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Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Kerngarns
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Kerngarns.
InFachkreisen sind schon seit längerem Bemühungen im Gange, Verfahren zu finden, um den künstlich hergestellten Fasern und Fäden, die im folgenden als "Garne" bezeichnet werden, mehrere der vor- teilhaftenEigenschaften der Naturfasern, wie Wolle, zu verleihen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dabei der Herstellung von synthetischen Fasern gewidmet, welche die Deckkraft, den Griff und die Isoliereigenschaften der Wolle besitzen. In der letzten Zeit wurden Verfahren mit diesem Ziel in erster Linie bei vollsynthetischen Garnen angewendet, die der Polyamid-, Polyester oder Acrylgruppe der Polymere angehören, und zahlreichen Patentanmeldungen zugrundegelegt.
Die Mehrzahl der oben erwähnten Verfahren befasste sich mit der Kräuselung von Garnen aus Endlosfäden, um deren Volumen zu vergrössern und dadurch die erwünschten Eigenschaften zu verbessern, ohne auf die noch erwünschten Eigenschaften der synthetischen Garne, wie z. B. hohe Zugfestigkeit und die besondere Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, verzichten zu müssen.
Vollsynthetische Stapelgarne besitzen auch einige dieser erwünschten Eigenschaften, jedoch nur eine relativ geringe Zugfestigkeit. Um diese Eigenschaften der Stapelgarne zu erhalten und dabei eine bessere Zugfestigkeit zu erzielen, wurden Stapelfasern als Hülle um einen Kern aus Endlosfadengarn gewickelt, so dass das Endlosfadengarn die tragende Komponente des aus Hülle und Kern bestehenden Garnes ist.
Die Erfindung befasst sich im wesentlichen mit einem Verfahren zur Herstellung von Bauschgamen dieser letzteren Art.
DasFachen oderVerzwirnen von zwei oder mehreren kontinuierlichen Fadengarnen, die in verschiedenem Ausmass verstreckt wurden, so dass beim Weiterstrecken einer der Fäden zerreisst und so ein Garn entsteht, das aus einem kontinuierlich durchlaufenden Fadenkern und einer Stapelfaserhülle zusammengesetzt ist und aus welchem die losen Enden der Stapelfasern herausragen, ist an sich bekannt. Dieses Verfahren leidet jedoch unter dem Nachteil, dass die in jedem der Garne vorhandene Kräuselung während des Weiterstreckens in weitestem Masse verschwindet, so dass das zusammengesetzte Garn nur ein geringes Volumen aufweist und dass häufig ein Aufwickeln der gebrochenen Enden um die Streckwalze eintritt.
Es ist schon ein Verfahren angegeben worden, nach welchem zwei Fadenbündel mit verschiedener Bruchdehnung miteinander während des Verstreckens falschverzwirnt werden, so dass das kostspielige Verfahren des Verzwimens der Bündel vor dem Verstrecken wegfällt. Wenn daher zwei Polyhexamethylenadipamid-Garne mit verschieden starker Spinnorientierung erhitzt werden und dann zwischen dem Streichzapfen und der Streckwalze einen Falschzwirn aufgedrückt bekommen, wird das Garn beim Strecken gekräuselt und gleichzeitig reisst das Garn mit der höchsten Spinnorientierung in der hochgezwirnten Streckzone, welche die gebrochenen Fadenenden fängt, zu Stapelfasern, die eine Minimallänge von etwa 203 mm besitzen.
In der darauffolgenden Entzwirnungszone bewirkt die Kräuselung des Garnes, die aus dem Zwirn- und Heissfixierungsprozess stammt, dass sich die gebrochenen Enden in das Garn verkriechen und mit denendlosfäden verwickeln, so dass ein verstrecktes Bauschgam mit einer Hülle aus langen gekräuselten Stapelfasern entsteht, die einen Kern aus Endlosfäden umgibt. Es wurde auch gefunden, dass das Verfahren zur Herstellung dieser Art von Garn nicht darauf beschränkt ist, Garne mit
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verschiedener Orientierung zu verwenden, sondern auch mit zwei oder mehreren Garnen mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften durchgeführt werden kann, wobei diese Garne verschiedene Zugfestigkeiten, d. h. verschiedene Bruchdehnung, besitzen.
Unter "Bruchdehnung" ist das Ausmass zu verstehen, um welches das Garn gedehnt werden kann, bevor es reisst.
Wenn man zwei Polyamidgarne betrachtet, die dem oben beschriebenen Streckvorgang und der Falschzwimung unterworfen werden sollen-obwohl die Erfindung keineswegs auf Polyamidgarn beschränkt sein soll-so können die physikalischen Eigenschaften und damit die Dehnungseigenschaften eines dieser Game anders beschaffen sein, als diejenigen des andern. Zum Beispiel ist eine der folgenden Möglichkeiten bekannt und in der USA-Patentschrift Nr. 2, 745, 240 beschrieben : Ein Additiv, z. B. Polyäthylen, kann im Polymer vor dem Spinnprozess enthalten sein, um ein relativ schwaches Garn mit schlechten Streckeigenschaften zu erhalten.
Das Garn kann unter solchen Bedingungen gesponnen werden, dass die Fäden Deniervariationen oder verschiedene Spinnorientierungen aufweisen, oder es kann einer ungleichmässigen Abschreckung nach dem Spinnen unterworfen werden. Letztere geschieht durch Aufsprühen von Wasser auf das Garn, während sich dieses imBehandlungsrohr befindet, so dass ein"hochsph1trulitisches" Garn erhalten wird. Auch eine regellose Vereinigung der Fäden kann beim Spinnen herbeigeführt werden. In diesen letzterenFällenbesitzen alle Garne relativ schlechte Streckeigenschaften. Gegebenenfalls kann das Garn auch beim Spinnen oder bei irgendeiner späteren Behandlungsstufe abgerieben oder in anderer Weise physikalisch oder chemisch verändert werden.
Es ist nicht notwendig, dass die bei diesem Verfahren verwendeten Garne der gleichen Gattung angehören. So kann eines z. B. aus einem Polyester und das andere aus einem Polyamid oder einem Polykoh- lenwasserstoffund einem Polyamid bestehen oder auch aus einem Polyester und einem Polykohlenwasserstoff, vorausgesetzt, dass sie verschiedene Streckeigenschaften besitzen. Ebenso kann ein Garn nicht dehnbar und das andere dehnbar sein, wie z. B. Kunstseide und ein Polyamid, oder voll verstreckteund nicht verstreckte Polyamide.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung werden zuerst zwei oder mehrere Garne, von denen mindestens eines thermoplastisch ist und welche Garne verschiedene Bruchdehnung haben, vereinigt, falschgezwirnt, und in erhitztem Zustand verstreckt, um zu erreichen, dass das Garn mit der geringsten Bruchdehnung in gekräuselte Stapelfasern zerrissen wird, welche eine Hülle um die unzerrissen bleibenden gekräuselten Fäden bilden, die daher einen Kern aus gekräuselten Endlosfäden ergeben, wobei die Endender Stapelfasern sich mit dem Kern aus durchlaufenden Fäden verwickeln.
Der Ausdruck "Garn" umfasst Bündel aus Fasermaterial, Zwirne und andere gefachte Gebilde.
Es wurde nun gefunden, dass ein zugfestes Bauschgarn durch weitere Behandlung des oben beschriebenen, aus Kern und Hülle bestehenden Garnes erhalten werden kann. In der Beschreibung ist unter"zugfe- stem Gam"einBauschgarn zu verstehen, welches einen Kern aus kontinuierlichen Fäden enthält, der sein Volumen nicht verliert, wenn er einer Spannung in der Längsrichtung unterworfen wird.
Wenn das durch den oben beschriebenen Prozess erhaltene verstreckte Garn unter einer geregelten Spannung durch eine zweite erhitzte Zone hindurchbewegt wird, verschwindet die Kräuselung im Kern aus kontinuierlichen Fäden, während die Kräuselung in der Stapelfaserhülle verstärkt wird, sodass man ein zugfestes Garn erhält, welches einen ungekräuselten Kern aus Endlosfäden und eine Hülle aus gekräuselten Stapelfasern besitzt.
Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Kerngarnes mit einem Kern aus im wesentlichen ungekräuselten Endlosfäden, der mit einer Hülle aus gekräuselten Stapelfasern umgeben ist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bündel während des Streckens in erhitztem Zustand mitsammen falschgezwirnt werden und dass so gebildete Kerngarn, das einen von einer Hülle aus gekräuselten Stapelfasern umgebenen Kern aus gekräuselten Endlosfäden aufweist, unterZugein- wirkung weiter erhitzt wird, um die Kräuselung aus den den Kern bildenden Endlosfäden im wesentlichen zu entfernen und die Kräuselung der die Hülle bildenden Stapelfasern zu verstärken.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Einbringung eines Falschzwirnes in ein nach dem vorliegenden Verfahren hergestelltes Garn ist an sich bekannt und in der brit. Patentschrift Nr. 1, 8 90, 053 beschrie- ben. Bei Anwendung dieses Verfahrens im Rahmen der Erfindung werden Kerne mit verschiedenen Spinn orientierungen von Zuführungswalzen über einen erhitzten Streichzapfen einer mit einem Bund versehenen Streckwalze zugeführt, wobei das zusammengesetzte Garn sich an diesem Bund reibt, der das Garn in eine rasche Umdrehung versetzt und ihm damit einen Falschzwirn verleiht, so dass das Garn im stark falschgezwirnten Zustand gestreckt wird.
Die abgebrochenen Fadenenden, die von demjenigen Garn herrühren, welches die geringste Bruchdehnung während des Streckens aufweist, werden indem Garn fixiert und können also nicht von der Streckwalze aufgewickelt werden ; ein Fall, der häufig eintritt, wenn
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Garne beim Strecken reissen.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren an Hand eines Beispieles näher erläutert, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
Im Rahmen dieses Beispiels wird dasjenige Verfahren zum Falschzwimen während des Streckens angewendet, welches vorher beschrieben worden ist, und bei welchem eine Streckwalze mit einem Durchmesser von 97 mm mit einem Bund mit einem Durchmesser von 146 mm versehen ist, der eine Fallhärte von 800 besitzt. Der Streichzapfen, der gegen den Bund um 38, 1 mm versetzt ist, wird elektrisch beheizt und hat eine säuregeätzte, verchromte Oberfläche, die auf 1850C gehalten wird, um den Falschzwirn beim Strecken heiss zu fixieren.
Beispiel : Die in diesem Beispiel verwendeten unverstreckten Polyhexamethylenadipamidgarne sind : a) Hoch spinnorientierte Komponente - ein 13 Fadengarn mit einem Titer von 119 den und einer Spinndoppelbrechung von 0, 019. b) Komponente mit niedriger Spinnorientierung - ein 13 Fadengarn mit einem Titer von 152 den und einer Spinndoppelbrechung von 0, 011.
Diese Garne werden gemeinsam über einen Bund mit einer Geschwindigkeit von 136 m/min und einem Streckverhältnis von 3, 66 verstreckt, wobei sich ein Bauschgarn, das aus Kern und Hülle besteht, mit einem Gesamttiter von 80 den ergibt. Nach dem Verlassen der Streckwalze wird das Garn 11/2 mal um einen Metallzapfen mit einem Durchmesser von 25 mm bei einer Temperatur von 2050C geführt, bevor es aufgewickelt wird. Die Spannung imGarn zwischen dem Zapfen und der Aufwickelvorrichtung wird im wesentlichen bei 0, 15 g pro Denier konstant gehalten. Das so erhaltene Bauschgarn ist zugfest und besitzt kleine Schleifen aus gekräuselten Fasern, welche einen Kern aus im wesentlichen ungekräuselten Endlosfäden umgeben.
Ein Gewebe, in das das zugfeste Garn des Beispiels als Schuss zu einem 60 den Polyhexamethylengam als Kette zu einem Vollgewebe von 100 X 80 verwebt ist, hat einen trockeneren Griff und weniger Glanz als entweder ein mit einem entsprechenden, nichtgebauschten Endlosfaden als Schuss gewebtes Gewebe oder ein Gewebe mit einemBauschendlosfaden als Schuss, der keine gebrochenen Fäden enthält und durch gemeinsames Verstrecken zweier ungestreckter Garne der gleichenSpinnorientierung unter denBedingungen erzeugt wurde, welche in diesenBeispielen für die Herstellung von zugfestem Garn angeführt sind.
Die Anwesenheit von gebrochenen Fäden in diesem zugfesten Garn führt zu einem deutlichen Anwachsen des spezifischen Volumens cm3/g des Garnes, verglichen mit einem nicht gebauschten Garn von 80 den mit26 Endlosfäden oder einem Bauschgam von 80 den mit 26 Endlosfäden, das unter den gleichen Bedingungen hergestellt wurden, wie das zugfeste Garn, jedoch ohne gebrochene Enden, d. h. durch gemeinsames Verstrecken zweier Garne mit der gleichen Spinnorientierung, wie in der folgenden Tabelle veranschaulicht :
EMI3.1
<tb>
<tb> Garn <SEP> Spezifisches <SEP> Volumen <SEP> cm3/g
<tb> Zugfestes <SEP> Garn <SEP> aus <SEP> Beispiel <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Ähnliches <SEP> Garn <SEP> ohne <SEP> gebrochene <SEP> Fäden <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP>
<tb> Nichtgebauschtes <SEP> Garn <SEP> mit <SEP> Endlosfäden <SEP> 1, <SEP> 19 <SEP>
<tb>
Es zeigt sich, dass das Brechen einzelner Fäden in lange Stapelfasern das spezifische Volumen des Garnes vergrössert, was zur Gesamtheit mehr beiträgt als das Falschzwimen beim Verstrecken allein.
Das spezifische Volumen des Garnes wird gemessen durch Aufwickeln auf eine Hülse mit dem Volumen von 10, 03 cm3 unter einer Spannung von 7 g, wobei das Garngewicht, das erforderlich ist, um die-
EMI3.2
angegeben wird.
Obwohl das obige Beispiel speziell auf Garne aus Polyhexamethylenadipamid Bezug nimmt, ist die Erfindung tatsächlich bei allen Polyamid- und andern thermoplastischen Garnen anwendbar, wie z. B. die auf Polyestern oder Polykohlenwasserstoffen aufgebauten Garne.