Verfahren zum Kräuseln von Garnen oder Spinnkabeln sowie die nach diesem
Verfahren gekräuselten Garne oder Spinnkabel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen und gleichmässigen dreidimensionalen Kräuseln von Garnen oder Spinnkabeln aus thermoplastischen Fasern.
Im Bereiche des näheren Standes der Technik, auf welchen sich die hier gemachten Ausführungen wegen der Weitläufigkeit des Gebietes der Kräuselfasern und der dadurch bedingten Spezialisierung beschränken muss, ist es zu diesem Zwecke bereits vorgeschlagen worden, die Kräuselung mittels kärmnen- der Zahnräder, welche sich in ihrer axialen Richtung hin und her bewegen, vorzunehmen. Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Zahnradkräuselung an vorgewärmten thermoplastischen Fasern mittels Zahnwalzen unter anschliessender Kühlung vorzunehmen. Zum Zwecke der Kühlung der Zahnwalzen ist auch die Verwendung von Kaltluft bereits vorgeschlagen worden. Schliesslich ist auch vorgeschlagen worden, die auf der Auslaufseite der Kräuselwalzen austretenden Fasern in einem Rohr mittels eines darin strömenden Gases abzuführen.
Alle diese Anstrengungen und noch weitere wurden unternommen, damit man den künstlichen, insbesondere den synthetischen thermoplastischen Fasern neben ihren guten, den Naturfasern überlege- nen Eigenschaften auch physikalische Eigenschaften verleihen kann, welche sie ursprünglich nicht besitzen, die aber den Naturfasern eigen sind.
So enthalten beispielsweise Wollfasern in ihrer natürlichen Form eine Vielzahl von Kräuselungen, die aus näherungsweise sinusförmigen Wellen bestehen, wobei die Anzahl der Kräuselungen pro Längeneinheit in den einzelnen Fasern bei den verschie denen Wollsorten weitgehend variiert. Es wurde festgestellt, dass diese Kräuselungen in erster Linie für das weiche Anfühlen, die grössere Wärme und für die Fähigkeit der Wolle, Feuchtigkeit zu absorbieren, verantwortlich sind, da die Kräuselungen das Bestreben haben, die einzelnen Fasern in einem Wollgarn von einander getrennt zu halten.
Weiterhin rühren offenbar auch die besonderen elastischen Eigenschaften der Wolle in weitem Masse von diesen Kräuselungen her, da, wenn solche Fasern gestreckt werden, die Kräuselungen einem Geraderichten unterworfen werden, und im geradegerichteten Zustand innere Spannungen entstehen, die die Fasern veranlassen, ihre ursprüngliche, gekräuselte Konfiguration wieder anzunehmen.
Es wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen, um derartige Kräuselungen oder Wellen auch in synthetischen Fasern zu erzeugen. Eine weitverbreitete Vorrichtung umfasst eine rotierende Einrichtung, beispielsweise ein Paar miteinander zusammenwirkender, gezahnter Walzen, deren Zähne in gegenseitigem Eingriff stehen. Diese Walzen schieben die Fäden vor und verformen sie in das angestrebte Kräuselmuster oder die angestrebte Kräuseldichte.
Im allgemeinen werden die Fäden, die in Form eines langen Stranges oder Spinnkabels vorliegen können, zunächst erhitzt und angefeuchtet, bevor sie zwischen die Kräuselwal n eintreten, so dass die Fasern in einen plastischen Zustand gelangen, in welchem sie dann der Wirkung der Kräuselvorrichtung unterworfen werden. Auf diese Weise lässt sich den Fäden nach Abkühlen eine dauerhafte Kräuselung mitteilen.
Eine gleichförmige Kräuselung in einem vorgegebenen Muster ist im allgemeinen mit Hilfe der bisherigen Kräuselvorrichtungen jedoch nur schwer zu erzielen, da der Grad der Plastizität der Fäden nicht genau gesteuert werden kann, und die Menge der dem Spinnkabel mitgeteilten Feuchtigkeit wie auch die Temperatur, die an dem kräuselnden Teil des Spinnkabels herrscht, durch starke Veränderungen gekennzeichnet sind, so dass eine Kräuselform entsteht, die nur geringe Gleichförmigkeit besitzt. Wei terhin wird dort, wo die Erwärmung und Anfeuchtung des den Kräuselwalzen vorgelegten Spinnkabels durch übliche Wasserdampfbehandlung erfolgt, die Verfahrensgeschwindigkeit ein Problem, und zwar wegen der Beschränkungen, welche auf Grund der Wärmeübergangsgeschwindigkeit von Wasserdampf auf das Spinnkabel gegeben sind.
Ein weiterer Aspekt des Problems der Kräuselgleichförmigkeit, wie sie einem Spinnkabel mit den bisherigen Vorrichtungen unter Verwendung von Kräuselwalzen erteilt werden konnte, besteht in einer Variation des Ausmasses, mit dem die einzelnen Fäden über den Querschnitt des Spinnkabels hinweg mit der Zahnung der Kräuselwalzen in Eingriff gelangen. Im allgemeinen werden nämlich die im Inneren des Spinnkabels gelegenen Fäden einer anderen Kräuselung unterzogen, als diejenigen Fäden, welche die äusseren Bereiche des Spinnkabelquerschnitts einnehmen.
Es ist infolgedessen offensichtlich, dass, wo immer fortlaufenden Fadengarnen eine Kräuselung durch Anwendung mechanischer Kräuselmittel, insbesondere Kräuselzahnräder, erteilt werden soll, wobei diese Garne die Eigenschaften von Stapelgarn und natürlichen Fasern annehmen sollen, Probleme hinsichtlich Beschränkungen in der Stranggeschwindigkeit und im Grad der Gleichförmigkeit und Dauerhaftigkeit der Kräuselung auftreten. Eine noch grö ssere Beschränkung hinsichtlich der Stranggeschwindigkeit ist das Ausmass, in welchem ein Garn vor der Einführung in die Kräuselvorrichtung in einen plastifizierten Zustand erwärmt werden kann. Das Problem einer Variation im Ausmass der Kräuselung quer über das Garnbündel hinweg muss aus den oben angegebenen Gründen bei einer Betriebsweise unter hoher Geschwindigkeit gelöst werden.
Ferner wurde festgestellt, dass, wenn ein neu begonnener Fabrikationsvorgang fortschreitet, ein gradueller Wärmestau in den Kräuselwalzen auftritt, mit dem Ergebnis einer Variation der Kräuselmerkmale entlang aufeinander folgender, behandelter Garnlängen.
wobei diese Variation die Notwendigkeit anzeigt, bestimmte Mittel zur Stabilisierung der Temperaturverhältnisse an den Kräuselwalzen zum Einsatz zu bringen. Ferner wurde es bei zahlreichen Kräuselvorgängen für wünschenswert gefunden, Vorkehrungen zu treffen, um das Garn oder das Spinnkabel unmittelbar, nachdem es aus den Kräuselvorrichtungen ausläuft, abzuschrecken oder auszuhärten. Eine solche Nachbehandlung besteht normalerweise darin, dass das Spinnkabel dem Einfluss eines schnell wirkenden Kühlmediums unterworfen wird.
Als weiterer Aspekt der kontinuierlichen Texturierung von Garnen ergab sich, dass sich eine gesteigerte Raummasse. Wärme, Feinheit des Anfühlens usw. dann erzielen lässt, wenn die Kräusel so ausgebildet werden, dass sie in verschiedenen Ebenen liegen, welche jeweils die Garnachse enthalten. Dies führt zu einer äusserst erwünschten dreidimensionalen Kräuselung, wie sie auch bei den natürlichen Fasern vorliegt. Die Konfiguration einer derartigen dreidimensionalen Kräuselung lässt sich in Form einer im wesentlichen sinusförmigen Welle vorstellen, die in Spiralen schraubenförmig der Fadenachse entlangläuft, so dass die einzelnen Fasern radial gestaffelt erscheinen, wenn sie quer zur Hauptlängsachse des Fadens betrachtet werden.
Neben dem feineren Anfühlen und der gesteigerten Raummasse besitzt ein in dieser Weise gekräuseltes Garn einen höheren Grad von fasriger Verflechtung, und zwar auf Grund einer wesentlichen Steigerung derjenigen diskreten Punkte, an denen benachbarte Fasern miteinander in Kontakt liegen. Dies führt wieder zu einer verbesserten Handhabung, ohne dass dabei die Notwendigkeit einer übermässigen Verdrillung besteht.
Auf Grund der voranstehend geschilderten Beobachtungen und Hindernisse betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren, gemäss welchem thermoplastischen Garnen oder Spinnkabeln dadurch eine Kräuselung und somit erhöhte Raummasse erteilt wird, dass die Garne oder Spinnkabel zuerst einem Wirbel eines heissen fliessenden Mediums ausgesetzt werden, wodurch diesen unter gleichzeitiger Erhitzung und seitlicher Verzerrung schraubenförmige Windungen erteilt werden, auf welche Vorbehandlung unmittelbar eine Zahnradkräuselung der Garne oder Spinnkabel folgt, wobei die Zahnräder im Bereich der Stelle, an welcher ihr Angriff erfolgt, mittels eines kühlenden Mediums so gekühlt werden, dass kein Wärmestau eintritt, wonach die texturierten Garne oder Spinnkabel direkt durch ein fliessendes Kühlmedium abgeschreckt und entspannt werden.
Das Ergebnis hiervon ist ein dreidimensionales Garn von hoher Kräuselgleichförmigkeit, und zwar sowohl in Längsrichtung und Querrichtung des Faserbündels.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Kräuselvorrichtung, in Form eines Paares miteinander kämmender Kräuselzahnräder verwendet, von denen wenigstens eines mit radialen Schlitzen ausgestattet sein kann, durch welche ein Kühlmedium an den gezahnten Abschnitt der Zahnräder herangebracht wird; ferner ist ein Abschreck Kamin oder eine äquivalente Aushärteeinrichtung unmittelbar unterhalb der Kräuselvorrichtung vorgesehen; weiterhin ist unmittelbar oberhalb der Kräuselvorrichtung eine rohrförmige Führung angeordnet, die mit Organen zur Erzeugung von Wirbeln ausgestattet ist, wobei diese Wirbelorgane so wirken, dass sie einen tangentialen Luftstrom in die rohrförmige Führung einführen; die Luft oder auch ein anderes Gas wird dabei innerhalb eines vorgegebe nen Temperaturbereiches erwärmt.
Somit wird das Garn gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren gleichzeitig geöffnet, geflattert oder in anderer Weise verzerrt und erhitzt. Es wurde gefunden, dass eine solche Anordnung eine grössere Geschwindigkeit des Wärmeüberganges auf das Garn vermittelt, was wieder in höheren Produktionsgeschwindigkeiten resultiert, und zwar auf Grund der Öffnung des Garnes oder des Spinnkabels. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Kräuselvorrichtung ein wirksamer zu bearbeitendes Garnbündel dargeboten wird, und zwar in dem Sinne, dass ein geöffnetes Bündel eine grö ssere Kräuselgleichförmigkeit quer zu seiner Längenausdehnung erfahren kann.
Da ferner die einzelnen Fasern oder Fäden, die das Garnbündel bilden, aus ihrer normalen, relativen Orientierung heraus dann verzerrt werden, wenn die Kräuselvorrichtungen an ihnen angreifen, ermöglicht es die Relaxation oder Entspannung des Bündels nach der Kräuselung den einzelnen Fäden ihre ursprüngliche Orientierung wieder anzunehmen, so dass die in dem Bündel ausgebildeten Kräusel schliesslich in verschiedenen Ebenen um die Fadenachse herum liegen, was die erwähnte dreidimensionale Kräuselung ergibt.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass das Garn gleichzeitig erwärmt und geöffnet wird, wenn es durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wirbeln geführt wird, bevor es mit Hilfe von Kräuselzahnrädern gekräuselt und zwecks Abschreckung oder Aushärtung unmittelbar danach aS gekühlt wird. Dieses Verfahren führt zu einer bedeutenden Steigerung der Gleichförmigkeit, und zwar sowohl axial als auch transversal mit Bezug auf das Garnbündel, und weiterhin zu erhöhten Produktionsi- geschwindigkeiten, wobei schliesslich gemäss der Erfindung ein dreidimensional gekräuseltes Garn vermittelt wird.
Die nachstehende Beschreibung des erfindungsgemässen Verfahrens anhand einer geeigneten Vorrichtung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Gesamtanordnung einer möglichen Ausführungsform einer geeigneten Kräuselvorrichtung und
Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1 mit einer Darstellung von Einzelheiten der Kräuselzahnräder.
In Fig. 1 ist eine mit dem Pfeil 10 bezeichnete Kräuselvorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung umfasst achsenparallele Zahnräder 12, 14 mit Verzahnung 16, auf Wellen 20 und 22 mit Spurzahnrädern 24, 26 aufgekeilt, eine rohrförmige Hülse oder Führung 18, wie auch aus Fig.2 hervorgeht. Wenn die Zähne 16 miteinander kämmen, wird das Spinnkabei oder das Garn 28 seitlich angreifenden Spannungen unterworfen, die in ihrer Intensität als und zunehmen, wenn das Garn diejenige Ebene erreicht und wieder verlässt, die durch die beiden parallelen Rotationsachsen der Kräuselzahnräder definiert ist.
An dieser Stelle ist ein maximaler gegenseitiger Eingriff der Zähne gegeben. Sollte es erwünscht sein, dem Spinnkabel oder dem Garn mehr als einen Durchlauf durch die Kräuselzahnräder zu erteilen, so kann ein nicht dargestellter Abstandsbügel vorgesehen werden, der schräg zur Drehachse der Kräuselzahnräder verläuft. Um diesen Bügel kann das Garn, wenn es aus seiner Einklemmung zwischen den Kräuselzahnrädern heraustritt, gelenkt werden. Das Garn oder das Spinnkabel wird hierauf erneut um eines der Kräu.selzahnräder herumgelenkt, was auf Wunsch auch zu wiederholten Malen geschehen kann, bis der angestrebte mehrmalige Angriff der Kräuselzahnräder am Spinnkabel oder am Garn erreicht ist. Auf Grund des schräg gestellten Abstandsbügels nehmen die Mehrfachwindungen des Garns einen gleichförmigen Abstand an.
Das Garn ist dadurch axial mit Bezug auf die Kräuselzahnräder im Abstand gehalten, so dass das Garn in den Griff der Kräuselzahnräder an einem axialen Punkt eintritt und von da an einem räumlich getrennten axialen Punkt austritt.
Die Kräuselzahnräder 12, 14, die zugeordneten Spurzahnräder 24, 26 und die Wellen 20 und 22 können in üblicher Weise in Drehlagern 30 derart gelagert sein, dass eine der Wellen, in der Zeichnung die Welle 22, als Antriebsachse wirkt. Dabei kann das vom Kräuselzahnrad 14 entfernte Ende der Antriebswelle-22 mit einer Rolle 32 versehen sein, an der ein biegsamer Riemen 34 angreift, der seinerseits von einem geschwindigkeitsveränderlichen Elektromotor 36 getrieben wird.
Die rohrförmige Hülse oder die Führung 18 stellen ein besonders wesentliches Merkmal dar. Diese Führung ist bezüglich der Kräuselzahnräder so angeordnet, dass ihr eines Ende dicht oberhalb des gegenseitigen Eingriffes der Kräuselzahnräder liegt.
Dieses Ende der Führung 18 kann, wie bei 38 angegeben, abgeschrägt sein, so dass sich eine verbesserte Garnsteuerung ergibt. Das gegenüberliegende Ende der Hülse 18 ist, wie bei 40 dargestellt, vorzugsweise aufgeweitet, um die Aufnahme des Garnes oder des Spinnkabels 28 aus einer nicht dargestellten Zulieferungsquelle vermittels einer Öse 42 zu erleichtern. An der unteren Hälfte der rohrförmigen Hülse 18 ist, vergleiche Fig. 1, ein Wirbelgenerator vorgesehen, welcher der Einführung eines erhitzten Mediumstroms mit hoher Geschwindigkeit tangential in die Hülse dient.
Dieser tangentiale Strom wirkt auf das Garn oder das Spinnkabel, welche durch die Hülse 18 hindurch verlaufen, so ein, dass das Garn oder das Spinnkabel geöffnet oder in anderer Weise verzerrt wird; weiterhin heizt dieser Strom das Garn oder das Spinnkabel bis zum plastischen Zustand auf, kurz bevor das Garn mit den Kräusel zahnrädern in Berührung kommt. Ein solcher Generator kann die Gestalt eines üblichen, elektrischen Widerstandsheizers 44 haben. Er kann eine zylindrische Form besitzen und über Zuleitungen 46 an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen sein. Aus einer Vorratsquelle gelangt Druckluft oder ein anderes Medium über eine Leitung 48 in den Wider standsheizer und wird dort aufgeheizt.
Die aus dem Widerstandsheizer austretende Luft tritt in ein Zuleitungsrohr 50 ein, das die rohrförmige Hülse 18 tangential schneidet und mit dem Inneren der Hülse in Verbindung steht. Bei der Zuführung eines unter Druck stehenden Mediums zum Widerstandsheizer 44 wird das Medium aufgeheizt und sein Druckgefälle in ein Geschwindigkeitsgefälle verwandelt, wenn es tangential in das Innere der rohrförmigen Hülse 18 eingeblasen wird, so dass dort ein Wirbel erzeugt wird, der seinerseits auf das durch die Hülse verlaufende Garn in der Weise einwirkt, dass dieses geöffnet, geflattert, verzerrt oder in anderer Weise behandelt wird, um so die Fadenbestandteile des Garns oder des Spinnkabels auseinander zu spreizen.
Es wird betont, dass die dargestellte Ausführungsform der Einrichtung zur Erzeugung des Wirbels in der rohrförmigen Hülse nur funktionell oder symbolisch angegeben ist und dass zahlreiche Verfeinerungen vorgenommen werden können, die dem Fachmann leicht offenbar sind. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, die Luft in solcher Richtung auszustossen, dass eine axial zur Hülse 18 gerichtete Komponente entsteht, die das Garn durch die Hülse hindurch nach abwärts zieht und somit eine Selbsteinführung in die Hülse gestattet.
Weiterhin kann es, um eine grössere Kontrolle über die Einflüsse des Wirbels auf das Garn oder das Spinnkabel zu gewinnen, erstrebenswert sein, das aufgeheizte Medium in eine im Inneren angeordnete Füllkammer einzublasen, aus der das Medium dann in die rohrförmige Hülse 18 in der gewünschten Richtung geblasen wird, so dass sich auf diese Weise die Turbulenz besser kontrollieren und steuern lässt. Wesentlich ist lediglich, dass eine Komponente des in die Hülse 18 eingeblasenen Medium in einer Transversalebene zur Axialrichtung der Hülse liegt, so dass in derselben ein Wirbel von grosser Geschwindigkeit entsteht.
Ein weiteres Merkmal ist die Bereitstellung einer Einrichtung zur Abschreckung oder Aushärtung des Garns oder des Spinnkabels unmittelbar nach deren endgültigem Austritt aus dem Eingriff der Kräuselzahnräder 12, 14. Diese Einrichtung vermittelt weiterhin die Temperaturstabilisierung der Kräuselzahnräder. Im praktischen Betrieb wurde nämlich gefunden, dass, nachdem ein Arbeitsgang während längerer Zeit ausgeführt wurde, ein unerwünschter Temperaturanstieg stattfindet, welcher zu einer Variation der Kräuseleigenschaften entlang der Garnlänge führt, wenn weit voneinander getrennte Stellen des Garns verglichen werden.
Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zur Kühlung der Kräuselzahnräder in Form radialer Durchlässe 52, zyklisch mit einer Verteilerkammer 54 in Verbindung, die über Rohr 56 Kühlluft erhält, Abschreckschacht 58, mit Abzweigrohr 60 für Kühlluft.
Da jedoch der Wirbel in dichter Nachbarschaft des Eingriffes der Kräuselzahnräder erzeugt wird und dabei die normale Beschaffenheit des Garns stört, wobei das letztere einem raschen Temperaturanstieg unterworfen wird, hat das Garn keine Gelegenheit, unmittelbar in seinen normalen Zustand zurückzukehren. Die Dynamik dieser Situation kann, wenn auch mit gewisser Einbusse an Genauigkeit, folgendermassen vorgestellt werden: das Garn oder das Spinnkabel werden in einen schraubenförmig gewundenen Zustand gebracht und in diesem Zustand gekräuselt, worauf man sie in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren lässt.
Nachdem das Garn durch die Kräuselzahnräder hindurchgelaufen ist, führt die Tendenz, in die normale Orientierung zurückzukehren, zu einer dreidimensionalen Kräuselung, und zwar auf Grund der im wesentlichen sinusförmigen Kröpfung, wie sie einerseits auf die Kräuselzahnräder zurückgeht und anderseits auf dem spiraligen Verhalten der Einzelfasern des Spinnkabels oder des Garns sowie auf deren Neigung, in ihre normale Orientierung zurückzukehren, beruht.
Die Folge der spiralen Kräuselung und des Rückgängigmachens der spiraligen Verwindung führt zu einer Bildung von Kräuselungen, die in verschiedenen Ebenen liegen. Es wurde gefunden, dass diese Kräuselungsart einen seidigeren Griff, eine gesteigerte Absorption und eine grössere Isolierwirkung gegenüber Wärme vermittelt.
Wenn die Kräuselzahnräder in Betrieb sind, wird ein Kühlmedium, vorzugsweise Luft, in die Verteilerkammer 54 eingespeist und durch die radialen Durchlässe 52 ausgeblasen, wenn die letzteren zyklisch mit der Verteilerkammer in Ausfluchtung gelangen. Die Einblasung eines Kühlmediums in die Kräuselzahnräder oder in nur ein Kräuselzahnrad dient in dieser Weise dazu, die Betriebstemperatur der Zahnräder zu stabilisieren, und gleichzeitig den Abschreckvorgang, der in erster Linie auf Grund der nach abwärts durch die Abschreckkammer 58 geblasenen Kühlluft vermittelt wird, zu ergänzen.
Die letztere Kühlluft kann aus einer auch der Verteilerkammer 54 zugeordneten gemeinsamen Quelle, beispielsweise aus dem Rohr 56, stammen.
Die oben beschriebene Vorrichtung stellt ein mögliches System dar, welches zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden kann. Das beschriebene Verfahren umfasst im wesentlichen die Schritte einer gleichzeitigen Erwärmung, Öffnung, Flatterung oder anders gearteten Störung des Spinnkabels oder des Garns mit Bezug auf deren normale Beschaffenheit, ferner ein unmittelbar hierauf erfolgendes Unterziehen des so gestörten Garns oder Spinnkabels dem Einfluss von Kräuselwalzen oder Kräuselzahnrädern, worauf sich dann eine Abschreckung anschliessen kann.
Das beschriebene Verfahren kann auf eine grosse Mannigfaltigkeit kontinuierlicher Garne und Spinnkabel angewendet werden. Die Garne bestehen aus thermoplastischem Material, beispielsweise aus Kunstharzen, die vorzugsweise durch Zug streckbar sind, um eine erhöhte Molekularorientierung entlang der Fadenache zu induzieren. Diese Streckbarkeit ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Die Garne können auf an sich bekannte Weise erzeugt werden, beispielsweise durch Schmelzspinnen oder Nassspinnen.
Als Beispiele für faserbildende, synthetische Polymerisate, welche zu den thermoplastischen, faserbildenden Kunstharzen gehören, sollen erwähnt werden:
Polyäthylen, Polypropylen, Polyurethan,
Copolymerisate von Vinylchlorid,
Copolymerisate von Vinylidenchlorid und einer kleinen Menge damit copolymerisierbarer, mono-olefinischer Verbindungen, beispielsweise Vinyl chlorid;
Homopolymerisate aus Acrylonitril, Copolymerisate aus Acrylonitril und einem kleinen Mengenbestandteil von wenigstens einer damit copolymeriF sierbaren, mono-olefinischen Verbindung, sowie polymere Mischungen, die kombiniert einen grösseren Mengenbestandteil an Acrylonitril enthalten;Copolymerisate aus Vinylchlorid und Acrylonitril; lineare Polyester von aromatischen Dicarboxylsäuren und di-hydratischen Verbindungen, beispielsweise Poly äthylenterephthalat und der aus Terephthalsäure und bis 1 ,4-(Hydroxymethyl)zyklohexan abgeleitete Polyester; lineare Polycarbonamide, beispielsweise
Polyhexamethylendipamid, Polyhexamethylen sebacamid, polymere Monoaminomonocarboxylsäuren, beispielsweise polymere 6-Aminocapronsäure; sowie weitere faserbildende, thermoplastische Polymerisate.
Ferner können auch Mischungen aus faserbildenden, synthetischen Polymerisaten verwendet werden.
Das beschriebene Verfahren kann in Zusammenhang mit einer Behandlung von Garnen zur Anwendung gelangen, deren Fasern normale Querschnitte besitzen, wie sie sich mit Hilfe einer Spinndüse gewinnen lassen, die kreisförmig gestaltete Offnungen besitzt. Aussergewöhnliche Effekte lassen sich erzielen, wenn Garne behandelt werden, die einen nicht kreisförmigen Querschnitt oder axiale, innere Hohlräume oder Kanäle enthalten. So könnte beispielsweise das Garn aus einer Mehrzahl von fortlaufenden Fasern bestehen, an deren eigentlichem Körper eine Mehrzahl von rippenförmigen Abschnitten oder Schenkeln angeordnet ist, wobei diese Rippen aus einem Stück mit dem Körper bestehen, radial auf dessen Oberfläche angeordnet sind und längsweise zum Körper verlaufen, beispielsweise in Form eines Garnes mit X- oder Y-artigem Querschnitt.
Wenn ein solches Garn erfindungsgemäss behandelt wird, zeigt das resultierende Produkt eine gesteigerte Deckkraft, Elastizität und ein kräuselhaftes Anfühlen. Die An zahl der erwähnten Rippen kann zwei bis vier oder mehr betragen. Garne mit derartigen Rippen lassen sich durch herkömmliche Verfahren gewinnen, beispielsweise unter Verwendung einer Spinndüse, welche Fasern mit der gewünschten Anzahl von Rippen oder Schenkeln erzeugt.
Gemäss der Erfindung können sowohl verdrillte als auch unverdrillte Garne behandelt werden. Eine erhebliche Vorverdrillung des Garns ist im allgemeinen unnötig und wird aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus unterlassen. Die Hauptüberlegung in diesem Zusammenhang besteht darin, dass das Garn mit hoher, geringer oder gar keiner Verdrillung bei der erfindungsgemässen Behandlung um seine Längsachse schraubenförmig verzerrt wird, während es gleichzeitig erhitzt wird; unmittelbar hierauf wird ein derart vorbehandeltes Garn der Wirkung der Kräu selvorrichtung unterworfen. Der Titer des thermoplastischen Garns kann beträchtlich variieren; das gleiche gilt für den Titer der Einzelfäden. Die normalen Titer handelsüblicher Garne sind voll ausreichend.
Garne mit verschiedenen Bestandteilen und Titergrössen können miteinander vermischt und in anderer Weise kombiniert werden, bevor sie der erfindungsgemässen Behandlung unterzogen werden.
Auf diese Weise lassen sich neuartige Effekte erzielen.
Die Temperatur, bei welcher die Garnaufheizeinrichtung betrieben wird, hängt von mehreren Faktoren ab, einschliesslich Garnsorte, lineare Garnge schwindigkeit und Garnaufbau. Die Temperatur des Garns sollte vorzugsweise auf einen Wert unterhalb derjenigen Temperatur angehoben werden, bei der nebeneinander liegende Fäden während des Verfahrens aneinander hängen bleiben oder sich miteinander verkleben. Die Temperatur sollte jedoch ausreichend hoch sein, so dass das Garn im wesentlichen permanent aus seinem normalen, in erster Linie gerade gerichteten Zustand ohne unzulässigen Fadenbruch verformt wird.
Die Temperatur, auf die das Garn gewöhnlich gebracht wird, liegt im Bereich von etwa 150 bis 2500 C, wenn beispielsweise Nylon 66 be handeltwird. Offensichtlich hängt die Temperatur des Mediums, mit dem das Garn oder das Spinnkabel zum Zwecke der Öffnung durchgewirbelt und erhitzt wird, von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise Titer und Geschwindigkeit des zu behandelnden Garnes. Ein Temperaturbereich von etwa 650 bis 7000 C erwies sich in den meisten Fällen als am geeignetsten.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand des nachstehenden Beispiels näher erläutert:
Beispiel
Ein Multifilamentgarn aus 34 Einzelfilamenten von rundem Querschnitt mit einem Titer von 2 den, aus *Nylon 66 > , wurde einer wie vorstehend beschriebenen Vorrichtung mit einer Zuführgeschwindigkeit von 60 m/min zugeführt und unter den nach- stehenden Bedingungen gekräuselt:
Länge der Heizzone (Wirbel) 46 cm
Temperatur der zugeführten Heissluft 6500 C
Druck der zugeführten Heissluft 4 atü maximale Aufheiztemperatur des Garns in der Heizzone 1500 C
Temperatur der Kräuselzahnräder 60 C
Temperatur der den Kräuselzahnrädern zugeführten Kühlluft 250 C
Abstand der Eingriffsstelle der Kräusel zahnräder vom unteren Ende der rohrförmigen Hülse 12 mm
Hierbei wurde eine Ausbeute von ungefähr 900 g Multifilament-Kräuselgarn pro Stunde erhalten, dessen Einzelfilamente eine individuelle, in verschiedenen Ebenen liegende, dreidimensionale Kräuselung von hoher Kräuselgleichförmigkeit aufwiesen.
Bei Anwendung der beschriebenen Vorrichtung nach dem beschriebenen Verfahren erzeugt man ein potentiell oder latent gekräuseltes Garn oder Spinnkabel, das leicht in ein hoch gekräuseltes, streckbares, kontinuierliches Garn von erheblicher Raummasse verwandelt werden kann. zRaummasse bezieht sich auf das relative Volumen, das von einem vorgegebenen Garngewicht eingenommen wird.
Ein Garn von erhöhter Raummasse, wie das, welches sich gemäss der Erfindung gewinnen lässt, besitzt deshalb eine grössere Deckkraft und Wärme. cGe- kräuseln, bezieht sich auf die Tatsache, dass die Fäden zahlreiche Windungen, Kräuselungen, Krümmungen und dgl. besitzen, welche sich sinusförmig entlang der Länge der einzelnen Fäden nach ein- und auswärts erstrecken und welche in verschiedenen Ebenen liegen können, was zu der dreidimensionalen Kräuselung führt. eStretchbar bezieht sich auf die Tatsache, dass die Garne, welche gemäss dem beschriebenen Verfahren hergestellt sind, elastisch sind und die Fähigkeit haben, eine leichte, längsweise aufgebrachte Spannung zu erfahren, und auf diese Weise leicht um eine beträchtliche Länge ohne bleibende Deformation gedehnt werden können.
So können beispielsweise gemäss der Erfindung behandelte Garne um 10 bis 100% oder mehr gegenüber ihrer unverspannten Länge gedreht werden und unmittelbar aus dieser Verlängerung in den Zustand eines sogenannten zStretchgarness zurückkehren. Für bestimmte Endverbraucherzwecke wird es manchmal vorgezogen, die potentielle Kräuselfähigkeit des Gar nes dann zu entwickeln, nachdem dasselbe in ein Textilfabrikat oder eine andere Ware verwandelt wurde. So kann beispielsweise ein gestrecktes und verformtes Garn vor der endgültigen Wärmebehandlung vorteilhaft zu einem Teppich genadelt werden, worauf sich dann die Hitzebehandlung anschliesst.
Die auf der Fläche des Teppichs liegenden Florbüschel bauschen sich in merklichem Ausmass auf, so dass auf diese Weise dem Teppich ein luxuriöses Aussehen erteilt wird. Auf diese Weise wird die potentielle Kräuselfähigkeit desjenigen Garns, welches auf der Rückseite des Teppichs und im Trägermaterial liegt und an diesen Punkten festgehalten wird, nicht voll entwickelt, so dass eine im ganzen gesehen grössere Wirtschaftlichkeit bei der Verwendu