Die in der Textilindustrie am häufigsten verwendeten Arten von Stapelfasergarnen sind die auf Ringspinnmaschinen, die auf Offenend-Spinnmaschinen und die auf den üblicherweise als Eigendrehungs -Vorrichtungen bezeichneten Spinnmaschinen erzeugten Garne.
Beim Ringspinnverfahren wird dem verzogenen Vorgarn eine Drehung dadurch erteilt, dass die Aufnahmespule um ihre Längsachse gedreht wird. Es ist nötig, einen Läufer zu verwenden, der von einem konzentrisch zur Spule und deren Längsachse angeordneten Ring getragen wird und auf diesem umläuft. Diese Art von Verdrehung unterwirft das Garn grossen Kräften, und es können Garnbrücke, Ansammlungen von Faserflug und andere Ungleichförmigkeiten auftreten.
Ausserdem ist die erzeugte Garnmenge durch die mechanischen Begrenzungen der Umlaufgeschwindigkeit des Läufers um die Spule beschränkt.
Beim Offenend-Spinnverfahren wird dem Garn durch einen Turbinen-Fasersammler eine Drehung erteilt. Da die Drehzahlen der Turbine im Bereich von 30 000 bis 50 000 U/min liegen, ist ihr Durchmesser durch die auf die Turbinenlager wirkenden Fliehkräfte beschränkt. Es kann nicht zugelassen werden, dass sich die Enden der auf dem Innenflansch der Turbine abgelegten Fasern überdecken, und daher ist die Stapellänge der Fasern, die verarbeitet werden können, begrenzt. Es hat sich gezeigt, dass eine hohe Drehung notwendig ist, um dem Garn genügend Festigkeit zu verleihen. Weil die verzogenen Fasern sozusagen einzeln in die Turbine eingelegt werden müssen, können Fasern von gewissen Arten und Stapellängen nicht mit befriedigendem Ergebnis verwendet werden.
Beim sogenannten Eigendrehungs > l- Eigendrehungs -Spinnverfahren werden Garne mit hoher Restdrehung erzeugt, die es erforderlich machen, zwei Garnfäden von entgegengesetzter Drehung miteinander zu verzwirnen, um sie in befriedigender Weise durch Stricken, Wirken oder Weben verarbeiten zu können.
Ein hiervon abweichendes Verfahren besteht darin, einem aus
Stapelfasern bzw. unzusammenhängenden Fasern endlicher
Länge bestehenden Vorgarn eine Falschdrehung, d.h. eine vorübergehende Drehung, zu erteilen, und um dieses Vorgarn in ein endloses Garn zu winden bzw. dieses Garn mit dem
Vorgarn zu verzwirnen, während sich jenes im verdrehten Zustand befindet. Die Falschdrehung dient dazu, die Fasern endlicher Länge während des Umwindens in Form eines Vorgarns zusammenzuhalten, bringt aber Schwierigkeiten beim Behandeln der Garne mit sich und erfordert kompliziertere Maschinen.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung eines neuartigen Garnes ab, bei dessen Herstellung für die Erzeugung eines endlosen Gebildes keine Drehung angewendet wird und das sich somit von jedem heute auf herkömmlichen Spinnmaschinen erzeugten Garn unterscheidet. Darüber hinaus können gewisse vorteilhafte Merkmale anderer Garnerzeugungsverfahren mit Erfolg angewendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines
Garnes, bei welchem ein Vorgarn aus annähernd parallelen, unverdrehten, unzusammenhängenden Textilfasern durch Hindurchführen zwischen Walzen eines Streckwerkes verzogen und ein endloses Umwindungsgarn derart um das verzogene
Vorgarn gewunden wird, dass es während des Weiterlaufens des Vorgarnes von den Walzen des Streckwerkes auf dem Vorgarn mit Abstand nebeneinanderliegende schraubenlinienförmige Windungen bildet, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Umwindungsgarn an einer Stelle auf das verzogene Vorgarn gewunden wird, die sich in einem auf die Stapellänge der unzusammenhängenden Fasern des verzogenen Vorgarns derart abgestimmten Abstand von den Walzen des Streckwerkes befindet, dass diese Fasern noch von den Walzen erfasst bleiben, von denen sie nach vorne laufen,
während ihre vordern Enden schon mit dem Umwindungsgarn umwunden werden, wobei das verzogene Vorgarn sich im unverdrehten Zustand von den Walzen zur Umwindungsstelle bewegt.
Bei herkömmlichen Verfahren zum Umwinden von Garn läuft das Kerngarn in der Regel von unten nach oben durch eine Spindel, die das Umspinnungsgarn trägt. Beim erfindungsgemässen Verfahren erfolgt dieser Vorgang zweckmässig in umgekehrter Richtung, weil im wesentlichen parallele, unverdrehte und unzusammenhängende Fasern sich trennen würden, wenn sie in der herkömmlichen Weise geführt würden.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass eine Hauptaufgabe der Erfindung darin besteht, ein brauchbares Garn zu schaffen, das die üblichen von einem Garn verlangten Eigenschaften aufweist, aber höhere Gleichförmigkeit und Festigkeit besitzt als herkömmliche nach dem Ringspinnverfahren erzeugte Garne.
Eine weitere der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Garnes der beschriebenen Gattung, das bei der weiteren Verarbeitung weniger Flug abgibt als herkömmlichen Spinnverfahren erzeugtes Garn.
Ferner bezweckt die Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Garnes zu schaffen, das eine bedeutend grössere Garnmenge liefert als das Ring- und andere bisher angewendete Spinnverfahren.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsart des erfindungsgemässen Verfahrens, des damit erhaltenen Garnes und seiner Verwendungsmöglichkeiten.
Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zum Umspinnen eines Vorgarns mit einem endlosen Garn und zum Aufwickeln des erhaltenen Erzeugnisses auf einer Aufnahmespule.
Fig. 2 in grösserem Massstabe und im Längsschnitt die einen Teil der Einrichtung nach Fig. 1 bildende Umspinnungsvorrichtung,
Fig. 3 in vergrössertem Massstabe eine Seitenansicht des mittels der Einrichtung erzeugten Garnes,
Fig. 4 eine aus dem in Fig. 3 dargestellten Garn bestehende Maschenware, und
Fig. 5 ein aus dem in Fig. 3 dargestellten Garn bestehendes Gewebe.
In der Einrichtung gemäss Fig. 1 läuft ein mit 10 bezeichnetes Vorgarn aus einer Vielzahl annähernd paralleler, unverdrehter, miteinander nicht zusammenhängender Textilfaserabschnitte (siehe den eingezeichneten Pfeil) von einem nicht dargestellten Vorrat nach unten durch ein Vorgarnstreckwerk 12. Das Vorgarn verlässt das letzte Walzenpaar 14 des Streckwerkes in der herkömmlichen Form, in welcher eine Vielzahl annähernd paralleler unverdrehter unzusammenhängender Textilfasern auf herkömmliche Weise zwischen den Walzen 14 hindurchgeführt werden.
Das Vorgarn läuft dann durch einen Fadenführer 16, der lediglich als Leitorgan dient, und dann durch eine in ihrer Gesamtheit mit 18 bezeichnete Umwindungsvorrichtung, die eine Spindel 20 und die zur Umwindung erforderlichen Bauteile aufweist (vgl. Fig. 2).
Die Fasern werden hierauf durch eine Bohrung 22, die sich längs durch die Spindel 20 erstreckt, kontinuierlich nach unten befördert. Die Spindel 20 wird mittels eines Wirtels 24 angetrieben, an dem ein Treibriemen 26 in herkömmlicher Weise reibungsschlüssig angreift.
Es ist von Bedeutung, dass die Vorgarnfasern unverdreht und im wesentlich parallel zueinander bleiben. Um dies sicherzustellen, ist unterhalb der Spindel 20 ein Saugstutzen 28 so angeordnet, dass ein mit der Garnbewegung gleichgerichteter Luftstrom erzeugt wird. Dieser Saugstutzen dient auch dazu, allfällig im Vorgarn vorhandenen losen Faserflug zu sammeln.
Es können zusätzliche Walzen und andere geeignete Vorrich tungen bekannter Art vorhanden sein, um die Gleichförmigkeit des erzeugten Garns weiter zu gewährleisten oder noch zu verbessern.
Andere Klemmrollen 30 können verwendet werden, um eine vollkommene Gleichförmigkeit herbeizuführen. Das erhaltene Erzeugnis wird auf eine Aufnahmewalze 32 aufgewunden, um später nach Bedarf in einer Strick-, Wirk- oder Webmaschine verwendet zu werden.
Um die Vorteile der beschriebenen Einrichtung deutlicher zu veranschaulichen, sei nun auf Fig. 2 hingewiesen, in welcher das Vorgarn 10 sich vom letzten Walzenpaar 14 des Streckwerkes 12 durch den Fadenführer 16 in die Bohrung 34 der Spindel 20 bewegt. Die Spindel 20 legt das Umwindungsgarn 36 um das Vorgarn 10, während dieses, wie dargestellt, durch die obere Mündung 38 der Bohrung 34 einläuft.
In Abhängigkeit von der Drehzahl der Spindel 20 werden schraubenlinienförmige Windungen des Umwindungsgarns 36 in gleichförmiger und gleichbleibender Weise abgelegt, wie dies aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Offensichtlich bewirkt jede Änderung der Drehzahl der Spindel 20 oder der Durchlaufgeschwindigkeit des Vorgarns 10 eine Änderung der Zahl der pro Längeneinheit des Vorgarns um dieses gelegten Windungen.
Fig. 4 und 5 zeigen Muster von Maschenwaren bzw.
Geweben, die mit dem erhaltenen Garn gestrickt oder gewirkt bzw. gewebt sind, welches Garn gewisse gegenüber den auf herkömmliche Weise erzeugten Garnen vorteilhafte Merkmale aufweist. Zum Beispiel ist das gemäss dem vorliegenden Verfahren erzeugte Garn gleichförmiger, es besitzt höhere Festigkeit und ist weniger kostspielig als auf herkömmliche Weise erzeugte Garne. Betriebsversuche zeigen, dass die Herstellungsgeschwindigkeit des vorliegenden Garnes das achtfache derjenigen von herkömmlichem gesponnenem Garn beträgt und mindestens doppelt so hoch ist wie diejenige bei der zuletzt entwickelten Technik des Offenendspinnens von Garn.
Im Vorgarn können verschiedene Faserkombinationen verwendet werden; dieses Vorgarn wird vorzugsweise mit einem Umwindungsgarn von feinem Titer, zum Beispiel einem
Beispiel
Herkömmliches auf
Ringspinnmaschine erzeugtes Garn
Vorgarn Polyester
1,5 Denier
Stapellänge 38 mm
Umwindung
Garnnummer NeBw= 23,8 (24,8 tex)
Streuungskoeffizient % 13,3
Drehung 6,75 Umdr/cm
Reissfestigkeit 0,0256 kp/tex
Reissdehnung 22,7%
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich in der vorstehend beschriebenen Weise zahlreiche Garnarten von verschiedener Struktur und aus verschiedenen Fasern bzw.
Fasergemischen erzeugen. Das beschriebene umwundene Garn eignet sich für die Herstellung zahlreicher Arten von Geweben, gestrickten oder gewirkten Maschenwaren, Textilverbundstoffen, Nadelflortextilien usw. sowohl für industrielle als auch für Bekleidungszwecke.
aus 7 Elementarfäden bestehenden Nylongarn von 20 Denier umwunden; auch Umwindungsgarne von 30 oder 70 Denier sind mit Erfolg verwendet worden. Das Umwindungsgarn kann
Polyestergarn oder ein herkömmliches gesponnenes Garn sein.
Die Fasern des Vorgarnes weisen vorzugsweise eine genügende
Länge auf, um von den Walzen des Streckwerkes erfasst zu bleiben und von diesen aus so weit nach vorn zu reichen, dass ihre vordern Enden schon mit dem Deckgarn umsponnen werden. Es können zum Beispiel 100%ige Polyesterfasern von je 3 Denier und 75 mm Stapellänge sein. Selbstverständlich eignen sich für das Vorgarn auch Gemische von Polyester-,
Baumwoll- oder andern Fasern. Stapelfasern von beliebiger
Länge, die sich verziehen lassen, können als Vorgarn verwendet werden.
Es ist noch eine andere Vorgarnfaserkombination entwik kelt worden, die nach dem Umwinden ein Garn von neuartiger
Struktur ergibt: Einem Vorgarn beispielsweise aus Baumwoll oder Polyesterfasern oder aus einem Fasergemisch, das nachher in der vorstehend vorgeschlagenen Weise mit einem Garn umwunden wird, kann Spandex (freier Warenname, vgl. BGE
94 In44) einverleibt sein, um ein elastisch dehnbares (Stretch-)
Garn zu erzeugen, das in der Herstellung von Kleiderstoffen vielseitig verwendbar ist. Als Spandex ist hier ein Garn aus bekannten Kunstfasern bezeichnet, in welchem die faserbilden de Substanz ein Polyurethan umfassendes langkettiges synthe tisches Elastomer ist.
Unter Verwendung des wie beschrieben hergestellten
Garnes lassen sich bei Geweben und Maschenwaren verschie dene Effekte erzielen. Beispielsweise kann ein gefärbtes
Umwindungsgarn verwendet werden, um ohne weiteres Färben im Gewebe bzw. der Maschenware einen veränderten Farbton hervorzubringen. Indem Farbstoffgemisch und Mehrfach färbungen entbehrlich gemacht werden, können Kosten herabgesetzt werden.
Das nachstehende Beispiel vergleicht herkömmliches auf der Ringspinnmaschine erzeugtes Garn und nach dem erfin dungsgemässen Verfahren umwundene Garne.
Umwundenes Garn Umwundenes Garn
Nr.1 Nr.2
Polyester Polyester
1,5 Denier 1,5 Denier
Stapellänge 38 mm Stapellänge 38 mm
Texturiertes Nylon 66
Nylon 70 Denier 7 Elementar fäden, total 20 Denier
NeBw=21,7 Den=21,7 (27,2 tex) (27,2 tex)
10,3 12,0
4,055 Windg/cm 4,725 Wind/cm
0,0333 kp/tex 0,317 kp/tex
25,5% 22,3%
The types of staple fiber yarns most commonly used in the textile industry are those produced on ring spinning machines, those on open-end spinning machines, and those produced on what are commonly referred to as self-twist spinning machines.
In the ring spinning process, the drawn roving is given a twist by rotating the take-up bobbin around its longitudinal axis. It is necessary to use a rotor which is carried by a ring which is arranged concentrically to the coil and its longitudinal axis and which rotates on it. This type of twist subjects the yarn to great forces, and yarn bridges, fluff accumulations and other non-uniformities can occur.
In addition, the amount of yarn produced is limited by the mechanical limitations of the rotating speed of the rotor around the bobbin.
In the open-end spinning process, the yarn is given a twist by a turbine fiber collector. Since the speed of the turbine is in the range of 30,000 to 50,000 rpm, its diameter is limited by the centrifugal forces acting on the turbine bearings. The ends of the fibers deposited on the inner flange of the turbine cannot be allowed to overlap and therefore there is a limit to the staple length of the fibers that can be processed. It has been shown that a high twist is necessary to give the yarn sufficient strength. Because the warped fibers have to be inserted into the turbine individually, so to speak, fibers of certain types and staple lengths cannot be used with satisfactory results.
In the so-called self-twist> l self-twist spinning process, yarns with a high residual twist are produced which make it necessary to twist two yarn threads of opposite twist with one another in order to be able to process them in a satisfactory manner by knitting, warp-knitting or weaving.
A different procedure is to select one from
Staple fibers or unrelated fibers more finite
Length of existing roving a wrong twist, i.e. a temporary twist, and to wind this roving into an endless yarn or this yarn with the
Twisting roving while it is in the twisted state. The false twist serves to hold the fibers of finite length together during winding in the form of a roving, but brings difficulties in handling the yarns and requires more complicated machines.
The present invention aims to provide a novel yarn which, when produced, does not use twist to produce an endless structure and which is thus different from any yarn produced on conventional spinning machines today. In addition, certain advantageous features of other yarn production methods can be used with success.
The inventive method for producing a
Yarn in which a roving yarn made of approximately parallel, untwisted, disjointed textile fibers is drawn by passing it through between rollers of a drafting device, and an endless wrapping yarn is drawn around it in this way
Roving is wound that it forms spaced apart helical turns on the roving while the roving continues from the rollers of the drafting system, is characterized in that the wrapping yarn is wound on the warped roving at a point that extends in one to the staple length the incoherent fibers of the drawn roving are spaced apart from the rollers of the drafting system in such a way that these fibers remain caught by the rollers from which they run forward,
while their front ends are already being wrapped with the wrapping yarn, the warped roving moving from the rollers to the wrapping point in the untwisted state.
In conventional methods for wrapping yarn, the core yarn generally runs from bottom to top through a spindle that carries the wrapping yarn. In the method according to the invention, this process is expediently carried out in the opposite direction, because essentially parallel, untwisted and incoherent fibers would separate if they were guided in the conventional manner.
From the foregoing it can be seen that a primary object of the invention is to provide a useful yarn which has the usual properties required of a yarn but which is more uniform and strong than conventional ring-spun yarns.
Another object on which the invention is based is to create a yarn of the type described which, during further processing, gives off less fly than yarn produced by conventional spinning processes.
Another object of the invention is to provide a method for producing the yarn described which delivers a significantly larger amount of yarn than the ring and other spinning processes used to date.
The drawing illustrates, for example, an embodiment of the method according to the invention, the yarn obtained therewith and its possible uses.
It shows:
Fig. 1 shows a schematic representation of a device for spinning a roving with an endless yarn and for winding the product obtained on a take-up spool.
2 shows, on a larger scale and in longitudinal section, the wrapping device forming part of the device according to FIG. 1,
3 shows, on an enlarged scale, a side view of the yarn produced by means of the device,
4 shows a knitted fabric consisting of the yarn shown in FIG. 3, and FIG
5 shows a fabric consisting of the yarn shown in FIG. 3.
In the device according to FIG. 1, a roving denoted by 10 runs from a large number of approximately parallel, untwisted, non-contiguous textile fiber sections (see the arrow drawn) down from a supply (not shown) through a roving drafting device 12 of the drafting system in the conventional form, in which a plurality of approximately parallel, untwisted, non-coherent textile fibers are passed between the rollers 14 in a conventional manner.
The roving then runs through a thread guide 16, which only serves as a guide element, and then through a wrapping device designated in its entirety by 18, which has a spindle 20 and the components required for wrapping (see FIG. 2).
The fibers are then continuously conveyed downward through a bore 22 which extends longitudinally through the spindle 20. The spindle 20 is driven by means of a whorl 24 on which a drive belt 26 engages in a conventional manner with a friction fit.
It is important that the roving fibers remain untwisted and substantially parallel to one another. In order to ensure this, a suction nozzle 28 is arranged below the spindle 20 in such a way that an air stream that is aligned with the yarn movement is generated. This suction nozzle also serves to collect any loose fiber fluff present in the roving.
There may be additional rollers and other suitable devices of known type to further ensure or improve the uniformity of the yarn produced.
Other pinch rollers 30 can be used to provide perfect uniformity. The product obtained is wound onto a take-up roll 32 in order to be used later as required in a knitting, warp-knitting or weaving machine.
In order to illustrate the advantages of the device described more clearly, reference is now made to FIG. 2, in which the roving 10 moves from the last pair of rollers 14 of the drafting device 12 through the thread guide 16 into the bore 34 of the spindle 20. The spindle 20 places the wrapping yarn 36 around the roving 10, while the roving runs through the upper mouth 38 of the bore 34, as shown.
Depending on the speed of the spindle 20, helical turns of the wrapping yarn 36 are deposited in a uniform and constant manner, as can be seen from FIGS. 2 and 3. Obviously, any change in the rotational speed of the spindle 20 or the throughput speed of the roving 10 causes a change in the number of turns per unit length of the roving around this.
4 and 5 show patterns of knitted fabrics and knitted fabrics, respectively.
Woven fabrics that are knitted or woven or woven with the yarn obtained, which yarn has certain advantageous features over the yarns produced in a conventional manner. For example, the yarn made in accordance with the present process is more uniform, has higher strength, and is less expensive than conventionally made yarns. Operational tests show that the production speed of the present yarn is eight times that of conventional spun yarn and is at least twice as high as that of the most recently developed technique of open-end spinning of yarn.
Various fiber combinations can be used in the roving; this roving is preferably with a winding yarn of fine denier, for example one
example
Conventional on
Ring spinning machine produced yarn
Roving polyester
1.5 denier
Stack length 38 mm
Winding
Yarn number NeBw = 23.8 (24.8 tex)
Coefficient of variation% 13.3
Rotation 6.75 rev / cm
Tear strength 0.0256 kp / tex
Elongation at break 22.7%
According to the method according to the invention, numerous types of yarn of different structures and of different fibers or fibers can be produced in the manner described above.
Generate fiber mixtures. The wrapped yarn described is useful in the manufacture of numerous types of woven, knitted or knitted fabrics, composites, tufts, etc. for both industrial and apparel purposes.
20 denier nylon yarn wound with 7 filaments; 30 or 70 denier wrap yarns have also been used with success. The wrapping yarn can
Polyester yarn or a conventional spun yarn.
The fibers of the roving preferably have a sufficient one
Length in order to remain gripped by the rollers of the drafting system and from these to reach so far forward that their front ends are already covered with the cover yarn. For example, it can be 100% polyester fibers of 3 denier each and 75 mm staple length. Of course, mixtures of polyester,
Cotton or other fibers. Staple fibers of any
Lengths that can be warped can be used as roving.
Another roving fiber combination has been developed which, after winding, produces a new type of yarn
Structure results: A roving made of cotton or polyester fibers, for example, or from a fiber mixture, which is then wound around with a yarn in the manner suggested above, can be spandex (free trade name, see BGE
94 In44) to be incorporated in order to create an elastically extensible (stretch)
To produce yarn that can be used in many ways in the manufacture of clothing fabrics. Spandex is a yarn made of known synthetic fibers in which the fiber-forming substance is a long-chain synthetic elastomer comprising polyurethane.
Using the prepared as described
Various effects can be achieved on woven and knitted fabrics. For example, a colored
Wrapping yarn can be used to produce a different shade of color in the fabric or the knitted fabric without further dyeing. Costs can be reduced by eliminating the need for a mixture of dyes and multiple dyes.
The following example compares conventional yarn produced on the ring spinning machine and yarns wrapped according to the method according to the invention.
Wrapped yarn Wrapped yarn
No.1 No.2
Polyester polyester
1.5 denier 1.5 denier
Stacking length 38 mm Stacking length 38 mm
Textured nylon 66
Nylon 70 denier 7 elementary threads, total 20 denier
NeBw = 21.7 Den = 21.7 (27.2 tex) (27.2 tex)
10.3 12.0
4.055 windg / cm 4.725 wind / cm
0.0333 kp / tex 0.317 kp / tex
25.5% 22.3%