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DES W I RTS C HAFTS- U N D V ER K EH RS M I N I ST E RI UMS
NORD RHEIN-WESTFALEN
Herausgegeben von Ministerialdirektor Prof. Leo Brondt
Nr.20
Te chn.-Wissenschaft!. Büro für die Bastfaserindustrie, Sielefeld
Trocknung von Leinengarnen I
Vorgang und Einwirkung auf die Garnqualität
Als Manuskript gedruckt
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
1953
ISBN 978-3-663-19994-6 ISBN 978-3-663-20344-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-20344-5
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Ve.rkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
G 1 i e d e r u n g
I. Einleitung. Aufgabenstellung • • • • • • • • • • • • • • s . 5
!I. Versuchsaurchführung
.
1 • Trockenapparatur • • • • • • • • • • • • • • • • • s • 7
2. Durchführung der Versuche
a) Vorversuche • • • • • • • • • • • • • • • • • • • s • 12
b) Ermittlung der Trocknungskurven für Flachs-
und Flachswerggarne in Strähnform • • • • • • • • s • 13
c) Einfluß de~ Trocknungsverhältnisse auf die
Festigkeit von Flachs- und Flachswerggarnen
in Strähnform • • • • • • • • • • • • • • • • • • s • 15
d) Ermittlung der Trocknungskurven für Einzel-
fäden von Flachs- unij Flachswerggarnen • • • • • • s . 15
e) Einfluß der Trocknungsverhältnisse auf die
Festigkeit von Flachs- und Flachswerggarnen
bei Einzelfadentrocknung • • • • • • • • • • • • • s. 16
III. Auswertung der Versuchsergebnisse
1 • Trocknun~skurven, Sorptionskurven und Guts-
temperaturkurven von Flachs- und Flachswerg-
garnen bei ve.rschiedenen Trocknungsbedingungen
a) Garne in Strähnform • • • • • • • • • • • • • • • s. 23
s •
b) Einzelfäden • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 37
2. Einfluß der verschiedenen Trocknungsluftzu-
stände auf die Festigkeit von Flachs- und
Flachswerggarnen
. .
a) Garne in Strähnform • • • • • • • • • • • • • s. 41
s.
b) Einzelfäden • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 41
3· Einfluß der verschiedenen Trocknungsluftzu-
stände auf die Höhe de.r Bruchdehnung von
s.
Flachs- und Flachswerggarnen • • • • • • • • • • • • 53
IV. Zusammenfassung • • • • • • • • • • • • • .. • • • • • • s. 55
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Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
I. Einleitung. Aufgabenstellung
Flachs- und Flachswerggarne werden zu einem weitaus überragenden Teil naß
gesponnen. Sie haben auf den Hülsen bzw. Spulen der Spinnmaschinen einen
% %
Feuchtigkeitsgehalt von ca. 75 (Ringspinnmaschine) bis 85 (Flügel
spinnmaschine). Der geringere Feuchtigkeitsgehalt der Ringspinnkopse, ver
glichen mit dem Garn auf den Holzspulen der Flügelspinnmaschine, beruht
auf einer erhöhten Abschleuderwirkung, die bei dem. Spinnen mit Ring in
folge der Ballonbildung des Fadens eintritt.
Der dem Gleichgewicht entsprechende Feuchtigkeitsgehalt der Flachs- und
Flachswerggarne bei Normalluft (65% rel. F., 2o° C) beträgt rd. 1o,5 %1)
als Zuschlag zum absoluten Trockengewicht. Das naßgesponnene Garn bedarf
somit einer Trocknung.
Flachs- und Flachswerggarne kommen derzeit in den Spinnereien in Form von
Strängen, Kreuzspulen, aber auch unmittelbar auf den Spinnspulen zur Trock
nung. Im ersteren Fall kann der Feuchtigkeitsgehalt der Stränge, also nach
durchgeführtem Haspeln, etwa mit 6o - 7o %, bezogen auf absolutes Trocken
gewicht, angegeben werden. Dabei ist an Garn von Flügelspinnmaschinen ge
dacht.
Es liegt nicht im Rahmen dieses ersten Berichtes, auf die Trockentechnik
einzugehen, es sei lediglich der Vollständigkeit halber erwähnt, daß Lei
nengarne ehemals viel in Trockenhängen, also in Räumen mit Heizschlangen
aufgehängt getrocknet wurden, während derzeit in den Spinnereien Warm
luft-Trockenapparate Verwendung finden.
Uber die Technik der Trocknung besteht für viele Produktionsgüter, auch
für Textilien, eine umfangreiche Literatur, welche die Tatsache berück
sichtigt, daß für eine optimale Trocknung nicht nur die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens, sondern auch die Güte des Endproduktes entscheidend ist.
Es ist aber nicht bekannt, inwieweit derartige Untersuchungen für das Ge
biet naßgesponnener Leinengarne vorgenommen worden sind. Auch die zustän
digen Apparatebauer erklärten sich auf Anfrage ohne exakte Vorstellung
in Bezug auf die günstigsten Trocknungsverhältnisse für nasse Flachs- und
1 %,
)Entgegen der historischen Zahl von 12 an der bei der Feststellung
des legalen Handelsgewichtes noch festgehalten wird.
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Flachswerggarne und die Beeinflussung der Garneigenschaften durch die Zu
standsgrößen der Trockenluft.
Das Techn.-Wissenschaftl. Büro für die Bastfaserindustrie hat im Jahre
195o im Auftrage der Leinenindustrie systematische Versuche begonnen mit
dem Ziel, Unterlagen über zweckmäßige Trocknungsverfahren für naßgespon
nene Leinengarne zu schaffen bzw. jene Grenzen festzulegen, die im Inter
esse der Güteeigenschaften dieser Garne beachtet werden müssen. Es ist
eine schon von der Flachsfaser her bekannte Tatsache, daß tlberbeanspru
chungen im Trockenvorgang, Übertrocknungen, zu einer dauernden Schädigung
der Faserqualität fuhren.
Die Untersuchungen wurden zunächst an Rohgarnen ausgeführt. Sie werden
eine entsprechende Ausdehnung finden müssen auf die Trockenverfahren für
nasse, gebleichte Garne. Während bei den ersteren neben der Zellulose der
Faser noch die ~egleitsubstanzen (Pektine) zu berücksichtigen sind, ist
die Faser der Bleichgarne von letzteren schon weitgehend befreit.
Der erste große Teil der Versuche betraf die Behandlung von Flachs- und
Flachswerggarnen mit Wärmeluft, deren Feuchtigkeit und Temperatur in wei
ten Bereichen verändert wurden. Er enthält Beobachtungen und Auswertungen
der sich vollziehenden Trocknungsvorgänge bzw. ihrer Auswirkungen.
Folgende Aufgaben sollten einer Lösung zugeführt werdenc
1.) Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Trocknung und der konstanten
Restfeuchte (Trocknungskurven) bei verschieden hohen Temperaturen,
rel. Luftfeuchtigkeiten und Luftgeschwindigkeiten für Flachs- und
Werggarne.
2.) Ermittlung der Abhängigkeit zwischen Garnrestfeuchte und rel. Luft
feuchte der Trockenluft (Sorptionskurven) für Flachs- und Werggarne.
3.) Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Gutstemperatur während des
Trockenvorganges.
4.) Grenzen der Materialschädigung.
Diese Untersuchungen sollten zunächst für Garne in Strähnform und für
Einzelfäden durchgeführt werden. Anzuschließen wären die entsprechenden
Untersuchungen bei der Trocknung der Garne auf Kreuz- und Spinnspulen.
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II. V e r s u c h s d u r c h f ü h r u n g
1. Trockenapparatur
Für die Durchführung der Trocknungsversuche wurde eine besondere Apparatur
geschaffen1), welche die Trocknung der Garne in Strähn-, Spinnspul-und
Kreuzspulform sowie als Einzelfäden gestattet. Für diese verschiedenen
Aufmachungsformen werden jeweils zweckentsprechende Einsätze benutzt.
Die Trockenkammer T (Abb. 1), Größe 55 x 55 x 13o cm, wird von der Trock
nungsluft von unten nach oben durchströmt. Der Luftkreislauf wird mittels
eines Ventilators V erreicht, der die Luft aus dem Trockenraum T ansaugt
und über eine Heizbatterie H wieder zurückdrückt. Leitbleche L sorgen fü:
eine wirbelfreie Führung der Luft beim Eintritt in die Trockenkammer. Zur
Regulierung der Feuchtigkeitsverhältnisse ist vor dem Ventilator V eine
Doppelluftklappe K angeordnet, die in dem gleichen Maße, wie sie Abluft
aus dem Kreislauf austreten läßt, den Zutritt von Frischluft freigibt.
Außerdem ist hinter der Luftklappe ein feinperforiertes Rohr R eingesetzt,
durch welches Dampf in den Luftstrom eingeblasen werden kann, um der Luft
zusätzlich Feuchtigkeit zuzuführen. Der Antrieb des Ventilators erfolgt
durch einen Drehstrommotor, dessen Drehzahl geregelt werden kann. Dadurch
ist es möglich, die Luftgeschwindigkeit zu variieren. Der Ventilator für
die Trocknung von Strähnen, Spinnspulen und Einzelfäden ist als Nieder
druckventilator ausgebildet. Für die Trocknung von Kreuzspulen, die einen
wesentlich höheren Druck erfordert, ist ein Mitteldruckventilator für ein
Druckgefälle bis zu ca. 3oo mm Wassersäule vorgesehen.
Abb. 2 zeigt die Gesamtansicht der Apparatur. Rechts im allerseits wärme
isolierten Gehäuse sitzt die Trockenkammer, gekennzeichnet durch die mit
Kontrollfenstern versehene Tür. Oberhalb des Gehäuses ist die obere Luft
führung nebst Ventilator mit Antrieb sichtbat·.
Für die fortlaufende Ermittlung der Gewichtsabnahme des Trockengutes ist
im Trockenraum eine arretierbare, entsprechend übersetzte Waage für Be
dienung und Ablesung von außen eingebaut, an welche der das Trockengut
1)In Zusammenwirken mit Dipl.-Ing. TH. JAEGGLE, Maschinenbau, Bielefeld,
dem wir an dieser Stelle unseren besonderen Dank abzustatten haben.
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Abb. 1 Trockenapparatur (Schema)
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Abb. 2 Abb. 3
Abb. 4 Abb. 5
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tragende Einsatz angehängt wird und die mit 1o g Genauigkeit arbeitet. Das
Austarieren des Einsatzes und die Bestimmung des Garngewichtes erfolgen
in bei Dezimalwaagen bekannter Weise durch Schiebegewichte. Bei Vornahme
einer Wägung wird nach Abstellen des Lüfters die Arretierung der Waage ge
löst, worauf unmittelbar - wie vorbeschrieben - die Gewichtsbestimmung
vorgenommen werden kann, also ohne Öffnen der Kammer und ohne dadurch
verursachte Störung des Trockenverlaufs. Abb. 3 zeigt die Seitenwand des
Trockenapparates mit der von außen bedienbaren Waage.
Die Luftgeschwindigkeit wird durch ein Staugerät S kontrolliert, welches
in dem verengten Abluftkanal angeordnet ist und die Differenz p zwischen
dynamischem und statischem Druck im Kanal anzeigt. Mit Hilfe der Gleichung
v = 3,9 VPkann die jeweilige Luftgeschwindigkeit v errechnet (v in m/s,
p in mm Wassersäule) bzw. danach die richtige Drehzahl des Ventilator
motors eingestellt werden.
Die Trocknung der Einzelfäden geschieht auf einer Skelett-Trommel. Die
den Umfang der Trommel bildenden Stäbe tragen zweckentsprechend ausgebil
dete Blechschaufeln, die der Trommel unter der Wirkung des Luftstromes
zu einer langsamen Drehung zwecks gleichmäßiger Trocknung der Fäden ver
helfen. Eine besonders geschaffene Aufwindeeinrichtung mit Fadenführung
dient dem Aufhaspeln der Fäden auf die Trommel in einem gegenseitigen Ab
stand von e~wa 2 mm. Abb. 4 zeigt die geöffnete Trockenkammer mit der an
der Wägeeinrichtung hängenden Trommel. An dem Trommelflansch sind die vor
gesehenen Blechschaufeln für die Bewegung der Trommel unter der Windwir
kung zu erkennen. Dem gleichen Zweck dient das an der Wand der Kammer vor
gesehene Leitblech durch entsprechende Führung des Luftstromes.
Für die Strähntrocknung wird ein Einsatzgestell benutzt, in das die Sträh
ne in bekannter Weise unter Verwendung von Stäben in Richtung des Luft
stromes eingehängt werden. Eine geeignete Vorrichtung ermöglicht das Span
nen der Strähne zur Verhinderung der Garnkrumpfung beim Trocknen. Abb. 5
zeigt die offene Kammer mit dem an der Waage hängenden Einsatz für Strähn
trocknung.
Auf die für die Garntrocknung auf Spinnspulen und in Kreuzspulform vorge
sehenen Einsätze wird an anderer Stelle einzugehen sein, da in dem vor
liegenden Bericht diese Trocknungsarten noch nicht behandelt werden.
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