DE2754071C3 - Verfahren zum Herstellen eines mit noppenartigen Verdickungen versehenen Fadens - Google Patents

Description

Aus der US-PS 31 10 151 ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines kompakten Garnes mit wulstartigen Verdickungen bekannt. Hierbei wird das zu behandelnde Garn über eine Bearbeitungsfläche geführt, wobei ein fluides Medium senkrecht zu der Garnachse und aus der Bearbeitungsfläche heraus auf das Garn aufgebracht wird. Dabei entsteht durch Verflechtung der einzelnen Fäden ein kompaktes Garn mit wuistartigen Verdickungen, bei dem der Abstand von Faden zu Faden im allgemeinen den Durchmesser des Fadens nicht übersteigt.

Die mit dem bekannten Verfahren hergestellten Fäden oder Garnen mit noppenartigen Verdickungen haben keine befriedigende Stabilität der Verdickungen bei stärkerer mc ;hanischer Beanspruchung, wie sie z. B. beim Weben oder anderen Verarbeitungsformen auftreten kann.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe die Herstellung von Fäden mit noppenartigen Verdikkungen von größerer mechanischer Beständigkeit der Verdickung gelingt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Der nach dem Verfahren der Erfindung erhaltene Faden ist in charakteristischer Weise an beiden Enden der Noppen gegenläufig gezwirnt. Dies führt in einem weiten Umfang zur Blockierung der Noppen an Ort und Stelle, so daß sie nicht irrtümlicherweise durch eine nachfolgende Spannung entfernt werden können, die an einem der beiden Enden der Noppe während der Weiterverarbeitung der Fäden angelegt wird. Ein weiterer Vorteil der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Fäden mit noppenartigen Verdickungen besteht darin, daß bei ihrer Herstellung nur ein geringer oder gar kein Fadenbruch auftritt, so daß man texturierte Fäden mit einer äußerst hohen Zug-Reißfestigkeit erhält.

Bei der Erzeugung von noppenartigen Verdickungen an Textilfaden bzw. -garnen gemäß der vorliegenden Erfindung kann jeder übliche Textilfaden Verwendung finden, der mittels des Durchgangs eines unter hohem Druck stehenden fluiden Mediums, wie beispielsweise Luft, Dampf, Wasser, Stickstoff, Kohlendioxid und dergleichen, zum öffnen gebracht wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein schematisches Schaubild der Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei übliche Formgarnkörper als Zuführung verwendet werden und zwei Glasfaden zu einem einzigen Faden während ihres Weges über die Fadenbearbeitungsfläche verflochten werden; Fig.2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Walze 13 von F! g. 1, teilweise unterbrochen, um die Richtung der Gasdurchlässe und die darin befindlichen Absaugöffnungen aufzuzeigen;
F i g. 3 ist ein Querschnitt eines Gasdurchlasses, der an der Oberfläche der Walze 15 von F i g. 2 angeordnet ist;

F i g. 4 ist eine Reproduktion einer Fotografie eines Glasfadens, der nach der Ausführungsform von F i g. 1 gemäß der Erfindung erzeugt worden ist; F i g. 5 zeigt ein schematisches Schaubild der Ausführungsform von F i g. 1 gemäß der Erfindung, wobei ein noppenartiger Faden mit unregelmäßigem Durchmesser von ein^m einzigen Faden erzeugt wird, der von einer Spule abläuft;

Fig.6 zeigt eine geeignete Gasdüse für die Zuführung des fluiden Mediums;

F i g. 7 bis 9 zeigen geeignete Düsenöffnungen für die Gasdüse von F i g. 6.
Unter Bezugnahme auf F i g. 1 werden dort nebeneinander zwei Glasfäden mit Formgarnkörpern 1 und 2 gezeigt. Jeder dieser beiden Garnkörper t und 2 hat einen zentralen Stift 5 bzw. 6 in sich gelagert, die an ihrer äußeren Oberfläche einen umlaufenden Ringbauteil 7 bzw. 8 aufweisen. Diese Ringbauteile 7 und 8 sind dafür vorgesehen, daß der Faden bei der Abnahme über den Garnkörper hinaus bogenförmig geführt werden kann. Die von den Formgarnkörpern 1 und 2 weggeführien Fäden 3 und 4 werden zu einem einzigen Faden in einer Öse 9 vereinigt und gelangen durch eine

Öse 10, um einer rotierenden Walze 13 zugeführt zu werden. An der Oberfläche 21, die an der Stirnseite der Walze 13 ausgebildet ist, ist eine Vielzahl von Gasdurchlässen 14 angeordnet, die in den Körper der Wabe 13 eingebohrt sind. Diese Gasdurchlässe 14 sind besser in der (ig. 3 zu sehen. Die Oberfläche 21 kann eine gebogene, üblicherweise U-förmige Oberfläche, wie gezeigt, sein oder sie kann eine vergleichsweise flache Oberfläche aufweisen. Die Gasdurchlässe 14 stehen mit der die Walze 13 umgebenden Atmosphäre

über eine Vielzahl von öffnungen in Verbindung, die ihrerseits in einer umlaufenden Platte 15 enthalten sind, wobei letztere mit der Oberfläche der Walze 13 fest verbunden ist. Die öffnungen 23 bis 30, in F i g. 2 gezeigt, in der Platte 15 sind Auslaßöffnungen mit

to verschiedenem Durchmesser, die über den öffnungen der Gasdurchlasse 14 angeordnet sind und eine Ventilation durch den Durchlaß 14 mit der Atmosphäre zulassen. Dadurch, daß man die Lage der umlaufenden Platte 15 justiert, kann man jede der öffnungen 23 bis 30

mit dem Gasdurchlaß 14 in Übereinstimmung bringen. Sofern erwünscht, kann die feste Platte 15 über jedem der Durchlässe in der Weise angeordnet werden, daß dadurch der Durchlaß von der umgebenden Atmosphä-

re verschlossen bleibt Infolgedessen kann die Ventilation des Gasdurchlasses 14 mit der umgebenden Atmosphäre in leichter Weise kontrolliert werden. Durch ein Einstellen der Ventilation kann außerdem eine variable Gasströmung durch den Durchlaß 14 erzielt werden.

Wie in Fig.4 gezeigt, erzeugt man gemäß der Erfindung eine noppenartige oder eine wulstartige Verdickung 16 auf dem Faden 17. Die wulstartige Verdickung 16 wird dadurch charakterisiert, daß sie an ihren beides Enden gegenläufig gezwirnt im Faden eingebettet ist wodurch der Wulst im mechanischen Sinne stabil gemacht wird.

Bei einer alternativen Verfahrensweise, wie in F i g. 5 gezeigt, wird ein einzelner Faden 38 dazu benutzt, um einen Glasfaserfaden mit diskontinuierlichen wulstartigen Verdickungen 39 entlang seiner Gesamtlänge zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform wird der einzelne Faoen 38 von einer Spule 34 abgenommen, gelangt durch eine öse 35 und wird durch Kontrolkinrichtungen zur Fadenspannung 36 bzw. 37 geführt. Diese Spannungskontrolieinrichtungen sind in der Regel polierte Piatten, zwischen denen der Faden 38 hindurchgelangt Üblicherweise wird die Fadenspannung dadurch kontrolliert, daß man das Gewicht einer Kopfplatte variiert oder indem man mehr als eine Kopfplatte über der unteren Platte anordnet. Der Faden wird sodann durch eine Öse 10 und über eine Walze 13 geleitet die identisch ist mit der Walze von F i g. 1,2 und 3. In der Walze 13 werden passende Justierungen gemacht um entsprechende Lochgrößen über den öffnungen des Gasdurchlasses 14 anzuordnen, der in der Seitenwand der Walze 13 angebracht ist. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß man die Platte 15 rotieren läßt, um das in ihr befindliche entsprechende \akU mit dem Ausgang des Gasdurchlasses 14 in Übereinstim mung zu bringen. In dieser Weise werden wulstartige Verdickungen von einem einzigen Faden 38 in der gleichen Weise erzeugt, wie es an dem doppelten I aden gemäß F i g. 1 geschieht, und der erzeugte Faden ist wiederum dadurch charakterisiert, daß er an beiden F.nden der noppenartigen Verdickung 39 gegenläufig verzwirnt ist, wodui cn die Verdickung entstanden ist.

F i g. 6 zeigt eine typische Hochgeschwindigkeitsdüse, um ein fluides Medium unter Druck zu den Bearbeitungsflächen eines noppenbildenden Geräts zu transportieren. Daher kann diese Hochgeschwindigkeitsdüse über den Bearbeitungsflächen der Fig. 1 oder 5 angeordnet sein und kann in ihrer Hohe üoer den Bearbeitungsflächen variieren. Die Düse enthält ein hohles Rohr 80 mit einem Endstück 81. Dieses Endstück hat eine oder mehrere öffnungen. Diese Öffnung kann wiederum verschiedene Formen annehmen. Besonders bevorzugt ist der Schlitz gemäß F i g. 7, der beispielsweise eine Länge von etwa ^,39 mm und eine Breiie von etwa 0,127 mm aufweist Die beiden kleinen kreisförmigen Löcher an jeder Kante des Endstücks gemäß F i g. 8 haben beispielsweise einen Durchmesser von 1.067 mm und sind etwa 2,38 mm voneinander entfernt. Die Kombination des Schlitzes und der Löcher gemäß Fig.8 ergeben eine »Hundeki' ^-Vlen«-ähnliche Form, wobei der Schlitz eine Läng^ .οι, etwa 2,38 mm, eine Breite von etwa 0,127 mm aufweist und die kreisförmigen Löcher einen Durchmesser von etwa 1,067 mm haben.

Bei der Erzeugung von noppenartigen Fäden aus Glasfasern kann die Fadenquelle variiert werden. Infolgedessen können beispielsweise unter Zuhilfenahme von ganz bestimmten Verfahrensweisen Glasfaserfäden im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, wobei als Fadenquelle Formgarnkörper verwendet werden, d. h. ein auf einer Spule aufgewickelter Faden, der durch Aufwickeln eines Glasfaserfadens gebildtt wird, wobei letzterer aus einer Quelle geschmolzenen Glases erzeugt worden ist Formgarnkörper können entweder in feuchtem oder trockenem Zustand verwendet werden. Außerdem können Glasfaserfäden auf direktem Weg von Spulen ins Verfahren eingeführt werden, die üblicherweise dadurch erzeugt werden, daß man einen Formgarnkörper auf einer üblichen Zwirnmaschine anordnet und das Garn bis zu irgendeinem gewünschten Zwirngrad verzwirnt währenddessen es von den Formgarnkörpern abgenommen und auf der Spule aufgewickelt wird. Ferner können die Glasfäden nach der Zusammenfassung der Einzelfäden auch ohne vorheriges Aufspulen dem Verfahren dieser Erfindung zugeführt werden.

Außerdem ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, die noppenartigen Verdickungen für Glasfaserfäden auf einer üblichen Textilzwirnmaschine zu ei zeugen, indem man den Faden der noppenbildenden Behandlung gemäß der Erfindung unterwirft, bevor man ihn auf den Spulen der Zwirnmaschine aufwickelt Wie aus der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 1 hervorgeht kann man bei der Erfindung auch zwei vereinigte Glasfäden verwenden, um das endgültige noppenartige Fadenprodukt zu erzeugen. In ähnlicher Weise kann man auch mehr als zwei Fäden dem System zuführen und mit noppenartigen Verdickungen versehen.

Beispiel

In diesem Beispiel wird eine Vorrichtung verwendet die allgemein in F i g. 5 abgebildet ist, und die Versuche werden unter Bezugnahme auf diese Figur weiter beschrieben.

Es wurden Versuchsreihen mit Einzelendgarnen durchgeführt, die von einer Spule 34 abgewickelt worden waren. Die Garne wurden mittels der Spulmaschine 18 von der Spule 34 und über die Walze 13 gezogen, bevor sie auf einen Garnkörper 20 aufgewickelt wurden. Die Garngeschwindigkeit über die Walze 13 wurde von 74,4 bis 658,8 m pro Minute variiert. Der Luftdruck während dem Versuch betrug 206 842 bis 275 790 Pascal. Die Luftdüse hatte eine Düsenoffnung mit einer »Hundeknochenw-ähnlichen Gestalt, wie sie in F i g. 9 wiedergegeben ist. Walze 13 war mit zylindrischen fcuftdurchgängen 14 versehen, wobei jeder Durchgang einen Durchmesser von 4,98 mm hatte Die umlaufenden Platten zur Abzugsregelung 15 waren so angeordnet, daß jeder Luftdurchgang 14 eine Abzugsöffnung mit einem Durchmesser von 0,218 mm aufwies. Die während dieser Testreihen erhaltenen Garne wurden auf ihre Stärke geprüft indem man das eingesetzte Garn als Standard verwendete, una wurden außerdem per Augenschein überprüft, um die Bildung der noppenartigen Verdickungen im Garn zu

bo überprüfen.

In der folgenden Tabelle wurden die Reißfestigkeiten der Glasfasergarne in unbehandeltem Zustand und der nach der Behandlung erhaltenen Garne mit noppenartigen Vprdickungen wiedergegeben. Wie aus der Tabelle

b5 hervorgeht, wird die Reißfestigkeit der Garne durch die Ausbildung von Noppen nach der Erfindung so wenig herabgesetzt daß die Garne nach der Behandlung für textile Zwecke gut verwendbar sind.

Tabelle

Ver	Garnbestimmung	1/0	1,OZ	(2	Enden)	Reißfestigkeit (kg)	be
such		1/0	1,OZ	(2	Enden)	unbe-	handelt
		1/0	1,OZ		handell	1,75
1	DE-75	1/0	1,OZ		1,5	4,52
2	DE-37				6,19	4,83
3	DE-75				6,35	9,98
4	DE-37			11,89

Die Buchstaben DE beziehen sich auf den Fadendurchmesser, wobei der DE-Faden einen Durchmesser von 0,0063 mm hat. Die Nummer, die unmittelbar der Buchstabenbezeichnung folgt, mal 100 = die Yardzahl des Garns pro 0,454 kg Glas. Die Bezeichnung 1/0 bedeutet die Zahl der Enden des verwendeten Garns, 1/0 bedeutet ein Ende. Die Bezeichnung 1,OZ bedeutet eine Verzwirnung in Z-Richtung mit einer Zwirnung pro 2,54 cm.

Hierzu 2 BhUt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines mit noppenartigen Verdickungen versehenen Fadens durch Behandlung eines Fadens aus einer Vielzahl von Fasern mit einem unter hohem Druck stehenden fluiden Medium, wobei man den Faden über eine rotierende, walzenförmige Bearbeitungsfläche führt, das fluide Medium auf den Faden aufbringt und den Faden rasch von der Bearbeitungsfläche entfernt und ihn

   aufsammelt, dadurch gekennzeichnet, daß man das fluide Medium von einer außerhalb der rotierenden walzenförmigen Bearbeitungsfläche angeordneten Düse auf die freie Oberfläche des Fadens aufbringt und daß man einen Teil des fluiden Mediums durch Durchgänge in der Bearbeitungsfläche abzieht