DE2013180A1

DE2013180A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Garnen

Info

Publication number: DE2013180A1
Application number: DE19702013180
Authority: DE
Inventors: Robert Reid; Greenway John Michael; Harrogate Yorkshire Coats (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3704493A; GB1281402A; ZA701602B; CA923283A

Description

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD₀ London, Qrosebritannlen .

•^Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Garnen"

iusats su F 1? 60 HQ.1

Priorität : 21. 3. 1969 - Oroeebrltannlen

Dl· trtInditing besieht sich auf die Wärmebeha&dluifig fön und lnfb«tonl«r· auf die gleichföneig» Wtretbehandlung w&& Hilf·

der Erflaüuns wird sin Vtrfaiaren su» $ädioüförmigen behandlung von Garnen ?or$6sehlagen, bei welches» ein Qmm iß eine» Luftstron mitgefüisrt urg darin in ein« s«ntra!» tines Brenners geführt wird, wobei es den Austritt -Passag« an einem Punkt verlSSt, iro die Luf^ land KediUB_v |Ni.Xohes dean Brenner gesondert durcii 'sugeffihrt wird₈ die am gleiehüs
und sun Brennen veranlagt'werden_s

0D9840/22S1

ORIGINAL

- 2 seinen Lauf durch die Verbrennungsflamme fortsetzt.

In der britischen Patentschrift 1 179 73* ißt ein Verfahren zur Wärmebehandlung eines laufenden Garns beschriebene'bei den da· Qarn während seines Laufs zwischen Zufuhr- und Abzugsrollen durch einen Oasbrenner hindurchgeführt wird. Dei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird dadurch ein Vorteil erhalten, daß ein Garn durch einen Brenner mit einem Verbrennungsluftstrom hindurchgeführt wird, well hierdurch eine bessere Kontrolle der Entspannung erzielt werden kann. Eine verbesserte Betciebastabilltät wird anscheinend zumindest teilweise dadurch erhalten, daß man bei dem Verfahren der britischen Patentschrift 1 179 73^ das Brennergehäuse wegläßt, welches die Flamme und das sich entspannende Garn während eines Teils seines Laufs umgibt.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung kann sur Härmebehandlung aller Arten von Textilgarnen verwendet werten, wie s.B. Garne aus endlosen Fiden oder Steo*lfaa<tK$i₉ dl« au» synthetischen therao-FCsstieph·« ⁿ"lvrosren * ^teiatn» ode? Garne aus Stapelfasern, dl« ßuß natO?Hohen Fasern oder Mischungen aus synthetischen und natOrli«ljen Fasern bestehen. Die Erfindung eignet sieh besondere suv Behandlung von Garnen, dl· aus thereoplastischen Fasern oder Ftden bestehen oder aolehe enthalten» und «war «•gen der Gleichförmigkeit der wir—behandlung» dl· hierbei ersi#lt wird, Die Erfindung kaue auch sur gleichförmigen flIehenbeMa4li»ig von Garnen ν·ν*·η6«ϋ «#£ri«n₉ ln»eesond«r· von Naturfaserg&fftfti, bei dentn vorstehend« Faserenden durch Abbrennen hv$%tii%t werden sollen.

Zweeks^lftigtrtfelse wird ®in ®&nf*nmr Luftejektor verwendet, um «la ßarn Ie «Ine» Uittut^om eltaufdhren· D*-^- ^ffj«ktor kann öle v*rsch:!e£wr-ut«n Fore^r, bezZtr.sz· ^Sm eoleha Fora befitst ein·

η Bohrunf. in welche das ·*Λα darin durch·

des Eintritte-

BAD ORIGINAL

punkte ties Garne erseugt wird, wobei die Luft durc.-i die Passage bevorzugt In etromabwärtlger Richtung strömt. Zur Erzeugung dar erforderlichen Spannung wird ein Luftdruck verwendet, damit das Garn von der Zuführeinrichtung in die Garnpassage gesogen und durch die Verbrennungazone bewegt wird.

Bei einer anderen Form eines Ejektor« wird ein Garnelntrittsrohr oder eine Garneintrittspassage, die ziemlich kurz ist, am unteren Ende durch das offene Ende eines etwas größeren Rohrs umgeben. Die Verbindungsstelle der beiden Rohre Ist von einer Kammer umgeben, in welche Druckluft eingeführt wird· Die Luft betritt das größere Rohr durch den Raum «wischen den beiden Rohrenund während sie durch das größere Rohr hindurchgeht, erseugt sie einen verringerten Druck In der Garnpassage, welcher das Garn in die Passage hineinsieht und dabei dieses Garn spannt und durch das größere Rohr zur Verbrennungszone bewegt.

Welche Ejftktorform auch leser verwendet wird, sie muß eine ausreichende Spannung im Garn erzeugen, um sie vom Garnvorrat mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit abzuziehen, wobei Jedoch die Stärke des LuftStroms nicht gröfier sein soll, als •la erforderlich ist, die Verbrennung β·· brennbaren Mediums aufrechtzuerhalten. Ea wird auch bevorzugt, daß der Luftstrom nicht so stark 1st, als daß ar ein Verheddern oder Verschlingen der Fäden, au· denen ein Fadestarn zusammengesetzt 1st, verursacht .. Dm aus endlosen Piden bestehende Garne, die behandelt werden sollen*, nur einen kleinen Zwirnungss^ad oder überhaupt keine Zwirnung aufweisen, besitzt der Luftstrom gegen· über dem Garn eine Offnungawlrkung, was zur Folge hat, daft die Pftden sich in gewissem Ausmafc voneinander entfernen. Dieser Effekt verbessert die Gleichförmigkeit der Wärmebehandlung des Garns beim Durchgang durch die Flamme. Stapelfasergame besitzen gewöhnlich einen höheren Zwirnungsgrad, um dem Garn die gewünschte Zugfestigkeit zu erteilen. Diese Zwirnung wirkt öffnung des Garns im Luftstrom entgegen. Da Stapelfasergarne

009840/2251

gewöhnlich wünnebehandelt werden, um die Zahl der vorspringenden Faserenden zu verringern oder diese Faserenden gans tu beseitigen, 1st das Fehlen einer Öffnung von Nutzen.

Eine Garntype, die sehr wirksam durch ein erfindungsgemäßes Verfahren wfirmebehandelt werden kann, 1st eine solche, die aus thermoplastischen endlosen Compositffiden oder aus Compositfäden In Stapelfaserform besteht. Solche Fäden, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, welche entweder Seite an Seite oder exzentrisch als Hülle und Kern über die Lunge eines jeden Fadens angeordnet sind, besitzen eine eigentümliche Neigung, sich beim Erhitzen in eine gekrfiuselte Form' zu kontrahieren, wenn die Komponenten, wie üblich, eine unterschiedliche Schrumpfungsneigung besitzen»

Andere Garntypen, welche eine eigentümliche Kontraktionsneigung besitzen, und welche in vorteilhafter Weise durch das erfindungegemiUe Verfahren behandelt werden können, sind diejenigen, bei denen die Kontraktionsneigung durch eine asymmetrische Erhitzung oder Kühlung der das Garn bildenden Föden während Ihrer Herstellung erzeugt wird, oder welche aus einer Mischung aus Fäden oder Fasern mit hoher und niedriger Schrumpfung bestehen.

Del der Behandlung von Garnen, die eine eigentümliche Kontraktionsneigung besitzen, ist es nötig, das Garn während seines Durchgangs durch die Flamme und auch danach noch eine Zelt lang, während das Garn noch heiß Ist, in einem niedrig gespannten oder praktisch spannungslosen Zustand zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man einen ausreichenden Abstand zwischen der Flamme und einer Einrichtung zum Aufspulen des behandelten Garns sowie eine Spannungesperre vorsieht, wie z.B. eine Rollen/Druokrollen-Kombination, die mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Garngeschwindigkeit durch die Flamme arbeitet und vor der Auf spüleinrichtung angeordnet ist. Bei höheren Geschwin.« dlgkelten kann die erforderliche Kühlstrecke unpraktikabel groß

009840/2251

BAD ORIGINAL

werden, und es wurde gefunden, daß eine Vorrichtung verwendet werden lann, die einem Luftejektor ähnelt, wie er für die MItführung des Garns in dem der Flamme zugeführten Luftstrom verwandet, wird. Wenn eine solche Vorrichtung eine bestimmte Strecke von der Flamme entfernt angeordnet und so betrieben wird, daß der Luftstrom entgegen der Bewegungsrichtung des Garns verläuft, dann wirkt die Vorrichtung sowohl als Kühlvorrichtung als auch als Spannungssperre und kann dann anstelle oder zusätzlich einer Rollen/Druckrollen-Kombination verwendet werden. Wenn der Entspannungsgrad in der und anschließend an die Flamme kontrolliert werden soll, dann wird,es bevorzugt, zusätzlich zur Luftstromspannungssperre eine Rollen/Druckrollen-Komb'inatlon zu verwenden, da hierdurch die Kontrolle erleichtert wird. Alternativ oder* zusätzlich kann eine als Kühler und Spannungssperre wirkende Vorrichtung der obigen Type nach der Rollen/Druckrollen-Kombination angeordnet werden.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, welche schematisch ein Verfahren zeigt, das auf ein kontrahierbares Garn anwendbar 1st·

Ein Garn 1 wird von einen (nicht gezeigten) Vorrat zum Garneintritt srohr 2 einer Mitführungeeinrichtung geführt, welche aus dem Garneintrittsrohr 2, einer dieses Rohr umgebenden Kammer 3 mit einem Eintritt H für die Zuführung von Druckluft und eine? Garnaustrittipassage 5 besteht, welche an der Kammer 3 an einem Punkt in der Nähe des !indes des tintrittsrohrs 2 Innerhalb dop Kammer 3 beginnt. Die Austrittspassage 5 beginnt unterhalb der Kammer 3· und sie 1st bei der gezeigten Ausführungsform so gebogen, daß sie einen horizontalen Fortsatz aufweist, der durch ein kurzes coaxiales Rohr S umgeben 1st, welches·an einem End© verschlossen ist, bei 7 mit einem brennbaren Gas beeehäskfc tiird, und an einem Auslaß in Im wesentlichen der gleichen Eben® wie · das End· der Passage 5 endet, so daß die beiden Teile gemeinsam einen Brenner bilden_o Unterhalb und in ein@isä Abstand vom Brenner befindet sieh ein® Spannungsapei-afö 8, die •ine durchgehende zentrale Garnpassags 9 aufweist, In deren

009840/2251

BAD ORSGINAt

Wandung eich eine ringförmige Passage IO befindet, die mit einem bestimmten Winkel xur Längsachse der Passage 9 geneigt 1st und alt einer umgebenden Kairoer 11 in Verbindung steht, in welche Druckluft durch ein Eintrittsrohr 12 eingeführt wird. Stromabwärts der Spannung sperre befindet sich eine Abzugsrolle 13 mit einer mit Gummi beschichteten Druckrolle 14, die sich mit ersterer in Kontakt befindet.

Beim Detrleb wird ein Garn 1 in dia Mitführungseinrichtung durch das Vakuum hineingezogen, das am Eintritt des Rohrs 2 durch den Flu£ der Druckluft erzeugt wird, welche am Rohr 2 vorbei in den naheliegenden Eintritt der Passage 5 strömt. Das Garn wird auf diese Weise in die Mitführungeeinrichtung gesogen und mit dem Druckluftetrom in den Bremer geführt, wobei es durch die rentrale Passage des Brenners verlauft und auf die Flamme trifft, die am Austritt durch Verbrennung des aus de© ^r ~'>v β austretenden brennbaren Gases gebildet wird. Das Gar., ^ird in der Flamme und In der darauf folgenden S^e mit heißen Verbrennungsgasen wärmebehandelt und durch die Wurme und den Spannungsabfall im ft*2f5 Tit. :,h dem *" ^laeaen des Brenner» zu einer Entspannung vevtuilA&t. Da« «ntspannte Garn läuft dann in die Spannunßseperre, worin es auf ein·» entgegengerichteten Strom kühler Luft trifft, der dazu dient, das Garn abzukühlen und xu verhindern, daß eine Spannung von den Rollen 13t I¹* auf die sich an den Brenner anschließende Spannungssone übertragen wird. Das Garn verläuft sctolleÄlloa voa dan Rollen 1\ Ik su einer berköemliclien aarnftufwlckclvorricÄtung (nleht geselgt).

Fluktuationen In Druck» Kit dem dl« Luft oder das brennbare Medium zugeführt wird, k3nn$n su Variationen Ir der Wärmebehandlung des Garns AnIaA geben· L·» wu^de gefunden, daß die Wirkung derartiger PIuSi ?>·,-.*: .'.wiv.-ft ^aüurcli vcr='-:j;gert werden kann» da£ van (XaM Qarn auf a^:c;. uiisrfl&uha auf treffen läßt _p die h.jjiliäVt--*'** um Tl--irrf:.,Tii'C·^«» *ng®O¥önet 1»*, -ü-<! swai- mit ©In«a &·Λ?*.νπ* WlnkPl^ d$.S *'.& Bewegu: . \m\; 'Cams momentan gj*- · Lifnicit vir^ n^.rijäi dfci »»,>■- ^.:\>^ $';■ *,;'£:υιι^ au*': **", Eine matt ver™ ·

ist ^y -?daha^ -,^-..tii^m Material· Als

BAD ORIGINAL

brennbares Medium für die Verwendung gemäß der Erfindung sollen Kohlen- und Erdölgase oder flüchtige Flüssigkeiten, die in einem Luftstrom verdampft werden können, genannt werdenο

Del einer Aueführungeform der Erfindung wird ein orientiertes Garn aus mehreren Kompositfäden, welches 150 den aufweist und 72 Fäden besitzt und aus gleichen Anteilen von 2-Äthylenterephthalatpolyeeren mit einer Viskositätszabl von 0,47 und 0,67 besteht (gemessen bei 25°C in einer Lösung von o-Chlorophenol) wobei die Komponenten Seite an Seite angeordnet sind, in einer Vorrichtung behandelt, wie sie in der Zeichnung erläutert ist, wobei diese Vorrichtung jedoch nicht die Spannungesperre 8 aufweist» Die Mitfuhrungsvorrlchtung wird mit 0,19 nr/et Druckluft besshlckt, welche das Garn in die Vorrichtung zieht und es mit einer Geschwindigkeit von β10 m/min in den Brenner befördert« Das Innere Bohr des Brenners 1st aus rostfreiem Stahl hergestellt, und besitzt einen Innendurchmesser von i,08nm und eine Wanddick* von 0,29 ran. Ee 1st coaxial durch ein Gasrohr mit einer Bo'irung von 4,8 mm umgeben, durch welches Stadtgas mit einer Geschwindigkeit von 0,17 nr/et geführt wird. Das den Brenner verlassende Garn bildet eine Schleife von insgesamt 115 cm Länge, von denen 50 cm unmittelbar im Anschluß an den Brenner im wesentlichen gerade verlaufen, worauf das Garn durch die Rollen 13,14 mit einer Geschwindigkeit von 334 m/min aufgenommen und zu einer herkömmlichen Aufspulvorrichtung geführt wird· Auf diese Welse wird unter dem Einfluß der Wärme und der niedrigen Spannung ein hoher Entspannungsgrad dem Garn erteilt, wodurch ein stark gekräuseltee bauschiges Produkt erhalten wird, in den die Kräuselungen eine Spiralenform besitzen.

PATENTANSPRÜCHE

009840/2251

BAD ORIGINAL

Claims

PATENTANSPRÜCHE

ι«! Verfahren zur gleichmäßigen Wärmebehandlung von Garnen, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn in einem Luftstrom mitgeführt und darin eu einer zentralen Fassage eines Brenners getragen wird, wobei ee den Austritt der zentralen Passage an einem Punkt verläßt» an dem die Luft und ein brennbares Medium, welches gesondert ^**¹ Brenner durch eine umgebende Passage ungeführt *drd₃ die &m gleichen Punkt endet, aufeinandertreffen und sum Brennen veranlaßt werden, wobei das Garn seine Bewegung in Achsrichtung durch die Verbrennungsflamme fortsetzt»
2. Verfahren nach f.-.^r:ich l_s dadurch gekennzeichnet, dafi das Garn endlos ΡΙίύν\·: _ν·.'.ί- £tv.pe lint sam aus einem synthetischen thernsop lass ti sehen Po lyv.ev -st:-·.
3. Verfpiipen v.%zh A.<;.,-.or-t.>cf··. 2* dadurch gekennzeichnet, daß das Garn f-nulone !.'.isr^orlf^i'/&che Korapoaitfäden oder Kompositfaden in Stapelf&ser.for«; enthält.

4„ 7orr,i.'.ist-iüif.; i^r· ■■*?'■ _:.^:T>G\'%h8xiul\mz von Garnen, dadurch ge»' ch"-..it. i^:!iii sit <· !,."■■ iUa^ffiitfα!χ:>ungseSiirichtung mit einer Mr"?«;-,,'-^SSKAi-? r: ·; fti-nea D re-■;♦-.<:· für fließfähiges brennbares Keui^un \i'fv>f- ;Ift«. ,.

5« V·:*-. . i·.".iri:■..■.·■;.«' '.■•■;ι¹;: '^:/:!■-.->:■ ch -:, .w---j(ur-jh gs^.ermzeichnet, da£ die asrr&i'"·- ■::;,■: .ίί·};,:;^:,,,:·!- ©irr v-.^:cnpö.sösgü und ©ine Luft« ruf uhr ur-r;-. ι .;-^i-■-.-;·: ,: 'v .·,-.■. _v ,L⁴^- e:^; :;-:, '-itroiaafc^örtig des Qamein-

f*· '*''·:·*·· " ';· ■.-■-■. -.": : ■■■ .- ^K. ^;'.. ,..-iurch & »K^nnseichnet, daß

dl? (!EiT-:-^; ■' .. . ..■:■.,.;■:' _:--,ι,: _ί;). _; Jt .'T^eir^j-ittarohr besitat,

'i / " -i ■·■ 1

das coaxial in das Ende eines größeren Garaaustrittisrohrs eingefügt ist, wobei die Verbindungsstelle der Bohre von einer Kammer usageben ist, die mit Druckluft beschickt werden kann»

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach den Brenner eine mit einem fließfähigen Medium betriebene Garnspannungssperre aufweist.

8· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7_S dadurch gekennzeichnet* daß sie in der Nähe des Endes der Brennerflamme eine Oberflache aufweist, auf die das Garn auftrifft.

QG9S4Q/22S1

Jt

Leers ei te