DE2453091C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Dickstellengarnes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Dickstellengarnes aus einem Filamentenbündel, bei dem das Filamentenbündel in eine mit öffnungen für die Zuführung bzw. Abführung des Filamentenbündels vorgesehene Behandlungszone mit einer höheren Geschwindigkeit eingeführt aisabgeführt wird und bei dem das Filamentenbündel in dieser Behandlungszone einer zur Dickstellenbildung führenden Wirbelbehandlung unterworfen wird.

Aus der US-PS 33 32 227 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dickstellengarns bekannt, bei dem ein Kerngarn in einer Kammer, in die Luft eingeblasen wird, mit einem zweiten Garn unter Schlaufenbildung verwirbelt wird.

Aus der US-PS 30 93 878 ist ferner eine spezielle Vorrichtung für die Herstellung von Dickstellengarnen bekannt, in der ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit und unter hohem Druck auf ein Filamentenbündel gerichtet wird.

Die aus der US-PS 30 93 878 bekannte Vorrichtung und das aus der US-PS 33 32 227 bekannte Verfahren eignen sich nicht zur Herstellung von Dickstellengarnen, die sich zu Shun-tung-Seide artigen Produkten weiterverarbeiten lassen.

Die so hergestellten Dickstellengarne fühlen sich hart an, da die einzelnen Garnbestandteile fest miteinander verzwirnt worden sind. Die daraus hergestellten Stoffe haben den gleichen Nachteil und sind daher mit entsprechenden Stoffen aus Shun-tung-Seidengarnen nicht vergleichbar.

Aus der JA-PS 45 14 579 (1970) ist es bekannt, ein Filamentenbündel intermittierend und mindestens ein Filamentenbündel kontinuierlich in eine Behandlungszone einzuführen, die der Einwirkung einer Blasdüse unterliegt, derart, daß die einzelnen Fäden der Filamentenbündel miteinander verflochten und verzwirnt werden, wobei das kontinuierlich eingeführte Bündel Dickstellen auf dem intermittierend eingeführten Bündel bildet.

Nachteilig an diesen bekannten Verfahren sind die sehr hohen Produktionskosten, das Erfordernis von vergleichsweise sehr komplizierten Herstellungsvorrichtungen, eine unerwünschte Bildung von holzstrukturartigen Mustern im Stoff, eine geringe Energieausnutzung der Fluidumsdüse und eine geringe Produk

tionsgeschwindigkeit

Aus der DE-OS 22 01 147 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Dickstellengarnen aus Endlosfäden bekannt, bei dem Endlosfäden kontinuierlich durch die Eintrittsöffnung eines Führungskanals mit einer Zufuhrgeschwindigkeit zugeführt werden, die höher ist als die Abzugsgeschwindigkeit aus der Austrittsöffnung, und mittels einer Saugdüse in einen Verbindungskanal derart eingesaugt werden, daß sich eine größer

ίο werdende offene Schlaufe bildet. Das bekannte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bohrung einer an dem dem Führungskanal benachbarten Ende des Verbindungskanals angebrachten Blasdüse in vorbestimmten Zeitabschnitten und in vorbestimmter Zeitdauer über ein Steuerungssystem ein gasförmiges Medium in den Verbindungskanal eingeblasen wird, wodurch die offene Schlaufe an ihrem Hals abgebunden wird, und daß anschließend weitgehend nur die so abgebundene Schlaufe über ihre Gesamtlänge mit dem fortlaufenden Endlosfaden verbunden wird.

Bei dem aus der DE-OS 22 01 147 bekannten Verfahren erfolgt somit eine Schlaufenbildung mittels einer Blasdüse.

Ein dem aus der DE-OS 22 01 147 bekannten Verfahren ähnliches Verfahren zur Herstellung von Dickstellengarnen ist aus der US-PS 34 33 007 bekannt. Auch dieses Verfahren arbeitet mit einer Saugdüse, in der in einer Turbulenzzone eine Schlaufenbildung erfolgt. Nachteilig an diesem Verfahren wie auch bei dem aus der DE-OS 22 01 147 bekannten Verfahren ist die mangelnde Festigkeit der durch Schlaufenbildung erzeugten Dickstellen, weshalb eine zusätzliche Schlaufenfixierung durch Verwirbelung vorgeschrieben bzw. dringend empfohlen wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Dickstellenbildung unter Druck und damit unter Spannung erfolgt, so daß eine öffnung des Filamentenbündels in Einzelfäden und eine zu fest fixierten Dickstellen führende Verflechtung und Verknäuelung der gebildeten Einzelfäden unmöglich ist.

AO Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirksames unter hohen Produktionsgeschwindigkeiten durchführbares Verfahren anzugeben, das die Bildung fest fixierter Dickstellen in einem Filamentenbündel in einer Verfahrensstufe unter Erzeugung eines in bezug auf Aussehen und Griff der handgesponnenen Shun-tung-Seide vergleichbaren Dickstellengarns ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Verfahren dadurch gelöst, daß man zur Erzeugung eines Unterdruckes im Mittelabschnitt der Behandlungszone durch eine Luftleitung Luft absaugt, so daß Luftströme aus der umgebenden Luft vom Zufuhr- bzw. Abfuhrende eingesaugt werden, die im Mittelabschnitt der Behandlungszone unter Erzeugung von Wirbelströmen zusammentreffen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe dadurch lösbar ist, daß die Dickstellenbildung weder durch Zuführung eines weiteren Garns noch durch Schlaufenbildung des zu verarbeitenden Garns und Verwirbelung der Schlaufen unter Spannung, sondern durch öffnung des zu verarbeitenden Filamentenbündels in Einzelfäden aufgrund eines Entspannungszustands und Verwirbelung und Verknäuelung der Einzelfäden in der gleichen Behandlungszone und im selben Arbeitsgang vorgenommen wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Filamentenbündel mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in eine Behandlungszone von vermindertem

Druck eingeführt, während kontinuierlich Luft durch die Behandlungszone gesaugt wird, wobei das Filamentenbündel aufgewirbelt wird und Dickstellen erzeugt werden, die aus miteinander verschlungenen Teilen des Filamentenbündels oder einzelnen Fäden desselben bestehen. Das erzeugte Dickstellen aufweisende FiIamentenbündel wird dann auf der Zone verminderten Druckes mit einer Geschwindigkeit abgezogen, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Ausgangsbündel in die Zone verminderten Druckes eingespeist wird. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht das gesamte Filamentenbündel in Dickstellen überführt Während das in die Zone verminderten Druckes eingeführte Filamentenbündel durch die Einwirkung des angesaugten Luftstromes aufgewirbelt wird und sich durch diese Zone bewegt, reiben sich Teile des Bündels oder der einzelnen Fäden untereinander oder in der Behandlungszone unter Erzeugung statischer Elektrizität Diese auf einigen Abschnitten oder Teilen des Filamentenbündels erzeugte statische Elektrizität kann das Verschlingen der Fäden begünstigen. Die Erzeugung statischer Elektrizität erfolgt dabei in ungleichmäßiger Weise und in ungleichmäßigen Zeitabständen. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung und zu unbestimmten Längen und Stärken der Dickstellen.

Die Zone verminderten Druckes wird in der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung durch kräftiges Ansaugen von Luft aus der Atmosphäre durch die Filamentenbündelzufuhröffnung, die Filamentenbündelabfuhröffnung und die Behandlungszone erzeugt Die angesaugte Luft erzeugt dabei kräftige Wirbel oder Turbulenzzonen, welche bewirken, daß das Filamentenbündel unter Trennung der einzelnen Fäden geöffnet wird, welche sich miteinander unter Dickstellen verflechten. Der Typ und die Stärke der Luftwirbel und Turbulenzzonen ergibt sich aus der Konstruktion der Vorrichtung sowie der Kapazität der Saugvorrichtung, die aus einer Vakuumpumpe, einem Sauggebläse oder einer Saugstrahlpumpe bestehen kann.

Beim Verfahren der Erfindung kann das aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehende Filamentenbündel aufwärts in eine Zone verminderten Druckes eingespeist, aufwärts durch die Zone geführt und aufwärts aus der Zone verminderten Druckes abgeführt werden.

Es ist jedoch auch möglich, das Filamentenbündel in Abwärtsrichtung durch die Vorrichtung, waagerecht oder in einem Winkel zur Waagerechten zu führen.

Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in

F i g. 1 die schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung,

F i g. 2 ein Querschnitt durch eine schematisch dargestellte Behandlungskammer mit einer Luftansaugleitung,

F i g. 3 ein Querschnitt durch eine schematisch dargestellte Behandlungskammer mit einer Luflansaugleitung und einer für Luft permeablen Trennwand in der Dickstellen erzeugenden Kammer,

F i g. 4 ein Querschnitt durch eine weitere schematisch dargestellte Behandlung v.imer mit einer Luftansaugleitung und einer für Luft durchlässigen Trennwand in der Luftansaugleitung,

Fig.5 ein Querschnitt durch eine weitere schematisch dargestellte Behandlungskammer mit einer Luftansaugleitung, einem inneren Garnspeicherraum und einer Luftansaugeinrichtung im Garnabführungsteil der Vorrichtung,

F i g. 6 ein Querschnitt durch die Luftansaugeinrichtung gemäß F i g. 5 längs der Linie VI-VI der F i g. 5,

F i g. 7 ein Querschnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Behandlungskammer längs der Linie VII-VlI der F i g. 5, F i g. 8 ein Querschnitt durch eine weitere im Schema dargestellte Behandlungskammer mit einer Luftansaugeinrichtung, einem inneren Garnspeicherraum und einem inneren Luftwirbelraum zwischen der Luftansaugeinrichtung und den inneren Garnspeicherraum,

ίο F i g. 9 ein Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 8, längs der Linie IX-IX gemäß F i g. 4 und

Fig. 10 und 11 nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare Dickstellengarne.
Gemäß F i g. 1 wird ein aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehendes Filamentenbündel 1 von der Spule 2 mittels eines Paares Zuführwalzen 3a und 3b abgezogen und mit einer \ orbestimmten Geschwindigkeit in die Dickstellen erzeugende Kammer 4 eingespeist. Die Kammer 4 ist über die Luftansaugleitung 6 mit einer einem Unterdruck erzeugenden Vorrichtung 5 verbunden, welche in der Kammer 4 eine Zone verminderten Druckes erzeugt. Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung 5 wird in der Kammer 4 eine Zone verminderten Druckes erzeugt, wobei Luft aus der Atmosphäre in die Kammer 4 angesaugt wird. Die angesaugte Luft erzeugt dabei einen kräftigen Wirbel. Durch die Einwirkung des angesaugten Luftstromes wird das Filamentenbündel in ein Dickstellengarn 7 mit den Dickstellen Ta überführt. Das Dickstellengarn 7 wird aus der Kammer 4 über eine Abzugswalze 8 mit einer Geschwindigkeit abgezogen, die geringer ist als die Zufuhrgeschwindigkeit in die Kammer 4, worauf das Garn mit Hilfe einer Walze 9 aufgespult wird.

Die kräftige Bewegung des Filamentenbündels 1 in

der Kammer 4 führt zur Öffnung desselben und zur Ausbildung von Schlingen und Schlaufen sowie zur Verflechtung der einzelnen voneinander getrennten Fäden. Die Bewegungen des Filamentenbündels und der Einzelfäden führt zu einer ungleichmäßigen Ausbildung von Dickstellen im Garn. Dies bedeutet, daß einige Teile des Filamentenbündels in Dickstellen überführt werden, die eine ungleichmäßige Länge und Dicke aufweisen, daß die Dickstellen in ungleichmäßigen Abständen über die Länge des Garnes verteilt werden und daß andere Teile des Filamentenbündels wieder gebündelt werden, wenn das Garn aus der Kammer 4 zu der Aufspulwalze 9 geführt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung eignen sich übliche Filamentenbündel natürlichen und synthetischen Ursprungs. Filamentenbündel natürlichen Ursprungs können aus Seidengarnen bestehen. Filamentenbündel synthetischen Ursprungs können aus Fäden aus regenerierter Cellulose, beispielsweise Viskoserayon oder Cuprammoniumrayon, aus regenerierten Proteinen oder aus semisynthetischen Fäden, beispielsweise aus Cellulosediacetat oder Cellulosetriacetat oder aus vollsynthetischen Fäden aus üblichen bekannten synthetischen Polymeren, beispielsweise aus Polyestern, z. B. Polyäthylenterephthalat, Polybuty-Ienterephthalat, Polyoxyäthylenbenzoat oder Polyäthy-Ienterephthalat-Copolyestern mit Isophthalsäure-, Phthalsäure-, Adipinsäure-, Sebacinsäure-, Diäthylenglykol- oder Polyäthylenglykolresten, aus Polyamiden, z. B. vom Typ Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 12,

b5 ferner aus Polyamiden mit Cyclohexanresten, Polyamiden mit Isophthalsäure-, Phthalsäure- oder Terephthalsäureresten oder aus Polyamidoäthern, Polyolefinen, beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen oder Äthylen-

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Propylencopolymeren oder aus Acrylpolymeren, beispielsweise aus Polyacrylnitril oder Acrylnitrilcopolymeren bestehen.

Bei der in Fig. 1 im Schema dargestellten Vorrichtung führen die Zuführwalzen 3a und 3b das Filamentenbündel mit einer konstanten Geschwindigkeit ohne Schlupf des Bündels auf den Walzen in die Kammer 4. Die Zuführwalzen 3a und 3b können aus üblichen bekannten Zuführwalzen bestehen, beispielsweise einem Paar Nipp-Walzen, wie in Fig. 1 dargestellt, sogenannten Apron-Walzen oder sogenannten Nelson-Walzen.

Im folgenden soll die Konstruktion der Behandlungskammer mit der Zone verminderten Druckes unter Bezugnahme auf die Fig.2 bis 9 der Zeichnung näher ts erläutert werden.

Gemäß F i g. 2 weist die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbare Vorrichtung 11 eine Kammer 12 mit einer Garnzufuhrseitenwand 13 und einer Garnabführseitenwand 15 auf. Die Wand 13 weist im Zentrum eine Zufuhröffnung 14 auf. Die Wand

15 weist eine entsprechende öffnung 16 auf. Das eine Ende der Luftansaugleitung 17 mündet in den Mittelteil der Kammer 12. Das andere Ende der Luftansaugleitung ist an eine in F i g. 2 nicht dargestellte Saugvorrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe angeschlossen.

Bei Inbetriebnahme der Saugvorrichtung wird der Druck in der Kammer 12 vermindert und Luft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus der Atmosphäre durch die Öffnungen 14 und 16 in die Kammer 12 gesaugt. Die eingesaugte Luft erzeugt in der Kammer 12 eine Turbulenzzone.

Das Filamentenbündel 1 wird gemeinsam mit der eingesaugten Luft durch die Öffnung 14 in die Kammer 12 geführt und in dieser durch die Einwirkung des Luftstromes in Bewegung versetzt. Hierbei werden Teile des Bündels 1 in Dickstellen 7a überführt.

Gelegentlich können Teile des Filamentenbündels 1 aus der Kammer 12 in die Luftansaugleitung 7 gesaugt werden, was zur Ausbildung von Dickstellen von vergleichsweise großer Länge führt.

Die Kammer 12 kann eine einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen oder auch einen nicht kreisförmigen Querschnitt, beispielsweise einen quadratischen, hexagonalen, octagonalen oder ovalen Querschnitt.

Die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung 21 unterscheidet sich von der in Fi g. 2 dargestellten Vorrichtung 11 dadurch, daß die Kammer 12 durch eine für Luft permeable Trennwand 22 in zwei Teilkammern unterteilt ist. Die Trennwand 22 weist eine Vielzahl von kleinen öffnungen. 23 auf und verläuft parallel zur Bahn des Filamentenbündels von der Öffnung 14 zur öffnung

16 und ist zwischen der Bahn des Filamentenbündels und der Seite der Kammer angeordnet, in die die Luftsaugleitung 17 einmündet Dies bedeutet, daß eine der Teilkammern über die Luftsaugleitung 17 an die nicht dargestellte Saugvorrichtung angeschlossen ist, und daß die andere Teilkammer über die Garnzufuhröffnung 14 und die Garnabführöffnung 16 mit der Atmosphäre in Verbindung steht Lediglich Luft und nicht das Filamentenbündel kann durch die kleinen öffnungen 23 der Trennwand 22 gelangen.

Wird die in Fi g. 3 nicht dargestellte Saugvorrichtung in Betrieb genommen, so wird Luft aus der Atmosphäre durch die Öffnungen 14 und 16 in die Kammer 12 gesaugt Ein Teil der angesaugten Luft prallt auf die Trennwand 22, wohingegen ein anderer Teil der angesaugten Luft durch die kleinen öffnungen 23 der Trennwand 22 hindurchtritt. Durch das Ansaugen der Luft wird auf die Oberfläche der Trennwand 22 gesaugt. Die Kollision eines Teiles der angesaugten Luft mit der Trennwand 22 führt zu einer kräftigen Bewegung des Filamentenbündels, das auf die Trennwand gesaugt wurde. Hierdurch wird die Bildung von vergleichsweise gleichförmig langen, gleichförmig dicken und gleichförmig verteilten Dickstellen begünstigt. Die Ursache hierfür liegt darin, daß die Bedingungen, unter denen das Garn in der Vorrichtung 21 verbleibt, während der gesamten Verfahrensdauer vergleichsweise gleichförmig sind. Bei der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung weist die Kammer 1.2 vorzugsweise keinen runden Querschnitt, sondern «inen quadratischen, hexagonalen oder octagonalen Querschnitt auf.

Die in F i g. 4 dargestellte Vorrichtung 31 unterscheidet sich von der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung darin, daß sich eine Trennwand 32 mit einer Vielzahl von kleinen öffnungen 33 in der Luftansaugleitung 17 befindet und daß ferner die Garnabführseitenwand 15 ein oder mehrere Luftansaugöffnungen 34 zusätzlich zu der Garnabführöffnung 16 aufweist. Weitere Luftansaugöffnungen 34 können außerdem in der Garnzufuhrseitenwand 13 vorhanden sein. Da die Kammer 12 in der in Fig.4 dargestellten Vorrichtung drei oder mehr öffnungen aufweist, welche das Ansaugen von Luft ermöglichen, kann die in F i g. 4 dargestellte Vorrichtung mehr Luft ansaugen als die in den F i g. 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen. Infolgedessen kann das Filamentenbündel 1 leicht in die Luftansaugleitung 17 gesaugt werden. In der Leitung 17 stößt das Bündel auf die Trennwand 32 und häuft sich auf dieser an, wobei es kräftig durch Einwirkung des erzeugten Luftwirbels bewegt wird. Das Bündel wird dann von der Trennwand 32 durch die Garnabführöffnung 16 in entgegengesetzter Richtung zur Richtung des eingesaugten Luftstromes abgeführt. Dieser Weg des Garnes fördert die Dickstellenbildung.
Im Falle der in Fi g. 4 dargestellten Vorrichtung, bei der das Filamentenbündel auf die Trennwand 32 gesaugt wird, ist die Bewegungswirkung der angesaugten Luft schwächer als in den Fällen der Vorrichtung der F i g. 2 und 3. Infolgedessen sind die Bewegungen des Filamentenbündels, z. B. ein Verflechten, Öffnen und eine Schlaufenbildung vergleichsweise geringer als im Falle der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen. Demzufolge weist ein in einer Vorrichtung gemäß Fig.4 erzeugtes Garn Dickstellen auf, die langer sind als die Dickstellen der Garne, die in Vorrichtungen gemäß F i g. 2 und 3 hergestellt wurden, wobei gilt, daß die Gesamtanzahl an Dicksteller, geringer ist als im Falle der Vorrichtungen gemäß F i g. 2 und 3.

Die in F i g. 5 dargestellte Vorrichtung 41 weist einen inneren Garnspeicherraum 42 auf, der konzentrisch in der äußeren Kammer 12 angeordnet ist Der innere Garnspeicherraum 42 sitzt fest auf der Garnzufuhrseitenwand 13 und begrenzt einen Teil der Bahn' des Garnes zwischen den Öffnungen 14 und 16. Dies bedeutet daß die Garnzufuhröffnung 14 in der einen Wand des inneren Garnspeicherraumes 42 sitzt wohingegen das andere Ende 44 des inneren Garnspeicherraumes 42 gegenüber der Kammer 12 offen ist Die Teile der Wände des inneren Garnspeicherraumes 42, die der Garnzufuhrseitenwand 13 zugewandt sind, weisen eine Vielzahl von Öffnungen 43 auf, durch welche der innere Garnspeicherraum 42 mit der äußeren Kammer 12 und der Luftansaugleitung 17 in Verbindung steht Der innere Garnspeicherraum 42

kann einen kreisförmigen oder einen nicht kreisförmigen Querschnitt, beispielsweise einen quadratischen, hexagonalen, octagonalen oder ovalen Querschnitt aufweisen.

Zwischen der Garnabführseitenwand 15 und dem offenen Ende 44 des inneren Garnspeicherraumes 42 befindet sich eine Luftansaugeinrichtung 45. Zwischen dieser und dem inneren Garnspeicherraum 42 befindet sich ein freier Raum 48.

Wie sich aus den F i g. 5 und 6 ergibt, weist die Luftansaugeinrichtung 45 eine zentrische öffnung 46 auf, deren Durchmesser dem inneren Durchmesser des inneren Garnspeicherraumes 42 entspricht. Die Garnbahn verläuft durch diese zentrische öffnung 46. Die Luftansaugeinrichtung 45 weist ein oder mehrere Luftansaugöffnungen 47 auf, durch weiche die zentrische öffnung 46 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Luftansaugöffnung 47 ist derart ausgebildet, daß die Längsachse der Luftansaugöffnung 47 nicht die Längsachse der zentrischen öffnung 46 kreuzt. Die Luftansaugöffnungen 47 erzeugen in der Vorrichtung 41 einen Luftwirbel.

Im Falle der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die öffnungen 43 durch die Wände des inneren Garnspeicherraumes 42 in der Weise, daß die Längsachsen der öffnungen 43 nicht die Längsachse des inneren Garnspeicherraumes 42 schneiden. Die öffnungen 43 eignen sich zur Erzeugung eines Wirbels angesaugter Luft in dem inneren Garnspeicherraum 42. Die öffnungen 43 können jedoch auch so ausgebildet sein, daß die Längsachsen der Öffnungen 43 die Längsachse des inneren Garnspeicherraumes schneiden.

Bei Inbetriebnahme einer nicht dargestellten Saugvorrichtung wird Luft aus der Atmosphäre durch die öffnungen 14 und 16 und die Luftansaugöffnungen 47 der Luftansaugrichtung 45 in die Vorrichtung 41 gesaugt. Die durch die öffnungen 47 und 16 eingesaugte Luft bildet in der zentrischen Öffnung 46 einen Wirbel und wird in die Luftansaugleitung 17 gesaugt. Die in den inneren Garnspeicherraum 42 durch die Öffnung 14 eingesaugte Luft wird des weiteren durch die öffnungen 43 und den freien Raum 48 in die Ansaugleitung 17 gesaugt. Demzufolge fließt im Abzugsteil des inneren Garnspeicherraumes 42 Luft vom Mittelteil aufwärts und im Garnzufuhrteil des inneren Garnspeicherraumes 42 fließt die Luft vom Mittelteil abwärts. Dies bedeutet, daß die angesaugte Luft im inneren Garnspeicherraum 42 in zwei zueinander in entgegengesetzter Richtung fließende Ströme unterteilt wird. Infolgedessen wird im Mittelteil des inneren Garnspeicherraumes 42 ein geringerer Druck erzeugt als in den anderen Teilen. Im Mittelteil ist die Luftturbulenz am kräftigsten. Das durch die öffnung 14 in den inneren Garnspeicherraum 42 eingeführte Filamentenbündel wird im Mittelteil des Raumes kräftig bewegt Beim Passieren der zentrischen öffnung 46 der Luftansaugeinrichtung 45 wird das bewegte Filamentenbündel 1 durch den Luftwirbel wieder verdichtet.

Die in F i g. 8 dargestellte Vorrichtung 51 weist einen inneren Luftwirbelhohlraum 52 auf, der sich von der Lufteinsaugeinrichtung 45 in Richtung des inneren Garnspeicherraumes 42 erstreckt Der Luftwirbelhohlraum 52 steht mit der zentrischen öffnung der Lufteinsaugeinrichtung 45 in Verbindung. Das Ende des Luftwirbelhohlraumes 52, das der offenen Seite 44 des inneren Garnspeicherraumes 42 zugewandt ist, ist durch ein Abschlußteil verschlossen, das eine trichterförmige innere Oberfläche 54 aufweist sowie eine Öffnung 55, durch welche das Garn geführt wird. Des weiteren weist der innere Luftwirbelhohlraum 52 in den Seitenwänden eine Vielzahl von öffnungen 56 auf. Wie in F i g. 9 dargestellt, erstrecken sich die Öffnungen 56 durch die Seitenwände des inneren Luftwirbelhohlraumes 52 in der Weise, daß die Längsachsen der Öffnungen 56 die Längsachse des inneren Luftwirbelhohlraumes 52 nicht schneiden.

ίο Das Filamentenbündel 1 wird im Mittelteil des inneren Garnspeicherraumes 42 in kräftige Bewegung versetzt und gelangt durch die öffnung 55 in den inneren Luftwirbelraum 52. In diesem wird der Luftwirbel, der durch die Luftansaugeinrichtung 45 erzeugt wird, verstärkt. Demzufolge wird das bewegte Filamentenbündel bei seinem Weg durch den inneren Luftwirbelhohlraum 52 und die zentrische Öffnung 46 der Luftansaugeinrichtung 45 wieder verdichtet. Dies bedeutet, daß die in F i g. 8 dargestellte Vorrichtung besonders für die Herstellung eines kompakten Dickstellengarnes geeignet ist. Der innere Luftwirbelhohlraum 52 kann von kreisförmigem Querschnitt sein, jedoch auch einen anderen Querschnitt haben, beispielsweise einen quadratischen, hexagonalen, octagonalen oder ovalen Querschnitt.

In einer zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeigneten Vorrichtung können die Kammer 12 sowie ferner der innere Garnspeicherraum 42 Innenwände aufweisen, deren Oberflächen scharfkantige feine Teilchen aufweisen. Einige der einzelnen Fäden des Filamentenbündels gelangen dann nach dem Öffnen des Bündels in Kontakt mit der scheuernd oder abschleifend wirkenden Oberfläche der Wände und werden dabei aufgebrochen. Die aufgebrochenen Fäden führen zu einem flauschigen Aussehen des Garnes.

Infolgedessen weist das hergestellte Dickstellengarn ein Aussehen wie ein gesponnenes Dickstellengarn auf, besteht jedoch aus einem Endlos-Material.

Die diesen Effekt herbeiführenden Oberflächen der Wände mit einer Vielzahl feiner abreibend oder schneidend wirkender Teilchen hoher Härte mit scharfen Kanten, welche die einzelnen Fäden einschneiden oder aufspalten, können beispielsweise aus einer Schicht aus Sandpapier oder einem Tuch mit einer Vielzahl von spaltend oder schneidend wirkenden Teilchen, die in einem Bindemittel fixiert sind, bestehen.

Die aufspaltend oder schneidend wirkenden Teilchen

können aus einem Metall oder metallischen Werkstoff bestehen, beispielsweise Stahl, z. B. Kohlenstoffstahl, abgeschreckt durch einen Hochfrequenz-Induktionsprozeß oder aus irgendeinem anorganischen Stoff, beispielsweise Diamant, Borcarbid, Diliciumcarbid, kristallisiertem Aluminiumoxyd, Zirkon, Granat, Jade und Natursteinen, Siliciumdioxyd, Quard, Orthoclas und Apatit oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser Stoffe. Diese Teilchen weisen eine Teilchengröße von 16 bis 250 μ auf und liegen in einer Dichte von etwa 50 Teilchen oder Körnern pro cm² oder darüber vor.

Bei dem in Fig. 10 schematisch dargestellten Dickstellengarn wird die Dickstelle von in komplizierter Weise verschlungenen, miteinander verwachsenen und umgebogenen und/oder zu Schleifen verbundenen einzelnen, voneinander getrennten Fällen abgebildet Im Falle des in Fig. 11 schematisch dargestellten Dickstellengarnes wird die Dickstelle von einem Teil des Filamentenbündels gebildet, das mit sich selbst verschlungen ist
Das Aussehen und die Art der erzeugten Dickstellen

werden beim Verfahren der Erfindung von dem eingesaugten Luftstrom, dem verminderten Druck und dem Zufuhr-Abzugsverhältnis von Filamentenbündel bzw. Dickstellengarn beeinflußt. Der Ausdruck »Zufuhr-Abzugsverhältnis« bezieht sich dabei auf das Verhältnis in % der Differenz zwischen der Zufuhrgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit zur Abzugsgeschwindigkeit.

Die Art des angesaugten Luftstromes hängt von der Konstruktion der die Dickstellen erzeugenden Vorrichtung ab und hat einen Einfluß auf die Ausbildung und Konfiguration sowie Länge der Dickstellen. Das Zufuhr-Abzugsverhältnis beeinflußt dabei die Häufigkeit der Dickstellenbildung und der Dickstellenlänge.

Beim Verfahren der Erfindung liegt das Zufuhr-Abzugsverhältnis bei 5 bis 300%. Demzufolge lassen sich beim Verfahren der Erfindung durch Einstellung des Zufuhr-Abzugsverhältnisses und durch Auswahl der verwendeten Vorrichtung verschiedene Typen von Dickstellengarnen herstellen.

Je nach dem Zufuhr-Abzugsverhältnis, der Konstruktion der verwendeten Vorrichtung und dem Grad des erzeugten Unterdruckes werden gelegentlich Dickstellengarne mit Dickstellen durch loses Miteinanderverschlingen des Filamentenbündels und/oder der einzelnen Fäden erzeugt. Derartige Dickstellen sind vergleichsweise sperrig und massig. Dickstellengarne mit solchen lockeren oder losen Dickstellen können beim Garnumspulen, beim Weben oder Wirken Schwierigkeiten machen, d. h., das Garn kann brechen. Infolgedessen eignen sich Dickstellen mit derart lockeren oder lose gebildeten Dickstellen weniger gut zum Umspulen, Weben und Wirken. Die Nachteile derartiger lockerer oder loser Dickstellen lassen sich jedoch durch folgende Maßnahmen beheben:

Bündel oder der einzelnen Fäden, aus der Anzahl der einzelnen Fäden der Bündel und durch die Herstellungsweise oder Behandlung der Teilbündel unterscheiden. Dies bedeutet, daß zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung beispielsweise ein gekräuseltes Filarrientenbündel, ein lexturiertes Filamentenbündel oder ein normales Filamentenbündel verwendet werden kann oder ein sogenanntes verdoppeltes Bündel aus einem gekräuselten oder texturierten Bündel oder aus einem normalen Bündel. Des weiteren kann das zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete Filamentenbündel aus Fäden von zwei oder mehreren verschiedenen thermoplastischen Polymeren bestehen, die sich im Schmelzpunkt voneinander unterscheiden.

Das nach der Erfindung erzeugte Dickstellengarn kann gegebenenfalls einem Kräusel- oder Texturierverfahren unterworfen werden, beispielsweise einem Verdichtungsverfahren oder einem sogenannten Falschtwist-Verfahren.

In dem Falle, in dem das Dickstellengarn aus Fäden von zwei oder mehreren thermoplastischen Polymeren verschiedenen Schmelzpunktes besteht, kann das Dickstellengarn einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur unterworfen werden, die unter dem Schmelzpunkt des früher schmelzenden Polymeren, jedoch nicht unter dem niedrigeren Schmelzpunkt der Polymeren liegt. Durch eine solche Hitzebehandlung werden die Fäden mit dem höheren Schmelzpunkt fest mit den Fäden mit dem niedrigeren Schmelzpunkt verbunden. Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der

30 Erfindung näher veranschaulichen.

(1) durch eine Verdichtung des aus der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung abgeführten Garnes durch Aufblasen eines Luftstrahles aus einer Düse auf das Dickstellengarn;

(2) durch Aufbringen eines Bindemittels, beispielsweise eines Schlichtemittels oder eines Harzes auf das Dickstellengarn und

(3) durch Verdichten des Dickstellengarnes durch Hindurchführen durch eine Zone hoher Temperatür, wodurch die Schlaufen bildenden Fäden und locker verschlungenen Teile und Fäden zum Schrumpfen gebracht werden.

Andererseits können zur Erzeugung von festen oder verdichteten Dickstellengarnen die Filamentenbündel auch schwach verdrallt oder verzwirnt werden, bevor die Filamentenbündel in die Dickstellen erzeugende Vorrichtung eingeführt werden, um die einzelnen Fäden schwach miteinander zu verflechten, was durch Einblasen eines Luftstrahles mittels einer Düse auf das Filamentenbündel erfolgen kann. Durch ein Verdrallen oder Verzwirnen läßt sich der Grad der öffnung des Filamentenbündels steuern.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung können Filamentenbündel verwendet werden, die aus einem, zwei oder mehreren Teilbündeln bestehen. Die Teilbündel können dabei aus gleichen oder aus voneinander verschiedenen Bündeln bestehen. Im Falle der Verwendung eines aus Teilbündeln bestehenden Filamentenbündels können sich die Teilbündel voneinander durch den Typ des Polymeren, aus dem die einzelnen Fäden bestehen, aus der Denierzahl der

Beispiel 1

Verwendet wurde ein 100-Denier-Filamentenbündel aus 48 Einzelfäden aus Polyäthylenterephthalat mit 10 Drehungen pro Meter. Das Filamentenbündel wurde in einer Vorrichtung wie in Fig. 1 dargestellt, mit einer Dickstellen erzeugenden Behandlungskammer gemäß F i g. 2 unter folgenden Bedingungen verarbeitet:

Zufuhrgeschwindigkeit des

Filamentenbündels 460 m/Min.

Aufspulgeschwindigkeit des

Filamentenbündels 400 m/Min.

Zufuhr-Abzugsgeschwindigkeit

(Verhältnis der Differenz zwischen der Zufuhrgeschwindigkeit und der Abzugsgcschwindigkcit des Garnes

zur Abzugsgeschwindigkeit in %) 15%

Unterdruck in der Kammer 45 mm Hg

Das erhaltene Garn hatte die in der Tabelle angegebenen Eigenschaften.

Beispiele 2—4

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch diesmal anstelle der Behandlungskammer gemäß Fig.2 Behandlungskammer gemäß Fi g. 3,4 und 5 verwendet wurden. Die erhaltenen Garne haben die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Eigenschaften.

Tabelle

!	Beispiel Nr.	Mittlere Länge	Größte Länge	Häufigkeit der	Web-Eigenschaften
c 1 j		der Dickstellen	der Dickstellen	Dickslellen
U		(cm)	(cm)	auf 100 m
r;	1	30	108	38	normal
If	2	15	25	70	gut
I',	3	31	125	20	weniger gut
	4	5	10	180	gut

Schlaufen-Fäden
im Webprodukt

Aus der Tabelle ergibt sich, daß sich die Art der erzeugten Dickstellen in durch Auswahl der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung beeinflussen läßt. Die gemäß Beispielen 1 bis 3 erzeugten Dickstellengarne erwiesen sich bezüglich ihrer Webeigenschaften als ähnlich den üblichen bekannten gedrehten Dickstellengarnen. Ihre Webeigenschaften waren etwas schlechter als die von regulären gedrehten Garnen, da die Dickstellen gelegentlich zu einem Bruch des Garnes führten. Die Häufigkeit der Garnbrüche hing dabei von der Art oder dem Typ der Dickstellen ab. Die Gewebe, die aus den Garnen der Beispiele 1 bis 4 hergestellt wurden, hatten sämtlich ein gleichförmiges Aussehen, wiesen keine ungleichförmigen Stellen auf und zeigten kein Holzstrukturmuster. Sämtliche der hergestellten Gewebe fühlten sich sehr weich an, da die verwendeten Füamentenbündel während des Verfahrens nicht gedreht wurden. Sämtliche der hergestellten Gewebe hatten ein seidentuchartiges Aussehen, da die normalen Abschnitte der Dickstellengarne etwas zerzaust waren, und zwar parallel zu den Einzelfällen durch Einwirkung des angesaugten Luftstromes und zwar aufgrund der erwünschten Reflexion des auf die Gewebe einfallenden Lichtes.

Ähnliche Ergebnisse wie in den Beispielen 1 —4 beschrieben wurden dann erhalten, wenn anstelle des beschriebenen Filamentenbündels z. B. folgende Füamentenbündel verwendet wurden:

a) 150-Denier-Füamentenbündel aus 30 Einzelfäden aus Cellulosediacetat mit 10 Drehungen pro Meter;

b) 75-Denier-Filamentenbündel aus 36 Einzelfäden aus Nylon 66 mit 10 Drehungen pro Meter;

c) 150-Denier-Füamentenbündel aus 48 Einzelfäden aus Polyacrylnitril mit 15 Drehungen pro Meter
oder

d) 50-Denier-Filamentenbündel aus 24 Einzelfäden aus Polyäthylenterephthalat mit 10 Drehungen pro Meter in Kombination mit einem IQQ-Denier-Füamentenbündel aus 24 Einzelfäden aus Cellulosediacetat mit 60 Drehungen pro Meter.

Beispiel 5
Versuch A

Es wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren unter Verwendung der in den Fi g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung wiederholt mit der Ausnahme jedoch, daß eine Düse zwischen der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung und der Abzugswalze 8 angeordnet wurde, durch welche komprimierte Luft mit einem Druck von 3 kg/cm² auf das Dickstellengarn geblasen wurde.

Versuch B

In einem weiteren Versuch wurde anstelle der Düse eine drehbare Schlichte-Walze zwischen der Dickstellen schwach erkennbar erkennbar
unbedeutend
gut erkennbar

erzeugenden Vorrichtung und der Abzugswalze 8 angeordnet. Der untere Teil der Schlichte-Walze tauchte in eine 3%ige wäßrige Polyvinylalkohollösung ein. Das aus der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung abgezogene Garn wurde mit dem oberen Teil der Schlichte-Walze in Kontakt gebracht und dadurch geschlichtet.

Versuch C

In einem weiteren Versuch wurde anstelle der zusätzlich verwendeten Düse eine heiße Platte einer Länge von 1 m zwischen der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung und der Abzugswalze angeordnet Die Platte wurde auf eine Temperatur von 230° C aufgeheizt.

Die auf diese Weise erhaltenen Dickstellengarne

wiesen eine bemerkenswert verbesserte Verdichtung der einzelnen Fäden in den Dickstellenteilen und den regulären Teilen des Garnes auf.

Das gemäß Versuch A erhaltene Dickstellengarn wies kleine Fadenschiaufen auf. Jedoch war die Verarbeitbarkeit des Garnes beim Weben und Wirken ähnlich der Verarbeitbarkeit normaler Füamentenbündel. Die Garne der Versuche B und C wiesen viel weniger Fadenschlaufen auf und verhielten sich in ihrer Verarbeätbarkeit wie übliche Garne.

Beispiel 6

Die gemäß Beispielen 1 bis 4 hergestellten Dickstellengarne wurden unter Verwendung einer üblichen Kräuselmaschine mit einer Erhitzungsvorrichtung oberhalb der Kräuselvorrichtung gekräuselt. Die gekräuselten Dickstellengarne wurden dann zu Tuchen verwebt. Die erhaltenen Tuche waren sehr voluminös und hatten einen sehr weichen Griff. Die Aufheizvorrichtung oberhalb der Kräuselvorrichtung erwies sich als sehr wirksam für die Verbesserung der Bündelung der einzelnen Fäden in den Dickstellengarnen. Infolgedessen konnten die gekräuselten Dickstellen ohne Schwierigkeiten verwebt werden.

Das beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei

jedoch diesmal anstelle der Kräuselvorrichtung eine Reibur.gs-Falschdrall-Vorrichtung verwendet wurde.

Die erhaltenen Tuche erwiesen sich als sehr voluminös und fühlten sich sehr weich an.

Beispiel 7

Das in den Beispielen 1 —4 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch unter Einschaltung einer Düse nach den Zufuhrwalzen 3a und 36 (vgl. Fig. 1). Vor der Erzeugung der Dickstellen wurde das Füamentenbündel durch die Einwirkung eines kombinierten Luftstromes, der aus der Düse unter einem Druck von O.Slcg/cm² ausgestoßen wurde, schwach gebündelt

Der Ausstoß der kompremierten Luft führte zu einer schwachen Bündelung der einzelnen Fäden im Filamen-

tenbündel. Die Bündelung erschwerte die Öffnung der einzelnen Fäden in der üickstellen erzeugenden Verfahrensstufe. Die geringere Öffnung der einzelnen Fäden führte zu einer geringeren Verschlingung, Verflechtung und geringeren Schlaufenbildung der einzelnen Fäden. Demzufolge waren die erhaltenen Dickstellengarne durch eine geringere Häufigkeit von Dickstellen gekennzeichnet Die Länge der Dickstellen war größer als im Falle der Beispiele 1 bis 4.

Beispiel 8

In einer Vorrichtung wie in F i g. 1 dargestellt, wurde eine heiße Platte einer Länge von 1 m zwischen der Dickstellen erzeugenden Vorrichtung und der Abzugswalze angeordnet. Die Platte wurde auf eine Temperatur von 170° C aufgeheizt, um das aus der Vorrichtung abgezogene Dickstellengarn aufzuheizen.

Ein 300-Denier-Filamentenbündel aus 36 Polyäthylenterephthalatfäden mit 10 Drehungen pro Meter wurde mit einem 30-Denier-Filamentenbündel aus 7 Polypropylenfäden mit 10 Drehungen pro Meter vereinigt Das erhaltene Bündel wurde dann in der beschriebenen Vorrichtung unter Verwendung einer Kammer, wie in Fig.5 beschrieben, unter folgenden Bedingungen verarbeitet:

Zufuhrgeschwindigkeit 345 m/Min.

Aufspul-(Abzugs-)Geschwindigkeit 300 m/Min.

Unterdruck 50 mm Hg

Erhitzertemperatur 170° Q

Bei Kontakt mit der Heizplatte wurden die Polypropylenfäden teilweise aufgeschmolzen, wodurch die einzelnen Polyäthylenterephthalatfäden und die verbleibenden Polypropylenfäden miteinander verklebt wurden. Die Schlaufen des Dickstellengarnes schrumpften bei Kontakt mit der Heizplatte. Es wurde infolgedessen ein Garn erhalten, das sich außerordentlich günstig aufspulen, verweben und verwirken ließ.

Hierzu 3 Blatt'Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur kontinuierlichen Hersteilung eines Dickstellengarnes aus einem Filamentenbündel, bei dem das Filamentenbündel in eine mit öffnungen für die Zuführung bzw. Abführung des Filamentenbündels vorgesehene Behandlungszone mit einer höheren Geschwindigkeit eingeführt als abgeführt wird und bei dem das Filamentenbündel in dieser Behandlungszone einer zur Dicksteller.bildung führenden Wirbelbehandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung eines Unterdruckes im Mittelabschnitt der Behandlungszone durch eine Luftleitung Luft absaugt, so daß Luftströme aus der umgebenden Luft vom Zufuhr- bzw. Abfuhrende eingesaugt werden, die im Mittelabschnitt der Behandlungszone unter Erzeugung von Wirbelströmen zusammentreffen.