DE1469425C - Verfahren zum Verbinden von getrenn ten, nacheinanderhegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garn lange - Google Patents
Verfahren zum Verbinden von getrenn ten, nacheinanderhegenden Polyamidgarnen zur Bildung einer einzigen endlosen Garn langeInfo
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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 •t50o 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
3 4
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
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.
25
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.
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 25fl/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)
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
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