DE102018006785A1 - Synthetic multifilament yarn and method for producing such a yarn - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein synthetisches Multifilamentgarn, das aus einer oder mehreren Multifilamentgarnkomponenten besteht, wobei die Multifilamentgarnkomponenten als kontinuierliche Endlosfilamente, als Fasergarne, Multifilamente und/oder als Monofilamente aus einem Basismaterial ausgebildet sind. Zumindest eine Multifilamentgarnkomponente des Multifilamentgarns weist eine oder mehrere Arten chromavariabler Pigmente auf, die vorzugsweise gekapselt sein und/oder eine reversible Chromavariabilität aufweisen können. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Multifilamentgarns aus einem Basismaterial, wobei die eine Multifilamentgarnkomponente oder die mehreren Multifilamentgarnkomponenten in einem Schmelzspinnprozess unter Verwendung zumindest eines Extruders (1) mit wenigstens einem Extruderkopf (8), zumindest eines Schmelzstranges, zumindest einer Spinnpumpe (3) und zumindest einer Spinndüse hergestellt werden, durch die das bzw. die zumindest auf die Schmelztemperatur erhitzen Basismaterial bzw. Basismaterialien der Multifilamentgarnkomponente oder Multifilamentgarnkomponenten mit einem Druck beaufschlagt gepresst werden, wobei durch eine gezielte Temperaturführung und Zugabe von chromavariabler Pigmente und auch verschiedener Filamentgeometrien Garneigenschaften je nach Anwendungsbedürfnis und Verarbeitungsanforderung hergestellt werden.The invention relates to a synthetic multifilament yarn which consists of one or more multifilament yarn components, the multifilament yarn components being designed as continuous filaments, as fiber yarns, multifilaments and / or as monofilaments made from a base material. At least one multifilament yarn component of the multifilament yarn has one or more types of chromium-variable pigments, which are preferably encapsulated and / or can have reversible chromium variability. The invention further relates to a method for producing such a multifilament yarn from a base material, the one multifilament yarn component or the multiple multifilament yarn components in a melt spinning process using at least one extruder (1) with at least one extruder head (8), at least one melt strand, at least one spinning pump (3) and at least one spinneret are produced, through which the base material or base materials of the multifilament yarn component or multifilament yarn components, which are heated to at least the melting temperature, are pressurized, with a targeted temperature control and addition of chromium-variable pigments and also different filament geometries Yarn properties can be produced according to application needs and processing requirements.

Description

Die Erfindung betrifft ein synthetisches Multifilamentgarn, das aus einer oder mehreren Multifilamentgarnkomponenten besteht, wobei die Multifilamentgarnkomponenten als kontinuierliche Endlosfilamente, als Fasergarne, Multifilamente und/oder als Monofilamente aus einem Basismaterial ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Multifilamentgarns aus einem Basismaterial.The invention relates to a synthetic multifilament yarn which consists of one or more multifilament yarn components, the multifilament yarn components being designed as continuous filaments, as fiber yarns, multifilaments and / or as monofilaments made from a base material. The invention further relates to a method for producing such a multifilament yarn from a base material.

Synthetische Multifilamentgarne und deren Herstellung in einem Schmelzspinnprozess sind grundsätzlich bekannt. Ebenfalls ist die Herstellung von synthetischen Multifilamentgarnen, bestehend aus zumindest zwei Multifilamentgarnkomponenten aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien und/oder Eigenschaften in einem Bikomponentenschmelzspinnprozess grundsätzlich bekannt.Synthetic multifilament yarns and their production in a melt spinning process are generally known. The production of synthetic multifilament yarns consisting of at least two multifilament yarn components made of different plastic materials and / or properties in a bicomponent melt spinning process is also known in principle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein synthetisches, chromavariables Multifilamentgarn und einen Herstellungsprozess für ein solches synthetisches, chromavariables Multifilamentgarn vorzuschlagen, wobei ein derartiger Herstellungsprozess auf einem Standardschmelzspinnprozess basiert und zumindest eine Multifilamentgarnkomponente intrinsische chromavariable Eigenschaften aufweist.The object of the present invention is to propose a synthetic, chromavariable multifilament yarn and a manufacturing process for such a synthetic, chromavariable multifilament yarn, such a manufacturing process being based on a standard melt spinning process and at least one multifilament yarn component having intrinsic chromavariable properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein synthetisches Multifilamentgarn nach Anspruch 1 und ein Herstellungsverfahren eines derartigen synthetischen Multifilamentgarns nach Anspruch 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den rückbezogenen Ansprüchen zu entnehmen.The object is achieved according to the invention by a synthetic multifilament yarn according to claim 1 and a manufacturing method of such a synthetic multifilament yarn according to claim 10. Further advantageous embodiments can be found in the related claims.

Danach weist zumindest eine Multifilamentgarnkomponente eines erfindungsgemäßen synthetischen Multifilamentgarns eine oder mehrere Arten von chromavariablen Pigmenten auf. Grundsätzlich können auch alle Multifilamentgarnkomponenten eines Multifilamentgarns zumindest eine Art von chromavariablen Pigmenten aufweisen. Unter chromavariablen Pigmenten werden Pigmente verstanden, deren Farbeindruck sich aufgrund äußerer Einflüsse, etwa durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung oder durch eine Veränderung der Temperatur, etwa durch den Austausch von Wärme mit der Umgebung, verändert. Insbesondere seien dabei Pigmente mit photochromen und/oder thermochromen Eigenschaften genannt.According to this, at least one multifilament yarn component of a synthetic multifilament yarn according to the invention has one or more types of chromium-variable pigments. In principle, all multifilament yarn components of a multifilament yarn can also have at least one type of chromium-variable pigment. Chromium-variable pigments are pigments whose color impression changes due to external influences, for example due to irradiation with electromagnetic radiation or due to a change in temperature, for example due to the exchange of heat with the surroundings. In particular, pigments with photochromic and / or thermochromic properties may be mentioned.

Bei photochromen Pigmenten tritt eine lichtinduzierte Umwandlung zweier Spezies ineinander unter Änderung des Absorptionsspektrums sowie damit einhergehend ihrer physikalischen Eigenschaften auf. Die Änderung des Absorptionsspektrums kann als eine Änderung des Farbeindrucks wahrgenommen werden. Die Umwandlung kann reversibel sein, wobei die Rückumwandlung typischerweise sowohl ebenfalls photochrom als auch alternativ photochemisch sein kann. Die Pigmente können nach der Einwirkung der elektromagnetischen Strahlung eine erhöhte Farbigkeit (positive Photochromie) als auch eine geringere Farbigkeit (negative Photochromie) aufweisen. Es können verschiedene Arten photochrome Pigmente in einer Multifilamentgarnkomponente kombiniert werden.In the case of photochromic pigments, a light-induced conversion of two species into one another occurs, changing the absorption spectrum and, as a result, their physical properties. The change in the absorption spectrum can be perceived as a change in the color impression. The conversion can be reversible, with the reverse conversion typically being both photochromic and alternatively photochemical. After exposure to electromagnetic radiation, the pigments can have an increased color (positive photochromism) as well as a lower color (negative photochromism). Different types of photochromic pigments can be combined in a multifilament yarn component.

Bei thermochromen Pigmenten tritt mit einer Veränderung der Temperatur eine Änderung der Molekül- oder Kristallstruktur auf, die eine Änderung des Absorptionsspektrums zur Folge hat. Diese Änderung des Absorptionsspektrums bezüglich elektromagnetischer Strahlung kann wiederum als eine Änderung des Farbeindrucks wahrgenommen werden. Der Effekt kann bei erneuter, gegensätzlicher Temperaturveränderung reversibel sein. Es können verschiedene Arten thermochromer Pigmente in einer Multifilamentgarnkomponente kombiniert werden. With thermochromic pigments, a change in temperature leads to a change in the molecular or crystal structure, which results in a change in the absorption spectrum. This change in the absorption spectrum with respect to electromagnetic radiation can in turn be perceived as a change in the color impression. The effect can be reversible if the temperature changes again in the opposite direction. Different types of thermochromic pigments can be combined in a multifilament yarn component.

Die Multifilamentgarnkomponenten selbst sind als kontinuierliche Endlosfilamente, als Fasergarne, Multifilamente und/oder als Monofilamente aus einem Basismaterial ausgebildet. Das Basismaterial besteht dabei aus einem oder einer Kombination von mehreren schmelzfähigen Kunststoffmaterialien, etwa schmelzfähigen Polymeren. Es können verschiedene Arten photochrome Pigmente und/oder thermochromer oder allgemein chromavariabler Pigmente in einer Multifilamentgarnkomponente kombiniert werden.The multifilament yarn components themselves are designed as continuous filaments, as fiber yarns, multifilaments and / or as monofilaments made of a base material. The base material consists of one or a combination of several meltable plastic materials, such as meltable polymers. Different types of photochromic pigments and / or thermochromic or generally chromium-variable pigments can be combined in a multifilament yarn component.

In einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen synthetischen, chromavariablen Multifilamentgarns ist zumindest eine in einer Multifilamentgarnkomponente des Multifilamentgarns enthaltene Art chromavariabler Pigmente gekapselt. Die Kapselung zumindest einer Pigmentart oder auch aller Pigmentarten in einer Multifilamentgarnkomponente kann insbesondere bei der Herstellung des Multifilamentgarns bzw. der entsprechenden Multifilamentgarnkomponente zum Schutz der chromavariablen Pigmente von Vorteil sein, etwa falls die Temperatur oder die mechanische Beanspruchung im Prozess der Multifilamentgarnherstellung aus dem Rohmaterial zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der chromavariablen Pigmente führen könnte.In a preferred embodiment of a synthetic, chromavariable multifilament yarn according to the invention, at least one type of chromavariable pigment contained in a multifilament yarn component of the multifilament yarn is encapsulated. The encapsulation of at least one type of pigment or all types of pigment in a multifilament yarn component can be advantageous in particular in the manufacture of the multifilament yarn or the corresponding multifilament yarn component to protect the chromium-variable pigments, for example if the temperature or the mechanical stress in the process of producing multifilament yarn from the raw material becomes one Damage or destruction of the chromium-variable pigments could result.

Wie schon in einem vorhergehenden Abschnitt angesprochen, kann die Chromavariabilität reversibel sein, d. h., die durch elektromagnetische Strahlung und/oder Temperaturveränderung induzierte Umwandlung zweier Spezies ineinander und/oder Änderung der Molekül- oder Kristallstruktur, jeweils unter Änderung des Absorptionsspektrums sowie damit einhergehend der physikalischen Eigenschaften, kann durch eine Rückumwandlung wieder in den Ausgangszustand überführt werden. In einer präferierten Ausgestaltungsvariante weist daher zumindest eine Art von Pigmenten, die in einer Multifilamentgarnkomponente eines erfindungsgemäßen synthetischen, chromavariablen Multifilamentgarns enthalten ist, eine reversible Chromavariabilität auf. Allerdings kann es etwa im Fall einer Verwendung eines Erzeugnisses eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarns als Indikator, etwa als Indikator für eine Belastung mit einer bestimmten Dosis elektromagnetischer Strahlung, unerwünscht sein, dass die Chromavariabilität reversibel ist, z. B., um eine nachträglich Manipulation des Indikators zu verhindern. In einem solchen Anwendungsfall wäre die Verwendung von Pigmenten mit ausschließlich irreversibler Chromavariabilität, bzw. in diesem Anwendungsfall genauer, irreversibler Photochromie, bevorzugt. Soll ein Erzeugnis dazu dienen, Überhitzung zu indizieren, wäre hingegen die Verwendung thermochromer Pigmente bevorzugt und bei einem zusätzlich Schutz des Indikators vor Manipulation dementsprechend die Verwendung von Pigmenten mit irreversiblen thermochromen Eigenschaften besonders bevorzugt.As already mentioned in a previous section, the chromium variability can be reversible, that is, the conversion of two species into one another induced by electromagnetic radiation and / or temperature change and / or change in the molecular or crystal structure, in each case with a change in the absorption spectrum and the associated physical properties , can be converted back again be transferred to the initial state. In a preferred embodiment variant, therefore, at least one type of pigment which is contained in a multifilament yarn component of a synthetic, chromium-variable multifilament yarn according to the invention has reversible chromium variability. However, it may be undesirable, for example in the case of using a product of a multifilament yarn according to the invention as an indicator, for example as an indicator of exposure to a certain dose of electromagnetic radiation, that the chromium variability is reversible, e.g. B. to prevent subsequent manipulation of the indicator. In such an application, the use of pigments with exclusively irreversible chromium variability or, in this application, more precise, irreversible photochromism would be preferred. On the other hand, if a product is to be used to indicate overheating, the use of thermochromic pigments would be preferred and, if the indicator was additionally protected against manipulation, the use of pigments with irreversible thermochromic properties would be particularly preferred.

Viele Kunststoffmaterialien (Polymere), darunter auch die typischerweise bei der Herstellung von Kunststoffgarnen verwendeten Materialien, sind anfällig hinsichtlich Alterungserscheinungen oder Degradation bei der Exposition gegenüber elektromagnetischer Strahlung, insbesondere elektromagnetischer Strahlung aus dem ultravioletten Spektralbereich. Dabei kann es unter anderem zu Photolyse und/oder Photooxidation in dem Kunststoffmaterial eines Garns kommen. Zur Erhöhung der Lebensdauer und Verringerung von Alterungserscheinungen eines erfindungsgemäßen synthetischen, photochromen Multifilamentgarns ist ein derartiges Multifilamentgarn bevorzugt mit zumindest einem UV-Stabilisator versehen. Das Multifilamentgarn kann etwa mittels Beschichtung nach der eigentlichen Garnherstellung in einem weiteren Arbeitsschritt mit einem UV-Stabilisator versehen sein. Ein UV-Stabilisator kann jedoch auch bereits bei der Garnherstellung in das Multifilamentgarn bzw. in die Multifilamentgarnkomponenten, aus denen das Multifilamentgarn besteht, eingebracht sein, etwa in Form einer oder mehrerer weitere Arten von Pigmenten, gegebenenfalls zusätzlich zu einer oder mehrere Arten von chromavariablen Pigmenten. Alternativ können natürlich auch eine oder mehrere Arten von chromavariablen Pigmenten auch gleichzeitig als UV-Stabilisatoren dienen.Many plastic materials (polymers), including those typically used in the manufacture of plastic yarns, are susceptible to aging or degradation from exposure to electromagnetic radiation, especially electromagnetic radiation from the ultraviolet spectral range. Among other things, photolysis and / or photooxidation can occur in the plastic material of a yarn. To increase the service life and reduce the signs of aging of a synthetic, photochromic multifilament yarn according to the invention, such a multifilament yarn is preferably provided with at least one UV stabilizer. The multifilament yarn can be provided with a UV stabilizer in a further step, for example by means of coating after the actual yarn production. However, a UV stabilizer can also be incorporated into the multifilament yarn or into the multifilament yarn components from which the multifilament yarn is made, for example in the form of one or more other types of pigments, optionally in addition to one or more types of chromium-variable pigments . Alternatively, one or more types of chromium-variable pigments can of course also serve as UV stabilizers at the same time.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen synthetischen, chromavariablen Multifilamentgarns sieht vor, dass zumindest eine der Multifilamentgarnkomponenten des Multifilamentgarns teilkristallin und bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar ist.A further preferred embodiment variant of a synthetic, chromium-variable multifilament yarn according to the invention provides that at least one of the multifilament yarn components of the multifilament yarn is partially crystalline and can be processed at temperatures of more than 230 ° C.

In einer anderen präferierte Ausgestaltungsvariante umfasst ein erfindungsgemäßes synthetisches, chromavariables Multifilamentgarn zumindest eine Multifilamentgarnkomponente, die bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist.In another preferred embodiment variant, a synthetic, chromium-variable multifilament yarn according to the invention comprises at least one multifilament yarn component which can be processed at temperatures of at most 230 ° C.

In einer zusätzlichen besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante wird ein erfindungsgemäßes synthetisches, chromavariables Multifilamentgarn aus wenigstens zwei verschiedenen Multifilamentgarnkomponenten ausgebildet, wobei jede Multifilamentgarnkomponente zumindest ein Einzelfilament ist. Wenigstens eines der Einzelfilamente bzw. eine der Multifilamentgarnkomponenten ist dabei teilkristallin und bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar und wenigstens ein weiteres Einzelfilament bzw. eine weitere Multifilamentgarnkomponente ist bei höchstens 230°C verarbeitbar.In an additional, particularly preferred embodiment variant, a synthetic, chrome-variable multifilament yarn according to the invention is formed from at least two different multifilament yarn components, each multifilament yarn component being at least one individual filament. At least one of the individual filaments or one of the multifilament yarn components is partially crystalline and can be processed at temperatures of more than 230 ° C. and at least one further single filament or another multifilament yarn component can be processed at a maximum of 230 ° C.

Der Gewichtsanteil an chromavariablen Pigmenten an einem erfindungsgemäßen synthetischen, chromavariablen Multifilamentgarn beträgt bevorzugt zwischen 0,001 % und 10%, wobei ein Gewichtsanteil von 0,1 % bis 2,0% besonders bevorzugt ist. Dabei kann das Multifilamentgarn eine einzige Art von chromavariablen Pigmenten als auch mehrere verschiedene Arten von chromavariablen Pigmenten enthalten. Dabei können die eine Art oder die mehreren Arten von Pigmenten vollständig in einer Multifilamentgarnkomponente enthalten sein oder in beliebiger Anzahl und Kombination auf mehrere oder alle Multifilamentgarnkomponenten des Multifilamentgarns verteil sein.The proportion by weight of chromium-variable pigments in a synthetic, chromium-variable multifilament yarn according to the invention is preferably between 0.001% and 10%, a proportion by weight of 0.1% to 2.0% being particularly preferred. The multifilament yarn can contain a single type of chromium-variable pigment as well as several different types of chromium-variable pigment. The one or more types of pigments can be completely contained in a multifilament yarn component or can be distributed in any number and combination over several or all multifilament yarn components of the multifilament yarn.

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen synthetischen, (reversibel) chromavariablen Multifilamentgarns verlangt eine spezifische Prozessführung und Reihenfolge der Prozessschritte im Hinblick auf die Verarbeitung der einzelnen Basiskomponenten eines solchen Multifilamentgarns:

  • Bei dem aus dem Herstellungsprozess resultierenden chromavariablen Multifilamentgarn kann es sich dabei um ein Multifilamentgarn handeln, das gekapselte oder nicht gekapselte (reversible) chromavariable Pigmente umfassen kann, das mit UV-Stabilisatoren versehen sein kann und das bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar ist. In einer zweiten Variante kann es sich kann es sich um ein Multifilamentgarn handeln, welches gekapselte oder nicht gekapselte (reversible) chromavariable Pigmente umfassen kann, mit UV-Stabilisatoren versehen sein kann und das bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist. Eine dritte Variante basiert auf einer Kombination aus den beiden vorgenannten Varianten, d. h., einer Kombination aus einer teilkristallinen Multifilamentgarnkomponente die gekapselte oder nicht gekapselte (reversible) chromavariable Pigmente umfasst, die bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar ist, und einer Multifilamentgarnkomponente, die gekapselte oder nicht gekapselte (reversible) chromavariable Pigmente umfasst, die bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist, besteht. Dabei können eine oder beide Arten der vorgenannten Multifilamentgarnkomponenten UV-Stabilisatoren beinhalten. Das Multifilamentgarn wird dabei aus mindestens zwei Multifilamentgarnkomponenten gebildet, die zumindest Einzelfilamente sind, wobei es jede der beiden verschiedenen vorgenannten Varianten an Einzelfilamenten bzw. Multifilamentgarnkomponenten zumindest einmal beinhaltet. Neben Einzelfilamenten oder Monofilamenten kann jede Multifilamentgarnkomponente auch ein Endlosfilament, ein Fasergarn oder ein Multifilament sein.
The production of a synthetic, (reversibly) chromium-variable multifilament yarn according to the invention requires a specific process control and sequence of the process steps with regard to the processing of the individual basic components of such a multifilament yarn:
  • The chromavariable multifilament yarn resulting from the manufacturing process can be a multifilament yarn which can comprise encapsulated or non-encapsulated (reversible) chromavariable pigments, which can be provided with UV stabilizers and which can be processed at temperatures of more than 230 ° C . In a second variant, it can be a multifilament yarn, which can comprise encapsulated or non-encapsulated (reversible) chromium-variable pigments, can be provided with UV stabilizers and can be processed at temperatures of at most 230 ° C. A third variant is based on a combination of the two aforementioned variants, that is to say a combination of a partially crystalline multifilament yarn component which comprises encapsulated or non-encapsulated (reversible) chromium-variable pigments which operate at temperatures of more than 230 ° C. is processable, and a multifilament yarn component which comprises encapsulated or non-encapsulated (reversible) chromium-variable pigments which can be processed at temperatures of at most 230 ° C. One or both types of the aforementioned multifilament yarn components can contain UV stabilizers. The multifilament yarn is formed from at least two multifilament yarn components that are at least single filaments, wherein it contains each of the two different aforementioned variants of single filaments or multifilament yarn components at least once. In addition to single filaments or monofilaments, each multifilament yarn component can also be an endless filament, a fiber yarn or a multifilament.

Im Folgenden sollen die Multifilamentgarnkomponenten eines erfindungsgemäßen synthetischen, chromavariable Multifilamentgarns genauer diskutiert werden.The multifilament yarn components of a synthetic, chromium-variable multifilament yarn according to the invention are to be discussed in more detail below.

Als Basis für die thermoplastische, teilkristalline Multifilamentgarnkomponente, die bei mehr als 230°C verarbeitbar ist, werden Kunststoffmaterialien (Polymere) bestehend aus einem Homopolymer bzw. aus einem Polymer mit nur einer Wiederholungseinheit vorgeschlagen. Dies schließt Polymere, die aus unterschiedlichen Monomeren hergestellt werden, wie z. B. alle Polyester (PES), ebenso alle Polyamide (PA) und thermoplastische Urethane (TPU) oder eine beliebige Kombination hiervon, ein. Bei den Polyestern (PES) werden Polyethylenterephtalat (PET) und Polybutylenterephtalat (PBT) oder Polyester-Copolymere (PES) bevorzugt als Materialen vorgeschlagen, bei den Polyamiden (PA) wird PA 6.6 (Nylon) besonders bevorzugt. Sofern in diese Multifilamentgarnkomponente chromavariable Pigmente eingebettet werden, sollten diese aufgrund der hohen Prozesstemperatur bei der Herstellung dieser Multifilamentgarnkomponente hochtemperaturbeständig gekapseit sein, d. h., mit einer Kapselung sollten eine Temperaturbeständigkeit der eingebetteten chromavariablen Pigmente von mindestens 250°C gegeben sein. Diese Multifilamentgarnkomponente wird bevorzugt in Form eines nicht voll verstreckten Garns, besonders bevorzugt in Form eines Partially [Pre]Oriented Yarn (POY, teilweise [vor]verstrecktes Garn) ausgeführt. Eine solche Multifilamentgarnkomponente kann optional einem dem eigentlichen Herstellungsprozess nachgeschalteten Verwirbelungsprozess zugeführt werden. Ebenfalls kann in weiteren, nachgeschalteten Prozessschritten der Kristallisationsgrad durch Verstrecken und durch thermische Behandlung erhöht werden.Plastic materials (polymers) consisting of a homopolymer or a polymer with only one repeating unit are proposed as the basis for the thermoplastic, partially crystalline multifilament yarn component, which can be processed at more than 230 ° C. This includes polymers made from different monomers, such as. B. all polyesters (PES), as well as all polyamides (PA) and thermoplastic urethanes (TPU) or any combination thereof. In the case of the polyesters (PES), polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT) or polyester copolymers (PES) are preferred as materials, and for the polyamides (PA) PA is used 6.6 (Nylon) particularly preferred. If chromium-variable pigments are embedded in this multifilament yarn component, they should be encapsulated due to the high process temperature during the manufacture of this multifilament yarn component, which means that the encapsulated chromavariable pigments should have a temperature resistance of at least 250 ° C. This multifilament yarn component is preferably in the form of a not fully drawn yarn, particularly preferably in the form of a partially [pre] oriented yarn (POY). Such a multifilament yarn component can optionally be fed to a swirling process following the actual manufacturing process. The degree of crystallization can also be increased in further, subsequent process steps by stretching and by thermal treatment.

Als Basis für die thermoplastische, amorphe oder teilkristalline Multifilamentgarnkomponente, die bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist, werden Kunststoffmaterialien (Polymere) bestehend entweder aus einem Homopolymer bzw. aus einem Polymer mit nur einer Wiederholungseinheit oder aus einem CoPolymer vorgeschlagen. Bevorzugt werden Polyester (PES), Polyamide (PA) oder ein thermoplastisches Urethan (TPU) oder eine beliebige Kombination hiervon mit einem niedrigeren Schmelzbereich als das Basismaterial, das für die Herstellung der Multifilamentgarnkomponente verwendet wird, die bei mehr als 230°C verarbeitbar ist. Der Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt oder Schmelzbereich ist definiert und liegt bevorzugt in einem Temperaturbereich von 50°C bis 190 °C. Der Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt oder Schmelzbereich dieser Multifilamentgarnkomponente ist niedriger oder maximal so hoch wie der Schmelzpunkt der in dem vorstehenden Abschnitt diskutierten Multifilamentgarnkomponente, die bei mehr als 230°C verarbeitbar ist. Diese bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbare Multifilamentgarnkomponente wird in Form eines nicht voll verstreckten Garns, bevorzugt in Form eines Partially [Pre]Oriented Yarn (POY, teilweise [vor]verstrecktes Garn) ausgeführt. Eine solche Multifilamentgarnkomponente kann optional einem dem eigentlichen Herstellungsprozess nachgeschalteten Verwirbelungsprozess zugeführt werden. Ebenfalls kann in weiteren, nachgeschalteten Prozessschritten der Kristallisationsgrad durch Verstrecken und durch thermische Behandlung erhöht werden.Plastic materials (polymers) consisting either of a homopolymer or of a polymer with only one repeating unit or of a co-polymer are proposed as the basis for the thermoplastic, amorphous or partially crystalline multifilament yarn component, which can be processed at temperatures of at most 230 ° C. Preferred are polyester (PES), polyamide (PA) or a thermoplastic urethane (TPU) or any combination thereof with a lower melting range than the base material used for the production of the multifilament yarn component, which can be processed at more than 230 ° C. The softening point or melting point or melting range is defined and is preferably in a temperature range from 50 ° C. to 190 ° C. The softening point or melting point or melting range of this multifilament yarn component is lower or at most as high as the melting point of the multifilament yarn component discussed in the preceding section, which can be processed at more than 230 ° C. This multifilament yarn component, which can be processed at temperatures of at most 230 ° C., is carried out in the form of a not fully drawn yarn, preferably in the form of a partially [pre] oriented yarn (POY). Such a multifilament yarn component can optionally be fed to a swirling process following the actual manufacturing process. The degree of crystallization can also be increased in further, subsequent process steps by stretching and by thermal treatment.

UV-Stabilisatoren werden in Form von Masterbatchen, Pulver/ Feststoff oder Flüssigkeit in den Spinnprozess am Eingang des Extruders gemeinsam mit dem Polymergranulat oder durch seitliche Zuführung dem Extruder zugeführt oder werden zu einem späteren Zeitpunkt im Prozess, wie etwa im Bereich der Spinnpumpe, in den Schmelzestrang eingebracht. Als UV-Stabilisatoren können im Polyester Hydrobenzophenonderivate im Konzentrationsbereich von 0,5% bis 3,0% oder Benzotriazolderivate mit einer Konzentration von 0,15% bis 1,0% verwendet werden. Als UV-Stabilisatoren im Polyamid können Diphenylcyanoacrylat mit einer Konzentration von 0,1% bis 1,0% oder sterisch gehinderte Amine (HALS) mit einer Konzentration von 0,1% bis 0,5% eingesetzt werden.UV stabilizers are supplied in the form of masterbatches, powder / solid or liquid in the spinning process at the entrance of the extruder together with the polymer granules or by side feeding to the extruder or are added to the extruders later in the process, such as in the area of the spinning pump Melt strand introduced. Hydrobenzophenone derivatives in the concentration range of 0.5% to 3.0% or benzotriazole derivatives with a concentration of 0.15% to 1.0% can be used as UV stabilizers in the polyester. Diphenyl cyanoacrylate with a concentration of 0.1% to 1.0% or sterically hindered amines (HALS) with a concentration of 0.1% to 0.5% can be used as UV stabilizers in the polyamide.

Ein chromavariables Pigment, speziell ein photochromes Pigment, besteht etwa aus einem Spiro-naphthoxazin oder aus Naphthopyran. Das zur Verwendung vorgeschlagene hydrophobe Mikrokapselungsmaterial ist entweder ein Melaminharz, Gelatine, Silikon, Polyurethan oder Polyacrylat zur Gewährleistung der thermischen und mechanischen Stabilität der chromavariablen Pigmente in dem Herstellungsprozess. Es können auch Mischungen von Einzelpigmenten und Pigmentfarben hergestellt werden, die in den Multifilamentgarnkoponenten zum Einsatz kommen und je nach Mischungsverhältnis unterschiedliche neu Farberscheinungen und/oder Farbtöne ergeben, die bisher nicht herstellbar waren.A chromium-variable pigment, especially a photochromic pigment, consists of a spironaphthoxazine or naphthopyran, for example. The hydrophobic microencapsulation material proposed for use is either a melamine resin, gelatin, silicone, polyurethane or polyacrylate to ensure the thermal and mechanical stability of the chromium-variable pigments in the manufacturing process. Mixtures of individual pigments and pigment colors can also be produced, which are used in the multifilament yarn components and depending on the mixing ratio result in different new color appearances and / or color tones that were previously not possible.

Für die Herstellung einer Multifilamentgarnkomponente , die bei Temperaturen von höchstens 230 °C verarbeitbar ist, ist es wesentlich, dass die gekapselten chromavariablen Pigmente, durch die spezielle Temperatur- und Prozessführung den gesamten Herstellungsprozess in einem Schmelzspinnprozess als auch in einem daran anschließenden, optionalen Texturierprozess überstehen. Die chromavariablen Pigmente weisen generell eine maximale Temperaturbeständigkeit zwischen 180°C und maximal 200°C auf, d. h., ihre Temperaturbeständigkeit liegt weit unter der maximalen Verarbeitungstemperatur im Zuge des Herstellungsprozesses einer Multifilamentgarnkomponente.For the production of a multifilament yarn component that can be processed at temperatures of at most 230 ° C, it is essential that the encapsulated chromium-variable pigments, through the special temperature and process control, survive the entire manufacturing process in a melt spinning process as well as in a subsequent, optional texturing process . The chrome-variable pigments generally have a maximum temperature resistance between 180 ° C and a maximum of 200 ° C, i. that is, its temperature resistance is well below the maximum processing temperature in the course of the manufacturing process of a multifilament yarn component.

Ein Multifilamentgarn, das aus einer beliebigen Kombination der beiden in den beiden vorstehenden Abschnitten diskutierten thermoplastischen, teilkristallinen, kontinuierlichen Multifilamentgarnkomponenten hergestellt wird, besteht bevorzugt aus Kunststoffmaterialen (Polymeren) auf Basis eines Polyesters (PES), eines Polyamids (PA), eines thermoplastischen Urethans (TPU) oder einer beliebigen Kombination hiervon. Das Multifilamentgarn besteht dabei aus mindestens zwei Multifilamentgarnkomponenten, bei denen es sich wiederum zumindest um Einzelfilamente handelt. Es kann sich aber auch um kontinuierliche Endlosfilamente, Fasergarne, Multifilamente und/oder Monofilamente handeln. Dabei ist zumindest eine der Multifilamentgarnkomponenten eine Multifilamentgarnkomponente, die bei mehr als 230°C und eine zweite der Multifilamentgarnkomponenten zumindest eine der Multifilamentgarnkomponenten, die bei höchstens 230°C verarbeitbar ist. Jede der mindestens zwei Multifilamentgarnkomponenten kann mit einer oder mehreren verschiedenen Arten von (reversiblen) chromavariablen Pigmenten versehen sein. Die Multifilamentgarnkomponente, die bei mehr als 230°C verarbeitbar ist, wird dabei bevorzugt mit einer oder mehreren Arten von chromavariablen Pigmenten versetzt, die derart gekapselt sind, dass diese einer Temperatur von mindestens 250°C unbeschadet widerstehen. Ebenso kann jede der mindestens zwei Multifilamentgarnkomponenten mit UV-Stabilisatoren versehen sein. Die zumindest zwei Multifilamentgarnkomponenten werden in Form eines nicht voll verstreckten Garns, bevorzugt in Form von Partially [Pre]Oriented Yarn (POY, teilweise [vor]verstrecktes Garn), ausgeführt und können optional einem dem eigentlichen Herstellungsprozess nachgeschalteten Verwirbelungsprozess zugeführt werden.A multifilament yarn, which is produced from any combination of the two thermoplastic, partially crystalline, continuous multifilament yarn components discussed in the two sections above, preferably consists of plastic materials (polymers) based on a polyester (PES), a polyamide (PA), a thermoplastic urethane ( TPU) or any combination thereof. The multifilament yarn consists of at least two multifilament yarn components, which in turn are at least individual filaments. But it can also be continuous filaments, fiber yarns, multifilaments and / or monofilaments. At least one of the multifilament yarn components is a multifilament yarn component that can be processed at more than 230 ° C. and a second one of the multifilament yarn components is at least one of the multifilament yarn components that can be processed at a maximum of 230 ° C. Each of the at least two multifilament yarn components can be provided with one or more different types of (reversible) chromium-variable pigments. The multifilament yarn component, which can be processed at more than 230 ° C., is preferably mixed with one or more types of chromium-variable pigments which are encapsulated in such a way that they withstand a temperature of at least 250 ° C. without damage. Likewise, each of the at least two multifilament yarn components can be provided with UV stabilizers. The at least two multifilament yarn components are designed in the form of a not fully drawn yarn, preferably in the form of partially [pre] oriented yarn (POY), and can optionally be fed to a swirling process downstream of the actual manufacturing process.

Das Multifilamentgarn wird in einem üblichen Schmelzspinnprozess, jedoch nicht in einem Bikomponentenschmelzspinnprozess, hergestellt. Dabei werden die gekapselten oder nicht gekapselten chromavariablen Pigmente in Form eines präfabrizierten Masterbatches, eines Pulvers und/oder in Form einer flüssigen bzw. gelartigen Pigmentemulsion an verschiedenen Positionen des Extruders oder des Schmelzeverlaufes in den Schmelzspinnprozess eingebracht. Das Einbringen der Pigmente in den Schmelzspinnprozess kann entweder über die Hauptdosierung am Extrudereingang, über einen Seiteneingang entlang des Extruders, am Extruderkopf und/oder entlang des Schmelzestranges im Bereich zwischen Extruderkopf und Ende der Spinnpumpe oder an mehreren verschiedenen der vorgenannten Stellen in beliebiger Kombination erfolgen. Der Gewichtsanteil an chromavariablen Pigmenten in dem aus dem Schmelzspinnprozess resultierenden Multifilamentgarn liegt bevorzugt im Bereich von 0,001% bis 10%, besonders bevorzugt zwischen 0,1% und 2,0%.The multifilament yarn is produced in a conventional melt spinning process, but not in a bicomponent melt spinning process. The encapsulated or non-encapsulated chromium-variable pigments are introduced into the melt spinning process in the form of a prefabricated masterbatch, a powder and / or in the form of a liquid or gel-like pigment emulsion at various positions on the extruder or in the course of the melt. The pigments can be introduced into the melt spinning process either via the main metering at the extruder inlet, via a side inlet along the extruder, at the extruder head and / or along the melt strand in the area between the extruder head and the end of the spinning pump or at several different of the aforementioned locations in any combination. The proportion by weight of chromium-variable pigments in the multifilament yarn resulting from the melt spinning process is preferably in the range from 0.001% to 10%, particularly preferably between 0.1% and 2.0%.

Vorteilhafte Spinntemperaturen im Schmelzspinnprozess für die bei mehr als 230°C verarbeitbaren Multifilamentgarnkomponente sind Temperaturen der Schmelzmasse am Ausgang der Spinndüse zwischen 260°C und 280°C, wobei ein optimales Fließverhalten bei Temperaturen zwischen 270°C und 275°C beobachtet werden kann. Bei den bei höchstens 230°C verarbeitbaren Multifilamentgarnkomponenten haben sich als Spinntemperaturen im Schmelzspinnprozess Temperaturen der Schmelzmasse am Ausgang der Spinndüse zwischen 210°C und 230°C als vorteilhaft erwiesen, wobei hier ein optimales Fließverhalten bei Temperaturen zwischen 225°C und 230°C beobachtet werden kann. Gleichwohl kann bei unterschiedlich ausgebildeten Schmelzspinnvorrichtungen die Temperatur geringfügig anders ausfallen. Präferiert wird die Einbringung der chromavariablen Pigmente zu einem möglichst späten Zeitpunkt in die Schmelze im Herstellungsprozess, wie etwa im späteren Verlauf des Extruders oder im Bereich der Spinnpumpe. Besonders präferiert wird dabei ein ansteigendes Temperaturprofil im Extruder mit maximaler Temperatur am Ausgang des Extruders sowie eine Blasluftgeschwindigkeit im Spinnschacht im Bereich von 0,1m/s bis 1,8m/s. Dabei sind Spinngeschwindigkeiten von 1,2m/s bis 1,4m/s bevorzugt, die etwa durch Entfernung des Filters im Blasschacht und/oder durch Einbringen von gekühlter Blasluft und/oder durch zusätzliche externe Kühlung erzielt werden können. Eine weitere ergänzende Möglichkeit der Kühlung ist die Einbringung von flüssigem Kohlendioxid und/oder bevorzugt flüssigem Stickstoff aus Flaschen und/oder aus vorhandenen Leitungen am unteren Ende des Blasschachtes, wodurch die Temperatur der Blasluft um mehrere Grad Celsius gesenkt werden kann. Die Kühlung des entstehenden Multifilamentgarns und folglich der in das Multifilamentgarn gegebenenfalls im Filament eingebetteten chromavariablen Pigmente kann dadurch noch effizienter erfolgen. Die Abzugsgeschwindigkeiten am Wickler sind bevorzugt im Bereich von 300m/min bis 6000m/min, wobei Abzugsgeschwindigkeiten im Bereich von 2000m/min bis 3000m/min besonders bevorzugt werden, um die thermische und mechanische Belastung der chromavariablen Pigmente gering zu halten.Advantageous spinning temperatures in the melt spinning process for the multifilament yarn component which can be processed at more than 230 ° C are temperatures of the melt mass at the outlet of the spinneret between 260 ° C and 280 ° C, whereby an optimal flow behavior can be observed at temperatures between 270 ° C and 275 ° C. In the case of the multifilament yarn components that can be processed at a maximum of 230 ° C, temperatures of the melt mass at the outlet of the spinneret between 210 ° C and 230 ° C have proven to be advantageous as spinning temperatures in the melt spinning process, with optimal flow behavior observed at temperatures between 225 ° C and 230 ° C can be. Nevertheless, the temperature can be slightly different for differently designed melt spinning devices. It is preferred to introduce the chrome-variable pigments into the melt as late as possible in the manufacturing process, such as in the later course of the extruder or in the area of the spinning pump. An increasing temperature profile in the extruder with maximum temperature at the exit of the extruder and a blowing air speed in the spinning shaft in the range from 0.1 m / s to 1.8 m / s are particularly preferred. Spinning speeds of 1.2 m / s to 1.4 m / s are preferred, which can be achieved, for example, by removing the filter in the blow shaft and / or by introducing cooled blown air and / or by additional external cooling. Another additional possibility of cooling is the introduction of liquid carbon dioxide and / or preferably liquid nitrogen from bottles and / or from existing lines at the lower end of the blow shaft, whereby the temperature of the blow air can be reduced by several degrees Celsius. The cooling of the resulting multifilament yarn and consequently of the chromium-variable pigments which may be embedded in the filament can thus be carried out even more efficiently. The take-off speeds on the winder are preferred in the range from 300 m / min to 6000 m / min, with take-off speeds in the range from 2000 m / min to 3000 m / min being particularly preferred in order to keep the thermal and mechanical stress on the chromium-variable pigments low.

Die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarns bevorzugten Multifilamentgarnkomponenten können bei Verwendung von Spinnöffnungen mit verschiedenen möglichen Geometrien bei einem Durchmesser im Bereich 0,20mm und 0,30mm effizient erfolgen. Dabei hat es sich erwiesen, dass bei einem Durchmesser der Spinnöffnung von 0,25mm die besten Ergebnisse im Schmelzspinnprozess erzielt werden können. Als Spinndruck, also dem Druck, mit welchem die Schmelzmasse (das geschmolzene Basismaterial für die Garnherstellung) durch die Spinndüse befördert wird, werden Werte zwischen 15MPa (150bar) und 22MPa (220bar) bevorzugt verwendet, da die Verwendung von Werten aus dem genannten Bereich als besonders geeignet identifiziert wurden.The multifilament yarn components preferred for the production of a multifilament yarn according to the invention can be carried out efficiently when using spinning orifices with different possible geometries with a diameter in the range of 0.20 mm and 0.30 mm. It has been shown that the best results in the melt spinning process can be achieved with a diameter of the spinning opening of 0.25 mm. Values between 15MPa (150bar) and 22MPa (220bar) are preferred as the spinning pressure, i.e. the pressure with which the melt mass (the molten base material for yarn production) is conveyed through the spinneret, since the use of values from the range mentioned as have been identified as particularly suitable.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Spinndüse eine Anzahl von mehreren Spinnöffnungen aufweist. Dadurch, dass mehrere Spinnöffnungen an der Spinndüse angeordnet sind, werden bei Befördern der Schmelzmasse durch die Spinndüse mehrere Filamente erzeugt. Durch die Verwendung einer Spinndüse mit mehreren Spinnöffnungen wird daher ein sogenanntes Filamentgarn hergestellt. Je nach verwendeter Querschnittsgeometrie der Spinnöffnung oder der Spinnöffnungen der im Schmelzspinnprozess verwendeten Spinndüse oder Spinndüsen kann die Querschnittsgeometrie des oder der resultierenden Filamente bzw. der einzelnen Filamente des resultierenden Filamentgarns kann eine kreisförmige, aber etwa auch eine trilobale, oktalobale oder eine andere Geometrie aufweisen. Dabei können in einem Multifilamentgarn bzw. in einer Multifilamentgarnkomponente auch Filamente mit unterschiedlichen Querschnittsgeometrien kombiniert werden. Dazu wird etwa in dem im Schmelzspinnprozess zur Erzeugung eines derartigen Multifilamentgarns bzw. einer Multifilamentgarnkomponente eine Spinndüse verwendet, die mindestens zwei Spinnöffnungen mit unterschiedlicher Querschnittsgeometrie aufweist.According to a further preferred embodiment of the method, it is provided that the spinneret has a number of several spinning openings. The fact that several spinning orifices are arranged on the spinneret means that several filaments are produced when the melt mass is conveyed through the spinneret. A so-called filament yarn is therefore produced by using a spinneret with several spinning orifices. Depending on the cross-sectional geometry of the spinning orifice or the spinning orifices of the spinneret or spinnerets used in the melt spinning process, the cross-sectional geometry of the resulting filament or filaments or the individual filaments of the resulting filament yarn can have a circular, but also a trilobal, octalobal or another geometry. Filaments with different cross-sectional geometries can also be combined in a multifilament yarn or in a multifilament yarn component. For this purpose, for example in the melt spinning process for producing such a multifilament yarn or a multifilament yarn component, a spinneret is used which has at least two spinning orifices with different cross-sectional geometries.

Die Wickelgeschwindigkeit der dem Schmelzspinnprozess und gegebenenfalls weiteren Prozessschritten (Verstreckung, thermische Nachbehandlung usw.) nachgeschaltete Aufwickeleinrichtung beträgt vorzugsweise zwischen 3000m/min und 6000m/min.The winding speed of the winding device downstream of the melt spinning process and possibly further process steps (stretching, thermal aftertreatment, etc.) is preferably between 3000 m / min and 6000 m / min.

Eine Multifilamentgarnkomponente eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarn kann neben der präferierten Ausführung als Partially [Pre]Oriented Garn (POY, teilweise [vor]verstrecktes Garn) auch als Low Oriented Garn (LOY, gering verstrecktes Garn), High Oriented Garn (HOY, weitgehend verstrecktes Garn) und als Fully Drawn Yarn (FDY, vollverstrecktes Garn) hergestellt werden. Bevorzugt weist eine Multifilamentgarnkomponente eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarns je nach dem zur Herstellung der Multifilamentgarnkomponente verwendeten Polymermaterial einen Titer im Bereich von dtex 54 bis dtex 310 auf, wobei ein Titer von dtex 290 besonders bevorzugt ist.A multifilament yarn component of a multifilament yarn according to the invention can, in addition to the preferred embodiment as a partially [pre] oriented yarn (POY, partially [before] drawn yarn), also as a low oriented yarn (LOY, slightly drawn yarn), high oriented yarn (HOY, largely drawn yarn) and manufactured as a fully drawn yarn (FDY). A multifilament yarn component of a multifilament yarn according to the invention preferably has a titer in the range from dtex 54 to dtex 310, depending on the polymer material used to produce the multifilament yarn component, a titer of dtex 290 being particularly preferred.

In einem der Herstellung einer Multifilamentgarnkomponente eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarns nachgeschalteten Prozessschritt kann einer derartige Multifilamentgarnkomponente einer üblichen Texturierung unterzogen werden, wobei diese Texturierung sowohl im Falschdraht- als auch im Lufttexturierprozess oder in einem andere Texturierprozess ausgeführt werden kann und/oder eine solche Multifilamentgarnkomponente verzwirnt werden kann. In diesem Verarbeitungsschritt wird das erfindungsgemäße reversibel chromavariable Multifilamentgarn aus wenigstens zwei identischen oder verschiedenen Multifilamentgarnkomponenten hergestellt, wobei jede der Multifilamentgarnkomponenten zumindest ein Einzelfilament ist. Es kann sich aber auch um kontinuierliche Endlosfilamente, Fasergarne, Multifilamente und/oder Monofilamente handeln.In a process step downstream of the production of a multifilament yarn component of a multifilament yarn according to the invention, such a multifilament yarn component can be subjected to customary texturing, this texturing being able to be carried out both in the false twist and air texturing processes or in another texturing process and / or such a multifilament yarn component can be twisted. In this processing step, the reversibly chromium-variable multifilament yarn is produced from at least two identical or different multifilament yarn components, each of the multifilament yarn components being at least one single filament. But it can also be continuous filaments, fiber yarns, multifilaments and / or monofilaments.

Im Falschdrahttexturierprozess können bis zu vier teilweise verstrecke Multifilamentgarnkomponenten (POYs) als Garnfäden mit oder ohne eingebettete chromatische Pigmente kombiniert werden, wobei die einzelnen POYs auch unterschiedliche Titer aufweisen können. Im Prozess werden Polyurethan- oder Keramikscheiben in der Anordnung 1-5-1, 1-6-1 oder 1-7-1 eingesetzt und ein Verstreckungsgrad zwischen 1,55 und 1,90 sowie eine HE Heizertemperatur zwischen 140°C und 480°C mit SET Heizertemperaturen zwischen 140°C und 250°C gewählt. Dabei werden Polyurethanscheiben mit der Anordnung 1-5-1 und ein Verstreckungsgrad von 1,80 bis 1,88 sowie eine HE Heizertemperatur zwischen 150°C und 400°C ohne SET Heizer oder bei Temperaturen von 175 °C bis 240°C bevorzugt, um die mechanische und thermische Beanspruchung der gegebenenfalls in einer oder mehrere der teilweise verstreckten Multifilamentgarnkomponenten eingebetteten chromavariablen Pigmente gering zu halten.In the false wire texturing process, up to four partially stretched multifilament yarn components (POYs) can be combined as yarn threads with or without embedded chromatic pigments, whereby the individual POYs can also have different titers. In the process, polyurethane or ceramic disks are arranged 1 - 5 - 1 . 1 - 6 - 1 or 1 - 7 - 1 used and selected a degree of stretching between 1.55 and 1.90 and a HE heater temperature between 140 ° C and 480 ° C with SET heater temperatures between 140 ° C and 250 ° C. Thereby, polyurethane discs with the arrangement 1 - 5 - 1 and a degree of stretching from 1.80 to 1.88 and a HE heater temperature between 150 ° C. and 400 ° C. without SET heater or at temperatures from 175 ° C. to 240 ° C. are preferred in order to withstand the mechanical and thermal stress which may be present in one or to keep several of the partially stretched multifilament yarn components embedded chromavariable pigments low.

Im Lufttexturierprozess können bis zu sechs teilweise verstrecke Multifilamentgarnkomponenten (POYs) als Garnfäden mit oder ohne eingebettete chromavariable Pigmente kombiniert werden, wobei die chromavariablen POYs sowohl im Effektfaden als auch im Kernfaden eingesetzt werden können. Der Effektfaden als auch der Kernfaden können aus einer Kombination von je 0-3 POYs mit oder ohne chromavariable Pigmente gestaltet werden, wobei die POYs auch unterschiedliche Titer aufweisen können und mindestens ein POY chromavariable Pigmente aufweist. Die bevorzugte Anordnung der chromavariablen POYs ist im Effektfaden, die auch bevorzugt einen größeren oder vergleichbaren Titer wie der Kernfaden aufweisen. Im Lufttexturierprozess werden zur Verstreckung die Temperatur an einer ersten Galette und an einer zweiten, nachgeschalteten Galette im Bereich von 20°C bis 230°C und Rohrheizungstemperatur im Bereich 100°C bis 250°C gewählt. Zusätzlich werden Verstreckungsgrade zwischen 1,0 und 2,0 bei Geschwindigkeiten zwischen 300m/min bis 700m/min eingestellt, wobei sich Galettentemperaturen von 60°C bis 160°C und Rohrheizungstemperaturen im Bereich von 160°C bis 230°C sowie Verstreckungsgrade zwischen 1,1 und 1,9 bei Geschwindigkeiten zwischen 400m/min und 600m/min als vorteilhaft erwiesen haben.In the air texturing process, up to six partially stretched multifilament yarn components (POYs) can be combined as yarn threads with or without embedded chrome-variable pigments, whereby the chrome-variable POYs can be used both in the effect thread and in the core thread. The effect thread as well as the core thread can be made from a combination of each 0 - 3 POYs can be designed with or without chromium-variable pigments, the POYs also being able to have different titers and at least one POY having chromium-variable pigments. The preferred arrangement of the chromium-variable POYs is in the effect thread, which also preferably has a larger or comparable titer than the core thread. In the air texturing process, the temperature on a first godet and on a second, downstream godet in the range from 20 ° C. to 230 ° C. and tube heating temperature in the range from 100 ° C. to 250 ° C. are selected for stretching. In addition, degrees of stretching between 1 . 0 and 2 . 0 set at speeds between 300m / min to 700m / min, with godet temperatures ranging from 60 ° C to 160 ° C and tube heating temperatures in the range from 160 ° C to 230 ° C and degrees of stretching between 1 . 1 and 1 . 9 have proven to be advantageous at speeds between 400m / min and 600m / min.

Ziel der in den vorhergehenden Abschnitten im Detail beschriebenen Prozessführung ist es, ein erfindungsgemäßes (reversibles) chromavariables Multifilamentgarn mittels Schmelzspinnprozess herzustellen. Ein derartiges Multifilamentgarn kann dann wiederum die Basis zur Herstellung eines Garns für textile Anwendungen und/oder textile Erzeugnisse sein. Nach dem Ausbilden eines textilen Erzeugnisses auf Basis eines oder mehrere erfindungsgemäßer Multifilamentgarne kann ein derartiges Erzeugnis etwa eine Anzeige bzw. ein Indikator von bzw. für UV-Strahlung darstellen, sofern zumindest eine Art der enthaltenen chromavariablen Pigmente für UV-Strahlung sensibel ist. Ebenso kann ein solches Erzeugnis als Schutz vor UV-Strahlung dienen. Ein textiles Erzeugnis eines erfindungsgemäßen Multifilamentgarns ist in der Anwendung sowohl für den Einsatz im Innen- als auch im Außenbereich geeignet. Durch die freie und variable Gestaltung der Kombination von mit und ohne reversibel chromavariablen Pigmenten beladenen Multifilamentgarnkomponenten und verschiedenen Filamentgeometrien können Garneigenschaften und chromavariable, insbesondere photochrome und/oder thermochrome Eigenschaften je nach Anwendungsbedürfnis und Verarbeitungsanforderung ausgewählt werden.The aim of the process control described in detail in the preceding sections is to produce a (reversible) chromium-variable multifilament yarn by means of a melt spinning process. Such a multifilament yarn can in turn be the basis for producing a yarn for textile applications and / or textile products. After the formation of a textile product based on one or more multifilament yarns according to the invention, such a product can represent an indicator or an indicator of or for UV radiation, provided that at least one type of the chromium-variable pigment contained is sensitive to UV radiation. Such a product can also serve as protection against UV radiation. A textile product of a multifilament yarn according to the invention is suitable for use both indoors and outdoors. Due to the free and variable design of the combination of multifilament yarn components and various filament geometries loaded with and without reversibly chromavariable pigments, yarn properties and chromavariable, in particular photochromic and / or thermochromic, properties can be selected depending on the application requirements and processing requirements.

Bedingt durch die Herstellung eines erfindungsgemäßen (reversiblen) chromavariablen Multifilamentgarns in einem Schmelzspinnprozess, der auf einem Standardschmelzspinnprozess basiert, ist ein Imprägnieren und/oder Ausrüsten eines textilen Erzeugnis mit chromavariablen Pigmenten im Badprozess oder den Einsatz einer teureren Bikomponentenschmelzspinnanlage nicht erforderlich. Auf diese Weise werden durch Einsparung des Einsatzes von Chemikalien in wässrigem Medium und durch Reduzierung auf einen Standardfertigungsprozesses ökologische und ökonomische Vorteile erzielt.Due to the production of a (reversible) chrome-variable multifilament yarn in a melt spinning process, which is based on a standard melt spinning process, impregnation and / or finishing of a textile product with chrome-variable pigments in the bath process or the use of an expensive bicomponent melt spinning system is not necessary. In this way, ecological and economic advantages are achieved by saving the use of chemicals in an aqueous medium and by reducing them to a standard manufacturing process.

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 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merkmale der unabhängigen oder nebengeordneten Ansprüche durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Sämtliche aus den Ansprüchen und/oder der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und/oder der Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The features and combinations of features mentioned above in the description can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own. Not all features of claim 1 have to be realized in order to carry out the invention. Individual features of the independent or subordinate claims can also be replaced by other disclosed features or combinations of features. All of the features and / or advantages arising from the claims and / or the description, including constructive details, spatial arrangement and method steps, can be essential to the invention both individually and in the most varied of combinations.

In der Figur ist schematisch der Standardspinnprozess dargestellt und es sind die Stellen gezeigt, an denen die chromavariablen Pigmente eingebracht werden. Die Figur zeigt einen Extruder 1 mit einer Materialzuführung 2, der nachfolgenden Spinnpumpe 3 sowie darauf folgenden bekannten Elementen eines Spinnprozesses. Die chromavariablen Pigmente können dabei in Form eines präfabrizierten Masterbatches oder eines Pulvers oder einer flüssigen oder gelartigen Pigment-Emulsion oder einer beliebigen Kombination hiervon an verschiedenen Positionen des Extruders 1 oder des Schmelzeverlaufs in den Schmelzspinnprozess eingebracht werden. Eine Einbringungsstelle 4 ist die Hauptdosierung am Eingang des Extruders 1, eine Einbringungsstelle 5 ist an einen Seiteneingang entlang des Extruders 1, eine Einbringungsstelle 6 ist am Extruderkopf 8 und eine Einbringungsstelle 7 entlang des Schmelzstranges zwischen Extruderkopf 8 und Ende der Spinnpumpe 3 oder an einer beliebigen Kombination mehrerer der vorgenannten Stellen.The figure shows the standard spinning process schematically and shows the locations at which the chromium-variable pigments are introduced. The figure shows an extruder 1 with a material feed 2 , the subsequent spinning pump 3 as well as subsequent known elements of a spinning process. The chromium-variable pigments can be in the form of a prefabricated masterbatch or a powder or a liquid or gel-like pigment emulsion or any combination thereof at different positions on the extruder 1 or the course of the melt can be introduced into the melt spinning process. A collection point 4 is the main dosage at the entrance of the extruder 1 , a collection point 5 is at a side entrance along the extruder 1 , a collection point 6 is on the extruder head 8th and a collection point 7 along the melt strand between the extruder head 8th and end of the spinning pump 3 or in any combination of several of the aforementioned positions.

Claims (16)

Ein Multifilamentgarn, bestehend aus einer Multifilamentgarnkomponente oder mehreren Multifilamentgarnkomponenten, wobei die Multifilamentgarnkomponenten als kontinuierliche Endlosfilamente, als Fasergarne und/oder als Monofilamente aus einem Basismaterial ausbildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Multifilamentgarnkomponente des Multifilamentgarns eine oder mehrere Arten chromavariabler Pigmente aufweist.A multifilament yarn consisting of a multifilament yarn component or several multifilament yarn components, the multifilament yarn components being formed as continuous filaments, as fiber yarns and / or as monofilaments from a base material, characterized in that at least one multifilament yarn component of the multifilament yarn has one or more types of chromium-variable pigments. Ein Multifilamentgarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine in einer der Multifilamentgarnkomponenten enthaltene Art chromavariabler Pigmente gekapselt ist.A multifilament yarn after Claim 1 , characterized in that at least one type of chromium-variable pigments contained in one of the multifilament yarn components is encapsulated. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Art chromavariabler Pigmente eine reversible Chromavariabilität aufweist. A multifilament yarn according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that at least one kind of chromium-variable pigments has a reversible chromium variability. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Multifilamentgarnkomponenten mit zumindest einem UV-Stabilisator versehen ist.A multifilament yarn according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least one of the multifilament yarn components is provided with at least one UV stabilizer. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Multifilamentgarnkomponenten teilkristallin ist und bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar ist.A multifilament yarn according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that at least one of the multifilament yarn components is partially crystalline and can be processed at temperatures of more than 230 ° C. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Multifilamentgarnkomponenten bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist.A multifilament yarn according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that at least one of the multifilament yarn components can be processed at temperatures of at most 230 ° C. Ein Multifilamentgarn nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn aus wenigstens zwei verschiedenen Einzelfilamenten als Multifilamentgarnkomponenten besteht, wobei zumindest ein Einzelfilament teilkristallin ist und bei Temperaturen von mehr als 230°C verarbeitbar ist und zumindest eine zweites Einzelfilament bei Temperaturen von höchstens 230°C verarbeitbar ist.A multifilament yarn according to the Claims 5 and 6 , characterized in that the multifilament yarn consists of at least two different single filaments as multifilament yarn components, at least one single filament being partially crystalline and being processable at temperatures of more than 230 ° C and at least one second single filament being processable at temperatures of at most 230 ° C. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn einen Gewichtsanteil an chromavariablen Pigmenten von 0,001 % bis 10%, bevorzugt von 0,1 % bis 2,0%, enthält.A multifilament yarn according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the multifilament yarn contains a percentage by weight of chromavariable pigments from 0.001% to 10%, preferably from 0.1% to 2.0%. Ein Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial der Multifilamentgarnkomponenten ein Kunststoffmaterial bestehend aus einem oder mehreren Polymeren, bevorzugt ein Polyester (PES) oder ein Polyamid (PA) oder ein thermoplastisches Urethan (TPU) oder eine beliebige Kombination hiervon, besonders bevorzugt PA 6.6 (Nylon), Polyethylenterephtalat (PET) und Polybutylenterephtalat (PBT) oder eine beliebige Kombination hiervon, ist.A multifilament yarn according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the base material of the multifilament yarn components is a plastic material consisting of one or more polymers, preferably a polyester (PES) or a polyamide (PA) or a thermoplastic urethane (TPU) or any combination thereof, particularly preferably PA 6.6 (nylon) , Polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), or any combination thereof. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarn bestehend aus einer Multifilamentgarnkomponente oder mehreren Multifilamentgarnkomponenten nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Multifilamentgarnkomponente oder die mehreren Multifilamentgarnkomponenten in einem Schmelzspinnprozess unter Verwendung zumindest eines Extruders (1) mit wenigstens einem Extruderkopf (8), zumindest eines Schmelzstranges, zumindest einer Spinnpumpe (3) und zumindest einer Spinndüse hergestellt werden, durch die das bzw. die zumindest auf die Schmelztemperatur erhitzen Basismaterial bzw. Basismaterialien der Multifilamentgarnkomponente oder Multifilamentgarnkomponenten mit einem Druck beaufschlagt gepresst werden.Method for producing a multifilament yarn consisting of one multifilament yarn component or several multifilament yarn components according to one of the preceding Claims 1 to 9 , characterized in that the one or more multifilament yarn components are produced in a melt spinning process using at least one extruder (1) with at least one extruder head (8), at least one melt strand, at least one spinning pump (3) and at least one spinneret the base material or base materials of the multifilament yarn component or multifilament yarn components, which are heated to at least the melting temperature, are pressed with a pressure. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarns nach Anspruch 10, wobei das Multifilamentgarn aus zumindest einer Multifilamentgarnkomponente besteht, die entweder bei mehr als 230°C verarbeitbar ist oder bei höchstens 230°C verarbeitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzmasse der der zumindest einen bei mehr als 230°C verarbeitbaren Multifilamentgarnkomponente am Ausgang der Spinndüse eine Temperatur zwischen 260°C und 280°C, vorzugsweise zwischen 270°C und 275°C, aufweist und dass die Schmelzmasse der zumindest einen bei höchstens 230°C verarbeitbaren Multifilamentgarnkomponenten am Ausgang der Spinndüse eine Temperatur zwischen 210°C und 230°C, vorzugsweise zwischen 225°C und 230°C, aufweist.Process for the production of a multifilament yarn according to Claim 10 , wherein the multifilament yarn consists of at least one multifilament yarn component which can either be processed at more than 230 ° C or can be processed at a maximum of 230 ° C, characterized in that the melt mass of the at least one multifilament yarn component which can be processed at more than 230 ° C at the outlet of the Spinning nozzle has a temperature between 260 ° C and 280 ° C, preferably between 270 ° C and 275 ° C, and that the melt mass of the at least one multifilament yarn component which can be processed at a maximum of 230 ° C at the outlet of the spinning nozzle has a temperature between 210 ° C and 230 ° C, preferably between 225 ° C and 230 ° C. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarns nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzmasse der Multifilamentgarnkomponente oder der Multifilamentgarnkomponenten des Multifilamentgarns mit einem Druck von 15MPa (150bar) bis 22MPa (220bar) beaufschlagt durch die Spinndüse oder die Spinndüsen gepresst wird.Process for the production of a multifilament yarn according to Claim 10 or 11 , characterized in that the melt mass of the multifilament yarn component or the multifilament yarn components of the multifilament yarn is pressurized with a pressure of 15MPa (150bar) to 22MPa (220bar) through the spinneret or the spinnerets. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarns nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die chromavariablen Pigmente in Form eines präfabrizierten Masterbatches oder eines Pulvers oder einer flüssigen oder gelartigen Pigment-Emulsion oder einer beliebigen Kombination hiervon an verschiedenen Positionen (4, 5, 6) des Extruders (1) oder des Schmelzeverlaufs (7) in den Schmelzspinnprozess eingebracht werden.Method for producing a multifilament yarn according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the chromium-variable pigments in the form of a prefabricated masterbatch or a powder or a liquid or gel-like pigment emulsion or any combination thereof at different positions (4, 5, 6) of the extruder (1) or of the melt flow (7) be introduced into the melt spinning process. Verfahren zur Herstellung eines chromavariablen Multifilamentgarns nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die chromavariablen Pigmente über die Hauptdosierung (4) am Extrudereingang oder einen Seiteneingang (5) entlang des Extruders (1) oder am Extruderkopf (6, 8) oder entlang des Schmelzstranges (7) zwischen Extruderkopf (8) und Ende der Spinnpumpe (3) oder an einer beliebigen Kombination mehrerer der vorgenannten Stellen in den Schmelzspinnprozess eingebracht werden.Process for the production of a chrome variable multifilament yarn Claim 13 , characterized in that the chromium-variable pigments via the main metering (4) at the extruder inlet or a side inlet (5) along the extruder (1) or at the extruder head (6, 8) or along the melt strand (7) between the extruder head (8) and the end the spinning pump (3) or at any combination of several of the aforementioned points in the melt spinning process. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarns nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn durch Texturierung der Multifilamentgarnkomponente oder der Multifilamentgarnkomponenten hergestellt wird.Method for producing a multifilament yarn according to one of the Claims 10 to 14 , characterized in that the multifilament yarn is produced by texturing the multifilament yarn component or the multifilament yarn components. Verfahren zur Herstellung eines Multifilamentgarns nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierung im Lufttexturierprozess oder im Falschdrahtprozess oder durch Verzwirnung oder durch eine beliebige Kombination hiervon hergestellt wirdProcess for the production of a multifilament yarn according to Claim 15 , characterized in that the texturing in the air texturing process or in the false wire process or by twisting or is made by any combination thereof
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115404560A (en) * 2022-09-23 2022-11-29 福建凯邦锦纶科技有限公司 Polyamide 6 cross spiral fully drawn yarn and production method thereof

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