Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gedrehtem Einfachgarn aus Baumwollfasern, bei welchem aus diesen ein Vorgarn gebildet, letzteres in Anwesenheit von Wasser gestreckt, gedreht und zu einem Garnwickel aufgewunden wird.
Beim herkömmlichen Spinnverfahren wird aus den Baumwollfasern zunächst ein dünner endloser Faserstrang, das Vorgarn, gebildet und auf die erforderliche Feinheit verstreckt.
Auf das Strecken folgt das Drehen und Aufwinden des gestreckten Vorgarns. Das Drehen ist notwendig, um den das Garn bildenden Fasern Zusammenhalt zu erteilen und dadurch dem Garn Festigkeit zu verleihen. Die herkömmlicherweise verwendeten Spinnmaschinen sind Ringspinnmaschinen, Flügeìspinnniaschinen und Glockenspinnmaschinen. am meisten verbreitet sind Ringspinnmaschinen.
Zum Strecken des Vorgarnes dienen bei all diesen Maschinen drei oder mehr Walzen mit oder ohne zusätzliche Vorrichtungen für die Führung der Fasern; sie unterscheiden sich lediglich durch die Massnahmen und Mittel, die für das Drehen und Aufwinden angewendet werden; aber bei all diesen Maschinen erfolgt das Drehen und Aufwinden im gleichen Arbeitsgang. indem durch jede Umdrehung des Garnwickels auf einer Dreh- und Aufwindevorrichtung der Maschine (z. B. auf der Spindel einer Ringspinnmaschine) in das Garn ungefähr eine Drehung eingeführt wird.
Die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute NM) des Garnwickels ist ungefähr gleich dem Produkt der Garnliefergeschwindigkeit (Liefergeschwindigkeit des gestreckten Vorgarns) in m pro Minute (IM) und der Drehungszahl pro m(Tl) des Garnes NM¯ IM X Tl (1) oder Im NM / Tl (2)
Hieraus ist ersichtlich, dass bei gegebener Drehzahl des Wickels der einzige Weg zur Erhöhung der Garnproduktion, d. h. der in der Zeiteinheit erzeugten Garnmenge (Garnliefergeschwindigkeit) IM darin besteht, die Zahl der Garndrehungen pro m zu vermindern. Eine Verminderung der Garndrehungszahl führt jedoch, wie noch ausführlicher er läutert werden wird. zu einer untragbaren Verminderung der Festigkeit des Garns.
Um bei einer Garndrehungszahl. die zu annehmbarer Festigkeit des Garns führt. eine höhere Garnproduktion zu erhalten, wäre es daher notwendig, den Garnwickel mit höheren Drehzahlen umlaufen zu lassen. Höhere Drehzahlen des Wickels führen jedoch zu vermehrten Fadenbrüchen, bringen einen unverhältnismässigen Anstieg der erforderlichen Antriebsleistung und des Energieverbrauches und sind daher wirtschaftlich nicht vertretbar.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeit und zur Er höhlung der Garnproduktion sind andere Spinnverfahren entwickelt worden. Bei einigen dieser Verfahren, so beim Trommel- oder Rotorspinnen und beim Luftwirbelspinnen, sind die Operationen des Drehens und des Aufwindens voneinander getrennt, so dass die Notwendigkeit dahinfällt, den Garnwickel mit Drehzahlen umlaufen zu lassen, die der Garndrehungszahl entsprechen. Noch ein anderes Spinnverfahren.
das sogenannte drehungsfreie Spinnen, verzichtet überhaupt auf die Drehung als Massnahme zur Herheiführung des Faserzusammenhanges. Dieses drehungsfreie Spinnen umfasst das Strecken eines Vorgarns in nassem Zustande, die Erteilung eines Falschdrahtes an das gestreckte Vorgarn, das Aufwinden desselben zu einem Wickel in der Form einer Kreuzspule und das Aufbringen eines Bindemittels (oder das Aktivieren eines vor dem Aufspulen auf das falschgedrehte Vorgarn aufgebrachten Bindemittels) zum Leimen des Garnes auf dem Wickel. Das so erhaltene drehungsfreie Garn unterscheidet sich vom herkömmlichen gedrehten Garn ausser durch die vollständige oder nahezu vollständige Abwesenheit von Drehung auch durch seinen etwas flachen Querschnitt.
Alle vorstehend beschriebenen Verfahren, deren Entwicklung zur Marktreife unterschiedlich weit fortgeschritten ist, erfordern gänzlich neue Maschinen.
Es wäre wirtschaftlich vorteilhaft, wenn das Erfordernis höherer Produktionsgeschwindigkeit für Garne annehmbarer Festigkeit mit den vorstehend erwähnten herkömmlichen Maschinen selbst erfüllt werden könnte, da die Weiterbenützung der zahlreich vorhandenen und bereits installierten Maschinen offensichtliche Ersparnisse brächte.
Zur Erfüllung dieses Erfordernisses sieht die vorliegende Erfindung im Rahmen des eingangs umschriebenen Verfahrens vor, dass das Vorgarn vor dem Strecken genetzt und in nassem Zustande gestreckt, gedreht und aufgewunden wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt, die Drehung des Garns im. Vergleich zu der beim herkömmlichen Spinnverfahren zur Erzielung einer genügenden Festigkeit erforderlichen Drehung beträchtlich zu vermindern, und ermöglicht dadurch eine höhere Garnproduktion pro Zeiteinheit.
Wie bereits erwähnt, ist es beim sogenannten drehungsfreien Spinnen, und zwar auch bei der Verarbeitung von Baumwolle bekannt, das Vorgarn vor seinem Strecken und Falschzwirnen und dem Aufbringen des Bindemittels zu netzen. Bei jenem Verfahren haben die Fasern dadurch, dass das Vorgarn in nassem Zustand verstreckt wird, zwar einen genügenden Zusammenhalt, um ein ununterbrochenes dünnes Vorgarn zu bilden; der erforderliche stärkere Zusammenhalt nach dem Verstrecken und bis zum Aufbringen bzw. Aktivieren des Bindemittels sowie beim Aufwinden des drehungsfreien Garns beruht jedoch auf der eigens hiefür vorgesehenen Falschzwirnung. und für den Zusammenhalt der Fasern im fertigen Garn sorgt das Bindemittel.
Diesem bekannten Verfahren ist aber die Lehre nicht zu entnehmen, einem Garn aus Baumwollfasern den erforderlichen Zusammenhalt der Fasern noch bis zum Drehen und Aufwinden ausschliesslich, und hierauf in Verbindung mit einem schwächeren Drehungscffekt als beim herkömmlichen Trockenspinnen, durch Netzen des Vorgarns vor dem Strecken zu erteilen.
Die britische Patentschrift 310 688 betrifft ein Verfahren zum Spinnen von Baumwolle, bei welchem jeweils 100 kg Fasern nach dem Abscheiden des Staubes mit 10 Litern Wasser, dem ein Netzmittel zugesetzt ist, befeuchtet werden, um ihre Spinnbarkeit zu verbessern. Ausdrücklich wird in dieser Patentschrift darauf hingewiesen, dass die Anlagerung von Wassertröpfchen auf der Oberfläche der Fasern, die ein Zusammenhaften derselben bewirken würde, also ein Netzen der Fasern. vermieden werden solle. Dieser Patentschrift ist somit die Lehre nicht zu entnehmen, Baumwollfaservorgarn in nassem Zustande zu strecken, zu drehen und aufzuwinden.
Das Nassverspinnen von Bastfasern wie Flachs, Hanf u. dgl.
hingegen ist aus der USA-Patentschrift 1 789 414 oder der französischen Patentschrift 823 932 bekannt. Durch das Netzen erhalten derartige Fasern die Geschmeidigkeit, die zu ihrem Verspinnen zu feineren Garnen erforderlich ist. Eine Lehre für das Verspinnen der anders gearteten Baumwollfasern lässt sich hieraus nicht ziehen.
Es ist weiter bekannt, bei der Herstellung gewisser Baumwollnähzwirne sowie der früher verwendeten stark gedrehten Reifencordzwirne Einzelgarne aus Baumwollfasern zur Förderung ihrer Reisskraft in nassem Zustand miteinander zu verzwirnen; zu diesem Zweck werden die zu verzwirnenden Einzelgarne vor ihrer Zuführung zur Zwirnspindel durch einen mit Zwirnlauge gefüllten Trog geführt (vgl. Koch Satlow, Grosses Textil-Lexikon Band L-Z, Stuttgart 1966, Seite 105, Stichwort Nasszwirnverfahren ).
Schliesslich mag erwähnt werden, dass es bekannt ist, zu verspinnende Fasern vor oder nach ihrer Vereinigung zum Vorgarn zum Aufbringen von Bindemitteln, Schlichten u. dgl.
mit wässrigen Lösungen oder Suspensionen derselben zu befeuchten oder zu benetzen. Die Schweizer Patentschrift 376461 beschreibt beispielsweise das Befeuchten eines Vorgarns im Zuge einer Falschdrehung mit Hilfe rotierender Scheiben aus porösem Werkstoff, durch welche hindurch das Vorgarn bei der Ealschdrehung befeuchtet wird. Eine dauernde oder vorübergehende Veredelung der Fasern oder des Garns erfolgt hier lediglich durch die aufgebrachte Substanz.
nicht durch deren Benetzen an sich.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend mit Hilfe der Zeichnung und unter Bezugnahme auf diese näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen Garndrehung und Garnfestigkeit und
Fig. 2 in schematischer Darstellung Teile einer Spinnmaschine zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens.
Das Diagramm von Fig. 1 zeigt. wie für ein gegebenes Ausgangsmaterial die Garnfestigkeit anfänglich mit zunehmender Drehungszahl pro Meter des Garns ansteigt. einen Höchstwert erreicht und dann mit weiterer Zunahme der Drehungszahl wieder abnimmt. Die Gesamtfestigkeit ist einer der wesentlichen Qualitätswerte. welche die Brauchbarkeit des Garns für eine weitere Verarbeitung in der Textilindustrie bedingen. Es ist daher beim Spinnen üblich, dem Garn die Drehungszahl zu erteilen, die seiner höchsten oder doch nahezu höchsten Festigkeit entspricht. In Fig. 1 beträgt diese Drehungszahl T',. entsprechend einer Garnproduktion 1,M (m/min).
Wenn angestrebt wird, mit derselben Drehzahl NM des Wickels (9500 Umdrehungen pro Minute im Diagramm) die Produktionsleistung beispielsweise auf 1" i", zu erhöhen.
so nimmt die Zahl der dem Garn erteilten Drehungen auf T" ab, und die Festigkeit des Garnes fällt von S' auf S", was vom Gesichtspunkt der Marktfähigkeit unannehmbar sein kann. Hieraus folgt, dass beim herkömmlichen Spinnverfahren der Spielraum für eine Erhöhung der Garnproduktion durch Anwendung niedrigerer Drehungszahlen a usserst begrenzt ist oder ganz fehlt. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung überwunden.
Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfin dungsgemässen Verfahrens. Ein Vorgarn wird von einem Vorratswickel 1 über Führungsstangen oder -rollen 2 und 3 durch einen mit Wasser gefüllten Trog 4 geführt, in welchem dem Vorgarn ermöglicht wird, reichlich Wasser aufzunehmen und gründlich benetzt zu werden. Praktisch ist dies fiir Baumwollvorgarne der Fall, wenn sie während einer Zeit von 20 bis 30 Sekunden mit Wasser in Berührung bleiben.
Die Dauer der Berührung des Vorgarns mit dem Wasser kann entweder durch Verändern des Wasserspiegels im Trog 4 oder durch Verstellen der Höhe der Führungsstange oder -rolle 3 über dem Boden des Troges verändert werden.
Wenn gewünscht, kann die Dauer der Benetzung auf 1() bis 15 Sekunden vermindert werden, wenn dem Wasser ein handelsübliches Netzmittel wie Lissapol-D , Gilapol-P oder Contepon O.P. beigefügt wird.
Gemäss einer anderen Ausführungsart des Verfahrens kann das Netzen dadurch erfolgen, dass ein ganzer Wickel von Vorgarn in Wasser, das gegebenenfalls ein Netzmittel enthalten kann, während einer zur vollständigen Netzung des Vorgarns ausreichenden Zeit eingetaucht wird. Praktisch beträgt die erforderliche Zeit etwa 2 bis 4 Stunden.
Beim Fortschreiten des Spinnvorgangs sinkt der Wasserspiegel im Trog 4, und es wird erforderlich. diesen Trog periodisch entweder von Hand oder automatisch aufzufüllen.
Vom Trog 4 läuft das nasse Vorgarn über Führungen 5 und 6 nach dem Streckfeld, das von zwei Paaren von Streckwalzen 7 und 8 gebildet ist. Das Strecken erfolgt im Feld zwischen diesen Walzenpaaren. Beim Austreten zwischen den Walzen des vorderen Paares 8 wird das von einem Fadenführer 9 geführte Vorgarn mit einer Dreh- und Aufwindevor- richtung, die gleich ist wie die einer Ringspinnmaschine. d. h.
in der Hauptsache eine Spindel mit Spule 1(1, Ring 11 und Ringläufer 12 umfasst, gedreht und aufgewunden. Anstelle der hier dargestellten Vorrichtung kann jede andere der vorstehend erwähnten Vorrichtungen zum Drehen und Aufwinden im gleichen Arheitsgang verwendet werden.
Es hat sich gezeigt, dass diese einfache Streckvorrichtung ganz befriedigend arbeitet. Eine weitergehende Ausstattung des Streckwerkes z. B. mit zusätzlichen Streckwalzenpaaren oder Fnserfühlungsvorrichtungen wie Riemchen od. dgl. ist nicht erforderlich und kann sogar unerwünscht sein.
Die durch das Netzen des Vorgallas vor dem Strecken her vorgerufene Anwesenheit von Wasser im Vorgarn verstärkt den 7 > usammenhalt der Fasern, so dass die für zusätzlichen Zusammenhalt benötigte Drehungszahl vermindert wird. Es wurde festgestellt. dass die durch das Netzen hervorgerufene Zun ahme des Zusimmenhaltes auch nach dem Trocknen des Garns forthesteht. Dieser zusätzliche Zusammenhalt erlaubt nicht nur die Anwendung höherer Geschwindigkeiten heim Strecken, sondern führt auch zu einem Garn, das selbst nach dem Trocknen ausreichende Festigkeit besitzt.
Durch entsprccheiide Ausnützung des durch das Netzen geschaffenen vermehrten Zusammenhal tes zwischen den Fasern vermag das beschriebene Verfahren auf im wesent - lichten herkömmlichen Spinnmaschiner Garne zu liefern. die im Vergleich zu auf herkömmliche Weise erzeugten Garnen gleiche Festigkeit bei geringerer Drebungszahl aufweisen.
Es wurde beohnchtet. dass eine Behandlung der Baumwollfasern zur Entfernung des in der Faser vorhandenen Wachses deren Aufnahmefähigkeit ftir das Wasser auch ohne Zuhilfenahme eines Netzmittels stark X erbcssert und die Festigkeit des Garns erhöht. Das Entfernen des Wachses kann in jedem passenden Stadium vor dem Spinnen nach jedem bekannten Verfahren vorgenommen werden. z. B.
durch kochen des Fasergutes unter Druck in einer alkalischen Lösung. die Soda und Natriumhydroxyd enthält. oder durch Extraktion mittels organischer Lösungsmittel wie Tetrachlorkohlenstoff. Im letzteren Falle sind selbstverständlich die für den Umweltschutz vorgeschriebenen Massnahmen zu treffen.
Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen das Arbeiten n;ich dem beschriebenen Verfahren.
Beispiel 1
Ein Vorgtrn aus amerikinischen und indischen Baumwollfasern wurde auf einer Ringspinnmaschine mit zwei Streckwalzenpaaren auf eine Feinheit von N,,,, = 36 (etwa
16 tex) ausgesponnen. Vor dem Strecken wurde das Vorgarn genetzt. indem man es durch einen Trog hindurchführte. der Wasser und 19(, Netzmittel enthielt. Die Verweilzeit im Wasser betrug 13 Sekunden. Die vom Vorgarn aufgenommene Wassermenge betrug etwa 90% seines Eigengewichtes.
Die massgebenden Spinnbedingungen und CatncigensclIaften (vcr glichen mit auf herkömmliche Weise erzeugtem Garn) sind in Tafel 1 zusammengefasst.
Tafel I Probe Drehungen Produktion Festigkeit des pro m (imin) Einzelgarnes (g) Erfindungsgemäss: Garn Neng = 36 aus im Wasser mit Netzmittel genetztem Vorgarn X27 13,72 282* Vergleichsversuch Garn N engt = 36, herkömmliches Spinnverfahren 1(124 1(),97 27(1 * nach dem Trocknen
Beispiel 2
Indische Baumwollfasern (Digvijay) wurden im losen Zustande vom Wachs befreit, vorgefeuchtct und auf einer Ringspinnmaschine der mit Bezug auf Beispiel I beschriebenen Art zu Garn der Nummer Neng, = .3(/ (etwa 2() tex)
erfin dungsgemass versponnen. In einem Vergleichs-Versuch wird den dieselhen Baumwollfasern ohne Entzug des Wachses verwendet. Das Vorgarn wurde im Gegensatz zur Erfindung mit einer wässerigen Bindemittellösung (Polyvinylalkohol) genetzt, wobei die übrigen Spinnbedingungen dieselben wie vorstehend blieben. Die massgebenden Spinitbedingungen und G arneigenseh afien (verglichen mit auf herkömmliche Weise erzeugtem Garn) sind im Tafel II zusammengefasst.
Tafelll Prohe Drehungen Produktion Festigkeit des pro m m/min Einzelgarnes (g) ErfindungsgemEiss: Garn Wenn, = 3() aus entwachstem, in Wasser genetztem Vorgarn 55 1 21,95 439* Vergleichsversuche: Garn Nengl = 30 aus nicht entwach stern. in wässeri- ger Bindemittellösung genetztem Vorgarn 551 21,95 255* Garn Neng, = 30.
herkömmliches Spinnverfahren 945 11,89 26() * nach dem Trocknen
In den Tafeln I und II wurden die Werte flir nach dem herkömmlichen Verfahren gesponnenes Girn vorhandenen Aufzeichnungen entnommen.
Das aus dem vom Wachs befreiten Vorgarn erhaltene Garn zeigt eine hervorragendc Festigkeit, obwohl die ihm verliehene Drehung nur etwa 70% der Drehung des auf herkömmliche Weise gesponnenen Garns beträgt. So wird für gleiche Festigkeit die benötigte Drehung noch geringer und die Produktion pro Zeiteinzeit noch entsprechend grösser sein.
Der Vergleich zeigt ferner, dass ohne die durch Entzug des Wachses der Fasern verbesserte Benetzung des Vorgarns auch dessen Behandlung mit einer Bindemittellösung den durch die von 945 auf 551 Drehungenim verminderte Drehung bewirkten Festigkeitsverlust gegenüber dem auf herkömmliche Weise trocken gesponnenen Garn nur knapp auszugleichen vermöchte.
Das beschriebene Verfahren liefert die ihm eigenen Vor tcile auch, wenn es statt auf ein Vorgarn aus reiner Baumwolle auf ein solches aus einem Baumwolle enthaltenden Fasergemisch, angewendet wird. Wird beispielsweise ein Vorgarn, das zu 50% aus Baumwollfasern und zu 50% Polyestcr Stapelfasern in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit Wasser genetzt, das ein Netzmittel und ein Quellmittel für Polyester enthält. und mit 827 Drehungen/m zu einem Garen von Ne"gl = 5() (etwa 12 tex) gesponnen.
so weist dieses nach dem Trocknen dieselbe Fcstigkeit auf wie ein aus gleichem Vorgarn nach dem herkömmlichen trockenen Spinnverflthren mit 984 Drehungen/m gesponnenes Garn gleicher Feinheit.
The present invention relates to a method for producing twisted single yarn from cotton fibers, in which a roving is formed from these, the latter is stretched in the presence of water, twisted and wound into a yarn package.
In the conventional spinning process, a thin, endless fiber strand, the roving, is first formed from the cotton fibers and drawn to the required fineness.
The stretching is followed by twisting and winding up the stretched roving. The twisting is necessary in order to give cohesion to the fibers forming the yarn and thereby to give the yarn strength. The spinning machines conventionally used are ring spinning machines, flight spinning machines and bell spinning machines. the most common are ring spinning machines.
In all these machines, three or more rollers with or without additional devices for guiding the fibers are used to stretch the roving; they differ only in the measures and means used for twisting and winding; but with all of these machines the turning and winding takes place in the same operation. by introducing approximately one turn into the yarn with each revolution of the yarn package on a turning and winding device of the machine (e.g. on the spindle of a ring spinning machine).
The speed (revolutions per minute NM) of the yarn package is roughly equal to the product of the yarn delivery speed (delivery speed of the drawn roving) in m per minute (IM) and the number of turns per m (Tl) of the yarn NM¯ IM X Tl (1) or Im NM / Tl (2)
From this it can be seen that at a given speed of the lap the only way to increase the yarn production, i. H. of the amount of yarn produced in the unit of time (yarn delivery speed) IM consists in reducing the number of yarn twists per m. However, a reduction in the number of twist turns leads, as will be explained in more detail below. an intolerable decrease in the strength of the yarn.
To at a number of yarn spins. which results in acceptable yarn tenacity. To obtain a higher yarn production, it would therefore be necessary to rotate the yarn package at higher speeds. However, higher speeds of the winding lead to increased yarn breaks, bring about a disproportionate increase in the required drive power and energy consumption and are therefore not economically justifiable.
Other spinning processes have been developed to overcome this difficulty and to increase yarn production. In some of these processes, such as drum or rotor spinning and air vortex spinning, the operations of twisting and winding are separated from one another, so that the need to rotate the package of yarn at speeds corresponding to the number of yarn rotations is eliminated. Another spinning process.
the so-called rotation-free spinning, completely dispenses with the rotation as a measure to bring about the fiber connection. This rotation-free spinning involves stretching a roving when wet, placing a false twist on the stretched roving, winding it into a package in the form of a cheese, and applying a binding agent (or activating one that has been applied to the wrongly twisted roving prior to winding Binder) for gluing the yarn on the roll. The twist-free yarn thus obtained differs from the conventional twisted yarn not only in the complete or almost complete absence of twist but also in its somewhat flat cross-section.
All the processes described above, the development of which has progressed to different degrees before being ready for the market, require entirely new machines.
It would be economically advantageous if the requirement of higher production speeds for yarns of acceptable strength could be met with the above-mentioned conventional machines themselves, since the continued use of the numerous existing and already installed machines would bring obvious savings.
To meet this requirement, the present invention provides, within the scope of the method described at the beginning, that the roving is wetted before stretching and stretched, twisted and wound up in the wet state.
The inventive method allows the twist of the yarn in. Compared to the twist required to achieve sufficient strength in the conventional spinning process, it is considerably reduced, and thereby enables higher yarn production per unit of time.
As already mentioned, it is known in so-called rotation-free spinning, also in the processing of cotton, to net the roving before it is stretched and false-twisted and the binding agent is applied. In that method, because the roving is drawn in the wet state, the fibers have sufficient cohesion to form a continuous thin roving; However, the required stronger cohesion after stretching and until the binding agent is applied or activated, as well as when the twist-free yarn is wound up, is based on the false twist provided specifically for this purpose. and the binding agent ensures the cohesion of the fibers in the finished yarn.
However, this known method does not provide the teaching of giving a yarn made of cotton fibers the necessary cohesion of the fibers until it is twisted and wound up, and then in connection with a weaker twisting effect than in conventional dry spinning, by netting the roving before drawing .
British patent specification 310 688 relates to a process for spinning cotton, in which 100 kg of fibers are moistened with 10 liters of water to which a wetting agent has been added after the dust has been separated off in order to improve their spinnability. It is expressly pointed out in this patent specification that the accumulation of water droplets on the surface of the fibers, which would cause them to stick together, that is, a network of the fibers. should be avoided. This patent therefore does not teach the teaching of stretching, twisting and winding up cotton sliver in the wet state.
The wet spinning of bast fibers such as flax, hemp, etc. like
on the other hand it is known from the USA patent specification 1 789 414 or the French patent specification 823 932. Wetting gives such fibers the suppleness required to spin them into finer yarns. A lesson for the spinning of the different types of cotton fibers cannot be drawn from this.
It is also known to twist individual yarns made of cotton fibers with one another in the production of certain cotton sewing threads and the heavily twisted tire cord threads used in the past to promote their tensile strength in the wet state; For this purpose, the individual yarns to be twisted are passed through a trough filled with twist liquor before they are fed to the twisting spindle (cf. Koch Satlow, Grosses Textil-Lexikon Volume L-Z, Stuttgart 1966, page 105, keyword wet twisting process).
Finally, it should be mentioned that it is known to use fibers to be spun before or after they have been combined to form the roving for applying binders, sizes and the like. like
to moisten or wet with aqueous solutions or suspensions thereof. The Swiss patent 376461 describes, for example, the moistening of a roving in the course of a false twist with the aid of rotating discs made of porous material, through which the roving is moistened during the false twist. A permanent or temporary refinement of the fibers or the yarn takes place here only through the substance applied.
not by wetting them per se.
The method according to the invention is explained in more detail below with the aid of the drawing and with reference to it. It shows:
1 shows a diagram to illustrate the relationship between yarn twist and yarn strength and
2 shows a schematic representation of parts of a spinning machine to illustrate an embodiment of the method according to the invention.
The diagram of Fig. 1 shows. how, for a given starting material, the yarn strength initially increases as the number of twists per meter of the yarn increases. reaches a maximum value and then decreases again with a further increase in the number of rotations. The overall strength is one of the essential quality values. which determine the usability of the yarn for further processing in the textile industry. It is therefore customary in spinning to give the yarn the number of twists that corresponds to its highest or almost highest strength. In Fig. 1 this number of rotations is T '. corresponding to a yarn production 1, M (m / min).
If the aim is to increase the production output, for example to 1 "i", with the same speed NM of the roll (9500 revolutions per minute in the diagram).
thus the number of twists given to the yarn decreases to T "and the tenacity of the yarn drops from S 'to S", which can be unacceptable from a marketability standpoint. It follows from this that in the conventional spinning process the scope for increasing yarn production by using lower speeds is extremely limited or completely absent. This disadvantage is overcome by the invention.
Fig. 2 illustrates an embodiment of the inventive method. A roving is fed from a supply roll 1 over guide rods or rollers 2 and 3 through a trough 4 filled with water, in which the roving is allowed to absorb plenty of water and to be thoroughly wetted. In practice this is the case for cotton rovings if they remain in contact with water for a period of 20 to 30 seconds.
The duration of the contact of the roving with the water can be changed either by changing the water level in the trough 4 or by adjusting the height of the guide rod or roller 3 above the bottom of the trough.
If desired, the duration of wetting can be reduced to 1 () to 15 seconds if a commercially available wetting agent such as Lissapol-D, Gilapol-P or Contepon O.P. is attached.
According to another embodiment of the method, wetting can take place by immersing an entire lap of roving in water, which may optionally contain a wetting agent, for a time sufficient to completely wetting the roving. In practice, the time required is around 2 to 4 hours.
As the spinning process proceeds, the water level in the trough 4 lowers and it becomes necessary. to fill this trough periodically either by hand or automatically.
From the trough 4 the wet roving runs over guides 5 and 6 to the drafting field, which is formed by two pairs of drafting rollers 7 and 8. The stretching takes place in the field between these roller pairs. When exiting between the rollers of the front pair 8, the roving guided by a thread guide 9 is wound with a turning and winding device which is the same as that of a ring spinning machine. d. H.
Mainly a spindle with bobbin 1 (1, ring 11 and ring traveler 12 comprises, rotated and wound up. Instead of the device shown here, any other of the above-mentioned devices for turning and winding can be used in the same working gear.
It has been shown that this simple stretching device works quite satisfactorily. Further equipment of the drafting system z. B. od with additional pairs of stretching rollers or Fnserfühlungsvorrichtungen such as straps. Like. Is not required and may even be undesirable.
The presence of water in the roving caused by the wetting of the Vorgallas before stretching increases the cohesion of the fibers, so that the number of twists required for additional cohesion is reduced. It was determined. that the increase in cohesion caused by the netting persists even after the yarn has dried. This additional cohesion not only allows higher speeds to be used in drawing, but also results in a yarn that has adequate strength even after drying.
By making appropriate use of the increased cohesion between the fibers created by the netting, the method described is able to deliver yarns on essentially conventional spinning machines. Compared to conventionally produced yarns, they have the same strength with a lower twist number.
It was paid for. that treatment of the cotton fibers to remove the wax present in the fiber greatly improves its absorption capacity for water even without the aid of a wetting agent and increases the strength of the yarn. Removal of the wax can be done at any convenient stage prior to spinning by any known method. z. B.
by boiling the fiber material under pressure in an alkaline solution. which contains soda and sodium hydroxide. or by extraction using organic solvents such as carbon tetrachloride. In the latter case, the measures prescribed for environmental protection must of course be taken.
The following examples illustrate how the procedure described works.
example 1
A first yarn made of American and Indian cotton fibers was cut to a fineness of N ,,,, = 36 (approx. 36%) on a ring spinning machine with two pairs of drafting rollers
16 tex). The roving was wetted before stretching. by leading it through a trough. the water and 19 (, wetting agent. The residence time in the water was 13 seconds. The amount of water absorbed by the roving was about 90% of its own weight.
The relevant spinning conditions and characteristics (compared with conventionally produced yarn) are summarized in Table 1.
Table I Sample Twists Production Strength of the individual yarn per m (imin) (g) According to the invention: Yarn Neng = 36 from roving yarn wetted in water with a wetting agent X27 13.72 282 * Comparative experiment Yarn N narrow = 36, conventional spinning process 1 (124 1 () , 97 27 (1 * after drying
Example 2
Indian cotton fibers (Digvijay) were freed from wax in the loose state, pre-moistened and on a ring spinning machine of the type described with reference to Example I to yarn number Neng, = .3 (/ (about 2 () tex)
spun according to the invention. In a comparative experiment, the same cotton fibers are used without removing the wax. In contrast to the invention, the roving was wetted with an aqueous binder solution (polyvinyl alcohol), the other spinning conditions remaining the same as above. The decisive spinite conditions and yarn properties (compared with conventionally produced yarn) are summarized in Table II.
Tafelll Prohe Twists Production Strength of the individual yarn per m m / min (g) According to the invention: Yarn If, = 3 () from dewaxed roving wetted in water 55 1 21.95 439 * Comparative experiments: Yarn Nengl = 30 from non dewaxed stars. roving wetted in aqueous binder solution 551 21.95 255 * yarn Neng, = 30.
conventional spinning process 945 11.89 26 () * after drying
In Tables I and II, values were taken from records available for conventional spun yarn.
The yarn obtained from the de-waxed roving shows excellent strength, although the twist imparted to it is only about 70% of the twist of the conventionally spun yarn. For the same strength, the required rotation is even less and the production per time is correspondingly greater.
The comparison also shows that without the improved wetting of the roving by removing the wax from the fibers, treating it with a binder solution would only just be able to compensate for the loss of strength caused by the reduced twist from 945 to 551 turns compared to the conventionally dry-spun yarn.
The method described also provides its own advantages when it is applied to a roving made from pure cotton instead of a roving made from a cotton fiber mixture. If, for example, a roving which consists of 50% cotton fibers and 50% polyester staple fibers is wetted with water in the manner described in Example 1, which contains a wetting agent and a swelling agent for polyester. and spun at 827 turns / m to a cooking of Ne "gl = 5 () (about 12 tex).
after drying it has the same strength as a yarn of the same fineness spun from the same roving according to the conventional dry spinning process with 984 turns / m.