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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch Entspannen spontan sich kräuselnden
Fäden durch Schmelzspinnen und Verstrecken.
Im folgenden werden als"Komposit-Einzelfäden"Einzelfäden bezeichnet, die aus Seite an Seite an- geordneten und miteinander verbundenen Polymeranteilen bestehen. Unter"Kompositfäden"werden dem- ! entsprechend Fäden verstanden, die Komposit- Einzelfäden enthalten.
Unter dem Ausdruck "chemisch gleichartige Polyamide" sollen im folgenden Polyamide verstanden werden, die chemisch gleiche Konstitution aufweisen, sich aber im unverstreckten Komposit-Einzelfaden in der Doppelbrechung unterscheiden.
Unter"spontaner Kräuselung"soll nachfolgend die Eigenschaft der Kompositfäden verstanden werden, unmittelbar nach der Heissverstreckung oder auch nach längerer Aufbewahrung auf Spulen usw. sofort zu kräuseln, sobald keine Spannung mehr auf die Fäden einwirkt. Spezielle Behandlungen, wie Quellung,
Schrumpfung oder Hitzebehandlung sind zur spontanen Kräuselung nicht notwendig.
Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, nach welchen Komposit-Einzelfäden enthaltende
Fäden hergestellt werden können. Die meisten Verfahren benötigen, soweit sie die Herstellung von Kräu- selfäden betreffen, zur Entwicklung der Kräuselung eine spezielle Quellungs-, Schrumpfungs- und/oder
Hitzebehandlung.
In der österr. Patentschrift Nr. 228919 ist jedoch ein Verfahren zur Herstellung von spontan sich kräuselnden Kompositfäden aus chemisch verschiedenen Polyamiden und Polyestern beschrieben, die durch
Schmelzspinnen der beiden Komponenten Seite an Seite durch gemeinsame Düsenlöcher erhalten wurden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die gesponnenen Gebilde bei einer Temperatur von 600C oder weni- ger unter dem Schmelzpunkt der bei niedrigerer Temperatur schmelzenden Komponente heiss verstreckt werden. Diese spontan kräuselnden Kompositfäden zeichnen sich durch einen Kläuselungsgrad von minde-
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:nung, die eben gerade die Kräuselung aufhebt, aber die dem Fadenmaterial inhärente Elastizität noch nicht beansprucht, S die Länge des gleichen Fadenstückes in spannungslosem Zustand.
Es war aber bis jetzt nicht bekannt, spontan sich kräuselnde Kompositfäden aus chemisch gleichartigen Polyamiden nach dem Schmelzspinnverfahren herzustellen.
Man kennt verschiedene Verfahren zur Herstellung von voluminösen Fäden bestehend aus schrumpfenden und nichtschrumpfenden Fasern, oder bestehend aus endlosen Fäden, bei welchen zur Entwicklung eines grossen Fadenvolumens eine Schrumpfbehandlung vorgenommen werden muss. Es sind auch Spinnvorrichtungen zum gleichzeitigen Spinnen von Komposit-Einzelfäden und nur aus einem einzigen Polymer
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aufgenommen wird, aus welchem die Koordinaten für den Mittelwert der Länge abgelesen werden.
"Bogenzahl"ist die Zahl der Bogen des gekräuselten Kompositfadens pro cm gestreckte Fadenlänge.
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sollsungsviskosität wird dort gebraucht, wo durch die Verwendung des Wortes Viskosität Unklarheiten entstehen könnten, d. h. also wo Lösungsviskosität einen Gegensatz zu Schmelzviskosität bildet.
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Bestimmung der Doppelbrechung : Die Doppelbrechung wird nach der bekannten Kompensationsme- thode mit dem Drehkompensator aus Quarz nach Ehringhaus in einem Polarisationsmikroskop bestimmt.
Die zu messenden Einzelfäden werden in einem Gemisch von Kerosin-alpha-Chlornaphthalin mit dem
Brechungsindex nD = 1, 520, gemessen bei 20 C, eingebettet. Aus dem ermittelten Kompensationswinkel wird der Gangunterschied nach folgender Formel errechnet :
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Hierin bedeuten :
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<tb>
<tb> IÀ <SEP> den <SEP> Gangunterschied <SEP> in <SEP> 10-6 <SEP> mm <SEP> bei <SEP> der <SEP> Wellenlänge <SEP> À.
<tb>
À. <SEP> die <SEP> Wellenlänge <SEP> in <SEP> 10-6 <SEP> mm <SEP>
<tb> d <SEP> die <SEP> Dicke <SEP> in <SEP> mm <SEP> der <SEP> beiden <SEP> gleich <SEP> dicken <SEP> Einzelquarzplatten,
<tb> aus <SEP> denen <SEP> die <SEP> Kombinationsplatte <SEP> zusammengesetzt <SEP> ist.
<tb> w <SEP> die <SEP> Brechungszahl <SEP> der <SEP> ordentlichen <SEP> und
<tb> e <SEP> diejenige <SEP> der <SEP> ausserordentlichen <SEP> Welle <SEP> im <SEP> Quarz <SEP> für <SEP> die
<tb> Wellenlänge <SEP> À.
<tb> i <SEP> den <SEP> Neigungswinkel <SEP> der <SEP> Plattenebene <SEP> gegen <SEP> ihre <SEP> Null-Lage
<tb> Als <SEP> Brechungsindices <SEP> von <SEP> Quarz <SEP> können <SEP> bei <SEP> X <SEP> = <SEP> 589. <SEP> 3 <SEP> mg <SEP> folgende <SEP>
<tb> Werte <SEP> eingesetzt <SEP> werden <SEP> :
<SEP> Cl) <SEP> = <SEP> 1. <SEP> 544256 <SEP>
<tb> e <SEP> = <SEP> 1. <SEP> 553366 <SEP>
<tb>
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optische Weglänge bei einer Polyamidfaser, welche in der Regel kreisrund ist, gleich dem Durchmesser der Faser. Dieser Faserdurchmesser kann unter dem Mikroskop in der Faseraufsicht mit einem geeichten Okularmikrometer leicht bestimmt werden.
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können. Da dies nicht ohne weiteres der Fall ist, wird für diese Bestimmung zu einer besonderen Massnahme gegriffen. Diese besteht darin, dass man zu Untersuchungszwecken vor dem Spinnen der einen Komponente einen Farbstoff oder ein Mattierungsmittel zusetzt, währenddessen die andere Komponente optisch leer bleiben soll. So können die beiden Komponenten unter dem Mikroskop in Aufsicht und Querschnitt einwandfrei unterschieden werden, wie dies Fig. 4 darstellt.
Für die Messung werden dann lediglich diejenigen Stellen herangezogen, bei welchen die Berührungslinie der beiden Komponenten einigermassen parallel zum Strahlengang im Mikroskop liegen. Da aber diese Berührungslinie in den seltensten Fällen eine Gerade darstellt, kann die Doppelbrechung auch nicht in der Mittellinie der Faser gemessen werden.
Die optische Weglänge ist somit nicht mehr dem Durchmesser der Faser gleichzusetzen sondern muss wie folgt rechnerisch ermittelt werden :
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Dabei bedeuten :
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<tb>
<tb> a <SEP> = <SEP> optische <SEP> Weglänge <SEP> in <SEP> 10'mm
<tb> 2r <SEP> = <SEP> Durchmesser <SEP> der <SEP> kreisrunden <SEP> Faser <SEP> in <SEP> 10-6 <SEP> mm
<tb> b <SEP> = <SEP> Abstand <SEP> des <SEP> optischen <SEP> Weges <SEP> von <SEP> der <SEP> zu <SEP> ihr <SEP> parallel <SEP> verlaufenden
<tb> Fasertangente <SEP> (s. <SEP> auch <SEP> Fig. <SEP> 4) <SEP> in <SEP> 106mm
<tb>
Die Berechnung von D, und D2 erfolgt dann wie oben dargestellt.
Da vielfach vermutet wurde, dass die Komponenten eines Komposit-Einzelfadens verschiedene Schrumpfungs- und Relaxationseigenschaften aufweisen müssen, damit der Kompositfaden kräuselt, wurde der Sachverhalt geprüft.
Aus dem Beispiel 5 dürfte hervorgehen, dass die Entstehung der Kräuselung bei Verwendung von Polyamid nicht nur dann erfolgt, wenn zwei Komponenten, die-einzeln versponnen-verschieden schrumpfen und relaxieren, in einem Kompositfaden vereinigt werden.
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d) Verstreckungsverhältnis e) Verstreckungs-Temperatur f) Mengenverhältnis der Komponenten im Komposit-Einzelfaden.
Unter"unveistiecktem Faden"bzw."unverstrecktem Komposit-Einzelfaden"soll im Bereiche dieses Textes der aus der Schmelze gesponnene, abgekühlte und nur eine relativ geringe durch die unvermeidlich auftretende Fadenspannung bewirkte-Orientierung der Kristallite aufweisende Faden bzw. Einzelfaden verstanden werden.
Der Einfluss des Faktors a) ist weitgehend als solcher bekannt. Es wurde jedoch gefunden, dass im Bereich der Titer des unverstreckten Fadens von unter 3 den die Verhältnisse nicht immer erwartungsgemäss sind. Für sehr grosse Titer, also für drahtähnliche Einzelfäden von über 40 den sind die Verhältnisse wieder andere, indem in solchen Fällen nur geringe, spontane Kräuselungen erreichbar sind.
Der Faktor b), dessen Grösse nach einer nachfolgend zu beschreibenden Methode ermittelt werden kann, ist seinerseits weitgehend durch die Unterschiede in der Schmelz-Viskosität der beiden Komponenten beim Austritt aus der Düse bzw. durch die Lösungs-Viskosität der beiden Komponenten im KompositEinzelfaden gegeben. Die Orientierung der Kristallite des unverstreckten Fadens - für welche die Doppelbrechung ein direktes Mass darstellt-ist in diesem Falle tatsächlich weitgehend dadurch bestimmt, welche Schmelz-Viskosität ein Polyamid bei gegebenen Spinnbedingungen (wie Fadenspannung, Abkühlverhältnisse usw.) aufweist.
Es wurde gefunden, dass die Differenz in den Doppelbrechungen der beiden Komponenten also der Faktor b) in Verbindung mit der Grösse TU der Kompositfäden eine sehr nützliche Grösse darstellt. In vielen Fällen, wenn nicht immer, übt der Faktor b) einen weitaus übersichtlicheren Einfluss auf die Kräuselung aus als die Differenz in der Lösungs-Viskosität der beiden Polyamidkomponenten.
Der Faktor d) ist keine beliebig variable Grösse. Er steht im Bereich dieser Erfindung mit dem maximal überhaupt möglichen Verstreckungsverhältnis der Kompositfäden in Beziehung, welches seinerseits bekanntlich von den Faktoren c) und e) abhängt.
Der Faktor e), die Temperatur beim Heissverstrecken der unverstreckten Fäden ist erfindungsgemäss an einen Minimalwert von 600C gebunden. Der Maximalwert ist durch die Plastifizierungstemperatur des gewählten Polyamids begrenzt.
Der Faktor f), das Mengenverhältnis der Komponenten P und P muss natürlich die Kräuselung in einem gewissen Grade beeinflussen. In bestimmten Grenzen ist sein Einfluss jedoch so klein, dass er vernachlässigt werden kann.
Nicht nur ist es gelungen, die Abhängigkeit der Kräuselung von diesen Faktoren aufzudecken, son-
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dieAbhängigkeit konnte auch exakt ermittelt werden. Beispielsweise steht der Wert vonfolgendem Ausdruck mit den vorgängig erwähnten Faktoren in Beziehung :
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Dabei bedeuten :
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<tb>
<tb> TU <SEP> = <SEP> Kräuselungsgrad
<tb> S <SEP> = <SEP> Titer <SEP> des <SEP> unverstreckten <SEP> Komposit-Einzelfadens <SEP> in <SEP> Denier
<tb> Dm <SEP> = <SEP> Mittelwert <SEP> der <SEP> Doppelbrechungen <SEP> Dl <SEP> und <SEP> D <SEP> der <SEP> beiden
<tb> Polyamidkomponenten <SEP> im <SEP> unverstreckten <SEP> Komposit-Einzelfaden.
<tb>
Dd <SEP> = <SEP> Differenz <SEP> der <SEP> Doppelbrechungen <SEP> D, <SEP> und <SEP> D
<tb> VQ <SEP> = <SEP> Verstreckungsverhältnis <SEP> (quotient), <SEP> d. <SEP> h. <SEP> Verhältnis <SEP> der <SEP> Umfangs- <SEP>
<tb> geschwindigkeit <SEP> der <SEP> Zulieferwalze <SEP> zu <SEP> derjenigen <SEP> der <SEP> Abzugswalze
<tb> des <SEP> Streckorgans.
<tb>
Vt <SEP> = <SEP> Verstre'ckungstemperatur <SEP> in <SEP> C.
<tb>
Obige Formel ist gültig für folgende Bereiche :
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<tb>
<tb> für <SEP> S <SEP> : <SEP> Werte <SEP> von <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 40 <SEP> den
<tb> für <SEP> Dm <SEP> : <SEP> Werte <SEP> von <SEP> max <SEP> 0,036
<tb> für <SEP> VQ <SEP> : <SEP> Werte <SEP> von <SEP> min <SEP> 2,3
<tb> für <SEP> VT <SEP> : <SEP> Werte <SEP> von <SEP> 60 <SEP> bis <SEP> 2300C
<tb>
Für das Mengenverhältnis der Komponenten :
2 zu 1 bis 1 zu 2.
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<tb>
<tb> Faden <SEP> Titer <SEP> in <SEP> "Kräuselungsgrad" <SEP> "Bogenzahl" <SEP> "Halbwerts-Entkräuselungsden <SEP> kraft"in <SEP> mg/den
<tb> A <SEP> 40 <SEP> 0 <SEP> --- <SEP> --- <SEP>
<tb> B <SEP> 38 <SEP> 77 <SEP> 6,7 <SEP> 0,3
<tb> C--81 <SEP> 8,7 <SEP> 6, <SEP> 2
<tb>
Die Tabelle zeigt, dass durch Heissverstrecken eine spontane Kräuselung entsteht, die dem Faden eine hohe Elastizität und Fülligkeit verleiht. Die Thermofixierung ergibt eine geringe Vergrösserung des "Kräuselungsgrades" und der "Bogenzahl", bewirkt jedoch eine"Halbwerts-Entkräuselungskraft", die z. B. besser ist als diejenige eines Kräuselfadens nach einem Stauch-Fixierverfahren.
Beispiel 2 : Es wird unter Verwendung einer ähnlichen Spinnvorrichtung, wie im ersten Beispiel ein Faden mit 13 Komposit-Einzelfäden HL nach Fig. 3 und 4 der Zeichnungen aus 2 in der Viskosität verschiedenen Polycaprolactamen gesponnen. Die eine Komponente hat die Viskosität 0,94, die andere 1, 17. Beide werden aus der Schmelze mit zwei gleichschöpfenden Titergruppen der Spinnvorrichtung wie beim Beispiel 1 zugeführt. Die Kompositfäden werden aus den Spinndüsen in eine Kühlluft-Atmosphäre ausgestossen und mit 920 m/min aufgewickelt (= Faden A). Dieser ist vollkommen glatt.
Der unverstreckte Kompositfaden A wird bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 188 m/min bei Raumtemperatur von zirka 230C in einem Verhältnis Vo = 2,28, d. h. auf den unter diesen Bedingungen höchstmöglichen Betrag verstreckt (= Faden B).
Dieser Faden weist nach Entspannung praktisch keine Kräuselung auf.
Eine weitere Probe des unverstreckten Kompositfadens B wird mit Hilfe eines auf 1900C geheizten Schlittens bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 188 m/min in einem Verhältnis V = 2, 52 verstreckt (= Faden C). Der Faden kräuselt sich nach Aufhebung der Streckspannung spontan. Der heissverstreckte, gekräuselte Faden C wird in spannungslosem Zustand während 30 min mit heissem Wasser von 98 C ther- mofixiert (= Faden D).
Die Eigenschaften der Fäden A - D sind in der Tabelle 2 vergleichsweise aufgeführt.
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Tabelle 2
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<tb>
<tb> Faden <SEP> Titer <SEP> in <SEP> "Kräuselungsgrad" <SEP> "Bogenzahl" <SEP> "Halbwerts-Entkräuselungsden <SEP> kraft" <SEP> in <SEP> mgden
<tb> A <SEP> 145 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> B <SEP> 65 <SEP> 14 <SEP> 4,9 <SEP> 1,8
<tb> C <SEP> 56 <SEP> 79 <SEP> 7,5 <SEP> 2,2
<tb> D <SEP> 82 <SEP> 7,7 <SEP> 4,0
<tb>
Es ist ersichtlich, dass nur durch Heissverstrecken eine genügende Kräuselung erreicht wird. Die Halb- werts- Entkräuselungskraft nimmt durch die Thermofixierung in spannungslosem Zustand zu.
Beispiel 3: Mit der Spinnvorrichtung wie sie im zweiten Beispiel verwendet wurde, werden Kompositfäden 11 nach Fig. 3 und 4 der Zeichnungen bestehend aus zwei Polyhexamethylensebazamiden, welche eine Viskosität von 0,81 bzw. von 1, 02 aufweisen und in gleichen Mengen der Spinndüse zugeführt werden, gesponnen und mit einer Geschwindigkeit von 460 m/min aufgespult. Diese unverstreckten Kompositfäden (= Faden A) sind vollkommen glatt und besitzen einen Titer von 228 den.
Der Faden A wird bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 188 m/min mit Hilfe eines ungeheizten Streckstiftes in einem Verhältnis VQ = 2,28 verstreckt (= Faden B). Der kaltverstreckte Faden ist nach Aufhebung der Streckspannung schwach gekräuselt und hat einen"Kräuselungsgrad"von 35.
Eine weitere Probe des Fadens A wird mit Hilfe eines auf 1900C geheizten Schlittens in einem Verhältnis VQ = 2,38 heissverstreckt und mit 188 m/min aufgewunden (= Faden C). Dieser kräuselt in spannungslosem Zustand spontan.
Der gekräuselte Kompositfaden C wird während 30 min in heissem Wasser von 980C in spannungslosem Zustand thermofixiert (= Faden D).
Der gekräuselte Kompositfaden C wird ferner während 30 min in spannungslosem Zustand mit Sattdampf von 1230C unter Druck thermofixiert (= Faden E).
Aus der Tabelle 3 sind die Eigenschaften der Fäden A - E ersichtlich.
Tabelle 3
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<tb>
<tb> Faden <SEP> "Kräuselungsgrad" <SEP> "Bogenzahl" <SEP> "Halbwerts-Entkräuselungskraft" <SEP> in
<tb> mg/den
<tb> A <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> B <SEP> 35
<tb> C <SEP> 68 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> D <SEP> 78 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 1,8
<tb> E <SEP> 73 <SEP> 5, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 3
<tb>
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nische Eigenschaften von spontan kräuselnden Kompositfäden gezeigt werden. Man spinnt mit der gleichen Spinnvorrichtung wie in den vorstehenden Beispielen einen aus Komposit-Einzelfäden bestehenden Faden aus Polyhexamethylenadipamid mit einer Viskosität von 0,96 und einer andern Sorte mit der Viskosität I, 17 bei einer Geschwindigkeit von 920 m/min am Aufwickelorgan. Der erhaltene ungekräuselte Kompositfaden wird anschliessend auf verschiedene Art verstreckt und danach mit 188 m/min aufgewikkelt.
Vom unverstreckten Komposit-Einzelfaden beträgt der Titer S = 10,2 den, die mittlere Doppelbrechung Dm = 0, 021, die Differenz der Doppelbrechungen der Komponenten Dd = 0, 0054.
Zwei erste Proben werden ohne von aussen zugeführte Wärme in einem Fall ohne, im andern Fall mit Hilfe eines Streckstiftes verstreckt.
Weitere Proben werden über erhitzte Metalloberflächen heissverstreckt. Die zugehörigen erreichbaren
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FadeneigenschaftenTabelle 4
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<tb>
<tb> Verstreckung <SEP> Verhältnis <SEP> "Kräuselungsgrad" <SEP> Titer <SEP> des <SEP> Bruch-BruchArt <SEP> VQ <SEP> gefunden <SEP> berechnet <SEP> verstreckten <SEP> festigkeit <SEP> dehnung
<tb> n. <SEP> Formel <SEP> Fadens <SEP> trocken <SEP> trocken
<tb> Seite <SEP> 5 <SEP> den <SEP> g/den <SEP> in%
<tb> kalt <SEP> ohne
<tb> Streckstift <SEP> 2, <SEP> 35 <SEP> 9---53, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 37, <SEP> 0 <SEP>
<tb> kalt <SEP> mit <SEP> Streckstift
<tb> (Temp. <SEP> nicht <SEP> de- <SEP> 41 <SEP> :
<SEP>
<tb> finiert) <SEP> 2, <SEP> 48 <SEP> 30-51, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 35, <SEP> 1 <SEP>
<tb> heiss <SEP> 150 C <SEP> 2,61 <SEP> 60 <SEP> 58 <SEP> 50,8 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 28, <SEP> 6
<tb> heiss <SEP> 1900C <SEP> 2, <SEP> 99 <SEP> 69 <SEP> 67 <SEP> 43, <SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 20, <SEP> 6
<tb> heiss200 C <SEP> 3, <SEP> 08 <SEP> 71 <SEP> 68 <SEP> 43, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 19, <SEP> 1 <SEP>
<tb> heiss <SEP> 2200C <SEP> 2, <SEP> 99 <SEP> 74 <SEP> 70 <SEP> 43, <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP> 21, <SEP> 6 <SEP>
<tb> heiss <SEP> 2300C <SEP> 2, <SEP> 75 <SEP> 73 <SEP> 70 <SEP> 45, <SEP> 3 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> 30, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> 5 <SEP> :
Verstreckungs-Verstreckungs <SEP> Relaxation <SEP> in <SEP> % <SEP> Schrumpfung <SEP> in <SEP> 0/0 <SEP>
<tb> temperatur <SEP> verhältnis <SEP> Faden <SEP> A <SEP> Faden <SEP> B <SEP> Faden <SEP> A <SEP> Faden <SEP> B
<tb> "kalt"mit <SEP> Streckstift <SEP>
<tb> (Temp. <SEP> nicht <SEP> kontrollierbar) <SEP> 2, <SEP> 42'" <SEP> 2, <SEP> 8. <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 12,3 <SEP> 12,8
<tb> 150 C <SEP> 2, <SEP> 61 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 10, <SEP> 3 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 1850C <SEP> 2, <SEP> 61 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> 9, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 2100C <SEP> 2, <SEP> 61 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 8, <SEP> 2 <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 2300C <SEP> 2, <SEP> 61 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
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Die Relaxation und die Schrumpfung der beiden einheitlichen Fäden A und B, die unter gleichen Bedingungen wie die Kompositfäden, aber separat gesponnen und unter vergleichbaren Bedingungen verstreckt wurden, weichen also praktisch nicht voneinander ab. Diese Tatsache deutet darauf hin, dass nicht Relaxations- und Schrumpfungsdifferenzen der Komponenten die Ursache für das Entstehen der Kräuselung bei Kompositfäden aus chemisch gleichartigen Polyamiden sein müssen.
Beispiel 6 : Dieses Beispiel zeigt den Einfluss der Viskosität zweier Polyhexamethylenadipamid- Komponenten und der Doppelbrechung der Komponenten der daraus gesponnenen unverstreckten Kompositfäden auf den"Kräuselungsgrad"der heissveistreckten und relaxierten Fäden.
Es werden Kompositfäden bestehend aus 13 Einzelkompositfäden aus verschiedenen, sich in der Viskosität unterscheidenden Sorten Polyhexamethylenadipamid gesponnen. Man bestimmt von diesen unverstreckten Fäden die Doppelbrechungen D und D der beiden Komponenten.
Die Fäden werden darauf bei 220 C um das maximal mögliche Verstreckungsverhältnis verstreckt.
Dann wird der"Kräuselungsgrad"der durch Entspannen spontan kräuselnden Fäden bestimmt. Die Resultate, auch der berechneten "Kräuselungsgrad-Werte", sind in der nachfolgenden Tabelle 6 vermerkt.
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Tabelle 6
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<tb>
<tb> Unverstreckter <SEP> Komposit-Einzelfaden, <SEP> Verstreckung <SEP> Kräuselungsgrad
<tb> Differenz <SEP> der <SEP> Viskositäten <SEP> Titer <SEP> S <SEP> in <SEP> mittlere <SEP> Doppelbrechung <SEP> Differenz <SEP> der <SEP> Doppelbrechung <SEP> Verhältnis <SEP> Temperatur <SEP> OC <SEP> gefunden <SEP> berechnet
<tb> der <SEP> Komponenten <SEP> den <SEP> Dm <SEP> der <SEP> beiden <SEP> Komponenten <SEP> VQ <SEP> VT. <SEP> n. <SEP> S.
<SEP> 5
<tb> Dd
<tb> 0, <SEP> 02 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 0,018 <SEP> 0, <SEP> 0006 <SEP> 3, <SEP> 87 <SEP> 230 <SEP> 9 <SEP> 5
<tb> 0,12 <SEP> 10, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 0228 <SEP> 0, <SEP> 0027 <SEP> 2, <SEP> 9 <SEP> 230 <SEP> 54 <SEP> 48
<tb> 0,12 <SEP> 12, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 0149 <SEP> 0, <SEP> 0042 <SEP> 4,1 <SEP> 220 <SEP> 65 <SEP> 66
<tb> 0,17 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 0,0247 <SEP> 0, <SEP> 0060 <SEP> 3, <SEP> 35 <SEP> 230 <SEP> 72 <SEP> 76
<tb> 0,17 <SEP> 9, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 026 <SEP> 0, <SEP> 0070 <SEP> 3,05 <SEP> 230 <SEP> I <SEP> 81 <SEP> 80
<tb>
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Die Resultate zeigen,
dass grössere Viskositätsdifferenzen auch höhere Doppelbrechungsdifferenzen der beiden Komponenten im unverstreckten Faden und damit höhere"Kräuselungsgrad-Werte"der Fäden nach
Heissverstreckung und Entspannung bewirken. Die Abweichungen in Viskositäts und Doppelbrechung sind jedoch nicht eindeutig gleichlaufend, da sich die Viskosität der beiden Komponenten in der Spinnvorrichi tung in unkontrollierbarer Weise um geringe Beträge verändern und die Doppelbrechung durch viele Fak- toren beim Spinnvorgang, z. B. durch die Temperatur der Düsenplatte, den Durchmesser der Düsenlöcher, die Abzugs- und Abkühlungsgeschwindigkeit beeinflusst wird.
Beispiel 7 : Eine Spinnvorrichtung nach der Fig. 5 der Zeichnungen wird mit 2 Sorten Polyhexa- methylenadipamid gespeist. Der Kammer 15 wird eine bestimmte Menge einer Schmelze mit einer
Viskosität von i, 12, der Kammer 16 die 1, 5fache Menge pro Zeiteinheit mit einer Viskosität von 1, 01 zugeführt. Aus den insgesamt 46 Düsenlöchern dieser Spinnvorrichtung wird ein aus Komposit-Einzelfäden und einheitlichen Einzelfäden bestehender Faden 24 der Fig. 7 und 8 der Zeichnungen in eine Kühlluft- atmosphäre ausgestossen und mit 920 m/min aufgewickelt. Der Faden 24 wird hierauf in einem Ver- hältnis VQ = 3,08 bei 2300C heissverstreckt und mit 188 m/min aufgewickelt. Der aus 34 Komposit-Ein- zelfäden und 12 einheitlichen Einzelfäden bestehende Faden 24 erhält aurch Entspannen spontan ein hohes Volumen und einen relativ hohen"Kräuselungsgrad".
Er kann durch Drehen und/oder Heissfixieren stabilisiert werden.
Zu diesem Zweck werden je zwei Proben auf 20,100, 200,300, 400 und 600 Touren/m unter einer
Spannung von 10 bis 14 mg/den gedreht und von der ersten Probe der"Kräuselungsgrad"bestimmt, wäh- rend die zweite Probe während 30 min mit Sattdampf von 1250C unter einer Spannung von 11 mg/den fixiert und darauf deren "Kräuselungsgrad" bestimmt wird. Vor der"Kräuselungsgrad-Messung"werden die Fäden in spannungslosem Zustana in kochendem Wasser genetzt und danach bei 200C und 650/0 relati- ver Feuchtigkeit konditioniert. Die Resultate sind in der Tabelle 7 zusammengestellt.
Tabelle 7
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<tb>
<tb> Drehung <SEP> Kräuselungsgrad
<tb> nicht <SEP> fixiert <SEP> mit <SEP> Sattdampf <SEP> unter
<tb> Touren/m <SEP> Spannung <SEP> fixiert <SEP>
<tb> 20 <SEP> 56 <SEP> 20
<tb> 100 <SEP> 38 <SEP> 18
<tb> 200 <SEP> 22 <SEP> 13
<tb> 300 <SEP> 17 <SEP> 10
<tb> 400 <SEP> 14 <SEP> 5
<tb> 600 <SEP> 12 <SEP> 4
<tb>
Die einerseits nur durch Drehung auf 200 und mehr Toureu/m oder anderseits auf 100 und mehr Touren/m und durch Heissfixierung unter Spannung stabilisierten Fäden haben bei geringem "Kräuselungsgrad" ein grosses scheinbares Volumen und eine vorzügliche Deckfähigkeit und Wärmehaltigkeit und eignen sich besonders für die Weberei.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von durch Entspannen spontan sich kräuselnden Fäden durch Schmelzspinnen und Verstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass man unverstreckte Fädenbündel od. dgl., welche Komposit-Einzelfäden aus chemisch gleichartigen Polyamiden enthalten, deren Komponenten sich in der Doppelbrechung um mindestens 0. 002 unterscheiden, bei einer Temperatur von mindestens 60 C heissverstreckt.