Verfahren zur Herstellung eines hochelastischen Bauschgarns
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines hochelastischen Bauschgarns.
Nach bekannten Verfahren hergestellte Garne, die aus hochschrumpfbaren und schwachschrumpfbaren Stapelfasern bestehen, oder zusammengesetzte Garne, die aus einer Seele hochschrumpfbaren Garns und einer Hülle schwachschrumpfbaren Garns bestehen, sind trotz ihrer hohen Bauschigkeit unelastisch. Kräuselgarne, die durch das Falschzwirnverfahren, das Stauchkammerkräuselungsverfahren und das Kantenkräuselungsverfahren hergestellt werden, weisen keine genügende Verflechtung oder Verwicklung der Fasern auf. Aus diesen Garnen hergestellte Gewebe und Maschenwaren sind unbefriedigend in ihrer Bauschigkeit, weisen einen lappigen Griff auf und lassen sich ausserdem verziehen.
Die schweizerische Patentschrift Nr. 381 353 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Bauschgarnes durch Zusammenspinnen von eine potentielle Kräuselung aufweisenden Fasern mit Fasern, die ein hohes Schrumpfvermögen besitzen, Hitzebehandlung des Mischgarnes und Strecken des geschrumpften gekräuselten Mischgarnes. Dieses Garn verfügt zwar über eine ausreichende Bauschigkeit, jedoch entspricht seine Dehnbarkeit (maximal 40 bis 50 %) nicht den Anforderungen, die in der Praxis an derartige Garne vielfach gestellt werden.
Ähnlich verhält es sich mit dem nach dem Verfahren gemäss der französischen Zusatzpatentschrift Nummer 77 731 (Hauptpatentschrift Nr. 1193 060) hergestellten Garn. Bei diesem Verfahren wird ein beispielsweise aus hoch- und schwachschrumpfbaren Fasern bestehendes Vorgarn mit zwei Garnen (Kräuselgarnen oder Stretchgarnen) bzw. elastischen Fäden, die auf beide Seiten des verstreckten Vorgarns beim Passieren der Ausgangswalzen des Streckwerkes aufgebracht werden, verzwirnt, worauf das so hergestellte Garn einer nassen oder trockenen Hitzebehandlung unterworfen wird. Infolge der dabei auftretenden Schrumpfung der schrumpfbaren Fasern ist die Dehnbarkeit des fertigen Garnes verhältnismässig gering.
Die französische Patentschrift Nur.1283288 beschreibt die Herstellung eines Bauschgarnes durch Zusammenspinnen eines Seelengarnes aus schrumpfbaren Filamenten mit einem Vorgarn aus schrumpf- baren und nichtschrumpfbaren Fasern und anschlie ssendes Schrumpfenlassen des Garnes. Dieses Garn ist zwar bauschig. aber nicht dehnbar, weil sein Seelengarn nicht aus elastischem Material besteht.
Durch die französische Patentschrift Nr. 1116 521 ist zwar ein elastisches Seelengarn bekanntgeworden, das eine aus elastischem Material (z. B. Gummi) bestehende Seele und auf diese aufgeschrumpfte Deckfasern umfasst; dieses Seelengarn ist jedoch wiederum nicht bauschig.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauschgarnes, das gleichzeitig hochelastisch ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man ein Seelengarn durch Verzwirnen einer Seele aus einem dehnbaren, schrumpffähigen oder elastischen Monofil oder Multifil im gedehnten Zustand mit einem Vorgarn, bestehend aus 10 bis 30 Gew.% hochschrumpfbaren Fasern und 90 bis 70 Gew.
schwachschrumpfbaren Fasern, bildet, zwei derartige Seelengarne in zu ihrer Zwirnrichtung entgegengesetzter Richtung zu einem zweifädigen Garn zusammenzwirnt, das letztere in im wesentlichen spannungslosen Zustand einer Schrumpfung durch Wärmeeinwirkung unterwirft und anschliessend auf 90 bis 100S der Länge der bei der Herstellung des Seelengarnes gedehnten Seele erneut dehnt.
Zusammengesetzte Garne mit gekräuselten Nylon Filamenten als Seele sind z. B. in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 1179/62 beschrieben; dort bestehen die Deckgarne nur aus schwachschrumpfbaren Fasern, so dass die Garne zwar bauschig werden, wenn man sie unter Wärmeeinwirkung schrumpft, aber dazu neigen, dass sich Seele und Deckgarn voneinander trennen, weil nur die gekräuselten Nylon-Filamente der Seele eine Schrumpfung erfahren. Die Garne haben ein eigenartiges Aussehen und laufen Gefahr, meliert zu werden, wenn nur das Deckgarn gefärbt ist, so dass der Marktwert der Garne stark herabgesetzt ist. Ferner weisen aus diesen Garnen hergestellte Gewebe und Maschenwaren den Nachteil auf, dass ihr Griff lappig ist.
Wenn, wie bei bestimmten Bauschgarnen, die Deckfasern aus hochschrumpfbaren und schwachschrumpfbaren Fasern bestehen, und der Anteil der ersteren zwischen 40 und 50 % liegt, wird zwar die Gefahr der Trennung von Seele und Mantel durch die Verflechtung und Verschlingung der hochschrumpfbaren und schwachschrumpfbaren Fasern vennindert, aber die Dehnbarkeit des Seelengarns wird auf das Schrumpfmass der hochschrumpfbaren Fasern reduziert, und die Garnstruktur wird durch die hochschrumpfbaren Fasern zusammengezogen, so dass die Bauschigkeit verringert wird.
Da beim erfindungsgemässen Verfahren zwei Seelengarne zu einem zweifädigen Garn zusammengezwirnt werden, wobei die Deckfasern jedes Seelengarnes aus 10 bis 30 Gew.% hochschrumpfbaren Fasern und 90 bis 70 Gew.% schwachschrumpfbaren Fasern zusammen gezwirnt werden, werden die letzteren bei der Wärmebehandlung des zweifädigen Garnes nicht zu stark mit den ersteren verwickelt, so dass das Ganze bauschig bleibt. Durch das erneute Dehnen des Garnes werden dessen Bauschigkeit und Dehnbarkeit noch weiter verbessert. Unmitelbar vor diesem erneuten Dehnen kann das Garn gefärbt werden.
In der Zeihnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Apparatur zur Bildung von Seelengarnen, aus denen das Bauschgarn hergestellt wird,
Fig. 2 ein durch ein bekanntes Verfahren hergestelltes Bauschgarn,
Fig. 3a ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch Zusammenzwirnen von zwei Seelengarnen hergestelltes zweifädiges Garn,
Fig. 3b dasselbe Garn wie in Fig. 3a, jedoch nach Dampfbehandlung,
Fig. 3c das durch erneutes Dehnen des Garnes nach Fig. 3b hergestellte hochelastische Bauschgarn und
Fig. 4 ein vergleichendes Last-Dehnungs-Diagramm von nach einem bekannten und dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Garnen.
In der Apparatur gemäss Fig. 1 wird ein nichtelastisches Vorgarn 1 aus 10 bis 30 Gew.% hochschrumpfbaren Fasern und 90 bis 70 Gew.% schwachschrumpfbaren Fasern durch einen Trichter 3, ein Eingangswalzenpaar 4 und zwei Riemchen 5 einem Ausgangswalzenpaar 6 zugeführt. Ferner werden über Führungen 7, 8 und 9 laufende gekräuselte Nylon-Filamente 2 durch einen Spanner 10 gedehnt und in gedehntem Zustand mit dem Vorgarn 1 zu einem Seelengarn verzwirnt und durch die Ausgangswalzen 6 geführt. Das die Ausgangswalzen 6 verlassende Seelengarn 11 wird auf einen Kötzer 14 aufgewickelt; 12 bedeutet einen Fadenführer und 13 einen Ring. Zwei derartige Seelengarne 11 werden in zu ihrer Zwirurichtung entgegengesetzter Richtung zusammengezwirnt. Das so erhaltene zweifädige Garn ist in Fig. 3a schematisch dargestellt.
Dieses zweifädige Garn erhält durch Dampfbehandlung bei 1000 C in im wesentlichen spannungslosen Zustand die Form gemäss Fig. 3b, wobei die gekräuselten Nylon-Filamente 22 entspannt, die hochschrumpfbaren Fasern 23 der Deckschicht dagegen geschrumpft sind.
Wären alle Deckfasern schwachschrumpfbar, so würden - wie in Fig. 2 dargestellt- die Deckfasern 21 Filamente und die gekräuselten Nylon-Filamente 22 getrennt.
Das im Zustand gemäss Fig.3b befindliche Garn wird nun wieder gedehnt, und zwar bis zu 90 bis 100 % der Länge der während der Herstellung des Seelengarnes gedehnten gekräuselten Nylon-Filamente, wodurch der Mangel an Dehnbarkeit der hochschrumpfbaren Fasern 23 vermindert wird. So erhält man schliesslich das hochelastische Bauschgarn, das in Fig. 3c schematisch dargestellt ist.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren können somit die eingangs geschilderten Nachteile behoben werden.
In Fig. 4 sind einige Last-Dehnungs-Diagramme gezeigt, und zwar A für ein zweifädiges gefärbtes Garn, das nach einem bekannten Verfahren hergestellt wurde, B für ein zweifädiges gefärbtes Garn, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde, und C für das Garn gemäss B, jedoch nach dem freien Entspannen. Auf der Abszisse ist die Dehnung in Prozenten der Länge der bei der Herstellung des Seelengarnes gedehnten gekräuselten Nylon-Filamente angegeben und auf der Ordinate die Belastung in g/den; die Anfangsbelastung betrug 0,002 g/den.
Beispiel 1
Ein Vorgarn aus 20 Gew.% hoclischrumpfbaren Acrylfasern (2 Denier, 64 mm und 22 % Schrumpfungsgrad) und 80 Gew.% schwachschrumpfbaren Acrylfasern (3 Denier, 64 mm) wurde in der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemässen Weise mit gekräuselten 70-Denier Nylon-Filamenten zu einem Seelengarn verzwirnt, worauf zwei derartige Seelengarne zu einem zweifädigen Garn zusammengezwirnt wurden. Im Last-Dehnungs Diagramm der Fig. 4 ergab sich für das so erhaltene und gefärbte zweifädige Garn die Kurve B. Bei diesem Garn, bei dem die Fasern in geeigneter Weise gestreckt waren, war nur leine Belastung von 70 g/den erforderlich, um es wieder auf die Länge der bei der Herstellung des Seelengarnes gedehnten gekräuselten Nylon Filamente zu dehnen.
Unter dieser Belastung von 70 g/den konnte das zweifädige Garn auf einer üblichen Spulenmaschine aufgewickelt werden. Liess man dieses Garn sich frei entspannen, so ergab sich die Kurve C und die Bauschigkeit des Garnes verbesserte sich noch; das Bauschgarn war bei geringer Belastung hochelastisch, es wies einen hohen Bausch sowie hohe Strekkungs- und Schrumpfungskraft auf.
Zum Vergleich wurde unter Verwendung eines Vorgarnes, bestehend aus 50 Gew.% hochserrumpftaren Acrylfasern (2 Denier, 64 mm und 22 % Schrumpfungsgrad) und 50 Gew.% schwachschrumpfbaren Acrylfasern (3 Denier, 64 mm), und unter Verwendung von gekräuselten 70-Denier-Nylon-Filamenten, denen eine Spannung von 70 g/den gegeben wurde, ein Seelengarn (einfädiges Garn Nm 36) mit 420 Drehungen/Meter (ZDr,ehung) hergestellt. Zwei solcher Seelengarne wurden zusammengezwirnt zu einem zweifädigen Garn mit 215 Drehungen/Meter (S-Drehung). Das so erhaltene zweifädige Garn wurde in im wesentlichen spannungslosen Zustand einer Wärmebehandlung bei 1100 C unterworfen und dann gefärbt. Im Last-Dehnungs-Diagramm der Fig. 4 entspricht diesem gefärbten Garn die Kurve A.
Bei diesem Garn war eine Belastung von ungefähr 180 g/den notwendig, um das Garn wieder auf die Länge der bei der Herstellung des Seelengarnes gedehnten gekräustelten Nylon-Filamente zu dehnen. Die Spannung ist so hoch, dass es schwierig ist, dieses Garn auf einer üblichen Spulenmaschine aufzuwickeln.
Beispiel 2
Ein zweifädiges Garn (Nm 48) mit 450/585 Dre hungen/Meter wurde hergestellt, indem man ein Vorgarn, bestehend aus 20 Gew.% hochschrumpfbaren Acrylfasern (2 Denier, 51 mm und 26 % Schrumpfungsgrad) und 80 Gew.% schwachschrumpfbaren Polyesterfasern (2 Denier, 51 mm), mit einem elastischen, vierfach gedehnten 70-Denier-Polyurethangarn zu einem Seelengarn verzwirnte und anschliessend zwei derartige Seelengarne zusammenzwirnte. Das so erhaltene zweifädige Garn wurde einer freien Entspannung in Dampf von 1100 C unterworfen und wieder auf die doppelte Länge des bei der Herstellung des Seelengarnes gedehnten elastischen Polyurethangarnes gedehnt. Das dadurch erhaltene feine Bauschgarn wies eine hohe Streckungsund Schrumpfungskraft auf.
Beim erfindungsgemässen Verfahren beträgt der Anteil der Deckfasern an hochschrumpfbaren Fasern nur 10 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.%, ist also geringer als bei den nach bekannten Verfahren hergestellten hochbauschigen Garnen.
Es werden also nichtelastische Fasern als Deckfasern als Deckfasern verwendet, und zwar in Form von Vorgarnen aus hochschrumpfbaren und schwachschrumpfbaren Fasern, wohingegen Seelen aus elastischen Monofilen bzw. Multifilen, z. B. solche aus elastischen Polyurethanfäden oder Stretch- bzw. Kräuselgarnen, verwendet werden.
Process for the production of a highly elastic bulk yarn
The invention relates to a method for producing a highly elastic bulk yarn.
Yarns produced by known processes which consist of highly shrinkable and weakly shrinkable staple fibers, or composite yarns consisting of a core of highly shrinkable yarn and a sheath of weakly shrinkable yarn, are inelastic despite their high bulk. Crimped yarns produced by the false twist method, the stuffer box crimp method and the edge crimp method do not have sufficient interlacing or entanglement of the fibers. Woven fabrics and knitwear produced from these yarns are unsatisfactory in their bulk, have a lobed handle and, moreover, can be warped.
Swiss patent specification No. 381 353 describes a process for producing a bulky elastic yarn by spinning together fibers having a potential crimp with fibers having a high shrinkability, heat-treating the mixed yarn and drawing the shrunk, crimped mixed yarn. Although this yarn has sufficient bulk, its extensibility (maximum 40 to 50%) does not meet the requirements that are often placed on such yarns in practice.
The situation is similar with the yarn produced by the process according to the French additional patent specification number 77 731 (main patent specification No. 1193 060). In this process, a roving consisting, for example, of highly and weakly shrinkable fibers is twisted with two yarns (crimped yarns or stretch yarns) or elastic threads which are applied to both sides of the drawn roving as it passes the output rollers of the drafting system, whereupon the yarn produced in this way is subjected to a wet or dry heat treatment. As a result of the shrinkage of the shrinkable fibers that occurs in this process, the extensibility of the finished yarn is relatively low.
The French patent Nur.1283288 describes the production of a bulk yarn by spinning together a core yarn made of shrinkable filaments with a roving yarn made of shrinkable and non-shrinkable fibers and then allowing the yarn to shrink. This yarn is puffy. but not stretchable, because its core thread is not made of elastic material.
Through the French patent specification No. 1116 521 an elastic core yarn has become known which comprises a core made of elastic material (e.g. rubber) and cover fibers shrunk onto it; however, this soul thread is again not fluffy.
The object of the invention is to create a method for producing a bulk yarn which is at the same time highly elastic.
According to the invention, this object is achieved in that a core yarn is twisted by twisting a core made of a stretchable, shrinkable or elastic monofilament or multifilament in the stretched state with a roving yarn consisting of 10 to 30% by weight of highly shrinkable fibers and 90 to 70% by weight.
weakly shrinkable fibers, twists two such core yarns in the opposite direction to their twisting direction to form a two-ply yarn, which subjects the latter to shrinkage due to the action of heat in an essentially tension-free state and then expands it again to 90 to 100S the length of the core stretched during the manufacture of the core yarn .
Compound yarns with crimped nylon filaments as a core are e.g. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1179/62; There the cover yarns consist only of weakly shrinkable fibers, so that the yarns become fluffy when they are shrunk under the influence of heat, but tend to separate the core and cover yarn from one another because only the crimped nylon filaments of the core experience shrinkage. The yarns have a peculiar appearance and run the risk of being mottled if only the cover yarn is colored, so that the market value of the yarns is greatly reduced. Furthermore, woven fabrics and knitted fabrics made from these yarns have the disadvantage that their handle is lobed.
If, as with certain bulky yarns, the cover fibers consist of highly shrinkable and weakly shrinkable fibers, and the proportion of the former is between 40 and 50%, the risk of the core and sheath being separated by the intertwining and entanglement of the highly shrinkable and weakly shrinkable fibers is reduced, but the stretchability of the core yarn is reduced to the amount of shrinkage of the highly shrinkable fibers, and the yarn structure is pulled together by the highly shrinkable fibers, so that the bulkiness is reduced.
Since in the process according to the invention two core yarns are twisted together to form a two-ply yarn, the cover fibers of each core yarn being twisted together from 10 to 30% by weight of highly shrinkable fibers and 90 to 70% by weight of weakly shrinkable fibers, the latter are not twisted during the heat treatment of the two-ply yarn too tangled with the former, so that the whole remains puffy. By stretching the yarn again, its bulk and elasticity are further improved. Immediately before this renewed stretching, the yarn can be dyed.
The invention is explained in the drawing, for example, namely show:
1 shows the schematic representation of an apparatus for forming core yarns from which the bulk yarn is made,
2 shows a bulky yarn produced by a known method,
3a shows a two-ply yarn produced according to the inventive method by twisting two core yarns together,
Fig. 3b the same yarn as in Fig. 3a, but after steam treatment,
3c shows the highly elastic bulk yarn produced by renewed stretching of the yarn according to FIG. 3b and
4 shows a comparative load-elongation diagram of yarns produced according to a known method and the method according to the invention.
In the apparatus according to FIG. 1, a non-elastic roving 1 composed of 10 to 30% by weight of highly shrinkable fibers and 90 to 70% by weight of weakly shrinkable fibers is fed through a funnel 3, an input roller pair 4 and two aprons 5 to an output roller pair 6. Furthermore, crimped nylon filaments 2 running over guides 7, 8 and 9 are stretched by a tensioner 10 and, in the stretched state, twisted with the roving 1 to form a core yarn and guided through the output rollers 6. The core yarn 11 leaving the output rollers 6 is wound onto a Kötzer 14; 12 means a thread guide and 13 a ring. Two such core yarns 11 are twisted together in the opposite direction to their twisting direction. The two-thread yarn thus obtained is shown schematically in FIG. 3a.
This two-ply yarn is given the shape according to FIG. 3b by steam treatment at 1000 C in an essentially tension-free state, the crimped nylon filaments 22 being relaxed, while the highly shrinkable fibers 23 of the cover layer have shrunk.
If all the cover fibers were weakly shrinkable, then - as shown in FIG. 2 - the cover fibers 21 filaments and the crimped nylon filaments 22 would be separated.
The yarn in the state according to FIG. 3b is now stretched again, up to 90 to 100% of the length of the crimped nylon filaments stretched during the manufacture of the core yarn, whereby the lack of stretchability of the highly shrinkable fibers 23 is reduced. In this way, the highly elastic bulk yarn is finally obtained, which is shown schematically in FIG. 3c.
The disadvantages outlined at the outset can thus be eliminated by the method according to the invention.
In Fig. 4 some load-elongation diagrams are shown, namely A for a two-ply dyed yarn which has been produced according to a known method, B for a two-thread dyed yarn which has been produced according to the inventive method, and C for the yarn according to B, but after free relaxation. The abscissa shows the elongation in percent of the length of the crimped nylon filaments stretched during the manufacture of the core yarn and the ordinate shows the load in g / den; the initial load was 0.002 g / den.
example 1
A roving of 20% by weight of fully shrinkable acrylic fibers (2 denier, 64 mm and 22% degree of shrinkage) and 80% by weight of weakly shrinkable acrylic fibers (3 denier, 64 mm) was made in the manner according to the invention as shown in FIG. 1 with crimped 70 denier nylon Filaments twisted into a core yarn, whereupon two such core yarns were twisted together to form a two-ply yarn. In the load-elongation diagram of FIG. 4, the two-ply yarn thus obtained and dyed was curve B. With this yarn, in which the fibers were suitably stretched, only a load of 70 g / den was required for it stretch back to the length of the crimped nylon filaments stretched during the manufacture of the core yarn.
Under this load of 70 g / den, the two-ply yarn could be wound up on a conventional bobbin machine. If this yarn was allowed to relax freely, curve C resulted and the bulkiness of the yarn was further improved; The bulk yarn was highly elastic under low load, it had a high bulk and high stretching and shrinking force.
For comparison, using a roving consisting of 50% by weight of high-quality acrylic fibers (2 denier, 64 mm and 22% degree of shrinkage) and 50% by weight of weakly shrinkable acrylic fibers (3 denier, 64 mm), and using crimped 70-denier -Nylon filaments given a tension of 70 g / den, a core yarn (monofilament yarn Nm 36) made with 420 turns / meter (ZDr, ehung). Two such core yarns were twisted together to form a two-ply yarn with 215 turns / meter (S-twist). The two-thread yarn thus obtained was subjected to a heat treatment at 1100 ° C. in a substantially tension-free state and then dyed. In the load-elongation diagram of FIG. 4, this colored yarn corresponds to curve A.
This yarn required a load of approximately 180 g / denier to stretch the yarn back to the length of the crimped nylon filaments stretched during manufacture of the core yarn. The tension is so high that it is difficult to wind this yarn on an ordinary bobbin machine.
Example 2
A two-ply yarn (Nm 48) with 450/585 turns / meter was produced by adding a roving consisting of 20% by weight of highly shrinkable acrylic fibers (2 denier, 51 mm and 26% degree of shrinkage) and 80% by weight of low-shrinkable polyester fibers ( 2 denier, 51 mm), twisted into a core yarn with an elastic, four-fold stretched 70-denier polyurethane yarn and then twisted two such core yarns together. The two-thread yarn thus obtained was subjected to free relaxation in steam at 1100 ° C. and stretched again to twice the length of the elastic polyurethane yarn stretched during the manufacture of the core yarn. The bulky fine yarn thus obtained had a high stretching and shrinking force.
In the process according to the invention, the proportion of highly shrinkable fibers in the cover fibers is only 10 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight, that is to say is less than in the high-bulk yarns produced by known processes.
So there are non-elastic fibers used as cover fibers as cover fibers, namely in the form of rovings made of highly shrinkable and weakly shrinkable fibers, whereas cores made of elastic monofilaments or multifilaments, z. B. those made of elastic polyurethane threads or stretch or crimped yarns can be used.