NO744502L - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fargetil-beredning av en myk vindsel av et relativt uelastisk, teksturert, kontinuerlig multifilament - eller tvunnet syntetisk polymert garn som krymper vesentlig under de oppvarmingsforhold det møter etter teksturering.

En prosess for teksturering av kontinuerlig filamentgarn eller stapelfibergarn ved hjelp av en turbulent luftstråle er kjent fra U.S. patent 2 852 906. I forbindelse med et kontinuerlig multi-filamentgarn former den turbulente stråle hvert filament med spredte løkker og sammenfiltrer filamentene for å binde løkkene i en garn-struktur bestående av en mer eller mindre kompakt sammenfiltret kjer-ne, fra hvilken krunodale filamentløkker strekker seg ut fra overflaten, mens andre løkker er innlagret i denne. Garnet måtes inn i en tekstureringsdyse med større hastighet enn det føres ut for å til-veiebringe den ytterligere filamentlengde som er nødvendig for å danne løkkene og en høy sammenfiltringsgrad.

Etter at det teksturerte garn har forlatt dysen med lav stramning, må det strekkes for å stabilisere strukturen. Ellers vil garnet strekke seg når det blir vevet eller strikket ved høyere stramninger enn den som forekommer i dysestadiet, og garnet vil da vanligvis strekke seg ujevnt på grunn av uensartede sykliske stramninger under veve- eller strikkearbeidet med et resulterende uregel-messig utseende av tekstilproduktet. Det er således nødvendig å på-føre garnet en stramning som er større enn den det blir utsatt for ved pa følgende spoling og tekstilfremstilling. Vanligvis gjøres dette ved å spole garnet på en.hespel med tilstrekkelig stramning til å frembringe en fast eller hard vindsel som med minimumvolura kan håndteres og transporteres uten skade. Imidlertid er en slik'hard vindsel ikke egnet til direkte farging, da den er spolet så tett. at det er vanskelig for flytende farge å gjennomtrenge den jevnt. En myk garnvindsel gjennomtrenges derimot lett av flytende farge og er således ønsket for vindselfarging av garn. Dette er tidligere .vanligvis oppnådd ved å tilbakespole garnet på en sammenklappelig hespel ved lav spolestrennning for å danne en'myk vindsel, men dette ytterligere arbeidstrinn er dyrt og tidskrevende.

De myke garnvindsler anbringes i en fargetank i hvilken de kan stables aksialt fluktende på fargestokker og presses langsgående sammen for å eliminere mellomrom ved vindselendene. Farge sir-kuleres derpå gjennom stokkene som vanligvis utgjøres av perforerte rør, hvis diameter er mindre enn den indre diameter av vindslene. Samtidig økes fargetemperaturen med regulert hastighet. I en typisk oppvarmningssyklus for et autoklavert garn blir fargetemperaturen øket fra 60 til 110°C med 4°C/min. og fra 110 til 130°C med 2°C/min. Den kritiske fargingstemperatur for dette garn er 110-130°C.

Etter farging tilbakespoles garnet på en konus for å frembringe en ferdig vindsel av teksturert og farget garn. Under spolingen smøres garnet, således at strikkeegenskapene forbedres.

Det har nå vist seg at ulike garn kan•lufttekstureres og stabiliseres for homogen farging under ett ifølge oppfinnelsen, som omfatter en fremgangsmåte ved fremstilling av en myk vindsel egnet for vindselfarging av ukrympet, fyldig, luftteksturert garn med teksturgivende krunodale løkker, og utmerker seg ved føring av garnet direkte fra en produserende dyse til et strekkstadium i hvilket påkjenningen er stor nok til å stabilisere garnet, men ikke så stor at. den eliminerer de teksturgivende løkker, og spoling a.v det således strukne garn på en hespel med en stramning mindre enn ca. 0,04 gram pr. denier under tilveiebringelse av en vindsel med en Shore-hardhet på mindre enn 4 0°. Den nevnte stabilisering av garnet er den strekking ved hvilken sammenfiltrede løkker inneslutter og st-rammer seg omkring dobbeltpunktene i andre sammenf iltrede løkker, således at det oppnås en større sikkerhet mot at disse løsner, som forklart nærmere i U.S. patent 2 852 906, spalte 4 fra linje 47. Shore-hardheten er et mål for■vindseltettheten og den ble bestemt ved å presse en fjærbelastet dor mot overflaten av det materiale som var gjenstand ..for måling, og inntrengningsdybden registrertes i form av Shore-hardhetsgrader. Det benyttede instrument var en 2,5 mm kulespissdor fremstilt av Zwick and Co., Einzingen, Ulm, Tyskland, og kalt en "vindseltetthetsmåler". Målinger ble foretatt på den venstre, midtre og. høyre skulder av hver vindsel og gjennomsnittet av de tre målinger ble beregnet. Ytterligere detaljer vil sees av ASTM. Spee.2240 og Bulletin R-8 fra Shore Instrument and Manufacturing Co.rJamaica, New York, U.S.A. Krunodale løkker er den type som fremstilles ved en luftstråletekstureringsprosess, f.eks. ifølge U.S. patent 2 783 609 og 3 545 057.

Etter fremstillingen kan de myke vindsler farges ved øket temperatur og samtidig krympes. Strekkingen utføres fortrinnsvis med en stramning som er større enn den det ferdige garn utsettes for ved en påfølgende tilbakespbling og ved strikke- eller vevear-beider, f.eks. 5-20%. Strekkingen kan hensiktsmessig foretas ved å føre garnet over en avtrappet valse som regulerer dets utløpshastig-het fra tekstureringsdysen, på en slik måte at garnet via føringer eller separatorvalser forløper fra en valseoverflate med mindre diameter til en overflate hvis diameter er 5-20% større. Strekkings-graden må vanligvis være mindre enn overmatningsgraden gjennom dysen for, å bevare et vesentlig antall løkker. Hvis mategarnet til tekstureringsprosessen forut er helt strukket, er overmatningen mi-nus strekkingen etter prosessen fortrinnsvis minst 10% med avhengig-het av det benyttede materiale eller den ønskede tekstureringsgrad. Hvis det benyttes ikke eller'delvis strukket mategarn, kan. den nevnte strekkingsgrad være større enn overmatningen under bevarelse av de fyldegivende løkker.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen reduserer vesentlig det krevede antall arbeidstrinn ved teksturering og farging av garn og nedsetter derfor omkostningene. Dessuten avtar spillprosenten. An-vendelsen av en avtrappet valse for strekking av garnet forut for spoling av en myk vindsel muliggjør bruk av tekstureringsmaskiner med bare ett motordrev mellom tekstureringen og spolingen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et riss som viser en hensiktsmessig utrustning til utførelse av den omhandlede fremgangsmåte, fig. 2 er et aksial-snitt gjennom en foretrukket tekstureringsdyse, fig. 3 er et perspektivriss delvis bortkuttet som viser et fargingsaggregat for vindsler fremstilt ved fremgangsmåten, fig. 4 er et perspektivriss av en fargestokk benyttet i aggregatet på fig. 3, og fig. 5 er et enderiss av stokken på fig. 4.

Som vist på fig. 1 føres et garn 4 fra en matespole 2 på en plattform 3 gjennom en stramme- og stoppbevegelsesmekanisme 5

til en matevalse 6 på hvilken det kan vindes flere ganger hjulpet av en føring 7 for å hindre glidning. Garnet 4 passerer deretter

til en tekstureringsdyse 10 som forsynes med trykkluft gjennom et rør 8. Garnet kan eventuelt løpe gjennom et bad 9 i hvilket det på-føres vann eller annen behandlingsvæske før det trer inn i dysen 10. Det kan være hensiktsmessig å plassere et avlukke omkring badet 9 og dysen 10 for å samle opp smådråper som løsriver seg fra garnet eller blåser av dette. Det teksturerte garn passerer fra dysen 10 til en valseoverflate 24 som beveger seg med mindre hastighet enn overflaten av valsen 6, og fra overflaten 24 til en valseoverflate 25 som beveger seg hurtigere enn flaten 24. Overflatene 24,25 kan væ-re trinn på en individuelt drevet, avtrappet valse 17. For å unngå glidning kan det utføres flere vindinger på valsen 17 ved hjelp av profilerte føringer 15,16 eller tilsvarende. Fra føringen 16 forlø-per garnet over en eller flere føringer 18 til en kryssføring 19 som spoler garnet til en myk vindsel 21 på en fargehespel 20. Denne er fortrinnsvis av en i handelen værende aksialt og radialt sammen-kleppelig, fjærende type. Hespelen 2 0 er montert på en patron som holder den på eller nær maksimal diameter under spol ing av vindselen 21. Garnet spoles med en stramning som er vesentlig mindre enn den som forekommer på valsen 17.

Dysen 10, som er vist detaljert på fig. 2, er fortrinnsvis av den type som er beskrevet i U.S. patent 3 545 057. Trykkluft som strømmer inn i dysen gjennom røret 8, møter en vesentlig innsnevring, f.eks. et hull 13, som retter en konsentrert stråle med stor hastighet mot garnet 4 når det beveger seg ut av et styreutløp 11. Den turbulente luft og garnet passerer videre gjennom en venturikanal 12. Det kan være hensiktsmessig å anvende en frittbærende ledepla-te 14, som beskrevet i U.S. patentsøknad 315 56 3. Platen 14 kan svinge fritt på en hengseltapp 2 3 og bæres av en konsoll 2 2 som kan være- fastspent omkring dysen 10 innstillbar i dennes lengderetning. Det teksturerte garn forlater dysen 10 omtrent vinkelrett på bevegel-sesretningen gjennom denne. Bruken av apparatet på fig. 2 muliggjør ikke bare en tilfredsstillende teksturering med større hastighet enn tidligere kjent, men tilveiebringer dessuten en uvanlig ensartet stramning av garnet mellom dysen 10 og valsen 17, hvilket bevirker en mer jevn strekking før spolingen.

Fig. 3 viser en egnet fargingsutrustning. Myke garnvind-sier 27,28 stables aksialt på fargestokker 29 (fig. 4 cg 5) og presses sammen langsgående slik at hesplene 20 klapper aksialt sammen og tillater endene av vindslene å ligge an mot hverandre for å danne en homogen søyle av mykt, spolet garn. Stokkene 29 anbringes i en garnfa.rgingsta.nk. 2 6 og når dekselet er lukket, presses fargen fra et reservoar 30 ved hjelp av en pumpe 32 gjennom ledningen 31,33 inn i en kanal 34 med vertikale rør som står i forbindelse' med det indre av vindslene 27,28. Fargen har vanligvis en passende øket temperatur, f.eks. 60°C, når den begynner å strømme inn i tanken 26. Nå tilføres hett vann eller damp gjennom et rør 36 for sirkulering i en varmering 35 og utløp via et rør 37. Idet temperaturen øker, krymper garnet og hesplene 2 0 klapper radialt sammen for å bevare en myk vindseistruktur med relativt ensartet tetthet og en tilstrekkelig porøsitet for lett og jevn gjennomstrømning av farge.

Fig. 4 og 5 viser en foretrukket fargestokk i detaljer. I konvensjonelt fargeutstyr anvendes generelt perforerte rør hvis ytre diameter er litt mindre enn den minimale indre diameter av en helt krympet vindsel. Hvis vindsler av ukrympet garn med vesentlig stør-re indre diameter enn den ytre diameter av en slik stokk stables på denne, kan de forskyve seg i forhold til hverandre i en grad svaren-de til forskjellen mellom de nevnte diametere. En slik forskyvning bevirker en ujevn sammenpressing av garnet såvei. -ved den indre som ved den ytre side av vindslene og resulterer i uensartet farging. Stokken på fig. 4 og 5 omfatter et langsgående hovedelement 38 som har korsformet tverrsnitt i hvilket armer med samme lengde skjærer hverandre rettvinklet i et punkt 39 representerende stokkens lengde-akse. Nedover fra elementet 38 forløper to langsgående komponenter 40>41 i form av runde stenger båret av fjærer 42 som strekker seg radialt i forhold til aksen 39. Når fjærene er ekspandert og holder stengene 40,41 helt utstrukket, er avstanden L, (fig. 5) størst mu-lig. Denne avstand er valgt slik at den faller sammen med den indre radius av hesplene 20 når disse befinner seg i ikke sammenklap-pet .begynnelsestilstand. Dette sikrer korrekt aksial fluktning av vindslene. Når garnet krymper radialt,presses fjærene 42 sammen. Lengden L 2 av armene i elementet 38 skal være litt mindre enn den indre radius av en hespel 2 0 etter full krympning.

Bruken av uttrykkene "hard vindsel" og "myk vindsel" og avledninger av disse er naturligvis relative. Som tidligere omtalt er en hard vindsel spolet så tett at en flytende farge vanskelig eller umulig kan trenge ensartet gjennom den, i motsetning til en myk vindsel i hvilken dette lett finner sted. Generelt ansees en Shore-hardhet på mindre enn 4 0° å indikere en myk vindsel og en Shore-hardhet større enn 40° en hard vindsel.

Da den relative fuktighet i det rom i hvilket garnet spo les, påvirker stramningen av garnet i vindselen, er det viktig å re-gulere rommets fuktighetsgrad innenfor et område på ± 5%. Dvs. at den relative fuktighet ikke må variere i høyere grad fra -bid til annen under spolearbeidet, og ingen spolemaskin må avvike i høyere grad fra enhver annen som arbeider under samme betingelser.

Selv om det følgende eksempel vedrører polyestergarn., kan tilsvarende vilkår anvendes ved teksturering av nylon-,. polypropylen-eller andre garn av kommersiell betydning. Generelt må garn med større krympning under oppvarming spoles på en hespel 2 0 med lavere stramning. Eksemplet omfatter en enkelt 150 denier garnlengde, men flere lengder av dette eller andre garn kan mates til dysen 10 med samme eller forskjellig hastighet.

Eksempel

"Dacron"-polyestergarn på 150 denier (167 d-tex) med 68 filamenter plasseres i utrustningen på fig. 1, i hvilken valsen 6 roterer med en overflatehastighet på 440 m/min. Garnet passerer gjennom badet 9 inn i dysen 10, i hvilken de respektive diametere av hullet 13, utløpet 11 og kanalen 12 er henholdsvis 2,78 mm,

0,51 mm og 1,78 mm. Lufttrykket i dysen er 8 atm. Platen 14 er ca.. 68 mm lang fra hengslet 23 til den nedre kant og 40 mm bred. Garnet beveger seg fra dysen 10 med lav ensartet stramming til overflaten 24 som roterer med en hastighet på 311 m/min med en resulterende overmatning fra valsen 6 på 42%. Valseoverflaten 25 roterer med en hastighet på 364 m/min og strekker således garnet fra overflaten 24 med 14,5%. Følgelig blir den strekking garnet mottar på valsen 17 vesentlig mindre enn den innledende grad av overmatning, og strekkingen tjener hovedsakelig til å stabilisere garnet uten å forringe dets fylde og tekstur. Garnet som kommer fra valseoverflaten '24 vikles omkring føringen 15 og fra denne passerer det til overflaten 25 og vikles på denne ved hjelp av føringen 16, over hvilken det beveger seg videre til styrestenger 18 og kryssføringen 19 hvor det spoles på hesplen 20 med en stramming på 4-5 gram. Den ferdige garnvindsel har en Shore-hardhet på 24 ± 2° med en tetthet av 24 0 gram/liter. Garnet i vindselen har etter spolingen en denier på ca. 180 (200 d-tex). Vindselen i denne utførelse ble deretter stablet aksialt i en fargetank og utsatt for flytende farge som ble oppvarmet fra 60 til 110°C med l°C/min. og fra 110 til 130°C med 2°C/min. Det optimale område for fargeabsorbering av dette garn er 60-110°C. Etter fargingen er garnets denier ca. 200 (220 d—tex) og det kan krympe ca. 11% under denne prosess. Fargen holdes på 130°C

i minst 30 min. og pumpes deretter ut av tanken 26, garnvindslene fjernes fra stokkene 29 og skylles, og senere spoles det i konus-form smurt for strikking eller veving av tekstiler. Spillprosenten er ca. 2% mot ca. 10% for en tilsvarende prosess ifølge den kjente teknikk.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en myk vindsel egnet til vindselfarging av ukrympet, fyldig, luftteksturert garn med teksturgivende krunodale løkker, karakterisert ved føring av garnet direkte fra en produserende dyse til et strekkstadium i hvilket påkjenningen er stor nok til å stabilseere garnet, men ikke så stor at den eliminerer de teksturgivende løkker, og spoling av det således strukne garn på en hespel med en stramming mindre enn ca. 0,04 gram pr. denier under tilveiebringelse av en vindsel med en Shore-hardhet på mindre enn 40°.

2. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert ved at hespelen kan klappes sammen radialt og aksialt, og vindselen farges ved 60-130°C.