Elastangarne in der Textilindustrie;
Es kann glatt oder mit einem anderen Fasertyp beschichtet verwendet werden.
Schlichte (nackte) Elastangarne
Es kann direkt nach seiner Gewinnung durch Faserverspinnung aus Polymerschmelze eingesetzt werden. Sie sind Monofilament- oder Multifilamentgarne. Der Einsatzbereich im Textilbereich ist sehr begrenzt. Sie werden in einigen Strickstoffen verwendet. Auf den reinen Einsatz von Elastanfasern wird aufgrund des hohen Preises verzichtet.
Beschichtete Elastangarne
Um auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Textilindustrie wirtschaftlich zu reagieren, wurden Elastanfasern in Kombination mit unterschiedlichen Garn- und Fasertypen eingesetzt. Durch Umwickeln verschiedener Fasern auf Elastan in Fadenform erhält man umhüllte Elastanfäden. Elastanhaltige Mischgarne, die für diese Zwecke hergestellt werden, haben unterschiedliche Eigenschaften, je nach Art der das Garn bildenden Komponenten und der in der Produktion verwendeten Systeme. Die elastanhaltigen Mischgarnherstellungsverfahren können in vier Hauptgruppen untersucht werden.
>>>>> Abdeckmethode
>>>>> Air-Covering-Verfahren
>>>>> Twist-Methode
>>>>> Kerngesponnenes Verfahren
Abdeckmethode
Der Beschichtungsprozess ist ein Prozess, der darauf basiert, dass das unelastische Filament oder kurzstapelige Garn auf das Elastanfilament in der Mitte gewickelt wird. Der Elastanfaden, der in der Mitte des Garns verbleiben wird, wird durch die Hohlspindel geführt und mit dem Umhüllungsgarn umwickelt, das von einer speziellen Spule auf der Hohlspindel abgezogen wird.
Die Wicklung des Wickelfadens auf dem Elasthankern kann ein- oder zweilagig erfolgen.
Elastanhaltige Kombinationsgarne, die nach dem Einfach-Spulverfahren hergestellt werden, neigen zu Verdrehungen (Verwicklungen), die durch den Effekt der in einer Richtung aufgebrachten Wicklung verursacht werden. Diese Tendenz kann die Textilverfahren nachteilig beeinflussen, in denen solche kombinierten Garne verwendet werden. Um diese negative Tendenz des kombinierten Garns zu verringern, ist es notwendig, das Garn einer Wärmebehandlung (Fixierung) zu unterziehen. Fixierungsprozess sie erfolgt üblicherweise in Form einer Wärmebehandlung der hergestellten kombinierten Garne in einem Autoklaven in Spulen. Die Wärmebehandlung kann jedoch auch während des Wickelprozesses mit Heizplatten erfolgen, falls gewünscht. Die Temperatur und die Zeit, denen die Fasern während der Wärmebehandlung ausgesetzt sind, beeinflussen die Flexibilität des Garns.Aus diesem Grund sollten diese beiden Faktoren unter Berücksichtigung des Endverwendungsortes des hergestellten Garns bestimmt werden.
Bei der Herstellung von Kombigarn im Doppelspulverfahren sind sowohl die Zuführung des Elastans als auch das Ziehen und Aufspulen des Kombigarns ähnlich wie beim Einfachspulverfahren. Im Gegensatz zum einlagigen Wickelsystem verwendet dieses System zwei Hohlspindeln, die sich gegenläufig zueinander drehen. Auf diese Weise wird Elasthan diagonal von den Deckfäden umwickelt. (in Z- und S-Richtung). Zwei gegenläufige Gruppenwicklungen; Es ist möglich, es als innere und äußere Wicklung zu bezeichnen. Die äußere Windung kompensiert den durch die Wirkung der ersten Windung erzeugten Dralleffekt auf das kombinierte Garn. Der Ausgleich dieser Kraft auf das kombinierte Garn wird erreicht, indem die Anzahl der Windungen der oberen Spindel, die die äußere Windung bildet, mit der Anzahl der Windungen der unteren Spindel, die die innere Windung bildet, koordiniert wird. Daher besteht keine Notwendigkeit für eine Wärmebehandlung (Fixierung) bei solchen kreuzweise gewickelten kombinierten Garnen. Die Windungsdifferenz zwischen Innen- und Außenwindung variiert je nach Spannung des Elastanfadens und gewünschtem Dehnungsvermögen. Die durch das Beschichtungsverfahren gewonnenen Garne werden für Stretchhosen, Sportbekleidung, Socken usw. verwendet. Sie werden verwendet, um verschiedenen gewebten und gestrickten Produkten Flexibilität zu verleihen.
Air-Covering-Methode Air-Covering-Methode
Beim Luftbeschichtungsprinzip läuft das Filamentgarn, nachdem es von der Spule abgenommen wurde, über die Walzen und gelangt in den Streckbereich. Hier wird es je nach Filamenttyp unterschiedlich schnell einem Streckprozess unterzogen. Das Filamentgarn wird in der dem Verzugsfeld folgenden Kombinationsstrecke von der gegenüberliegenden Seite mit Druckluft in einem weiten Winkel angeblasen. Durch die Einwirkung von Druckluft trennt sich das Filamentgarn in einzelne Filamente und die Filamente geraten in eine Rotationsbewegung und verdrillen sich untereinander und auf dem Elasthan. Auf diese Weise entsteht ein elastanhaltiges Kombigarn unter Bildung von periodischen Verbindungsstellen zwischen Elastan und Filamentgarn. Diese Verbindungspunkte setzen sich periodisch entlang des Garns fort. Es kann in Garnen verwendet werden, die aus Stapelfasern anstelle von Filamenten im System gesponnen werden. Da die Kettfäden während des Webprozesses beim Fachen und Stopfen einer periodischen Dehnung ausgesetzt sind, kommt es zu einem Abwickeln in den Verbindungsstellen des Elastomerfadens und die Kettfäden haften aneinander, was den Webprozess erschwert und seine Effizienz verringert. Aufgrund dieser Probleme ist es effizienter, die nach diesem Verfahren hergestellten Garne nur als Schußgarn beim Weben zu verwenden.
Beim Luftbeschichtungsprinzip läuft das Filamentgarn, nachdem es von der Spule abgenommen wurde, über die Walzen und gelangt in den Streckbereich. Hier wird es je nach Filamenttyp unterschiedlich schnell einem Streckprozess unterzogen. Das Filamentgarn wird in der dem Verzugsfeld folgenden Kombinationsstrecke von der gegenüberliegenden Seite mit Druckluft in einem weiten Winkel angeblasen. Durch die Einwirkung von Druckluft trennt sich das Filamentgarn in einzelne Filamente und die Filamente geraten in eine Rotationsbewegung und verdrillen sich untereinander und auf dem Elastan. Auf diese Weise entsteht ein elastanhaltiges Kombigarn unter Bildung von periodischen Verbindungsstellen zwischen Elastan und Filamentgarn. Diese Verbindungspunkte setzen sich periodisch entlang des Garns fort. Es kann in Garnen verwendet werden, die aus Stapelfasern anstelle von Filamenten im System gesponnen werden.
Da die Kettfäden während des Webprozesses beim Fachen und Stopfen einer periodischen Dehnung ausgesetzt sind, kommt es zu einem Abwickeln in den Verbindungsstellen des Elastomerfadens und die Kettfäden haften aneinander, was den Webprozess erschwert und seine Effizienz verringert. Aufgrund dieser Probleme ist es effizienter, die nach diesem Verfahren hergestellten Garne nur als Schußgarn beim Weben zu verwenden.
Twist-Methode
Unter vier Untertiteln kann die Herstellung von elastanhaltigem Garn im Zwirnverfahren untersucht werden. Während bei drei davon Elastan blank verwendet wird, ist es beim Zwei-für-Eins-Verfahren möglich, blankes Elastan oder elastisches Mischgarn als elastische Komponente einzusetzen.
Diese Methoden sind;
>>>>> Zwirnen auf der Ringmaschine (Elasto-Twist)
>>>>> Zwei für eins
>>>>> Hohlspindeltechnik
>>>>> Siro-spun-Technik
Ring Zwirnmaschine
Grundlage des Zwirnens in der Ringmaschine ist das Umhüllen der Elastomerfaser (in drei Lagen) mit zweilagigem Stapelfasergarn. Zwischen dem Läufer und dem Ring drehen sich gleichzeitig drei separate Fäden, die die Beschichtung bilden. Die Stößelgeschwindigkeit ist im System begrenzt. Beim Arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten kann es zu Lücken in der Kopsbildung kommen und die geringe Garnaufwicklung auf dem Kops ist der Grund, warum das System wenig genutzt wird.
Dabei werden vorgespulte Kopse in das Spulengatter der Maschine eingelegt. Die Elastanfaser wird mit Hilfe der oberen Einzugswalze in das System eingeführt und mit den beiden anderen Garnen zusammengeführt. Kurzstapelgarne und Elasthan laufen gemeinsam durch die untere Lieferwalze und werden durch die Rotation von Läufer und Spindel verdreht und auf den Kops aufgewickelt.
Zwei-für-eins-Twist
Das System ist eine Technik, die im Vergleich zu anderen Techniken keine großen Investitionskosten erfordert und die Verwendung einer Vielzahl von Rohstoffen während der Produktion ermöglicht. Auf diese Weise ist es ein System, das die Möglichkeit bietet, Garne in verschiedenen Farben und Zahlen herzustellen. Es besteht keine Verpflichtung, Elastan nackt im System zu verwenden. Der Beschichtungsprozess erfolgt in zwei Stufen als Falten und Verdrillen. Während der Faltstufe wird die freigelegte Elastomerfaser mit anderen normalen Garnen kombiniert und gefaltet. Nach dem Faltvorgang kommt der Zwirnvorgang. Die gefaltete Garnspule wird auf die Hohlspindel aufgesetzt. Die von der Spule abgenommenen Garne werden durch die Spindel geführt. Diese Fäden passieren dann den Ballonbrecher über den Fadenaustrittskanal unter der Spindel und gelangen zur Spulstelle. Bei jeder Umdrehung der Spindel wird dem Garn in der Spindel eine Drehung gegeben, während gleichzeitig im Ballonbereich eine Drehung gegeben wird. Diese beiden Drehungen werden dem Garn in die gleiche Richtung und gleichzeitig gegeben. Somit erhält das Garn bei einer Drehung der Spindel zwei Drehungen.
Hohlspindeltechnik
Bei diesem System handelt es sich um Garn, das als Ergebnis der Kombination von drei verschiedenen Materialien erhalten wird. Hier gibt es ein elastomeres Filament, das als Kern bezeichnet wird, ein paralleles Stapelfaserbündel, das dieses Filament umgibt, und ein Wickelfilament, das diese beiden Materialien umhüllt und ihnen Halt verleiht.
Das aus zuvor parallelisierten und Stapelfasern bestehende Faserband wird dem Streckwerk der Anlage zugeführt. Nachdem die erforderliche Ausdünnung erreicht ist, wird sie durch die Anziehungswirkung in die den Wickelfaden tragende Hohlspindel eingeführt. Gleichzeitig wird die elastomere Seele, die den Kern des Garns bilden wird, direkt in die Hohlspindel eingeführt. Am Spindeleingang wird der zugeführte elastomere Kernfaden zwischen das Stapelfaserbündel gemischt und durch die um ihre Achse rotierende Hohlspindel geführt, die auch den Wickelfaden trägt. Bei diesem Übergang wird der Wickelfaden in einer spiralförmigen Struktur auf diese beiden Materialien gewickelt.
Siro-spun-Technik
Dieses System eignet sich besonders für die Verarbeitung von Langstapelfasern. Dieses Verfahren wurde entwickelt, um Einsparungen bei der Produktion zu erzielen, indem die Phasen des Faltens und Verdrehens eliminiert werden.
In der Anlage erfolgt die Herstellung des elastischen Kombigarns (Zwirnen und Elastanzugabe) in einem Arbeitsgang, wobei zwei separate Rovings parallel zueinander auf der Maschine zugeführt werden. Die Elastomerfaser wird zwischen die Rovings geführt, die nach dem Verstrecken dem Vorstreckzylinder zugeführt werden, und das den Vorstreckzylinder verlassende Elastan und die Fasern werden mit Hilfe von Ring und Läufer aufgewickelt.
Kerngesponnenes Verfahren
Elastanhaltiges Kerngarn besteht aus zwei konzentrischen Faserbündeln. Zum einen der Kern aus Elasthan mit hoher Elastizität, zum anderen die Außenschicht, die aus einem um diesen Kern gewickelten Stapelfaserbündel besteht. Solche kombinierten Garne sind in der Industrie als "elastische Kerngarne" oder "elastische Kerngarne" bekannt.
Spinnsysteme, in denen die Kerngarnstruktur erhalten wird, können wie folgt aufgelistet werden:
>>>>> Ringspinnen
>>>>> Friktionsspinnen
>>>>> Tandem (Luftstrahl + Reibung) Spinnen
>>>>> Repco selbstklebend
>>>>> Luftwirbel
sich drehender Rotor
Das gebräuchlichste Spinnsystem, in dem die Kerngarnstruktur hergestellt wird, ist das Ringspinnsystem. Obwohl Kerngarnstrukturen mit anderen Spinnverfahren erhalten werden können, werden diese Systeme in der Industrie nicht viel verwendet. Bei der Coregarnherstellung können im Garnzentrum Filamentkern, Stapelfaserkern oder Elastankern verwendet werden. Da in der Diplomarbeit jedoch Elastankern und diskrete Außenschicht untersucht wurden, wurde der Schwerpunkt auf Elastankernkerngarn gelegt.
Elastan-Core-Core-Garn-Produktion auf OE-Rotormaschine
Das Grundprinzip des OE-Rotorspinnsystems besteht darin, die der Maschine als Einzelfaser zugeführte Fasergruppe zu öffnen, regelmäßig zu sammeln und in Garnform zu bringen. Beim Open-End-Spinnen wird die Faserzufuhr reduziert, bis sie zu einer einzigen Faser wird. Die Fasern im Faserband werden vom Luftstrom getragen. Die Fasern werden von Eigenspannungen befreit am freien Fadenende befestigt. Auf diese Weise wird mit Hilfe einer Art Drall, der durch die Drehung des Rotors entsteht, das Garn gewonnen und zu Spulen gewickelt. Um in OE-Rotormaschinen Elastan-Core-Core-Garn herzustellen, muss der Rotor, in dem die Fasern zugeführt werden, geöffnet und in eine spezielle Form gebracht werden.
Elastan-Core-Core-Garn-Produktion auf Vortex-Spinnmaschine
Beim Wirbelspinnsystem werden die aus dem Streckwerk austretenden Fasern in die Spiralöffnung am Düseneintritt, in der sich ein schneller Luftwirbel ausbildet, angesaugt und straff gespannt. Auf diese Weise werden die anderen offenen Enden der durch die Spiralöffnung in den Strahl eintretenden Fasern durch den Luftwirbel um die Hohlspindel gedreht. Diese gedrehten Fasern werden in einer engen Struktur in der Düse um die Fasern gewickelt, und somit wird das gebildete Garn durch die Düse nach unten gezogen. Um in der Vortex-Maschine elastanhaltiges Garn zu produzieren, ist ein spezieller Mechanismus erforderlich, um das Elastan unter einer bestimmten Spannung in die Düse einzuführen. Die in der Mitte der Düse zugeführte Elastanfaser wird vollständig mit den Wickelfasern umwickelt, so dass sie in der Mitte bleibt. Bei dem System wird die Elastanfaser in der Mitte nicht verdreht, da die Wickelfasern dank des hohen Luftstroms zum Wickeln auf dem Elastan vorgesehen sind. Daher leidet das Wirbelgarn nicht unter den Problemen, die dadurch verursacht werden, dass das Kerngarn unter der Torsionskraft beschädigt wird. Außerdem wird die aus diesem Grund verursachte Abnahme der Garnfestigkeit verringert.
Elastan-Core-Core-Garn-Produktion in der Ringmaschine
Die Herstellung von Elastan-Core-Core-Garn in der Ringmaschine erfolgt auf Standard-Ringspinnmaschinen, die für die Verarbeitung von blankem Elastan umgebaut wurden.
Die in Form von Rovings der Maschine zugeführten Kurzstapelfasern und der Elastanfaden verbinden sich im Klemmpunkt des vorderen Walzenpaares des Streckwerkes miteinander. Um elastisches Core-Garn in der Ringspinnanlage herzustellen, muss die Ringspinnmaschine um Elastan-Lieferwerk (Lieferwalzen) und „Spandex-V-Rillenführung“ ergänzt werden. Das auf das Elastan-Filament aufgebrachte Spannungs-(Streck-)Verhältnis bestimmt den Elastan-Anteil im erzeugten Core-Garn und die Elastizität des Core-Garns. Der zwischen den Elastana-Antriebswalzen und den vorderen Walzen des Streckwerks aufgebrachte Verzugswert wird durch das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeiten dieser beiden Walzen zueinander bestimmt. In der Praxis liegt der Schrumpfwert des Elastanfadens zwischen 3-4. Mit zunehmendem Verzugswert nimmt der Elastananteil im erzeugten elastischen Mischgarn ab.
Damit das Elastan während des Prozesses gut von den Kurzstapelfasern umschlossen wird, wird der Struktur eine stärkere Drehung verliehen als beim normalen konventionellen Ringspinnen. Die dem elastischen Kerngarn zu verleihende Drallmenge hängt von der Art der verwendeten Kurzstapelfasern, der Anzahl der hergestellten Kerngarne und dem Endanwendungsbereich ab. Der Drehungswert des hergestellten elastischen Core-Garns sollte so sein, dass sichergestellt ist, dass die Kurzstapelfasern nicht auf dem Elastan verrutschen. Elastische Kerngarne, die zum Weben verwendet werden, erhalten mehr Drehung als solche, die zum Stricken verwendet werden, ebenso wie bei der Herstellung von klassischem Ringgarn.
Produktionssysteme für elastische Kerngarne sollten Garnüberwachungselemente aufweisen. Reißt das Spandex während der Produktion, muss auch die Vorgarnzufuhr gestoppt werden. Andernfalls bilden sich auf dem hergestellten Core-Garn Bereiche, die kein Elastan enthalten. Dies ist eines der Hauptprobleme bei der Herstellung von Elastangarn. Generell können alle Arten von Natur- und Chemiefasern mit Kurz- oder Langfasern zur Herstellung von elastischen Kerngarnen verwendet werden. Der Elastananteil in der Struktur elastischer Kerngarne variiert zwischen 3-20%. Die Verwendung von Fasern mit sehr unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften bietet Stoffherstellern, die die hergestellten elastischen Core-Garne verwenden, breite Gestaltungsmöglichkeiten. Elastische Coregarne, die auf in modifizierten Ringspinnmaschinen hergestellte Spulen aufgewickelt werden, werden in konventionellen Spulmaschinen als Spulen aufgewickelt. Aufgrund der hohen Elastizität dieser Garne sollte jedoch darauf geachtet werden, mit geringer Wickelspannung zu arbeiten. Elastische Kerngarne, die in Strickmaschinen verwendet werden sollen, werden im Allgemeinen während des Wickelprozesses gewachst.
Da die hergestellten elastischen Kerngarne mehr Drehung als normal haben, wird normalerweise ein Fixierungsprozess angewendet, um ein Aufdrehen und Verwirren zu verhindern. Der Fixierprozess sollte jedoch bei niedrigen Temperaturen erfolgen, um die physikalischen Eigenschaften des Elastans in der Struktur zu erhalten. Um zu verhindern, dass sich das Elastan im erzeugten Garn verkürzt und ungleichmäßige voluminöse Knoten um die Stapelfaser herum bildet, sollten in dem modifizierten Ringspinnsystem schwerere Läufer verwendet werden im Vergleich zu den Läufern, die bei der Herstellung eines normalen Ringgarns verwendet werden selbe Nummer. Wenn die Verschlüsse schwer sind, wird der elastische Faden im Armband stärker belastet als gewöhnlich. Elastische Kerngarnhersteller sollten das am besten geeignete Läufergewicht für den Prozess durch Versuche ermitteln, da zu schwere Läufer zu Elastanbrüchen führen.
Einsatzgebiete von elastanhaltigen Garnen
Elastan hat einen wichtigen Platz in der Textilindustrie dank des Komforts, der Flexibilität, der vollständigen Anpassung an den menschlichen Körper, des Komforts und der Funktionalität, die es dem Garn und damit dem Stoff verleiht. Unter den Modetrends, die besonders nach den 2000er Jahren gezeigt werden, gibt es fast kein Design ohne Elasthan-Produkte. Zu den klassischen Einsatzgebieten von Elastan-Textilprodukten zählen Herren- und Damensocken, Freizeitbekleidung, Unterwäsche, Sportbekleidung, Abendkleider, Korsetts, Bademode und medizinische Textilien. Elastan-Textilprodukte werden auch bevorzugt für Sportbekleidung verwendet, die viel Bewegung mit sich bringt und ein hohes Maß an Körperbewegung erfordert, mit Ausnahme der klassischen Bereiche. Zum Beispiel sollte ein beim Skifahren verwendetes Kleidungsstück die Fähigkeit haben, sich an verschiedenen Stellen zwischen 35 und 50 % zu dehnen. Diese Flexibilität ist mit Elasthan-Textilprodukten möglich.
Elastangarne haben eine sehr hohe Elastizität und Rückfederungsfähigkeit. Diese Garne verleihen dem Stoff und der Kleidung eine beträchtliche Elastizität, selbst bei geringen Einsatzmengen von 3-5 % des darin enthaltenen Elasthans. Zusätzliche Eigenschaften, die Elastangarne dem Stoff hinzufügen;
>>>>> Ordentliches und angenehmes Aussehen in der Kleidung,
>>>>> Erhöhung des Tragekomforts,
>>>>> Die der Kleidung gegebenen Formabmessungen sind dauerhafter,
>>>>> Weniger Faltenbildung
>>>>> Es ist viel Bewegungsfreiheit.
Neben diesen Eigenschaften werden Elasthan-Textilprodukte weiterhin in fast allen Bereichen verwendet und bevorzugt, insbesondere dank ihrer perfekten Verträglichkeit mit dem menschlichen Körper, der hervorragenden Umhüllung des Körpers, der extremen Empfindlichkeit gegenüber Körperbewegungen, ihrer Strapazierfähigkeit und Langlebigkeit. Verhinderung von Verformung und Lockerung sowie dünne und seidige Haltung.
