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Verfahren zur Herstellung von permanent gekräuseltem Garn aus glatten, synthetischen, linearen hochpolymeren Fäden,
Es ist bekannt, dass man auf textilen Fäden, eine von denMaterialeigenschaften abhängige, mehr oder weniger permanente Kräuselung erzeugen kann, indem parallele Fäden vorübergehend überzwirnt, in überdrehtem Zustand-vorzugsweise in Anwesenheit von Feuchtigkeit - heissfixiert und wieder auf den Ausgangszustand oder sogar über den Nullpunkt hinaus zurückgedreht werden.
Das allgemeinste Verfahren, auf Kunststoffäden durch Uberzwirnen und Heissfixieren eine Kräuselung zu erzielen, wurde z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 618050 beschriebenund fuhrt auch bei Anwendung auf neuere synthetische Fasern zu einem befriedigenden Ergebnis. Das Verfahren ist allerdings umständlich, da das Hochzwimen auf einer normalen Zwirnmaschine erfolgt, worauf das so erhaltene, überzwimte Garn auf Lochspulen oder Pappspulen aufgewunden wird. Anschliessend an den Hochzwirnprozess werden die Spulen in Dämpfkasten einem Dämpfprozess unterworfen, wodurch die Drehung fixiert wird. In einer weiteren Stufe muss das überzwirnte Garn wieder auf einer Zwirnmaschine zurückgedreht werden.
Verschiedentlich wurde in neuerer Zeit vorgeschlagen, endlose Fäden zu kräuseln, indem die ursprünglich parallelen oder leicht vorgezwirnten Fäden zwischen zweiFixpunkten einen sogenanntenDrallgeber durchlaufen, wodurch auf den Fäden ein sogenannter Falschzwirn erzeugt wird. Zwischen dem ersten Fixpunkt und demDrallgeber befindet sich bei diesem Verfahren eine Wärmequelle, die die Fixierung des an dieser Stelle hochgedrehten Garnes bewirkt.
Es ist bis jetzt allerdings nicht gelungen, nach dem sogenannten Falschzwirnverfahren eine befriedigende Garnqualität zu erhalten. Das grösste Hindernis besteht darin, dass eine genügende Fixierung des Hochzwimes nur schwer zu bewerkstelligen ist, da entweder sehr lange Heizkanäle erforderlich sind, wodurch eine Tcmperaturkonstanz unmöglich gemacht wird, oder es muss die Arbeitsgeschwindigkeit so weit herabgesetzt werden, dass das Verfahren unwirtschaftlich wird.
In neuester Zeit wurde vorgeschlagen, unter Verwendung eines Drallgebers mit einer Drehzahl von über 100Q00 T/Min. die Fixierung unter einem Mindestdampfdruck von 2 atü in labyrinthartigen Kanälen vorzunehmen. Dadurch kann die Produktion auf eine wirtschaftlich tragbare Menge pro Zeiteinheit gesteigert werden, d. h. bis auf 40 - 60 m/Min. an einer Spindel. Kompliziert ist dabei der kontinuierliche Fixierprozess unter Druck.
Es wurde nun gefunden, dass sich die Erzeugung von wollähnlicher Kräuselung synthetischer hochpolymerer Fäden wesentlich vereinfachen lässt, wenn man den Falschzwirn- und Fixierprozess im gleichen Arbeitsgang mit dem nach dem Spinnen aus dem Schmelzfluss erforderlichen Streckprozess vornimmt.
Vorteilhaft wirkt sich dabei der Umstand aus, dass nach diesem Verfahren ein Umspulprozess eingespart wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man die beim Strecken der Hochpolymere frei werdende Wärme für den Fixierprozess ausnützen kann. Zudem muss die Fixierung der während des Streckvorganges erzeugten Kräuselung nicht schon den Endanforderungen entsprechen, da das verstreckte Garn ohnehin noch einem Waschprozess unterworfen wird, durch welchen, wenn er mit
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entsprechender Temperaturerhöhung verbunden ist, gleichzeitig eine Nachfixierung der während des Streckvorganges aufgebrachten Kräuselung erfolgt.
Zum Einsatz gelangt unter Umständen Material in seiner billigsten Form, nämlich auf Spinnspulen unmittelbar nach dem Spinnen aufgewundene Fadenbündel, wobei selbstverständlich Polyamide, z. B. Polycaprolaktam. den nach dem Spinnen vorhandenen Anteil an Niedermolekularen enthalten.
Je nach dem gewünschten Elastizitätgrad des fertig gekräuselten Garnes sind zwei prinzipiell verschiedene Ausführungsmoglichkeiten gegeben. Für die Erzeugung einer Kräuselung mit einer Kräuseldeho nung von etwa 100 % werden synthetische Fäden auf Spinnspulen in ungewaschenem und unverstrecktem Zustand verwendet. Die Fadenbündel werden auf einem Streckwerk üblichem Bauart, bei. welchem sich aber im Streckfeld anschliessend an den Streckstift eine röhrenförmige Heizeinrichtung und ein Drallge- geber befindet, verstreckt, sodann aufgespult und gleichzeitig gewaschen.
Zur Erzeugung eines hochelastischen und heissfixierten Kräuselgarnes mit einer Kräuselelastizität von mehr als 100 % werden die gesponnenen Fäden mit einem Vorzwim. von beispielsweise 400 Touren/m versehen und bei etwa 500 C gewaschen und getrocknet. Das so vorpräparierte Garn wird nun wie im ersten Fall unter gleichzeitigem Verstrecken gekräuselt. Durch den Streckprozess wird die Tourenzahl/m des Voizwims im Streckverhältnis verringert, z. B. bei einem Streckverhältnis von 1 : 4 und einem Vorzwirn von 400 T/m auf eine Tourenzahl von 40 T/m.
Anschliessend an den Streck- und Kräuselvorgang wird das Garn entweder auf Lochspulen oder in losem Wickel auf bekannte Art bei erhöhter Temperatur gewaschen, wobei gleichzeitig die Kräuselung eine permanente Fixierung erhält.
In weiterer Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde festgestellt ; dass die an und für sich hohe Kräuselelastizität noch gesteigert werden kann, wenn das gekräuselte Garn vor dem Nachfixieren. vorzugsweise unmittelbar anschliessend an die Kräuselung, gezwirnt wird. Dies kann am besten erfolgen, wenn das Garn nach der Kräuselung unter Verzwirnung aufgewickelt wird, etwa mit Hilfe von Zwirnspindeln.
Das Verfahren soll nun an Hand der Zeichnung erläutert werden. Frischgesponnene Fäden l, die gegebenenfalls mit einem leichten Vorzwirn versehen sind, werden von der Spule 2 über einen Spannungsregler 3 durch das Einzugswalzenpaar 4 eines Streckwerks abgezogen. Durch das Abzugswalzenpaar 8. das je nach dem gewünschten Streckverhältnis rascher läuft als das Einzugswalzenpaar A, werden die Fäden verstreckt. Im Streckfeld befindet sich anschliessend an das Einzugswalzenpaar 4 ein Bremsorgan 5, z. B. ein Stift aus Sinterkorund, Glas oder Achat, Dieses Bremsorgan ist zugleich Fixpunkt für die durch den Drallgeber 7 erzeugte Falschzwimung. In der röhrenförmigen Heizung 6 wird das Fadenbündel in hoc ? gedrehtem Zustand fixiert.
Das erhaltene Garn wird auf eine Haspel 9 aufgespult und anschliessend auf
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sehr wirksam nachfixiert wird.
Beispiel l : Ein Garn aus Polycaprolaktam, bestehend aus 24EinzelfibrillenmiteinemGesamttiter von 400 den., dessen Feuchtigkeitsgehalt durch Klimatisierung des Arbeitsraumes auf 20 C und 60 % rel. Feuchtigkeit etwa 4,5 % beträgt, wird mit einer Einlaufgeschwindigkeit von 2, 75 m/Min.und
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mit einem Verstreckungsgrad von 300 lo, entsprechend der Geschwindigkeit von 11 m/Min. ;, durch einAb- zugswalzenpaar abgezogen und anschliessend auf eine Garnspule aufgewnnden. Bei der unmittelbar an den Streckvorgang anschliessenden Falschzwirnung wird dasGarn vorübergehend auf etwa 2500 T/m hochgedreht, in losem. Wickel während 3 Stunden bei 500 C gewaschen und während 1Stunde getrocknet.
Es zeigt hierauf eine Gütezahl von 4, 5 g/den., eine Bruchdehnung von 38 % und eine Rest5chrumpfung von weniger als 1 lu. Die Kräuseldehnbarkeit beträgt etwa 100 li.
Beispiel 2 : Gleiches Material wie in Beispiel 1 wird auf 400 T/m vorgezwimt. Zur Beruhigung des Vorzwirnes wird das Garn bei 50 C während einer Stunde auf Lochspulen gewaschen und anschliessend bei der gleichen Temperatur während 3 Stunden getrocknet. Das so vorbehandelte Garn wird nun wie in Beispiel 1 weiterbehandelt. Da hiebei unmittelbar vor der Kräuselung durch Erteilung eines Falschzwirnes von etwa 2500 T/m eine Verstreckung um 300 % erfolgt, reduzeizt sich der Vorzwirn auf 100 T/m,
Die textilenDaten des so erhaltenen Kräuselgarnes sind gleich wie die des nach Beispiel 1 erhaltenen Garnes mit der Ausnahme, dass die Kräuseldehnbarkeit 150 - 200 % beträgt.
Beispiel 3 : Ein Garn aus "Nylon 60" (Polyhexamethylenadipamid), bestehend aus 24 parallelen
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bei einer Länge von etwa 1 m. Der Feuchtigkeitsgehalt der parallelen Fäden beträgt zu Beginn etwa 4,5 %. Nach Passieren des Drallgebers wird das nunmehr gekräuselte Garn mit einer Geschwindigkeit von 44 m/Min. auf eine Haspel aufgewickelt und nachher in losem Wickel bei 500 C während zirka 1 Stunde gewaschen. Das getrocknete Garn zeigt eine Gütezahl von 4,5 g/den., eine Bruchdehnung von etwa 38 0/0, eine Restschrumpfung von weniger als 1 % und eine Kräuseldehnbarkeit von etwa 100 bis 120 %.
Beispiel 4 : Ein Garn aus "Nylon 66" (Polyhexamethylenadipamid), bestehend aus 24 Einzelfibrillen mit einem Gesamttiter von 100 den., wird mit einer Geschwindigkeit von 11 m/Min. in ein Streck-
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hochgedrehten Zustand eine Röhrenheizung. Die Temperatur in der Röhrenheizung beträgt etwa 3000 C bei einer Länge von etwa 1 m. Der Feuchtigkeitsgehalt der parallelen Fäden beträgt zu Beginn etwa 4, 5 %.
Nach Passieren des Drallgebers wird das nunmehr gekräuselte Garn mit einer Geschwindigkeit von 40 m/Min, von einer Zwirnspindel aufgenommen. Diese läuft mit 4000 T/m, so dass dem gekräuselten Garn ein Zwirn von 100 T/m erteilt wird.
Anschliessend wird das erhaltene Garn möglichst spannungslos auf bekannte Art fixiert und getrocknet.
Das getrocknete Garn zeigt eine Gütezahl von 4,5 g/den., eine Bruchdehnung von etwa 35 % und eine Restschrumpfung von weniger als 1 lo. Die Kräuseldehnbarkeit beträgt über 200 Ole.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von permanent gekräuseltem Garn aus glatten ; synthetischen, linearen hochpolymeren Fäden, dadurch gekennzeichnet, dass man die unverstreckten Fadenbündel in vorgezwirnter oder paralleler Form um mindestens 150 0 verstreckt, im Streckfeld durch einen Drallgeber vorübergehend auf 2000 - 3000 T Irr hochdreht, im : 10chgedrehten Zustand durch Wärme fixiert und gegebe-
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xiert.