DE1435628B2

DE1435628B2 - Kunstfaden-Textilgarn

Info

Publication number: DE1435628B2
Application number: DE19631435628
Authority: DE
Inventors: Gilbert Chattanooga Tenn. Pitzl (V.St.A.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1962-05-10
Filing date: 1963-05-10
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE1435628A1; GB986718A; CH417426A; DE1901752U; FR1356640A; LU43709A1

Description

1.

2.

3.

Ι/Σο	*Σ(-)³*
-0,7g-
ι η I 2-■*	*X-Xf]²*
*c-xf*

2:0,08

^0,7

<4

io

40

Die Erfindung betrifft ein Kunstfaden-Textilgarn, bestehend aus Fäden mit einem dreilappigen Querschnitt, wobei das Verhältnis χ des Radius des um den Fadenquerschnitt umbeschriebenen Kreises zum Radius des in den Fadenquerschnitt einbeschriebenen Kreises etwa zwischen 1,4 und 2,5 liegt.

Textilgarne der eingangs genannten Art, die wesentliche Verbesserungen bezüglich Glanz, Deckkraft und Anschmutzbeständigkeit aufweisen, sind aus der USA.-Patentschrift 2 939 201 bekannt. Bei Fäden mit einem runden Querschnitt ist das Verhältnis χ gleich 1, während es bei allen dreilappigen Querschnitten größer als 1 ist.

Textilgarne aus dreilappigen Fäden eignen sich besonders zur Herstellung von Damenbekleidung, wie Kleider und Blusen.

Die Erzeugung einer für diesen Markt völlig zufriedenstellenden Ware ist jedoch auf gewisse Schwierigkeiten gestoßen. Die Schwierigkeit beruht darauf, daß das starke Glitzern oder Funkeln und der starke Glanz des Garns (eines seiner am meisten erwünschten Merkmale) Streifen und Schußspulen-Ubergangsstellen betonen, die von kleinen, unvermeidbaren Schwankungen der Garneigenschaften verursacht werden, welche sich ihrerseits aus leichten Schwankungen der Garnspannung, des Titers, des Fadenquerschnitts usw. bei der Garnerzeugung ergeben. Diese Schwankungen führen zu einer deutlichen Variation des Garnglanzes, so daß der Glanz verschiedener Textilgarne beträchtlich variieren oder innerhalb eines Garnes verhältnismäßig abrupte Glanzveränderungen auftreten können. Eine Lenkung der Garnerzeugung innerhalb so enger Grenzen, daß diese sehr unerwünschten Ungleichmäßigkeiten in der Ware verhütet werden, ist beim Arbeiten im technischen Maßstab fast unmöglich.

Bei Waren, die aus nicht glänzenden Garnen hergestellt werden, wie dem herkömmlichen Rundquerschnittgarn, ergeben Verfahrensschwankungen dieser Größenordnung keine große Ungleichmäßigkeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabje zugrunde, bei Garnen aus dreilappigen Fäden Glanzunterschiede so klein wie möglich zu halten, so daß sich damit Waren erhalten lassen, die im Hinblick auf eine Streifenbildung und erkennbare Schußspulen-Ubergangsstellen wesentlich verbessert sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis χ folgender Beziehung genügt:

wobei η = Anzahl der Fäden im Garn und

^—
χ

χ = Mittelwert des Verhältnisses χ =

1.

V-

X(X-X)²

daß das Garn mindestens aus vier Fadengruppen besteht, wobei jede Fadengruppe im wesentlichen das gleiche Verhältnis χ aufweist, aber die verschiedenen Fadengruppen sich bezüglich des Verhältnisses χ voneinander unterscheiden und daß die Fadenzahl der größten Fadengruppe nicht mehr als 45% der gesamten Fadenzahl des Garns beträgt und keine der restlichen Fadengruppen mehr als 35% der restlichen Fadenzahl enthält.

3.

^0,08

S0,7

<4

wobei η = Anzahl der Fäden im Garn und

■^—
χ

χ = Mittelwert des Verhältnisses χ =

Das Proben der Streifigkeit tritt am stärksten bei Fäden mit einem Verhältnis χ im Bereich von etwa 1,4 bis 2,5 auf und die vorliegende Erfindung erweist sich infolgedessen in diesem Bereich als am wertvollsten.

Mischungen von dreilappigen Kunstfäden sind zwar nicht mehr neu, jedoch wurden derartige Mischungen bisher nur entweder in Verbindung mit Naturfäden oder mit Kunstfäden mit anderer Querschnittsform verwendet (USA.-Patentschrift 2 939 202).

Mit den im Patentanspruch unter L, 2. und 3. aufgeführten Größen, die anschließend als A₁, A₂ und A₃ bezeichnet werden, kann eine Verteilungskurve nach Gram — Charlier des Typus A erhalten werden. Die diese Verteilungsart wiedergebende Gleichung hat die folgende allgemeine Form:

„ 1 , 2/2.

Hierin ist

Die Gleichung

IO

ist die Gleichung der Normalverteilungs- oder Normalwahrscheinlichkeitskurve, wobei P_z die Wahrscheinlichkeit oder Häufigkeit des Auftretens einer Abweichung der Größenordnung ζ bei einer großen Zahl von Beobachtungstatbeständen bedeutet.
Die unter 1. angegebene Größe

stellt ein Maß für die Streuung der Garnverteilung dar und beträgt mindestens 0,08 und vorzugsweise mindestens 0,10.

Der unter 2. angegebene mathematische Ausdruck stellt ein Maß für die Schiefe der Garnverteilungskurve, der unter 3. gegebene Ausdruck ein Maß für die Häufung dar.

Schiefe und Häufung sind Maße für die Form der Verteilung. Unter der Schiefe ist ein Fehlen an Symmetrie zu verstehen, und die Häufung gibt den Uber- oder Unterschuß an Werten an den Enden einer Verteilung an. Bei einer symmetrischen (normalen) Verteilung hat die Größe 4₂ den Wert 0. Verteilungen, die auf Grund einer übergroßen Zahl hoher Werte asymmetrisch sind, weisen eine positive Schiefe, die auf Grund eines Uberwiegens niedriger Werte asymmetrischen eine negative Schiefe auf. Bei einer symmetrischen oder normalen Verteilung hat A₃ den Wert 3. Die Verteilungskurve weist, wenn dieser Wert kleiner als 3 ist, kürzere Enden und eckigere Schultern auf, d. h. sie ist flacher als normal und wird als flach gewölbt bezeichnet. Ist der Wert größer als 3, sind die Endteile der Verteilungskurve lang und ist die Kurve spitzer als normal, wobei sie als stark überhöht gewölbt bezeichnet wird.

Vorzugsweise wird zur Herstellung des Garns gemäß der Erfindung eingeschmolzenes, synthetisches Polymerisat durch eine Spinndüse mit einer Anzahl von Y-förmigen Austrittsöffnungen (wie in USA.-Patentschrift 2 945 739 beschrieben) oder dreieckigen Austrittsöffnungen (wie in USA.-Patentschrift 2 939 202 beschrieben) ausgepreßt, wobei über der Spinndüse eine Dosierplatte liegt, die eine Anzahl von Austrittsöffnungen aufweist, deren jede mit einer der Spinndüsen-Austrittsöffnungen direkt kommuniziert. Die Auspreßöffnungen der Spinndüse können durch Y-förmige oder dreieckige Austrittsöffnungen ersetzt werden, deren Form variiert, so daß Fäden mit verschiedenen Verhältnissen χ erhalten werden. Die Größe der Öffnungen in der Dosierplatte ist gleichmäßig, so daß allen Spinndüsen-Austrittsöffnungen eine konstante Raummenge an Polymerisat zugeführt wird. Wenn eine Variation des Fadentiters gewünscht wird, kann man die Größe der Dosierplatten-Löcher variieren oder, in einigen Fällen, auch unter Weglassung der Dosierplatte zufriedenstellende Ergebnisse erhalten.

Unter der Schußspulen-Ubergangsstelle ist derjenige Punkt in einer Ware zu verstehen, an welchem während der Fertigung die Schußspule im Schützen erschöpft ist und durch eine neue Spule ersetzt wird. Wenn sich die Garne der alten und der neuen Spule in ihrer Beschaffenheit, z. B. im Glanz, genügend unterscheiden, wird die Übergangsstelle sichtbar, während bei nicht unterschiedlichen Garnen die Übergangsstelle nicht in Erscheinung tritt.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

B e i s ρ i e 1 1

In herkömmlicher Weise wird ein Polyhexamethylenadipamid hergestellt. Das Polykondensat wird zu dreilappigen Fäden mit einer relativen Viskosität von 40 ausgepreßt, wobei der Spinndüse zur Veränderung des Titers der Fäden eine Dosierplatte mit runden Austrittsöffnungen vorgeschaltet wird, um den verschiedenen Spinndüsen-Austrittsöffnungen gleiche Raummengen an Polymerisat zuzuführen, wobei ferner die Form der Spinndüsen-Austrittsöffnungen variiert, um verschiedene Verhältnisse χ (Tabelle I) zu erhalten. Die Fäden werden in herkömmlicher Weise durch quer zu ihnen strömende Luft abgeschreckt. Das Fadengut wird bei einem Streckverhältnis von 2,62 verstreckt und einer Heißentspannung unterworfen (gemäß USA.-Patentschrift 3 003 222), wobei man das Fadengut sich um 9% zusammenziehen läßt. Das verstreckte Fadengut hat einen Titer von 70 den. Die Fadenzahl für jedes Verhältnis χ und die entsprechenden Verhältnisse χ sind in Tabelle I gezeigt; jedes Garn enthält insgesamt 34 Fäden.

Man erspinnt auf diese Weise Garne A und B mit variierenden Verhältnissen x. Tabelle I nennt weiter die Flügelkopf-Radiusverhältnisse und die Flankenwinkel der verschiedenen Fäden. Zum Vergleich wird ein 34fädiges 70-den-Garn C in der obigen Weise mit der Abänderung ersponnen, daß das Verhältnis χ im wesentlichen konstant gehalten wird; dieses Garn hat ein Lappen-Radiusverhältnis von 0,38 (Verhältnis des Radius des Lappens zum Radius des umschriebenen Kreises) und einen Flankenwinkel von 44°. (Der Flankenwinkel liegt zwischen zwei am Lappen angelegten, sich kreuzenden Tangenten.)

Die Größen A₁, A₂ und A₃ sind in der Tabelle II genannt. Aus den Garnen A, B und C werden Taftgewebe mit 40,9 Kett- und 29,9 Schußfäden/cm hergestellt und diese auf Streifigkeit und Glanzstärke geprüft. Die Bewertung erfolgt in der Reihenfolge der Streifigkeit und des Glanzes (Tabelle II), wobei für die Streifigkeit 1 »am besten« und 3 »unbrauchbar« bedeutet. Die Glanzbewertung erfolgt an einer Skala von 1 bis 5, bei welcher 1 einen sehr geringen Glanz und 5 einen sehr starken Glanz bedeutet.

Tabelle I

Verhältnis	Lappen- Radius	Flanken winkel,	Garn A	Fadenzahl	Garn C
χ	verhältnis	Grad	5	Garnß
1,4	0,49	63	8
1,5	0,44	55	11		9
1,6	0,39	47

	1	435	628	6
5				Tabelle IV
Fortsetzung

Verhältnis	Lappen- Radius	Flanken winkel.	Garn A	Fadenzahl	Garn C
.X	verhältnis	Grad	8	Garn ß	25
1,7	0,36	40	2	1
1,8	0,34	33		12
1,9	0,31	28		10
2,0	0,30	24		8
2,1	0,28	20		2
2,2	0,26	16	34	1	34
Insgesamt		34

Tabelle II

Gewebe	■Verhältnis χ	A,	A₁	Λ.	Strei figkeit	Glanz
A B C	1,4—1,8 1,7—2,2 1,5-1,7	0,114 0,111 0,045	0,039 0,255 0,783	2,07 2,84 1,71	1,5 1,5 4,0	5 4 5

Beispiel 2

Es werden Garne D, E, F, G und H nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt, daß die Verhältnisse χ die Werte gemäß Tabelle III haben, in der auch die Lappen-Radiusverhältnisse und die Flankenwinkel genannt sind. Die Werte dieser Garne für die Ausdrücke 1., 2. und 3. gemäß Patentanspruch, sind in Tabelle IV als A₁, A₂ und A₃ aufgeführt. Aus diesen Garnen, wie im Beispiel 1, hergestellte Gewebe, werden auf die Streifigkeit bewertet; Ergebnisse siehe Tabelle IV.

Tabelle III

Verhältnis
χ

Lappen-Radius verhältnis

Flankenwinkel, Grad

Fadenzahl EFG

1,35-

1,40-

1,45-

1,50-

1,55

1,60

1,65-

1,70-

1,75

1,80-

1,85

1,90

1,95

2,00-

2,05-

-0,52-

-0,49-

-0,46-

-0,44-

0,41

0,39

-0,38-

-0,36-

0,35

-0,34-

0,32

0,31

0,30

-0,29-

-0,28-

-68- -63- -59- -55-

51

47 -43 -39-

36 -33-

30

28

26 -24- -22-

-1

	-4	1
	5	3
O	6	10
	11	11
	4	1
11	-4	3
13		-4
Λ
4

3 5 6

10 1 4

Insgesamt

34 34

-2 2 2 3 2 5 4 3 1 3 1 1 4

-1

34

Garn	A,	A₁	2,19	Steifigkeit
H	0,186	0,28	2,50	1,5
G	0,104	0,31	4,03	1,5
F	0,094	-0,28	2,43	3,2
E	0,074	-0,12	1,33	4
D	0,042	-0,02	5

Beispiel 3

Wie im Beispiel 1 für die Garne A und B beschrieben, werden fünf verschiedene, 34fädige 70-den_TrGarne hergestellt, wovon jedes Fäden enthält, deren Verhältnis χ sich über einen Bereich von 0,5 ändert, während das errechnete durchschnittliche Verhältnis χ für die fünf Garne 1,54, 1,59, 1,72, 1,81 und 1,91 beträgt. (Die Werte für A₁, A₂ und A₃ für diese Garne liegen gut innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen.)

Die verschiedenen Garne werden als Schuß bei einer kommerziellen Kette eines Garns aus dreilappigen Fäden eingesetzt, um die Grenzen zu bestimmen, innerhalb derer das durchschnittliche Verhältnis χ gelenkt werden muß, um zufriedenstellende Schlußspulen-Ubergangsstellen und dementsprechend ein gutes Aussehen der Waren zu erhalten. Man vergleicht hierzu die das Garn mit einem durchschnittlichen Verhältnis χ von 1,54 enthaltende Ware mit jeder der in der gleichen Weise aus den anderen vier Garnen hergestellten Waren, wobei der Unterschied im Glanz der Waren in Form der Bewertung der Schußspulen-Übergangsstellen ermittelt wird. Die Ergebnisse dieser Vergleiche sind in Tabelle V auf Grundlage einer Skala zusammengestellt, in welcher 1 »keine sichtbare Übergangsstelle«, 5 eine »extrem große Übergangsstelle« und 3,0 »gerade noch brauchbar« bedeutet. Die Tabelle zeigt, daß bei diesem Garn eine derart große Differenz des durchschnittlichen Verhältnisses χ wie 0,37 zulässig ist, ohne daß unannehmbare Übergangsstellen erhalten werden.

Tabelle V

Durchschnittliches Verhältnis χ	Differenz des durchschnittlichen Verhältnisses χ	Bewertung der Schußspulen- Ubergangsstellen
50 1,54 ■/. 1,59 1,54 ■/. 1,72 1,54 ·/. 1,81 55 1,54 ·/. 1,91	0,05 0,18 0,27 0,37	1,2 gut 2,1 annehmbar 2,5 annehmbar 3,0 gerade noch brauchbar

Tabelle VI

60 Durchschnittliches Verhältnis χ	Differenz des durchschnittlichen Verhältnisses χ	Bewertung der Schußspulen übergangsstellen
1,60 ·/. 1,60 1,60 ·/. 1,56 1,60 ·/. 1,53	0,00 0,04 0,07	1,4 gut 2,3 annehmbar 3,4 nicht brauchbar

Fortsetzung

Durchschnittliches Verhältnis χ	Differenz des durchschnittlichen Verhältnisses χ	Bewertung der Schußspulen übergangsstellen
1,60 ·/. 1,50 1,53 ·/. 1,69 1,55 ·/. 1,75	0,10 0,16 0,20	3,4 nicht brauchbar 3,6 nicht brauchbar 4,7 nicht brauchbar

Zum Vergleich zeigt Tabelle VI die Ergebnisse, die man bei dem gleichen Versuch mit Garnen erhält, bei denen das Verhältnis χ der Fäden in einem gegebenen Garn im wesentlichen konstant gehalten wird. Diese Ergebnisse zeigen, daß bei im wesentlichen Konstanthaltung des Verhältnisses χ in jedem Garn das durchschnittliche Verhältnis χ von einem Garn zum anderen so gelenkt werden muß, daß keine Differenzen von mehr als etwa 0,05 auftreten, um annehmbare Schußspulen-Ubergangsstellen zu erhalten. Weitere Versuche haben jedoch gezeigt, daß normalerweise bei der technischen Erzeugung von Garnen dieser Art Schwankungen von einem Garn zum anderen von etwa 0,1 auftreten, und daß eine Lenkung dieser Schwankungen innerhalb der Grenzen, die für eine annehmbare Bewertung der Schußspulen-Übergangsstellen notwendig sind,¹ praktisch unmöglich ist.

Die obigen Beispiele erläutern den Wert der vor-· liegenden Erfindung für die Lenkung von Schuß-; spulen-Ubergangsstellen und Streifen in Waren, die j aus hochglänzenden dreilappigen Fäden hergestellt¹ werden.

Obenstehend sind Verteilungsparameter für erwünschte Variationen des Verhältnisses χ von Fäden in einem Textilgarn gemäß der Erfindung erörtert. Diese Parameter sind im Hinblick darauf gewählt, die Fäden innerhalb des Bereichs von Verhältnissen χ zu halten, in welchen man hochglänzende Garne erhält (vgl. jeweils F i g. 4 der USA.-Patentschriften 2 939 201 und 2 939 202). Bei Garnen mit beträchtlicher Fadenzahl können jedoch einige Fäden Querschnittsformen aufweisen, die außerhalb des Bereiches liegen, der normalerweise für hochglänzende Garne benötigt wird, ohne den Glanz des Garnes als Ganzes unangemessen zu beeinflussen. Die Verhältnisse χ sollen in angemessen gleichmäßiger Weise über den gewählten Bereich streuen. Eine Verteilung erheblicher Schiefe führt zu schlechten Ergebnissen. Wie oben erwähnt, sollen Fäden aus mindestens vier Fadengruppen vorliegen und nicht mehr als 45% der Fäden der überwiegenden Fadengruppe angehören, andererseits jegliche restliche Fadengruppe nicht mehr als 35% der restlichen Fäden angehören.

Wie in den Beispielen erläutert, können mehr als vier Fadengruppen vorliegen, aber im Hinblick auf die Fertigungskosten von Spinndüsen wird die Zahl der verschiedenen Fadengruppen vorzugsweise auf dem Minimum gehalten, das zur Erzielung des gewünsch-

ten Ergebnisses benötigt wird. *·

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist auf Polyamidgarne der vorliegenden Art gerichtet, bei welchen das Verhältnis χ im Bereich von 1,4 bis 2,5 liegt und A₁ mindestens 0,1 beträgt.

Garne, die nominell einen gleichmäßigen Fadenquerschnitt aufweisen, können naturgemäß von Faden zu Faden eine gewisse Schwankung der Querschnittsform zeigen. Diese Schwankung reicht nicht aus, Glanzunterschiede zu beseitigen, wenngleich auch für kurze Zeitspannen, in denen die Lenkung des Verfahrens schlecht ist, eine relativ breite Streuung des Verhältnisses χ auftreten kann. Solche umgelenkten Schwankungen verstärken jedoch, wie im Beispiel 3 gezeigt, das Problem der Streifigkeit bei den Waren. Gemäß der Erfindung dagegen wird überraschenderweise durch absichtliche Einführung einer vorbestimmten Variation des Verhältnisses χ in das Garn eine deutliche Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Ware erhalten. Dabei können zwar noch gewisse ungelenkte Schwankungen auftreten und der absichtlich eingeführten Variation überlagert sein, aber solche Schwankungen wirken sich auf die Gleichmäßigkeit der Ware weitaus weniger als in den Fällen aus, in denen man versucht, ein Garn mit gleichmäßigem Verhältnis χ herzustellen (vgl. Tabellen V und VI). Die Erfindung ist dementsprechend nicht mit der Erzeugung verhältnismäßig .kurzer Garnstücke befaßt, deren Verhältnis χ beträchtlich schwankt, sondern vielmehr mit der Schaffung von hochglänzenden Garnen, welche im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge das erforderliche Verhältnis χ aufweisen. Die Garne können Cones, Spulen, Schußspulen u. dgl., oder auch Garnbäume mit einem Gewicht von mehreren Zentnern sein.

409 526/298

Claims

Patentanspruch:

Kunstfaden-Textilgarn, bestehend aus Fäden mit einem dreilappigen Querschnitt, wobei das Verhältnis χ des Radius des um den Fadenquerschnitt umbeschriebenen Kreises zum Radius des in den Fadenquerschnitt einbeschriebenen Kreises etwa zwischen 1,4 und 2,5 liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis χ folgender Beziehung genügt: