DE1760210A1

DE1760210A1 - Verfahren zum Herstellen eines elastischen Kerngarns

Info

Publication number: DE1760210A1
Application number: DE19681760210
Authority: DE
Inventors: Toshimoto Matsubara; Tomio Tanaka; Minoru Yamada
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1967-04-18
Filing date: 1968-04-18
Publication date: 1972-03-23
Also published as: NL6805441A; GB1206026A; US3540204A; FR1560864A; DE1760210B2

Description

neue Unterlagen
P 17 60 210.7-26 68/8701

Toray Industries, Inc., Tokyo/Japan

Verfahren zum Herstellen eines elastischen Kerngarns

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elastischen Kerngarns, bei dem ein im gestreckten Zustand gehaltenes elastisches G-arn mit einem Bündel mehrerer einzelner Fäden (Mehrfachgarn) doubliert, das doublierte Garn ein erstesmal gedreht, dann wieder aufgedreht und dann ein zweitesmal im gestreckten Zustand gedreht wird.

Unter dem Ausdruck "elastischer Faden bzw. elastisches Garn" soll ein Faden hoher elastischer Eigenschaften, wie z, B. ein Gummifaden oder ein Polyurethanfaden verstanden werden. Im Gegensatz hierzu soll unter dem Ausdruck "unelastischer Faden oder multifiler Faden" ein gewöhnlicher Faden, wie er gesponnen wird, oder ein multifiler Faden, d. h. ein Mehrfachgarn mit Ausnahme eines texturierten Fadens, wie er z. B. unter dem Handelsnamen "Helanca" bekannt ist, verstanden werden. Der Ausdruck "elastischer umsponnener Faden" bedeutet einen elastischen Faden, der mit einem unelastischen multifilen Faden bzw. einem

Neue Unterlagen (Art. 7 § 1 Ab«. 2 Nr. 1 Satz 3 d««XncI;rungsges. ' .

209813/1367

Mehrfachgarn umhüllt ist.

Die üblichen Verfahren zum Herstellen eines elastischen umsponnenen Fadens bzw. Garns werden in drei Gruppen unterteilt, nämlich das Verfahren, einfach zu umspinnen, das Verfahren, doppelt zu umspinnen, und das Verfahren, nach dem Doublieren zu drehen. Bei dem erstgenannten Verfahren wird als Seele bzw. Kern ein elastischer Faden benutzt, während als die Seele bedeckende Hüllschickt ein unelastisches Mehrfachgarn verwendet wird. Bei dem zweiten Verfahren wird das im ersten Verfahren gewonnene Garn mit einem weiteren unelastischen Mehrfachgarn umgeben.

Es ist bei einem üblichen elastischen umsponnenen Garn, das mit einem Mehrfachgarn umgeben ist, bekannt, daß die einzelnen Fäden des Mehrfachgarns gebündelt verwendet werden, so daß sich die Struktur des Garns als eine Fadenseele und ein Strang des W Mehrfachgarns, der die Fadenseele wendelförmig umgibt, darstellt. Bei einem üblichen elastischen umsponnenen Garn, das mit mehreren Mehrfachgarnen umhüllt ist, ergibt sich ein ähnlicher Aufbau.

Das bekannte Verfahren zum Herstellen eines elastischen umsponnenen Garns besitzt mehrere Nachteile. Im Fall des einfachen oder doppelt umsponnenen Garns hat das in der Hüllschioht be findliche Mehrfachgarn, welches nur geringe elastische Eigen schaften besitzt, die Tendenz, ösenartige Vorsprünge zu bilden,

209813/1367

die über die Oberfläche des Garns vorstehen, wenn das hergestellte elastische umsponnene Garn entspannt ist. Bekanntlich wird die Eigenschaft der Oberfläche bzw. das Erscheinungsbild der Textilien, die aus derartigen Garnen hergestellt sind, beträchtlich verschlechtert. Die. durch die Bildung der ösenartigen Vorsprünge verursachten Nachteile können wirksam eliminiert werden, wenn man die Anzahl der Windungen, die man dem hergestellten Garn gibt, d. h. die Anzahl der Windungen in der Hüllschicht um die Fadenseele, vergrößert. Mit einer Erhöhung der Anzahl der Windungen ist jedoch im allgemeinen eine Verringerung der Produktionsleistung verbunden. Darüberhinaus ergeben sich bei zu starkem Verdrillen oft verminderte elastische Eigenschaften des hergestellten Garns oder Schwierigkeiten im Herstellungsverfahren infolge sogenannter Knäuelbildung des Garne.

Es ist auch bekannt, als Hüllschicht eines umsponnenen Garns einen gekräuselten Faden zu verwenden. In diesem Fall ist die Oberfläche des Garns jedoch mit zahlreichen feinen Kräuseln des gekräuselten Fadens versehen, der sich in der Hüllschicht befindet. Die Folge ist eine rauhe Oberfläche des Garns. Außerdem ist dieses Verfahren mit hohen Herstellungskosten und einer niedrigen Produktivität verbunden, da die Herstellung in zwei Stufen unterteilt ist, nämlich das Kräuseln und das Umspinnen des Garns.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren zu eliminieren. Mit dem

209813/1367

760210

erfindungsgemäßen Verfahren soll die Herstellung eines elastischen umsponnenen Garns möglich sein, das eine Seele enthält, die ausreichend und gleichmäßig von einer Hüllschicht aus einem Mehrfachgarn umgeben ist. Das umsponnene Garn soll neben einer glatten Oberfläche ausgezeichnete elastische Eigenschaften haben. Außerdem soll die Produktionsleistung sehr hoch sein, und es sollen die Herstellungskosten niedrig sein. Schließlich sollen die aus dem umsponnenen Garn gefertigten Textilien einen - angenehmen Griff und einen hervorragenden Oberflächeneffekt besitzen.

Ausgehend von einem Verfahren der einleitend genannten Art, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das doublierte Garn zwischen dem ersten und zweiten Drehen entspannt wird.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Hand von neun Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform eines bekannten Verfahrens zum Herstellen eines elastischen umsponnenen Garns,

Fig. 2 eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines verbesserten elastischen umsponnenen Garns,

Fig. 3 und 4 schematische Zeichnungen einer modifizierten Aueführungsform des in Fig. 2 dargestellten Verfahrens,

- 5 -209813/1367

Fig. 5 eine schematische Zeichnung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens, bei dem zum Herstellen eines verbesserten elastischen umsponnenen Garns eine Wärmebehandlung vorgesehen ist,

Fig. 6 eine schematische Zeichnung einer modifizierten Ausführungsform des in Fig. 5 dargestellten Verfahrens,

Fig. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Entspannung in Prozenten und der Anzahl der blanken Fäden der Seele des Garns darstellt,

Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Entspannung in Prozenten und der Anzahl der nicht getrennten Fäden, die in der Hüllschicht des erfindungsgemäß hergestellten elastischen Garns enthalten sind, darstellt,

Fig. 9 ein Diagramm, um den Unterschied des Umspinnungseffektes bei unterschiedlich hergestellten Garnen zu veranschaulichen.

Es ist wesentlich, als Hüllschicht des elastischen umsponnenen Garns ein Mehrfachgarn zu verwenden, das aus einer Vielzahl einzelner Fäden besteht, die in gegenseitig getrennter Lage gehalten werden, d. h. die Trennung der einzelnen Fäden des Mehrfachgarns muß besonders aufrechterhalten werden, wenn die elastische Seele des Garns mit dem Mehrfachgarn umgeben wird.

Als Ergebnis unserer Forschungsarbeiten stellte sich heraus,

'. f. ο q ι -> i α ο c η ~ C

1750210

daß die genannten erwünschten Eigenschaften erhalten werden, wenn die einzelnen Fäden getrennt gehalten werden, und daß man eine wirksame Trennung der einzelnen Fäden erhalten kann, wenn man das doublierte Garn zwischen dem ersten und zweiten Drehen entspannt, oder wenn man das doublierte Garn während des ersten Verdrehens einer Thermofixierbehandlung unterzieht. Man kann zu diesem Zweck auch das nicht verdrehte doublierte Garn vor dem Umspinnungsvorgang des Mehrfachgarns um die elastische Fadenseele einer Thermofixierbehandlung unterziehen. Demzufolge kann ein elastisches umsponnenes Garn mit besseren Eigenschaften dadurch hergestellt werden, daß es - wie erwähnt - entspannt oder einer Thermofixierbehandlung ausgesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines elastischen umsponnenen Garns beruht auf dem Prinzip der Trennung der einzelnen Fäden, die in der Hüllschicht des multifilen Garns liegen. Die Trennung wird durch eine relative Verschiebung der einzelnen Fäden zufolge der Anspannung dieser Fäden während des Herstellungsprozesses bewirkt. Dieser getrennte Zustand der einzelnen Fäden kann selbst während des Umspinnungsvorgangs durch eine der folgenden Methoden aufrechterhalten bleiben:

1. Der Umspinnungsvorgang wird abgeschlossen, bevor die Verformung der einzelnen Fäden genügend zurückgebildet ist.

2. Die Trennung der einzelnen Fäden wird im entspannten Zustand nach dem Aufdrehen positiv gefördert.

- 7 -209813/1367

1750210

3. Die einzelnen Fäden werden im verformten Zustand vor dem Beginn der Rückbildung einer Thermofixierung unterzogen.

4-. Es wird eine der vorstehenden Methoden in Kombination mit einer Entspannung unmittelbar nach dem Aufdrehen angewandt.

Die Entspannung des Garns unmittelbar nach dem Aufdrehen spielt eine wesentliche Rolle bei der Herstellung eines elastischen umsponnenen Garns, weil durch das Versetzen einzelner Fäden in einen entspannten Zustand unmittelbar nach dem Aufdrehen die einzelnen Fäden in der Hüllschicht des Garns in genügend getrennter Weise gelagert werden.

Für den Fall, daß thermoplastische synthetische Fäden als Hüllschichtkomponente des Garns benutzt werden, fördert die Wärmebehandlung des Garns wirksam die Trennung der einzelnen Fäden in der Hüllschicht des Garns und bewirkt ein gleichmäßiges thermisches Schrumpfen der Fäden in der Hüllschicht, die die elastische Seele des Garns umgibt. Infolgedessen wird ein elastisches umsponnenes Garn erhalten, das eine gleichmäßige und glatte Oberfläche besitzt.

Es wurde experimentell gefunden, daß das endgültige Verdrehen des multifilen Garns mit dem elastischen Faden der Garnseele im gespannten Zustand zweckmäßig ist, um die gleichmäßige Bedeckung durch einzelne Fäden des multifilen Garns um den elastischen Faden der Garnseele zu erhalten, die durch gegenseitige Beeinflussung zwischen den Einzelfäden während der Verdrillung

209813/1367

verursacht wird.

Das erwähnte Trennen der einzelnen Fäden des multifilen Garns kann in einem Prozeß durchgeführt werden, bei dem eine Falschdraht zwirnspindel verwendet wird, oder in zwei Prozessen unter Verwendung einer italienischen Umlegemaschine (throwing machine), wobei jedoch der erste Prozeß besser als der zweite ist, weil die kontinuierliche Herstellung des elastischen umsponnenen Garns mit niedrigeren Kosten durchgeführt werden kann.

Als elastischer Faden oder als Garnseele des elastischen umsponnenen Garns können sogenannte elastische Fäden wie Polyurethanfäden oder Gummifaden verwendet werden. Als Mehrfachgarn, das die Hüllschicht des elastischen umsponnenen Garns bildet, können regenerierte multifile Fäden wie Kunstseidefäden oder Azetatseidefäden, thermoplastische synthetische Fäden wie Polyamide, Polyester, Polypropylene, Polyacrylnitrile oder synthetische zusammengesetzte Fäden,die schrumpfbar sind, verwendet werden.

Bei der bekannten Vorrichtung nach Fig. Λ kann das Doublieren, das erste Verdrehen, das Aufdrehen und das zweite Verdrehen fortlaufend in einem kontinuierlichen Arbeitsprozeß durchgeführt werden. Eine Spule 2 eines elastischen Fadens 1 wird entgegen der Einspeiserichtung mittels zweier rotierender Stützwalzen 3*i 3b, auf denen die Spule 2 gelagert ist, gedreht. Der elastische Faden 1 wird in einer Streckzone zwischen einer Führungswalze 4

209813/1367 " ⁹ "

und zwei Speisewalzen 9a, 9"b gestreckt. Danach wird er mit einem aus vielen Einzelfäden bestehenden Faden 6 doubliert. Der multifile Faden wird den Speisewalzen 9a» 9"b über eine Führungswalze 8 von einer Spule 5 zugeführt, die drehbar auf einem Aufsteckgatter 7 gelagert ist. Das doublierte Garn 10 wird in einer Verdrehungszone gedreht, die sich zwischen den Speisewalzen 9a, 9b und einer Falschdrahtzwirnspindel 11 befindet, und in einer Zone zwischen der Falschdrahtzwirnspindel 11 und zwei Ausgabewalzen 12a, 12b aufgedreht. Das aufgedrehte doublierte Garn 13 wird wieder mit einer Drehung versehen, während es eine Drahtöse 14 und einen Läufer 16 passiert. Der Läufer 16 läuft auf einem Ring 15» und das hergestellte elastische umsponnene Garn wird von einer Haspel 17 aufgenommen.

Um einen guten Umhüllungseffekt durch das Mehrfachgarn zu erhalten, ist das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Speisewalzen 9a? 9b und der Ausgabewalzen 12a, 12b sehr wichtig. Vorzugsweise wird bei den Speisewalzen 9a und 9t> die gleiche Geschwindigkeit oder eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als bei den Ausgabewalzen 12a, 12b vorgesehen. Wie bereits erwähnt, bildet sich die Verformung der einzelnen Fasern aufgrund des ersten Verdrehungsvorgangs im Augenblick des Aufdrehens nicht völlig zurück. Das Mehrfachgarn des aufgedrehten doublierten Garns 13 wird der zweiten Verdrehungszone in einem solchen Zustand zugeführt, daß die getrennte Lage der einzelnen Fäden aufrechterhalten bleibt,und der zweite Verdrehungsvorgang des aufgedrehten doublierten Garns wird mittels eines

209813/1367 - 10 -

Ringzwirnverfahrens ausgeführt. Infolgedessen wird das elastische umsponnene Garn, das aus einem elastischen Faden als Seele und einem multifilen "Garn als Hüllschicht besteht und bei dem die Seele gleichmäßig umhüllt ist, fortlaufend erzeugt.

Bei dem erwähnten Verfahren ist es zweckmäßig, das doublierte Garn beim ersten Verdrehungsvorgang ausreichend zu drehen, um eine ausreichende Trennung der einzelnen Fäden des multifilen Garns zu erhalten. Dadurch kann die Qualität der Umhüllung des Mehrfachgarns merkbar verbessert werden. Es kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fast das gleiche Drehungsmaß angewandt werden, wie es bei der Herstellung elastischer Garne nach dem Falschdraht zwirnverfahren Verwendung findet. Außerdem kann die sogenannte Z-Drehung oder S-Drehung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden.

Beispiel 1

Ein elastischer Polyurethanfaden von 70 den wurde in der beschriebenen Weise mit einem multifilen Nylonfaden, der eine Gesamtdenierzahl von 140 hatte, doubliert. Dem Garn wurde mittels einer Falschdrahtzwirnspindel eine Drehung von 2.000 Windungen/m einer Z-Drehung gegeben. 400 Windungen/m einer S-Drehung wurden dem Garn gleichzeitig mit dem Aufdrehvorgang gegeben. Das so hergestellte elastische umsponnene Garn wies eine gleichmäßige und ausreichend bedeckte Oberfläche in Verbindung mit

209813/1367

ausgezeichneten elastischen Eigenschaften auf.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das doublierte Garn des elastischen und des multifilen Garns, das bereits dem Dreh- und Aufdrehvorgang unterzogen worden ist, der Zone einer Entspannungsbehandlung zugeführt, so daß die Trennung der einzelnen Fäden des multifilen Garns begünstigt wird. Mit Ausnahme der Entspannungsbehandlung sind die Verfahrensschritte im wesentlichen die gleichen wie bei dem zu Fig. erläuterten Verfahren. Die Entspannungsbehandlung wird in der Entspannungszone durchgeführt, die zwei Walzen 12a, 12b und zwei Ausgabewalzen 19a» 19b enthält, welche mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit rotieren als die Walzen 12a, 12b. Das von der Entspannungszone gelieferte doublierte Garn wird in der gleichen Weise wie bei dem zu Fig. 1 erläuterten Verfahren mit einer fortlaufenden Drehung versehen, so daß ein elastisches umsponnenes Garn entsteht. Bei der zu Fig. 2 erläuterten Ausführungsform dieser Erfindung wird das aufgedrehte doublierte Garn 10 einer fortlaufenden und gleichmäßigen Entspannungsbehandlung unterzogen, während es die die Walzen 12a, 12b und 19&» 19b enthaltende Entspannungszone passiert. Während der Entspannungsbehandlung des aufgedrehten doublierten Garns wird das elastische Garn noch in einem gespannten Zustand gehalten, während die einzelnen Fäden des multifilen Garns ihre eigene Form erhalten. Demzufolge kann eine wirksamere Trennung der einzelnen Fäden als bei dem Verfahren zu Fig. 1 erhalten werden. Das zweite Drehen des doublierten Garns wird in einem Zustand

209813/1367 - 12 -

~ 1750210

durchgeführt, "bei dem die einzelnen Fäden mit dem elastischen Faden zusammenwirken. Auf diese Weise kann eine ausgezeichnete Hüllwirkung des multifilen Garns um den elastischen Faden erhalten werden. Es ist wesentlich, die relativen Umfangsgeschwindigkeiten der drei Walzenpaare 9a, 9b und 12a, 12b sowie 193*» 19b aufeinander abzustimmen. Vorzugsweise nimmt man für die Walzen 9a, 9b und 12a, 12b die gleiche Umfangsgeschwindigkeit bzw. für die Walzen 12a, 12b eine etwas kleinere Umfangsgeschwindigkeit als die der Walzen 9a, 9b. Die Geschwindigkeitsverringerung der Walzen 12a, 12b muß sich in Übereinstimmung mit der Windungszahl des Falschdrahtzwirnvorgangs befinden. Der Bereich, innerhalb dessen die Geschwindigkeit der Walzen 12a, 12b erniedrigt wird, mag zwischen O und 20 % liegen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 19a, 19b muß natürlich geringer als die der Walzen 12a, 12b sein. Eine Abschätzung des "Entspannungsprozentsatzes¹¹, der sich auf die Entspannung des aufgedrehten doublierten Garns bezieht, ist allgemein gegeben durch

i=Ü χ 100 %

wobei 1 «die Länge des Garns bei völliger Streckung

I¹ ■ die Länge des Garns während der Entspannung des doublierten Garns.

Der praktische Bereich der "Entspannungsprozente", in dem bei dem vorliegenden Verfahren eine ausreichende Entspannung erziel bar ist, liegt zwischen 5 und 4-5 %.

209813/1367 " ^Λ3 ~

17602Ί0

Eine modifizierte Entspannungsbehandlung ist in den Pig. 3 4 dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Pig. 3 ist eine trichterartige Falschdrahtzwirnspindel 20 benutzt. Dac Doublieren der elastischen Fadenseele 1 mit dem umhüllenden multifilen Faden 6 wird in der gleichen Weise durchgeführt wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen. Das Drehen und Aufdrehen des doublierten Garns 21 wird durch die trichterartige Falschdrahtzwirnspindel bewirkt, und die Entspannung des aufgedrehten Garns wird gleichzeitig beim Austritt des aufgedrehten Garns aus der öffnung der Spindel 20 mit periodisch veränderbarer Geschwindigkeit bewirkt. Das Aufnehmen des entspannten Garns 13 geschieht ebenfalls in der gleichen Weise wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Durch die Anwendung der trichterartigen Falschdrahtzwirnspindel kann die Trennung der einzelnen Fäden innerhalb des multifilen Garns wesentlich vergrößert werden, und zwar infolge der kombinierten Wirkung der Entspannung und der Vibration, die durch die trichterartige FaiscMrahtspindel 20 verursacht wird. Dies ist eines der hervorragenden Herkmale dieser Ausführungsform.

In Fig. 4 ist eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Ausführungsform kann eine periodische Entspannung des aufgedrehten doublierten Garns dadurch erreicht werden, daß das Garn an einer exzentrischen Walze 22 gleitend vorbeigeführt wird. Bei gleichförmiger Umdrehung der exzentrischen Walze 22 ist es möglich, das aufgedrehte cLoublierte Garn 23 mit periodisch veränderlicher

209813/1367

Geschwindigkeit der Entspannungszone zuzuführen.

Bei allen oben erwähnten Ausführungsformen sollte die Richtung der zuletzt in das Garn eingebrachten Drehung, wenn es auf die Haspel 17 aufgenommen wird, vorzugsweise umgekehrt zur Richtung der Drehung sein, die dem Garn während des Falschdraht zwirnvorgangs gegeben wird·

Im folgenden wird ein Beispiel zur Erläuterung dieser Ausführungsform der Erfindung gegeben.

Beispiel 2

Ein elastischer Polyurethanfaden von 70 den wurde mit einem multifilen Nylonfaden, der eine Gesamtdenierzähl von 70 hatte, nach dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren doubliert. Der elastische Polyurethanfaden wurde zwischen der Walze 4- und den Speisewalzen 9a, 9b im Streckverhältnis von 3*5 gestreckt. Dem doublierten Garn wurden in der Falschdrahtzwirnzone 2.000 Windungen/m einer S-Drehung gegeben, während das Garn um etwa 10 % entspannt wurde. Danach wurde in der Entspannungszone zwischen den Walzen 12a, 12b und den Walzen 19a, 19b eine Entspannungsbehandlung des aufgedrehten doublierten Garns vorgenommen. Nach der Entspannung wurdem dem Garn im gestreckten Zustand 1.100 Windungen/m einer Z-Drehung gegeben. Das so erhaltene elastisch« umsponnene Garn war gleichmäßig und ausreichend umhüllt und

209813/1367

hatte ausgezeichnete elastische Eigenschaften.

Wie bereits beschrieben, bewirkt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines elastischen umsponnenen Garns eine 'i'hermofixierbehandlung des doublierten Garns während des ersten Verdrehens oder während der Entspannungsbehandlung eine Trennung der einzelnen Fäden des multifilen Garns, so daß ein elastisches umsponnenes Garn entsteht, das eine ausgezeichnete Qualität besitzt. Die Thermofixierung ist nicht nur nützlich für eine Verbesserung der Trennung der einzelnen Fäden des multifilen Garns sondern auch für eine Verbesserung der Bauschigkeit und der elastischen Eigenschaften des Garns.

In Fig. 5 ist eine Vorrichtung für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens dargestellt, bei der eine Thermofixierbehandlung vorgesehen ist. Hier wird ein elastischer Faden 1 von einer Spule 2 geliefert, die auf zwei Stützwalzen 3a, 3b drehbar gelagert ist und sich in positiver Richtung dreht. Der Faden wird in einer Streckzone, die die Walzen 3a, 3b und zwei Speisewalzen 24a, 24b enthalt, gestreckt und mit einem unelastischen synthetischen multifilen Garn 6 doubliert, das über eine Fadenführung 25 von einer Spule 5 geliefert wird. Das Doublieren beginnt an den Walzen 24a, 24b. Danach wird das doublierte Garn 10 zu der Falschdrahtzwirnzone geführt. Das doublierte Garn 10 wird, während es gleichzeitig einer Thermofixierbehandlung durch die Heizeinrichtung 26a ausgesetzt ist, mittels einer Falschdrahtzwirnspindel 11 verdreht. Nach dem

209813/1367 " ¹⁶ "

Passieren der Falschdrahtzwirnspindel 11 wird das gedrehte doublierte Garn aufgedreht und danach in der Entspannungszone zwischen den Walzen 12a, 12b und 19a, 19t - wie es in Pig· 2 dargestellt ist - entspannt. Daraufhin wird das entspannte doublierte Garn gedreht und um die Haspel 17 mittels des Ringzwirnverfahrens gewickelt.

Das zu Fig. 6 gehörige Herstellungsverfahren unterscheidet sich etwas von dem zu Pig. 5 gehörigen. Die Ausführungsform nach Pig· 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Thermofixierbehandlung, der das doublierte Garn unterzogen wird, während der Entspannung des Garns vorgenommen wird. Die Thermofixierbehandlung wird mittels eines Heizgeräts 26b in der Ehtspannungszone zwischen den Walzen 12a, 12b und 19a, 19b durchgeführt. Durch die Thermofixierbehandlung werden die einzelnen Päden des thermoplastischen multifilen Garns genügend getrennt und durch die Wärme in einem gekräuselten Zustand gehalten. Danach wird das doublierte Garn 13 durch das Ringzwirnverfahren unter Spannung verzwirnt.

Bei den erwähnten beiden Ausführungsformen kann die Zahl der Windungen und die Richtung der Drehung des Palschdrahtzwirnvorgangs auf die gleiche Weise gewählt werden wie bei der Ausführungsform zu den Pig. 1 und 2. Demzufolge ist es günstig, das doublierte Garn mit einer größeren Anzahl von Drehungen zu versehen, um ein ausgezeichnetes Ergebnis zu erhalten. Es nüssen jedoch auch sorgfältig die Bedingungen der Thermofixierbehand-

209813/1387 " ¹⁷ "

lung beachtet werden. Die flhermofixierbehandlung muß in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des elastischen Fadens gewählt werden. Die wirksame Temperatur sollte niedriger als 200⁰C, vorzugsweise jedoch im Bereich zwischen 80⁰C und 180⁰C sein, um eine Verringerung der elastischen Eigenschaften des elastischen umsponnenen Garns zu-verhindern. Wird eine effektive Heiztemperatur von 200⁰C überschritten, so hat dies oftmals eine beträchtliche Verschlechterung der elastischen Eigenschaften des Garns zur Folge, insbesondere dann, wenn ein Polyurethanfaden als elastischer Faden für die Garnseele verwendet ist.

Die Zeitdauer der Wärmeeinwirkung sollte etwas länger als die Relaxationszeit des unelastischen Fadens sein, d. h. sie sollte vorzugsweise zwischen 0,3 und 5 Sekunden liegen.

Das Verhältnis der Fördergeschwindigkeit der Walzen 24a, 24b zur Fördergeschwindigkeit der Walzen 12a, 12b in der Falschdrahtzwirnzone hängt vom Material des Garns und der Temperatur der Thermofixierung ab. Es liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 1,3· Das Entspannungsverhältnis in der Zone zwischen den Walzen 12a, 12b und den Walzen 19a, 19b liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 45 %· Wenn außerdem die Wärmebehandlung während der Entspannungsbehandlung durchgeführt wird, können die beschriebenen Bedingungen zufriedenstellend angewandt werden.

Bei den erwähnten Ausführungsformen, die den Fig. 5 und 6 zuge-

209813/1367 " ^1B "

ordnet sind, wird das elastische umsponnene Garn in einem kontinuierlichen Arbeitsprozess hergestellt. Es können jedoch das erste Verdrehen, das Aufdrehen oder das zweite Verdrehen, die Wärmebehandlung, das Aufdrehen und die Entspannungsbehandlung sowie das zweite Verdrehen getrennt durchgeführt werden. Es können auch einige dieser Verfahrensschritte kombiniert werden. Hierbei kann ein ähnlicher Typ von elastischem umsponnenem Garn hergestellt werden.

Beispiel 3

Ein elastischer multifiler Polyurethanfaden von 70 Denier wurde mit einem multifilen Nylonfaden von 70 Denier nach dem zu Fig. 5 erläuterten Verfahren doubliert. Der multifile Polyurethanfaden wurde zwischen der Walze 3b und den Speisewalzen 24a, 24b im Verhältnis 3»5 gestreckt. Dem doublierten Faden wurde unter Verwendung einer Falschdrahtzwirnspindel 11 eine S-Drehung von 400 Windungen/m gegeben, während der Faden einer effektiven Temperatur von 140⁰O ausgesetzt wurde. Danach wurde der Faden um etwa 10 % entspannt. Nach der Entspannung wurden dem Faden im gespannten Zustand 900 Windungen/m einer Z-Drehung gegeben. Das so erhaltene elastische umsponnene Garn hatte eine gleichmässige ausreichend bedeckte Oberfläche, eine hohe Bauachigkeit und einen einzigartigen Griff.

- 19 -

209813/1367

In den Figuren 7₅ 8 und 9 ist die Beziehung zwischen dem Mass der Entspannung und dem Mass der Bedeckungswirkung im Aufbau des erfindungsgemäss hergestellten elastischen umsponnenen Garns grafisch dargestellt. In diesen Zeichnungen ist das Mass der Entspannung in Form von "Entspannungsprozenten" angegeben, die bereits in der vorhergehenden Beschreibung definiert worden sind, während das Mass des Bedeckungseffektes ausgedrückt wird durch die Anzahl der Teile des elastischen Kernfadens, die von der Oberfläche des elastischen besponnenen Garns sichtbar sind (im folgenden "blanke Kernteile¹¹ genannt) oder durch die Anzahl der nicht getrennten Fäden der Hüllschicht des Garns.

Die Beziehung zwischen den "Ent Spannung spro ζ ent en" und der Anzahl "blanken Kernteile" ist in Fig. 7 dargestellt. Auf der Abszisse sind die "Entspannun gspro zente" und auf der Ordinate ist die Anzahl der "blanken Kernteile" aufgetragen. Die Messung der "blanken Kernteile" wurde bei einem gewobenen Tuch vorgenommen, bei dem das elastische umsponnene Garn als Füllgarn verwendet worden war. Wie aus den in der Zeichnung dargestellten Ergebnissen ohne weiteres zu entnehmen ist, kann die beste Bedeckungswirkung bei etwa 25 Ent Spannungsprozent en erhalten werden und das Optimum der Eatspannungsprozente liegt im Bereich zwischen 5 'und Prozent.

- 20 -

209813/1367

In Fig. 8 ist die Beziehung zwischen den "Entspannungsprozenten¹¹ iind der Anzahl der nicht getrennten Einzelfäden in der Hüllschicht des Garns dargestellt. Gemessen wurde "bei Streckung des elastischen umsponnenen Garns mit einem Streckverhältnis von 70 %« Auf der Abszisse sind die "EntSpannungsprozente" und auf der Ordinate ist die Anzahl der nicht getrennten Fäden aufgetragen. Es ist ersichtlich, dass zuviele getrennte Fäden in der Hüllschicht eine Verschlechterung des Bedeckungseffektes des Garns zur Folge haben.

In Fig. 9 ist der Unterschied des Bedeckungseffektes von Garnen grafisch dargestellt, die auf verschiedene. Weise hergestellt worden sind. Bie "Entspannungsprozente¹¹ sind auf der Abszisse aufgetragen, während die Anzahl der "blanken Kernteile" auf der Ordinate aufgetragen ist. Die voll ausgezogene Linie entspricht einem elastischen umsponnenen Garn, das durch FaIschdrahtverzwirnen, Entspannen und Verdrehen hergestellt ist, während die gestrichelt dargestellte Kurve einem elastischen umsponnenen Garn entspricht, das durch FaI schdrahtver zwirnen, Entspannen, Verdrehen, Aufnehmen auf einerSpule und nochmaliges Verdrehen hergestellt worden ist. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass das nach dem ersten Verfahren hergestellte elastische umsponnene Garn einen besseren Bedeckungseffekt hat.

10 Ansprüche
9 Figuren

209813/1367

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines elastischen Kerngarns, bei dem ein im gestreckten Zustand gehaltenes elastisches Garn mit einem Bündel mehrerer einzelner Fäden (Mehrfachgarn) doubliert, das doublierte Garn ein erstesmal gedreht, dann wieder aufgedreht und dann ein zweitesmal im gestreckten Zustand gedreht wird, dadurch gekennzeichnet , daß das doublierte Garn zwischen dem ersten und zweiten Drehen entspannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Entspannungsbehandlung des doublierten Garns während des Aufdrehvorgangs vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Entspannungsbehandlung des doublierten Garns nach dem Aufdrehvorgang vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Entspannungsbehandlung kontinuierlich und gleichmäßig durchgeführt wird.

Neue Unterlagen (Art. 7 § 1 Ab₈.2 Nr. I Satz 3 dos And. ■. η ,

209813/1367

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsbehandlung periodisch durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem ersten und dem zweiten Drehen eine Thermofixierbehandlung angewandt wird, wodurch die durch das Drehen, Aufdrehen und Entspannen verursachte örtliche Verschiebung zwischen den Einzelfäden und die Verformung derselben stabil fixiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermofixierbehandlung bei dem doublierten Garn während des ersten Drehens vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Thermofixierbehandlung bei dem doublierten Garn gleichzeitig mit der Entspannungsbehandlung vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Drehvorgang im gespannten Zustand des doublierten Garns durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet , daß die- Entspannung des anfgedrehten Garns im Bereich von 5 bis 4-5 % liegt, wobei der Prozentsatz

209813/1367

der Entspannung durch die Formel

ijil χ 100 %

definiert ist und

1 die Länge des Garns bei völliger Ausdehnung, 1' die Länge des Garns während der Entspannung bedeuten.

209813/1367

Leerseite