DE1660383B2

DE1660383B2 - Verfahren zur Herstellung eines bauschigen Mehrfadengarns

Info

Publication number: DE1660383B2
Application number: DE1660383A
Authority: DE
Inventors: Parvez Naoroji Pontypool Mehta (Grossbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1965-07-16
Filing date: 1966-07-15
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE1660383A1; FR1487755A; LU51571A1; CH464434A; GB1142617A; NL6609989A; BE684252A; US3488940A

Description

25 ASS <Κ*Α Zwirnungse.astizität lufweist dann werden die Maschen in einem gestrSS TexUlstoffso verdreht, daß dies im getncken Textilstoff auffällt. Wenn die obenerwähnten Sirnungselastizitätswerte eingehalten werden dann kann auf ein Doublieren vorder weiteren Verarbeitung Sehtet werden. Das hergestellte Garn besitzt vorzugsweise eine Kräuselungsretrakt.on von wen.g- ^0/

In der DT-OS 1 660 377 ist ein Verfahren zur Kräuselung von Garnen, die Heterofaden enthalten, beschrieben, wobei die Heterofaden die Fähigkeit haben, beim Relaxieren nach dem Verstrecken oder wenn sie einer Relaxation in der Wärme unterworfen werden, zu kräuseln. Bei diesem Verfahren werden die Fäden im Garn zur Trennung gezwungen, bevor die Kräuselung erfolgt, wodurch die Wirkung der Garnkohäsion beseitigt wird, die normalerweise die Ausbildung einer hohen Kräuselung in solchen Garnen verhindert. Eine Methode zur Erzielung dieser Garntrennung, die dort beschrieben ist, ist das Aufbringen einer temporären Zwirnungselastizität auf das Garn. Es wurde insbesondere auf die Verwendung einer Vorrichtung zur Falschzwirnungskräuselung hingewiesen, die in der GB-PS 890053 beschrieben ist, mit dem wichtigen Unterschied, daß die Mittel zum Erhitzen des Garnes zwischen Abzug- und Zuführrollen weggelassen sind und das Garn vor dem Aufwickeln gegebenenfalls einer heißen Retraktionsstufe unterworfen wird.

Es wurde jedoch nun gefunden, daß ein geringes Ausmaß an permanenter Zwirnungselastizität im Garn zugelassen werden kann, ohne daß die Kräuselung der Heterofaden wesentlich gestört wird. Tatsächlich ist eine solche permanente Zwirnungselastizität sogar günstig, da sie ein neues Kräuselgarn mit einer phasenverschobenen, schraubenförmigen Kräuselung ergibt.

Su wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines zwifttungselastischen, bauschigen Mehrfadengarns, das als Einzelgarn verwendbar ist, durch Falschzwirnen eines nicht weniger als 66% Hetefofaden enthaltenden Garns, Anwenden von Wärme zwecks Fixierung der Falschverzwirnung, Trennenlassen der Fäden und Unterwerfen des Garns unter eine Retraktionsstufe vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß während der Falsch* verzwirnung dem Garn eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß in dem Garn eine Zwirnungswenn das Garn merklich weniger als 66% Heterofäden enthält, wird eine unzureichende Kräuselung erhalten, da die Kräuselkräfte der Heterofäden zu gering sind, um die Homofäden im Garn zu Spiralen ^ZUVoraügsweise wird die Falschzwirnung a\.f das Garn während der Verstreckung angewandt, wobei von einem unverstreckten Garn ausgegangen _W1rd.

Auf das Garn kann während der Relaxationsstufe Wärme angewandt werden, um die Kräuselung in den Heterofäden weiter auszubilden. Die wahrend der Falschzwirnung auf das Garn angewandte Wärme reicht in vielen Fällen aus, die Kräuselung der Heterofäden vollständig auszubilden.

Heterofäden sind zusammengesetzte Faden die aus mindestens zwei Polymerkomponenten bestehen, die exzentrisch zueinander entlang des Fadens nebeneinander vorliegen. Die Polymerkomponenten sind normalerweise verschiedene Polymere, die sich bezuglich derjenigen physikalischen Eigenschaften unterscheiden welche die Kräuselung des Fadens bewirken, beispielsweise der Schrumpfungs- und/oder Erholuneseigenschaften. Die Komponenten können auch aus dem gleichen Polymermaterial bestehen, sich jedoch bezüglich ihres Polymerisationsgrades unterscheiden In den ersteren Heterofäden wird die Kräuselung gewöhnlich ausgebildet, indem die Faden einem Relaxierungsverfahren unterworfen werden, beispielsweise indem sie in ein Heißluftrohr im Überschuß zugeführt werden, nachdem sie verstreckt worden sind. Bei der zuletzt erwähnten Art von Heterofäden erfolgt die Kräuselung häufig spontan, wenn die Spannung in den Fäden nach dem Verstrecken weggenommen wird. Sie kann jedoch oft weiter durch ein Relaxierungsverfahren in der Hitze auseebildet werden.

Beispiele für Heterofäden, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind solche, die aus zwei Polyamidkomponenten, wie PoIyhexamethylenadipamid und einem Mischpolymeren von Polyhexamethylenadipamid und Polyepsiloncaprolactam, oder die aus zwei Polyestern, die beide beispielsweise Polyäthylenterephthalat von unterschiedlichen Molekulargewichten sind, bestehen, wobei im letzten Fall der Unterschied in den Molekulargewichten ausreicht, um bei einem Monofaden das spontane Kräuseln nach dem Verstrecken zu becken. . ·*..-. i. ■■

Im allgemeinen besteht keine Beschränkung bezuglich der Polymerpaare, die in Heterofäden verwendet werden können, vorausgesetzt, daß sie verträglich sind, d. h.i daß sie nicht dazu neigen, sich bei der Verarbeitung zu trennen, beispielsweise beim Verstrecken, und daß ihre physikalischen Eigenschaften sich in einer Weise unterscheiden, daß das Kräuseln der verstreckten Fäden entweder mit oder ohne Hilfe eines Relaxationsverfahrens in der Hitze bewirkt wird.

Die Garne können bis zu 34% Homofäden enthalten, die aus dem gleichen Polymeren gebildet sein können, wie eine der Helerofadenkomponenten, und zweckmäßig gleichzeitig mit den Heterofüden durch Öffnungen extrudiert werden, die in der gleichen Spinndüsenplatte enthalten sind. Alternativ können natürlich die Homofäden aus einem anderen Polymermaterial gebildet und zweckmäßig mit den Heterofäden bei irgendeiner geeigneten Stufe vor der Falschzwirnung doubliert werden.

Das Garn kann gegebenenfalls in Form einer Ware anschließend einem Relaxationsverfahren in der Hitze unterworfen werden, um die Kräuselung wieder auszubilden, die beim Wickeln und anderen Verfahrensgängen, beispielsweise bei der Herstellung einer Ware, ausgezogen wurde.

Die Zwirnungselastizität wird nach der folgenden Arbeitsweise bestimmt:

Eine Garnprobe wird aus dem Inneren einer Garnspule genommen, wobei darauf geachtet wird, daß die Zwirnung nicht aus dem Garn ausläuft, und unter einer Spannung von 2 g/den zwischen zwei Klammern eingespannt, die einen Abstand von 50 cm haben. Ein Gewicht von 0,01 g/den wird am Mittelpunkt der Probe befestigt, und die Klemmen werden zusammengebracht. Wenn das Garn zwischen den Klemmen ruhig ist, wird eine Klemme langsam von der anderen wegbewegt, und die Anzahl von Umdrehungen, die das Gewicht macht, wird aufgezeichnet. Die Zwirnungselastizität des Garnes wird dann aus der Gleichung berechnet:

Anzahl der Drehungen

des Gewichts

25

(Drehungen je cm).

35

Die Kräuselungsretraktion, die ein Maß der Garnbauschigkeit ist, wird wie folgt bestimmt:

Ein 50 cm langer Garnstrang, der keiner Heißrelaxierungsbehandlung unterworfen wurde, wird 1 Minute unter einer Last von 1,2· 10~³ g/den in Wasser gekocht und 1 Stunde an Luft unter der gleichen Belastung getrocknet, worauf die Länge des Strangs (b) gemessen wird. Der gleiche Strang wird dann an der Luft mit 0,33 g/den belastet, und die Länge wird gemessen (c). Die Kräuselungsretraktion (K.R.) wird dann aus folgender Gleichung berechnet:

K. R.=

c-b

100%.

Die Garnschrumpfung wird wie folgt bestimmt:
Ein 50 cm langer Strang an der Luft wird mit 0,33 g/den belastet, worauf seine Länge (ä) gemessen wird. Der Strang wird dann 1 Minute in Wasser unter einer Last von 0,01 g/den gekocht und an Luft 1 Stunde unter der gleichen Belastung getrocknet. Dann wird die Länge unter einer Last Von 0,33 g/den (c) gemessen: Die Schrumpfung (S) wird dann aus folgender Gleichung berechnet: «0

S =

100%.

Das Aufbringen einer Falschzwirnung während des 6$ Verstfeckens kann bequem unter Verwendung der in der GB'PS 890 053 beschriebenen Apparatur, Vorzugs* weise unter Verwendung eines erhitzten Streckstifts zum Erhitzen des Garns während der Falschzwirnung, erzielt werden.

Die beschriebene Vorrichtung besitzt Mittel zum Verstrecken des Garns, die aus zwei Sätzen von Rollen bestehen, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und einen erhitzten Streckstift dazwischen aufweisen. Eine Rolle des zweiten Rollensatzes, die gewöhnlich Abziehrolle genannt wird, ist mit einem Flansch versehen, welchen das Garn während seines Laufes zur Abziehrolle berührt und bewirkt, daß das Garn in Kontakt damit um seine Achse verdrillt wird.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Veriahrens unter Verwendung der obenerwähnten Apparatur wird unverstrecktes Garn, das wenigstens 66% Heterofaden enthält, in praktisch zwirnungsfreiem Zustand um den ersten Satz von Rollen, dip Zuführrollen, zum Streckstift geführt, um welchen es etwa zwei Windungen macht, worauf es zur Abziehrolle läuft. Bei seinem Lauf vom Streckstift zur Abziehrolle erfährt das Garn einen Reibungskontakt mit dem Flansch, der bewirkt, daß sich das Garn um seine Achse dreht und dadurch eine Falschzwirnung erfahrt, welche das Garn zwirnungselastisch macht. Je nach der Temperatur des Streckstifts te»nn das Ausmaß der permanenten Zwirnungselastizität variiert werden. Der Streckstift sollte vorzugsweise eine Temperatur von nicht mehr als 140⁰C haben. Nach dem Verlassen der Abziehrolle wird das Garn einer Reduktionsbehandlung in der Hitze unter geringer Spannung unterworfen werden, um die Heterofadenkräuselung im Garn auszubilden oder weiter auszubilden. Dies kann bequem durchgeführt werden, indem das Garn durch ein Rohr geführt wird, durch welches Heißluft oder Dampf eingeführt werden kann. Das Garn wird schließlich als Wickel oder auf einer Spule aufgewickelt, wobei die Kräuselung großenteils während des Aufwickeins ausgezogen wird.

Alternativ kann eine Falschzwirnung mittels eines Verfahrens aufgebracht werden, bei dem eine Falschzwirn ungsbuchse verwendet wird, wie sie in der GB-PS 797051 beschrieben ist. Die Wärme kann auf das Garn auch durch andere Mittel als dem erhitzten Streckstift aufgebracht werden. Diese Buchse liegt zwischen dem Streckstift und der Abziehrolle, wobei letztere auch als Zwirnungsstopper wirkt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Das in diesem Beispiel verwendete Garn war ein unverstrecktes 30-Fadengarn von 360 den, das nur aus zweikomponentigen Heterofäden bestand. Die Heterofaden bestanden aus gleichen Mengenanteilen Nylon-66 als einer Komponente und einem 80/20-Mischpolymer von Nylon-66 und Nylon-6 als anderer Komponente.

Das Garn wurde verstreckt, indem es von den Zuftihrrollen zu einem erhitzten Streckstift geführt wurde, um welchen es zwei Windungen machte, und dann zu einer oben beschriebenen Abziehrolle, wie mit einem Flansch lief. Das Garn wurde auf den Flansch geleitet, um Reibungskontakt damit herzustellen, und drehte sich dabei dadurch um seine Achse. Dabei wurde eine Falschzwirnung aufgebracht Von der Abziehrolle wurde das Garn durch ein Rohr geführt, in welches Dampf eingeführt wurde. Dort könnte es sich zusammenziehen, wobei die Kräuselung vollständig ausgebildet wurde. Hierauf wurde es auf einer über die

Oberfläche angetriebenen Rolle aufgewickelt. Die Einzelheiten der Arbeitsweise und einige Garneigenscbaften sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I Tabelle III Verfahrensbedingungen

Temperatur des Streckstifts

Ver-

streck-

verh.

Abziehgeschwin digkeit

(m/min)

4,0 305

Zusammenziehen im Retraktionsrohr

12,5

Garncigen schäften

Kräuselretraktion

19

Schrumpfung

	Kräusel- retraktion (%)	Tabelle	II	Bauschigkeit der Ware
Beispiel	28 8	Schrumpfung (%)	Zwirn ungs- elastizität (Drehungen/ cm)	sehr gut keine
2 3	3,6 2,2	2,4 0

ΪΟ

	Tempe	Verstreck- vcrh.	Abzieh	Zu	Gas oder
	ratur des Streck		geschwin digkeit	sammen	Dampf im Rc-
Beispiel	stift;			leben im Re-	irakl/ons-
				traktions-	rohr
	ro	4,0	(m/min)	rohr
	120		305	(%)	Heißluft
4				10,5	mit
		4,0			230° C
	120		305		Dampf
5		10,7

25

3Q

Die verhältnismäßig tiefe Temperatur des Streckstifts gestattete nur die Einführung eines kleinen Ausmaßes an permanenter Zwirnungselastizität, so daß die Zwirnungselastizität die Ausbildung der Heterofadenkräuselung nicht hinderte. Das Garn hatte eine gute Bauschigkeit und war zwirnungselastisch. Nach Stricken zu einer Ware und Sminutigem Eintauchen in siedendes Wasser wurde eine Zunahme der Bauschung der Ware beobachtet. Die Ware hatte einen baumwollähnlichen Griff, der unüblich bei Waren ist, die aus synthetischen Garnen hergestellt sind.

Beispiele 2 und 3

Im Beispiel 2 wurde die Arbeitsweise von Beispiel 1 wiederholt, wobei das gleiche Garn, jedoch bei einer Streckstifttemperatur von 120°C und ohne Einführung von Dampf in das Reaktionsrohr verwendet wurde. Die prozentuelle Retraktion im Rohr betrug 12,5, wie vorher. Beispiel 3 ist eine Wiederholung von Beispiel 2, ohne Aufbringen einer Falschzwirnung, um die Fäden zu trennen, bevor die Heterofadenkräuselung ausgebildet wurde.

Die Garne aus jedem Beispiel wurden zu einer Ware gewirkt, und die Bauschigkeit wurde visuell nach 5minutigem Eintauchen in siedendes Wasser und Trocknen geprüft. Einzelheiten des Garns und der Ware sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.

Die Garne wurden zu Ware gestrickt, die kein Anzeichen von Bauschung zeigte und nach 5minutigem Eintauchen in siedendes Wasser nur eine schwache Bauschung ausbildete.

In den folgenden Beispielen bestanden die verwendeten Heterofäden aus zwei Polyesterkomponenten, die sich nur bezüglich ihrer Molekulargewichte, ausgedrückt durch die intrinsische Viskosität, unterschieden. Eine Komponente hatte eine Viskosität von 0,50 und die andere Komponente eine Viskosität von 0,67.

Beispiele 6 und 7

Es wurde nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 und 3 gearbeitet, wobei im Beispie! 7 keine Trennung der Fäden durch das Aufbringen einer Falschzwirnung vor der Kräuselungsausbildung erfolgte. Die Garne wurden zu Ware gewirkt, die 5 Minuten in siedendes Wasser getaucht wurde, um die Garnkräuselung wieder auszubilden. Die Einzelheiten der Garneigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

Beispiel	Kräusel- rclraklion (%)	Schrumpfung (%)	Zwirnungs- elaslizität (Drehungen/ cm)	Bauschigkeil der Ware
6 7	21,2 7,8	7,8 7,0	U 0	gut keine

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Die Anwendung von zuviel Wärme in der Retraktionsstufe vermindert sowohl die Kräuselelastizität als auch das Schrumpfen der Garne.

Beispiele 4 und 5

. In diesen Beispielen, die nur zu Vergleichst wecken einbezogen sind, wird keine Falschzwirnung auf das Garn während t/es Verstrecken oder vor Ausbildung der Heteröfadenkräuselung aufgebracht. Die Einzelheiten des Verfahrens sind in der nachfölgeüder) Tabelle III angegeben.

Beispiele 8, 9 und 10

Diese Beispiele zeigen die Wirkung der Streckstifttemperaturen auf die prozentuelle Kräuselungsretraktion, die Schrumpfung und die Zwirnungselastizität. Es wurde nach der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 2 gearbeitet. Die Einzelheiten sind in der nachfolgend Tabelle V angegeben.

Tabelle V

Beispiel	Streckstift temperatur	Kräusel- retraktion	Schrumpfung	Zwirnungs elastizität
	TO	(%)	(%)	(Drehungen/ cm)
8	95	17,7	11,7	. ■' 0,5
9	115	21,2	7,8	1,0
10	!4Tj	20,0	7,5	1,1

Claims

Patentansprüche:

elastizität entwickelt wird, die nicht größer ist als

ί. Verfahren zur Herstellung eines zwirnungselastiscfaen bauschigen Mehrfadengarns, das als s Einzelgarn verwendbar ist, durch Falschzwirnen eines nicht weniger als 66% Heteroladen enthaltenden Garnes, Anwenden von Wärme zwecks Fixierung der Falschverzwirnung, Trennenlassen der Fäden und Unterwerfen des Garns unter eine Retraktionsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß während der Falschverzwirnung dem Garn eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß in dem Garn eine Zwirnungselastizität entwickelt wird, die nicht größer ist als 2,5 Drehungen pro Zentimeter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn während der Retraktionsstufe einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeführte Garn unverstreckt ist und die Falschverzwirnung während des Verstreckens durchgeführt wird.