DE1469425C - Verfahren zum Verbinden von getrenn ten, nacheinanderhegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garn lange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von getrennten, nacheinanderliegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garnlänge. ■ Bei der Überführung von Polyamidgarnen in Gewebe ist es häufig erforderlich, zwei Garnenden zu verbinden, wenn Brüche stattfinden oder wenn die Längen des Garns für den beabsichtigten Zweck nicht lang genug sind. Gewöhnlich werden die Enden vereinigt, indem man sie in Form von Knoten zusammenknüpft oder verbindet. Das Verknüpfen oder Verknoten ist nicht zufriedenstellend, da dies unangenehme und unansehnliche Klumpen in dem daraus hergestellten Gewebe bildet. Überdies können die Knoten oder Knüpf stellen während der Überführung des Garns in ein Gewebe gelöst werden. Offensichtlich ist ein knotenfreies Garn von außergewöhnlicher Länge erwünscht und von technischem Interesse.

Zu diesem Zweck wurden Garne von Hand oder maschinell zusammengespleißt; jedoch waren derartige Arbeitsweisen bisher ziemlich kostspielig. Ferner wurden auch verschiedene Klebstoffe und chemische Bindemittel ohne viel Erfolg versucht. Klebstoffe sind durch die erzeugten niedrigen Bindungsfestigkeiten beschränkt, wenn sie beim Verbinden oder Zusammenfügen von zwei Enden von Polyamidgarn verwendet werden; die bekannten chemischen Bindemittel besitzen eine Neigung zur Erzeugung von Bindungen, welche klebrig bleiben, bei Alterung sich verfärben und schlechte Anfärbbarkeitseigenschaften aufweisen. .·.'..·.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Papier aus PolyUthylenterephthalatfasern die Fasern in dem aus ihnen gebildeten Ausgangspapier mit einer Lösung von Chloralhydrat oberflächlich zum Quellen zu bringen und den gequollenen Zustand wieder aufzuheben, sobald die erwünschte gegenseitige Haftung der Fasern in dem Ausgangspapier erzielt ist, um auf diese Weise Papiere von größerer Festigkeit herzustellen. .

Es ist ferner ein Verfahren zur Veredelung von Fasern aus synthetischen linearen Hochpolyrheren mit Amidgruppen in der Kette durch Zusammenpressen von wirren Faserlagen bekannt, wobei diese bei erhöhter Temperatur und in Gegenwart von Quellmitteln einem so hohen Druck unterworfen werden, daß sich die Fasern an den Kreuzungsstellen gegenseitig oberflächlich verformen. Dabei soll den Fasern eine sogenannte Oberflächenstruktur, d. h. eine aufgerauhte Oberlläche, erteilt werden, damit die Berührungsflächen unterbrochen werden und eine bessere Verzugsf'ähigkeit erreicht wird.

Außerdem ist ein Verfahren zum Oberflächenbinden von Stapelfasern aus einem thermoplastischen Material enthaltenden Matten oder Lagen zur Bildung einer starken einheitlichen Struktur bekannt, wobei eine Matte oder Lage aus verflochtenen oder verfilzten, nicht plastifizieren Stapelfasern, die wenigstens teilweise aus thermoplastischem Material bestehen, an der Oberlläche mit Wasser behandelt wird und anschließend das benetzte Mattenmaterial der fiinwirkung einer erhitzten Oberfläche unterworfen wird, wodurch wenigstens ein Teil der thermoplastischen Stapelfasern an den Oberflächen allein erweicht und zusammenläuft. Das dabei erhältliche Endprodukt besteht aus einem ungewebten Stoff, der aus beliebig veillochtenen Fa.sem gebildet ist.

I.s ist schließlich ein Verfahren /ur F.rteilung von Knitterfestigkeit ;in Textilwaren, insbesondere Damenstrümpfen, bekannt, bei welchem synthetische lineare Fasern, insbesondere Polyamidfasern oder die daraus hergestellten Gewebe, einer Wärmebehandlung in Gegenwart eines Mittels unterworfen werden, das sie etwas zum Quellen bringt, jedoch nicht löst. Als derartiges Mittel wird z.B. Wasser oder Dampf verwendet.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Arbeitsweisen sind jedoch nicht geeignet, um dem Fachmann eine Lehre bezüglich der knotenfreien Verspleißung oder Verbindung der Enden von zwei Fasern oder Fäden zu geben.

Es ist offensichtlich, daß ein technischer Bedarf für eine neue und bessere Möglichkeit zum Zusammenfügen oder Verbinden von Polyamidgarnen besteht, wodurch die bisher auftretenden Nachteile abgewendet und vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Verbinden von getrennten,

so nacheinanderliegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garnlänge mittels einer thermochemischen; Vereinigung durch Verwendung eines besonderen Bindemittels.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man parallele überlappende Endteile von den jeweiligen Garnen mit einer Lösung von 40 bis 85 Gewichtsprozent Chloralhydrat überzieht und anschließend die überzogenen Endteile in Berührung miteinander durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis •t50^o C während einer Zeitdauer von 1 bis 60 Sekunden trocknet.

Das Chloralhydrat kann dabei in Wasser, niederen gesättigten aliphatischen einwertigen Alkoholen, halogenierten Alkanolen, niederen Dialkyläthem gelöst sein.

Wenn Enden des Garns verbunden werden sollen, werden die Enden so überlappt, daß die Verbindung zwischen den Enden erhalten wird. Ein Teil der Garne, der als Verbindungsstelle gewählt wird, wird vorzugsweise mit einer geringen Menge von Chloralhydratlösung überzogen oder imprägniert. Das Aufbringen des Bindemittels kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Mittel auf das Garn aufgesprüht, mittels Docht aufgebracht, aufgebürstet oder aufgeklotzt werden. Außerdem können die Garne getrennt oder gemeinsam in das Mittel eingetaucht werden.

Die Konzentration von Chlorarylhydrat in der Lösung hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Aufbringarbeitsweise, dem Anteil der von den Garnen aufgenommenen Flüssigkeit oder der polymeren Struktur der Garne. Es ist festgestellt worden, daß Methanol oder Wasser mit einem Gehalt von etwa 40 bis 85 Gewichtsprozent Chloralhydrat zu guten Ergebnissen führt. Jedoch werden optimale Bindungsfestigkeiten erhalten, indem man mit Chloralhydrat gesättigtes oder nahezu gesättigtes Methanol oder Wasser anwendet. Die Temperatur der Lösung beim Aufbringen auf das Garn ist nicht kritisch. Es ist gefunden worden, daß Raumtemperatur völlig zufriedenstellend ist, obgleich höhere und niedrigere Temperaturen angewendet werden können. In dem Bereich, in dem die Vereinigung oder Verbindung der Garne stattfinden soll, ist es erforderlich, daß die Garne eine ausreichende Menge des Bindemittels aufnehmen, um eine starke knotenfreie Verbindung der Garne zu bewirken. Ein Erhitzen der das Bindemittel

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tragenden Garne kann mittels Bestrahlung, Kon- dem Dochtmaterial und in Berührung mit einer durch

vektion und Wärmeleitung erfolgen. Vorzugsweise einen Schlitz 20 vorgesehenen erhitzten Oberfläche

wird den Garnen Wärme durch Berührung mit er- gebracht. Der Schlitz wird durch zwei im Abstand

hitzten Oberflächen zugeführt. Die Zeit der Aus- von einander parallel angeordnete Wände 21 und 22 Setzung an Wärme beträgt, wie vorstehend ange- 5 und eine verbindende Bodenoberfläche 23 begrenzt,

geben, 1 bis 60 Sekunden, wobei sich die Zeitdauer Wärme wird durch ein elektrisches Heizelement in-

in Abhängigkeit von dem Titer des Garns, der Kon- nerhalb eines Halters 24 geliefert, wobei die elek-

zentration von Chloralhydrat, dem besonderen Mittel irische Energie der Heizeinrichtung mittels elek-

zum Erhitzen und anderen Faktoren ändert. irischer Leitungen 25 und 26, die mit einer geeig-

Während des Erhitzens werden die zu verbinden- io neten Quelle für elektrische Energiezufuhr verbunden

den Garne unter Druck zusammengepreßt, um eine sind, zugeführt wird.

bessere Verbindung zu bewirken. Dies kann dadurch Ohne die Garne auseinanderzuziehen, wird der so

erreicht werden, daß man auf gegenüberliegende behandelte und erhitzte Garnbereich gekühlt, um eine

Seiten des Bereichs der zu verbindenden Garne starke knotenfreie Bindung zwischen den Garnen bei

Druck ausübt. Jedoch ist es nicht erforderlich, die 15 27 zu bewirken. Die freien Enden 28 und 30 können

Garne auf beiden Seiten zusammenzupressen, da eine mittels Trennmesser (nicht gezeigt) oder ähnlichen

gute Verbindung erhalten werden kann, indem man Schneideinrichtungen entfernt werden. Das Ab-

die Garne auf eine erhitzte Oberfläche herabdrückt. schneiden der losen Enden ist für die meisten Zwecke

Das Erhitzen bewirkt die Trocknung der mit der erwünscht, insbesondere, wenn die verbundenen

Lösung von Chloralhydrat benetzen Garne. Gewöhn- 20 Garne anschließend bei der Bildung von Gewebe zur

lieh ist es nicht erforderlich, die Garne in einem nach- Anwendung gelangen.

folgenden Arbeitsgang zu reinigen, um eine Lösungs- Bei der praktischen Ausführung ergreift man die

mittelnachwirkung von Chloralhydrat abzuschwächen Garne in Nähe der Enden 12 und 13 und bringt die

oder zu mildern. Garne in Berührung mit dem Dochtmaterial 16, wel-

Schließlich werden die Garne vor jeder weiteren 25 dies in einem Lösungsmittel gelöstes Chloralhydrat

Behandlung, welche den Garnen, eine beachtliche enthält. Nachdem die Garne eine geeignete Menge

oder wesentliche Längsdehnung oder -Streckung auf- der Lösung aufgenommen haben, werden die Garne

erlegt oder eine Störung oder Unordnung der Garne abwärts auf die erhitzte Oberfläche 23 des Schlitzes

mit sich bringt, gekühlt. Das Kühlen kann erreicht 20 gezogen. Nach einer vorherbestimmten Zeitdauer,

werden, indem auf sie direkt ein Kühlmittel ange- 30 welche experimentell zur Erzielung von optimalen

wendet wird. Es ist jedoch völlig zufriedenstellend, Ergebnissen bestimmt worden ist, werden die Garne

den erhitzten Bereich in das Gleichgewicht mit von der Oberfläche abgehoben und ohne Störung der

Raumtemperatur kommen zu lassen. Nach der Küh- Verbindungsfläche oder des Verbindungsbereichs 18

lung können die Garne den normalen Verarbeitungs- gekühlt. .

Spannungen, welche bei ihrer Überführung zu Ge- 35 Die Garne, welche durch die Arbeitsweise gemäß

webe oder ähnlichem erforderlich sind, unterworfen der Erfindung zusammen verbunden werden können,

werden. können im Bereich von Einfadengarnen bis zu einer

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der gewünschten Anzahl von Fäden liegen. Die Garne

Zeichnung näher erläutert. können aus endlosen Fäden hergestellt oder aus

F i g. 1 erläutert eine Ausführungsform des Auf- 40 Stapelfasern gezogen sein. Für Garne mit hohem

bringens einer Lösung von Chloralhydrat auf zwei Titer kann es erforderlich sein, das Aufbringen und

Polyamidstränge; die Erhitzungszeit zu erhöhen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Erhitzens Die Garne bestehen aus Polyamidmaterial. PoIy-^

der die Lösung tragenden Polyamidstränge, und amid ist ein langkettiges, synthetisches, polymeres'*'

F i g. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung gemäß der 45 Amid, welches als integralen Teil der Hauptpoly-

Erfindung verbundene Polyamidstränge. merisatkette sich wiederholende Amidgruppen ent-

Eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der hält, und kann zu Fäden versponnen werden, in wel-

Erfindung ist die folgende. chen die Strukturelemente in Richtung der Achse

Garne 10 und 11, zwischen welchen eine knoten- orientierbar sind. Besondere Arten von Polyamid,

freie Verbindung erwünscht ist, werden in angren- 50 aus welchen die Fäden hergestellt sein können, um-

zende parallele Ausrichtung oder Beziehung ange- fassen Polyhexamethylenadipamid, polymeres Poly-ε-

ordnet. Wenn die Verbindung in Nähe der Enden der capronsäureamidjPolyhexamethylensebacinsäureamid

Garne erwünscht ist, werden die Enden 12 und 13 sowie Polymerisationsprodukt von Pyrrolidon, PoIy-

der Game 10 bzw. 11, wie in Fig. 1 gezeigt, über- amid der 7-Aminoheptansäure und Polyamid der

läppt. · ■ 55 11-Aminoundecansäure und deren faser- oder faden-

Eine geeignete Lösung von Chloralhydrat 14 ist bildende Mischpolymerisate.

in einem Behälter 15 vorgesehen. Ein Dochtmaterial Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei-

16, welches auf einer Stange 17 getragen wird, er- spielen näher erläutert, streckt sich in die Lösung. Auf Grund der Fähigkeit
des Dochtmaterials 16, eine stetige oder gleichmäßige 60

Zufuhr von Flüssigkeit mittels Kapillarattraktion auf- Beispiell zuziehen, wird die Lösung auf den Bereich der Verbindung der Garne 18 aufgebracht, indem man die Ein kaltverstrecktes Polyhexamethylenadipamid-Garne mit dem Dochtmaterial in Berührung bringt. Garn mit einer Zugfestigkeit von 3,1 g je den und

Nachdem der Bereich der Garne eine ausreichende 65 etwa einer halben Zwirnung oder Drehung je 2,54 cm

Menge der Lösung von Chloralhydrat aufgenommen einer Z-Zwirnung wird geschnitten. Das Garn ent-

hat, um eine zufriedenstellende Verbindung zu er- hält 204 Einzelfäden und besitzt einen Gesamttiter

zeugen, werden die Garne aus der Berührung mit von 3690 den. Die zwei Enden werden in angrenzen-

der paralleler Anordnung oder Beziehung überlappt. Bei Raumtemperatur wird eine Methanollösung mit einem Gehalt von 65 Gewichtsprozent Chloralhydrat mittels eines Dochts auf einen Teil des Garns einer Breite von 1,27 cm zwischen den überlappten Enden aufgebracht. Unmittelbar anschließend werden die Garne zusammen über eine auf 110⁰C erhitzte Oberfläche, wie in Fig. 2 gezeigt, herabgezogen, bis die Garne im wesentlichen trocken geworden sind. Die Zeit der Verbindung mit der Oberfläche beträgt 5 Sekünden. Die Garne werden auf Raumtemperatur gekühlt. Der aus den verbundenen Enden erhaltene Strang besitzt eine Zugfestigkeit von 1,55 g je den, wobei dies 50°/» der ursprünglichen Garnfestigkeit darstellt. Diese Festigkeit der Bindung ist völlig überraschend, da bei Wiederholung der gleichen Arbeitsweise unter Verwendung einer wäßrigen Lösung von Calciumchlorid wenig oder gar keine Bindung erhalten worden ist. Diese Bindungsart ist auch der Verbindung überlegen, die durch Verwendung von Resorcin erzeugt wird, wobei sich diese Überlegenheit in den Größen der ursprünglichen Festigkeit, Variierbarkeit in Bindungsfestigkeiten, Anfärbung sowie im Fehlen von Verfärbung und von »Klebrigkeit« zeigt.

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Beispiel 2

Ein kaltverstrecktes Polyhexamethylenadipamid-Garn mit einer Zugfestigkeit von 8,9 g je den und 0,38 Drehung je 2,54 cm einer Z-Zwirnung wird zerschnitten. Das Garn enthält 210 Einzelfäden und hat einen Gesamttiter von 1260 den. Die beiden Enden werden in angrenzender paralleler Anordnung überlappt. Bei Raumtemperatur wird eine Methanollösung mit einem Gehalt von 65 Gewichtsprozent Chloralhydrat mittels eines Dochtmaterials auf einen Teil der Garne in einer Breite von etwa 1,27 cm zwischen den überlappten Enden aufgebracht. Unmittelbar anschließend werden die Garne zusammen über eine auf 110° C erhitzte Oberfläche herabgezogen, wie in F i g. 2 gezeigt, bis die Garne im wesentlichen trocken sind, wobei die Verbindungsdauer mit der Oberfläche 5 Sekunden beträgt. Die Garne werden auf Raumtemperatur gekühlt. Der aus den verbundenen Enden erhaltene Strang besitzt eine Zugfestigkeit von 3,6 g je den, was 40% der ursprünglichen Garnfestigkeit ausmacht. Es ist gefunden worden, daß die Bindungsfestigkeiten oder -stärken viel gleichförmiger als die Spleißung sind, die durch die Anwendung von Lösungen von Calciumchlorid oder Resorcin erzeugt worden sind. Dies bedeutet, daß die Verbindungen oder Spleißstellen, die gemäß der Erfindung erzeugt worden sind, eine wesentlich geringere Abweichung zeigen als unter den Spleißstellen, die durch die Verwendung von anderen Lösungsmitteln erzeugt worden sind, vorhanden ist.

Beispiel 3

Wenn polymere «-Aminocapronsäure-Garne entsprechend der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Arbeitsweise verbunden werden, werden vergleichbare ausgezeichnete Bindungsfestigkeiten erhalten.

Ein kaltverstrecktes ε-Aminocapronsäure-Garn mit einer Herstellerzwirnung und einer Zugfestigkeit von 7,7 g je den wird geschnitten. Das Garn enthält 136 Einzelfäden und besitzt einen Gesamttiter von 840 den. Die beiden Enden werden in angrenzender paralleler Anordnung überlappt. Bei Raumtemperatur wird mittels eines Dochtmaterials eine Methanollösung mit einem Gehalt von 70 Gewichtsprozent Chloralhydrat auf einen Teil der Garne in einer Breite von etwa 1,27 cm zwischen den überlappten Enden aufgebracht. Unmittelbar anschließend werden die Garne zusammen auf eine erhitzte Oberfläche bei 110° C, wie in Fig. 2 gezeigt, herabgezogen, bis die Garne im wesentlichen trocken sind, wobei die Verbindungsdauer mit der Oberfläche 5 Sekunden beträgt. Die Garne· werden auf Raumtemperatur gekühlt. Der aus den verbundenen oder vereinigten Enden erhaltene Strang besitzt eine Zugfestigkeit von 1,9 g je den, wobei dies 25^fl/o der ursprünglichen Garnfestigkeit entspricht.

Es wird somit festgestellt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung mehrere Vorteile gewährt. Ein neues Verfahren zur Ausführung oder Erzielung einer Verbindung zwischen Polyamidgamen wird geschaffen. Das Verfahren ist einfach und billig. Die Vereinigung der beiden Enden von Garn wird ohne Anwendung eines störenden Knotens erreicht, wobei die Vereinigung oder Verbindung stark und dauerhaft ist. Außerdem besitzen Gewebe, die aus Garnen hergestellt sind, deren Enden durch das Verfahren gemäß der Erfindung verbunden werden, ein gefälligeres Aussehen. Die Anfärbbarkeit des Gams' ist ferner nicht nachteilig beeinflußt, und die Bindungen bleiben nicht klebrig, und sie erleiden keine Verfärbung bei Alterung.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbinden von getrennten, nacheinanderliegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garnlänge, dadurch gekennzeichnet, daß man parallele überlappende Endteile von den jeweiligen Garnen mit einer Lösung von 40 bis 85 Gewichtsprozent Chloralhydrat überzieht und anschließend die überzogenen Endteile in Berührung miteinander durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis. 150⁰C während einer Zeitdauer von 1 bis 60 Sekunden trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chloralhydrat in methanolischer oder wäßriger Lösung aufbringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen