DE1660647A1

DE1660647A1 - Verfahren zur Herstellung eines Garns mit dicken und duennen Abschnitten

Info

Publication number: DE1660647A1
Application number: DE1966T0031799
Authority: DE
Inventors: Hazime Arai; Shigeru Mizutani; Terumichi Ono
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1965-08-09
Filing date: 1966-08-09
Publication date: 1971-04-22
Also published as: US3439084A; GB1141394A; SE333212B; ES330034A1; NL6611191A; BE685220A

Description

«ATENTANWXLTI "^ <

DR. E. WIEGAND DlPL-ING. W. NIEMANN 1660647 DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG TIlIfON, 11147* NOOMONCHeNIS, 28.April 1970 TILEGKAMMEi KAKPATENT NUSSBAUMSTRASSEIO

V. 12 732/66 13/Ko/Loe P 16 60 647.6-26

Toyo Rayon Kabushiki Kaieha Tokyo (Japan)

Verfahren zur Herstellung eines Garns mit dicken und dünnen Abschnitten '

Die Erfindung bezieht eich auf ein neuartiges und brauchbares, dicke und dünne Abschnitte aufweisendes Garn aus einem schmelzspinnbaren synthetischen Polymerisat, unter anderem aus einem aynthetischen linearen Polyamid, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein dicke und dünne Abschnitte aufweisendes Garn aus sehmelzspinnbarea synthetischem Polymerisat, das in. Abstinden vergrößerte Teile mit größerer Quert chnittsflache als diejenige der gestreckten Grundfudenteile kontinuierlich in Lfüiijsrichtunß des Garnes aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

(a) das Verhältnis von der Querschnittsflache der gestreckten Grundfadenteile P zu derjenigen der vergrößerten-Teile Q 1t2 bis 1*5 betragt,

Unttriiatn ιαλ.7|ια*.*νγ.ι*λ3*«Χγ*««»·μ· - ^₀ (0* 109817/1959

(b) die vergrößerten !eile in einer Häufigkeit von wenigstens einem je 30 .mm in Längsriohtung des Garnes Vorhanden sind, und

(c) die modifizierte Konfiguration oder Ausbildung der Querschnittsfläohe im wesentlichen kontinuierlich über die Länge des Garnes vorhanden ist.

Ferner bezeiht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung]eines derartigen Garns, bei welchem man das geschmolzene fadenbildende, synthetische Polymerisat durch eine Spinndüse unter einer Scherbeanspruchung'abedingung, un die Bildung von Schnelzbrüohen oder Schmelzrissein herbeizuführen, und unter einer nicht-kühlenden Bedingung ausspritzt oder extrudiert und anschließend die sokesponnenen Fäden street

Fäden, die in ihrer Längsrichtung kontinuierlich vergrößerte Teile von größerem Querschnittsbereich als demjenigen der gestreckten Brundfadenteile in Abständen aufweisen, sind als "dünne und dioke Abschnitte aufweisendes Garn" ("thick and thin yarn") oder als "nodulare/" oder Knoten aufweisende/ Get* Fäden allgemein bekannt. Derartige Fäden können zu Tuch- und St off waren für Textil- und andere Zweoke mit einem angenehmen Griff und attraktiven Oberfläohenänderungen im Aussehen verarbeitet werden·

Es sind auch querschnittsmodifizierte Fäden, beispielsweise solche mit flachen oder dreieckigen Querschnitten mit

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Bezug auf die Technik oder Arbeitsweise zur Änderung von und Glanz od.dgl. von Fasern oder Fäden bekannt.

■ Ein derartiges, dünne und dicke.Abschnitte aufweisendes Garn wurde als wertvolles Mittel angesehen, um synthetischen Fasern Eigenschaften zu erteilen, die denjenigen von natürlichen Fasern, die Knoten aufweisen, wie z.B. leinen oder Dupion-Seide (dupionio silk), gleichen. Es ist ferner allgemein bekannt, daß beim Versuch, dein Garn eine Fadenfestigkeit von irgendeinem praktischen Wert zu erteilen, die meisten oder ein beträchtlicher Anteil der für dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garne erwünschten Eigenschaften verlorengehen, da ein derartiger Versuch eine übermäßige Abnahme im Querschnittsbereich des vergrößerten oder Verdickten Teils und bzw, oder eine Ausdehnung oder Ausweitung in den gestreckten Grundfadenteilen herbeiführt, wodurch das Auftreten der vergrößerten Teile in Längsrichtung des Garnes bei einer unerwünscht niedrigen Häufigkeit verursacht wird. Zur Überwindung dieses Nachteils wurde die Verwendung eines Rißbildungsmittela vorgeschlagen. Jedoch i3t dies ebenfalls mit nachteiligen Nebenwirkungen verbunden, falls es zur Ausscheidung oder Vermeidung des ersten Nachteils brauchbar ist, wobei diese nachteiligen Nebenwirkungen z.B. in der komplizierten und Erfahrung erfordernden Ausführung der Krack- oder Rißbildunjsstufe, der Notwendigkeit einer zusätzlichen S-fufe zur Ent-

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fernung des Rißbildun^smittels und dem Einfluß de3 Rißbildungsmittels auf die Faserqualität, der nicht immer vernachlässigbar ist, bestehen.

Andererseits sind modifizierten Querschnitt aufweisende Fasern oder Fäden ausgezeichnet, insbesondere in ihrem ^laneverhalten und es kann ihnen ein erwünschter Grad an Steifheit erteilt werden. Wenn sie jedooh zu Textilwaren verarbeitet werden, treten in der Textilware kontinuierliche, lange, lineare glänzende Teile, die sog. "leuchtlinien" ("bright lines?) in Erscheinung, die das Aussehen der Textilware als ganaes beeinträchtigen.

Demgemäß besteht ein besonderes technisches Interesse auf diesem Fachgebiet für die Möglichkeit der Herstellung eines dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garns ohne die Verwendung'eines Rißbildun^smittels und mit einfachen Mitteln unter Erzielung eines Garnprodukts, das gleichzeitig die erwünschten Eigenschaften für dicke und dünne Abschnitte aufweisendes Garn ebenso wie das Glanzverhalten und den bevorzugten Grad an Steifheit von querschnittsnodifizierten Frlden besitzt, wobei keine Möglichkeit zur Erzeugung der unerwünschten ^euohtlinien im Gebrauch vorhanden iat.

Es wurden ausgedehnte Untersuchun^sarbeiten zwecks der Schaffung von einem derartigen neuen und brauchbaren und wertvollen Garn ausgeführt und dabei festgestellt, daß die die

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vorstehend genanten drei Bedingungen (a), (b) und (c) erfüllenden Fäden hergestellt werden können. Baden, wleche gleichzeitig diese Erfordernisse insgesamt erfüllen, waren bisher nicht vorgeschlagen warden. Gemäß der Erfindung tvird ein neuartiges, dicke und dünne Abschnitte aufweisendes Garn von einzigartiger Form geschaffen, das sämtliche der vorteilhaften Eigen30haftsmerkmale für dioke^ und dünne Abschnitte aufweisendes Garn besitzt und bei welchem die Querschnittsfläche in Längsrichtung des Garns im wesentlichen kontinuierlich mo- · difiziert ist, wobei die Querschnittsmodifizierung normalerweise sich in beträchtlich kurzen Abständen kontinuierlich ändert und die Modifizierung kontinuierlich in Längsrichtung des Garns vorhanden ist.

Dieses Garn zeichnet sich auch daöurch aus, daß die Flächen seiner vergrößerten oder verdickten Ceile ihre Konfiguration während der nachfolgenden Streck3tufe beibehalten und im wesentlichen nicht verkleinert werden. Es ist außerdem bezeichnend, daß dessen modifizierte Querschnittsgestalt sich kontinuierlich in Längsrichtung des Garnes in beträchtlich kurzen Abständen ändert. D.h. in dem Garn gemäß der Erfindung ändert sich die Phase der modifizierten Konfiguration seines Querschnitts in kurzen Abstünden; nämlich der Querschnitt nimmt nicht die gleiohe Phase in einem langen Abstand in Längsrichtung des Garns, wie in -^ig« 4 gezeigt, an. Höchstwahrscheinlich trägt dieses Merkmal zu der Garneigenschaft bei,

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daß es keine nac' teiligen Leuchtlinien in Textilwaren wie das gebräuchliche querschnittsmodifzzierte Garn bildet, wobei das Garn ein ausgezeichnetes Glanzverhalten besitzt.

Demjemäß ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines neu artigen und brauchbaren, dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garns, das lediglich die bevorzugten Eigenschaften von querschnittsiflodifiziertem Garn sowie die vorteilhaften Eigenschaften von gebräuchlichem, dicke und di'nne Abschnitte aufweisendem Garn besitzt * Perner besv/eelct die Erfindung dio Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines derartigen einzigentigen Garns in technisch vorteilhafter Wei3e und bei hoher Leistungsfähigkeit ohne Verwendung eines Eißbildun_csmittels (Krackmittels) oder einer besonderen Vorrichtung.

Es wurde gefunden, daß bei Verarbeitung de3 Garns gemäß der Erfindung zu Textilwaren, wie Gaze, atlasbindiges Gewebe oder Taft und Anfärben die vergrößerten odor verdickten Teile oder Knoten aufgrund des Unterschiedes sv/ischen deren ^uerschnittsflache und derjenigen der gestreckten Grundfadenteile und/oder aufgrund deö Unterschieds in dor Anfärbbarkeit zwischen diesen Toilen tief gefärbt werden. Demgemäß können Textilwaren mit einer Pfeffer- und Salzfärbung, die einen Glanz, einen rauhon Griff und einen erwünuc. ten Grad an Steifheit, sowie attraktive Oberflächeneigenscharten aufweisen, die mit gebräuchlichem, dioke und dünne Abschnitte aufweisendem Garn nioht erhältich sind, hergestellt werden.

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So besitzt das dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garn gemäß der E_rfindung gleichseitig eine Vielfalt von Eigenschaften _f wie dies gemäß dem bisherigen Stand der Technik nicht bekannt war, aufgrund_SQiner einzigartigen, charakteristischen Konfiguration, wodurch ein neuea Entwioklungsgebiet in der Seohnik bezüglich von dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garnen eröffnet wird·

ITachstehend wird das dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garn genäß der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

. 1 seigt in vergrößerter Darstellung beispielsweise eine Seitenansicht eines leils von unge3trecktein Garn das als Material für das dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garn i^en'dQ der Erfindung dient.

^ig. 2 zeigt eine ähnlich vergrößerte Ansicht eines Teils von einem dicke und dünne Abschnitte aufweisendem Garn go:-iäß der Erfindung.

Die Pfcguren 3 und 3* zeigen ähnliche vergrößerte Ansichten, die zwei Beispiele der Quersclinittsformen des dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garn3 gei.iäß der Erfindung darstellen.

Pig. 4- zeigt in ähnlicher v.'eise eine vergrößerte Ansicht zur Erläuterung der anderen Eigenachfaten des Garns gemäß dur Erfindung.

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Die Figuren 5 und 6 zeigen jeweils die für das Spinnen von Eolyhexaniethylenadipamid und Polycaprolactam brauchbaren Bereiche von Arbeitsbedingungen.

Ein Vergleioh von Fig. 1 mit Fig. 2 zeigt, daß 4ee in dem dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garn gemäß dor Erfindung die vergrößerten Eeile im wesentlichen keiner Abnahme oder Verkleinerung während der Streckstufe unterworfen sind. Wie aus der in Fig, 4 gezeigten Auaführungsform ersichtlich ist, liegt das Verhältnis der Querschnittsfläche von den gestreckten Grundfadenteilen P zu derjenigen der vergrößerten oder verdickten Seile Q innerhalb des Bereichs von 1:2 bis 1:15· Auch erscheinen die vergrößerten Eeile in L ^:ncsriohtung des Garra in einer Häufigkeit von wenigstens einem je 30 mm. Insbesondere wird ein Verhältnis von P:Q im Bereich von 1t4 bis 1:10 und eine Häufigkeit von wenigstens 2 bevorzugt.

Ferner ist im Gegensatz zu den gebräuchlichen Produkt in dem dicke und dünne Abschnitte aufweisenden. Garn geiaUfi der Erfindung dessen Quersohnittskonfiguration oder -ausbildung in der in 2en Figuren 3» 3¹ und 4 gezeigten V<eise modifiziert_v

und obgleich dies in den Figuren nicht gezeigt ist, nimmt der Querschnitt, im wesentlichen eine kontinuierlich unregelmäßige Gestalt in Längsrichtung des Garno an. Fig. 3 zeigt eine/i Querschnit-tsansicht des gestreckten, dicke und dünne

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*"~ OFtiQ,_NAL

Abschnitte aufweisenden Garne gemäß der Erfindung,' die an einen "bestimmten Anteil geschnitten sind, wobei sowohl dia vergrößerten Seile als auch di© gestreckten Grundfadenteile darin in Erscheinung treten· Pig. 3*stellt ¹^n Querschnitt

an
des Garns dar, das/einer gewählten Stelle sehr dicht bei dem in Fig. 3 gezeigten Teil geschnitten wurde, wobei in ähnlicher ^v/eise die beiden verschiedenen Arten vonTeilen ersichtlicl· sind» Eine derartige Querschnitt3modi£fe&rung zeigt sich in ähnlicher V/eise, wenn das Garn an irgendeiner beliebigen Stelle in seiner Längsrichtung geschnitten wird, wenngleich dabei eine etwas verändorte modifizierte Gestalt erhalten wird, wobei diese niemals völlig verlorengeht. Genäß der Erfindung wird, wenn die modifizierte Querschnittskonfiguration als im wesentlichen kontinuierlich über die Länge des Garne3 angegeben wird, dies/ nit ei em derartigen Sustand bezeichnet,

Das dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garn gemäß der Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannte modifizierte Koafigruation kontinuierlich ubo' die Länge dos Garns in mögliehet kura^ii Abständen ändert» Ein Beispiel eines derartigen kuraen Abntands -ist in Fig. 4 gezeigt. Genäß der Erfindung findet die JSnd^rung wenigstens einmal zwischen den benachbarten vergrößerten 2oilen statt.

cn In Fig. 4 sind Querschnitt©, die in aohr kurzen Abstünd/jononraen wurden, gezeigt ₉ die anzeigen, daß in der modifizierten Form die Phasen der darin gezeigten Teile, Z₉B.

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von gerader Linie oder abwärts gekrümmter Linie, in sehr kursen Abstünden variieren« Überdies ist die Ände^ng oder Variierung nicht unabhängig für jeden Abschnitt vorhanden, sondern sie ist im wesentlichen, wie vorstehend beschrieben^ kontinuierlich«

Ein derartiges, dicke.und dünne Abschnitte aufweisendes Garn, das alle dio Forderungen (a), (b) und (c) erfüllt, ist völlig neuartig·

Beispielsweise kann ein ungeütreckter ITaden, der etwae dem Garn gemäß der Erfindung ähnlich ist, hergestellt werden, indem man eine Spinndüse mit öffnungen von modifizierte Konfiguration verwendet und die Abgabemenge der hierjdurchgeführt©n Schmelze variiert» wenn dieser Paden jedoch geatreckt wird, erfüllt das Produkt nicht mehr die I?o· derungen (a), (b) und (o) gleichzeitig. Insbesondere ist es in keiner V/eise möglich, ein dicke und dünne Abschnitte aufweisendes Garn herzustellen, in welchem die querschnittsmodifiziorte Ausbildung oder Konfiguration sich kontinuierlich- in kürzest möglichen Abstünden in Längsrichtung de3 Garns ändert.

Das neuartige und brauchbare, dünne und dicke Abschnitte aufweisende Garn gemäß der Erfindung v/Ard unter Ausnutzung einer einzigartigen Erscheinung hergestellt, die beim Ausspritzen oder Extrudieren von Polyiaex'iaat einer anderen als der fadenbildenden Art beobachtet wird und doren Austraten

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beim Schmelzspinnen von fadenbildendem Polymerisat niemals erwartet wird. Wenn z.B· Polytetrafluorathylen, das ein für seinen Hangel an Ifaserspinnbarkeit beim Schmelzspinnen bekanntes Polymerisat ist, beispielsweise bei 36O⁰C geschmolzen wird, nimmt es einen dem normalen geschmolzenen Zusiand ähnlichen, wenngleich nicht schnelzspinnbaren Zustand an und erlangt eine wesentlich höhere Viskosität als diejenige der Schmelze von schuelzspinnbarem, faserbildendem Polymerisat. Wenn das Polyr.aerisat ir^diesem Zustand durch eine Kapillare gepreßt wird, wird eine Masse von unregelmäßiger Kontur, die von der Außenlinie oder d^r Kontur des Ausstoßendes der Kapillare völlig verschieden ist, gebildet. Diese Erscheinung wird mit "Schmelsriß" oder "SchLielzbruch" ("melt fracture" bezeichnet und offensichtlich kann eine derartige Masse des beochriebGiien Polymerisatart zu keinem dicke und dünne Abschnitte aufweisendem Garn gezoge~n"oder verarbeitet werden.

3oi dem Verfahren gemäß der Erfindung wird diese Erscheinung zum Schmelzspinnen von schneiζspinnbarem , faserbildenden Polymerisat unter besonderen Bedingungen ausgenutzt, um das vorstehend beschriebene, einzigartige, dicke und dümio Abschnitte aufweisende Garn mit guter Reprodu-zierbarkeit herzustellen. Demzufolge feanri nach dem Verfahren gemäß der Erfindung da3 neuartige, wertvolle Garn ohne irgendeine umi;t^:;ndliche otufe, wie Änderung der Abgaberaonje der Schmelze oder Verwendung eines Rißbildunjsihittels oder einer Spinndüse mit modifizißrten öffnungen hergestellt werden. Die3 war

bisher in der Technik öer Herstellung vondicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garnen nicht zu erwarten. Das gebräuchliche Schmelzspinnen von faserbildendem Polymerisat wird unveränderlich unter solchen Ausspritz- oder Extrudierbedingungen ausgeführt, daß ein glattes Fließen des geschmolzenen Polymerisats vorhanden ist.

Genuß der B_rfindung wird das Schmelzspinnen unter Scherbeanspruchuiiüßbedingungen ausgef ;hrt, um ein Schmelzbrechen oder Schemlzreißen und keine Kühlungsbedingung zu erhalten.

Es ist völlig überraschend, daß durch dieses Schmelzspinnen von faserbildendem Polymerisat unter Bedingungen, die der gebräuchlichen Arbeitsweise vöilig entgegengesetzt sind, ein derartiges, einzigartiges, dicke und dünne Abschnitte aufweinendes Garn, wie vorstehend beschrieben, mit einer Stabilität unter Bildung dei.· neuartigen und wertvollen Garns ausgespritzt oder extrudiert werden kann.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist woügehend auf schmelzspinnbare, synthetische Polymerinate im allgemeinen anwendbar, wobei jedoch lineare Polyamide insbesondere bevorzugt werden. Gemäß der Erfindung worden als"lineare Polyamide" Polycaprolactam (lTylon-6), Polyhexamethylenddipamid (Nylon-6,6), Polyhexamethylensebacamid (Uylon-6,10),

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Poly-iy-aminolieptanonsriure (lIylon-7), Poly-t.\raminononans^::ure (Hylon-9)t Polyundeeanamid (Hylon-1i)_t Polylaurinsäurolactam (Ivylon-12), das aus p-Xyljrlendiainin u d Bodecandicarbon3äure erhaltene Polyamid, KischpolyEuaide aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polyamiden, modifizierte Polyamide, die mit anderen Monomeren "bis zu einem solchen Ausmaß, daß keine wesentliche Änderung■der Eigenschaften von linearen Polyamid erhalten vird, pfropfpoli/raerisiert oder in der Masse polymerisiert sind (bloclcpolymerised), und Polyamidgemiacho von zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polyamide oder eines Polyamids mit einem anderen schmelzbaren Polymerisat in einer Menge innerhalb des Bereichs, daß keine wesentliche Änderung der Eigenschaften dos linearen Polyamids erhalten v/lrd, in Betracht &ezo&en·

Unter diesen linearen Polyamiden wird das Verfahren ge~ i-xüß^ dor Erfindung insbesondere vorteilhaft auf Polycaprolactam und Polyhexaiaethylenadipamid an^ewondot.

Bo ist natürlich zulässig, daß die vo -stehend genannten Polymeria:: % gebräuchliche Zuaütse, boiapielaweiae Stabilisierungsmittel goc'inüber Lieht und Wärme, Kattierungsnittel und Pignonte od.dgl, enthaltene

Die hior voi'v/endats Größe "Scherbeanopruchung ("^) ateLIt den nri.ch. dem Vor fahr on von E_e3. Barley, dan in J,Appl.rhyn. 2ü_t 624 (1957) bo;;ch.rieben iwb, boübiiaiaton Voi'b d-'ir, da ν clutch die nachntohendo GLoichung (1) auogedrückb s/Lfd,

I D ''J « I 7 / I 9 5 9 ^BAD ORiGfNAL

-H-

T_w » P'R/2 (L + nR) ...../.'(1)

Darin bedeutet P den Abgasdruck, R den Radius · der Löcher in dor Spinndüse, L die Länge dor Löcher und η den.Rohrlängenmodifizierungskoeffizienten.

Bei dem Vorfahren gemäß der Erfindung wird das vorstehend beschriebene, schmelzspinnbare, synthetische Polymerisat geschmolzen und unter einer derartigen Sehorbeanspruchungsbedingung, die «in Schinelsreißen odor -brechen erzeugt, und untor nioht-lcühlQndör Bedingung aussoaprltai; odor öxlipudiort. Der spezifische Viert der anzuwendenden Scherbeans.pruchung variiert weitgehend in Abhängigkeit von d--;r Art des Poly:neri-

und
sats/ dem. Grad der Polymerisation davon , wobei im ällgoiiioiiion ein V'ert in dor Größenordnung von wenigstens 10 bevorzugt wird. Ss wurde forner neu festgestellt, daß die Scherbeanspruchuns zur Erzeugung eines SchrAelzreißena oder -brecheno eine obere Grenze entsprechend der jeweiligen besonderen Art und dem Polyiaerisfj-tionsgrad de« Polymeric-.ts und daß, venn die Scherbeanspruchuiig diese obere Grenze übersteigt, die !Erzeugung von brauchbaren Schmelzrissen odor -brächen zum Aufhören neigt. Die obere Grenze kann für jedes besondere Polymerisat mühelos empirisch bestimmt worden.

Beispielsweise wird im Falle von Polyhaxanethylenauipcxmicl dlo "oynthoüiucheü linearoü Polynnid dio Schuolao αίοοου PoIyui.iLds vorüugijwoiiio unüer dor durch die ii,.ch.jtohoud;) C/luicViU.l·; (2) definiurfcon ^oherbtiunupuuciuuig auogofr ribüi; ocLjv* u::\l-¹I-

1 0!JB 17/1 _;l <·-,<)

107.5/ ^1.8 -^- 1O⁶'?/^⁰'⁸⁷ (2)

In dieser Gleichung bedeutet "Γ. die Scherbeanspruchung (dyn/cm ) und h die relative Viskosität, gemessen in 90/&Lger Schwefelsäure bei 25°C.

Bei einen Wort von η unterhalb 2,2 ist, selbst, weiin die Sclinelse unter nicht-kühlendor Bedingung ausgespritzt oder extrudiert wird, das dicke und dünne Abschnitte tragende Garn geiaäß der Erfindung sehr schwer erhältlich, und falle es überhaupt erhalten wird, ist da3 Produkt in seinen phyaikaliaehen Bigenschaften, wie ITeGti^ceit verschlechtert, und besitzt daher wenig pralctiachen Wort. "''orm. andererseits der ^Tvert von η Qrö&er als 6,0 ist, iot dies TriGclorura aus den Grund nachteilig und unerwünscht, da3 dabei die Schaelzspinnarbeitsweise schwierig wird.

2n ähnlicher Weise wird bei Verwendung von Polycaprolactan als synthetisches, lineares Polyanid die Schiielae den Polyanids vorsu^sv/eise unter der dui-ch die nachstehende Gleichung (5) definierten Scherbeanspruchung ausgepritzt oder extrudicrt.

- ^2x1°⁷

In dieser Gleichung bedeutet "£" die Scherbeancpruöhung (dyn je cm ) und * die relative Viskosität, gemessen in 93$$i,jer 3chwefels.^;>ire bei 25°C,

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Auch hiorbel wird unter einer nicht-kühlenden Bedingung m spritzt. Aus dein gleichen Grund, wie or j'ür Polyhexamethylenadipanid angegeben ist, wird ein Bereich von 7j von Polycaprolactam von 2,0 bis 9_f0 bevorzugt.

In den figuren 5 und 6 sind jeweils für den Betrieb geeignete S¹ILiehen mit Bezug auf Polyhoxamothylenadipamid und Polycaprolactam gazeigt, In diesen graphischen Darstellungen ist auf der Ordinate jeweils die Scherbeanspruchung,, auajodrück' in dyn/cm und auf der Abszisse die r3lativo Viskosität (#_r) dos synthetischen, linearen Polyamids angegeben. Die von den festen Linien eingeschlossenen Bereiche in den Piguron z?i- ^QiI die zum Schmelzspinnen von den dicke und dünne Abschnitte auf v/eisenden Garn geziäü der Erfindung geeigneten Bereiche.

Bei dem Verfahren gemäß dor Erfindung wird durch d-ts Ausspritzen od.^1· Extrudieren des Schmelz3pinnbaren Polyneri -ata unter dar bezeichneten Scherbea-unpruahungsbedingung boi:a Extrudieren, wie vorstehend angegeben, doüuon SchMolriroi;j;?:i oder SchnGlabroclion bei einer außerordentlich hohen ir^!.nfiij?.:oit in der Größenordnung von 10 — 10' je Salcuiide erzeugt« Dalio::· kann die hior verwendete Angabe "Schcrböanspruchun^abodiiigung, die die SrsGUgung von Sclinolzrincen odor Sclmielzbrüchon bewirkt" andererseits durch dio Auaapritz- odar Ex'crudierbodiiigung zur Erzeugung eines Scp-iaolareißcno oder¹ Geh: .clsbrochonu bei oiner sehr hohen Häufigkeit in dor Größenordnung von 10"^ bia 10 je Sakunde ausgedrückt werden. Die 3ildung von

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Scfcmelzbruohen odor Schr.:elarissen bei e Ina ir derartig hohen Eü^ufigkeit geinüß der Erfindung ist wiederun völlig unerwartet aus den gebräuchlichen Vorstellungen auf doia Gebiet der ^clLielzspimiteclinilcen für sehnelzspinnbare, fasorbildendo Pol3'iierisate.

Außerdon ist f-or die Erzielung dos dicke und dünne Ab« ceknitte .''Uf weisenden Garns, das die vorstehend iiya,_,ebenen liedin^un^en (a) bis (o) erfüllt, ^emäß der Erfindung die An— nahr.'.G und das Sinhalten oin"r nicht—kühlonden Badintjung in Kombination nit dor vorstehend beochriebonon Suherbean- ' opruchun .sbedingung für die Bildung- von Schuelzriasen wichtig. Lio tfadon in frisch goaponnenon Zustand (as-spun), dürfen nicht üoJcühlt werden, um nahezu deren augenbliclcliche Verfestigung hervorzurufen, während dio größeren oder dickeren Teile dar ausgespritzten Ppm mit relativer Leichtigkeit deformiert >■ erden können. !Die frischgas; onnanen Pädon aich für eine kurze Strecke von deu Abgabsonde der Sp fort und v/erden danach durch die v^n V/ickelwalzon ausgeübte STiannung gestreckt, wobei auf diesa V.ei.-o die gö^chittolzenan F'Ldon ^edohnt werden. Box dem Vorfahren ^en-'iß der Erfindung wird verhindert, daß die frisch geaponenen .leiden einer rasch

sie k-Jixlenden Bedingung aus£jeeetzt werden, bis die Stelle erreichen die unterhalb der Spinndüse liegt und bei wolchor das Strecken der geschmolzenen ]?^:iden einsetzt, so daß die wesontlicho Yer-

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festigung der Fäden an dem unteren Teil 'dna Stroms von dieser Stelle stattfindet. !Die hier verwendete Bezeichnung,"nicht- ' Ic -hlende Bedingung" kann als derartige Bedingung beschrieben werden, die keine wesentliche Verfestigung des frischgesponnenen Gam3 bis zu der Stelle, bei welcher die Streckung dos Garns einsetzt, herbeiführt· Beispielsveise kann das üblicherweise praktisch angewendete Kühlen mittels eino3 Kiihlkanino oder das sog· "langsame Kühlen" mit einen näßig erhitzten Hedium angewendet werden. Dernier iüß können die für daß no male Schmelzspinnen von faserbildendem Polymerisat verwendeten Bedingungen und Vorrichtungen zweckmäßig verwendet worden«

Die Stelle, bei welcher die wesentliche Verfestigung d·:;« ges hnolzenen IDxtrudats stattfindet, variiert in Abhängigkeit von solchen Paktoren, wie Abgabemenge der Polyiaerisatschnelze, Wickeigeochwindigkeit, Benνeratür und relative Viskosität des Sclnelzöxtrudats und den ?iter der Faser gGia"ß dor Erfindung. Die Anwendung von normalen Sehnelsspinnbedlngungen, unter welchen dem geschmolzenen Garn Schnelzwilrnie nicht -übermäßig entzogen wird, bevor seine weaen-t-1-iclic Streckung e.nsetat, ist ausreichend, und die Stelle ktuin ohne weiteres in ''bereinstimmung mit den vorstehend augefEhrten Bedingungen empirisch gewählt v/erden·

Bai deia Verfahren gemäß der Erfindung wird das Gern weiterhin einem Strecken in angemessener V/eise unterworfen,

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lira ein molekular orientiertes Garn rait ausgezeichneten physikalischen Hi^enochaften zu bilden. liorualerweis© v/ird das Strecken innerhalb des Cemj eraturbereichs von Rauntenperatur bis unterhalb des Schnelzpimktös dos verwendeten Polymerisats ausgeführt. Normalerweise angenommene StrsckauaisaßG odor

dem Ctreekverhiiltnisse liegen im. Bereich. von/1,2-"bis 3,5-faehon, und insbesondere bevorzugt in fföie von dem 3-iachen, v/otei die Streckung bei der tiefsten zul^:i38i£;en Temperatur erteilt Y/ird.

Das dicke und dünne Abschnitte auf>>eisende Garn ^eiaäß der SJrfindung mit der ICoiabination von einai^iiriiiien lü wird «"Is noch bQ.jseros Pordukt ίφ.ΙΙβη gebräuchlichen diin^s^ebieten £ϋτ bekannte dicke und dünne Abschnitte aufweisende Garne und querachnittsniodifiaierte Garne vorteilhaft verwendet und kann außerdem uch- uiid St off waren mit einex neuartigen Griff liefern, vobei es als solches oder sls Stapelfasern, ICräuösl^arn ur.d Bauschgarn sur Anwendung zelziizt.

Die 3 finduns wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Baisviel 1

PolycaprolactaB'i (lTylon-6) nit einer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 3,4 wurden unter den nachstehenden n ab^et.;öben odör auagospritzt: üie Teuperatur betrug 28O⁰C und die zylindrischen Spinndüsenlöcher besagen

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BAD ORiGiNAL

einen Durchmesse yon 0,2 ran und Zylinderabinesnungen von ο»2 mm und 0,6 mi- Iifinge. Die Abgab einenge wurde von 2, 4# 6,8,10,12, Hf 1 6 und 18 g/min variiert, um demgemäß ^bgabebedingungen von verschiedener Scherbeanspruchung zu erzeugen. Das unter den in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Abgabebedingungen geaponnene Polymerisat wurde bei einer Geschwindigkeit von 60m/min bei einer Abgabeinenge von 1 g/min aufgenommen, um ungestreckte Fäden zu erzeugen, die £»-*e nachfolgend um das 3,Ofache zur Bildung von dioke und dünne !eile oder Absohnitte aufweisendem Garn, das wie in ^ig· 5 gezeigt, kontinuierlich über seine Lunge modifizierte Querschnitte aufweist, gestreckt. Die Anzahl von Knoten in dem sich ergebenden, dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garn wurde gezählt, wobei das in der nachstehenden Tabelle I angegebene Ergebnis erhalten wurde. Aucjden erhaltenen V/erten ist ersichtlich, daß bei Verwendung von Polycaprolactam (2Tyon-6) mit einer relativen Viskosität in »schwefelsaure . von 3»4 die Scherbor.nspruehung (der duch die vorstehende Gleichung (1) erhalt3ne Wert von 5x10-2x10' (dyn/cm )) als Abgabebedin^ung für die Erzielung des dicke und dünne Abschnitte aufweisenden Garns gem^;iß der Erfindung notwendig un ausreichend ist.

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	Abgabebedingung	Scherbe anspru chung ρ (dyn/cm )	5,9 ^w	I	gestrecktes, dicke und dünne Abschnitte aufweinendes Garn	Anzahl' von Knoten .Ie 50 Era	Anaahl von ■ Knoten .1e 100 ran
• !Tabelle	Ab^abe- nen^e (g/min)	2(Xontrol- 3,4 x 1O⁶	6,9 "		P : Q * '	0	0
*XQJ* 4	7,8 "		1:1	,5	16
6	9,5 ' "	1:5,7	4	13
8	1,1 χ 10⁷	1:7,5	__ 4 .	11
10	1,2 "	1:12,8	5	14
12	1,7 »	* 1:12,4	3	8
14	2,2 ^w	1:10,1	2	6
	1j8,3	1	4
18 (Kon trolle)	1:5,0	0	0
1J1

* Mittelwert von solchen Worten, die durch Messen von . jeweils 10 der ββ«treckten Grundfadenteile und vergrößerten Teileh-in 1 ta des Garns dn beliebig gewählter Waise erhalten wurden.Diese Arbeitsweise trifft auf alle in den nachstehenden Beispielen angegebenen P;Q-V,'erte zu*

Beispiel 2

Polyoaprolactam (Eylon-6) mit einer relativen Viskosität in ^wchvr©£e!säure von 2,7 wurde unter den folgenden Bedingungen abgegeben oder extrudiert: Die Senperatur war bei 255⁰C unddie zylindtfcschen Spinndiisenlöcher besaßen die Abmessungen von 0,2 ca Durchmesser und 0,2 mm und 0,6 an Länge. Die Abßabe- menge wurde von 2, 4, 6, 8, 10, 12 bis 14 g/min variiert, um

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BAD Ofi«GINAL

dementsprechend Abgäbebedingun^en von verschiedener Scherbeanspruchung zu schaffen, -^as unter diesen Abgabebedingungen gesponnene Polymerisat wurde.bei einer Geschwindigkeit von 60 m/inin bei einer Abgabemenge von 1 g/min unter langsam „kühlenden Bedingungen aufgenommen, um ungestreckte Päden zu erzeugen, die anschließend umd das 3,Ofache gestreckt wurden, wobei das in 3?ig. 4 gezeigte, geistreckte Garn erhalten wurde· Die Anzahl von Knoten in dem sich ergebenden gestreckten Garn wurde gezählt und die dabei erhaltenen Ergebnisse aind in dor nachstehenden Cabelle II zusammengestellt. Aus den erhaltenen Werten ist ersichtlich, daß beJL Verwendung von Polycaprolactara (Uylon-β) mit ainer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 2,7 die Scherbeanspruchung (der durch die Gleichung (1)/

c 7 2

erhaltene V.'ert) von Sx 10 - 2 χ 10' (dyn/cm ) als Abgabebedingungung für die Erzeugung des dicke und dünne Stellen aufweisenden Garns gemäß der E_rfindung notwendig und ausreichend ist.

SAD OBiQINAL

1,0 98 1 7/ 1 9 59

	Scherbe anspru chung ρ (dyn/dm	Tabelle II	Anzahl von Knoten je 50 mm	Anzahl von Knoten je 100 mm
	6,4 x 10		0	0
Abgabebedingung	9,5 "		5	10
Abgabe— menge (g/niin)	1,2 χ 10	gestrecktes, dünne- und dicke Ab schnitte aufweisendes Garn	4	15
2 (Kon trolle)	1,6 a	) P:Q	4	14
4	1,9 "	⁶ 1,1	- 2	5
6	2,1 "	1:5,2	0	0
8	2,5 "	⁷ 1:15,0	0	0
10		1:8,2
12 (Kon trolle)	1:4,7
14 (Kon trolle)	1:1
	1:1
Beispiel 5

Polyhexanethylenadipamid (Nylon-6,6) mit einer realtiven Viskosität in Schwefelsäure von 5,1 wurde unterden folgenden Bedingungen abgegeben oder extrüdiert: Die Temperatur war bei 290⁰O und es wurde eine sylindirsche Spinndüse mit öffnungen von O,2Eia Durchmesser und den -A-bmessun^en von 0,4 mm und 0,8 mm Lange verwendet. Die Scherbeanepruchung wurde, wie in der nachstehenden Tabelle III gezeigt, durch /nderung der Abgabei.ienge oder des Abgabeausmaßes variiert. Das unter den Abgabebedingungen gesponnene Polymerisat wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min bei ein?ür Abgabemenge von 1 g/min unter langsam kühlenden Bedingungen abgezogen, um ungestreckte

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BAD ORIGINAL

Ί660647

Fäden zu erzeugen, die nachfolgend zur überführung in gestrecktes Garn, das dem in Fig. 4 geneigten ähnlich ist,
um das 3,0-fache gestreckt wurden. Die Anzahl von Knoten in den sich ergebenden gestreckten Garn wurde gezählt, wobei
die erhaltenen Ergebnisse &n der nachstehenden Tabelle III
aufgeführt sind. Es ist ersichtlich, daß die Auswahl der Scher· beanspruchung innerhalb des in der Gleichung (2) angezeigten Bereichs eine notwendige und ausreichende Bedingung für die Erzeugung von ^chmelzbrüchen oder Schmelzrissen in vorteilhafter und stabiler Weiße darstellt.

	Tabelle	III	P:Q	An/zahl von Knoten je 30 nra	Anzahl von Knoten .Ie 100 ran
Abgabebedingung		1:1	0	0
Scherbeanspru chung ρ (dyn/cra )	gestrecktes, dicke und dünne Ab schnitte 'ufv/eioondea Garn	1:3,6	1	3
3,98 χ 10⁶ (Kontrolle)	1:6,3	4	12
5,40	1:12,4	7	20
6,85 "	1:10,9	7	19
8,00 "	1:7,8	4	10
9,12 "	1:1	0	0
1,20 χ 10⁷
1,55, " (Kontrolle)

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BAD ORiGiNAL Beispiel 4

Polyhexamethylenadipamid (Nylon-6,6) mit einer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 2,8 wurde unter den folgenden Bedingungen abgegeben oder extrudiert/ Die Temperatur war bei 275⁰C und es .urde eine zylindrische Spinndüse rait Öffnungen von 0,2 mn Airchmesser und 0,2 mm und 0,4 mm Länge verwendet. Die Scherbeanspruchung wurde wie in der nachstehenden Tabelle IV gezeigt, durch Änderung des Abgabeausmaßes oder der Abgabemenge variiert· Das unter diesen Abgabebedingun^en gesponnene Polymerisat wurde bei ein*m Ausmaß von 60 m/min für eine Ab^abemenge von 1 g/min unter langsam kehlenden Bedingungen · aufgenommen, um ungestreckte Eäden zu erhalten, die anschließend zur Überführung ^in ein gestrecktes Garn, das demjenigen von Pig, 4 ähnlich war, um das 2,9-fs.che gestreckt wurden. Die Anzahl von Knoten in dem sich ergebenden Garn v;urde gezählt und die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV aufgezeigt. Es ist daraus ersichtlich, daß die Auswahl der Scherbeanspruchung innerhalb des durch die Gleichung (1) angegebenen Bereichs eine notwendige und ausreichende Bedingung für die Erzeugung von ^üch:.;elzri3sen oder Schiuelzbrüchen in stabiler und vorteilhafter V/eise darstellt.

BAD ORiGJNAL

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Tabelle IV	Abgabebedingung	gestrecktes, dMnne und schnitte aufweisendes	Anzahl von Knoten je 30 mm	dicke Ab- Garn
Soherbeanspruchung (dyn/cia?	P: Q	0	Anzahl von Knoten .Ie 100 mm
5,12 χ 10⁶ (Kontrolle)	1»1	1	." >0
6,30 »	1:5,2	5	4
7,55 "	1:7: ,3	7	' 18
8,62 "	1:1i ,6	5'"	23
9,80 ··	1:10,1	3	' 16
1,09 x 1O⁷	1:6,2	0	9 ■
1,30 " (Kontrolle)	1:1		0
	Beispiel

Polycaprolactam (Nylon-6) mit einer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 3,2 wurde in ein Spinnrohr unter nicht kühlender Bedingung und unter den nachstehend angegebenen Bedingungen abgegeben. ^Die Temperatur betrug 29O⁰C, die zylindrischen Öffnungen waren 0,2 mm im urchmesoer und 0,2 mm in der Ir'nge und das Abgabeausmaß betrug 8 und 10 g/min. Ferner wurde entsprechend dem variierten Abgabeausmaß von 8 und 10 g/rain jeweils das Ausmaß oder die Geschwindigkeit tier Aufnahme von 500 und 600 m/min angewendet und die so erhaltenen ungeatreckten Fäden wurden jeweils um das 3,03-fache gestreckt, um in dünne und dicke Abschnitte aufweisende Garne ähnlich de :.i in ^ig. 4 dargestellten übergeführt zu worden. Die ^igenschaf-

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ten der so erhaltenen gestreckten, dicke und d'nne.Abschnitte aufweisenden Garne sind in der nachstehenden Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle V

	Eigenschaften der dicke und dünne aufweisenden un^estreckten J^don und	Un,^f:estrecki	be !'".'drn	Abschnitte gestreckten Garne	Garn
	Abga- Auf-	Anzahl von ICnoten je 30 mm	P:Q	pestrecktes	P:Q
Bei spiel	be— nah— Tienge r-iege— \g/min) schwin— digkeit (n/nin)	19 16	1:3,1 1:2,6	Anzahl von Knoten je 30 mm	:12,4 :9,5
1 2 '	8 500 10 600	6 1 4 1

Wenn .dae geatreckte Garn von Versuch 1 flach oder einfach gev.-ebt (plr„in-woven) ^^aιrde und gefärbt v;urdo waren die knotigen Teile (vergrößerten oder verdickten Teile) davon unter Erzeugung ^ines Pfeffer- und Salz-Musters tiefer gefärbt und die erhaltene Textilware besaß einen angenehmen Glanz und einen rauhen Griff, sowie einen erwünschten Grad an Steifheit und Zähigkeit.

Beispiel 6

Polyhexanethylenadipanid (Hylon-6,6) nit einer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 2,8 v/urde unter den folgenden Bedingungen in ein Garn verarbeitet; Sie Spinnteiaperatur betru_

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29O⁰C; das Abgabeausrnaß war 6 g/min; es wurde eine Abgabe"" Öffnung mit einem. Durchmesser von 0,2 nun und einer Länge von 0,2 nun verwendet« Die Aufnahmegeschwindigkeit war 500 m/min und das Btreokausmaß war daa 2,5-fache. Es wurde ein diolce. und dünne.Abschnitte aufweisendes Garn erhalten, das demjenigen von Versuch Ur* 1 von Beispiel 5 ähnlich war. Ein unter Verwendung dieses Garns als Schuß hergestellter Querfadenatlas,der gefärbt-worden war, besaß einzigartige Eigenschaften hinsichtlich Glanz, Griff, Farbton und Zähigkeit, die von denjenigen von ähnlichen Stoffen, die aus gebräuchlichen dicke und/ dünne Absch .itte aufweisendem Garn oder querschnitte modifisierteia Gaa?» Pasern hergestellt waren, verschieden waren.■ ■

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Claims

Patentansprüche ;.

T. Verfahren zur Herstellung eines Garns mit dicken und dünnen Abschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein geschmolzenes, fadanbildendes, synthetisches Polymerisat durch eine Spinndüse unter einer die Bildung von Schmelzrissen oder Schmelzbrüchen herbeiführenden Scherbeanspruchung und unter nicht rasch kühlenden Bedingungen ausspritzt oder extrudiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dap man ein synthetisches, lineares Polyamid oder ^ ein hauptsächlich aus einem linearen Polyamid bestehendes Polymerisatgemisch ausspritzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das ausgespritzte Garn ferner in Längsrichtung des Garns streckt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyhexamethylenadipamid mit einer in 98%iger Schwefelsäure bei 25⁰C gemessenen relativen Viskosität (°i_r) im Bereich von 2,2 bis 6,0 . schmilzt und die sich ergebende Schmelze unter solchen Spinnbedingungen ausspritzt, daß eine Scherbeanspruchung innerhalb des durch die Formel

definierten Bereichs, wobei^/£_r die Scherbeanspruchung (dyn/cm ) darstellt, die wie folgt berechnet ist:

_w = P.R/2(L+nR)

wobei P den Abgabedruck, R den Radius der Löcher in der α Spinndüse, L die Länge der Löcher in der Spinndüse, η den Rohrlängenmodifizierungskoeffizienten bedeuten und %_T die vorstehend angegebene· Bedeutung besitzt* ausgeübt wird, wobei das Ausspritzen unter nicht rasch kühlenden oder löschenden Bedingungen ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polycaprolactam mit einer in 98%iger Schwefelsäure bei 25⁰G gemessenen relativen Viskosität ("%._) im Bereich von 2 bis 9 schmilzt und die sich ergebende Schmelze unter solchen Spinnbedingungen ausspritzt, daß eine Scherbeanspruchung innerhalb des durch die Formel:

ΙΟ⁷'⁷/'» ¹»^e"S T £ ^2x1°⁷
' ^ττ w

definierten Bereichs, wobei X_w die Scherbeanspruchung

(uyn/cm²) darstellt, die wie folgt berechnet ists

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Ί _w .= P.R/2(L+nR)

■worin P den Abgasdruck, R den Radius der Löcher in der Spinndüse, L die Länge der Löcher in der Spinndüse, η den Rohrlängenmodifizierungskoeffizienten bedeuten.und \ _r die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, ausgeübt wird, wobei das Ausspritzen unter nicht rasch kühlenden oder löschenden Bedingungen ausgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche' 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymerisat zu einem Garn ausspritzt, das in Abständen vergrößerte Teile mit größerer Querschnittsfläche als derjenigen der gestreckten Grundfadenteile kontinuierlich in Längsrichtung aufweist, wobei das Verhältnis von der Querschnittsflache der gestreckten Grundfadenteile P zu derjenigen der vergrößerten Teile Q im Bereich von 1 : 2 bis 1:15 liegt, die vergrößerten Teile in einer Häufigkeit von wenigstens 1 je 30 mm in Längsrichtung des Garns vorhanden sind und die modifizierte Konfiguration-des"Querschnitts im wesentlichen kontinuierlich in Längsrichtung des Garns vorhanden ist.

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