarns to a Filament yarn takes place, which is the at least one stretch breaking zone and the means for Solidification of the fiber breakage formed by the fiber break forming nozzle passes, and that the nozzle is a draw roll for generating the for the consolidation of the sliver associated with the staple yarn required consolidation stress.
  • a third preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the rollers forming the optional draw zone are heated by godets and that between the optional draw zone and the first draw break zone a cooling zone is provided with an optional cooling device.
  • a fourth preferred embodiment of the device according to the invention is characterized characterized in that the rollers of the draw zone and / or the draw roll by the Filament yarn or from the staple yarn repeatedly looped, from a conveyor roller and a Beilaufwalze existing pairs of rollers are formed.
  • a fifth preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the means for winding up the staple yarn by a thread laying are formed, which perform a traversing movement in the longitudinal direction of the coil and having a traversing element drivable yarn guide.
  • a sixth preferred embodiment of the device according to the invention is characterized by a shared terminal of all machine positions which the setting parameters can be downloaded to the individual machine positions.
  • Figure 1 shows an individual machine position M one of a plurality of such Machine positions M existing device for the production of staple yarn from filament yarns.
  • the tension of the filament yarns can be monitored and be controlled to a constant value, if the quality of the bobbins very bad or the feed bobbins are different (for example, with respect to feed bobbin end titer, Number of filaments, color of feed bobbins).
  • the regulation of the voltage is optional and depends on the feed bobbins.
  • the filament yarns 1 are combined into a filament yarn F, and this enters a draw zone SZ formed by two conveyor rollers 2 and 3, which for the orientation of Fibers is required.
  • a draw zone SZ formed by two conveyor rollers 2 and 3, which for the orientation of Fibers is required.
  • the filament yarn F enters a cooling zone with an optional cooling device 4, in which it is from the temperature of the heated rollers 2 and 3 to ambient temperature is cooled.
  • the cooling device 4 is very important, if one with very high Speed produces, at low speed, the filament yarn F in the cooling zone be cooled without cooling device. This means that the use of the cooling device from the production speed and the temperature of the rolls 2 and 3 depends.
  • the filament yarn F passes through at least two, as shown four, spaced rollers 5, 6, 7 and 8, each consisting of a conveyor roller and one or consist of two pressure rollers.
  • the rollers 5, 6, 7 and 8 form three stretch breaking zones SB1 to SB3, of which the second and the third are optional.
  • the in the with an arrow A designated Garnlaufraum foremost roller 8 is at a higher speed driven as the roller 7, this at a higher speed than the roller 6 and This at a higher speed than the roller 5, causing the filament yarn in Each stretch breaking zone SB1 to SB3 a tensile force is applied.
  • the length of the first Stretch breaking zone SB1 is greater than the length of the second stretch breaking zone SB2 and its Length is greater than that of the third stretch breaking zone SB3.
  • the first stretch breaking zone SB1 all filaments of the filament yarn F are torn and thereby converted into fibers.
  • the number of fibers in the yarn cross-section is defined by the ratio of the speeds of the rollers 5 and 6 (V 6 / V 5 when V 6 denotes the speed of the roller 6 and V 5 the speed of the roller 5), by the number of feed bobbins and the Number of filament yarns 1 per supply bobbin determined.
  • the distance between the rollers 5 and 6 determines the fiber length.
  • dtex decitex, that is the weight in grams per 10'000 meters of yarn.
  • the optional second and third stretch breaking zones SB2 and SB3 serve for a renewed partial refraction of the now fibers and for further reduction of the fluctuation width of the fiber length and the number of fibers in the yarn cross section.
  • this solidification which takes place through a nozzle 9, we obtain a staple G with the desired optical and physical properties and the desired grip.
  • the for the solidification of the sliver to the stacking yarn G required solidification stress is generated by a draw roll 10.
  • the draw roll 10 which consists of a consisting of a feed roller and a Beilaufwalze and formed by the staple yarn several times looped pair of rollers can be heated to To fix the stacking yarn G and to avoid any problems in the dyeing.
  • a heating element 11 and after this a feed roller 12 is provided, wherein the conveying roller 12 is always unheated. With the conveyor roller 12 the fixing voltage is controlled.
  • the following arrangements of draw roll 10, heating element 11 and feed roller 12 possible: Heated draw roller 10 without feed roller 10, no Heating element; heated draw roll 10 plus feed roll 12, no heating element; not heated Draw roll 10 plus heating element (tube heater) 11 plus feed roller 12; heated draw roller 10 plus heating element 11 plus feed roller 12, if the shrinkage drastically reduced shall be.
  • the temperature of the heated draw roll 10 and / or the heating element 11 is about 200 to 230 ° C.
  • a test device 13 by means of which various parameters the quality of Stack yarn G is continuously checked in real time.
  • the staple yarn passes to a softening device 14 (optional) to improve the behavior of the staple yarn G (for example, reduction of friction and electrostatic charge) during further processing.
  • the staple yarn G for example, with an emulsion of plant and Treated mineral oils.
  • the staple yarn comes to a Winding device, where yarn spools 15 are generated, for example, as the end product Further processors sold, or as dye packages or for any other processing can be used. Suitable winding devices are for example in the EP-A-453 622 and in EP-A-0 829 444.
  • the machine position M have a car case 16 for automatic removal of the coils 15.
  • Each of the different rollers is powered by an individual electronic motor and each motor is powered by an inverter (motors and inverters are not shown).
  • Each machine position M also has an interface 17 for the operation of Machine station (start / stop) on. In each case several machine positions M are in one common frame to a section summarized, the spinning machine covers up to 48 machine positions and more. Per spinner a terminal 18 is provided in which inputs the parameters for the individual machine stations M and on these are downloadable.
  • microfibers can be produced, according to because of the softness and feel of the fabrics made from them, a strong demand consists. While microfibers with conventional Stapelgarn Kunststoffnischen difficult can be made with the described spinning machine PES, PA and PP microfibers be produced economically and in excellent quality. Likewise, two-component yarns can also be used be produced economically.
  • two stretching zones SZ and SZ ' are provided.
  • a PES POY filament yarn F is stretched by 70% and in the lower stretch zone SZ 'a PA POY filament yarn F' by 30%.
  • an optional cooling device 4 is following this in the direction of yarn travel.
  • a first roller 5 of the first stretch breaking zone SB1 (Fig.
  • Elastane Another product that can be made with the described spinning machine is Elastane.
  • the proportion of such yarns is getting bigger, because they are stretched up to 40% without being overstretched, which means the production of completely new active and woven fabrics allows.
  • the production of elastane yarn is known from a so-called Coregarn and a fancy yarn, the latter, for example, in a Lucasblastexturierdüse is bound by short-term transmission in the Coregarn, so that a Elastangarn with the desired elastic properties arises.
  • the nozzle 9 in addition to the elastic core yarn forming fiber sliver a mono- or multifilament effect yarn E (Fig the nozzle 9 incorporated into the core yarn.
  • the solidified staple yarn G is then an elastane yarn.

Abstract

Eine Einrichtung zur Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden (1), umfasst Mittel (5-8) zur Reisskonvertierung der Filamentfäden zu Stapelfasern, Mittel (9) für die Verfestigung der Stapelfasern zu einem Stapelgarn (G) und Mittel zum Aufspulen des Stapelgarns (G). Die Einrichtung ist als individuelle Maschinenposition (M) einer mehrerer Maschinenpositionen umfassenden Einheit ausgebildet, und jede Maschinenposition (M) ist individuell mit Filamentfäden (1) beschickbar und weist einen individuellen Antrieb auf. Jede Maschinenposition (M) weist mindestens eine Streckreisszone (SB1, SB2, SB3) und eine optionale Streckzone (SZ) auf, welche durch antreibbare Walzen (5, 6, 7, 8; 2, 3) gebildet sind, und jede dieser Walzen weist einen individuellen, von einem Umrichter gespeisten Antriebsmotor auf. <IMAGE>

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden, wobei es sich um reines Kunstfaser-Stapelgarn oder um ein Mischgarn aus Kunst- und Naturfasern handeln kann.
Die Entwicklung in der Stapelfaserspinnerei ist durch die Vorstellung gekennzeichnet, dass sowohl Naturfasern wie Baumwolle und Wolle, als auch Kunstfasern mit der gleichen Technologie verarbeitet werden können. Diese Vorstellung bildet die Basis für die Herstellung von Mischgarnen zusätzlich zu den Stapelgarnen aus 100 Prozent Kunst- oder Naturfasern.
Für die Herstellung von Mischgarn ist erforderlich, dass die dazu verwendeten Kunstfasern hinsichtlich Verteilung der Faserlänge, Kraft-/Dehnungsverhältnis, Feinheit und Kräuselung möglichst eng an die natürlich vorgegebenen Eigenschaften der Naturfasern angepasst werden können. Die genannten Faktoren bestimmen ausserdem wichtige Herstellungsparameter und Garneigenschaften, wie Unregelmässigkeit des Garns, Anzahl der Fasern im Garnquerschnitt und Garnnummer.
Bis heute ist Baumwolle die weltweit am meisten verarbeitete Faser. Kunstfasern bilden eher Komponenten für Mischungen mit Naturfasern und Stapelfasergarne dienen hauptsächlich zur Erzielung aussergewöhnlicher ästhetischer Effekte, wobei durch geschickte Mischungen auch eine spezielle Funktionalität erreicht werden kann.
Seit einiger Zeit versucht man den Verarbeitungsprozess von Kunstfasern zu verkürzen. Um den Umweg über die Kardierung zur Faserorientierung und Parallelisierung zu umgehen, werden bei einem ersten Vorschlag zur Verkürzung des Verarbeitungsprozesses die Filamente teilweise über Schneiden oder Reissen auf geeignete Faserlängen gekürzt, welche danach direkt ein Faserband bilden. Anschliessend erfolgt ein Verspinnen nach den konventionellen Verfahren über Strecken, Vorgarnherstellung und Verfestigung mit Echtdrehung. Dabei stellt die eigentliche Garnerzeugung und Verfestigung mit Echtdrehung die kostenintensivste Passage des Gesamtprozesses dar. Dies führte zu der bekannten Entwicklung der nichtkonventionellen Spinnverfahren wie Rotor-, Friktions- und Air-Jet-Spinnen, die äusserst produktiv sind und eine Prozessverkürzung zur Folge haben, indem aus Band eine direkt weiter verarbeitbare Spule erzeugt wird, bei der die Garnqualität zu 100% geprüft ist.
Bei einem zweiten Vorschlag zur Verkürzung des Verarbeitungsprozesses von Kunstfasern werden die Filamentgarne in einer Streckreissmaschine gerissen, wobei die Streckreissmaschine mit LOY, POY oder FOY-Filamentgarnen gespeist wird und das Ergebnis der Streckbrechung durch ein Roving gebildet ist. Dieses wird dann in einem Ringspinnprozess gesponnen, aufgespult und zu einem Garn verfestigt. Dieses Verfahren bringt zwar eine wesentliche Verkürzung des Herstellungsprozesses, es ist aber nicht sehr flexibel, weil wegen der hohen Verarbeitungskapazität die Kosten für die betreffende Einrichtung sehr hoch sind und kleinere Chargen nicht wirtschaftlich hergestellt werden können. Das Ausgangsprodukt für die Beschickung der Streckreissmaschine ist eine aus einer Vielzahl von Filamenten bestehende Lunte (Tow) mit einer Nummer von bis zu 500'000 Tex. Die Streckbrechungsmaschine ist auf diese Nummer ausgelegt und daher für kleinere Chargen überdimensioniert und daher zu teuer.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden, mit Mitteln zur Reisskonvertierung der Filamentfäden zu Stapelfasern, Mitteln für die Verfestigung der Stapelfasern zu einem Stapelgarn und Mitteln zum Aufspulen des Stapelgarns.
Durch die Erfindung soll eine Einrichtung für die Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden geschaffen werden, die den Verarbeitungsprozess von Kunstfasen verkürzt, die zur kostengünstigen Herstellung kleinerer Chargen geeignet ist, und die insbesondere keine teure Lunte als Ausgangsprodukt erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Einrichtung als individuelle Maschinenposition einer mehrere Maschinenpositionen umfassenden Einheit ausgebildet ist, und dass jede Maschinenposition individuell mit Filamentfäden beschickbar ist und einen individuellen Antrieb aufweist.
Die erfindungsgemässe Einrichtung für die Herstellung von Stapelgarn ist eine Maschine mit autonomen Maschinenpositionen, von denen jede individuell beschickbar und individuell antreibbar ist. Das hat den Vorteil maximaler Flexibilität, weil praktisch auf jeder Maschinenposition ein Stapelgarn mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden kann.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Maschinenposition mindestens eine Streckreisszone und eine optionale Streckzone aufweist, welche durch antreibbare Walzen gebildet sind, und dass jede dieser Walzen einen individuelle, von einem Umrichter gespeisten Antriebsmotor aufweist.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammenführung der zugeführten Filamentfäden zu einem Filamentgarn erfolgt, welches die mindestens eine Streckreisszone und eine die Mittel zur Verfestigung des die Streckbrechung gebildeten Faserbandes bildende Düse durchläuft, und dass der Düse eine Streckwalze für die Erzeugung der für die Verfestigung des Faserbandes zum Stapelgarn erforderlichen Verfestigungsspannung zugeordnet ist.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die die optionale Streckzone bildenden Walzen durch beheizte Galetten gebildet sind, und dass zwischen der optionalen Streckzone und der ersten Streckreisszone eine Kühlzone mit einer optionalen Kühleinrichtung vorgesehen ist.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen der Streckzone und/oder die Streckwalze durch vom Filamentgarn oder vom Stapelgarn mehrfach umschlungene, aus einer Förderwalze und einer Beilaufwalze bestehende Rollenpaare gebildet sind.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufspulen des Stapelgarns durch eine Fadenverlegung gebildet sind, welche einen in Längsrichtung der Spule eine Changierbewegung ausführenden und von einem Changierelement antreibbaren Fadenführer aufweist.
Eine sechste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein allen Maschinenpositionen zugeordnetes, gemeinsames Terminal von welchem die Einstellparameter auf die einzelnen Maschinenpositionen herunter ladbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Entwicklungen der erfindungsgemässen Einrichtung sind in den Ansprüchen 3, 4, 6, 10 und 12 bis 19 beansprucht.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden; und
  • Fig. 2 eine Detailvariante der Einrichtung von Fig. 1.
    • Figur 1 zeigt eine individuelle Maschinenposition M einer aus einer Mehrzahl solcher Maschinenpositionen M bestehenden Einrichtung zur Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden. Darstellungsgemäss wird eine Anzahl von mindestens 1, vorzugsweise 1 bis 8, Filamentfäden von einem Gatter abgezogen. Die Spannung der Filamentfäden kann überwacht sein und auf einen konstanten Wert geregelt werden, wenn die Qualität der Vorlagespulen sehr schlecht ist oder die Vorlagespulen unterschiedlich sind (beispielsweise bezüglich Vorlagespulenendtiter, Anzahl der Filamente, Farbe der Vorlagespulen). Die Regelung der Spannung ist optional und hängt von den Vorlagespulen ab.
    Die Filamentfäden 1 werden zu einem Filamentgarn F zusammengeführt, und dieses gelangt in eine durch zwei Förderwalzen 2 und 3 gebildete Streckzone SZ, welche zur Orientierung der Fasern erforderlich ist. Wenn das Endprodukt, also das Stapelgarn, eine teilweise Orientierung der Fasern aufweisen soll (POY = partially oriented yarn), ist eine teilweise Streckung des Filamentgarns erforderlich, und wenn das Endprodukt eine vollständige Orientierung der Fasern aufweisen soll (LOY = low oriented yarn), ist eine vollständige Streckung des Filamentgarns F erforderlich. Dagegen erfordert ein Endprodukt mit einer geringen Orientierung der Fasern (FOY = fully oriented yarn)keine Streckung. Die Walze 2 leitet den Streckprozess ein und optimiert die Streckkräfte und die Walze 3 bewirkt über ihre verglichen mit der Walze 2 höhere Umfangsgeschwindigkeit den Streckprozess. Die Walzen 2 und 3 sind vorzugsweise beheizt, wodurch eine Fixierung des Filamentgarns F erreicht wird, was eine wesentliche Voraussetzung für Hochgeschwindigkeits-Spinnen darstellt.
    Anschliessend gelangt das Filamentgarn F in eine Kühlzone mit einer optionalen Kühleinrichtung 4, in der es von der Temperatur der beheizten Walzen 2 und 3 auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Die Kühleinrichtung 4 ist sehr wichtig, wenn man mit sehr hoher Geschwindigkeit produziert, bei tiefer Geschwindigkeit kann das Filamentgarn F in der Kühlzone ohne Kühleinrichtung gekühlt werden. Das bedeutet, dass die Verwendung der Kühleinrichtung von der Produktionsgeschwindigkeit und von der Temperatur der walzen 2 und 3 abhängt. Nach der Kühlzone durchläuft das Filamentgarn F mindestens zwei, darstellungsgemäss vier, beabstandete Walzen 5, 6, 7 und 8, die je aus einer Förderwalze und ein oder zwei Anpresswalzen bestehen. Die Walzen 5, 6, 7 und 8 bilden drei Streckreisszonen SB1 bis SB3, von denen die zweite und die dritte optional sind. Die in der mit einem Pfeil A bezeichneten Garnlaufrichtung vorderste Walze 8 ist mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben als die Walze 7, diese mit einer höheren Geschwindigkeit als die Walze 6 und diese mit einer höheren Geschwindigkeit als die Walze 5, wodurch auf das Filamentgarn in jeder Streckreisszone SB1 bis SB3 eine Zugkraft ausgeübt wird. Die Länge der ersten Streckreisszone SB1 ist grösser als die Länge der zweiten Streckreisszone SB2 und deren Länge ist grösser als diejenige der dritten Streckreisszone SB3.
    In der ersten Streckreisszone SB1 werden alle Filamente des Filamentgarns F gerissen und dadurch in Fasern umgewandelt. Die Anzahl der Fasern im Garnquerschnitt ist durch das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Walzen 5 und 6 (V6/V5, wenn V6 die Geschwindigkeit der Walze 6 und V5 die Geschwindigkeit der Walze 5 bezeichnet), durch die Anzahl der Vorlagespulen und die Anzahl der Filamentfäden 1 pro Vorlagespule bestimmt. Die Distanz zwischen den Walzen 5 und 6 bestimmt die Faserlänge. Durch Änderung des Verhältnisses der Geschwindigkeit der Walzen 5 und 6 kann man die Garnnummer auf den gewünschten dtex-Wert (dtex = Decitex, das ist das Gewicht in Gramm pro 10'000 Meter Garn) reduzieren. Die optionale zweite und dritte Streckreisszone SB2 und SB3 dient zu einer neuerlichen teilweisen Brechung der nunmehrigen Fasern und zur weiteren Reduktion der Schwankungsbreite der Faserlänge und der Anzahl Fasern im Garnquerschnitt.
    Siehe zu den eben beschriebenen Verfahrensschritten auch die WO-A-00/77283, in welcher der Streckreissprozess ausführlich beschrieben ist. Im Englischen wird die zweite oder dritte Streckbrechung (Streckreisszone SB2 beziehungsweise SB3) oft auch als "Rebreaking" bezeichnet.
    Durch den Streckreissprozess werden die Filamente des Filamentgarns F in ein aus relativ losen Fasern bestehendes Faserband umgewandelt, welches im Anschluss an die Streckbrechung zu einem zusammen haltenden Stapelgarn verfestigt (konsolidiert) wird. Durch diese Verfestigung, die durch eine Düse 9 erfolgt, erhält man ein Stapelgarn G mit den gewünschten optischen und physikalischen Eigenschaften und dem gewünschten Griff. Die für die Verfestigung des Faserbandes zum Stapelgarn G erforderliche Verfestigungsspannung wird durch eine Streckwalze 10 erzeugt.
    Die Streckwalze 10, die durch ein aus einer Förderwalze und einer Beilaufwalze bestehendes und vom Stapelgarn mehrfach umschlungenes Rollenpaar gebildet ist, kann beheizt sein, um das Stapelgarn G zu fixieren und eventuelle Probleme bei der Färbung zu vermeiden. Darstellungsgemäss ist nach der Streckwalze 10 ein Heizelement 11 und nach diesem eine Förderwalze 12 vorgesehen, wobei die Förderwalze 12 immer ungeheizt ist. Mit der Förderwalze 12 wird die Fixierspannung kontrolliert. Es sind folgende Anordnungen von Streckwalze 10, Heizelement 11 und Förderwalze 12 möglich: Geheizte Streckwalze 10 ohne Förderwalze 10, kein Heizelement ; geheizte Streckwalze 10 plus Förderwalze 12, kein Heizelement; nicht geheizte Streckwalze 10 plus Heizelement (Rohrheizer) 11 plus Förderwalze 12; geheizte Streckwalze 10 plus Heizelement 11 plus Förderwalze 12, wenn die Schrumpfung drastisch reduziert werden soll. Die Temperatur der beheizten Streckwalze 10 und/oder des Heizelements 11 beträgt etwa 200 bis 230° C. Im Anschluss an die Förderwalze 12 durchläuft das Stapelgarn G eine Testvorrichtung 13, durch welche anhand verschiedener Parameter die Qualität des Stapelgarns G kontinuierlich in Echtzeit überprüft wird.
    Im Anschluss an die Testvorrichtung 13 gelangt das Stapelgarn zu einer Avivagevorrichtung14 (optional) zur Verbesserung des Verhaltens des Stapelgarns G (beispielsweise Verminderung von Reibung und elektrostatischer Aufladung) bei der Weiterverarbeitung. In der Avivagevorrichtung 14 wird das Stapelgarn G beispielsweise mit einer Emulsion von Pflanzen- und Mineralölen behandelt. Nach der Avivagevorrichtung 14 gelangt das Stapelgarn zu einer Spuleinrichtung, wo Garnspulen 15 erzeugt werden, die beispielsweise als Endprodukt an Weiterverarbeiter verkauft, oder als Färbespulen oder für beliebige andere Verarbeitungsprozesse verwendet werden können. Geeignete Spuleinrichtungen sind beispielsweise in der EP-A-453 622 und in der EP-A-0 829 444 beschrieben. Als weitere Option kann die Maschinenposition M einen Autodoffer 16 zur automatischen Abnahme der Spulen 15 aufweisen.
    Jede der verschiedenen Walzen ist von einem individuellen elektronischen Motor angetrieben und jeder Motor ist durch einen Umrichter gespeist (Motoren und Umrichter sind nicht eingezeichnet). Jede Maschinenposition M weist ausserdem ein Interface 17 für die Bedienung der Maschinenstatione (start/stopp) auf. Jeweils mehrere Maschinenpositionen M sind in einem gemeinsamen Rahmen zu einer Sektion zusammengefasst, die Spinnmaschine umfasst bis zu 48 Maschinenpositionen und mehr. Pro Spinnmaschine ist ein Terminal 18 vorgesehen, in welches die Parameter für die einzelnen Maschinenstationen M eingebbar und auf diese herunter ladbar sind.
    Mit der beschriebenen Spinnmaschine können auch Mikrofasern hergestellt werden, nach denen wegen der Weichheit und des Griffs der daraus hergestellten Stoffe, eine starke Nachfrage besteht. Während Mikrofasern mit konventionellen Stapelgarnverfahren nur schwierig herzustellen sind, können mit der beschriebenen Spinnmaschine PES, PA und PP Mikrofasern ökonomisch und in exzellenter Qualität hergestellt werden. Ebenso können auch Zweikomponentengarne wirtschaftlich hergestellt werden.
    Für die Herstellung eines aus zwei Filamentgarnen F und F' bestehenden Zweikomponentengarns werden gemäss Fig. 3 zwei Streckzonen SZ und SZ' vorgesehen. In der oberen Streckzone SZ1 wird beispielsweise ein PES POY Filamentgarn F um 70% gestreckt und in der unteren Streckzone SZ' ein PA POY Filamentgarn F' um 30%. Im Anschluss an die beiden Streckzonen SZ1 und SZ2 durchlaufen die beiden Filamentgarne F und F' je eine Kühlzone mit einer optionalen Kühleinrichtung 4 und werden im Anschluss an diese an der in Garnlaufrichtung A ersten Walze 5 der ersten Streckreisszone SB1 (Fig. 1) zusammen geführt.
    Ein weiteres Produkt, das mit der beschriebenen Spinnmaschine hergestellt werden kann, ist Elastangarn. Der Anteil solcher Garne wird immer grösser, weil sie bis zu 40% gedehnt werden können ohne dabei überdehnt zu werden, was die Herstellung völlig neuartiger Wirk- und Webstoffe ermöglicht. Die Herstellung von Elastangarn erfolgt bekanntlich aus einem so genannten Coregarn und einem Effektgarn, wobei das letztere beispielsweise in einer Luftblastexturierdüse durch kurzzeitige Überlieferung in das Coregarn eingebunden wird, so dass ein Elastangarn mit den gewünschten elastischen Eigenschaften entsteht. Zur Herstellung von Elastangarn auf der erfindungsgemässen Spinnmaschine wird der Düse 9 zusätzlich zu dem das elastische Coregarn bildenden Faserband ein Mono- oder Multifilament-Effektgarn E (Fig. 1) zugeführt und in der Düse 9 in das Coregarn eingebunden. Das verfestigte Stapelgarn G ist dann ein Elastangarn.

    Claims (19)

    1. Einrichtung zur Herstellung von Stapelgarn aus Filamentfäden (1), mit Mitteln zur Reisskonvertierung der Filamentfäden zu Stapelfasern, Mitteln für die Verfestigung der Stapelfasern zu einem Stapelgarn (G) und Mitteln zum Aufspulen des Stapelgarns (G), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung als individuelle Maschinenposition (M) einer mehrerer Maschinenpositionen umfassenden Einheit ausgebildet ist, und dass jede Maschinenposition (M) individuell mit Filamentfäden (1) beschickbar ist und einen individuellen Antrieb aufweist.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Maschinenposition (M) mindestens eine Streckreisszone (SB1, SB2, SB3) und eine optionale Streckzone (SZ) aufweist, welche durch antreibbare Walzen (5, 6, 7, 8; 2, 3) gebildet sind, und dass jede dieser Walzen einen individuellen, von einem Umrichter gespeisten Antriebsmotor aufweist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Maschinenposition (M) eine Mehrzahl von Filamentfäden(1 ) zugeführt ist,
    4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine optionale Regelung der Spannung der jeder Maschinenposition (M) zugeführten Filamentfäden (1) erfolgt.
    5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammenführung der zugeführten Filamentfäden (1) zu einem Filamentgarn (F) erfolgt, welches die mindestens eine Streckreisszone (SB1, SB2, SB3) und eine die Mittel zur Verfestigung des durch die Streckbrechung gebildeten Faserbandes bildende Düse (9) durchläuft, und dass der Düse (9) eine Streckwalze (10) für die Erzeugung der für die Verfestigung des Faserbandes zum Stapelgarn (G) erforderlichen Verfestigungsspannung zugeordnet ist.
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filamentgarn (F) in Abhängigkeit von der gewünschten Orientierung der Fasern im Endprodukt die optionale Streckzone (SZ) durchlaufen kann.
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die optionale Streckzone (SZ) bildenden Walzen (2, 3) durch beheizte Galetten gebildet sind, und dass zwischen der optionalen Streckzone (SZ) und der ersten Streckreisszone (SB1) eine Kühlzone mit einer optionalen Kühleinrichtung (4) vorgesehen ist.
    8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (2, 3) der Streckzone (SZ) und/oder die Streckwalze (10) durch vom Filamentgarn (F) beziehungsweise vom Stapelgarn (G) mehrfach umschlungene, aus einer Förderwalze und einer Beilaufwalze bestehende Rollenpaare gebildet sind.
    9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufspulen des Stapelgarns (G) durch eine Fadenverlegung gebildet sind, welche einen in Längsrichtung der Spule eine Changierbewegung ausführenden und von einem Changierelement antreibbaren Fadenführer aufweist.
    10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Maschinenposition (M) ein Interface (17) für die Bedienung der Maschinenposition (M) aufweist.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein allen Maschinenpositionen (M) zugeordnetes, gemeinsames Terminal (18) von welchem die Einstellparameter auf die einzelnen Maschinenpositionen (M) herunter ladbar sind.
    12. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Düse (9) eine Fixierung des Stapelgarns (G) durch Erhitzen erfolgt.
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckwalze (10) durch eine beheizte Galette gebildet ist.
    14. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete Streckwalzen (10, 12) und ein zwischen diesen angeordnetes Heizelement (11) vorgesehen sind.
    15. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Herstellung eines aus zwei Filamentgarnen (F, F') bestehenden Zweikomponentengarns vorgesehene Maschinenstation (M) je eine Streckzone (SZ, SZ') für jedes der beiden Filamengarne (F, F') aufweist.
    16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Elastangarn der Düse (9) zusätzlich zu dem das elastische Coregarn bildenden Faserband ein Mono- oder Multifilament-Effektgarn (E) zugeführt und in der Düse (9) in das Coregarn eingebunden wird.
    17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelgarn (G) im Anschluss an die Streckwalze (12) eine Testvorrichtung (13) für die kontinuierliche Überprüfung der Qualität des Stapelgarns (G) in Echtzeit durchläuft.
    18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Garnlaufrichtung (A) nach der Testvorrichtung (13) eine Avivagevorrichtung (14) vorgesehen ist.
    19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Maschinenstation (M) ein Autodoffer (16) für die Abnahme der hergestellten Spulen vorgesehen ist.
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