DE1510629A1

DE1510629A1 - Process for the production of voluminous elastic fiber yarns and textile structures

Info

Publication number: DE1510629A1
Application number: DE19631510629
Authority: DE
Inventors: Lenz Dipl-Chem Dr Hans; Marzolph Dr Herbert; Schell Dr-Ing Kurt
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-08-01
Filing date: 1963-08-01
Publication date: 1969-08-28
Also published as: BE651246A; CH456416A; DE1510629C3; NL144998B; NO118571B; DK117092B; SE322311B; GB1074088A; AT257814B; DE1510629B2; NL6407484A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AGFARBENFABRIKEN BAYER AG LBVE HKUSEN-B«rtnmk,.LBVE HKUSEN-B «rtnmk ,. MZ/ES rATlNT-AITIILUNCMZ / ES rATlNT-AITIILUNC

Verfahren zur Herstellung von voluminösen elastischen Fasergarnen und textlien GebildenProcess for the production of voluminous elastic Fiber yarns and textile structures

Verfahren zur Herstellung von Garnen aus natürlichen oder synthe tischen Pasern sind allgemein bekannt. Hierzu können natürliche Fasern wie Wolle oder Baumwolle sowie synthetische Fasern, beispielsweise aus Polyacrylnitril, Polyamiden, Polyestern u. a. verwendet werden. Die Fasern können auch im beliebigen Verhältnis miteinander gemischt zu Garnen verarbeitet werden. Derartige Garne haben im allgemeinen ein nur geringes Volumen (geringe Fülligkeit), Reißfestigkeiten im Bereicht von ca. 10 bis 18 Rkm und Reißdehnungen zwischen etwa 15 bis 20 Jf. Die Garne weisen nur geringe Elastizität auf.Process for the production of yarn from natural or synthetic table lines are well known. Natural fibers such as wool or cotton as well as synthetic fibers, for example from polyacrylonitrile, polyamides, polyesters and others. be used. The fibers can also be used in any Ratio mixed with each other to be processed into yarns. Such yarns generally have only a small volume (low bulk), tear strengths in the range of approx. 10 to 18 Rkm and elongations at break between approx. 15 to 20 Jf. The yarns have only a low level of elasticity.

Es ist auch bereits bekannt, nach herkömmlichen Verfahren hergestellten Mischgarnen eine besondere fülligkeit «u verleihen daduroh, daß? diese aus Mischungen von nicht echrumpfenden und schrumpfenden Fasern hergestellt werden, von denen die eretere Faserart ζ. B. in kochendem Wasser ihre ursprüngliche Länge behält oder sie nur unwesentlich ändert, die andere hingegen einen Schrumpf erfährt, der z. B. ?0 Ji oder mehr betragenIt is also already known to give mixed yarns produced by conventional processes a particular fullness daduroh that? these from mixtures of non-shrinking and shrinking fibers are produced, of which the eretere Fiber type ζ. B. retains its original length in boiling water or changes it only insignificantly, but the other experiences a shrinkage z. Be? 0 Ji or more

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. Die schrumpfenden Fasern ziehen sich dabei zusammen und bewirken, daß die nicht schrumpfenden Pasern eine Schlingen- und Schlaufenbildung erfahren, wodurch eine Erhöhung des Garnvoluteena herbeigeführt wird. Auch diese, unter dem Namen •Hochbauschgarn" bekannten Garne weisen keine beeondere Elastizität auf,.. The shrinking fibers pull together and cause the non-shrinking strands to form a loop and looping, causing an increase in yarn voluteena is brought about. These yarns, known under the name "high-pile yarn", are also not particularly impressive Elasticity on ,.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe es gelingt, elastische Fasergarne herzustellen, Hierbei kommen jedoch neben konventionellen» sogenannten harten Fasern mit Reißfestigkeiten von etwa 1,5 bis 5»0 g/den und Reißdehnungen von etwa 15 bis 60 $> auch weiche elastische Fasern mit Reißdehnungen von etwa 300 bis 700 i» bei geringen Elastizitäts-Moduli im Bereich von etwa 0,6 bis 0,8 g/den zum Einsatz, wie 8ie ζ. B. nach dem US-Patent 3 047 909 hergestellt werden können. Die Garnherstellung z. B. nach dem US-Patent 3 007 227 ergibt ein Gespinst mit hoher Elastizität und großem Volumen. Bei diesem bekannten Verfahren werden harte Stapelfasern mit elastischen Stapelfasern gemischt und unterFurthermore, a method is known with the help of which it is possible to produce elastic fiber yarns. In addition to conventional "so-called hard fibers with tensile strengths of about 1.5 to 50 g / den and elongations at break of about 15 to 60 $>, there are also soft fibers elastic fibers with elongations at break of about 300 to 700 i » with low moduli of elasticity in the range of about 0.6 to 0.8 g / den, such as 8ie ζ. B. can be prepared according to U.S. Patent 3,047,909. The yarn production z. B. according to US Pat. No. 3,007,227 results in a web with high elasticity and large volume. In this known method, hard staple fibers are mixed with elastic staple fibers and under

besonderen Verarbeitungsbedingungen zu Garn versponnen. Dieses Verfahren weist verschiedene Nachteile auf. 8o ist es z. B. mit herkömmlichen Spinnereimaschinen außerordentlich schwierig, die weichen und hochelastischen Fasern einwandfrei zu parallelisieren und sie mit den harten Fasern innig zu vermischen. Die großen Unterschiede in den mechanisch technologischen Eigen-spun into yarn under special processing conditions. This method has several disadvantages. 8o it is z. B. with conventional spinning machines extremely difficult to perfectly parallelize the soft and highly elastic fibers and to mix them intimately with the hard fibers. The big differences in the mechanical and technological properties

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schäften zwischen harten und weichen Fasern erschweren die Herstellung einwandfreier Mischgarne, die hohen Ansprüchen genügen sollen.shafts between hard and soft fibers make it difficult Production of flawless blended yarns that should meet high standards.

Die vorliegende Erfindung basiert auf einem Verfahren, harte und weiche (elastische) Pasern miteinander zu vermischen, wobei jedoch die weichen Fasern in unelastischem Zustand kardiert bzw. gekrempelt werden und erst im fertigen Garn ihren elastischen Zustand wiedergewinnen. Die vorübergehende Beseitigung der weichen Natur der elastischen Fäden, d. h. die zeitweise Umwandlung der weichen Fäden in harte Fäden, geschieht durch besondere Art der Padenherstellung. Dabei werden in bekannter Weiee aus einer Spinndüse zwei Komponenten gleichzeitig gesponnen, wovon die eine elastische Eigenschaften besitzt und die andere eine harte Paser ergibt, z. B. eine Lösung eines Polyester- oder Polyätherurethan-Segmentpolymeren und eine Lösung aus Polyacrylnitril. Die beiden Komponenten werden so zusammengeführt, daß sie unmittelbar an oder in der Spinndüse zusammenfließen und einen gemeinsamen Faden ergeben, der jedoch aus zwei diskreten Hälften in Richtung der Fadenachse besteht. Nach dem Strecken der Fäden und Trocknen unter Spannung besitzen sie nur noch die geringen elastischen Eigenschaften der Hartfasern, da der steife Hartfaseranteil den weichen Elastomerfaden in gespanntem Zustand festhält.The present invention is based on a method hard and to mix soft (elastic) fibers with one another, wherein However, the soft fibers are carded or carded in an inelastic state and their elastic state only in the finished yarn regain. The temporary elimination of the soft nature of the elastic threads, i.e. H. the temporary conversion of the soft threads into hard threads, happens through a special kind of pad production. In the known way, from one Spinneret two components spun at the same time, one of which has elastic properties and the other a hard one Paser yields e.g. B. a solution of a polyester or polyether urethane segment polymer and a solution of polyacrylonitrile. The two components are brought together so that they are immediately flow together at or in the spinneret and result in a common thread, which, however, consists of two discrete halves exists in the direction of the thread axis. After the threads have been stretched and dried under tension, they only have the minor ones elastic properties of the hard fibers, as the stiff hard fiber content holds the soft elastomer thread under tension.

Derartige Bifilarfäden kann man mit mechanisch·^ Verfahren kräuseln, zu Stapel schneiden und rein oder in Mischung mitSuch bifilar threads can be made with mechanical processes curl, cut into stacks and add or mix with

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anderen harten Pasern wie diese auf herkömmlichen Spinnereimaechinen verarbeiten. Die derart gesponnenen Garne sind zunächst ohne nennenswerte Elastizität und ohne besondere Fülligkeit.other hard fibers like these on conventional spinning machines to process. The yarns spun in this way are initially without any significant elasticity and without any special Fullness.

Werden diese Garne jedoch in kochendem Wasser oder Dampf kurze Zeit behandelt, so lösen sich die schwachen Verbindungsstellen zwischen dem elastischen und dem harten Anteil der bifilaren Fasern weitgehend. Die an sich elastischen Fäden, welche durch die oben beschri'ebene Verstreckung gespannt und von dem harten Faseranteil in dieser Lage festgehalten worden waren, ziehen sich stark zusammen und nehmen dabei die sie umgebenden Hartfasern analog dem Vorgang bei der Entwicklung eines normalen Hochbauschgarnes aus schrumpfenden und nicht schrumpfenden Faseranteilen mit und erzeugen so unter starker Schlaufen- und Schlingenbildung ein hohes Garnvolumen.However, if these yarns are treated for a short time in boiling water or steam, the weak joints loosen between the elastic and the hard part of the bifilar fibers. The elastic threads that go through the stretching described above tense and the hard one Fibers have been held in this position, pull together strongly and take the hard fibers surrounding them analogous to the process of developing a normal high-bulk yarn from shrinking and non-shrinking fiber components with and thus generate a high volume of yarn with strong loops and loops.

In derart hergestellten Garnen sind harte und weiche Fasern so gleichmäßig verteilt, daß die Garne eine hohe Elastizität besitzen, die sich gleichmäßig auf die gesamte Garnlänge verteilt.In yarns produced in this way, hard and soft fibers are so evenly distributed that the yarns have a high elasticity, which is evenly distributed over the entire length of the yarn.

Selbstverständlich kann man die erfindungsgemäß hergestellten Garne auch im Rohzustand zu Web-, Wirk- und Strickartikeln oder anderen textilen Flächengebilden verarbeiten und die oben beschriebene Behandlung erst in diesem Zustand vornehmen.Of course, you can use those prepared according to the invention Process yarns also in their raw state into woven, knitted and knitted articles or other textile fabrics and the Do not carry out the treatment described above until you are in this condition.

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Schließlich kann die Behandlung mit kochendem Wasser bzw. Dampf bereits nach dem Parallelisieren auf Krempeln oder Korden vor der eigentlichen Ausspinnung erfolgen. Die Ausspinnung eines derartigen Materials erfordert dann allerdings besondere Streckwerkseinstellung auf den Verarbeitungsmaschinen. Finally, treatment with boiling water or Steam takes place after parallelizing on cards or cords before the actual spinning. The spinning Such a material then, however, requires a special drafting system setting on the processing machines.

In der beigefügten Abbildung wird eine solche Bifilnr-Faser im Schnitt gezeigt. Das Segment 1 besteht aus dem weichen elastomeren Faseranteil, das Segment 2 aus dem harten unelastischen Anteil.In the attached figure one such Bifilnr fiber is shown shown in section. Segment 1 consists of the soft elastomeric fiber portion, segment 2 of the hard one inelastic portion.

example 1

Es wird in bekannter Weise.eine 26,5 #ige Lösung von Polyacrylnitril in Dimethylformamid mit einer 26,7 jiigen Lösung eines Polyesterurethan-Elastomeren in Dimethylformamid simultan nach dem Trockenspinnverfahren versponnen. Verwendet wird eine 72 Loch-Düse, in der die beiden Spinnlösungen bereits vor der Austrittsöffnung vereinigt werden. Die Temperatur des Spinnschachtes sowie die der Spinnluft in unmittelbarer Hähe der Spinnbrause liegt bei 210° G. Die Abzugegeechwindigkeit beträgt 200 m/min. Der Gesamt!ter des Fadenbündels liegt bei 864 den. D_ae Spinnband wird in siedendem Wasser vierfach verstreckt und kontinuierlich in Heißluft von 130° C unter Spannung getrocknet. Nachdem das Material auf mechanischem Wege eineA 26.5 solution of polyacrylonitrile in dimethylformamide is spun in a known manner with a 26.7 solution of a polyester urethane elastomer in dimethylformamide using the dry spinning process. A 72-hole nozzle is used in which the two spinning solutions are combined before the outlet opening. The temperature of the spinning shaft and that of the spinning air in the immediate vicinity of the spinning shower is 210 ° G. The take-off speed is 200 m / min. The total length of the thread bundle is 864 den. D e _a sliver is stretched four-fold in boiling water, and continuously dried in hot air at 130 ° C under tension. After the material is mechanically a

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Kräuselung erhalten hat, wird es zu Stapelfasern von 65 mm Länge geschnitten. Die P_asern besitzen noch immer ihre Zweikomponenten-Struktur und sind unelastisch.When crimped is obtained, it is cut into staple fibers 65 mm in length. The _Pa fibers still have their structure two-component and are inelastic.

Eine Stapelfaserprobe wird etwa zwei Minuten lang mit Wasserdampf von etwa 100° C behandelt, wobei sich die harte Acrylkomponente unter' Schlaufen- und Schlingenbildung von der weichen Elastomerkomponente trennt. Die Elastomerkomponente, die ca. 50 bis 60 $> geschrumpft war, besitzt den Titer 3 den.A staple fiber sample is treated with steam at about 100 ° C. for about two minutes, the hard acrylic component separating from the soft elastomer component with the formation of loops and loops. The elastomer component, which had shrunk by approx. 50 to 60 $> , has a titer of 3 den.

Example 2

Es wird ein Garn aus einer Fasermischung von 80 # Polyacrylnitrilfasern 3,0 den, 60 mm Schnitt und 20 $> der im Beispiel 1 beschriebenen Acryl-Elastomer-Bifilarfaeer 4,5 den, 65 mm Schnitt, zu Nm 20/1 nach dem herkömmlichen 3-Zylinder-Baumwollspinnverfahren gesponnen und anschließend etwa 10 Minuten bei 100° C gedämpft. Dieses Garn weist weichen, offenen Charakter, hohes Volumen und starke Elastizität auf und besitzt folgende Garnkonstanten:It is a yarn from a fiber mixture of 80 # polyacrylonitrile fibers 3.0 denier, 60 mm cut and $ 20> described in Example 1 Acrylic elastomer Bifilarfaeer 4.5 to 65 mm cut, conventional to Nm 20/1 after 3-cylinder cotton spinning process and then steamed for about 10 minutes at 100 ° C. This yarn has a soft, open character, high volume and strong elasticity and has the following yarn constants:

RohßarnRohßarn geechr. Garnchr. yarn HbMan 25,1/125.1 / 1 19,7/119.7 / 1 Drehungen/mTurns / m 374 ζ374 ζ 410 % 410 % Reißfestigkeit (g)Tear strength (g) 442442 451451 ReißkilometerBreakaway kilometers 11,111.1 8,98.9 Reißdehnung (£)Elongation at Break (£) 21,221.2 38,638.6 le A 8250le A 8250

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f.ur Prüfung des zugelastischen Verhaltens wird da3 geschrumpfte Garn zwischen den Kraftgrenzen 2,0 g und 180,C g bei 150 mir. kineparmlänge und 100 nun/min Verformungsgeschwindigkeit 20 Kraftspielen unterworfen.For testing the elastic behavior, the shrunk yarn is used between the force limits 2.0 g and 180, C g at 150. kineparmlänge and 100 now / min deformation speed subjected to 20 force games.

Das eiastisohe Dehnungsverhältnis beträgt bei 12,2 # Gesamtdehnung im 1. Kraftepiel D = 0,28 und bei 15,2 $> Gesamtdehnung im 20. Kraftepiel D = 0,15.The elastic elongation ratio is at 12.2 # total elongation in the 1st force phase D = 0.28 and at 15.2 $> total elongation in the 20th force phase D = 0.15.

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Claims

T) Process for the production of voluminous, elastic Fiber yarns and textile structures, characterized in that shrinkable bifilar fibers are made from a hard and a soft, elastomeric part pure or mixed with conventional chemical or natural fibers and based on known ones Spinning machines are processed into a yarn and then - if necessary after processing Textile fabrics - shrunk in boiling water or steam.

2) Textile fabrics, which are wholly or partially made of bifilar fibers consist of a hard and a soft, elastomeric part.

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