DE1815322A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Waermebehandlung von synthetischen Geweben - Google Patents

Description

W.R. Grace & Co. (US 698 Sb4-prio I8.I..68

New York, Μ.Ϋ./V.St.A. A I2856 - 5862)

Hamburg, 3, Dezember

Verfahren und Vorrichtung sur Wärmebehandlung von synthetischen Geweben.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Behandlung von synthetischen Geweben und insbesondere zum Vorschrumpfen von Geweben aus Polypropylen bei einem Web- und Aufspulverfahren.

Da die meisten thermoplastischen Gewebe durch Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen neigen« sofern sie nicht unter Spannung gehalten werden, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, wenn das Gewebe bei der Herstellung während eines Arbeitsganges erhitzt wird. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Teppichen oder Plorbeiägen eine Latex- oder Kautschukunterlage aufgebracht und bei erhöhter Temperatur getrocknet oder es wird eine zweite Unterlageschicht helss aufgeklebt; auch werden Teppiche oft in heizen Färbbädern behandelt. Während dieser Arbeitsvorgänge mit Wärmezufuhr wird die primäre Unterlagsschicht an den Randbereichen der Bahn von den Haken oder Nadeln eines Streckrahmens gehalten'und erst nach Abnahme des Teppichs von dem Rahmen kanr.

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ein beispielsweise 3,7 πι breiter Teppich 2,5 bis 8 cm schrumpfen.

Zur Beseitigung der Schwierigkeiten beim Schrumpfen hat man bislang vorgeschlagen, die Stoffbahn über einen Streckrahmen durch einen Ofen zu führen, dessen Temperatur nahe an der Erweichungstemperatur der synthetischen Faser liegt, wobei die Bahn an ihren Kanten von den Nadeln ader Klammern einer Kette gehalten wird. Die Bahn kann dabei vorsohrumpfen, wenn man die Eintdttsbreite der Bahn während dieses Vorganges auf dem Streckrahmen sich verringern laut, indem man den Abstand der Ketten am Ende des Streckofens kleiner als an der Eingangsseite ausführt. Bei einem derartigen Vorschrumpfen findet, vergleichbar mit den Vorgängen eines Temper-Verfahrens, eine intramolekulare Einfluchtung der Schußfäden des Gewebes statt, wobei die Quervernetzung der Moleküle verringert und die Bindung in Längsrichtung verstärkt wird. Dadurch wird bei derartigen aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen unter Wärmezufuhr das Gewebe gegenüber einem Schrumpfen unempfindlicher, als ohne Wärme vorbehandlung oder Vor·* Bchiumpfung. *\ .

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Stoffbahn beim Durchfuhren durch eine Heizzone ohne Dreitenänderung

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swischen den Haltevorrichtungen des Streckrahmens gehalten. Hier tritt nach wie vor eine Schrumpfung ein, Jedoch wird der Stoff, da er sich in seiner Breite nicht verändern kann, dünner und reeht flach.

Bei beiden Verfahren erzielt man die gewünschten Schrumpfeigenschaften nach dem Weben« was zusätzliche aufwendige Handhabung und weitere Arbeitsweise erfordert.

M@ vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Machteile zu beheben und ein einfacheres und weniger aufwendiges Verfahren vorzuschlagen» und insbesondere die Kosten zu verringern, die bei einer gesonderten Wärmebehandlung von thermoplastischen Gewebebahnen auftreten. .

Gemäß Erfindung wird demzufolge ein Verfahren zur Wärmebehandlung von synthetischem Gewebe vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Gewebe unmittelbar nach seiner- Herstellung über eine temperaturgeregelte Walze führt, wobei man ein Schrumpfen des Gewebes in der Breite verhindert und eine geringe Längsstreclcung beibehält, und daß man das Gewebe, wenn es über die Walze geleitet wirdy bis nahe an seine Erweichungstemperatur erhitzt, wonach man anschließend die Längsspannung in dem

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wärtnebehandelten Gewebe verstärkt und es auf eine Rolle aufwickelt.

Oemäii Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines synthetischen Oewebes vorgeschlagen, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Walze, von denen jede eine aufgerauhte Oberfläche besitzt, um das Material festzuhalten und ein Schrumpfen des Gewebes in der Breite beim Laufen Über dieser Walze zu verhindern, und ferner Mitteln, um die Temperatur der ersten Walze zu regeln, und einer HeiζVorrichtung zur Erwärmung des Oewebes, wenn es über die erste Walze läuft, sowie aus einer Aufwickeil»schine und Mitteln sum Antreiben derselben bei «iner solchen Geschwindigkeit, die ausreioht, die Spannung des Gewebes zu bewirken, wenn dieses von der zweiten Waise auf die Aufwickelwalze geführt wird.

Mit "niedriger Spannung⁹* wird eine Spannung in dem Gewebe bezeichnet, welche geringer ist als die Spannung in dem Gewebe während und unnittelbar nach der Bildung des Gewebes.

Za folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden; es zeigen:

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Flg.I - eine schematische Darstellung einer W©bvorriehfcung oiit anschließender Vorrichtung zur Wärmebehandlung nebst Aufwickelvorrichtung;

Fig.2 - eine Seitenansicht der Befestigung ©ines Strahiungsheizers;

Pig.5 - eine Aufwickelvorrichtung für das mit Wärme behandelte Gewebe;

Fig.4 - ©Ine weitere Ausführungsfons gemäß »Fig. 3» Pig« 5 -eine Ansicht ©ines» «3er in Fig.3 gezeigten Walze j

Flg.6 - eine Teilasssieht der in Fig.§ gezeigten Walsse und

Flg,7 - einen feilsehnitt durch die Oberfläche der In , Fig« 5 gezeigten tf«!st»

Nach dem erfindungsgesäiäen Verfahren bzw. mit der Vorriehtung g«roMS Erfindung wuräe ein Gewebe aus Polypropy« len-Sänä@m ¥*Tver*ü$b₉ obgleich gonausogut Sfonofilfi^ente wie auch mit-ltll&mnt* oder allgeseein Jedes synthetische öeweb« henutmt warnen können.

Bei d#r in 7ig_ol gesieigten Vorrichtung wird die fertig gewebte o@^e&ebahn 1 aus de« Webstuhl 2 unter einer Arbeitsbühne 3 hinweg tm<§ übe? eine Führungeualse 4 und über «in festes Glattrohr 6 sur Verhinderung der Längsfaltenbildung einer wassergekühlten Walze 9 unter einer Strahlungs-

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heizquelle 10 zugeführt. Die Walze 9 hat wie in Fig.6 und 7 gezeigt« eine reibeisenartige Oberfläche 37, die aus kleinen« vorstehenden, trichterförmig aufgetriebenen Or·ten 38 besteht.

Bei der in Plg.l gezeigten Vorrichtung wird die Gewebebahn in einen Bereich von etwa 180° Über die Walsse 9 geführt, wobei die rauhe Oberfläche ein Schrumpfen des Gewebee verhindert, solange das Gewebe bei der Webgeeehwindigkeit der Wamse von den Heisquellen 10 ausgesetzt 1st. Da die Waise 9 eine konstante Temperatur haben miß, wird durch das Waiseninnere Wasser geleitet. Die Walstenteioperatur soll 99°C nicht überschreiten und liegt vorzugsweise in eine« Bereich von 25 bis 85⁰C.

in Pig.S g«ztigte Heizvorrichtung besteht aus einem pRfuaetiftehen 2^11ml«r 11» der schwenkbar an eine» Zapfen 15 befestigt ist. line von einen nicht gezeigten Kolben 1« Zylinder 11 angetriebene Veruindwgestange 16 ist i!b«r einen Zapfen 14 alt «ine» Beschlag 40 verbunden, an d«a an einer schwenkbaren Stütze 13 die Strahlungsheiz-Quell· 10 befestigt ist. Xn der gezeigten Stellung strahlt Heizvorrichtung 10 ihre Wärm? direkt auf die über die

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Walze 9 geführte Gewebebahn 1 ab* Bei Polypropylengewebe liegt die Behandlungeteaperatur in einem Bereich von IJO bis ItO⁰C.

Da MttotÜhl® m®ta,t intermittierend arbeiten und selbst Äbsehelt®^ ü&r Strahlungehelser noch restXietie Märsse

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Da© @©t$«l»e hint®? deü RohE⁹ S wird über eine Waise 2* geleitet und auf eine Troat&sl I7 aufgewickelt. Die in PigO ges@l§te Aufwiüksivorrichtung besteht aus einem Motor 18, dessen Kettenantrieb 29 über eine Kette 20, die zwei Ketten

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räder 21 und 22 und damit eine erste Wa.lse 'dh und eine zweite Walze 23 antreibt, die beide den gleichen Durchmesser haben. Die Gewebebahn 1 wird Übel.·· die erste Walze 24 geführt, die mit einem Lochblech 37 (l^?ig«5) bedeckt ist. Die Gewebebahn wird auf eine durch die Waisen 24 imu. 2? gedrehte Papprolle 17 aufgewickelt, die so befestigt ist, daß sie sich nicht horizontal wohl aber senkrecht bewegen kann, was erforderlich ist, wenn zunehmend mehr Gewebebahn aufgewickelt wird. Die zweite Walae 23 dreht mit gröberer Geschwindigkeit als die erste Walze 24, indem das Kettenzahnrad 21 der aweiten Walze 25 weniger Zähne als das Kettenzahnrad 22 der ersten Walze 24 aufweist, wodurch die Walze 23 etwas schneller als die Walze 24 angetrieben wird. Beispielswelse hat das Kettenzahnrad der zweiten Walze nur 23 ßähne und das der ersten Walze aber 24 Zähne. Durch diese Maßnahme wird eine Spannungszone in dem Bogen des Gewebes verursacht, wenn es die mit Lochblech 37 bedeckte erste V/alze 24 verläßt und mittels der ebenfalls mit Lochblech bedeckten zweiten Walze 23 auf die Trommel 17 aufgewickelt wird, während die Gewebebahn 1 vor dem Auftreffen auf die Walze 24 im wesentlichen nicht unter einer Längsspannung steht.

Wenn eine zusätzliche Spannung gewünscht wird* kann man die in Fig_:4 gezeigte Vorrichtung verwenden, bei der t>ln

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Motor 25 alt einen Kettenzahnrad 26 Über eine Kette die Kettenzahnräder 28, 29 und 30 antreibt, die Jeweils einer der drei Walzen 33, 32 und 34 zugeordnet sind. Beispielsweise hat daa Kettenzahnrad 30 24 Zähne, während das Kettensahnrad 26 nur 23 und das Kettenzahnrad 29 nur 22 Zähne aufweist. Dadurch dreht die Walze 32 schneller an ala dl· Waise 33, die Ihrerseits schneller als die Wals· 34 umläuft, ao daß das Oewebe unter Spannung steht, wann ·· von der Waise 34 auf die Walze 33 läuft. Die Waisen 32, 33 und 34 sind alt Lochblech 37 bedeckt und haben alle den glelohen Durohoesser. Die weitere Spannung«- son· wird« wl· oben beschrieben, dadurch erzeugt» daß dl· Wals« 32 etwaa schneller dreht als die Walze 33. Dadurch wird dl· Oewebebahn in ihrer Krümmung bein Verlassen der Wals« 32 und bei« Aufwickeln auf die Rolle duroh dl· Walze 33 gespannt.

Ifii «in UberaäBlg·· Abkühlen des Oewebes zu verhindern, wenn es auf dar gekühlten Wals· 9 duroh die Heiζzone geführt wird, MiU die Spannung in dem Oewebe niedrig ••in, da bei einer größeren Spannung eine sehr viel Innigere Berührung zwischen Gewebe 1 und Walze 9 und damit •in sehr viel besserer Wärmeübergang vom Oewebe 1 zur Wals· vorhanden wäre. Schwankungen der Spannung würden aber zu

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Schwankungen der Schrumpfeigensehaften Innerhalb der gesamten Gewebebahn führen, da die Walzentemperatur, die wie oben erwähnt die Schrumpfung des Gewebes nicht beeinflussen soll, konstant bleiben soll und eine gleichmäßige Temperatur in der Unterlage des Gewebes erzeugen soll, wenn dieses während der Wärmebehandlung über die Walze läuft.

Wenn das Gewebe unter geringer Spannung aufgewickelt wird, ergeben sich weiche Rollen von großem Durchmesser und mit instabilen Aufwickeleigenschaften. Demzufolge werden die Spannungszonen in dem Aufwickelbereich der Walze wie oben beschrieben, erzeugt, so daß das Oewebe kontinuierlich von einer Zone mit verhältnismäßig niedriger Spannung zu einer Zone mit ausreichender Spannung geführt wird, um eine möglichst kompakt aufgewickelte Rolle zu erhalten. Dieses ergibt einen erheblichen Vorteil Im Vergleich mit den bekannten Verfahren, bei denen das Gewebe vom Webstuhl abgenommen und aufgewickelt wurde« dann transportiert und anschließend für die Wärmebehandlung wieder abgewickelt wurde.

Die Durchsatac«schwlndlgkeit der Gewebebahn in der otwn beschriebenen Vorrichtung beträgt 15 bis 50 om/min. Bei

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ORtGSMAL INSfkCTEu

dieser AusfUhrungsform werden als Heizvorrichtung Infrarotstrahler verwendet, welohe alle 15 Sekunden eine Zeitspanne von 15 Sekunden angeschaltet bleiben. Dieses An- und Abschalten wird während des gesaroten Webvorganges beibehalten, so daß durch diese thermische Verzögerung und Ausbildung von Strahlungswärme in den Heizvorrichtungen auf der Gewebeoberfläche nur sehr geringe Tempera turschwankungen entstehen. Die Bewegung der Heizvorrichtung durch den pneumatischen Zylinder 11 1st eine Sicherheitsmaßnahme, um ein Schmelzen des Gewebes bei Stillsetzen der Webmaschine zu verhindern.

Das nach diesem Verfahren und mit der Vorrichtung gemäß Erfindung erhaltene Gewebe zeigt unmittelbar nach dem Aufwickeln des Gewebes merklich geringere Schrumpfungen in Schuß und Kette als es die einzelnen Schuß- und Kettfäden unmittelbar vor dem Verweben hatten. Es wird also ein Gewebe alt verringertem Schrumpfvermögen erzeugt, ohne daß kostspielige und komplizierte getrennte Streckvorginge erforderlich sind.

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Claims (1)

1. W.R Grace & Co. (US 698 864-prio 18.1.68 Mew fork. K.Y./V.St.A. A 12856 - 5862}

   Hamburg, J>. Dezember 1968

   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Wärmebehandlung von synthetischen Geweben, dadurch gekennzeichnet« daß man das Gewebe unmittelbar nach seiner Herstellung über eine ten· peratargertgeite Waise führt* wobei man ein Schrumpfen des Ctuwebes in der Breite verhindert und «ine ■ niedrig« Längsspanmmg beibehält und daß nan das Oew.«te«_# mmm es Über die Waise geführt wird, bis nail δ »υ mttm Emeiehungstemperatur erwärmt, worauf «an insotilietSend die LSngeepannung in dem wKrmebehandftltsn Gewebe verstärkt und es auf eine Rolle aufwickelt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal» man das wärmebehandelte Gewebe von der temperaturgeregelten Waise über eine mit Abstand von dieser angeordnete zweite Walze und auf eine Aufwickelrolle

   • führt, welche so schnell angetrieben wird, daß in

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   Gewebe ein® ipaaraiBg; ©Fsaugfe wird» views es von zweiten Wals® auf «8i©

   _ n©@ts Asiapi^asSi 1 umS 2® dadurch

   «Sie tenperaturgeregelte Wals© aus die zweite

   S@SifU»ipfen indtr Breite festzuhalten und

   4. fsrfenren naeh Änspi^öti 1 bis. 3, dadurch

   net» daß das 9eweb« aus Polypropylen gewebt ist und die $@aperatur der teatperaturgeregeltess Waise einen Wert swiaohen «5 bis 85⁰C gehalten wird»

   wkü das das Gewebe auf eine Teaperatur zwischen und 170⁰C aufgeheist wird» wenn es über die temperatur· geregelt® Waise geleitet wird.

   5» Vorrlehtung sur @ur®fofUhrung des Verfahrens sur Wärawbehandl%s£3g eines aynthetisoh@n Qewebee ge^ß Anapt^.ch

   * bis ^s gekennseiohnet durch eine Waise (9) wA,t einer.* aufgerauhten Oberflächt sun Halten und Verhindern y- · Eier Breitenschruapfung des Oewebes (I) beie üb*^-·- · ten £!b@F die Waise« eine Vorrichtung zur Hegelung Cr." ■

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   Teeperatur dies«· Wals« (9)» «ine Heisvorrichtung (10), vorzugsweise «inen Strahlungsheizer zur Erwttraung dee über die Waise (9) geführten Gewebes, eine Aufwickelrolle (17) und einen Antrieb (18,19# 20,21,22,25,2%), u» die Aufwickelrolle (17) so schnell anzutreiben, daß in* den Gewebe eine Spannung erzeugt wird, wenn ea von der Walze (9) zur Aufwickelrolle (17) geführt wird.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Walzenanordnung (32,53,34) zur Erzeugung einer zusätzlichen Spannungazone Im Gewebe (1),nachdem das Gewebe (1) über die Walze (9) geführt worden ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 6, gekennzeichnet durch ein Glattrohr (6) zur Verhinderung der Ausbildung von Längsfalten lsi Qewebe (1).

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7· gekennzeichnet durch eine Anordnung (11,15,16, 14,40,13) zur Bewegung der Heizvorrichtung (1O) von des Gewebe (1) weg« falls der Oewebetranaport unterbrochen wird.

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