DE2406177A1

DE2406177A1 - Verfahren zum zerschneiden fortlaufender faeden

Info

Publication number: DE2406177A1
Application number: DE19742406177
Authority: DE
Inventors: Silvio Sangalli; Roger Vidal
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1974-08-15
Also published as: AR201680A1; CH612555B; BR7400784D0; CH612555GA3; US3901015A; DE2406177C2; ES423055A1; JPS5638689B2; LU69351A1; GB1466397A; FR2217441B1; NL175737C; NL175737B; IT1002859B; BE810747A; NL7400800A; FR2217441A1; JPS49134929A

Description

Verfahren zum Zerschneiden fortlaufender Fäden

Für die Herstellung von Textilartikeln aus Kunststoffen oder aus Synthetikmaterialien kann man diese Materialien entweder als Einzelfasern oder als fortlaufende"mehrendige Fasern sowie auch als Faser-Garne verwenden. Diese Fasern lassen sich in festgegebenen Längen durch ein Zerbrechen oder Zerschneiden von fortlaufenden Fasern erhalten, welche gekräuselt oder nichtgekräuselt sein können. Dies erfolgt im allgemeinen mittels rotierender Schneidwerkzeuge, welche aus Scheiben gebildet werden, an deren Rand Messer befestigt sind.

Man kann jedoch feststellen, daß die mit diesen Verfahren und Vorrichtungen erzielten Geschwindigkeiten begrenzt sind, wobei die Zufuhr der zu zerschneidenden Fasern durchwegs nicht über 300 m/Min hinausgeht. Darüber hinaus können zwischendurch Störungen eintreten, die unter der Bezeichnung "Schnittverwachsung" (-"soudure de coupe") bekannt sind und die dadurch hervorgerufen werden, daß die einzelnen Fasern wegen der auf den Schnitt folgenden Erhitzung aneinanderkleben.

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In der -US-PS 3 530 751 ist ferner ein Verfahren beschrieben, das dazu dient, ein Kabel oder ein Seil aus fortlaufenden Fasern in der Form eines gestauchten Strangs zu zerschneiden. Dieser gestauchte Strang wird in einer Vorrichtung erhalten, in der das Kabel oder Seil auf sich zickzaekförmig in parallele Falten gelegt wird, wobei die Filamente parallel zueinander verbleiben. Man erhält hierbei Fasern, Vielehe entweder in Stücke gleicher Länge oder in Stücke unterschiedlicher Länge geschnitten sind. Die zuletzt genannte Möglichkeit ergibt sich, wenn man die Anzahl der Schneidelemente oder die seitliche Lage eines einzelnen Schneidelements ändert, so daß die Fasern unterschiedlicher Länge in Form von Faserpaketen auftreten, wobei jedes Paket Fasern der gleichen Länge enthält. Ein Diagramm der Schnittlängen von diesen Fasern zeigt daher einen stufenförmigen Verlauf. Da die Fasern anschließend zur Garnherstellung verwendet werden sollen, erweist sich dies als nachteilig. Wenn man nämlich ein Verspinnen nach Art der Baumwo11spinneret durchführen will, benutzt man Fasern, die in gleich lange Stücke geschnitten sind. Soll dagegen ein Verspinnen im System einer Streichgarn- oder Kammgarnspinnerei erfolgen, so werden Fasern mit unterschiedlichen Schnittlängen verwendet, die für V/olle von 35 bis 350 mm gehen können. Auch Kunstfasern und synthetische Fasern werden derart verwendet, daß ihr Schnittlängendiagramm dem von Wolle vergleichbar ist. Dies geschieht zwecks Arbeitserleichterung in den Spinnereimaschinen sowie zur Erzielung eines gleichmäßigen Garnes.

In neuester Zeit wurde vorgeschlagen, die fortlaufenden Fasern mittels eines Lasers zu zerschneiden. Die zu zerschneidenden Fasern bilden im allgemeinen eine rechteckförmige Anordnung in Form von gekräuselten oder nichtgekräuselten Seilen, die durch Spinnen oder Extrudieren von Synthetik- oder Kunststoffmaterialien erzeugt wurden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, ein Zerschneiden der Faden mit großer Zuführungsgeschwindigkeit durchzuführen, sowie ein Verkleben der Schnittfläche zu vermelden. 409833/0836

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerschneiden fortlaufender Fäden, welche in einer Form vorliegen, die in der folgenden Beschreibung als "Strang" bezeichnet wird. Unter einem Strang versteht man eine Anordnung bzw. Aufmachung von wenigstens einem Faden in krummliniger,, biegsamer und kompakter Form, wie man sie mittels eines Fluids erhält, welches den Faden oder die Fäden in einen umschlossenen Raum einführt, faltet oder zusammenlegt₅ anhäuft und darin fortschreiten läßt. Das Fluid kann hierbei gegenüber dem Material inert oder nichtinert sein. Dieser fadenbündelartige Strang besteht aus kissenartigen Fadenanhäufungen_s deren voneinander gelöste Fasern einzeln und unregelmäßig^ doh_o wirrfaserartig, gekräuselt sind. Diese Art der Kräuselung erfolgt durch Stauchen der Fasern in einer Röhre aufgrund der Fluidwir= kung. In diesem Wirrfaserstrang, der das gesamte Volumen der Röhre einnehmen kann, sind die einzelnen Fasern nicht notwendigerweise in einer Ebene und parallel zueinander - d.h. in Zickzackform - gefaltet oder abgebogen.

Die für die Bildung eines derartigen Stranges im allgemeinen verwendete Vorrichtung enthält Einrichtungen zur Erzeugung einer Strömung von einem unter Druck stehenden Fluid in einem rohrartigen Raum, welcher einen beschränkten länglichen, vorzugsweise zylindrischen Bereich festlegt. Das Fluid dient dazu, den Faden oder die Fäden an einem Ende in diesen Raum einzuführen, um eine Stauchung und Anhäufung des Fadens oder der Fäden hervorzurufen, sowie um ein Fortschreiten des so gebildeten Strangs bis zum anderen Ende zu bex\^Tirken. Die Vorrichtung kann ferner Einrichtungen enthalten, welche dazu dienen, das Fluid seitlich vollständig oder teilvieise abzusaugen. Die Vorrichtung enthält unter Umständen auch Einrichtungen zur Einbringung von Fremdstoffen, wie beispielsweise Farbstoffen und verschiedenen Hilfsstoffen.

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Derartige Vorrichtungen zur Erzeugung der genannten Stränge sind beispielsweise in der PR-PS 1 289 491, der FR-PS 1 491 449, der FR-PS 2 052 l6l und der FR-PS 2 109 421 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um ein Zerschneiden der fortlaufenden Multifilamentfäden aus Kunststoffoder Synthetilc-Katerialien durchzuführen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Zerschneiden von wenigstens einem fortlaufenden Multifilaraentfaden durchgeführt wird, wenn dieser in Form eines biegsamen Stranges vorliegt, der aus kissenartigen Anhäufungen aufgelöster und einzeln durch Fluid bedingte Stauchung in einer Röhre verwirrt gekräuselter Multifilamente erhalten wird, und daß man die Bildung des genannten Stranges kontinuierlich fortführt.

Der Strang kann mit Hilfe eines Fadens oder mehrerer Fäden aus Kunststoff- oder Synthetiic-Materialien verwirklicht werden, welche einen Drall aufweisen können oder nicht. Man kann auch einen Strang zerschneiden, der aus Naturfasern gebildet wurde, der Fasern identischer und/oder unterschiedlicher Färbungen aufweist, sowie Fasern, die gekräuselt sind oder nicht. Der Durchmesser des Strangs spielt keine Rolle. Die Schnittrichtung kann parallel oder quer zu dem Strang verlaufen. Entsprechend der Einstellung der Schneidwerkzeuge erhält man entweder einen Gesamtschnitt oder einen Teilschnitt des Stranges. Im Falle eines Gesamtschnitts ähnelt das Diagramm der Schnittlängen demjenigen von Wolle.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, Zuführungsfäden zu zerschneiden, welche vor Bildung des genannten Stranges Geschwindigkeiten aufweisen,' die höher liegen können als 300 m/Min und bis zu Werten von J000 m/Min und darüber reichen können. Das Verfahren ermöglicht insbesondere die Durchführung eines Schnitts bei kontinuierlicher Fadenherstellung.

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Ira allgemeinen wurde bisher nach"einem Spinnen oder Extrudieren der Faden mit anderen Fäden zusammengefaßt, so daß ein Kabel oder Seil gebildet wurde, welches anschließend zerschnitten oder zerbrochen wurde. Dieses Verfahren läuft jedoch diskontinuierlich ab, und es war bei dem bekannten Verfahren bisher nicht möglich, ein kontinuierliches Zerschneiden durchzuführen. Mit dem in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagenen Verfahren, bei dem die Vorrichtung zur Herstellung des Stranges und zum Zerschneiden in die Fadenfabrikationskette eingefügt sind, läßt sich fortlaufend ein zerschnittenes Produkt erhalten. Hierdurch ergibt sich eine Einsparung bei der Handarbeit sowie bei den mechanischen Einrichtungen. Die Fadenzuführung der Vorrichtung zur Bildung des Stranges kann offensichtlich auch diskontinuierlich durchgeführt werden, wenn der Faden von Halterungen, wie beispielsx^eise Spulen oder Spinntröpfen,herkommt.Trotzdem erfolgt die Fadenzuführung vorzugsweise kontinuierlich. Es erweist sich in der Tat als vorteilhaft, wenn der Faden bei einer Zuführung mit großer Geschwindigkeit in die bekannte Stauchungsvorrichtung für die Erzeugung des Stranges aus dieser mit einer geringeren Geschwindigkeit austritt, die im allgemeinen in der Größenordnung von 5 bis 150 m/Min liegt, und wenn der Faden zu diesem Zeitpunkt zerschnitten wird. Man kann auf diese Weise für die Schnittbildung gleichzeitig die große Zuführungsgeschwindigkeit sowie die Strangbildung ausnutzen und die verminderte Vorschubgesch;*iindigkeit des Stranges in der Vorrichtung sowie von deren Ausgang.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der'^r folgenden Beschreibung der beispielhaft jedoch nicht beschränkend zu verstehenden Zeichnungen ersichtlich. Darin zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von einer . alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung und

Figur 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von einer weiteren Ausführungsform dieser Vorrichtung.

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In Figur 1 ist dargestellt, wie ein Strang 1 aus einer Röhre 2 von einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung des Stranges austritt. Der Strang 1 wird zwischen zwei Führungsrollen 3 und k ergriffen, die hinsichtlich ihres Abstandes einstellbar sind. Zwisehen den beiden Führungsrollen ist eine Schneidvorrichtung eingeschoben, wie beispielsweise eine Klinge 5* wobei die Schnittiefe einst ellbar. ..ist. Die Klinge 5 ist im Inneren des Stranges 1 angeordnet. Sie ist an einem Hebel 6 befestigt, der in einer Führungsnut 7 verstellt werden kann, so daß die Klinge wahlweise näher zu dem Strang oder weiter von diesem weg bewegt werden kann. Der Strang wird in Berührung mit der Klinge entsprechend der Tiefe deren Schnittkante vollständig oder teilweise zerschnitten. Im Falle eines vollständigen Zerschneidens können die Fasern in einem Behälter gesammelt werden, pneumatisch zu einem Lagerplatz oder einer Presse gebracht itferden oder zu einem Reißwolf, der sie voneinander trennt und zerreißt, wobei der Reißwolf unter Umständen

eine Herstellungsanlage von bahn- oder teppichartigem Material oder Vorrichtungen zur Herstellung von

Garnen aus Fasern kontinuierlich versorgen kann. -

Wenn dagegen nur ein teilweises Zerschneiden stattfindet, kann der zerschnittene Strang entweder in einem Behälter aufgenommen werden, beispielsweise in einem Korb,oder aufgewickelt v/erden. Anstelle der fest angeordneten Klinge kann man eine rotierende Scheibe mit einem Schneidrand verwenden. In diesem Fall könnte man die rotierende Scheibe gleichzeitig durch eine Vorrichtung zum Schärfen derselben hindurchführen. Bei der Verwendung von Messern in der klassischen Form muß man nämlich die Messer öfters zum Zwecke eines Schärfens ausbauen. Mit einem automatischen Schärfen oder Schleifen der Scheibe 5 wird es möglich, ohne diesen Nachteil einen kontinuierlichen Betrieb durchzuführen. Anstatt den Strang dauernd in Berührung mit dem Schneidorgan zu halten, ist es auch möglich, falls dies erwünscht ist, das Schneidorgan intermittierend in Eingriff mit dem Strang treten zu

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lassen. Diesen Intermittierenden Eingriff kann man dadurch erzielen, daß man, das Schneidorgan vorschiebt und zurückzieht oder daß man ihm eim spezielles Profil erteilt. Anstelle einer Anordnung der Schneidwerkzeuge zwischen den Führungsrollen kann man diese auch Ia einen Schlitz einsetzen, welcher in dem Rohr der Vorrichtung zur Strangbildung angebracht ist, wie dies das Beispiel von Figur 2 zeigt. Man kann ferner die Schneidwerkzeuge außerhalb der Führungsrollen und außerhalb dieses Rohres anbringen, beispielsweise derart, wie dies Figur 5 zeigt. Die Führungsrollen, zwischen denen der Strang hindurchläuft, werden entweder beide angetrieben, oder es erfolgt lediglich der Antrieb einer einzelnen von diesen* Sie können auch durch zwei Förderbänder ersetzt werden- Je nach der Anordnung der Schneidwerkzeuge ist es unter Umständen auch möglich, mehrere Schneidwerkzeuge anzubringen. Nach dem Zerschneiden des Stranges kann das im Falle eines vollständigen Zerschneiden^ erhaltene Produkt kontinuierlich zu einem Garn aus den Fasern verarbeitet werden, was mittels derartiger Vorrichtungen geschieht, wie sie beispielsweise beim Spinnen mit freien Enden verwendet werden. Das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung von Garnen aus den Fasern besteht darin, die Fasern fortschreitend parallel auszurichten, zu strecken und zu zwirnen um ein Garn zu erhalten. Dieses Ziel wird erreicht, nachdem eine große Anzahl von .Umwandlungsvorgängen über kostspieliege ' Ausrüstungen durchgeführt und zahlreiche manuelle Arbeiten verrichtet sind.

In neuester Zelt sah man Spinnverfahren aufkommen, welche mit wenigen Zwischenstufen ablaufen und es ermöglichen, ein flaches oder teppichartiges Material oder ein Faserband direkt in ein Garn überzuführen. Diese Verfahren sind allgemein unter der Bezeichnung "op en-end "-Spinnerei oder der Bezeichnung "Spinnerei mit freien Enden" bekannt, bei denen mechanische, hydraulische, elektrostatische und pneumatische Einrichtungen zur Verwendung kommen. Es bestünde somit ein Interesse an einem garnartigen Produkt, aus Fasern, welches man erhält, indem man eine Vorrichtung, wie

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sie bei einer Spinnerei mit freien Enden verwendet wird, anschließend an die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung anordnet.

Im Falle eines Teilschnitts wird das erhaltene Produkt entweder direkt und kontinuierlich gezwirnt, oder es wird zuerst gesammelt und anschließend gezwirnt. Man erhält schließlich ein aus Fasern verzwirntes garnartiges Produkt. Der erhaltene, aus Fasern verzwirnte Faden weist zerschnittene und nicht zerschnittene Einzelfasern, auf, was ihm im Vergleich zu Garnen aus Fasern eine größere Zerreißfestigkeit gibt.

Der teilweise zerschnittene Strang kann einer Veredelung durch Strecken und Aufwinden unter Torsion unterworfen werden, so daß es möglich wird, ausgehend von einem Faden mit größerer Garnnummer, zu Produkten mit relativ kleinen Garnnummern zu gelangen.

Es ist ferner möglich, Kunstgarne zu erhalten, indem· man die Tiefe des in den Strang geführten Schnittes geeignet programmiert, Diese Garne in der Art von Fasergarnen können für die Herstellung von Geweben, Stoffen, Strick- und Wirkwaren Verwendung finden, sowie auch für die Herstellung von nichtgewebten oder -gewirkten, wirrfaservliesartigen Materialien und in dem gesamten Textilbereich angewendet werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Sie sollen jedoch nicht als Einschränkung verstanden'werden.

Beispiel 1

Ein Faden aus Polyhexamethylen-adipamid mit 2j5OO dtex/1^6 Fäden mit einem vier vorstehende Bereiche aufweisenden Querschnitt, der von einer Spinn-Streckvorrichtung kam, wurde kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1100 m/Min in ein« Vorrichtung eingeführt, wie sie in

der FR-PS 2 109 ^21 beschrieben ist. Der Durchmesser der Röhre und damit auch des erzeugten Stranges betrug 10 mm.

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Der Strang lief zwischen zwei Führungsrollen hindurch, welche sich mit einer Geschwindigkeit von 12₅5 m/Min drehten-, und trat dann in Berührung mit einem rotierenden Messer- wie es beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist* welches mit einer' Geschwindigkeit von 25 Umdrehungen/Min umlief <, Das Messer drang ungefähr M- mm tief in den Strang ein und zerteilte ihn in Fasern mit Längen zwischen 60 und 100 mm_o

Beispiel 2

Ein Viskosefaden mit 530 dtex/120 Fäden,, der von einer Spule kam, wurde mit einer Geschwindigkeit von 400 m/Min in eine Torrichtung eingeführt, wie

sie in der FR-PS 2 052 Ιβΐ beschrieben ist_o Der Durchmesser der Röhre und damit des erzeugten Stranges betrug 4 mmο

In der Röhre trat der Strang in Berührung mit einem rotierenden Messer, welches mit einer Geschwindigkeit von 25 Umdrehungen/Min umlief und in den Strang 2 mm tief eindrang» Anschließend lief der Strang zwischen zwei Führungsrollen hindurch, welche sich mit einer Geschwindigkeit von 9*80 m/Min drehten. Die Fasern, welche man nach einer öffnung des Strangs erhielt^ wiesen Längen zwischen 20 und 35 mm auf.

Beispiel J

Zwei Fäden aus Po.lyterephth.alat von fithylenglykol mit 107 dtex/^0 Fa= den, ohne Drehung wurden kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 800 m/Mi.i. in eine Vorrichtung eingeführt, wie sie in der FR-PS 2 052 161 beschrieben ist. Der Durchmesser der Röhre und damit auch des Stranges betrug 4 mm.

Der erhaltene Strang lief zwischen zwei Führungsrollen hindurch, welche mit 18,90 m/Min umliefen. Anschließend wurde er wie folgt zerschnitten:

a) mit einer Eindringtiefe von I₅5 ram mittels einer fest angeordneten Klinge oder mittels eines Rotationsmessers, welches mit einer Geschwindigkeit von 25 Umdrehungen/Min umlief. Man erhielt

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Fasern mit Längen zwisehen 50 und βθ ram;

b) mit einer Eindringtiefe des Schnitts von 2,5 mm. Man erhielt unter der Verwendung der oben beschriebenen Mittel Fasern mit Längen, die zwischen 15 und 20 mm lagen.

Beispiel 4

Ein Faden aus Polyhexamethylen-adipamid mit 2300 dtex/1^6 Fäden, mit einem Querschnitt, der vier vorstehende Bereiche aufwies, und der von einer Spinn-Streck-Vorriehtung kam, wurde kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1100 m/Min in eine Vorrichtung

• eingeführt, wie

sie in der FR-PS 2 109 421 beschrieben ist» Der Durchmesser der Röhre und damit des Strangs betrug-10 mm,

Der Strang wurde zwischen sich drehenden Führungsrollen hindurchgeführt, Vielehe mit einer Geschwindigkeit von 12,5 m/Min umliefen, vio er in Berührung mit einer fest angeordneten Klinge trat, die parallel zu seiner Achse angeordnet war. Die Eindringtiefe der Klinge betrug-ungefähr 2 mm. Der teilweise zerschnittens Strang wurde anschließend in Form einer Spule mit einer Geschwindigkeit von 930 m/iiin aufgewickelt und außerdem mit einem Drall von 40 Umdrehungen/m verzwirnt, um ein Produkt in der Art eines Garns aus Fasern für die Herstellung von Teppichen zu erzeugen.

Mit der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Zerschneiden von wenigstens einem fortlaufenden Faden aus einem Kunststoff-oder Synthetik-Textilmaterial geschaffen, bei dem das Zerschneiden stattfindet, wenn der Faden in Strangform vorliegt.

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Claims

P at ent ansprüctie

11.) Verfahren zum Zerschneiden von fortlaufenden Mult if i lamentfäden aus einem Kunststoff- oder Synthetik-Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerschneiden wenigstens' eines fortlaufenden Multifilamentfadens durchgeführt wird, wenn dieser in Form eines biegsamen Strangs vorliegt, welcher aus Lagen der Multifilamente gebildet wird, die losgelöst und einzeln in völlig unregelmäßiger Art durch. Stauchung und Anhäufung in einer Röhre unter der Wirkung ^ines Fluids gekräuselt sind, und daß man die Strangbildung weiterführt..
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gesamtschnitt durch den Strang durchfuhrt, um Fasern mit unterschiedlichen Schnittlängen zu erhalten, Vielehe ein Schnittlängendiagramm aufweisen, das dem von Violle ähnelt.
J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teilschnitt in den Strang einbringt.
4. Verwendung des durch einen Teilschnitt gemäß Anspruch 3 zerschnittenen Stranges zu einem Zwirnen in ein Produkt von der Art eines Garnes aus Fasern.

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Le e rs e i t e