Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Garns und das so erhaltene Garn Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von voluminösen Garnen, wobei durch Nassspinnen endlose Filamente erzeugt werden, die zu einem Garn gezwirnt und in einen auf einer gerad linigen Bahn durch einen umschlossenen Raum sich fortbewegenden Gasstrom unter einem Winkel mit die sem Strom gebracht werden, und wobei die Bewe gungsrichtung des Garns beim Verlassen des um schlossenen Raums geändert und das Garn mit einer Geschwindigkeit abgeführt wird, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der das Garn zugeführt wird.
Es ist bekannt, gezwirnte Garne in der vorstehend erwähnten Weise mit einem Gasstrom zu behandeln. Dabei werden Garne erhalten, bei denen aus einem freien, kompakten, zentralen Teil schlingenförmige Filamente hervorragen. Diese Schlingen sind dabei mehr oder weniger ringförmig, während der Beginn und das Ende der Schlingen einander kreuzen kön nen. Ausserdem können Garne mit mehr oder weniger verstrickten Schlingen entstehen.
Der Zentralteil der so behandelten Garne ist nur wenig voluminöser als das Garn, von dem ausgegan gen wurde.
Nun wurde ein Verfahren gefunden, das zu einem Garn führt, aus dessen zentralem Teil Faden- filamente wellenförmig hervorragen und wobei die Schlingen mit der hier oben beschriebenen Ringform in der Minderzahl sind und sogar fehlen, während der zentrale Garnteil beträchtlich voluminöser ist als derjenige des Garns, das gemäss dem bekannten Ver fahren erhalten wird.
Die so erhaltenen Garne sind mit Rücksicht auf ihre grosse Voluminosität und ihr grosses deckendes Vermögen besonders geeignet, bei der Herstellung von gestickten Teppichen ( tufted carpets ) ge braucht zu werden. Die Erfindung besteht darin, dass bei dem ein gangs erwähnten Verfahren das gezwirnte Viskose rayongarn mit einem Gesamttiter von 500-6000 den und mit einem Filamenttiter von 5-25 den, das sich noch im vor der ersten Trocknung herrschenden Gel zustand befindet, der Einwirkung des Gasstromes unterworfen und erst danach getrocknet wird.
Unter Gelzustand muss in diesem Zusammenhang der Zustand verstanden werden, in dem frischge sponnene Fäden sich nach ihrer völligen Koagulation und Fixation, aber vor der ersten Trocknung befin den. Vorzugsweise werden die Garne dem Gasstrom unterworfen, nachdem sie mit den üblichen Flüssig keiten, d. h. mit Wasch-, Entschwefelungs-, Bleich flüssigkeiten und gegebenenfalls Avivagemitteln be handelt sind.
Es wurde zwar bereits ein Verfahren vorgeschla gen, bei dem ein Fadenbündel vor der ersten Trock nung der Einwirkung eines Gasstromes unterworfen wird, aber dieses Verfahren führt nicht zu einem ähnlichen voluminösen Produkt, wie es gemäss der Erfindung erhalten wird. Dieses Resultat muss der Tatsache zugeschrieben werden, dass beim bekannten Verfahren zwar ein völlig koagulierter, aber kein fixierter Faden der Blasebehandlung unterzogen wird, während ausserdem die Gasstromeinwirkung auf den Faden bei diesem bekannten Verfahren anders und weniger kräftig als beim erfindungsgemässen Verfah ren ist.
Bei dem bekannten Verfahren kommen ja das Gas und das Fadenbündel in einer mehr oder weniger parallelen Richtung miteinander in Berüh rung, während beim erfindungsgemässen Verfahren der Gasstrom das Garn unter einem vorzugsweise spitzen Winkel trifft.
Andere prinzipielle Unterschiede zwischen dem bekannten und dem nun beschriebenen Verfahren sind, dass bei dem bekannten Verfahren ein unge- zwirntes Fadenbündel mit einem niedrigen Gesamt titer und niedrigen Filamenttiter behandelt wird und dass beim erfindungsgemässen Verfahren ein gezwirn tes Garn mit einem verhältnismässig hohen bis hohen Gesamttiter bzw. Frlamenttiter behandelt wird.
Schliesslich wird das Fadenbündel beim bekann ten Verfahren nicht seitlich aus dem Gasstrom weg geleitet.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird ein Fadenbündel mit einem sehr hohen Gesamttiter, nämlich von 100000-300000 den und einem hohen Filamenttiter im Gelzustand wie dieser vor der ersten Trocknung vorhanden ist, durch einen rohrförmigen Raum geführt, dem ein Gas unter Druck zugeführt wird.
Das Fadenbündel, das hierbei der Behandlung mit dem Gas unter Druck unterzogen wird, ist jedoch ungezwirnt, während der Gasstrom und das Bündel miteinander in Berührung kommen, wobei sie sich in der Hauptsache parallel zueinander durch die Be handlungskammer fortbewegen, deren Durchmesser nur verhältnismässig wenig grösser ist als der Durch messer des zu behandelnden Fadenbündels.
Infolge dieser letzten Tatsache findet bei diesem bekannten Verfahren eine andere Einwirkung des Gases auf das Fadenbündel statt, wodurch auch im Zusammenhang mit dem ungezwirnten Zustand des Fadenbündels ein anderes Produkt entsteht.
Garne, die zur Herstellung von gestickten Tep pichen am geeignetsten sind, werden dadurch erhal ten, dass ein Garn mit einem Gesamttiter von 2000 bis 4000 den und einem Filamenttiter von 10 bis 20 den der Behandlung unterworfen wird.
Schliesslich kann das erfindungsgemässe Verfah ren am leichtesten in die übliche Herstellung von Viskoserayon gemäss dem Topfspinnverfahren einge- passt werden, da hierbei unmittelbar ein gezwirntes Garn in Form von Spinnkuchen erhalten wird. Ein Zwirn von 80 Ineinanderdrehungen pro Meter Garn, wie dieser dabei meistens entsteht, genügt im allge meinen bei Garnen mit einem Gesamttiter von etwa 2000-2500, um die erwünschte Voluminösität zu erhalten.
Nachdem diese Spinnkuchen gewaschen, entschwefelt und gebleicht sind, wird das Garn von diesen Kuchen abgewickelt und anschliessend der Blasebehandlung unterzogen.
Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Teils des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt und in vergrössertem Massstab, Fig.3 zwei Garne, von denen das eine (A) auf bekannte Weise und das andere (B) erfindungsgemäss hergestellt wurde.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Spinnkuchen bezeichnet, der frischgesponnen ist. Dies bedeutet, dass dieser Kuchen aus einem gezwirnten Garn besteht, das sich noch im Gelzustand befindet.
Dieses Garn 11 wird nach oben abgezogen und um eine Rolle 12 geführt, die frei drehbar ist. Das Garn wird mittels eines Rollenpaares 13 fortbewegt, das von einem nicht dargestellten Getriebe angetrie ben wird. Nach dem Verlassen des Rollenpaares 13 wird das Garn 11 in die Einkerbung 14 einer Blase vorrichtung 15 gezogen, welcher Gas unter Druck von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter durch einen Einlass 16 zugeführt wird. Diese Pressluft treibt das Garn durch und aus dem Auslass 17. Kurz nach dem Verlassen des Auslasses 17, während das Garn 11 noch der Einwirkung des Gases unter Druck un terworfen ist, wird die Richtung des Garns geändert.
Dies wird dadurch herbeigeführt, dass das Garn gegen ein Prallblech 18 stösst und sodann von diesem Blech weggeprallt wird. Das Prallblech zerstreut au sserdem das Gas. Das Garn wird danach in die Form eines Garnwickels 19 auf eine Spule 20 gewickelt, die auf bekannte und deshalb nicht näher dargestellte Weise mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird. Zwischen dem Prallblech 18 und der Spule 20 sind schliesslich ein Paar Abzugsrollen 21 angeordnet, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die kleiner ist als die Umfangs geschwindigkeit der Rollen 13. Dadurch wird dem Garn 11 die Möglichkeit zum Schrumpfen gegeben. Das Garn wird sodann auf der Spule auf bekannte Weise getrocknet.
Indem man den Gasstrom nach dem Treffen des Prallbleches vom Garn trennt, wird die gegenseitige Lage der Filamente im Garn gestört und werden diese Filamente verwirrt, so dass eine grössere Volu- minösität des Garns erhalten wird.
Vorzugsweise wird das Garn vom Prallblech un ter einem Winkel von mindestens 90 mit der Rich tung, gemäss welcher das Garn die Blasevorrichtung verlässt, weggeführt.
In Fig.2 ist die Form der Blasevorrichtung 15 mehr detailliert dargestellt, als es in Fig. 1 der Fall ist. Das Gas unter Druck tritt in die Blasevorrich- tung 15 durch die konische Düse 22 des Einlasses 16. Dieser Einlass 16 verjüngt sich in der Richtung der Einkerbung 14 zu einem Kanal 23, der in die Ein kerbung 14 ausmündet.
Die durch die Mündung 24 des Kanals 23 aus strömende Luft saugt das Garn 11 an und bläst es in einen weiteren Kanal 25, der bis zum Auslass 17 durchläuft.
In Fig. 3 sind zwei Garne dargestellt, von denen das erste Garn A dadurch erhalten ist, dass ein Vis- koserayongarn von 2250 den und mit 150 endlosen Filamenten auf die im nachstehenden Vergleichs beispiel beschriebene Weise trocken geblasen wird. Von den äusseren Filamenten sind viele geschlingt und gekräuselt. Der zentrale Teil des Garns dagegen ist kompakt.
Zur Vergleichung ist ein erfindungsgemäss her gestelltes Garn dargestellt und mit dem Buchstaben B bezeichnet. Dieses Garn wurde dadurch erhalten, dass ein frisch gesponnenes und gezwirntes Viskoserayon- garn von 2250 den und<B>150</B> endlosen Filamenten auf die im folgenden Beispiel angegebene Weise einer Blasebehandlung unterworfen wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, hat das erhaltene Produkt eine ungewöhnlich hohe Voluminosität. Bei diesem Garn sind sowohl die inneren wie die äusseren Filamente in ihrer Lage gestört, voneinander getrennt und gegenseitig verwirrt.
Die gegenseitige Verwirrung der Filamente führt dazu, dass alle Filamente zu der Voluminosität und der Festigkeit des Garns beitra gen. Jedes Filament ist deutlich gewellt. Diese Wel lengen erhöhen die Reibung zwischen den Nachbar- filamenten, wodurch das Garn imstande ist, Quer kräften zu widerstehen, ohne dass die Voluminosität verlorengeht.
Dieser Effekt des erfindungsgemässen Verfahrens beruht auf der Verwendung eines frischgesponnenen Garns mit einem verhältnismässig hohen Filamenttiter und einem verhältnismässig hohen Gesamttiter, d. h. eines Garns, das sich noch im primären Gelzustand befindet.
In diesem Zusammenhang wird bemerkt, dass die oben besprochene Voluminosität nicht erhalten würde, wenn ein Garn verarbeitet würde, das ver hältnismässig trocken ist oder nach dem Trocknen wieder benetzt ist.
Die Feuchtigkeitsmenge, die mindestens im zu behandelnden Garn vorhanden sein muss, hängt von der Garnsorte und der erwünschten Voluminosität ab. Sowohl frischgesponnene Garne, die völlig mit Flüssigkeit gesättigt sind, wie Garne, aus denen die Feuchtigkeit durch Auspressen oder auf ähnliche Weise soviel wie möglich entfernt ist, können er findungsgemäss geblasen werden. Notwendig ist nur, dass die Garne nicht getrocknet sind und sich also noch im Gelzustand befinden.
Eine andere Bedingung, der entsprochen werden muss, um das voluminöse Garn gemäss der Erfindung zu erhalten, ist die Gegenwart von Zwirn. Die Fila- mente von ungezwirnten Fadenbündeln werden beim Blasen wohl auseinandergetrieben, aber eine Ver wirrung und Kräuselung der Filamente, die zur Ge winnung der vergrösserten Voluminosität notwendig sind, treten nicht auf.
Demzufolge steht ein Garn, das aus einem frischgesponnenen, ungezwirnten Fa denbündel hergestellt ist, was seine Voluminosität an belangt, beträchtlich hinter einem Produkt zurück, das aus einem gezwirnten Garn erhalten ist.
Zu der Zwirngrösse kann bemerkt werden, dass bei Garnen mit einem Titer von 2000-4000 den die besten Resultate in bezug auf die Voluminosität erhal ten werden, wenn das Garn 80-200 Ineinanderdre- hungen pro Meter aufweist. Garne mit einem niedri geren Titer dagegen müssen im allgemeinen stärker gezwirnt sein, während Garne mit einem höheren Titer in einem niedriger gezwirnten Zustand der Blasebearbeitung unterworfen werden können.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemässen Ver fahrens besteht darin, dass dieses leicht in die übliche Herstellung von Viskoserayon eingepasst werden kann. So werden bei der üblichen Herstellung von Viskoserayon gemäss der Topfspinnmethode die frischgesponnenen Fäden in einem Spinntopf gesam melt, der so schnell dreht, dass die aufgewickelten Garne etwa 80 Ineinanderdrehungen pro Meter auf weisen.
Bei der üblichen Herstellungsweise wird das so erhaltene Garn gewaschen, entschwefelt, gebleicht und getrocknet. Gemäss der Erfindung dagegen wird das Garn vor dem Trocknen der Blasebehandlung unterworfen. Diese Behandlung kann ausgeführt wer den, ohne dass zuerst ein weiteres Zwirnen erfolgt.
Eine beträchtliche Änderung der bisher gebrauch ten Installation ist dadurch überflüssig.
Das erfindungsgemäss erhaltene Garn unterschei det sich insbesondere durch eine grössere Volumino- sität. Elastisch ist das Garn jedoch nicht, während sein Titer durch das Blasen nur wenig, höchstens etwa 5 %, vergrössert ist. Der zentrale Teil des Garns trägt zu der vergrösserten Voluminosität in beträchtlich grösserem Masse bei, als dies bei Garnen der Fall ist,
die in trockenem Zustand einer derarti gen Blasebehandlung unterworfen werden. <I>Beispiel</I> Durch Verspinnen einer Viskoselösung in einem schnelldrehenden Spinntopf wurde ein Viskoserayon- garn mit einem Titer von 2250 den, bestehend aus 150 endlosen Filamenten und mit einem Zwirn von 80 Ineinanderdrehungen Z pro Meter erhalten. Die ses Garn wurde vom frischgesponnenen Spinnkuchen abgezogen, der gewaschen, gebleicht und teilweise entwässert war. Der Feuchtigkeitsgehalt des Garns, das sich noch im Gelzustand befand, betrug 55 Ge wichtsprozent.
Das Garn, das mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung behandelt wurde, wurde in der Blasevorrichtung 15 der Einwirkung eines Luft stromes ausgesetzt, der unter einem Druck von 5,25- Atm. dem Einlass 16 zugeführt wurde. Nach dem Verlassen der Blasevorrichtung 15 wurde das Garn über einen Winkel von etwa 120 in der Rich tung geändert, wonach das Garn auf einer Spule auf gewickelt wurde, die mit einer konstanten Umfangs geschwindigkeit angetrieben wurde. Das Garn wurde schliesslich auf der Spule in einem Tunneltrocken ofen getrocknet.
Die Geschwindigkeit, mit der das Garn aufge- wickelt wurde, betrug 83 m/min, was 18,5% kleiner als die Garnzufuhrgeschwindigkeit war.
Der durch schnittliche Durchmesser des Zentralteiles des ge blasenen Garns betrug<B>1,05</B> mm, während das an geblasene Garn einen Durchmesser von 0,85 mm hatte. Die Volumenzunahme betrug also 23,5%.
Unter einem Mikroskop zeigte das geblasene Garn das in Fig. 3 bei B dargestellte Bild. Alle Filamente, sowohl die äusseren wie die zentraler ge legenen, waren also beim Blasen voneinander ge trennt und in ihrer Lage gestört.
Ausserdem waren alle Filamente im geblasenen Garn deutlich sinusförmig gewellt und spiralisiert. Die Wellengen waren sowohl in den Innen- wie in den Aussenfilamenten vorhanden.
<I>Vergleichsbeispiel</I> Zur Vergleichung wurde ein Viskoserayongarn mit einem Titer von 2250 den, bestehend aus 150 endlosen Filamenten und mit einem Zwirn von 80 Ineinanderdrehungen Z pro Meter, von einem Spinn kuchen gezogen, der auf die übliche Weise nachbe handelt und getrocknet und auf die im vorstehenden Beispiel beschriebene Weise der Blasebehandlung un terworfen war.
Das so behandelte Garn zeigte unter dem Mikro skop das Bild, das in Fig. 3 unter A dargestellt ist. Das Garn besass eine grosse Anzahl ineinander gedrehte Fadenschlingen, die unregelmässig über die Aussenweite des Garns verteilt waren.
Die grössere Voluminosität des Garns musste also beinahe völlig der Störung zugeschrieben werden, die durch das Blasen in die äusseren Filamente herbei geführt wurde, da der Zentralteil des Garns im wesentlichen unverändert blieb.
Der durchschnittliche Durchmesser des Zentral teils des geblasenen Garns betrug 0,93 mm, was eine Zunahme von 9,4% in bezug auf das ungeblasene Garn bedeutete.
Das erfindungsgemäss und das auf bekannte Weise hergestellte Garn wurden zu gestickten Teppi chen verarbeitet. Dabei zeigte es sich deutlich, dass mittels des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltene Garne einen dichteren Teppich ergaben.