DE2428483B2

DE2428483B2 - Garn bestehend aus einem ungedrehten spinnfaserbaendchen und mindestens einem dieses spinnfaserbaendchen umwindenden filamentgarn

Info

Publication number: DE2428483B2
Application number: DE19742428483
Authority: DE
Inventors: Fritjof Dipl.-Ing. 6233 Kelkheim; Unger Friedrich Dipl.-Chem. Dr. 6239 Lorsbach Maag
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DK263275A; BR7505130A; CH590944B5; JPS5111944A; GB1515923A; NL7506755A; LU72694A1; CH741475A4; US4018042A; CH582765A5; FR2274714B1; IT1038854B; CA1036437A; FR2274714A1; DE2428483A1; BE830185A

Description

Die Erfindung betrifft ein Garn, bestehend aus einem ungedrehten Spinnfaserbändchen und mindestens einem dieses Spinnfaserbändchen umwindenden FiIamentgarn, dessen Titer unter 50 diex liegt.

Herkömmlich konstruierte Spinnfasergarne erhalten ihre Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung durch eine mehr oder weniger hohe Verdrehung der einzelnen Spinnfasern miteinander.

Nachteile dieser Garnkonstruktion sind die relativ niedrige Ausnutzung der Festigkeit der Fasersubstanz von nur ca. 50 % im Spinnfasergarn, sowie die durch die Höhe der aufgebrachten Drehung bedingte Neigung zum Kringeln bei niedriger Fadenspannung, bzw. die Tendenz zum Verdrallen von einflächigen Maschenwaren und vor allem die durch die mechanische Beanspruchung beim Drehungjvorgang verursachte Schädigung des Spinnfasergarnes selbst.

Bekannt sind auch Spinnfasergarne und Verfahren zu deren Herstellung, bei welchen die Festigkeit und Weiterverarbeitbarkeit auch ohne oder mit wenig Drehung der Spinnfasern gegeneinander dadurch erreicht wird, daß die ungedrehte Faserlunte mit Garnen bzw. Filamenten kombiniert wird.

Diese Kombination von ungedrehter Faserlunte und dem Garn bzw. Filament erfolgt im allgemeinen dadurch, daß die wenig oder gar nicht gedrehten Faserbändchen von dem die Festigkeit erzeugenden Material so umwunden werden, daß sie gegen mechanische Beschädigungen geschützt werden.

So wird in der US-PS 17 32 592 eine Maschine zur Herstellung zusammengesetzter Garne beschrieben, in welcher Faserbündel z. B. Asbestfasern und Baumwolle durch ein oder mehrere Filamente umwunden werden und dem Ga^n abschließend eine Drehung gegeben wird.

Die US-PS 18 74 502 ist auf eine Vorrichtung zum Umwickeln von Garnen gerichtet die aus Roßhaar- und Baumwollunten bestehen können und mit Seide oder künstlicher Seide umwickelt werden.

In der US-PS 24 49 595 werden Kettfaden von verhältnismäßig großem Durchmesser erwähnt, die sich aus lose verbundenen Spinnfasern zusammensetzen, wie Vorgarnen aus Baumwolle, Wolle, Nylon oder Rayon, weiche durch einen oder mehrere wendelförmig 6s angeordnete Fäden zusammengehalten werden.

Die GB-PS 5 72 244 beansprucht eine Vorrichtung zum Herstellen von doublierten Garnen, mit welcher eine Spinnfaseriunte, die vom Lieferwerk einer Spinnmaschine kommt, zusammengedreht und dann mit einem weiteren Spinnfasergarn oder mit einem Rlamentgarn umwunden oder doubliert werden kann.

Auch in der US-PS 33 28 946 ist ein korkzieherartiges, wendeiförmiges Garn beschrieben, das aus einer mit einem Filament umwickelten Spinnfaseriunte besteht

Garne, wie sie in den vorgenannten Druckschriften beschrieben sind, haben den Nachteil, daß die Reißfestigkeit der ungedrehten Spinnfasern nur teilweise zur Festigkeit des kombinierten Garnes beiträgt. Durch den hohen Anteil der Umwindungskomponente wird das Aussehen solcher Garne in meist unerwünschter Weise beeinflußt Außerdem werden die Kosten durch den großen Anteil an teuerem Umwindungsmaterial in nicht mehr tragbarer Weise erhöht

In der DT-OS 16 85 881. von der im Oberbegriff des Anspruches ausgegangen wird, ist ein Garn mit vergleichsweise niedrigem FUamentgarnanteil beschrieben, bei dessen Herstellung zunächst ein Spinnfaserbündel falschgedreht, dann von einem Bindefaden umwunden und wieder zurückgedreht wird. Aber auch hier wird ein hoher Teil der Festigkeit durch den Filamentanteil aufgebracht. Für viele Anwendungszwecke reichen die erziehen FestigKeitswerte noch nicht aus. Darüber hinaus schnüren sich die Umwindefäden durch den nach dem Umwinden erfolgenden Verstreckprozeß in das Garn ein. so daß die Garne ein korkenzieherartiges Aussehen erhalten und schon wegen ihres ungewöhnlichen Griffes für viele Anwendungszwecke herkömmlicher Spinnfasergarne nicht in Frage kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb ein Umwindegarn zu entwickeln, das eine besonders hohe Festigkeit kombiniert mit einem geringen Anteil an umwindenden Filament und das in Aussehen und Griff den herkömmlichen, durch Drehen verfestigten Spinnfasergarnen möglichst ähnlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde überraschenderweise in einem Garn gefunden, das sich gegenüber den bekannten Umwindegarnen dadurch auszeichnet, daß die Bruchdehnung des umwindenden Filamentgarns mindestens gleich der Bruchdehnung der Spinnfasern ist, und daß die Bezugskraft des umwindenden Filamantgarnes bei 4% Dehnung mindestens 10 g beträgt, und daß der Schrumpf des umwindenden Filamentgarns im selben Bereich wie der Schrumpf der Spinnfasern liegt, und daß der Orientierungsgrad der Spinnfasern in Längsrichtung des Garnes mindestens 85% beträgt.

Das ungedrehte Faserbändchen kann aus einem Gemisch von Stapelfasern bestehen.

Bei einer Beanspruchung des Garnes bis zum Bruch reißen zuerst Spinnfasern aus dem ungedrehten Spinnfaserbändchen. und erst danach das umwindende Filamentgarn.

Das umwindende Filamentgarn kann aus einem Monofilament bestehen, oder aus einem nicht mattierten Monofilament. Ebenso kann das ungedrehte Spinnfaserbändchen von zwei Filamentgarnen in gegenläufiger Richtung umwunden sein. Weiterhin kann das umwindende Filamentgarn aus einer Substanz bestehen, die nach der Weiterverarbeitung des Garnes aus dem Weiterverarbeitungsprodukt herausgelöst werden kann.

Die mittlere Spinnfaserlänge des ungedrehten Spinnfaserbändchens soll 40—160 mm betragen. Günstige Resultate werden mit den erfindungsgemäßen Garnen

ι erreicht, wenn die Bestandteile des Spinnfasergetnisches verschiedenen Schrumpf ausweisen. Auch die Verwendung vod Mehrkomponenten-Spinnfasern als uagedrehtes Spinnfaserbändchen, wobei die Mehrkomponenten-Spinnfasern durch eine Kachbehandlung jcs-äuselbar sind, ist möglich.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß ein Garn, bestehend aus einem ungedrehten Spinnfaserbändchen, das mit einem vergleichsweise sehr feinen Filamentgarn umwunden ist, in seiner Zusammensetzung so konstruiert ist, daß bei einer wachsenden Zugbeanspruchung das umwindende Filamentgarn das umwundene Faserbändchen immer stärker zusammenpreßt und damit die Reibung zwischen den Fasern so hoch wird, daß die einzelnen Fasern unter der Zugbeanspruchung nicht aneinander gleiten können, die gesamte Zugbeanspruchung also von den einzelnen Fasern aufgenommen wird und diese schließlich reißen, bevor das umwindende Filamentgarn bis zum Bruch beansprucht wird.

Spinnfasern sind natürlichen Ursprungs oder werden durch Konvertieren oder Schneiden von endlosen Gebilden erhalten, man hat sie früher als Stapelfasern bezeichnet. Filamentgarne sind endlose Gebilde, bisweilen werden sie auch Endlosfäden genannt. Der Begriff Filamentgarn soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Monofilamente mitumfassen, d. h. solche Filamente, die aus nur einem einzigen Filament bestehen und nicht aus mehreren (Multifilament).

Das erfindungsgemäße Garn besteht aus einem ungedrehten Spinnfaserbändchen und mindestens einem dieses Spinnfaserbändchen umwindenden Füamentgarn.

Der Titer des umwindenden Filamantgarns wird möglichst fein gehalten. Er wird nach unten begrenzt durch die Schwierigkeit der Herstellung sehr feiner Filamentgarne, sowie deren Handhabung. Die untere Grenze des Titers des umwindenden Filaments liegt bei etwa 1. vorzugsweise bei 5 dtex. Nach der groben Seite wird der Titer begrenzt durch die Beeinflussung der Garnoptik bzw. der Garneigenschaften und vor allem auch der Garnherstellungskosten. Der Titer muß desnalb in jedem Fall feiner als 50 dtex sein. Es werden Titer feiner als \ 5 dtex eingesetzt.

Es hat sich gezeigt, daß auch mit Anteilen des umwindenden Filamentgarnes, die noch unter 1% des Gesamtgarnes liegen, solche Garne hergestellt werden können, bei denen durch eine Zugbeanspruchung Spinnfasern des Spinnfaserbändchens vor dem umwindenden Filamentgarn reißen. Damit kann die Ausnutzung der Faserfestigkeit im Garnverband gegenüber herkömmlich gesponnenen Garnen um etwa 20% verbessert werden, wenn gleichzeitig Fasern mit normalen Hafteigenschaften verwendet werden.

Voraussetzung für das Erreichen dieser Garneigenschaft sind folgende Konstruktionsmerkmale:

Die Kraft-Dehnungs-Charakteristik der Spinnfasern in dem ungedrehten Bändchen und diejenige des umwindenden Filaments muß gut aufeinander abstimmt sein. Als zweckmäßig hat sich erwiesen, daß die Bruchdehnung des umwindenden Filamenlgarnes gleich oder höher liegt, als diejenige der Spinnfaser. Die Bruchdehnung der Spinnfasern und Filamentgarne ist dabei wegen der Beeinflussung durch den Klemmenschlupf bei gleicher Einspannlänge zu prüfen.

Es ist günstig, wenn der Anfangsmodul des umwindenden Filamentgarnes groß ist und dadurch bei Dehnungsbeanspruchungen im Filamentgarn rasch eine ausreichend hohe Spannung aufgebaut wird, um auch schon bei geringen Zugkräften Im Garn einen guten Zusammenhalt des ungedrehten Faserbandes zu erzielen. Die Bezugskraft des umwindenden Filamentgarnes n.uß deshalb bei 4% Dehnung mindestens 10 g betragen. Durch den feinen Titer und das rasche Ansteigen der Spannung des umwindenden Filaments wird es einerseits möglich, den prozentualen Anteil an dem umwindenden Filament außerordentlich niedrig zu

ίο halten, so daß die Eigenschaften des Filaments den Garncharakter nur wenig beeinflussen, die Eigenschaften der Spinnfasern aber voll zur Geltung kommen, andererseits ist das erfindungsgemäße Garn in der Lage, einer Wechselzugbeanspruchung, wie sie z. B. bei Kettgarnen im Webstuhl oder bei der Verarbeitung auf Kettenwirkmaschinen vorkommt. Stand zu halten.

Der Schrumpf des umwindenden Filamentgarnes muß dem Schrumpf der Fasern entsprechen, damit bei einer späteren Wärme- bzw. Naßbehandlung keine unerwünschten Effekte auftreten und das Garn möglichst glatt bleibt. Werden für das Garn Stapelfasermischungen verwendet, so richtet sich der Schrumpf des umwindenden Filamentgarnes nach dem mittleren Schrumpf der am höchsten schrumpfenden Faserkomponente. Der Schrumpf des Filamentgarns darf nicht mehr als 10%, vorzugsweise nicht mehr als 5%. von dem mittleren Schrumpf der Fasern bzw. der meist schrumpfenden Fasern bei Fasermischungen abweichen.

Der Schrumpf wird dabei wie folgt bestimmt:

Die Länge /0 der Spinnfasern, bzw. der Filamente, wird vor der Schrumpfbehandlung genau best'mmt. Sodann werden sie für einen Zeitraum von 5 Minuten in einen auf die Meßtemperatur vorgeheizten Trockenschrank gegeben. Danach wird ihre Länge A (nach dem Schrumpfen) bestimmt. Der Schrumpf S ergibt sich aus der Formel

S = '' f — 100¹¹O.

Der Schrumpf sowohl der zu umwindenden Spinnfaser als auch des umwindenden Filaments wird unter den Bedingungen gemessen, denen das Umwindegarn bei der Weiterverarbeitung unterworfen wird; für PoIyäthylenterephthalat ist dies z. B. eine Temperatur von etwa 190⁰C, für Polyamid-6 und -6.6 ebenfalls etwa 190° C. für Polyacrylnitril bis zu etwa 120° C.

Der Grad der Längsorientierung der Spinnfasern im Spinnfaserbändchen muß einen bestimmten Minimal-

wert überschreiten. In einem ,Bandchen aus parallel liegenden gut orientierten Spinnfasern ist die Berührung der einzelnen Fasern inniger als bei schlechter Faserorientierung. Außerdem werden parallel liegende Fasern bei einer Zugbeanspruchung des Garnes

ss schneller und gleichmäßiger belastet. Es hat sich gezeigt daß der Grad der Längsorientierung der Fasern in" Faserbändchen hoch sein muß. damit auch bei feinen-Titer des Umwindefilaments eine hohe Garnfestigkei erzieh wird. Der Orientierungsgrad muß mindestem 85% betragen, vorzugsweise über 90% liegen.

Die Messung des Orientierungsgrades der Spinnfa sern im Spinnfaserbändehen wird wie folgt vorgenom men.

Aus dem Spinnfaserbändchen wird ein Stück de

frs Länge

/_s = 0,4 · Mittelstapel

herausgeschnitten.

Die Längen der einzelnen Spinnfasern (//■) des herausgeschnittenen Teiles werden geprüft und in 2 Klassen eingeteilt:

Klasse 1: 1f> Is,
Klasse 2:

Das Verhältnis der Anzahl der Spinnfasern in Klasse 1 (Zi) zur Gesamtzahl der ausgezählten Spinnfasern (Z) ergibt ein Maß für die Orientierung (0) der Spinnfasern im Spinnfaserbändchen.

Es soll gelten:

- ~)·100%.

Die Bezugskraft ist die zur Erreichung einer Verdehnung um 4% benötigte Kraft, gemessen bei 2O⁰C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit (siehe Zugkraft-Längenänderungs-Kurve nach DIN 53 815).

Die Bruchdehnung ist das Verhältnis der Längenänderung beim Bruch zur Ausgangslänge der Meßprobe (DIN 53 815. Absatz 8).

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Garnes muß die Spannung des umwindenden Filamentgarnes im Umwindungspunkt und die Abzugsspannung des fertig umwundenen Garnes sehr sorgfältig eingestellt werden, damit das Garn auch ohne Zugbelastung eine ausreichende Stabilität aufweist. Die Garnspannung darf zum Zeitpunkt der Umwindung nicht kleiner als das Zehnfache und nicht höher als das Hundertfache der Monofilspannung sein.

Die Umwindungsspannung darf nicht zu hoch sein, sonst nähert sich der Umwindungsfaden zu sehr der Garnseele und das Garn bekommt ein korkenzieherartiges Aussehen.

Außerdem wird bei einer Dehnungsbeanspruchung des Garnes der relativ gestreckt im Verband liegende Umwindungsfaden zu stark belastet und reißt, bevor die einzelnen Spinnfasern des Spinnfaserbändchens bis zum Bruch beansprucht werden.

Die Spannung des umwindenden Filamentgarnes wird wie folgt gemessen:

Das Umwindefilament wird von der Spule durch deren hohle Achse zum Aufwindeapparat geführt. Das zu umwindende Spinnfaserbändchen ist dabei entfernt. Die Drehzahl der Spule mit dem Umwindefilament und die Abzugsgeschwindigkeit wurde auf die gewünschten Werte eingestellt Zwischen hohler Achse und Aufwindeapparat wird nun die Fadenspannung gemessen.

Die Anzahl der notwendigen Umwindungen/m Gam ist wie bei konventionellen Spinnfasergarnen zunächst von der Garnfeinheit abhängig. Es ist also auch bei dem neuen Garn zweckmäßig mit dem Begriff des Drehungsbeiwertes

T/m \ dtex 100

zu arbeiten, worin T/m die Zahl der Drehungen pro dtex und dtex der Trter des Gesamtgarnes ist.

Von wesentlichem Einfluß ist auch die Länge der Spinnfasern in dem ungedrehten Spinnfaserbändchen. Dies wirkt sich so aus, daß Garne aus Spinnfasern größerer Spinnfaserlänge mit niedrigerem Drehungsbeiwert hergestellt werden können (vgl. Beispiel 1} Die Abhängigkeit ist hierbei stärker ausgeprägt als bei herkömmlich gesponnenen Garnen. Mit einem Drehungsbeiwert von λ =100 wird im allgemeinen eine genügend hohe Spinnfaserhaftung erreicht. Bei Spinnfasern mil besonders langem Stapel wie sie z. B. nach dem Kabelreißverfahren hergestellt werden können, kann der Drehungsbeiwert bis auf« 60 reduziert werden.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn bei einem

erfindungsgemäß konstruierten Garn nur die Anzahl der Umwindungen/m reduziert wird, zunächst nur die Garnfestigkeit geringfügig abnimmt, alle anderen

ι ο Eigenschaften aber erhalten bleiben.

Gegenüber herkömmlich gesponnenen Spinnfasergarnen kann man auf diese Weise mit etwa 20% weniger Drehungen noch deren Festigkeiten erreichen (vgl. Beispiel 1). Dabei kann es eintreten, daß vor dem is Bruch der ersten Einzelspinnfaser der Umwindungsfaden reißt und die Fasern auseinanderschleifen.

Für viele Einsatzgebiete ist dies aber ohne Bedeutung.

In bestimmten Fällen, z. B. bei Nähgarnen, welche

mechanisch stark beansprucht werden, kann es von Vorteil sein, wenn das Spinnfaserbändchen nicht von einem, sondern von zwei sich gegenläufig drehenden Filamentgarnen umwunden wird. Der Filamentgarnanteil wird dadurch zwai größer, aber auch die Stabilität des Garnverbandes erhöht sich und die Produktionsgeschwindigkeit kann bei vorgegebener Spindeldrehzahl mehr als verdoppelt werden.

Wenn das umwindende Kilamentgarn ein nicht mattiertes, also möglichst durchsichtiges Monofilgarn ist. erübrigt sich bei farbigen Garnen bzw. Flächengebilden ein besonderes Anfärben des Umwindefilaments wenn dessen Anteil an einem farbigen Garn gering gehalten wird. .

Vorteile eines derart konstruierten Garnes sind neben der vergleichsweise hohen Festigkeit, die faserschonende Herstellung des Garnes — damit wird auch die Verarbeitung von empfindlichen Spinnfasern, wie ζ. Β pillarmen Polyestertypen, ohne Probleme möglich — die Unempfindlichkeit gegen Herausarbeiten einzelnei Spinnfasern aus dem Spinnfaserverband und derer Aufschiebung bei Spulen oder anderen Prozessen dei Weiterverarbeitung. Die Garne haben keinerlei Neigung zum Verdrallen. Die Garnkonstruktion bietet sich besonders an zur Entwicklung kostengünstiger Garn herstellungsverfahren, da infolge des geringen Anteil« des umwindenden Filamentgarnes die Masse der /ι drehenden Teile trotz hoher erreichbarer Spulenge wichte vergleichsweise sehr klein gehalten werden kanr und deshalb mit hohen Drehzahlen und damit auch hohen Produktionsgeschwindigkeiten gearbeitet wer den kann.

Die besonderen Eigenschaften des neuen Garnes -geringe Haarigkeit keine Faserausschiebung, keine Verdrallung - machen es z. B. möglich, in der Webere Kettgame auch als Einfachgarn ohne SchlichteprozeE störungsfrei zu verarbeiten. Bei einflächiger Strickware können ebenfalls Einfachgarne eingesetzt werden. ohn< ein Verdrallen der Ware befürchten zu müssen. Di« höhere Festigkeit und geringere Dehnung solchei Game sowie deren Drehungsfreiheit machen ei möglich, diese auch mit besonderem Vorteil al· Einfachgame für Nähgame einzusetzen. Erwähnt se noch der Einsatz in der Kettenwirkerei wo sich di« geringe Aufschiebeneigung ebenfalls günstig auswirkt.

Die geschilderte Garnkonstruktion bietet sich aucl

besonders rur Herstellung von Garnen mit spezieliei

Eigenschaften an. Das nicht gedrehte Spinnfaserbam

kann, z.B. aus Spinnfasern mit unterschiedlichen

Schrumpfverhalten zusammengesetzt werden. Bei einei

späteren Schrumpfbehandlung im Garn oder auch im Flächcngcbilde bilden die höher schrumpfenden Spinnfasern den Garnkorn, während sich die Spinnfasern mit dem niedrigeren Schrumpf bogenförmig aufbauschen. Man erhält dadurch ein besonders voluminöses Garn. S Der Bauscheffekt ist größer als bei konventionellen Garnen aus Spinnfasern mit ähnlich verschiedenem Schrumpfverhalten, da die Garnkonstruktion wesentlich offener ist.

Wenn der Schrumpf des umwindenden Filamentgar- nes in etwa dem des höher schrumpfenden Spinnfaseranteiles entspricht, erhält man ausreichende Garnfestigkeit und gute Verarbeitungseigenschaften auch bei Einfachgarnen.

Bei den zu Geweben bzw. Maschenware verarbeiteten Garnen sind die einzelnen Spinnfasern des ungedrehten Spinnfaserbändchens so gut eingebunden, daß das umwindende Filamentgarn auch herausgelöst werden kann, ohne den Zusammenhalt des Textils zu gefährden.

Das umwindende Filamentgarn besteht aus faserbildenden hochmolekularen Polymeren, wie Polyester oder Polyamid. Für Nähgarn kann auch Poly-m-phenylenisophthalat oder ähnliche hit/ebesländige Polymere verwendet werden. Bei Garnen mit herauslösbaren Umwindungsfäden kommt z. B. ein wasserlösliches PVA-Filamentgarn in Frage.

Das ungedrehte Spinnfaserbändchen kann aus Naturoder Chemiefasern oder deren Mischungen bestehen. Kurzstapehge Baumwolle kann ebenso gut enthalten sein wie Chemiefasern mit besonders langem Stapel. Neben Baumwolle können auch andere Naturlasern wie z. B. Wolle eingesetzt werden. Geeignete Chemiefasern sind Fasern aus Polyester, bevorzugt Polyäthylenterephthalat. Polyacrylnitril und seine Mischpolymerisate, Polyamide, wie Polyamid-6 und Polyamid-6.6, Polyolefine wie Polypropylen und Polyäthylen, Zellwolle usw. Außerdem eignen sich Mehrkomponentenfasern, die sich mindestens aus zwei chemisch oder physikalisch sich voneinander unterscheidenden Komponenten aufbauen und durch die Nachbehandlung kräuselbar sind. Spinnfasern mit Stapellängen von 80 mm und langer sind geeignet, weil für das umwindende Filament weniger Drehung notwendig ist und das Garn noch mehr Volumen bekommt.

Aus Beispiel 7 kann man im Vergleich zum Beispiel 4 erkennen, daß eine Bruchdehnung des umwindenden Fil.imentgarnes. die unter der Bruchdehnung der Spinnfasern liegt, die Festigkeit und Bruchdehnung des Garnes ungünstig beeinflußt.

Da» Garn nach Beispiel 8 wurde zu einem Gewebe verarbeitet und anschließend normal ausgerüstet. Durch den unterschiedlichen Schrumpf beider Komponenten bekommt das Gewebe eine kreppartige Oberfläche. Dagegen hat ein Gewebe aus Garnen nach Beispiel 1 eine völlig glatte Oberfläche.

Der Kreppcharakter kann im Einzelfall erwünscht sein, stört aber besti.nmt im Regelfall.

Aus Beispiel 3 kann man ersehen, daß man mit einer niedrigeren Kraft bei 4% Verdrehung ebenfalls schon eine geringere Substanzausnutzung erhält.

Das Garn nach Beispiel 9 wurde nach dem Streichgarn-Verfahren hergestellt. Der Orientierungsgrad ist deshalb deutlich niedriger als der des aus den gleichen Fasern hergestellten Garnes nach Beispiel 1. f>5

Auffallend ist die schlechte Festigkeitsausnutzung des Streichgarnes.

Das erfindungsgemäße Garn wird nach einem spezieil

für diesen Zweck ersonnenen Verfahren hergestellt. Das Garn entspricht den Erfordernissen nur, wenn bei der Herstellung wie folgt verfahren wird. Das in der Vorspinnerei hergestellte Vorgarn wird in einem Verzugsprozeß bis zur gewünschten Garnstärke verfeinert. Dabei weiden die Einzelspinnfasern hochgradig orientiert. Möglichst nahe an dem Klemmpunkt der Lieferwalzen, vorzugsweise näher als der halben Stapellänge wird das Bändchen aus parallel liegenden Spinnfasern von einem möglichst feinen Monofilament umwunden.

Die Spannung des Umwindefadens darf dabei 5 g, vorzugsweise t g nicht übersteigen. Bedingt durch die Feinheit des Umwindefadens kann eine ausreichende Lauflänge desselben auf einer relativ kleinen Spule mit einem Gewicht von max. 200 ρ untergebracht werden.

Diese kleine Spule kann auch auf eine sehr hohe Drehzahl von etwa 100 000 U/min gebracht werden. Bei dieser hohen Drehzahl führt der normalerweise entstehende Fadenballon zu untragbar hohen Spannungen im Filament. Man muß deshalb den Fadenballon uiiierdrücken. Ein üblicherweise festehender Ballonbegrenzer ist wegen der hohen Ballongeschwindigkeit und der dabei auftretenden hohen Reibung dazu nicht geeignet. Deshalb wird ein mit der Spule fest verbundener und dabei mit rotierender Zylinder als Ballonbegrenzer verwendet.

Eine andere Möglichkeit bietet die Verwendung einer von innen durch Zentrifugalkräfte bewickelte Spule, bei der sich naturgemäß kein Ballon bilden kann.

Das mit dem Filament zu umwindende Spinnfaserband wird in einem Rohr durch die Achse dei Filamcntgarnspule mit dem Umwindegarn, das entweder mit dieser rotiert oder aber auch feststehen kann geführt und von einem Lieferwerk abgezogen. Die Achse des Rohres muß tangential auf den Abbufpunki des Faserbändchens vom Lieferzylinder gerichtet sein.

Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit dei Lieferwalzen des Streckwerkes und des Lieferwerke! nach der Umwindevorrichtung muß so abgestimmt sein daß die Fadenspannung des Garnes zum Zeitpunkt dei Umwindung mindestens das Zehnfache, aber nicht mehl als das Hundertfache der Monofilspannung beträgt.

Nach dem Lieferwerk wird das fertige Garn ir bekannter Weise auf eine Kreuzspule aufgewunden Diese kann zylindrisch oder konisch, aber aucf bikonisch sein.

Zum Anspinnen verwendet man zweckmäßigerweisc eine Druckluftpistole, z.B. nach OE-PS 2 69 701. Mi Hilfe dieser Vorrichtung wird in dem im Zentrum dei Filamentgarnspule liegenden Rohr ein Umerdrucl erzeugt, und so das Faserband in dieses Rohr gesaugt Dabei wird das Faserband mit dem Monofilamen umwunden und soweit verfestigt daß der Faden durd das Lieferwerk geführt und an der Spule angeleg werden kann.

Infolge der hohen Liefergeschwindigkeit diese: Verfahrens für das Umwindegarn ist es wirtschaftlicl möglich, mit dem Verfahren noch Nachbehandlungs schritte zu kombinieren, die bisher bei getrenntei Prozessen durchgeführt wurden.

Solche Nachbehandlungsprozesse können sein:

Das Schrumpfen von Hochbauschgarnen. ein< Schrumpfreduzierung der Garne durch Fixierea da Paraffinieren von Strickgarnen usw.

Es zeigt sich, daß nach den genannten Verfahret Garne hergestellt werden können, deren Festigkei etwa 20% höher liegt als diejenige herkömmlic!

709SQ9/2C

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gesponnener Garne und dies bei Geschwindigkeiten, die etwa lOfach höher liegen. Trotzdem werden die Fasern durch die schonende Behandlung bei der Garnherstel lung praktisch nicht beansprucht, so daß man eine außergewöhnlich gute und sehr gleichmäßige Garnqualität erreicht.

Beispiele

In der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung wurden verschiedene erfindungsgemäße Garne hergestellt. Darin bedeuten (1) das zugeführte Vorgarn (2) ein Doppelriemchenstreckwerk, (3) das Umwindeaggregat, das in F i g. 2 und 3 näher dargestellt wird, (4) Hellt einen Tangentialriemen dar, (5) ein Lieferwerk und (6) die Aufwindespule. F i g. 2 und 3 erläutern das Umwindeaggregat (3) näher. Das zugeführte Vorgarn (1) wird durch ein Rohr (7) durch die hohle Achse der Spule (8), auf welche das Umwindegarn (9) aufgewickelt ist, geführt. Mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie Spule (8) dreht sich beim Betrieb dieser Vorrichtung ein mitrotierender Ballonbegrenzer (10).

Eine andere mögliche Ausführungsform des Umwindeaggregats, die aber nicht in den Beispielen verwendet wurde, ist in F i g. 3 dargestellt. Dabei ist die Spule (8) auf ihrer Innenseite mit dem Umwindegarn (9) bewickelt. Das Umwindegarn (9) wird wieder durch ein Rohr (7) durch die hohle Achse der Spule (8) geführt und umwindet das ebenfalls dort durchlaufende Vorgarn (1). In allen Beispielen betrug die Länge L der Spule (8] 50 mm, der Durchmesser D 40 mm. Das Gewicht dci bewickelten Spule (8) war 100 g. Sie drehte sich niii einer Drehzahl von 48 000 Umdrehungen pro Minute.

Beispiel 1

I in Vorgarn des Titers 10 000 dtex aus Spinnfasen aus modifiziertem Polyethylenterephthalat nach Bei spiel 1 der DT-AS 17 20 647. Einzeltiter 3.3 dtex Stapellänge 60 mm, Festigkeit der Einzelspinnfasen 29 g/iex. Bruchdehnung 35% und 200'C-Schrumpf 6% wurde als Vorgarn (1) durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung geführt.

Das umwindende Filamentgarn (9) hatte folgend« Eigenschaften:

Material:
Nylon 6.6,
15 dtex.

Festigkeit 57 g/tex,
Bruchdehnung 44%,
200⁰C Schrumpf 8%.
Bezugskraft bei 4% Dehnung: 20 g.

Bei einer Umdrehungszahl der Spule 8 von 48 000 U/min erhall man Umwindegarne mit folgenden Eigei schäften:

Titer (dtex)	Umwin dungen pro Meter	Drehungs beiwert <*)	Onentierungs- grad der Spinn fasern	Hochsi- kraft (?)	1-es.tigkeit (g/tex)	Dehnung (O/o)	Substanz ausnutzung (%)	Lieferung (m/min)
275	930 800 670 530	154 133 111 83	93 95 96 99	523 493 483 432	19,0 18,1 17.6 15,7	10,3 10,0 9.5 7.9	66 62 60 54	51.6 60,0 71,6 90,6

Darin ist die Höchstkraft definiert nach DlN 53 815.

Die Spalte Lieferung gibt die Geschwindigkeit an. mit der das fertige Umwindegarn aufgespult wird.

Umwindegarnfestigkeit [g/tex]

Substanzausnutzung bedeutet dabei das Verhältnis der — —

Spinnfaserfestigkeit [g/tex]

100%.

Beispiel 2

Bruchdehnung 15%,

200°C Schrumpf 7,5%, aus Reißkabel hergestellt.

Eingesetzte Spinnfasern,	X	Orient grad η	55	Umwindendes Filamentgarn.	Substanz - ausnutzung (%)	Lieferung {m/min)
	100	97		Nylon 6.6,	67	80
	83	100		15 dtex.	64	96
PolyäthylenterephthaJat nach Beispiel \,	66	99	Höchst- kraft (g)	Festigkeit 57 g/tex.	57	120
der DT-AS 3 7 20 647.	50	93	571	Bruchdehnung 44%,	44	160
Einzeltiter 3,6 dtex.			546	200⁰C Schrumpf 8%.
Reißkabel.			488
Mittelstapel 150 mm.			373
Festigkeit 31 g/tex.
Erhaltene Umwindegarne
Titer Umwindungen pro Meter {dtex)
275 600	Abzugskraft bei 4% Dehnung 20 g.
500
400	Festigkeit Dehnung {g/tex) (%)
300	20.8 4.7
	19J9 4,6
	17.7 4.5
	13.6 4J

Fig.4 zeigt die Abhängigkeit der Festigkeit der Umwindegarne nach Beispielen 1 und 2 und von aus Spinnfasern nach dem Ringspinnverfahren hergestellten Garnen vom Drehungsbeiwert <x. Die erfindungsgemäßen Garne sind dem herkömmlich hergestellten Garn klar überlegen.

Beispiel 3

Als Spinnfasern wurden diejenigen von Beispiel 1 eingesetzt, jedoch mit einem Thermoschrumpf bei 200⁰C von 6,0%. Das Vorgarn hatte einen Titer von

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dtex und einen Drehungsbeiwert von«= 130.

Die Einzelheiten gehen aus folgender Zusammenstellung hervor.

Eingesetzte Faser: pillarme Polyesterfaser, 3,3 dtex/60 mm. Festigkeit 29 g/tex, Bruchdehnung 35%, Thermoschrumpf 6,0%, bei 200° C.

Umwindefilament

Material	Feinheit	Festigkeil	Dehnung Thermo	4	Bezugskraft bei	Lieferung	20 g.	Lieferung
			schrumpf	Umwindefilament,	4% Dehnung
	(dtex)	(g/tex)	(%) (%)	Nylon 6.6,	(g)	(m/min)	(m/min)
Polyäthylentere-	10	55	38 12	15 dtex,	22	61,3
phthalat-Monofilament	7	50	55 9	Festigkeit 57 g/tex.	17
	4	48	46 12	Bruchdehnung 44%.	10
Garndaten				200^r C Schrumpf 8%,
Titer ix	Höchstkraft	Festigkeit	Dehnung Substanz	Bezugskraft bei 4% Dehnung
			ausnutzung
(dtex)	(g)	(g/tex)	(0/0)	Bruchdehnung Substanz
275 130	431	15.8	9.5 54	ausnutzung
	44J	17.9	12,7 62	(%) (%)
	439	16,0	11.5 55
		Beispiel
Eingesetzte Faser,
Polyäthylenterephthalai	nach Beispiel 1 der
DT-AS 17 20 617,
l,7dtex/33mm,
Festigkeit 32 g/tex,		40
Bruchdehnung 40%,
200°C Schrumpf 7%.
Garndaten
Feinheit λ	Höchstkraft	Festigkeit

(dtex)	(g)	(g/tex)

120

530

19.3

10.8

60

63,4

Beispiel

Eingesetzte Faser. Polyacrylnitril 1,4 dtex/40 mm. Festigkeit 34 g/tex, Bruchdehnung 2.""⁰Zo, Kochschrumpf 1.7%.

Garndaten

Umwindefilament, Nylon 6.6. 15 dtex.

Festigkeit 57 g/tex, Bruchdehnung 44%, Kochschrumpf 5^«/o.

Feinheit
(dtex)

Höchstkraft
(g)

Festigkeit
(g/tex)

Bruchdehnung Substanzausnutzung

Lieferung (m/min)

120

548

19.9

9.2

59

66.4

•5·*

Beispiel 6

Eingesetzte Faser,
Kammzug reine Wolle.

Garndaten

Umwindefilament.
Nylon 6.6,
15dtex.

Feinheit
(dtex)

Höchstkraft (g)

Festigkeit (g/tex)

Bruchdehnung

Substanzausnutzung

Lieferung (L)

62	165	6,6	13.2	41	122,5
70	179	7.2	12,4	45	108,4
78	208	8,3	13,0	52	97,2
93	221	8,8	14,7	55	81,5

Vergleich mit konventionell gesponnenem Kammgarn aus demselben Vorgarn 250 82 166 6,6 11,1 41

Bei Wolle ist eine Messung des Faserschrumpfes nicht üblich, da durch die geringe Schrumpfkraft der Wolle keine Beziehung zwischen Faserschrumpf und Garnschrumpf besteht. Bei Verwendung von Wolle als Spinnfaserkomponente kann man nur so vorgehen, daß

man das aus -Jem fertigen Umwindegarn hergestellte Flächengebild. nach der Ausrüstung prüft, und so feststellt, ob die Schrumpfwerte von Spinnfaserkomponente und umwindendem Filamentgarn genügend aufeinander abgestimmt sind.

Beispiel 7

Eingesetzte Faser,
Polyesterfaser wie in Beispiel 1, l,7dtex/38mm,
Festigkeit 32 g/tex,
Bruchdehnung 40%,
Thermoschrumpf bei 200⁰C 5,7%.

Garndaten

Umwindefilament,

Polyäthylenterephthalat-Monofilament, 10 dtex.

Festigkeit 55 g/tex,
Bruchdehnung 38%,
Thermoschrumpf 12%,
Kraft bei 4% Verdehnung 22 g.

Feinheit α (dtex)	Höchstkraft (g)	Festigkeit (g/tex)	Bruchdehnung Substanz ausnutzung (%) (%)	Lieferung (m/min)
275 120	485	17,6	9,5 55	66,4
		Beispiel	8
Eingesetzte Faser, Polyäthylenterephthalat DT-AS 17 20 647, 3,3 dtex/60 mm. Festigkeit 20 g/tex, Bruchdehnung 35%, Kochschrumpf 0,7%.	nach Beispiel 1 der	5° 55	Umwindefilament. Nylon 6.6, 15 dtex. Festigkeit 59 g/tex, Bruchdehnung 40%, Kochschrumpf 10,9%, Kraft bei 4% Dehnung 20 g.
Garndaten
Feinheil \ (dtex)	Höchstkraft (E)	Festigkeit (g/tex)	Bruchdehnung Substanz ausnutzung (o/o) (%)	Lieferung (m/min)

130

491

17,9

10,1

62

61,3

Wird aus diesem Garn ein Gewebe hergestellt, so erhält man bei der Kochwäsche einen ausgeprägten Krenn-Kffekl. der durch den höheren Schrumpf des Umwindefilaments hervorgerufen wird.

15

Beispiel 9

Eingesetzte Faser, Polyesterfaser wie in Beispiel 1, 33 dtex/50 mm, Festigkeit 29 g/tex, Bruchdehnung 35%, Kochschrumpf 0,8%.

Garndaten

16

Umwindefilament, Nylon 6.6,
15dtex,

Festigkeit 57 g/tex, Bruchdehnung 44%, Kochschrumpf 54%, Kraft bei 4% Dehnung 22 g.

Feinheit (dtex)

Orientiemngs- Höchstgrad kraft

festigkeit Bruchdehnung Substanz- Lieferung

ausnutzung

-(g/tex) (%) {%) (m/min)

100

66

286

143

90

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Gam, bestehend aus einem ungedrehten Spinnfaserbändchen und mindestens einem dieses Spinn- ί faserbändchen umwindenden Filamentgarn, dessen Titer unter 50dtex liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchdehnung des umwindenden Filamentgarns mindestens gleich der Bruchdehnung der Spinnfasern ist, und die Bezugskraft des umwindenden FUamentgarns bei 4% Dehnung mindestens 10 g beträgt, und der Schrumpf des umwindenden Filamentgarns im selben Bereich wie der Schrumpf der Spinnfasern liegt, und der Orientierungsgrad der Spinnfasern in Längsrichtung des Garnes mindestens 85% beträgt