NO142068B - Trauformet innpakning. - Google Patents

Abstract

Trauformet innpakning.

Description

Fremgangsmåte og apparat for fremstilling av garn bestående av filamenter med individuell tvinning.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av filamenter ved smeltespinning. Spesielt går oppfinnelsen ut på en fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av smeltespunnete syntetiske tekstilfila-menter med individuell tvinning.

Det er kjent mange fremgangsmåter og innretninger for å overføre noen av de ønskede egenskaper for spunnet garn til sammenhengende filamentgarn ved å for-andre dettes tekstur. Sammenhengende filamentgarn som på en eller annen måte er endret for å få øket volum og/eller styrke er nu kjent som teksturert garn

(textured yarn). En velkjent måte for fremstilling av teksturert garn omfatter tvinning av trukket garn som deretter blir varmeherdet og avtvunnet. I kommersiell praksis blir tvinningen og avtvinningen oftest gjenomført ved hjelp av et falsk - tvinningsapparat. Ved bruken av et slikt apparat er tvinningen imidlertid ikke en ekte tvinning og tvinningsgraden som av-gis til en bunt filamenter er ikke konstant fra det ene filament til det neste. Der er ofte ønskelig å benytte slik teksturert garn for stoffer o. 1. hvor garnets filamenter er tvunnet hver for seg og ensartet. Hittil har de kjente fremgangsmåter for å gi de enkelte filamenter i en filamentbunt en konstant tvinning for å øke deres volum møtt store vanskeligheter og har vært betraktet som økonomisk ugjennomførbare.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en

ny og effektiv fremgangsmåte og apparat

for tvinning av de enkelte filamenter under deres smeltespinning. Apparatet skal kunne gi de enkelte filamenter en positiv tvinning under smeltespinningen. Tvinningen av disse filamenter skal kunne gjen-nomføres opp til og like forbi det punkt hvor filamentene stivner i spinnekammeret slik at det oppnås en konstant positiv tvinning i de enkelte filamenter.

I alminnelighet vil hensikten med foreliggende oppfinnelse kunne oppnås ved

anordning av en eller flere smeltespinne-innretninger innrettet til å forme og eks-trudere smeltede eller plastiske organiske filamentdannende materialer i en eller flere stråler, å kjøle disse stråler til stivnete filamenter og så å samle filamentene på en ordnet måte. Hver spinneinnretning omfatter en plate, f. eks. en spinnedyse, med et passende antall små åpninger. Den smeltede eller plastiske masse ekstruderes med konstant hastighet og under trykk gjennom disse små åpninger slik at det dannes smeltete stråler av polymer. Innretningen omfatter et beskyttende spinnekammer inrettet til å motta de formete stråler som er rettet nedover gjennom kammeret og hvor de ekstruderte stråler kjøles og størk-nes til filamenter, f. eks. ved hjelp av en ikke-turbulent strøm av gass som er rettet mot strålene.

Oppfinnelsen angår således fremgangsmåte for fremstilling av garn bestående av filamenter med individuell tvinning hvori et filamentdannende material ekstruderes til plastiske filamenter som føres gjennom en avkjølingssone for å bevirke en overfø-ring av materialet fra plastisk til fast tilstand, og at filamentene oppsamles med en forut bestemt hastighet, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at en perifert virkende kraft ut-øves på de individuelle filamenter på et punkt som ligger etter det punkt hvor filamentene går over fra plastisk til fast tilstand, og på en slik måte at filamentene positivt tvinnes, idet tvinningen beveger seg bakover langs filamentene til et punkt som ligger før overgangen fra den plastiske til den faste tilstand. I henhold til en fore-trukket utførelsesform for fremgangsmåten oppsamles filamentene med en slik hastighet at de avtynnes under avkjølin-gen, og at tvinningen utføres før filamentene avtynnes.

Oppfinnelsen omfatter også et apparat for utførelse av fremgangsmåten, idet apparatet består av en spinnedyse for ekstrudering av et filamentdannende material i individuelle stråler som beveger seg nedover med en forutbestemt hastighet langs en loddrett akse, opptagningsinnretninger anordnet under spinnedysen for oppsamling av de resulterende filamenter med en forøket hastighet i sammenpakket form. og et spinnekammer som mottar filamentene direkte etter at de er ekstrudert og hvori de stivner til filamenter ved avkjø-lingen, og det særegne ved apparatet i henhold til oppfinnelsen er minst ett dreibart lagret spindelformet element med en sammenhengende skrueformet ribbe som ra-erer ut fra elementet og strekker seg langs dette, idet elementet eller elementene er anordnet inne i spinnekammeret i banen for strålene på et punkt hvor strålene allerede er avkjølt og stivnet til filamenter. slik at filamentene tvinnes individuelt ved hielp av en kraft som utøves på deres periferi ved elementet og ribben på det idet tvinningen beveger seg bakover i retning mot spindeldysen til et punkt som ligger før det punkt hvor filamentene er stivnet.

Tvinne-elementet er innrettet for frem-bringelse av et dreiemoment til de enkelte filamenter ved en omkretsvirkning på filamentene. Den resulterende tvinning av filamentene strekker seg opp mot ekstrude-ringspunktet og litt forbi filamentenes størknepunkt i 'spinnekammeret slik at det oppnås en sann og permanent tvinnig i filamentene.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil frem-gå av den følgende beskrivelse under hen-visning til vedføyde tegning hvor tilsva-rende deler er angitt med samme tall.

Fig. 1 viser et frontriss av et smelte-spinneapparat omfattende en utførelses-form for oppfinnelsen. Fig. 2 viser et sideriss av høyre del av apparatet i fig. 1 idet en sidevegg er fjer-net av hensyn til illustrasjonen. Fig. 3 viser en del av apparatet i større målestokk etter linjen 3—3 i fig. 1 og sett i retningen for pilene og viser bedre hvor-dan tvinne-elementet avgir en tvinning til filamentene.

I tegningen er vist en spinnedysean-ordning 10 som omfatter en spinnedyse 11 gjennom hvis åpninger en smeltet eller plastisk filament-dannende polymer ekstruderes til en flerhet filamenter 12. Den smeltede polymer blir pumpet eller frem-ført til spinnedysen under trykk gjennom en ledning 13 fra en passende kilde hvor polymeren oppvarmes til smeltet eller plastisk tilstand. Overflaten av spinnedysen er fortrinnsvis horisontalt anordnet slik at den normale ekstruderingsakse lø-per vertikalt nedover.

Ved ebstrudering antar den smeltete polymer form av en eller flere stråler av nolymer. Strålene mottas umiddelbart etter ekstruderingen av et kjølekammer 14 og avkjøles inne i det avgrensete og beskvt-tete område som dannes av det langstrakte sninnekammer 14. Bunten av filamenter 12 føres nedover gjennom kjøleområdet inne i kammeret 14 og deretter til og gjennom en konvergerende garnføring 15 hvor filamentene samles til en mer kompakt bunt. Deretter blir bunten av filamenter rullet opD på ordnet måte. Som vist omfatter ont>-rullinEsanordningen en frem- og tilbake-eående traverseringsføring 16 innrettet til å legge de smeltespunnete filamenter Då en snole 17 som drives på passende måte slik at det dannes en filamentpakke 20. Det vil være. klart at hastigheten på SDOlen 17 kan bli riktig koordinert med ekstrude-ringshastigheten for polymeren slik at det ODonås riktig forhold for smeltespinningen.

Ordinært er onprullingshastigheten nå snolen betraktelig høyere enn ekstrude-ringshastigheten.

Spinnekammeret 14 som har en ånen front omfatter to stive vertikale sidevee-ser 21 og 22 som ligger med en stand fra

hverandre, en topplate 23 og en bunnnlate

24 forsynt med en åpning hvorienennom

den samlete bunt filamenter ved drift av atrøarater passerer. Bakveggen i kammeret 14 som forbinder de to sidevegger 21 og 22

og strekker seg fra topplaten 23 til bunn-Dlaten 24 er laget av et material som er gjennomtrengelig for gass, f.eks. av et nett-

aktig material, filt eller som i den viste ut-førelse av fin wirenetting 25. Wireduken vil bevirke en diffusert, men stort sett rett-linjet strømning av kjølegassen som føres gjennom den slik at kjølegassen kommer sideveis i berøring med de vertikalt beve-gete stråler av polymeren slik at denne kjø-les til massive filamenter. Det er ofte ønskelig å bringe filamentstrålene i berøring med en luftstrøm som er tilstrekkelig kraf-tig til å gi strålene en bueformet bane under bevegelsen gjennom spinnekammeret.

I garnbanen mellom spinnedysen og opprullingselementet er det anordnet dreibart lagrete elementer 26 og 27 som hver har en sammenhengende skruef ormet ribbe 28 som rager ut fra elementet og strekker seg på langs av det. Elementet er innrettet til å gi en dreiebevegelse til filamentene som kommer i berøring med dem. Elementene har fortrinnsvis sirkelformet tverrsnitt og er lagret slik at de ligger vinkel-rett på ekstruderingsaksen. Sidene 29 på ribben 28 er fortrinnsvis i det vesentlige parallelle. De tvinningsbevirkende elementer 26 og 27 er lagret på drivaksler 30henhv. 31 som drives med elektromotorer 32 henhv. 33. Motorene energiseres ved hjelp av passende elektriske forbindelser som ikke er vist. Som antydet ovenfor er de lange akser for elementene 26 og 27 perpendikulær på ekstruderingsaksen. I stedet for å benytte to elementer som vist kan det benyttes ett eller flere enn to slike elementer selv om bruk av to slike elementer har gitt tilfreds-stillende resultater. Elementene er anordnet nær bunnen av spinnekammeret 14 der filamentstrålene er størknet. Elementene gjør at de enkelte filamenter blir tvunnet med tvinningen løpende tilbake mot spinnedysen der strålene fremdeles er i plastisk tilstand. Ved at tvinningen i filamentene opprettholdes i løpet av filamentenes over-gang fra smeltet til størknet tilstand blir tvinningen permanent.

For de beste resultater er antallet spor mellom ribbene 28 omtrent lik antallet filamenter som fremstilles og høyden på ribbene er fortrinnsvis mindre enn den halve avstand over tverrsnittet av filamentene. I de tilfeller det benyttes to tvinne-elementer blir de beste resultater oppnådd når filamentene berører motsatte sider av om-kretsene. Som vist i fig. 2 berører filamentene 12 den venstre side av omkretsen av elementet 26 og den høyre del av omkretsen av elementet 27.

Oppfinnelsen kan i alminnelighet benyttes for ethvert stoff som kan smeltespinnes. Av spesielle polymere materialer som kan smeltespinnes omfattes nylon 66,1 nylon 4, nylon 610, nylon 11 og deres filamentdannende sam-polymerer, f. eks. 6/66, 6/610/66 osv.; polyestre utledet fra tereftalsyre og etylenglykol og fra tereftalsyre og bis-1,4- (hydroksy-metyl) -cykloheksan; polyetylen og polypropylen; og andre stoffer.

Fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen er meget egnet for tvinning av garn hvis filamenter har slikt ikke-sirkulært tverrsnitt som fremstilles i en spinnedyse med ikke-sirkulære åpninger. Garn med X- eller Y-formet tverrsnitt er eksempler på slike ikke-sirkulære garn. Garnene kan ha trekantet tverrsnitt slik som vist i fig. 3 eller de kan ha rektangu-lært eller et annet polygont eller mange-armet tverrsnitt.

Det garn som fremstilles med ovenfor beskrevne fremgangsmåte og apparat er voluminøst, dvs., det har en større dekk-evne og varme på grunn av øket sideveis avstand mellom filamentene. Blant andre fordeler ved foreliggende oppfinnelse kan nevnes at innretningen kan drives med stor hastighet og med lite behov for pass og ettersyn. Oppbygningen og anordningen av innretningen gjør det mulig med mo-derate omkostninger å ombygge eksiste-rende smeltespinneapparater til apparater av den type som er beskrevet. Det garn som tvinnes slik som angitt ovenfor har egenskaper som gir utallige ønskelige effekter i vevete, ikke-vevete og strikkete stoffer.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av garn bestående av filamenter med individuell tvinning hvori et filamentdannende material ekstruderes til plastiske filamenter som føres gjennom en avkjølingssone for å bevirke en overføring av materialet fra plastisk til fast tilstand, og at filamentene oppsamles med en forut bestemt hastighet, karakterisert ved at en perifert vrikende kraft utøves på de individuelle filamenter på et punkt som ligger etter det punkt hvor filamentene går over fra plastisk til fast tilstand, og på en slik måte at filamentene positivt tvinnes, idet tvinningen beveger seg bakover langs filamentene til et punkt som ligger før overgangen fra den plastiske til den faste tilstand.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at filamentene oppsamles med en slik hastighet at de avtynnes under avkjølingen, og at tvinningen utføres før filamentene avtynnes.

3. Apparat for utførelse av fremgangsmåten som angitt i påstand 1 og 2 og som består av en spinnedyse for ekstrudering av et filamentdannende material i individuelle stråler som beveger seg nedover med en forutbestemt hastighet langs en loddrett akse, opptagningsinnretninger anordnet under spinnedysen for oppsamling av de resulterende filamenter med en for-øket hastighet i sammenpakket form, og et spinnekammer som mottar filamentene direkte etter at de er ekstrudert og hvori de stivner til filamenter ved avkjølingen, karakterisert ved minst ett dreibart lagret spindelformet element (26, 27) med en sammenhengende skrueformet ribbe (28) som rager ut fra elementet og strekker seg langs dette, idet elementet eller elementene er anordnet inne i spinnekammeret i banen for strålene på et punkt hvor strålene allerede er avkjølt og stivnet til filamenter, slik at filamentene tvinnes individuelt ved hjelp av en kraft som utøves på deres periferi ved elementet og ribbesi på dette idet tvinningen beveger seg bakover i retning mot spinnedysen til et punkt som ligger før det punkt hvor filamentene er stivnet.

4. Apparat som angitt i påstand 3, karakterisert ved at lengdeaksene i de spindelformede elementer strekker seg stort sett perpendikulært på retningen for ekstrudering av filamentene.

5. Apparat som angitt i påstandene 3 og 4, karakterisert ved at det er anordnet to spindelformede elementer i avstand fra hverandre.

6. Apparat som angitt i hvilke som helst av påstandene 3—5, karakterisert ved at høyden av ribben som er anordnet på de spindelformede elementer ikke overstiger halvparten av diameteren for filamentets tverrsnittskonfigurasjon. Anførte publikasjoner: U.S. patent nr. 2.086.651, 2.150.354, 2.347.036.