DE1294589B

DE1294589B - Vorrichtung zur Herstellung gekraeuselter Faeden od. dgl.

Info

Publication number: DE1294589B
Application number: DEB87463A
Authority: DE
Inventors: Dr Edelfried; Dr Friedrich; Hahn; Dipl-Ing Hans; Martin; Schmid; Wenger; Dr Wolfgang
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-06-08
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1969-05-08
Also published as: GB1181290A; ES341489A1; NL6707934A; US3499076A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her- 100 bis 500% ihrer ursprünglichen Länge, gereckt stellung gekräuselter Fäden od. dgl. durch Einwir- wurden, oder auch ungereckte Fäden, kung bewegter mechanischer Mittel auf die Fäden. Eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrich-

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Her- tung ist in den Figuren dargestellt, stellung gekräuselter Fäden bekannt. So können z. B. 5 F i g. 1 gibt einen Uberlick über die Arbeitsweise Fäden einer Quell- und Schrumpfbehandlung unter- der Vorrichtung. Ein Faden 1 wird von der Spule 2 worfen werden, wodurch eine Kräuselung erzielt abgenommen, über einen Fadenführer 3 und zwei wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der er- Umlenkrollen 4, den Abzugsrollen 5 zugeführt. Die zielte Kräuselungsgrad von der Fadenspannung ab- Abzugsrollen sind so angeordnet, daß sie den Faden hängig ist und somit nur geringfügig variiert werden io durch ein Leitrohr 6 fördern. Nach dem Verlassen kann. Bei diesem Verfahren ist es außerdem von des Leitrohres 6 tritt der Faden in eine Vibrations-Nachteil, daß man die zum Quellen verwendeten kammer 7 ein, in der der Faden auf höhere Tempechemischen Stoffe nach dem Kräuseln aus den Fäden raturen erhitzt und durch Einwirken mechanischer auswaschen muß, was technisch aufwendig und un- Impulse bleibend gekräuselt wird. Der gekräuselte wirtschaftlich ist. 15 Faden wird mittels einer pneumatischen Abzugsvor-

Von den Verfahren zur mechanischen Kräuselung richtung 8, die einen Stutzen für den Lufteintritt 9 von Fäden hat sich in der Technik hauptsächlich das hat, der Aufwickelvorrichtung 10 zugeführt. Falschdrallkräuseln eingeführt, bei dem die Fäden Die Arbeitsweise der Vibrationskammer 7 veran-

bei höheren Temperaturen unter hoher Geschwindig- schaulicht die F i g. 2. Das Gehäuse 11 hat Rippen, keit gedreht werden. Dabei ist es erforderlich, den 20 die nebeneinander angeordnet sind und koaxial verFäden Drehungen in der Größenordnung von 3000 laufende Löcher 12 zur Fadenführung aufweisen. In Drehungen pro Meter zu geben, um eine genügend die Zwischenräume 13 zwischen den Rippen greifen dichte Kräuselung zu erzielen. Nachteilig hierbei ist die Schenkel eines Fadenführers 14. Dieser Fadenes, daß die technisch erreichbaren Drehzahlen ge- führer 14 weist koaxial verlaufende Löcher 15 auf, schwindigkeitsbegrenzend für das Verfahren sind. 25 die in Richtung der Löcher 12 zur Führung des Fa-Außerdem hat es sich gezeigt, daß es mit zunehmen- dens 1 verlaufen. Der Fadenführer 14 läßt sich in der Dicke der Fäden schwierig ist, eine dichte Krau- den Zwischenräumen 13 horizontal mit um 180° seiung zu erreichen. wechselnder Bewegungsrichtung bewegen, wobei in

Es sind außerdem Verfahren und Vorrichtungen der Mittellage die Löcher 15 mit den Löchern 12 bekannt, bei denen die Fäden in eine Kammer ge- 30 in gleicher Richtung verlaufen. Es ist zweckmäßig, preßt werden (Stauchkammerverfahren). Hierbei kön- daß die Ausnehmungen 15 und 12 den gleichen Durchnen infolge der Temperaturinhomogenitäten inner- messer haben.

halb der Kammer Fäden mit ungleichmäßiger Krau- Der wesentliche Teil der Vorrichtung ist die Vi-

selung erhalten werden. Bei Fäden größerer Dicke brationskammer, worin der Faden erhitzt und meist ein relativ hoher Preßdruck erforderlich, so daß 35 chanisch verformt wird. Die Vibrationskammer kann als Folge Verfilzungen oder andere Deformationen aus einem Gehäuse bestehen, in dem ein Fadenführer der Fäden auftreten können, die bei der weiteren mit lediglich einem Schenkel hin und her bewegt Verarbeitung der Fäden stören. wird. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, wenn

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung der Fadenführer 14 mehrere Schenkel aufweist, die zum Kräuseln von Fäden od. dgl., insbesondere aus 40 in mehrere Zwischenräume 13 zwischen den Rippen thermoplastischen Kunststoffen, mit einer Heizzone parallel hin und her bewegt werden. Der Fadenführer zum Erhitzen der Fäden und mit Fadenführungen, 14 wird zweckmäßig mit einem Vibrationssystem andie die Fäden quer zur Fadenförderrichtung wellen- getrieben. Der Fadenführer kann derart angeordnet förmig ablenken, gekennzeichnet durch ein Gehäuse sein, daß zwischen ihm und dem Gehäuse 11 ein Zwimit Rippen, die nebeneinander angeordnet sind und 45 schenraum verbleibt, der das Ein- oder Mehrfache koaxial verlaufende Löcher zur Fadenführung auf- des Durchmessers des Fadens 1 beträgt. In Stellung weisen, sowie durch einen hin und her bewegten Fa- des weitesten Ausschlages können die Löcher 15 des denführer, dessen Schenkel ebenfalls koaxial verlau- Fadenführers mit den Löchern 12 des Gehäuses einen fende Löcher zur Fadenführung aufweisen und in die Spalt bilden, dessen größter Durchmesser kleiner Zwischenräume zwischen den Rippen eingreifen. 50 als der Durchmesser des Fadens 1 ist. Es ist aber Unter Fäden od. dgl. im Sinne der Erfindung sol- auch möglich, daß eine Unterscheidung der Löcher len Einzelfäden, Fadenbündel, Drähte, Garne mit 12 durch die Löcher 15 eintritt. Somit kann erreicht rundem oder profiliertem Querschnitt oder auch Bän- werden, daß der Faden zusätzlich zu dem mechader verstanden werden. Die Grundstoffe für die Fä- nischen Impuls eine mechanische Biegeverformung den können z. B, synthetische, thermoplastische 55 oder Prägung erfährt. Mitunter ist es zweckmäßig, Kunsstoffe, Cellulose oder Cellulosederivate sein. die Kammer so auszubilden, daß sie mehrere Löcher Auch Gebilde aus Haaren, wie Wollfäden, kommen zur Aufnahme mehrerer Fäden enthält. Auch können in Frage. Besonders eignet sich die Vorrichtung für die Kammern in Serien hintereinander oder neben-Fäden aus thermoplastischen Kunststoffen, z. B. Po- einander angeordnet sein.

lyamiden, wie Polycaprolactam oder Polyhexame- 60 Die Fäden werden durch eine Heizzone gefördert, thylenadipamid, oder aus Polyestern, insbesondere in der sie auf die für die mechanische Behandlung eraus Polyäthylenterephthalat, oder auch aus Poly- forderliche Temperatur erhitzt werden. Die Heizzone acrylnitril und Polyolefinen. Geeignet sind Einzel- hat zweckmäßig eine solche Temperatur, daß die fäden, ζ. B. von Titern mit 1 bis 20 den oder Faden- Fäden auf Temperaturen erhitzt werden, bei denen bündel, beispielsweise aus zwei bis einigen tausend 65 sie verformbar sind. Diese Temperaturen liegen bei Einzelfäden. Man kann Fäden verwenden, die einem kristallinen Thermoplasten mindestens 100° C unter Reckprozeß unterworfen waren, z. B. solche Fäden, dem Schmelzpunkt der Kristallite, und sie sollen den die nur zu einem bestimmten Grad, nämlich um Kristallschmelzpunkt nicht übersteigen. Nach beson-

ders vorteilhaften Arbeitsweisen erhitzt man z. B. Fäden aus Polycaprolactam auf Temperaturen zwischen 120 und 190° C, aus Polyhexamethylenadipamid auf 170 bis 240⁰C und Fäden aus Polyäthylenterephthalat auf 180 bis 240° C.

Man läßt erfindungsgemäß mittels des Fadenführers 14 auf die Fäden quer zur Förderrichtung mechanische Impulse einwirken. Die Impulse können die Fäden innerhalb eines Winkelbereichs von über 10° zur Förderrichtung auf die Fäden ablenken. Besonders vorteilhaft ist eine Arbeitsweise, bei der die Impulse die Fäden nahezu um 90° von der Förderrichtung (90° ± 10 °) ablenken. Die Impulse wirken jeweils in gleicher oder wechselnder Richtung auf die Fäden ein. Besonders vorteilhaft arbeitet man nach einer Arbeitsweise, bei der die Impulse jeweils wechselnd in entgegengesetzter Richtung einwirken. Das wird am zweckmäßigsten dann erreicht, wenn die Schenkel des Fadenführers 14 in einer Ebene quer zur Förderrichtung in den Zwischenräumen 13 ao zwischen den Rippen des Gehäuses 11 schwingen.

Die Dichte der mechanischen Impulse soll so groß sein, daß die Fäden mindestens vier, vorteilhaft mindestens sieben Impulse pro Zentimeter Länge erhalten. Die erforderliche Impulszahl wird bestimmt von as der Fördergeschwindigkeit und der Anzahl der Schenkel des Fadenführers 14.

Die zur Erzielung einer bleibenden Verformung erforderliche Größe des Impulses ist abhängig von der Fadendicke, dem Aufbau des Fadens, der Querschnittsausbildung, der Fadenspannung, der Temperatur und der Art des Rohstoffes. Die Impulsgröße muß für die jeweils verwendeten Fäden bei den erforderlichen Temperaturen durch Versuche ermittelt werden.

Besonders vorteilhaft ist eine Arbeitsweise, bei der die Fäden zusätzlich um die Kanten in den Schenkeln des Fadenführers 14 gebogen werden. Der Winkel der Biegung kann zwischen 10 und 90°, vorzugsweise 60 und 90°, gemessen von der Richtung des laufenden Fadens weg, betragen. Der Krümmungsradius der Biegung kann dabei das 0,1- bis lOOfache, vorzugsweise das 0,8- bis 5fache des ursprünglichen Durchmessers des Fadens betragen. Die Biegung kann so stark sein, daß eine Prägung des Fadens durch den Biegekörper erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Kräuseln von Fäden, deren Titer in einem sehr breiten Bereich schwanken kann. So ist es z. B. möglich, Fäden mit besonders hohem Titer bleibend zu verformen. Durch die Variation der Frequenz des Fadenführers und der Abzugsgeschwindigkeit ist es möglich, den Grad der Kräuselung innerhalb eines breiten Bereichs zu variieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach, dauerhaft und störungsunanfällig.

Beispiel

In einer Vorrichtungsanordnung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, wird ein Fadenbündel aus Polycaprolactam mit dem Titer 1080 den, das aus 72 Einzelfäden besteht, von einer Spule abgenommen und mittels Abzugswalzen durch ein Leitrohr einer Vibrationskammer zugeführt. Das Prinzip der Vibrationskammer ist in F i g. 2 erläutert. Der Fadenführer 14 schwingt mit einer Frequenz von 100 Hz um seine Mittellage. Das Gehäuse der Vibrationskammer wird mit elektrischer Heizung auf einer Temperatur von 156° C gehalten. Der Faden wird mit einer pneumatischen Abzugsvorrichtung einer Aufwickelvorrichtung zugeführt.

Das gekräuselte Fadenbündel hat folgende Eigenschaften: Belastet man ein so gekräuseltes Fadenbündel mit einem Gewicht von 0,002 g/den, so dehnt es sich auf die Länge / aus. Belastet man das Fadenbündel mit 0,2 g/den, so dehnt es sich um die Länge L aus. Unter Einkräuselung wird nun folgender Wert verstanden:

L-I

•100 = %.

Die Einkräuselung des Fadenbündels beträgt nach Lagerung in Wasser von 60° C 15 %. Die Fäden haben 72 Bögen auf einer Länge von 100 mm. Die Bruchfestigkeit beträgt 4,1 g/den, die Bruchdehnung 6O°/o.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Kräuseln von Fäden od. dgl., insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen, mit einer Heizzone zum Erhitzen der Fäden und mit Fadenführungen, die die Fäden quer zur Fadenförderrichtung wellenförmig ablenken, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11) mit Rippen, die nebeneinander angeordnet sind und koaxial verlaufende Löcher (12) zur Fadenführung aufweisen, sowie durch einen hin und her bewegten Fadenführer (14), dessen Schenkel ebenfalls koaxial verlaufende Löcher (15) zur Fadenführung aufweisen und in die Zwischenräume (13) zwischen den Rippen eingreifen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen