JP2002506130A - エンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・テクスチャード加工するための方法、並びに、ヤーン・仕上げ装置 - Google Patents

エンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・テクスチャード加工するための方法、並びに、ヤーン・仕上げ装置

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JP2002506130A JP2000534709A JP2000534709A JP2002506130A JP 2002506130 A JP2002506130 A JP 2002506130A JP 2000534709 A JP2000534709 A JP 2000534709A JP 2000534709 A JP2000534709 A JP 2000534709A JP 2002506130 A JP2002506130 A JP 2002506130A
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    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
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Abstract

(57)【要約】 本発明の解決策は、熱的なヤーン処理並びに高圧及び集中的なテクスチャード加工の組合せによって、800m/min乃至1500m/min及びこれ以上の範囲のエアーブラスト・テクスチャード加工のための著しい出力上昇が可能にされ、これにより高品質が不変に維持され、この場合、WO97/30200号明細書に相応するテクスチャードノズルから出発しかつ2以上のできるだけ高いマッハ数が得られる。更に、テクスチャード加工前及び/又はテクスチャード加工後の熱処理が提案されている。処理空気の圧力は、10バール乃至14バール又はこれ以上に高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、高搬送速度でループヤーンを製造するためにエアーブラスト・テク
スチャードノズルによってエンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・
テクスチャード加工するための方法に関する。更に本発明は、ヤーンを送出する
ためのデリベリ機構と、圧力空気を供給するテクスチャードノズルと、テクスチ
ャードノズルの直後に配置されたデリベリ機構とを有し、デリベリ機構が600
m/min以上の搬送速度のために設計されているヤーン・仕上げ装置に関する
【0002】 従来技術 本発明は、WO97/30200号明細書に相応するエアーブラスト・テクス
チャード加工から出発する。エンドレス・フィラメントヤーンの仕上げ加工は特
に2つの設定課題を有する。第1は、産業生産されるフィラメントから製作され
るヤーンに、テクスタイル特性ひいては繊維技術的な特性を与えることにある。
第2は、天然繊維によって製作された製品によってはしばしば得られない、最終
製品の特殊な品質特徴に関連して、ヤーンを仕上げ加工することにある。産業生
産されるフィラメントもしくはフィラメントから製作されるヤーン及び面状構造
体の場合、極めて明瞭な目的は、処理プロセスを最良化することにある。この場
合最良化とは、規定の品質基準の維持又は向上及び製造コストの低下を意味する
。製造コストは周知のように種々の形式で下げることができる。極めて明白な手
段は、所定の製造設備における通過速度の増大にある。第2の可能性は、通過速
度増大を強制的に維持するのではなく、規定の品質基準を高速のヤーン通過速度
の場合でも保証するプロセス技術的な処置にある。
【0003】 繊維産業は、特にエンドレス・フィラメントヤーンの場合、素材から完成した
面状製品まで互いに無関係な多数の産業及び織物部門が関与している限りにおい
て、最も複雑な産業部門の1つである。この場合、部門は完全に独立的ではなく
、1つのステップの各プロセス変更が後続の又は場合によっては先行のステップ
に影響を及ぼす処理連鎖である。しかし依然として、新たなプロセス技術によっ
て品質特性に関ししばしば変更が生じた後で、最終消費者が製品を受諾するか又
は拒絶するかは、未解決のままである。若干の製造分野、特にフィラメント紡績
の分野においては、ヤーン仕上げノズルを介したヤーンの仕上げ加工は極めて重
要な区分である。フラットヤーンからテクスチャード加工されたループヤーンへ
の組織変更は、機械的な空気力によるだけで生ぜしめられる。この場合、超音速
範囲の空気流が生ぜしめられる(WO97/30200号明細書参照)。従来公
知の全ての実験により、ノズル内でブラストエアーのために例えば加熱空気を使
用した場合にテクスチャード加工効果が殆ど変化しないことが明らかとなった。
極めて簡単な定義は、加熱圧力空気が突発的に膨張しかつ同時に冷却されること
にある。加熱圧力空気の熱効果は、膨張時あるいは相応の冷却時に十分相殺され
る。
【0004】 発明の説明 本発明の課題は、ループヤーン製作時の処理プロセスを最良化することにある
。更に方法の課題は、品質損失なしに高いヤーン搬送速度が得られるようにする
ことにある。
【0005】 前記課題は本発明による方法によれば、ヤーンを600m/min以上の、特
に750m/min以上の高搬送速度で仕上げ加工し、この場合、ヤーン処理主
ステップとして、加速チャンネルを用いたエアーブラスト・テクスチャード加工
によりヤーン処理ノズルの出口部でループヤーンを形成し、かつ、ヤーン主処理
ステップに前置及び/又は後置された熱処理によりヤーンを加熱することによっ
て、解決された。
【0006】 第2図では、T311によって、WO97/30200号明細書において前提
とされているような従来技術のテクスチャード加工が概略的に図示されている。
2つのノズル主パラメータが明らかにされている。開繊帯域Oe−Z1並びに衝
撃フロント直径DAsは、ノズルヤーンチャンネルの直径dから出発する。これ
に対して、WO97/30200号明細書によるテクスチャード加工は右上側で
増大する出力をもって図示されている。この場合、値Oe−Z2並びにDAEが
ノズルT311に比して大きいことが明瞭に示されている。ヤーン開繊は、圧力
空気供給領域Pの加速チャンネルの上流側で既に、つまり、円筒状区分内で既に
開始される。VOは予備開繊と呼ばれる。有利には寸法VOはdよりも大きく選
ばれる。第2図の主要命題は、マッハ<2を有する特性曲線T311によるヤー
ン張力Gspとマッハ>2を有する特性曲線S315によるテクスチャードノズ
ルとのダイヤグラム比較にある。ダイヤグラムの垂直線ではヤーン張力をcNで
かつ水平線では製造速度Pgeschwをm/minで示している。特性曲線T311
は、500m/minの製造速度以上でヤーン張力の急速な崩落を明らかにして
いる。ほぼ650m/min以上ではテクスチャード加工は崩壊する。これとは
異なって特性曲線S315は、ヤーン張力が極めて高く維持されるのみならず、
400m/min乃至700m/minの範囲でほぼコンスタントでありひいて
は高い製造範囲で緩慢に低下することを、示している。マッハ数の増大は、WO
97/30200号明細書によれば出力上昇を前進させるための最も重要な要点
の1つである。極めて有利には、加速チャンネルの特別な構成によって出力上昇
は全く利用され尽くされなかった。2つの主要な認識は、品質を不変に維持して
尚一層高速でいわば別の扉を開くことを許容する、即ち、 より高い空気圧力と、テクスチャード加工前及び/又はテクスチャード加工後
の熱処理との付加的な組合せ。
【0007】 実際に本来の意味で厳密に分離されたステップについて言及しないけれども、
相応の図示が実際に即している。本発明により製造速度を1200m/minと
仮定した場合には、(熱作用以外に)250m/minの割合分が10バール乃
至12バールへの圧力増大によってかつ付加的な200m/minの割合分が1
2バール乃至14バールへの別の圧力増大によってフィードバックされる。従来
の実験によれば、別の圧力増大も極めて有利である。8バールもしくは9バール
以上の圧力増大は、マッハ数を増大するという前提に他ならない。このことは特
に、テクスチャードノズルがWO97/30200号明細書によるように設計さ
れている場合には、極めて効果的である。1500m/min以上への著しい上
昇が可能であると仮定する。従来の実験によれば、製造速度は上向きに完全に開
放されている。M<2の従来のノズルの場合に既にテクスチャードノズルの上流
側及び/又は下流側で熱的な作用によるだけで出力上昇作用が生ぜしめられると
いうことを考慮することが重要である。本発明によって、圧力増大、マッハ数増
大と、ヤーン搬送速度上昇と、熱作用増大との間に原因的な関連性が生ずること
が明らかとなった。テクスチャード加工前の熱作用によって、個々のフィラメン
トの剛さが減少する。フィラメントは加熱状態で僅かなエネルギで容易に撓み、
これは前記割合分のための根本理由である。テクスチャード加工後の熱作用によ
って、テクスチャード加工時の組織変化が完全に実施される。熱処理の著しく高
い効果のための可能な定義は、ヤーン通過速度の増大と同時に可能な冷却のため
の時間間隔が二等分されることにある。従って、熱効果は著しく機能を発揮する
。特に有利な構成は、請求項2乃至6に記載されている。
【0008】 更に本発明は、ヤーン・仕上げ装置に関し、該装置は、第2のデリベリ機構の
上流側でテクスチャードノズルの直後に及び/又は第1のデリベリ機構の下流側
でテクスチャードノズルの直前にヤーン加熱装置が配置されていることを、特徴
としている。ヤーン・仕上げ装置の特に有利な構成は、請求項8乃至10に記載
されている。更に本発明は、加速チャンネル内でマッハ>2を生ぜしめるテクス
チャードノズルの上流側及び/又は下流側で、熱処理を使用することに関する。
【0009】 次に複数の実施例に基づき本発明を説明する。
【0010】 実施例の説明 以下に、本発明によるテクスチャード加工・プロセスに関して概略的に図示し
た第1図に関連して説明する。上方から下方に向けて進行するように別個のプロ
セスステップが図示されている。フラットヤーン100は、上方から第1のデリ
ベリ機構LW1を介して、所定の搬送速度V1でテクスチャードノズル101に
ヤーンチャンネル104を通って案内される。圧力空気源Plに接続されている
圧力空気チャネル103を介して、高圧縮された、有利には非加熱の空気がヤー
ン搬送方向で角度αを成してヤーンチャンネル104内に吹き込まれる。圧力空
気チャネルの直後ではヤーンチャンネル104はテーパ状に開放されていて、こ
れにより、テーパ状の区分102内で超音速、有利には2マッハ以上の強く加速
された空気流が生ずる。冒頭に述べたWO97/30200号明細書で詳述され
ているように、衝撃波が本来のテクスチャード加工を生ぜしめる。ヤーンチャン
ネル104内への空気吹き込み個所105から第1のテーパ状の拡大部分102
までの第1の区分は、ヤーンのオープニング及び開繊のために用いられるので、
個々のフィラメントは超音速流にさらされる。テクスチャード加工は、使用され
る空気圧力(9.......12乃至14バール及びこれ以上)の高さに応じて、テ ーパ状の拡大部分102内部で又は流出領域内で行われる。この場合、マッハ数
とテクスチャード加工との間の直接的な比例性が得られる。マッハ数が高くなる
ほど、衝撃作用が強くなりかつテクスチャード加工が集中的に行われる。製造速
度のために2つの基準パラメータが生ずる: 所望の品質規格 搬送速度が一層増大した場合にテクスチャード加工の崩壊を生ぜしめる急速揺
振。
【0011】 この場合、 Th.vor.は、 場合によってはヤーン加熱又は加熱蒸気によるだけの熱的な 前処理、 G.mech.は、 圧力空気流(超音速流)の機械的な作用によるヤーン処理、 Th.nach.は、 加熱蒸気(場合によっては熱もしくは加熱空気だけ)による 熱的な後処理、 Dは、 蒸気、 PLは、 圧力空気 を意味する。
【0012】 製造速度は付加的な熱処理によって、テクスチャード加工の崩壊及び急速揺振
を生ぜしめることなしに、1500m/minまで高めることができ、この場合
、限界は既存の実験設備によって得られた。最善のテクスチャード加工質は、8
00m/min以上までの製造速度の場合に得られる。極めて有利には本発明に
よって、あらゆる実験において上述の法則性(高いマッハ数=強い衝撃=強烈な
テクスチャード加工)が確認され得るに過ぎないとしても、1つもしくは2つの
全く新たな品質パラメータが見いだされた。このような発見されたパラメータは
、一方はテクスチャード加工に前置及び/又は後置された熱処理であり、かつ、
他方は空気圧力の増大並びに加速チャンネルの適当な構成によるマッハ数の増大
である。
【0013】 a)熱的な後処理又はリラクゼーション テクスチャード加工時の重要な品質基準は、テクスチャードノズルから流出す
るヤーン張力に基づき評価され、品質基準は、テクスチャード加工の集中度のた
めの尺度として認知される。ヤーン張力は、テクスチャードノズルTDとデリベ
リ機構LW2との間のテクスチャード・ヤーン106において生ずる。テクスチ
ャードノズルTDとデリベリ機構LW2との間のこの領域では、引張り張力を受
けたヤーンにおいて熱処理が実施される。この場合、ヤーンはほぼ180℃に加
熱される。ホットピン又は加熱されたゴデット並びにホットプレート(無接触)
によって第1の実験は既に成功を収めて終了し、この場合、品質限界が搬送速度
に関連して実質的に高められるという、極めて有利な結果が得られた。差当たり
、既述の熱的な後処理が固定効果と同時に収縮効果をテクスチャード・ヤーンに
及ぼし、これによってテクスチャード加工を支持するものと推測される。
【0014】 b)熱的な前処理 熱的な前処理も同じようにテクスチャード加工プロセスにプラスの効果を及ぼ
す。この場合、超音速領域において、ヤーンチャンネル内への空気吹き込み個所
と第1のテーパ状の拡大部分との間の区分における収縮とヤーン開繊との間の組
合せ効果が成功の原因である。ヤーンの加熱によって剛さが減少されるので、テ
クスチャード加工プロセスにおけるループ形成のための前提条件が改善される。
このためにも、熱源としてのホットプレート並びにホットピンによって実験が成
功を収めた。可能であれば、ヤーンの熱的な前処理によってテクスチャードノズ
ル内の空気膨張によるマイナスの冷却作用が回避されることも役立ち、それ故、
加熱されたヤーンの場合テクスチャード加工が改善される。極めて高い搬送速度
の場合、熱の一部はヤーン自体においてループ形成領域内まで維持される。
【0015】 処理媒体による作用、例えば加熱空気、加熱蒸気又は別の加熱ガスによる作用
が最大化される場合には、有利には付加的な熱的なプロセスステップは、場所的
に分離されてもしくは移動するヤーンにおいて即座にもしくは直接順次実施され
る。このようにしてプロセス作用が絶縁されるのではなく、2つのデリベリ機構
の間の作用共通性に統合される。このことは、ヤーンが始端及び後端でのみ保持
され、これらの間で機械的な空気作用並びに熱的な作用が行われることを意味す
る。熱的な処理は、圧力空気によって機械的に生ぜしめられる、フィラメントも
しくはヤーンの張力下で実施される。
【0016】 第2図では、製造速度とヤーン張力(Gsp)との関連性が図示されている。
図面左下側では、ノズルT311を用いた結果が図示されていて、この場合T3
11+Thによってヤーンが熱処理された。一点鎖線T311+Thは走査実験
結果のみを図示している。図面上側では、ノズルS315はマッハ>2用の加速
チャンネルを使用している。2つの特性曲線には、テクスチャード加工のための
基礎となる空気圧力は記入されていない。一点鎖線の特性曲線S315は特に、
熱作用の著しい影響を示している。多数のヤーン特性もしくはヤーン繊度が生ず
るので、対応する相対関係を正確に検出することは不可能である。繊維技術的な
経験によれば、このことは本来の製造作業において初めて可能である。
【0017】 しかしながら第2図では、種々の組合せによる出力上昇段階が明瞭に図示され
ている。比較材料として、PA78f51、コア(core)10%、エフェクト(
Effekt)30%及び圧力9バールが使用された。
【0018】 第3a図乃至第3e図では、従来技術の代表的な解決策を相応の公知の概略図
で図示している。この場合第3d図ではテクスチャード・ヤーンの例をかつ第3
e図では従来のテクスチャードノズルを図示している。第3a図では概略的に、
FOY・ヤーンの公知の個別又は平行処理を図示している。第3b図では、FO
Y・ヤーン及びPOY・ヤーンの平行処理を図示している。第3c図では、コア
ヤーン及びエフェクトヤーン(からみ糸、飾り糸)を有するPOY・ヤーンの処
理を図示している。図示のノズルはノズルT311である。
【0019】 第4図では概略的に、第3図の相応して、テクスチャード加工時の本発明によ
る解決策の使用を図示している。第1図とは異なって、熱的な処理のためにいわ
ゆるホットプレート(H.plate)、つまり、無接触式の加熱チャンネル(第3 b図及び第3c図)が図示されている。全てのエアー仕上げステップは、第1図
に相応して第4図においてLVSTで図示されている。第4図では、空気圧力、
温度並びにヤーン速度に関する重要なプロセスデータを用いた熱的な前処理並び
に熱的な後処理が図示されている。H.plateはホットプレートを意味しかつH .pinはホットピンを意味する。テクスチャードノズル101の上流側には、ヤ ーン湿潤・ヘマジェット(HemaJet)123が配置されている。エアー仕上げス テップ後にはヤーンは、通常数パーセント(1%ー2%)だけドラフトされるか
もしくはストレッチプロセスを受ける。次いでヤーンは、もう一度別の加熱器1
22を介して案内され、該加熱器は同様に蒸気チャンバであってよい。所定の個
所で熱処理のために加熱蒸気が使用される場合には、経済的な理由から、その他
の加熱個所が同様に加熱蒸気をもって構成されていると、有利である。表ではそ
れぞれマーキングされたデリベリ機構(W)におけるヤーン速度が例記されてい
る。
【0020】 第5a図乃至第5d図では、若干の重要な使用可能性をもって熱処理のための
いわゆる加熱されて駆動されるゴデット(Galette)の使用を図示している。ゴ デットにおける温度表示はそれぞれ、加熱されたポジションであるかを示す。全
ての図面では、ホットプレート又は本発明による通過・蒸気チャンバが使用され
る。
【0021】 第6図ではダイヤグラムで速度上昇領域を概略的に図示しており、この場合い
ずれの場合でも、一致するテクスチャード加工品質のために製造速度の可能な増
大が図示されている。図示のブロックは、上方から下方にテクスチャード加工プ
ロセスのための種々の組合せを図示している。図面上側半部では、予め与えられ
た規定のヤーン品質を維持して、それぞれ得られる出力上昇もしくは製造速度を
もって、第1図、第4図及び第5図に相応する構想が使用された。
【0022】 ブロック500は、第3e図によるテクスチャードノズルT311(9バール
、500m/min)を有する従来技術を図示している。
【0023】 ブロック150は、テクスチャードノズルS315を図示している。実験によ
り、付加的な熱的なプロセスによりブロック150はノズルT311を備えるこ
とができることも明らかとなった。これは一点鎖線の矢印で示されている。
【0024】 ブロック100は、付加的にセット・ヒータを図示している。
【0025】 ブロック250は、付加的に10バール乃至12バール及びホットプレートC/
E/ATY;SETを用いた熱的な後処理(第5a図)を図示している。
【0026】 ブロック200は、付加的に12バール乃至14バール及びホットプレートC/
E/ATY;SETを用いた熱的な前処理(第5d図)を図示している。
【0027】 ブロック250,200による出力上昇は、コンスタントな品質の場合、加速
チャンネル内のWO97/30200号明細書に相応するテクスチャードノズル
、つまりマッハ2以上のテクスチャードノズルによってのみ実現可能である。ブ
ロック250は、高圧並びに熱処理を前提とする。ブロック200は、提案され
た全ての措置を前提とする。ブロック150は、場合によってはノズルT311
並びに熱処理によって得られる。
【0028】 更に本発明は、加速チャンネル内のマッハ>2のテクスチャードノズルの上流
側及び/又は下流側での少なくとも1つ又は2つの熱処理の使用に関する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるテクスチャード加工・プロセスを概略的に示した図。
【図2】 マッハ>2のテクスチャードノズルとマッハ<2のテクスチャードノズルとの
比較を示す図。
【図3】 第3a図乃至第3e図は、テクスチャード加工に関する従来技術を示した図。
【図4】 本発明によるテクスチャード加工区間を示した図。
【図5】 第5a図乃至第5d図は、熱処理を使用するための種々の変化実施例図。
【図6】 種々の構成の可能性を組み合わせた可能な出力段を示す図。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年5月12日(2000.5.12)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 エンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・テクスチ
ャード加工するための方法、並びに、ヤーン・仕上げ装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、通過ヤーンチャンネルを有するエアーブラスト・テクスチャードノ
ズルを用いてエンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・テクスチャー
ド加工するための方法であって、前記ヤーンチャンネルの一端でヤーンを供給し
、前記ヤーンチャンネルの他端でテクスチャードヤーンを排出し、更に前記ヤー
ンチャンネル内に中央区分で圧力空気を供給し、拡大された加速チャンネル内で
ブラスト空気噴流を超音速に加速し、有利には600m/min以上の高搬送速
度でループヤーンを形成し、この場合、エアーブラスト・テクスチャード加工区
間がエアー仕上げステップの始端の第1のデリベリ機構とエアー仕上げステップ
の終端の第2のデリベリ機構とによって制限されている形式のものに関する。
【0002】 更に本発明は、テクスチャード加工区間を有するヤーン・仕上げ装置であって
、前記テクスチャード加工区間が、ヤーンを送出するための第1のデリベリ機構
と、テクスチャードノズルと、テクスチャードノズルの下流側の第2のデリベリ
機構とを有しており、この場合、テクスチャードノズルが通過ヤーンチャンネル
を有していて、該ヤーンチャンネルの一端でヤーンが供給され、前記ヤーンチャ
ンネルの他端でテクスチャードヤーンが排出され、更に前記ヤーンチャンネル内
に中央区分で圧力空気が供給され、拡大された加速チャンネル内でブラスト空気
噴流が超音速に加速される形式のものに関する。
【0003】 従来技術 本発明は、WO97/30200号明細書に相応するエアーブラスト・テクス
チャード加工から出発する。エンドレス・フィラメントヤーンの仕上げ加工は特
に2つの設定課題を有する。第1は、産業生産されるフィラメントから製作され
るヤーンに、テクスタイル特性ひいては繊維技術的な特性を与えることにある。
第2は、天然繊維によって製作された製品によってはしばしば得られない、最終
製品の特殊な品質特徴に関連して、ヤーンを仕上げ加工することにある。産業生
産されるフィラメントもしくはフィラメントから製作されるヤーン及び面状構造
体の場合、極めて明瞭な目的は、処理プロセスを最良化することにある。この場
合最良化とは、規定の品質基準の維持又は向上及び製造コストの低下を意味する
。製造コストは周知のように種々の形式で下げることができる。極めて明白な手
段は、所定の製造設備における通過速度の増大にある。第2の可能性は、通過速
度増大を強制的に維持するのではなく、規定の品質基準を高速のヤーン通過速度
の場合でも保証するプロセス技術的な処置にある。
【0004】 繊維産業は、特にエンドレス・フィラメントヤーンの場合、素材から完成した
面状製品まで互いに無関係な多数の産業及び織物部門が関与している限りにおい
て、最も複雑な産業部門の1つである。この場合、部門は完全に独立的ではなく
、1つのステップの各プロセス変更が後続の又は場合によっては先行のステップ
に影響を及ぼす処理連鎖である。しかし依然として、新たなプロセス技術によっ
て品質特性に関ししばしば変更が生じた後で、最終消費者が製品を受諾するか又
は拒絶するかは、未解決のままである。若干の製造分野、特にフィラメント紡績
の分野においては、ヤーン仕上げノズルを介したヤーンの仕上げ加工は極めて重
要な区分である。フラットヤーンからテクスチャード加工されたループヤーンへ
の組織変更は、機械的な空気力によるだけで生ぜしめられる。この場合、超音速
範囲の空気流が生ぜしめられる(WO97/30200号明細書参照)。従来公
知の全ての実験により、ノズル内でブラストエアーのために例えば加熱空気を使
用した場合にテクスチャード加工効果が殆ど変化しないことが明らかとなった。
極めて簡単な定義は、加熱圧力空気が突発的に膨張しかつ同時に冷却されること
にある。加熱圧力空気の熱効果は、膨張時あるいは相応の冷却時に十分相殺され
る。
【0005】 ドイツ国特許公開第3823538号明細書から、PBT・カーペットヤーン
の製法が公知である。該製法は、統合されたプロセスとして1800m/min
の搬送速度でスピニング・ストレッチング・テクスチャード加工範囲内で実施さ
れるスタッファ・クリンプである。スタッファ・クリンプの場合、ヤーン変形は
熱的に支持され、このことは、通常空気力のみが変形を生ぜしめるエアーブラス
ト・テクスチャード加工とは異なっている。
【0006】 アメリカ合衆国特許第4040154号明細書から、加熱蒸気を使用したスタ
ッファ・クリンプの別の一例が開示されている。スタッファ・クリンプは円筒状
のチャンネル内で行われる。ヤーンは、張力なしにチャンネルを離れる。このこ
とは、ノズルからの流出部での張力発生がテクスチャード加工質の尺度である本
来のテクスチャード加工とは異なっている。テクスチャード加工は、以前からし
ばしば専門概念としてではなく一般的な意味で理解された。
【0007】 発明の説明 本発明の課題は、ループヤーン製作時の処理プロセスを最良化することにある
。更に方法の課題は、品質損失なしに高いヤーン搬送速度が得られるようにする
ことにある。
【0008】 前記課題は本発明による方法によれば、第1及び第2のデリベリ機構の間で機
械的な空気作用並びに熱的な作用が生ぜしめられるように、ヤーンを両デリベリ
機構の間で前置及び/又は後置されたヤーン加熱装置により加熱することによっ
て、解決された。
【0009】 第2図では、T311によって、WO97/30200号明細書において前提
とされているような従来技術のテクスチャード加工が概略的に図示されている。
2つのノズル主パラメータが明らかにされている。開繊帯域Oe−Z1並びに衝
撃フロント直径DAsは、ノズルヤーンチャンネルの直径dから出発する。これ
に対して、WO97/30200号明細書によるテクスチャード加工は右上側で
増大する出力をもって図示されている。この場合、値Oe−Z2並びにDAEが
ノズルT311に比して大きいことが明瞭に示されている。ヤーン開繊は、圧力
空気供給領域Pの加速チャンネルの上流側で既に、つまり、円筒状区分内で既に
開始される。VOは予備開繊と呼ばれる。有利には寸法VOはdよりも大きく選
ばれる。第2図の主要命題は、マッハ<2を有する特性曲線T311によるヤー
ン張力Gspとマッハ>2を有する特性曲線S315によるテクスチャードノズ
ルとのダイヤグラム比較にある。ダイヤグラムの垂直線ではヤーン張力をcNで
かつ水平線では製造速度Pgeschwをm/minで示している。特性曲線T311
は、500m/minの製造速度以上でヤーン張力の急速な崩落を明らかにして
いる。ほぼ650m/min以上ではテクスチャード加工は崩壊する。これとは
異なって特性曲線S315は、ヤーン張力が極めて高く維持されるのみならず、
400m/min乃至700m/minの範囲でほぼコンスタントでありひいて
は高い製造範囲で緩慢に低下することを、示している。マッハ数の増大は、WO
97/30200号明細書によれば出力上昇を前進させるための最も重要な要点
の1つである。極めて有利には、加速チャンネルの特別な構成によって出力上昇
は全く利用され尽くされなかった。2つの主要な認識は、品質を不変に維持して
尚一層高速でいわば別の扉を開くことを許容する、即ち、 より高い空気圧力と、テクスチャード加工前及び/又はテクスチャード加工後
の熱処理との付加的な組合せ。
【0010】 実際に本来の意味で厳密に分離されたステップについて言及しないけれども、
相応の図示が実際に即している。本発明により製造速度を1200m/minと
仮定した場合には、(熱作用以外に)250m/minの割合分が10バール乃
至12バールへの圧力増大によってかつ付加的な200m/minの割合分が1
2バール乃至14バールへの別の圧力増大によってフィードバックされる。従来
の実験によれば、別の圧力増大も極めて有利である。8バールもしくは9バール
以上の圧力増大は、マッハ数を増大するという前提に他ならない。このことは特
に、テクスチャードノズルがWO97/30200号明細書によるように設計さ
れている場合には、極めて効果的である。1500m/min以上への著しい上
昇が可能であると仮定する。従来の実験によれば、製造速度は上向きに完全に開
放されている。M<2の従来のノズルの場合に既にテクスチャードノズルの上流
側及び/又は下流側で熱的な作用によるだけで出力上昇作用が生ぜしめられると
いうことを考慮することが重要である。本発明によって、圧力増大、マッハ数増
大と、ヤーン搬送速度上昇と、熱作用増大との間に原因的な関連性が生ずること
が明らかとなった。テクスチャード加工前の熱作用によって、個々のフィラメン
トの剛さが減少する。フィラメントは加熱状態で僅かなエネルギで容易に撓み、
これは前記割合分のための根本理由である。テクスチャード加工後の熱作用によ
って、テクスチャード加工時の組織変化が完全に実施される。熱処理の著しく高
い効果のための可能な定義は、ヤーン通過速度の増大と同時に可能な冷却のため
の時間間隔が二等分されることにある。従って、熱効果は著しく機能を発揮する
。特に有利な構成は、請求項2乃至6に記載されている。
【0011】 更に本発明は、ヤーン・仕上げ装置に関し、該装置は、両デリベリ機構の間で
、第2のデリベリ機構の上流側でテクスチャードノズルの直後に及び/又は第1
のデリベリ機構の下流側でテクスチャードノズルの直前にヤーン加熱装置が配置
されていることを、特徴としている。ヤーン・仕上げ装置の特に有利な構成は、
請求項8乃至10に記載されている。更に本発明は、加速チャンネル内でマッハ
>2を生ぜしめるテクスチャードノズルの上流側及び/又は下流側で、熱処理を
使用することに関する。
【0012】 次に複数の実施例に基づき本発明を説明する。
【0013】 実施例の説明 以下に、本発明によるテクスチャード加工・プロセスに関して概略的に図示し
た第1図に関連して説明する。上方から下方に向けて進行するように別個のプロ
セスステップが図示されている。フラットヤーン100は、上方から第1のデリ
ベリ機構LW1を介して、所定の搬送速度V1でテクスチャードノズル101に
ヤーンチャンネル104を通って案内される。圧力空気源Plに接続されている
圧力空気チャネル103を介して、高圧縮された、有利には非加熱の空気がヤー
ン搬送方向で角度αを成してヤーンチャンネル104内に吹き込まれる。圧力空
気チャネルの直後ではヤーンチャンネル104はテーパ状に開放されていて、こ
れにより、テーパ状の区分102内で超音速、有利には2マッハ以上の強く加速
された空気流が生ずる。冒頭に述べたWO97/30200号明細書で詳述され
ているように、衝撃波が本来のテクスチャード加工を生ぜしめる。ヤーンチャン
ネル104内への空気吹き込み個所105から第1のテーパ状の拡大部分102
までの第1の区分は、ヤーンのオープニング及び開繊のために用いられるので、
個々のフィラメントは超音速流にさらされる。テクスチャード加工は、使用され
る空気圧力(9.......12乃至14バール及びこれ以上)の高さに応じて、テ ーパ状の拡大部分102内部で又は流出領域内で行われる。この場合、マッハ数
とテクスチャード加工との間の直接的な比例性が得られる。マッハ数が高くなる
ほど、衝撃作用が強くなりかつテクスチャード加工が集中的に行われる。製造速
度のために2つの基準パラメータが生ずる: 所望の品質規格 搬送速度が一層増大した場合にテクスチャード加工の崩壊を生ぜしめる急速揺
振。
【0014】 この場合、 Th.vor.は、 場合によってはヤーン加熱又は加熱蒸気によるだけの熱的な 前処理、 G.mech.は、 圧力空気流(超音速流)の機械的な作用によるヤーン処理、 Th.nach.は、 加熱蒸気(場合によっては熱もしくは加熱空気だけ)による 熱的な後処理、 Dは、 蒸気、 PLは、 圧力空気 を意味する。
【0015】 製造速度は付加的な熱処理によって、テクスチャード加工の崩壊及び急速揺振
を生ぜしめることなしに、1500m/minまで高めることができ、この場合
、限界は既存の実験設備によって得られた。最善のテクスチャード加工質は、8
00m/min以上までの製造速度の場合に得られる。極めて有利には本発明に
よって、あらゆる実験において上述の法則性(高いマッハ数=強い衝撃=強烈な
テクスチャード加工)が確認され得るに過ぎないとしても、1つもしくは2つの
全く新たな品質パラメータが見いだされた。このような発見されたパラメータは
、一方はテクスチャード加工に前置及び/又は後置された熱処理であり、かつ、
他方は空気圧力の増大並びに加速チャンネルの適当な構成によるマッハ数の増大
である。
【0016】 a)熱的な後処理又はリラクゼーション テクスチャード加工時の重要な品質基準は、テクスチャードノズルから流出す
るヤーン張力に基づき評価され、品質基準は、テクスチャード加工の集中度のた
めの尺度として認知される。ヤーン張力は、テクスチャードノズルTDとデリベ
リ機構LW2との間のテクスチャード・ヤーン106において生ずる。テクスチ
ャードノズルTDとデリベリ機構LW2との間のこの領域では、引張り張力を受
けたヤーンにおいて熱処理が実施される。この場合、ヤーンはほぼ180℃に加
熱される。ホットピン又は加熱されたゴデット並びにホットプレート(無接触)
によって第1の実験は既に成功を収めて終了し、この場合、品質限界が搬送速度
に関連して実質的に高められるという、極めて有利な結果が得られた。差当たり
、既述の熱的な後処理が固定効果と同時に収縮効果をテクスチャード・ヤーンに
及ぼし、これによってテクスチャード加工を支持するものと推測される。
【0017】 b)熱的な前処理 熱的な前処理も同じようにテクスチャード加工プロセスにプラスの効果を及ぼ
す。この場合、超音速領域において、ヤーンチャンネル内への空気吹き込み個所
と第1のテーパ状の拡大部分との間の区分における収縮とヤーン開繊との間の組
合せ効果が成功の原因である。ヤーンの加熱によって剛さが減少されるので、テ
クスチャード加工プロセスにおけるループ形成のための前提条件が改善される。
このためにも、熱源としてのホットプレート並びにホットピンによって実験が成
功を収めた。可能であれば、ヤーンの熱的な前処理によってテクスチャードノズ
ル内の空気膨張によるマイナスの冷却作用が回避されることも役立ち、それ故、
加熱されたヤーンの場合テクスチャード加工が改善される。極めて高い搬送速度
の場合、熱の一部はヤーン自体においてループ形成領域内まで維持される。
【0018】 処理媒体による作用、例えば加熱空気、加熱蒸気又は別の加熱ガスによる作用
が最大化される場合には、有利には付加的な熱的なプロセスステップは、場所的
に分離されてもしくは移動するヤーンにおいて即座にもしくは直接順次実施され
る。このようにしてプロセス作用が絶縁されるのではなく、2つのデリベリ機構
の間の作用共通性に統合される。このことは、ヤーンが始端及び後端でのみ保持
され、これらの間で機械的な空気作用並びに熱的な作用が行われることを意味す
る。熱的な処理は、圧力空気によって機械的に生ぜしめられる、フィラメントも
しくはヤーンの張力下で実施される。
【0019】 第2図では、製造速度とヤーン張力(Gsp)との関連性が図示されている。
図面左下側では、ノズルT311を用いた結果が図示されていて、この場合T3
11+Thによってヤーンが熱処理された。一点鎖線T311+Thは走査実験
結果のみを図示している。図面上側では、ノズルS315はマッハ>2用の加速
チャンネルを使用している。2つの特性曲線には、テクスチャード加工のための
基礎となる空気圧力は記入されていない。一点鎖線の特性曲線S315は特に、
熱作用の著しい影響を示している。多数のヤーン特性もしくはヤーン繊度が生ず
るので、対応する相対関係を正確に検出することは不可能である。繊維技術的な
経験によれば、このことは本来の製造作業において初めて可能である。
【0020】 しかしながら第2図では、種々の組合せによる出力上昇段階が明瞭に図示され
ている。比較材料として、PA78f51、コア(core)10%、エフェクト(
Effekt)30%及び圧力9バールが使用された。
【0021】 第3a図乃至第3e図では、従来技術の代表的な解決策を相応の公知の概略図
で図示している。この場合第3d図ではテクスチャード・ヤーンの例をかつ第3
e図では従来のテクスチャードノズルを図示している。第3a図では概略的に、
FOY・ヤーンの公知の個別又は平行処理を図示している。第3b図では、FO
Y・ヤーン及びPOY・ヤーンの平行処理を図示している。第3c図では、コア
ヤーン及びエフェクトヤーン(からみ糸、飾り糸)を有するPOY・ヤーンの処
理を図示している。図示のノズルはノズルT311である。
【0022】 第4図では概略的に、第3図の相応して、テクスチャード加工時の本発明によ
る解決策の使用を図示している。第1図とは異なって、熱的な処理のためにいわ
ゆるホットプレート(H.plate)、つまり、無接触式の加熱チャンネル(第3 b図及び第3c図)が図示されている。全てのエアー仕上げステップは、第1図
に相応して第4図においてLVSTで図示されている。第4図では、空気圧力、
温度並びにヤーン速度に関する重要なプロセスデータを用いた熱的な前処理並び
に熱的な後処理が図示されている。H.plateはホットプレートを意味しかつH .pinはホットピンを意味する。テクスチャードノズル101の上流側には、ヤ ーン湿潤・ヘマジェット(HemaJet)123が配置されている。エアー仕上げス テップ後にはヤーンは、通常数パーセント(1%ー2%)だけドラフトされるか
もしくはストレッチプロセスを受ける。次いでヤーンは、もう一度別の加熱器1
22を介して案内され、該加熱器は同様に蒸気チャンバであってよい。所定の個
所で熱処理のために加熱蒸気が使用される場合には、経済的な理由から、その他
の加熱個所が同様に加熱蒸気をもって構成されていると、有利である。表ではそ
れぞれマーキングされたデリベリ機構(W)におけるヤーン速度が例記されてい
る。
【0023】 第5a図乃至第5d図では、若干の重要な使用可能性をもって熱処理のための
いわゆる加熱されて駆動されるゴデット(Galette)の使用を図示している。ゴ デットにおける温度表示はそれぞれ、加熱されたポジションであるかを示す。全
ての図面では、ホットプレート又は本発明による通過・蒸気チャンバが使用され
る。
【0024】 第6図ではダイヤグラムで速度上昇領域を概略的に図示しており、この場合い
ずれの場合でも、一致するテクスチャード加工品質のために製造速度の可能な増
大が図示されている。図示のブロックは、上方から下方にテクスチャード加工プ
ロセスのための種々の組合せを図示している。図面上側半部では、予め与えられ
た規定のヤーン品質を維持して、それぞれ得られる出力上昇もしくは製造速度を
もって、第1図、第4図及び第5図に相応する構想が使用された。
【0025】 ブロック500は、第3e図によるテクスチャードノズルT311(9バール
、500m/min)を有する従来技術を図示している。
【0026】 ブロック150は、テクスチャードノズルS315を図示している。実験によ
り、付加的な熱的なプロセスによりブロック150はノズルT311を備えるこ
とができることも明らかとなった。これは一点鎖線の矢印で示されている。
【0027】 ブロック100は、付加的にセット・ヒータを図示している。
【0028】 ブロック250は、付加的に10バール乃至12バール及びホットプレートC/
E/ATY;SETを用いた熱的な後処理(第5a図)を図示している。
【0029】 ブロック200は、付加的に12バール乃至14バール及びホットプレートC/
E/ATY;SETを用いた熱的な前処理(第5d図)を図示している。
【0030】 ブロック250,200による出力上昇は、コンスタントな品質の場合、加速
チャンネル内のWO97/30200号明細書に相応するテクスチャードノズル
、つまりマッハ2以上のテクスチャードノズルによってのみ実現可能である。ブ
ロック250は、高圧並びに熱処理を前提とする。ブロック200は、提案され
た全ての措置を前提とする。ブロック150は、場合によってはノズルT311
並びに熱処理によって得られる。
【0031】 更に本発明は、加速チャンネル内のマッハ>2のテクスチャードノズルの上流
側及び/又は下流側での少なくとも1つ又は2つの熱処理の使用に関する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるテクスチャード加工・プロセスを概略的に示した図。
【図2】 マッハ>2のテクスチャードノズルとマッハ<2のテクスチャードノズルとの
比較を示す図。
【図3】 第3a図乃至第3e図は、テクスチャード加工に関する従来技術を示した図。
【図4】 本発明によるテクスチャード加工区間を示した図。
【図5】 第5a図乃至第5d図は、熱処理を使用するための種々の変化実施例図。
【図6】 種々の構成の可能性を組み合わせた可能な出力段を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Bleikenstrasse 11,CH −9630 Wattwil,switzer land Fターム(参考) 4L036 AA01 MA33 PA17 PA19 PA41

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高搬送速度でループヤーンを製造するためにエアーブラスト
    ・テクスチャードノズルによってエンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラ
    スト・テクスチャード加工するための方法において、ヤーンを600m/min
    以上の高搬送速度で仕上げ加工し、この場合、ヤーン処理主ステップとして、加
    速チャンネルを用いたエアーブラスト・テクスチャード加工によりヤーン処理ノ
    ズルの出口部でループヤーンを形成し、かつ、ヤーン主処理ステップの上流側及
    び/又は下流側に接続された熱処理によりヤーンを加熱することを特徴とする、
    エンドレス・フィラメントヤーンをエアーブラスト・テクスチャード加工するた
    めの方法。
  2. 【請求項2】 エアーブラスト・テクスチャード加工を、エアー仕上げステ
    ップ(LVST)の始端の第1のデリベリ機構及びエアー仕上げステップ(LV
    ST)の終端の第2のデリベリ機構によって制限し、熱的なヤーン処理のために
    加熱されたガス状の媒体、有利には加熱蒸気の熱作用を利用する、請求項1記載
    の方法。
  3. 【請求項3】 熱的なヤーン仕上げ加工を、閉じられた通過・蒸気チャンバ
    を有する、有利には大横断面の蒸気供給チャンネルを有する処理体内で行う、請
    求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 ヤーンの仕上げ加工のために、一端でヤーンが供給されかつ
    他端でテクスチャード加工されたヤーンが排出される通過ヤーンチャンネルを有
    するテクスチャードノズルを使用し、この場合、ヤーンチャンネル内に中央区分
    において8バール以上の供給圧力で圧力空気が供給され、かつ、拡大された加速
    チャンネルにおいてブラスト空気噴流がマッハ2以上の超音速に加速され、かつ
    、ヤーンがテクスチャード加工の直前及び/又は直後に90℃以上、有利にはほ
    ぼ150℃乃至200℃に加熱される、請求項1から3までのいずれか1記載の
    方法。
  5. 【請求項5】 テクスチャード加工のための供給圧力が10バール以上、有
    利には10バール乃至12バール、特に有利には12バール乃至14バール又は
    これ以上である、請求項1から4までのいずれか1記載の方法。
  6. 【請求項6】 テクスチャード加工のための搬送速度が、800m/min
    乃至1500m/min及びこれ以上、有利には800m/min乃至1200
    m/min、特に有利には1000m/min又はこれ以上である、請求項1か
    ら5までのいずれか1記載の方法。
  7. 【請求項7】 ヤーンを送出するための第1のデリベリ機構と、圧力空気を
    供給するテクスチャードノズルと、テクスチャードノズルの直後に配置された第
    2のデリベリ機構とから成るテクスチャード加工区間を有し、デリベリ機構が6
    00m/min以上の搬送速度のために設計されているヤーン・仕上げ装置にお
    いて、第2のデリベリ機構の上流側でテクスチャードノズルの直後に及び/又は
    第1のデリベリ機構の下流側でテクスチャードノズルの直前に、ヤーン加熱装置
    が配置されていることを特徴とする、請求項1記載の方法を実施するためのヤー
    ン・仕上げ装置。
  8. 【請求項8】 ヤーン・仕上げ装置が、熱処理のために、自由にヤーンを通
    過させるためのヤーン流入/ヤーン流出開口を備えた通過・蒸気チャンバを有す
    る処理体並びに有利には大横断面の蒸気供給チャンネルを備えている、請求項7
    記載のヤーン・仕上げ装置。
  9. 【請求項9】 蒸気チャンバの1つの端部領域又は両端部領域に、ヤーン流
    入/ヤーン流出開口とは別個の蒸気吸出開口が設けられている、請求項7又は8
    記載のヤーン・仕上げ装置。
  10. 【請求項10】 処理ノズル及び/又は通過・蒸気チャンバが、2部分から
    、有利には閉じられたノズルとして構成されており、通過・蒸気チャンバが、両
    部分内でほぼ対称的に両ノズル半部内でほぼほぼ同じに構成されている、請求項
    7又は9記載のヤーン・仕上げ装置。
  11. 【請求項11】 加速チャンネル内でマッハ>2を生ぜしめる請求項7から
    10までのいずれか1項記載のテクスチャードノズルの上流側及び/又は下流側
    で、熱処理を使用する。
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