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Celluloseesterfaden oder -faser und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Celluloseesterfaden oder eine Celluloseesterfaser
mit einem aus drei zueinander etwa senkrechten Balken bestehenden Querschnittsprofil
sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.
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Celluloseacetatfäden mit einem 1-förmigen Querschnitt sind bekannt.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Höhe des i in der Praxis ein Mehrfaches der
Breite der Querbalken. Diese Querschnittsform wird auch erhalten, wenn eine Spinndüse
mit Löchern von H-förmigem Querschnitt verwendet wird. Bei Verwendung einer solchen
Spinndüse weisen die Fäden eine verzerrte, abgerundete Ausbildung und einen uneinheitlichen
Querschnitt auf.
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Die vorliegende Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, Celluloseesterfäden
oder -fasern, insbesondere Celluloseacetatfäden oder -fasern, zu schaffen, die besondere
mechanische Festigkeit mit großem spezifischem Volumen verbinden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Faden-
oder Faserquerschnitt die Gestalt eines H hat, dessen senkrechte Balken je etwa
so lang sind wie der um die doppelte Breite eines senkrechten Balkens verlängerte
waagerechte Balken des H. Diese Gestalt des Fadenprofils wird im folgenden kurz
als »regulär H-förmig« bezeichnet.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Fäden und Fasern mit regulär
H-förmigem Querschnitt erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Fäden mit i-förmigem
Profil aufweisen. So ist die Widerstandsfähigkeit wesentlich höher und die Abnutzung
beim Biegen wesentlich geringer als bei 1-förmigen Fadenprofilen von gleichem Titer
und gleicher chemischer Zusammensetzung. Garne, die aus den erfindungsgemäßen Fäden
hergestellt sind, weisen eine geringere Schlupfneigung sowie höheren Glanz, höhere
Steifigkeit und Elastizität auf als Garn gleichen Titers aus Fäden mit normalem
oder kleeblattförmigem Querschnitt. Die erfindungsgemäß ausgebildeten Fäden oder
Fasern ermöglichen die Herstellung eines neuartigen Füllmaterials mit vergrößertem
Verfilzungswiderstand, das zur Verwendung in Kissen od. dgl. geeignet ist.
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Die vergrößerte Biegefestigkeit von Fäden oder Fasern mit H-förmigem
Querschnitt im Vergleich zu Fasern, die aus Fäden mit verschiedenen runden oder
ähnlichen Querschnitten hergestellt worden sind, scheint ihren Grund in dem gegenseitigen
Ineinandergreifen der Ausläufer des H der einzelnen Fäden im Fadenbündel zu haben,
so daß jeder einzelne Faden durch einen anderen, an ihn angrenzenden Faden verstärkt
wird. Der erhöhte Raumbedarf von Fasern, die aus Fäden mit H-förmigem Querschnitt
hergestellt wurden, ist abhängig von der Widerstandsfähigkeit der Fäden mit H-Querschnitt
gegenüber Druckkräften, wenn sie zu Fasern oder Garn verarbeitet werden.
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Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Herstellen der Celluloseesterfäden
oder -fasern vor. Dieses Verfahren besteht darin, daß eine Celluloseesterlösung,
insbesondere Celluloseacetatlösung, durch eine mit quadratischen Austrittsöffnungen
versehene Spinndüse in einen Trockenspinnschacht ausgepreßt wird, die frisch gesponnenen
Fäden während der Verdampfung des Lösungsmittels mit einem Verzugsverhältnis von
etwa 0,7 bis 1,4 gestreckt und darauf gegebenenfalls zu Stapelfasern geschnitten
werden.
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Es ist zwar bekannt, beim Herstellen von Kunstfäden quadratische Auspreßöffnungen
von Spinndüsen zu verwenden. Hierbei handelt es sich jedoch um nur eine von vielen
bekannten Möglichkeiten der technischen Ausgestaltung von Spinndüsenöffnungen. Daß
durch eine quadratische Auspreßöffnung H-förmige Fäden gemäß der Erfindung hergestellt
werden können, war nicht bekannt.
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Um optimale Ergebnisse zu erzielen, kann die Temperatur der Lösung
und die Auspreßgeschwindigkeit gesteuert werden. Bei diesem Verfahren nehmen die
nassen Fäden unter optimalen Verhältnissen hinsichtlich Lösungstemperatur und -zusammensetzung,
Auspressen, Trocknen und Strecken nach dem Verlassen der Spinndüsen vorübergehend
quadratischen Querschnitt an. Durch sorgfältiges Einregulieren der Preß- und Streckgeschwindigkeit
sowie der Temperatur zum Verdampfen des Lösungsmittels verwandelt sich der Fadenquerschnitt
aus einem
quadratischen in einen H-förmigen. Dabei ist der 11-Querschnitt
für jeden einzelnen der gleichzeitig gesponnenen Fäden im wesentlichen gleich. überraschenderweise
hat es sich gezeigt, daß der H-förmige Querschnitt der Fäden bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens vollkommener ist als bei Verwendung einer Spinndüse mit Öffnungen von
H-förmigem Querschnitt. Außerdem besitzen die erfindungsgemäßen Fäden mit H-förmigem
Querschnitt erwünschte Eigenschaften, die bei den Fäden mit T-förmigem Querschnitt
nur zum Teil vorhanden sind.
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Die Erfindung wird in der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht im Aufriß, teilweise geschnitten,
eine geeignete Trockenspinnvorrichtung darstellend, die mit geeigneten Hilfsmitteln
ausgerüstet ist, F i g. 2 eine Ansicht der Stirnseite einer Spinndüse, die eine
Mehrzahl fadenbildender Löcher von quadratischer Form besitzt, F i g. 3 eine stark
vergrößerte Darstellung der Spinnlösung, wie sie aus den quadratischen Löchern der
Spinndüse austritt und sich in Fäden mit H-förmigem Querschnitt verwandelt, F i
g. 4 die Wiedergabe einer echten Mikrophotographie, die den Querschnitt mehrerer
H-förmiger Fäden gemäß der Erfindung zeigt, und F i g. 5 die Wiedergabe einer echten
Mikrophotographie, die im Querschnitt mehrere Fäden zeigt, die unter Verwendung
einer Spinndüse mit runden Löchern gemäß einem bekannten Verfahren hergestellt wurden.
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In den einzelnen Figuren sind gleiche Teile mit 0 CY eichen
Bezugszeichen versehen.
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In F i g. 1 ist schematisch in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
eine Trockenspinnvorrichtung dargestellt, mittels deren die neuartigen H-förmigen
Kunstfäden gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können. Oben am Spinnschacht
11 ist ein Kerzenfilter 12 angeordnet, mit dem eine Spinndüse 13 verbunden
ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Löchern 14 aufweist,
die quadratisch geformt sind. Die Stirnseite dieser Spinndüse mit den darin vorgesehenen
quadratischen Löchern zeigt die stark vergrößerte Ansicht der F i g. 2. Das Kerzenfilter
kann mittels nicht dargestellter Heizschlangen gleichmäßig beheizt werden, die so
angeordnet sind, daß sie das Kerzenfilter 12 umgeben, und durch die man ein geeignetes
Wärmeaustauschmittel, wie z. B. Wasser, das auf der gewünschten Temperatur gehalten
wird, zirkulieren lassen kann.
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Eine Spinnlösung der im folgenden beschriebenen Zusammensetzung wird
von der Leitung 16 aus über das Ventil 17 zur Pumpe 18 befördert, die die Lösung
mit der gewünschten Geschwindigkeit zum Kerzenfilter 12 und von da zur Spinndüse
13 drückt, aus der sie durch die quadratischen Löcher 14 in Form quadratischer
Fäden 25 herausgedrückt wird.
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Die Fäden 25 wandern in dem Schacht 11 nach unten, während sie durch
Verdampfung fortschreitend Lösungmittel verlieren, bis sie in im wesentlichen verfestigtem
und getrocknetem Zustand den Schacht 11 verlassen und um die Abzugwalze 20
laufen, die unterhalb des unteren Endes des Spinnschachtes 11 angeordnet
ist. Die Walze 20 wird durch nicht dargestellte Mittel mit gleichförmiger
Geschwindigkeit angetrieben, um den Fäden 25 die gewünschte Streckung zu erteilen.
Von der Abzugwalze 20 laufen die Fäden über die üblichen Führungswalzen
21 zu einer Ringspindel 22.
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Um das Verdampfen von Lösungsmittel aus den Fäden während ihres Durchgangs
durch den Schacht zu erleichtern, wird dem Schacht 11 mittels Einlaßkanälen 23 und
24, die in der Nähe des unteren bzw. oberen Endes desselben angeordnet sind, erwärmte
Luft zugeführt, die durch den Schacht hindurchgeht und durch den Austrittskanal
26 austritt, der, wie dargestellt, in einem ziemlichen Abstand von der Spinndüse
13 und unterhalb dieser angeordnet ist.
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Die Verwandlung des Querschnitts der Fäden während ihres Laufes durch
den Schacht aus einer Form mit anfänglich quadratischem Querschnitt in die gewünschte
Form mit H-förmigem Querschnitt ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Wie bei
25 ersichtlich, wurden die Fäden durch die quadratischen Löcher in ihre Form gebracht
und weisen im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt auf. Bei der Abwärtsbewegung
der Fäden unter den kontrollierten Bedingungen der Verstreckung und Trocknung haben
sich die Fäden dann weiter unten in die gewünschten Fäden mit H-förmigem Querschnitt
25 H verwandelt, wie in F i g. 4 stark vergrößert dargestellt ist. Die verschiedenen
Ausführungsbedingungen sind in den folgenden Beispielen ausführlicher beschrieben.
Beispiel l Eine Spinnlösung, bestehend aus 26,5% Celluloseacetat, 1,25°/o Titandioxyd,
bezogen auf das Gewicht des Celluloseacetats, 1,75% Wasser und dem aus dem Lösungsmittel
Aceton bestehenden Rest, wurde unter Verwendung der Vorrichtung und ihrer allgemeinen
Arbeitsweise, wie sie oben im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurden, zu Fäden
von H-förmigem Querschnitt mit einem Titer . von 55 Denier versponnen. Die Spinndüse
wies dreizehn quadratische Spinnlöcher auf. Die Arbeitsbedingungen sind in der Tabelle
I angegeben.
| Tabelle I |
| Luftdurchgangsmenge |
| Denier Anzahl der Fäden Spinn- Kerzenfilter- Spritztemperatur |
| Nr. pro Fadenbünde l pro Bündel geschwindigkeit temperatur
oben, |
| mm ° C |
| ° C Kubikmeter pro Minute |
| 1 55 13 500 65 62 14,16 |
| 2 75 19 500 62 62 14,16 |
| 3 150 38 500 65 61 22,65 |
| 4 150 7 211 65 - 14,16 |
| 5 55 36 500 58 - 14,16 |
| 6 75 49 500 58 - 14,16 |
| 7 1 300 . 7 100 65 - 42,48 |
| Luftdurchgangsmenge Lufteintrittstemperatur Lufteintrittstemperatur
Abmessung einer Seite |
| Nr. unten, oben unten des quadratischen Verzug |
| Kubikmeter pro Minute ° C 0 C Spinndüsenlochs |
| 1 14,16 70 85 0,067 1,10 |
| 2 14,16 70 85 0,067 1,10 |
| 3 22,65 70 85 0,067 1,10 |
| 4 14,16 60 90 0,155 1,22 |
| 5 14,16 60 85 0,047 1,43 |
| 6 14,16 60 85 0,047 1,43 |
| 7 42,48 60 90 0,220 1,08 |
In dieser Tabelle ist die Luftdurchgangsmenge in Kubikmeter für hundert Spinnschächte
berechnet. Die Zahlen unter der Spalte »Spinndüsenloch« beziehen sich auf eine Seite
des Quadrats. Die Preßgeschwindigkeit in Meter pro Minute stellt diejenige Geschwindigkeit
dar, mit der die Spinnlösung aus der Spinndüse herausgepreßt wird. Diese ermöglicht
es den Fäden im Zusammenwirken mit dem Verzug, während des Trocknens ihren Querschnitt
aus dem anfänglich quadratischen in den H-förmigen Querschnitt zu verwandeln.
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Der Verzug läßt sich ziemlich allgemein als das Verhältnis der linearen
Aufwickelgeschwindigkeit der Fäden zu der linearen Auspreßgeschwindigkeit der Spinnlösung
definieren. Spezieller ausgedrückt läßt sich der Verzug als das Verhältnis der linearen
Geschwindigkeit, mit der die Fäden von der Abzugwalze abgezogen werden, zu der berechneten
durchschnittlichen linearen Geschwindigkeit definieren, mit der diejenige Menge
Spinnlösung, die zur Bildung eines beliebigen Fadens aus der Mehrzahl von Fäden,
die das von der Abzugwalze abgezogene Fadenbündel ausmacht, durch ein beliebiges
Loch aus der Mehrzahl von Spinnlöchern, die sich in der für den Spinnvorgang verwendeten
Spinndüse befinden, hindurchgepreßt wird, wobei die Geschwindigkeiten in den gleichen
Längeneinheiten pro Zeiteinheit ausgedrückt werden. Werden beispielsweise die Fäden
an der Abzugwalze mit der gleichen linearen Geschwindigkeit abgezogen, mit der die
Spinnlösung aus der Spinndüse ausgepreßt wird, so beträgt der Verzug bekanntlich
1,0, was bedeutet, daß die lineare Abzuggeschwindigkeit 1001/e der Preßgeschwindigkeit
beträgt. In gleicher Weise beträgt der Verzug 1,5, wenn die Fäden an der Abzugwalze
mit einer um 50% größeren linearen Geschwindigkeit als der Preßgeschwindigkeit abgezogen
werden, usw.
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Andere Spalten der Tabelle I verstehen sich mehr oder weniger von
selbst, wenn man sie im Zusammenhang mit F i g. 1 der Zeichnung und der damit zusammenhängenden
Beschreibung betrachtet. Beispiel 2 Die Celluloseacetat-Spinnlösung des Beispiels
1 wurde zu Fäden von H-förmigem Querschnitt mit einem Titer von 75 Denier pro Fadenbündel
versponnen, und zwar unter Verwendung der Vorrichtung und ihrer allgemeinen Arbeitsweise,
wie sie vorstehend beschrieben wurde. Die Spinndüse hatte neunzehn quadratische
Löcher. Die Arbeitsbedingungen zeigt Tabelle I, in der sie mit Nr. 2 bezeichnet
sind. Beispiel 3 Die Celluloseacetat-Spinnlösung des Beispiels 1 wurde zu Fäden
von H-förmigem Querschnitt mit einem Titer von 150 Denier pro Fadenbündel versponnen.
Die Spinndüse hatte achtunddreißig quadratische Löcher. Es wurde die oben beschriebene
Spinnausrüstung mit den unter Nr. 3 in Tabelle I angegebenen Ausführungsbedingungen
verwendet. Beispiel 4 Eine andere Spinnlösung, bestehend aus 30,0°/o Celluloseacetat,
1,75% Wasser und dem aus Aceton-Lösungsmittel bestehenden Rest, wurde zu Fäden von
H-förmigem Querschnitt mit einem Gesamttiter von 150 Denier versponnen. Die Spinndüse
hatte sieben quadratische Öffnungen. Es wurde die oben beschriebene Spinnausrüstung
mit den in Tabelle l mit Nr. 4 bezeichneten Arbeitsbedingungen verwendet.
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Beispiel s Eine andere Spinnlösung, bestehend aus 26,51/o Celluloseacetat,
0,6,1/o Titandioxydpigment, bezogen auf das Gewicht des Celluloseacetats, 1,75%
Wasser und dem aus Aceton-Lösungsmittel bestehenden Rest, wurde zu Fäden von H-förmigem
Querschnitt mit einem Gesamttiter von 75 Denier versponnen. Es wurde die gleiche
Spinnausrüstung mit den in Tabelle I mit Nr. 5 bezeichneten Arbeitsbedingungen verwendet.
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Beispiel 6 Eine Spinnlösung der im Beispie15 angegebenen Zusammensetzung
wurde zu Fäden von H-förnügem Querschnitt mit einem Gesamttiter von 75 Denier versponnen.
Es wurde die gleiche Spinnausrüstung mit den in Tabelle I mit Nr. 6 bezeichneten
Arbeitsbedingungen verwendet.
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Beispiel ? Eine Spinnlösung, bestehend aus 26,5% Celluloseacetat,
1,75% Wasser und dem aus Aceton bestehenden Rest, wurde zu Fäden von H-förmigem
Querschnitt mit einem Gesamttiter von 300 Denier versponnen. Die hier beschriebene
Spinnausrüstung wurde unter Benutzung einer Spinndüse mit sieben quadratischen Öffnungen
verwendet. Die Arbeitsbedingungen sind in Tabelle I mit Nr. 7 bezeichnet.
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Es wurde festgestellt, daß Fäden mit gleichmäßig H-förmigem Querschnitt
in einem verhältnismäßig großen Bereich von Spinn- und Spinnflüssigkeitsbedingungen
hergestellt
werden können. Eine primäre Voraussetzung zur Erzielung von Fäden mit optimalem
H-förmigem Querschnitt ist, daß der Spinnverzug über 1,0 und vorzugsweise über 1,2
liegt. Es können jedoch bei Verwendung niedrigerer Spinnverzüge von 0,7 bis 1,0
Fäden mit etwas verzerrtem H-förmigem Querschnitt erzielt werden. Ein Verzug über
1,0 ist aber, wie oben angedeutet, zum Zwecke der Erzielung gleichmäßigen Querschnitts
erforderlich.
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Die in Tabelle l angegebenen Temperaturen sind Temperaturen, wie sie
zur Erzielung eines Qualitätserzeugnisses mit einer bestimmten Celluloseester-Aceton-Lösung
verwendet werden. Diese Temperaturen sind nicht allzu entscheidend und können über
einen ziemlich großen Bereich hinweg schwanken. Änderungen hinsichtlich der Celluloseester
und der Verhältnisse zwischen Celluloseester und Aceton können einige Änderungen
oder Veränderungen dieser Temperaturen erforderlich machen.
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Während nun besondere Betonung auf die Herstellung von Fäden mit H-förmigem
Querschnitt aus Celluloseacetat gelegt wurde, arbeitet das Verfahren gemäß der Erfindung
auch zufriedenstellend mit den einzelnen und gemischten organischen Säureestern,
wie z. B. denjenigen, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.
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Es wurde auch festgestellt, daß das Spinnverfahren, bei dem Spinndüsen
mit quadratischen Löchern Verwendung finden, in einem Titerbereich von 1,5 bis 43
Denier pro Faden sehr gut arbeitet, obwohl auch Fäden mit höherem Titer in zufriedenstellender
Weise gemäß der Erfindung hergestellt werden können.
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Daß die Masse der Fäden mit H-förmigem Querschnitt wegen ihrer besonderen
Querschnittsform und ihrer vergrößerten Oberfläche größer ist als diejenige von
Fäden gleichwertigen Titers mit kleeblattförmigem oder normalem Querschnitt, geht
deutlich aus der folgenden Tabelle II hervor, die Gegenüber-Stellungen gleichwertiger
Beispiele aus den gleichen Spinnlösungen hergestellter Fadenbündel mit normalem
und H-förmigem Querschnitt enthält.
| Tabelle 1I |
| Masseprüfungen an endlosen Fadenbündeln |
| mit normalem und H-förmigem Querschnitt |
| Spezifisches Unter- |
| Fadenbündel Mktor Volumen schied |
| in mg/kg in Prozent |
| Normal 55I36/0,3 155,2 1181 13,4 |
| H 55/36/0,3 175,5 1340 |
| Normal 150/38/0,3 154,1 1170 9,9 |
| H 150/38/0,3 168,5 1286 J |
| Normal 300/7/0,3 158,0 1199 14,7 |
| H 300/7/0,3 180,5 1376 |
In Tabelle 1I bedeuten die Zahlenausdrücke 55/36/0,3 u. dgl. endlose Fadenbündel,
bestimmt nach Gesamttiter, Fadenzahl und Drall. 55/36/0,3 beispielsweise bezeichnet
ein endloses Fadenbündel mit einem Gesamttiter von 55 Denier, bestehend aus 36 Einzelfäden,
mit einem Drall von 12 pro Meter. Der Titer je Faden eines derartigen Fadenbündels
ist der Gesamttiter, geteilt durch die Anzahl der Fäden. In dem vorliegenden Beispiel
ist 55 geteilt durch 13 etwa gleich 4 Denier pro Faden.
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Die in Tabelle II wiedergegebenen Daten wurden durch eine Prüfung
bestimmt, bei der ein Fadenbündel mit bestimmter Spannung aufgewickelt wurde, bis
es eine Spule bekannten Volumens füllte. Die zur Ausfüllung dieses Volumens erforderliche
Fadenmenge wurde dann gewogen. Aus diesem Gewicht wurden der »Massefaktor« und das
»spezifische Volumen« berechnet. Der »Massefaktor« wurde nach folgender Formel errechnet:
(Rauminhalt des Wickels - Fadendichte: Gewicht des Wickels) - 100 = Massefaktor.
In dieser Formel wird die Masse ausgedrückt als prozentuales Verhältnis zwischen
dem vom Wickel eingenommenen Raum und demjenigen Raum, den das Ausgangsmaterial,
aus dem der Wickel hergestellt wurde, im kompakten Zustand einnehmen würde.
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Das »spezifische Volumen« wird durch Umrechnen des auf der Spule befindlichen
Fadengewichts in m3/kg bestimmt.
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Die mit »Unterschied in Prozent« bezeichnete Spalte drückt den Unterschied
zwischen dem Massefaktor oder dem spezifischen Volumen des normalen und des Wickels
aus H-Querschnitt-Fäden in Prozenten aus. Daraus ergibt sich, daß ein Wickel aus
H-förmigen Fäden zwischen 10 und 15% mehr Masse hat als ein Wickel aus normalen
Fäden. Dieser Unterschied ist mit dem Auge erkennbar, wenn man die Strähne vergleicht,
von denen diese Werte stammen.
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In der folgenden Tabelle III sind die Meßergebnisse für Stapelfasergarn,
das aus Fasern der gleichen Celluloseesterzusammensetzung mit normalem bzw. H-Querschnitt
hergestellt wurde, wiedergegeben.
| Tabelle III |
| Masseprüfungen an Garnen aus Stapelfasern |
| mit normalem bzw. H-Querschnitt |
| Spezi- Unter- |
| Garn M@e- fisches schied |
| faktor Volumen in |
| in m'/kg Prozent |
| Normal 20/1, 2 D/F, 5 cm 282,0 2138 20,0 |
| H 20/1, 2 D/F, 5 cm 338,0 2564 |
| Normal 20/1, 3 D/F, 5 cm 262,0 1994 33,2 |
| H 20/1, 3 D/F, 5 cm 348,0 2655 |
| Normal 12/1, 5 D/F, 5 cm 267,5 2033 20,4 |
| H 12/1, 5 D/F, 5 cm 322,0 2452 |
In Tabelle III sind die Stapelfasergarne mit ihrer Baumwollnummer und ihrer Strähnzahl
bezeichnet. So bedeutet z. B. 20/1 ein Strähn aus einem Stapelfasergarn mit der
Baumwoll-Garnnummer 20. Die Tabelle gibt auch den Titer in Denier pro Faden (2 D/F)
usw. sowie die Stapellänge der Fasern (5 cm) usw. an, aus denen die Stapelgarne
gesponnen sind. Der Massefaktor und das spezifische Volumen sind
so
bestimmt, wie dies oben im Zusammenhang mit Tabelle II beschrieben wurde. Es zeigt
sich deutlich, daß bei Garnmustern aus Fasern gleicher Zusammensetzung, gleichen
Titers und gleicher Länge, bei denen lediglich der Querschnitt variiert, nämlich
zwischen normalem und H-Querschnitt, das Stapelfasergarn aus Fasern mit H-Querschnitt
um 20,0 bis 33,21/o, mehr Masse hat.
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Der Glanz des Garnes aus Fasern mit H-förmigem Querschnitt ist größer
als der des Garnes aus Fasern mit normalem oder kleeblattförmigem Querschnitt gleichen
Titers und gleicher Zusammensetzung. Der Glanz wird mittels einer photoelektrischen
Zelle gemessen. Die Fäden werden parallel zueinander um ein flaches Stück Pappe
oder eine andere ähnliche flache Oberfläche herumgewickelt. Das von diesen Tafeln
auf die photoelektrische Zelle zurückgeworfene Licht verursacht eine Spannung, die
in einen in Zahlen ausgedrückten Glanzpegel umgesetzt wird. Bei Vergleichsversuchen
ergibt die Tafel mit Fäden von kleeblattförmigem Querschnitt eine Anzeige von 0,77
Volt, während die Fäden mit H-Querschnitt bei gleichem Titer eine Anzeige von 0,80
Volt ergeben. Beispiel 8 Aus Celluloseacetatfäden mit H-förmigem Querschnitt hergestellte
Stapelfasern wurden als Füllmaterial in einem Kissen verwendet. Wegen ihrer Masse
wurden sie für diesen Zweck als geeignet befunden. Ein Kissen ähnlicher Größe, das
das gleiche Gewicht an Celluloseacetat-Stapelfasern normalen Querschnitts von entsprechendem
Titer enthielt, wies eine geringere Masse auf und zeigte unter Druck keine Verfilzungsbeständigkeit.
Beispiel 9 Es wurden Zigarettenfilter aus Celluloseacetatfäden mit H-förmigem Querschnitt
angefertigt. Ihre Masse- und Biegefestigkeitseigenschaften ermöglichen die Herstellung
von Filtern interessanter Ausbildung.
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Das Fadenbündel, das sich aus Fäden mit H-Querschnitt zusammensetzt,
ist viel steifer und elastischer als gleichartige Fasern mit normalem oder kleeblattförmigem
Querschnitt. Die Wirkung der Querschnittsform auf die Biegefestigkeit läßt sich
dadurch abschätzen, daß man die Trägheitsmomente von Fäden verschiedener Form, aber
gleicher Querschnittsfläche vergleicht. Hierdurch wurde festgestellt, daß Fäden
mit H-Querschnitt um etwa 48% steifer sind als normale Fäden gleicher Querschnittsfläche.
Außerdem wurde festgestellt, daß, wenn eine Mehrzahl im Querschnitt H-förmiger Fäden
in einem Bündel, wie z. B. in einem Fadenstrang oder gleichartige Fasern in einem
Stück Watte zusammengefaßt sind, eine stark vergrößerte Elastizität oder Biegefestigkeit
bemerkt wird, die höher ist, als man sie nach der Erhöhung der Biegefestigkeit einzelner
Fäden erwarten würde. Diese Wirkung wird dem Ineinandergreifen oder der nut- und
federartigen Vereinigung der Schenkel der H-Fäden zugeschrieben, aus denen die Faden-
oder Fasermasse zusammengesetzt ist. Dieses Ineinandergreifen der Fäden oder Fasern
bewirkt einen viel stärkeren Widerstand gegen Schlupfneigung zwischen ihnen, als
dies bei normalen Fäden und Fasern der Fall ist. Somit ist die Gesamtbiegefestigkeit
eines Bündels aus H-Fäden viel größer als die Summe der Biegefestigkeiten der einzelnen
Fäden.
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Die natürlichen Eigenschaften von Celluloseacetatfäden mit H-förmigem
Querschnitt sind derart, daß sie sowohl bei Geweben wie auch bei Wirkwaren zahlreiche
wünschenswerte Eigenschaften bieten. In gröberen Geweben ergeben die Fäden mit H-förmigem
Querschnitt eine Kräuselung und Biegefestigkeit, wie sie normalerweise nur mit besonderen
Bearbeitungsverfahren oder durch besondere Zurichtung erzielt werden. In flachen
Geweben wie Taft, Köper und Atlas ergibt die vergrößerte Masse der H-förmigen Fäden
größerer Deckfähigkeit und Dicke bei gegebenem Materialgewicht. Andererseits besteht
die Möglichkeit, weniger Material zur Herstellung von Geweben gleicher Deckfähigkeit
und Dicke zu verwenden und dadurch die Kosten zu senken. Fäden mit H-Querschnitt
und Garne aus Fasern mit solchem Querschnitt ergeben Gewebe mit geringerer Schlupfneigung
der Fäden und Garne, so daß sich eine größere Saumfestigkeit ergibt. Dieses Merkmal
ist bei gewissen Geweben, beispielsweise Atlas und Köper, besonders wichtig. Im
Webstuhl zugerichteter Taft fühlt sich elastischer an, wenn er aus H-Querschnitt-Fäden
hergestellt ist. Gewirke oder Gestricke aus Fäden mit H-förmigem Querschnitt zeichnen
sich durch erhöhte Steifheit aus, die sie für gewisse Zwecke, wie z. B. Sporthemden,
Krawatten und Kleiderstoffe, geeigneter machen. Aus Stapelfasern mit H-Querschnitt
gesponnene Garne zeigen ebenso wie die endlosen Fäden eine Steigerung hinsichtlich
Masse und Biegefestigkeit. Außerdem fühlen sich aus diesen Garnen hergestellte Gewebe
wollartig an oder haben wolleähnliche Griffigkeit. Bei allen Geweben, die man aus
Celluloseacetatfäden mit H-förmigem Querschnitt hergestellt hat, wurden besondere
Eigenschaften erzielt, die man mit Celluloseacetatfäden mit normalem Querschnitt
nicht erzielt.