DE2036856B2

DE2036856B2 - Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten Garns

Info

Publication number: DE2036856B2
Application number: DE2036856A
Authority: DE
Inventors: Charles St-Romain Au Mont D'or Blanc; Jean Brindas Joly
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1969-07-24
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2036856A1; CH545359A; NL168572B; DE2065805A1; BE753841A; ES382164A1; GB1300379A; US3703754A; JPS556738B1; NL7011008A; CH551508A; NL168572C; FR2052161A5; LU61391A1; CH1120870A4; CA918392A

Description

■

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten, thermoplastischen Garns mit einer Düse zur Zuführung des Garns in eine Stauchkammer mit perforierter Wand, die von einem geschlossenen Mantel umgeben wird.

Die Erfindung geht aus von Vorrichtungen, wie sie in den französischen Patentschriften 1 289491 und 1 499 744 beschrieben sind.

Ein schwierig zu lösendes Problem bei der Texturierung von thermoplastischen Garnen besteht in der Fixierung der Kräuselung, die durch Wärmebehandlung und Abkühlung des Garns erzielt wird. Bei verhältnismäßig geringen Produktionsgeschwindigkeiten, wie beispielsweise beim Texturieren auf mechanischem Wege, verwendet man häufig Heizplatten, über die das Garn vor der Texturierung läuft, wie beispielsweise beim Falldrallverfahren oder einen erhitzten Raum, wie beispielsweise im Falle der Texturierung durch Kompression in einer Stauchkammer.

Zum Texturieren von Garnen mit hohem Titer mit erhöhten Produktionsgeschwindigkeiien ist es aus der französischen Patentschrift 1289 491 bekannt, das Garn in einem engen Raum mit Hilfe eines in den Raum eintretenden und seitlich aus diesem austretenden, als Wärmebehandlungsmittel dienenden Fluids zu texturieren und t.a fixieren. Bei dieser Vorrichtung ist die Stauchkammer durch ein rohrförmiges Gehäuse umgeben, das stromabwärts offen ist und dazu dient, das Wärmebehandlungsmittel zur Erwärmung der Kammer an dieser außen entlang zu leiten. Eine derartige Vorrichtung arbeitet zwar im allgemeinen zufriedenstellend, bietet jedoch nur geringe Möglichkeiten, auf den Ablauf des Verfahrens einzuwirken, wenn bestimmte Eigenschaften des Garns, insbesondere dessen Nervosität, variiert weiden sollen.

Auch aus der französischen Patentschrift 1 499 744 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine rohrförmige Stauchkammer durch einen abgeschlossenen Raum umgeben wird, in den das Fluid aus der Stauchkammer austritt, wobei der Druck in der Stauchkammer durch die Größe der Austrittsöffnung bestimmt wird. Es fehlt iedoch eine Einrichtung zur Steuerung des Dampfaustritts in den abgeschlossenen Raum, und die Vorrichtung ist verhältnismäßig kompliziert aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß der dem Dampfaustritl aus der Stauchkammer entgegenwirkende Gegendruck auf einfache Art steuerbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenraum des geschlossenen Mantels mit einem auf einen vorbestimmten Druck einstellbaren Reduzierventil verbunden ist, das in die Atmosphäre mündet.

Bei Anwendung einer derartigen Vorrichtung auf ein Verfahren, bei dem ein Teil des Fluids die Fortbewegung des Garns gewährleistet, während ein andere/ Teil seitlich aus der Stauchkammer austritt, kann erreicht werden, daß das Fluid bei einem Druck aus der Stauchkammer austritt, der geringer als der Einfuhrungsdruck, jedoch höher als der Atmosphärendruck ist.

Mit einer derartigen Vorrichtung erzielt man eine überraschende Verbesserung der Elastizität, der Nervosität und der Kräuselung des Garns sowie ferner eine gute Fixierung der Kräuselung selbst bei erhöhten Texturierungsgeschwindigkeiten, während die erforderliche Länge der Fixierungseinrichtung verringert werden kann. Das Reduzierventil wird in vorteilhafter Weise derart eingestellt, daß der Austrittsdruck des Fluids geringer als die Hälfte des Einführungsdrucks ist. Als Fluid kommt vor allem gesättigter Wasserdampf in Betracht.

Die Vorrichtung kann Einrichtungen zur Durchführung von Zusatzbehandlungen, wie beispielsweise Injektoren, Stäuber od. dgl. zur Färbung des Garns aufweisen.

Der Austritt des behandelten Garns aus der Stauchkammer kann durch beliebige bekannte Einrichtungen, wie beispielsweise Rollen, gesteuert werden.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 zeigt eine entsprechende Darstellung einei zweiten Ausführungsform.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung wird ein Garn 1 in den Längskanal 2 einer Düse 3 eingeführt, in die gesättigter Dampf durch eine Leitung 4 eingeleitet wird. Das Garn läuft unter der Wirkung des Druckfluids in eine rohrförmige Stauchkammer 5. die mit öffnungen 6 versehen ist. Durch die öffnungen 6 tritt das Druckfluid in einen durch einen Mantel 7 umgebenen geschlossenen Raum ein, der mit Hilfe eines bekannten Reduzierventils 8 auf einem vorbestimmten Druck gehalten wird. Die Austrittsgeschwindigkeil des Garns wird durch zwei Rollen, und zwar eine angetriebene Rolle 9 und eine frei laufende Rolle 10, gesteuert.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in F ι g. 2 gezeigt ist, wird der Garnaustritt durch ein Rohr 11 gesteuert, das die Stauchkammer 5 verlängert und mit öffnungen 12 versehen ist.

Beispiele 1 bis 3

In diesen Beispielen verwendet man die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung, die eine Gesamtaußenlänge von etwa 50cm aufweist; das Texturierungsiluid ist gesättigter Dampf.

Man behandelt Garne aus Polyhexamcrhylenadipinsäureainid (Polyamid 6,6) verschiedener Titer.

Die Arbeitsbedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Garne sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben, in der P, den Einführungsdruck

des Druckfluids in die Düse 3 und P₂ dessen Druck in dem geschlossenen Mantel 7 bedeuten.

Die Drücke sind die am Manometer abgelesenen. Die Elastizität wird durch den folgenden Test bestimmt: Ein Strang von 10 m des zu prüfenden Garns wird 5 Minuten bei 130° C in gesättigtem Wasserdampf in einem Ofen behandelt. Dann belastet man eine Länge von 50 cm Garn, das aus diesem Strang entnommen ist, mit einer Last von 0,045 g/dtex (0,05 g/den) des Garns vor der Texturierung. Man mißt dann eine Garnlänge L₁ . Dann ersetzt man die Last durch eine andere geringere Last von 0,0009 g/dtex (0,001 g/den) des Garns vor der Texturierung.

Man beläßt diese Last 1 Stunde und mißt dann _!5 die Garnlänge L₂.

Die Elastizität ist durch folgende Beziehung gegeben :

^^ · wo.

Der angegebene Wert entspricht dem Mittel aus sechs Versuchen.

	IVl ti LCl IdI Polyamid 6,6	Laufge	Druck dei	0,5
		schwindig	fluiden	-)
Beispiele		keit des Garns in	Mediums in kg cnr	2,75
	1160dtex,	m/min
	60 Ein		P₁ 1 P:
1	zelfäden
	desgl.
	U 60/60	400	7
2	400	7
3	1125	10

Elastizität

Kräuselung

I¹ , Welle je cm)

15,9

6,1

8,2 8,6

35

Beispiele 4 und 5

Diese Beispiele sollen den Wert der erfind ungsgcmäßen Wärmebehandlungsvorrichlüngmit Hilfe eines Tests zeigen, der gemäß der von Station in Journal of Polymer Science, B, Bd. 2, S. 1113 bis 1116 (1964), und Zubov und Tsvankin in Polymer Science URSS, Bd. 6, Nr. 12, S. 2358 bis 2367 (1964), beschriebenen Methode darin besteht, die Kurve der Beugungsintensität n^ch dem Meridian als Funktion des Beugungswinkels zu bestimmen.

Unter Berücksichtigung der Diffusionskurve der Luft und des Einflusses der Menge an Mikrorissen bestimmt man einen integrierten Wert der Beugungsintensität, die eine ansteigende Funktion der Temperatur und der Dauer der Wärmebehandlung der Garne ist, der im folgenden abgekürzt mit Grad des Einflusses der Wärmebehandlung bezeichnet wird.

Diese Methode ermöglicht, Garne zu vergleichen, die sich untereinander nur durch die Intensität und Dauer der vorgenommenen Wärmebehandlung unterscheiden.

Die angegebenen Werte, die von den experimentellen Bedingungen, insbesondere der Probe und der Apparatur, abhängen, sind wie in den obengenannten Veröffentlichungen in willkürlich gewählten Einheiten angegeben.

In diesen Beispielen behandelt man ein Garn aus Polyhexamethylenadipinsäureamid (Polyamid 6,6) von 1160dtex, 60 Einzelfäden, das auf einen Grad von 4,53 verstreckt ist, unter den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bedingungen, in der wie in den vorhergehenden Beispielen P₁ den Speisedruck des gesättigten Wasserdampfs und P₂ den Druck des gesättigten Wasserdampfs im Inneren des geschlossenen Mantels 7 bedeuten.

Zu Vergleichszwecken sind in dieser Tabelle die Werte angegeben, die für identische Proben erhalten wurden, die unter dem Druck P₁ behandelt wurden, wobei der Druck P₂ Null war, die jedoch gegebenenfalls im Autoklav 2 Stunden bei 145° C fixiert wurden. Die angegebenen Drucke sind die am Manometer abgelesenen.

Diese beiden Beispiele unterscheiden sich untereinander nur durch die Texturierungsgeschwindigkeit.

Beispiel

Art des Garn·.

nichtfixierte Vergleichsprobe . nichtfixierte Vergleichsprobe. 2 Stunden bei 145' C fixierte

Vergleichsprobe

2 Stunden bei 145°C fixierte

Vergleichsprobe

erfindungsgemäß behandeltes

Garn

nichtfixierte Vergleichsprobe . nichtfixierte Vergleichsprobe. 2 Stunden bei 145⁰C fixierte

Vergleichsprobe

2 Stunden bei 145 C fixierte

Vergleichsprobe

erfindungsgemäß behandeltes

Garn

Druck des fluidon Mediums in Kg cm"	p,	I.a LIf- geseh\undig- kcn des	I	Grad des Einflusses der Wärme-	lilasii- ziiäl	Vnliiminösi- tiit	Kräuselung
		(liinis in m min		bchu milling		lern' g)	I¹ , Welle je cm)
3,5		425		8,2	8.3	1,8	5
8		-	9.4	14,7	2,20	7,2
3,5	_.	—	2iv6	22,4	2,40	6.4
8	2		26,1	29.5	2,8	7.7
8			16,7	28	2,8	9.6
3.5		850	7.4	8.1	1,75	4,9
8			9.0	11.7	2.1	6.9
3,5		22.9	17.1	2,2	6.6
X	22.8	21.9	2.7	8
8	14.7	17.6	2,25	9

Die Voluminösität ist die im Text nach K ο η i η g h bestimmte.

Aus dieser Tabelle geht hervor:

Einerseits die Bedeutung der Verbesserung der Wärmebehandlung (höherer Wert des Grades des Einflusses der Wärmebehandlung), der Elastizität und der Kräuselung und andererseits, daß bei einer Verglcichsprobe Hne große Erhöhung des Druckes P₁ (nichtfixierte Vergieichsprobe, behandelt mit Drükken P₁, die 3,5 bzw. 8 kg/cm² betragen) einem geringen Unterschied in dem Grad des Einflusses der Wärmebehandlung entspricht, im Gegensatz zu dem mit der erfindungegcmäßen Verrichiung anreitenden Verfahren, wie es Beispiel 6 erläutcü.

Beispiel 6

In diesem Beispiel wird der Einfluß des Druckes P₂ gezeigt. Zu diesem Zweck behandelt man ein Garn aus PolyhexamethylenadipinsäureaiTiid von 1160dtex. 60 Einzelfäden, das auf einen Grad von 4,4 vemreckt ist, ebenfalls mit gesättigtem Dampf.

Die folgende Tabelle zeigt die Werte der Drücke P₁ und P₂ und des Grades des Einflusses der entsprechenden Wärmebehandlung für die gleiche Texturie-ι ungsgeschwir.digkeit von 1000 in/min.

"T"

P₁

(ka cm²)

P,

(lip. cm²)

Grad ö_s Einflusses der

Wärmebehandlung.
willk'irlicVc Einheiten

1

6.1

2,5 2,0

24,2
18,4

(kg cm²)	(kg/cm²)	Grad des Einflusses der Wärme behänd] ung, willkürliche Einheilen
8,2 8,2	1,5 1,1	15,6 14,3

Hs ist somit ersichtlich, daß man durch Veränderung der Werte des Drucks P₂ unerwarteterweise beträchtlich auf den Grad des Einflusses der Wärmebehandlung einwirken kann. Es sei jedoch bemerkt, daß das Garn in diesem Beispiel bezüglich seines Verstrevkungsgrades und seiner Spinnbedingungen von demjenigen der Beispiele 4 und 5 verschieden war urd ¹I? angegebenen Werte in den gleichen willkürlichen Einheiten des Grades des Einflusses der Wärmebehandlung nicht mit denjenigen der Beispiele 4 und 5 vergleichbar sind.

Beispiel 7

In diesem Beispiel behandelt man ein Garn aus Polyhcxamcthylenadipinsäureamid mit zwei Enden von 580 dtex, 30 Einzelfäden, mit der gleichen Vorrichtung wie in den vorhergehenden Beispielen und ebenfalls unter Verwendung von gesättigtem Dampf, wobei jedoch die Texturierungsgeschwindigkeit des Garns 2500 m/min beträgt, die lineare Ümtangsgeschwindigkeit der angetriebenen Rolle 9 7.55 m min beträgt, der Speisedruck P, des gesättigten Dampfes 10 kg cm² betragt und der Druck P₂ 1,95 kg cm^: beträgt. Das erhaltene Garn weist eine Elas¹ⁱ.'ii... von 24° 0 und eine Kräuselung von 9.4 Halbwellen cm auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 036

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Herstellen eines texturierten, thermoplastischen Garns mit einer Düse zur Zuführung des Garns in eine Stauchkammer mit perforierter Wand, die von einem geschlossenen Mantel umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des geschlossenen Mantels (7) mit einem auf einen vorbe- ic stimmten Druck einstellbaren Reduzierventil (8) verbunden ist, das in die Atmosphäre mündet.