DE1510324A1 - Verfahren zur Herstellung eines ein loesliches Fixiermittel enthaltenden gesponnenen Garnes - Google Patents

Description

Iw. April 1969

/99 Friedrichshafen

P 15 10 324.9 - (M 53 900 VlT.i/ΊΆ.) PAVENA AG
BASEL / SCHWEIZ

Verfahren zur Herstellung eines ein lösliches Fixiermittel enthaltenden gesponnenen Garnes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ein lösliches Fixiermittel enthaltenden gesponnenen Garnes unter Vermeidung jeder Drehungserteilung vor dem Einbringen der Enddrehung aus einer bereits dublierten Stapelfaserbandvorlage durch Verziehen der Vorlage, Zusammenfassen des Vlieses und Verdichten zu einem dünnen Band.

Die heute üblichen Spinnverfahren umfassen unter anderem im Anschluss an das dublierte Band am Ausgang einer letzten Streckenpassage eine oder mehrere Flyerpassagen zur Erzeugung eines gedrehten Vorgarnes, das dann auf dem Ringspinn-Streckwerk unter Anwendung eines Vorverzuges verzogen und unter Drehungserteilung in Form eines Garnes aufgewunden wird.

Der Spinnprozess über den Flyer hat aber neben einer tourenzahlmässigen Begrenzung den grossen Nachteil, dass durch ihn erzeugte Vorgarne für den Verzugsprozess auf der Ringspinnmaschine denkbar schlechte Voraussetzungen mit sich bringen. Die Vorgarne weisen zufolge ihrer Drehung viele abstehende Fasern auf (Haarigkeit), sind anfällig auf Verflugung, leicht verletzbar und für die Verarbeitung auch zu wenig robust, was zu FehlVerzügen führt. Die oberflächlichen Inhomogenitäten werden durch Umlenkstangen,

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Abblaseinrichtungen, Kondenser, usw., noch verstärkt und verhindern in der Folge jeden geregelten, gleichförmig kontinuierlichen Verzug. Mehr oder weniger ausgeprägte Dick- und DUnnstellen im Garn und ein entsprechendes Ansteigen der Fadenbrüche sind neben einer allgemeinen Qualitätseinbusse die Folge.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die auf dem Flyer gedrehte Vorgarnlunte auf der Ringspinnmaschine in einem Einzonen-Streckwerk zu verziehen. Jedoch erwiesen sich diese Bestrebungen in der Praxis als ein Fehl schlag.

Zum Stand der Technik gehört ferner das vielfach als Direktspinnen bezeichnete Bandspinnverfahren, bei dem in der Endstufe ein sehr voluminöses Band in mehreren hintereinander! legenden Streckzonen verzogen werden triurs, wobei βε sich als unumgänglich erweist, den Faserverband durch Kondenser vor jeder Verzugszone immer wieder zusammenzufassen. Zur¹ Bewältigung des Verzuges eines solchen voluminösen Bandes auf Bandspinnern sind also sehr kompliziert aufgebaute und strrungsanfällige Streckwerke notwendig. Die so erzeugte GarnaualLtät lässt ebenfalls zu wünschen Übrig.

Es sind auch schon Spinnverfahren zur Umgehung des Flyers vorgeschlagen worden, bei denen das Streckband nach seinem Verzug auf einer Vorspinnmaschine verzugsunfähig hart gedreht und auf eine Spule aufgewunden wurde und das so gewonnene Garn erst unmittelbar vor seinem Eintreten Ln das Einzugswalzenpaar des Streckwerkes einer Feinspinnmaschine durch eine in zur Vorgarndrehung entgegengesetzten Richtung umlaufende Garnklemme zur Wiederherstellung der Verzugsfähigkeit nahezu oder ganz aufgedreht wurde. Dieses Vorgehen hat neben dem erheblichen mechanischen Aufwand zum "Aufbringen und RUckgängigmachen der Drehung den Nachteil,

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dass der Verzugsvorgang nach wie vor ebenfalls mit sehr komplizierten Paserführungsmitteln versehenen Mehrzonenstreckwerken erfolgen muss.

Auch ist es bekannt, Fasern mit schwachklebenden Stoffen zu versehen und anschliessend zwischen Walzen unter hohem Druck zu verdichten, um sie ohne Bandbruch der nächsten Maschine zuführen zu können. Als schwachklebende Stoffe können durch Zugabe von Wasser gelöste Pflanzenleime oder auch mineralische oder tierische Fette, sowohl rein als auch in Verbindung mit Wasser, oder als pulverförmiger Stoff eingebracht in Frage kommen. Die Wirkung der letzteren kann durch Zufuhr von Wärme begünstigt, bzw. er);"lit werden. Diese schwachklebenden Stoffe binden Jedoch vor dem Verzugsvorgang nicht nur nicht ab, sondern deren Viskosität wird durch Wärmeeinwirkung noch s, derart, dass durch leichte Erhöhung des Bandzusammenhaltes A^v bandLruchfreie Transport von Maschine zu Maschine gewährleistet ist. Auch soll eine Auflösung des Eandes beim Aufwickeln ?.u "eilen verhindert werden. Bei Transportbeanspruchuug übersteigender Beanspruchung der Faserkräfte ist aber nach wie vor ein sofortiges Einsetzen einer relativer. Län^sverschie-bung der Fasern unter sich möglich. Der Verzugsvorgar.jr auf der nachfolgenden Ringspinnmaschine spielt siel, dabei notwendigerweise in bekannter Weise in einem Mehrzonenstreckwerk ab, da die Verzugskontrolle mangelhaft bleibt und auf äussere Faserführungsmittel, wie Riemchen und dergleichen, nicht verzichtet werden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung hat die Aufgabe, die geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und erreicht dies dadurch, dass erfindungsgemäss eine dublierte Stapelfaserbandvorlage den folgenden Verfahrensschritten unterworfen wird:

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a) Verziehen der Vorlage zu einem hochparallelisierten Vlies,

b) Zusammenfassen des Vlieses unter möglichst weitgehender Aufrechterhaltung der Faserparallelität,

c) Einführen des gelösten Fixiermittels in das Vlies unmittelbar vor dem Verdichten,

d) Abscheiden überschüssigen Fixiermittels und Verdichten zu einem dünnen Band von kleinem spezifischem Volumen und glatter Oberfläche,

e) Trocknen und Ablegen, bzw. Aufwickeln des Bandes, und

f) Mechanisches Brechen der fixierten Verbindung zwischen den Einzel fasern durch Verzug in einem Einzonen-Streckwerk unter Weglassung eines Vorverzuges und Bildung eines Garnes durch Drehungserteilung und Aufwinden.

Mit dem Einführen des gelösten Fixiermittels in das Vlies kann gleichzeitig Farbstoff oder ein Netzmittel und/oder ein Fungizid und/oder ein antibakterielles Mittel eingeführt werden.

Nach der Erfindung wird demnach der auf die Strecke folgende Flyer ausgeschaltet und durch eine Faserbandmaschine ersetzt, die hochparallelisierte, nicht gedrehte, glatte, fixierte, aber doch leicht von einem Einzonen-Streckwerk auf der Ringspinnmaschine verziehbare Bänder liefert. Das Band weist im Gegensatz zum bisher bekannten Bandspinnverfahren ein ausgesprochen kleines spezifisches Volumen auf, was den entscheidenden Fortschritt, nämlich die Bewältigung des Verzugsvorganges in einem Einzonen-Streckwerk erst ermöglicht. Durch Verzicht auf eine Vorgarndrehung ergibt sich eine Produktionssteigerung infolge der höheren Leistungsfähigkeit der oben erwähnten Faserbandmaschine gegenüber dem Flyer, die bezüglich Geschwindigkeit mit derjenigen einer Strecke verglichen werden kann. Zudem

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können die heute zur Verfügung stehenden, hochparallelisirenden Streckwerke der Vorwerke voll ausgenützt werden, da der rein fasermässig bedingte Bandzusammenhalt jede Bedeutung verliert. Das entstehende, robuste, hochparallel isierte Stapelfaserband von sehr grosser Reisslänge (bis 1000 m) erlaubt grö'ssere Freiheit in der Gestaltung der Aufsteckung der Ringspinnmaschine. Innerhalb bestimmter Verzugsgrenzen lässt sich das Faserband zufolge der Beherrschung des Problems der schwimmenden Fasern durch die eingebrachte Fixierung ohne Fehlverzüge und unter Verwendung einfachster Mittel, d.h. unter Verzicht auf das übliche Vorverzugsfeld in einem Einzonen-Streckwerk leicht einwandfrei verziehen. Die erhaltenen Garne zeichnen sich aus durch verbesserte Gleichmässigkeit und den Wegfall ausgesprochener Dick- und Dünnstellen. Auch können eindeutig weniger Nissen nachgewiesen werden. Ferner fällt die äusserst geringe Flugentwicklung in der Ringsplnnerei lind die beträchtliche Abnahme der Fadenbrüche entscheidend ins Gewicht.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematischen Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Stufe des Verfahrens,

2 die Endstufe des Verfahrens.

Aus einer Anzahl Kannen 1 entnommene Stapelfaserbänder 2, z.B. aus Baumwolle, Kunstfasern und Mischungen, vier den in bekannter Weise zu einer Vorlage 3 vereinigt und in einem geeigneten Streckwerk 4 zu einem hochparallelisierten Vlies 5 verzogen. Nach unmittelbar anschliessendem Zusammenfassen des Vlieses durch einen Kondenser 6 wird d Leses während des Durchlaufens durch den Apparat 7 mit einem noch näher zu beschreibenden Fixiermittel 8 unter möglichst homogener Verteilung durchtränkt. Das so behandelte

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Fasermaterial wird dann in Form eines Bandes durch eine Düse 9 abgezogen, wobei überschüssiges Fixiermittel abgestreift und das Faserband vorverdichtet wird. Der gewichtstnässige Anteil des Fixiermittels nach Abzug des Lösungsmittelgewichtes beträgt etwa 0,5 bis 5 S. Das noch feuchte Bändchen 10 wird dann durch ein Kalanderwalzenpaar 11 weiter zu einem etwa einem Vorgarn entsprechenden kompakten Faserband verdichtet. Dabei erhält es das erwünschte kleine spezifische Volumen. Der Bandzusammenhalt durch das anwesende Fixiermittel genügt, dass das Bändchen beim Durchlaufen des Trichterrades 12 in keiner Weise beeinträchtigt wird. Nach Passieren dieses Trichterrades 12 erreicht das Band die daruntergeste.il te Kanne I3. Auf dem Weg zur Kanne hat sich das Fixiermittel bereits soweit passiviert, dass die in der Kanne aufeinarrdergeschichteten Lagen nicht mehr verkleben. Es ist bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und bestimmten Fi'.iermittelarten unter Umständen erforderlich, eine besondere Trockenzone 14 vorzusehen (in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet) oder an sich bekannte nicht gezeigte Heizmittel heranzuziehen. Selbstverständlich könnte anstelle der gezeigten Kannenablage die Speicherung des Bandes zu Transportzwecken auch z.B. durch Aufwinden in Form eines Kreuzwickels geschehen. Die die bisher beschriebene erste Stufe des Arbeitsprozesses durchführende Maschine sei kurzerhand als Faserbandmaschine bezeichnet.

Das inzwischen getrocknete und eine extreme Reisslänge von bis 1000 m aufweisende, fixierte Band mit glatter Oberfläche wird nun der Ringspinnmaschine 15 vorgelegt ''Fig. 2), wobei man in der Aufstellung der Kannen IJ insofern frei ist, als diese ohne Schwierigkeiten in erheblicher Entfernung von der Ringspinnmaschine 15, etwa über dieser im oberen oder im unteren Stockwerk, vorgesehen werden können und die Bänder durch eine Oeffnung l6 das Streckwerk 17

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der Spinnmaschine erreichen. Auf der Ringspinnmaschine 15 selbst erfolgt der Verzug auf einem aus zwei 'Walzenpaaren 18 und 19 gebildeten Einzonen-Streckwerk ohne den bisher üblichen Vorverzug mit den heute auf Ringspinnmaschinen mit Vorverzugsfeld erreichten und darüberl legenden rjesamtverzügen. Das nachfolgende Spinnen durch Drehungserteilung und Aufwinden auf eine Ringspindel '20 oder eine Topfspindel erfolgt auf übliche Welse und schliesst die zweite niufe des Verfahrens ab.

Die an das Fixiermittel gestellten Anforderungen sind: Die zwischen den Fasern hergestellte Verbindung soll leicht im Verzugsfeld des Streckwerkes gebrochen werden können, ohne dass der durch das Fixlermittel bewirkte Zusammenhang als Folge von Biegungen und Klemmungen bei der Zufuhr der Bänder vorzeitig zerstört wird.

Als Fixiermittel kommen daher generell die in der Weberei bisher verwendeten wasserlöslichen Schlichtemittel in Frage, wodurch auch ein Nachschllchten bei gleichzeitiger Reaktivierung der bereits vorhandenen Schlichteteilchen in der Weberei, falls notwendig, auf keinerlei Schwierigkeiten stösst. Als solche Schlichtemittel sind Mais-, Reis- und Kartoffelstärken bekannt, die bei Aufbereitung in 1 bis 5 ^iger Konzentration unter Kochen in Wasser gelöst und auf Raumtemperatur abgekühlt oder auch heiss aufgetragen werden. Ein solches Schlichtemittel ist im Handel beispielsweise unter dem Warenzeichen "Noredux" der Firma Blattmann A Co., Wädenswil/ZH, erhältlich. Die Fixiermittel auf reiner Stärkebasis ergeben relativ spröde Verbindungen zwischen einzelnen Fasern mit steifen Bändern als Folge, so dass dann bei unzweckmässiger Behandlung, z.B. starker Biegung, leicht schon vor dem Verzug die Verbindung bricht. Durch Zusatz von Plastifizierungsmitteln lässt sich diesem Nachteil entgegenwirken. Es ist, falls eine weitere Erhöhung

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der Elastizität wünschbar erscheint, zu empfehlen, als Fixiermittel einen Polyvinylalkohol zu verwenden, der ebenfalls in ca. 1 bis 5#iger Konzentration in Wasser vermischt zur Anwendung gelangt. Als ein geeigneter Polyvinylalkohol erweist sich das unter dem Warenzeichen "Vibatex" von der Firma Ciba, Basel, auf den Markt gebrachte Mittel. Je nach den gewünschten elastischen Eigenschaften der Bänder kann eine Lösung von Stärke und Polyvinylalkohol kombiniert als Fixiermittel angewendet werden. Anwendbar sind auch Natriumalginate, Kasein sowie ZeIIuIosexantheganat. Die homogene Verteilung der FixiermittelflUssigkeit im Faserband kann ausserdem durch Zusatz von einem Netzmittel, z.B. dem unter dem Warenzeichen "Invadin IFC" der Firma Ciba, Basel, vertriebenen, erleichtert werden.

Auch die Zugabe von in der Schlichterei allgemein üblichen Fungiciden oder antibakteriellen Mitteln, wie z.B. den unter den Warenzeichen "Antimutin SR" oder "Antimutin AN" der Firma Sandoz, Basel, vertriebenen, in Konzentrationen von 0,01 bis o,02 %, ist bereits mit dem Fixiermittel im gleichen Arbeitsgang zu bewältigen, ganz abgesehen von der Möglichkeit der Einfärbung der Fasern durch Zugabe von Farbstoffen in das Fixiermittel, also in einem Stadium, in dem auch die Einze]fasern noch viel leichter allseitig erreicht werden können als im fertig gedrehten Garn. Auch der Zusatz von antistatischen Mitteln kann hier leicht und wirksam erfolgen.

-atentähsprüche

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1) Verfahren zur Herstellung eines ein lösliches Fixiermittel enthaltenden gesponnenen Garnes unter Vermeidung . jeder Drehungserteilung vor dem Einbringen der Enddrehung aus einer bereits dublierten Stapelfaserbandvorlage durch Verziehen der Vorlage, Zusammenfassen des Vlieses und Verdichten zu einem dünnen Band, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Verziehen der Vorlage zu einem hochparallelisierten Vlies,

b) Zusammenfassen des Vlieses unter möglichst weltgehender Aufrechterhaltung der Faserparallelität,

c) Einführen des gelösten Fixiermittels in das Vlies unmittelbar vor dem Verdichten,

d) Abscheiden überschüssigen Fixlermittels und Verdichten zu einem dünnen Band von kleinem spezifischem Volumen und glatter Oberfläche,

e) Trocknen und Ablegen, bzw. Aufwickeln des Bandes, und

f) Mechanisches Brechen der fixierten Verbindung zwischen den Einzel fasern durch Verzug in einem Elnzonen-Streckwerk unter Weglassung eines Vorverzuges und Bildung eines Garnes durch Drehungserteilung und Aufwinden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mit dem Einführen des gelösten Fixiermittels ausserdem in das Vlies Farbstoff miteinführt.

3) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man mit dem Einführen des gelösten Fixiermittels ausserdem in das Vlies gleichzeitig Netzmittel und/oder Fungicide und/oder antibakterielle Mittel miteinführt.

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