Verfahren zur Ablage von Elastanfäden mit groben Titern

Abstract

 Es wird ein Verfahren zum Ablegen von Fäden mit einem Titer von mindestens 2.500 dtex in Gebinden mit einer Fadenlauflänge von mindestens 10 km beschrieben unter Verwendung einer Verlegeeinrichtung, wobei die Fäden mäandrierend in Schichten abgelegt werden und wobei die Fäden mit einer Geschwindigkeit von mindestens acht Prozent über der Produktionsgeschwindigkeit der Fäden in das Gebinde eingetäfelt werden.

Beschreibung

[0001] Aus der Offenlegungsschrift DE 198 290 63 A1 sind erstmals Elastanfäden mit einem Titer von mindestens 2.500 dtex nach dem Nassspinnverfahren bekannt geworden. Derartig grobe Titer, die in einer Bändchenform mit Bandbreiten von typischerweise ca. 2 bis 10mm vorliegen und in den typischen Anwendungsbereichen von natürlichen Gummifäden gehen, sind sehr interessant. Einsatzgebiete sind beispielsweise elastische Unterbänder für Möbelstoffe, Trägermaterial für Unterwäsche, Beinabschlüsse für Wäsche- und Badeartikel, sowie spezielle Hygieneartikel im medizinischen Bereich.

[0002] Bei der Herstellung von Elastanfäden nach dem Trocken-, Nass- oder Schmelzspinnverfahren werden die Fäden in der Regel auf Spulen aufgewickelt. Vergleiche z.B. Ullmann: Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol. A 10; Seite 613 Abbildungen 15 und 17, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim; 1987.

[0003] Je nach Titer, werden Spulen mit verschiedenen Hülsenbreiten z.B. von ca. 58 bis 160 mm eingesetzt. Ferner werden Spulen mit verschiedenen Gewichten von Elastanfäden erzeugt.

[0004] Hülsenbreite und Spulengewichte richten sich naturgemäß nach den Titern der ersponnenen Elastanfäden. Um möglichst hohe Fadenlauflängen und somit wenig Unterbrechungen bei der Weiterverarbeitung der Elastanfäden zu erzielen, werden beispielsweise Elastanfäden von 1.280 dtex auf breiten Hülsen von 160 mm Länge mit Gewichten bis zu ca. 1,5 kg hergestellt. Dies entspricht einer Fadenlauflänge von ca. 11,7 km.

[0005] Bei noch gröberen Titern oberhalb 2.500 dtex werden auf Hülsen von 160 mm Länge und 1,5 kg Spulengewicht entsprechend weniger Lauflänge erzielt. So beträgt beispielsweise für einen Grobtiter von 10.000 dtex unter den oben angegebenen Bedingungen die Fadenlauflänge nur noch 1,5 km.

[0006] Derartige Spulen lassen sich infolge ihrer kurzen Lauflängen nicht mehr ökonomisch weiterverarbeiten.

[0007] Bei einer Produktionsgeschwindigkeit von beispielsweise 100 m/min., beträgt im obigen Falle die Spulenlaufzeit nämlich nur noch 15 Minuten. Dies bedeutet einen hohen Personalbedarf beim Spulenwechsel, was wiederum zu ökonomischen Nachteilen der Anwendung von Spulen führt.

[0008] Selbst wenn man die Spulengewichte erhöht, beispielsweise auf 3 kg, ist die Fadenlauflänge weiterhin völlig unbefriedigend. Ferner sind diese schweren Spulen vom Personal schwieriger zu handhaben, zu transportieren und zu verpacken.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, diese gravierenden Nachteile abzustellen und eine Ablage für grobtitrige Elastanfäden von mehr als 2.500 dtex mit genügend großer Lauflänge von mindestens 10 km, vorzugsweise 15 km und insbesondere von mehr als 20 km, herzustellen.

[0010] Es wurde gefunden, dass man diese Aufgabe dadurch lösen kann, indem man anstelle der sonst üblichen Aufwickelvorrichtungen für Spulen eine Verlegeeinrichtung mit Einzugslaufwerk und Eintäfelvorrichtung für die Ablage in Gebinden verwendet und die groben Elastanfäden mit Titer von mehr als 2.500 dtex in Kartons ablegt, anstatt sie auf Spulen aufzuwickeln.

[0011] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Ablegen von Elastanfäden mit einem Titer von mindestens 2.500 dtex in Gebinden mit einer Fadenlauflänge von mindestens 10 km, bevorzugt mindestens 15 km, besonders bevorzugt mindestens 20 km unter Verwendung einer Verlegeeinrichtung, wobei die Fäden mäandrierend in Schichten abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden mit einer Geschwindigkeit von mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 10 % über der Produktionsgeschwindigkeit der Fäden in das Gebinde eingetäfelt werden. Durch die mäandrierende d.h. im Gebinde hin und her verlaufende Ablage wird der Raum im Gebinde besonders ausgenutzt.

[0012] Bevorzugt wird eine Einzugsrolle zur Erzeugung der Eintäfelung in das Gebinde verwendet, die eine Teflonbeschichtung (PTFE) oder eine Papierummantelung aufweist.

[0013] Besonders bevorzugt wird zur Ablage ein schwenkbarer, trichterförmiger Eintäfler verwendet, dessen Breite an seinem unteren Ende senkrecht zur Schwenkrichtung gesehen nicht mehr als 100 mm beträgt.

[0014] Die in den Eintäfler einlaufenden Fäden werden vorzugsweise in Laufrichtung der Fäden mit Druckluft angeblasen.

[0015] Dies dient zur Verhinderung von Aufläufern im Bereich der Ablage.

[0016] Die abgelegten Fäden werden bevorzugt im Gebinde zusätzlich verdichtet, insbesondere unter Verwendung mehrerer Pressstempel um eine höhere Packungsdichte zu gewährleisten.

[0017] Das Gebinde wird besonders bevorzugt während der Ablage der Fäden quer zur Fadenlaufrichtung und senkrecht zur Schwenkrichtung des Eintäflers changiert um den Platz im Gebinde optimal auszunutzen.

[0018] Um die Elastanfäden möglichst glatt abzulegen, hat sich die zusätzliche Querchangierung des Kartons besonders bewährt. Ferner erhält man eine gleichmäßige Füllung des Kartons besonders auch in den Ecken, wenn man mit sogenannten Bandniederhaltern, die wechselweise betätigt werden können, als Presstempel arbeitet.

[0019] Bandverlegeeinrichtungen zur Ablage von Fäden sind grundsätzlich bekannt.

[0020] Es wurde gefunden, dass man grobe Elastanfäden von 2.500 dtex und mehr nicht ohne weiteres auf den bekannten Verlegeeinrichtungen verarbeiten kann. In allen Fällen kommt es zu Fadenstaus und Wickelbildung infolge Klebeneignung und Geschwindigkeitsunterschiede durch das elastische Material, welches bis zu 700 % Dehnung aufweisen kann.

[0021] Gummierte Rollen oder Walzen im Einzugslaufwerk der Verlegemaschine führen insbesondere verstärkt zu Wickelbildung infolge Klebeneigung der Elastanfäden.

[0022] Die Verwendung teflonisierter Einzugswalzen bzw. mit Hartpapier beschichteter Walzen oder Rollen, gewährt hingegen einen einwandfreien Lauf.

[0023] Aufgrund der hohen Dehnung und Elastizität der Fäden muss die Geschwindigkeit zwischen der Anlieferung des Fadens, die sogenannte Produktionsgeschwindigkeit, und die Geschwindigkeit der bevorzugt hartpapierbeschichteten Einzugswalzen gut aufeinander abgestimmt werden. In der Regel reicht bei Produktionsgeschwindigkeiten unterhalb 100 m/min eine Vorauseilung der Einzugswalzen von 10 % aus. Bei höheren Geschwindigkeiten beträgt die Vorauseilung der Einzugswalzen oder Rollen vorteilhafterweise 20 bis 50 % mehr, als die Produktionsgeschwindigkeit der Elastanfäden.

[0024] Zu Fadenstaus der Elastanfäden kommt es vornehmlich beim Übergang der Fäden vom Einzugslaufwerk auf den changierbaren besonderen Trichtereinzug. Um eine Anhaftung im Ablegetrichter zu verhindern, hat sich die Zufuhr von Pressluft in Fadenlaufrichtung unmittelbar am Trichtereingang besonders bewährt. Je nach Produktionsgeschwindigkeit und Durchsatz ist es oft von Vorteil, die Pressluftzufuhr am Trichtereingang eventuell über 2 Stellen zu verteilen. Im allgemeinen reichen geringe Pressluftmengen zwischen 1,2 bis 1,5 bar vollkommen aus um einen guten Lauf der Fäden zu erzielen.

[0025] Eine weitere wichtige Rolle für eine verbesserte Bandablage in den Karton spielt auch die Trichterbreite des zu verwendenen changierbaren Eintäflers.

[0026] Es wurde gefunden, dass, man immer dann eine relativ besonders schlaufenarme Bandablage der Elastanfäden erhält, wenn die Trichterbreite bei Titern bis zu 10.000 dtex insbesondere maximal 50mm, vorzugsweise 30mm und weniger beträgt.

[0027] Um eine einwandfreie Ablage der grobtitrigen Elastanfäden in den Karton zu gewährleisten, hat sich eine zusätzliche Querchangierung des Kartons, um 90° versetzt zur Fadenlaufrichtung, als günstig erwiesen, wie oben beschrieben wurde.

[0028] Durch wechselseitiges Festhalten des Elastanbandes mit einer Bandniederhalter-Einrichtung in Form von zwei Stempeln, erhält man einen deutlich höheren Anteil an Parallelablagen des Elastanbandes.

[0029] Als besonders geeignete Kartongrößen für die Ablage der Elastane haben sich Kartons mit den Maßen 600 mm Länge x 400 mm Breite x 500 mm Höhe erwiesen. In derartigen Kartons lassen sich beispielsweise Elastanfäden vom Titer 10.000 dtex mit 20 bis 30 kg Warengewicht ablegen, was einer Fadenlauflänge von ca. 20 bis 30 Km entspricht.

[0030] Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ohne sie selbst einzuschränken. Fig. 1 zeigt eine modifizierte Verlegeeinrichtung.

Beispiele

Beispiel 1

[0031] Ein grobtitriger Elastanfaden mit dem Titer 10 800 dtex, hergestellt entsprechend Beispiel Nr. 6, Tabelle 1, aus DE 19 829 063 A1 wurde mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 120 m/min. einer Verlegemaschine gemäß Prinzipschema nach Fig. 1 zugeführt. Die Bändchenbreite lag bei 5,1 mm. Der Faden 1 wurde über eine Fadenführung 2 einer Umlenkrolle 3 zuführt, durch einen Ionisator 4 geleitet und dem Einzugslaufwerk 5 übergeben. Das Einzugslaufwerk 5 war mit einer Hartpapierbeschichteten Walze 11 und mit einem Gummiendlosband 12, das über zwei weitere Rollen 13, 14 geführt ist, ausgestattet. Das Einzugslaufwerk 5 fördert den Elastanfaden mit 132 m/min, was einer 10 % höheren Geschwindigkeit als der zuliefernden Produktionsgeschwindigkeit entspricht. Über zwei seitliche Schlitzdüsen 6 wird der Faden am Trichtereingang des Eintäflers mit schwacher Pressluft von ca. 1,5 bar beaufschlagt, um ein Ankleben des Fadens an dieser Stelle zu verhindern. Die Trichterbreite des Eintäflers 7 beträgt an seinem Ende 50 mm. Der elastische Faden 1 wird anschließend im Karton 10 abgelegt, wobei eine zur Fadenlaufrichtung seitliche, um 90° versetzte langsame Changierung 9 des Kartons erfolgt. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Aufbau von Fadenlagen ermöglicht. Während der Changierung wird der elastische Faden zusätzlich abwechselnd durch die beiden Bandniederhalter 8 angedrückt, sodass bei der Eintäfelung durch vorübergehendes Festhalten des Elastanfadens parallele Fadenablagen im Karton erzielt werden.

[0032] Es wurde ein Karton mit den Maßen 600 mm Länge x 400 mm Breite x 500 mm Höhe eingesetzt. Insgesamt wurden 25 kg Elastanfaden von Titer 10.800 dtex abgelegt. Die Fadenlauflänge beträgt ca. 23,1 km. Das Fadenmaterial aus dem Karton ließ sich bei der Weiterverarbeitung zu elastischen Trägermaterial einwandfrei, ohne Schlaufenbildung, aus dem Karton abziehen und den weiterverarbeitenden Maschinen zuführen.

Beispiel 2

[0033] Ein grobtitriger Elastanfaden mit dem Titer 2.520 dtex und einer Bändchenbreite von ca. 2 mm, wurde mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 130 m/min der Verlegemaschine nach Fig. 3 zugeführt. Der Faden, wurde wie in Beispiel 1 beschrieben, über dem Einzugslaufwerk mit einer Geschwindigkeit von 195 m/min abgezogen, was einer 50 % höheren Geschwindigkeit als der Produktionsgeschwindigkeit, entspricht. Das Einzugslaufwerk war mit teflonisierten Walzen ausgestattet. Es wurde wiederum über zwei Schlitzdüsen ein schwacher Pressluftstrom von 1,2 bar am Trichtereingang des Eintäflers zudosiert. Die Trichterbreite des Eintäflers betrug an seinem unteren Ende 30 mm. Der elastische Faden wurde wie in Beispiel 1 weiter ausgeführt, in einen Karton von 600 mm Länge x 400 mm Breite und 200 mm Höhe eingetafelt. Insgesamt wurden 10 kg Elastanfaden vom Titer 2.520 dtex abgelegt, was einer Fadelauflänge von ca. 39,7 km entspricht. Das Fadenmaterial ließ sich bei der Weiterverarbeitung wiederum ohne Schlaufenbildung aus dem Karton abziehen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Ablegen von Elastanfäden mit einem Titer von mindestens 2.500 dtex in Gebinden mit einer Fadenlauflänge von mindestens 10 km unter Verwendung einer Verlegeeinrichtung, wobei die Fäden mäandrierend in Schichten abgelegt werden dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden mit einer Geschwindigkeit von mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 10 %, über der Produktionsgeschwindigkeit der Fäden in das Gebinde eingetäfelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einzugsrolle zur Erzeugung der Eintäfelung in das Gebinde verwendet wird, die eine Teflonbeschichtung oder eine Papierummantelung aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablage ein schwenkbarer, trichterförmiger Eintäfler verwendet wird, dessen Breite an seinem unteren Ende senkrecht zur Schwenkrichtung gesehen nicht mehr als 100 mm beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Eintäfler einlaufenden Fäden in Laufrichtung der Fäden mit Druckluft angeblasen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebinde während der Ablage der Fäden quer zur Fadenlaufrichtung changiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgelegten Fäden in Gebinde zusätzlich verdichtet werden, insbesondere unter Verwendung mehrerer Presstempel.

Zeichnung