NO125399B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og innretning for kontinuerlig

stukekrusning av endeløse termoplastiske tråder.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til kontinuerlig stukekrusning av endeløse termoplastiske tråder, ved hvilke det i form av en trådbunt foreliggende behandlingsgods ved hjelp av en fortrinnsvis av mettet damp bestående vanndampstrøm føres gjennom en fortrinnsvis oppvarmet injektordyse over en aksellerasjonskanal, hvis diameter svarer til 2- til 4>8-ganger tykkelsen av behandlingsgodset og inn i et fortrinnsvis oppvarmet kammer, hvis diameter svarer til 8- til 22-ganger tykkelsen for behandlingsgodset, hvorved vanndampen plutselig ekspanderer og en del av vanndampen kan unnvike i sideretning.

Oppfinnelsen vedrører dessuten en innretning som er særlig egnet for gjennomføring av fremgangsmåten.

Fra US-patent nr. 3.296.677 er det kjent en fremgangsmåte, ved hvilken trådbunten i en injektordyse blir omsluttet av et fluid, mykgjørende medium og sammen med dette først blir ført gjennom en kanal med konstant diameter og deretter gjennom en kanal med divergerende tverrsnitt.

I denne siste kanal ekspanderer det fluide medium etterhvert. Derved åpner trådbunten seg under volumforøkelse. Umiddelbart etter den divergerende kanal unnviker en liten del av det fluide medium gjennom to siderettede åpniger. Resten følger trådbunten gjennom det korte stukekammer, hvis ende er lukket av en bladfjær, og unnviker der til omgivelsene. Den stukede trådbunt forlater stukekammeret hovedsakelig mot bladfjærens motstand og trekkes ut for videre bearbeidelse over et utleveringsverk. Den kjente metode medfører en rekke ulemper. Således er det ved an-vendelsen av vanndamp som fluidmedium nødvendig med et damptrykk på ca. 5 atmosfæres overtrykk eller mere ved damptemperaturer på mer enn 200°C. Ved slike store damptrykk henhldsvis damptemperaturer er det ikke nere mulig å arbeide med biHLg avdamp. Det er nødvendig med frisk damp, hvis fremstilling enten belaster det tilstedeværende dampnett meget sterkt eller til og med krever et eget dampkjeleanlegg betinget av det høye damptrykk og det faktum at dampen trer fritt ut av de to utstrømningsåpninger ligger den andel av dampen som unnviker fra trådbunten etter den divergerende kanal langt under ^ >Cffo. Det krusede garn som forlater stukekammeret inneholder derfor en

, stor grad av fuktighet. Det garn som er fremstilt etter denne metode har en uregelmessig tredimensjonal krusing. Den som stukeor-gan virkende bladfjær er den meget hindrende virkning ved driften. Enkelte kapillarer blir innklemt mellom kammer og bladfjær og fører til driftsforstyrrelser og kapillarbrudd. Et slikt garn fører til vanskeligheter ved den videre bearbeidelse.

Ifølge britisk patent nr. 953*782 blir behandlingsgodset, etterat det i en injektordyse er omsluttet av en dampstrøm transportert av denne gjennom en bred kanal. Da kanalens vegger ikke har noen siderettede åpninger, kan dampen virke inn på behandlingsgodset over en flere centimeter lang vei. Denne vei forlenges dessuten på grunn av at den som stukekammer virkende skruefjær sitter i en flere centimeter lang føringsbøssing. Først etter denne førings-bøssing, altså mot den frie ende til den krummede skruefjær kan dampen etterhvert skille seg fra behandlingsgodset. Betinget av den lange vei som damp og behandlingsgods tilbakelegger i fellesskap får man etter denne kjente metode et kruset garn som har en grov-buet, spiralformet krusning. Dreies et slikt garn, slik det er vanlig for mange anvendelsesformål, så får man bare garn med et meget lite volum. Heller ikke denne metode sikrer en god transport gpnnom stukekammeret, da enkelte kapillarer kan bli innk-lemt mellom skruefjærens bindinger. Dessuten er det ved denne fremgangsmåte en ulempe at damptrykket må ligge høyere enn 2 kp/cm ved damptemperaturer på mer enn l60°C.

I norsk utlegningsskrift nr. 119-545 er det omtalt en fremgangsmåte til fremstilling av kruset garn hvor det av injek-toren innsugede behandlingsgods blir ført gjennom en aksellerasjonskanal inn i et i forhold til denne utvidet kammer og derfra videre til et stukekammer. Verken det utvidede kammer eller stukekammeret har åpninger ved sine vegger gjennom hvilke transportdampen kan strømme ut. Resultatet av dette er at all dampen forblir i berøring med garnet frem til dette forlater stukekammerets ende. Garnet får på grunn av det meget høye fuktighetsinnhold en utilfredsstillende, mere todimensjonal, storbuet krusning.

Den i britisk patent nr. 1.034-418 omtalte metode benytter riktignok som stukekammer en burlignende konstruksjon, gjennom hvilke en del av transportdampen kan tre ut, men dette bur blir imidlertid tett omsluttet av et ugjennomtrengelig rør, slik at også her transportdampen praktisk talt til garnet forlater stuke-kammerenden forblir i berøring med garnet, dvs. dampen blir ikke virkningsfullt adskilt fra behandlingsgodset. Den krusning som innstiller seg er tilsvarende grov og bare med dårlig bestandighet.

Ved innretningen ifølge fransk patent nr. 1.491* 449 er det riktignok på samme måte som ved innretningen ifølge US-patent nr. 3*256.582 umiddelbart etter stukekammerinnløpet anordnet gassutstrømningsåpninger som muliggjør en siderettet ut-strømning av transportdampen. Disse åpninger skal imidlertid være tilstrekkelig små til å forhindre en samtidig utstrømning av enkelte kapillarer. Ved en etterprøvning av innretningene i disse to pa-tenter viser det seg at bare en meget liten del av transportdampen unnviker til siden. Fuktighetsinnholdet for garnet i stukekammeret blir derved fremdeles meget høyt, slik at krusningen blir storbuet og bare lite bestandig.

Den oppgave som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et garn som i forhold til de garn som er fremstillet etter de kjente metoder har en øket krusningsbe-standighet, større voluminøsitet, en' forbedret fargbarhet og en stor trådrenhet.

Det har overraskende vist seg at en vesentlig påvirkningsfaktor for garnets egenskaper består i dens dampstrømandel som trekkes ut kort foran stukekammeret. I samsvar med dette skal ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen den største del av damp-strømmen trekkes ut kort foran stukekammeret. Derved skal det være mulig å regulere den dampstrømandel som trekkes ut.

En videre påvirkningsfaktor er formen for overgang mellom aksellerasjonskanalen og det etterfølgende kammer. Da en langsomt divergerende overgang fører til utilfredsstillende garnegenskaper skal overgangen ifølge oppfinnelsen skje plutselig. Videre skal forholdet mellom kanal og kammerdiameter kunne varieres ved utveksling av de innsatser som danner aksellerasjonskanalen og kammeret, slik at det for enhver type behandlingsgods kan oppnås en optimering av krusningsprosessen.

Det er dessuten en hensikt med foreliggende oppfinnelse å gjøre det mulig å benytte et ved driften opptredende, billig transport- og fikseringsmiddel. Som sådant er egnet vanndamp, særlig mettet damp som fås i form av avdamp.

Hensikten med oppfinnelsen blir således oppnådd ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at mer enn 50 % av vann-dampstrømmen, fortrinnsvis 70 til 9®f° av vanndampstrømmen blir trukket ut gjennom siderettede åpninger etter at vanndampstrømmen i kammeret er ført gjennom en strekning som svarer til 0,5- til 2-ganger diameteren til dette kammer, idet fortrinnsvis resten av vanndampstrømmen trekkes ut til siden kort foran stukekammerets frie ende.

Som nevnt blir det som transportmiddel foretrukket mettet vanndamp. Temperaturene henholdsvis damptrykkene til den i injektordysen inntredende mettede damp er begrenset nedad av kravet til en komprimert, eksapansjonsdyktig damp og oppad av kravet til at garnet ikke skal beskadiges termisk av dampen.

Dampegenskapene (trykk, temperatur, metningsgrad) bestemmer de vesentlige egenskaper for de krusede garn (krusnings-bestandighet, voluminøsitet, fargbarhet osv.). Ved benyttelsen av mettet damp oppnår man ved damptemperaturer mellom 120°C og 145°C en optimering av mange garnegenskaper. Krusningsbestandigheten kan imidlertid ved hjelp av de etterfølgende omtalte, foretrukkede frem-gangs måteskritt forbedres videre, hvilke skritt alle bidrar til en senkning av fuktighetsandelen for det ferdige krusede garn.

Således kan krusningsbestandigheten økes ved at det gjennom kammerets åpninger trekkes ut til siden 70$ til 90$ av vanndampsstrømmen.

For ytterligere å senke fuktighetsandelen for det behandlingsgods som kommer ut av stukekammeret, kan resten av vann-dampstrømmen trekkes ut til siden kort foran stukekammerets frie ende.

Det samme kan også oppnås ved innblåsning av

varm luft ved en temperatur på 100°C til 150°C ved stukekammerets frie ende.

For å utelukke en kondensering av vanndampen på kammerveggene kan det dessuten være anordnet en ekstra oppvarming av kammeret.

Dessuten er det også mulig å oppvarme deler av injektordysen på en slik måte, at den vanndamp som opprinnelig fore-lå som mettet damp blir overopphetet. Ved hjelp av dette tiltak kan det krusede garns fuktighetsandel likeledes reduseres.

Det stukede og krusede behandlingsgods kan etter å ha forlatt stukekammeret bli lagt i kanner eller spoles opp.

Oppfinnelsen vedrører også en innretning for kontinuerlig stukekrusning av endeløse termoplastiske tråder, hvilken innretning omfatter en injektordyse med en damptilførselsledning og en trådinntrekkskanal for behandlingsgodset, en aksellerasjonskanal, et med siderettede damputstrømningsåpninger utstyrt kammer og et stukekammer.

For på den ene side å kunne oppnå en optimering av de ønskede krusningsegenskaper innenfor rammen av de påvirkningsstør-relser av konstruktiv natur som bestemmer fremgangsmåten, nemlig ak-selleras jonskanalens diameter og det dertil sluttede kammer, og på den annen side også å kunne regulere krusningsegenskapene ved hjelp av andelen av utstrømmende vanndamp, er innretningen ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at aksellerasjonskanalen og kammeret er utformet som utskiftbare innsatser, hvorved kammerets vegg er utstyrt med en rekke damputstrømningsåpninger, hvis totale tverrsnittsflate forholder seg til aksellerasjonskanalens tverrsnittsflate som 3:1 til 60:1, og at det kammeret som er utstyrt med damputstrømnings-åpninger er omgitt av en dampbortføringsledning.

Når resten av vanndampstrømmen skal trekkes bort i sideretning kort foran stukekammerets frie ende, benyttes et stukekammer, hvis frie ende er utstyrt med en rekke damputstrømningsåp-ninger og er omgitt av en dampbortsugningsledning.

Damputstrømningsåpningene ved stukekemmerets frie ende kan også tjene til innblåsing av varmluft. Det må til dette formål bare tilsluttes en varmluftvifte.

Stukekammeret kan, hvis nødvendig, også bli oppvarmet på i og for seg kjent måte. Dette gjelder også for injektordysen.

Innsugningskanalens diameter for fortrinnsvis mellom 1,3- og 2,3-ganger så stor som behandlingsgodsets tykkelse. Derved forstås med behandlingsgodsets tykkelse summen av tverrsnittet for alle enkelttråder i tverrsnittsretning for den sylindriske tråd-bunn.

For å unngå knutedannelse, skal kammerdiameteren ved bearbeidelse av trådbrunter med 1000 til 4000 den (dtex 1111 til tdex 4444) totaltiter ligge mellom 4,5 og 7,5 mm.

Oppfinnelsen blir i det følgende nærmere forklart under henvisning til tegningen, som viser: Fig. 1 et lengdesnitt gjennom en utførelsesform av innretningen ifølge oppfinnelsen, hvorved den største del av damp-strømmen etter gjennomgang gjennom akselerasjonskanalen og en del blir trukket ut til siden. Fig. 2 et lengdesnitt gjennom en videre utførelses-form av innretningen ifølge oppfinnelsen, hvorved det kort foran dén frie ende til stuvningskammeret trekkes ut til siden resten av dampstrømmen.

Ifølge fig. 1 danner et hus 9 med en påsvieset kam-mervegg 6 og en innskrubar dyseinnsats 1 som inneholder en trådinntrekkskanal 2 et øvre ringkammer 28 og et nedre ringkammer 29, som er forbundet med hverandre ved hjelp av dampgjennomgangsåpninger 3. Derved er dyseinnsatsen 1 sikret mot huset 9 ved hjelp av en tet-ningsring. På siden munner det ut i det øvre ringkammer 2 8 en damp-tilførselsledning 4, som f.eks. over en overkastmutter 5 kan bli forbundet med en ikke vist forsyningsledning.

Dyseinnsatsen 1 danner med huset 9 en damp-gjennom-strømningskanal 7« I det indre av huset 9 befinner det seg en ikke nærmere betegnet passborring, i hvilken det utskiftbart og ved hjelp av en gjengestift 26 festbart kan bygges inn en sylindrisk innsats 27 méd en akselerasjonskanal 8.

Pa grunn av muligheten til å kunne skifte ut innsatsen 27, kan véd konstant diameter for akselerasjonskanalen 11 ved hjelp av forskjellig valg av diameteren Dg for kammeret 8 lett gjen-nomføres en variasjon av.forholdet D, til Dg. Da dette forhold er av stor viktighet for garnegenskapene, kan man altså over valget av Dg påvirke garnets kvalitet.

Over den ut av huset 9 ragende frie ende til innsatsen 27 blir en likeledes utskiftbar innsats 12 skjøvet, som er borret opp innvendig og som danner kammeret 11. Dets vegger omfatter en rekke damputsugningsåpninger 25. Den øvre enden til innsatsen 12 blir sentrert ved hjelp åv et nedre sentreringsorgan 14, som selv er sentrert i huset og ved hjelp av skruer 13 er løsbart festet i et til huset 9 fastsveiset hus 22.

Huset 9 og innsatsen 12 danner, et indre ringrom 21, huset 9 og huset 22 et ytre ringrom 23, som på den ene side er forbundet med en nedre damputsugningsledning 24 og på den annen side over dampgjennomstrømningsåpningene 10 ved det indre ringrom 21.

I det nedre sentreringsorgan 14 blir stuvningskammer-røret 17 stukket inn og et beskyttelsesrør 18 skrudd, inn. Ved den frie enden til beskyttelsesrøret 18 blir over en bajonettlukning med to holdestifter 15 fast innsatt et øvre sentreringsorgan 16, som tjener til sentrering av den frie ende til stuvningskammerrøret 17 med stuvningskammeret 19.

På fig. 2 er det vist en videre.utførelsesform for innretningen ifølge oppfinnelsen, som adskiller seg fra den på fig.

1 viste innretning ved at den omfatter en andre damputsugningsmulig-het. Til dette formål.er de frie ender til stuvningskammerrøret 17 og beskyttelsesrøret 1-8 noe forandret. En kammerinnsats 31 som selv blir ført i beskyttelsesrøret 18, overtar derved sentreringen av stuvningskammerrøret og danner sammen med beskyttelsesrøret 18 et øvre ringrom 34, som på den ene side er forbundet med en øvre damputsugningsledning 32, på den annen side er forbundet over damputsug-ningsåpningen 33 med stuvningskammeret 19. Et lukkeorgan 20, som over en bajonett lukning ved hjelp åv to holdestifter 15 er forbundet med' beskyttelsesrøret "18, forhindrer en aksial forskyvning av-kammerinnsatsen 31.

I det følgende skal fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen- bli nærmere forklart ved hjelp av tegningen.

Behandlingsgodet beveger seg i retning av pilen A inn i trådinntrekkskanalen 2.- Dampstrømmen kommer inn i retning av pilen B, går gjennom det øvre ringkammer 28 og det nedre ringkammer 29 til, dampgjennomstrømningskanalen 7, omslutter der den trådbunt som kommer <i>nri' gjennom trådinntrekkskanalen 2 og transporterer denne gjennom akselerasjonskanalen 8 til kammeret 11. Der ekspenderer dampen plutselig, trådbunten åpner seg under volumforøkelse. Etter at -.dampstrømmen og trådbunten har gått gjennom kammere 11 noen mil-limeter i fellesskap, følger i veggen til innsatsen 12- en rekke damputsugningsåpninger 25. Deres antall er forskjellig ved de forskjellige utskiftbare innsatser 12 og bestemmer vidtgående andelen av .uttrukket dampmengde.

Gjennom disse damputsugningsåpninger 25 blir den største del av dampstrømmen suget inn" i det indre ringrom 21 og derfra, gjennom dampgjennomgangsåpningene 10" og det ytre ringrom 23 ut over den nedre damputsugningsledning 24. Til dette formål kan den ned-re damputsugningslédning 24 være forbundet med en undertrykks-kilde. Dampen forlater stuvningskrusningsinnretningen i pilretning-' en C.

Den åpnede trådbunt beveger seg på grunn av den store kinetiske energi den har fått av dampstrømmen inn i stuvningskammeret 19 og legger seg'der i tredimensjonale spirallinjer. Under på-virkning av veggfriksjonen blir behandlingsgodset stuvet opp i stuvningskammeret 19, derved stuvet sammen og fiksert i sin form. Den trådsøyle som bygges opp, blir av den etterfølgende innførte mengde behandlingsgods trykket i retning av pilen D ut av stuvningskammeret 19.

Hvis det er ønsket et garn med meget liten fuktighet sandel, kan resten av dampstrømmen, som følger med behandlingsgodset på dets vei gjennom stuvningskammeret 19, kort foran deri frie enden til stuvningskammerrøret 17 bli trukket ut gjennom damputsug-ningsåpningene 33, det øvre ringrom 34 og den med en undertrykks-kilde forbundede øvre damputsugningsledning 32 i retning av pilen E bort fra behandlingsgodset (fig. 2).

For å oppnå et garn med meget liten fuktighet sandel, kan man oppnå dette også ved tilslutning av en varmluftskilde til damputsutningsledningen 32 (ikke vist). Det blir da i motsatt retning av pilen E blåst inn varmluft i stuvningskammeret 19. Dessuten kan (ikke vist) på kjent måte en ekstra oppvarmning av stuvningskammeret 19 være anordnet.

Det stuvede og krusede behandlingsgods kan bli lagt i beholdere eller over et leveringsverk bli tilført en oppspoling.

Det er selvfølgelig at de på tegningen viste utfør^-elsesformer for innretningen ifølge oppfinnelsen kan bli variert på mange forskjellige måter uten at de vesentlige'egenskaper ifølge oppfinnelsen går tapt. •

Eksempel l..

Til fremstilling av et teppegårh av polyamidtråder med en totaltiter på 3.420 den. (3800 dtex) ble det benyttet en : tekstureringsinnretning, svarende til den på fig. 2. Innretningens dimensjoner var følgende:

Ved et vanndamptrykk på 2 atti og en damptemperatur på 130°C trakk injektordysen trådbunten ut under, en trådspenning på 12 gram med 360 m/min.

Det i en beholder samlede materiale hadde en spiralformet krusning med 20$ krusningskontraksjon, høyt-volum og utmerk-ede bestandigheter. Av garnet lot det seg fremstille tepper med de vanlige metoder, f.eks tvinning og tuftning.

Eksempel 2.

Til fremstilling av et bruset garn av polyamidtråd-bunt med en totaltiter på ca. 3-000 den (3300 dtex) ved en enkelt titer på 18 den. (20 dtex) ble det benyttet en tekstureringsinnretning, hvor garnet etter behandlingen ble oppspolt. Innretningens dimensjoner var følgende:

Løpehastigheten for det første ieveringsverk var 100 m/min, for det andre Ieveringsverk 90 m/min, for oppspolingen 80 m/ min. Injektordysen blir drevet med vanndamp (1,7 atti, 125°C).

Det fremstilte brusede garn utmerket seg ved meget stort volum, meget god krusriingsbestandinget og en krusningskorttrak-sjon på 20$.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til kontinuerlig stukekrusning av ende-løse termoplastiske t<r>aderj ved hvilken det som trådbunt foreliggende behandlingsgods ved hjelp av en fortrinnsvis av mettet damp bestående vanndampstrøm føres gejnnom en fortrinnsvis oppvarmet injektordyse over en aksellerasjonskanal, hvis diameter svarer til 2- til 4,8-ganger tykkelsen av behandlingsgodset, til et fortrinnsvis oppvarmet kammer, hvis diameter svarer til 8- til 22-ganger tykkelsen for behandlingsgodset, hvorved vanndampen plutselig ekspanderer og en del av vanndampen kan unnvike i sideretning, karakterisert ved at mer enn 50% av vanndampstrømmen, fortrinnsvis 70$ til 90% av vanndampstrømmen trekkes ut gjennom siderettede åpninger, etterat vanndampstrømmen er ført gjennom en strekning i kammeret, som svarer til 0,5- til 2-ganger diameteren til dette kammer, idet fortrinnsvis resten av vanndampstrømmen trekkes ut i sideretning kort foran stukekammeret s frie ende.

2.Innretning ifølge krav I,til kontinuerlig stukekrusning av endeløse termoplastiske tråder, hvilken innretning omfatter en injektordyse med en damptilførselsledning og en innsugningskanal for behandlingsgodset, en aksellerasjonskanal, et med siderettede damputstrømnings-åpninger utstryt kammer og et stukekammer, karakterisert ved at aksellerasjbnskanalen (8) og kammeret (11) er utformet som utskiftbare innsatser (27 henholdsvis 12), hvorved veggen til kammeret (11) er utstyrt med en rekke damputstrømningsåpninger (25), hvis totale tverrsnittsflate forholder seg til aksellerasjonskanalens (8) tverrsnittsflate som 3:1 til 60:1, og at kammeret (11) som omfatter damputstr^mningsåpningene (25) er omgitt av en damputsugningsledning (21, 23, 24).