Verfahren zur Herstellung von potentiell gekräuselten Fäden Garn, welches aus synthetischen linearen Polymer fäden besteht, z. B. ein Polyamidgarn aus Polyhexa- methylen-adipamid, besitzt viele Eigenschaften, welche für Textilzwecke sehr begehrt sind, insbesondere eine sehr hohe Festigkeit und Bruchdehnung. Die hohe Festigkeit wird erreicht, indem man die Fäden ver- streckt. Dieses Verstrecken wird häufig als Kalt strecken bezeichnet.
Dabei werden die Rüden nach dem Erspinnen aus Lösung oder Schmelze im festen Zustand gestreckt, gewöhnlich so, dass man sie zwi schen zwei Walzenpaaren hindurchführt, von denen das zweite Paar rascher dreht als das erste. Zwischen den Walzen können die Fäden gewünschtenfalls um einen oder mehrere Stifte herumgeführt werden, um den sogenannten Streckhals zu lokalisieren (siehe bri tische Patentschrift Nr. 543466). Die genannten Stifte werden auch als Streckstifte bezeichnet. Sie können auch rotieren und somit als kleine Walzen ausgebildet sein.
Eine derartige Walze kann gewünschtenfalls ent gegen der Richtung, in welcher das Garn läuft, ange trieben werden. Trotz seinen vorzüglichen Eigen schaften weist jedoch derartiges Garn für gewisse Textilzwecke Nachteile auf, insbesondere hinsicht lich seines Griffes, vermutlich infolge der Gleich mässigkeit, Glattheit und Kompaktheit, durch welche Fäden aus synthetischen linearen Polymeren norma lerweise gekennzeichnet sind.
Demzufolge wurden zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, um synthetische Textilfäden zu kräuseln, mit dem Zweck, sie luftiger oder voluminöser zu machen. Ein Weg, um dieses zu erreichen, besteht darin, dass man dem Garn eine falsche oder vorübergehende Drehung erteilt, wie es z. B. in der britischen Patentschrift N.r. 590914 be schrieben ist. Es ist üblich, das Garn im Zustand der falschen oder vorübergehenden Drehung zu erhitzen, um diese zu fixieren.
Dies kann geschehen, indem man Dampf oder heisse Luft anwendet, oder indem man das Garn über eine heisse Platte leitet. Die falsche Dre- hung und andere Verfahren zur Einführung einer Kräuselung in Fäden verlangten jedoch bisher eine zusätzliche Operation bei der Garnbehandlung, wo durch diese verteuert wurde.
Es wurde nun festge- stellt, dass potentiell gekräuseltes synthetisches lineares Polymergarn vorteilhaft hergestellt werden kann, indem man den Endlosfaden in seinem umgestreckten Zustand, nach dem Spinnen gleichzeitig einer falschen Drehung und einer Streckung unterwirft, so dass der Faden im vorübergehend gedrehten Zustand gestreckt wird.
Das erhaltene gestreckte Produkt zeigt nicht nur die guten Eigenschaften von synthetischem linearem Polymergarn, sondern die Fäden kräuseln sich auch, sobald sie entspannt werden. Das Garn besitzt dann eine angenehme Vollheit. Der Kräuse- lungsprozess, welcher beim Entspannen des, Garns vor sich geht, kann durch Anwendung von Wärme gefördert werden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Garne können entspannt zum Wirken oder Weben verwendet oder anderweitig zu Textilien mit angenehmem Griff ver arbeitet werden. Das Weben oder Wirken kann jedoch auch mit den erfindungsgemäss potentiell gekräuselten Garnen erfolgen, wobei die Entwicklung der Kräuse lung durch Entspannen der Garne im erhaltenen Flächengebilde oder in einem daraus hergestellten Textilgegenstand, z. B. durch Kochen in Wasser, er folgen kann.
Die Verwendung der Garne im potentiell gekräuselten Zustand in dieser Weise hat den Vor teil, dass die Arbeit der Textilmaschinen durch das Vorhandensein einer Kräuselung nicht behindert wird. Selbstverständlich muss man die Gewebe lose oder offen einstellen, da sonst die Entwicklung der Kräuse lung im Gewebe verunmöglicht oder behindert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines potentiell gekräusel ten Garns aus synthetischen linearpolymeren Endlos- fasern, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man dem höchstens unvollständig verstreckten Faden eine falsche Drehung erteilt und ihn im festen Zustand und im Zustande der falschen Drehung verstreckt.
Die Erfindung umfasst auch die in der oben be schriebenen Weise hergestellten potentiell gekräusel ten Garne.
Die ungestreckten oder unvollständig gestreckten Endlosfäden, welche als Ausgangsmaterial verwendet werden, sollen vorzugsweise keine oder nur eine schwache Drehung aufweisen, das heisst eine solche von weniger als 1 Umdrehung/engl. Zoll. Als Aus- gangsmaterial kann selbstverständlich auch ein Kabel dienen.
Die durch das erfindungsgemässe Verfahren poten tiell zu kräuselnden Endlosfäden können z. B. aus folgenden Polymeren bestehen: Polyharnstoffe, Poly- urethane, Polyester, Polytriazole und Polyamide; wofür folgende Beispiele angegeben seien:
Polyhexamethylenharnstoff, Polydecamethylen-harns.toff, Polybutylenglykol-hexamethyl.en dicarbamat, Polyoctamethylen-4-amino-1,2,4-triazol, Polyhexamethylen-sebacamid, Polyhexamethylen-adipamid, Polypentamethyien-adipamid, Polyoctamethylen-adipamid, Polydecamethylen-sebacamid, Polypentamethylen-sebacamid, Poly-a-caprolactam.
Das Verstrecken des Fadens erfolgt zweckmässig mit Hilfe von zwei Streckwalzenpaaren mit einem dazwischenbefindl.ichen Streckstift. Falls das Garn einen hohen Titer von z. B. mehreren Tausend. Denier aufweist, ist es empfehlenswert, anstelle von Streck walzenpaaren einzelne Zuführungs- und Streckwalzen anzuwenden, welche mit Trennwalzen zusammen arbeiten.
Im Falle von Kabeln, das heisst Fäden mit so hohem Titer, ist es auch vorteilhaft, das Garn spiralförmig um den Streckstift herumzuführen, sei es mit Hilfe von Führungen auf beiden Seiten des Stiftes oder durch Anbringen einer entsprechenden Rille in demselben.
Die Erzeugung der falschen Drehung kann mit irgendeinem zweckmässigen oder konventionellen Apparat erzeugt werden, z. B. einem solchen, welcher ein rasch rotierendes Rohr aufweist, welches eine Rolle oder einen Stift enthält, wobei besonders solche Apparate zur Erzeugung einer falschen Drehung ge eignet sind, in welchen die beweglichen Teile mit dem Elektromotor oder der Luftturbine, welche die Bewe gungsenergie liefern, eine Einheit bilden. Besonders wirksam ist das Falschdrehverfahren bei Anwendung eines Falschdrehrohrs, wie es in der Schweizer Patent schrift Nr. 345412 beschrieben ist.
Wenn der Faden mit Hilfe von zwei Walzenpaaren gestreckt wird, so wird es auf der Strecke zwischen dem ersten und dem zweiten Walzenpaar durch das Falschdrehror hin durchgeführt, und zwar in solcher Weise, dass die Streckung der Fäden in dem Augenblick erfolgt, wo sie vorübergehend gedreht sind, das heisst in ihrem Zustand der falschen Drehung.
Es ist bemerkenswert, dass, mit Ausnahme jener Wärme, welche während des Falschdrehens und Streckens entstehen kann, im erfindungsgemässen Ver fahren aber keine Wärme zugeführt werden muss. Manchmal ist es indessen vorteilhaft, den Faden auf eine mässige Temperatur von z. B. 95 C zu erwär men, wenn der Gesamtdenier sehr gross ist und z. B. über 3000 beträgt.
Diese Temperatur genügt nicht, um eine Thermofixierung zu bewirken; sie dient lediglich zur Erleichterung des S@treckens und zur Verhinderung von Fadenbrüchen, welche bei sehr hohen Denierzahlien (z. B. bei einem Kabel) manch mal eintreten.
Die erfindungsgemäss hergestellten potentiell ge kräuselten Fäden oder daraus hergestellte gewobene oder gewirkte Textilgebilde können durch Einwirkung von Hitze und gegebenenfalls von Wasser :oder Dampf beim oder nach dem Entspannen fixiert werden. Das Ausmass der notwendigen oder erwünschten Fixie rung hängt bekanntlich von den späteren Behandlun gen ab (z. B. dem Färben). Die Heissfixation kann am Garn selbst, z. B. beim Entspannen, ,erfolgen, oder man kann potentiell gekräuselten Garne zu Flächen gebilden verarbeiten und als solche entspannen und erhitzen, um sie zu kräuseln und zu fixieren.
Die erfindungsgemäss potentiell gekräuselten Garne eignen sich vorzüglich zum Wirken von Unter wäsche oder Strümpfen und auch. zur Verarbeitung zu Geweben mit (nach Entspannung) angenehm wei chem und vollem Griff; sie eignen sich schliesslich auch zur Verwendung in der Teppichfabrikation. Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass das Strecken und potentielle Kräuseln der Fäden gleichzeitig in ein und derselben kontinuierlichen Operation erfolgt, was eine entsprechende Einsparung in den Produktionskosten bedeutet.
Die erfindungs gemässen potentiell gekräuselten Garne können auch zu Stapelfasern zerschnitten und die letzteren zu Garn versponnen werden.
<I>Beispiel 1</I> Ein ungedrehter Faden aus Polyhexamethylen- adipamid von 1160 Denier und 34 Einzelfäden wird zwischen zwei Paaren von Streckwalzen hindurch laufen gelassen, wobei das zweite Walzenpaar mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1,22 m/min um läuft, und das Streckverhältnis der Maschine 3,8 be trägt. Zwischen den beiden Walzenpaaren läuft der Faden zweimal um einen keramischen Streck-Stift und durchläuft sodann eine Falschdrahtvorrichtung, die mit 6000 U/min umläuft.
Das vom zweiten Rollenpaar kommende, verstreckte Garn wird auf eine Flaschenspule aufgewickelt. Es ist potentiell ge kräuselt. Dieses erfindungsgemässe Erzeugnis kann wie folgt gekräuselt werden: Beim Abwickeln dessel ben und Wegnehmen der Spannung erscheint sofort eine Kräuselung, welche durch Wärmeeinwirkung gesteigert wird. Die Textur des erhaltenen Garnes ist weich und voll.
<I>Beispiel 2</I> Ein 34fibrilliger Faden aus Polyhexamethylen- adipamid, der 0,1 S-Drehungen pro engl. Zoll und einen Gesamttiter von 205 Denier aufweist, wird wie im Beispiel 1 verstreckt, mit der Ausnahme, dass das Streckverhältnis der Maschine 3,3 beträgt, und dass das Garn die Streckwalzen mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min verlässt.
Nach Umlaufen des Keramik stiftes durchläuft der Faden. ein Rohr, welches mit einer Gummihülse inwendig verkleidet ist, die einen Durchmesser von 26,2 mm und eine Länge von 34,9 mm hat; erst dann. tritt der Faden durch den Spalt zwischen dem zweiten Walzenpaar hindurch. In die Gummihülse des mit 5000 U/min drehenden Rohres tritt der Faden unter einen Winkel von 85 zur Rohrachse ein; das Garn wird also um einen Winkel von 85 umgelenkt. Diesen Winkel nennen wir Eintrittswinkel.
Beim Verlassen des Falschdraht- rohres wird das Garn um einen Winkel von 45 umge lenkt; es ist dies der Austrittswinkel. Das erhaltene Garn wird dann auf .einer Spule gesammelt. Dieses erfindungsgemässe Erzeugnis kann zu einem Strang umgespult und mit Dampf von 1,76 kg/cm2 behandelt werden, wobei es intensiv gekräuselt und,
wollig wird. <I>Beispiel 3</I> Ein unged'rehter 20fibrilliger Faden aus Polyhexa- methylenadipamid von 180 Denier wird verstreckt, indem er zwischen zwei Paaren von Walzen bei einer Endgeschwindigkeit von 122 m/min und einem Streckverhältnis der Maschine von 2,8 hindurchge leitet wird.
Zwischen den Walzen umläuft der Faden einmal einen mit Gummi verkleideten Streckstift von 12,7 mm Aussendurchmesser und läuft sodann durch ein rasch drehendes Rohr mit eingesetzter Neopren- hülse. Die Hülse dreht mit 9000 U/min, hat einen Durchmesser von 57,15 mm und eine Länge von 57,15 mm. Das Neopren dieser Hülse hat eine Shore-Härte von 90 . Der Eintrittswinkel beträgt 120 und der Austrittswinkel 90 .
Die Hülse erteilt dem Faden einen Z-Drall. Der Drall läuft bis zum Streck stift zurück. Beim Verlassen der Streckwalzen wird das Garn durch Ringzwirnen so aufgewickelt, dass es eine Z-Drehung von 0,6 Drehungen/engl. Zoll erhält.
Ein anderes Garn wird in der gleichen Weise er halten, mit der Ausnahme, dass die Hülse in entgegen gesetztem Sinn dreht, damit sie dem Garn einen falschen S-Drall erteilt. Diese beiden erfindungs gemässen Garne können wie folgt verwendet werden: Die beiden Garne (mit entgegengesetzten Dreh momenten) werden im S-Sinn mit 1 Umdrehung/engl. Zoll verzwirnt, wodurch man ein nicht kräuselndes Garn erhält.
Dieses Garn wird zu Socken verstrickt. Beim Fär ben des Sockens im heissen Bad wird die Kräuselung entwickelt und dann durch das Nachformen fixiert. Die erhaltenen Socken sind streckbar und besitzen einen warmen und weichen Griff. <I>Beispiel 4</I> Ein ungedlrehter 34fibrilliger Faden aus Polyhexa- methylenadipamid von 207 Denier wird bei einer Auslaufgeschwindigkeit von 44,2 m/min bei einem Maschinenstreckverhältnis von 2,
9 verstreckt. Zwi schen den beiden Paaren von Streckwalzen läuft das Garn einmal um einen mit Gummi verkleideten Streckstift von 9,5 mm Durchmesser und dann durch ein Drehrohr mit eingesetzter Neopren-Hülse, wobei der Eintrittswinkel des Garnes 110 und der Austritts- winkel 50 beträgt.
Die Hülse läuft bei 8600 U/min in solchem: Sinn, dass der Faden einen S-Drall' erhält. Sowohl der Durchmesser wie die Länge der Hülse beträgt 57,15 mm; die Shore-Härte des Neoprens der Hülse ist 55 . Das die Streckvorrichtung verlassende Garn ist potentiell gekräuselt.
Das so erhaltene, erfin dungsgemässe Garn kann wie folgt verwendet werden: Bei niedriger Spannung wird es im Z-Sinn mit 1,5 Umd#rehungen/engl. Zoll gezwirnt. Das so erhal tene gekräuselte Garn hat einen Titer von 75 Denier und eine Reissfestigkeit von 4,1 g/Denier. Die Bruch dehnung des gerade gestreckten Garns. (ohne Kräusel- dehnung) beträgt <B>200/D.</B>
<I>Beispiel 5</I> Ein urigedrehter 170fibrilliger Faden aus Poly- hexamethylenadipamid von 545 Denier wird mit 30,5 m/min. Auslaufgeschwindigkeit bei einem Maschinenstreckverhältnis von 2,66 verstreckt, wobei es im Streckfeld ein Falschdrahtrohr durchläuft, das mit einer Neopren-Hülae ausgekleidet ist. Das Vor gehen unterscheidet sich von dem im Beispiel 4 be schriebenen nur durch folgende Einzelheiten:
Durchmesser des Streckstiftes 7,9 mm. Das Garn wird auf einer Zwirnspindel mit 7 Drehungen/engl. Zoll aufgewickelt.
Drehzahl der Falschdrahthülse 6000 U/min. Shore-Härte des Neoprens 85 . Eintrittswinkel des Garnes 90 . Austrittswinkel des Garnes 60 .
<I>Beispiel 6</I> Ein urigedrehtes Fadenbündel (Kabel) aus Poly- hexamethylenadipamid mit 360 Einzelfäden und einem Gesamttiter von 24120 Denier wird zwischen einer Zuführrolle und einer Streckrolle (Abzug rolle) vers@treckt, wobei das Maschinenstreckvprhält- nis 4,3 und die Streckrollengeschwindigkeit 15,2 mlmin beträgt.
Sowohl die Zuführrollä wie die Streckrolle ist mit .einer Abstandwalze versehen, wobei das Kabel je 6mal um die Zufuhr- bzw. Streckrolle und die zugehörigen Abstandwalzen geführt ist. Zwischen der Zuführrolle und der Streckrolle läuft das Tau über eine auf 75 C erhitzte Platte und ist einmal um einen Streckstift aus Duraluminium gelegt, nach welchem es durch eine Falschdrahtvorrichtung hindurchläuft, welche ein Rohr aufweist, das auf der Innenseite einen Stift hat.
Das Falschdrahtrohr läuft mit 7200 U/min um. Das Kabel ist einmal um den Stift des Falschdrahtrohres gelegt. Das so erhaltene, potentiell gekräuselte Kabel wird wie folgt verwendet: Die Kräuselung wird ent wickelt, indem das verstreckte Kabel als loses Ge binde in einen Raum eingeführt wird, der gesättigten Dampf bei atmosphärischem Druck enthält.
Das so entspannte Kabel hat einen Titer von 5800 Denier und ist herrlich gekräuselt, wobei die Kräuselungs- dehnbarkeit nach der nachstehend beschriebenen Prüfmethode 45 % beträgt.
Dieses Fadenbündel kann zur Teppichherstellung dienen.
Kräuselungsdehnbarkeit Die Kräuselungsdehnbarkeit eines Garn.- oder Kabelmusters wird bestimmt, indem man die Enden eines 102 cm langen Abschnittes zwecks Bildung eines Stranges zusammenknüpft und dann diesen Strang während 5 Minuten in gesättigtem Dampf von atmosphärischem Druck hängen lässt.
Der Strang wird dann bei 21 C und 65 % relativer Feuchtigkeit während einer Stunde hängen gelassen, worauf man seine Länge misst. Diese sei mit L bezeichnet.
Ein Gewicht, das 0,08 g/Denier beträgt, wird nun an den Strang gehängt, um die Kräusel geradezustrecken. Die neue Länge sei mit L' bezeichnet. Die Kräuselungs- dehnbarkeit oder -d'ehnung wird dann ausgedrückt als L'-L und kann als Prozentsatz ausgedrückt werden, wenn man den erhaltenen Wert mit 100 multipliziert. Es sei hervorgehoben, dass die heisse Platte nur die Aufgabe hat, das Tau zwecks Erleichterung des Streckens zu erwärmen.
Wird der Vorgang wiederholt ohne diese Heizplatte, .so treten Fibrillenbrüche wäh rend des Streckens auf. Die Kräuselung ist aber nichts destoweniger zufriedenstellend. In der Tat ist der Wert der Kräuselungsdehnung im wesentlichen der selbe wie bei Verwendung der Heizplatte.
<I>Beispiele 7-15</I> Die folgenden Beispiele wurden. unter Verwen dung eines Kabels aus Polyhexamethylen-adipamid in ähnlicher Weise wie im Beispiel 6 durchgeführt. Die nachstehende Tabel'l'e fasst die Arbeitsbedingungen und Kräuseldehnungsweite zusammen.
EMI0004.0051
Zu <SEP> dieser <SEP> Tabelle <SEP> bedeuten:
<tb> B <SEP> = <SEP> Beispiel <SEP> Nr.,
<tb> F <SEP> = <SEP> Fibrillenzahl <SEP> (Einzelfaserzahl)
<tb> den <SEP> = <SEP> Gesamttiter <SEP> in <SEP> Denier,
<tb> M <SEP> = <SEP> Maschinenstreckverhältnis,
<tb> V <SEP> = <SEP> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> Streckrolle <SEP> (Auslauf),
<tb> N <SEP> = <SEP> Tourenzahl <SEP> der <SEP> Falschdrallvorrichtung,
<tb> t <SEP> = <SEP> Temperatur <SEP> der <SEP> Heizplatte,
<tb> D <SEP> = <SEP> Kräus.eldehnung.
EMI0004.0052
B <SEP> F <SEP> den <SEP> M <SEP> V <SEP> N <SEP> t <SEP> D
<tb> m/min <SEP> U/min <SEP> C
<tb> 7 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4,0 <SEP> 15,2 <SEP> 7450 <SEP> 95 <SEP> 66
<tb> 8 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4,0 <SEP> 30,5 <SEP> 18150 <SEP> 95 <SEP> 13<B>1</B>
<tb> 9 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4,2 <SEP> 60,8 <SEP> 39000 <SEP> 95 <SEP> 66
<tb> 10 <SEP> 240 <SEP> <B>16080</B> <SEP> 4,0 <SEP> 60,8 <SEP> <B>39000</B> <SEP> 95 <SEP> 92
<tb> 11 <SEP> 180 <SEP> 12060 <SEP> 4,2 <SEP> 24,4 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 175
<tb> 12 <SEP> 120 <SEP> 8040 <SEP> 4,2 <SEP> 24,4 <SEP> <B>19300</B> <SEP> 95 <SEP> 88
<tb> 13 <SEP> 96 <SEP> 6430 <SEP> 4,1 <SEP> 19,8 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 240
<tb> 14 <SEP> 408 <SEP> <B>13950</B> <SEP> 3,9 <SEP> 30,5 <SEP> <B>19300</B> <SEP> 95 <SEP> 69
<tb> 15 <SEP> 136 <SEP> 4650 <SEP> 3,8 <SEP> 18,
3 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 62 Die Bruchdehnung (ohne Kräuseldehnung) der gemäss den Beispielen 6-15 hergestellten Kabel be trägt zwischen 15 und 33 0/0.
<I>Beispiel 16</I> Ein ungedrehtes, 300fibrilliges Fadenbündel (Ka bel) .aus Polyhexamethylenradipamid mit einem Titer von 20100 Denier wird zwischen zwei Streckrollen verstreckt, denen je eine Abstandrolle zugeordnet ist. Das Kabel umlläuft jede dieser Streckrollen und die dazugehörende Abstandrolle 6mal.
Das Maschinen streckverhältnis beträgt dabei 2,2 und die Geschwin digkeit der zweiten Streckrolle 14 m/min. Zwischen den beiden Streckrollen läuft das Kabel um 3 Streck stifte aus Duraluminium, wobei der Umschlingungs- winkel der Reihe nach 90, 180 bzw. 90 beträgt. Das Kabel durchläuft dann eine Falschdrahtvorrichtung, die ein Rohr aufweist, das. auf der Innenseite einen Stift hat und' mit 7600 U/min umläuft.
Das erhaltene potentiell gekräuselte Kabel hat einen Titer von 9300 Denier. Die Kräuselungsd'eh- nung des entspannten Kabels (wie in Beispiel 6 be- stimmt) beträgt 66 %. Die entspannten Fasern haben eine Bruchdehnung (ohne Kräuseldehnung), die wie in Beispiel 4 umschrieben bestimmt wurde,
von 140% und eine Reissfestigkeit von 2,8 g/Denier.
Auch dieses Kabel eignet sich zur Teppichher stellung, wenn es mit 2 Drehungen/engl. Zoll gezwirnt wird.
Im obigen Beispiel wirkt in keiner Phase des Verfahrens Wärme auf das Garn ein. <I>Beispiele 17-19</I> Die folgenden Beispiele wurden mit einem Kabel aus Polyhexamethylamin in ähnlicher Weise ausge- führt wie im Beispiel 16. In der Tabelle bedeuten die Zeichen das gleiche wie in den Beispielen 7-15:
EMI0005.0003
B <SEP> F <SEP> den <SEP> M <SEP> V <SEP> N <SEP> D
<tb> m/min <SEP> U/min
<tb> 17 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 2,1 <SEP> 35 <SEP> 17400 <SEP> 42
<tb> 18 <SEP> <B>1</B>80 <SEP> 12060 <SEP> 1,6 <SEP> 18,3 <SEP> 17400 <SEP> 54
<tb> 19 <SEP> 300 <SEP> 11700 <SEP> 1,9 <SEP> 9,15 <SEP> 8600 <SEP> 47
Process for the production of potentially crimped filaments Yarn consisting of synthetic linear polymer filaments, e.g. B. a polyamide yarn made of polyhexamethylene adipamide, has many properties that are very popular for textile purposes, in particular a very high strength and elongation at break. The high strength is achieved by stretching the threads. This stretching is often referred to as cold stretching.
The males are stretched after being spun from solution or melt in the solid state, usually in such a way that they are passed between two pairs of rollers, of which the second pair rotates faster than the first. If desired, the threads can be guided around one or more pins between the rollers in order to locate the so-called stretch neck (see British patent specification No. 543466). The pins mentioned are also referred to as stretch pins. They can also rotate and thus be designed as small rollers.
Such a roller can, if desired, be driven against the direction in which the yarn is running. Despite its excellent properties, however, such yarn has disadvantages for certain textile purposes, in particular with regard to its handle, presumably as a result of the evenness, smoothness and compactness by which threads made of synthetic linear polymers are normally characterized.
Accordingly, numerous methods have been proposed for crimping synthetic textile threads for the purpose of making them airier or bulkier. One way to accomplish this is to give the yarn a false or temporary twist, e.g. B. in British Patent N.r. 590914 is described. It is common practice to heat the yarn in the state of false or temporary twist in order to fix it.
This can be done by using steam or hot air, or by passing the yarn over a hot plate. The wrong twist and other methods of introducing a crimp in threads, however, have hitherto required an additional operation in the treatment of the yarn, which made it more expensive.
It has now been found that potentially crimped synthetic linear polymer yarn can advantageously be produced by simultaneously subjecting the continuous thread in its drawn-back state to a false twist and a stretching after spinning, so that the thread is stretched in the temporarily twisted state.
The drawn product obtained not only shows the good properties of synthetic linear polymer yarn, but the threads also pucker as soon as they are relaxed. The yarn then has a pleasant fullness. The crimping process that takes place when the yarn is relaxed can be promoted by applying heat.
The yarns produced according to the invention can be used relaxed for knitting or weaving or otherwise processed to textiles with a pleasant feel. The weaving or knitting can, however, also be carried out with the yarns that are potentially crimped according to the invention, the development of the crinkle being developed by relaxing the yarns in the fabric obtained or in a textile article made from it, e.g. B. by boiling in water, he can follow.
The use of the yarns in the potentially crimped state in this way has the advantage that the operation of the textile machines is not hindered by the presence of a crimp. It goes without saying that the fabric must be set loosely or openly, as otherwise the development of the crinkle in the fabric is made impossible or hindered.
The present invention relates to a method for producing a potentially crimped yarn from synthetic linear polymeric continuous fibers, which is characterized in that the at most incompletely drawn thread is given a wrong twist and is drawn in the solid state and in the wrong twist state.
The invention also includes the potentially crimped yarns produced in the manner described above.
The unstretched or incompletely stretched filaments which are used as the starting material should preferably have no or only a slight twist, that is to say one of less than 1 turn / engl. Inch. A cable can of course also serve as the starting material.
The poten tially to be crimped filaments by the inventive method can, for. B. consist of the following polymers: polyureas, polyurethanes, polyesters, polytriazoles and polyamides; for which the following examples are given:
Polyhexamethylene urea, polydecamethylene urea, polybutylene glycol hexamethyl en dicarbamate, polyoctamethylene 4-amino-1,2,4-triazole, polyhexamethylene sebacamide, polyhexamethylene adipamide, polypentamethylene adipamide, polyoctamebecamethylene adipamide, poloctamebecamethylene adipamide -sebacamide, poly-a-caprolactam.
The thread is expediently drawn with the aid of two pairs of drawing rollers with a drawing pin in between. If the yarn has a high denier of e.g. B. several thousand. Has denier, it is advisable to use individual feed and draft rollers, which work together with separating rollers, instead of pairs of drafting rollers.
In the case of cables, i.e. threads with such a high titer, it is also advantageous to lead the yarn spirally around the drawing pin, be it with the help of guides on both sides of the pin or by making a corresponding groove in the same.
The false rotation generation can be generated by any convenient or conventional apparatus, e.g. B. one which has a rapidly rotating tube which contains a roller or a pin, particularly such apparatus for generating a false rotation ge are suitable, in which the moving parts with the electric motor or the air turbine, which supply the BEWe supply energy , form a unit. The false rotation method is particularly effective when using a false rotation tube, as described in Swiss Patent No. 345412.
If the thread is stretched with the aid of two pairs of rollers, it is carried out on the route between the first and second pairs of rollers through the false twisting device, in such a way that the threads are stretched at the moment when they are temporarily rotated are, that is, in their state of wrong rotation.
It is noteworthy that, with the exception of that heat which can arise during the wrong turning and stretching, in the process according to the invention, however, no heat has to be supplied. Sometimes, however, it is advantageous to bring the thread to a moderate temperature, e.g. B. 95 C men to heat if the total denier is very large and z. B. is over 3000.
This temperature is not sufficient to effect heat setting; it only serves to facilitate stretching and to prevent thread breaks, which sometimes occur with very high deniers (e.g. in a cable).
The potentially crimped threads produced according to the invention or woven or knitted textile structures produced therefrom can be fixed by the action of heat and optionally water or steam during or after relaxation. The extent of the necessary or desired fixation is known to depend on the subsequent treatments (e.g. dyeing). The hot fixation can be done on the yarn itself, e.g. B. when relaxing,, or you can process potentially crimped yarns to form areas and relax and heat as such to crimp and fix them.
The potentially crimped yarns according to the invention are particularly suitable for knitting underwear or stockings and also. for processing into fabrics with a pleasantly soft and full handle (after relaxation); Finally, they are also suitable for use in carpet manufacture. The method according to the invention has the advantage that the stretching and potential crimping of the threads take place simultaneously in one and the same continuous operation, which means a corresponding saving in production costs.
The potentially crimped yarns according to the invention can also be cut into staple fibers and the latter spun into yarn.
<I> Example 1 </I> An untwisted thread made of polyhexamethylene adipamide of 1160 denier and 34 individual threads is run between two pairs of drawing rollers, the second roller pair running at a peripheral speed of 1.22 m / min the stretch ratio of the machine is 3.8 be. Between the two pairs of rollers, the thread runs twice around a ceramic stretching pin and then passes through a false twisting device which rotates at 6000 rpm.
The drawn yarn coming from the second pair of rolls is wound onto a bottle spool. It is potentially puckered. This product according to the invention can be crimped as follows: When it is unwound and the tension is removed, a crimp appears immediately, which is increased by the action of heat. The texture of the yarn obtained is soft and full.
<I> Example 2 </I> A 34-fibril thread made of polyhexamethylene adipamide, which has 0.1 S-turns per English. Inches and a total denier of 205 denier is drawn as in Example 1, except that the draw ratio of the machine is 3.3 and that the yarn exits the draw rolls at a speed of 30 m / min.
After rotating the ceramic pin, the thread runs through. a tube which is internally lined with a rubber sleeve which has a diameter of 26.2 mm and a length of 34.9 mm; only. the thread passes through the gap between the second pair of rollers. The thread enters the rubber sleeve of the tube rotating at 5000 rpm at an angle of 85 to the tube axis; the yarn is thus deflected by an angle of 85. We call this angle the entry angle.
When it leaves the false-twist tube, the yarn is deflected by an angle of 45; this is the exit angle. The yarn obtained is then collected on a bobbin. This product according to the invention can be rewound into a strand and treated with steam of 1.76 kg / cm2, whereby it is intensely crimped and,
becomes woolly. <I> Example 3 </I> An untwisted 20-fibril thread of polyhexamethylene adipamide of 180 denier is drawn by passing it between two pairs of rollers at a final speed of 122 m / min and a machine draw ratio of 2.8 is directed.
Between the rollers, the thread runs around a rubber-lined stretching pin with an outer diameter of 12.7 mm and then runs through a rapidly rotating tube with an inserted neoprene sleeve. The sleeve rotates at 9000 rpm, has a diameter of 57.15 mm and a length of 57.15 mm. The neoprene in this sleeve has a Shore hardness of 90. The entry angle is 120 and the exit angle 90.
The sleeve gives the thread a Z twist. The twist runs back to the straightening pin. When it leaves the drafting rollers, the yarn is wound up by ring twisting so that it has a Z twist of 0.6 turns / engl. Customs received.
Another yarn will be obtained in the same way, with the exception that the tube rotates in the opposite direction so that it gives the yarn a false S-twist. These two yarns according to the invention can be used as follows: The two yarns (with opposite torques) are in the S-sense with 1 turn / engl. Twisted an inch, which results in a non-puckered yarn.
This yarn is knitted into socks. When dyeing the sock in a hot bath, the crimp is developed and then fixed by reshaping. The socks obtained are stretchable and have a warm and soft feel. <I> Example 4 </I> An untwisted 34-fibril thread made of polyhexamethylene adipamide of 207 denier is produced at an outlet speed of 44.2 m / min at a machine draw ratio of 2,
9 stretched. Between the two pairs of draw rollers, the yarn runs once around a rubber-lined draw pin with a diameter of 9.5 mm and then through a rotary tube with an inserted neoprene sleeve, the entry angle of the yarn being 110 and the exit angle 50.
The tube runs at 8600 rpm in such a: Sense that the thread receives an S-twist. Both the diameter and the length of the sleeve are 57.15 mm; the Shore hardness of the neoprene of the sleeve is 55. The yarn exiting the drawer is potentially puckered.
The yarn according to the invention obtained in this way can be used as follows: At low tension, it is twisted in the Z direction with 1.5 turns / engl. Twisted inches. The crimped yarn obtained in this way has a linear density of 75 denier and a tensile strength of 4.1 g / denier. The elongation at break of the yarn that has just been drawn. (without crimp elongation) is <B> 200 / D. </B>
<I> Example 5 </I> A originally twisted 170-fibrillated thread made of polyhexamethylene adipamide of 545 denier is cut at 30.5 m / min. Exit speed stretched at a machine stretching ratio of 2.66, whereby it runs through a false twisted tube in the stretching field, which is lined with a neoprene sleeve. The procedure differs from that described in Example 4 only in the following details:
Diameter of the extension pin 7.9 mm. The yarn is on a twisting spindle with 7 turns / engl. Customs wound.
Speed of the false-wire sleeve 6000 rpm. Shore hardness of the neoprene 85. Entry angle of the yarn 90. Exit angle of the yarn 60.
<I> Example 6 </I> A twisted thread bundle (cable) made of polyhexamethylene adipamide with 360 individual threads and a total denier of 24120 denier is stretched between a feed roller and a draw roller (take-off roller), the machine stretching ratio 4, 3 and the draw roller speed is 15.2 mlmin.
Both the supply roller and the stretching roller are provided with a spacer roller, the cable being guided 6 times around the supply or stretching roller and the associated spacer rollers. Between the feed roller and the stretching roller, the rope runs over a plate heated to 75 C and is placed around a stretching pin made of duralumin, after which it runs through a false-twisting device which has a tube with a pin on the inside.
The false-wire pipe runs at 7200 rpm. The cable is laid once around the pin of the false-wire pipe. The potentially crimped tow thus obtained is used as follows: The crimp is developed by introducing the drawn tow as a loose bond into a space containing saturated steam at atmospheric pressure.
The tow relaxed in this way has a titer of 5800 denier and is wonderfully crimped, the crimp extensibility being 45% according to the test method described below.
This bundle of threads can be used for making carpets.
Crimp Extensibility The crimp extensibility of a sample of yarn or cable is determined by tying the ends of a 102 cm long section together to form a strand and then allowing the strand to hang in saturated steam at atmospheric pressure for 5 minutes.
The strand is then left hanging at 21 ° C. and 65% relative humidity for one hour, after which its length is measured. Let this be denoted by L.
A weight equal to 0.08 g / denier is now hung from the strand to straighten the crimps. Let the new length be denoted by L '. The crimp extensibility or elongation is then expressed as L'-L and can be expressed as a percentage by multiplying the value obtained by 100. It should be emphasized that the function of the hot plate is only to warm the rope to facilitate stretching.
If the process is repeated without this heating plate, fibril fractures occur during the stretching. However, the curl is none the less satisfactory. In fact, the value of the crimp elongation is essentially the same as when the hot plate is used.
<I> Examples 7-15 </I> The following examples were made. using a cable made of polyhexamethylene adipamide in a manner similar to that in Example 6 carried out. The table below summarizes the working conditions and crimp expansion.
EMI0004.0051
For <SEP> of this <SEP> table <SEP> mean:
<tb> B <SEP> = <SEP> example <SEP> no.,
<tb> F <SEP> = <SEP> number of fibrils <SEP> (number of single fibers)
<tb> the <SEP> = <SEP> total titer <SEP> in <SEP> denier,
<tb> M <SEP> = <SEP> machine stretch ratio,
<tb> V <SEP> = <SEP> Speed <SEP> of the <SEP> stretching roller <SEP> (outlet),
<tb> N <SEP> = <SEP> number of revolutions <SEP> of the <SEP> false twist device,
<tb> t <SEP> = <SEP> temperature <SEP> of the <SEP> heating plate,
<tb> D <SEP> = <SEP> crimp elongation.
EMI0004.0052
B <SEP> F <SEP> den <SEP> M <SEP> V <SEP> N <SEP> t <SEP> D
<tb> m / min <SEP> rpm <SEP> C
<tb> 7 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4.0 <SEP> 15.2 <SEP> 7450 <SEP> 95 <SEP> 66
<tb> 8 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4.0 <SEP> 30.5 <SEP> 18150 <SEP> 95 <SEP> 13 <B> 1 </B>
<tb> 9 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 4.2 <SEP> 60.8 <SEP> 39000 <SEP> 95 <SEP> 66
<tb> 10 <SEP> 240 <SEP> <B> 16080 </B> <SEP> 4.0 <SEP> 60.8 <SEP> <B> 39000 </B> <SEP> 95 <SEP> 92
<tb> 11 <SEP> 180 <SEP> 12060 <SEP> 4.2 <SEP> 24.4 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 175
<tb> 12 <SEP> 120 <SEP> 8040 <SEP> 4.2 <SEP> 24.4 <SEP> <B> 19300 </B> <SEP> 95 <SEP> 88
<tb> 13 <SEP> 96 <SEP> 6430 <SEP> 4.1 <SEP> 19.8 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 240
<tb> 14 <SEP> 408 <SEP> <B> 13950 </B> <SEP> 3.9 <SEP> 30.5 <SEP> <B> 19300 </B> <SEP> 95 <SEP> 69
<tb> 15 <SEP> 136 <SEP> 4650 <SEP> 3.8 <SEP> 18,
3 <SEP> 19300 <SEP> 95 <SEP> 62 The elongation at break (without crimp elongation) of the cables produced according to Examples 6-15 be between 15 and 33 0/0.
<I> Example 16 </I> An untwisted, 300-fibril thread bundle (cable) made of polyhexamethylene radipamide with a titer of 20,100 denier is drawn between two draw rollers, each of which is assigned a spacer roller. The cable runs around each of these stretching rollers and the corresponding spacer roller 6 times.
The machine stretch ratio is 2.2 and the speed of the second stretch roller is 14 m / min. Between the two stretching rollers, the cable runs around 3 stretching pins made of duralumin. The angle of wrap is 90, 180 and 90, respectively. The cable then passes through a false twisting device which has a tube which has a pin on the inside and rotates at 7600 rpm.
The resulting potentially crimped tow has a denier of 9300 denier. The crimp elongation of the relaxed cable (as determined in example 6) is 66%. The relaxed fibers have an elongation at break (without crimp elongation) which was determined as described in Example 4,
of 140% and a tensile strength of 2.8 g / denier.
This cable is also suitable for carpet manufacture if it is with 2 turns / engl. Twisted inches.
In the example above, no heat is applied to the yarn at any stage of the process. <I> Examples 17-19 </I> The following examples were carried out with a cable made of polyhexamethylamine in a manner similar to that in example 16. In the table, the symbols mean the same as in examples 7-15:
EMI0005.0003
B <SEP> F <SEP> den <SEP> M <SEP> V <SEP> N <SEP> D
<tb> m / min <SEP> rpm
<tb> 17 <SEP> 300 <SEP> 20100 <SEP> 2,1 <SEP> 35 <SEP> 17400 <SEP> 42
<tb> 18 <SEP> <B> 1 </B> 80 <SEP> 12060 <SEP> 1.6 <SEP> 18.3 <SEP> 17400 <SEP> 54
<tb> 19 <SEP> 300 <SEP> 11700 <SEP> 1.9 <SEP> 9.15 <SEP> 8600 <SEP> 47