HU186032B - Synthetic twistless yarns and method and apparatus for producing same - Google Patents

Description

A találmány tárgya szintetikus fonal, különösen sodratlan, többszálas szintetikus fonal, valamint eljárás és berendezés annak előállítására. Leírásunkban a fonal” szót tág textilipari értelemben használjuk, beleértve főként a kettős fonalakat, amelyeket varróvérnának használnak, továbbá fonalszerkezetű egyéb anyagokat,mint zsinegeket, zsinórokat, köteleket is.

Fonalak előállítására ismert módszer, hogy néhány olyan orsóról sodorják össze a kívánt lineáris sűrűségű fonalat, amelynek mindegyikén több elemi szál van. A sodrás célja, hogy a fonalat képező elemi szálak meghatározott átmérőjű és viszonylag.sima.felületű fonallá álljanak össze. A sodráshoz több műveletet kell összeegyeztetni, ennek megfelelően nő a hibalehetőségek száma is, emiatt sodrott szálak előállítása viszonylag időigényes, és szoros minőségellenőrzést kívánó folyamat.

Ismeretes továbbá a légfúvásos fonalzárás, például a 3 828 404 és 3 751 755 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásokból.

Az előzőekben hivatkozott eljárással terjedelmesített vagy textúráit fonalak állíthatók elő, vagyis olyan fonal, melyben több szál zsugorított és a többitől elkülönül, így végül a fonal tapintása lágy és meleg. Az ilyen típusú fonalakat rendszerint a természetes gyapjú helyettesítésére használják, kötöttáruk és hurkolt kelmék készítésénél.

A találmány szerinti megoldás fentiekkel szemben sodrat nélküli és nem terjedelmesített fonal, elsősorban varrócérna előállítására irányul, mely a kötött-, -hurkolt kelmék összevarrására szolgál. Erre a célra a terjedelmesített fonalak teljesen alkalmatlanak.

A találmányunk szerinti eljárás tárgya tehát eljárás sodratlan fonal előállítására legalább különálló hőrelágyuló alapanyagból készített szálkötegből, melynek során legalább egyik szálköteget úgy nyújtjuk, hogy magasabb hőmérsékleten nyúlási aránya az alapanyagára egyébként jellemző értéknél nagyobb mértékű legyen, a szálakat turbulens közegáram hatásának tesszük ki, miközben különböző sebességű anyag-adagolással úgy továbbítjuk őket előre, hogy rajtuk közben hurkok képződnek, melyek összeakadnak és öszszefonódott fonalat képeznek.

A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy az így képződött fonalból adott mennyiségeket egymást követően meghatározott hosszúságon tartunk, eközben a fonalat hőkezeljük, addig, amíg a szálkötegek zsugorodnak és az előre meghatározott hosszúság mentén a hurkok szorosan meghúzódva szem-szerű kiemelkedéseket alkotnak és a szálkötegek összelapulnak egymáson, a szem-szerű kiemelkedések összekaszkodnak a fonal többi részével és az előzőleg textúráit fonal texturálatlanná válik, ekkor a fonalat lehűtjük, a további zsugorodás megakadályozására a zsugorodási hőmérséklet alá.

A nyújtás mértéke előnyösen legalább 15%-kal nagyobb, mint az arra a szál-alapanyagfa általában alkalmazott nyújtás.

A hőkezelést és hűtést előnyösen folyamatos műveletként végezzük.

Minden szálköteg több elemi szálból állhat és kezdeti fokon csavarodott lehet.

Az eljárás akkor is alkalmazható, ha csak két szálköteget használunk, de három vagy több szálköteg előnyösebb és közülük legalább egy szálköteget úgy kezelünk, hogy zsugorodása nagyobb mérvű legyen, mint amennyi a szálköteg anyagára megszokott.

A szálköteg anyaga lehet pl. poliamid vagy poliészter és a nyújtás esetében lehet kisebb mértékű nyújtást alkalmazni, mint az arra az alapanyagra megszokott.

Azt találtuk, hogy mikor a szokásos nyújtási arány az adott szálalapanyagra 1:1,7, már 1:2,2-es arány is megfelelő megnyúlást eredményez. Az ilyen arányú nyújtás célja a zsugorodás növelése a 180 °C’-ot meghaladó hőmérsékleteken. Poliészter fonal esetében a szálköteg kívánatos zsugorodása 12—18% közé esik.

Az eljárás kiviteléhez szükséges berendezéshez nyújtóeszközök szükségesek a kiirtdulási állapotú szálalapanyag adott mértékű megnyújtásához, összeengedő eszközök a fonal elemeinek összekapcsolására és összefonódott fonal előállítására, etetők, amelyek alkalmasak arra, hogy a fonalat különböző arányú túladagolással adagolják az összeengedő eszközökbe ahhoz képest, amilyen sebességgel a fonal kilép innen, hevítő eszközök az összefonódott fonal hevítéséhez, eszközök az összefonódott szál egymást követő mennyiségeinek előre meghatározott hosszon tartásához, miközben a hevítőkkel hőt közlünk és miközben a szál lehűtését végezzük, továbbá eszközök a szál folyamat eltávolítására a hevítőkből.

Az összeengedő eszköz injektor típusú lehet, egy bevezetéssel a fonalnak és egy bevezetéssel a folyadéknak vagy gáznak; ezek a bevezetések úgy kell, hogy találkozzanak, hogy turbulens áram képződjék, amely nekiütközik a fonalnak és továbbviszi olymódon, hogy az elemi szálakat maguk felett visszevezetve hurkokat képez.

Az injektorban elhelyezhető olyan terelőlemez, amelybe ha a fonallal már érintkezett, a folyadék vagy gáz beleütközhet. Lehetnek az injektorban olyan eszközök is, amelyekkel a fonal és a gáz- vagy folyadék-bevezetőket két szélső helyzet között változtatni lehet; egyik szélső helyzetben az injektor szívókészülékként használható, azaz a fonal belépésénél az injektorban szívóhatás lép fel, a másikban az injektor csak arra képes, hogy előre mozgassa a fonalat szívás nélkül vagy igen kevés szívással. Az ilyen típusú injektorok jól ismertek.

Az etető eszközök olyan nyersanyag-tekercselők lehetnek, amelyek különböző kerületi sebességgel hajthatók.

Az eszköz, amellyel hőt lehet közölni az összefonódott fonalnak és amelyik az összefonódott fonal egymást követő adagjait előre meghatározott hosszúságban folyamatos műveletben tartja, legalább egy olyan hevített tekercselőből áll, amelyre a fonal feltekercselhető. A hevített tekercselő olyan rovátkolt tekercselő is lehet, amely elválasztó hengerrel összekapcsolva működik és a fonal egyik vájatból a másikba az elválasztó henger körül vezethető.

A találmány tárgyát képezi a találmány szerinti eljárással előállított fonal is; ez a fonal legalább két, egymással összefonódott, több elemi szálból álló szálkötegből tevődik össze, a szálkötegek legalább egyikén összeszűkült hurkokból képződött szem-szerű kiemelkedések vannak az elemi szálakon; emiatt az elemi szálak relatív elmozdulása akadályba ütközik és a keletkező fonalnak egységes szerkezete van, amelyben a szálkötegek, mint olyanok, egyenként nem különböztethetőek meg.

A találmány szerinti fonalból több összedolgozható pl. sodrással, orsózott fonallá, és a találmány szerinti orsózott fonalakból több összedolgozható kábelfonallá.

A találmány szerinti fonalak orsózása és/vagy ká-22

186.032 belié sodrása ismert módszerek szerint végezhető.

A találmány szerinti készülék gyakorlati megvalósítását jól szemlélteti az 1. ábrán feltüntetett fél-vázlatos rajz. A feltüntetett készülék három szálkötegből készít fonalat. Alkalmas a készülék több szál· köteg fonallá alakítására, is, a különbség csak a nyersanyag tekercselő és nyújtó hengerek számának megfelelő változtatásában van, A 2. ábrán, erősen nagyítva, az injektorból kilépő fonalból mutatunk be egy darabot, a 3. ábrán pedig, ugyancsak erősen nagyítva, a kész fonalból egy darabot. Az ábrázolás egyszerűsítése céljából mindegyik szálköteget úgy rajzoltuk, mintha egyetlen elemi szálból állna.

A rajzokon, elsősorban az 1. ábráról szólva, 1, 2 és 3 különböző szálkötegeket jelölnek, 4, 5 és 6 a megfelelő szálköteg-tekercselő csoportokat, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy a szálkötegeket különböző adagolási sebességgel továbbítsák előre, az egyik szálköteg, pl. az 1 tekercselőit előnyösen olyan adagolási sebességre állítjuk be, amelyik kisebb a többi szálköteg adagolási sebességénél de csak kicsit nagyobb a feltekercselés sebességénél, míg a többi, a 2 és 3 adagoló tekercselőit egymástól különböző, de a feltekercselésénél lényegesen nagyobb sebességgel működtetjük. 7, 8 és 9 nyújtóhengerek. A 2 és 3 szálkötegek nyújtásához alkalmas nyújtási arány a szokásos nyújtási arányt 50%-kal meghaladó. A nyújtás ilyenmérvű fokozása jelentősen növeli a szugorodási készséget. A 10 jelzésű fonal-összeengedő eszköz olyan injektort ábrázol, amelynek all bevezetésén lépnek be a nyersanyag tekercselőről jövő 1, 2 és 3 jelű fonalak, míg a 12 bevezetés a szálköteg-alapanyag lágyulási hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékletű folyadék vagy gáz bevezetésére szolgál. All bevezetés helyzete változtatható a 10 injektor-testben. Emiatt az injektor beállítható úgy, hogy szívóhatással működjék, azaz a 11 bevezetésben fellépő szívóhatás húzza át a szálvégeket az injektoron vagy beállítható úgy is, hogy előre tolja a szálkötegeket. Az összeengedő zónát 13 jelzi; itt találkozik a fonal és a folyadék- vagy gázáram; utóbbi hatására az elemi szálak egymásba kapcsolódnak és összefonódott fonalat képeznek, amelyet 14 jelöl. 15 olyan terelőt jelöl, amely az injektor felé vagy attól eltérő irányban mozgatható és az injektor működését előnyösen változtatja. 16 hevített tekercselő és 17 szétválasztó henger. 18 szálfogó görgőket jelez; ezeknek az a funkciója, hogy akkor, mikor a fonalat a 19 hűtőzónában olyan hőmérsékletre hűtjük, amelyen már további zsugorodás nem lép fel, a 17 szétválasztó henger és a 18 szálfogó görgők közé befogott szálmennyiség további zsugorodását megakadályozzák. 20 a feltekercselő készülék felé haladó kész fonal jelzése.

A 2. ábrán az injektorból kilépő szálkötegek vannak feltüntetve. Szakaszonként a szálkötegek visszatekeredve egymásra feküsznek és 21 hurkokat képeznek. A 3. ábrán a fonal végleges alakjában látható, miután a szálkötegek különböző mérvű zsugorodása már bekövetkezett. A 22 szem-szerű kiemelkedések azután képződnek, hogy a 21 hurkok a szálkötegek zsugorodása miatt szorosra húzódtak.

A találmány szerinti eljárásban az 1,2 és 3 szálkötegek úgy hagyják el a 7, 8 és 9 nyújtóhengereket, hogy a 2 és 3 szálkötegek nagymértékű zsugorodásra hajlamosak, majd még egymástól külön, eltérő mértékben túladagolva a 11 bevezetőbe lépnek és a 10 injektor által továbbítva a 13 összeengedő zónába jutnak, ahol a szálkötegek összefonódnak egymással és az elemi szálakon szoros közökben, az injektor által kialakított 21 hurkokkal a 12 bevezetőn belépő folyadék vagy gázáram hatására. Az így képződött 14 összefonódott fonal a 10 injektort valamennyi belépő szálköteg belépési sebességénél kisebb sebességen hagyja el és a terelőn át a lo hevítő tekercselő - és 17 szétválasztó hengerekhez jut. Ezeken a hengereken áthaladva minden egyes, a lo és 17 hengereken felcsévélt alakban lévő fonalmennyiséget előre meghatározott hosszúságon tartunk, amíg á 16 hengerrel hevítést végzünk. Az 1,2 és 3 összefonódott fonalak megpróbálnak zsugorodási jellemzőiknek megfelelően zsugorodni, de miután a 16 és 17 hengereken előre meghatározott hosszúságon vannak tartva, a bennük keletkező húzófeszültségek miatt, amelyek hatására az összefonódott elemi szálak összehúzódni szeretnének, egymásba kapcsolódnak. Emiatt szűkülnek össze a 21 hurkok és képezik a szálkötegeken a 22 szem-szerű kiemelkedéseket. A 16 hevítő tekercselőt végül elhagyó zsugorított fonal a 19 hűtőzónán át a 18 szálfogó görgőkhöz jut, A 18 szálfogó görgők visszatartják az adott mennyiségű, 17 és 18 hengerek között lévő fonalat a további zsugorodástól, mialatt 19 hűtőzónában olyan hőmérsékletre hűl, amely alatt további zsugorodás nem léphet fel. A 18 szálfogó görgőről távozó 20 fonal mostmár teljesen stabil állapotban van. A zsugorítás alatt a különböző szálkötegeken lévő 22 szem-szerű kielemkedések egymásba akadnak és összezáródnak. Az 1 szálköteg, amely a legkevésbé zsugorodott, középre igyekszik kerülni, míg a többi szálkötegek körülötte helyezkednek el.

A kész fonal nem hajlamos arra, hogy elemeire szétváljon, bár sodrása is lényegében egyenletes keresztmetszetű és rugalmassága is kielégítő mértékű, mert az egyes dudorok egymásba akadása ellenére a szálkötegek, bár egyedenként most már nem különböztethetők meg, egymáshoz képest még mindig el tudnak bizonyos mértékben mozdulni, A művelet maga kevés munkát és minőségellenőrzést igényel és folyamatosan kivitelezhető.

A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítását a következő példa szemlélteti:

Három különálló 167 cftex (150 denier), több elemi szálból összetett poliészter szálat 2,2:1 fokú nyújtásnak vetünk alá, 90 °C hőmérsékleten, annak érdekében, hogy 150 °C-on mérve 12-18%ros maradék zsugorodás keletkezzék. Az ábrán feltüntetett és fent leírt készüléket használva a szálkötegeket összefonódott szerkezetű fonallá egyesítjük. A 2 és 3 szálkötegeket az injektoros 6 bar nyomású, 180 °C-os levegő segítségével 7,5 ill. 18%-kal nagyobb sebességgel tápláljuk be, mint az 1 szálköteget, utóbbit viszont 156 m/perc sebességgel, ami 4%-kal nagyobb, mint amekkorával az összefonódott szálkötegek kilépnek az injektorból (150 m/perc kilépési sebesség).

Az injektorból kilépve az összefonódott szálkötegek egybefonódott szerkezetű fonaként a valamivel 180 °C hevített hengerrendszerre kerülnek, ahol a 2 és 3 szálkötegek különbözőképp zsugorodva összekapcsolódnak és közreveszik az 1 szálköteget. A fonalképződményt ezután hűtjük és az egybeépült fonal ezután már állandó és általános célokra varrócérnának felhasználható.

A kész cérna rugalmas, egységes keresztmetszetű és állandó; a szálkötegek nem hajlamosak a szétválásra.

Claims (9)

1. Eljárás sodratlan fonal előállítására legalább két különálló hőrelágyuló alapanyagból készített szál- 5 kötegből, melynek során legalább egyik sz'álköteget úgy nyújtjuk, hogy magasabb hőmérsékleten nyúlási aránya az alapanyagára egyébként jellemző értéknél nagyobb mértékű legyen, a szálakat turbulens közeg-áram hatásának tesszük ki, miközben különböző sebességű anyag-adagolással úgy továbbítjuk őket előre, 10 hogy rajtuk közben hurkok képződnek, melyek összeakadnak és összefonódott fonalat képeznek, azzal jellemezve, hogy az így képződött fonalból adott mennyiségeket egymást követően meghatározott hosszúságon tartunk, eközben a fonalat hőkezeljük, addig amíg a szálkötegek zsugorodnak és az előre · ° meghatározott hosszúság mentén a hurkok szorosan meghúzódva szem-szerű kiemelkedéseket alkotnak és a szálkétegek összelapulnak egymáson, a szem-szerű kiemelkedések összeakaszkodnak a fonal többi részével és az előzőleg textúráit fonal texturálatlanná válik, 20 ekkor a fonalat lehűtjük, a további zsugorodás megakadályozására a zsugorodási hőmérséklet alá.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy legalább 15%-kal nagyobb mértékű nyújtást végzünk, mint ami az adott szál-alapanyagra általában szokásos. 25

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy több elemi szálból álló szálkötegeket alkalmazunk.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy legalább három szálkötegből álló fonalat képezünk és a szálköte- 30 gek közül legalább egyet úgy kezelünk, hogy nagyobb mérvű zsugorodást hozunk létre, mint az a szálköteg anyagára megszokott.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy az adott alapanyagnál szokásos nyújtásnál kisebb mértékben nyújtott szálkötegeket használunk alapanyagokként.

6. Berendezés az 1-5. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, mely berendezés nyújtó- etető- és hevítő- eszközöket tartalmaz, azzal jellemezve hogy a kezelendő szálkötegek (1, 2, 3) adott arányban való túl-nyújtására nyújtóeszközökkel (7,8, 9), a fonal elemek összeengedésére összeengedő .eszközökkel (10), ezekbe a fonal különböző mértékű túladagolással való adagolására szolgáló állítható etetőkkel (4, 5, 6), hevítő eszközökkel (16, 17), az öszszefonódott fonal egymást követő mennyiségeinek előre meghatrázott hosszon tartására szolgáló eszközökkel- (16, 17 és 17, 18) és a szál lehűtésére szolgáló eszközökkel (17,18) rendelkezik.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy összeengedő eszköze (10) injektor, mely egy bevezetéssel rendelkezik a fonal (11) és egy bevezetéssel rendelkezik a folyadék vagy gáz számára; a bevezetések úgy vannak elrendezve, hogy találkozásuknál a turbulens közegáram képződik, mely nekiütközik a fonalnak és azt továbbviszi, miközben az elemi szálak visszahajolva megkettőződnek és hurkokat képeznek.

8. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az injektorba (10) terelő (15) van beépítve.

9. Az 1-5. igénypontok szerinti eljárással előállított fonal, azzal jellemezve, hogy legalább két, egymással összefonódott, több elemi szálból öszszetevődő szálkötegből (1, 2,3) áll, a szálkötegek legalább egyikén összeszűkült hurkokból képződött szem-szerű kiemelkedések (22) vannak az elemi szálakon, melyek az elemi szálak elmozdulását egymáshoz képest akadályozzák és a fonalnak (20) egységes szerkezete van, amelyben az egyes szálkötegek külön-külön nem különböztethetők meg.