DE102018000659A1

DE102018000659A1 - Multikomp-Garn

Info

Publication number: DE102018000659A1
Application number: DE102018000659.0A
Authority: DE
Inventors: Oliver Bensch; Günter Wagenpfeil
Original assignee: TWD FIBRES GmbH
Current assignee: TWD FIBRES GmbH
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN110093698A

Abstract

Multifilament-Hybridgarn aus einer ersten Komponente (a) und einer zweiten Komponente (b). Dabei weist die Komponente (a) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von 150-300 °C und die Komponente (b) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt auf, der kleiner oder höchstens so groß wie der Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von der Komponente (a) ist und in einem Bereich von 50-190 °C liegt, mit einem Effektiv-Titer von 120-3300 dtex, einer feinheitsbezogene höchste Zugkraft von 15-45 cN/tex und einer Höchstzugkraftdehnung von 20-64 %. Beim Verfahren zur Herstellung des Garns werden die Komponente (a) als thermoplastische Teil kristallines kontinuierliches Multifilament-Garn mit einer höheren möglichen Verarbeitungstemperatur und einer höheren möglichen Verstreckung und die Komponente (b) als thermoplastisches Multifilament-Garn mit einer niedrigeren möglichen Verarbeitungstemperatur und einen niedrigeren möglichen Verstreckung als die Komponente (a) jeweils getrennt einer Verstreckungseinrichtung zugeführt, wobei von jeder Komponente jeweils eines oder mehrere Garne in der Verstreckungseinrichtung jede Komponente über ein eigenes Galetten-Paar A1, A2; B1, B2 mit eigener Temperatur-und/oder Geschwindigkeitsführung geführt, anschließend die einzelnen Komponenten einem Aero-Hydroaggregat zugeführt, in dem die Komponente (a) unter Einwirkung von Luft und Wasser geöffnet und die Komponente (b) mit ihren Einzelfilamenten zwischen die Einzelfilamente der Komponente (a) eingebracht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Multifilament-Hybridgarn aus einer ersten Multifilament-Komponente (a) und einer zweiten Multifilament-Komponente (b), wobei die Multifilament-Komponente (a) als Matrixkomponente aus einem thermoplastischen teilkristallinen Polymer und die Multifilament-Komponente (b) als Verstärkungskomponente aus einem Co-Polymer oder einem teilkristallinen Polymer mit einem größeren nicht-kristallinen Anteil als die Multifilament-Komponente (a) mit mindestens zwei Einzelfilamenten besteht sowie ein Verfahren insbesondere zur Herstellung eines derartigen Multifilament-Hybridgarns.
Synthetische Hybridgarne aus Garnen mit unterschiedlichen Erweichungspunkten/Schmelzpunkten sind bekannt, um insbesondere Textilflächen entsprechend den gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der Formgebung und der Flexibilität zu realisieren. Infolgedessen werden die Eigenschaften der Textilflächen maßgeblich von dem Garn und der Technologie der Flächenerzeugung bestimmt. Im Rahmen der Verarbeitung der Hybride Garne werden diese nach Ausbildung der textilen Konstruktion mit oder ohne Einwirkung von Druck, Spannung und/oder sonstiger Formgebung mit Temperatur behandelt. Dabei verflüssigen sich Filamente der einen niedrigeren Erweichungspunkt/Schmelzpunkt aufweisenden Verstärkungskomponente und verliert die Filament-Form. Durch dieses Zerfließen der Filamente der Verstärkungskomponente erfolgt eine Verteilung innerhalb der Textilfläch e bzw. zwischen den Einzelfilamenten der Matrixkomponente.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Multifilament-Hybridgarn vorzuschlagen, das gegenüber bekannten Multifilament-Hybridgarnen hinsichtlich seiner Eigenschaften und der Eigenschaften der daraus erstellten textilen Konstruktion verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Multifilament-Hybridgarn nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren insbesondere zur Herstellung eines derartigen Multifilament-Hybridgarns nach Anspruch 2 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen zu entnehmen.
Danach weist bei dem erfindungsgemäßen Multifilament-Hybridgarn die Komponente (a) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von 150-300 °C und die Komponente (b) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt auf, der kleiner oder höchstens so groß wie der Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von der Komponente (a) ist und in einem Bereich von 50-190 °C liegt. Der Unterschied der verschiedenen Erweichungspunkte/Schmelzpunkte wird durch die Zusammensetzung der jeweiligen Komponenten erreicht. Bei der Komponente (a) handelt es sich bevorzugt um einen thermoplastisches Multifilament-Garn auf der Basis eines Polyester (PES) und/oder eines Polyamid (PA). Das hierzu verwendete Material besteht aus einem Homopolymer, wobei Polymere, die aus unterschiedlichen Mono mehrere hergestellt sind, wie zum Beispiel alle PES, bevorzugt Polyethylenterephtalat, Polybutylenterephtalat und alle Polyamide, bevorzugt PA6.6, eingeschlossen sind. Bei dieser Komponente kann der Kristallisationsgrad durch Verstrecken und durch thermische Behandlung erhöht werden. Bei der Komponente (b) handelt es sich um ein Homopolymer oder ein Co-Polymer wie beispielsweise Co-Polyamid oder Co-Polyester. Des Weiteren zeichnet sich das erfindungsgemäße Hybridgarn durch einen Effektiv-Titer von 120-3300 dtex, eine feinheitsbezogene höchste Zugkraft von 15-45 cN/tex und eine Höchstzugkraftdehnung von 20-64 % aus. Diese besonderen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Multifilament-Hybridgarns ermöglichen die Strukturumgebung bzw. Bindung der textilen Konstruktion als auch die dauerhafte 3-dimensionale Formgebung der textilen Konstruktion. Diese kann nach dieser Formgebung noch zusätzlich flexible und elastische Eigenschaften aufweisen. Der Einsatz dieses Multifilament-Hybridgarns erspart das Imprägnierung und/oder Ausrüsten zur Versteifung und/oder Formgebung einer textilen Konstruktion, sodass auf diese Weise durch Einsparung des Einsatzes von Chemikalien und durch Reduzierung des textilen Fertigungsprozesses ökologische und ökonomische Vorteile erzielt werden.
Um ein insbesondere derartiges Multifilament-Hybridgarn zu erhalten, bedarf es besonderer erfinderischen Maßnahmen bei der Herstellung. Gemäß dem Verfahren werden die Komponente (a) als thermoplastische Teil kristallines kontinuierliches Multifilament-Garn mit einer höheren möglichen Verarbeitungstemperaturen und einer höheren möglichen Verstreckbarkeit und die Komponente (b) als thermoplastisches Multifilament-Garn mit einer niedrigeren möglichen Verarbeitungstemperatur und einen niedrigeren möglichen Verstreckung als die Komponente (a) jeweils getrennt einer Verstreckungseinrichtung zugeführt, wobei von jeder Multifilament-Komponente jeweils eines oder mehrere Garne, vorzugsweise bis zu drei Garne, zugeführt werden. Die Komponente (a) wird hierbei in Form eines nicht voll verstreckten Garns, bevorzugt in Form eines Partially Oriented Yarn (POY), nicht oder leicht verwirbelt, dem Prozess zugeführt. Wie bereits erwähnt, kann der Kristallisationsgrad der Komponente (a) durch Verstrecken oder durch thermische Behandlung erhöht werden. Die Komponente (b) liegt dabei nicht oder leicht verwirbelt vor.
In der Verstreckungseinrichtung wird jede Komponente über ein eigenes Galetten-Paar A1, A2; B1, B2 mit eigener Temperatur-und/oder Geschwindigkeitsführung geführt, wobei die Komponenten (a), (b) jeweils 2-15 mal um die einzelne Galette geschlungen ist. Nachdem die Komponenten (a), (b) die Galetten-Paare A1, A2; B1, B2 mit gleicher oder ähnlicher Geschwindigkeit verlassen, werden einzelnen Komponenten einem Aero-Hydroaggregat zugeführt, in dem die Komponente (a) unter Einwirkung von Luft und Wasser geöffnet und die Komponente (b) mit ihren Einzelfilamenten zwischen die Einzelfilamente der Komponente (a) eingebracht werden. Die Einzelfilamente der Komponente (b) liegen hierbei in Form von Schlingen oder glatt vor.
Nach dem Verlassen des Aero-Hydroaggregats liegt das Multifilament-Hybridgarn vor, das anschließend über ein weiteres Galetten-Paar C1, C2 zur Nachbehandlung geführt wird. Dieses Galetten-Paar genauso wie die bereits vorstehend erwähnten Galetten-Paare A1, A2; B1, B2 können mit oder ohne bei Laufrollen ausgestattet sein. Die Geschwindigkeit der ersten Galette C1 beträgt 200-900 m/min und ist bezüglich der Überlieferungsgeschwindigkeit in das Aero-Hydroaggregat beliebig. Von C1 nach C2 wird das Multifilament-Hybridgarn mit oder ohne nach Verstreckung geführt, so das folglich die Geschwindigkeit von Galette C2 gleich oder größer ist als die Geschwindigkeit von Galette C1. Die Galetten C1, C2 können beheizt sein. Im Anschluss daran wird das Multifilament-Hybridgarn über eine Umlenkrolle durch eine Spulöl-Wanne oder Applikationsvorrichtung geführt und anschließend in bekannter Art und Weise auf eine Hülse zu einer Spule gewickelt. Die Aufwicklung kann auch ohne Spulöl erfolgen. Das Spulöl kann sowohl als lipophiles System oder als Emulsion eines polaren Lösungsmittels vorliegen. Die aufwändige Geschwindigkeit für die Spule ist kleiner oder gleich Als die der letzten Galette C2 und beträgt 150-900 m/min. Das erfindungsgemäße Multifilament-Hybridgarn kann anschließend noch gezögert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung des Verfahrens weist das Galetten-Paar A1, A2 der ersten Komponente (a) eine höhere Temperatur als das Galetten-Paar B1, B2 der zweiten Komponente (b) auf. Zweckmäßigerweise beträgt die Temperatur der Galette A1 50-150 °C und die Temperatur der Galette A2 120-200 °C, wobei die Temperatur von Galette A1 geringer oder gleich der Temperatur von Galette A2 ist. Entsprechend wird das Galetten-Paar B1, B2 der zweiten Komponente (b) vorteilhafterweise nicht oder mit einer geringeren Temperatur als das Galetten-Paar A1, A2 beheizt, wobei bei Beheizung des Galetten-Paares B1, B2 die Temperatur der Galette B1 niedriger oder gleich hoch wie die Temperatur von Galette B2 ist. Durch die gesonderte Temperaturführung der einzelnen Komponenten (a), (b) über die jeweiligen Galetten A1, A2; B1, B2 werden die besonderen Eigenschaften des daraus erhältlichen Multifilament-Hybridgarns erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist die Geschwindigkeit der Galette A1 und der Galette B1 kleiner oder gleich der Geschwindigkeit von Galette A2 bzw. der Galette B2. Zweckmäßigerweise beträgt dabei die Geschwindigkeit der Galette A1 150-550 m/min, vorzugsweise die Geschwindigkeit der Galette A2 200-800 m/min, vorzugsweise die Geschwindigkeit der Galette B1 200-700 m/min und/oder vorzugsweise die Geschwindigkeit von Galette B2 200-800 m/min. Die einzelnen Geschwindigkeiten müssen nicht in dieser Kombination alle zusammen auftreten. Zusätzlich zu den erwähnten unterschiedlichen Temperaturführung der einzelnen Komponenten zwischen den jeweiligen Galetten-Paaren A1, A2; B1, B2 kann auch durch die unterschiedliche Geschwindigkeit der einzelnen Galetten eines Galetten-Paares A1, A2; B1, B2 die Verstreckung und damit die Eigenschaften des Endprodukts beeinflusst werden.
Die Zuführung der Komponenten (a), (b) zu dem Aero Hydroaggregat erfolgt bevorzugt mit einer Geschwindigkeit, die 100-140 % der Geschwindigkeit der Galette A2 bzw. der Galette B2 beträgt. Damit kann eine weitere Verstreckung der Komponenten (a), (b) bewirkt werden. Vorteilhafterweise wird die Komponente (b) mit einem Luftdruck von 200-5000 kPA (2-50 bar) in die Komponente (a) verschlungen und damit das erfindungsgemäße Multifilament-Hybridgarn erzeugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Herstellung des ebenfalls erfindungsgemäßen Multifilament-Hybridgarns. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Zur Ausführung der Erfindung müssen nicht alle Merkmale des Anspruchs 1 oder Anspruch 2 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merkmale der unabhängigen oder nebengeordneten Ansprüche durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden.
Sämtliche aus den Ansprüchen oder der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims

Multifilament-Hybridgarn aus einer ersten Multifilament-Komponente (a) und einer zweiten Multifilament-Komponente (b), wobei die Multifilament-Komponente (a) als Matrixkomponente aus einem thermoplastischen teilkristallinen Polymer und die Multifilament-Komponente (b) als Verstärkungskomponente aus einem Co-Polymer oder einem teilkristallinen Polymer mit einem größeren nicht-kristallinen Anteil als die Multifilament-Komponente (a) mit mindestens zwei Einzelfilamenten besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von 150-300 °C und die Komponente (b) einen Erweichungspunkt/Schmelzpunkt aufweist, der kleiner oder höchstens so groß wie der Erweichungspunkt/Schmelzpunkt von der Komponente (a) ist und in einem Bereich von 50-190 °C liegt, und das Hybridgarn einen Effektiv-Titer von 120-3300 dtex, eine feinheitsbezogene höchste Zugkraft von 15-45 cN/tex und eine Höchstzugkraftdehnung von 20-64 % aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Multifilament-Hybridgarns aus einer ersten Multifilament-Komponente (a) und einer zweiten Multifilament-Komponente (b), wobei die Multifilament-Komponente (a) als Matrixkomponente aus einem thermoplastischen teilkristallinen Polymer und die Multifilament-Komponente (b) als Verstärkungskomponente aus einem Co-Polymer oder einem teilkristallinen Polymer mit einem größeren nicht-kristallinen Anteil als die Multifilament-Komponente (a) mit mindestens zwei Einzelfilamenten besteht,, insbesondere eines Hybridgarns nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) als thermoplastische Teil kristallines kontinuierliches Multifilament-Garn mit einer höheren möglichen Verarbeitungstemperaturen und einer höheren möglichen Verstreckung und die Komponente (b) als thermoplastisches Multifilament-Garn mit einer niedrigeren möglichen Verarbeitungstemperatur und einen niedrigeren möglichen Verstreckung als die Komponente (a) jeweils getrennt einer Verstreckungseinrichtung zugeführt werden, wobei von jeder Multifilament-Komponente jeweils eines oder mehrere Garne, vorzugsweise bis zu drei Garne, zugeführt werden, in der Verstreckungseinrichtung jede Komponente über ein eigenes Galetten-Paar A1, A2; B1, B2 mit eigener Temperatur-und/oder Geschwindigkeitsführung geführt werden, anschließend die einzelnen Komponenten einem Aero Hydroaggregat zugeführt werden, in dem die Komponente (a) unter Einwirkung von Luft und Wasser geöffnet und die Komponente (b) mit ihren Einzelfilamenten zwischen die Einzelfilamente der Komponente (a) eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Galetten-Paar A1, A2 der ersten Komponente (a) eine höhere Temperatur als das Galetten-Paar B1, B2 der zweiten Komponente (b) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Galette A1 50-150 °C und die Temperatur der Galette A2 120-200 °C beträgt, wobei die Temperatur von Galette A1 geringer oder gleich der Temperatur von Galette A2 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Galetten-Paar B1, B2 der zweiten Komponente (b) nicht oder mit einer geringeren Temperatur als das Galetten-Paar A1, A2 beheizt wird, wobei bei Beheizung des Galetten-Paares B1, B2 die Temperatur der Galette B1 niedriger oder gleich hoch wie die Temperatur von Galette B2 ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet dass die Geschwindigkeit der Galette A1 und der Galette B1 kleiner oder gleich der Geschwindigkeit von Galette A2 bzw. der Galette B2 ist.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Galette A1 150-550 m/min, vorzugsweise die Geschwindigkeit der Galette A2 200-800 m/min, vorzugsweise die Geschwindigkeit der Galette B1 200-700 m/min und/oder vorzugsweise die Geschwindigkeit von Galette B2 200-800 m/min beträgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet dass die Geschwindigkeit mit der die Komponente (a) und die Komponente (b) dem Aero-Hydroaggregat zugeführt werden 100-140 % der Geschwindigkeit der Galette A2 bzw. der Galette B2 beträgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (b) mit einem Luftdruck von 200-5000 kPA (2-50 bar) in die Komponente (a) verschlungen wird.