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Verfahren zur Herstellung eines garnähnlichen Fadengebildes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines garnähnlichen Fadengebildes durch Zerfasern von synthetischen organischen Polymeren.
Aus kontinuierlichen synthetischen Fäden hergestellte Garne sind wesentlich fester als gesponnene Stapelgarne, doch fehlen ihnen zahlreiche erwünschte Eigenschaften von gesponnenen Garnen. Infolge der gleichförmigen und glatten Oberfläche fühlen sich Garne aus kontinuierlichen Fäden weniger angenehm an. Im Garn liegen die Fäden dicht geschlossen und in Geweben liegen benachbarte Garnstränge aus kontinuierlichen Fäden sehr eng aneinander. Diese enge Fadenlage bewirkt bei dichteren Geweben eine geringe Wärme- und Hüllkraft je Gewichtseinheit.
Aus diesem Grunde wird von der Gesamtproduktion von kontinuierlichen Fäden aus synthetischem Material, wie Viskoseseide, Celluloseacetat, "Nylon", Poly- äthylenterephthalat und Polyacrylnitril, ein grosser Prozentsatz in kurze Stücke geschnitten, die zu Stapelgarnen versponnen werden.
Die Erzeugung von Garn aus natürlichen und synthetischen Stapelfasern bedingt einen zeitraubenden Arbeitsgang, der gewöhnlich eine Reihe von Vorgängen zum Ausrichten der Fasern, zur Zusammenfassung derselben in ein Längsbündel und zum Ausziehen dieses Bündels auf kleineren Durchmesser unter Verzwirnung zur Verhinderung eines übermässigen gegenseitigen Längsschlupfes benachbarter Fasern erfordert.
Diese Arbeitsgänge erhöhen den Preis des fertigen Garnes beträchtlich. Ferner neigen die losen Enden der Stapelfasern zum Bruch und bilden an der Oberfläche von Geweben unerwünschte Fasern und Knötchen. Die Knötchenbildung kann durch hochgradige Zwirnung ausgeschaltet werden, jedoch verteuert diese die Herstellungskosten des Garnes zusätzlich und schliesst die Herstellung von leichten, weichen Geweben aus.
Gemäss der Erfindung werden dicke, garnartige Fadengebilde durch Zerfasern von synthetischen organischen Polymeren dadurch hergestellt, dass ein Strang aus einem oder mehreren Streifen hochgradig orientierten Polymers in an sich bekannter Weise der Schlagwirkung eines turbulent strömenden Mediums unterworfen und hiebei zerfasert wird und der Strang der Zone turbulenter Strömung in bekannter Weise mit grösserer Geschwindigkeit zugeführt wird, als er aus dieser Zone abgeführt wird. Bei dem unter der Einwirkung der Schlagwirkung eines turbulent strömenden Mediums erfolgenden Zerfasern wird der Strang in ein Netzwerk von kleinen Fasern bzw. Fibrillen aufgespalten.
Diese Fibrillen sind anastomotische, in Verbindung stehende, unregelmässige Längsfasern, die alle miteinander zusammenhängen, wobei die Trenn- stellen und Verbindungsstellen längs des kontinuierlichen Fasergebildes in unregelmässigen Abständen zufällig verteilt sind. Dieses garnähnliche Netzwerk kann als"Netzwerkfaden"bezeichnet werden.
In der franz. Patentschrift Nr. 1. 100. 529 wird ein Verfahren zum Voluminösmachen kontinuierlicher Fasern beschrieben, bei dem die Fasern in einem geschlossenen Bereich einem raschen Gasstrom ausgesetzt werden. In dieser Literaturstelle ist jedoch keine Angabe darüber enthalten, dass die einzelnen Fasern zerfasert werden, d. h. unter dem Einfluss einer turbulenten Wirkung eines raschen Gasstromes in Fäserchen oder Fibrillen umgewandelt werden. Das wollige Aussehen der nach diesem bekannten Verfahren erhaltenen Erzeugnisse wird einzig und allein auf die zahlreichen kleinen Schleifen zurückgeführt, die entlang des Garnes gebildet werden, nicht aber auf einen Zerrüttungseffekt durch den gasförmigen Strom, wobei die einzelnen Fasern zerfasert werden. In den brit.
Patentschriften Nr. 767,835, Nr. 770,018, Nr. 771,497, Nr. 732,929 und Nr. 762,630 sind Verfahren zur Herstellung voluminöser Garne oder"Bauschgarne"be-
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schrieben, bei welchen das Garn oder Bündel kontinuierlicher Fäden einem genügend starken Flüssigkeit- strahl unterworfen wird, um die einzelnen Fäden des Garnes oder die Fadenbündel zu trennen und Schlei- fen oder andere Wickel bzw. Windungen in den einzelnen Fäden des Garnes zu bilden.
Demgegenüber unterscheidet sich das Verfahren gemäss der Erfindung vor allen Dingen dadurch, dass erfindungsgemäss ein oder mehrere molekularorientierte Streifen als Ausgangsmaterial verwendet werden.
Bei den Verfahren nach den brit. Patentschriften ist jedoch ein Vielfachgarn oder ein Bündel kontinuier- licher Fäden als Ausgangsmaterial erforderlich. Ferner werden durch die Wirkung eines Flüssigkeitsstrahles - gemäss den obigen Literaturstellen die einzelnen Fäden des Garnes oder Bündels getrennt und in Schleifen oder andere Wickel bzw. Windungen in willkürlichen Abständen entlang der Fäden oder Bündel aufgespal- ten.
Beim erfindungsgemässen Verfahren kann bei einem gegebenen Strang oder Grad der Zerfaserung und
Auffransung durch die Stärke der Turbulenz oder den Energiegehalt des Mediums, d. i. durch die Grösse der auf den Strang einwirkenden Kraft, geregelt werden. Die Schlagwirkung des turbulent strömenden
Mediums kann so eingeregelt werden, dass die Fasern des Fadengebildes verbunden bleiben und ein zu- sammenhängendes Netzwerk bilden. Im Extremfall erhält man dabei ein faseriges, garnannliches Er- zeugnis in Form eines kontinuierlichen Netzwerkes aus zusammenhängenden, längsgerichteten und im wesentlichen von losen Enden freien Fibrillen. Die Schlagwirkung kann jedoch auch so gross gewählt wer- den, dass z. B. einige oder eine Vielzahl der Fasern bzw. Fibrillen brechen und lose Enden gebildet wer- den.
Dünne und hochorientierte Stränge werden schneller zerfasert und aufgefranst als dicke und geringer orientierte Stränge. Die Zerfaserung und Auffransung der Stränge nimmt mit steigender Turbulenz zu.
Durch entsprechende Wahl der Strangdicke, des Orientierungsgrades und der Stärke der Turbulenz können garnähnliche fibrillöse Fadengebilde mit beliebigen gewünschten Eigenschaften erhalten werden, welche die Dicke und Hüllwirkung erhöhen.
Die neuen, nach der Erfindung hergestellten Fadengebilde besitzen die Wärmehaltungseigenschaften und das Aussehen von aus Stapelfasern gesponnenem Garn, zeichnen sich jedoch, selbst auch ungezwirnt, durch bedeutend höhere Zähigkeit und Festigkeit aus, die bei ungezwirnten Fäden über etwa 0, 1 g je Denier beträgt, wie mittels eines"Instron"-Prüfgerätes festgestellt wurde, wobei die Klemmen 2,54 cm voneinander entfernt waren. Die Dicke der meisten nach der vorliegenden Erfindung erhaltenen neuen Erzeugnisse ist mindestens so gross wie die Dicke eines aus Stapelfasern gesponnenen Garnes mit gleichem Gesamttiter.
Die gemäss der Erfindung hergestellten Netzwerkfäden sind aber insoferne vollkommen dem aus Stapelfasern gesponnenen Garn unähnlich, als die einzelnen Fibrillen im allgemeinen länger als etwa 5 cm sind und noch sehr beträchtlich länger sein können. Ferner enthält ein Netzwerkfaden zum Unterschied von aus Stapelfasern gesponnenem Garn, in dem die Stapelfasern durchwegs im allgemeinen gleiche Länge haben, miteinander zusammenhängende Fibrillen mit willkürlichen Längen.
Bei der fabriksmässigen Herstellung der garnähnlichen Fadengebilde wird die erfindungsgemässe Zerfaserung mit Vorteil kontinuierlich durchgeführt. Besonders zufriedenstellende Ergebnisse werden erzielt, wenn der Strang der Zone turbulenter Strömung mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die um 3 - 3r : P/o höher ist als die Abziehgeschwindigkeit.
Eine Zone mit genügend starker turbulenter Strömung kann im allgemeinen erhalten werden, wenn ein turbulent strömendesMedium, vorzugsweise Luft, in die Zone der Berührung zwischen dem Strang und dem Medium mit halber Schallgeschwindigkeit oder höherer Geschwindigkeit eintritt. Vorzugsweise soll das turbulent strömende Medium auf den Strang mit einer Geschwindigkeit auftreffen, die wenigstens nahe der Schallgeschwindigkeit liegt oder grösser als diese ist. Zur wirksameren Behandlung kann die Bewegungsbahn des Stranges an der Stelle, wo dieser aus der Zone der turbulenten Strömung austritt, abgewinkelt sein. Der Abzugswinkel des Stranges soll, bezogen auf seine bisherige Richtung in der Zone turbulenter Strömung, vorzugsweise mindestens 300 betragen.
Noch bessere Ergebnisse können erzielt werden, wenn man den Strang an seiner Austrittsstelle aus der Zone turbulenter Strömung gegen eine feststehende Fläche prallen lässt. Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte garnähnliche voluminöse Fadengebilde kann gegebenenfalls gezwirnt werden, wobei die Zwirnung insbesondere unmittelbar nach dem Austritt des Stranges aus der Zone turbulenter Strömung durchgeführt wird.
Ausgezeichnete Ergebnisse können mit zerfaserbarenSträngen aus Filmstreifen erzielt werden, die aus einem Additionspolymer, vorzugsweise Polyacrylnitril oder dessen Copolymeren, bestehen oder ein solches enthalten. Die Zerfaserbarkeit des polymeren Materials kann erhöht werden, indem eine Mischung aus mindestens zwei verwandten oder verschiedenen, nur teilweise miteinander verträglichen Polymeren oder Copolymeren verwendet wird.
In ein und derselben Zone turbulenter Strömung können mehr als ein Strang des zerfaserbaren Ma-
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terials der Behandlung unterworfen werden. Diese Stränge können gleiche oder verschiedene Polymere enthalten. Gegebenenfalls können zugleich mit dem zerfaserbaren Strang oder mit mehreren solchen Strängen auch ein oder mehrere nichtzerfaserbare Stränge, wie ein aus kontinuierlichen Fäden bestehendes Garn oder Bündel, durch die Zone turbulenter Strömung hindurchgeführt werden.
Das nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellte garnähnliche Fadengebilde kann Fibrillen aufweisen, die einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt haben. Für die allgemeine Beschaffenheit der garnähnlichen Fadengebilde ist es vorteilhaft, wenn die durchschnittliche Grösse der Querschnittsfläche der Fibrillen in einem Bereich von etwa 10-6 bis 10-2 mm2 liegt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Strang, der durch eine zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Strahl-
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nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Fasergebilde, das im wesentlichen frei von losen
Enden ist, in Seitenansicht dargestellt. Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das in Fig. 3 dargestellte Faser- gebilde, Fig. 5 zeigt in Seitenansicht ein Fasergebilde nach der Erfindung mit einer beträchtlichen An- zahl von losen Enden und Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch dieses Gebilde.
Die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erforderliche Turbulenz kann mit beliebi- gen geeigneten Vorrichtungen erzeugt werden. Vorzugsweise wird jedoch ein zu zerfasernder orientierter
Strang aus synthetischem, organischem, polymerem Material durch eine verwirbelte Strömung eines Me- diums geführt, die in einer geeigneten in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeuteten Strahlvorrichtung erzeugt wird.
Gemäss Fig. 1 wird der Strang 1 durch Walzen 2,3 mit geregelter Geschwindigkeit einer Strahleinrichtung 4 zugeleitet und in dieser durch einen zylindrischen Garnkanal 5 geführt. In diesen Garnkanal mündet ein Einströmkanal 6 für ein Medium ein, wobei vorzugsweise die Achsen des Einlasskanals 6 und des Garnkanals 5 einander schneiden. Die Achse des Einströmkanals 6 kann rechtwinkelig zur Achse des Garnkanals 5 stehen oder in bezug zur Garnbewegung nach vorne oder hinten geneigt sein. Vorzugsweise ist jedoch der Einströmkanal 6, wie in Fig. 1 gezeigt ist, leicht nach vorne geneigt, so dass das durch den Einströmkanal eintretende Medium den Strang durch die Strahleinrichtung treibt und die Vorrichtung selbstspannend macht.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, dass der Einströmkanal für das Medium tangential in den Garnführungskanal einmündet, wodurch auf den durchgezogenen Strang eine Zwirnungs- wirkung ausgeübt wird. ausgeübt wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird als Medium vorzugsweise Luft verwendet.
Bei Verwendung einer Strahleinrichtung für das Medium nach Fig. 1 soll die Luft mit mindestens halber Schallgeschwindigkeit in den Garnkanal einströmen. Vorzugsweise soll die Luft unmittelbar vor ihrem Auftreffen auf dem Strang wenigstens Schallgeschwindigkeit oder nahezu Schallgeschwindigkeit haben. Der behandelte Strang wird aus der Strahleinrichtung durch Walzen 7 und 8 abgezogen und dann aufgewickelt oder in anderer Weise weiterbehandelt. Im Rahmen der Erfindung kann jede geeignete Einrichtung verwendet werden, mittels der ein Mediumstrom mit Schallgeschwindigkeit oder nahezu Schallgeschwindigkeit gegen einen Strang gerichtet werden kann. Es kann hiebei jede der bei der Herstellung dicker bzw. sperriger Gamerzeugnisss verwendeten Strahleinrichtungen benützt werden.
Häufig ist es vorteilhaft, wenn der Strang bei seinem Durchgang durch die Strahleinrichtung gezwungen wird, seine Bahn nach dem Austritt aus dem Luftstrom stark zu ändern. Zur Erzielung bester Ergebnisse soll der Richtungswechsel 300 oder mehr betragen, wobei der Winkel zwischen dem besprühenden Luftstrom und der Garnabzugsrichtung genauer wird.
Der eine oder andere Weg im Apparat, nämlich für den Film und das Medium, die Filmführungmittel oder der Mediurrieinströmweg, können gleichförmigen oder ungleichförmigen Querschnitt haben oder zylindrisch sein. Unter bestimmten Umständen kann es erwünscht sein, dass ein oder mehrere dieser Kanäle oder Führungswege die Form eines recht- oder schiefwinkeligen, umgestürzten oder anders ausgebildeten Kegelschnittes haben und für manche Verwendung kann es vorteilhaft sein, wenn einer oder mehrere dieser Durchgangswege Venturiform haben oder mit einer Öffnung versehen sind.
Ein Apparat, der ebenfalls zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung und zur Herstellung der Erzeugnisse verwendet werden kann, ist in den Fig. 8 - 11 der USA-Patentschrift Nr. 375, 372 veranschaulicht.
Zerfaserbare Filme können aus jedem permanent orientierbaren Polymer hergestellt werden. Solche Polymere sind z. B. Acrylnitrilpolymere und Copolymere, Polyacryl- und Polymethylacrylester, wie
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; Polyvinylchloridchlortrifluoräthylen ; Polyvinylacetat, teilweise hydrolisierte Polyvinylester ; Polyamide, wie Pclyhexa- methylenadipamid, Polyäthylensebacamid, Polymethylen-bis [p-cyclohexylen] adipamid, Polycapro- lactam ; Polyurethane ; Polyharnstoffe ; Polyester, wie Polyäthylenterephthalat ; Polythiolester ; Polysulfon- amide, Polysulfon und viele andere. Copolymere aller dieser Typen können ebenfalls verwendet wer- den. Zur.
Erzielung von Filmen mit einem erwünschten Zähigkeitsgrad, die frei von Neigung zur Sprödig- keit sind, sollen die Polymere ein Molekulargewicht von mindestens 5000 haben.
Die Polymere werden nach irgendeinem geeigneten Verfahren zu einem Streifen, Band, einer Folie oder einem Faden geformt. Sie können in Form eines breiten Films ausgebildet und dann auf die ge- wünschte Breite zurechtgeschnitten werden. Um einen Film zu erhalten, der bei seinem Durchgang durch einewirbelzone zu einem kontinuierlichen fibrillösenNetzwerk zerfasert werden kann, werden die Bänder oder Filmstreifen vorzugsweise nur in Längsrichtung gezogen oder gereckt. DieZerfaserungsneigung nimmt mit steigendem Reckverhältnis zu und ist im hochorientierten Gefüge am augenfälligsten ausgeprägt. Film- streifen, die zur Erzeugung von erfindungsgemässem Garn mit aufgefransten Fibrillen verwendet werden, sollen gewöhnlich mindestens 0,25 mm breit sein.
Zwecks leichter Verarbeitung sollen diese Filmstrei- fen, besonders bei grösserer Breite nach dem Ziehen bzw. Recken eine Dicke von höchstens etwa 0, 13 mm haben. Wenngleich diese Filmstreifen so dünn wie erwünscht sein können, ist es doch augenscheinlich, dass am besten Filme verwendbar sind, die dick genug sind, dass sie leicht gehandhabt und geschnitten werden können.
Filme, die aus den oben angeführten Polymeren bestehen, können zerfaserbar gemacht werden, indem die Filme zwecks Hervorrufung einer einseitig gerichteten Orientierung gereckt werden. Eine ein- facheProbe zur Bestimmung der Zerfaserbarkeit des Films besteht darin, dass man einen schmalen Streifen des Films zwischen zwei schmale Streifen von Sandpapier legt, die breiter als der Film sind, und dann die beiden Sandpapierstücke gegeneinander in einer Richtung vor und rückwärts bewegt, die quer zur Richtung liegt, in der der Film gereckt ist. Die Probe kann einfach ausgeführt werden, indem man die Sandpapier.stücke und den Film zwischen Daumen und Zeigefinger nimmt.
Wenn die Reckrichtung des Films nicht bekannt ist, dann können aus dem Film gegeneinander unter einem rechten Winkel gekreuzte Probestreifen geschnitten werden und mit jedem Streifen getrennteprüfungen vorgenommen werden. Wenn der Film in schmälere Streifen zerbricht, die aus gebräuchlichen Fäden zusammengesetzt sind, dann können diese Filme als zerfaserbar angesehen werden.
Zur Erzielung der sperrigen Gebilde, gemäss der Erfindung kann jedes geeignete Medium verwendet werden. Dieses Medium kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, doch kann eine Verwirbelung in gasför- migen Medien leichter erzeugt werden, weshalb diese bevorzugt werden. Wegen der Billigkeit wird insbesondere Luft bevorzugt, doch können auch andere Stoffe, wie Stickstoff, Kohlendioxyd, Dampf usw., verwendet werden. Das Aufstrahlen des Mediums gegen nacheinanderfolgende Abschnitte eines zerfaserbaren Films mittels einer Strahleinrichtung oder Düse ist hinsichtlich des Aufbaues, der Handhabung und Instandhaltung der Einrichtung am günstigsten, weshalb diese Apparatform bevorzugt wird.
Die Erfindung wird unter Hinweis auf die Verwendung von Luft beschrieben, doch kann selbstverständlich statt Luft jedes andere geeignete Medium verwendet werden.
Der bei Durchführung des Verfahrens erforderliche Luftdruck ist abhängig von der Bauart der Düse, von der Art des Films, der Filmvorschubgeschwindigkeit und der erwünschten Wirkung. Im allgemeinen kann eine Stranggleichförmigkeit bei Anwendung höherer Luftdrücke leichter erhalten werden, doch legen es die Kosten der Luftverdichtung nahe, in der Nähe jenes Luftdruckes zu arbeiten, der noch eine entsprechende Leistung ergibt. Bei höheren Stranggeschwindigkeiten sind höhere Drucke erforderlich ; aus wirt- schaftlichen Gründen sind höhere Geschwindigkeiten günstiger, weil sich die Kosten für Luft je kg Erzeugnis stark vermindern, wenn der Durchsatz vergrössert wird.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Netzwerkfäden-haben ohne Zwirnung eine beträchtliche Festigkeit. Die Widerstandsfestigkeit des Stranges gegen Zug kann verbessert werden, d. h. die Zugfestigkeit kann erhöht werden, indem der Strang auf gebräuchlichen Verzwirnungseinrichtungen gezwirnt wird. Netzwerkfäden erfordern eine viel geringere Zwirnung als aus Stapelfasern gesponnene Garne, um eine vergleichbare Zunahme der Festigkeit zu erzielen. Die folgende Tabelle enthält Angaben zum Vergleich der Wirkung der Zwirnung auf die Festigkeit eines nach dem später angeführten Beispiel 2 hergestellten Erzeugnisses mit der Auswirkung einer zusätzlichen Zwirnung auf ein handelsübliches Stapelgarn.
Die Festigkeit des Garnes aus Stapelfasern ist ohne Zwirnung praktisch Null und unter etwa zwei Drehungen je cm (5 Drehungen pro Zoll) kann kein Vergleich gezogen werden.
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Tabelle :
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<tb>
<tb> Zwirnung, <SEP> Festigkeit
<tb> Drehungen <SEP> (Gramm <SEP> je <SEP> Denier)
<tb> je <SEP> cm <SEP>
<tb> Erzeugnis <SEP> Aus <SEP> Polyacrylnitril-Stapelfasern
<tb> nach <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> : <SEP> von <SEP> 7,62 <SEP> cm <SEP> Länge <SEP> mit <SEP> 3 <SEP> Denier
<tb> gesponnenes <SEP> Garn <SEP> mit <SEP> 250 <SEP> Denier.
<tb>
0 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> < <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
<tb> 1, <SEP> 98 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
<tb> 3, <SEP> 95 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 71 <SEP>
<tb> 7, <SEP> 9 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
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Wirbel vorhanden sind, welche mit aufgefransten Fibrillen und vorragenden Faserenden dulchflochten sind.
Gemäss einer andern Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein orientierter Film- streifen durch einen Mediumstrahl geführt, der in Umfangsrichtung auf die Oberfläche des Streifens gei richtet ist, um diesem eine Zwirnungsbewegung zu erteilen. Durch Plastifizierung, z. B. durch Erwär- mung des Filmstreifens, kann ein dickes Streckgarn mit aussergewöhnlich gutem Griff hergestellt werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen besondere Ausführungen des erfindungsgemässen Verfah- rens. Soweit nichts anderes angegeben ist, sind alle Mengen in Gewichtsprozenten angegeben.
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bei 1600C unter Verwendung eines Abstreifmessers mit 0, 13 mm lichter Weite auf eine Glasplatte ge- gossen und bei dieser Temperatur getrocknet. Der erhaltene Film, welcher ungefähr 0,013 mm dick und
22 mm breit ist, wird zwölfmal bei 900C gereckt ; der hiedurch erzielte orientierte Film, der ungefähr
0,0025 mm dick und 1, 6 mm breit ist, wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 9 m je Minute durch i den Strahl eines Mediums geführt, wobei eine Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird, die mit Luft mit einem Druck bzw. Überdruck von 0,35 kg {cm2 betrieben wird.
Der erzeugte Netzwerkfaden zeichnet sich durch beträchtlicheDicke aus und enthält eine Vielzahl von orientierten, unterbrochenen, synthetischen, organischen, aufgefransten Fibrillen mit zufälligen Längen. Jede Fibrille hat trapezförmigen Querschnitt mit einer durchschnittlichen Breite von etwa 0,005 bis 0,040 mm und einer Dicke von etwa 0,0025 mm.
Bei Verwendung von Luft mit einem Überdruck von etwa 4,2 kg/cm wird nach dem obigen Verfah- ren ein Netzwerkfaden mit ähnlichen Abmessungen und einer Festigkeit in ungezwirntemZustand von
1, 10 g je Denier erhalten.
Die optimale Verarbeitung erfolgt bei Verwendung von Luft mit einem Druck von angenähert 2,8 kg/cm. Die unter diesen Bedingungen entstehenden Fibrillen haben eine durchschnittliche Breite von
0,005 bis 0,030 mm. Wenn der Luftdruck auf etwa 5,6 kg/cm erhöht wird, dann haben die Fibrillen im
Durchschnitt eine Breite von 0,005 bis 0,020 mm.
Beispiel 2: Eine 13%ige Lösung von Polyacrylnitril (mit einer Eigenviskosität von 1,4 in N, N-Di- methylformamid) inN, N-Dimethylformamid wird bei 950C unter Verwendung eines Abstreichmessers von
0, 1 mm lichter Weite auf eine Glasplatte gegossen. Nach Entfernung des Lösungsmittels wird ein Film t von etwa 6,3 mm Breite und 0,09 mm Dicke erhalten ; dieser Film wird von der Glastafel abgenommen und zwölfmal über eine heisse, auf 1300C erhitzte Platte gezogen, wodurch ein orientierter Film mit etwa 0,0025 mm Dicke und 1, 8 mm entsteht.
Wenn dieser Filmstreifen bei Verwendung von Luft mit einem Druck von 0, 35 kg/cm durch die in Beispiel 1 erwähnte Strahlvorrichtung geführt wird, dann ent- steht ein dicker Netzwerkfaden, der orientierte, unterbrochene, aufgefranste Fibrillen mit zufälliger
Längenverteilung enthält, wobei jede Fibrille einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt hat.
Die einzelnen Fibrillen sind 0, 005-0, 040 mm breit.
Bei Verwendung von Luft mit einem Druck von 0,88 kg/cm2 wird nach dem beschriebenen Verfah- ren ein ähnlicherNetzwerkfaden erhalten, der ungezwirnt eine Festigkeit von 1, 3 g je Denier hat.
Der günstigste Luftdruck bei der Behandlung des in diesem Beispiel angeführten Films liegt bei etwa 1, 4 kg/cm2. Bei höherenluftdrücken wird eine stärkere Auffransung der Fibrillen und eine grössere Garn- stärke auf Kosten einer geringeren Festigkeit erzielt. Bei niedrigeren Drücken ist die Auffransung und damit auch die Garndicke geringer.
Beispiel 3 : Ein Polyamid mit einer Eigenviskosität von 1, 35 in Schwefelsäure, das durch Re- aktion von m-Phenylendiamin mit Isophthaloylchlorid erhalten wurde, wird in N, N-Dimethylacetamid, das eine geringeMengen von Lithiumchlorid enthält, gelöst, um eine Lösung mit 100/0 Polymergehalt her- zustellen. Diese Lösung wird bei Zimmertemperatur unter Verwendung eines Abstreichmessers mit 0, 05 mm lichter Weite zu einem Blatt vergossen und der entstandene Film wird bei 160uC 1 Stunde getrocknet. Das getrockneteFilmblattwird fünfeinhalbmal über eine auf 250 C erhitzte Nadel gezogen. Der entstandene orientierte Film ist etwa 0,0025 mm dick.
Aus diesem Film werden Streifen mit einer Breite von etwa
6,3 mm geschnitten, die bei einem Luftdruck von etwa 1 kg/cm2 durch die Strahlvorrichtung nach Bei- spiel 1 geführt werden. Hiebei entsteht ein dicker Netzwerkfaden, der eine Vielzahl von orientierten, anastomgtisch zusammenhängenden, aufgefransten Fibrillen mit zufälligen Längen enthält, wobei jede
Fibrille einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt hat. Das dicke Garn hat etwa 55 Denier und ungezwirnt eine Festigkeit von etwa 0,9 g je Denier.
Beispiel 4: Polyäthylenterephthalat, mit einer Eigenviskosität von 0,73 in einem Gemisch aus
60 Teilen Tetrachloräthan und 40 Teilen Phenol, wird in Trifluoressigsäure zu einer Lösung mit 100/0
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Polymergehalt gelöst. DieseLösung wird bei 500C unter Verwendung eines Abstreichmessers von 0,05 mm zu einem Film vergossen, der bei der gleichen Temperatur getrocknet wird. Ein 3, 17 mm breiter Streifen dieses Films wird fünfmal bei 800C gereckt, wodurch ein orientierter Film mit etwa 0,0025 mm Dicke und 1, 6 mm Breite entsteht.
Dieser orientierte Filmstreifen wird, wie nach den Beispielen 1, 2 und 3, in Fibrillen zerfasert, indem der Streifen durch die Strahleinrichtung nach Beispiel 1 geführt wird, wobei der Luftdruck von 0, 35 bis 5% 6 kg/cm2 und die Vorschubgeschwindigkeit 4, 75 m je Minute beträgt.
Beispiel 5 : Ein Polyurethan mit einer Viskosität von 1, 5 in m-Kresol, das durch Reaktion von
25 TeilenDimethylpiperazin mit dem Bis-chloroformat von Äthylenglykol erhalten wurde, wird mit einer Lösung gemischt, die 8,8 Teile Methylenchlorid und 12 Teile Ameisensäure enthält. Dieses Gemisch wird seinerseits in einem Gemisch von 95 Teilen Methylenchlorid und 5 Teilen Ameisensäure zu einer Lösung mit lolo Polymergehalt aufgelöst.
Diese Lösung wird bei Zimmertemperatur unter Verwendung eines Streichmessers mit 0,05 mm lichte Weite zu einem Film ausgegossen, der zunächst bei Zimmertemperatur teilweise vorgetrocknet und anschliessend bei 55 C eine Stunde lang fertiggetrocknet wird. Der getrocknete Film wird viereinhalbmal bei 800C gereckt, wodurch ein orientierter Film mit einer Dicke von etwa 0,0025 mm und einer Breite von 1,5 mm entsteht ; dieser Film wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 4, 57 m je Minute bei Verwendung von Luft mit einem Druck von 1, 8 kg/cm2 durch die in Beispiel 1 erwähnte Strahlvorrichtung geführt.
Der erzeugte dicke Netzwerkfaden, der in seinem körperlichen Aussehen den nach den vorhergehenden Beispielen hergestellten dicken Erzeugnissen ähnlich ist, hat 130 Denier und ohne Zwirnung eine Festigkeit von 0,86 g je Denier.
Beispiel 6 : EinCopolymermiteinerViskositätvonl, 4inN, N-Dimethylformamid, das 94 Teile Acrylnitril und 6 TeileMethylacrylat enthält, wird in N, N-Dimethylformamid gelöst, um eine Lösung mit 2Wo Polymergehalt herzustellen. Diese Lösung wird durch einen Schlitz mit 12 mm Breite und 0, 10 mm Höhe bei 750C in ein wässeriges Bad ausgepresst, das 52 Gew. -'10, N, N-Dimethylformamid enthält. Nach Entfernung des Lösungsmittels wird der Film neunmal über eine auf 150 C erhitzte Fläche gezogen. Die Zerfaserung des so gebildeten orientierten Films wird ausgeführt, indem ein Streifen des Films mit etwa 0,005 mm Dicke und 2,0 mm Breite unter Verwendung von Luft mit einem Druck von 1, 4 kg/cm 2 durch die in Beispiel 1 beschriebene Strahleinrichtung geführt wird.
Es wird ein dicker Netzwerkfaden erzielt, der in seinem Aussehen den nach den andern Beispielen erzeugten dicken Netzwerkfäden ähnlich ist.
Dieser Netzwerkfaden hat 80 Denier und ungezwirnt eine Festigkeit von 0,9 g je Denier.
Beispiel 7 : Ein Gemisch von 70 Teilen Polyacrylnitril (mit einer Viskosität von 1, 4 in N. N-Dimethylformamid) und 30 Teilen Tetramethylensulfon wird durch Einsprühen des Tetramethylensulfons in Polyacrylnitrilpulver unter Rühren hergestellt. Dieses Gemisch wird mit Gummiwalzen bei 2000C gemahlen, wobei beide Walzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 8,2 m je Minute laufen und das plastifizierte Polymer seitlich zwischen Wänden begrenzt wird, die voneinander 5 mm entfernt sind. Nach einem Durchgang durch die Walzen entsteht ein Film mit 88 mm Breite und 0,05 mm Dicke. Das Plastifiziermittel wird dem erzeugten Film mit heissem Wasser entzogen.
Ein 3,2 mm breiter Streifen des erhaltenen zerfaserbaren Films wird zu einem festen, dicken Netzwerkfaden verarbeitet, indem er nach dem im Beispiel 6 erläuterten Verfahren durch eine Strahleinrichtung geführt wird. Der erzeugte Netzwerkfaden hat ein ähnliches Aussehen wie die nach den vorhergehenden Beispielen hergestellten Fäden und hat 1600 Denier.
Beispiel 8 : Eine Lösung, die in N, N-Dimethylformamid 17 Gew.-% Polyacrylnitril (mit einer Viskosität von 1, 4 in N, N-Dimethylformamid) enthält, wird bei 110 C unter Verwendung eines Abstreichmessers von 0, 5 mm zu einem Film vergossen. Nach Entfernung des Lösungsmittels aus dem Film, der etwa 38 mm breit und 0,05 mm dick ist, wird der Film unter Anwesenheit von Dampf bei Atmosphärendruck achtmal gereckt. Der Film wird nun unter Verwendung von Luft mit einem Druck von 4,2 kg/cm durch eine Strahleinrichtung geführt, die der in Beispiel 1 beschriebenen Einrichtung ähnlich ist, aber eine der grösseren Abmessung des Filmstreifens angepasste grössere Bohrung hat. Hiebei entsteht ein dicker Netzwerkfaden, der ähnlich wie die nach den vorhergehenden Beispielen hergestellten Fäden aussieht, aber ungezwirnt eine Festigkeit von 0,8 g jeDenier hat.
Der dicke Faden hat 2000 Denier.
B eis p i el 9 : Ein dem in Beispiel 6 verwendeter ähnlicher Filmstreifen wird durch eine Drehstrahl- einrichtung nach Fig. 1 geführt. Hiebei wird ein Luftdruck von 6,3 kg/cm angewendet und der Filmstrei- fen wird mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 9, 1 m jeMinute durch den Strahl geführt, wodurch die Zerfaserung des Films bewirkt und ein dicker Netzwerkfaden erhalten wird, der den Fäden ähnlich ist, die bei Verwendung der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Strahleinrichtung erzeugt werden. Der Hauptunterschied gegen diese besteht aber darin, dass der mittels der Drehstrahleinrichtung her-
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gestellteNetzwerkfaden weniger freie Faserenden aufweist und dass diese durch die zwirnende Wirkung des Strahles um das Hauptfadenbündel gewunden werden.
Durch diese Kombination wird etwa das Aussehen eines Garbenseilgarnes hervorgerufen, welches mit ihren Enden aneinanderstossende, weizengarbenähnli- che Gebilde in zufälligen Abständen durch Fibrillen mit dem Fibrillenbündel verbindet. Bei Erhöhung der Fadengeschwindigkeit auf annähernd 64 m je Minute, wodurch der Faden unter einer Spannung von etwa 3,5 g durch den Strahl geführt wird, entsteht ein zerfasertes, dickes Erzeugnis, das sehr wenig freie Enden aufweist. Dadurch ähnelt dieses Erzeugnis mehr einem aus kontinuierlichen Fäden hergestellten Garn als einem aus Stapelfasern erzeugten Garn.
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in Lage zu halten.
Beispiel 10 : Ein wie in Beispiel 6 verwendeter ähnlicher Filmstreifen wird auf einem gebräuch- lichen Textilabwärtszwirner mit 2, 4 Drehungen je cm gezwirnt. Dieser Film wird zerfasert, indem der gezwirnte Film mit einer Geschwindigkeit von 45, 7 m je Minute durch eine Strahleinrichtung nach Fig. 1 geführt wird, wobei Luft mit einem Druck von 2,8 kg {cm2 verwendet wird. Nach dem Durchführen durch den Strahl wird das Erzeugnis über eine heisse Platte mit 1800C geführt und dadurch entspannt. Das erhal- . tene, 80 Denier dicke Erzeugnis hat eine Festigkeit von 3,2 g je Denier bei einer Dehnung von 170/0.
Dieses Erzeugnis wurde zu einem doppelbreiten Gewebe verwebt, das eine Hüllwirkung und Gleichmässigkeit zeigt, welche jene von Geweben aus gesponnenen Garnen mit denselben Polymeren weit übertreffen. Überdies haben diese Gewebe einen weichen, trockenen, seidenähnlichen Griff, der bei Stoffen, die zu Hemden und Schlüpfern verarbeitet werden, sehr erwünscht ist. Die aussergewöhnliche Hüllwirkung
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Beispiel 11 : Ein wie nach Beispiel 8 hergestellter Filmstreifen wird auf einer gebräuchlichen Zwirnervorrichtung mit l, 2 Drehungen je cm gezwirnt. Der gezwirnte Filmstreifen wird zerfasert, indem er durch eine Strahleinrichtung nach Fig. 1 geführt wird, die jedoch zur Anpassung an die grösseren Ab-
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faches Garn mit 5700 Denier hergestellt. Dieses Garn wurde in einen gewebten Jutegrund eingewirkt, wodurch ein Schnittsamtteppich mit folgenden Merkmalen entstand :
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<tb>
<tb> Florhöhe <SEP> : <SEP> 9,5-11,0 <SEP> mm,
<tb> Flordicke: <SEP> 4 <SEP> mm,
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Stiche: <SEP> 2,4-2,6 <SEP> je <SEP> cm,
<tb> Auftrag <SEP> von <SEP> Florgam: <SEP> 966 <SEP> g <SEP> je <SEP> m2,
<tb> Grund: <SEP> Jute <SEP> mit <SEP> 410 <SEP> g/m2.
<tb>
Latex: <SEP> #GRS" <SEP> (bei <SEP> Zimmertemperatur <SEP> aushärtende
<tb> Type).
<tb>
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