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Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Garnes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus endlosen Fäden bestehendem Garn, ins- besondere ein vereinfachtes, wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von voluminösem Garn, das aus einzeln gekäuselten synthetischen Fäden besteht.
Unter der Bezeichnung"texturiertes Garn"ist ein neues Garnprodukt auf den Markt gebracht worden, welches aus mehreren, im wesentlichen endlosen, einzeln gekräuselten Fäden besteht. Die Einzelfäden weisen an unregelmässig über ihre Länge verteilten Stellen Windungen, Schleifen u. dgl. auf. Aus diesen Garnen können Gewebe oder Gewirke hergestellt werden, die sich durch weicheren Griff, bessere Wärmehaltigkeit und vergrössertes Volumen auszeichen.
Ein zweckmässiges Verfahren zur Herstellung derartiger Garne ist in dem Patent Nr. 226122 beschieben. Dieses Verfahren, bei welchem ein Bündel von Einzelfäden durch ein bewegtes Medium geführt wird, um die Fäden voneinander zu trennen, besteht darin, dass in dem Medium eine Zone turbulenter Strömung gebildet wird, um an den voneinander getrennten Fäden Schlaufen usw. in zufällig sich ergebendenAbständen auszubilden, worauf die Fäden von der turbulenten Zone unter Zwirnen abgezogen werden, wobei das Abziehen des Fadenbündels mit geringerer Geschwindigkeit als die Zuführung erfolgt.
Dieses Verfahren hat sich bei den meisten Fasermaterialien bewährt, besonders wenn Luft als strömendes Medium verwendet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es bei der Herstellung von stabilen voluminösen Garnen dieser Art aus wasserabweisenden synthetischen Fasern zweckmässig ist, eine oder mehrere der folgenden Massnahmen anzuwenden : a) Dem Verfahren wird ein mehr oder weniger gedrehtes Garn unterworfen ; b) anschliessend wird das Garn weiter gedreht ; c) es werden Klebstoffschichten verwendet ; d) zur Herstellung eines Garnes mit ineinander verschlungenen Fäden wird ein relativ hoher Luftdruck angewendet.
Alle diese Massnahmen sind aus wirtschaftlichen oder technischen Gründen unerwünscht.
Es hat sich nun gezeigt, dass glatte und einheitlichere voluminöse Garne, die Schleifen und andere Kräuselungen enthalten, aus wasserabweisenden synthetischen Fäden auf eine einfachere und wirtschaftlichere Weise hergestellt werden können, wenn ein feuchtes Garn oder Fadenbündel dem Verfahren nach dem Patent Nr. 226122 unterworfen wird. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass Bündel von wasserabweisenden synthetischenFaden, die einen Drall von weniger als 1, 2 Drehungen/cm besitzen, vor oder während der Einwirkung des bewegten Mediums (Gasstromes) mit einer gegenüber dem Garnmaterial indifferentenflüssigkeit. insbesondere Wasser, angefeuchtet werden. Zum Anfeuchten des Garns kann man jede indifferente Flüssigkeit verwenden, wobei Wasser bevorzugt wird.
Im Gegensatz zu dem Verfahren nach dem Patent Nr. 226122 können befriedigende Ergebnisse mit wasserabweisenden synthetischen Fasern selbst dann erzielt werden, wenn Druckluft von nur 1, 4 bis 2,8 atü in geeigneten Düsen verwendet wird, wie sie z. B. in der Patentschrift Nr. 206797 oder in der Patentschrift Nr. 218406 beschrieben sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch auf das Verfahren nach der Patentschrift Nr. 214324 angewendet werden.
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In der franz. Patentschrift Nr. 1. 100. 529 wurde bereits die Wirkung von Feuchtigkeit auf einem Luftstrom ausgesetzte Kunstseide besprochen. Nach dieser Patentschrift wurde festgestellt, dass Feuchtigkeit auf das Verfahren und die Qualität des erhaltenen Produkts keinen merklichen Einfluss ausübt, obwohl beobachtet wurde, dass bei nassen Fäden eine etwas grössere Anzahl von Schlingen erhalten wurde. Die Bei obachtungen gemäss dieser Patentschrift betreffen jedoch vor allem Kunstseide, eventuell auch andere wasserannehmende Fasern. Die Dehnung und andere physikalische Eigenschaften von wasserabweisendenFasern werden im Gegensatz zu den wasserannehmenden Fasern wie Kunstseide durch die Anwesenheit von Wasser nicht wesentlich geändert.
In Anbetracht dieses Standes der Technik ist es sehr überraschend und unerwartet, dass das Verfahren nach dem Patent Nr. 226122 auf eine zweckmässigere und wirtschaftlichere Weise durchgeführt werden kann, wenn es auf angefeuchtete wasserabweisende synthetische Fasern angewendet wird, und dass die dabei erhaltenen Produkte eine viel höhere Qualität aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum Kräuseln, Voluminösmachen von Garnen aus im Schmelzspinnverfahren hergestellten synthetischen Fäden mit glatter Oberfläche, z. B. von Nylon-oder"Dacron"-Polyestergarn. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Garne beschränkt, sondern kann auch auf andere Garne angewendet werden, die aus wasserabweisenden synthetischen Fäden aus Acrylnitrilpolymeren und deren Kopolymeren sowie aus Vinyl- und Vinylidenpolymeren und-kopolymeren bestehen bzw. solche Fäden enthalten.
Als Mass für die Stabilität des Produkts verwendet man den Prozentsatz der durch Aufbringung einer bestimmtenBelastung bewirkten bleibendenDehnung des Garnes. Diese Stabilitätsprüfung hat sich als zuverlässiges Hilfsmittel zur Kennzeichnung von derartigen Garnen erwiesen. Die Prüfung wird wie folgt durchgeführt : Eine Länge von 1m behandeltem Garnwird unter einem Zug von etwa 0, 01 g/den gemessen und dann 10 sec lang mit 0, 5 g/den des Garns belastet. Dann wird das Gewicht bis auf 0, 01 g/den weggenommen und das Garn erneut gemessen. Der Unterschied zwischen den vor und nach der Belastung gemessenen Längen ist die bleibende Drehung und wird als" Stabilität des Garns" (in Prozent der ursprünglichen Garnlänge von 1 m) bezeichnet. Mit Hilfe einer am unteren Ende der Prüfeinrichtung angebrachten Zentimeterskala kann man die Grösse der" Stabilität" direkt ablesen.
Es wird allgemein angenommen, dass zur Herstellung von einwandfreien, einheitlichen Textilgeweben oder-gewirken eine Stabilität von etwa 2, 50/0 oder weniger erforderlich ist. Bei einer Stabilität von 4 bis 5% können während der Herstellung des Gewebes oder Gewirkes einige der Windungen, Schleifen od. dgl. aus dem schwach gedrehtenGarn herausgezogen werden, so dass uneinheitliche Gewebe bzw. Gewirke von minderer Qualität erhalten werden.
DieErfindung wird an Hand des nachstehenden Beispiels erläutert, ohne auf dieses beschränkt zu sein.
Beispiel : Ein aus 27 Fäden bestehendes ungedrehtes Dacron-Polyestergarn von 40 Denier wurde von einem Garnwickel einer Behandlungsdüse zugeführt. Unmittelbar vor der Düse wurde das Garn über eine in derTextiltechnik übliche Docht-Anfeuchtungseinrichtung geführt, wie sie häufig zur Aufbringung von Schlichte oder Appretur auf ein laufendes Fadenbündel verwendet wird und die einen dünnen Wasserfilm auf das Garn aufbrachte. Das Garn wurde der Düse mit einer Geschwindigkeit von 98, 4m/minzugeführt. Die Düse wurde mit Druckluft von 2, 8 atü beschickt. Dann wurde das Garn unter einer Zugspannung von 14 g aufgewickelt. Die Stabilität dieses Garns betrug 0, 10/o.
Zum Vergleich wurde das gleiche Garn durch die Behandlungsdüse geführt, ohne dass vor der Behandlung mit Hilfe eines Dochtes Wasser auf das Garn aufgebracht wurde. Die Qualität und Verarbeitbarkeit des behandelten Garns erlitt sofort eine derartige Einbusse, dass der Druck der der Düse zugeführten Luft auf 5, 6 atü erhöht werden musste, um ein Garn der gleichen Qualität zu erhalten. Bei einem solchen Luftdruck beträgt die Aufwickelspannung des Garns 15-18 g. Das Garn hatte eine Stabilität von 0, 20/0, was dem Ausführungsbeispiel im wesentlichen entspricht.
Aus dem vorstehenden Beispiel geht hervor, dass infolge des Aufbringens von Feuchtigkeit auf das Garn unmittelbar vor dessen Behandlung ein verbessertes Produkt erhalten und die Behandlung mit einer geringerenluftmenge durchgeführt werden kann. Für die Aufbringung von Feuchtigkeit wurde eine DochtAnfeuchtungseinrichtung angegeben. Es gibt aber natürlich zahlreiche andere Einrichtungen, die für denselben Zweck verwendet werden können, z. B. eine Schlichtrolle, oder man kann das Garn in eine geeignete, mit Wasser gefüllte Rinne od. dgl. tauchen.
Zur Verbesserung des Produkts und des Verfahrens wird vorzugsweise Wasser verwendet. Für den gleichen Zweck kann man mit verschiedenem, aber gewöhnlich geringerem Erfolg auch andere Mittel verwenden. Von diesen seien hier die hydroxylierten Substanzen genannt, die keine Lösungsmittel für das Garnsind, z. B. Äthylenglykpl, Triäthylenglykol und 2-Äthyl-Hexandiol-l, 3.
Je nach der Art des Materials und dem gewünschten Grad der Schleifenbildung kann die Luft den
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verschiedenen Düsen mit einem Druck von 1, 4 bis 5,6 atü zugeführt werden. Einer der Vorteile der Erfindung besteht jedoch darin, dass die meisten Garne mit einem Luftdruck von nur 1, 4 bis 2,8 at behandelt werden können, der für die bekannten Verfahren dieser Art gewöhnlich zu niedrig ist. Das Aufbringen von Wasser vor dem Behandeln verbessert gewöhnlich die Behandlung von Garn unter jedem gegebenen Luftdruck. Wenn auf das laufende Fadenbündel Wasser aufgebracht wird, können sogar einige Materialien behandelt werden, die sonst anscheinend überhaupt nicht für diese Behandlung geeignet sind.
Auch dabei bewirkt die Anwendung von Wasser die Herabsetzung der Luftmenge, die zur Erzielung einer bestimmten Verarbeitbarkeit und Qualität erforderlich ist.
Die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens kann noch erhöht werden, wenn man dem Wasser verschiedene Substanzen zusetzt. Zu diesen gehören oberflächenaktive Stoffe, Garnschmiermittel, Appreturen, Schlichtstoffe u. dgl.
Das Verfahren mit Aufbringen von Wasser auf das Fadenbündel kann mit zahlreichen normalen textil- technischen Verfahren, z. B. dem Strecken. Drehen, Aufspulen, Aufwickeln zu einem Kegel u. dgl. vereinigt werden. Zweckmässig wird es z. B. nach dem Austritt des Garns aus der Spinndüse an einer Stelle durchgeführt, an der die Fäden bereits genügend verfestigt sind. Die Aufwickelspannungen können jeweils so gewählt werden, wie es zur Erzielung eines entsprechenden Wickels erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann für ungedrehtes Garn, für Garn, das nur den bei seiner Herstellung entstehenden Drall aufweist, sowie für gedrehtes Garn verwendet werden. Nach dem Behandeln kann das Garn direkt auf einen an seiner Oberfläche angetriebenen Wickel aufgewickelt werden oder durch Aufwickeln mittels einer Ringspinnmaschine einen zusätzlichen Drall erhalten. Änderungen im Volumen des Garns können durch Veränderung des Luftdrucks, der Aufwickelspannung, des Dralles, des relativen oder absolutenBetrages, um den die Zuführungsgeschwindigkeit des Garnes zur Düse die Abzugsgeschwindigkeit des Garnes von der Düse übersteigt usw. bewirkt werden.
Das erfindungsgemäss erhaltene voluminöse Garn hat die wünschenswerten Eigenschaften von gesponnenem Stapelfasergarn, ohne dass es notwendig ist, endlose Fäden zu Stapelfasern zu zerschneiden und aus diesen ein Garn herzustellen. Das voluminöse Garn wird auf einfache, wirtschaftliche Weise direkt aus einem Bündel endloser Fäden hergestellt und ist für viele Verwendungszwecke dem gesponnenen Stapelfasergarn überlegen. Die Garne können für alle Zwecke verwendet werden, denen Textilmaterialien Im allgemeinenzugeführtwerden.
Einweiterer Vorteil besteht darin, dass die Düse nur mit niedrigem Luftdruck beaufschlagt zu werden braucht und dass soweit festgestellt wurde, alle Arten von aus endlosen synthetischenFäden bestehenden Garne nach dem erfindungsgemässenverfahren behandelt werden können, während bisher einige Polyesterfäden bei diesem Verfahren keine einwandfreien Resultate lieferten.