EP1585851A2

EP1585851A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von multifilamentgarnen

Info

Publication number: EP1585851A2
Application number: EP04702692A
Authority: EP
Inventors: Stefan Schindler; Helmut WEINSDÖRFER; Jürgen WOLFRUM
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: DE502004011996D1; WO2004065670A2; EP1585851B1; DE10301925A1; ATE491832T1; WO2004065670A3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Multifilamentgarnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung ei- nes Zwei- oder ehrkomponenten-Multifilamentgarnes, dessen Komponenten unterschiedliches Schrumpfverhalten aufweisen, wobei mindestens eine Komponente durch Wärmeeinwirkung irreversibel selbst verlängerbar ist, und die Komponenten zu einem Kombinationsgarn verbunden werden, wobei das Längenänderungspotential der Komponenten nach der Verarbeitung zu ei- nem textilen Flächengebilde durch eine Wärmebehandlung auslösbar ist.

Derartige Garne sind beispielsweise durch die DE 39 15 945 bekannt. Danach bestehen diese zusammengesetzten Garne aus wenigstens zwei Komponenten, wobei die eine Komponente sich bei Wärmebehandlung nach der Verarbeitung zu einem textilen Flächengebilde ausdehnt und die andere Komponente bei dieser Wärmebehandlung schrumpft. Diese Garne werden deshalb auch als Differentialschrumpfgarne bezeichnet. Vorzugsweise werden die beiden Komponenten durch Verwirbeln miteinander vereinigt.

Die Herstellung dieses Kombinätionsgarnes erfolgt in zwei separaten Schritten: Die Komponente A wird von einer Spule als nichtverstrecktes Garn abgezogen, in einem Streckfeld verstreckt, anschließend einer Wärmebehandlung durch ein kontaktloses Heizgerät in entspanntem Zustand ausgesetzt, wodurch diese Komponente A die Eigenschaft erhält, sich im verarbeiteten Zustand bei einer Wärmebehandlung in der Ausrüstung spontan zu verlängern. Die. Komponente B wird in einem Streckverfahren verfestigt und stabilisiert und anschließend auf eine Spule aufgewunden. Diese Spule dient in einer 2. Stufe als Vorlage für die Herstellung des Kombinätionsgarnes C, wobei die Komponente B von einer Spule als verstrecktes Garn abgezogen und mit der aus der Wärmebehandlung auslaufenden Komponente A vereinigt wird. Beide Komponenten A und B werden in einer Verwirbelungsein- richtung miteinander durch Verwirbeln verbunden. Bei diesem Herstellungsverfahren werden nur Produktionsgeschwindigkeiten von etwa 150 bis 300 Meter pro Minute erreicht, wenn eine brauchbare Längung der Komponente A erzeugt werden soll. Abgesehen von der Heizein- richtung, die für höhere Produktionsgeschwindigkeiten nicht unerheblich verlängert werden muß, sind höhere Abzugsgeschwindigkeiten von der Spule, namentlich bei der Komponente B, nicht erreichbar, ohne daß sich beim Abzug von der Spule entstehende Spannungsschwankungen auf das sehr empfindliche Garn und den Verbindungsprozeß der Komponenten A und B auswirken. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß mit diesem bekannten Verfahren insbesondere bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten sich deshalb keine qualitativ befriedigenden Ergebnisse erreichen lassen. Ein weiterer Nachteil ist, daß für ein störungsfreies Abziehen des Garns B von der Spule und zur Vermeidung von Filamentbrüchen es notwendig ist, eine Verwirbelung aufzubringen. Dieses bereits vorverwirbelte Garn läßt sich wesentlich schlechter mit der Komponente A verbinden, was im Kombinationsgarn zu unregelmäßigen Schlingen und Verarbeitungsschwierigkeiten führt und das Warenbild beeinträchtigt.

Durch die JP-PS 09 25 00 36A ist es bekannt, ein Zweikomponenten- Multifilamentgarn herzustellen, wobei die beiden Komponenten parallel zueinander hergestellt und durch eine Verwirbelungseinrichtung vereinigt werden mit dem Ziel, durch eine Wärmebehandlung des verwebten Garnes den unterschiedlichen Schrumpf der Komponenten auszulösen und dadurch ei- nen voluminösen, flauschigen Stoff zu erhalten. Die eine Komponente wird nach diesem bekannten Verfahren falschdralltexturiert. Dadurch werden die oben beschriebenen Spulenablaufschwierigkeiten vermieden. Der Stoff erhält elastische Eigenschaften und ist voluminös. Die andere Komponente verlängert sich durch die Wärmebehandlung im verarbeiteten Zustand. Durch die- ses unterschiedliche Längenverhalten entstehen Schlingen, die dem Stoff voluminöse und flauschige Eigenschaften verleihen. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß durch die Erhitzung bei der Falschdralltexturierung dieser Komponente Schrumpfeigenschaften verloren gehen. Durch die Falschdralltexturierung werden die Filamente gekräuselt. Durch den Herstellprozeß der Verlängerungskomponente ist die Pro- duktivität eingeschränkt, da zur Erreichung eines geeigneten Selbstverlängerungspotentials dieser Komponente (über 10% Selbstverlängerung) 400 m/min Liefergeschwindigkeit nicht überschritten werden dürfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich- tung mit hoher Produktivität zu schaffen für die Herstellung derartiger Kombinationsgarne in verbesserter Qualität, mit hohem Schrumpfeffekt und verbesserter Verarbeitbarkeit, um weiche textile Flächengebilde mit großer Vo- luminösität zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Verfahrensanspruches 1 und des Vorrichtungsanspruches 14 gelöst.

Durch die Herstellung des Kombinätionsgarnes in einem einzigen kontinuierlichen Prozeß wird das Aufspulen und Abziehen der Schrumpfkomponente und die damit verbundenen Fadenzugkraftschwankungen vermieden. Auch das für den Spulprozeß erforderliche Vorverwirbeln, das sich nachteilig auf die Verbindung der beiden Komponenten auswirkt, entfällt. Außerdem werden hohe Handlings- und Transportkosten sowie der Bedarf zusätzlicher teurer Spulhülsen eingespart. Die bei jeder Vorlage entstehenden Garnreste und deren Beseitigung auf den Vorlagespulen entfallen ebenfalls. Auch Eigenschaftsunregelmäßigkeiten des Schrumpfgarns B, die durch Zwischenlagerung der Spulen oder auch eine Falschdralltexturierung bedingt sind, werden vermieden.

Das Verstrecken der Schrumpfkomponente erfolgt parallel zur Behandlung der Verlängerungskomponente ohne jede Texturierung, so daß das Kombinationsgarn einschließlich seiner Komponenten in einem einzigen kontinuier- liehen Prozeß als glattes, nahezu schlingenfreies Garn erzeugt wird. Beide Komponenten können dadurch unter gleichen Fadenspannungsbedingungen eingestellt und miteinander verbunden werden, was zu einer hohen Qualität und Gleichmäßigkeit des Kombinätionsgarnes führt. Eine Anspannung vor dem Verstrecken der Komponenten hat sich als zweckmäßig erwiesen, um Spannungsschwankungen auszugleichen und gleichmäßige Bedingungen in der Streckzone zu erreichen. Hierfür ist zweckmäßigerweise ein Rückhalteelement vorgesehen, welches die gewünschte Fadenspannung erzeugt und reguliert. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verlänge- rungskomponente das Heizgerät vertikal entgegen der Schwerkraft von unten nach oben durchläuft, weil dadurch am besten eine Wandberührung vermieden wird und auch eine bessere und gleichmäßigere Erwärmung der einzelnen Filamente der Komponente im Heizer erfolgt.

Eine Wärmevorbehandlung vor der eigentlichen Wärmebehandlung für die Schrumpfung hat sich überraschenderweise als äußerst wirksam für eine gute Qualität und für die Erzielung hoher Produktionsgeschwindigkeiten erwiesen. Die verstreckten Filamente sind beim Einlauf in den Heizer bereits auf eine Temperatur dicht unterhalb der Schrumpftemperatur vorgewärmt, so daß die Filamente mit einer wesentlich kürzeren Heizstrecke auf die erforderliche Temperatur oberhalb der Schrumpftemperatur Ts aufgeheizt werden. Dabei ist auch der Temperaturgradient zwischen Heizer und Garn kleiner als beim bisherigen Heizsystem. Das stufenweise, allmähliche Aufheizen bewirkt, daß alle Filamente zur gleichen Zeit die gleiche Temperatur erreichen und Schiingenbildung beispielsweise durch vorzeitig im Heizer ausgelösten Schrumpf vermieden werden. Insbesondere bei gröberen Garnkomponenten erfolgt eine bessere und gleichmäßigere Aufheizung aller Filamente, was außerdem für die Qualität der Schiingenbildung im textilen Flächengebilde von wesentlicher Bedeutung ist. Bei der Weiterverarbeitung des Kombinati- onsgarns in Weberei und Strickerei störende Filamentschlingen, die bei den bisherigen Heizsystemen durch Schrumpfungsunterschiede entstehen, werden erheblich reduziert, das Kombinationsgarn ist praktisch schlingenfrei. Mit der Vorheizung kann der eigentliche Heizkörper verkürzt werden, wodurch der Prozeß stabilisiert und die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Um eine Abkühlung des Garns zwischen Wärmevorbehandlung und der Wärmebehandlung für die Schrumpfung zu vermeiden, ist die Vorheizein- richtung unmittelbar vor der Heizeinrichtung für die Schrumpfung angeordnet, durch ein Gehäuse gekapselt oder auch in die Heizeinrichtung integriert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Differentialschrumpfgarnes nach Auslösung des Differential schrumpfeffektes im Garn.

Fig. 2 Eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses für ein Kombinationsgarn gemäß der Erfindung.

Fig. 3 Eine andere Ausführung des Herstellungsprozesses nach Fig.

2, jedoch mit Zusatzeinrichtungen zur Optimierung des Prozesses.

Fig. 4 und 5 Verschiedene Ausführungen der Abzugsvorrichtung für das Kombinationsgarn.

Fig. 6 Abhängigkeit der Anzahl der Verwirbelungsknoten im Kombina- tionsgarn von der Garnfeinheit.

Fig. 7 die Heizung für Komponente A.

Fig. 8 Temperaturprofil der Komponente A.

Fig. 9 Temperatur-Diagramm der Heizung gemäß Fig. 7. Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau des Differentialschrumpfgarnes C nach Auslösung des Differentialschrumpfeffektes, das durch die Verbindung der Komponenten A und B entstanden ist. Das Kombinationsgarn C wird im fertigen Gewebe einer Wärmebehandlung unterworfen, bei welcher der Diffe- rentialschrumpf ausgelöst wird, das heißt die Komponente A verlängert sich, während die Komponente B schrumpft und deshalb gestreckt im Differentialschrumpfgarn C liegt. Die beiden Komponenten A und B sind durch die Ver- wirbelungsknoten K miteinander verbunden. Die Anzahl der Knoten, mit denen die beiden Komponenten A und B miteinander verbunden sind, hat we- sentlichen Einfluß auf die Qualität des Kombinätionsgarnes C. Es wurde gefunden, daß die für ein Qualitätskombinationsgarn notwendige Anzahl Knoten nicht pauschal bestimmt werden kann, sondern von der Garnfeinheit des Kombinätionsgarnes C abhängig ist. In Figur 6 ist diese Abhängigkeit grafisch dargestellt, die aufgrund einer Vielzahl von Versuchen ermittelt wurde. Unterhalb dieser Kurve liegen die Werte der Kombinationsgarne C, die als nicht ausreichend und mangelhaft eingestuft wurden. Oberhalb der Kurve liegen die Werte der als qualitativ einwandfrei eingestuften Kombinationsgarne C. Am besten wird diese grafische Darstellung durch die Beziehung

300

Anzahl Verwirbelungsknoten/m > , +88 Feinheit [dtex]

zum Ausdruck gebracht. Dabei wird die Anzahl der Verwirbelungsknoten am Kombinationsgarn C am ausgerüsteten Gewebe oder Gestrick gezählt. Liegt die Anzahl der Verwirbelungsknoten in Abhängigkeit der Garnstärke (Formel) und bezogen auf das Garn im ausgerüsteten Gewebe bei mindestens hundert Knoten pro Meter oder darüber, so ergeben sich gut eingebundene Schlingen mit großem Stehvermögen und Gleichmäßigkeit. Die Filamente der Garnkomponente A bilden beim Auslösen der Längenänderung während der Wärmebehandlung des Gewebes in der Ausrüstung Mikroschlingen, die eine Textur im Gewebe erzeugen und so den Griff und die funktioneilen Ei- genschaften wesentlich verbessern. Die Oberflächenstruktur ist voluminös, die Ware hat einen trockenen, weichen und zarten Griff. Je nach Filament- und Garnfeinheit stellt sich ein Pfirsichhauteffekt "peach skin", Samtcharakter, Seidencharakter, Leinen, Woll- oder Baumwollcharakter ein.

Die Ausgangsmaterialien sind für beide Komponenten im wesentlichen die gleichen, es werden bevorzugt Polyesterfilamente eingesetzt. Die Eigenschaften für diesen unterschiedlichen Schrumpf bzw. Verlängerung erhalten die Filamente durch unterschiedliche Behandlung, bevor die beiden Kompo- nenten zusammengeführt und miteinander verbunden werden. In Figur 2 ist schematisch der Behandlungsprozeß für die Komponente A (Verlängerungskomponente) und die Komponente B (Schrumpfkomponente) dargestellt. Beide Komponenten werden in Form von vororientiertem Filamentgam (POY) auf übliche Spulengatter aufgesteckt und über Kopf abgezogen.

Wie in Figur 2 dargestellt wird das Multifilamentgarn zur Herstellung der Komponente A von einer Spule 1A durch eine Öse 15 abgezogen und einer Streckrolle 2 zugeführt, die mit der nachfolgenden Streckrolle 3 ein Streckfeld bildet. Bei dem Verstrecken des Vorlagematerials 1A zwischen den Streck- rollen 2 und 3 ist die Streckrolle 2 beheizt mit einer Oberflächentemperatur, die so gewählt wird, daß die darüber laufenden Filamente eine Erwärmung erfahren auf eine Temperatur im Bereich der sog. Glasübergangstemperatur TG, SO daß nach dem Verstrecken eine Höchstzugkraftdehnung nach ISO 2062 des Garnes von 25% bis 40% erreicht wird. Die Temperatur der be- heizten Streckrolle 2 wird so gewählt, daß das verstreckte Garn A das für den Folgeprozess erforderliche Schrumpfungsvermögen besitzt. Der Kristallisationsgrad der verstreckten Filamente liegt damit über dem des Vorlagematerials.

Zur Erzielung der spontanen Wärmeausdehnung nach der Verarbeitung, beispielsweise in einem Gewebe, ist es erforderlich, die verstreckten Filamente im entspannten Zustand aufzuheizen auf eine Temperatur TL, die über der Schrumpftemperatur Ts liegt (Fig.8). Dies erfolgt zwischen den Rollen 3 und 4, wobei die Rolle 3 die Filamente mit einer Überlieferung zuführt (Verstrek- kungsgrad < 1), die nahezu dem Schrumpfvermögen der Filamente der Verlängerungskomponente A entspricht. Von der Rolle 3 wird das Garn A also in den Heizer 7 wesentlich schneller zugeliefert, als es durch die Rolle 4 abgezogen wird, so daß die Filamente unter der Heizwirkung des Heizers 7 um etwa 30% bis 55% schrumpfen können. Durch diese Schrumpfbehandlung erhält die Komponente A die Eigenschaft, sich später bei einer Wärmebehandlung im verarbeiteten Zustand spontan und irreversibel zu verlängern. Während dieses Schrumpfprozesses müssen sich die Filamente frei bewegen können, um ungehindert zu schrumpfen. Es wird deshalb ein Heizer 7 verwendet, bei dem die Fäden während ihres Durchlaufes keinerlei mechanische Berührung haben. Vorzugsweise werden hier Konvektionsheizer verwendet, bei denen durch Luft oder Dampf oder dergleichen das Aufheizen der Filamente erfolgt.

Zweckmäßig ist dieser Heizer 7 vertikal angeordnet, um ein Durchhängen der entspannten Filamente zu vermeiden. Ferner hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Komponente A von unten nach oben entgegen der Schwerkraft durch den Heizer 7 zu führen, so daß das Eigengewicht des Fadens die beim Schrumpfen erforderliche Verringerung der Fadengeschwindigkeit unterstützt. Zum anderen wirkt sich bei dieser Durchgangsrichtung die Kaminwirkung günstig aus, da nicht die heißeste Temperatur sofort auf den Faden einwirkt. Durch die zuströmende Luft kommt die Heizleistung allmählich zur Wirkung. Die Filamente werden gleichmäßiger erwärmt. Es hat sich überraschender weise gezeigt, daß die Aufheizung der Filamente nicht schockartig, sondern allmählich erfolgen muß, um ein schlingenfreies, glattes Garn zu erhalten, das sich auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten störungsfrei weiterverarbeiten läßt.

Nach dem Verlassen des Heizers 7 über die Rolle 4 wird die Verlängerungskomponente A mit der Schrumpfkomponente B vereinigt. Die Schrumpfkom- ponente B hat inzwischen auch ihre Behandlung erfahren, die notwendig ist, um im verarbeiteten Zustand bei Wärmebehandlung zu schrumpfen. Das Vorlagematerial 1B wird über Kopf durch eine Fadenöse 16 hindurch abgezogen und der Streckrolle 5 zugeführt, die mit der nachfolgenden Streckrolle 6 ein Streckfeld bildet, in welchem die Filamente einer Streckung unterworfen werden, so daß sie nach dem Verstrecken eine Höchstzugkraftdehnung von 25% bis 40% und eine Naßschrumpfung von 1% bis 70% erreichen. Die Streckrolie 5 ist beheizt, um die Filamente für den Streckvorgang aufzuheizen. Im Anschluß an diese Verstreckung erfolgt dann die Zusammenführung mit der Komponente A. Zwischen der Rolle 6 und der Rolle 4 wird die durch den Streckprozeß entstandene Fadenspannung in der Komponente B der Fadenspannung der Komponente A angepaßt, damit eine gleichmäßige Verwirbelung der beiden Komponenten in der Verwirbelungseinrichtung 8 gewährleistet ist. Die Verwirbelungseinrichtung 8 verlassen die nunmehr durch das Verwirbeln verbundenen Komponenten A und B als Kombinationsgarn C, das durch eine vor dem Wickler 9 angeordnete Fadenzuführöse 91 geführt und zu einer Spule aufgewunden wird.

Das durch diesen Einstufenprozeß erzeugte Kombinationsgarn C zeichnet sich durch hohe Qualität und Gleichmäßigkeit aus. Durch die Parallelführung der Behandlungsprozesse für die Verlängerungskomponente A und für die Schrumpfkomponente B können am Ende beide Komponenten A und B unter völlig gleichen Bedingungen zusammengeführt werden, was für die anschließende Verbindung in der Verwirbelungseinrichtung von wesentlicher Bedeu- tung ist. Beide Komponenten sind glatt. Durch die allmähliche Aufwärmung der Komponente A im Heizer 7 wird trotz der hohen Überlieferung für den Schrumpfvorgang eine Schiingenbildung vermieden, die bei der üblichen Schockaufheizung eintritt. Es werden weder ein zusätzlicher Spulvorgang mit dafür -erforderlichen Spulhülsen, noch eine entsprechende Logistik und Transport benötigt, um die beiden Komponenten zusammenzuführen. Die Beanspruchung der Filamente und das Risiko von Filamentbrüchen werden vermieden, ohne daß zusätzliche Maßnahmen, wie eine sogenannte Vorver- wirbelung für das Aufspulen der Komponente B erforderlich wären. Diese Vorverwirbelung, die notwendig ist, um Störungen beim Auf- und Abwinden der Filamente auf eine Spule zu vermeiden, verhindert eine gleichmäßige und gute Verbindung der Komponenten A und B und führt auch zur Schlin- genbildung.

In Figur 3 ist eine andere Ausführung des Einstufenprozesses gezeigt. Hier ist durch einige Zusatzeinrichtungen der Prozeß optimiert worden, so daß noch höhere Produktionsgeschwindigkeiten unter Beibehaltung und sogar Steigerung der Qualität erreicht werden können. Wie in Figur 2 sind auch hier als Vorlagematerial jeweils Vorlagespulen 1A und 1 B mit vororientierten Po- lyestermultifilamentgarnen (PET-POY) vorgesehen, die über Kopf durch Fadenösen 15 bzw. 16 abgezogen werden. Vor der Streckrolle 2 ist hier noch ein Lieferwerk 10 angeordnet, das eine gewisse Rückhaltefunktion ausübt, damit eine Anspannung der Filamente zur Vergleichmäßigung der beim Abzug von der Spule schwankenden Spannung des in das Streckfeld zwischen den Rollen 2 und 3 einlaufenden Fadens erfolgt. In einfachster Ausführung kann als Rückhalteelement auch eine Fadenbremse eingesetzt werden. Auf diese Weise werden die beim Abzug von der Vorlage 1A entstehenden diffe- rierenden Fadenspannungen vor dem Streckprozeß auf einen gewünschten Wert reguliert. Zusätzlich ist noch ein Kontaktheizgerät 14 im Streckfeld vorgesehen für die Aufheizung der Filamente während des Verstreckens, um die gewünschten Höchstzugkraftdehnungs- und Schrumpfwerte zu erhalten. Von der Streckrolle 3 läuft nun das Filamentgam nicht direkt in den Heizer 7, son- dem erst noch über eine Rolle 71 , die hier als Vorheizer dient und unmittelbar vor dem Heizer 7 angeordnet ist, um eine zwischenzeitliche Abkühlung des Garns weitgehend zu vermeiden. Zwischen der Streckrolle 3 und dem als Rolle ausgebildeten Vorheizer 71 werden die Filamente nach dem Verstrecken entspannt, bevor sie die Wärmevorbehandlung erfahren. Durch die- se Entspannung, die durch eine geringfügige Überlieferung erfolgen kann, wird der Schrumpfungsprozess verbessert, und das Schrumpfpotential des verstreckten Garns A kann besser ausgenützt werden. Diese Wärmevorbehandlung hat sich als äußerst wichtig und zweckmäßig erwiesen insbesondere, wenn die Komponente A gröber ist. Es entsteht nämlich dabei das Problem, im Heizer 7 alle Filamente gleichmäßig aufzu- heizen. Erhalten die Filamente nicht mit Sicherheit zur gleichen Zeit jeweils dieselbe Temperatur über der Schrumpftemperatur T_s, schrumpfen sie unterschiedlich, und es bilden sich unerwünschte Schlingen, die sich bei der Verarbeitung der Kombinationsgarne C nachteilig auswirken. Für ein gutes Verarbeitungsverhalten müßten die Garne C sonst z. B. für die Weberei zu- sätzlich geschlichtet oder auch mit Drehung versehen werden. Di Produktionskosten für das Garn würden sich durch eine solche Zusatzmaßnahme annähernd verdoppeln.

In dem Vorheizer 71 , der als Kontaktheizer, zweckmäßig als beheizte Rolle ausgebildet ist, werden die Filamente auf eine Temperatur dicht unterhalb der Schrumpftemperatur Ts aufgewärmt, so daß im Heizer 7 für den Schrumpfprozesses nur noch eine kleine Temperaturdifferenz aufgeheizt werden muß, nämlich von dicht unterhalb der Schrumpftemperatur Ts bis über die Schrumpftemperatur Ts auf die für die Längungseigenschaften er- forderlichen Temperatur TL (Fig.8). Der Heizer 7 kann damit nicht nur erheblich kürzer werden, sondern es können mit einer solchen zweistufigen Aufheizung auch wesentlich höhere Geschwindigkeiten gefahren werden.

Um eine zwischenzeitliche Abkühlung des Garns weitgehend zu vermeiden, wird dieser Vorheizer 71 möglichst in geringem Abstand vor dem Heizer 7 angeordnet, gegebenenfalls auch in diesen integriert mittels einer Abschirmhaube 72, oder beide Heizer 7 und 71 werden zu einem Zwei- oder Mehrstufenheizer zusammengefaßt. Für den Vorheizer 71 wird ein vorzugsweise als beheizte Rolle ausgebildeter Kontaktheizer eingesetzt, dessen Wärme- Übertragung wesentlich effizienter als bei einem Konvektionsheizer ist. Nach Verlassen des Heizers 7 wird die Verlängerungskomponente A durch das Rollenpaar 4 abgezogen und dabei mit der Schrumpfkomponente B zusammengeführt.

Der Heizer 7 kann ein- oder mehrstufig ausgeführt sein, um ein gleichmäßiges Aufheizen aller Filamente zur gewährleisten. In Fig. 7 ist eine solche Stufenheizung im Detail gezeigt, in welche auch der Vorheizer 71 einbezogen ist. Sie beginnt mit dem Vorheizer 71 , der den Filamenten eine Temperatur dicht unter der Schrumpftemperatur T_s erteilt, bei der diese relativ un- empfindlich sind. Mit dieser Temperatur laufen die Filamente in den Heizer 7 ein. Durch das Gehäuse 72 wird ein Abkühlen beim Übergang in den Heizer 7 verhindert. Der Heizer 7 ist in drei Heizzonen unterteilt, die von den Filamenten der Komponente A durchlaufen werden. In der ersten Heizzone ist ein Heizelement H1 installiert, das mit einer Temperatur Tm auf die Fila- mente einwirkt (Fig. 9). Die Temperatur der Filamente steigt langsam an, so daß alle Filamente diesem Temperaturanstieg trotz hoher Produktionsgeschwindigkeit folgen können. In der zweiten Zone wirkt ein Heizelement H2 mit der Temperatur TH2 ein, und es erfolgt eine weitere Aufheizung der Filamente. Erst am Ende der dritten Zone mit der Temperatur TH3 erreichen die Filamente die für die gewünschten Längungseigenschaften erforderliche Temperatur T , mit welcher die Komponente A den Heizer verläßt.

Fig. 8 zeigt schematisch das Temperaturprofil der Filamente während ihrer Aufheizung im Heizer 7. Dabei zeigt die gestrichelte Linie schematisch den Temperaturanstieg in den Filamenten bei Einsatz eines einzigen, über die Länge des Heizers 7 gleichmäßig mit der Temperatur TH einwirkenden Heizelementes. Wie ersichtlich, kann auch hier ein allmähliches Aufheizen erzielt werden, wenn die Filamente von unten nach oben den Heizer 7 durchlaufen. Durch die entstehende Luftströmung (Kaminwirkung) ist die im Heizer 7 befindliche Luft oben wärmer als unten. Bei Einsatz und entsprechender Abstimmung von gestuften Heizelementen H1 , H2, H3 kann die Zeit verringert werden, bei der die Filamente eine Temperatur über der Schrumpftem- peratur T_s aufweisen. Sofort nach Verlassen des Heizers 7 wird die Temperatur der Filamente wieder auf eine Temperatur niedriger als T_s gebracht.

Die Schrumpfkomponente B ist inzwischen parallel behandelt worden, um die gewünschten Schrumpfeigenschaften zu erhalten. Von einer Vorlagespule 1 B wird das Multifilamentgam durch eine Fadenöse 16 über Kopf abgezogen. Auch hier ist ein Lieferwerk 12 vor der Streckrolle 5 angeordnet, um eine Anspannung der Filamente vor Einlaufen in das Streckfeld zwischen den Streckrollen 5 und 6 zu erreichen. Statt eines Lieferwerkes 12 kann hier auch eine Fadenbremse 111 oder eine andere Rückhalteeinrichtung vorgesehen sein. Wesentlich ist nur, daß eine gewisse Vorspannung des Multifilament- garnes erzeugt werden kann.

Zusätzlich ist im Streckfeld zwischen den Streckrollen 5 und 6 noch ein Kontaktheizer 13 angeordnet, um die Filamente auf die für das Verstrecken notwendige Temperatur aufzuheizen. Anschließend erfolgt wieder ein Spannungsausgleich zwischen der Streckrolle 6 und dem Lieferwerk 4, damit die Komponente B unter gleichen Spannungsbedingungen mit der Verlängerungskomponente A zusammengeführt und in der Verbindungseinrichtung 8 verbunden wird. Über ein Abzugswalzenpaar 11 wird die Fadenspannung in der Verbindungseinrichtung 8 reguliert. Diese Maßnahme hat sich als äußerst vorteilhaft für die Gleichmäßigkeit der Verwirbelung und damit die Qualität des Kombinätionsgarnes C erwiesen. Anstelle der Abzugsvorrichtung 11 kann zur Regulierung der Fadenspannung in der Verbindungseinrichtung 8 auch eine Fadenbremse 111 , wie in Figur 5 gezeigt, vorgesehen werden. Über die Fadenzuführöse 91 läuft dann das fertige Kombinationsgarn C in den Wickler 9 zur Aufspulung ein.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Zwei- oder Mehrkomponenten- Multifilamentgarnes, dessen Komponenten unterschiedliches

Schrumpfverhalten aufweisen, wobei mindestens eine Komponente des Multifilamentgarnes durch Wärmeeinwirkung irreversibel selbst verlängerbar ist und die Garnkomponenten (A, B) in einem kontinuierlichen Prozeß jeweils für sich hergestellt, anschließend zusammen- gefaßt und zu einem Kombinationsgarn (C) verbunden werden, wobei das Längenänderungspotential der Komponenten (A, B) nach der Verarbeitung zu einem textilen Flächengebilde durch eine Wärmebehandlung auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (A, B) des Kombinätionsgarnes (C) schlingenfrei hergestellt wer- den.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Multifilamentkomponente (A) (Verlängerungskomponente) verstreckt, anschließend durch stufenweises Aufheizen geschrumpft und nach dem Schrumpfungsprozeß mit der anderen Multifilamentkomponente

(B) (Schrumpfkomponente) zusammengeführt und verbunden wird, die vor der Zusammenführung zeitlich parallel zur Behandlung der Ver- , längerungskomponente (A) verstreckt wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungskomponente (A) stufenweise auf eine Temperatur (TL) über der Schrumpftemperatur (Ts) aufgeheizt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungskomponente (A) in einer ersten. Wärmebehandlungsstufe (Wärmevorbehandlung) auf eine

Temperatur dicht unterhalb der Schrumpftemperatur (T_s) erwärmt wird, bevor sie in einer weiteren Wärmebehandlungsstufe berührungslos auf eine Temperatur (TL) über der Schrumpftemperatur (T_s) erwärmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente der Komponente (A) auf der Temperatur knapp unterhalb der Schrumpftemperatur (Ts) eine bestimmte Zeit konstant gehalten werden, bis die Aufheizung auf die Temperatur (TL) über der Schrumpftemperatur (Ts) beginnt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung auf die für die gewünschten Längungseigenschaften erforderliche Temperatur (TL) in Fadenlaufrichtung allmählich zunehmend über die Heizstrecke erfolgt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungskomponente (A) während der Aufheizung auf die über der Schrumpftemperatur (Ts) liegende Temperatur (TL) vertikal entgegen der Schwerkraft von unten nach oben unter Vermeidung von mechanischen Kontakten geführt ist.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungskomponente (A) zuerst mit einem Verstreckungsgrad > 1 verstreckt und anschließend während der Wärmebehandlung für die Schrumpfung mit einem Verstreckungsgrad < 1 entspannt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungskomponente (A) zu- erst mit einem Verstreckungsgrad > 1 verstreckt und anschließend entspannt wird, bevor sie unter einem Verstreckungsgrad < 1 die Wärmebehandlung für die Schrumpfung erfährt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfkomponente (B) sowie die Verlängerungskomponente (A) eine Anspannung vor dem Verstrecken erfahren.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (A, B) während des

„ Verstreckens eine Wärmebehandlung erfahren.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu einem Kombinationsgarn (C) durch Luftverwirbeln erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- wirbelung mit mindestens 100 Knoten pro Meter in Abhängigkeit der Garnstärke (Fig.6 ; Formel) erfolgt, bezogen auf das Garn im ausgerüsteten Gewebe oder Gestrick.

14. Vorrichtung zur Herstellung eines Zwei- oder Mehrkomponenten- Multifilamentgarnes, dessen Komponenten (A, B) unterschiedliches Schrumpfverhalten aufweisen, wobei mindestens eine Komponente (A) des Multifilamentgarnes durch Wärmeeinwirkung irreversibel selbst verlängerbar ist und für jede Komponente (A, B) eine Vorlageeinrich- tung (1) vorgesehen ist, auf die jeweils parallel arbeitende Prozeßeinrichtungen für die getrennte Behandlung der Komponenten (A, B), sowie eine für beide Prozeßeinrichtungen gemeinsame Verbindungseinrichtung (8) und Aufwindevorrichtung (9) folgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßeinrichtung für die Verlängerungskompo- nente (A) ein durch Streckrolien (2, 3) gebildetes Streckfeld sowie eine gestufte Heizung (7; 7, 71) beinhaltet, während die Prozeßeinrichtung für die Schrumpfkomponente (B) ein durch Streckrollen (5, 6) gebil- detes Streckfeld besitzt, auf welches ein Lieferwerk (4) für die Zusammenführung der Komponenten (A, B) folgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hei- zung eine Heizeinrichtung (7) aufweist, vor der eine Vorheizeinrichtung (71) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (7) ein in Fadenlaufrichtung über die Heizstrecke ansteigendes Temperaturprofil aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizeinrichtung (71) unmittelbar vor der Heizeinrichtung (7) in einem Gehäuse (72) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizeinrichtung (71) in die Heizeinrichtung (7) integriert ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (8) aus einer Luftverwirbelungsdüse besteht.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, da*; durch gekennzeichnet, daß vor den Streckfeldern der Komponenten

(A, B) jeweils ein Rückhalteelement zur Erzeugung einer Anspannung (10, 12) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, da: durch gekennzeichnet, daß nach der Verbindungseinrichtung (8), jedoch vor der Aufwindung (9) eine Einrichtung (11, 111) zur Einstellung der Spannung des Kombinätionsgarnes (C) in der Verbindungseinrichtung (8) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, da^ durch gekennzeichnet, daß im Streckfeld der Prozeßeinrichtung für die

Verlängerungskomponente (A) ein Kontaktheizgerät (14) zwischen den Streckrollen (2, 3) angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 22, da*: durch gekennzeichnet, daß im Streckfeld der Prozeßeinrichtung für die

Schrumpfkomponente (B) ein Kontaktheizgerät (13) zwischen den Streckrollen (5, 6) angeordnet ist.