-
Diese Erfindung betrifft neues Polyesterspinnkabel, die für eine Umwandlung in ein Faserband für
eine Kammgarn- oder Streichgarnanlage und die nachfolgende Verarbeitung auf derartigen Anlagen und für
damit in Verbindung stehende Verfahren und Produkte daraus geeignet ist.
-
Polyesterfasern sind entweder (1) Elementarfäden oder (2) Fasern, die endlich sind, wobei man
sich auf letztere oftmals als Stapelfasern oder Schnittfäden bezieht. Beide Begriffe "Faser" und
"Elementarfaden" werden hierin oftmals umfassend verwendet. Die Verwendung eines Begriffes schließt
den anderen nicht aus, wenn nicht ein geeigneter Begriff, wie beispielsweise "Elementarfaden" oder
"Stapelfaser" oder "Schnittfaden" verwendet wird. Polyesterstapelfasern werden zuerst durch Extrudierung
zu Polyesterelementarfäden gebildet, die in der Form eines Spinnkabels aus Polyesterelementarfäden
verarbeitet werden, bevor sie in Stapelfasern umgewandelt werden.
-
Diese Erfindung liefert neue Spinnkabel aus Polyesterelementarfäden, die Vorteile darin bringen,
daß sie besser nachfolgend auf der Kammgarn- oder Streichgarnanlage verarbeitet werden können.
Meistens ist es das Ziel der Hersteller von synthetischen Fasern, die vorteilhaften Eigenschaften
der Naturfasern zu kopieren, von denen die üblichsten die Baumwoll- und Wollfasern sind.
-
Die meisten der Polyesterschnittfäden zeigten einen runden Querschnitt und wurden mit
Baumwolle gemischt. Ein typisches ersponnenes textiles Garn zeigt eine metrische Baumwollnummer 42
(Baumwollnummer 25) und einen Querschnitt, der etwa 140 Fasern von 1,5 dpf (Denier pro
Elementarfaden) und eine Länge von 3,8 cm (1,5 in.) enthält. Es war üblich, den dpfund die Länge
abzustimmen. Der Denier ist das Gewicht in Gramm von 9000 Meter an Faser und daher in Wirklichkeit ein
Maß der Dicke der Faser. Wenn man sich auf den Denier bezieht, ist oftmals der Nenndenier oder der
mittlere Denier gemeint, da unvermeidlich eine Veränderung längs des Fadens und von Faden zu Faden zu
verzeichnen ist, d. h., längs einer Elementarfadenlänge und bzw. zwischen unterschiedlichen
Elementarfäden. Im allgemeinen war es das Ziel der Faserhersteller, so viel Gleichmäßigkeit wie möglich in
allen Verarbeitungsstufen längs des Fadens und von Faden zu Faden zu erreichen, um so eine Polyesterfaser
mit rundem Querschnitt und einem einzigen Denier und einem so gleichmäßigen Denier wie möglich
herzustellen. 1,5 dpfund eine Länge von 1,5 in. entsprechen 1,7 dtex und fast 4 cm.
-
Polyester/Kammgarne weichen von Polyester/Baummwollgarnen ab, die typischerweise eine
metrische Kammgarnnummer 26 (Kammgarnnummer 23) aufweisen und einen Querschnitt, der etwa 60
Fasern für ein einzelnes Garn und etwa 42 Fasern für ein Zweifachgarn enthält, wobei die Fasern 4 dpfund
eine Länge von 3,5 in. zeigten (4, 4 dtex und fast 9 cm). Die Garnnummer kann von einer metrischen
Kammgarnnummer 62 bis zu einer metrischen Kammgarnnummer 11 (Kammgarnnummer 55 bis
Kammgarnnummer 10) variieren, während der Denier und die Länge bis zu etwa 4, 5 (5 dtex und 11,5 cm)
und herunter bis zu etwa 3 (3, 3 dtex und 7,5 cm) variieren können. Es ist erst relativ neu, daß die Vorteile
der Verwendung von synthetischen Fasern mit einem dpf, der niedriger ist als der der entsprechenden
Naturfasern (wie beispielsweise Wolle) für praktisch befunden und/oder erkannt wurden. Jüngste Versuche,
eine Polyesterfaser mit niedrigem dpf für das Mischen mit Wolle auf der Kammgarnanlage bereitzustellen,
waren jedoch nicht erfolgreich und erfordern eine Verbesserung. Da der Faserdenier verringert wurde,
wurde es schwieriger, die Fasern in der Fabrik zu verarbeiten (Kardieren, Strecken, Kardieren auf der
Nadelstabstrecke, usw.). Tatsächlich waren die Polyesterfasern unterhalb eines bestimmten Faserdeniers,
die ich probiert habe, praktisch unmöglich zu verarbeiten, und/oder sie lieferten Stoffe von schlechter
Qualität. Daher ermittelte ich für die großtechnisch akzeptable Verarbeitung und das Mischen mit Wolle in
der Praxis, daß der Faserdenier derartiger Polyesterfasern ein Minimum von etwa 3 dpf (3, 3 dtex) aufweisen
mußte. Man glaubt nicht, daß Spinnkabel mit einem dpf (Nennwert) von weniger als 3 zu diesem Zeitpunkt
kommerziell verfügbar sind. Das war bisher die Situation im Fachgebiet. Bis jetzt schien der Versuch, einen
Wunsch zur Reduzierung des dpf zu manipulieren, mit einer zufriedenstellenden Verarbeitbarkeit in der
Fabrik widersprüchlich oder unvereinbar zu sein.
-
Die Verarbeitung in der Kammgarnanlage ist vollständig abweichend von der üblichen Praxis, die
gegenwärtig auf der Baumwollanlage durchgeführt wird, die im allgemeinen eine Baumwollfaser
verwendet, die in Ballen verkauft wird, und die mit einer Polyesterfaser gemischt werden kann, die
hauptsächlich eine Stapelfaser oder ein Schnittfaden ist, die ebenfalls in verdichteten Ballen verkauft wird.
Im Gegensatz dazu möchten die Arbeiter an der Kammgarnanlage für die Verarbeitung auf ihrer Anlage ein
Spinnkabel aus Polyesterfasern (anstelle eines verdichteten Ballens aus Schnittfaden) kaufen, so daß sie das
Spinnkabel (das endlos ist) in ein endloses Faserband (ein endloser Faden aus endlichen Fasern, worauf
man sich hierin nachfolgend kurz als "Schnittfaden" bezieht) mittels des Schneid-Quetschens oder des
Reißens umwandeln können. Dieses Faserband wird danach (als ein endloser Faden) über mehrere Stufen
verarbeitet, d. h., Strecken, Färben, Rückspülen, Kardieren auf der Nadelstabstrecke, Nadelstrecken und im
allgemeinen schließlich Mischen mit Wolle. Es ist sehr wichtig, wenn auf der Kammgarnanlage verarbeitet
wird, daß die Kontinuität des Faserbandes beibehalten wird. Es ist jedoch ebenfalls wichtig, daß der
Schnittfaden im Faserband in geeigneter Weise behandelt werden kann, während eine vernünftig
zufriedenstellende Verarbeitungsgeschwindigkeit für das endlose Faserband beibehalten wird. Wie gezeigt
wird, lieferten jüngste Versuche, den dpf des Polyesterspinnkabels für die Verarbeitung auf der
Kammgarnanlage zu reduzieren, nicht die gewünschten Ergebnisse. Beispielsweise waren
unzufriedenstellend niedrige Maschinenproduktivitätswerte nach dem Färben erforderlich; ich glaube, daß
das der Fall gewesen sein kann, weil derartige Polyesterfasern vorher zu dicht zusammengepackt wurden.
Wie es gezeigt wird, zeigte die kommerziell verfügbare Polyesterstapelfaser bisher im allgemeinen
einen runden Querschnitt. Der Preis der Polyesterfaser ist im allgemeinen eine wichtige Überlegung, und
ein runder Querschnitt ist der am einfachsten herzustellende Querschnitt und der wirtschaftlichste. Andere
Querschnitte wurden für verschiedene Anwendungen vorgeschlagen, aber ich weiß nicht, ob irgendein
anderer Querschnitt (anders als rund) tatsächlich großgechnisch verarbeitet und in Polyester/Kammgarn-
Bekleidung eingesetzt wurde oder kommerziell verfügbar war, ausgenommen für spezielle Anwendungen,
die einen höheren Preis fordern können.
-
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung wird ein Spinnkabel bereitgestellt, das für eine
Verarbeitung auf einer Kammgarn- oder Streichgarnanlage geeignet ist, und das im wesentlichen aus
Polyesterelementarfäden mit einem mittleren Titer von bis zu etwa 5 dtex pro Elementarfaden besteht, und
vorzugsweise etwa 0,7 bis etwa 4, 5 dpf (0,8 bis 5 dtex), worin die Elementarfäden einen Querschnitt
aufweisen, der eine bogenförmig-ovale Form mit Rillen aufweist, und wobei die Rillen längs der Länge der
Elementarfäden verlaufen.
-
Ich glaube, daß ein Polyesterspinnkabel, dessen Elementarfadenquerschnitt bogenförmig-oval ist,
ausgebildet mit Rillen, die längs der Länge der Elementarfäden verlaufen, vorher nicht für die Verarbeitung
auf der Streichgarn- oder Kammgarnanlage verkauft wurde. Ein derartiges Polyesterkabel wird im
allgemeinen in großen Spinnkabelkisten verkauft. Es sind die nachfolgenden Produkte und die
Verarbeitung, bei denen die Vorteile der Erfindung hauptsächlich demonstriert werden, wie hierin
nachfolgend veranschaulicht wird. Derartige Vorteile sind besonders wichtig für Produkte mit niedrigerem
dpf, vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 2,5 dpf (0,8 bis etwa 3 dtex), und insbesondere im Bereich von
0,8 bis 1,5 dpf (0,9 bis etwa 2 dtex), aber Verbesserungen für normale dpfs sind ebenfalls verfügbar.
Außerdem ist die Erfindung nicht auf eine Polymerart oder eine Modifikation beschränkt, und sie ist leicht
und relativ billig großtechnisch herzustellen.
-
Es werden daher derartige nachfolgende Produkte entsprechend der Erfindung, insbesondere
endlose Polyester(schnittfaden)faserbänder für die Kammgarnanlage und Garne, Stoffe und
Bekleidungsstücke aus derartigen Faserbändern, die Mischungen aus Polyesterfasern und aus Wollfasern
und/oder, wenn es gewünscht wird, anderen Fasern umfassen, und Verfahren für deren Herstellung
und/oder Verwendung bereitgestellt.
-
Entsprechend einem bevorzugten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Spinnkabels aus gereckten, gekräuselten Polyesterelementarfäden für eine Umwandlung in
Polyesterkammgarne bereitgestellt, worin das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bilden von
Elementarfäden aus einem Polyesterpolymer, das mit einem Kettenverzweigungsmittel hergestellt wurde,
und von bogenförmig-ovaler Form mit Rillen, die längs der Länge der Elementarfäden verlaufen, durch
Spinnen durch Kapillaren, durch Anwenden einer radial gerichteten Abschreckluft aus einem profilierten
Abschrecksystem; Sammeln derartiger Elementarfäden in Bündeln; und Kombinieren dieser zu einem
Spinnkabel; und Strecken und Kräuseln der Elementarfäden in der Form eines derartigen Spinnkabels.
-
Es zeigen:
-
Fig. 1 eine vergrößerte Fotografie von geschnittenen Elementarfäden, um einen bogenförmig
ovalen Elementarfadenquerschnitt mit Rillen zu zeigen, die längs der Länge der Elementarfäden verlaufen,
wie sie beispielsweise in Spinnkabeln entsprechend der Erfindung eingesetzt werden können, die
nachfolgende Produkte umfassen;
-
Fig. 2 eine schematische Veranschaulichung eines Kapillardüsenloches für das Spinnen derartiger
Polyesterelementarfäden;
-
Fig. 3 grafische Darstellungen des Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern über der
Geschwindigkeit für Elementarfäden mit bogenförmig-ovalem Querschnitt und für Elementarfäden mit
rundem Querschnitt, wie im Beispiel I erklärt wird.
-
Wie gezeigt wird, betrifft diese Erfindung Polyesterelementarfadenspinnkabel, die für eine
Verarbeitung auf der Kammgarn- oder Streichgarnanlage geeignet sind. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit
wird der größte Teil der detaillierten Beschreibung hierin nachfolgend die Karumgarnanlage betreffen, aber,
wie die Fachleute verstehen werden, ist die Erfindung ebenfalls bei der Streichgamanlage anwendbar. Man
glaubt, daß gegenwärtig derartige Spinnkabel, wie sie kommerziell verfügbar sind, Bündel aus
gekräuselten, gereckten Elementarfäden mit rundem Elementarfadenquerschnitt und mit einem Denier von
im allgemeinen etwa 900000 (1 Mio. dtex) aufweisen, wobei jeder Elementarfaden etwa 3 Denier (3, 3 dtex)
- oder mehr aufweist. Die Verwendung derartiger Elementarfäden mit rundem Querschnitt war die bisherige
allgemeine großtechnische Praxis bei der Herstellung von Spinnkabeln für eine Verarbeitung auf der
Kammgarnanlage.
-
Die vorliegende Erfindung ist jedoch hauptsächlich auf die Bereitstellung eines
Polyesterspinnkabels (gekräuselte, gereckte Polyesterelementarfäden in einem großen Bündel und das
resultierende Faserband umfassend) für die Verarbeitung auf der Kammgarnanlage ausgerichtet (deren
Anforderungen im Fachgebiet bekannt sind), wobei die Elementarfäden einen unterschiedlichen Querschnitt
aufweisen, wie gezeigt wird.
-
Die Querschnitte der Polyesterelementarfäden, die entsprechend meiner Erfindung verwendet
werden, müssen nicht rund sein, sondern eine bogenförmig-ovale Form mit Rillen aufweisen, die längs der
Länge der Elementarfäden verlaufen. Typisch für einen derartigen Querschnitt ist ein bogenförmig-ovaler
Querschnitt mit 4 Rillen, wie er beispielsweise von Gorrafa im U. S. Patent Nr. 3914488 offenbart wurde,
dessen Offenbarung hierin ausdrücklich als Hinweis eingeschlossen wird, und eine vergrößerte (1500-fach)
Fotografie derartiger Elementarfäden wird in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Spinnkabel
derartiger Elementarfäden werden in den Beispielen hierin nachfolgend beschrieben und veranschaulicht.
Der Begriff "oval" wird hierin im allgemeinen benutzt, um längliche Formen zu umfassen, die nicht rund
sind, aber ein Schlankheitsverhältnis (Verhältnis der Länge zur Breite des Querschnittes) aufweisen, das
größer ist als 1, vorzugsweise größer als etwa 1/0,7 (entsprechend einer Hauptachsenlänge
A : Nebenachsenlänge B von 1,4, wie von Gorrafa offenbart wird); und vorzugsweise kleiner als etwa 1/0,35
(entsprechend der Bevorzugung von Gorrafa von bis zu etwa 2,4), mindestens so weit wie es
bogenförmigoval betrifft. Der Ausdruck "W/L" wird hierin beispielsweise in den Tabelle in den Beispielen benutzt, um
das mittlere Verhältnis von Breite/Länge der Querschnitte der Elementarfäden anzuzeigen, das der
Kehrwert des Schlankheitsverhältnisses ist. Die Bereitstellung von Rillen (Einschnitten oder Kanälen) ist
ebenfalls wichtig. Das wird im Fachgebiet und in meinen mitangemeldeten Patentanmeldungen Nr.
08/497499 (DP-6255), jetzt U. S. Patent Nr. 5591523 und 08/642650 (DP-6365-A), jetzt U. S. Patent Nr.
5626961, offenbart, worauf man sich hierin vorangehend bezieht, deren Offenbarungen ebenfalls hiermit
ausdrücklich als Hinweis hierin eingeschlossen sind, die aber eine bestimmte unterschiedliche Bevorzugung
darin zum Ausdruck bringen.
-
Das Kräuseln und Strecken und die meisten anderen Produkt- und Verarbeitungsbedingungen und
Leistungsdaten wurden im Fachgebiet beschrieben, beispielsweise worauf man sich bezog.
-
Das Polyesterpolymer, das verwendet wird, um die Elementarfäden herzustellen, sollte
wünschenswerterweise im wesentlichen das 2G-T Homopolymer (das nicht einen Gehalt an
Kettenverzweigungsmittel aufweist, wenn es gewünscht wird) sein, d. h., Poly(ethylenterephthalat), und es
sollte eine niedrige relative Viskosität aufweisen; es wurde ermittelt, daß Polymere mit einer LRV von etwa
8 bis etwa 12 sehr gute Ergebnisse lieferten, wie hierin nachfolgend in den Beispielen aufgezeigt wird. Die
Verwendung von radial gerichteter Abschreckluft aus einem profilierten Abschrecksystem, wie es von
Anderson und Mitarbeitern im U. S. Patent 5219582 offenbart wird, wird bevorzugt, insbesondere, wenn ein
Polymer mit einer derartigen niedrigen Viskosität versponnen wird. Wenn es gewünscht wird, kann, wie es
gezeigt wird, das Polymer kettenverzweigt sein, wie es beispielsweise in den Beispielen gezeigt wird. Diese
Technologie wird seit langem in unterschiedlicher Fertigkeit offenbart, was Mead und Reese, U. S. Patent
3335211; MacLean und Mitarbeiter, U. S. Patente 4092299 und 4113704; Reese, U. S. Patent 4833032, EP
294912 und die darin offenbarte Fertigkeit als Beispiel umfaßt. Die Menge des Kettenverzweigungsmittels
wird vom gewünschten Ergebnis abhängig sein; im allgemeinen werden 0,3 bis 0,7 mol-% des Polymers
eingesetzt. Tetraethylsilicat (TES) wird als Kettenverzweigungsmittel entsprechend der vorliegenden
Erfindung bevorzugt. Wie von Mead und Reese. offenbart wird, ist ein Vorteil der Verwendung von TES
der, daß es später hydrolysiert, um ein gewünschtes Produkt mit geringer Knötchenbildung zu liefern.
Außerdem können beispielsweise Polyestercopolymere eingesetzt werden, wie im Beispiel X gezeigt wird.
Ästhetische Betrachtungen sind bei Bekleidung und anderen textilen Verwendungen sehr wichtig.
Anwendungen bei Kammgarnbekleidung umfassen beispielsweise geschneiderte Anzüge für Herren und
Damen, zweiteilige Kleider, lange Hosen, Blazer, Militär- und Berufsuniformen, Oberbekleidung und
Maschenware.
-
Wie hierin nachfolgend und hierin vorangehend beim Hintergrund gezeigt wird, können
Spinnkabel der Erfindung (einschließlich ihrer resultierenden Faserbänder) mit Vorteilen auf der
Kammgarnanlage verarbeitet werden. Eine geeignete Form des Kapillardüsenloches wird in Fig. 2 gezeigt,
und die Verfahrensschritte der Herstellung werden ebenfalls hierin nachfolgend in den Beispielen
beschrieben; diese folgen im allgemeinen einer normalen Verfahrensweise, außer in so weit wie es hierin
beschrieben wird.
-
Die Erfindung wird außerdem in den folgenden Beispielen veranschaulicht, die sich aus Gründen
der Zweckmäßigkeit auf eine Verarbeitung auf der Kammgarnanlage beziehen, die im allgemeinen
wichtiger ist, aber die Spinnkabel der Erfindung könnten ebenfalls auf einer Streichgarnanlage verarbeitet
werden. Die meisten Prüfverfahren sind im Fachgebiet gut bekannt und/oder werden gut beschrieben. Um
Zweifel zu vermeiden, wird die folgende Erklärung der Verfahrensweisen, die ich zur Anwendung gebracht
habe, in den folgenden Paragraphen vorgelegt.
-
Es wurden Messungen bei Anwendung konventioneller U. S. Textileinheiten vorgenommen, die den
Denier umfassen, der eine metrische Einheit ist. Um Vorschriften an anderer Stelle zu entsprechen, werden
dtex- und CPcm-Äquivalente der DPF- und CPI-Messungen in runden Klammern nach den tatsächlichen
Messungen angegeben. Für Zugreißmessungen wurden die tatsächlichen Messungen in gpd jedoch in g/dtex
umgewandelt, und diese letzteren wurden angegeben.
-
Die Kräuselungshäufigkeit wird als die Anzahl der Kräuselungen pro in. (CPI) nach dem Kräuseln
des Spinnkabels gemessen. Die Kräuselung wird durch zahlreiche Gipfelpunkte und Talpunkte in der Faser
gezeigt. Zehn Elementarfäden werden aus dem Spinnkabelbündel wahllos entfernt und (einzeln) in einem
entspannten Zustand in Klemmen einer Faserlängenmeßvorrichtung angeordnet. Die Klemmen werden
manuell betätigt und anfangs eng genug zueinander bewegt, um ein Dehnen der Faser zu verhindern,
während sie in der Klemme angeordnet wird. Ein Ende einer Faser wird in der linken Klemme und das
andere Ende in der rechten Klemme der Meßvorrichtung angeordnet. Die linke Klemme wird gedreht, um
jegliche Drehung in der Faser zu entfernen. Die rechte Klemmenhalterung wird langsam und sanft nach
rechts bewegt (wobei die Faser ausgestreckt wird), bis das Durchhängen der Faser beseitigt wurde, aber
ohne daß jegliche Kräuselung entfernt wurde. Bei Verwendung eines beleuchteten Vergrößerungsglases
wird die Anzahl der Gipfelpunkte auf der oberen und unteren Seite der Faser gezählt. Die rechte
Klemmenhalterung wird danach langsam und sanft nach rechts bewegt, bis die gesamte Kräuselung gerade
verschwunden ist. Man muß darauf achten, daß die Faser nicht gedehnt wird. Diese Länge der Faser wird
festgehalten. Die Kräuselungshäufigkeit für jeden Elementarfaden wird wie folgt berechnet:
-
Gesamtanzahl der Gipfelpunkte / 2 · Elementartdenlänge (nicht gekräuselt)
-
Der Mittelwert von 10 Messungen aller 10 Fasern wird für die CPI (Kräuselungen pro in.)
festgehalten.
-
Die CTU (Kräuselungsaufnahme) wird an einem Spinnkabel gemessen, und sie ist ein Maß der
Länge des Spinnkabels, das ausgestreckt wird, um so die Kräuselung zu entfernen, dividiert durch die
nichtausgestreckte Länge (d. h., im gekräuselten Zustand), ausgedrückt als ein Prozentwert, wie es von
Anderson und Mitarbeitern im U. S. Patent Nr. 5219582 beschrieben wird.
-
Die Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern, wie sie in Fig. 3 gezeigt werden, wurden bei
Anwendung der folgenden Verfahrensweise erhalten. Ein Prüffaserflor, der 0,75 g wiegt, wird hergestellt,
indem Fasern auf einem Klebeband von 1 in. (2,5 cm) Breite mal 8 in (20 cm) Länge angeordnet werden.
Für die Reibungsmessungen zwischen den Fasern werden 1,5 g Fasern auf einem Rohr mit einem
Durchmesser von 2 in. (5 cm) angebracht, das auf einem sich drehenden Rohr auf einer Spindel angeordnet
wird. Ein Ende des Prüffaserflores wird an einem Dehnungsmeßstreifen befestigt und über die
faserbedeckte Spindel drapiert. Ein Gewicht von 30 g wird arn entgegegesetzten Ende befestigt, und die
Zugspannungen werden gemessen, während sich die Spindel mit verschiedenen Drehzahlen über einen
Bereich von 0,0016 bis 100 cm/sec. dreht. Die Reibungskoeffizienten werden aus den Zugspannungen
berechnet, die gemessen werden. Weitere Methoden des Vergleiches der Einflüsse der Reibung werden im
Anschluß an das Beispiel II hierin nachfolgend beschrieben.
-
Die relative Viskosität wurde ermittelt, wie es von Broaddus und Mitarbeitern im U. S. Patent Nr.
4712988 beschrieben wird, aber bei Anwendung einer Lösung von 80 mg Polymer in 10 ml
Hexafluorisopropanol-Lösungsmittel bei 25ºC.
BEISPIEL I
-
Elementarfäden mit bogenförmig-ovalem Querschnitt (Fig. 1) und 7,6 dpf (8,4 dtex) wurden bei
282ºC aus dem Poly(ethylenterephthalat)polymer aus der Schmelze ersponnen, das 0,40 Gew.-%
Tetraethylsilicat (wie es von Mead und Mitarbeitern im U. S. Patent 3335211 beschrieben wird) enthält, und
das eine relative Viskosität von 10,1 aufweist. Das Polymer wurde mit einer Geschwindigkeit von 73,8
lbs/h (33,5 kg/h) aus einer Spinndüse extrudiert, die 450 Kapillaren enthält. Die Form des Düsenloches der
Spinndüsenkapillaren war so, wie es in Fig. 2 gezeigt wird, und sie zeigte eine Düsenlochfläche von 0,2428
cm². Die Elementarfaden wurden mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 1600 ypm (1460 m/min.)
ersponnen und bei Verwendung von radial gerichteter Luft aus einem profilierten Abschrecksystem
abgeschreckt, wie es von Anderson und Mitarbeitern im U. S. Patent 5219582 beschrieben wird. Die
ersponnenen Elementarfäden wurden als ein Bündel auf eine Spule aufgewickelt; um einen Gesamtdenier
des Elementarfadenbündels von 3420 (3800 dtex) zu liefern.
-
37 Spulenbündel wurden kombiniert, um ein Spinnkabel mit einem Denier von 126540 (140000
dtex) für das gleichzeitige Strecken zu bilden. Das Spinnkabel wurde mit einem Reckverhältnis von 3,0-
fach in einem Sprühstreckverfahren mit Wasser von 95ºC verstreckt. Das Spinnkabel wurde danach durch
eine Stauchkammerkräuselungsvorrichtung geführt und anschließend bei 145ºC entspannt, um eine fertige
Spinnkabelnummer von annähernd 50000 Denier (55000 dtex) mit einem Nenn-dpf (Mittelwert) von etwa
3,0 (3, 3 dtex) zu liefern, dessen Elementarfadeneigenschaften in der Tabelle 1 aufgelistet werden (wobei die
SI-Äquivalente in runden Klammern nach den US-Einheiten angegeben werden, die für DPF und CPI
gemessen wurden, wie es vorangehend erwähnt wurde, wohingegen die Zugreißmessungen in gpd in g/dtex
durchgehend in diesen Beispielen umgewandelt wurden).
TABELLE 1
-
Eine konventionelle Appretur wurde aufgebracht, um ein Appreturniveau auf der Faser von 0,15
Gew.-% zu liefern. Das Spinnkabel wurde in einer konventionellen Spinnkabelkiste gesammelt und einer
Fabrik für die nachfolgende Verarbeitung, das Mischen mit Wolle und die Garnumwandlung geliefert.
-
Eine erfolgreiche Verarbeitung des Spinnkabels in der Fabrik (die das Schneiden, um ein endloses
Faserband zu bilden, das Färben, Nadelstrecken, Kardieren auf der Nadelstabstrecke, usw. umfaßt) ist für
die großtechnische Lebensfähigkeit wichtig. Ein schlechtes Nadelstrecken führt zu einem Verlust an
Prozeßwirkungsgrad und/oder einer nicht akzeptablen Produktqualität. Ich war überrascht, daß die
Verarbeitung des Spinnkabels und des resultierenden Faserbandes aus dem vorliegenden Beispiel (Fasern
mit bogenförmig-ovalem Querschnitt) bedeutend besser war als die Verarbeitung des Spinnkabels, das
gleich war, außer daß es Fasern mit dem gleichen Denier aber mit rundem Querschnitt enthielt. Mit anderen
Worten, ich war überrascht, daß Faserbänder, die im wesentlichen in jeder Hinsicht die gleichen waren,
außer dem entsprechend der Erfindung (weil die Fasern eine bogenförmig-ovale Form mit Rillen oder
Kanälen zeigten, die längs der Länge des Elementarfadens verlaufen), hinsichtlich der
Verarbeitungseigenschaften viel besser waren als ein anderweitig gleiches Faserband aus Fasern mit runder
Geometrie, und daß das erstere eventuell Stoffe und Bekleidungsstücke von besserem Griff lieferte.
-
Die Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern von zwei Arten wurden gemessen und in Fig. 3
verglichen. Es wird bemerkt, daß runde Fasern im allgemeinen einen höheren Reibungskoeffizienten
aufweisen als Fasern mit bogenförmig-ovalem Querschnitt. Ich glaube, daß runde Fasern möglicherweise
infolge dieser höheren Niveaus der Reibung zwischen den Fasern während verschiedener
Nadelstreckvorgänge schwerer zu verarbeiten sind.
BEISPIEL II
-
In Tabelle 2 werden Werte gleichermaßen für Fasern zusammengefaßt, die im wesentlichen so
ersponnen werden, wie es im Beispiel I beschrieben wird, und worin der Polymerdurchsatz (Durchsatz
gemessen in lbs./h, aber angegeben in kg/h) in der Kapillare verändert wird, wodurch der Faserdenier
verändert wird. Es wurden Spulen kombiniert, um ein Spinnkabel zu bilden und danach mit einem
Reckverhältnis von 2,6-fach zu verstrecken, aber anderweitig so, wie im Beispiel I. Die fertige
Spinnkabelnummer betrug annähernd 50000 Denier. Dieses Spinnkabel und ihre Faserbänder zeigten gute
Eigenschaften für die nachfolgende Verarbeitung.
TABELLE 2
VERGLEICHSMESSUNGEN GEGENÜBER RUNDEM QUERSCHNITT
-
Wie es gezeigt wurde, ist es für die großtechnische Lebensfähigkeit kritisch, wie sich ein
Spinnkabel (und das resultierende Faserband) in einer Fabrik verarbeiten läßt. Um die Produktleistung in
der Fabrik einzuschätzen, wurden die Stapelfaserkissenreibung und die Faserbandkohäsion, beide ein Maß
der Reibung zwischen Fasern, bei gereckten Fasern vom Posten D gemessen, und die Ergebnisse wurden
mit Messungen verglichen, die gleichermaßen an kommerziellen Fasern mit dem gleichen dpfund einer
abgestimmten CPI, aber mit rundem Querschnitt, durchgeführt wurden.
-
Die im vorliegenden Fall angewandten Verfahrensweisen werden wie folgt durchgeführt:
-
Die Stapelfaserkissenreibung wird durch die Kraft gemessen, die erforderlich ist, um einen
beweglichen Schlitten unter einem bekannten Gewicht zu ziehen. Die Kraft wird mittels der Instron Modell
1122 gemessen. Das bekannte Gewicht zeigt eine Länge von 2 in. (5 cm), eine Breite von 1,5 in. (4 cm) und
eine Höhe von 1,5 in. (4 cm), wiegt 496 ± 1,0 g und ist mit der oberen Klemme der Instron mit 15 in. (38
cm) Nylonkord verbunden, während ein beweglicher Schlitten, ein Metalltisch von 9 · 6 in. (23 · 15 cm),
mit der unteren Klemme verbunden ist, so daß sich der Schlitten nur vertikal bewegen kann. Der Nylonkord
steht im Ruhezustand nicht unter Spannung. Der Metalltisch ist mit PSA-Papier 3M-240 grit, 3 Mite, RBC,
überzogen. Das Gewicht ist mit einem Behr-Manning Metalltuch # 2203MS29 oder einem gleichwertigen
auf der Seite bedeckt, die zum Tisch hin liegt. Eine Faserkissenprobe (wie sie im folgenden Paragraphen
beschrieben wird) wird zwischen dem beweglichen Schlitten und dem Gewicht angeordnet. Wenn die
Instron in Betrieb genommen wird, ist eine geringe relative Bewegung zwischen dem Stapelfaserkissen und
dem Schlitten oder Gewicht zu verzeichnen; im wesentlichen resultiert die gesamte Bewegung aus Fasern,
die übereinander gleiten. Das liefert ein Maß der Reibungseigenschaften zwischen Fasern. Vier
Ermittlungen wurden bei jeder der zwei Faserbandkissenproben durchgeführt. Der angegebene Wert ist ein
Mittelwert von acht Messungen, die bei den zwei Faserbandkissenproben festgehalten wurden.
-
Eine Probe des Spinnkabels wird zuerst in einer Saco-Lowell-Karde mit oben angeordneter Walze
kardiert, und ein Kissen mit einer Abmessung von 4 in. (10 cm) · 2,5 in. (6,3 cm) und einem Gewicht von
1,5 ± 0,15 g wird hergestellt. Die Kissendicke kann vergrößert werden, indem Schichten des Faserbandes
gestapelt werden, bis das richtige Gewicht erhalten wird. Die Probe wird am vorderen Ende des
beweglichen Schlittens angeordnet, und das Gewicht von 496 g wird oben auf der Probe angeordnet. Der
Abstand zwischen dem Schlitten und der oberen Klemme wird auf 8 in. (20 cm) eingestellt und auf 0,5 kg
für die Vollbelastung geeicht. Die Geschwindigkeit des Querkopfes wird auf 12,5 in. (32 cm)/min.
eingestellt. Der Querkopf bewegt sich 1,5 in. (4 cm), bevor der Versuch angehalten wird, wenn der
Querkopf zum Stillstand kommt. Das Gewicht von 496 g wird vom Probekissen entfernt, und das Kissen
wird 180º gedreht, wobei die gleiche Fläche oben gehalten wird. Das Gewicht wird danach wieder auf dem
Kissen angeordnet, und der Versuch wird wiederholt. Wenn der Querkopf zum Stillstand kommt, wird das
Kissen mit der Oberseite nach unten gedreht, und der Versuch wird wiederholt. Wenn der Querkopf zum
Stillstand kommt, wird das Kissen 180º gedreht, und der Versuch wird wiederholt. Nach der vierten
Beobachtung wird ein zweites Faserbandkissen aus der gleichen Faser geprüft. Die
Stapelfaserkissenreibung, SPF, wird wie folgt definiert:
-
SPF(%) = Spannung / Gewicht (496 g) · 100
-
Der Mittelwert von acht Ablesungen wird als das Maß der Stapelfaserkissenreibung (Reibung
zwischen den Fasern) festgehalten. Die Ergebnisse des Stapelfaserkissenreibungsversuchs werden in
Tabelle CA für runde Fasern von 3 dpf (3, 3 dtex) und für Posten D aus Beispiel II angegeben, ebenso wie
die CPI-Werte, die abgestimmt wurden.
TABELLE CA
-
Ein Vergleich dieser Faserstapelkissenreibungswerte zeigt, daß die Faser aus dem Spinnkabel der
Erfindung eine viel niedrigere Reibung zwischen den Fasern aufwies, nur etwa 60% der der
konventionellen runden Faser [mit gleichen 3 dpf (3, 3 dtex) und abgestimmten CPI].
-
Faserbandkohäsionsversuche wurden sowohl vor als auch nach dem Färben durchgeführt.
Faserbandkohäsionsversuche bestehen im Kardieren zur Herstellung eines Faserbandes von 12 in. (30 cm)
Länge, wobei das Faserband vertikal hängt und unten Gewichte angebracht werden, bis die
Belastungsgrenze erreicht ist (d. h., bis sich die Fasern im Faserband auseinanderziehen und das Gewicht
(die Gewichte) herunterfällt). Für gefärbte Posten wurden die Faserbänder eng in Nylonbeuteln verdichtet
und unter Druck bei 250ºF (121ºC) 30 Minuten lang mit blauem Dispersionsfarbstoff G/F gefärbt, und sie
wurden danach in einem Umluftofen bei 270ºF (132ºC) 30 Minuten lang getrocknet, bevor die
Faserbandkohäsion gemessen wurde. Derartige Versuche spiegeln die Größe der Veränderung der
Reibungseigenschaften zwischen den Posten vor und nach dem Färben wider. Wiederum wurden für
Vergleiche Versuche an Faserbändern aus der gleichen runden Faser von 3 dpf (3, 3 dtex) (aus dem gleichen
Polymer und mit abgestimmten CPI) durchgeführt, die gegenwärtig kommerziell verkauft werden. Die
Ergebnisse der Faserbandkohäsionsversuche werden in Tabelle CB vorgelegt.
TABELLE CB
-
Das Faserband der Erfindung (bogenförmig-ovaler Querschnitt) zeigte viel niedrigere
Faserbandkohäsionswerte als das konventionelle Faserband aus runden Fasern (mit dem gleichen dpf)
sowohl vor als auch nach dem Färben.
BEISPIEL III
-
Tabelle 3 faßt die Werte für ersponnene Fasern, zu Spinnkabeln kombiniert, und gereckte
zusammen, im wesentlichen so, wie im Beispiel III) und in Tabelle 2 beschrieben wird, worin aber die
Kapillargröße verändert wurde, wie die Anzahl der Löcher (# in Tabelle 3) in einer Spinndüse und daher
der optimale dpf, der für eine bestimmte Durchsatzgeschwindigkeit des Polymers erhalten werden könnte.
Die Spinnkabel und ihre Faserbänder zeigten gut Eigenschaften bei der nachfolgenden Verarbeitung.
TABELLE 3
BEISPIEL IV
-
Tabelle 4 faßt die Werte gleichermaßen für gereckte Fasern zusammen, die im wesentlichen so
ersponnen wurden, wie es im Beispiel IIIB beschrieben wird, die aber mit unterschiedlichen
Reckverhältnissen verstreckt wurden. Die resultierenden Spinnkabel wurden verarbeitet, ohne daß sie
irgendwelche Färbemängel zeigten.
TABELLE 4
BEISPIEL V
-
Spinnkabel aus Elementarfäden wurden gleichermaßen wie in der Beschreibung des Beispiels I
hergestellt, verstreckt und verarbeitet, außer daß diese Elementarfäden mit Abzugsgeschwindigkeiten von
800, 1600 und 2000 ypm (entsprechend 730, 1460 und 1830 m/min.) ersponnen wurden, und daß das
Polymer mit Geschwindigkeiten von 37, 54,2 und 67,8 lbs./h (entsprechend 17, 24,6 und 30,8 kg/h)
extrudiert wurde.
BEISPIEL VI
-
A. Elementarfäden aus Poly(ethylenterephthalat) mit 9,2 dpf (10,2 dtex) wurden aus der
Schmelze ersponnen, wie es im Beispiel I beschrieben wird, außer daß das Polymer mit einer
Geschwindigkeit von 90 lbs./h (41 kglh) pro Stelle auf einer kommerziellen Maschine mit 44 Stellen (450
Elementarfäden pro Stelle) extrudiert wurde, und alle Elementarfäden wurden gesammelt, um ein
Spinnkabel in einer Spinnkanne zu bilden. Der Gesamtdenier dieses Spinnkabels betrug annähernd 182160
(202400 dtex), und die Gesamtanzahl der Elementarfäden betrug 19800. Die Eigenschaften der
Elementarfäden im ersponnenen Zustand werden in Tabelle 6, Posten A, gezeigt.
-
12 Spinnkannen der ersponnenen Zuführung wurden miteinander kombiniert, um ein Spinnkabel
zu liefern, das 237600 Elementarfäden und einen Gesamtdenier von annähernd 2, 2 Mio. aufweist. Das
Spinnkabel wurde mit einem Reckverhältnis von 3,0-fach in einem Sprühstreckververfahren mit Wasser
von 95ºC verstreckt. Das Spinnkabel wurde danach durch eine Stauchkammerkräuselungsvorrichtung
geführt und anschließend bei 130ºC entspannt, um einen fertigen Spinnkabeldenier von annähernd 780000
aus Fasern von 3,2 dpf (3,6 dtex) zu liefern, und eine konventionelle Appretur wurde aufgebracht, um ein
Niveau der Appretur auf der Faser von 0,15 Gew.-% zu bewirken. Das Spinnkabel wurde in einer
konventionellen Spiunkabelkiste gesammelt und einer Fabrik für die nachfolgende Verarbeitung, das
Mischen mit Wolle und die Garnumwandlung geliefert. Die Eigenschaften der gereckten Fasern werden
ebenfalls in Tabelle 6, Posten A, gezeigt.
-
B. Die Elementarfäden für den Posten B wurden gleichermaßen hergestellt und verarbeitet,
außer daß das Polymer (mit dem gleichen Durchsatz/Stelle) durch 711 Kapillaren pro Stelle extrudiert
wurde, d. h., 711 Elementarfäden pro Stelle. "#" in Tabelle 6 zeigt die Anzahl der Kapillaren
(Elementarfäden) pro Stelle.
TABELLE 6
-
Ich war überrascht, daß die Verarbeitung derartiger Spinnkabel und der resultierenden Faserbänder
(aus Fasern mit bogenförmig-ovalem Querschnitt) bedeutend besser war als die Verarbeitung der
Spinnkabel, die gleich waren, außer daß sie Fasern mit rundem Querschnitt enthielten; ich glaube, daß
letztere möglicherweise infolge des Einflusses der nicht akzeptierbaren hohen Niveaus an Reibung während
verschiedener Nadelstreckvorgänge schwer zu verarbeiten sind.
BEISPIEL VII
-
Elementarfäden mit gleichem bogenförmig-ovalem Querschnitt wurden aus 7,5 und 3,1 dpf (8,3
und 3, 4 dtex), aber anderweitig im wesentlichen gleich der Verfahrensweise, die im Beispiel VI beschrieben
wird, mit Geschwindigkeiten von 73,8 und 70 lbs./h (33,5 und 32 kglh) pro Stelle aus einer Spinnmaschine
mit 48 Stellen durch 450 und bzw. 1054 Kapillaren pro Stelle ersponnen. Der Gesamtdenier der
ersponnenen Spinnkabel, die in Spinnkannen gesammelt wurden, betrug entsprechend annähernd 162000
und 379440. Die Eigenschaften im ersponnenen Zustand werden in Tabelle 7, Posten A und bzw. B,
gezeigt.
-
Für Posten A wurden 14 Spinnkannen der ersponnenen Zuführung miteinander kombiniert, um ein
Spinnkabel mit einem Gesamtdenier von annähernd 2, 3 Mio. (2,6 Mio. dtex) zu liefern, das im
wesentlichen so verarbeitet wurde (verstreckt, gekräuselt und entspannt), wie es im Beispiel VI beschrieben
wird, um eine fertige Spinnkabelnummer von annähernd 863000 Denier (959000 dtex) zu liefern. Die
Eigenschaften im gereckten Zustand werden ebenfalls in Tabelle 7 für den Posten A und für den Posten B
aufgelistet, die gleichermaßen verarbeitet wurden.
TABELLE 7
-
Jedes Spinnkabel wurde in einer konventionellen Spinnkabelkiste gesammelt und einer Fabrik für
die nachfolgende Verarbeitung, das Mischen mit Wolle und die Garnumwandlung geliefert, die
zufriedenstellend durchgeführt wurden.
-
Beim Posten B bestand das Spinnkabel aus Elementarfäden mit sehr niedrigem dpf, wurde aber
erfolgreich in der Fabrik verarbeitet. Das war sehr überraschend, weil ein Spinnkabel, das aus einer Faser
mit runder Geometrie von 2 dpf (2, 2 dtex) bestand, nicht akzeptabel zu verarbeiten war, sondern trotz seines
höheren Deniers Probleme hinsichtlich Produktivität, Wirkungsgrad und Qualität verursachte.
-
Ein Spinnkabel, das im wesentlichen so hergestellt wurde, wie es bei Posten A dieses Beispiels VII
beschrieben wird, wurde mit haltbarer Silikonelastomerappretur vor dem Mischen mit Wolle bei
Anwendung einer wäßrigen Emulsion mit einer 0,25%igen Konzentration des
Aminomethylpolysiloxancopolymers in einem Wasserbad bei Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit
von 8 lbs./h (3,6 kg/h) behandelt und danach in einem Ofen bei 300ºF (149ºC) 5 Minuten lang getrocknet,
um das Silikon auszuhärten. Das resultierende Silikonniveau auf der Faser betrug 0,3 Gew.-%. Die
Aufbringung dieses Silikons verbesserte die Weichheit und Elastizität der resultierenden Stoffe, weil es die
Reibung zwischen den Fasern und zwischen den Garnen reduzierte, um so eine bessere Ästhetik zu
erhalten, ziemlich ähnlich der bisherigen Erfahrung mit der Aufbringung eines Silikongleitmittels auf die
Faserfüllung für eine Verwendung in gefüllten Artikeln. In dieser Hinsicht bezieht man sich ebenfalls auf
meine mitangemeldete Anmeldung Nr. 08/662896 (DP-6460), die gleichzeitig hiermit angemeldet wurde,
jetzt U. S. Patent Nr. 5837370.
BEISPIEL VIII
-
Ein Spinnkabel aus Elementarfäden aus Poly(ethylenterephthalat) von 3, 3 dpf (3,7 dtex) wurde
durch Schmelzspinnen (aus einem Polymer, das 0,58 Gew.-% Tetraethylsilicat enthält und eine relative
Viskosität von 8, 9 aufweist) im wesentlichen so hergestellt, wie es beim Posten B im Beispiel VII
beschrieben wird. Das ersponnene Spinnkabel, das in einer Spinnkanne gesammelt wurde, zeigte einen
Gesamtdenier von annähernd 166953 (185500). 15 Spinnkannen der ersponnenen Zuführung wurden
miteinander für einen Gesamtdenier des Spinnkabels von annähernd 2,5 Mio. (2,8 Mio. dtex) kombiniert,
das im wesentlichen so verarbeitet wurde (verstreckt, gekräuselt und entspannt), wie es im Beispiel VI
beschrieben wird, um eine fertige Spinnkabelnummer von annähernd 900000 Denier (1 Mio. dtex) zu
liefern. Die Eigenschaften werden in Tabelle 8 für sowohl Elementarfäden im ersponnenen Zustand als
auch gereckte Elementarfäden aufgelistet.
TABELLE 8
-
Das Spinnkabel wurde in einer konventionellen Spinnkabelkiste gesammelt und einer Fabrik für
die nachfolgende Verarbeitung geliefert, die das Reißen, gefolgt vom Mischen mit Wolle, die
Garnumwandlung und die Stoffherstellung umfaßt, die trotz des sehr niedrigen dpfzufriedenstellend
durchgeführt wurde.
BEISPIEL IX
-
In Tabelle 9 werden Werte für Fasern zusammengefaßt, die im wesentlichen so ersponnen wurden,
wie es im Beispiel I beschrieben wird, ansonsten wie es gezeigt wird, aus einem Polymer, wie es im
Beispiel VIII beschrieben wird. Die ersponnenen Spinnkabel wurden verstreckt und verarbeitet, wie es im
Beispiel II beschrieben wird, um gereckte Spinnkabel zu liefern, die gute Eigenschaften bei der
nachfolgenden Verarbeitung zeigten.
TABELLE 9
BEISPIEL X
-
A. Elementarfäden aus Poly(ethylenterephthalat) von 3,6 dpf (3, 3 dtex) wurden aus der
Schmelze bei 293ºC aus einem Polymer ersponnen, das 2,1% (gewichtsbezogen) Rußpulver enthält, und
das eine relative Viskosität von 19,3 aufweist. Das Polymer wurde durch eine Spinndüse, die 900
Kapillaren enthielt, mit einer Geschwindigkeit von 69,5 lbs./h (31,5 kg/h) pro Stelle aus einer
kommerziellen Maschine mit 45 Stellen extrudiert. Alle diese Elementarfäden wurden mit einer
Abzugsgeschwindigkeit von 1600 ypm (1460 m/min.) ersponnen, im wesentlichen so, wie es im Beispiel I
beschrieben wird, ansonsten wie es beschrieben wird, und das ersponnene Spinnkabel wurde in einer
Spinnkanne gesammelt. Der Gesamtdenier des Spinnkabels betrug annähernd 145624 (161840 dtex), und
die Gesamtanzahl der Elementarfäden betrug 40500.
-
15 Spinnkannen der ersponnenen Zuführung wurden miteinander kombiniert, um ein Spinnkabel
zu liefern, das 607500 Elementarfäden und einen Gesamtdenier von annähernd 2, 2 Mio. (2,4 Mio. dtex)
aufwies. Das Spinnkabel wurde mit einem Reckverhältnis von 2,98-fach in einem Sprühstreckverfahren mit
Wasser von 89ºC verstreckt. Das Spinnkabel wurde danach in einer Stauchkammerkräuselungsvorrichtung
verarbeitet und anschließend bei 130ºC entspannt, um einen fertigen Spinnkabeldenier von annähernd
910000 (1011000 dtex) aus Fasern von 1,5 dpf (1,7 dtex) zu erhalten. Eine konventionelle Appretur wurde
aufgebracht, um ein Appreturniveau auf der Faser von 0,10 Gew.-% zu liefern. Das Spinnkabel wurde in
einer konventionellen Spinukabelkiste gesammelt und einer Fabrik für die nachfolgende Verarbeitung, das
Mischen mit Wolle und die Garnumwandlung geliefert. Die Eigenschaften des gereckten Garnes werden in
Tabelle 10 als Posten A gezeigt.
-
B. ElementarFaden aus Poly(ethylenterephthalat) von 5,7 dpf wurden aus der Schmelze bei
283ºC aus einem Polymer ersponnen, das 1,98 mol-% Natriumdimethyl 5-sulfoisophthalat enthält, und das
eine relative Viskosität von 12,7 aufweist. Das Polymer wurde mit einer Geschwindigkeit von 80 lbs./h (36
kg/h) pro Stelle aus einer kommerziellen Maschine mit 45 Stellen durch eine Spinndüse, die 741 Kapillaren
enthält, mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 1414 ypm im wesentlichen so extrudiert, wie es im Beispiel I
beschrieben wird, ansonsten wie es aufgezeigt wird, und das ersponnene Spinnkabel wurde in einer
Spinnkanne gesammelt. Der Gesamtdenier des Spinnkabels betrug annähernd 189674 (210750 dtex), und
die Gesamtanzahl der Elementarfäden betrug 33345.
-
12 Spinnkannen der ersponnenen Zuführung wurden miteinander kombiniert, um ein Spinnkabel
zu liefern, das 400140 Elementarfäden und einen Gesamtdenier von annähernd 23 Mio. (26 Mio. dtex)
aufwies. Das Spinnkabel wurde mit einem Reckverhältnis von 3,17-fach in einem Sprühstreckverfahren mit
Wasser von 86ºC verstreckt. Das Spinnkabel wurde danach in einer Stauchkammerkräuselungsvorrichtung
verarbeitet und anschließend bei 135ºC entspannt, um einen fertigen Spinnkabeldenier von annähernd
900000 (1 Mio.dtex) aus Fasern von 2,25 dpf (2,5 dtex) zu erhalten. Eine konventionelle Appretur wurde
aufgebracht, um ein Appreturniveau auf der Faser von 0,11 Gew.-% zu liefern. Das Spinnkabel wurde in
einer konventionellen Spinnkabelkiste gesammelt und einer Fabrik für die nachfolgende Verarbeitung, das
Mischen mit Wolle und die Garnumwandlung geliefert. Die Eigenschaften des gereckten Garnes werden in
Tabelle 10 als Posten B gezeigt.
TABELLE 10
-
Wie aus den Beispielen ersichtlich ist (und aus den Vergleichen gegenüber Polyesterfasern mit
konventionellem rundem Querschnitt, die die einzigen Polyesterfasern sind, die vorher für die
Kammgarnverarbeitung großtechnisch nach meinem besten Wissen und Gewissen eingesetzt wurden),
zeigte ein bogenförmig-ovaler Querschnitt gegenüber einem runden Querschnitt Vorteile, was ich als sehr
überraschend empfunden habe. Die Fähigkeit, Fasern mit niedrigerem dpf einzusetzen und zu verarbeiten,
ist besonders vorteilhaft, wie es hierin vorangehend beschrieben wird. Im Vergleich mit Spinnkabeln aus
Fasern mit gemischtem dpf, wie es in meiner Hauptanmeldung DP-6255, Nr. 08/497495, am 30. Juni 1995
angemeldet, jetzt U. S. Patent Nr. SS91S23, worauf man sich vorangehend bezogen hat, offenbart wird, sind
die Spinnkabel der vorliegenden Anmeldung leichter und billiger herzustellen. Die Möglichkeit der
Anwendung von Varianten (siehe Beispiel X) könnte ebenfalls vorteilhaft sein.