DE1510378A1

DE1510378A1 - Verfahren zum Verziehen von Stapelfasern und nach diesem Verfahren hergestelltes Vlies

Info

Publication number: DE1510378A1
Application number: DE1965P0035878
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pavena AG
Current assignee: Pavena AG
Priority date: 1964-02-15
Filing date: 1965-01-15
Publication date: 1970-08-06
Also published as: DE1510378B2; GB1102362A; CH526649A; US3548460A; BE659699A; NL6500999A

Description

DR. MÜLLER-BORE DiPL-ING. GRALFS 1510378

DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL

PATENTANWÄLTE

P 15 10 377.2-26 München, den ■ · ui:fcobcr· 1

Pavena AG Fi/th - P 2020

Verfahren zum Verziehen von Stapelfasern und nach diesem Verfahren hergestelltes Vlies.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, um natürliche oder synthetische Stapelfasern oder Mischungen von solchen zu verziehen, und im besonderen, um solche Stapelfasern zwischen zwei Valzenpaaren einem Verzug zu unterwerfen, sowie auf ein nach dem Verfahren hergestelltes Vlies.

Einleitend sei die hierin angewandte Terminologie für die verschiedenen aus Stapelfasern aufgebauten Gebilde klargestellt:

So bedeutet ein Spinnband ein konventionelles, ungedrehtes Faserband, wie es z. B. von einer Karde, Strecke usw. erzeugt wird.

Ein Stabilband nach dieser Anmeldung bedeutet ein ungedrehtes Band, das aus durch abbindende Klebstoffe gegenseitig verklebten Einzelfasern besteht.

Unter dem Begriff Vlies wird ein Paserverband verstanden, wie er am Ausgang eines Streckwerkes anfällt.

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ORIGINAL INSPECTED

Nach dem heute verbreitetsten Verfahren werden gedrehte Vorgarne einem Ringspinnstreckwerk zugeführt, welches die Vorgarne zuerst in einem Vorverzugsfeld und anschließend in einem Hauptverzugsfeld total um das 20- bis 60-fache verzieht und dann zur Drehungserteilung an die Spinnspindeln abliefert. J)-JT Verzug im Vorverzugsfeld liegt etwa zwischen 1,1 - 2-fach, womit sich im Hauptverzugsfeld noch Verzüge von ca. 15- bis 30-fach ergeben. Um die Fasern im Ilauptverzugsfeld besser zu kontrollieren, und um solche Verzüge überhaupt erst zu ermöglichen, sind in der Form von Durchzugswalzen, Riemchen, usw. mechanische I'as erführung smit t el vorgesehen. Trotz dieser Faserführungsmittel ist es im Interesse einer genügenden Garnqualität jedoch nicht möglich, die Verzüge weiter wesentlich zu steigern. Zudem sind diese Streckwerke kompliziert und geben zu vielerlei Störungen Anlaß, so daß sie höheren Anforderungen nicht mehr zu genügen vermögen.

Nacii einem anderen bekannten Verfahren werden den Ringspinnstreckwerken relativ grobe, ungedrehte Spinnbänder vorgelegt, die dann in mehreren Zonen unter Zuhilfenahme von Kondensern und Riemchenaggregaten verfeinert v/erden. Solche Streckwerke sind teuer und äußerst kompliziert aufgebaut, lassen aber trotzdem in der Hauptverzugszone nur relativ bescheidene Verzüge (bis 30-fach) zu. Sie verflugen zudem sehr schnell und verursachen bereits nach kurzer Betriebszeit Störungen aller Art. Diese sogenannten Band-Spinnverfahren bewähren sich aus diesem Grunde nicht.

Diesen bekannten Verzugsverfahren im Bereiche hoher Verzüge wird ein Verzugsverfahren gegenübergestellt, das auf einer neuen Verzugstheorie bzw. auf einer neuen Verzugstechnik beruht, und das gestattet, kontrollierte Verzüge im Bereiche

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von ca. 30- bis 1i;O-fach olxnc Zuhilf enaiirao mechanischer l'a ε erführung suiitt el zwischen zwei Walzenpaeren auszuführen.

Erreicht wird dies erfindungsgenäß durch ein Verfahren zuia Verziehen von Stapelfasern, das zwischen einen. Einzugs- und einem Lieferwalze-npaar entsprechend den folgenden Verfahrensschritten erfolgt:

a) Einziehen eines ungedrehten Stabilbandes, in dem üie einzelnen Fasern durch ein abbindendes Lleber-ittel gegenseitig verklebt sind, durch das EinzugEwalzenpani";

b) Erfassen einzelner Stapelfasern durch (ins Li^i c walze irp a ar;

c) Zerstören bzw. Brechen der gegenseitigen Kit■bverbindungen cer einzelnen Stapelfasern durch an diesen angreifende, ansteigende Verzugskräftej

'α) Praktisch kx'äi'tfloses Abziehen einzelner ausgebrcchener Stapelfasern aus eiern ßtabilband durch das Lieferwalzenpaar.

Der Verzug erfolgt zwischen deir. Einzugs- und Lieferwalzenpanr frei, mit Verzügen größer als 30, d. h. unter Weglassung üblicher, mechanischer Faserführungsiaittel. Die Einzclfaser wird ini Sti-eckfeld einer hohen Zugbeanspruchung unterv/crfen, die zum Teil bis auf eine der Substanz!· stigkeit entsj-r· chonde Größe gebracht wird.. Das Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aur, daß die an der Einzolfaser angreifende Vcrzugr-irr-ft während ι ines kleinen Bruchteils der gesagten Verzugszeit rasch ansteigt, und die raser wlihrenc der viel längeren restlichen Auszugszeit praktisch l.rafteles ausgezogen wird.

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Zur Kompensation der durch Quetscheffekte, usw. erzeugten Spreizgefahr vor dem Streckwerk wird das einzelne Stabilband oder eine doublierte Vorlage von solchen Stabilbändern vorzugsweise bis zur Klemmlinie des Einzugswalzenpaares geführt. Ausgehend von einer doublierten Vorlage kann das entstehende Vlies unmittelbar nach dem Lieferwalzenpaar einem weiteren Verzug unterworfen werden, wobei zwischen dem Einzugs- und Lieferwalzenpaar mit größerem Verzug gearbeitet wird als beim anschließenden weiteren Verzug. Das entsprechend dem Verfahren erzeugte Vlies enthält Stapelfasern, die beim Verzug einer hohen Zugbeanspruchung unterworfen worden sind.

Erfindungsgemäß wird zwischen den Klemmstellen des Einzugsund Lieferwalzenpaares mit die Länge der verzogenen Stapelfasern übertreffendem Abstand verzogen, d. h. kurze und lange Stapelfasern können mit einheitlicher Streckfeldweite unter günstigen Bedingungen verzogen werden.

Die neue Verzugstheorie stellt an das zu verziehende Stabilband eine Reihe bisher unbekannter Bedingungen, die in einem besonderen Vorbereitungsverfahren erreicht werden. Dieses Vorbereitungsverfahren ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung vom 14. 1. 1965» betitelt: "Verfahren zur Vorbereitung einer Vorlage aus Stapelfasern für einen nachfolgenden Verzug und nach diesem Verfahren hergestelltes Stabilband".

Auf der Zeichnung ist die Erfindung und die zur Anwendung gelangende neue Verzugstheorie in Ausführungsbeispielen erläutert, und zwar zei^t:

Fig. 1 das Irinzipmcdell eines Stapelfaserbandes ir. querschnitt

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Fig. 2 dasselbe in perspektivischer Darstellung

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und 5 ü^e ein Kraft-Weglängen-Diagramm

Fig. 4· ein weiteres Modell im Querschnitt

Fig. 6

und 7 Je ein Kraft-Dehnungs-Diagramm

Fig. 8 ein Einzonen-Streckwerk im Schnitt.

Gemäß dem oben erwähnten Vorbereitungsverfahren müssen die einzelnen Stapelfasern nach dem Abbinden des eingebrachten Klebstoffes gegenseitig zu einem stabilisierten Faserband verklebt sein. Durch, diese gegenseitige Verklebung wird beim Verziehen eine äußerst wirksame Faserkontrolle erzielt, die sich im Extrem bis zur Kontrolle Jeder einzelnen Faser ausdehnt. Dieser Mechanismus wird anhand des in Fig. 1 und Fig. gezeigten Prinzipmodells näher erklärt und der große Unterschied gegenüber normalen Verzugsvorgängen dargelegt.

Nach. Fig. 1 ist eine Faser χ von sechs weiteren Fasern a, b, c, d, e und f gleicher Länge umschlossen. An den Berührungsmantellinien sind sie unter sich gleichmäßig verklebt. Die Faseranfänge liegen nicht in einer Ebene, sondern sind nach den Gesetzen der Zufallsverteilung gemäß Fig. 2 in Längsrichtung gestaffelt. Die besonders betrachtete Faser χ ist in der räumlichen Darstellung gestrichelt eingezeichnet. Das Modell bildet somit einen Ausschnitt aus einem Stabilband und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v. nach rechts. Es wird nun vorausgesetzt, daß die einzelnen Fasern x, a, b, c, d, e und f beim Durchstoßen der Klemmebene Ej. einem Verzug entsprechend von der Geschwindigkeit v,. auf die Geschwindigkeit Vp beschleunigt werden. Es stellt sich nun die Frage, wie sich die Faser χ beim beschriebenen Ablauf des Verzugsvorganges verhält.

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Gemäß !''ig. 2 hat die Faser c die Klemmebene IL- soeben durchstoßen und wird somit auf die Geschwindigkeit ν ρ beschleunigt. Die anstoßenden Fasern x, b und d bewegen sich jedoch immer noch mit der Geschwindigkeit v.. Die Faser c wird somit durch eine rasch, ansteigende Verzusskraft K so lange beansprucht, bis die Klebverbindung gegenüber den Fasern x, b und d bricht; sie läuft in der Folge praktisch kräftelos weg, da keine weiteren äußeren Kräfte auf sie einwirken. Bei diesem Vorgang bleibt die Faser χ weiterhin auf der Geschwindigkeit ν., da sie immer noch mit den benachbarten Fasern a> b, d, e und f verklebt ist. Mit dem weiteren Fortschreiten des Faserbündels durchstoßen nun die Fasern d, e und schließlich f der Reihe nach die Klemmebene Ej^ und gelangen damit zum Abzug, wobei die näher betrachtete Faser χ weiterhin mit a und b und mit den auf die Fasern c, d, e und f nachfolgenden Fasern k, 1, m und η verbunden bzw. verklebt bleibt. Die schwimmende Faser χ kann daher - wie dargelegt wurde - durch die nacheinander mit der Geschwindigkeit Vp abziehenden Fasern c, d, e und f niemals zufällig beschleunigt werden, sondern sie behält die Geschwindigkeit v,- bei, bis sie selber die Klemmebene E^- durchstößt.

Um die Faser χ unkontrolliert mitzureißen, ist Voraussetzung, daß mehr als die Hälfte der die Faser χ umgebenden Fasern a, b, c, d, e, f im genau gleichen Moment die Klemmebene Έγ durchstoßen. Die Wahrscheinlichkeit, daß dieses Ereignis bei einer zufälligen Anordnung der Fasern in Längsrichtung eintritt, d.h. daß die Faseranfänge von vier der sechs die Faser χ umhüllenden Fasern genau in einer Ebene liegen, ist jedoch äußerst klein.

Bei der theoretischen Betrachtung von Verzugevorgängen wird in der Regel neben der vorderen Klemmebene E,, in Relation zur Stapellänge auch noch eine hintere Klemmebene oder Klemmlinie

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definiert. Dies wurde im vorstehenden mit Ab tu chi; unterlassen. Der behandelte Mechanismus spielt auch, wenn alle Fasern x, a, b, c, d, e, f, k, 1, in und η als sogenannte schwimmende Fasern angenommen werden.

Der physikalische Vorgang des Ausbrechens einer ausgestreckten und parallelliegenden Einzelfaser aus einem Stabilband geht in Form eines Kraft-Weglängen-Diagramines aus Fig. 3 hervor. Charakteristisch ist dabei, daß die Kraft P bei kleiner Weglange 1 rasch und hoch ansteigt und im Moment des Bruches der Verklebung praktisch auf Null zusammenfällt, da außer der Zugkraft keine weiteren äußeren Kräfte auf die betrachtete Fase. einwirken. Die Zugbeanspruchung einer Faser während des Verzugsvorganges ist also nur von sehr kurzer Dauer, verglichen mit der gesamten Auszugszeit der betreffenden Faser, genügt aber· jenach der Stärke der abgebundenen Verklebung, die Einzelfaser so zu dehnen, daß man eine mehr oder weniger starke, bleibende Längsorientierung der Micellen bzw. der Holekülketten erhält, mit der eine Steigerung der Festigkeit der Faser einhergeht. Diese verbesserte Eigenschaft kann sich später als sehr willkommen erweisen. Das Abziehen aus dem Stabilband geschieht nach erfolgtem Bruch der Verklebung praktisch kräftelos. Die beim Ausziehen der Faser geleistete Verzugsarbeit ν,-irä durch die Fläche Fl angegeben.

Bei einen konventionellen Verzug, der anhand eines ungedrehten Spinnbandes und eines 2-iiienichen-Strcekwerkes behandelt wire", liegen die Verhältnissse grundsätzlich anders.

Nach Fassieren des Vorverzugsfclces, aui das nicht näher eingegangen wird, gelangt dos Spinnband in das iiit Riemchen ausgerüstete Hauptverzucsfelc. Hier sind andere liancbedingungen

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vorherrschend. Einmal sind die Fasern unter sich nicht verklebt und des weiteren wirken, auf ein Modell gemäß Fig. 4 übertragen, äußere Kräfte K, welche durch Anspannung des Spinnbandes durch die Form der Riemchenbrücke und durch die Riemchen selbst erzeugt werden. Das Ausziehen einer Einzelfaser aus einem solchen Verband ergibt im Prinzip ein Kraft-Weglängen-Diagramm, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Kraft P steigt zuerst unter dem Einfluß der äußeren Kräfte K bis zur Überwindung der Haftreibung an, um dann der Gleitreibung und der Weglänge entsprechend allmählich wieder abzufallen. Der Kurvenverlauf bestätigt auch den ständigen Haftreibungs- und Gleitreibungswecbsel der ausgezogenen Einzelfaser Je nach den Kontaktverhältnissen mit der Umgebung. Die beim Ausziehen der Faser geleistete Verzugsarbeit wird durch die Fläche F 2 ausgedrückt.

Y/ird nun dieses Kraft-Weglängen-Verhalten auf die Fasern der i'lg. 4 übertragen, so ist augenfällig, daß die Faser y beim Verzug bereits unkontrolliert mitgerissen werden kann, wenn sich mehr als die Hälfte, z. B. vier der sechs sie umgebenden Fasern mit der Geschwindigkeit v~ (Fig. 2) bewegen. Daß sich aber vier der die Faser y umgebenden Fasern in einem bestimmten Moment mit der Geschwindigkeit v_? bewegen, ist um Größenordnungen wahrscheinlicher, als daß vier die Faser χ (Fig. 1) umgebenden Fasern gleichzeitig beschleunigt werden.

Diese neue Verzugstheorie und das darauf aufbauende erfindungsgemäiie Verzugsverfahren sind damit bezüglich Faserkontrolle, trotz Verzicht auf jegliche mechanische Faserführungsmittel,

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allen bisher bekannten System weit überlegen. Erreicht wird dieses Resultat durch:

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BAD OFMGlNAL

1) weitestmögliche Ausdehnung der Faserkontrolle bis auf jede Einzelfaser

2) Ersatz der materialbedingten Haftreibung der Fasern unter sich durch, eine steuerbare, abbindende Verklebung

3) freien Verzug der Vorlage zwischen· zwei Walzenpaaren, d.h. Verzicht auf mechanische Faserführungsmittel und damit

4) praktisch kräfteloser Abzug der einzelnen Fasern nach erfolgtem Bruch ihrer Klebverbindungen und

5) kraftemäßige Reduktion des Verzuges auf eine reine Zugbeanspruchung durch Einbau der Faserkontrolle in das Stabilband in der Vorbereitungsstufe.

Als weitere Bedingung soll sich das vorbereitete Stabilband bei der im Streckwerk auftretenden Zugbeanspruchung durch die mittlere Verzugskraft möglichst wenig dehnen. Dies aus folgendem Grund:

Es ist bekannt, daß die auf ein in einem Verzugsfeld befindliches Spinnband ausgeübte Verzugskraft nicht konstant ist, sondern zufolge von Inhomogenitäten variiert. Während des Verzuges dehnt sich somit das Spinnband in Längsrichtung entsprechend mehr oder weniger stark und verursacht dadurch Verzugsstörungen, die sich nun wegen des Kraft-Dehnungs-Spieles immer mehr aufschaukeln. Es entstehen in der Folge die bekannten und gefürchteten Verzugswellen.

Ein durch abbindende Verklebung vorbereitetes Stabilband zeigt ein charakteristisches Kraft-Dehnungs-Verhalten, wie es in Fig. 6 durch die Kurve a z. B. für eine Baumwolle dargestellt

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ist. Vom Belastungsanfang bis zum Bruch des Bandes besteht zwischen der Kraft P und der Dehnung : eine auffallende Proportionalität, d. h. das Stabilband folgt annähernd ideal dem Hock¹sehen Gesetz. Von besonderem Interesse ist nun die Steilheit des Anstiegs der Kurve a, weil diese Steilheit ein Maß für die geforderte Längsstabilisierung des Stabilbandes darstellt. Je steiler der Anstieg, je besser die Längestabilisierung, d. h. umso weniger dehnt sich das Stabilband durch die mittlere Verzugskraft und umso geringer ist die Gefahr der Entstehung von Verzugswellen. Die Steilheit wird nach Pig· 7 durch den Tangens des Winkels <n. , den eine gegebenenfalls die Kurve c ersetzende Gerade g gegenüber der Abszisse bildet, dargestellt, d. h. tgv » ^ .

Zur Beurteilung der Längsstabilisierung verschiedenartiger Bänder wird daher tg als Vergleichswert benutzt. Bei dem in Fig. 6 gewählten Maßstab zwischen Kraft P und Dehnung -. nimmt tgA. der Kurve a ungefähr den Wert von 115 au*· Bemerkenswert ist weiter, daß die Bruchdehnung verklebter Stabilbänder, die selbstverständlich sowohl von der Faserart, wie von der Art der Verklebung abhängt, überaus gering ist. Sie beträgt z. B. bei Baumwolle je nach Bandstärke usw. lediglich ca. 1,5 bis 1,8 %.

Gänzlich anders verhält sich ein normales, ungedrehtes Spinnband, wie es bei Bandspinnverfahren Verwendung findet. Die Kurve b stellt das Kraft-Dehnungs-Verhalten eines Streckbandes der gleichen Baumwolle dar. Der Kurvenanstieg ist bedeutend flacher, d. h. bei einer bestimmten mittleren Verzugskraft ist die Dehnung verglichen mit dem Stabilband a vervielfacht. Da tgV) der Kurve b bei gleichem Maßstab lediglich noch maxima"' 0,8 beträgt, ergibt sich eine Steilheitsrelation R=tgx,./tg\.p

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der beiden verglichenen Bänder von 144, was heißt, daß sich das Spinnband b bei einer bestimmten Kraft P 144 mal stärker dehnt als das Stabilband a aus gleichem Pasermaterial. Auch in dieser Beziehung ist damit ein großer Unterschied beim Verzug zwischen einem Stabilband und einem normalen Spinnband erkennbar.

Die Flächen F^ und F der Fig. 3 bzw. 5 geben die beim Ausziehen einer Einzelfaser aus einem Stabilband (Fig. 3) bzw. die beim Ausziehen einer Einzelfaser mit einem Riemchenaggregat und einem üblichen Spinnband (Fig. 5) geleistete Verzugsarbeit an. Mit einem Tensile-Tester der Firma Instron Ltd., High Wycombe, Bucks (England), durchgeführte Vergleichsmessungen zeigen, daß die unter den angegebenen Bedingungen benötigte Verzugsarbeit bei verklebten Fasern (Fläche F^.) durchschnittlich kleiner ist als bei nicht verklebten Fasern (Fläche Fp). Es bleibt daher auch die mittlere Verzugskraft beim freien Verzug eines Stabilbandes relativ klein, was zusammen mit dem hohen Wert von tg \ erklärt, warum sich ein Stabilband auch bei wesentlich vergrößerter Streckfeldweite ohne Verzugr wellen verziehen läßt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verzugsverfahren ist es daher möglich, kurze wie auch lange Stapelfasern und Mischungen von solchen bei einer einheitlichen Streckfeldweite und ohne Zuhilfenahme mechanischer Faserführungsmittel unter günstigen Bedingungen zu-verziehen.

Die Querstabilität ist eine weitere Bedingung, die an das durch abbindende Klebstoffe vorbereitete Stabilband gestellt wird. Wird das Stabilband durch das Ausziehen einzelner Fasern beansprucht, so dürfen sich die lokal auftretenden Zugkräfte nicht direkt nach rückwärts fortpflanzen, sondern diese Kräfte müssen

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raschmöglichst vom Gesamtverband übernommen werden und diesen als Kollektiv beanspruchen. Auch muß die vor dem Streckwerk vorhandene Querschnittsform des Stabilbandes im Hochverzugsfeld erhalten bleiben, um homogene Verzugsverhältnisse zu garantieren. Diese Effekte werden durch eine ausgesprochene Querverklebung der Einzelfasern und durch die damit verbundene Querschnittsstabilisierung des für den Verzug vorbereiteten Stabilbandes erreicht.

Es hat sich als Vorteil erwiesen, gemäß Fig. 8 den zwei Verzugswalzenpaaren 1, 1¹ und 2, 2', die zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verzugsverfahrens benötigt werden, einen bis tief zur Klemmlinie des Walzenpaares 1, 1¹ reichenden Einlaufkondenser 3 vorzuschalten. Der Einlaufkondenser 3 mit einer flächenmäßig dem Stabilband 4 angepaßten Bohrung verhindert, daß das Stabilband 4 durch den Quetscheffekt des Walzenpaares 1, 1' breitgedrückt und damit namentlich dessen QuerStabilität vorzeitig, d. h. vor Erreichen der eigentlichen Verzugszone zerstört wird.

Um den Einfluß dieses Quetscheffektes weiter zu vermindern oder beispielsweise elektrostatische Aufladungen zu kompensieren, usw., kann im Hochverzugsfeld ein Begrenzer 5 angeordnet werden.

Die Bohrung des Begrenzers 5 entspricht dabei im wesentlichen dem Querschnitt des Stabilbandes 4. Zur Vermind'erung des Quetecheffektes des Walzenpaares 1, V ist es zweckmäßig, die Walze V mit einem dicken und relativ weichen Gummiüberzug auszurüsten, wie es ebenfalls angezeigt ist, wegen der in Pig. 3 gezeigten erhöhten Verzugskraft für die Einzelfasern die Riffelung der Verzugswalze 2 möglichst fein zu halten.

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Das hohe Raumgewicht des Stabilbandes ist verzugstechnisch insofern von Bedeutung, als es erlaubt, eine möglichst große Fasermasse auf kleinstem Querschnitt dem Streckwerk zu präsentieren, was in der Folge größere Verzüge gestattet, ohne das Einzwirnen der Fandfasern in Frage zu stellen.

Anstelle des behandelten Kraft-Dehnungs-Verhaltens des vorbereiteten Stabilbandes, genügt in vielen Fällen aus praktischen Gründen, die Längsstabilisierung des Stabilbandes durch dessen Haftlänge anzugeben. Diese Größe ist meßtechnisch sehr einfach zu bestimmen.

Die mit einem Stabilband gleichzeitig erzielte hohe Biegesteifigkeit ist insofern von Bedeutung, als sie das selbsttätige Ein- und Durchlaufen des Stabilbandes durch das Streckwerk gestattet. Der weiteren Erläuterung dient ein Beispiel:

Eine kardierte Baumwolle amerikanischer Provenienz mit einem Handelsstapel von 1 1/16" wird nach passender Aufbereitung und nach 12,5-fächern Verzug mit einer geeigneten flüssigen Klebstofflösung im Überschuß durchtränkt und dann verdichtet. Nach Abbinden des Klebstoffes, was sich durch eine normale Trocknung unter Raumklima vollzieht, besitzt dieses nunmehr für einen Hochverzug vorbereitete Stabilband von 1140 tex eine gemessene Haftlänge yon 3494· m. Der aus dem Kraft-Dehnungs-Diagramm bestimmte tg<. - als Vergleichswert für das elastische Verhalten - beträgt bei gleichem Maßstab, wie in Fig. 6 gewählt, 129. Bei einer Querschnittsfläche von 1,9 x 2,0 mm stellt sich das Raumgewicht auf 0,3 g/cm . Das Stabilband ist von glattem, einwandfreiem Aussehen, und es weist auch eine beachtliche Querfestigkeit und Querstabilität auf.

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über einen Einlaufkondenser mit einer Bohrung von 1,8 mm wird das Stabilband dem Einzugswalzenpaar eines Einzonen-Streckwerkes zugeleitet und dann durch das Lieferwalzenpaar ohne Verwendung irgendwelcher mechanischer Faserführungsmittel mit einem extrem hohen, 115-fachen Verzug frei verzogen. Nach Drehungserteilung des ausgezogenen Vlieses entsteht ein Garn von 9>9 tex. Die zwischen dem Einlaufwalzen- und Lieferwalzenpaar eingestellte Streckfeldweite beträgt 45 mm.

Die Verwendung eines relativ engen Einlaufkondensers verhindert ein vorzeitiges Brechen der Klebverbindungen zwischen den Fasern, so daß sich die Querschnitte des Stabilbandee vor una nach dem Einlaufwalzenpaar weitestgehend entsprechen. Als Ausdruck einer günstigen Längs- und Querstabilisierung läuft das Stabilband gleichsam wie ein starrer Stab durch das Streckfeld. Außer dem kleinen Vorschub sind z. B. Zuckungen in Längsrichtung und ein Breitlaufen in der Verzugszone von Auge nicht zu beobachten. Deswegen ist auch die Anordnung eines umfassenden Begrenzers in der Verzugszone hier nicht notwendig. Beachtlich ist, daß die Verzugsdistanz von 45 mm die Länge der längsten Fasern um 7 mm» den 2 %-Stapel um 12 mm und den Mittelstapel um 27 mm übertrifft, was bei so hohem Verzug ohne besondere Faserführungsmittel eine spezifische Neuheit der neuen Verzugstechnik, insbesondere der Längsstabilisierung, darstellt. Es sind damit die Bedingungen gegeben, kurze und lange Stapelfasern wie auch Mischungen von solchen mit ein und demselben, aus zwei Walzenpaaren bestehenden Streckwerk unter annehmbaren Bedingungen und ohne Verzugswellen verziehen zu können.

Trotzdem für das hier gewählte Sortiment die bisher gültige Spinngrenze bereits überschritten ist und trotz des extrem hohen Verzuges von 115-fach, erreicht das gesponnene Garn von

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9,9 tex eine lineare Ungleichmäßigkeit von bis zu 12,4 U %, was einen erstaunlichen Spitzenwert darstellt. Solche Werte lassen sich allerdings nur bei extrem starker Verklebung des Stabilbandes und genau arbeitenden Streckwerksorganen erzielen.

Bei der in diesem Beispiel gewählten extremen Verklebung überschreitet die Zugbeanspruchung zum Ausbrechen langer Einzelfasern aus dem Stabilband beim Verzug zum Teil bereits deren Substanzfestigkeit, womit eine gewisse StapelSchädigung eintritt. Es besteht daher die Aufgabe, die Verklebung mit Rücksicht auf das Fasermaterial so zu steuern, daß sich insgesamt optimale Garnwerte (U %, Reißfestigkeit, Dehnung usw.) ergeben.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die für Hochversug beschriebene neue Verzugstechnik auch bereits bei Vorstufen bei der Herstellung des StabilbandeB anzuwenden, um im Verein mit der bereits behandelten Endstufe das Cr: eiter zu verbessern.

In den Vorstufen besteht das Bedürfnis, die den Faserbändern anhaftende Ungleichmäßigkeit durch Doublierung auszugleichen, ohne daß eine sprunghafte Verfeinerunc vorgenommen wird. Die konventionellen Verzüge bewegen sich daher je nach Doublierungszahl zwischen etwa 4- und 15-fach.

Um den vorbereitenden Verzugsvorgang bei der Herstellung des Stabilbandes auch in diesem niedrigen Verzugsbereich technologisch zu verbessern, wird eine aus einer Mehrzahl von Stabilbändern bestehende doublierte, kompakte und gleichmäßige Vorlage gebildet und einem Streckwerk zugeführt und den erfindungsgemäßen Verzugsverfahren unterworfen. Die Größe der Doublierung und des Verzuges richtet sich selbstverständlich nach dem vorgesehenen Spinnplan·

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Da bei kleinem Verzug durch das Lieferwalzenpaar des Streckwerkes prozentual eine relativ große Fasennasse ausgezogen wird, darf die mittlere Verzugskraft und damit die Stärke der Verklebung nicht zu hoch werden. Trotz einer gewissen Reduktion der Verklebungsstärke der einzelnen Stabilbänder, die sich wieder durch den tg-«. des Kraft-Dehnungs-Diagrammes, durch die Haftlänge, durch das Raumgewicht und durch die Querschnittsstabilisierung ausdrucken läßt, sollen die unter Hochverzug beschriebenen physikalischen Effekte dieser Größen sinngemäß erhalten bleiben. Hierzu wird auf den Hochverzug verwiesen.

Nach Verzug einer solchen Vorlage entsteht ein auffällig homogenes, hochparallelisiertes Vlies, das sich namentlich auch durch eine extrem gute Auflösung ohne irgendwelche Büschelbildung auszeichnet. Daß dieses Resultat neben einer passenden Verklebung der einzelnen Stabilbänder auch vom Streckwerkstyp und dessen Einstellung abhängt, ist selbstverständlich.

In vielen Fällen genügt ein einfaches Einzonen-Streckwerk, wie es im Frinzip in Fig. 8 dargestellt ist, wobei der Einlaufkondenser 3 und gegebenenfalls der Begrenzer 5 natürlich der doublierten Bandvorlage anzupassen sind.

Bei gewissen Materialien und entsprechender Verklebung der einzelnen Stabilbänder kann es vorteilhaft sein, dem Einzonen-Streckwerk ein weiteres Verzugswalzenpaar nachzuordnen. Es gelingt auf diese Weise oft, die Auflösung und'Homogenität des Vlieses weiter zu verbessern. Der relativ kleine Gesamtverzug wird in diesem Falle nochmals unterteilt. Bei bisher in Vorstufen eingesetzten Zweizonen-Streckwerken war es üblich, den vorbereitenden Verzugsvorgang in der Weise durchzuführen,

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daß der Verzug in der ersten Verzugszone wesentlich kleiner gehalten wurde als in der nachfolgenden zweiten Verzugszone. Im Gegensatz hierzu ist es im Sinne der neuen Verzugstechnik zweckmäßig, den Verzug in der ersten Verzugszone größer zu
halten als in der nachfolgenden zweiten Verzugszone.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Verziehen von Stapelfasern zwischen einem Einzugs- und einem Lieferwalzenpaar, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Einziehen eines ungedrehten Stabilbandes, dessen Einzelfasern durch ein abbindendes Klebemittel gegenseitig verklebt sind, durch das Einzugswalzenpaar;

b) Erfassen einzelner Stapelfasern durch das Lieferwalzenpaar;

c) Zerstören bzw. Brechen der gegenseitigen Klebverbindungen der einzelnen Stapelfasern durch an diesen angreifende, ansteigende Verzugskräfte;

d) praktisch kräfteloses Abziehen einzelner, ausgebrochener Stapelfasern aus dem Stabilband durch das Lieferwalzenpaar.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einzugswalzenpaar mehrere Stabilbänder eingezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilband zwischen dem Einzugs- und Lieferwalzenpaar mit Verzügen größer als ca. 30, unter Weglassung üblicher, mechanischer Faserführungsmittel, frei verzogen wird (Fig. 8).

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4·. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Führen (3) des Stabilbandes (4). bzw. mehrerer Stabilbänder bis zur Klemmlinie des Einzugswalzenpaares (1, 1¹).

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch umfassendes Begrenzen (5) des Stabilbandes (4) zwischen Einzugs- und Lieferwalzenpaar unmittelbar vor der Klemmstelle des Lieferwalzenpaares (2, 2').

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Abstand zwischen den Klemmsteilen des Einzugs- und Lieferwalzenpaares (1 bzw. 2) verzogen wird, der die Länge der verzogenen Stapelfasern übertrifft.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies unmitte?ubar nach dem Abzug durch das Lieferwalzenpaar einem weiteren Verzug unterworfen wird.

8· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einzugs- und Lieferwalzenpaar mit größerem Verzug gearbeitet wird als beim anschließenden weiteren Verzug.

9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfaser im Streckfeld einer hohen Zugbeanspruchung unterworfen wird.

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10. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die an den einzelnen Fasern angreifenden Verzugskräfte bis auf eine der Substanzfestigkeit entsprechende Größe gebracht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die an der Einzelfaser angreifende Verzugskraft in einem kleinen Bruchteil der Gesamtauszugszeit der Faser rasch ansteigt und die Einzelfaser während der viel längeren restlichen Auszugszeit praktisch kräftelos ausgezogen wird (Fig. 3)·

12. Vlies aus Stapelfasern, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Stapelfasern enthält, die beim Verzug einer hohen Zugbeanspruchung unterworfen worden sind.

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