DE1660586A1 - Garn und seine Herstellung - Google Patents

Description

Garn und seine Herstellung Die Erfindung betrifft ein neues Textilgarn aus künstlichem Poly-

merem, inabesondere ein Polyester-Kunstgarn für die Herstellung Ton Geweben, welche im wesentlichen den ästhetischen Appeal der Naturseide aufweisen.

Das Garn gemäss der Erfindung wird von Fäden mindestens sweier Arten mit einem um mindestens 1,7 1» verschiedenen Schrumpfvermögen der später definierten Art gebildet, wobei die fäden des Garns unrunde Querschnitte mit Pormfaktoren von Über 13 besitzen, vorxuga· weise eine Vielfalt von hauptsächlich trilobal (dreiflügelig) gearteten Querschnitten aufweisen, und von einem "Glanz"-Polymeren, d.h« einem Polymeren, das einen TiOg-Gehalt von nicht Über 0,1 ·% aufweist und von anderen Kattlerungamitteln frei lat, gebildet wer-

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den und eine rauhe Oberfläche besitzen, die indirekt durch einen Koeffizienten der dynamischen Reibung von unter etwa 0,70 bei der "Beflutet"-Prüfung und unter etwa 0,45 bei der "Film^H-Prüfung gekennzeichnet ist, und wobei der Garngesamttiter etwa 15 bis 100 den (1,7 bis 11 tex) und der durchschnittliche Einselfadentiter der das Garn bildenden Fäden 0,75 bis 1,5 den (0,08 bis 0,17 tex) beträgt ■Ι und das Garn vorzugsweise eine Mischung iron Fadentitem aufweist.

Das durch die Vereinigung der obigen Merkmale erhaltene Ergebnis ist besonders überraschend, da man mit den Merkmalen allein für sich oder in einfacheren Kombinationen keine seidenartigen Garne erhält. Wenn dagegen allen obigen Bedingungen genügt wird, bilden die Garne Waren, die in ihrem allgemeinen Aussehen, ihrem Glaus, ihren Griffeigenschaften und ihrer Resilienz in einem erstaunlichen Grade seidenartig sind. Ferner besitzen aus den Garnen gemüse der Erfindung hergestellte Waren über den ästhetischen Appeal der Seide hinau.3 all die vertrauten Pf legeleicht eigenschaften, die m:lt äen neuen Polyester-Kunstfasern zur Verfügung stehen.

Bas oh Ige, seidenartige Garn wird unter Schmelzspinn- und Streckverarbeitung von künstlichem Linearpolyester zum Garn erha2.ten, wobei man einen "Glanz"-Polyester herstellt, der höchstens 0,1 # TiO₂ tnthält und von anderen Mattierungsmittel» frei iat, dem Polyester einen feinteiligen, inerten Oberfläohenrauher einverleibt, durch 8ohaelHspinntn des Polyesters durch unrunde Spinnöffnungen Fäden verschiedener Querschnitte bildet und die Fäden einer Streckung

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unter Bildung von Fäden Bit einem Einzelfadentiter von durchschnittlich 0,75 bis 1,50 den unterwirft. Dabei wird in die Fäden ein untersehiedliches Schrumpf vermögen von mindestens 1,7 $> eingeführt, indem man im Verlaufe der Herstellung einen !Feil der Fäden anderen Temperaturen als einen anderen Teil unterwirft. Man kann die Fadenbündel getrennten Streckbehandlungen bei verschiedenen Bedingungen unterwerfen und sie dann durch Verflechten (Interlacing-Technik), Drehen oder Fachen zum Garn vereinigen. Vorzugsweise werden die Fäden au einem Garn mit einem Titer von unter 100 den vereinigt.

In den Zeichnungen, die eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutern, zeigt

Pig. 1 eine photographieche Draufsicht auf eine geeignete Spinndüse mit AustrittsSffnungen verschiedener, unrunder Formen (bei 3facher Vergrößerung) und

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des Verfahrens und einer Vorrichtung zum Srspinnen und Strecken der Fäden zwecks Bildung des Garns.

Bei der Ausführungeform nach Pig, 2 wird das geschmolzene Polymere durch zwei Seite an Seite angeordnete Spinndüsen 10 und 11, wie die in Fig. 1 gezeigte Spinndüse, versponnen. Die Fadenbündel 12 und 13 werden abgekühlt, mittels der Waisen 14 und 15 mit Spinnschlichte befeuchtet und getrennt an den Zuführwalzen 16 und 17 aufgenommen. Das Fadenbündel 12 läuft um die Zuführwalze 16 und ihre Führungswalze 18, wird den in das heisse, wässrige Bad 22 getauchter

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Strecketab 20 züge führt und mittels eines Streckwalssenpaars 24* 26 veretrecfct, worauf die veretreclcten Fäden titer eine Führungswalze 28, durch einen Verflechter 30 und zur Auf Wickelung 32 laufen. Das andere Fadenbündel 13 wird in ähnlicher Weise τοη der Zuführwalze 17 und ihrer Führungswalze 19# dem Streckstab 21 im Bad 23_f den Streelcwalzen 25 und 27 und der Führungswalze 29 bedient. Am Vertteohter30 werden die beiden Fadenbündel vereinigt.

Die Garne gemäss der Erfindung müssen, wie oben erwähnt, von unterschiedlich schrumpffähigen Komponenten gebildet werden, deren eine einen höheren Restschrumpf ale die andere aufweist, wobei sich die beiden Arten von Komponenten um einen Δ S-Wert von mindestens 1,7 Prozentpunkten unterscheiden. Der Parameter A S bedeutet den Unterschied zwischen dem Abkoch-Schrumpf der höherschrumpfenden Komponente, bestimmt bei einer Haltespannung von 0,02 g/den, ausgedrückt als Prozentsatz der ursprünglichen länge der Probe, und dem Trockenwärme-Schrumpf der niedrigerschrumpfenden Komponente, bestimmt ohne Einwirkung einer Haltespannung bei 160° C und in entsprechender Weise als Prozentsatz der ursprünglichen Länge der Probe ausgedrückt. Garne dieser Kennzeichnung liefern nach dem Verar- . beiten zum Gewebe, Abkochen oder Auswaschen und dann Bügeln oder Wärmefixieren bauschige Waren mit einem weichen, geschmeidigen Griff.

Unter Restsohrumpf ist in der hier gebrauchten Bedeutung die in dem Faden oder Garn verbleibende oder vorliegende Befähigung zur Linear zusammenziehung bei der genannten Zugspannung in Wasser von

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100° oder bei Einwirkung von trockener Wärme von 160° 0 bei einer Einwirkungezeit von 5 Min. zu verstehen. Soweit keine Zugspannung angegeben ist, handelt es sich um den Restschrumpf bei einer Zugspannung von Null. Der Begriff des SchrumpfVermögens ist auch gleich* bedeutend mit dem Restschrumpf als Eigenschaft eines Fadens oder Garns gebraucht. Bei alleiniger Verwendung bezieht sich der Begriff des "Schrumpfes¹¹ auf die Stufe, in welcher die Linearzueam- i menziehung eines Fadens oder Garns bewirkt wird, oder die Bestimmung des Grades der Linearzusammenziehung. Paden oder Garne, welche beim Erhitzen keine Längenveränderung ergeben, sind hier als Grenzfall zu betrachten, in dem der Schrumpf gleich Null (0,0#) ist. In einigen Fällen können die Fäden oder Garne einer Dehnung unterliegen, wenn sie, unter Zugspannung gehalten, erhitzt werden; in diesen Fällen ist die Längenveränderung als Schrumpf negativen Vorzeichens (negativer Schrumpf) zu betrachten.

Für die Zwecke der Erfindung kann eine zufriedenstellende Bestimmung des Abkocheohrumpfes wie folgt durchgeführt werden: Zur Messung des Garnschrumpfes bei einer Belastung von 0,02 g/den wird zunächst der Titer der Garnprobe bestimmt und eine 8 bis 15 cm lange Probe gewonnen und auf Hundertstelzentimeter genau gemessen. Bann werden die Gewichte am Garn festgeklemmt und so eingestellt, dass man unter Berichtigung für die Auftriebskraft von Waeeer eine Gesamtbelastung des Garns von 0,02 g/den erhält. Sie Probe wird nun 2 bis 5 Min. in Wasser von 100° C gegeben, wobei man siohersttilt, dass Probe und Gewicht frei la Wasser hängen und volletän-

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dig von Wasser bedeckt sind. Man misst die Endlänge der Probe vor dem Entnehmen aus dem Wasser und errechnet den Schrumpf nach der folgenden Formel:

/Ursprüngliche End- ι _{1Λη qnilwlBinf} /,-rs ^lLänge " länge' * ^Ίυυ Schrumpf (*) * Or₈prüngllohe ge

Die Garne gemäse der Erfindung werden von Fasern unrunden Querschnittes mit einem durchschnittlichen Formfaktor von über 13 gebildet. Die Unrundheit der Fasern ist Bedingung; wenn alle anderen, oben beschriebenen Parameter bis auf den Querschnitt richtig eingestellt werden und Rundfasern Verwendung finden, zeigen die aus diesem Garn hergestellten Waren einen glatten, wacheigen Griff, der leioht von demjenigen der Seide untersoheidbar ist.

Der Formfaktor ist duroh die Gleichung

P² Formfaktor ■ j—

definiert, worin P den Umfang des Querschnittes und A die Quersohnittsflache, auf Basis der gleichen Längeneinheiten, bedeutet. (Ein Kreis hat somit einen Formfaktor von 4 Φ oder 12,6, während der Formfaktor eines Quadrates 16 beträgt.)

!•oh einer bevorsugten Ausführungsform der Erfindung liegt in dem Oarn »thr als eine Art von Fadenqueroohnitt vor, d. h. das Garn

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wird hierbei von einer Anzahl von Fadengruppen gebildet, wobei die Fäden jeder Gruppe einen anderen Querschnitt als diejenigen der anderen Gruppen aufweisen.

Die Garne genäse der Erfindung müssen aus einem gläneenden Polymeren, d. h. nichtmattierten Polymeren hergestellt werden. Auf dem Kunstfaser-Gebiet hat sich die Praxis entwickelt, dem Polymeren Tor | dem Spinnen ein Weisspigment von hohem Brechungsindex, wie TiO₂, einzuverleiben. Gebräuchlich sind TiO_g-Konzentrationen von 0,3 und 2 Gew.S*. Das Vorliegen des TiO₂ in Fäden führt ssu einer inneren Lichtzerstreuung und verleiht den Fäden hierdurch einen gewissen Grad an Undurchsichtigkeit« Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dagegen ist die Undurcheichtigkeit der Fäden zu vermeiden. Sie Fäden müssen von einem Polymeren gebildet werden, das entweder kein TiO₂ oder auf jeden Fall nicht mehr als etwa 0,1 Gew.^ TiO₂ enthält. Bei einer gfösseren Menge wird der eeidenartige Schimmer der Fäden zerstört. Andere Hattierer, wie BaSCh oder Hohlräume, sollen abwesend sein. Die Fäden sollen vorzugsweise auch kompakt, nicht hohl sein.

Die die Garne gemäßa der Erfindung bildenden Fäden müssen einen bestimmten Betrag an Oberflächenrauhigkeit besitzen, damit sie von unerwünschten Glaneeigensohaften frei sind. Durch das Vorliegen von in unerwünschter Weise glänzenden Fäden wird der zarte Schimmer der Seide zerstört. Die Oberflächenrauhigkeit lässt sich am bequemsten in Form ihrer Auswirkung auf den Koeffizienten der hydrodynamieohen

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Reibung bestimmen. Sie Koeffizienten der hydrodynamischen Reibung, fjg, der die Garne gemäße der Erfindung bildenden Fäden liegen unter etwa 0,70, bestimmt auf einem "befluteten" Chromstab, oder unter etwa 0,45t bestimmt an einem "abgewischten" Chromstab in der später beschriebenen Prüfung.

Nach einer bevorzugten Aus f Uh runge form der Erfindung wird die Rauhigkeit der Fadenoberfläche erhalten, indem man dem Polymeren vor dem Spinnen ein feinteiliges, inertes Material einverleibt, dessen Brechungsindex in der Nähe desjenigen des Polymeren liegt, wobei die Stoffe zufriedenstellende Ergebnisse liefern, deren Brechungsindex sich von demjenigen des Polymeren um nicht mehr als etwa 0,15 Indexeinheiten unterscheidet. Solche Stoffe führen zur Oberflächenrauhigkeit, ohne eine innere Lichtzerstreuung herbeizuführen. Ein bevorzugtes Material für den Einsatz in Polyäthylenterephthalat bildet gereinigter Kaolinit mit einer Teilchengrösse im Bereich von 0,5 bis 5 Mikron. Zu anderen Oberflächenrauhern gehören Calciumterephthalat, Kaliumacetat, Kaliumterephthalat und Kalium-3»5-di-(carbomethoxy)-benzolsulfonat.

Sie neuen Garne gemäss der Erfindung werden, wie oben erwähnt, von Fäden mit einem Einzelfadentiter im Bereich von 0,75 bie 1,5 den gebildet. Fäden dieser Grosse sind erforderlich, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Bei einem durchschnittlichen Einzelfadentiter von unter 0,75 den wirken die aus den Garnen erhaltenen Waren "tot" und sind "breiig" weich. Bei einem durohsohnitt-

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lichen Einzelfadentiter von über 1,5 den andererseits sind die aus den Garnen erhaltenen Waren steif und hart. Der weiche, reiche Griff der Naturseide wird nur erhalten, wenn der Eineelfadentiter zwischen 0,75 und 1,5 liegt. Vorzugsweise wird das Garn τοη Fäden variierten Titers gebildet»

Die Garne gemäss der Erfindung sind ferner zur !Urzeugung der landläufigen Seidenartigkeit auf einen Titer von unter etwa 100 den (11 tex) beschränkt. Diese Begrenzung des Garngesamttiters ist willkürlich und ergibt sich aus dem historischen Umstand, dass Waren aus Naturseide allgemein aus feintitrigen Garnen hergestellt worden sind.

Eines der Probleme, die sich bei der Entwicklung eines künstlichen Garns ergeben haben, dessen Aussehen dem der Naturseide gleichkommt, war das Fehlen einer objektiven Prüfung des Garn-Schimmers. " Man war zur Bewertung neuer Garne damit auf die subjektiven Meinungen geschulter Betrachter angewiesen. Diese Situation wird jedoch duroh die folgende Prüfung auf den Garn-Gesamtschimmer zum Teil erleichtert. Man wickelt das Probegarn bei einer Spannung von 0,5 g/den in Form einer Garneinzellage, bei der sich benachbarte fadenbündel berühren, aber nicht überlappen, auf eine sohwarse Karte. Diese Probe wird mit einer ähnlionen Prüfkarte (Kontrollkarte) verglichen, die aus einem Garn aus Fäden runden Quersohnittes aus farbveraiegeltem, sohwanem (mit Oaeruee gefülltem) PoIyäthylenterephthalat hergestellt worden ist. Man beleuohetet die

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«ι·* IJ mm

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Prüfkarte mit einem gebündelten Lichtstrahl konstanter Intensität, der senkrecht zur Längsrichtung des Gama steht und mit der Ebene, in der die parallelen Garnreihen liegen, einen Winkel von 10° bildet. Die Intensität des zerstreuten Lichtes wird dann mit; einem zweckentsprechenden Photometer bei Winkeln τοη 60 bis 155° zwischen dem einfallenden Lichtstrahl und reflektierten Lichtstrahl fc gemessen, wobei der Winkelscheitel von dem beleuchteten larn gebildet wird· Ein zweckentsprechendes Photometer, mit dem die hler genannten Werte bestimmt worden sind, :lst das "Bensichron" (W. Mo Welch Soientific Co., Chicago, IU._t V₀St₀AOt das mit einem blauempfindlichen Messelement und einer in der Einheit der "optischen Dichte" geeichten Skala von 1,5 > schwarz) bii* O (« beleuchtetes Weiss) versehen ist. (Die "Schimmer"-Einheiten werden erhalten, indem man die für die optische Dichte erhaltene Messzahl mit 100 multipliziert.) Als wesentlich hat sich der Unterschied der Ablesungen für die Prüfgarn*) und die schwarten Gerne bei den beiden Winkeln erwiesen» Die neuen Garne gem&as der ?.r ■ findung ergeben einen Reflexionfcunterschied von unter etwa 60 Schimmer-Einheiten (0,60 Einheiten der optischen Dichte) bei einem Winkel von 60° und von über etwa 120 Sohimmer-Iü«holten (1,20 Einheiten der optischen Dichte) bei einem Winkel von 1:35°, Es hat sioh gezeigt, dass Garne mit einem Reflexionsunterschied von mehr als 60 bei einem Winkel von 60° su Waren führen, clio s;n stark mattiert oder stumpf wirken, um als seidenartig betrachte!; werden zu können.Garne wiederum, die weniger als 0,1 # TJ0_? enthalten und einen Reflexionsuntersohied von unter 120 bei einem

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Winkel von 155° ergeben, liefern Waren, die zu glänzend sind.

Unter dem künstlichen üinearpolyester ist hier ein im wesentlichen lineares Polymeres von einem der Eigenschaft der Faserbildung entsprechenden Molekulargewicht zu verstehen, das eine Reihe von überwiegend von Kohlenstoffatomen gebildeten Ketten aufweist» die durch einen wiederkehrenden Carbonyloxy-Rest, «o-O«, verbun- ( den. sind. Der Begriff des Polyesters umschliesst hier auch Mischpolyester, Terpolyeeter und dergleichen. Beispiele für die Polyester enthalten die USA-Patentschriften 2 465 319» 2 901 4-66 und 3 018 272. Ein der Eigenschaft der Faserbildung entsprechendes Molekulargewicht ist bei Polyestern mit einer Intrinsic-Viseosität von mindestens etwa 0_s3 zu unterstellen? die Intrinaic-Viscosität ist in der TJBA-Satentscbräft 3 057 627 definiert.

Zu zweibasischen Säuren für die Herstellung der Polyester und * Mischpolyester geeigneten gehören Terephthalsäure, Isophthalsäure, Sebacinsäure, Bibenzoesäure, Hexahydroterephthalsäure„ Ätlaylendibenzoesäure, Isopropylidendibenzoesäure _r 4,4' -Dicarbojrydipheciyl" äther, 4,4"~Dicarboxy~m~terphenyl und 2,6- und 2,7-Naphthalindicarbansäure. Zu Glykolen für die Herstellung der Polyester und Mischpolyester gemäss der Erfindimg gehJren die Polymethylenglykole, wie Äthylenglykol, Trimethylenglykol und Tetramethylengly- »col, and versweigtkettige Glykole, wie 2,2-Dimethylpropancliol~1,3 und :?,2-Dimethylbutandiol-1,4. Hierzu gehören auch dae ei««--undtranii"Hexahydro~p~xylylenglykol, BiS"P~(2-hydroxyäthyl)-benzol,

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Diäthylenglykol, Bis~p-( ß-hydroxyäthoxy) -benzol, Bie-4, 4' -(S-hydroxyäthoxy)-diphenyl, 1,4-Dihydroxy-/2.2.27-bicyclooctan, 2,2«Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4^f-Dihydroxybiphenyl, (Bicyclohexyl)-4t4'-dimethanol, 1,2-Bis-(4~hydroxymethylcyclohexyl)~&than, 2,2·» Bis-U-hydroxymethylcycloheaeylJ-propan und 1 _t4-Bi8~(hyäroxyinethyl)~ bicyolo25.2.27-00tan. Zu anderen polyesterbildenden Reagenzien gehören bifunktionelle Verbindungen, wie ß-Hydroxypiralineäure, Hydroxyessigsäure und dergleichen.

Zur Bestimmung des Koeffizienten der hydrodynamischen Reibung, f_fc9 hängt man einen Prüffaden so über einen polierten, verchromten Dorn von 12,7 mm Durchmesser, dass der Faden den Dorn auf einem logen von ungefähr 180° berührt, und befestigt am einer. Fadenende ein Gewicht von 0,3 g (Eingangsspannung) und am anderen Ende einen Spannungsmesser (Ausgangsspannung). Der Dorn wird mit einor Geschwindigkeit von 1800 ü/Hin. umlaufen gelassen und unmittelbar vor der Ablesung der Spannungsmesser-An^eigen für die "Beflutet"-Werte die Berührungsfläche mit einem Tropfen Mineralöl Nr. 50 "beflutet". Für die "Film"-Werte wird des öl so von dem Dom afagewischt, dass nur ein dünner Film verbleibt. Der Koeffiaiett, f_fef wird aus der Gleichung

errechnet, worin f_fe den Koeffizienten der hydrodynamischen Reibung, In den natürlichen Logarithmus (eur Basis e), T₁ die Eingangs-

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" IC "

und Tg ^die Ausgangeapannung und a den Winkel, auf dem der Faden den Dorn umgibt, in der Einheit rad bedeutet.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, wobei eich Teil- und Prozentangaben, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen.

Bei 8_p i e 1 1

Man stellt einen Mischpolyester des Polyäthylenterephthalates mit einem Gehalt an 5-Natriumsulfoisophthalat-Resten von 2 Mol# nach der allgemeinen Arbeitsweise von USA-Patentschrift 3 018 272 her und gibt während der Polykondensation eine genügende Menge einer Aufschlämmung feinteiligen öalciumterephthalates in Ölykol hinzu, um in dem Fertigpolykondensat eine Calciumterephthalat-Konzentration von 1,4 # zu erhaltene Die Mischung wird auf eine Intrinsic-Viscosität von etwa 0,52 polykondensiert, als Band auegeetoseöft, " abgeschreckt, auf Flocke geschnitten und für den weiteren Einsatz aufbewahrt.

Das in der obigen Weise erhaltene Polykondeneat wird auf einem Sohneckenextruder wieder geschmolzen und bei 297° 0 durch zwei Seite an Seite angeordnete 25-Looh-Spinndüsen sohmelzgesponnea, deren jede'fünf Gruppen fünf unrunder Löcher aufweist, wobei «ioh jede Gruppe leicht von den anderen vier unterscheidet. Die Lochformen sind in Fig. 1 erläutert. Jeder Splananordnung iat ferner eine Verteilerplatte der allgemeinen» in der ÜSA-Patenteohrift

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3 095 607 beschriebenen Art zugeordnet; diese Platten weisen fünf Gruppen von je fünf Doeierlöehern auf, wobei jede Gruppe eine von den anderen vier Gruppen leicht verschiedene Grosse hat, und sind so angeordnet, dass das ausgepresste 50-Faden-Btindel von 25 Paaren nahezu identischer Fäden gebildet wird, wobei sich jedes Paar von den anderen unterscheidet.

Sie ausgestossenen Fäden werden in Luft abgeschreckt, mit einer herkömmlichen Spinnschlichte befeuchtet und um eine Zuführwalze, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 1165 m/Hin» arbeitet, und dann einen Streckstab geführt, der in ein wässriges, auf 90° 0 gehaltenes Schlichte-Streckbad taucht, mid für die Streck- und Wärmebehandlung in zwei getrennte Bündel (zu je 25 Fäden) aufgespalten, deren eines um ein Paar Streckwalzen, die auf 105° σ aufgeheizt sind und mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 2510 m/M:ln« umlaufen, und anderes um ein zweites Paar von bei 169° C arbeitenden und mit 2510 m/Min» umlaufenden Streokvmlzen geführt wird. Die von den beiden Streckwalzensätzen kommenden Fadenbündel werden wieder vereinigt, nach der Interlacing-Technik der USA-Patentschrift 3 110 151 miteinander "verflochten" und als Garn von 70 den mit einer Bruohdehnung von etwa 25 # aufgewickelt. Als durchschnittlicher Einzelfadentiter ergeben sich 1,4 den«

Die mit den 105° C-Streckwalzen vorstreckten Fäden ergeben einen Restsohrumpf bei 0,02 g/den Belastung in Wasser von 100° C von etwa 9 ^i dl« mit den 169°Ö-Streckwalzen veretreokten Fäden einen

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Restschrumpf von 4,3 # bei 160° C, woraus sich ein Δ S von 4t7 £ ergibt *

Alle Fäden des erhaltenen Garns weisen einen unrunden Querschnitt auf, wobei kein Faden einen Formfaktor von unter 13_f2 hat und der durchschnittliche Formfaktor aller Fäden etwa 15,1 beträgt. Die Titerstreuung unter den Fäden entspricht einem Faktor von etwa 4 ; 1 sswischen dem gröbsten und feinsten Faden.

Wenn das Garn bei der obigen Schimmer-Prüfung auf eine Karte gewickelt und auf die licht «Winkelreflexion geprüft wird, erhält man eine?* Reflexionsunterschied bei 60° von 64 und bei 155° von 160„

Die Reibungsmessungen ergeben einen Reibungskoeffizienten, f_fe, von 0,36, bestimmt auf einem "befluteten" Chromstab.

Das in der obigen Weise erhaltene Garn ist sau einem Taftgewebe in leinwandbindung verarbeitet und subjektiv von einem Gremium geschulter Prüfer bewertet worden. Babel bestand allgemein Übereinstimmung, dass Schimmer, Spitzlichter, Griffeigenschaften und Resilienz der Ware in erstaunlicher Weise der Naturseide entsprechen«

ß e As ρ i e 1 2

Ein Mischpolyester des Polyalkylenterephthalates mit einem Gehalt an 5 Iiatriumsulfoisophthalat-Resten von 2 Mol# wird nach der all-

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gemeinen Arbeitsweise der USA-Patentschrift 3 018 272 mit der Abänderung hergestellt, dass man den Anfangskomponenten 0,85 # vom End* gewicht des Polycondensates an Kaliumacetat zusetzt. Pie Gegenwart von Kaliumacetat in Polyestern ergibt Fäden mit einer gerauhten Oberfläche* Die Polykondensation wird bis zum Erreichen einer relativen Viscosität von 18,8 (Intrinsic-Viscosität etwa 0,5) fortge-™ setzt und dann das Polykondensat als Band ausgestossen, abgeschreckt, auf Flocke geschnitten und für die weitere Verwendung aufbewahrt,

Bas in der obigen Weise erhaltene Polykondensat wird wieder auf einem Schneckenextruder geschmolzen und bei 299° C unter Verwendung einer Einzelspinndüsenanordnung der in Beispiel 1 beschriebenen Art schmelzgesponnen. Die 25 ausgestossemen Fäden werden ±u Luft abgeschreckt, mit einer herkömmlichen Sp;lnnschliohte befeuchtet, ua ) eine mit einer Oberflächengeschwindigkei*; von 786 m/Min ο a:?bei tenß.e Zuführwalze, dann einen Streckstab, der in ein wässriges, auf 90° C gehaltenes Schlichtebad taucht, und hierauf (in 15 Umsohlingungen) um ein auf 107° C aufgeheiztes uncl mit e:.ner Oberfiächengeschvindigkeit von 2510 m/Min, umlaufendes Stre !kvraisenpaar geführt. Jian Garn wird als 25fädigea 35-den-Sa:n^an mit «itier Bruchdehnutig vob 27 f> aufgewickelt.

Die Hälfte des in der obigen Weise hergestellten Garns wird dean bei konstanter länge wärmefixiert, indem man sie über ein Paar auf 200° 0 aufgeheizter Walzen führt, ohne dass das Garn hierbei ge-

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dehnt wird oder schrumpfen kann. Dieses wärmefixierte Garn wird dann mit dem restlichen, nicht wärmebehandelten Garn vereinigt, wie in USA-Patentschrift 3 110 151 verflochten und als SOfädiges 70-den-Garn aufgewickelt. Als durchschnittlichen Einzelfadentiter erhält man 1,4 den.

Die auf den 200⁰G-WaIssen wärtaefixierten Fäden ergeben einen Restschrumpf von etwa 3,6 $> bei 160° C, die der Wärmebehandlung bei 200° C nicht unterworfenen Fäden einen Raatschrumpf bei 0,02 g/den Spannung in Wasser von 100° C τοη 11,0 $>, woraus sich ein Δ S vom 7,4 # ergibt.

Alle Fäden des erhaltenen Garns haben einen unrunden Querschnitt, wobei kein Faden einen Formfaktor von unter 13»3 aufweist und der durchschnittliche Formfaktor aller Fäden etwa 15»2 beträgt. Die Titeretreuung unter den Fäden entspricht einem Faktor von 2 ϊ 1 zwischen dem stärksten und feinsten Faden.

Wie oben beschrieben, wird das Garn zur allgemeinen Prüfung auf Garnschimmer auf eine Karte gewickelt unä auf die Licht~Winke!I reflexion geprüft. Man erhält einen Reflexionaunterschied bei 60° von 50 und bei 155° von 147.

Dl· Reibungsmeesungen ergeben einen Reibungskoeffizienten, f^, von 0,49» bestimmt auf einen "befluteten" Chromstab.

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Das in der obigen Weise erhaltene Garn ist wie in Beispiel 1 zu einem Taftgewebe in Leinwandbindung verarbeitet und subjektiv von einem Gremium geschulter Prüfer bewertet worden. Dabei ergab sich das allgemeine Urteil, dass Schimmer, Spitzlichter, Griffeigenschaften und Resilienz der Ware stärker als bei jeglicher bisher bekannten Ware der Naturseide entsprechen.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines Garns_p das in den meisten Beziehungen dem Garn von Beispiel 2 entspricht, ab ei· auf Grund einer überhohen TiOg-Konzentration nicht seidenartig ist.

Wie in Beispiel 2 wird unter Verwendung der dort beschriebenen Spinndüsenanordnung ein Mischpolyester des Polyethylenterephthalat tee mit einem Gehalt an 5-Hatriuesuifoißophthalat-Hesten von 2 in dem 2 Gew.56 TiOg dispergiert sind, echmelssgesponnen. Die ausgeetossenen Fäden werden in Luft abgeschreckt, mit einer herkömmlichen Spinnschlichte befeuchtet, um eine Zuführwalze, die mir. 155Om/tain. arbeitet, einen Streokatab, der in ein wässrige», auf 90° C gehaltenes Schliohtebad taucht, und dann ein Paar Streck walzen geführt, die auf 110° C aufgeheizt sind und mit 251Om Min. umlaufen, und hierauf als 35-den-Garo aufgewickelt. Die Hälft« des erhaltenen Garns wird bei konstanter Länge wärmefixieri, indem man sie über ein Paar auf 200° 0 aufgeheizter Walzen führt, und

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das so wärmebehandelte Garn mit den Heet des ursprünglichen, verstreckten Garne zu einem 50fädigen 70-den-Gam von unterschiedlichem Schrumpf vermögen vereinigt, das nan dann nach USA-Patentschrift 3 110 151 verflicht und zur fackung aufwickelt. Als durchschnittlicher Einzelfadentiter ergeben sich 1,4 den.

Die auf den 16O°C-Walzen wärmefixierten Fäden ergeben einen durch- Λ schnittliehen Restschrumpf bei Kullbelastung und bei 160° C von 4,2 #, die der 160°C-Wärmebehandlung nicht unterworfenen Fäden einen Restschrumpf bei 0,02 g/den Belastung in Wasser von 100° C von etwa 11,8 #, woraus sich ein 4 S von 7,6 # ergibt.

Alle Fäden des Garns haben einen unrunden Querschnitt, und kein Faden hat einen Formfaktor von unter 13»2. Der durchschnittliche Formfaktor aller Fäden beträgt etwa 15,1. Die Titerstreuung entrspricht einem Faktor'von etwa 4 :1 zwischen dem gröbsten und feinsten Faden«

Wie oben wird das Garn zur allgemeinen Prüfung des Garnschimmers auf eine Karte gewickelt und auf die Licht-Winkelreflexion geprüft. Man erhält einen Reflexionsunterechied bei 60° von 76 und bei 155° von 100«

Die Reibungamessungen ergeben einen Reibungskoeffizienten, f_fe, von 0,58„

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Das in der obigen Weise erhaltene Garn ist zu einem Taftgewebe in Leinwandbindung verarbeitet und von einem Gremium geschulter Prüfer untersucht worden, wobei alle Prüfer übereinstimmten, dass die Ware ein kalkiges Aussehen besitzt und nicht den Schimmer oder die Spitzliohter zeigt, die für Naturseide charakteristisch sind.

Be i s ρ i e 1 4

Dieees Beispiel erläutert den bevorzugten Bereich der Schrumpfung terschiedsfunktion des A S für eine seidenartige Ausgewogenheit zwiβohen Resilienz und Weichheit.

Nach einer hauptsächlich dem Beispiel 1 entsprechenden, allgemeinen Arbeitsweise wird eine Reihe von Garnen hergestellt, wobei als Ausgangspolymeres ein Mischpolykondensat des Polyäthylenterephthalates dient, das zur Anfärbbarkeit 2 Mol# Natrium-5-sulfoisophthalat enthält und weiter durch Einverleibung von 0,8 Gew.# Kaliumacetat modifiziert ist, um in den Fäden eine Oberflächenrauhigkeit auszubilden. Das ersponnene Fadenbündel wird wie in Beispiel 1 nach dem Streckbad aufgespalten und der eine Teil über auf 185° 0 aufgeheizte Streckwalzen, der andere Teil über einen anderen Satz auf eine niedrigere Temperatur (Tabelle I) aufgeheizter Streckwalzen geführt. Die getrennt erhitzten Garnteile werden dann wieder zum Garn vereinigt, dessen A S-Werte in der Tabelle genannt sind. Die Probe 5 stellt ein aus dem gleichen Polymeren ersponnenes Kontrollgarn dar, bei dessen Herstellung das Fadenbündel

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jedoch nach dem Verlassen des Streckbades nicht aufgespalten wird und daher keinen Schrumpfunterschied zeigt.

Aus jedem Garn ist ein Taftgewebe in Leinwandbindung hergestellt und subjektiv durch ein Gremium geschulter Prüfer bewertet worden. Während bei allen Waren der Schimmer, die Spitzliohter und die Griffeigenschaften von Seide vorliegen» ergab sich eine allgemeine Bevorzugung der Waren aus den Garnen mit einem US von über 1,7 #» aber unter 9,0 H. Sie Ware mit einem Δ S von 9,0 # erwies eioh als zu weich, während die Ware aus dem Garn mit einem Δ S von 1,7 Ί» als weniger resilient als die besten Proben, wenngleich auch noch seidenartiger als die Kontrollprobe, die keinen Schrumpfunterschied aufwies, eingestuft wurde.

Tabelle I

Probe Streckwal- f. (PiIm) f_k (be- Λ S, Warenbauschig- Bewertung zentempe * * ^{keitf cm} '«

zentemperatur_B ⁰C

1 80

2 85

3 90

4 100

flutet)

0,33 0,36 0,34 0,34

0,33

0,58 0,57 0,56

0,57 0,59

2,8 2,5 2,4 2,2

1,7

weich am besten am besten

gut, weniger resilient

sohlUpfrlg, nichtbauschig

Die Warenbaue oh iglce it (cmVg) wird aus dem Warengewioht je Flächeneinheit und der Warendioke errechnet. Die Warendioke wird

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nach der ASTK-Prüfnorm D-1777 unter Verwendung einer ultraempfindliohen Lehre (Herstellerin die The Sheffield Corporation, Bayton 1, Ohio, V.St.A.) und eines kreisförmigen Pressfussee von 7,6 cm Durchmesser bei einem Belastungsdruck τοη 3 g/cm² und einer Belastungsdauer von 30 Sek. bestimmt.

Beispiel 5

Dieses Beispiel erläutert die Auswirkung der Oberfläohenrauhigkeit auf den seidenartigen Schimmer und daa seidenartige Spitzlioht von Polyestergarnen·

Ähnlich wie in Beispiel 1 wird mit der Abänderung eine Reihe von Garnen ereponnen, dass man ein Polymeres mit verschiedenen Konzentrationen an Kaolin!t einsetzt, um in den anfallenden Fäden verschiedene Orade an Oberflächenrauhung zu erhalten. Alle Garne werden von Fäden mit einem gleichmässigen trilobalen Querschnitt mit einem Modifisierungsverhältnis von 2,1 gebildet (unter dem ModifiBierungsverhältnis in Bezug auf einen Fadenquersohnitt ist das Verhältnis des Radius eines umbeschriebenen zu demjenigen eines einbeschriebenen Kreises su verstehen (USA-Patentschrift 2 939 201, Spalte 3, Zeile 24))· Aus jedem Garn wird zur Prüfung •in Taftgewebe in Leinwandbindung hergestellt} Ergebnisse siehe Tabelle II.

Bei dtr Untersuchung dieser Waren durch ein Gremium gesohulter

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Prüfer wurde der seidenartigste Schimmer und das seidenartigste Spitzlicht den Waren C, D und S zugeordnet, während die Waren A und B, für die Film-f^-Werte von über 0,45 kennzeichnend sind, als zu glänzend wie auch einer genügenden "Deckkraft^H ermangelnd eingestuft wurden,

tabelle II

Probe Nummer, Kaolin!t, f. (Film) A S Waren- Schimmer den/Faden 96 bauechig-

keit,

A	70/50	1	e 1	0	0,50*	5,2	2,17	unerwünscht
							glänzend
B	70/50	2	♦0	0,48	3,1	2,94	unerwünscht
		2				2,82	glänzend
C	70/50	2	,1		5,5	2,52	seidenartig
D	70/52		.3	0,41	4,0		seidenartig
E	70/50	*9	0,27	5,9		seidenartig
·)	Schätzwert
	B e i s ρ i	6

Dieses Beispiel erläutert den verbesserten, seidenartigen Charakter, den man durch Verwendung eines Garns aue Fäden mit einer Vielfalt von Querschnitten erhält, im direkten Vergleich mit einem Sam aus Fäden des gleichen Querschnittes.

Nach der allgemeinen Arbeitsweise von Beispiel 1 werden aus Glanz< Polyäthylenterephthalat, das teinteiliges Aluminiumsilicat als

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Oberflächenrauher enthält, zwei Garne hergestellt, deren eines aus Fäden mit einer Vielfalt von Querschnitten, wie in Beispiel 1 beschrieben, und anderes aus Fäden, die alle den gleichen trilobalen Querschnitt mit einem Modifizierungs-verhältnis von 2,1 aufweisen, besteht; Eigenschaften siehe Tabelle III. Aus diesen beiden Garnen stellt man Taftgewebe in Leinwandtindung her, die auf im wesentlichen den gleichen Bauschigkeit©faktor fertiggemacht werden.

Bei einer Bewertung durch ein Gremium geschulter Prüfer wurden bei der Ware aus dem Mischquerschnitt-Garn das Aussehen, der Schimmer und das Spitzlicht der Seide festgestellt, während der Ware aus dem Garn gleichmässigen, wenngleich auch trilobalen Fadenquerschnitts ungeachtet einer seidenartigen Natur als bei einer äquivalenten Ware aus Fäden von Rundquerschnitt das Spitzlicht der Seide nicht zuerkannt werden konnte.

T a b e 1 1 e ΙΙΪ

Probe Querschnitt Garntiter, Kaolinit- ά S

den/Faden- Konzentra«* zahl tion,

Warenbau-

schigkeit,

cmVg

Bewertung

6a trilobal 70/50

6b gemischt, 70/50 seidenartig

2,1

1,8

5,5

7,5

?,94 matter und trockner« griffig als 6b

2,99 seidenartiger Schimmer und seidenartiger Griff

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IS

Beispiel 7

Diesea Beispiel erläutert die Auswirkung des unterschiedlichen Sohrirapfes auf den seidenartigen Charakter.

Nach der allgemeinen Arbeitsweise von Beispiel 1 wird aus Polyäthylenterephthalat, das feinteiliges Aluminiumsillcat zur Ausbildung einer Oberflächenrauhigkeit enthält, ein Garn aus Fäden mit Mischquerschnitten und Mlschschrumpf hex-gestellt« Zum Vergleich stellt man ein Kontrollgarn in der gle chen Weise mit der Afcän~ deruag her, dass daa <3arnfoündel nach den Strecken nicht zur Wärme" behanllung aufgespalten wird, d. h. all; Fäden werden in der gleichen Weise behandelt und haben die gleichen Schrumpfeigenschaften (AS χ Ο)» Aus beiden Garnen werden Taf";gewebe in Leinwandbirdung hergestellt und nach entsprechenden Arb itiaweisen fertiggomacht. Die Ware aus dem '!am mit untars^hiedliiheEi Schnuapf iat viel sprunghafter und weicher und aeii;t die attraktiven Drtipierei{;ea-Bchaften der Seide. Die Ware aus dem eo^rvPiipfunfcerechvad.Joser Qnrn seigt zwar auch Schimaier und Spitsslicht eine» sßjdenartlgun Carrie _t erweist sich aber als hart urd i-. der S^rungliaftigkeit mangel'naf fc un<i ferner in den Drapierei#öitiscl«aften /enJßer attraktiv. Eigen-Behalten:

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BAD ORIGINAL 109813/1706

Tabelle IV

Kaolinit- % (Film) Garatiter, A S Wage Varenbewer-

Konzentra- * den/Faden- Gewicht, Öausehig- ^

tion, # ssahl g/m2 ke|t,

*·*"""^' '' 'VH^-JRKR^=MKSMMHBMmWMMBV f ι " —ι fci^Ml ι ι r— ■** ■ ■■» ■ ιι ■ μ» ■ ■ ι ιι ■ ***** S Γί ..^_.

" ²⁶ *" 109813/1706

2,1 0,27 70/50 4,5 58 2,35

2ι5 0,31 70/50 0 75 "1,70 yelafeiv

pg haftlgkeit

Claims (1)

1. DP-454 If 15. juli 1967

   Patentansprüche

   1, Seidenartiges, multifiles Garn aus künstlichem Linearpolyester mit einem Gesamttiter von etwa 15 bis 100 den aus Fäden mindestens zweier Arten, die, vor de» WaraE^chrumpfen bestimmt, ein unterschiedliches Schruapfveraögen von mindestens 1,7 # haben, wobei das Garn im wesentlichen aus von Glanzpolymerem, das einen Gehalt an TiO_g von höchstens 0,1 aufweist und von anderen Mattierungsmitteln frei ist, gebildeten Fäden unnmder Querschnitte mit Pormfaktoren von über 13 und mit einer Oberflächenrauhigkeit in Form eines Koeffiaienten der hydrodynamischen Reibung von unter etwa 0,70, am schmiermittelbefluteten Faden bestimmt, und unter etwa 0,45, mit Schmiermittelfilm bestimmt, testeht und der durchschnittliche Padentiter 0,75 bis 1,5 den beträgt.

   2, Sara nach Anspruch 1, d&durcii gekennzeichnet, dass die Fäden eine Vielfalt unrunder, hauptsächlich trilobal gearteter Querschnitte aufweisen.

   3. Sam nach Anspruch 1, dadurck gekennzeichnet, dasis es eine Mischung von Padentitem aufweist.

   4. Verfahren zur Herstellung eines Garns nach Anspruch 1 bis 3 für das Verweben zu seidenartigen Waren, dadurch gekennzeioh=

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   net, dass man einen Glanspolyester herstellt, der höchstens 0,1 ^ an TiO₂ enthält und von anderen Mattierungsmittel frei ist, dem Polyester ein feinteiliges, inertes Material einverleibt, dessen Brechungsindex in der Nähe desjenigen des Polyesters liegt, und auf diese Weise den anfallenden Fäden eine Oberflächenrauhigkeit erteilt, den Polyester durch unrunde Spinndüsenöffnungen zu Fäden verschiedener Querschnitte verspinnt und die Fäden zu solchen mit einem Fadentiter von im Durchschnitt 0,75 bis 1,50 den verstreckt, wobei ein Teil der Fäden anderen Temperaturen als ein anderer Teil unterworfen und auf diese Weise ein unterschiedliches Schrumpfvermögen von mindestens 1,7 $> ausgebildet wird, und die Fäden zum Garn vereinigt,

   5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass man die Fäden zu einem Garn mit einem Gesamttiter von etwa 15 bis 100 den vereinigt.

   β ο Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Polyester als feinteiliges, inertes Material gereinigtem Kaolinit mit einer Teilchengrösse isa Bereich von 0,5 bis 5 Mikron einverleibt«.

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   ZS

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