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Verfahren zum Erzeugen von zum Umwandeln in Textilgarne geeigneten
Streifen aus durch ein Bindemittel vereinigten Fasern Bei den klassischen Verfahren
zur Herstellung von Gespinsten und Garnen ist es schwierig, die Menge der die Gespinste
bildenden Fasern genau zu regeln. Eine absolute Gleichmäßigkeit im Durchmesser der
gesponnenen Garne ist daher nicht erreichbar. Außerdem kann ein loses Faserband
nur in einem bestimmten begrenzten Ausmaß verzogen werden. Daher ist die Herstellung
sehr feiner Garne verhältnismäßig schwierig und teuer.
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Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, diese Nachteile zu vermeiden
und eine Herstellung von Textilgarnen eines beliebigen gewünschten Nenndurchmessers
mit einem hohen Grad an Gleichmäßigkeit auf besonders schnelle und wirtschaftliche
Weise zu ermöglichen.
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Es ist bereits bekannt, einen künstlichen Faden mit einer inneren
Fadenseele und einem darumgewickelten Bändchen herzustellen. Es sind ferner Vorschläge
bekannt, Fasern auf einen festen vorgefertigten Kernstrang bzw. -faden aufzubringen.
Außerdem ist ein Verfahren zur Herstellung von »künstlichen Textilgebilden«, d.
h. zur Formung einer Kunststoffolienbahn, bekannt, in welche mittels einer gravierten
Preßwalze ein Reliefmuster von einem Aussehen ähnlich wie ein Textilstoff eingeprägt
wird, wobei der Zelluloselösung oder plastischen Masse der Folienbahn Faserstaub
entweder beigemischt oder mit der Fällflüssigkeit in die Hohllinien der Gravuren
der Preßwalze eingetragen wird.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Vorschlägen bezieht sich die Erfindung
auf ein Verfahren zum Erzeugen von zum Umwandeln in Textilgarn geeigneten Streifen
aus durch ein Bindemittel vereinigten Fasern. Erfindungsgemäß wird auf der Fläche
einer sich kontinuierlich bewegenden Unterlage ein Streifen oder eine Bahn mit einheitlicher
Breite und Dicke aus flüssigem, erhärtendem Bindemittel geformt; danach werdenTextilfasern
auf dieOberfläche derBindemittelbahn aufgebracht; nach dem Verfestigen des Bindemittels
werden die überschüssigen Fasern entfernt und der mit Fasern versehene Streifen
bzw. die mit Fasern versehene Bahn von der seich bewegenden Unterlage abgezogen,,
so daß das Enderzeugnis, Bahn, Streifen und insbesondere das aus den Streifen durch
Drehen gewinnbare Garn, aus Bindemittel und Fasern besteht.
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Das neue Verfahren bietet den Vorteil, daß sich auf wirtschaftliche
Weise Garne beliebigen Durchmessers mit hoher Gleichmäßigkeit im großen Umfang rasch
und wirtschaftlich herstellen lassen.
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Die Garnherstellung kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise
dadurch erfolgen, daß der mit Fasern überkleidete, von der sich kontinuierlich bewegenden
Unterlage abgezogene Streifen in unmittelbarem Anschluß verdrallt wird. Eine weitere
Möglichkeit zur Durchführung und Vervollständigung des Verfahrens besteht in dem
Auflaufenlassen eines oder mehrerer Kunstfäden, insbesondere Polyamidfäden, auf
die Bindemittelbahn vor dem Aufbringen der Textilfasern.
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In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Strang oder die Stränge,
nachdem die Fasern aufgebracht worden sind, auf den gewünschten Durchmesser des
fertigen Garnes zu strecken bzw. zu ziehen und/oder zu zwirnen. In anderen Fällen
kann es vorteilhaft sein, das Bindemittel während des Zwirnens oder Verdrehens oder
nach dem Verdrehen zu schmelzen oder sonstwie aufzuweichen, um die sich durch das
Zwirnen ergebenden Windungen dauerhaft zu machen. Je nach Art des verwendeten Bindemittels
kann die Grundmasse entweder vollständig oder teilweise herausgelöst oder auf eine
andere Weise aus den fertigen Garnen entfernt werden, oder das Bindemittel kann
in seinen Endzustand gebracht werden, oder es kann ohne dieses In-den-Endzustand-bringen
bleiben. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Bindemittel
entweder vorher oder nachdem die Garne zu einem Webstoff gewebt oder zu einem Gewirke
gewirkt worden sind, entfernt werden.
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Verschiedene Arten von flüssigen Bindemitteln öder Massen können verwendet
werden, die flüssig gemacht
werden können und durch die Anwendung
von Wärme oder durch die Behandlung mit zweckentsprechenden Lösungsmitteln klebend
gemacht worden sind, um gemäß der Erfindung als Grundstränge zu dienen. Unter diesen
Stoffen seien folgende genannt: A. Wasserlösliche Lösungen von Stärke, Leim, Viskose,
Leimen, Harzen, Alginaten u. dgl., die nach der Herstellung der Garne durch chemische
Behandlung oder sonstwie unlöslich gemacht werden können; B. Substanzen der Gelatinegruppe,
welche durch Schmelzen in der Wärme fließend und klebend gemacht werden können und
von denen einige durch die Behandlung mit Formaldehyd nach der Herstellung der Garne
wasserunlöslich gemacht werden können; C. Substanzen der Kaseingruppe, die wie die
der Gelatinegruppe nach der Herstellung der Garne durch die -Behandlung mit Formaldehyd
unlöslich gemacht werden können; D. Kautschukmilch oder synthetische Kautschukarten,
welche in Benzin löslich sind und durch Vulkanisation fest und unlöslich gemacht
werden können; E. thermoplastische Stoffe, wie beispielsweise Celluloseacetat, das
sich in Aceton löst, welche durch Wärme schmelzbar sind und durch einen Streckvorgang
fester gemacht werden können; F. sich in der Wärme verfestigende plastische Massen,
welche wie z. B. Harnstoff-Formaldehyd wasserlöslich sind und nach der Herstellung
der Garne `durch Wärmebehandlung fest und im Wasser unlöslich gemacht werden können;
G. Substanzen, wie Superpolyamid- (Nylon-) Bindemittel, die in Pulverform verfügbar
sind und in Alkohol aufgelöst und nach Herstellung der Garne durch Wärmebehandlung
unlöslich gemacht und durch Ziehen stärker bzw. fester gemacht werden können.
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Weitere Zwecke der Erfindung und sich aus ihr ergebende Vorteile sind
aus der ins einzelne gehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich,
welche Ausführungsformen der Erfindung wiedergeben.
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Fig. 1 ist mehr oder weniger schematisch ein Längsschnitt durch eine
Vorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung zur kommerziellen-Herstellung
von Textilgarnen geeignet ist; Fig.2 ist eine Teilschnittansicht entsprechend Fig.
1, jedoch in -vergrößertem Maßstab, und zeigt deutlicher wesentliche Aufbaueinzelheiten
der Vorrichtung; Fig.3 ist eine Einzelteil-Schnittansicht, welche .durch die Winkelpfeile
III-III in Fig. 1 angedeutet und ebenfalls in vergrößertem Maßstab wiedergegeben
ist; Fig. 4 ist in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt eines Grundstranges, wie
er nach dem Aufbringen der Fasern auf ihn erscheint; der Schnitt verläuft, wie durch
die Winkelpfeile IV-IV in Fig. 1 angedeutet; Fig.5 ist eine sehr stark vergrößerte
Ansicht, Welche einen Teil eines gemäß der Erfindung hergestellten gedrehten Garnes
wiedergibt; Fig. 6' zeigt einen Querschnitt des Garnes gemäß Fig. 5 ; Fig. 7 ist
eine Ansicht ähnlich der gemäß Fig. 1; sie gibt eine Vorrichtung wieder, welche-
für die Durchführung eines abgewandelten Verfahrens zur Herstellung von Garngemäß
der Erfindung geeignet ist; Fig.8 ist eine Teildraufsicht der in Fig.7 dargestellten
-Vorrichtung; Fig. 9 zeigt einen Querschnitt der mit der Vorrichtung gemäß den Fig.
7 und 8 hergestellten, in Streifen zerschnittenen Bahn; Fig.10 ist eine Ansicht
wiederum ähnlich der Fig. 1; sie gibt eine Vorrichtung zur Durchführung eines weiterhin
abgewandelten Verfahrens der Herstellung von Garn gemäß der Erfindung wieder; Fig.
11 gibt einen Querschnitt gemäß den Winkelpfeilen XI-XI in Fig. 10 eines mit der
zuletzt genannten Vorrichtung hergestellten Streifens wieder.
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Unter einleitender Bezugnahme auf die in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung
wiedergegebene Vorrichtung benennt das Bezugszeichen 15 eine waagerecht angeordnete
Trommel, die in der praktischen Ausführung mit einer glatten polierten Metallfläche
versehen ist, die aus Chrom od. dgl. bestehen kann, von der sich das bei dem Verfahren
verwendete Bindemittel nach dem Verfestigen leicht abtrennen kann. Diese Trommel
wird durch zweckentsprechende, nicht dargestellte Einrichtungen mit einer konstanten
Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles angetrieben. Längs der einen Seite der Trommel
15 ist ein Rohr 16 angeordnet, das in Abständen seiner Länge eine Mehrzahl von in
geringem Abstand voneinander angeordneten Düsen aufweist, von denen eine bei 17
angedeutet ist, welche sich in unmittelbare Nähe der sich drehenden Fläche der Trommel
erstreckt. An dem einen Ende ist das Rohr 16 mit einem durch Schwerkraft abgebenden
Behälter 18 verbunden, der einen Vorrat des Bindemittels enthält, das im gegebenen
Fall aus einer der vorgekennzeichneten Gruppen B, C, E, F bestehen kann,
von denen einige zur Umwandlung in den flüssigen Zustand erwärmt werden müssen.
Dieser Behälter ist demgemäß mit einer Heizschlange 19 versehen. Zum Zweck der Wärmekonservierung
sind das Rohr 16 und der Behälter von einem Isoliermantel 20 umgeben. Die Auslässe
der Düsen 17 haben eine schmale flache Formgebung, so daß fortlaufend dünne, flache
Bindemittelgrundstreifen S von gleichförmigem Querschnitt auf der sich drehenden
Oberfläche der Trommel 15 gemäß der Darstellung abgelegt werden. Sobald die Streifen
S sich auf der ansteigenden Seite der Trommel 15 bewegen, wird eine Schicht oder
eine Matte M, welche eine überschüssige Menge an Textilfasern enthält, auf diesen
Streifen abgelegt. Eine solche Matte kann die Form einer einzelnen Schicht oder
Lage haben, oder sie kann ein Vlies oder eine Mehrzahl von Vliesen enthalten, die
direkt von einer Karde oder einer Kammaschine oder, wie dargestellt, aus einem Trichter
21 durch die Wirkung eines Paares zusammenarbeitender, am Ende dieses Trichters
befindlicher Vorschubwalzen 22 unmittelbar abgegeben werden. Bei der Wanderung der
Streifen S wird etwas später die Fasermatte M durch eine Druckwalze 23 zusammengepreßt,
welche einen Überzug aus Kautschuk oder aus Filz hat, wodurch ein Teil der Fasern
in die Streifen hineingepreßt wird. Genau an der Oberseite der Trommel 15 befindet
sich eine Kühleinrichtung, welche allgemein mit 25 bezeichnet ist, durch welche
das Bindemittel der Streifen S verfestigt wird. Nachdem die Streifen S die Verfestigungseinrichtung
25 durchlaufen haben, wird der Überschuß an nicht anhaftenden Textilfasern von den
Streifen durch eine sich drehende Bürste 26 innerhalb einer Haube 27 entfernt, die
durch- eine Leitung 28 mit einer nicht dargestellten Sauguelle verbunden ist. Durch
die Wirkung der Bürste werden die anhaftenden Fasern in Richtung der Streifen S
mehr oder weniger in Ausrichtung gebracht. Zufolge der Verfestigung des Bindemittels--dürch-die
Einrichtung
25 verlassen die Streifen S leicht die Oberfläche der
Trommel 15 unter dem Zug von Streckwalzenpaaren, die bei 29 angedeutet sind, durch
die die Streifen auf die gewünschte Feinheit verzogen werden. In einigen Fällen
kann der Zieh- oder Streckvorgang insgesamt in Wegfall gelangen, und die Walzen
29 können lediglich als eine Einrichtung zum Vorführen der Streifen verwendet werden.
Nach dem Verlassen der Streck- oder Ziehwalzen 29 werden die Streifen verdrallt
(gedreht oder gezwirnt), und zwar bei dem vorliegenden- Ausführugsbeispiel mittels
Durchgang durch Führungsaugen 30 hindurch, die sich auf dem Wege zu dem Läufer 31
einer Spinnmaschine befinden, wo sie auf den sich drehenden Spulen 32 dieser Maschine
aufgewickelt werden. Die Dicke der Streifen S kann durch Einstellen des Abstandes
der Abgabeenden der Düsen 17 relativ zur Oberfläche des Zylinders 15 im voraus festgelegt
werden. Durch Aufrechterhalten einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit des Zylinders
15 und einer konstanten Absetzgröße des flüssigen Bindemittels bei 17 werden Bindemittelstränge
von gleichförmigem Querschnitt erhalten. Die Zahl der auf den einzelnen Streifen
festgehaltenen Fasern steht mit den Querschnittsabmessungen der Streifen in unmittelbarer
Beziehung. Für ein gleichmäßiges Festhalten der Fasern ist eine selbsttätige Vorkehrung
geschaffen, was die Herstellung der neuen fertigen gleichförmigen Garne ermöglicht.
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Aus der vorstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Fig. 1 bis
3 ist ersichtlich, daß das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Textilgarnen,
wie es mit der Vorrichtung ausgeführt wird, folgende Stufen umfaßt: Einleitend die
Herstellung eines oder mehrerer Streifen gleichförmigen Querschnitts aus einem flüssigen
Bindemittel, dann Aufbringen von Textilfasern in überschüssiger Menge auf den Strang
oder die Stränge; dann Pressen der Fasern in Haftberührung mit den Streifen, dann
Verfestigen der Streifen, dann Entfernen der überschüssigen nicht anhaftenden Fasern,
dann Abziehen der Streifen und schließlich Verzwirnen der Streifen zu fertigen Garnen,
die dann so aussehen, wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Gegebenenfalls
kann das Verfahren ohne die Zieh- und Verzwirnungsstufen durchgeführt werden, und
in diesem Fall haben die Garne eine streifenförmige Gestalt mit einem Querschnitt,
wie er in Fig. 4 dargestellt ist. In jedem Fall kann das Bindemittel nach Fertigstellen
der Garne aufgelöst oder auf eine andere Art und Weise entfernt werden, entweder
bevor oder nachdem die Garne zu einem Web- oder Wirkstoff gewebt oder gewirkt worden
sind. Überdies können gegebenenfalls die Garne einer weiteren Behandlung bei 34
unterworfen werden, um das Bindemittel aufzuweichen und das Verzwirnen zu erleichtern.
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Die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 kann ebenfalls zur Herstellung
von Garnen mit Grundstreifen verwendet werden, die aus den Stoffen einer der Gruppen
A, D, G und H gebildet sind, welche durch die Zumischung von Lösungsmitteln
flüssig gemacht sind, und in diesem Fall ist die Verwendung von Heizschlangen 19
in dem Vorratsbehälter 18 überflüssig. In diesem Fall wird jedoch statt einer Kühleinrichtung
eine Heizeinrichtung bei 25 zum Verfestigen des Bindemittels nach dem Bürstvorgang
verwendet, und statt einer Heizeinrichtung wird eine Anfeuchteinrichtung bei 34
verwendet, um das Bindemittel aufzuweichen, so daß es sich einverleiben läßt. Die
anderen Verfahrensstufen, welche in dieser Vorrichtung durchgeführt werden, -sind
in der Reihenfolge genau die gleichen wie bei dem .ersten Ausführungsbeispiel, und
es werden ebenfalls die gleichen Ergebnisse erhalten. Auch hier können der abschließende
Ziehvorgang, der Zwirnvorgang und die Stufe zum Dauerhaftmachen der Verzwirnung
gegebenenfalls weggelassen werden.
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Bei der in den Fig.7 und 8 .dargestellten abgewandelten Ausführungsform
wird eine fortlaufende Schicht S1 eines flüssigen Bindemittels gegen die Oberfläche
des Zylinders 15 aaus einem _darunterliegenden Speisetrog 18a nach oben geführt,
um auf eine Matte NI aus Textilfasern zu treffen, und diese Matte wird unmittelbar
anschließend durch die Walze 23a nach unten gedrückt. Dann wird nach dem Preßvorgang
die Schicht S' aus Bindemittel der Verfestigungswirkung des Teiles 25 a unterworfen,
woraufhin die überschüssigen, nicht anhaftenden Fasern durch die Bürste 26 a entfernt
und aus der Haube 27 a vermittels des Saugrohres 28 a entfernt werden. Nach dem
Bürstvorgang wird die Schicht oder Lage mit den anhaftenden Fasern in Längsrichtung
in eine Mehrzahl von flachen, schmalen Streifen S2, wie sie beispielsweise im Querschnitt
in vergrößertem Maßstab in Fig.9 dargestellt sind, durch seitlich im Abstand voneinander
befindliche Messer 35 auf einer dauernd umlaufenden Welle 36 zerschnitten, wenn-
die Schicht über eine Tragwalze 37 wandert. Gegebenenfalls können die auf diese
Weise gebildeten einzelnen Stränge S auf die gleiche wie in Verbindung mit Fig.
1 beschriebene Weise gestreckt bzw. verzogen und/oder gezwirnt werden.
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In Fig. 10 wird flüssiges Bindemittel auf der Oberfläche der Trommel
15 b durch Düsen 17 b abgesetzt, um eine Mehrzahl von Streifen S eines flüssigen
Bindemittels wie bei dem einleitend beschriebenen Verfahren zu bilden. Bei diesem
Verfahren laufen jedoch Fäden F aus Polyamid oder andere Kunstfäden auf die Bindemittelstreifen
S unmittelbar vor Aufbringen der Matte M aus den Textilfasern auf, die dann durch
die Walze 23 b weitergeführt wird. Nach dem Verfestigen des Bindemittels durch die
Einrichtung 25 b werden die überschüssigen, nicht anhaftenden Textilfasern durch
die Bürste 26 b entfernt und aus der Haube 27 b durch das Saugrohr 28 b wie bei
den beiden vorbeschriebenen Fällen weggeführt. Nach dem Bürsten erscheinen die Streifen
so, wie es in übertrieben großem Maßstab bei S3 im Querschnitt in Fig. 11 wiedergegeben
ist, wobei die Fäden F in das Bindemittel eingebettet sind. Auch in diesem Fall
können der Streckvorgang und/oder der Verzwirnungsvorgang und das Entfernen des
Bindemittels als Endstufen in dem Verfahren durchgeführt werden.
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Die in allen drei Ausführungsbeispielen verwendeten Fasern können
natürliche Fasern aus Baumwolle, Flachs, Wolle usw. sein, oder sie können geschnittene
synthetische Fasern aus Polyamid, Reyon (Kunstseide) oder Mischungen dieser oder
anderer Kunstfasern sein.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Verwendung von
Bindemitteln vorstehender Ausführungsbeispiele beschränkt, da viele andere Bindemittel
mit ähnlichen Eigenschaften innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können.