DE1660456A1 - Zusammengesetzte Fasern und ihre Herstellung - Google Patents

Description

Zusammengesetzte Fasern und ihre, Herstellung

Diese Erfindung bezieht sich auf synthetisch hergestellte Textilfasern und besonders auf selbstkräuselnde zusammengesetzte Textilfasern, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die Versuchsdurchführung und Neuentwicklung in der Q?extilbranche war lange Zeit darauf gerichtet, hoch voluminöse, kontinuierliche, aus Faden bestehende Kabel und Gewebe herzustellen, deren Eigenschaften denen ähnlich sein sollten, welche man von Garnen und Geweben her kennt, die aus natürlicher Stapelfaser erzeugt wurden. Diese Anstrengung erstaunt nicht, wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß die Erzeugung von Stapelfaser oder verstrecktem Garn ziemlich teuer ist und eine ganze Reihe von Arbeitsgängen erfordert, zu denen auch das Ausrichten oder Kämmen der Fasern gehört, die dann zu langgestrecktem Vorgarn oder Kabel verarbeitet werden, worauf das Bündel verstreckt oder gereckt wird, so daß es einen kleineren Durchmesser erhält, während es gleichzeitig verdreht wird, um ein zu starkes Abgleiten der aufeinander liegenden Fasern zu verhindern, worauf .dann gewöhnlich noch weitere Arbeitsgänge folgen, die oft not-• wendig sind, um Garne zu erzeugen, die in der $extiliii~ dustrie mit Erfolg, eingesetzt werden können, Im allgemeinen werden synthetische Fasern durch verschiedene Spinnverfahren, als endlose Fäden hergestellt,

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wobei zum Herstellungsverfahren grundsätzlich das Strangpressen der Faser bildenden synthetischen Polymeren ge-■hört. Indem man die zeitraubenden und teuren Schritte des Herstellungsverfahrens ausschaltet, welche notwendig sind, um Stapelfasern in verstrecktem Garn zu überführen, ist man in der Lage, Garn nur dadurch herzustellen, daß man endlose Fäden miteinander kombiniert. Endlose, aus Fäden bestehende Garne besitzen eine große Festigkeit, weil bei diesen Garnen die losen Fadenenden fehlen, die man bei Stapelgarnen findet, die ungeeignet sind, um Zugspannungen weiter zu geben. Die konventionellen, aus endlosen Fasern bestehenden Garne sind jedoch infolge des Fehlens loser Enden und infolge ihrer im Querschnitt und längs zu beobachtenden Gleichmäßigkeit kompakter und dichter als ihre.aus Stapelfaser bestehenden Gegenstücke, was auf die Fähigkeit der endlosen Fasern zurückzuführen ist, sich im Garnbündel eng aneinander anzuschmiegen. Diese Neigung zur Kompaktheit beim Verarbeiten der Garne zu gewobenem oder gewirktem Gewebe beschränkt offensichtlich den Anteil isolierender Luftzwischenräume zwischen den einzelnen Fäden, so daß der textile Effekt, die zu sehende Farbe und die Deckkraft bei einem gegebenen Gewebe mit bestimmtem Gewicht verringert wird, während sich das Material hart und glatt anfaßt, was für die nicht mit einer Struktur versehenen synthetischen endlosen Fäden charakteristisch ist.

Als ein Lösungsversuch für dieses Problem des Nachahmens der gewünschten textlien Eigenschaften eines verstreckten Garnes wurde vorgeschlagen, die Garne, die aus endlosen Fäden bestehen, dadurch voluminöser zu machen, daß man ein stark verdrehtes Garn einer Wärmefixierung unterwirft und daß man das Garn₄zumindest teilweise, wenn dies notwendig ist, noch weiter in der Gegenrichtung verdreht und indem man dann zwei Ketten, mit gegensätzlichem Drehsinn aufeinander schichtet, Ein derartiger mühseliger Prozess ist offensichtlich, sehr teuer und obwohl man ein voluminöses Garn erhält, ist dieses oft für viele textile Anforderungen zu elastisch.

Es wurde weiterhin/vorgeschlagen ein voluminöses ver-

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strecktartiges Garn aus endlosen Fäden dadurch herzu--, ste'llen, daß man eine mechanische Kräuselung des Garnes durchführte, indem man zum Beispiel eine heiße Stoff-■büchse oder ein mit dem Kräuselgerät durchgeführtes Ver- - fahren zum Einsatz "brachte. Das sich ergehende Erzeug- "".·■-nis, obwohl voluminöser .als nicht gekräuseltes Garn, das aus endlosen Fäden Gesteht, hat.den Nachteil, daß es in der voluminösen Form hergestellt werden muß und den weiteren Nachteil, daß das Material,wenn nicht einschränkend ausgeklügelte Vorsichtsmaßregeln "beachtet -.,--. werden, einen beträchtlichen Teil seines Volumens verliert, weil die Kräuselung durch die Spannungen_t welche normalerweise bei der Bildung des Gewebes auftreten, herausgezogen wird» Ein weiteres mechanisches Krau- Λ seiverfahren, das manchmal zum Einsatz kommt, besteht unter anderem aus einem Arbeitsvorgang ,den man gemeinhin als Messerkantenbehandlüng bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird ein aus endlosen Fäden bestehendes Garn unter Spannung und unter verschiedenen-Winkeln.über eine Messerkante geführt. Dies Verfahren ist jedoch nur beschränkt erfolgreich wegen des starken Brechens der ' Fäden, wegen der geringen Kräuselstärke und der; Gleichförmigkeit der Behandlung und wiederum wegen der Notwendigkeit ,derartig behandeltes Garn in seiner voluminösen Form verarbeiten zu müssen, was zu einem Verlust der Kräuselstärke führte .

Als weitere Möglichkeit,voluminöse Garne aus endlosen (|

Fäden zu erhalten, wurden auch selbStkräuselnde zusammengesetzte Fäden vorgeschlagen. Dies Verfahren besteht im allgemeinen darin, daß zwei oder mehr faserbildende polymere Materialien simultan werden, so daß sich ein einheitlicher Faden -&%'g£b%~_r wel-Oher die polymeren Bestandteile in exzentrischer Beziehung zu einander enthält, wenn man einen Schnitt durch die JM.UQXI betrachtet. Wenn zum Beispiel zwei Mater!- alle»'zusammen verwendet werden * welche ausgeprägt verschiedene physikalische. ■_ Eigenschaft en besitzen, also sum Beispiel versahietdsne Hestsöhrumpfuiigen, dans.wird sich, weas. saea die wrstreaJ&ifesBi und gezogenen zusammt»*".

gesetzten Fäden einer geeigneten Behandlung zur Entwicklung der Kräuselung unterwirft, eine Kräuselung entwickeln. Ein derartiges geeignetes Verfahren besteht darin, daß man die Fäden während der Hitzeeinwirkung einer Relaxation unterwirft. Obwohl derartige, nach der früheren Technik hergestellte, kräuselfähige, zusammengesetzte Fäden sich bei Einsatzgebieten als ausreichend erwiesen haben, wo nur kleine Zugkräfte während der Bearbeitung und der Verwendung in Gewebeform wirksam sind, wurde doch festgestellt, daß die Kräfte, welche ein Zusammenziehen der Fasern bewirken, die normalerweise innerhalb der vorliegenden zusammengesetzten Fasersysteme -durch momentan bekannte Verfahren entwickelt werden, welche die Kräuselentwicklung beschleunigen und die Beständigkeit der sich ergebenen Kräuselung verstärken, oft unzureichend sind, um die Anforderungen zu erfüllen, welche durch viele, endererseits mögliche Anwendungen gestellt werden.

Diese Mangel der nach der früheren Technik hergestellten zusammengesetzten Fasersysteme und Verfahren werden besonders im Falle der Strumpfwaren für Damen sichtbar. Um den besten Paßsitz am Bein der Verbraucherin zu erzeugen, muß ein Strumpf an allen Stellen über seine Länge genügend elastische Dehnung besitzen, so daß er sich den verschiedenen Maßen des Beines seiner Trägerin vom Schenkel bis zu den Knöcheln anpassen kann. In vielen Fällen wird ein Strumpf an einem Teil des Beines gut sitzen, an anderen Teilen jedoch nicht so gut anliegen. So ist ein Strumpf, welcher an den Knöcheln hervorragend sitzt, oft am Knie so eng, daß ein regelrechtes körperliches Unbehagen erzeugt wird oder ^_n umgekehrt, nur allzuoft wird ein tadelloser Knie- oder *** Schenkelsitz von Faltenwurf und Herunterhängen im Be- j *~ reich des Knöchels begleitet. Diese Faktoren haben σ» ' zur Entwicklung des "Stretch"- Strumpfes geführt, wel- ££ eher vom Standpunkt des Paßsitzes und der Bequemlich- °* ·

ο keit eine Verbesserung darstellte, weil diese Strümpfe o" die Fähigkeit besitzen,sich den Verschiedenartigkeiten des Beines anzupassen, ohne einengende Kräfte in einem Ausmaß auszuüben, die zu einem körperlichen Unbehagen führen. Biese Stretchstrünipfe werden Jedoch konven-

tionell aus einem mit einer Struktur versehenen Einfadenmaterial, das aus einer einzigen Komponente "besteht, gewirkt und dieses Material ist den zusätzlichen Kosten und Verfahrensschwierigkeiten unterworfen, welche ein Strukturierungsvorgang mit sich "bringt. Obwohl die Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Herstellung es ratsam erscheinen lassen,Strumpfwaren aus kräuselfähigen, Vielkomponenten/Fäden zu wirken, ist doch "bis heute eine ernstliche Benachteiligung ungelöst geblieben und zwar weil es unmöglich ist, innerhalb derartiger. Fäden eine zusammenziehende Kräuselfähigkeit zu erzeugen, die ausreichend wäre, die erforderliche Kräuselstärke zu ent-, wickeln und zu erhalten, während das Material dem Einfluß der unvermeidbaren Hemmungen ausgesetzt ist, welche durch die Reibung innerhalb des Gewebes aufgebracht werden. Der Wunsch nach einem Faden, der eine große zusammenziehende Kräuselkraft und eine große Dauerhaftigkeit der Kräuselung aufweist, ist im Hinblick auf die zuvor erwähnten Schwierigkeiten und Mangel offenkundig, welche bei der Herstellung und Verwendung von Geweben zu beobachten sind, welche aus Fäden bestehen, welche nach heute üblichen Verfahren mit einer Struktur oder Kräuselung versehen sind.

Bei Beachtung der obenstehenden Überlegungen ist es dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen kräuselfähigen,aus vielen Komponenten zusammengesetzten Faden und ein Bearbeitungsverfahren zu liefern, wobei der Faden eine große zusammenziehende Kräuselkraft und ein verbessertes Krauselverhalten aufweist. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung,gekräuselte Fäden zu erzeugen, denen verbesserte mechani- °* sehe Eigenschaften eigen sind. Ein weiteres Ziel ist in die Herstellung gekräuselter,zusammengesetzter Fäden, ^, die, infolge einer neuartigen Wechselbeziehung zwi- ^J sehen ausgesuchten Eigenschaften ihrer Komponenten,in °o ihrem Verhalten gegenüber einem neuartigen Volumen er- o! zeugenden Prozeß, Kräuselung entwickelnde Kräfte auf- i v/eisen, die ausreichend sind, um die Reibungskräfte innerhalb des Gewebes zu überwinden. Ein weiteres Ziel ist ein Verfahren, um verbesserte»zusammengesetzte Ϋά-den herzustellen. Dies Verfahren führt infolge einer

der Bestandteile zu einem laden, welcher große,zusammenziehende Kräuselkräfte besitzt.

Entsprechend der einen Seite dieser Erfindung werden die , • oben beschriebenen und auch noch weiteren Ziele dadurch ' erreicht, daß man für einen gekräuselten, zusammengesetzten laden sorgt, den man dadurch erhält, daß man zwei oder mehr synthetische,polymere Fasembildende Materialien zusammenspinnt. Diese Materialien unterscheiden sich in vorher festgelegter Weise so in ihren Eigenschaften, daß die Einzelbestandteile über den Querschnitt eines derartig zusammengesetzten Fadens gesehen ,zwei oder mehr ausgezeichnete Zonen bilden, welche sich über die Gesamtlänge des Fadens in exzentrischer Weise erstrecken, wobei eine Komponente oder ein Teil der, oder sämtliche Komponenten an der Bildung der Oberfläche eines derartig zusammengesetzten Fadens teilnehmen. Nimmt man den einfachsten Fall eines aus zwei Komponenten bestehenden zusammengesetzten Fadens, dann müssen die Komponenten, welche entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgewählt wurden, einen gewissen Grad selektiver Kristallisation aufweisen, wenn sie vorher festgelegten Spinn- und Verstreckungsvorgängen unterworfen werden, wobei nach dem Verstrecken die Komponente, welche die größere Restschrumpfung aufweist, einen geringeren Grad kristallographischer Entwicklung zeigt. Die eigentliche Kristallisation dieser zuletzt genannten Komponente wird erst später entwickelt, wenn man den Faden in verhältnismäßig entspann- ' tem Zustand einer Hitzeeinwirkung unterwirft, wodurch cn von Anfang an eine verschiedene Schrumpfung der Komponen·- , ^ ten und eine verschiedene darauf folgende Kräuselentwick- *" lung hervorgerufen wird, begleitet und/oder gefolgt von cn einer Wärmefixierung und als Begleiterscheinung tritt die O₀ eigentliche Kristallisation der stärker schrumpfenden Korn- S? pontnte, welche die Last trägt,auf, während der Faden in !O einem entspannten Zustand gehalten wird« Beim darauf fol- ,^ genden Abkühlen des entspannten Fadens, um die durch. Relaxation bei Wärme erhaltene Kristallstruktur »u stabilisieren,wird das aufgebracht} was man als "Krauseierinnerung" bezeichnen kann. Die3e "Kräuaelerinaerung" sorgt j bei der Verarbeitung des Fadens au Gewebe und bei der Wie-

henden Kräuselkräfte so stark werden, daß sie ohne weiteres ausreichen, um die Reibungskräfte innerhalb eines .Gewebeaufbaues zu überwinden. Dieser Anstieg der zusammenziehenden Kräuselkräfte wird offensichtlich nur unbedeutend, wenn überhaupt, dadurch beeinflußt, daß man den Faden Zugebelastungen unterwirft, die ausreichen, um ein vollständiges Verschwinden der Kräuselung in dem Zeitraum zu bewirken, der von der Zeit, wo die Kräuselung ursprünglich entwickelt wurde und der Zeit, wo die Kräuselung in die Gewebestruktur einging, begrenzt wird· Es ist daher zu überlegen, daß nach dem vor- voluminös- Machen oder dem anfänglichen Kräuseln der Faser,wie oben beschrieben wurde, diese unterSpannung aufgewickelt werden könnte, so daß sich eine kompaktere wirtschaftlichere Packung ergäbe. Ferner stellen Garnspannungen ,die normalerweise den Web- und Wirkvorgängen anhaften ,kein Problem dar, wenn Fäden verwendet werden, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verstreckt und hergestellt wurden·

Eine wichtige charakterisierende Eigenschaft des zusammengesetzten Fadens, welche einen Gesichtspunkt unserer Erfindung darstellt ,beruht auf der Tatsache, daß mindestens zwei Fadenkomponenten einen uai-arsehied in ihrem Schrumpf- und Kristallisationsverhalten aufweisen, wobei eine dieser Komponenten im wesentlichen beim Verstrekken gegenüber der anderen Komponente unkristallisiert bleibt» während die letztere beim Spinnen,Verstrecken, oder bei beiden Vorgängen im wesentlichen kristallisiert. Es ist diese wesentliche Beziehung zwischen den Komponenten »die es möglich macht, bei der Eelaxation des Fadens unter Wärmeeinwirkung bei nachfolgender Abkühlung eine Kräuselerinnerung aufzubringen, was zu einem Faden führt, der ein größeres Maß an zusammenziehender Kräuselkraft aufweist, wenn er einem die Kräuselung wiederentwickelnden Einfluß unterworfen wird. Eine besonders vorteilhafte Anpassung der Komponenten!entsprechend dem oben geschilderten Konzept,zeigt sich an einem zusammengesetzten Faden, bei welchem eine Komponente im wesentlichen aus einem kristallinen Homopolyamid besteht, während eine andere Komponente im wesentlichen aus einem relativ n

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isomorphen ungeordneten Kopolyamid besteht. Bei diesem System setzt das nicht isomorphe Kopolyamid der Kristallisation beim Spinnen und Verstrecken relativ zu dem Homopolyamid einen größeren Widerstand entgegen und infolge seines nicht geordneten Zustandes besitzt es auch eine relativ größere Restschrumpfung im Vergleich mit dem Eomopolyamid-Bestandteil, was dazu führt, daß bei der Relaxation unter Wärme eine verschiedene Schrumpfung und eine verschiedene darauffolgende Kräuselung auftritt. Diese Vorgänge werden begleitet oder gefolgt von der Fixierung bei Warme und der Kristallisation des Kopolyamides, welch letzteres infolge seiner starken Schrumpfung das Innere der sich ergebenden schraubenförmigen Kräuselung einnehmen wird, so daß es das lasttragende Teil darstellt, so genannt, weil es diejenige Komponente ist, welche der gösseren Dehnung unterworfen ist, wenn die Kräuselung infolge der Anwendung einer Zugkraft gestreckt wird. V/eil die Kräuselerinnerung, aufgebracht durch den vor- voluminösmachenden Arbeitsgang, bei dem optimalen Zustand im wesentlichen vollständiger Fadenrelaxation zu Wege gebracht wird, wird die zusammenziehende Kraft, welche durch eine Kräusel- wiederentwickelnde Behandlung hervorgerufen wird, in ihrer Tendenz verstärkt,den Faden in seine früher eingenommene, unbehindert gekräuselte Form zurückzuführen. Die Fähigkeit der Kräuselerinnerung,nachdem sie einmal aufgebracht ist, aufeinander folgende Kräuselverformungen zu überstehen, beruht auf der Tatsache, daß diese Kräuselerinnerung während oder vor der Kristallisation der stärker schrumpfenden Komponente erzeugt wird, was nach der Kristallisation zu einer Erscheinung führt, die man als ein Verblocken der Erinnerung an eine unbehindert gekräuselte Konfiguration innerhalb der Kristallstrukturen der Faserkomponenten ansehen kann. Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt dieser Erfindung werden die vorgenannten und noch andere Ziele erreicht, indem man ein Verfahren durchführt, welches der Erzeugung verbesserter, schraubenförmig gekräuselter,zusammengesetzter Fäden dient, indem man gleichzeitig eine Vielzahl verschiedener synthetischer, faserbildender polymerer Materialien durch eine i fi'nuiir, strangpreßt, s;o nip- riiiF'ri pin]). '< 'jrl· y.ur; lüinrr eretf tfit Frder. Mlcicn,

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welchem die verschiedenen Materialien sich als deutlich zu unterscheidende Fadenkomponenten längs des Fadens erstrecken, wobei ein Aneinanderhaften in exzentrischer Beziehung besteht« Bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens werden mindestens zwei der Komponenten so gewählt, daß sie ein unterschiedliches Schrumpfungs- und Fristallisationsverhalten aufweisen, wenn sie den Spinn- und "Verstreckoperationen unterworfen werden mit dem Ergebnis, daß eine der, Komponenten gegenüber der anderen Komponente verhältnismäßig unkristallisiert bleibt. Infolge einer derartigen Beziehung der Komponenten untereinander wird, wenn man den Faden einer Relaxation bei Wärme aussetzt, diejenige Komponente, welche das größere ochrumpfungsvermögen besitzt und weniger kristallin ist, schrumpfen und kristallisieren, während oder nachdem der Faden eine gekräuselte Form angenommen hat«, Nach der Stabilisierung der sich ergebenden Kristallstrukturen der Komponenten durch Abkühlen, kann der Faden aufgerollt und unter Spannung zu Gewebe verarbeitet werden und einer die Kräuselung wieder entwickelnden Behandlung; unterworfen werden, wodurch bisher unerreichbare zusammenziehende Kräuselkräfte hervorgerufen werden, die ausreichen, um die Reibung innerhalb des Gewebes zu überwinden .

Zusammenfassend gesagt umfaßt das Verfahren, das unse-■rer Erfirdung zugrundeliegt: (1) Das exzentrische Spinnen einer zusammengesetzten Fadenstruktur, worin zumindest zwei der Komponenten hinsichtlich ihres Schrumpfungs- und F.ristfillisetionsverhaltens voneinander verschieden sind; (2) das Verstrecken des Fadens unter solchen Bedingungen, daß die Komponente, welche die geringere Kristallisationstendenz besitzt,relativ unkristallisiert bleibt; (3) das Aufheizen des Fadens,während er sich in einem im wesentlichen entspannten achrumpfungsfähigen Zustand befindet, was zu einem unterschiedlichen Schrumpfen und nachträglichen Kräuseln der Komponenten führt begleitet und/oder gefolgt von Kristallisation und Wärmefixierung; (4) das Kühlen 'des Fadens,um dadurch die resultierende Kristallstruktur zu stabilisieren, wobei diese Arbeitsfolge normalerweise*,jedoch nicht notwendigerweise jdurch (5) das Aufrollen des Laders unter Span-

nung abgeschlossen wird, wobei die Spannung ausreicht, um .eine im wesentlichen vollständige Beseitigung der Kräuselung zu bewirken.

In der Entwicklungsstufe, in welcher die Kräuselung .entwickelt wird, die durch Relaxation unter Wärmeeinwirkung erreicht wird, hat es sich als am vorteilhaftesten erwiesen, besonders, wo vielfädige Kabel und Garne in kontinuierlichem Arbeitsgang hergestellt werden, das Material in einem im wesentlichen spannungslosen Zustand durch einen das Volumen vergrößernden heißen Strahl» der gewöhnlich aus Luft oder Dampf besteht, zu führen. Dieser Vorzug läßt sich an Hand der wohlbekannten Tendenz der Selbstkräuselung zusammengesetzter Fäden abschätzen, wenn diese einem die Kräuselung entwickelnden Einfluß in Form eines geschlossen gehaltenen Bündels unterworfen werden, so daß sie in Phase miteinander in einer Art kräuseln, bei welcher sämtliche Fäden einem Führungsfaden· im Verhalten nachfolgen. Das heißt, daß aus vielen Einzelfäden bestehende Bündel kräuselt eher im Sinne einer Einheit als im Sinne des Kräuseins einzelner Fäden, was zu einer unerwünscht dichten Struktur führt, wenn derartige Bündel Bestandteil eines Gewebes sind. Jeder dieser Fäden kräuselt in im wesentlichen schraubenförmiger Art, so daß eine Drehung erzeugt wird, welche spontan durch willkürliche rückläufige Bewegungen in der Schraubenrichtung verringert wird. Der angenehme Effekt dieser willkürlichen Umkehrbewegungen der Kräuselrichtung geht in großem fciaße verloren, wenn die Fäden als ein eng zusammengehaltenes Bündel bearbeitet werden und zwar infolge der dann · zu beobachtenden Tendenz dieser einzelnen willkürlichen Umkehrbewegungen in Phase aufzutreten, was zu einem Gewebe führt, welches eine verringerte Voluminositat und elastische Dehnbarkeit aufweist. Dieser Mangel wird weitgehend überwunden, wenn man einen das Volumen vergrößernden Strahl verwendet, welcher so wirkt, daß er das Bündel öffnet und jedem Faden erlaubt, einzeln zu kräuseln und zwar mit voneinander unabhängigen willkürlichen Kräuselumlcthrbewegungen. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eines Strahles,der aus einem erhitzten,strömenden Medium "besteht als dem Mittel, mit dem das vorher Voluminösaiaohen oder mit dem die ursprüngliche Kräuselentwicklung

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vorgerufen wird, liegt in dessen Fähigkeit,einen rascheren Wärmeübergang bei den herauskommenden Fäden zu "bewirken, was unter anderem größere Durchsatzgeschwindigkeiten ermöglicht und eine gesteigerte Produktion leichter durchführbar macht.

Obwohl die vorausgegangene Besprechung, die Wahl der polymeren Bestandteile des zusammengesetzten Fadens damit begründet hat, daß ein verschiedenes Schrumpfungs- und Kristallisationsverhalten vorliegen muß, sollte man sich doch vor Augen halten, daß die wesentliche Beziehung auch in Form anderer wohlbekannter Parameter ausgedrückt werden kann,wie denen klar ist, die in der Technik bewandert sind. So könnte zum Beispiel diese Beziehung ebensogut an Hand der Unterschiede in der Orientierbarkeit charakterisiert werden. Es ist wohl bekannt,daß ein amorphes Polymeres beim Kristallisieren schrumpft und daß seine Dichte zunimmt« Wenn das Polymere in laserform vorliegt, wobei die polymeren Moleküle bezüglich der Langsachse der Faser relativ unorientiert oder willkürlich orientiert sind, dann findet die genannte Schrumpfung im wesentlichen nach allen Eichtungen hin gleichmäßig statt, was zu einer Nettoabnahme der Faserlänge führt. Wenn andererseits durch das Verstrecken ein ausreichend hoher Orientierungsgrad der polymeren Moleküle bezüglich der Faserachse aufgebracht wurde, dann kann die Kristallisationsenergie ausreichend sein, daß infolge des Orientierungszustandes eine große ,vorwiegend transversal zu beobachtende Schrumpfung in einer derartigen Größenordnung hervorgerufen wird, daß eine Vergrößerung der Faserlänge auftritt, damit dieselbe Vergrößerung der Dichte hervorgerufen wird.

Dementsprechend kann auch für die Fasern und das hier beschriebene Verfahren gesagt werden, daß in der Bearbeitungsstufe, in welcher das Verstrecken stattfindet * das nicht isomorphe ungeordnete Kopolymere verhältnismäßig weniger orientiert bleiben wird, als dies bei dem Bomopolymeren der Fall ist, mit dem Ergebnis, daß bei der Fixierung im relaxierten Zustand das Kopolymere? aus-POhend von einem verhältnismäßig weniger orientierten ■ί,ί.ΐΓ.-ΐ-,πτνί,¹ -^>-.i.at.f-j31inifirt und daher mehr schrumpft, als dies Y-* L dt in iioji:ot.<;! ,ytrfcr-f τ ,;_{J5- "tiμ3 3 i gt, wocnirci! fleicbz^i -

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tig die Bildung der Kräuselung hervorgerufen wird, sowie die Fixierung der Faser in dem gekräuselten Zustand, so daß die Faser sich an diese Form "erinnert" und nach diesem Prozeß einen starken Drang besitzen wird, in diese ihr gegebene äußere Form zurückzukehren, wenn in-■ folge der Anwendung von Wärme oder anderer Mittel, die Molekularbeweglichkeit genügend vergrößert wird, so daß dieser Vorgang ablaufen kann.

Unter den kristallinen Homopolyamiden, welche sich zur Durchführung der vorliegenden Erfindung eignen, gehören diejenigen synthetischen linearen Homopolyamide, welche aus polymerisierbaren Aminokarbonsauren hergestellt v/erden, welche eine Amin- und eine Karbongruppe pro Molekül besitzen, wobei jeweils eine Gruppe an jeder freien Valenz eines zweiwertigen organischen Radikales hängt, wenn dies Radikal mehr als vier Eohlenstoffatome zwischen den freien. Valenzen besitzt. Die Radikale wurden aus der Gruppe ausgewählt, v:elche aus aliphatischen, zykloalipiaati sehen, alkarylisehen und aromatischen Radikalen besteht oder aus substituierten Radikalen, welche sich davon ableiten; dazn gehört zum Beispiel die W-aminocapronsäure. In gleiter· Weise geeignet sind diejenigen Polyamide, welche r-'~n bei der Polymerisation im wesentlich äquimoleku3c.r^cr Anteile von Dikarbonspu.ven und Diaminen bilden, wobei rieh die Dikarbonsäurer --mi Diamine von den oben bes? Λ-iobener svreiwerti^er· >^di:';;?— len ableiten, indem in dem einen Folie eire Oar-tcTr Γ-gruppe an jeder der freien "⁵Zr len ζ er: des iiedikeles t.iv_;/thänfrt wird, während in den oMc.ere^ l-lle ar. leder "^r ^₉ freien Hau i^alvolenzen eine i,r ine -;■-—<-■ f-<-.._·.-.:· η;■ r- ■.■.-.--.... ^<r> dro heiSt, ? "; .--feexemethyj ^er ■: Ί: ι ei i- - ; lor "<■■< "\ , ?-

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graphischen System kristallisieren oder die, wenn sie im selben Kristallsystem kristallisieren, so ausgewählt sind, daß der Winkel zwischen mindestens einem Paar kristallographischer Achsen um 7 Grad oder mehr von dem entsprechenden Winkel bei dem anderen Polymeren abweicht oder so, daß mindestens eine Dimension der Einheitszelle bei dem einen Polymeren um mindestens zwei Angströmeinheiten von der entsprechenden Dimension bei dem anderen Polymeren abweicht.

Noch spezifischer gesagt, können die zwei Polymeren für die Kopolymerisation aus der oben erwähnten Gruppe so ausgewählt werden, daß eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

1. Eine Komponente sollte mindestens vier Kohlenstoffatome mehr zwischen den Radikalvalenzen enthalten, als die andere.

2. Eine Komponente sollte sich von einem aliphatischen Radikal ableiten, während die andere sich von der Gruppe ableitet, die aus zykloaliphatischen, aromatischen oder alkarylischen Verbindungen besteht.

3. Eines der Komponentenradikale sollte nicht substituiert sein, während ein anderes einen Substituenten oder Substituenten besitzt. Der Substituent oder die Substituenten müssen eine Anzahl Kohlenstoffatome enthalten, die der Anzahl Kohlenstoffatome zwischen der Stelle,an der substituiert ist und der näheren der zwei Radikalvalenzen zumindest gleich ist.

Die Verstreckbedingungen, welchen die aus vielen Komponenten bestehenden Fäden dieser Erfindung ausgesetzt werden, können über weite Bereiche variiert werden. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein,an Stelle eines ungeheizten Stiftes zum Verstrecken den Verstreckvorgang bei bestimmten zusammengesetzten Systemen der hier vorliegenden Erfindung über einem geheizten Stift durchzuführen, welcher auf einer Temperatur bis zu 200° C gehalten wird oder in anderen Fällen, bei gänzlichem Fehlen des dem Verstrecken dienenden Stiftes» können einfach zwei Sätze Rollen verwendet werden, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden« Die Temperatur, bei welcher die Fäden verstreckt werden, kann in weiten Grenzers variieren und hängt vorwiegend

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Von den Eigenschaften der einzelnen Komponenten ab, wel-. ehe den zusammengesetzten faden bilden, sowie von den 'endgültigen Ergebnissen, die man zu erhalten wünscht. .,Wie im Falle der Herstellung konventioneller Einkomponentenfäden können die bevorzugten Verstrecktemperaturen für die zusammengesetzten laden dieser Erfindung zwischen der Zimmertemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen bis hinauf zu Temperaturen von etwa 200 0. variieren und in einigen Fällen können Temperaturen beim Verstrecken verwendet werden, die so hoch liegen, daß sie etwa 50° 0. unterhalb des Schmelzpunktes des niedriger schmelzenden Bestandteiles liegen. Da die vorliegende Erfindung Kombinationen von mindestens zwei verschiedenen Stoffen umfaßt, sollten die spezifischen Verstreckcharakteristiken jedes Stoffes berücksichtigt werden, um die besten Ergtbnisse zu erzielen, wobei besonderer Wert darauf gelegt werden muß, daß Verstreckbedingungen vermieden werden» die irgendwelche wesentlichen Änderungen der kristallischen Beschaffenheit des Kopolymeren mit sich bringen würden* Bei der Durchführung der Heiß-Relaxationsbehandlung, die eingesetzt wird, um die Entwicklung der Kräuselung in Gang zu setztn, kann das verwendete Medium irgendeine beliebige inerte Atmosphäre sein, die geeignet ist, auf eine Temperatur von bis zu 300° 0· erhitzt zu werden. Dementsprechend können die Fäden in einer Luft-, Stickstoff-, oder Dampf atmosphäre, in heißem oder kochendem Wasser, in Kohlendioxyd oder einem beliebigen gasförmigen oder flüssigen Medium erhitzt werden, vorausgesetzt, dies Medium verhält eich gegenüber den polymeren Bestandteilen der zusammengesetzten Fasern inert. Sie Temperatur, welche normalerweise bei gasförmigen Medien eingesetzt wird, liegt in der Nähe von 200-250° 0·, aber im allgemeinen kann da· dem Erhitzen dienende Medium je» de beliebige Temperatur haben,die ausreicht, um eint Temperatur aufzubringen, die oberhalb etwa 5O⁰C. und unterhalb des Schmelzpunktes dee bei der niedrigeren Temperatur schmelzenden polymeren Bestandteile* in der zusammengesetzten Faser liegt. Mit Ausnahme der Sin- ' schränkungen, die möglicherweise durch die Geschwindigkeit des Wärmeüberganges und die Zeit, die sur KriataX-

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OfIKHNAL INSPICTED

lisation erforderlich ist» vorgegeben sind, ist die Zeitdauer^während welcher die zusammengesetzten Fasern der Heißrelaxationsbehandlung unterworfen sind, nicht kritisch, insofern, als die Kräuselung sich spontan und praktisch schlagartig entwickelt, wenn der Kräuselvorgang einmal eingesetzt hat. Beim kontinuierlichen Verfahren "braucht dementsprechend die Zeit nur 0,005 Sekunden zu "betragen, besonders dann, wenn ein das Volumen vergrößernder Strahl als Mittel benützt wird, um die Kräu selung hervorzurufen. Andererseits kann es in bestimm ten Fällen erwünscht sein,die Länge der Heißrelaxations behandlung um Minuten oder sogar Stunden zu verlängern, was bei Wärmebehandlung im Ghargierverfahren wirtschaftlich zulässig sein kann.

hie denjenigen, die in der !Technik bewandert sind,klar sein wird, kann praktisch jedes gewünschte Ergebnis erzielt werden, indem man beliebig einen oder mehrere der zahlreichen Faktoren variiert. So kann sum Beispiel die Zusammensetzung des kopolyamiden Bestandteiles; innerhalb der Grenzen von mindestens zehn Gewichtsprozent bei federn seiner zv/ei polymeren 'Peile variiert werden, kiioh d&s Verhältnis zwischen dem Homopolyamiden und. dem r..opol733niden kann von dreißig Gewiehtsprosent; des Eoaaopolyerüiden bis 30 Gewicht «pro sent des Eopolyami-ien schinken, obgleich es dort-, v;o ein anderes Verhältnis '■■;;. -^:· ; ;;^; j verwendet v/ird, "orzuzieher; ist, άΐ\Β der ■ "^: : ..'"■ .;-■ .r^rr.pf ende "'"OOoly-it.i-Te Bestandteil "70i\b-^:5r-rseht

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nen, um zu verschiedenen Ergebn-issen. zu führen, sind die Spannung, welche während des Aufrollens der Fäden nach dem Herstellen entsprechend dieser Erfindung angewandt wird, oder die Zeit und !Temperatur während der Heißrelaxation.

Beim Spinnvorgang werden die Polymeren nicht merklich miteinander vermischt, sondern werden getrennt in ein geformtes Mundstück eingespeist, aus welchem sie gleichzeitigstranggepreßt werden. Das Mundstück ist geeignet, um die Komponenten getrennt aufzunehmen und um sie gleichzeitig strangzupressen, so daß sie einen Faden bilden, bei welchem jede Komponente in exzentrischer Be-Ziehung zur anderen gehalten wird. Der Strangpreßvorgang kann so beschaffen sein, daß die Komponenten eine Seite an Seite liegende Struktur bilden, bei welcher 3ede: der Komponenten einen Teil der Oberfläche des zusammengesetzten Fadens bildet. Der Strangpreßvorgang kann auch so beschaffen sein, daß eine oder mehrere Komponenten einen Kern und in der Mitte liegende zylindrische Lagen bilden, während die anderen Komponenten eine exzentrisch angeordnete Ummantelung darstellen. Weiter unten werden wir uns auf diese Anordnung unter der Bezeichnung "Mantel-Kern"-Anordnung beziehen. In der Zeichnung:

Ist die Figur 1- ein Querschnitt durch eine mögliche Ausführungsform einer Spinndüse samt Filter, konstruiert, um zusammengesetzte Fäden zu spinnen5 ist die Figur 2 eine ,Draufsicht auf eine !Schnittfläche durch die Spinndüse, welche in Fig. 1 gezeigt ist und

ist die Figur 5 eine schematische Darstellung einer mögliches Ausführungsform einer Anlage, die dazu verwendet werden kenn, das Verfahren der vorliegenden Erfindung im kontinuierlichen Arbeitssang auszuführen* Bei-Betrachtung der Spinndüsenkonstruktion, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, sieht man_fdaß diese aus zwei grundlegenden Konstruktionselementen beeteht und zwar in Fora »ises Verteilerblockes 12 loaidtiner Spinndüsenplatt* 14j die beide Fläche an Fläche zueinander liegend' gegenseitig auegerichtet sind. Im Einsatz werden vonein-

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ander getrennte ungleichartige, synthetische,faserbilden-.de polymere Stoffe durch Versorgungskanäle 16, 18 herangeführt, worauf der Stoff, der durch den Versorgungskanal 16 eintritt _t in den Verteilungskanal 22 mit variabler Tiefe und kreisförmigem Aussehen überführt wird_t worauf er in der kreisförmigen Einspeiskammer 34- der Spinndüse unter gleichförmigem Druck verteilt- wird, so

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daß er dann durch die Einspeiskanäle 38 die Mundstuck-· durchführungen 42 gelangt und von dort als endloser Faden durch die Spinnöffnungen 44- stranggepreßt wird. Der Stoff, der durch den Versorgüngskanäl 18 eintritt _t wird über die mittlere Ausführung 20 zu der mittleren Einspeiskammer 32 geleitet, die von der Spinndüse 14 gebildet wird und gelangt von dort zu den Einspeiskanälen 40,· wo er sich schichtformig mit dem spinnfähigen Medium vereinigt, welches durch den Einspeiskanal 38 herangeführt wird, worauf der so vereinigte Strom in einer schichtförmigen_#im wesentlichen nicht vermischten Weise durch die Mundstückdurchführungen 42 als endloser, zusammengesetzter laden stranggepreßt wird, welcher aus" mindestens zwei exzentrisch zueinander angeordneten Fadenkomponenten besteht*

Diejenigen, welche mit der Spinntechnik vertraut sind, werden ohne weiteres einsehen, daß das Komponentenverhältnis in dem sich ergebenden Faden leicht dadurch variiert werden kann, daß man die. volumenmäßigen Einspeis- _; geschwindigkeiten der verschiedenen Stoffe variiert. Obwohl die soeben beschriebene Spinndüsenkonstruktion so beschaffen ist, daß zusammengesetzte Fäden stranggepreßt werden können, bei denen die Komponenten in einer Seite an Seite liegenden Beziehung zueinander angeordnet sind, soll doch mit eingeschlossen sein, daß auch andere Spinndüsenkonstruktionen bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung ebensogut eingesetzt werden können, wobei diese Spinndüsenkonstruktionen so beschaffen sind, daß mit ihnen Mantel-Kern-Strukturen mit verschiedenen Graden der Exzentrizität stranggepreßt werden können.» Es ist' jedoch beobachtet worden, daß die Seite an Seite liegende Anordnung die wirksamere Kräuselkonfiguration darstellt und daß damit eine

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stärkere Kräuselung hervorgerufen werden kann, die möglicherweise für viele Endverbrauchszwecke gewünscht wird. ,Außerdem kann es wünschenswert sein, eine Vielzahl Fäden zu spinnen, welche eine gewollte oder zufällige In-. " derung der Komponentenverhältnisse zwischen den einzelnen Fäden aufweisen, was, unter anderem, einen Weg darstellt, um ein Verwirren der Kräuselung zu verhindern und zwar mittels des Unterschiedes der Kräuselanordnung zwischen den einzelnen Fäden, die ein,derartiges Bündel aufweist. ' ,'

Wo man die vorliegende Erfindung in kontinuierlichem Verfahren verwenden will, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, eine Anlage des Typs einzusetzen, welche schematisch in Figur 3 dargestellt ist» Von einer Vorratsrolle 48 kann ein zusammengesetztes,aus Einzelfäden bestehendes Garn, welches entsprechend der vorliegenden Erfindung gesponnen wurde» über eine Zuführrolle 50 und eine Einspeisrolle 52 geführt werden, oder durch eine beliebige,geeignete Vorrichtung,die so funktioniert, daß sie die Stranggeschwinaigkeit präzise vorgibt, worauf das G-arn über einen Verstreckstift 54 geführt wird, weleher geheizt oder nicht geheizt sein kann, -je nachdem, welche Materialeigenschaften und Ergebnisse erzielt werden sollen, lach dem Verlassen des Verstreckstiftes verlauft der Faden über die Verstreckrolle 56 und die Distanz eins teilrolle 58 und zwar wird der Faden so oft über diese beiden Hollen geführt^ daß ein Rutschen unmöglich ist. Die relativen Umfanggoschwindigkeiten der Einspeis- und Verstreckrollen und die Temperaturen des ■ Verstreckstiftes sind so eingestellt, daß der Faden in seinem Verlauf solchen Verstreckbedingungen unterworfen ist, daß er nach dem Verstrecken zumindest eine Komponente besitjstf die im wesentlichen nicht kristallisiert

Der Fadenverlauf wird dann mittels einer beliebigen ßarn*- führungsvorriohtuiig 60 durch eine das Volumen vergrößernde Düse 62 gelenkt, deren Petailaufbau keine» wese&tli· chen Teil dar.Vorliegenden Erfindung darstellt. Ea ge> nügt festzustellenι daß die Düse so konstruiert ist, daß sie dem geheifcteÄ Strom eine nach unten gerichtete

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• große Geschwindigkeit gibt, so daß dadurch; der Faden durch die Düse hindurchgedrückt wird. Der laden wird in seinem weiteren Verlauf durch den heißen Düsenstrahl '. -durch ein trichterförmiges, die Strömung ablenkendes V . und dem Abschrecken dienendes Bauteil 64 gelenkt, von t4 wo der Faden durch ein Paar von unten getriebene Ab-" zugsrollen 66 gezogen wird. Der Trichter 64 dient dazu, den heißen Düsenstrahl von den Abziehrollen fernzuhalten, so daß diese nieht aufgeheizt werden» Außerdem wird hierdurch das rasche Abkühlen des Fadens erleichtert, während sich dieser immer noch in stark gekräuseltem entspanntem Zustand befindet, wodurch die Kristallstruktur des Fadens in der Kräuselkonfigur ation fixiert wird. Bei dem Fadenverlauf, welcher in der Abbildung dargestellt ist, erstreckt sich die Belaxationszone von der Garnfübungsvorrichtung 6Θ "bis au den Abziehrollen 66. Der gewünschte Grad der Zusammenziehung , läßt sich leicht durch die Einstellung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der VerBti?eekrolle 56 ■ und der Abziehrollen 66 einstellen, was deilire/gen ein zweckmäßiges Mittel darstellt, um die anfängliehe Kräuselstärke einzustellen* Dies Verfahren stellt seinerseits einen von mehreren möglichen Wege» dar, um die Kräuselstärke nach der Wiederentwicklung in der Gewebeform zu steuern. Wo es gewünscht wird|die maximale Stärke der Vorvolumenvergrößerung zu erhalten, werden die Umfangsgeschwindigkeiten der Abziehrollen"und der Verstreckrolle so eingestellt, daß man zwischen der Garn*- führungsvorrichtung und den Abaiekpollen eine im wesentlichen spannungslose Zone erhält. Wie bereits erwähnt, führt bei der Herstellung vielfädiger Kabel die Ver~ wendung einer volumenvergrößernden Düse dässu> daß sieh die Fäden in de:r Relaxations zone während des Auf heizens nach außen aufblähen, so daß es jedem Fade» möglich ist» für sich selbst mit unabhängig willkürlichen EräuseluÄkehrbewegungeii zu kräuseln. Wenn das Gaa?n torch die Beinihrungszone der Abziehrollen hindurchgeht, kann eine s5U8ätal!öhe Kühlung dadurch erreicht werden, pLaß man die Möglichkeit ausnützt, diese Rollen als Wlimdsbfuhr-' yorrichtungeii au verwenden* Diese Funktion ksmx dadurch

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verstärkt werden, daß man die Abziehrollen ihrerseits in beliebiger Weise kühlt. Die Spannung, welche auf das Garn mittels des ringförmigen Aufnehmerringes aufgebracht wird, dient dazu, um die kräuselung so weit als möglich zu beseitigen, so daß das Garn kompakt und wirtschaftlich auf die Spule aufgewickelt werden kann und allen Weiterverarbeitungsformen als Zwirnsfadenrolle zur Verfugung steht. Die Stärke der beim Aufwickeln aufgebrachten Spannung kann über einen weiten Bereich variiert v/erden und kann selbst den l-unkt erreichen, dal? ein gewisser Anteil permanenter Dehnung auf den leaden aufgebracht wird. Weiterhin stellt die Aufwiekelspannung einen weiteren, leicht zu kontrollierenden Faktor dar, welcher das Ausmaß der Kräuselung bestimmt, welches rrn nach deren Wiederentwicklung in der Gewebeform erhält« ·

Bei den folgenden Beispielen sind Gewichts an teile land Gev/ichtsprozert angegeben.

Beispiel 1

Ein Druckkessel wurde mit 8600 Gramm, einer 49 pro ζ entigen Salzlösung von Hexamethylendiainmqniumadipat (einer Lösung von !Nylon "6-6" Salz) und 10J0 Grajnm einer 25 prozentigen wässrigen Ba.l slosung Eexaniethylrndiam/noniiimsebacat (einer Lösung von IyIon "6-10" Salz) beschickt. Während des Beheizens bei 1J6 0. unter einem Druck von 13 psig, destillierten 4120 Gramm Nasser ab» Um die "Viskositätsstabilisation der lösung zu fördern, wurden 8 m. einer 25 proz.entigen Essigsäure zugesetzt. Die Lösung wurde dann in einen .Autoklaven überführt und soweit aufgeheizt, bis der Druck auf 250 psig anstieg, wobei während des Aufheizens noch weiteres Vasser ent- zogen wurde ο Nachdem eine Temperatur von 243 C. erreicht war, wurde der Druck im Autoklaven allmählich über einen Zeitraum von 90 Minuten auf den Atmosphärendruck verringert. Während der Druckverringerung wurde der Autoklav noch, weiter auf 280 C, aufgeheizt. 1,'achdem man 30 Ii'inuten ] ang bei der zuletzt erwähnten Temperatur verharrt hatte, wurde das Polymere durch einen Stickstoff druck von 50 psig ausgetrieben. Der dabei entstehende Strang; wurde dann in Wcisser abgeschreckt und r/u

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Flocken geschnitten. Das sich ergebende Kopolymere (Eylon 66/6-10) enthielt 80 Prozent Polyhexamethylenadipamid und 20 Prozent Polyhe^mmethylensebacamid und besaß eine relative Viskosität von 44.

Meses Kopolymere \ra:rde paarweise mit Polyhexamethylenadipamid Ceylon 6-6) gesponnen, welches eine relative Viskosität von 40 besitzt und wobei die Spinndüsenkonstruktion,, welche in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellt ist, verwendet wurde, wobei das Homopolyamid 66 und das Eopolyamid 66/6-10 separat geschmolzen und in die »Spinndüseneinheit unter gleichen Einspeisgeschivindi^keiten eingespeist wurde, so daß man einen Faden erhielt, der aus 50 Prozent des Homopolymeren -66 und 50 Prozent des Kopolymeren 66/6-10 bestand. Die Fäden wurden dann in Luft abgeschreckt, während sie suf die normal übliche V/eise gesponnen und auf eine Spule aufgewickelt wurden. Die Fäden wurden dann um das 4,5 fische über einem auf 140° C. erhitzten Stift verstreckt. Nachdem Verstrecken werden die Fäden durch eine volumenvergrößernde Düse oder Kammer geführt, wie in allgemeiner Weise in der Zeichnung zu sehen ist, wobei die Fäden einem rasch strömenden Luftstrom unterworfen werden, welcher auf annähernd 200° 0. aufgeheizt ist. Die Fäden werden so in die volumenvergrößernde Düse eingeführt und aus ihr herausgezogen, daß nur eine sehr geringe Spannung aufgebracht wird, so daß die Fäden im wesentlichen entspannt sind, während sie der Kräuselung in dem umgebenden heißen Luftmedium unterworfen werden. ΐ/eil der heiße Luftstrahl so wirkt, daß das Fadenbündel ,geöffnet wird, beobachtet man an den Faden eine Krause lumkehrbewegung unabhängigen,willkürlichen Charakters ο Die Fäden gehen dann durch die Berührungszone von unten angetriebener Abziehrollen und werden dann auf eine Spule aufgewickelt, wobei eine konventionell übliche Ring- und Aufspulvorrichtung verwendet wird, wie sie in der Abbildung dargestellt ist. Die Abziehrollen wurden mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die etwa .\ einhalbmal so groß war, wie diejenige der Verstreck- '$ O^ und/oder Einspeisrolle, womit den Fäden ermöglicht wurde eich zu entspannen und um 50 Prozent ihrer Ursprung-

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lichen Länge in dieser Zone zu kräuseln, während immer noch verhindert wurde, daß die Aufweitungsspannung "beim Aufhaspeln in die Relaxationszone übertragen wurde.

Ein Strang Garn mit 40-13 Denier, wie oben erzeugt, wird präpariert, wird vollends zugerichtet, indem man 56 Windungen auf eine Standarddenierrolle aufwickelt. Ein Gewicht von 6,1 Gramm wird an diesem 4-5GO Denierstrang angebracht und dieser dann 1 Minute lang in einem Zylinder mit kochendem Wasser untergebracht. Der Strang wird dann aus dem V/asser herausgezogen und man läßt ihn in verhältnismäßig entspanntem Zustand etwa 10 Minuten lang trocknen.
α Die Prozent Volumenvergrößerung unter Belastung des Garnes, das wie oben hergestellt wurde, wird wie folgt bestimmt: Nachdem die Trocknung abgeschlossen ist, wird ein Gewicht von 5,6 Gramm an dem Strang angehängt, so daß pro Denier eine Last von 0,0012 Gramm aufgebracht ist, worauf die Stranglänge (A) gemessen wird. Sie beträgt 14,2 Zoll. Ein Gewicht von 1500 Gramm wird jetzt an dem Strang angebracht und eine Länge (B) mit 21,8 Zoll wird festgestellt. Der Prozentsatz Volumenaufweitung wird dann wie folgt berechnet:

Ώ—Δ P1 Pi — 14 ? Prozent Volumenvergrößerung = -^- = — - 5^»ö °/o Um die Anzahl Kräuselungen pro Zoll des Garnes zu bestimmen, wird ein abgekochter Fäden so lange gereckt, bis die ganze Kräuselung verschwunden ist. Dann wird ein Stück mit 1 Zoll Länge abgeschnitten und vollständig entspannt. Unter Verwendung eines Miskroskopes wird, die Anzahl einzelner KrauselSpiralen des oben beschriebenen Garnes von 40-13 Denier festgestellt. Sie beträgt 25 Kräuselungen pro Zoll.

Wenn das Garn nicht in einer Hochtemperaturζone entspannt wird, das heißt Vor volumenaufWeitung,wie vorhin beschrieben, dann sind die zusammenziehenden Kräuselkräfte in dem Garn nicht ausreichend groß, um die Reibungskräfte, welche im Verband eines gewirkten oder gewobenen Gewebes vorhanden sind, zu überwinden. Um dies zu zeigen, wurde ein Garn paarweise gesponnen und auf normale Weise verstreckt, das heißt ohne Vorvolumenvergrös-

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serung und dem Volumentest unterworfen, wie er oben beschrieben ist, wobei die Kräuselung unter einer nachgeahmten Gewebereibungslast von 0,0012 Zoll pro Denier •entwickelt wirdc Der sich ergebende, festgestellte Prozentsatz VolumenvergröBerurr betrug 7 %>verglichen mit dem 54,8 % - v;ert der Vo^volumen vergrößerten Frobe, die oben beschrieben, vrurde.

Mn ;paar?«reise gesponnenes und verstreclrtes Garn mit Vorvolumenaiifweitunp: entsprechend dem unter Beispiel 1 oben beschriebenen. Verfahren, führt, wenn es zu einem konventionellen Trikotgewebe verarbeitet ist, zu einem Gewebeverband, welcher dem mechanisch texturierten l'rikotgewebe, welches im Handel zu haben ist, vergleichbar und in mancher leise überlegen ist. Das paarweise vorvolumenvergrößerte Trikot faßt sich sehr angenehm rad weich an, bei adäquater, elastischer Dehnung und einem beträchtlich größeren Deckvermegen, als es die momentan auf dem I. arlrfc bef indlichen mechanisch gekräuselten Trikotgarne bieten..

Beispiel 2

Sine 49 pi'ozentjge (7760 Gramm) Lösung von Hexamethylendiammoniumadipat und eine 40 prozentige (52^6 Gramm) Aufschlemmung von Hexamethylendiamirioniumdodecandioat, wurden in einen Druckverdampfer eingespeist und bei 13 psig Druck so lange erhitzt, bis die Temperatur 137 ^« erreichte. Die Lösung wurde dann in einen Autoklaven geschüttet und euf eine Temperatur von 243 C. bei einem Druck von 250'psig erhitzt« Der Druck wurde dann in einem Zeitraum von 90 Minuten auf Atmosphärendruck reduziert, während man die Temperatur auf 280 ° C. ansteigen ließ. Nachdem man 30 Irinuten lang bei dieser Temperatur verharrt hatte, wurde das Polymere stranggepreßt und in Wasser abgeschreckt. Die relative Viskosität der Flokken war 35·.Bin Kopolymeres, ?/ie oben beschrieben, wurde paarweise mit Polyhexamethylenadipamid gesponnen. Nachdem Spinnen, Verstrecken und Vorvoluminösmachen bei im wesentljchen denselben Bedingungen, wie in Beispiel 1 ausgeführt,wurde ein einfädiges Garn mit I5-I Denier erzeugt* Als die Probe in kochendem Wasser gegen eine -'""""i Last von 0,0012 Gramru pro Denier aufgequollen wurde, a O^

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zeigte die entstandene Kräuselung; eine 33j8 tige Volumenvergrößerung und eine Kräuselhäufigkeit von 22 Kräuselungen pro Zoll. Als das Einfadengarn zu.· Strumpfwaren gewirkt wurde, stellte man fest, daß· das Erzeugnis überlegene elastische Dehnungs-₌. und Anpossungseigenschaften im Vergleich mit den momentan auf dem IVarkt befindlichen Strumpfwaren besaß«

Beispiel 3

300 Teile einer 4-9 prozentigen Lösung von Hexsmethylendiammoniumadipat und 90 Teilen einer 4-0 prozentigen .Aufs chi emmung von Hexamethylendiammoniumisophthelat wurden sorgfältig gemischt und direkt in einen. Autoklaven eingespeist. Die Lösung wurde bei einem Druck von 250 psig erhitzt, während das Wasser verdampfte. Als die Temperatur 243° C. erreicht hatte, wurde die 90 Minuten lang dauernde Druckverringerung auf .Atirosphärendruck begonnen, während die Temperatur auf etwa ,!BO⁰ C angehoben wurde. Kach einem 30 mirritigen Ve?rharren bei 2fcO° C» und bei Atmosphärendruck wurde das Polymere unter 4-5 psig Druck eines inerten Gases r-tranggeprefit. Die relative Viskosität des sich ergebenden !Polymeren betrug 40.

Diese Kopolymere wurde paarweise mit rOlyhexametl-y] en— odipamid gesponnen, welches über eine relative "Viskosität von 40 verfügte, entsprechend dem Verfphror, drs unter Beispiel 1 ausgeführt wurde. Die Prozent Volumenvergrößerung der vorvoluminös gemachten Probe wurde dann, wie oben beschrieben, bestimmt. Es wurde festgestellt, daß sie 34,2 Prozent betrug.

Es wird ^etzt anerkannt werden, daß hiermit ein neuartiger, zusammengesetzter Faden vorgestellt worden ist und ein Verfahren, um denselben herzustellen, welcher Faden, wenn er auf diese Iveise hergestellt wurde, eine bisher unbekannte Größe der zusammenziehenden J'räuselkraft nach der ϊ/iederentwicklung zeigt, welche Fräfte ausreichend sind, um die !Reibungskräfte des Gewebes zu überwinden, welche dahingehend wirken, die Krruselentwicklung zu verhindern. Denjenigen, die in der Technik bewandert sind, wird im Licht der obigen Lehren klar sein, daß zahlreiche Abwandlungen und Variationen der

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Fadenzusammensetzung und des Herstellungsprozesses möglich sind. Es soll deshalb klargestellt sein, daß innerhalb des Erfassungsbereiches der angehängten Ansprüche diese Erfindung auch auf andere Weise durchgeführt werden kann, als hierin speziell beschrieben wurde-.

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Claims (1)

1660458 ; J

Patentansprüche .j

1. Ein selbstkräuselnder, zusammengesetzter Faden, "bestehend aus mindestens zwei verschiedenen Komponenten · synthetischer, polymerer Zusammensetzung, wobei die erwähnten Komponenten innerhalb des erwähnten Feders als deutlich getrennte, zusammenhängende Zonen existieren, die exzentrisch zueinander angeordnet sind und sich im wesentlichen endlos über die Länge des erwähnten Fadens erstrecken, wobei eine der erwähnten Komponenten im wesentlichen aus einem dehnungsorientierbaren Eomopolyamid besteht, während eine andere der erwähnten Komponenten im wesentlichen aus einem relativ weniger dehnunfysorientierbaren,hitzefixierbaren Kopolyamid besteht, wobei, wenn man den erwähnten Faden einer vorher bestimmten Ver-Streckung unterwirft, die erwähnte Homopolyamidkomponente eine stärkere Orientierung zeigen wird, im Verhältnis zu der erwähnten Kopolyamidkomponente, was dazu_ führt, daß, wenn man den erwähnten Faden in einem im wesentlichen entspannten Zustand Bedingungen unterwirft, die zur Hitzefixierung führen und darauffolgend abkühlt, eine in starkem Maße sich zusammenziehende Kräuselung-· entwickelt wird* ■

2. Der selbstkräuselnde, zusammengesetzte Faden des An-Spruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Homopolyamid kristallin ist, das erwähnte Kopolyamid nicht isomorph ist und daß beim Spinnen und Verstrecken die Homopolyamidkomponente im wesentlichen vollständig kristallisiert ist und mindestens teilweise bezüglich der erwähnten Kopolyamidkomponente längenstabilisiert ist, mit dem Ergebnis, daß bei der Hitzefixierung des erwähnten Fadens in einem im wesentlichen entspannten Zustand man hierdurch eine augenscheinliche Kristallisation des erwähnten Kopolyamids erhält, wodurch eine Kräuselung entwickelt wird, die eine zusammenziehende Kraft in einer solchen Größenordnung besitzt, daß sie ausreicht, um die zwischen den Faeern bestehende (Jewebereibung zu überwinden,

3. Der .selbstkräuselnde, zusamiaengesetzte Fäden des Anspruchs 2, dadurch gekennzeichnet, daß das e3?wäh&te Kopolyamid mlndeatena 10 Gewichtsproaent {jedes

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polymeren Bestandteile enthält, wodurch heim Hitzefixieren des erwähnten Fadens^ während er in einem entspannten Zustand ist, eine augenscheinliche Eristallisation der erwähnten Kopolyamidkomponente ersielt wird und zv;ar gleichzeitig mit oder direkt nach der Bildung der Lräuselurg. '

4c Der zu sr-iamen ge setzte Faden des Anspruchs 3, dadurch rekennzeichnet, daß der erwähnte IlomopolyemidbestB.ndtei1 aus l-oHybexamethylenadipäiiiid und der erwähnte liopolyamid-"bestandteil aus Polyhexamethylenadipaniid und Polyhexamethylensebacamid, rolyhexamethylenisophthelamid oder FoIyhexair-ethylendodecenoamid bestellte

5. Der Faden entsprechend einem der Ansprüche 1-4, '

dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Hoiaopolysnid- ^

komponente swinchon 20 und 80 Gewichtsprozent des erivähnten Fadens darstellt.

6. Der Faden nach Anspruch 3, dadurch pekennzeiclinet, daß er Jn Geweboform verliegt. ■

7. Ein Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter Fäden, welche verbesserte, zusammenziehende Ivräuselkräfte besitzen, ^rs darin besteht, daß. gleichzeitig mindestens zwei verschiedene komponenten sj*nthetisclier^polymerer Susewriensetzung gesponnen werden, so daß sich ein zusammengesetzter Faden bildet, in welchem die erwähnten Komponenten als deutlich getrennte, aneinander haftende Zonen enthalten sind, welche exzentrisch zuein- ender angeordnet sind und sich im wesentlichen endlos über die Länge des erwähnten Fadens erstrecken, wobei die erwähnten Komponenten hitzefixiert werden und wo die erwähnten Komponenten eine geringere Dehnungsorientierbarkeit und eine größere Restschrumpfung besitzen;, als eine andere der erwähnten Komponenten, worauf der erwähnte Faden verstreckt wird, wodurch selektiv diejenige Komponente orientiert wird, welche die größere Dehnungsorientierbarkeit besitzt, während die andere der erwähnten Komponenten im wesentlichen unorientiert und Tiicht kristallisiert bleibt, worauf der· erwähnte Fadenwährend er sich in einem im wesentlichen entspannten Zustand befindet, erhitzt wird, wodurch gleichzeitig eine unterschiedliche Schrumpfung und Fixierung-der erwähn-

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ten Komponenten in gekräuseltem Zustand bewirkt wird, worauf der erwähnte gekräuselte Faden gekühlt wird, womit ein Faden vorliegt, der zusammenziehende Kräuselkräfte in einer Größenordnung; besitzt, die ausreicht, um di e zwischen den Fäden des Gewebes bestehende Reibung zu überwinden.

8. Das Verfahren des Anspruchs 7» dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Eelaxationsvorgrng bei Y.ärmeeinwirkung weiter dadurch charakterisiert ist, daß man es den erwähnten Faden ermöglicht, sich um mindestens 20 % zu entspannen, indem man denselben unter verringerter Spannung durch eine Dampfatmosphäre passieren läßt.

9. Das Verfahren des Anspruches 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang des gleichzeitigen Erhitzens und Ent^pannens des erwähnten Fadens dadurch durchgeführt wird, daß man den erwähnten Faden durch einen Hitzestrahl hindurchzieht, wodurch man es dem erwähnten Faden ermöglicht, eine unabhängige, willkürliche Anzahl von Timkehrbewegungen der Frauselun^ durchzumachen.

10. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 7~9_? da- · durch gekennzeichnet, daß eine der erwähnten.Komponenten in v-'esentliehen aus einem Honopolyairid besteht, wf-.hrend eine andere der erwähnten !-.omponenten im wesertlichen aus einem nicht isomorphen ungeordneten Eopolysmid besteht und wo der erwähnte Faden die erwähnte Kräuselung besitzt, welche durch Strecken nachdem Abkühlen beseitigt wird.

11. Die Erfindung im wesentlichen so, wie sie hierin beschrieben ist» ■

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