DE69412123T2 - Verfahren zur garnherstellung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Fäden.
• EP-0 057 583 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Textilgarns, das die Zuführung von zwei getrennten faserförmigen Fäden mit unterschiedlichem Überschub zu einer Strahlvorrichtung umfaßt, welche die Fasern der Fäden mischt und verwebt und Schleifen in diesen bildet und dann das vermischte Garn einem Erwärmungsschritt unterwirft, in welchem durch den Strahl gebildete Schleifen gezogen werden und hierdurch jede vorhandene Verwicklung als Folge der Strahlbehandlung straff zieht und so das Garn verfestigt. Ein "unverdrehter" Nähfaden kann auf diese Weise hergestellt werden, wobei "unverdreht" nicht bedeutet, daß der Faden ohne Verdrehung ist, weil eine Verdrehung immer hinzugefügt werden kann, sondem daß der Faden ohne das Erfordernis einer Verdrehung erzeugt wurde, die bei der Herstellung eines Nähgarns aus einer Stapelfaser wie Baumwolle unabdingbar ist.
• Das Verfahren nach EP-0 057 583 enthält die Zuführung wenigstens zweier Fäden zu einer Mischvorrichtung (in der Form eines Texturierungsstrahls) zur Schaffung eines einzelnen gemischten texturierten Garns, das gekennzeichnet ist durch vorstehende Faserschleifen und nachfolgende Wärmebehandlung des gemischten texturierten Garns, um seinen losen Zustand bzw. seine Ausgedehntheit zu eleminieren.
• Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren nach EP-0 057 583 modifiziert werden kann, um weitere Kosteneinsparungen und/oder andere Vorteile gegenüber den Verfahren zur Herstellung von Nähgarn nach dem Stand der Technik zu erzielen, welche Modifikationen auch nützlich in Verbindung mit anderen Garnen oder Fäden sind, die nach dem Verfahren nach EP-0 057 583 hergestellt werden können, und in Erweiterung des Bereichs von Garnen, die unter Verwendung der hier beschriebenen Techniken hergestellt werden können.
• Die US-A-4 319 447, die als den nächsten Stand der Technik darstellend angesehen wird, offenbart ein Verfahren, bei welchem ein Kemgarn und ein Effektgarn unterschiedlich im Überschub zu einer Strahlvorrichtung geführt werden und das kombinierte Kern- und Effektgarn gespannt wird. Jedoch ist das Verfahren nach US-A-4 319 447 auf die Herstellung eines losen bzw. ausgedehnten Garns gerichtet.
• Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen eines Fadens, welches aufweist: Zuführen wenigstens zweier gezogener, kontinuierlicher Faser-Ausgangsfäden, von denen wenigstens einer ein Vielfaser-Faden ist, zusammen zu einer Mischvorrichtung zur Bildung eines einzelnen lose gesponnenen Fadens, dessen Fasern der Ausgangsfäden gemischt und verschleift sind, und Anwenden einer Straffziehbehandlung auf den lose gesponnenen Faden, dadurch gekennzeichnet, daß die Straffziehbehandlung eine Behandlung unter Spannung umfaßt, ohne daß der Faden einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
• Wie bei der EP-0 057 583 kann die Mischvorrichtung ein Luftstrahl sein, und wenigstens einer der Ausgangsfäden kann überzogen sein, und er kann in einem unterschiedlichen Ziehverhältnis überzogen sein gegenüber dem oder den anderen der Ausgangsfäden. Die Fäden können heißgezogen oder kaltgezogen. sein, und sie können kontinuierlich mit ihrer Überschubzuführung zu der Mischvorrichtung gezogen sein oder in einem getrennten Ziehvorgang.
• Einer der Ausgangsfäden kann mit einer unterschiedlichen Überschubrate in bezug auf den oder die anderen Ausgangsfäden im Überschub zu der Mischvorrichtung geführt werden.
• Die den losen Zustand reduzierende Behandlung kann einen unterschubvorgang umfassen, welcher so sein kann, daß er eine nicht wiederhergestellte Dehnung des einzelnen Fadens erzeugt.
• Für die Herstellung eines maßstabilen Fadens wird es als für einen Prozeß notwendig angesehen, sowohl die Anwendung von Aushärtwärme und Spannung in irgendeiner Stufe der Herstellung einzuschließen. Wenn keine Wärme in dem vorliegenden Prozeß nach dem Luftstrahl anzuwenden ist, wäre es dann erforderlich, in irgendeiner Stufe vor dem Luftstrahl Wärme anzuwenden. Das Konzept der Wärmeaushärtung ist in der Gambehandlungstechnik gut verstanden und die Temperaturen, bei denen Garn normalerweise Wärme aushärtet, welches solche Temperaturen sind, die im vorliegenden Verfahren anwendbar sind, sind gut bekannt - üblicherweise liegen sie für Polyamid- und Polyestermaterialien über 200º C.
• Abhängig von der Operationsgeschwindigkeit und der Konfiguration der Arbeitsmaschine wird die vor dem Luftstrom angewendete Wärme bis zu dem und über den Luftstrahl hinaus zerstreut, aber der aus dem Luftstrahl heraustretende Faden kann noch auf einer erhöhten Temperatur im Vergleich zur Umgebung sein.
• Unter "ohne daß der Faden erwärmt wird" ist nicht zu verstehen, daß der Faden nicht auf einer gewissen erhöhten Temperatur gegenüber der Umgebung ist, viel mehr daß keine wirksame Wärmebehandlung absichtlich an dem Faden durchgeführt wird. Im wesentlichen ist, wenn ein Faden wärmegehärtet wird, erforderlich, daß er einem Temperaturbereich unterworfen wird, der wirksamer ist als der Wärmehärtebereich, wenn die Eigenschaften des Fadens wesentlich verändert werden sollen. Die Wärmeaushärtung wird normalerweise bei einer Temperatur durchgeführt, die oberhalb von jeder ist, die der Faden (als Faden oder im Gewebe) üblicherweise bei der weiteren Verarbeitung oder im Gebrauch erfährt (zum Beispiel bei Waschen). Die Durchführung einer Wärmebehandlung, aus welchem Grund auch immer, welche unter den Bedingungen der Temperatur, Zeit und Spannung insgesamt weniger schwer war als die Wärmeaushärtbehandlung vor dem Strahl, würde für die vorliegenden Zwecke nicht als eine Wärmebehandlung betrachtet. Somit würde, wenn eine Wärmeaushärtbehandlung vor dem Strahl bei einer Temperatur von 220º C ausgeführt worden wäre, eine nachfolgende Garntemperatur von 150º C nach dem Strahl (ob durch die im Faden verbliebene Wärme von der Wärmeaushärtbehandlung oder durch nach dem Strahl angewendete Wärme) für die vorliegenden Zwecke nicht als eine Wärmebehandlung angesehen.
• Unter "Behandlung unter Spannung" wird eine Behandlung unter jeder Spannung oberhalb der Nullspannung und bis zu dem Punkt, bei dem der Prozeß unmöglich durchzuführen wird, aufgrund der Fadenlinien-Stabih tät oder eines Faden- oder Faserbruchs verstanden. Eine Spannung wird ausgeübt bei der Fadenverarbeitung durch Unterschubzuführung eines Garns oder Fadens, und die Unterschubzuführung kann bei unterschiedlichen Raten sein von einem Unterschub gerade über null bis zu mehreren Prozent, um die Fadenlinie straff und stabil bei geringem Unterschub zu halten, den Faden bei höherem Unterschub elastisch zu dehnen und den Faden bei noch höherem Unterschub unelastisch zu dehnen.
• Überraschend ist, daß selbst bei einem nominellen Überschub von null (gerade ausreichend, um den Faden straff zu halten, ohne die Anwendung irgendwelcher Wärme nach dem Strahl der Faden nützlich so straff gezogen ist, daß er selbst gut den strengen Anforderungen an einen Nähfaden entspricht, und dies ist überraschend angesichts der weiten Akzeptanz des Erfordernisses an eine Nachstrahl-Wärme, wie in der EP-0 057 583 gelehrt wird.
• Verfahren zum Herstellen von Fäden gemäß der Erfindung werden nun beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen die einzige Figur eine schematische Illustration einer Vorrichtung zum Herstellen von Fäden ist.
• Die in der Figur illustrierte Vorrichtung umfaßt Träger 11 für ein Paar von Garnzuführungskörpern 12 und für jeden Träger 11 eine Zuganordnung 13 mit einem ersten Zwickel 14, einem heizbaren Ziehstift 15 und einem zweiten heizbaren Zwickel 16.
• Die beiden Ausgangsfäden 18, 19 werden zu einer Luftstrahl-Mischvorrichtung 21 wie in einer Heberlein T300-Serie oder einer Du Pont Mk XV-Strahl geführt.
• Der gemischte lose Faden wird durch einen Zwickel 22 von dem Strahl 21 gezogen und geht zu einem weiteren Zwickel 23, welcher schneller läuft als der Zwickel 22, um den Faden zu dehnen, dann zu einer Aufwickelvorrichtung 24.
• Es ist darauf hinzuweisen, daß die so beschriebene Anordnung eine umfassende Anordnung ist, von der einzelne Punkte umgangen werden können (und daher bei einem industriellen Betrieb insgesamt weggelassen werden können, um die Maschinenausrüstung zu vereinfachen und die Kapitalkosten hierfür so gering wie möglich zu halten) oder im Falle heizbarer Komponenten wie Zugstiften und Zwickeln ungeheizt bleiben (so daß wieder für einen industriellen Betrieb, eine unbeheizte Version der Komponente benutzt würde)
• Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß geeignete Antriebsmittel verwendet werden, den Antrieb verschiedener sich drehender Komponenten bei jeder gewünschten Geschwindigkeit ermöglichen (obgleich wieder solche Möglichkeit der variablen Geschwindigkeit nicht bei einer industriellen Maschine, die zur Herstellung nur einer Art von Fäden beabsichtigt ist, vorhanden sein muß), und geeignete Temperatursteuermittel sind für die erwärmten Komponenten verfügbar.
• Die Vorrichtung erleichtert verschiedene Verfahren der Fadenherstellung innerhalb des Bereichs der Erfindung, nämlich durch Zuführen wenigstens zweier gezogener, kontinuierlicher Faser-Ausgangs fäden 18, 19 zusammen zu einer Mischvorrichtung 21, um einen einzelnen lose gesponnenen Faden zu bilden, dessen Fasern der Ausgangsfäden 18, 19 gemischt und verschleift sind, und durch Anwenden einer den losen Zustand reduzierenden Behandlung des lose gesponnenen Fadens 27, welche eine Behandlung unter Spannung ohne Erwärmung des Fadens 27 umfaßt.
• Die Ausgangsfäden können aus Polyester POY 312 F 48 als Kern 18 und 80 F 24 als Effektgarn 19 sein. Das Kemgarn 18 kann mit einem Ziehverhältnis von 2,2:1 überzogen sein (im Vergleich zu dem normalen Ziehver hältnis von 1,7:1, das für ein solches Garn spezifiziert ist), während das Effektgarn 19 bei einem Ziehverhältnis von 1,83:1 überzogen sein kann.
• Ein oder beide Ausgangsfäden können heißgezogen sein. Das Kemgarn 18 kann ohne Verwendung des heißen Stiftes 15, aber unter Verwendung eines erwärmten Zwikkels 16 gezogen werden; das Effektgarn 19 kann unter Verwendung des heißen Ziehstiftes 15, aber mit dem kalten Zwickel 16 gezogen werden.
• Die beiden gezogenen Ausgangsfäden können dann im Überschub zu dem Luftstrahl 21 geführt werden; der Kemfaden mit einem Überschub von 7,5 %, der Effektfaden mit 30 % Überschub.
• Bei einem unterschiedlichen Verfahren kann der Kernfaden kaltgezogen und dann mit Überschub von 4,5 % zu dem Luftstrahl 21 geführt. werden.
• Diese Überschubzuführungen sind selbstverständlich die Beziehungen zwischen den Geschwindigkeiten der Zwickel 16 und der des Zwickels 22.
• Der lose Faden 27 wird im Unterschub vom Zwickel 22 zum Zwickel 23 geführt, um eine nicht wiederhergestellte Dehnung des Fadens zu erzeugen. Diese Behandlung strafft den Faden von dem Luftstrahl 21, während er seine vermischte Struktur beibehält, wodurch die Größe der Faserschleifen wesentlich reduziert wird, so daß der Faden ein im wesentlichen fester Faden wird, welcher in dem Sinne fest zusammenhängend ist, daß seine Fasern nicht die Neigung haben, auseinanderzufliegen, und welcher für alle Absichten und Zwecke genau als gesponnener Faden verwendet werden kann (nach solchen Endbehandlungen, die zweckmäßig sind, welche die Anwendung eines Schmiermittels und die Einfügung einer Verdrehung enthalten können, wobei die letzte für einige Zwecke bei einem viel niedrigeren Pegel als für herkömmlich gesponnenes Garn erforderlich ist, vielmehr als ein Mittel, um bei der Aufrechterhaltung eines im wesentlichen kreisförmigen Querschnitts zu helfen, wenn der Faden über eine Kante oder Oberfläche wie beim Nähen läuft).
• Wie erwähnt, können Veränderungen an dem Verfahren und der Vorrichtung vorgenommen werden für die Herstellung bestimmter Typen von Fäden, beginnend mit unterschiedlichen Ausgangsmaterialien. Insbesondere können Nähfäden mit ausgezeichneten Eigenschaften sowohl bezüglich der Festigkeit als auch des geringen Auftretens von Brüchen bei Massenfertigung und Vielrichtungsnähen hergestellt werden mit erheblich niedrigeren Kosten als bei gesponnenen Fäden, die herkömmlich zum Nähen verwendet wurden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines Fadens, welches aufweist:

Zuführen wenigstens zweier gezogener, kontinuierlicher Faser-Ausgangsfäden (18,19), von denen wenigstens einer ein Vielfaser-Faden ist, zusammen zu einer Mischvorrichtung (21) zur Bildung eines einzelnen lose gesponnenen Fadens, dessen Fasern der Ausgangsfäden gemischt und verschleift sind, und Anwenden einer den losen Zustand reduzierenden Behandlung des lose gesponnenen Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß die den losen Zustand reduzierende Behandlung eine Behandlung unter Spannung ohne Erwärmung des Fadens umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (21) eine Luftstrahlvorrichtung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem wenigstens einer der Ausgangsfäden (18,19) überzogen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem einer der Ausgangsfäden (18,19) auf ein unterschiedliches Ziehverhältnis gezogen ist als der andere Ausgangsfaden oder andere der Ausgangsfäden (18,19).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem wenigstens einer der Ausgangsfäden (18,19) warmgezogen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem wenigstens einer der Ausgangsfäden (18,19) kaltgezogen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei 10 welchem wenigstens einer der Ausgangsfäden (18,19) kontinuierlich mit einem Überschub zu der Mischvorrichtung (21) gezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem wenigstens ein Ausgangsfaden (18,19) im Überschub zur Mischvorrichtung mit einer unterschiedlichen Rate des Überschubs gegenüber dem (den) anderen Faden (Fäden) (18,19) geführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem die den losen Zustand reduzierende Behandlung ein Unterschub-Vorgang ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Unterschub-Vorgang eine nicht wiederhergestellte Dehnung erzeugt.