DE19508633C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung farbiger Kurzstapelfasergarne aus Baumwolle und/oder Synthetics - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zur Herstellung farbiger Kurzstapelfasergarne aus Baumwolle und/oder Synthetics.

Farbige Kurzstapelfasergarne, namentlich Baumwollgarne werden in der Praxis hauptsächlich auf zweierlei Arten er­ zeugt:

• a) Rohbaumwolle wird in der Flocke gefärbt (Flockefärbung) und nach Erzeugung des Vorgespinstes, der Flyerlunte, ausgesponnen. Diese frühest mögliche Färbung ist zugleich Grundlage für den kürzesten Herstellungsprozeß für farbige Baumwollgarne überhaupt, da er die geringste Anzahl von Arbeitsgängen erfordert. Allerdings lohnt sich dieser Prozeß wirtschaftlich erst ab Partiegrößen von etwa 10 t Baumwolle. Deshalb sind die Anwendungsgebiete für Baumwollgarne aus derart gefärbter Baumwolle recht be­ schränkt, weil solch große Garnmengen derselben Farbe nur äußerst selten benötigt werden.
• b) Durch Färben des gesponnenen Rohgarns auf Kreuzspu­ len (Kreuzspulenfärbung), vereinzelt auch auf Kettbäumen. In der Partiegröße ist die Kreuzspulenfärbung sehr flexibel und eignet sich ebenso zur labormäßigen Herstellung von ca. 1 kg Garn wie auch zur produktionsrelevanten Herstellung ab ca. 12 kg. Diese Art der Herstellung farbiger Baumwollgarne macht jedoch mehrfaches Umspulen erforderlich. Üblicher­ weise werden rohweiße Garne mit fester Wicklung auf Papp­ hülsen angeliefert. Auf Spulmaschinen werden diese zu zy­ lindrischen oder konischen Färbespulen umgespult. Danach erfolgt die Kreuzspulenfärbung, und anschließend muß die Färbespule wieder zurück auf Papphülsen umgespult werden. Unter diesen zahlreichen Behandlungen leidet verständli­ cherweise die Qualität des Endproduktes.

Wegen der wirtschaftlich günstigen Flexibilität dieses Verfahrens ist es jedoch das bis heute am weitesten ver­ breitete Verfahren zur Erzeugung farbiger Kurzstapelfaser­ garne aus Baumwolle, synthetischen Fasern oder zur Herstel­ lung farbiger Baumwollmischgarne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kosten­ günstiges Verfahren anzugeben, mit dem sich qualitativ sehr hochwertige farbige Kurzstapelfasergarne in wirtschaft­ lichen Partiegrößen erzeugen lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1, demnach also in einem Verfahren zur Herstel­ lung farbiger Kurzstapelfasergarne aus Baumwolle und/oder Synthetics durch Färben des Vorgespinstes, und zwar derart, daß das Vorgespinst mit leichter Drehung als Flyerlunte zu einem Vorgarnkörper mit gleichmäßiger Wickeldichte auf eine gelochte Färbehülse gewickelt wird, der auf der Färbehülse befindliche Vorgarnkörper gefärbt und anschließend die so gefärbte Flyerlunte unmittelbar der Spinnmaschine vorgelegt wird.

In formaler Übereinstimmung mit der eingangs unter a) erwähnten Flockefärbung erfolgt die Färbung der Baumwolle vor deren Ausspinnung, jedoch nicht in der Flocke, sondern durch Färben des mitleichter Drehung auf eine Färbespule (Flyerspule) gewickelten Vorgarns (Flyergarn). Der Spinn­ maschine wird die gefärbte Flyerlunte unmittelbar vorge­ legt, d. h. der letzte Bearbeitungsvorgang vor dem Ausspin­ nen ist das Färben bzw. eine sich dem Färben üblicherweise anschließende Nachbehandlung.

Aus dem neuen Verfahren entsprechend der resultiert eine Vielzahl von Vorteilen:
Das häufige Umspulen wie bei der unter b) erwähnten Kreuzspulenfärbung ist nicht mehr erforderlich. Vermieden wird das Umspulen auf Färbewicklung und das Zurückspulen nach dem Färben auf feste Wicklung.

Baumwollgarne lassen sich in kleinen Partiegrößen be­ ziehen und dementsprechend problemlos und vor allem auch rationell verarbeiten. Da das Färben (unmittelbar) vor dem Ausspinnen des Garns geschieht, erfolgt beim Spinnen eine Durchmischung der gefärbten Baumwollfasern, woraus eine verbesserte Farbtonegalität des Garnmaterials resultiert.

Bei der Herstellung von Coregarnen oder sog. "Weichen Coregarnen" (z. B. Baumwollgarnen mit einer elastischen Syn­ thetic-Seele) besteht der erhebliche weitere Vorteil, daß die elastische Seele erst nach dem Färben der Flyerlunte dem Spinnprozeß zugeführt wird. Es hat sich gezeigt, daß Elastizitätsdifferenzen, wie sie bei der Kreuzspulenfärbung unumgänglich sind, nicht mehr auftreten.

Völlig überraschend erwies sich bei einem Vergleich eines nach der bekannten Kreuzspulenfärbung hergestellten farbigen Coregarnes mit dem entsprechenden, jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten, daß die Garnwerte des letzteren (IPI-Werte (Dickst. Dünnst. Nissen) und Uster-CV%) der ausgesponnenen, gefärbten Flyerlunte tatsächlich besser sind als die Rohgarnwerte des Coregarns selbst. Eine Erklärung für diesen unerwartet positiven Effekt wird noch gesucht.

Der auch der Erfindung anhaftende wesentliche Gedanke das Garn vor dem Ausspinnen zu färben, ist als solcher nicht neu. So hat beispielsweise PEHLKE bereits vor 25 Jah­ ren auf einem Podiumsgespräch anläßlich des vom 7. bis 9. Mai 1970 veranstalteten 27. Deutschen Färbertages Köln (vgl. DE-Z Textil-Industrie 72 (1970), Heft 9, S. 690-692) mehr beiläufig aus der Sicht des Betriebs, der Fasergarne herstellt und eine eigene Färberei besitzt, die Frage, in welcher Aufmachungsform man Garne aus Wolle, Mischgarne und Garne aus Hochbauschfasern zweckmäßig färbe, dahingehend beantwortet, man solle nicht das Garn, sondern das Vorge­ spinst, und zwar den Kammzug, färben.

Das Färben des Kammzugs ist bei der Herstellung von farbigen Wollgarnen oder anderen Langstapelfasergarnen ein seit langem praktiziertes Färbeverfahren. Dabei wird der zu sog. "Bumps" geformte Kammzug im Färbeapparat gefärbt. Die­ ses Färbeverfahren zur Herstellung farbiger Langstapelfa­ sergarne ist aber nicht mit dem Färben von Baumwollgarnen und diesen ähnlichen anderen Kurzstapelfasergarnen ver­ gleichbar, da diese völlig andere Herstellungsprozesse und Stationen vom Roh- zum Fertigerzeugnis durchlaufen. Die op­ timale Färbung von Wolle hängt wesentlich ab von der Erfah­ rung und von dem Geschick, wie man den gefärbten Kammzug in zahlreichen Bearbeitungsstufen vermischt und weiterverar­ beitet, bis das letztlich den Finisseur verlassende Erzeug­ nis auf die Vorgarnspule gewickelt und diese schließlich der Spinnmaschine vorgelegt werden kann.

Eine - indes nicht taugliche - Übertragung des Gedan­ kens auf die Herstellung von farbigen Baumwollgarnen, Baum­ wollmischgarnen oder Kurzstapelfasersynthetics würde bedeu­ ten, den - in etwa, wenn überhaupt mit dem Kammzug ver­ gleichbaren - aus den einzelnen, freigelegten Fasern auf der Karde erzeugten Vlies oder Flor zu färben. Wirtschaft­ lich sinnvolle Verfahren, dies ausführen zu können, sind indes nicht geläufig und wohl auch mit herkömmlichen Färbe­ trägersystemen nicht praktikabel.

Die Erfindung zeichnet sich demgegenüber vor allem da­ durch aus, daß die Färbung in einem zwar frühen Produkti­ onsstadium erfolgt, jedoch - und im Unterschied zur Woll­ kammzugfärbung - in einem bereits für das Färben hinrei­ chend stabilisierten Zustand des Vorgarns, nämlich mit Dre­ hung versehen und auf eine Hülse gespult, die - und vor al­ lem auch das ist neu - zugleich Färbehülse ist. Anderer­ seits wird - wiederum im Unterschied zur Wollkammzugfärbung - nicht das bereits gefärbte Vorgarn auf die der Spinnma­ schine vorzulegende Spule gewickelt, sondern der aus der rohweißen Flyerlunte gewickelte Vorgarnkörper wird unmit­ telbar vor dem Ausspinnen gefärbt.

Weder das übliche Verfahren zur Herstellung gefärbter Wollkammgarne bzw. anderer Langstapelfasergarne noch das erwähnte Podiumsgespräch waren bislang in der Lage, ein derart einfaches kostengünstiges, rationelles Verfahren zur Erzeugung qualitativ besonders hochwertiger Kurzstapelfa­ sergarne anzuregen, wie es die vorliegende Erfindung be­ reitstellt. Hervorzuheben ist, daß das Färben nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren praktisch keine zusätzlichen Ar­ beitsschritte und Maschinenstationen erforderlich macht und daß der auf die Färbehülse gewickelte Vorgarnkörper in her­ kömmlichen Färbeapparaten gefärbt werden kann, wie sie üb­ licherweise zur Kreuzspulenfärbung verwendet werden.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Eine Färbehülse zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 5 angegeben. Diese erste Ausführungsform ist da­ durch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Färbe­ hülse mit geringem Untermaß derart auf den Außendurchmesser einer herkömmlichen Flyerhülse abgestimmt ist, daß die Fär­ behülse Reib- oder Klemmschluß mit der Flyerhülse eingeht. Das Vorgespinst kann bei der - wie ansonsten üblichen Flyerspulenerzeugung auch und folglich ohne Mehraufwand im Betriebsablauf - statt auf eine herkömmliche Flyerhülse auf eine solche, zum Durchtritt der Flotte im Färbeapparat ge­ lochte Färbehülse gewickelt werden. Diese wird dann zur Vorlage an der Spinnmaschine lediglich auf eine übliche Flyerhülse aufgesteckt und von der Färbehülse aus das Garn ausgesponnen.

Eine Färbehülse alternativer Gestaltung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Färbehülse zugleich als Flyerhülse - also als Flyerfärbe­ hülse - ausgebildet ist, wobei sowohl der Konus an dem einen Ende der Flyerfärbehülse als auch die Drehmitnahme­ mittel zum Bewickeln der Flyerfärbehülse im Flyer als ge­ sonderte Teile ausgebildet sowie mit einem zylindrischen Hülsenkörper lösbar kuppelbar sind. Diese Flyerfärbehülse kann - ohne die beiden "Kopfstücke" als Färbehülse verwen­ det werden und mit den angeschlossenen Kopfstücken als Flyerhülse üblicher Verwendung und Handhabung dienen.

Es ist in diesem Zusammenhang zweckmäßig, wenn ent­ sprechend weiterer Ausgestaltung die jeweilige lösbare Kupplung als schraubengangförmige oder bajonettartige Schraubkupplung ausgebildet ist.

Von besonderer Bedeutung ist eine weitere Ausgestal­ tung der Färbehülse bzw. des Hülsenkörpers der Flyerfärbe­ hülse, die bei einem aus einem zylindrischen Zentralab­ schnitt (11a) und endseitig daran anschließenden konischen bzw. kegelstumpfförmigen Wickelenden (11b) des Vorgarnkör­ pers dadurch gekennzeichnet ist, daß die Manteldurchbrüche in der Färbehülse (Perforation) bzw. im zylindrischen Hül­ senkörper der Flyerfärbehülse nur im Überdeckungsbereich des zylindrischen Vorgarnkörper-Abschnitts angeordnet sind. Hierdurch wird vermieden, daß die im Färbeapparat unter Druck auf den Vorgarnkörper einwirkende Flotte diesen in den empfindlichen Konusbereichen deformieren oder zerstören kann, und es wird eine sehr gleichmäßige Durchfärbung des Materials gewährleistet.

Die Baumwollieferung (rohweiß) erfolgt also auf spezi­ ell für die erfindungsgemäße Färbung des Flyergarns be­ stimmten Färbehülsen, deren Hauptzweck darin besteht, den Vorgarnkörper für den Färbeprozeß im Färbeapparat optimal bereitzustellen. Dabei gelangen die beiden beschriebenen Färbehülsen-Ausführungen zur Vorlage des gefärbten Vorgarn­ körpers zum Ausspinnen an der Spinnmaschine, namentlich ei­ ner Ringspinnmaschine. Die auf der Spinnmaschine gefertig­ ten farbigen Kopse werden letztlich noch, wie üblich, auf einer Spulmaschine auf Papphülsen gespult.

Bei der Flyergarnproduktion ist vor allem auf gleich­ mäßige Wickeldichte zu achten sowie auch auf eine bestimmte Vorgarndrehung, die sich insbesondere im Bereich von 50 bis 55 Tpm als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Dies optimiert sowohl den Färbeprozeß als auch die Verspinnbar­ keit des Flyergarns.

In den Zeichnungen sind die beiden unterschiedlichen Färbehülsenausführungen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine gelochte Färbehülse mit darauf befindlichem Vorgarnkörper,

Fig. 2 die Färbehülse allein,

Fig. 3 eine herkömmliche Flyerhülse zur Vorlage des Vor­ garns an der Spinnmaschine,

Fig. 4 einen Vorgarnkörper mit einer Flyerfärbehülse,

Fig. 5 die komplette, mehrteilige Flyerfärbehülse und

Fig. 6 die Flyerfärbehülse mit ihren gesondert dargestell­ ten Einzelteilen.

Entsprechend Fig. 1 ist auf eine zylindrische Färbe­ hülse 10 ein Kurzstapelfaser-Vorgarn mit geringer Drehung zu einem Vorgarnkörper 11 aufgewickelt. Es wird dabei Wert darauf gelegt, daß der Vorgarnkörper 11 eine möglichst kon­ stante Wickeldichte aufweist. Der Wicklungstyp entspricht dem einer Flyerspulenwicklung, bei der in der Regel eine "Parallelwicklung" vorliegt mit geschlossen parallel auf die Hülse gewickelter Flyerlunte.

Die Färbehülse 10 weist, wie es auch für Färbehülsen bei der Kreuzspulenfärbung üblich ist, eine Vielzahl von Manteldurchbrüchen 12 auf, damit im Färbeapparat die in das Innere der Hülse 10 eingeleitete Flotte durch den Vorgarn­ körper 11 gedrückt werden kann.

Der dargestellte Vorgarnkörper 11 gliedert sich im üb­ rigen in einen zylindrischen Wickelabschnitt 11a und zwei konische bzw. kegelstumpfförmige Endabschnitte 11b. Es hat sich zur Schonung der Konusenden 11b des Vorgarnkörpers 11 als vorteilhaft erwiesen, die Manteldurchbrüche 12 der Fär­ behülse 10 nur innerhalb des vom zylindrischen Vorgarnkör­ per-Abschnitts 11a überdeckten Bereich anzuordnen.

Entsprechend Fig. 2 weist die Färbehülse einen Innen­ durchmesser d auf, der geringfügig kleiner ist als der Au­ ßendurchmesser D einer in Fig. 3 dargestellten, herkömmli­ chen Flyerhülse 13. Damit wird erreicht, daß die Färbehülse 10 mit Reib- bzw. Klemmschluß auf die Flyerhülse 13 aufge­ steckt und auch wieder abgenommen werden kann, wobei zwi­ schen den Hülsen 10 und 13 Drehmitnahme gewährleistet ist.

Verglichen mit der Anordnung einer herkömmlichen, mit Vorgarnkörper versehenen Flyerhülse stellt also die Färbe­ hülse gewissermaßen einen Adapter dar, mit dessen Hilfe der Vorgarnkörper 11 der Ringspinnmaschine auf der Flyerhülse vorgelegt werden kann. Zugleich ist der Adapter, wie be­ schrieben, die Färbehülse, mit der der Vorgarnkörper in einen herkömmlichen Färbeapparat gefärbt werden kann.

Im übrigen zeigt Fig. 3 noch den üblichen Aufnahme­ konus 13a zur Aufhängung der Flyerspule am Spinnmaschinen­ gatter und ferner die formschlüssig wirkenden Drehmitnahme­ mittel 13b, die erforderlich sind für den Drehantrieb beim Bewickeln des Flyerhülsenkörpers 13 mit der Flyerlunte auf dem Flyer.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung für den Träger des Vorgarnkörpers 11 in Form einer kombinierten Flyerfärbe­ hülse 14. Diese umfaßt einen zentralen, zylindrischen Hül­ senkörper, die eigentliche Färbehülse 10′, die sich von der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß an ihren Enden Kupplungsmittel 15 zum lösbaren Anschluß eines gesonderten Kopfstücks 16 für den Konus 13a und eines gesonderten Kopfstücks 17 mit den Drehmitnahmemitteln 13b einer Flyerhülse vorgesehen sind.

Die Kupplungsmittel 15 bestehen vorzugsweise aus je­ weils einer Gewindepaarung, so daß die drei Teile 10′, 16 und 17 zu einer Flyerfärbehülse 14 zusammengeschraubt wer­ den können (Fig. 4 und 5), sich jedoch auch so zerlegen lassen, daß allein die Färbehülse 10′ nutzbar ist.

Der Hersteller des Vorgarns kann bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 den Vorgarnkörper 11 auf die Färbehülse 10, bei der zweiten Ausführung auf die spezielle gelochte Hülse 10′ wickeln. In diesem Fall werden dann nach dem Fär­ ben des Vorgarnkörpers 11 die beiden Kopfstücke 16 und 17 mit der Färbehülse 10 zu der in Fig. 5 dargestellten Flyer­ färbehülse 14 vereinigt, die nunmehr nach Aufbau und Funk­ tion einer herkömmlichen Flyerhülse gleicht.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung farbiger Kurzstapelfaser­ garne aus Baumwolle und/oder Synthetics durch Färben des Vorgespinstes, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgespinst mit leichter Drehung als Flyerlunte zu einem Vorgarnkörper mit gleichmäßiger Wickeldichte auf eine gelochte Färbehülse gewickelt wird, der auf der Färbehülse befindliche Vorgarnkörper gefärbt und anschließend die so gefärbte Flyerlunte unmittel­ bar der Spinnmaschine vorgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorgespinst beim Wickeln auf die Färbehülse eine geringe Drehung von etwa 40 bis 60, vorzugsweise 50 bis 55 Tpm erteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorgespinst auf eine besondere Färbe­ hülse gespult wird, die man nach dem Färben des Vorgarnkörpers auf eine herkömmliche Flyerhülse aufgesteckt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorgespinst unmittelbar auf eine ge­ lochte Flyerhülse als Färbehülse gewickelt wird.

5. Färbehülse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurch­ messer (d) der Färbehülse (10) mit geringem Untermaß derart auf den Außendurchmesser (D) einer herkömmlichen Flyerhülse (13) abgestimmt ist, daß die Färbehülse (10) einen Reib- oder Klemmschluß mit der Flyerhülse (13) eingeht.

6. Färbehülse zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbehülse (10) zugleich als Flyerhülse (13) ausgebildet ist (Flyer­ färbehülse (14)).

7. Färbehülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Konus (13a) an dem einen Ende der Flyerfär­ behülse (14) als auch die Drehmitnahmemittel zum Bewickeln der Flyerfärbehülse (14) als gesonderte Teile (16, 17) so­ wie mit einem zylindrischen Hülsenkörper (10′) lösbar kup­ pelbar sind.

8. Färbehülse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige lösbare Kupplung (15) als schraubengang­ förmige oder bajonettartige Schraubkupplung ausgebildet ist.

9. Färbehülse nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einem aus einem zylindrischen Zentralabschnitt (11a) und endseitig daran anschließenden konischen bzw. kegelstumpfförmigen Wickelenden (11b) die Metalldurchbrüche (12) in der Färbehülse (10) bzw. im zy­ lindrischen Hülsenkörper (10′) der Flyerfärbehülse (14) nur im Überdeckungsbereich des zylindrischen Vorgarnkörper-Ab­ schnitts (11a) angeordnet sind.