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Verfahren zur Erzeugung permanent gekräuselter Textilgarne
Es ist bekannt, permanent gekräuselte, elastische Textilgarne dadurch zu erzeugen, dass normal gedrehte oder ungedrehte Garne hochgedreht, in diesem Zustand einer Hitzefixierung unterworfen und wieder auf die Ausgangsdrehung zurückgedreht werden. Das Verfahren hat hauptsächlich bei der Anwendung auf endlose Fäden aus vollsynthetischem Material grosse Bedeutung erlangt.
Es wurde auch schon versucht, Stapelfasergarne, insbesondere Baumwollgarne, diesem Verfahren zu unterwerfen. Da gewöhnliche Baumwollgarne jedoch nur in sehr geringem Ausmass thermoplastisch sind, ist es bis jetzt nicht gelungen, denselben auf diese Weise eine bleibende Kräuselung zu erteilen. Es wurde deshalb schon versucht, die Fixierung mit verschiedenen chemischen Mitteln vorzunehmen, was natürlich ein wesentlich komplizierteres und teueres Verfahren ist und ausserdem nicht zu befriedigenden Ergebnissen führte. Anderseits besteht ein namhaftes Interesse, die günstigen Eigenschaften der Baumwolle, vor allem deren hohe Saugfähigkeit, mit denjenigen von Kräuselgarnen aus vollsynthetischem Material zu kombinieren.
Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, gemäss welchem Zwirne aus endlosen Fäden aus vollsynthetischem Material und Baumwollgarne der vorübergehenden Hochdrehung und Fixierung im hochgedrehten Zustand unterworfen werden. Gestricke aus solchen Zwirnen zeigen jedoch ein sehr unruhiges Warenbild sowie Baumwollknötchen an der Oberfläche, was darauf zurückzuführen sein dürfte, dass die vollsynthetischen Fäden nach dem Verarbeiten zu Gewirken und Gewebenstarkzusarnmenschrumpfen, während die Baumwollgarne ihre Länge praktisch unverändert beibehalten und sich deshalb auf den vollsynthetischen Faden aufschieben.
Es sind ferner Vorrichtungen zum Kräuseln von vollsynthetischen Fäden bzw. Fadenbündeln oder von aus synthetischen Stapelfasern gesponnenen Garnen, welche mit Naturfasern gemischt sein können, mit Hilfe einer Doppeldrahtspindel bekannt, wobei zwischen der letzteren und dem Fadenlieferwerk eine Vorrichtung zum Erhitzen der Fäden angeordnet ist. Bekannt ist ausserdem eine Falschzwirnvorrichtung zum Kräuseln von Garnen, die unter anderem aus Mischungen von synthetischen Fasern mit Kunstseidefasern sowie mit Baumwollfasern bestehen können. In diesen Fällen ist jedoch nicht geoffenbart, wie gross die Anteile der thermoplastischen und nichtthermoplastischen Fasern sein sollen.
Die Erfindung bezweckt nun die Nachteile der verschiedenen bekannten Methoden zu vermeiden und besteht in einem Verfahren zur Herstellung permanent gekräuselter Textilgarne bestehend aus einem Mischgespinst aus im wesentlichen nichtthermoplastischen Stapelfasern einerseits und thermoplastischen Stapelfasern anderseits durch kontinuierliches vorübergehendes Hochdrehen mit einer Falschzwirnvorrichtung und Fixierung im hochgedrehten Zustand. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der thermoplastischen Fasern im Mischgespinst mindestens 1Cfl/o, z. B. 30- 70o, beträgt und dass die Fixierung durch kurzzeitige trockene Hitzeeinwirkung, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 150 und 2500C während Einwirkungszeiten zwischen 0,5 und 5 sec, erfolgt.
Durch das beanspruchte Mischungsverhältnis der verschiedenen Fasern wird erreicht, dass der Anteil an thermoplastischen Fasern die Permanenz der Kräuselung bewirkt, während der Anteil an nichtthermoplastischen Fasern, insbesondere an natürlichen Fasern wie Baumwolle oder Wolle, dem Gesamtgarn den Charakter der letzteren gibt.
Ferner wird durch die kurzzeitige trockene Hitzefixierung erreicht, dass eine minimale Vergilbung
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des Garnes und praktisch keine Verminderung der Reissfestigkeit gegenüber dem Ausgangsmaterial eintritt.
Diese Feststellungen sind überrasctiend, denn der Fachmann musste erwarten, dass die relativ hohen Fixier- temperatuien von 150 bis 2500C auf zellulosisches Material wie Baumwolle oder Zellwolle sowie auf
Wolle stark schädigend wirken, was nicht der Fall ist. Dies ist um so überraschender als z. B. festgestellt wurde, dass bei Mindesigespinstgarnen aus 50% Wolle und 50% Polyamidfasern bei einer Dampffixierung während 45 min bei nur 1100C Reissfestigkeitsverluste bis zu 201o auftraten, wozu noch eine beträchtliche
Vergilbung des Materials kam.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können die von der Lieferspule kommenden Garne nacheinander eine erste Fadenfördervorrichtung, z. B. ein Walzenpaar oder eine Ga- lette, eine Erhitzungsvorrichtung, den Drallgeber der Falschzwirnvorrichtung sowie eine zweite Fadenför- dervorrichtung durchlaufen. und anschliessend zur Aufwickelvorrichtung gelangen.
AlsErhitzungsvorrichtung kann z. B. ein vom Garn in axialer Richtung durchlaufendes Rohr verwendet werden, das zwecks Erhitzung der Luft in Rohrinnen eine elektrische Heizwicklung aus Widerstandsdraht aufweist.
An Stelle eines Rohres kann auch ein Kasten mit mehrere'1 Helzwicklungen zur gleichzeitigen Hin- durchleitung von Garnen an verschiedenen Stellen verwendet werden. Es können ausserdem Vorrichtungen verwendet werden, bei welchen die Hitzefixierung der hochgedrehten Garne durch Berührung mit einer erhitzten Fläche, vorzugsweise einer Metallfläche erfolgt, die z. B. auf elektrischem Wege auf die nötige
Temperatur gebracht wird. Die Höhe der bei der Kräuselung der Garne anzuwendenden Fixiertemperatur ist abhängig von der Beschaffenheit des Fasermaterials und dem Garntiter ; sie liegt in der Regel zwischen
150 und 2500C bei Einwirkungszeiten zwischen 0,5 und 5 sec.
Unter im wesentlichen nicht thermoplastischen Stapelfasern werden solche verstanden, die keine oder höchstens ganz geringe Thermoplastizität aufweisen, z. B. solche aus natürlicher Zellulose, insbe- sondere Baumwolle, und regenerierter Zellulose, wie Zellwolle, ferner solche tierischen Urpsrungs, wie
Wolle oder Seide (Schappe). Die thermoplastischen Stapelfasern können solche aus vollsynthetischem Ma- terial, d. h. Polyamiden (Polyhexymethylenadipamid, Kondensate von e-Caprolactam oder 11-Amino- udecansäure), Polyestern (Polyäthylenglycoltherephthalat), Material auf Vinylbasis (Polyacrylnitril, Poly- vinylchlorid) oder Polyolefine (Polypropylen) sein. Ferner eignen sich auch Fasern aus thermoplastischen
Zellulosederivaten, wie z. B. Zelluloseacetaten.
Der Anteil an thermoplastischen Fasemim Mischgespinst muss mindestens 100/0 betragen und liegt vorteilhaft etwa zwischen 30 und zoo
Es ist ferner vorteilhaft, mindestens zwei Garne gemeinsam dem vorübergehenden Hochdrehen in dem ihrer Spinndrehung entgegengesetztem Drehsinn zu unterwerfen und den Garnen nach dem vorübergehenden Hochdrehen eine bleibende Verzwirnung zu erteilen. Es können so z. B. zwei Garne mit einer Ge- spinstdrehung in Z- Richtung mittels einer Falschzwimvorrichtung gemeinsam in S-Richtung über den Nullpunkt hinaus vorübergehend hochgedreht werden und darauf miteinander in S- oder in Z-Richtung bleibend verzwirnt werden.
Infolge des gemeinsamen Hochdrehens von mindestens zwei Garnen wird ein Auseinanderfallen der aus Stapelfasern bestehenden Garne bzw. eine unerwünschte Lockerung beim Passieren des Nullpunktes vermieden.
Durch einen Schlusszwirn im Drehsinn der Hochdrehung erhält man eine Verminderung der Verdrehungstendenz sowie eine Erhöhung des Bausches der Garne. Durch einen Schlusszwirn entgegengesetzt zum Drehsinn der Hochdrehung tritt eine Erhöhung der Elastizität ein, wobei auch eine Erhöhung des Bauches erzielt wird, wenn die Hochdrehungsrichtung und die Spinndrehungsrichtung des Ausgangsgarns miteinander übereinstimmen. Ebenso kann das einzelne gekräuselte Garn entgegengesetzt zum Drehsinn seiner Gespinstdrehung teilweise aufgedreht werden.-
In gewissen Fällen, insbesondere wenn der Anteil an thermoplastischen Fasern in Mischgespinsten relativ niedrig ist, kann das Gespinst vor bzw. während des Hochdrehens mit der Lösung einer kondensierbaren harzbildenden Substanz, z. B.
Vorkondensatoren von Methylolverbindungen von Harnstoff, Harnstoffderivaten oder Melamin, imprägniert werden. Mischgespinste enthaltende Zellulosefasern können nach dem vorübergehenden Hochdrehen auch noch mit Alkalilauge von Mercerisierstärke behandelt werden, wobei eine gewisse Schrumpfung der Zellulosefasern und damit eine Verstärkung der Kräuselung eintritt.
Beispiel l : Zwei Garne mit der englischen Garnnummer Ne 40/1 und einer Gespinstdrehung von 866 T/m in Z-Richtung, bestehend zu je 2/3 aus Stapelfasern aus Polyäthylenglycoltherephthalat und zu 1/3 aus Baumwolle, werden gemeinsam unter folgenden Bedingungen mit einer üblichen FalschzwirnMaschine behandelt : Die beiden Garne werden miteinander auf zirka 1800 T/m in S-Richtung vorübergehend hochgedreht und im hochgedrehten Zustand mit Heissluft von 2300C während 3,5 sec erhitzt. Die
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Einlaufgeschwindigkeit der Garne in die Falschzwirnvorrichtung ist um 1% höher als die Abzugsgeschwindigkeit. Die beiden Garne werden mit zwei weiteren gleichartigen und in gleicher Weise behandelten Garnen mit 380 T/m in Z-Richtung verzwirnt.
Der so erhaltene Zwirn weist die Vorzüge von Naturfasern und Synthesefasem auf, nämlich gute Elastizität, Wäschebeständigkeit, sehr gute Saugfähigkeit sowie weichen wollartigen Griff.
Beispiel 2 : Zwei Garne mit der englischen Garnnummer Ne 36/1 und einer Gespinstdrehung von 750 T/m in Z-Richtung, bestehend je zu 1/3 aus Polyacrylnitrilstapelfasern und zu 2/3 aus Baumwolle werden mit der folgenden wässerigen Lösung imprägniert und anschliessend bei Raumtemperatur von 22 C (65% relative Luftfeuchtigkeit) getrocknet.
EMI3.1
<tb>
<tb>
60 <SEP> g/l <SEP> Dimethyloläthylenharnstoff
<tb> 6 <SEP> g/l <SEP> Zinknitrat
<tb> 5 <SEP> g/l <SEP> Ceranin <SEP> HC <SEP> 42 <SEP> (substantiver <SEP> Weichmacher)
<tb> 1 <SEP> g/l <SEP> Triton <SEP> zoo <SEP> (nicht <SEP> ionogenes <SEP> Netzmittel)
<tb>
Die beiden so behandelten Garne werden zusammen einem Falschzwirnprozess unterworfen, wobei sie mit 2000 T/m in S-Richtung vorübergehend hochgedreht und in diesem Zustand während 3, 5 sec einer Temperatur von 2300C ausgesetzt werden. Die Einlaufgeschwindigkeit der Game in die Falschzwirnvorrichtung ist um 5 % geringer als die Abzuggeschwindigkeit. Die beiden Garne werden anschliessend mit 470 T/m in S-Richtung verzwirnt. Der Zwirn zeigt hohe Dehnbarkeit, verbunden mit guter Elastizität, gute Saugfähigkeit und wollähnlichen Griff.
Beispiel 3 : Zwei Garne mit der englischen Garnnummer Ne 60/1 und einer Gespinstdrehung von 960 T/m in Z-Richtung, bestehend je zu 50% aus Stapelfasern aus Polyhexamethylenadipamid und zu 50% aus Zellwolle, werden mit 960 T/m in S-Richtung verzwirnt und der Zwirn einem Falschzwirnprozess unterworfen, wobei er mit etwa 1000 T/m in S-Richtung vorübergehend hochgedreht und im hochgedrehten Zustand bei einer Temperatur von 1850C während 2, 5 sec erhitzt wird. Die Einlaufgeschwindigkeit der Garne in die Falschzwirnvcrrichtung und die Abzuggeschwindigkeit sind gleich gross. Der so behandelte Zwirn zeigt gute elastische Eigenschaften, gute Saugfähigkeit und wollähnlichen Griff.
Beispiel 4 : Ein Garn mit der englischen Garnnummer Ne 24/1 und einer Gespinstdrehung von 600 T/m in S-Richtung, bestehend zu 50% aus Polyvinylchlorid-Stapelfasern und zu 50ale aus Baumwolle, wird auf einer üblichen Falschzwirnmaschine vorübergehend mit zirka 1000 Tim in S- Richtung hochgedreht und im hochgedrehten Zustand bei einer Temperatur von etwa 900C während 3,5 sec erhitzt. Die Einlaufgeschwindigkeit des Garns in die Falschzwirnmaschine und die Abzugsgeschwindigkeit sind gleich gross. An- schliessend wird das Garn noch um zirka 200 T/m in Z-Richtung aufgedreht. Man erhält ein Gam mit guten elastischen Eigenschaften und gutem Wännerückhaltevermögen, das sich für die Herstellung von Textilien für therapeutische Zwecke eignet.
Beispiel 5 : Zwei Garne mit der metrischen Garnnummer Nm, 24/1 und einer Gespinstdrehung von 490 T/m in S-Richtung, bestehend je zu 2/3 aus Polypropylenstapelfasern und zu 1/3 aus Wolle wer- : ten unter folgenden Bedingungen gemeinsam auf einer Falschzwirnmaschine behandelt. Die Garne werden vorübergehend mit 1200 T/m in Z-Richtung hochgedreht und im hochgedrehten Zustand bei einer Temperatur von etwa 1500C während 3, 5 sec erhitzt, wobei die Einlaufgeschwindigkeit der Garne in die Falsch- swimvorrichtung sowie die Abzuggeschwindigkeit aus derselben gleich gross sind.
Die so behandelten Gar- 1e werden mit zwei gleichartigen Garnen, die gemeinsam auf einer Falschzwirnvorrichtung vorübergehend mit zirka 720 T/m in S-Richtung hochgedreht und unter gleichen Bedingungen wie die erstgenannten garne fixiert wurden, mit 200 T/m in S-Richtung zu einem Zwirn vereinigt. Man erhält einen. insbeson- lere für Handstrickzwecke, vorzüglich geeigneten Zwirn ohne Verdrehungstendenz, mit guten elastischen Eigenschaften und gutem Wärmerückhaltevermögen.
Beispiel 6 : Zwei Garne mit der metrischen Garnnummer Nm 45/1 und einer Gespinstdrehung von
EMI3.2
50 T Im,ms Seidenstapelfasern (Schappe) werden unter folgenden Bedingungen auf einer Falschzwirnmaschine be- landelt. Die Garne werden mit zirka 1400 T/m in Z-Richtung vorübergehend hochgedreht und im hochgedrehten Zustand bei einer Fixiertemperatur von 2300C während 3, 5 sec erhitzt, wobei die Garneinaufgeschwindigkeit in die Falschzwirnvorrichtung um 1% grosser ist als die Abzuggeschwindigkeit. Die so ) ehandelten Garne werden anschliessend mit 440 T/m in S-Richtung verzwirnt. Man erhält einen Zwirn nit guten elastischen Eigenschaften, weichem Griff und dezentem Glanz.
Beispiel 7 : Zwei Garne mit einer englischen Garnnummer Ne 40/1 und einer Gespinstdrehung von
EMI3.3
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Tim inZ-Richtung,einer Fixiertemperatur von 90 C während 3, 5 sec erhitzt. Die Einlaufgeschwindigkeit der Garne in die Falschzwirnvorrichtung und die Abzuggeschwindigkeit aus derselben sind gleich gross. Anschlie- ssend wird der Zwirn in spannungslosem Zustand bei Raumtemperatur während 5 min mit Natronlauge 300 BS behandelt, mit warmem Wasser entlaugt und stark verdünnter Schwefelsäure gesäuert und zum Schluss neutral gewaschen. Man erhält so eine gewisse Verstärkung der Kräuselung und eine Verbesserung der Widerstandskraft bei Zugbeanspruchung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung permanent gekräuselter Textilgame bestehend aus einem Mischgespinst aus im wesentlichen nichtthermoplastischen Stapelfasern, z. B. Zellulosefasern oder tierischen Fasern, einerseits und thermoplastischen Stapelfasern, z. B. solchen aus vollsynthetischem Material oder Zel- lulosederivaten, anderseits durch kontinuierliches vorübergehendes Hochdrehen mit einer Falschzwirnvorrichtung und Fixieren im hochgedrehten Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der thermoplastischen Fasern im Mischgespinst mindestens 10%, z. B. 30-70%, beträgt und dass die Fixierung durch kurzzeitige trockene Hitzeeinwirkung, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 150 und 2500C während Einwirkungszeiten zwischen 0,5 und 5 sec, erfolgt.