TEXTURIERVERFAHREN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Texturieren eines thermoplastischen Garnes nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.

[0002] Nach dem neuesten auf dem Markt eingeführten Verfahren wird ein thermoplastisches Filament von einem Wickel über Kopf abgezogen und wird von einem Lieferwerk einem Heizkasten zugeführt. Der Faden durchläuft einen Heizkasten, gefolgt von einem Falschdraht-Aggregat zu einem Lieferwerk. Der vom Falschdraht-Aggregat erzeugte Drall bewirkt nach dem Erreichen der optimalen Plastizität eine spiralörmige Verformung der Filamente, die nachfolgend durch Abkühlung fixiert wird, anschliessend an das Falschdraht-Aggregat gelangt der Faden, mit Textur versehen, draillos über einen Fadenfühler zum Abzugslieferwerk und anschliessend über eine Oelvorrichtung zum Sputer, wo der texturierte Faden aufgewickelt wird.

[0003] Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es eine sehr lange Verarbeitungsstrecke benötigt, was Texturiervorrichtung mit sehr grosser Baulänge und aufwendigem Fadenlauf verursacht. Dementsprechend ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit beschränkt. Sie ist unter anderem von der Geschwindigkeit und der Qualität des Wärmeeintrages in den Faden innerhalb dem Heizkasten abhängig. Damit der Faden gut und gleichmässig erhitzt werden kann, muss er lange innerhalb dem Heizkasten sein. Dies wird durch die grosse Baulänge des Heizkastens erreicht.

[0004] Mit dem erfindungsgemässen Verfahren soll die Verarbeitungsgeschwindigkeit entscheidend erhöht werden.

[0005] Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es mit dem neuen Verfahren möglich wird, eine Texturiervorrichtung bauen zu können, welche erheblich weniger lang ist und somit erheblich weniger Platz benötigt.

[0006] Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass gerade wegen der bedeutend kürzeren Bauweise erheblich grössere Durchlaufgeschwindigkeiten erreichbar sind.

[0007] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass besser auf die spezifischen Eigenschaften des Fadens Einfluss genommen werden kann.

[0008] Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben.

Figur 1

zeigt dies prinzipielle Anordnung der Elemente, welche das neue Texturierverfahren ermöglichen;

Figur 2

eine spezielle Anordnung der aktiven Kühlung und

Figur 3

eine weitere Ausführung der aktiven Kühlung.

[0009] Zu texturierendes Rohgarn, bsp. ein thermoplastisches Filament, wird nach konventioneller Art auf Spulen 11, 11' zu einer Vorlagestation 1 gebracht. Von der Vorlagestation gelangt das Rohgarn, normalerweise über Kopf abgespult, direkt in ein Texturiermodul 2. Nach dem Verlassen des Texturiermodules wird das fertig texturierte Garn einer Winderstation zugeführt. wo es aufgespult wird. Zwischen dem Texturiermodul 2 und der Winderstation 4 kann ein Oeler 3 angeordnet sein.

[0010] Das Texturiermodul weist weder einen Heizkanal, noch ein reines Lieferwerk auf. Diese notwendigen Funktionen werden durch Elemente mit anderen Funktionen übernommen. Das Rohgarn wird im Texturiermodul 2 zuerst mit einer Eingangsgeschwindigkeit Eingezogen und auf eine Vorheiztemperatur T1 aufgeheizt. Anschliessend wird das nun vorgeheizte Rohgarn um eine bestimmtes Mass vorverstreckt und dann auf die volle Texturiertemperatur T2 aufgeheizt. Das vollständig erwärmte Garn erhält nun die Textur in einer gekühlten Texturierstrecke zwischen einem Drallstop und einem Falschdrahtorgan. Während dem Durchlauf durch die Texturierstrecke wird das Garn auf die Fixiertemperatur T3 abgekühlt. Dann gelangt das nun texturierte Garn zu einer Elastizitätskorrekturstation, welche das Garn auf eine wählbare Korrekturtemperatur T4 bringt. Darauf verlässt das texturierte Garn das Texturiermodul 2. Es wird über den Oeler 3 der Wickelstation 4 zugeführt.

[0011] Entscheidend bei diesem Verfahren ist die zweistufige Aufheizung mit dazwischen erfolgender Vorverstreckung. Dies sorgt für eine optimale Erwärmung des Rohgarnes in seinem ganzen Querschnitt und mit allen seinen Filamenten auf die nötige Texturiertemperatur T2. Die Textur wird dadurch nicht während dem Aufheizen eingebracht, sondern in ein Garn. welches die nötige Temperatur T2 bereits in seinem ganzen Material aufweist. Somit kann im Texturierbereich bereits die Fixierung der Textur im Garn vorgenommen werden, indem in diesem Texturierbereich das Garn bereits durch aktive Abkühlung auf die Fixiertemperatur T3 fixiert wird. Der Eintrag der Textur geschieht ja vom Falschdrahtorgan rückwärts laufend zum Drallstopp und damit vorwiegend in der Nähe des Drallstoppes. Somit erfolgt durch die Abkühlung die Fixierung der Textur sofort, ohne dass das durch die wärme Erweichte Material noch weiter mechanisch belastet wird. Die Vorteile dieses Verfahrens sind offensichtlich und bestehen einerseits in bedeutend kleinerer Bauweise einer Texturiervorrichtung für Texturiermaschinen und andererseits in der besseren Qualität der erhaltenen Texturgarnes.

[0012] Eine einzelne Texturiervorrichtung oder Texturiermodul 2 kann nun beispielsweise folgendermassen aufgebaut sein. Am Eingang in das Texturiermodul 2 gelangt das Rohgarn auf eine erste Heizgalette 21, welche mit einer Umfangsgeschwindigkeit V1 läuft. Diese wird mehrmals umschlungen. Dabei wird das Rohgarn auf der Oberfläche der ersten Heizgalette 21 flachgezogen und auf die Vorheiztemperatur aufgeheizt. Durch den flachen Querschnitt bei der Auflage auf der Rolle der ersten Heizgalette 21 erhält das Rohgarn nun die Vorheiztemperatur T1. Im Falle der Texturierung von Polypropylen wird die erste Heizgalette 21 allerdings nicht beheizt, das heisst es genügt, dass sie etwa Zimmertemperatur aufweist. Diese Vorheiztemperaturen T1 ermöglichen nun den Vorverzug oder die Vorverstreckung beim Uebergang zu einer zweiten Heizgatette 22, welche mit einer grösseren Umfangsgeschindigkeit V2 läuft. Auch die zweite Heizgalette 22 wird mehrmals umschlungen, damit das Material des Garnes vollständig auf die Texturiertemperatur T2 aufgeheizt wird. Ueber einen Drallstopp 23 gelangt das Garn durch den Texturierbereich 24, welche mit einer Kühlstrecke versehen ist. Die Kühlstrecke weist nahe beim Falschdrahtaggregat 25 eine tiefere Temperatur auf, als bei seinem Einlauf nach beim Drallstopp 23. Die Kühlstrecke bringt das Garn am Ende des Einbringens der Textur auf das Garn auf die Fixiertemperatur T3, wodurch die Textur im Garn fixiert wird. als Falschdrahtaggregat 25 eignet sich besonders Friktions-Drallgeber mit einer Mehrzahl Friktionsscheiben. Hinter dem Falschdrahtaggregat 25 wird das nun texturierte und drallfreie Garn von einer dritten Heizgalette 26 abgezogen und weiter transportiert. Nach der dritten Heizgalette 26 können weitere Verfahrenszonen angeordnet werden. Beispielsweise kann zur Nachfixierung ein weiterer Heizer mit einem nachfolgenden Lieferwerk Verwendung finden. Dabei kann zwischen Texturierung und Nachfixierung ein Verwirbelungs- oder ein Fachprozess eingebaut werden. Ueber einen allfälligen Oeler 3 gelang das Garn zur Wickelstation 4. Mit der dritten Heizgalette 26 kann das texturierte Garn allenfalls soweit beheizt werden, bis die Elastizität im Garn auf eine gewünschtes Mass reduziert ist.

[0013] Ebenso entscheidend ist die aktive Kühlung während der Texturierstrecke 24. Ebenso muss die Kühlung genügend Leistung erbringen und auf das Garn übertragen können, wobei besonders berücksichtigt werden muss, dass das Garn während der vollen Produktionsgeschwindigkeit während dem Texturieren auf die nötigen Temperaturen abgekühlt werden muss. Dazu eignet sich nicht nur eine Luftkühlung, sondern auch Flüssigkeitskühlung mit und ohne direkten Kontakt mit dem Garn. Weitere spezielle Möglichkeiten sind ebenfalls vorgesehen, damit die im aufgeheizten Garn bestehende Wärme auch genügend schnell von der Kühlstrecke abgeleitet werden kann. Beispielsweise kann ein solcher Kühlkanal mit Wasser, Oel, Kältemittel oder flüssigem Natrium oder salzhaltigen Medium, einem Salz oder Salzgemisch mit geeigneter Schmelztemperatur gefüllt oder gespült sein. Besonders geeignet ist natürlich die Verwendung eines Kühlmittels, welches im anstehenden Temperaturbereich zwischen etwa 50° und 300° verdampft. Dabei hilft die latente Wärme respektive die entstehende Verdunstungskälte erheblich mit, dem Garn genügend Wärme zu entziehen, um es innerhalb der Texturierstrecke 44 auf die geeignete Temperatur abzukühlen. Die Kühlstrecke kann mit einer Kühlschiene, einem Kühlkanal, einem Kühlrohr oder dergleichen ausgerüstet seit, deren Länge zwecks Optimierung verstellbar ist. Es ist klar, dass die Kühlschiene Material enthalten muss mit guter Wärmeleitfähigkeit, damit die vom Garn abgeführte Wärme auch wegtransprotiert werden kann. Sie soll auch wenig Reibung erzeugen und gleichzeitig chemisch beständig sein.

[0014] In einer Variante, wie in der Figur 2 gezeigt, ist am Beginn der Texturierstrecke 24 ein Sprayaggregat 241 angeordnet. Hier wird während dem Texturierprozess bespielsweise Wasser in kleinsten Tröpfchen auf das Garn aufgesprayt. Diese kleinen Tröpfchen kühlen das Garn ab, indem sie beim Verdampfen dem Garn Wärme entziehen. Damit keine unerwünschte Restfeuchtigkeit im Garn zurückbleibt, kann am Ende der aktiven Kühlstrecke, also kurz vor dem Falschdrahtorgan 25 eine Unterdruck oder Saugkammer angeordnet sein. Durch den Unterdruck verdampft resp. verdunstet noch der letzte Anteil an aufgespraytem Wasser. Eine solche Kühlung mit direktem Garnkontakt und einem Medium, welches viel latente Wärme entziehen kann ist natürlich besonders effektiv.

[0015] In einer Variante nach der Figur 3 ist eine aktive Luftkühlung gezeigt. Die Texturierstrecke umfasst eine Kühlschiene, welche mit einer Anzahl von Luftdüsen 243 versehen ist. Kühlluft, besonders auch vorgekühlte Luft wird über Zuleitungen 2431 zu den Luftdüsen 243 geblasen und trifft anschliessen auf das Garn F, welches in Richtung des Pfeiles durch die Kühlschiene bewegt wird. Besonders geeignet ist eine Anordnung einer Luftdüse 2432, welche im Winkel geneigt zur Laufrichtung des Garnes angeordnet ist und zwar entgegen der Laufrichtung, so dass die Luft vom Kälteren Teil in Richtung zum wärmeren geblasen wird. Es können natürlich solche Luftdüsen in verschiedener Anordnung kombiniert werden. Ebenso können blasende Düsen 234 mit Absaugungen kombiniert werden, damit der Luftdurchsatz und damit der Wirkungsgrad er Kühlung des Garnes optimiert wird.

[0016] In der Figur 3 ist die Kühlschiene auch in besonders geeigneter Form dargestellt. Dabei ist sie seitlich offen. Dies ermöglicht, Die Vorrichtung zum erfindungsgemässen Texturierverfahren mit einer automatischen Beschickungsvorrichtung auszugestalten. Ein Roboterarm kann mit einer Saugpistole eine zu texturierendes Filament automatisch einfädeln. Alle Elemente der Texturiervorrichtung sind von einer Seite her frei zugänglich, so dass der Roboterarm alle Stationen automatisch durchfahren kann.

[0017] Durch zusätzliches Anordnen von Sensoren zum Messen der Fadentemperatur und deren On-Line Auswertung kann die Heizung und Kühlung auf die Texturiergeschwindigkeit und die Art des zu texturierenden Garnes optimiert geregelt werden. Ebenso wichtig kann eine Fadenspannungskontrolle mit Messung und Regelung sein. Dazu wird ein Sensor zur Ueberwachung der Fadenspannung im Bereich der Texturierstrecke 24 angeordnet und dessen Messwerte zur Regelung der Fadenspannung verwendet. Mittels der erwähnten Regulierung der Fadenspannung im Texturierbereich, kann ein Bationieren, d. h. Schwingen des Garnes mindestens teilweise unterdrückt respektive verhindert werden. Dies ist auch durch besondere Ausgestaltung der Kühlstrecke möglich. Beispielsweise kann der Kühlkanal einen engen freien Querschnitt aufweisen oder es kann das Garn kann über ein Kühlrohr gezogen werden.

[0018] Eine Texturiermaschine wird also aus eine Mehrzahl von solchen Texturiervorrichtungen bestehen, welche jede einzeln für sich optimiert betrieben werden kann. Dadurch erhöht sich die Flexibilität des Texturierens und die Qualität kann erhöht werden. Mit der mehrstufigen und einzeln steuerbaren Vorheizung und Vorverstreckung, kombiniert mit der aktiven Kühlung in der Texturierstrecke ergibt sich eine massgebend kleine Bauweise für Texturiermaschinen als dies heute möglich ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Texturieren eines thermoplastischen Garnes unter Wärmezufuhr, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Wickel abgezogenes Garn mit einer zuerst auf eine Vorheiztemperatur (T1) gebracht wird, worauf das vorgeheizte Garn vorverstreckt und nach der Vorverstreckung auf eine Texturiertemperatur (T2) aufgeheizt wird, worauf das Garn auf einer Texturierstrecke zwischen einem Drallstop (23) und einem Fallschdrallorgan 125) mit Textur versehen wird unter gleichzeitiger Abkühlung des Garnes auf eine Fixiertemperatur (T3), und worauf das texturierte und fixierte Garn anschliessend mit einem Abzug wegtransportiert wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizung auf die Texturiertemperatur (T2) zweistufig erfolgt.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Texturierstrecke eine Elastizitätsreduktion im Garn erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass im Bereich der Texturierstrecke (24) die aktuelle Fadentemperatur gemessen wird und deren Messwerte zur Regelung der Vorheizung und der aktiven Kühlung verwendet werden.

5. Vorrichtung zum kontinuierlichen Texturieren eines thermoplastischen Garnes unter Wärmezufuhr mit einem Garneinlauf und einem Garnauslauf und einer Texturierstrecke zwischen einem Drallstop (23) und einem Falschdrallorgan (25), wobei die Texturierstrecke (24) durch einen Kühlkanal (244) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Garneinlauf und dem Drallstop (23) eine zweistufige Heizung vorhanden ist, welche eine erste Heizgalette (21) und eine zweite Heizgalette (22) umfasst, wobei die zweite Heizgalette (2) eine höhere Temperatur und eine höhere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die erste Heizgalette, wodurch das Garn zwischen der ersten und der zweiten Heizgalette vorverstreckt wird, und dass der Kühlkanal mit einer aktiven Kühlung versehen ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Falschdrallorgan (25) eine Mehrzahl Drallgeberscheiben umfasst.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Falschdrallorgan (25) und Garnauslauf eine dritte Heizgalette (26) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Drehzahlen und Temperaturen der ersten, zweiten und dritten Heizgalette (21,22,26) steuerbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Kühlung eine Luftkühlung ist und mindestens eine Luftdüse (243) umfasst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüse (243) eine gegenüber der Laufrichtung des Fadens geneigte Luftdüse (2432) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Kühlung eine Flüssigkeitskühlung ist und ein Sprayaggregat (241) zum Aufsprühen von Flüssigkeit auf das Garn umfasst.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Kühlung eine Saugkammer (242) zum Absaugen von Restfeuchte aus dem Garn umfasst.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (244) einseitig offen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren zum Messen der Fadentemperatur im Bereich des Kühlkanales (244) angeordnet sind.

Claims

1. A method for the continuous texturing of a thermoplastic yarn amid the supply of heat, characterised in that a yarn pulled from a roll is first brought to a pre-heat temperature (T1), whereupon the pre-heated yarn is pre-drawn and after the pre-drawing is heated to a texturing temperature (T2), whereupon the yarn on a texturing line between a twist stop (23) and a false twist organ (25) is provided with texture amid simultaneous cooling of the yarn to a fixation temperature (T3), and whereupon the texturised and set yarn is subsequently transported away with a pull-off.

2. A method as claimed in claim 1, wherein the heating to the texturing temperature (T2) is effected in two steps.

3. A method as claimed in claim 1, wherein subsequent to the texturing line there is effected a reduction in elasticity.

4. A method as claimed in claim 1, wherein in the region of the texturing line (24) the actual thread temperature is measured and its readings are used for the control of the preheating and the active cooling.

5. A device for the continuous texturing of a thermoplastic yarn amid the supply of heat with a yarn run-in and a yarn run-out and with a texturing line between a twist stop (23) and a false twist organ (25), wherein the texturing line (24) runs through a cooling channel (244), characterized in that between the yarn run-in and the twist stop (23) there is present a two-stage heating, which comprises a first heating galette (21) and a second heating galette (22), wherein the second heating galette (22) comprises a higher temperature and a higher circumferential speed than the first heating galette (21) so as the yarn will be predrawed in between the first and the second heating galette and that the cooling channel is provided with an active cooling.

6. A device as claimed in claim 5, wherein the false twist organ (25) comprises a multitude of twist providing disks.

7. A device as claimed in claim 5, wherein between the false twist organ (25) and the yarn run-out there is arranged a third heating galette (26).

8. A device as claimed in one of the claims 5 to 7, wherein the rotary speeds and temperatures of the first, second and third heating galette (21, 22, 26) are controllable.

9. A device as claimed in claim 5, wherein the active cooling is an air cooling and comprises at least one air nozzle (243).

10. A device as claimed in claim 9, wherein said air nozzle (243) is inclined with respect to the running direction of the thread.

11. A device as claimed in claim 5, wherein the active cooling is a fluid cooling and comprises a spray unit (241) for spraying fluid onto the yarn.

12. A device as claimed in claim 11, wherein the active cooling comprises a suction chamber (242) for suctioning residual dampness from the yarn.

13. A device as claimed in one of the claims 5 to 12, wherein the cooling channel (244) is open on one side.

14. A device as claimed in claim 5, wherein there are arranged sensors for measuring the thread temperature in the region of the cooling channel (244).

Revendications

1. Procédure pour texturer de façon continue un fil thermoplastique sous apport de chaleur, caractérisée par le fait qu'un fil tiré par un bobinage est d'abord porté sur une température de pré-chauffage (T1), sur quoi le fil préchauffé est pre-étiré et après le pré-étirage il est échauffé à une température de texturation (T2), sur quoi le fil, dans un parcours de texturation entre un dispositif d'arrêt de torsion du fil (23) et un organe fausse-torsion (25), est pourvu d'une texture lors d'un refroidissement simultané du fil sur une température de fixage (T3) et sur quoi le fil texturé et fixé est ensuite transporté plus loin avec un dispositif de tirage.

2. Procédure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'échauffement sur la température de texturation (T2) a lieu en deux phases.

3. Procédure selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une réduction d'élasticité dans le fil a lieu dans le parcours de texturation.

4. Procédures selon la revendication 1 caractérisée par le fait que dans la zone du parcours de texturation (24), la température actuelle du fil est mesurée et que ses valeurs mesurées sont utilisées pour le réglage du préchauffage et du refroidissement actif.

5. Dispositif pour texturer de façon continue un fil thermoplastique sous apport de chaleur avec une entrée du fil et une sortie du fil et un parcours de texturation entre un dispositif d'arrêt de torsion du fil (23) et un organe fausse-torsion (25), auquel cas le parcours de texturation (24) se produit à travers un canal de refroidissement (244), caractérisé par le fait qu'entre l'entrée du fil et le dispositif d'arrêt de torsion du fil (23) un chauffage à deux phases est disponible qui comprend une première galette de chauffage (21) et une deuxième galette de chauffage (22), auquel cas la deuxième galette de chauffage (22) présente une température plus élevée et une vitesse circonférentielle plus élevée que la première galette de chauffage, grâce à quoi le fil entre la première et la deuxième galette de chauffage est pré-étiré et que le canal de refroidissement est pourvu d'un refroidissement actif.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'organe fausse-torsion (25) comprend une majorité de disques transmetteur de torsion.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une troisième galette de chauffage (26) est montée entre l'organe fausse-torsion (25) et la sortie du fil.

8. Dispositif selon une des revendications de 5 à 7, caractérisé par le fait que les vitesses de rotation et les températures de la première, deuxième et troisième galette de chauffage (21, 22, 26) sont réglables.

9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le refroidissement actif est un refroidissement à air et comprend au moins une tuyère à air (243).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait la tuyère à air (243) est une tuyère à air (2432) inclinée par rapport au sens du parcours du fil.

11. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le refroidissement actif est un refroidissement hydraulique et comprend une unité de spray (241) pour l'aspersion de liquide sur le fil.

12. Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé par le fait que le refroidissement actif comprend une chambre d'aspiration (242) pour l'aspiration de résidus d'humidité du fil.

13. Dispositif selon une des revendications de 5 à 12, caractérisé par le fait que le canal de refroidissement (244) est ouvert d'un côté.

14. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que des détecteurs pour mesurer la température du fil sont montés dans la zone du canal de refroidissement (244).

Zeichnung