DE1685924A1 - Verfahren zur Herstellung von Garn und durch Anwendung dieses Verfahrens erhaltenes Garn - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Garn und durch Anwendung dieses Verfahrens erhaltenes GarnInfo
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Description
PATENTANWALT '. , ":-!j g ^ TJ
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- FRANKFURT AM MAIN
β FHANKPUHT A. M. no (T -] nin
— -»-" 9662 I/Sche
UETTEKWKG IS
' r OBTSÖHUUBF ACS 11088
Nederlandse Örganisatie voor Toegepast-Natuurwetenschäppelijk
Onderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer
Juliana van Stolberglaan 148» Den Haag^, Niederlande
Verfahren zur Herstellung von Garn und durch -Anwendung
dieses Verfahrens erhaltenes Garn ;
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Garn aus einem Vorgarn aus Stapelfasermaterial.
Hierbei und im folgenden soll das Wort "Vorgarn" zugleich
zwirnfreie wie nahezu zwirnfreie Faser!unten, die sich zum
Aufarbeiten-zu einem Bndgarn eignen, umfassen. ■ ä
Solche Verfahren sind in vielen Varianten bekannt und bestehen
aus. dem .Strecken des Vorgarns zu einer dünnen Faserlunte
mittels'eines Streckwerks und dem Zwirnen der vom Streckwerk
gelieferten Lunte mittels einer Aufwickelvorrichtung mit Zwirneffekt.
Bei der Herstellung von Garnen wird eine Herabsetzung der *
Produktionskosten des Garnes durch Steigerung der Produktions- .*"
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geschwindigkeit angestrebt. Hierbei ist es notwendig, auch die Drehzahl der Aufwickelvorrichtung mit Zwirneffekt, z.B.
die Spinnspindel einer Ringspinnmaschine, zu steigern. Diese Drehzahl wird nämlich vom Produkt der Liefergeschwindigkeit
des Streckwerks in Metern pro Minute und der Zahl der Zwirndrehungen
pro Meter, die dazu benötigt ist, dem Garn die erwünschten Eigenschaften zu geben, bestimmt.
In der Praxis stellt es sich heraus, daß die zulässige Drehzahl der Spinnspindel oder dgl. die Begrenzung der Produktionsgeschwindigkeit
des Garns bildet.
Drehzahlen bis 20.000 Umdrehungen pro Minute finden schon Anwendung und hierbei kann eine Garnproduktion von 40 m pro
Minute erzielt werden, aber obwohl bei der fortschreitenden Verfeinerung der Technik eine weitere Steigerung der zulässigen
Drehzahl nicht ausgeschlossen ist, so bleibt hierbei doch eine entscheidende Hemmung für eine bedeutende Steigerung
der Produktionsgeschwindigkeit bestehen.
Beim Verstrecken des Vorgarns zu einer dünnen Faserlunte
macht sich gleichfalls eine Begrenzung der Produktionsgeschwindigkeit
geltend. Bei einer zu großen Geschwindigkeit der Lieferwalze. ^ eines S.treckwerks werden die Fasern dem von der Eiri—-r« r
führungswalze. zugefUhrten.Vorgarn mit solcher Schnelligkeit: ·.
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iuvv, BAD ORIGINAL
entrissen, daß der Zusammenhang zwischen den Fasern verloren
geht und in der Faser lunte Unterbrechungen entstehen, die Garnbruch herbeiführen.
Durch Anwendung einer Vielf a-lt auf die Verbesserung des gegenseitigen
Zusammenhangs der Fasern beim Verstrecken gerichteter Maßnahmen, wie zusätzlicher Walzen, Riemen und dgl.,
hat man zwar den Schwierigkeiten in einem gewissen Maße entgegenarbeiten können, aber Geschwindigkeiten, die größer
sind als etwa 40 m pro Minute, sind auch so nicht realisierbar.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines verbesserten Verfahrens
zur Herstellung von Garn, wobei die obenerwähnten Behinderungen einer Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit
nicht auftreten und somit eine erhebliche Steigerung der Geschwindigkeit
erzielt werden kann»
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Vorgarn einer Anzahl von Bearbeitungen unterworfen wird, von denen die für die Garnbildung
wichtigen Bearbeitungen ausschließlich daraus bestehen, daß das Vorgarn in einen nassen Zustand gebracht wird, daß es
mit einer großen Geschwindigkeit zu einer dünneren Faser— lunte verstreckt wird, daß diese Faserlunte falsch gezwirnt
wird, daß die Faserlunte zu einem Faserpaket in der Form
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einer überkreuz gewundenen Garnspule aufgewickelt und das
Faserpaket zu einem abwickelbaren Garnpaket geschlichtet wird.
Es wird hierzu bemerkt, daß unter Hnassem Zustand" von Fasermaterial
die Anwesenheit von so viel Wasser zu verstehen ist, daß sich auch noch freies Wasser auf der Oberfläche
der Fasern befindet, im Gegensatz zu einem "feuchten Zustand",
wobei das Wasser vollkommen von den Fasern absorbiert ist. Mit dem Ausdruck "überkreuz gewundene Garnspule" soll zum
Ausdruck gebracht werden, daß es sich um eine Spule handelt,
deren Windungen aneinander nur beim Kreuzen berühren.
Bei diesem Verfahren wird keine Aufwickelvorrichtung mit Zwirneffekt
verwendet, so daß die Produktionsgeschwindigkeit in dieser Hinsicht keine Behinderung erfährt und nur vom Überkreuzwinden,
das vielfach größere Aufwickelgeschwindigkeiten
zuläßt, begrenzt wird_. Wie es sich überraschenderweise herausgestellt
hat, haben die Fasern dadurch, daß das Vorgarn in nassem Zustand verstreckt wird, einen derartigen Zusammenhang,
daß zumal bei hohen Liefergeschwindigkeiten des Streckwerks eine ununterbrochene und regelmäßige dünne Lunte gebildet
werden kann, und die Gleichmäßigkeit des Garns besser wird, je größer die Geschwindigkeit ist. Dies kann vielleicht den
Massenkräften, Zähigkeitskräften und Oberflächenspannungen
zugeschrieben werden, die beim Verstrecken gleichmäßigere
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BÄD
Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Fasern verursachen.
Im Zusammenhang hiermit wird das Verstrecken mit einer Iiiefergeschwindigkeit von mindestens 50 m pro Minute
durchgeführt.
Es ist zum Strecken des Vorgarns nicht notwendig, daß das
Wasser zum Benetzen des Fasermateriales aufgelöste oder
suspendierte Zusatzstoffe enthält. Ss ist aber möglich^ im
Hinblick auf spätere Bearbeitungen des Garns oder zum Erhalt besonderer Eigenschaften, solche Zusatzstoffe zu verwenden.
Gemäß einem weiteren rennzeichen des erfindungsgeaiäßen Verfahrens
wird zum Vertrecken des Vorgarns ein Streckwerk verwendet, das sich aus zwei oder mehreren Rollenpaaren zusammensetzt, und wobei das Vorgarn zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Rollenpaaren ein freies Verstreckfeld durchläuft. Es hat sich nämlich durch Versuche ergeben, daß die im
Verstreckfeld üblichen Vorkehrungen, wie Mädeln, Stifte,
Rollen und Riemen, welche die Verstärkung des Zusammenhangs
zwischen den Fasern bezwecken, beim erfindungsgemäßen Verfahren
einen nachteiligen Einfluß auf das Streckverfahren und auf die Beschaffenheit des Garns ausüben.
Durch das Falschzwirnen wird der Zusammenhang der Fasern
nach dem Strecken zeitweilig derart verstärkt, daß die Lunte
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stark genug ist» den Abstand zwischen dem Streckwerk und der
Aufwickelvorrichtung zurückzulegen und hierbei eventuell auftretenden Zugspannungen Widerstand zu leisten.
Für das Falschzwirnen wird vorzugsweise eine pneumatische Falschzwirnvorrichtung verwendet. Hierzu wird die Faserlunte
fe durch eine hauptsächlich zylindrische Bohrung geführt, in
die eine Anzahl Gebläsedüsen tangential ausmündet. Auf diese
Weise bildet sich in der Bohrung eine rotierende Luftsäule,
deren Rotation auf die durchlaufende Lunte übertragen wird
und deren. Drehzahl sich leicht so weit steigern läßt, daß
man hierbei überhaupt keine Begrenzung der Garngeschwindig— keit erfährt.
Das Fehles der Geschwindigkeitsbeschränkungen, denen die bekannten
Verfahren unterliegen, hat das Resultat, daß das er-
* findungsgemäße Verfahren relativ sehr hohe Geschwindigkeiten
zuläßt- Es wurde gefunden, daß eine Geschwindigkeit von z.B. 4OO nt pro Mnute ohne Schwierigkeit angewandt werden kann,
und erheblich höhere Geschwindigkeiten liegen ohne weiteres durch, das erfindungsgemäße Verfahren im Bereiche erwartbarer
Möglichkeit:.
Bei der Aufwicklung der gebildeten dünnen Lunte zu einem
Faserpaket ist es wichtig ts daß nirgends ein Teil der Lunte
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■ '-'■■ *■ 7 ~
einen anderen Teil der Lunte parallel berührt, weil diese
beiden Teile der Lunte nach dem Schlichten so fest miteinander verbunden sein würden, daß beim Abwickeln des Garns
hier nahezu sicher Fadenbruch entstehen würde. Im Zusammenhang hiermit ist die überkreuz gewundene Garnspule, deren
Windungen einander nur beim -Kreuzen berühren, die notwendige Aufwickelform
der Lunte, da es sich herausgestellt hat, daß nach dem Schlichten zwei sich kreuzende Luntenteile keine
Verbindung bilden, die stärker wäre als das Garn selber.
Das Schlichten kann dadurch ausgeführt werden, daß man beim
Wickeln des Faserpakets einen perforierten Kern verwendet, und durch diesen Kern die Schlichte in das Paket bringt.
Hierbei ist es jedoch schwierig, eine gleichmäßige Konzentration des Schlichtmittels im Paket herbeizuführen und beizubehalten.
Zumal bei der Verwendung von näheren Schlichtmitteln
auf Basis von Stärke treten beim Trocknen, wobei durch den Kern warme Luft durch das Paket geblasen wird,
Migrationserscheinungen auf, wodurch der Schlichtmittelgehalt
des Garns nicht überall den gewünschten Wert haben kann.
Um'hiergegen Abhilfe zu schaffen, ist das e rf indungsgemäße Verfahren
nach einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die zum Schlichten des Faserpakets benötigte
Schlichte dem Vorgarn in einer nichtaktiven Form zu-
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BAD
gesetzt wird und daß das Faserpaket einer das Schlichtmittel aktivierenden Behandlung unterworfen wird.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Schlichte auf
eine oder mehrere Rollen der Lieferwalze des Streckwerks
aufgebracht wird, so daß das Fasermaterial beim Passieren der Lieferwalze die Schlichte aufnimmt.
Sine andere Möglichkeit besteht darin, daß z.B. bei der
Verwendung von Stärke als Schlichtmittel, das Vorgarn in einem ungesättigten nassen Zustand mit von einer im über—
mass zugeführten Suspension von Star Icekörnern bespült wird,
danach das Faserpaket einer Wärmebehandlung unterworfen wird, deren Temperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und Dauerzum Verschlichten
der im Faserpaket vorhandenen Stärkekörper geeignet =ist und darauf getrocknet wird. Auch eine Kombination
dieser beiden Methoden ist möglich. Es wurde gefunden, daß hierbei keine Migrationserscheinungen der Stärke im
Paket auftreten.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den zusätzlichen Vorteil,
daß das eventuelle Bleichen, Färben, Merzerisieren, Bügelfrei-, Feuerfest- oder Fäulnisbeständigmachen und andere
ähnliche Behandlungen des Fasermaterials ausgeführt = werden können, wenn es sich im Vorgarnzustand befindet, so daß
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BAD ORIGINAL
diese Behandlungen besser durcharbeiten und bisweilen wirtschaftlicher ausgeführt werden können, weil das Vorgarn
im Zusammenhang mit der weiteren Verarbeitung zu Garn doch schon nass ist.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Garn
ist zwirnlos oder, im Zusammenhang mit der Drehung des Vorgarns und der Drehung, die dem Garn eventuell durch
die in axialer Richtung erfolgende Abwicklung des Pakets gegeben wird, nahezu zwirnlos. Der Zusammenhang zwischen
den Fasern wird ganz durch das Verschlichten erhalten und ist derartig, daß das Garn ohne weiteres, wie die üblichen
gezwirnten Garne, als Webgarn verwendet werden kann. Dies beinhaltet, daß ein erfindungsgemäß hergestelltes Baumwollgarn
sofort als Kettengarn verwendet werden kann, während ein Wollgarn in jedem Fall auf übliche Weise dubliert werden
muß, um den für ein Kettengarn notwendigen Verschleiß- und
Schlagwiderstand zu erhalten.
Außer für Baumwollgarne und Wollgarne kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für Garne aus anderen Fasermaterialien
und für aus Gemischen verschiedener Fasern zusammengesetztes Fasermaterial verwendet werden.
. ./10
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- ίο - ■
Diese Erfindung bezieht sich ebenfalls auf Garne, die mittels
Anwendung des obenbeschriebenen Verfahrens hergestellt
«orden sind. Diese Garne unterscheiden sich von gezwirnten
Garnen, außer durch die ganze oder nahezu ganze Abwesenheit von Drehung, durch seinen etwas flachen Querschnitt, Dies hat bei Verwendung als zlichtdubliertes Kettenfe
garn den Vorteil, daß es die Litzen und das Webeblatt des Webstuhls leicht passiert, und hat, da es flach im Gewebe
zu liegen kommt, den Effekt, daß das Gewebe eine dichtere
Struktur, hat als ein übrigens entsprechendes Gewebe aus gezwirntem Garn.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die eine schematische Aufstellung der Spinnmaschine zeigt, und
an einen Ausführungsbeispiel näher erörtert.
Das Vorgarn 1, das von der nassen Vorgarnspule 2 abgezogen
wird, wird entlang einiger Führungsorgane 3 einem Streckwerk zugeführt, dessen geriffelte Rolle 4 und Gummirolle 5
die Einführungswalze und geriffelte Rolle 6 und Gummirolle
die Lieferwalze bilden. Das Vorgarn 1 wird hier zu einer dünnen Faser lunte 8 verstreckt, die darauf das pneumatische
Zwirnorgan 9 und den Schlitten 10 passiert und zu einem Faserpaket 11 aufgewickelt wird, das von der Wickelwalze
getrieben wird.
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■r 11 -
Beim Passieren der Führungsorgane 3 wird das Vorgarn mit
einer Suspension aus Kartoffelstärke und Wasser bespült, die durch die Leitung 13 mit dem Regelhahn 14 aus dem
Sammelbecken 15 zugeführt, wird. In diesem Sammelbecken ist
ein Rührwerk 16 vorgesehen y um zu verhüten, daß die Suspension
ausfällt. ,
Durch die Leitung 17 mit dem Regelhahn 18 wird die Suspension
aus dem Sammelbecken 15 auch der Lieferwalze des Streckwerks
zugeführt. Hierzu ist um die Rollen 19, deren eine von der
Einführungswalze mit einer niedrigeren Geschwindigkeit in der angegebenen Richtung angetrieben wird, ein umlaufendes
Band 20 vorgesehen. Das Band 20, das gegen die Rolle 7 presst,
bringt eine dünne Schicht der Suspension, die von der Leitung
17 zugeführt wird, auf die Rolle 7 auf, welche ihrerseits einen Teil hiervon auf die Faserlunte 8 überträgt.
Der Überschuß an Suspension, der von den Leitungen 13 und
zugeführt wird, wird in einem Becken 21 aufgefangen, und hieraus von einer Pumpe.23 über die Leitung 22 nach dem
Sammelbecken 15 zugeführt.
In der Leitung 17 ist der Suspensionsgehalianesser 24 vorgesehen,
mit dem Änderungen der Suspension festgestellt und er—
erforderlichenfalls korrigiert werden; kommen»
Äusf ührungsbeispiel:
Baumwollenes Vorgarn von 300 Tex wurde aaaf
gewickelt r durch. Abkochen in einen nassen Zustand gebraeM.
und entfettet und danach gebleicht und gefärbt. Beard* Mzsaugen
wurde der Feuchtigkeitsgehalt auf ungefähr 150%
vermindert.
In diesem Zustand wurde das Vorgarn von den Spulen abgewickelt, und, nachdem es von dem aus der Leitung 13 kommenden
Suspens ions strom aus 10% Kartoffelmehl in Was-ser überspült
worden war, durch das Streckwerk geführt. Die Druckkraft der Einführungswalze betrug ungefähr 1 kg, wodurch
das Vorgarn nach dem Passieren dieser Walze einen Feuch- k tigkeitsgehalt von etwa 180% hatte.
Der Antrieb des Streckwerks war so eingerichtet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Lieferwalze 15 mal so groß war
als diejenige der Einführungswalze und ungefähr 200 m/Min betrug.
Die aus dem Streckwerk auslaufende Faserlunte, deren Dicke
20 Tex betrug, wurde mit dieser Geschwindigkeit durch das
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pneumatische Zwirnorgan 9 geführt. Dieses bestand aus einem
zylindrischen Kanal mit einer Länge von 6 im, einem Durchmesser
von 1,5 mm und abgeschrägten Enden, und6 tangential
gerichteten Blasdüsen mit einem Durchmesser von 0,4 mm, und mit einer"Abweichung von 5° im axialen Sinne in der Laufrichtiin^~des
Garns. Das Zwirhorgan wurde mit luft von 0,4
Atmosphären gespeist, wobei der Luftverbrauch ungefähr
7 l/Min betrüg.
Nachdem die Lunte das Zwirnorgan passiert hatte, wurde sie
in der Form einer überkreuz gewundenen Spule auf einem perforierten
Kern aufgewickelt. Die Umfangsgeschwindigkeit der
Antriebsrolle war hierbei ungefähr 3% niedriger als die Liefergeschwindigkeit
des Streckwerks, wodurch unzulässige Spannungen in der Faserlunte vermieden wurden.
Nachdem in dieser Weise aus der Lunte ein Paket gebildet worden war, wurde dieses vom Kern abgenommen und während einer
halben ■ Stunde'in'einer luftfreign Umgebung einer Behandlung
mit Niederdruckdampf unterworfen. Darauf wurde das Paket
getrocknet, wonach das geschlichtete Garn vom Paket abgewickelt werden konnte. Es ergab sich, daß das Garn ungefähr
16% an Schlichte enthielt.
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Gebrauchsversuche haben gezeigt, daß das Garn ohne jede
Schwierigkeit normal verwoben werden konnte. Es ergab sich, daß ein aus diesem Garn hergestelltes Gewebe Eigenschaften
hatte» die in keinerlei Hinsicht ungünstig waren im Ver*
gleich ntit einem entsprechenden Gewebe aus einem in üblicher «eise hergestellten Garn, auch nicht, nachdem die
Schlichte aus dem Gewebe weggewaschen war, was darauf hinweistr
daß der Zusammenhang zwischen den Fasern von der Struktur des Gewebes-geliefert wurde und nicht von der
Garnstruktur (Zwirn) abhängig war. Gleichfalls hat es sich
ergebe»* daß das Gewebe nach einer betreffenden Nachbehandlung'erheblich
weniger luftdurchlässig war und eine bedeutend bessere Wasserdichtigkeit hatte als vergleichbare Gewebe aus in der üblichen Weise hergestellten Garnen." V '"■■■" - . ν--. - ■ Ζ- - , ■ "...-" ■".:-.. ■ ■■■ '
Claims (5)
- Patent ans priicli e. Verfahren zur Herstellung von Garn aus einem Vorgarn aus einem keine zur Bildung eines zwirnlosen Garnes, genügenden, natürlichen Schlichtstoffe enthaltendem Stapel— fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgarn einer Anzahl von Bearbeitungen unterworfen wird, von denen die für die Garnbildung wich-. tigen Bearbeitungen ausschließlich daraus bestehen» daß das Vorgarn in einen nassen Zustand gebracht, es ferner mit einer großen Geschwindigkeit zu einer dünneren Faserlunte verstreckt, diese Faserlunte falsch gezwirnt wird, sodann die Faserlunte zu einem Faserpaket in der Form einer überkreuz gewundenen Garnspule aufgewickelt und das Faserpaket zu einem abwickelbaren Garnpaket geschlichtet wird.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man beim Vertrecken des Vorgarns durch ein Streckwerk aus zwei oder mehreren Rollenpaaren das Vorgarn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rollenpaaren ein freies Verstreckfeld durchlaufen läßt.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die zum Schlichten des109848/1450Faserpakets benötigte Schlichte dem Vorgarn in einer nichtaktiven Form zugesetzt und das Faserpaket einer das Schlichtmittel aktivierenden Behandlung unterwirft..
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet :,, daß man dem Fasermaterial mittels einer der Rollen der Lieferwalze des Streckwerks Schlichtmittel zuführt. ' . ' * .
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch g e kennzeichne t , daß man das Vorgarn in einem ungesättigten nassen Zustand mit einer im Überschuß zugeführten Suspension von Stärkekörnern bespült, das Faserpaket einer Wärmebehandlung bei einer zum Verschlichten der im Faserpaket vorhandenen Stärkekörner geeigneten Temperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und Dauer unterwirft und darauf trocknet. . -ORIGINAL INSPECTED
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