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Verfahren zum Recken von Elementarfäden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recken von Elementarfäden auf der Grundlage von Polyaminocapronsäure mittels eines oder mehrerer beheizter, von den Fäden in einem Bogen von mindestens 3600 umschlungener Reckzapfen bei der Herstellung von Fäden mit einem Titer von weniger als 3, 35 Tex und einer Schrumpfung von mindestens 9% in kochendem Wasser.
Die vorgenannten Fäden und Garne können erhalten werden, indem Polyaminocapronsäure im geschmolzenen Zustand gesponnen wird, die dabei erhaltenen Produkte gestreckt und die gestreckten Produkte gegebenenfalls gezwirnt werden.
Diese Garne haben jedoch den Nachteil, dass die daraus hergestellte Strickware lange, schmale Maschen aufweist, so dass sie schmäler ist und auch leichter hängenbleibt als Strickware aus Garnen auf der Grundlage von Polyamiden, die aus Gemischen von Diaminen und Dicarbonsäuren, insbesondere einem Gemisch von Hexamethylendiamin und Adipinsäure, hergestellt wurden.
Insbesondere das leichte Hängenbleiben muss als grosser Nachteil angesehen werden. Unter leichtem Hängenbleiben versteht man, dass die Maschen mehr oder weniger leicht aus der Strickware herausgezogen werden können und dann in Form von kleinen Schleifen von der Ware abstehen.
Diese Nachteile der aus Polyaminocapronsäure bestehenden Garne gegenüber den Garnen aus Polyamiden auf der Grundlage von Diaminen und Dicarbonsäuren können beseitigt werden, indem man die erstgenannten Garne nach ihrem Strecken und Zwirnen mit heissem Wasser wäscht. Dieses Waschen mit heissem Wasser stellt jedoch einen zusätzlichen Arbeitsgang in dem Herstellungsverfahren dar.
Es wurde nun ein Garn auf der Grundlage der Polyaminocapronsäure geschaffen, das bereits in un-
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Textilprodukten verstrickt werden kann, die weniger leicht hängenbleiben.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Bezeichnung Polyaminocapronsäure auch das nach bekannten Verfahren aus Caprolactam herstellbare Polyamid umfasst.
Um die oben erwähnten Eigenschaften von Fäden und Garnen zu erreichen, wird erfindungsgemäss so vorgegangen, dass das Recken unter Verwendung von einer Temperatur von 100-liOoC, vorzugsweise von 1050 C, aufweisenden Reckzapfen mit einem Durchmesser von etwa 12 mm durchgeführt und eine Fadentemperatur von 140 bis 1600C durch zusätzliche Reibung infolge des entsprechend der Abzugsgeschwindigkeit gewählten Umschlingungswinkels erzielt wird. Die so hergestellten Fäden und Garne haben ausserdem die dauerhafte Eigenschaft, dass die Doppelbrechung des Garns nach einer zeitweiligen Dehnung desselben um 20% nicht abnimmt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Garne auf der Grundlage der Polyaminocapronsäure, die unabhängig von ihrem Alter die vorstehende Forderung der nach einer vorübergehenden Dehnung um 20% unverändert bleibenden spezifischen Doppelbrechung erfüllen, beim Stricken weite, runde Maschen bilden, was als vorteilhaft angesehen wird.
In der üblichen Weise nach dem Spinnen aus geschmolzener Polyaminocapronsäure kaltgestreckte Garne erfüllen jedoch nicht dauernd die vorgenannte Forderung, dass nach einer zeitweiligen Dehnung um 20% keine Abnahme der Doppelbrechung erfolgt.
Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich von dem allgemein angewendeten Streckver-
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fahren dadurch, dass die Fäden während des Streckens eine höhere Temperatur haben als es bisher der Fall war. Nach den bekannten Verfahren wird die Temperatur der Fäden nur dadurch erhöht, dass das Strecken und die beim Gleiten der Fäden über den Reckzapfen (snubbing pin), falls ein solcher verwendet wird, auf- tretende Reibung eine Freisetzung von Wärme in den Fäden bewirken. Durch diese Wirkung wird jedoch die Temperatur der Fäden bei dem Titer in dem erfindungsgemäss verwendeten Bereich nicht über 1000 C erhöht.
Es hat sich nun gezeigt, dass, wenn im Innern der Fäden während des Streckvorganges eine Tempe- ratur zwischen 140 und 1600 C erreicht'wird, die schliesslich erhaltenen Produkte beim Stricken weite und runde Maschen bilden und ausserdem dadurch gekennzeichnet sind, dass die spezifische Doppelbre- chung des Garns unverändert bleibt, wenn die Garne sehr lange Zeit nach ihrer Erzeugung vorübergehend um 20% gedehnt werden.
Es ist bekannt. Polyamidfäden unter Verwendung von Reckzapfen (snubbing pins) zu. strecken. Der zu streckende Faden wird zur Festlegung des Streckpunktes in einer oder mehreren. Windungen um diese
Zapfen geführt, die zwischen der Einzugswalze und der Streckwalze der Streck- und Zwirnmaschine angeordnet sind.
In der üblichen Ausführungsform dieses Verfahrens wird diesen Zapfen nur die in den Fäden während des Streckens erzeugte Wärme zugeführt. Durch Strahlung und Wärmeleitung wird diese Wärme von den
Zapfen teilweise wieder abgegeben, so dass ein Gleichgewichtszustand hergestellt wird. In diesem Zustand steigt die Temperatur von Fäden mit dem vorgenannten Titer von weniger als 5, 5 Tex, wie vorstehend erwähnt, nicht über 1000C.
Erfindungsgemäss wird dem Streckzapfen jedoch von einer andern Quelle als dem Faden eine solche Wärmemenge zugeführt, dass die Fäden während des Streckens eine Temperatur zwischen 140 und 160OC erreichen. Dies ist der Fall, wenn der Streckzapfen eine Temperatur von 100 bis 1100 C hat. Die Temperatur der Garne mit dem für Strickgarne üblichen Titern erreicht dann bei der üblichen Streckgeschwindigkeit eine Temperatur in dem vorgenannten Bereich von 140 bis 1600C.
Die Erhitzung der Streckzapfen kann mit Hilfe von eingebauten elektrischen Heizelementen oder mit Hilfe von erhitzten Flüssigkeiten erfolgen, die durch Kanäle der Streckzapfen geleitet werden.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Ausführungsbeispielen erläutert, ist auf diese jedoch in kei- ner Weise eingeschränkt.
Beispiel l : Ein ungewaschenes, ungestrecktes Garn mit einem Titer von 14,8 Tex, bestehend aus 4 Fäden aus Polyaminocapronsäure mit einem Gehalt von 1, 5 lo wasserlöslichen Verbindungen, wurde mit Hilfe einer Einzugswalze von einer Vorratsspule abgezogen. Von dieser Walze wurde das Garn dann einer Streckwalze zugeführt, die mit einer so viel höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Einzugswalze angetrieben wurde, dass das Garn zwischen beiden Walzen um 340ufo gestreckt wurde. Die Umfangsgeschwindigkeit der Streckwalze betrug 375 m/min.
Zwischen beiden Walzen wurde das Garn mit einem Bogen von 3600 C um zwei Reckzapfen von 12 mm Durchmesser herumgeführt, die auf eine Temperatur von 105 bis 1100 C erhitzt wurden.
Das gestreckte Garn wurde schliesslich mit Hilfe einer Ringzwirnmaschine gezwirnt und aufgespult.
In der nachstehenden Tabelle sind einige Kennwerte des dabei. erhaltenen Garns mit denen eines Garns verglichen, das unter sonst gleichen Bedingungen mit einem nicht erhitzten Streckzapfen behandelt worden war.
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<tb>
<tb>
Gestreckt <SEP> über <SEP> erhitzten <SEP> Zapfen <SEP> nicht <SEP> erhitzten <SEP> Zapfen
<tb> Zugfestigkeit <SEP> in <SEP> g/Tex <SEP> 48 <SEP> 46
<tb> Bruchdehnung <SEP> in <SEP> % <SEP> 33 <SEP> 38
<tb> Schrumpfung <SEP> in <SEP> kochendem <SEP> Wasser <SEP> in <SEP> % <SEP> 12, <SEP> 8 <SEP> 13, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Spezifische <SEP> Doppelbrechung <SEP> 524. <SEP> 10-4 <SEP> 521. <SEP> 10-4 <SEP>
<tb> Abnahme <SEP> der <SEP> Doppelbrechung <SEP> nach <SEP> einer
<tb> vorübergehenden <SEP> Dehnung <SEP> um <SEP> 20%
<tb> (6 <SEP> Wochen <SEP> nach <SEP> der <SEP> Erzeugung <SEP> bestimmt) <SEP> 0 <SEP> 29.
<SEP> 10-4 <SEP>
<tb> Flachbreite <SEP> der <SEP> Passe <SEP> eines <SEP> auf <SEP> einer
<tb> Baumwollmaschine <SEP> der <SEP> Breite <SEP> 60 <SEP> hergestellten <SEP> Strumpfes <SEP> in <SEP> cm <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Flachbreite <SEP> der <SEP> Passe <SEP> eines <SEP> auf <SEP> einer
<tb> Standardmaschine <SEP> in <SEP> der <SEP> Breite <SEP> 51 <SEP> hergestellten <SEP> Strumpfes <SEP> in <SEP> cm <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP> 17, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
Mit Flachbreite ist die Breite des flachliegenden entspannten Strumpfes nach der üblichen Stabilisierung auf einer Schablone im Dampfkasten bezeichnet. Diese Breite ist der Maschenbreite proportional.
Beispiel 2 : Ein ungewaschener und ungestreckter monofilerFaden ausPolycaprolactam mit einem Gehalt von 1, 71o wasserlöslichen Verbindungen und mit einem Titer von 7, 1 Tex wurde mit Hilfe einer Einzugswalze von einer Vorratsspule abgezogen. Von dieser Walze wurde der Faden dann einer Streck walze zugeführt, die mit einer so viel höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wurde als die Ein-
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Streckwalze3600C um einen Streckzapfen von 12 mm Durchmesser herumgeführt, der auf eine Temperatur von 105 bis 110 C erhitzt wurde.
Der gestreckte Faden wurde schliesslich mit Hilfe einer Ringzwirnmaschine gezwirnt und aufgespult.
In der nachstehenden Tabelle sind einige Kennwerte des gestreckten Fadens mit den entsprechenden Kennwerten eines mit einem nicht erhitzten Zapfen behandelten Fadens verglichen.
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<tb>
<tb>
Gestreckt <SEP> über <SEP> erhitzten <SEP> Zapfen <SEP> nicht <SEP> erhitzten <SEP> Zapfen
<tb> Zugfestigkeit <SEP> in <SEP> g/Tex <SEP> 54 <SEP> 52
<tb> Bruchdehnung <SEP> in <SEP> % <SEP> 33 <SEP> 35
<tb> Schrumpfung <SEP> in <SEP> kochendem <SEP> Wasser <SEP> in <SEP> % <SEP> 13, <SEP> 4, <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Spezifische <SEP> Doppelbrechung <SEP> 533. <SEP> 10-4 <SEP> 529. <SEP> 10-4 <SEP>
<tb> Abnahme <SEP> der <SEP> Doppelbrechung <SEP> nach
<tb> einer <SEP> vorübergehenden <SEP> Dehnung
<tb> um <SEP> 20% <SEP> (6 <SEP> Wochen <SEP> nach <SEP> der <SEP> Erzeugung <SEP> bestimmt) <SEP> 0 <SEP> 17.
<SEP> 10-4 <SEP>
<tb> Flache <SEP> Schenkelbreite <SEP> eines <SEP> auf <SEP> einer
<tb> Baumwollmaschine <SEP> der <SEP> Breite <SEP> 60 <SEP> hergestellten <SEP> Strumpfes <SEP> in <SEP> cm <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Flache <SEP> Schenkelbreite <SEP> eines <SEP> auf <SEP> einer
<tb> Standard <SEP> maschine <SEP> der <SEP> Breite <SEP> 51 <SEP> hergestellten <SEP> Strumpfes <SEP> in <SEP> cm <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> 16, <SEP> 4 <SEP>
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