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Verfahren zur Herstellung von Zwirnen mit hohem elastischem Zug
Es ist bekannt, Garnen aus synthetischen organischen Textilfasern eine permanente Kräuselung zu erteilen, indem man sie hochdreht, in diesem Zustand einer Hitzebehandlung unterwirft und sodann wieder auf normale Drehung zurückdreht. Das vorübergehende Hochdrehen kann dabei mit Hilfe einer Ringoder Etagenzwirnmaschine erfolgen oder in kontinuierlicher Arbeitsweise mittels einer Falschzwirnvorrichtung. Nach diesem Verfahren werden ferner je zwei in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedrehte Garne zu einem zweifachen Zwirn mit schwacher Zwirndrehung (z. B. 100 T/m bei Garntitern zwischen 30 und 100 den) vereint.
Es ist ferner bekannt, ein besonderes Kräuselgarn, das auch im verstrickten Zustand einen etwas rauheren, härteren Griff aufweist als die übrigen Kräuselgarne, dadurch herzustellen, dass Fäden aus synthetischem Material mittels einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend hochgedreht und im hochgedrehten Zustand einer kurzzeitigen Hitzebehandlung bei einer nahe am Schmelzpunkt des Fasermaterials liegenden Temperatur unterworfen und sodann scharf abgekühlt werden. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Garne gelangen als Strickgarne für Socken, Strümpfe, Badeanzüge u. dgl. zur Verwendung.
Es gibt jedoch Fälle, in denen gewisse andere Eigenschaften solcher gekräuselten Garne notwendig sind. So kann z. B. ein hoher elastischer Zug, der das Garn befähigt einer Dehnungsbeanspruchung entgegenzuwirken und nach Aufhebung der letzteren rasch und möglichst vollständig seine ursprüngliche Form und Länge wieder anzunehmen, nötig sein. Ferner kann ein geringeres Volumen und eine grössere Wider-
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stellung von elastischen Gabardingeweben aus solchen gekräuselten Garnen und Wolle, wie sie beispielsweise für Skianzüge Verwendung finden.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von 2-fachen Zwirnen aus Kräuselgarnen mit den genannten Eigenschaften bekannt, gemäss welchem zwei in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedrehte und im hochgedrehten Zustand fixierte Garne auf je eine höhere Drehung von z. B. 700 T/m s vor dem Nullpunkt bzw. über den Nullpunkt hinaus zurückgedreht werden, worauf diese Garne mit einer Drehung von zirka 700 T/m in Z-Richtung miteinander verzwirnt werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es nur mit Hilfe von Ring- oder Etagenzwirnmaschinen ausgeführt werden kann, wogegen die viel wirtschaftlichere kontinuierliche Arbeitsweise mittels einer Falschzwirnvorrichtung sich nicht anwenden lässt.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Zwirnen mit hohem elastischem Zug, bestehend aus vollsynthetischem organischem Material, vorzugsweise aus einem Polyamid, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei in an sich bekannter Weise mittels einer Falschzwirnvorrichtung vor- übergehend hochgedrehte und in hochgedrehtem Zustand durch kurzzeitige Hitzebehandlung bei einer relativ nahe am Schmelzpunkt des Fasermaterials liegenden Temperatur, insbesondere während höchstens 1, 5 sec bei einer Temperatur, die zwischen 30 und 100C unterhalb des Schmelzpunktes des Fasermaterials liegt, behandelte Garne bzw. Fadenbündel mit je einem Garntiter zwischen 50 und 150 den mit 200 bis
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Der hohe elastische Zug der erfindungsgemässen Zwirne wird somit im wesentlichen durch die Kom- bination dreier Merkmale, nämlich der Verwendung von Ausgangsgarnen mit relativ groben Einzelfaden- titern, der Fixierung der Garne im hochgedrehten Zustand bei relativ hoher Temperatur und der Vereini- gung zweier so erhaltener Kräuselgarne zu einem Zwirn von 200 bis 400 T/m erreicht.
Während bei den in diskontinuierlicher Arbeitsweise mittels Ring- oder Etagenzwirnmaschinen ge- kräuselten Garnen die Fixierung der hochgedrehten auf der Spule befindlichen Garne mittels Sattdampf während etwa einer halben Stunde vorgenommen wird, erfolgt bei den in kontinuierlicher Arbeitsweise mit einer Falschzwirnvorrichtung gekräuselten Garnen nur eine sehr kurzzeitige Fixierung mit trockener
Hitze am hochgedrehten durchlaufenden Garn. Mit der Dampffixierung auf Spulen, bei welcher das Garn ausser der Erhitzung auch noch eine Quellung erfährt, lassen sich naturgemäss die durch das Hochdrehen erteilten Torsionsspannungen im Garn stärker fixieren als mit einer kurzzeitigen trockenen Hitzefixierung im durchlaufenden Garn.
Es war daher zu erwarten, dass aus zwei durch Falschzwirnen gekräuselten Ein- zelgarnen bestehende zwirne einen nur ungenügenden elastischen Zug aufweisen würden, was überraschen- derweise nicht der Fall ist ; der elastische Zug der erfindungsgemässen Zwirne genügt vielmehr den an sie gestellten Anforderungen vollkommen. Die Kräuselung der Einzelgarne dieses Zwirnes in kontinuierlicher Arbeitsweise mittels einerFalschzwirnmaschine ist aber wesentlich wirtschaftlicher als diejenige der Einzelgarne des erwähnten bekannten Zwirnes, welche in diskontinuierlicher Arbeitsweise erfolgt.
Die Kräuselung der Einzelgarne zur Herstellung des erfindungsgemässenzwirnes erfolgt mitHilfe einer für diese Zwecke üblichen Falschzwirnvorrichtung. Das von der Lieferspule kommende Garn kann dabei nacheinander eine erste Fadenfördervorrichtung, z. B. ein Walzenpaar oder eine Galette, eine Erhitzungsvorrichtung, den Drallgeber der Falschzwirnvorrichtung, sowie eine zweite Fadenfördervorrichtung passieren und anschliessend zur Aufwickelvorrichtung gelangen.
Als Erhitzungsvorrichtung kann z. B. ein vom Garn in axialer Richtung durchlaufendes Rohr verwendet werden, das zwecks Erhitzung der Luft im Rohrinnern eine elektrische Heizwicklung aus Widerstandsdraht enthält. An Stelle eines Rohres kann auch ein Kasten mit mehreren Heizwicklungen zur gleichzeitigen Hindurchleitung einer Anzahl Garne verwendet werden. Es können ausserdem Vorrichtungen verwendet werden, bei welchen die Hitzefixierung der hochgedrehten Garne durch Kontakt mit einer erhitzten Flä- che, vorzugsweise einer Metallfläche erfolgt, die z. B. auf elektrischem Wege auf die nötige Temperatur gebracht wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf Textilgarne aus Polyamiden, insbesondere solchen aus Polyhexamethylenadipamid und Polymerisaten aus Epsilon-Caprolactam. Es kommen jedoch auch Garne aus anderem vollsynthetischen Fasermaterial, z. B. solche aus Polyestern oder Stoffen auf Polyvinylbasis (Polyacrylnitril) in Betracht. Die Höhe der bei der Kräuselung der Garne anzuwendenden Fixiertemperatur ist abhängig von der Beschaffenheit des Fasermaterials und vom Garntiter. Man erhält gute Resultate, wenn hochgedrehte Fadenbündel mit einem Titer zwischen etwa 50 und 150 den einer Hitzeeinwirkung während höchstens 1,5 sec bei einer Temperatur, die zwischen 30 und IOC) C unterhalb des Schmelzpunktes des Fasermaterials liegt, unterworfen werden. Bei Garnen aus Polyhexamethylenadipamid kommen somit z. B.
Temperaturen zwischen zirka 220 und 2400C und bei Garnen aus Polymerisaten von Epsilon-Caprolactam solche zwischen etwa 185 und 205 C in Betracht.
Beispiel l : Ein endloses Fadenbündel aus Polyhexamethylenadipamid mit einem Gesamttiter von 70 den, bestehend aus 17 Einzelfäden, das eine Drehung von zirka 30 T/m Z aufweist, wird bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von etwa 43 m/min mittels einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend auf 3000 T/m hochgedreht und passiert im hochgedrehten Zustand eine Erhitzungsvorrichtung, in welcher es während rund 0,9 sec der Einwirkung von Heissluft von 2300C unterworfen wird. Je zwei so behandelte Garne, die in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedreht wurden, werden miteinander auf 300 T/m S verzwirnt. Der so erhaltene Zwirn weist einen elastischen Zug von 21,2 % auf.
Die Messung des elastischen Zuges erfolgt dabei in folgender Weise :
Von dem in gespanntem Zustand auf Kreuzspulen aufgewickelten Zwirn wurden fünf Strängchen von acht Umgängen zu 1 m abgehaspelt, wobei die Spannung so gehalten wurde, dass der Zwirn gerade ausgestreckt war (etwa 0, 1 g/den). Danach wurden die Strängchen zur vollständigen Benetzung während 30 sec in Wasser von zirka 60 C, enthaltend 2 g/Liter Erkantol BX (Benetzungsmittel) eingetaucht, an einem Haken aufgehängt und in nassem Zustand mit etwa 0,2 g/den belastet, wobei darauf geachtet wurde, dass die Garnsträngchen vollständig glatt hingen. Nach 1 min Belastung wurden die Längen xi - xi der nassen Strängchen gemessen.
Nun wurden die Gewichte entfernt und die Strängchen ohne jede Belastung frei hängend bei 50 - 600C getrocknet und dann mit 0,02 g/den frei hängend belastet und nach 1 min Belastung deren Längen y-y gemessen. Aus den Messungen wurde der elastische Zug nach der folgenden Formel berechnet :
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Beispiel 2: Ein leicht vorgedrehtes Multifilgarn aus Polyhexymethylenadipamid mit einem Gesamttiter von 90 den, bestehend aus 26 endlosen Einzelfäden, wird mittels einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend auf 2700 T/m hochgedreht und im hochgedrehten Zustand während 0, 87 sec der Einwirkung von 2350C'heisser Luft ausgesetzt. Je zwei so behandelte Garne, die in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedreht worden sind, werden miteinander auf 270 T/m verzwirnt.
Der elastische Zug des so erhaltenen Zwirnes liegt über 20 lu.
Beispiel 3 : Ein leicht in Z-Richtung vorgedrehtes Garn, bestehend aus 15 endlosen Einzelfäden, hergestellt aus dem Polykondensat aus Epsilon-Caprolactam, vom Gesamttiter 75 den, wird auf einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend auf 3000 T/m hochgedreht und im hochgedrehten Zustand während 0. 8 sec der Einwirkung von Heissluft von 1950C ausgesetzt.
Zwei solche Garne, die in entgegengesetzter Richtung hochgedreht worden sind, werden mit 350 Tim S verzwirnt. Hiebei resultiert ein Zwirn, dessen elastischer Zug über 20 % liegt.
PA TENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zwirnen mit hohem elastischem Zug, bestehend aus vollsynthetischem organischem Material, vorzugsweise aus einem Polyamid, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in an sich bekannter Weise mittels einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend hochgedrehte und im hochgedrehten Zustand durch eine kurzzeitige Hitzebehandlung bei einer relativ nahe am Schmelzpunkt des Fasermaterials liegenden Temperatur, insbesondere während höchstens 1, 5 sec bei einer Temperatur, die zwischen 30 und 100C unterhalb des Schmelzpunktes des Fasermaterials liegt. behandelte Garne bzw.
Fadenbündel mit je einem Gesamttiter zwischen 50 und 150 den, mit 200-400 T/m verzwirnt werden.