DE4424547A1

DE4424547A1 - Verfahren zur Herstellung eines Fadens

Info

Publication number: DE4424547A1
Application number: DE4424547A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Noelle; Eberhard Krenzer
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: H Staehle 72760 Reutlingen De GmbH
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2014-07-13
Also published as: DE4424547C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie den Faden.

Das Verfahren und der Faden sind bekannt durch die EP-B2 57 583. Bei diesem Verfahren erfolgt eine so intensive Durchmischung der Filamente von Kernfaden und Effektfaden, daß beide Fäden nicht mehr voneinander unterscheidbar sind.

Der auf diese Weise erzeugte Faden ist verhältnismäßig steif und besitzt eine so glatte Oberfläche, daß es beim Nähen zur sehr starker Erhitzung sowohl der Nähnadel als auch des Fadens und damit zur Schädigung von beiden kommt.

Durch die EP-B1 295601, ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fadens und ein Faden bekannt, die ebenfalls die Voraussetzungen nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 erfüllen. Hierbei erfolgt ebenfalls eine starke Durchmischung von Kernfaden und Effektfaden. Ferner erfolgt in einer Heizzone nach der Lufttexturierung eine starke Schrumpfung von Kernfaden und Effektfaden. Auch diese starke Schrumpfung führt zu einer starken Kompaktierung des Fadens mit den o.a. Nachteilen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Fadens abzugeben, der weich und schmiegsam ist und der lediglich in seiner Oberflächenstruktur "so aufgerauht" ist, daß er durch Mitführen von Luft beim Nähen gute Laufeigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch das Verfahren entsteht ein Faden nach Anspruch 9, der sich dadurch auszeichnet, daß die Kernfilamente im wesentlichen langge streckt bleiben und daher in ihrer überwiegenden Mehrzahl zur Festigkeit des Fadens mit ihrer gesamten Eigenfestigkeit beitragen. Lediglich wenige Filamente des Kernfaden nehmen an der durch die Lufttexturierung erfolgenden Platzverlagerung teil, jedoch auch hier ohne die Bildung von Schlaufen und Schlingen. Daher tragen auch diese Filamente.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch den Verfahrensablauf.

Fig. 2 zeigt einen Faden.

Im in Fig. 1 schematisch dargestellten Verfahrensablauf werden zwei Fäden, nämlich der Kernfaden 14 und der Effektfaden 15 gleichzeitig verstreckt und sodann zu dem Gesamtfaden 16 zusammengeführt und gemeinsam lufttexturiert. Hierzu wird der Kernfaden von der Vor lagespule 1.1. über den Kopffadenführer 2.1. mittels Lieferwerk 3.1. abgezogen. Der Kernfaden 14 wird sodann durch die Streckgalette 5.1. verstreckt. Dazu läuft die Streckgalette 5.1. mit höherer Umfangs geschwindigkeit als das Lieferwerk 3.1. Die Streckgalette 5.1. ist beheizt.

Der Effektfaden 15 wird von der Vorlagespule 1.2. über den Kopf fadenführer 2.2. mittels Lieferwerk 3.2. abgezogen. Der Effektfaden wird sodann zwischen dem Lieferwerk 3.2. und der Streckgalette 5.2. verstreckt. Hierzu läuft die Streckgalette 5.2. mit höherer Umfangs geschwindigkeit als das Lieferwerk 3.2. Die Streckgalette 5.2. ist beheizbar. Bei beiden Fäden handelt es sich um einen multifilen, syn thetischen Faden, der aus einer Vielzahl einzelner Filamente besteht und mit einer Abzugsgeschwindigkeit von mehr als 2.500 m/min. ersponnen worden. Durch diese hohe Abzugsgeschwindigkeit von der Spinndüse haben beide Fäden eine sehr hohe Vororientierung erhalten, so daß in der Streckzone zwischen den Lieferwerken 3 und den Streckgaletten 5 nur noch eine Restverstreckung aufgebracht werden muß.

Die Geschwindigkeiten der Galetten 3.1. und 5.1. werden so eingestellt, daß der Kernfaden 14 vollständig verstreckt wird. Die Geschwindigkeit der Galetten 3.2. und 5.2. ist so eingestellt, daß der Effektfaden 15 eine weitere Verstreckung erhält. Diese Verstreckung braucht nicht vollständig zu sein, sie kann jedoch vollständig sein.

Die beiden Fäden werden nach Ablauf von der jeweiligen Streckgalette 5.1. bzw. 5.2. zu einem Gesamtfaden 16 in den Fadenkanal einer Texturierdüse 7 zusammengeführt. Es sei erwähnt, daß der Texturierdü se 7 ein Wasserbad oder eine Wasserdüse vorgeordnet sein kann, in dem/der der Effektfaden 15, insbesondere aber der Kernfaden, ange feuchtet wird. Durch den Luftkanal 8 der Texturierdüse 7 wird der Gesamtfaden 16 mit Druckluft beaufschlagt. Der Gesamtfaden 16 wird hinter der Texturierdüse 7 mittels Lieferwerk 10 mit einer Geschwin digkeit abgezogen, die wesentlich geringer ist als die Liefergeschwindig keiten der beiden Streckgaletten 5.1. bzw. 5.2. Das bedeutet, daß der Faden bzw. beide Fäden in der Texturierzone zwischen den jeweiligen Streckgaletten 5.1. bzw. 5.2. und der Texturierdüse 7 mit einer Faden zugkraft geführt werden, die zum wesentlichen ausschließlich durch die Kräfte bestimmt wird, die die strömende Luft auf den Faden ausübt. Hinter dem Lieferwerk 10 wird der Faden durch einen Heizer 19 geführt. Dabei handelt es sich um einen Konvektionsheizer. Dieser Heizer 19 weist ein Rohr 20 auf, durch welches der Faden berüh rungslos hindurchgeführt wird. Das Rohr 20 wird von außen beheizt, z. B. dadurch, daß das Rohr einen druckdichten Behälter durchdringt, in dem sich eine Sattdampfatmosphäre befindet.

Der Faden 16 wird aus dem Heizer 19 mit dem Heizrohr 20 durch ein Lieferwerk 21 wieder abgezogen. Es sei erwähnt, daß dem Liefer werk 10 ein zweites Lieferwerk folgen kann, um eine Stabilisierzone zu bilden. In dieser Stabilisierzone würde der Faden bei geringfügiger Verstreckung einer mechanischen Stabilisierbehandlung unterworfen. Ein derartiges Verfahren ist durch die DE 27 49 867 (Bag. 1045) bekannt.

Dem Lieferwerk 21 folgt die Changiereinrichtung 11 sowie die Spule 12, welche durch Treibwalze 13 angetrieben wird.

Die Besonderheiten des Verfahrensablaufes bestehen in folgendem:
Die Lieferwerke 3.1. und 3.2. sind nicht beheizt. Der Kernfaden 14 und der Effektfaden 15 werden also bis zu der jeweiligen Streckgalette 5.1. bzw. 5.2. unter Raumtemperatur und ohne äußere Aufheizung geführt.

Die Streckgalette 5.1. für den Kernfaden 15 ist auf eine Temperatur von 220°C bis 245°C aufgeheizt.

Die Streckgalette 5.2. für den Effektfaden ist - wie bereits gesagt - zwar beheizbar. Sie wird erfindungsgemäß jedoch nach Wahl zwischen Raumtemperatur und 160°C betrieben, vorzugsweise zwischen 130°C und 160°C.

Die Bezugsgeschwindigkeit für den durch die Texturierdüse 7 geführten Gesamtfaden 16 wird durch das der Texturierdüse 7 folgende Liefer werk 10 angegeben. Die Geschwindigkeiten der Lieferwerke 3.1. bzw. 3.2. und der Streckgaletten 5.1. bzw. 5.2. werden auf die Bezugsge schwindigkeit des Lieferwerkes 10 eingestellt. Durch diese Einstellung wird einerseits bewirkt, daß der Kernfaden 14 und der Effektfaden 15 zwischen dem Lieferwerk 3.1. bzw. 3.2. und der Streckgalette 5.1. bzw. 5.2. in dem erforderlichem Maße verstreckt werden. Diese Verstrec kung ist vorgegeben durch die Abzugsgeschwindigkeit von der Spinn düse und die dadurch erzielte Vororientierung des Molekulargefüges. Übliche Verstreckverhältnisse liegen zwischen 1 : 1,5 und 1 : 2,5. Der Kernfaden 14 wird vorzugsweise an der oberen Grenze verstreckt.

Zum weiteren werden die Geschwindigkeiten von Lieferwerk und Streckgalette so eingestellt, daß sowohl der Kernfaden 14 als auch der Effektfaden 15 schneller in die Texturierzone eingespeist werden, als sie daraus gemeinsam durch das Lieferwerk 10 wieder abgezogen werden.

Die Einspeisgeschwindigkeit für den Kernfaden durch Streckgalette 5.1. ist 6-13% größer als die Geschwindigkeit des Lieferwerkes 10. Die Einspeisgeschwindigkeit des Effektfadens durch Streckgalette 5.2. ist 13-30% größer als die Abzugsgeschwindigkeit durch Lieferwerk 10.

Die Fadenzugkräfte, die durch die Texturierdüse 7 ausgeübt werden, sind kleiner als 0,1 cN/dtex. Die Fadenzugkraft hinter der Lufttex turierdüse 7 ist kleiner als 0,05 cN/dtex.

Bei diesen Betriebsbedingungen ist erreichbar, daß der Kernfaden in seiner Struktur durch die Luftstrahlbeaufschlagung nicht oder nur kaum beeinflußt wird. Insbesondere bilden die Filamente des Kernfadens keine Schlingen, Schlaufen, Bögen und dergl. und auch bewirkt die Luftbeaufschlagung nur in geringem Umfang eine Platzverlegung der Filamente des Kernfadens. Dadurch wird bewirkt, daß der Kernfaden weiterhin als geschlossener Faden vorliegt und daß die Filamente des Effektfadens nicht oder nur kaum mit den Filamenten des Kernfadens vermischt werden. Andererseits gestatten es die angegebenen Betriebs bedingungen, daß der Effektfaden mit seinen Filamenten Schlingen, Schlaufen, Bögen und dergl. bildet. Dabei haben die Filamente wäh rend der Luftbeaufschlagung die Tendenz, eine ungehemmte Platzver lagerung durchzuführen. Sie können dabei einzelne Filamente des Kernfadens von dem Kernfaden-Körper abheben und sich zwischen diese Filamente und den Kernfaden-Körper schieben. Es nehmen jedoch nur sehr wenige Filamente des Kernfadens, und zwar vorzugs weise nur 5-20% der Filamente an derartigen Platzverlagerungs- und Mischvorgängen teil.

Der Gesamtfaden 16 wird sodann in der Heizzone bei einer Heiztem peratur von 200-240°C und einer Verweilzeit von 0,2-1 sec. aufgeheizt. Dabei wird jedoch der Faden mit Hilfe des Lieferwerkes 21 aus der Heizeinrichtung abgezogen, die 0-5%, vorzugsweise aber 0- 7,5% kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Lieferwerkes 10, mit der der Faden in die Heizzone geführt wird. Es stellt sich daher in der Heizzone eine Fadenzugkraft bis zu 2 cN/dtex ein.

Der aus der Heizzone abgezogene Faden wird sodann zu einer Kreuz spule aufgewickelt.

Fig. 2 zeigt einen stark vergrößerten Fadenquerschnitt. Es ist erkenn bar, daß die Filamente des Kernfadens noch im wesentlichen nebenein ander liegen und parallel zueinander verlaufen. Nur einige wenige Filamente haben sich von dem Körper des Kernfadens abgehoben, so daß es Filamenten 22 des Effektfadens gelungen ist, sich unter diese Filamente zu schieben. Die Filamente des Effektfadens bilden daher auf der Oberfläche des Kernfadens eine Schicht von Schlingen, Schlau fen, Bögen und dergl. Diese Schlingen, Schlaufen, Bögen und dergl. haben durch die Schrumpfbehandlung in der Heizeinrichtung sich fest mit den Filamenten des Kernfadens verbunden und umschlingen nunmehr den Kernfaden als eine feste Schicht. Andererseits waren die Filamente des Kernfadens durch die voraufgegangene Verstreckung und Erhitzung bereits soweit stabilisiert, daß sie - im Gegensatz zu den Filamenten des Effektfadens - durch die Beheizung im Heizer 19 keine wesentliche Schrumpfung durchgemacht haben. Das bedeutet, daß der Kernfaden während der Texturierung und der nachfolgenden Wärmebe handlung keine Veränderung durchgemacht hat, die seine Festigkeit beeinflussen. Dadurch, daß die Filamente des Kernfadens keine Form änderungen oder Platzverlagerungen erlitten haben, erfüllen sie weiter hin die Funktion, zur Festigkeit des Fadens beizutragen. Die Filamente des Effektfadens bilden aufgrund und unmittelbar nach der Texturie rung nur einen sehr losen und oberflächlichen Verbund mit dem Kernfaden. Ohne weitere Nachbehandlung würden die Filamente nur eine geringe Verschiebefestigkeit besitzen; d. h.: sie könnten leicht in Achsrichtung des Fadens verschoben werden. Durch die nachfolgende Schrumpfbehandlung, an der die Filamente des Kernfadens nicht teil nehmen, verengen sich jedoch die Schlingen, Schlaufen, Bögen, die die Filamente des Effektfadens infolge der Lufttexturierung bilden. Da die Filamente des Effektfadens den Kernfaden zumindest teilweise als Bogen, Schlingen, Schlaufen und dergl. auch umschlingen, wird der Kernfaden durch die schrumpfenden Filamente fest zusammengebunden. Andererseits bewirken die Schlingen, Schlaufen, Bögen und dergl. der Filamente des Effektfadens eine rauhe Oberflächenstruktur. Diese rauhe Oberflächenstruktur des Fadens ist besonders geeignet für die Verwendung als Faden. Der Faden erhält hierdurch günstige Lauf eigenschaften. Andererseits ist die Festigkeit des Fadens durch den Texturierprozeß unbeeinträchtigt. In dieser Anmeldung werden die Begriffe "Galette" und "Lieferwerk" mit gleicher Bedeutung verwandt. Technisch wird als Galette eine angetriebene Rolle bezeichnet, die in Verbindung mit einem mit verschränkter Achse angeordneter frei drehbaren Überlauf vom Faden mehrfach umschlungen wird. Als Lieferwerk wird eine angetriebene Rolle bezeichnet, die vom Faden mit weniger als 360° umschlungen wird, wobei der Faden durch eine frei drehbare Druckrolle gegen die Oberfläche der angetriebenen Rolle gedrückt wird. Beide Typen sind im Rahmen dieser Anmeldung anwendbar.

Bezugszeichenliste

1.1.; 1.2. Vorlagespule
2.1.; 2.2. Fadenführer
3.1.; 3.2. Lieferwerk
4. Streckzone
5.1.; 5.2. Streckgalette
7. Texturierdüse
8. Luftkanal
9. Fadenkanal
10. Lieferwerk
11. Changiereinrichtung
12. Spule
13. Treibwalze
14. Kernfaden
15. Effektfaden
16. Gesamtfaden
17. Wasserdüse
19. Heizer
20. Heizrohr
21. Lieferwerk
22. Filament

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Fadens, bei dem man einen vororientierten multifilen synthetischen Kernfaden (14) und einen vororientierten multifilen synthetischen Effektfaden (15) jeweils über eine beheizte Ausgangsgalette (5.1., 5.2.) aus einer Streckzone abzieht;
den Kernfaden (14) und den Effektfaden (15) einer gemeinsamen Lufttexturierzone zuführt
anschließend den Faden (16) aus der Lufttexturierzone durch eine Abzugsgalette (10) abzieht und
einer Heizzone zuführt, wobei wenigstens der Kernfaden (14) voll verstreckt wird;
der Kernfaden (14) durch die Ausgangsgalette (5.1.) seiner Streck zone mit einer Geschwindigkeit der Lufttexturierzone zugeführt wird, die größer ist als die Geschwindigkeit, mit der der Faden (16) durch die Abzugsgalette (10) aus der Lufttexturierzone ab gezogen wird;
der Effektfaden (15) durch die Ausgangsgalette (5.2.) seiner Streckzone mit einer Geschwindigkeit der Lufttexturierzone zu geführt wird, die größer ist als die Geschwindigkeit, mit der der Faden durch die Abzugsgalette (10) aus der Lufttexturierzone abgezogen wird; und derart, daß
der Kernfaden (14) sich mit einem Teil seiner an dem Außen umfang liegenden Filament an der durch die Luftstrahlbehandlung erfolgenden Platzverlagerung der Filamente im wesentlichen ohne Bildung von Schlaufen, Schlingen, Bögen und dergl. beteiligt und
die Filamente des Effektfadens (15) unter Bildung von Schlaufen, Schlingen, Bögen und dergl. zwischen den an der Platzverlagerung teilnehmenden Filamenten des Kernfadens (14) und den übrigen Filamenten des Kernfadens eingeklemmt werden ohne sich mit den übrigen Filamenten des Kernfadens zu vermischen

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Geschwindigkeit, mit der der Kernfaden (14) der Lufttexturierzone zugeführt wird, 6 bis 13% größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Faden (16) durch die Abzugsgalette (10) aus der Lufttexturierzone (10) abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Geschwindigkeit, mit der der Effektfaden (15) der Lufttexturierzone zugeführt wird, 13 bis 30% größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Faden durch die Abzugsgalette (10) aus der Lufttexturierzone abgezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Kernfaden sich mit 5 bis 20% seiner Filament an der durch die Luftstrahlbe handlung erfolgten Platzverlagerung Filamente im wesentlichen ohne Bildung von Schlaufen, Schlingen oder Bögen oder der gleichen, beteiligt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren vorstehend genannten An sprüchen, bei dem der Faden (16) in der Heizzone bei einer Heiztemperatur zwischen 200 und 240°C und während einer Zeit von 0,2 bis 1 Sekunde verweilt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden konvektiv erhitzt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren vorstehend genannten An sprüchen, bei dem der Nähfaden (16) aus der Heizzone durch eine Endgalette (10) abgezogen wird, deren Umfangsgeschwindig keit 0 bis 5% kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der der Faden (16) in die Heizzone zugeführt wird und so, daß sich eine Fadenzugkraft von 0 bis 2,0 cN/dtex einstellt.

8. Faden
aus einem multifilen synthetischen Kernfaden
und einem multifilen synthetischen Effektfaden der
durch Verstrecken, Zufuhr unter Erhitzung in eine Lufttexturier zone, gemeinsame Lufttexturierung und anschließende Erhitzung hergestellt ist
folgende Eigenschaften aufweist
der Kernfaden (14) ist mit 5 bis 20% seiner Filamente und mit solchen Filamenten, die auf seinem Außenumfang liegen, an der durch die Luftstrahlbehandlung erfolgenden Platzverlagerung der Filamente im wesentlichen ohne Bildung von Schlaufen, Schlingen, Bögen und dergl. beteiligt und
die Filamente des Effektfadens (15) sind unter Bildung von Schlaufen, Schlingen, Bögen (22) und dergl. durch die an der Platzverlagerung teilnehmenden Filamente des Kernfadens (14) auf den übrigen Filamenten des Kernfadens (14) eingeklemmt, ohne mit den übrigen Filamenten des Kernfadens vermischt zu sein.