DE1435634B - Verfahren zur Herstellung von kräuselbaren Verbundfaden mit einem exzentrisch in einem Mantel angeordneten Kern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- , lung von kräuselbaren Verbundfäden mit einem exzentrisch in einem Mantel angeordneten Kern, bei welchem ein erster Strom einer fadenbildenden, polymeren Spinnmasse unter Druck einer Spinndüse zugeführt wird und axial zu diesem Strom als Kern ein zweiter Strom einer fadenbildenden, polymeren Spinnmasse eingebracht wird.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt (USA.-Patentschrift 2 987 797). Bei der Herstellung solcher Verbundfäden bereiten bekannte Spinnverfahren gewisse Schwierigkeiten, die vor allem mit > einer ungenauen und Schwankungen unterworfenen Lenkung der Lage von Mantel und Kern zueinander in Zusammenhang stehen. Eine gute Lenkung in diesen Richtungen ist zur Erzeugung gleichmäßiger Fäden verständlicherweise notwendig.

Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Verbundfäden zur Verfügung, bei dem sich die Lage des Kerns im Faden genau und ohne Schwankungen lenken läßt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des ersten Stromes abgezweigt wird und den beiden anderen Strömen nach deren Vereinigung Seite an Seite vor dem Austritt aus der Düse zugeleitet und mit diesen versponnen wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt die genaue Lenkung der Manteldicke bei einem exzentrischen Mantel-Kern-Faden und sichert auf diese Weise die Erzielung einer gleichmäßig gekräuselten Faser und dementsprechend die benötigte Gleichmäßigkeit der Waren. Man hat bei Verfahren des Standes der Technik unter Anwendung eines asymmetrischen Zustroms der Mantel- und Kernmaterialien in eine Kapillare zwar gewisse Erfolge erzielen können, aber der technischen Fertigung haben die Ergebnisse nicht genügt. Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten in einfacher und wirkungsvoller Weise.

In der Anordnung der USA.-Patentschrift 2 987 797 wird die Ausbildung einer exzentrischen Lage von Mantel und Kern mittels einer Ringnut mit geneigter Wandfläche erzielt, durch die ein unsymmetrischer Strömungswiderstand erreicht wird, wobei Größe und Form der Ringnut die Exzentrizität von Mantel und Kern beeinflussen. Die erfindungsgemäße Lenkung der Lage von Mantel und Kern des Fadens arbeitet zuverlässiger als die Ringnut der bekannten Anordnung.

Eine weitere bekannte Anordnung (belgische Patentschrift 620 134) betrifft lediglich die Herstellung von Fäden mit nebeneinanderliegenden Komponenten, aber nicht die Herstellung von Fäden, welche einen Kern besitzen. Infolgedessen weisen die bekannten Fäden auch keinen exzentrisch angeordneten Kern auf, wie er erfindungsgemäß vorgesehen ist. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Ausführungsform der Spinndüse und

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie V-V von F i g. 1.

Die zur Erläuterung in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform einer Spinndüse 10 ist mit einem Filtergehäuse 30 mit getrennten Filterräumen 32, 34 versehen, aus denen verschiedene viscose polymere Spinnmassen durch die Verteilungsdurchlässe 36, 38 ausgetragen werden. Die aus dem Raum 32 kommende Spinnmasse passiert einen Verteilungsraum 40 zwischen dem Gehäuse 30 und einer Spinndüsenplatte 42 und tritt in die Durchflußwege 44, 46 ein (Pfeilrichtung). Der den Kern bildende Strom wird bei 38 axial als zweiter Strom in einen im Durchflußweg 46 vorhandenen ersten Strom ausgetragen, d. h. die Durchlässe 38, 46 liegen koaxial zueinander, und die verschiedenen Polymermaterialien durchströmen den Durchlaß 46 auf im wesentlichen zueinander konzentrischen Wegen. An der Verbindungsstelle der Durchlässe 44, 46 treffen die beiden hierdurch fließenden Ströme Seite an Seite aufeinander und durch einen verkleinerten Spinndurchlaß mit der Austrittsöffnung 48 ausgepreßt. Weitere sich in Längsrichtung der Spinndüse 10 erstreckende Austrittsöffnungen werden aus den beiden Räumen 32, 34 über Verteihingsdurchlässe gespeist, die den mit 36, 38 bezeichneten entsprechen.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung müssen bei den verschiedenen Vorrichtungsteilen enge Toleranzen eingehalten werden, um eine Fadengleichmäßigkeit zu erreichen. Insbesondere müssen die Durchlässe 38, 46 konzentrisch zueinander liegen. Im übrigen wird man den Raum zwischen Vorsprung 35 und Platte 42 wie auch die Abmessungen der Durchlässe 36, 38 44 und 46 jeweils auf die Viscosität der beiden eingesetzten Polymerisate abstimmen, um die gewünschte Mantel-Kern-Verteilung zu sichern.

Die verschiedenen Polymer-Ausgangsmaterialien werden naturgemäß so gewählt, daß die Mantel- und Kern-Komponenten des Fertigfadens bei Einwirkung von Wärme und bzw. oder Quellmitteln unterschiedliche Schrumpf eigenschaften zeigen, aus denen wiederum die gewünschte Kräuselgestalt resultiert.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann zur Herstellung von Mantel-Kern-Fäden Anwendung finden, die aus verschiedenen Gruppen künstlicher, fadenbildender Polymermaterialien stammende Komponenten aufweisen. Auf Grund ihrer technischen Verfügbarkeit, leichten Verarbeitbarkeit und ausgezeichneten Eigenschaften eignen sich die Polykondensate und Copolykondensate, z. B. Polyamide, Polysulfonamide und Polyester, insbesondere die leicht schmelzspinnbaren, besonders für die Erzeugung von Mantel-Kern-Strukturen. Geeignete Polykondensate können z. B. unter den fadenbildenden Polyamiden und Polyestern ausgewählt werden, die in den USA.-Patentschriften 2 071250, 2 071253, 2130 523,

2 130 948, 2190 770, 2 465 319 und an anderen Stellen beschrieben sind. Von den Polyamiden werden Polyhexamethylenadipamid, Polyhexamethylensebacamid und entsprechende Copolykondensate bevorzugt. Auch die Vinyl-Additionspolymerisate lassen sich mit Vorteil bei dem Verfahren gemäß der Erfindung einsetzen. Geeignete Komponenten können z. B. unter den bekannten Polyacrylnitrilen und Mischpolymerisaten der in USA.-Patentschrift

3 039 524 beschriebenen Art ausgewählt werden. Zu anderen geeigneten Vinyl-Additionspolymerisaten gehören Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid. Die Polyurethane und Polyharnstoffe können ebenfalls Verwendung finden. Das Verfahren läßt sich schließlich mit Vorteil auch beim Erspinnen von Fäden aus Viskose- oder Celluloseacetatlösungen anwenden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich besonders gut zur Erzeugung von Mantel-Kern-Fäden mit nierenförmigen Kernen der in der USA.-Patentschrift 2 987 797 beschriebenen und in F i g. 2 gezeig-

ten Art, kann aber ebenso mit Vorteil zur Erzeugung anderer Arten von Mantel-Kern-Fäden eingesetzt werden, da eine genaue und gleichmäßige Anordnung des Kerns unabhängig von seiner jeweiligen Form oder Lage einen wichtigen Faktor darstellt.

In Abhängigkeit von den eingesetzten Polymermaterialien kann man in der oben beispielsweise erläuterten Weise Verbundfaden schmelzspinnen und durch Abschrecken zum Erstarren bringen oder die Materialien in einem entsprechenden Lösungsmittel lösen und naß- oder trockenspinnen.

Beispiel 1

Es werden Schnitzel aus einem Copolykondensat, das aus 5O°/o Polyhexamethylenadipamid und 50% Polyhexamethylensebacamid aufgebaut ist und eine relative Viskosität von 45 ausweist, hergestellt.

In herkömmlicher Weise werden weiter Schnitzel aus Polyhexamethylenadipamid (6-6 Nylon) mit einer relativen Viscosität von 46,5 hergestellt. Die beiden Schnitzelmaterialien werden getrennt je einer Doppelschneckenschmelzvorrichtung zugeführt und auf dieser zuerst durch Einwirkung angefeuchteten Stickstoffs bei 125° C konditioniert und dann geschmolzen und zu einem Spinndüsenaufbau der in F i g. 1 und 2 gezeigten Art gepumpt. Die relative Viscosität der Polyhexamethylenadipamidschnitzel beträgt nach dem Konditionieren 50 und diejenige der Copolykondensatschnitzel 55; die Schmelztemperatur des Polyhexamethylenadipamides beträgt 290° C und diejenige des Copolykondensates 282° C. Die beiden Polykondensate werden dann (das Copolykondensat als Kern) aus einer Spinndüse ausgepreßt, die sieben auf einer Geraden angeordnete Austrittsöffnungen aufweist. Der Abstand zwischen dem Vorsprung 35 auf dem Gehäuse 30 und der Spinndüsenplatte 42 beträgt 0,076 mm. Die Fäden werden unter Anwendung eines 152,4-cm-Schachtes und einer Lufttemperatur von 45° C zur Erstarrung gebracht und mit 422,1 m/Min, aufgewickelt. Das Fadengut wird anschließend von der Spule wieder abgenommen und über einem nicht beheizten Streckstab, der zwischen Walzen angeordnet ist, auf ein Streckverhältnis von 4,29 verstreckt, woraus sich ein Endtiter des Fadenbündels von 45 den ergibt. Von der zweiten Streckwalze führt man das Fadenbündel mit 514,8 m/Min, durch eine rohrförmige Kräuselkammer von 7,6 cm Länge, in welcher es mittels durch die Kammer mit 14,2 l/Min, hindurchgeführter Heißluft von 2,1 bis 2,7 atü (Lufttemperatur am Auslaß 201 bis 208° C) erhitzt wird. Das in der Kräuselkammer unter einer leichten Spannung stehende Fadengut bildet eine schraubenförmige Kräuselung und wird dann über Bremsstäbe laufen gelassen, um die Kräuselung durch leichte Ausdehnung zu entfernen, worauf das kräuselfähige Material aufgewickelt wird.

Bei einer mikroskopischen Untersuchung von Querschnitten des Fadengutes erhält man einen Schnitt im wesentlichen gemäß F i g. 2. Eine Untersuchung zahlreicher Proben in dieser Art ergibt, daß die Lage des Kerns innerhalb des Mantels im wesentlichen konstant bleibt. Nach bekannten Verfahren hergestellte Mantel-Kern-Fäden des Standes der Technik dagegen zeigen im Vergleich hiermit in dieser Beziehung von Probe zu Probe beträchtliche Schwankungen, wobei die Lage des Kerns innerhalb des Mantels beträchtlich schwankt, was zu dem ungleichmäßigen Kräuseleffekt beim Kräuseln des Fadengutes und infolgedessen der ungleichmäßigen Textur bei Gewirken beträgt.

Bei Einwirkung von heißem Wasser oder Wasserdampf kräuselt sich das Garn gemäß der Erfindung in einer sehr gleichmäßigen Weise, und der Kräuseldurchmesser und die Kräuseldehnung sind völlig gleichmäßig. Die Kräuseldehnung bei einer Belastung von 0,0012 g/den beträgt 13%. Wenn man das Garn beim Wirken des Doppelrands von Damenstrümpfen einsetzt, deren Beinteil aus Seite an Seite befindliche Komponenten (einerseits aus Polyhexamethylenadipamid und andererseits aus Hexamethylenadipamid / Hexamethylensebacamid-Copolykondensates) aufweisenden 15-den-Monofilen gewirkt wird, zeigt die Ware eine sehr gleichmäßige Textur.

Beispiel 2

Es wird ein Fadengut wie in Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt, daß der Abstand zwischen dem Vorsprung 35 und der Platte 42 hier 0,127 mm beträgt und die Lufttemperatur in der Kräuselkammer so erhöht wird, daß die Temperatur am Ausgang 219° C beträgt. Bei der mikroskopischen Querschnittsuntersuchung erweist sich das erhaltene Fadengut als demjenigen von Beispiel 1 ähnlich, wobei jedoch der Mantelteil, der die den größten Kernanteil aufweisende Fadenhälfte umgibt, etwas dicker ist. Die Kräuseldehnung, bestimmt wie in Beispiel 1, beträgt 10,5 %. Wenn dieses Fadengut zum Wirken des Doppelrands von Damenstrümpfen der als »Krepp«-Strümpfe bekannten Art hohen Dehnungsvermögens, wie sie in einer einzigen Größe für alle Fußgrößen passend hergestellt werden, eingesetzt wird, zeigt die Ware bei Verwendung eines Fadengutes aus den gleichen Polykondensat- und Copoiykondensat-Komponenten im Beinteilfaden eine sehr gleichmäßige Textur.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von kräuselbaren Verbundfaden mit einem exzentrisch in einem Mantel angeordneten Kern, bei welchem ein erster Strom einer fadenbildenden, polymeren Spinnmasse unter Druck einer Spinndüse zugeführt wird und axial zu diesem Strom als Kern ein zweiter Strom einer fadenbildenden, polymeren Spinnmasse eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des ersten Stromes abgezweigt wird und den beiden anderen Strömen nach deren Vereinigung Seite an Seite vor dem Austritt aus der Düse zugeleitet und mit diesen versponnen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen