Verfahren zur Herstellung eines mässig elastischen Bauschgarnes
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen, thermoplastischen, mässig elastischen Bauschgarnes mit grossem Volumen und geringem Restschrumpf nach der Stricktexturiermethode und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, nicht verstrecktes Material auf einem Strickautomaten zu verstrecken und zu einem Schlauch zu verstricken, diskontinuierlich die Schlauchrolle zu fixieren und in einem weiteren Arbeitsgang wieder aufzuribbeln. Ferner sind Kombinationen der Arbeitsgänge Stricken mit anschliessendem Fixieren zwischen beheizten Platten oder Walzen bekannt. Jedoch ist bei diesen angeführten Kombinationen von Arbeitsgängen ein gleichzeitiges Aufribbeln des Schlauches in Strickrichtung bisher unbekannt.
Ein Garn, welches bereits verstreckt zu einem Schlauch verstrickt kontinuierlich oder diskontinuierlich fixiert und separat aufgeribbelt wird, zeichnet sich in der Fertigware durch einen ausgeprägten Boucléeffekt aus.
Dieser Effekt ist bei diversen Verwendungszwecken erwünscht und vorteilhaft. Kombiniert man den Prozess Strecken und Stricken, so vermindert sich dieser Bouclé- effekt und man erhält ein Gam, welches weder den ausgesprochenen Crinkleeffekt noch den Charakter eines echten Bauschgarnes besitzt.
Ausserdem ist bei der zusätzlichen Kombination mit Fixieren nur zwischen beheitzten Platten oder ähnlichem ohne definierter Maschenspannung eine gleichbleibende, konstante Formgebung des Maschengefüges nicht gesichert, was zu einer unregelmässigen Texturierung führen kann.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines mässig elastischen Bauschgarnes aus thermoplastischen Hochpolymeren gefunden nach der Strick-Texturiermethode in einem vollkontinuierlichen Arbeitsgang, bei dem Strecken, Stricken, Fixieren unter definierten Spannungsbedindungen, Aufribbeln des Schlauches und Nachbehandeln des Fadens in der Wärme sowie die Kräuselung und Aufmachen unter hoher Spannung auf Zwirnkops in einem Arbeitsgang kombiniert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist also dadurch gekennzeichnet, dass man unverstreckte gesponnene Fäden aus synthetischem thermoplastischen hochpolymerem Material kontinuierlich verstreckt, zu einem Schlauch verstrickt, diesen unter definierter Spannung zur Beibehaltung des Maschenbildes ausschrumpft, fixiert, sodann aufzieht, die Fäden anschliessend einer Wärmebehandlung unterwirft und dann unter Spannung kräuselt und nach Trennung der Einzelfäden auf einer Ringzwirnmaschine zum Kops aufmacht.
Die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendete Einrichtung umfasst ein Streckwerk, einen Schlauchstrickautomaten, eine Fixiereinrichtung, eine Heizvorrichtung und eine Kräuselvorrichtung. In der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden die Arbeitsgänge Schlauchstricken, Fixierung des gestrickten Schlauches unter vorbestimmbaren Spannungsverhältnissen durch regelbare Quetschwalzen und eingeordnete Strumpfspreizkegel, Aufribbelung bzw. Aufziehung des Gestricks mit Zwischenschaltungen von Thermofixier-Einrichtungen und Einrichtungen zum Kräuseln des Garnes, beispielsweise mit Luftdüse oder Stahlkante eingebaut. Die Nachbehandlung des Fadens in der Wärme wird in einem Temperaturbereich zwischen 90 C und 2000C durchgeführt.
Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zeigen die Fig. 1 u. 2, bei denen man den Strickschlauch während des vollkontinuierlichen Fixierprozesses entweder vollkommen spannungsfrei ohne Beeinflussung des Maschengefüges fixiert oder durch Hinzuschaltung von speziellen Strumpfspreizkegeln den Schlauch unter vorbestimmbaren Spannungsverhältnissen im Maschengefüge genau während der thermischen Behandlung unter konstanten Bedingungen definiert fixiert.
Entgegen bekannter Anordnungen, bei welchen der zu fixierende Schlauch in der Strecke nach dem Verlassen des Spreitzkegels bis zum Einführen in die profilierten Fixierwalzen sich durch die thermische Abstrahlung dieser Walzen bedingt in der Maschenformgebung verändem kann, wird in der erfindungsgemässen Ausführungsform des Strumpfspreizkegels der Schlauch während der gesamten Verweilzeit in der Fixierzone vorbestimmbar in der Spannung und geöffnet geführt. Dieses trägt zur exakten Fixierung des gestrickten Maschengefüges in Maschen reihen richtung und Maschenstäbchenrichtung bei.
Bei den bekannten Fixieranordnungen zwischen beheizten Platten ohne Spreizkegel war ein Aufribbeln des Schlauches in Strickrichtung nicht möglich. Erst ein in beschriebener Fixiervorrichtung fixierter Schlauch gestattet es, selbigen in Strickrichtung kontinuierlich aufzuribbeln. Das nach dieser Verfahrensweise hergestellte Garn zeichnet sich durch mässige Elastizität, hohes Volumen und niedrigen, irreversiblen Schrumpf aus.
In der Einrichtung gemäss Fig. 1 wird der von der Spinnspule A kommende Faden über ein Streckwerk (1) verstreckt, in dem Strickautomaten (2) zu einem Schlauch verstrickt, zwischen dem Quetschwalzenpaar (3) definiert gespreizt und abgezogen über die Umlenkorgane (4) bzw.
(5) in eine Fixiereinrichtung (6) eingeführt und vor dem Zwimkops (9) aufgeribbelt und dann aufgespult. In der Fixierzone (6) kann die Spannung des gestrickten Schlauches durch die regelbaren Quetschwalzenpaare (4) und (8) gesteuert werden. Der Schlauch kann auch über einen Spreizkegel in Maschen reihenrichtung definiert vorgespannt fixiert werden. In die Zone I wird eine Vorrichtung (10) zur Wärmebehandlung sowie eine Vorrichtung (11) zum Kräuseln des Fadens zugeschaltet, wobei der Faden über eine Präparationseinrichtung (12) präpariert wird.
Beim diskontinuierlichen Fixierprozess wird der auf eine Haspel aufgespulte Schlauch als geschlossene Schlauch rolle unter Dampfeinwirkung fixiert. Hierbei können die unter thermischem Einfluss freiwerdenden Spannungen im Maschengefüge frei ausschrumpfen.
Strickt man zum Beispiel mit einem handelsüblichen, einsystemigen Strickautomaten mit 28er Teilung ein Polyamid-6 (dtex 100/18) zu einem Schlauch, so ist der Durchmesser des gestrickten Schlauches im unfixierten Zustand 65,7 mm und die Bogenzahl eines wieder aufgezogenen Fadens beträgt 5 Bögen/cm. Fixiert man diesen Schlauch bei 1 100C in Dampf, so ist der Durchmesser dieses Schlauches anschliessend nur noch 57,3 mm und die Bogenzahl beträgt hier im aufgeribbelten Faden 14 Bögen/cm.
Führt man diesen Fixierprozess wie beschrieben kontinuierlich durch, wird der gestricktet Schlauch mit dem Quetschwalzenpaar (3) z.B. mit 400 mm/min. abgezogen.
Die Geschwindigkeit des Quetschwalzenpaares (8) ist dann auf 380 mm /min. eingestellt. Die durch diesen Geschwindigkeitsunterschied der Quetschwalzenpaare (3) und (8) bedingte, überschüssige Schlauchlänge kann somit durch die thermische Beeinflussung in der Fixierzone (6) einschrumpfen. Durch die gegebenen Variationsmöglichkeiten der Geschwindigkeiten der Quetschwalzenpaare (3) und (8) und der Temperatur der Fixierzone (6), lassen sich die gewünschten textilen Werte, z.B. Bogenzahl, Kräuselkontraktion sowie irreversibler Schrumpf, vorbe stimmbar einstellen.
Das Verfahren eignet sich vorzugsweise zur Herstellung von mässig elastischen Bauschgarnen aus synthetischen Hochpolymeren, insbesondere aus synthetischen Polyamiden. Bei Einsatz von Endlosfäden aus Polyestern gelangen vorteilhafterweise zusätzliche Spreizkegel zur Anwendung, welche vor Eintritt in die Fixiervorrichtung innerhalb des gestrickten Schlauches eingelegt werden, um ein zu starkes Einschrumpfen zu vermeiden, da diese den Strickschlauch beim Passieren der Fixierzone durch ihre Dimensionierung auf ein vorher bestimmbares Mass schrumpfen lassen. Durch die technische Anordnung und der Einfachheit halber werden diese Spreizkegel nicht in runder Form ausgeführt, sondern man wählt zylindrische oder ovale Formstücke mit allseitig abgerundeten und polierten Kanten und Oberflächen.
Das Material der Spreizkegel besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder bestimmten Harthölzem. Formbeispiele sind aus Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich. Die Dimensionierung der Spreizkegel ist jeweils in ihren Umfangsmassen auf den runden Durchmesser des Strickschlauches bezogen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat die aufklappbare Fixiervorrichtung am Ein- und Auslauf Kühlzonen (13), da das Maschengewebe sonst bei Berührung der heissen Teile beschädigt werden könnte. Wie weiter ersichtlich, wird neben der Umlenkrolle (5) eine zweite Tragerolle angeordnet (5a). Der erste Spreizkegel liegt durch sein Eigengewicht, vom Strumpfgewebe gehalten, auf diesen beiden Rollen. Der zweite Spreizkegel befindet sich an der Austrittstelle des Schlauches oberhalb der Fixierzone und ruht auf den gekühlten Flächen der Fixiervorrichtung. Somit ist das Maschengewebe des Schlauches, während der thermischen Behandlung, in der Fixierzone in seinem Einschrumpfvermögen begrenzt.
Beispiel I
Ein Faden aus Polyamid-6 (dtex 100 f 18) wird zwischen einem Lieferzylinder und einer Streckgalette im Verhältnis 1 : 3,70 verstreckt und mit einer Liefergeschwindigkeit von 500 m/min. einem einsystemigen 31/2" Rundstrickautomaten (2) zugeführt und mit einer 28er Nadelteilung zu einem Schlauch verstrickt. Dieser Schlauch wird über die Umlenkrollen (4), (5) und (7) vom Quetschwalzenpaar (8) aufgenommen, wobei er die Fixierzone (6) durchläuft. Die Temperatur der Fixierzone beträgt 1750C. Die Geschwindigkeit des Druckwalzenpaares (3) ist hierbei auf 400 mm/min. eingestellt. Die Geschwindigkeit des Druckwalzenpaares (8) beträgt 380 mm/min. Vor dem Quetschwalzenpaar (3) ist ein Spreizkegel eingelegt, der den Schlauch auf einen Durchmesser von 65,7 mm hält.
Hinter dem Quetschwalzenpaar (8) wird der gestrickte Schlauch durch die Fadenspannung des Ringzwimprozesses wieder aufgeribbelt und als Fadenbündel über die Kontaktheizschiene (10) geführt, welche eine Temperatur von 1300C besitzt, und durchläuft anschliessend eine Luftverwirbelungsdüse (11), um dann auf Kops (9) aufgezwirnt zu werden.
Das so hergestellte Garn besitzt eine Kräuselkontraktion von 31% bei einem irreversiblen Schrumpf von 0,5SO (vergl. Mell. 5 1966, Seite 493 - 495). Die einfixierte Bogenzahl des Fadenbündels beträgt 14/cm. Die gewünschte Bogenhöhe von z.B. 3,2 mm wird am Nadelschloss der Rundstrickmaschine eingestellt.
Beispiel 2
Ein Faden aus einem Polyester (Polyäthylenglykolterephthalat) dtex 165 f 36 wird über einen Lieferzylinder und eine Streckgalette ins Verhältnis 1 : 4,20 verstreckt und mit einer Liefergeschwindigkeit von 400 m/min.
einem einsystemigen Rundstrickautomaten (2) zugeführt und mit einer 22er Nadelteilung zu einem Schlauch verstrickt.
Die Geschwindigkeit des Quetschwalzenpaares (3) beträgt 320 mm/min., die des Quetschwalzenpaares (8) 300 mm/min. Die Temperatur der Fixierzone (6) ist auf 155 C eingestellt. Der Spreizkegel vor dem Quetschwalzenpaar (3) öffnet den Schlauch auf 73,2 mm Durchmes ser. Vor dem Einlauf in die Fixierzone (6) ist ein weiterer Spreizkegel eingelegt, der einen Schlauchdurchmesser von 63,7 mm zulässt. Ein dritter Spreizkegel befindet sich oberhalb der Fixierzone und lässt ebenfalls einen Schlauchdurchmesser von 63,7 mm zu.
Hinter dem Quetschwalzenpaar (8) wird der gestrickte Schlauch wieder aufgeribbelt und als Fadenbündel über die Kontaktheizschiene (10) geführt, welche auf eine Temperatur von 1050C eingestellt ist. Der Faden durchläuft anschliessend eine Luftverwirbelungsdüse (11), um dann auf Kops (9) aufgezwirnt zu werden.
Vor dem Aufspulen durchläuft der Faden eine Präparationseinrichtung (12) und wird mit 1,5 Gew.- 7O eines handelsüblichen Präparationsmittels präpariert. Das so hergestellte Garn besitzt eine Kräuselkontraktion von 35% und einen irreversiblen Schrumpf von 0,7%. Die einfixierte Bogenzahl des Fadenbündels beträgt 11/cm.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung eines mässig elastischen Bauschgarnes mit grossem Volumen und geringem Restschrumpf, dadurch gekennzeichnet, dass man unverstreckte gesponnene Fäden aus synthetischem thermoplastischem hochpolymerem Material kontinuierlich verstreckt, zu einem Schlauch verstrickt, diesen unter definierter Spannung zur Beibehaltung des Maschenbildes ausschrumpft, fixiert, sodann aufzieht, die Fäden anschliessend einer Wärmebehandlung unterwirft und dann unter Spannung kräuselt und nach Trennung der Einzelfäden auf einer Ringzwirnmaschine zum Kops aufmacht.