DE1435525A1 - Verfahren zum Kraeuseln von Verbundfaeden - Google Patents

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Patentanwälte

Dipi.-ing. Walter Meissner Dipl.-ing. Herbert Tlscher

BERUN33CQrunewald>, HERBERTSTRAeeEaa MÜNCHEN F.rnapr.oh.r: 8 87 7S 37 — Drahtwort! Invention Berlin "t A· 3 5 5 2 5

Poataohaokkonto« W. MdMntr, Barlln-Waat 1B2 82 Bankkantor W. Malaanar, Berliner Bank A.-Q., Dapk» 3β.

Ba^. Kurfürat.ndammiao 1 BERLIN 33 CQrunewalcQ, cienL S ti',* -_tnr. HarbartstraS· SZ

COMPANY LIMIO)ED 26 No. 3»3-ohome_# Tsutsumi-dori, Sumida-ku» Tokio, Japan

Verfahren zum Kräuseln von Verbundfaden

Die Erfindung betrifft dag Verarbeiten von Verbundfäden, die aus synthetischen Thermoplasten hergestellt sind« Die Erfindung betrifft insbesondere die mechanische Behandlung von Verbundfaden aus synthetischen Thermoplasten, vermittels derer eine starke Verbesserung der Krauselungs- und Schrumpfung^eigenschäften erzielt wird.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Kräuseln synthetischer Fasern bekannt geworden, Diese Verfahren echließen die mechanische Behandlung der in normalerweise gesponnenen Fäden sowie die Anwendung spezieller Spinnbedingungen oder Nachbehandlungen ein, aufgrund derer unterschiedliche physikalische Eigenschaften über den Querschnitt der einzelnen Fäden ausgebildet werden, wodurch sich eine Kräuselung ergibt. .

Es ist weiterhin bekannt, derartige krauselungsfähige Verbundfaden im wesentlichen durch Verspinnen von zwei oder mehr unterschiedlichen Kolymeren zusammen herzustellen, so daß dieselben einen einheitlichen Faden bilden, der die Bestandteile in einem exzentrischen Verhältnis über den Querschnitt der Fäden enthält. Es sind jedoch nur geringfügige Untersuchungen bezüglich eines Verfahrens zum Entwickeln einer derartigen latenten Kräuselung unternommen worden. Bieher ist lediglich ein Anwenden einer geeigneten Nacjjb-eliandlung zur Durchführung gekommen, wie z.B. unter Anwenden Von Wärme -oder

⁸ ORiGfi\Lä? ο _

Quellraitteln, die mit den gesponnenen und gereckten Verbundfäden::. in Berührung gebracht werden. Eine derartige herkömmliche Behändlung igt.jedoch mit Nachteil en: dahingehend verbanden,- daß die Auswahl-der die Verbundfaden bildenden. Materialien innerhalb enger Grenzen gehalten,werden muß, um aο ausreichend gekräuselte !Fäden zu erhalten, und weiterhin ist die Frequenz. Lind die Einheitlichkeit der so' ausgebildeten Kräuselung der Verbundfäden nicht -vollständig zufri'C*en-:'';-altend. Aufgrund-'ein ^s .Eingehrumpf ens der Verbundfäden entwickelt- sich deren-Kräuselung,' und somit hängt die Größe des Sinschrumpfens o^.ev die Krauselungsfrequenz größtenteils γοη den Zug-.. spannungen oder Belastungen ab, die auf die Fäden beaufschlagt werden» _; · . . ■■"■ ■ -

Mg. 1 zeigt das. Verhältnis zwischen der Zugspannung und dem Schrump, betrag eines Verbundfadens, der durch gemeinsamea Verspinnen einea' Kond en sation s-Cop olyiaeren und ^.-Oaprolactam und 10y& Hexamethyleiidiamnioniura-Terephthalai und einem Homopolymer en au« S-Gaprolactam in gleichen Gewichtsanteilen heggegtellt worden ist und im Anschluß hieran der erhaltene Verbundfaden auf 46Ο'/ζ seiner· .ursprünglichen ' >/. Länge bei Baumtemperitur gereckt wird. Dieser ^fert wird wenn d.er gleiche, ]?aden mit Wasserdampf 5 Minuten lang bei 34)0*0 handelt wirdο Wenn die Belastung kleiner als 10" g/d iet,i«t dieselbe kleine.r als die- Schwerkraftwirkung deg Fadens und somit wird durch die Belastung, keine Beeinflussung lausgeübt. Wenn die lastung sich jedoch "auf 10" g/d und 10~ g/d belauft, ändert Verhältnis zwischen Belastung und Schrumpfen' erheblich, während- "--^:* praktisöh keine ICräu^elung in* detä J?äaen^i;[/Snt'wä?ekeit wirilV wenn die* Belastung, größer, als 10". - 10"~ · g/'d ist-« Siege ifelgung* wird In-fede anderen..Verbundfaden beobachtet,"■- der praktisch ähniiche Berastüngsund;.SchrUmpfunggkurve-zeigto Damit somit eine einlieft liehe' Kr&uao* ■ lung in einem Jaden entwickelt werden kannj ist eg auperordentllöikt wichtig, dag 9uf den faden eine

- ■■--

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wird. In diesem Zusammenhang lot zu beachten, dap eine kleine Zugspannung z.B. IG" bis 10*~ g/d aufrechterhalten werdsn kann und ebenfalls viele technische Probleme bei der Behandlung von Fäden auftreten, die kontinuierlich unter keiner oder praktisch keiner

Belastung stehen, Z₀S, unter einer Belastung von 10~ g/d. Das Ergebnis besteht darin, daß die Fäden immer unterschiedlichen Spannungen unterworfen werden und somit nur eine unregelmäßige ICräuselung erzielt werden kann« Weiterhin muß bezüglich der Probleme, die bei dem .Entwickeln der .Kräuselung auftreten, die Reibung und gegenseitige Beeinflussung der Fäden berücksichtigt werden. Anhand des Beispiels 4 ergibt sich, daß bezüglich eines einzigen Monofadens, der mehr als 80$ Schrumpfen kann, wenn derselbe mit "Wasserdampf behandelt wird, der-selbe jedoch nur etwa 40$ in einigen Fällen schrumpft, wenn ein Bündel ähnlicher Monofäden in der gleichen Weise behandelt wird. Somit liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen gekräuselter Verbundfaden mit hoher Krause— lungsfrequenz zu schaffen. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht,darin, ein Verfahren zum Herstellen von Verbundfäden mit latentem hochfrequenten Kräuseln und hohem Schrumpfen zu schaffen. Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabenstellung besteht darin, die Reibung und die gegenseitige Beeinflussung von Verbundfaden kleinstmöglich zu halten, so daß eine einheitliche und verwickelte Kräuselung über die Länge des Fadens vermittels eines nachbehandlung entwickelt werden kann. Erfindungsgemäß verfährt man dergestalt, daß mechanische Belastungen Verbundfaden vermittelt werden, um ·οdein Spannungen auszubilden. Da« erfindungsgemäße Verfahren kann in vereohi«denen Weisen zur Durchführung kommen« Eine Verfahrensweise bestellt darin, den gesponnenen und gereokten Verbundfäden ntchenieohe Toreion β- und/odtr Bitgebelaetungen * zu vermitteln and eine weitere Verfahreneweiee besteht darin, die nicht gereckten Verbundfäden einem Verdrillen und Enddrillsn. zu

> m OnIGlNAl - 4 -

unterwerfen, wobei, gleichzeitig ein Hecken durchgeführt wird, uia so in den Fäden innere spannungen auszubilden_o ·

Lvf indungsgeaiäß kann eine einheitliche und zufriedenstellende Kräuselung selbst in denjenigen Päden ausgebildet werden, die echwer vermittele beliebiger bekannter Verfahren gekräuselt werden können, &.B.. Fäden, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Polymeren bestehen, die sich nur mäßig bezüglichder Schrumpfungsfähigkeit unterscheiden, oder aber daß die !Päden aus uoaiopolymeren aufgebaut sind. '..ei terhin ist die erhaltene Kräuselung außerordentlich einheitlich un d durch Auswahl von zwei geeigneten Polymeren ist es ebenfalls 'nöglich, die Amplitude der einzelnen Kräuselungen über einen breiten Bereich von einer sehr feinen Kräuselung bis zu sehr großen Kräuselungen zu steuern»

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Torsionssi-annung in Verbundfaden dadurch aufgebaut werden, daß einzelne !Fäden /vjer ein Padenbünd.el verdrillt wird, üs wurde gefunden, daß zum Erreichen der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung es notwendig ist, daß die Anzahl der Verdrillungen sie¹"- RUf wenigstens 10/cm und 'vorzugsweise auf mehr -alg 20/cm beläuft*

Wenn die Torsion ρ spannung in einem Verbund:¹^'³ en ausgebildet wird, liegt die Spannung oder Belastung asymmetrisch verteilt aufgrund. . des Unt-''¹KChIedes zwischen den zwei oder uehr Bestandteilen vor, die den Paden bilden, und zwar bezüglich des Dlastzitätsmodul oder anderer physikalischer Eigenschaften. Wenn .2,5« eine Tor^ionsspannung ir einem pfiflen,,; bestehend aus einem Polymeren mit einem, großen Elastizitätsmodul und einem Polymeren eines filaatizitätsinodüls ausgebildet wird, bewegt sich das Segment des letzteren Polymere« «ciiraubenförmig um das Segment Λes ergteren Polymeren, so daß die Spannung groß ten teil s'.in dem. Polymer en eegiaent icon zentriert, wird, dag den kleineren Elastizitätsmodul aufweist. Wenn die« eintritt, wirddie Entspannung in dem Polymeren mit· d^p;klie±2iereJQ Ela8tzität«moduly

' 9809/05 92 ^Bmommm" ;■ .

verbleiben, selbst nachdem die Torsionsspannung aufgehoben worden ist. Wenn in diesem Fall eine Kräuselung in dera Eatfen vermittels einer Wärmebehandlung oder Behandlung mit Quelliaitteln entwickelt wird, wi.r'.l der Faden eine verwickelte Konfiguration annehmen, wodurch eine feinere, jedoch dauerhaftere Kräuselung als eine Kiäiselung von Fäden erzielt wird, bei denen keine Torsions spann ung vorliegt. In dieser Weise wird die asymmetrisch in dem Faden verteilte Spannung aufgehoben» Sao dem Faden vermittelte Verdrillen kann teilweise oder vollständig durch Entdrillen aufgehoben werden, bevor die Belastung schließlich in der oben beschriebenen Weise aufgehoben wird. Wenn dieses Bntdrillen ausgeführt wird, wird der Faden als praktisch frei von Spannung« erscheinen,jedoch verbleibt die restliehe Spannung immer noch im. asyjwaetriech verteiltem Zustand in dem Faden. Es ist ebenfalls möglich, den Faden unter der Einwirkung von Wärme zu verdrillen oder zu entdrillen, so daß das Muster der Yerteilung der inneren Belastung verändert werden kann, und «omit kann die Neigung dee Fadens eine latente Kräuselung zu entwickeln, eine Abänderung erfahren.

Eine weitere erfindungegemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausbilden der Spannung (im. folgenden als vorläufige Kräuselung bezeichnet) vermittels eines mechanischen Biegens de* Verbundfaden«, der so vorbehandelte Faden der Einwirkung von Wärme oder Quellmitteln auegesetzt wird, wodurch eine bleibende und in dem Faden arteigen vorliegende Kräuselung auegebildet wird. (Diese Kräuselung wird im folgenden als arteigene Kräuselung bezeichnet). ITm eine vorläufige Kräuselung geeigneter Form zu erzielen, kann ein Verfahren unter Anwenden einer Kräuselungsvorrichtung in Form einer Stopfbüchse sowie auch ein Verfahren angewandt werden, bei dem der Faden über einen Satz im Eingriff miteinander stehender Zahnräder geführt wird.

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■ . * Faden

Die auf den vorgekräagelten/einwirkencle Zugspannung liegt in kleine--

rer Größenordnung, d.li_o beläuftö'oioh auf IG"' g'/'V -Weiter Irin liegt
■eine Kraft vor ,die immer" dazu neigt die 'ursprüngliche 'P or d'i- beizubehalten, wodurch sich' ergibt,· daß eine kleift? Zugspannung" einheitlich über den' Faden verteilt wird, und somit ist es möglich^ einen praktisch spannungsfreien Zustand zu erreichen."Wenn weiterhin die 'Fäden einer Vorkräuselung unterworfen worden sind, wird die. Spannung-, oder gegenseitige Beeinflussung der Fäden aufgrund der Ausbildung von
Spalten zwischen benachbarten Monofäden verringert, wodurch eine
Kräuselung ohne. Hinderungen ausgebildet wird. Wenn der Faden in«der beschriebenen ¥eise vorgekräuselt und mit Wärme öler..._Qaellmitt.elrx_;-behandelt wird, wird nicht nur in dem Faden eine arteigent? Kräuselung entwickelt, sondern die Kräuselung wird auchfixiert«, Mit ande-. ren Worten, eine väa?«p.-"ig* Kräuselung Wi^ in eine.bleibende Kräuselung umgewandelte ■ . ■...,.

Die vorläufige Kräuselungsollte dergestalt eein, daß die sogenannte Raumbeanepruchung und die Kraus elungsifrequen_:zaüereichend groß sind, ao daß die Spannung wad gegenseitige Beeinflussung der einzelnen
Fäden' kleinetmöglich gehalten werden kann, sobald die Fäden, in einer sich an a chli β ßend en Arbeit β« tiife bleibend gekÄäutselt werden. Selbst, wenn die vorläufige Kräuselung unregelmäßig ist, wird 4ie arteigerie,.-Kräuselung der Terbundfäden einlieitlicli bei der Jffachbehamilung; auege« bildet, de die vorläufige Kräuselung fiöe giite Raumfeeangpruohung und zufriedenstellende Kräuselunggfrequenz besitzt. Selbst wenn die Torläufige Kräuselung so vorliegt, daß es gicli um reine reine DelOrma-. tion handelt, ist dieselbe wirksam genüge,solange dieselbe s,a vorliegt, daß sich die Raumbeanspruphung über die lineare ITßirißf«arm,
des ursprünglichen Fadixis hinaus erstreckte, . . . . - '.-. _: -. "

Die vorläufige Kräuselung, braucht keine bleibende.Xräueelung: ζu . , _v -: aein, vielmehr ist; es a uereichend, wenn, di.e. Forjn bei.beha3.ten- wird^ .
3is der Faden bleibend durch, eine iiaphib^^iäXung geio^äugelt wird* ■

Somit braucht es sich nicht unbedingt um ein© Wärmefixierung zu handeln« Wenn der Faden vielmehr durch eine zu intensiv« Warmebehand· lung während der Vorkräuselungsbehandlung fixiert wird, kann hier dnrch die Kräuselfähigkeit der Verbundfäden nachteilig beeinflußt werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise erläutert.

Beispiel 1

Es werden ein vermittels Polymerisieren von 10 Gew.Teilen Hexamethylendiammoniumterephthalt mit 100 Gew. Teilen i.-0aprolae*am hergestelltes Polymeres und ein Homopolymerei aus !.-Caprolactam bei

getrennt
260⁰C 4 Stunden lang/geschmolzen und in gleichen Gewichtsanteilen in einem Seite-an-Seite Verhältnis durch eine Spinndüse mit vielen Löchern stranggepreßt, um so Verbundfäden zu erhalten. JJach dem Verspinnen und Abkühlen werden die Fäden bei Baumtemperatur auf das 4,6-Fache ihrer ursprünglichen Länge gezogen, um so nicht gekräuselte Fäden von etwa 6,5 Denier pro Faden herzustellen. Ein Bündel von 18 Fäden wird wie folgt behandelt.

Ein Gewicht von 86 mg/d wird an einem Ende des Fadenbündels befestigt, das waagerecht durch eine Scheibe gereckt wird. An dem anderen Ende wird das Bündel verdrillt, um eine unterschiedliche Drillzahl zu erreichen, ä.B. 10, 20,40 und 70. Während das Gewicht befestigt bleibt, werden die Fäden senkrecht aufgehängt und 30 Minuten in dieser Lage gehalten. Nach Ablauf dieser Zeitspanne wird die restliche Verdrillung vollständig entfernt. Ber Faden verbleibt 2 Stunden uaibelastet. Seodann wird ein Gewicht von 0,1 mg/d befestigt und der Faden wird in siedendes Wasser 10 Minuten lang einge· flicht und nach Abschluß dieser Zeitspanne getrocknet. Die Länge des Baien« wird gemeeeen und die Schrumpfgeechwindigkeit berechnet. Die Ergebniese sind in der Tabelle I gezeigt, die ebenfall« die Ergebnl»«e de* oben angegebenen unbehand elten Faden« für Vergleichs zwecke

809809/059? - :\."~,,V ~ ⁸ "

- 8 -	I	0	5	10	2	20	1	1	435525
Tabelle	36,		39,		47,
pro cm)							40
					63,5

lir. der Verdriilungen(pro cm) 0 10 20 40 70

Schrumpf wert (#)

Die in der oben beschriebenen Weise versponnenen und gezogenen Fäden werden verdrillt, und zwar 30 Drehungen pro Zentimeter bei Raumtemperatur, 85⁰C bzw* 130⁰C und sodann bei Raumtemperatur vollständig entdrillt. Sodann werden die Fäden mit Wasserdampf bei 100⁰O. unter keiner Belastung 5 Minuten lang behandelt, wodurch die Kräuselung entwickelt wird» Die Ergebnisse sind in den beigefügten Zeichnungen auf der Grundlage von Mikrophotographien gezeigt.

Di« Fig. 2 bis 9 sind läng«seitige Ansichten im vergrößerten Maßstab von Fäden. Fig_a 2 zeigt unbehandelte Verbundffe§e?n. Fig. 3zeigt gekäuselte Verb und fäden die vermittels Behandeln der Fäden nach Fig. 2 mit Wasserdampf erhalten werden. Fig. 4 zeigt Verbundfäden mit Torsionsspannungen, die vermittels Verdrillen und Entdrillen der Fäden der Fig. 2 hergestellt werden. Fig. 5 zeigt gekräuselte Fiden die vermittele Wseserdampfbehandlung der Fäden nach Fig. 4 erhalten werden. Fig. 6 zeigt Verbundfäden, die vermittels Verdrillen der ursprünglichen Faden nach Flg. 2 bei 85⁰C erhalten werden_s sowie Entdrillen derselben bei Raumtemperatur» Fig. 7 zeigt gekräu- ' selte Fäden,die vermittels Wasserdampfbehandlung der Fäden nach Fig. 6 erhalten werfien» Fig. 8 zeigt VerbundfaaeB, die vermittels Verdrillen der ursprünglichen Fäden nach Fig. 2 bei 13O⁰C und Entdrillen derselben b«i Raumtemperatur erhalten werden· Fig, 9 zeigt hochgekräu^elt« Fäd<gn, di© vermittele Wasser dampf behandlung der Fäden nach Fig» 8 erhalten werden.

Ee wird«23 gleicla® G@Ma&t«t©il« Poly-(g-caproiactam und Polyliexamethylen«el3aca^miö getrennt geschmolzfin und im Seite-an-Seit« Verhältnis durch eine Spinndüse mit vielen Löchern unter Erzielen von Verbundfädenstraaggepreßt* lach dem V«r«pirsaen undÄbkÜB:leaa-j(erdea die

- Q ο η Q c\ Q /nc 0 η - ': J-IiU ■ ^A

Fäden bei Raumtemperatur auf das 4»3-Fache ihrer ursprünglichen Länge unter Brzielen von Fäden mit etwa 6,8 Denier pro Faden gezogen, Diese Fäden werden in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt mit der Ausnahme, daß dieselben bei 85⁰C verdrillt, abgekühlt und um 80$ entdrillt. Es wird eine Belastung von 2 mg/d auf die Fäden beaufschlagt und deren Länge gernessen. Sodann wird die Länge der Fäden unter einerBelastung von 0,1 g/d gemessen. Der Unteechied zwischen den beiden Werten wird durch den früheren dividiert, um eo den Schrumpfwert zu berechnen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Ur· der Verdrillung (pro cm) 0 10 20 40 ?0 Schrumpfwert (#) 6,5 6,4 26,3 36,1 52,3

Beispiel 5 - .. .

Bin Vermittele Polymerisieren von 75 Gew*Teilen tfadeeamethyleisdiamin terephthalet mit 25 Gew. Teilen S-Caprolaetam b@12?0°G 4 Stunden lang hergestelltes Polymere« und ein Homopolymers des fe.-Caprclactaffi werden durch eine Spinndüse in ä*r gleichen in d#n vorangehenden Beiepielen beschriebenen Weise stranggepreßt und die erhaltenen Fäden werden bei 80⁰C auf das 4» 6-Fache ihres ursprünglichen Länge unter Sraislen von Fäden mit etwa 6,6 Sanier pro ts€®n gesogen. Si··· Fäden werden in der gleichen wif» im. Beispiel 1 begehrt®beneii ¥•1·· behandelt Bit 4er Ausnahme, daß die r@@tlichs Spannung vermittele Wasserdampfbehandlung bei 100-0 «ufgehobea wird. Anderer-

n8r ••its werden die/aus Poly- έ-caprolaotaai bsstehtßdea Fäden in der weiter oben beschriebenen Mse behandelt, und die Sehrumpf werte dieser zwei Fadenarten werden berechnet. Die Ergebnisse sind In der folgenden Tabelle III zusammengefaßt. ^

80 9 80 9/0 592

Tabelle III

Anzahl- der Verdrillungen Igel) O	3	10	20	...	40	,2	70	,2·
Schrumpfbart ($) Verbundfaden 61,	3	69,0	74	,5	80	,7	80	»5
6-Nylonfaden Q,	4	0,3	0	,4	0		0
Beis piel

Ein vermittele Polymerisieren von 10 Gew., Teilen Hexamethylendiammoniumterephthalat mit 100 Gew, Teilen £>~Caprοlactam unter Stickstoff bei 260⁰C 5 Stunden lang hergestelltes Polymere« und ein Homopolymeres des «--Caprolactarne werden durch eine Spinndüse in der weiter oben beschriebenen Wei«® ©tranggepreßt und die erhaltenen Fäden auf das 4_s6~I^vache ihre» ursprünglichen Länge bei Raumtemperatur unter Erzielen von Verbundfaden mit 6,5 Denier pro Fadsn, gezogen. Ein einziger faden wird ahn© Belastung mit Wasserdampf bei 100⁰C 5 Minuten lang (diese Behandlung wird im folgenden ale Wäe#«rdampfbehandlung beseichnet) behaäd&Xt, wodurch derselbe auf 82,2$ einschrumpfte_β Die Isizehl der Kräu@@luagen pro 25 Millimat@r beträgt 24,4 «^nö der Grad der fträa^slung 47

Im Gegensatz * Jileraa beträgt die Aassaiil der Kräuselucgen 12,6 waü der £räueelo£ig-«grsd 26,4^* wenn »in Bündel Ton 100 fthnliclum Fäden mit OeI appretiert und la der Gben b@@shri®ben«n Weis® eiissr Wa««©2*- dampfbahiiBdluiig iiBterworfen wird. Ber Unterschied in der fähigksit mmlm^®n demselben beruht waiMnach®inlieh s»fdem von HsibüBg mim? Eingriff d@r Fäden miteinander«, Der "Grad der Kräuselung" d®r hier angewandt wird, ist der. Wert, d«r vermittelts Dividieren der Differenz zwischen der Länge des tileuas iiBter @iner Belastung vod 2 χ 10 g/d gem©seen wird, tsnd Länge des'gleichen-.Fadenis^'wie- «±e unter äntr Belastung tob 5 χ 10" g/d de»':letzteren gesessen wirö₉ -und J&ultiplizieren des Produkte;ü sit 10O₉ erhalten wird»

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-H- 1A35b25

Beispiel 5

Ein BuijiU'l von 18 Verbundfaden der gleichen wie im Beispiel 4 angewandten Art wird in einen Stopf zylinder mit einem Durehmesser von 1 cm bei fiaumtemperatur und einer Geschwindigkeit von 120 m/min, über fine ZufSimngswalze mit einem Durchmesser von 10 ctn eingedrückt und iMi item anderen Ende des Zylinders mit einer Geschwindigkeit von 90 iu/ffitt abgezogen, wodurch die Fäden in zick-zack Weise vorgekräuselt werden« Sodann werden dieselben in der Ruhelage sieh selbst überlasten und anschließend mit Wasserdampf unter Ausbilden der Kräuselung behandelt. Die Ergebnisse sind in aen beigefügten Zeichnungen in Form von Mikrophotographien der ¥ in der oben beschriebenen Ykf-'ise hergestellten Fäden wiedergegeben,

der Fäden Fig« IQ bis 13 sind längsseitige Ansichten/im vergrößerten Maßstab.

Fig. 20 zeigt uneehandelte ursprüngliche Verbundfaden» Fig. 11 zeigt gekräuselte Verbundfaden, die vermittels Wasserdampfbehandlung ser Fäden nach Fig. 10 hergestellt worden sind. Fig. 12 zeigt vorgekräuselte Verbundfäden im zick-zack Muster» die vermittels Behandeln der Fäden nach Fig. 10 mit dem oben erwähnten Stopfverfahren hergesoellt worden sind. Fig. 13 zeigt die gleichen wie in der Fig. 12 angegebenen Fäden mit der Ausnahme, daß dieselben weiter mit Wasserdampf behan delt worden sind, um arteigene Kräuselung auszubilden.

Es ergibt sich, daß die ursprünglichen Verbundfaden einfach mit Wasserdampf behandelt werden, jedoch ist die Frequenz und Einheitlichkeit der Kräuselung nicht zufriedenstellend (Fig. 11). Wenn jedoch die gleichen Fäden vorläufig gekräuselt und sodann einer Waseerdampfbehandlung unterworfen werden, ergibt «ich eine sehr

einheitliche '

dauerhafte/Kräuselung (Fig. 13). Es sollte bemerkt werden, daß die vorläufige Kräuselung ,siehe 3⁸Ig. 12, nicht eo ®inii«itlich iet, wie sie sein sollte, jedoch die arteigene Kräuselung in den gleichen Fäden ausgezeichnete Einheitlichkeit zeigt. Bei einem Vergleich der Fig. 12 und 13 ergibt sieh,daß die zwei Kräuselungen.einander voll!«

. I T W V Vf Cm W»

unähnlich sind und keine Spur einer vorläufigen Kräuselung in der arteigenen Kräuselung verbleibt„

. Beispiel 6

Die Probe des im Beispiel 5 angewandten Bündels Verbundfaden wird über Zahnräder· oiit einem Übersetzungsverhältnis von 0,6 geführt, die mit einem Winkel von 80° kämmen, um so eine säagezahnartige, vorläufige Kräuselung zu erzielen.

Die Fäden werden sodann mit Wasserdampf behandelt, wodurch eine arteigene Kräuselung ausgebildet wird» Somit werden wie im Beispiel 5 Verbundfaden einheitlicher und zufriedenstellender Kräuselung erhalten.

Beispiel 7

Bin vermittels Polymerisieren von 70 Gew«, Teilen Nbnamethylendiammoniuraterepiitiialat mit 30 G-ew* Teilen t-öaprolactam unter einem Stickstoffstrom bei 270⁰C 6 Stunden hergestelltes Polymeres wird mit einem Homopolymefen des -k-Caprölactams durch eine Spinndüse in der gleichen wie im Beispiel 1 beschriebenen Weise stranggepreßt, und .die erhaltenen laden bei 60⁰C auf das 4,3-fach® ihrer ursprünglichen Län^e unter Ausbilden von Verbundfaden mit 7,0 Denier/Paden gezogen. Diese Fäden werden zu einem Bündel von etwa 20,000 Denier zusammengefaßt, das mit Wasser befeuchtet und in eine Kräuselunga-* vorrichtung der Stopf art (durch die Turbo Co« tLergest eilt) eingeführt, um eine sick-zacfc Voriraus«lung herzustellen.

DasBündel der vorgekräuselteh Fäden wird sodann in Stapelfasern mit einer Länge von etwa 5 cm zerschnitten und in einer wasserfreien Atmosphäre bei 80⁰G getrocknet. Hierdurch wird eine arteigene Kräuselung in jeder Faser ausgebildete Die iiizahl der Kräuselungen in der eich ergebenden Stapelfaser beträgt 15,9 u^d der Srad der Krlaselung beträgt 40,7$. Aßderer«eits wirt da« 20,000 Denier FaäenMndel mit Wa««er befeuchtet, to 5cm lange Stapelfaeernsei'eolliaitten und sodann bei 80°C ohne Anwenden einer Belastung

BAD ORiGiNAL

Die Anzahl der Kräuselungen in der so behandelten Stapelfaser beträgt 10,3 und der Krauselungsgrad 31r4$o

In den Beispielen 1 bis 7 ist die Wirkung der mechanisch, auf dien gesponnenen und gezogenen Verbundfaden beaufschlagte Torsions- und Biegespannung gezeigt.

Als weiteres erfindungsgemäßes Beispiel wird im folgenden die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 14 zeigt schematisch eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Yerfahreis,

Fig. 15 und 16 sind perspektivische Ansichten drehbarer Einspannvorrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens dienen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 wird ein nicht gereckter Faden von der Spule 1 abgezogen, durch Garnführungen 2 und3 nacheinander geführt und sodann in mehreren Sohlingen um die angetriebene Zuführungsrolle und zugeordnete Trennrolle 5 geführt. Von der Zuführungsrolle 4 aus tritt der nicht gereckte Faden auf die drehbare Einspannvorrichtung 6, die vermittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung, wie z.B. einem Riemen oder direkt angeschlossenem Motor in Umdrehungen versetzt wird. Der Faden wird sodann in Reibungsberührung mit dem Stift der drehbaren Einspannvorrichtung 6 unter Einwirkung der Zugrolle 7 und zugeordneten Trennrolle 8 gereckt. Die Zugrolle 7 weist natürlich eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführungerolle 4 auf, wodurch der Faden auf ein Mehrfaches seiner ursprünglichen Länge gedehnt wird. Der Faden wird sodann einer Aufwickelrolle 9 zugeführt und in üblicher Weise verpackt» Unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 weist die drehbare Einspannvorrichtung zwei oder mehr gekruezte oder gitterartige Stifte (P) auf, um die der Faden (A) einmal oder mehrmals geschlungen ist, so

980 9/05 9? " —^ - 14 -

^{1 Q} * ^l BAD ORIGiMAL

daß um die Stifte herum der zu verarbeitende Faden festgelegt wer-, den kann«, Aufgrund der Drehung der Einspannvorrichtung 6 "liegt die Drehachse derselben parallel zu der Achse des Fadens vor, und der Faden wird zwischen der Zuführungsrolle 4 und der Einspannvorrichtung 6 verdrillt und zwischen der Einspannvorrichtung 6 und der ,' Zugrolle 7 entdrillt₀ Wenn ein herkömmlicher Stift einer üblichen Reckvorrichtung durch eine drehbare Einspannvorrichtung der beschriebenen Art ersetzt wird, kann dem Faden durch das sogenannte falsche Verdrillen gleichzeitig mit dem. Recken des Fadens eine tordierende Spannung vermittelt werden.

Das folgende Beispiel dient der Erläuterung des hier geschilderten Verfahrens.

Beispiel 8

Ein durch Polymerisation von 10 Gew. Teilen Uhdecamethylendiammoniumterephthalat mit 90 Gew„ Teilen ^-Gaprolactam bei 260⁰C 6 Stunden in einem Stickstoff strom und einem Homopolymeren au« £-Gaprolactam hergestelltes Copolymeres wird au« einer Spinndüse in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben stranggepreßt und es werden «o nicht gereckte Mehrfachfäden mit 250 Denier/28 Fäden erhalten. fii®ee nicht gereckten Mehffachfäden werden auf das 3,5-fach.e ihrer ursprünglichen Länge auf einer Reckvorrichtung gereckt, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 14 erläutert worden iet, wobei eine drehbare Einspannvorrichtung Anwendung findet, wie sie in der Fig. 15 wiedergegeben ist. Die Zuführungsgeschwindigkeit des Faiens auf die Reofevorriclitun^ beläuft sich auf 30 m/min. Gleichseitig mit des Eeokeütwird dem Faden vermittels der Einepaiinvorrichtung ein falsches Terdrillen zwischen der Zuführungsrolle und der Abzugsrolle vermittelt und .somit in dem Faden «ine tordierende Spannung vermittelt« Für Vergleichsswscke wird die Umdrehungszahl der drehbaren Einspannvorrichtung verändert. Der erhaltene gereckte Faden wird bei einer Temperatur Ton 100⁰C 15 Minuten lang iß lisißea Wasser oiiiäe B®auf-

809BQ9/O592 SS

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schlagen einer Belastung eingebracht und sodann an der Luft getrocknet. Die Sokrumpfungswerte des an der luft getrockneten Fadens sind in der folgenden Tabelle IV wiedergegeben.

Tabelle IY

Anzahl der Umdrehungen der SchrEmpfwert

EinspannVorrichtung (U/min)

0 60,1

5,000 75,4

20,000 . 82,7

809809/0592

Claims (11)

1. Patentanwälte

   Dipi.-lng. Walter Meissner Dipi.-lng. Herbert Tischer

   BERLIN33CGrunewald3)₍ Herbertstrasse 2a' MÜNCHEN _A

   Fernsprecher: 8 87 72 37 — Drahtwort: Invention Berlin 1 4 3 b O f O

   Postscheckkonto: W. Meissner, Berlin-West 122Ö2

   Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36, ,

   Berlln-Halensee, Kurfürstendamm 130 1 BERLIN 33 CGrunewalcQ, dftr&. Okt.

   Kanegafuchi Spinning ... \__

   Dr. £,

   Paten tanspruche

   !.,Verfahren zum Verbessern der latenten Krauselungsfähigkeit von Verbundfäden, die durch gemeinsames Verspinnen von wenigstens zwei unterschiedlichen faserbildenden Polymeren in einem exzentrischen Verhältnis hergestellt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden unter Vermitteln eines Verdrill ens gereckt und sodann teilweise oder völlig das Verdrillen durch ein Entdrillen des Fadens unter Aufbau von Spannungen in demselben aufgehoben wird, die asymmetrisch über dem Querschnitt des Fadens verteilt sind·
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gereckte Faden zick-zackförmig zwecks Aufbau der Spannungen gebogen wird·
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß tordierende Spannungen in dem Faden aufgebaut werden.
4. 4. Verfahren nach einemder vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,^ daß der Faden weiterhin im nicht belasteten Zustand einer Wärmebehandlung und/oder der Behandlung mit Quellmittein für das vollständige Entwickeln der Kräuselung unterworfen wird.
5. 5. Verfahren nach einem· der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Komponenten des einstückigen Fadens so versponnen werden, daß dieselben in ausgeprägter und getrennter Form in dem Faden vorliegen. '
6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß die beiden Komponenten des Fadens in einem exzentrischen Verhältnis zueinander über die Länge des^Fadens^ebracht werden

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7. 7· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der den gereckten Faden vermittelten Verdrillungen eich auf wenigstens 10 pro Zentimeter belauft.
8. 8. Verfahren nach einem der vorangehaaden Ansprüdhe, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrillen dem sich bewegenden Fade« vermittels einer drehbaren Einspannvorrichtung vermittelt wird, wobei die Drehachse dieser Vorrichtung praktisch parallel zu der Fadenachse vorliegt.
9. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Recken und das Vermitteln der meehaniachen Spannun gen unter Anwenden an sich bekannter Vorrichtungen ausgeführt wird.
10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, <hß die zwei den Faden bildenden Komponenten zwei unterschiedliche Polyamide sind, die gleichzeitig nebeneinanderliegend rerspönnen werden.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als da« eine Pllyamid Poly- G-capratoid und al« anderes Copolymer eg &-CaproIactarn und Terephthalamid angewandt wird.

    •2. Verfahren «oh Anspruch. 10, dadurch gtk«nni«ichnet, daß als da« «in· Polyamid Poly-ζ,-capramid und al« da« andere Polyamid Polyhexawtbyleneebacinamid angewandt wird.

    Die Patentanwalt*

    Dipl.-tog.VV--Meissn*i Dipl -Ing H Tisdhsr

    bad

    809809/0592