DE1914557A1 - Waermebehandlungsverfahren fuer thermoplastische Fasern - Google Patents

Description

PATENTANWXITE DR. E. WIEGAND DIPUNG. W. NiEMANN 1914557

DR. M. KÖHLER DIPUNG. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON= 55547« 8000 MÖNCHEN 15 TELEGRAMME» KARPATENT " NUSSBAUMSTRASSE 10

W. 14 181/69 - Ko/b

Teijin Ltd.
Osaka / Japan

Warmebeh.andlungsverfah.ren für thermoplastische Fasern

Bei Untersuchungen für Verfahren zur Erzielung einer unterschiedlichen Färbbarkeit bei Polyesterfasern wurden folgende zwei Tatsachen festgestellt: 1*) die Färbbarkeit von Polyesterfasern kann bemerkenswert verbessert werden, wenn die Fasern bei höheren Temperaturen als ihrem Schmelzpunkt wärmebehandelt werden, wobei sie ihre mechanischen Eigenschaften in praktisch zufriedenstellender Höhe beibehalten; 2«) die Färbbarkeit der Fasern wird entsprechend der Erhöhung der Temperatur bei der vorstehend aufgeführten Hochtemperaturbehandlung erheblich verbessert. Diese markanten Färbungsverbesserungen können nicht bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Fasern erhalten werden. Es wurde auch festgestellt, daß, falls die Fasern mit einer Flüssigkeit mit einer großen latenten Verdampfungswärme oder spezifischen Wärme vor der vorstehend aufgeführten Hochtemperaturbehandlung behandelt werden und diese Hochtemperaturbehandlung der Fasern, auf die diese Flüssigkeit in ausreichender Weise aufgetragen ist, während eines Zaitratame innerhalb eines kritischen Bereiches durchgeführt wird, wo dia vorstehende Hochtemperaturbehandlung hinsiohtlich dar nieht mit

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Flüssigkeit behandelten Fasern durchgeführt werden kann, die Färbbarkeit der behandelten Fasern durch, diese Behandlung nicht beeinflußt wird. Aufgrund dieser Erscheinungen ergaben sich verschiedene sehr günstige Fasern« Ss wurden dazu auf die Faseroberfläohen eine inerte Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, vor dieser Wärmebehandlung nicht einheitlich aufgetragen« BIe Flüssigkeit darf unter den Behandlungebedingungen kein® Auflösungsfähigkeit für die Fasern besitzen. Wasser stellt die optimale Flüssigkeit, sowohl hinsichtlich der Handhabung als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit dar· Der Ausdruck "nicht-· einheitliche Auftragung⁹ beselchnet einen Zustand« wo eine derartige Flüssigkeit auf die gesamt®Oberflächen der su behandelnden thermoplastischen Fasern aufgetragen wird, wobei die Aufnahme entlang der Richtung der Achse und/ode? des Umfange der Fasern v&rllret ©d@r den Zustand, wo die Flüssigkeit int«3>siltti$rend auf die Fas«roberfläohe entlang der Axialrichtung mit einheitlicher oder variierender Aufnahme aufgetragen wird» Spezifischer ausgedrückt, werden bei einem typischen Beispiel Teil©(A) mit Flüasigkeitsauftragung und feile C B)ohne Flüssigkeitsauf tragung auf den Faseroberfläohen gebildet. Die Art und Weis« der Ausbildung dieser Teile(A)und(B)lst nicht kritisch. Beispielsweise können die Teile(A)und(B)alternlerend in regelmäßigen Abständen entlang der Längerichtung der Fasern angebracht sein. Auch kinnen die Tcile(B)in wahlloser Verteilung im 1·11(Α).το?η*ηα·ιι sein. Al® Ergebnis άηχ Wärmebehandlung der auf äieae Weise to*» behandelten Fasern bei der bereits beeehriabraen Hoch<*> temperaturbehandlung bestand darin«? teS Sie feile(B)®in» höh» Färtmngaf&higkeit aeigen, da ei· dtmkt mit d@r Hoohtempertkturatmospklru im Berührung

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Teile (A) vor der Einwirkung der Wärme durch die diese Teile abdeckende Flüssigkeit abgeschirmt sind. Ba weiterhin die angewandte Heizzeit äusserst kurz ist, werden die Fasern selbst kaum während der Wärmebehandlung erhitzt, falls sie durch die Flüssigkeit abgedeckt sind. Somit ist die Menge der auf die Teile (A) aufgebrachten Wärme sehr niedrig» während die auf die Teile (B) aufgebrachte Wärmemenge hoch ist· Infolgedessen ist die Färbbarke it der Teile (A) niedrig, während diejenige der Teile (B) hoch ist.

Infolge der beschriebenen Vorbehandlung und Wärmebehandlung γόη thermoplastischen Fasern wurden Fasern mit ausgeprägt unterschiedlichen Färbbarkeiten erhalten, wobei- die Farbaufnahme an den Teilen (A) niedriger war und an den Teilen (B) weit höher war.

Dann wurde die Besiehung der Auftragung einer inerten Flüssigkeit zur Kräuselbeibehaltung von bereits gekräuselten Fasern und zur latenten Kräuselfähigkeit von Konjugatfasern untersucht. Dasu wurde eine inerte Flüssigkeit intermittierend auf gekräuselte Fasern und Konjugatfaeern mit latenter Kräuselungsfähigkeit aufgetragen und dann diese der Hochtemperaturwärmebehandlung unterworfen, wobei eich seigte, dafi die vorhandenen Kräuselungen und die latente Kräuselungsfählgkeit in den Teilen (A) beibehalten bleiben, daß jedoch diese Eigenschaften in den Teilen (B) verschlechtert werden oder verloren gehen* Insbesondere wenn Fasern mit latenter Kräuselungsfähigkeit in siedendem Wasser oder in Dampf im entspannten Zustand nach der Wärmebehandlung behandelt werden, werden Intermittierende Kräuselungen entlang der Richtung der Faseraohse gebildet·

Wie im vorstehenden ausgeführt» gelingt nach der vorliegenden Erfindung die Herstellung von Fasern mit nicht-einheitlicher Färbbarkeit und/oder nicht-einheitlichen Kräuselungseigenschaften durch die Kombination ämr Stufen einer nicht-einheitlichen Auftragung einer Flüssigkeit sit einer relativ großen latenten Verdampfungewärae oder spesif Ischen Wärme» wie Wasser,auf die Oberfläche der thermoplastischen synthetischen Fasern und der Wärmebehandlung dieser Fasern bei epeeif i- | sehen hohen Temperaturen während eines äusserst kurzen Zeitraumes·

Aufgrund der Erfindung gelingt auch die Herstellung von Fasern mit einer nicht-einheitlichen latenten Kräuselungefählgkeit, indem das gleiche Verfahren auf Konjugatfaaern mit latenter Kräuselungsfählgkeit angewandt wird·

In den Zeichnungen stellt

Fig· 1 eine schematisohe Ansicht eines Beispiels einer zur praktischen Ausführung des vorliegenden Verfahrens geeigneten Vorrichtung« Fig« 2 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer

Vorrichtung sur Erhitzung der Fasern gemäß der ' Erfindung,

Fig· 3 und 4 schematise!» Ansichten von Modifikationen der Vorrichtung sum Auftragen der Flüssigkeit auf die Fasern,

Flg. 5 eine vergrößert· Ansieht von der Seite eines Beispiels von gefärbten Polyesterfasern mit unterschiedlicher Färbbarkeit, die erfindungsgemäS erhalten wurden₉

Fig· 6 eine vergrößerte Seltansioht von nicht-einheitlich gekräuselten Fasern, die durch Anwendung

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des Verfahrens gemäß der Erfindung auf bereite gekräuaelte thermoplastisch« Fasern erhalten wurden,

Fig. 7 eine vergrößerte Seitanaicht von gefärbten Fasern ₉ die sowohl nicht-einheltliohe Krluselfänlg-Jceit als auch unterschiedliche Förbfearkeit zeigen, und die durch Anwendung dee vorliegenden Verfahrene auf bereits gekräuselte Polyesterfasern erhalten wurden,

Fig· 8 eine vergrößerte Seitansiöht von durch Anwendung des vorliegenden Verfahrens auf Kon;$isgatfaeern mit latenter Kräuselungsfähigkeit und aneohli·«- sende Behandlung derselben in siedtsdsia Wasser in entspannten Zustand erhaltene Fasern, Fig. 9 eine graphische Darstellung, die die Besiehung Bwisehen der Wärmebehandlungstempsratur und der relativen Färbbsrkeit von Fasern vom Polyeeter-Typ zeigt,
Fig. 10 eine graphische Barstellung, die die empirisch

erhaltene Beziehung der tfar&ebshaisdlungetemperatur und Z©ii bei Fasern vom Polye&tsr-Typ zeigt, Fig· 11 eine graphische Barstellung, die die empirlteh erhaltene Beziehung von Wärsaebehan&lungstemperatur und verbliebenem Kräusdlverhältnls,ges«igt durch gekräuselte Polyä|;hjrXeBte3raphtbalatfa*«ni_r seigt,

Fig· 12 eine graphisch© Bars teilung,!, äi© erhaltene Baslehmng von
tur und 2eit hol

Fig. 13 eine graphisch®

erhaltene Besielmng

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tür und Zeit bei gekräuselten Poly-?· eaproamidfasern seigt und ?ig. 14 eine graphische Bare teilung, die di® Beziehung der tfärmebehanälungstemperatur mit Schrumpfungen der ?olyäthyl«nterephth&latfae®rn und Polyathylen terephthalat-Isophthalat~?asern in siedendem Wasser seigt» dar.

Sine Aueführungefora der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ?ig. 1 beschrieben. Gemäß der Zeichnung wird das Garn 1 von ilen Führwal sen 2 zugeführt ₉ durch die Heiaeinrichtung 4 über eine flüssigkeitszufuhr·» walse 5 geführt und durch die WickeleinrlehtUÄg 6 über die Aufnaheewalsen 5 abgesogen·

Bei dieser Ausführungsfora kann di© Flüssigkeit auf das Garn intermittierend entlang der Aei&@®Briehtung durch Anwendung der Wal«« 3, die mit ?§|dallig©a oder unregelmäßigen Zihnen ausgestattet ist® aufgetragen werden, wobei mindestens die ZnMitei!© ä&r Waise 3 in der im Badbehälter 3* gehalt#n»r Flüssigkeit eingetaucht sind. Wenn somit die Waise 3 in feststehender Richtung gedreht wird, wird das Garn 1 gefördert und kommt mit den oberen feilen der Zähne in Berührung« Me Flüesigkeitsaufnahme des Garnes variiert in Abhängigkeit von solchen Faktoren» wie Bewegungegeeohwindigkelt de· Garnes j Drehgeschwindigkeit der Waise und Form und Ansah! der lähne. Be ist auch möglich, sehrere IlUssigkeitsauftragiusgswale^ii anzuwenden, um verschiedene ?lueeigkeita@uftragungei&!set@r entlang der . Axielriohtung des (Sarges @ier ier Faser sn bewirken. Selbstverständlich ist die Flü®@igk«it@amftraguzig8vorrichtung nicht auf Sie %®i d@r Anoiühg-iim^&ttmm gemäß angewandte WmIi© 5 ^®eete%iikte mmä^wß, e@ eignete Torriohtung

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derte Zweck der Flüssigkeitsauftragung erreicht wird» Beispielsweise kann die flüssigkeit in feinen Strumen auf das laufende Garn 1 aus einem Rohr τοη kleines Durchmesser 10 auffallen, wobei die Flüssigkeitsströmung intermittierend durch einen Abschnitt 9 unterbrochen wird, der sich in Richtung dee Pfeiles, wie aus Fig. ersichtlich, dreht. Auch mit dieser Torrichtung kann also eine nicht-einheitliche Auftragung der Flüssigkeit entlang der Axialriohtung des Garnes ersielt werden. Ähnlich wie im Fall der Waisen 3 können mehrere Abschnitte 9 verwendet werden, um rerschiedene nicht-einheitliche FlÜ86igkeitsauftragungsmuster su ergeben· Auch kann, wie in Flg. 4 geseigt, ein Sprührohr 11 anstelle der Walze- 3 verwendet werden. Auch in diesem Fall können verschiedene nicht-einheitliche Flüssigkeiteauftragungsmuster entlang der Axialriohtung des Garnes erhalten werden, indem kontinuierlich oder intermittierend die Flüssigkeit aufgesprüht wird.

Die Wärmebehandlung des auf diese Weise vorbehandelten Garnes wird in der Heiavorrichtung 4 bewirkt. Als Heismedium wird eine gasförmige Substans am stärksten bevorsugt. Dasu wird eine gasförmige Substans von der gewünschten hohen Temperatur, beispielsweise Luft, Stickstoff oder Dampf und dergl·, in einem zylindrischen Raum 4, wie in Fig. 2 geseigt, eingefüllt. Damit eine konstante Wärmebehandlungstemperatur aufrechterhalten wird, kann das Gas mit einer vorbestimmten Temperatur vom Eintritt 7 an einem Ende des zylindrischen Raumes 4 zugeführt werden und das Gas durch einen Austritt 8 am entgegengesetzten Ende abgelassen werden. Eine ähnliche Heiswirkung kann auoh mit anderen Einrichtungen als der Einrichtung nach Fig. 1 ersielt werden, beispielsweise Bestrahlung

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des laufenden Garn·« ait Infrarotstrahlen oder Einrichtung eine» elektrothermischen Drahtes in den uagebenden Wänden einer sylindrisehen Heizkammer·

Di· Temperatur der Wärmebehandlung liegt gemäß der Erfindung »loht niedrig·? als der Sohmelspunkt der su behandelndes thermoplastischen Fasern· Die * Wärmebehandlungsteaperatur* bezeichnet die Temperatur des Heiseediume in der Baohbareehaft der Faseroberfläohen bei der Behandlung in der Helssone, die durch übliche Maflnahmen, beispielsweise mittels eines Thermoelementes gemessen werden kann·

Die Wirkung dieser Wärmebehandlung hängt haupsäohlioh ▼on der angewandten Temperatur und der Zeitdauer ab. Je höher die Temperatur ist« desto niedriger 1st die sur Br» sielung der gewünschten Wirkung erforderliche Zeit· Die Zelt wird duroh die Geschwindigkeit des durch die Heiseone laufenden Garnes und die Länge der Heiscone bestimmt. Die Zelt sollte beispielsweise in der Größenordnung von einer hundeitatel bis su einer sehntel Sekunde liegen· Bei einer su kursen Heisbehandlungsseit stellt sich jedoch nicht das gewünschte Ergebnis ein. Bei Übermäßig langen Behandlungsseiten wird ein vollständiges Schmelsen der Fasern verursacht, was das Verfahren undurohfUhrbar macht.

Gans allgemein ist es notwendig, daß die Behandlungetemperatur im Bereich Tom Sehmeispunkt der su behandelnden Fasern bis su 2000% liegt« und dao die Zeit im Bereich ▼on 0,01 bis 0,9 Sekunden liegt. Wenn die Seit mehr als 0,9 Sekunden beträgt, seigen die Teile der su behandelnden Fasern, die nicht duroh die inerte Flüssigkeit abgeschirmt sind, eine Xeigung sum Sohmelsen und die Abeehi] wirkung der Flüssigkeit an den anderen Teilen wird verringert oder aufgehoben, da die Temperatur nicht nledri-

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ger ale de? Schneispunkt der Fasern liegt. Deshalb beträgt die geeignete Wäraebehanälungs^eit nicht mehr als O,3 Sekunden entsprechend dem Srundkimsept der Erfindung, um augenblicklich den Fasern bemerkenswert nicht-einheitliche Eigenschaften durch die Hochtemperaturbehandlung su erteilen, und ebenfalls aus Gründen des wirtschaftlichen Betriebes·

Je kürzer die BenaMlungeseit ist» desto höher wird die Wirksamkeit des vorliegenden Verfahrens« Ba gemäß der Erfindung die Auftragung einer inerten Flüssigkeit auf die Fasern vor der Wärmebehandlung mit geregelter Ungleichmäßigkeit erforäö^lieh ist? aaiS dies mit hoher Geschwindigkeit erfolgen_e die sit ä@r Gasgeschwindigkeit in der Heissone in Übereinstimmung steht» Deshalb ist es von der praktischen Betriebsfähigkeit zum glatten Auftragen des gewünschten geregeltsn FlUseigkeiteauitragungemuotcre su empfehle.«.* dsS die Wäraebehandlungsselt mindestens 0,01 Sekunden beträgt.

Falls die Temperatur 200O⁰C übersteigt, nehmen die Schwierigkeiten sur Beibehaltung eines stabilen Betriebes su« Bs nüssen dann verschiedene Probleme hinsichtlich des Heizelementes, feuerfesten Materials und wäriaeisolierenden Materials und dergl« gelöst werden, bevor eine Vorrichtung sum Erhitzen h®± Senaparaturen oberhalb 2öO(K unter stabile» l^telsb g§3glioh i®t· Bei aoloh hohen Temperaturen 1st eine «infaoh® find wirksame Wärmeisolierung sohttlerlgo Aus den' W3?st@3&®nde2g praktischen Gründen sind WäniebshasidiXiängs^is^^^'lis^eiit die 20(W nicht übersteigen₉

Bei der preJctissn«
Verfahren» mUesen deshalb WI^£Mb@haaiim^@f#ap©rat«r und

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Zeit innerhalb der vorstehend aufgeführten Bereich« unabhängig Ton der Art und Größe der «u behandelnden Fasern gewählt werden. Sie geeignet® Kombination won Temperatur und Zeit variiert etwas in Abhängigkeit Ton dem gewünschten Produkt» wie sich nachfolgend ergibt:

1) Herstellung von unterschiedlich färbbaren Faeerm

Ein Seispiel für Polyesterfasern, mit dem das vorliegende Verfahren durchgeführt wurde, ist in Fig. 5 gexslgt· Dee Pro bestück wurde nach der Wärmebehandlung ge-

W färbt· Bei dieser Ausführungeform war insbesondere die Erzielung einer unterschiedlichen Färbefähigkeit gevüneoht. In der ?ig. 5- sind Sie feil® A₉ die elo& nieder© Färbungefähigkeit selgen, diejenigen» auf ila die Flüssig« kelt aufgetragen war» und die infolgedessen nicht oder nur gering erhitzt wurden» Hingegen waren die feile B, die eine hone Färbungefähigkeit selgea, nicht von der flüssigkeit bedeckt und wm*&@a infolgedessen direkt erhltst» Bin« solche u&i©5?@ehie&liöhe Färbungsfähigkeit geoäS der Erfindung kann in bequemer Weise an solche Polyesterfasern aus Homo- oder Copolyestern erteilt werden, bei denen dl« öeeajataenge oder der überwiegende Teil des Säurebestandteils aus !Terephthalsäure besteht und die Gesamtmenge oder der überwiegend® fell des Glykolbe-Standteils aus A'thylenglykol besteht» sowie an Fasern aus öeaiaohen, die derartige llova- oder Copolyester als Hauptbestandteil· enthalten. Derartige Fasern werden durch übliches Spinnen und anecklieesend^s Strecken gegebenenfalls unter Wärm«bahanilung hergestellt. Mehrfad ige Sara» werden besoi&dere bsTef^i^t» J3i@ esttapreohenA der Erfindung behaiM^It«ii ?olyesterfae<@rm seigeii aueg«- prägte unterachiidliah^ ffc^bßTk*iten uM »eitig ihre Beon«nlcoh®& Ma«neohafi*n in

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Weise für die praktischen Verwendungszwecke bei.

Die Beziehung von Wärmebehandlungstemperatur zu relativer Färbefähigkeit ist in Fig. 9 gezeigt. Die Werte der Fig. 9 wurden mit einem Polyäthylenterephthalatgarn erhalten, das in Luft von hoher !Temperatur während 0,15 Sekunden unter einer Spannung von 0,08 g/den erhitzt wurde. Es ergibt sich aus der Zeichnung klar, daß eine zufriedenstellende Färbbarkeit in Heißluft bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes der Garnprobe (260⁰S) erhalten wurde. Die Färbbarkeit verbessert sich bemerkenswert, wenn die !Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhöht wird. Diese Neigung ist unvariabl sehr ausgeprägt. Die Teile A^ in der Fig. 5» auf die Torhergehend die Flüssigkeit aufgetragen worden war, werden durch- die Wärme während der Wärmebehandlung kaum beeinflußt und infolgedessen zeigen sie kaum eine Wirkung der Wärmebehandlung, d.h. sie haben eine niedrige Färbbarkeit· In deutlichem Gegensatz hierzu werden die Teile B^ direkt erhitzt und zeigen eine hohe Wirkung der Wärmebehandlung, d.h. sie besitzen hohe Färbbarkeit· Wenn das auf diese Weise behandelte Garn gefärbt wird_s werden ausgeprägte Unterschiedlichkeiten der Farbtönung zwi« BChen den Teilen A- und B- beobachtet.

Der Ausdruck ^w relative Färbbarkeit¹¹ bezeichnet die auf folgende Weise bestimmten Werte: Die Faserproben wurden in einem siedenden Färbungsbad aus Dispersol Faat Scarlet B, 4 # auf das Fasergewioht, während 30 Hinuten gefärbt und 50 mg der gefärbten Fasern in 20 com o-Chlorphenol gelöst. Die " relative Färbbarkeit" wurde durch Bestimmung der optischen Dichte der dadurch erhaltenen Lösung bei 515 mu bestimmt, angegeben als Indexzahl unter Bezug auf die gemessene optische Dichte der nicht be-

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handelten Faserprobe als 1·

Wenn das vorliegende Verfahren auf Polyesterfasern angewandt wird, unterscheidet sich die WUrraebehandlungesei t (t), angegeben in Sekunden« für jede spezifische Art der Fasern· Beispielsweise sind für Fasern mit größeren Denierwert längere Zeiten (t) erforderlich· Als Beispiel wurde bei einen mehrfädigen Garn von 75 Denier/ 36 Fäden empirisch festgestellt, daß die oberen und unteren Grensen der Seit (t) nach den folgenden Gleichungen bestimmt werden können, wobei T (*c) die Behandlunge temperatur und fm (⁸C) der Schmelzpunkt der Polyesterfasern ist s

Hinaiohtlich der unteren Grenee von (t)s SogS-lOgf* * -0*592-0,588 Jog t·.·. (a.,). Hinsichtlich der oberen Grense von (t):

log(T-ta) * 1,576-1,085 log t ..... Cb₁).

Falls die relative Färbbarkeit den Wert roη 1,5 besitzt!

logT-logfm * -0,390-0,588 log t .... (C₁),

Sie Besiehungen der Torstehenden drei empirischen Gleichungen sind in Fig. 10 dargestellt, wobei die Achs· der Abezieee die Zeit (t) und die Ordinate die Temperatur T angibt. Xn diesem Fall betrug Tm 260«C. Die Linie (a^) seigt die untere Srense und die linie Cb₁) ssigt die obere Orense. In der Fläche X₁ unterhalb der unteren Grenee lat die WärmebehaMlung unwirksam und in der Fläch« Y₁ oberhalb der oberen Grense wird das Tsrfahrsn nicht mehr durchführbar.

Aus praktischen Gründen läßt sich im Fall von mshrfädigen Garnen mit 75 2)tnier/36 Fäden dl· gekraust angeseiohnste Fläohe in der Fig. 10 als den optimalen An-

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wendungsbereich der Erfindung angebend heseiehnen· 2· ist ohne weiteres Yeratändlioh» das» falls der Denierwert der su behandelnden Faser» ansteigt» diese Fläche auf der Zeichnung nach der Seite der höheren Temperatur und längeren Zelt verschoben wird* In gleicher Weise wird die Fläch«, falls der Sesaatdenler der Fasern absinkt, sur Seite der niederen Temperatur und kürzeren Zeit verschoben. Di«»β allgemein* Regel trifft auch für die nachfolgend geschilderten Fälle 2)und 3) su·

2) Herstellung von nlcht-slnaeltlieh gekräusalten

Fasernt

Zur Herstellung von nicht-einheitlich gekräuselten Fasern gemäß der Erfindung au8 eine Voraussetsung erfüllt sein» näsllch die thermoplastischen su behandelnden Faeern müssen vorhergehend gekräuselt sein« Selbstverständlioh wird die Kräuselung als Vorbehandlung prakti80h einheitlich über die gesamte Länge der Fasern durchgeführt· Als Beispiel ist das Produkt der Anwendung des vorliegenden Verfahrens auf gekräuselte thermoplastische Faeern in Fig· 6 geseigt» worin die dicht gekräuselten Seile Ag und die kaum gekräuselten Seile B₂ abwechselnd entlang der Axlalriehtung auftreten· Sie Teile A₂ ^eind diejenigen» auf die vorhergehend die inerte Flüssigkeit aufgetragen worden war und die kaum erhitst wurden· Vor der Durchführung des vorliegemSen Verfahrens waren die gesamten Fasern la gekräuselten Zustand wie die Teile A₂. lach der nioht-elnheitli©^3i Flüssigkeitsauftragung und der Hoohteaparaturbeliaßdlmfif geaäS der Brfindung waren die Kräuselunge» im dem T*il®& B₂, die direkt erhitst wurden»

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Ua den Blldungeaechaniemus dieser nioht-einheitliohen Kräuselungen «u untersuchen, wurden die mir Beetiaaung der Änderung de« Kräueelsustandes alt der T«aperaturrariation bei d*r Hochtssipsra tar behandlung üblicher gekräuselter Fasern notwendigen Versuche durchgeführt, wobei keine inerte Flüssigkeit aufgetragen worden war« Di* Ergebnisse der Versuche sind in Fig· 11 graphisch dargestellt· Bi* bei den Versuchen eingesetzten Faserproben bestanden aus Folyäthylenterephthalatfasern τοη w 50 Denier/24 Fäden, die nach dem FalschxwlrnTerfahren bei 21OC gekräuselt worden waren* Sie Paeorproben wurde» in Luft während 0,12 Sekunden e rhi tut, und die Beziehung der Wäraebehandlungsteaperatur sua Terbläebenen Kräuael-Terhältnis wurde untersucht· Als Srhitsungitirorrichtung wurde ein syllndrlsohe? elektrisehsr Qf®m mit 50 ca Länge and 2,1 ca InseBdurohansser angowasiSi® Bas " Terbllebene IträuselTerhliltnis" wurde auf folgende Weise beatiasits

Verbliebenes XrinselTerhältnis (£) » ( τ^4·) ζ 100

Vor U9T Entspannung in siedendem Wasser wurde eine feststehende Läng* der Probefaser unt<tr einer Spannung Ton O_f 1 g/den genozuum, lach der Entspannungebehandlung wurde die Länge dieses Probestückes unter einer Spannung Ton OfI g/den duroh L angegeben. In der Torstehenden Gleichung bedeutet 1_Q die Länge der nlohtbehandelten Faser und 1 diejenige der behandelten Faser, jeweils unter einer Spannung τοη 0,001 g/äe& aaoh der Intepannungsbein siedende· Wasser bestinet.

Xa Fig· 11 gibt dl· Aohse der Ätosises dl· Wärssb·«-

handluagst«aperatur umd diejenige der O^Sinat· das

an •teilende verbliebene Krä^««l¥«rhaltBie& A

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Daretellung läßt sloh ersehen, daß die Kräuselungen Innerhalb eines äusserst kuraen Zeitraums Terringert oder entfernt werden, wenn die Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes der Fasern, la geneigten Fall 265«C» durchgeführt wird·

Aus den Torstehenden Yersuohsergebnlssen läßt sieh verstehen, daß die Inderung des Kräuselsustands der 'feile B₂, wie in Fig. 6 geseigt, ausgesprochen logisch ist und daß die Teile A₂, die durch die Flüssigkeit Tor der Wärmeeinwirkung abgeschirmt sind, den ursprünglich gekräuselten Zustand beibehalten.

Der nicht-einheitlich gekräuselte Zustand der gemäS der Erfindung erhaltenen Fasern ist weiterhin durch solche praktischen Ausführungen» wl· nioht-ei&heitliohs Flüssigkeltfeuftragung über die Gesaatoberfläche der gekräuselten Fasern, intermittierende, jedoch regelmäßige Flüssigkeitsauf tragung entlang der Axialriehtung der Fasern, intermittierende und unregelmäßige Flüssigkeitsauftragung und dergl. Tariierbar.

Es wurde auch festgestellt, daß besonders bei der Wärmebehandlung von gekräuselten Polyamidfasern die Entfernung der Kräuselungen in wirksamerer Weise erslelt wird, wenn die Fasern in die Heissone " überführt " werden· Wie bei der Herstellung τοη unterschiedlich färbbaren Fasern, vorstehend unter 1) beschrieben, hängt der Wärmebehandlungseffekt hauptsächlich τοη der Behandlungstemperatur und der Zeit ab· D.h. bei einer geringeren Zeit sur Erzielung des gewünschten Ergebnisses unter höheren Temperaturen ergibt sich eine erhöhte Wirksamkeit des Verfahrens. In jedes Fall 1st es notwendig, um die gewünschten Fasern mit unregelmäßigen Kräuselungen su erhalten, ausgeprägte Unterschiedlichkeiten des Kräusslsustandes der Faser-

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teile, die mit der inerten Flüssigkeit versetzt sind, und der feile, auf die keine Flüssigkeit aufgetragen wurde, zu erreichen. Angegeben ale verbliebenes Kräusel·* verhältnis sollten die Unterschiedlichkeiten vorzugsweise mindestens 15^ entsprechen· Die Bedingungen einer derartigen Behandlung müssen entsprechend den vorstehenden Erfordernissen gewählt werden. Bei Versuchen mit Polyäthylenterephthalatfasern, die nach dem Falschzwirnverfahren bei 190⁰C gekräuselt wurden und 50 Denier/24 Fäden hatten, wurden die folgenden empirischen GIe 1-™ chungen hinsichtlich der oberen und unteren Grenzen der Wärmebehandlungszeit (t) erhalten!

Hinsichtlich der unteren Grenze:

logT-logTm m -0,775-0,652 log t (a₂)

Hinsichtlich der oberen Grenze:

1Og(ID-Tm) * 1,424-1,100log t (^₂*

Falls das gewünschte verbliebene Kräuselverhältnis

70 $ beträgt«

logT-logTm - 0,636-0,652 log t (C₂)

Die Beziehungen der vorstehenden drei empirischen Formeln sind aus Fig· 12 ersichtlich, wobei die Achse jj der Abszisse die Zelt (t) und diejenige der Ordinate die Temperatur T darstellt. Di· Linie (a₂) zeigt die untere Grenze und die Linie (b₂) die obere Grenze. In der Fläche X₂ unterhalb der unteren Grenze ist die Wärmebehandlung unwirksam,und In der Fläche Y₂ oberhalb der oberen Grenze 1st das Verfahren nicht durchführbar. Zn gleicher Weise, wie bei Fig. 10, bezeichnet auch in Fig. 12 die gekreuzt angezeichnete Fläche den Bereich, worin das erfindungegeeäße Verfahren günstig durchführbar 1st.

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Bel einem Beispiel zur Wärmebehandlung von Poly-tcaproamid-Faeern von 70 Benier/12 Fäden* die nach de» FaIschxwirnverfahren bei 160⁰C gekräuselt wurden, wurden folgende empirische Gleichungen erhaltene

Hinsichtlich der unteren Srense von (t):

logT-logTa - -0,435-0,612 log t .Ca₃)

Hinsichtlich der oberen urease ron (t)j

log(T-Ta) « 1,791-0*853 log t .••..,,..•.(bj)

Palis das gewünschte verbliebene Kräuselverhältnis

70£ beträgt«

logT-logTm ■ -0,318-0,621 log t ...♦...*(C₅)

Die Besiehungen der vorstehenden drei Gleichungen sind in Fig. 13 graphisch dargestellt, wobei der günstigerweise ansuwendende Bereioh der getreuet angegebenen Fläche entspricht. In diesem Fall betrug Tm 223⁹O*

Die thermoplastischen synthetischen fasern, worauf die vorstehende unterschiedliche Kräuselung aufgebracht werden kann, umfasst sämtliche au« thermoplastischen Polymeren hergestellten Fasern, beispielsweise Polyester-, Polyamid-, Polyvinyl- und Polyolefinfasern und dergl·· Sie Art der Kräuselung und Verarbeitung, die die Fasern als Vorbehandlung für das vorliegende Verfahren erhielten, ist nicht kritisch. D.h. es sind nach irgendeine* bekannten Verfahren gekräuselte Fasern, beispielsweise falsohswirnung, Kantenkräuseluisg und dergl·, verwendbar·

GeaäS der Erfindung kann daa unterschiedliche Ausmaß des Kräuselungssustande· in gewünschter Weise innerhalb eines weiten Bereiches von eines deutlichen Kontrast bis su kaun eiohtbaren Untersehieeliehkeitesi variiert werden. Falls die erhaltenen Fasern su gewirkten oder gewebten würtern verarbeitet werden, seigen «ie ausge-

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seichnete Eigenschaften, beispielweise einslgartigen

hervorragendes Griff und/Gefühl, Aussehen und hohe Fläualgkeit*

3) Herstellung von unterschiedlich färbbaren nichteinheitlich gekräuselten ftstm;

Vorstehend unter 2) wurde das vorliegende Verfahren auf bereite gekräuselte thermoplastische Fasern «ur Herstellung von nicht-einheitlich gekräuselten Fasern angewandt· Bins derartige Ausführungsfora ist auch nit gekräuselten Polyesterfasern durchführbar, wobei die Kräuselungen in den mit Flüssigkeit versehenen feilen beibehalten werden und die Kräuselungen in den anderen Teilen verringert oder entfernt werdeis· Hingegen wurden vorstehend unter 1) gewöhnliche nichtgekräuselte Polyesterfasern dea vorliegenden Verfahren unterworfen und den Fasern unterschiedliche Färbbarkeit erteilt« D.a· die Teile in den Fa«s»n₉. die direkt der Wärae »ucgeeetst waren, wurden tief gefärbt· Bine derartige unterschiedliche Färbbarkeit wird auch an gekräuselte Polyesterfasern erteilt, wie eich aus sahlreiohen Versuchen ergab· Venn das vorliegende Verfahren auf bereits gekräuselte Polyesterfasern angewandt wird und die erhaltenen nicht-einheitlich gekräuselten Fasern gefärbt werden, wird das Produkt mit einer Färbung von unterschiedlicher Schattierung gefärbt· SIn Beispiel tür ein derartiges Produkt ist in Fig· 7 geseilt·

Sentäß der Zeichnung wurde auf die Teile A, eine inerte Flüssigkeit aufgetragen und Infolgedessen wurden diese kau» erhltst, so dafi sie kaum eine Unterschiedlichkeit hinsichtlich der Kräuseldleiits trad Färbbarkelt gegenüber denjenigen der unbehandelten gekräuselten Fasern «eigen, Hingegea wurden die Teile B^ direkt des bit »en ausgesetst» wobei die Kräuselungen esitfemt

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und eine hohe Färbefähigkeit erhalten wurde·

Ee können somit, wenn das vorliegende Verfahren auf gekräuselte Polyesterfasern angewandt wird, nichteinheitlich gekräuselte und nicht-einheitlich gefärbte Produkte erhalten werden·

4) Verfahren gur Erzielung einer latenten nichteinheitlichen Kräuaelungsfähigkeit bei Konjujtat-» faaern:

Eine latente nicht-einheitliche Kräuselungefähigkeit kann gemäß der Erfindung auch bei konjugierten Fasern oder Konjugatfasern (conjugate fibers) ereielt werden. Diese spezielle Ausführungsform 1st auf latentkräuslungsfähige Konjugatfasern anwendbar, die Kräuselungen ergeben, wenn sie im entspannten Zustand wärmebehandelt werden, beispielsweise Konjugatfasern aus Polyester und Polyamid· Die eingesetzten Konjugatfaaera können nicht gestreokt, gestreckt oder wärmebehandelt unter solchen Bedingungen sein, daß die Fasern nicht gekräuselt sind, bevor sie dem vorliegenden Verfahren unterworfen werden· Ee ist bekannt, daß bei derartigen latentkräuslungsfähigen Konjugatfasern, die durch gleichzeitiges Schmel»verspinnen von Polyaeren mit unterschiedlichen thermischen Schrumpfungswerten durch das gleiche Mundstück erhalten wurden, die Sichte und die Grüße der bei der im entspannten Zustand erfolgten Wärmebehandlung entwickelten Kräuselungen weltgehend von den Unterschiedlichkeiten der thermischen Schrumpfungswerte der Bestandteile der Faser abhängig sind. Baraus ergibt es sich, daß die Kräuselentwicklung variierbar ist, wenn die thermische Schrumpfung der Beetandteile oder des Bestandteils vor der Wärmebehandlung Im entspannten Zustand geändert wird. Ee wurde nun gefunden, daß die

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thermische Schrumpfung von thermoplastischen Fasern bei Anwendung einer Hochtemperaturwärmebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung erheblich verringert wird. In Fig. H ist die Beziehung der Verringerung der Schrumpfung in siedendem Wasser zur Wärmebehandlungetemperatur für Fasern aus Polyethylenterephthalat und dessen Copolymere gezeigt. In der graphischen Barstellung der Fig. 14 gibt die Achse der Ordinate die ^ Schrumpfung der Fasern in siedendem Wasser und die Abs-Ψ ziese die Wärmebehandlungetemperatur gemäß der Erfindung an· Die Bezeichnung d gilt für Polyäthylenterephthalatfasern von 75 Denier/36 Fäden und e gilt für Copolymerfasern aus Polyethylenterephthalat, die 10 Gew.-# Isophthalsäure auf der Basis der gesamten Säurebestandteile enthält, von 75 Denier/36 Fäden an. Die angewandte Behandlungszeit betrug 0,04 Sekunden bei sämtlichen Temperaturen. Beispielsweise besitzt eine aus Polyäthylen-terephthalat und Polyäthylenterephthalat-Ieophthalat-Copolymeren aufgebaute Faser, die thermische Schrumpfungen in siedendem Wasser von 7$ bzw, 12,3% besitzen, eine latente Kräuslungsfähigkeit. Wenn eine Wärmebehandlung ^ bei hoher Temperatur auf diese Faser angewandt wird, wird die Unterschiedlichkeit der thermischen Schrumpfung der Bestandteile entsprechend der Temperaturerhöhung bei der Wärmebehandlung verringert und die latente Kräuelungsfähigkeit der Konjugatfaeer geändert. Bei der in Fig. 14 gezeigten Aueführungeform kann die Unterschiedlichkeit der thermischen Schrumpfungen auf praktisch KuIl verringert werden« Di· Konjugatfaser verliert dabei die latent· Xräuslungefähigkeit·

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Wenn somit eine nicht-einheitliche Flüssigkeltsauftragung und anschliessende Wäraebehandlung gemäß dta vorliegenden Verfahren allgemein auf latentkräuelungsfähige Konjugatfaeern angewandt wird, ändert sioh der Unterschied der thermischeη Schrumpfung der Bestandteile der Fasern an den direkt der Wärme ausgesetzten fellen merklich, d.h. er fällt normalerweise ab. Wenn infolgedessen die auf diese Weise behandelte Faser weiterhin la entspannten Zustand wärmebehandelt wird» werden auf den mit Flüssigkeit behandelten Teilen unterschiedliche Kräuselungen gegenüber denjenigen auf den Teilen, auf die keine Flüssigkeit aufgebracht wurde, entwickelt. Normalerweise wird die latent· Kräuslungafählgkelt an den letzteren Teil vermindert oder vollständig entfernt·

Als Beispiel 1st das Produkt einer AusfUhrungsfora, wobei eine inerte Flüssigkeit auf ein latentkräuslungsfähiges Garn in regelmäßigen Abständen entlang der Axial» richtung aufgetragen wurde, in Fig. β dargestellt. Bl* Zeichnung zeigt den Zustand des Garnes nach der Behandlung in siedenden Wasser während etwa 50 Minuten im entspannten Zustand anschllassend an die erfindungsgemäße Behandlung« Durch die Behandlung in siedendem Wasser entwickelte das Garn Kräuselungen in den Teilen A., worauf die Flüssig* keit aufgetragen wurde und dl« infolgedessen kaum ein· Wärmeeinwirkung hatten· In der Zeichnung b«selehnet B. die Teil« des Garnes» die direkt der Wärme ausgesstst waren·

Bsi der vorstehenden Wärmebehandlung von latentkräuslungsfeiligen Fasern stellt die Spannung einen signifikanten Faktor sur Ersielwng des gewünschten ürgebnisses dar« In bestimmten Fällen entwickeln sich Al· Kräuselungen In der Konjug£tfas«r während d*r Wäraabehandlung,

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falls die Fasern frei von Spannung gehalten werden. Des-. halb ist es notwendig, eine Spannung, die die Kräuaelentwicklung in den Fasern verhindert» d.h. mindestens 1 χ 10"** g/d auf die fasern während der Wärmebehandlung auszuüben.

Die gemeinsamen Vorteile des vorliegenden Verfahrene gemäß der Erfindung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1) bia 4) sind folgendes Das erfindungsgeaäße Verfahren 1st kontinuierlich in sehr hoher Geaehwindigkeit durchführbar, beispielsweise können Fasern mit Geschwindigkeiten bis hinauf zu 1000 m/min verarbeitet werden. Das Verfahren kann als eine Stufe einer Reihe von kontinuierlichen Behandlungen anschliessend an Streckstufen oder verschiedene Kräuselungsverfahren angewandt werden oder kann als getrennte unabhängige Behandlung in einem einfachen Arbeitsgang und mit hoher Wirksamkeit durchgeführt werden. Es ist auch möglich gemäß dar Erfindung unterschiedliche Färbungsfähigkeiten und/oder Kräuslungefähigkeiten an thermoplastische Fasern in den gewünschten variierenden Ausmaßen zu erteilen.

Beispiel 1

Bin gestrecktes und wärme verfestig tee Polyäthylenterephthalatgarn (75 Denier/36 Fäden« Bigenviskositä* 0,62, ^n * 0,161) wurde durch ein elektrieoh gehelstee zylindrisches Rohr von 30 ca Länge und mit einem Innendurchmesser von 1,9 cm geführt und kontinuierlich durch Einleiten von Heißluft von 400*C bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 70 a/min und einer Spannung von 0,27 g/d wärmebehandelt. Das Garn wurde e an einer 10 ca vor dem Eintritt in da· Heimrohr alt Wasser

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sprüht, wie in Fig. 4 ersichtlich. Bas dabei erhaltene behandelte Garn zeigte nach der Färbung während 30 Hinuten in einem siedenden Färbebad, das 4?» auf das Gewicht der Paser an Diapersol Fast Scarlet B enthielt, ebenso in den folgenden Beispielen, ein markantes Pfeffer- und -öalss-Muster in tiefen und hellen Schattierungen. Das auf diese Welse behandelte Garn hatte eine Zähigkeit τοη 4,6 g/d, eine Dehnung von 19,5$ und einen Young-Modul von 76,5 g/d. Das Garn hatte vor der Behandlung eine Zähigkeit von 4*9 g/d, eine Dehnung von 25,9 # und einen Young-Modul von 88,9 g/d· V/enn andererseits zum Vergleich der Yereuoh unter Änderung lediglich der Behandlungstemperatur auf 250⁰C durchgeführt wurde, wurde keine Änderung der Farbschattierung beobachtet«

Beispiel 2

Ein wärmefrej/verfeetigtes Folyäthylenterephthalatgarn ( 75 Denier/36 Fäden, Eigenviekosität 0,61, ^n = 0,141) wurde unter den gleichen Bedingungen, Arbeitsweisen und in der gleichen Vorrichtung, wie in Beispiel 1, wärmebehandelt· Ein markantes Pfeffer- und -sals-Muster von tiefen und hellen Tönungen wurde in dem erhaltenen Garn beim Färben erhalten. Das erhaltene Garn hatte ein· Zähigkeit von 4,6 g/d, eine Dehnung von 20,4/6 und einen Young-Modul von 77,2 g/d. Das Garn hatte vor der Behandlung eine Zähigkeit von 4,6 g/d, eine Dehnung von 28,8 g/d und einen Young-Modul von 75»3 g/d.

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Beispiel 3

Da» in Beispiel 2 verwendete Polyäthylenterephthalatgarn wurde, wie in Beispiel 1, behandelt, jedoch eine Behandlunge temperatur von 75O⁰C, eine Aufnahmegeschwindigkeit von 300 a/min und eine Spannung zum Zeitpunkt der Behandlung von 0,027 g/d angewandt. Eine auegeprägte Pfeffer- und - aalz-artige Unterschiedlichkeit der Färbung wurde in dem behandelten Garn beim Färben erhalten und das Garn hatte eine Zähigkeit von 3,9 g/d, eine Dehnung von 32<$ und einen Young-föodul von 43,2 g/d·

Beispiel 4

Das in Beispiel 1 verwendete Polyethylenterephthalat— garn wurde unter Anwendung der Wärmebehandlungsvorrichtung nach Beispiel 1 wärmebehandelt und dazu zunächst Wasser intermittierend entlang der Längsachse mit einer Flüssigkeitsauftragvorrichtung, wie in Beispiel 3 gezeigt, aufgetragen und anschliessend kontinuierlich eine Wärmebebehandlung in Heißluft von 580⁰C unter einer Spannung von 0,27 g/d bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 150 τα/min durchgeführt. Das dabei erhaltene Garn zeigte beim Färben eine markante Änderung der Tönung in Abständen von 15 cm. Weiterhin hatte der tiefgefärbte Teil der behandelten Faser eine Zähigkeit von 4,7 g/d, eine Dehnung von 22,6£ und einen Young-Modul von 77,4 g/d und behielt somit seine mechanischen Eigenschaften in einem Ausmaß bei, da· völlig für praktische Zweoke ausreicht.

VergleIchaversuch 1

Der Versuch wurde genau, wie in Beispiel 4» durchgeführt, jedoch eine Behandlungstnmperatur von 300^C angewandt.

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Jedoch war in diesem Fall die Behandlungszeit unzureichend und infolgedessen trat keine Änderung der Färbung im behandelten Garn nach dem Färben auf. Wenn andererseits der gleiche Versuch bei einer Behandlungstemperatur von 1200⁰C durchgeführt wurde, waren die Wärmebehandlungewirkungen zu stark, so daß das Garn schmolz und brach und der Versuch nicht durchgeführt werden konnte»

Beispiel 5

Bin mit Kräuselungen nach dem Falschzwirnverfahren ausgestattetes Polyäthylenterephthalatgarn (150 Denier/48 Fäden) wurde in Heißluft von 450⁰C bei Freigabe- und Aufnehmgeschwindigkeiten von 150 m/min unter Anwendung der Wärmebehandlungevorriehtung nach Beispiel 1 behandelt· Hierbei wurde Tetrachlorkohlenstoff intermittierend auf das Garn unter Anwendung der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung aufgetragen, wobei die Auftragung durch Herabfliessenlassen dee Tetrachlorkohlenstoffs als feiner Strom vor dem Eintritt in das Heizrohr und intermittierendem Abschneiden dieses Stromes an einer Stelle oberhalb des Garnes erfolgte. Das dabei behandelte Garn kräuselte sich zu einem Garn, das in Abständen von etwa 10 a etwa 50 ob Teile hatte, deren Kräuselung gering war. Ein gestricktes Produkt aus dem behandelten¹ Garn seigte ein interessant·· Aussehen ia Vergleich zu einem, das aus dem unbehandelten Garn geatriokt war,

Beispiel 6

Bin alt Kräuselungen nach dee ?*1βchewlrnvurfahren ausgestattet·· Poly-c-caproaaidgarn (70 Deni«r/12 Fäden wurde b·! elntr Behandlungetemperatur von 8OW und einer

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Freigabe- und Aufnahmegeschwindigkeit von 300 m/min unter Anwendung der Wärmebehandlungsvorriohtung nach Beispiel 1 behandelt. Hierbei wurde Wasser intermittierend und unregelmäßig auf das Garn durch Berührung des Garnes mit einem Pilzatück vor dem Eintritt in das Heisrohr aufgetragen, wobei das Wasser konstant zu dem Garn durch Kapillarwirkung geführt wurde und an einer Stelle unmittelbar vor der Stelle, an der das filestüok das Garnjberiihrte * eine Einrichtung zur intermittierenden P Abtrennung des Filzetückes von dem Garn angebracht war· Bas behandelte Garn wickelte sich zu einem auf, das in Abständen von 5 bis 10 m Teile von etwa 50 cm Länge hatte, deren Kräuselung gering war.

Beispiel 7

Ein identisches PoIyHL- caproamldgarn, wie in Beispiel 6, wurde alt der gleichen Wärmebehandlungsvorrichtung ,wie dort, bei einer Behandlungetemperatur von 50O⁶C und Freigabe- und Aufnehmgeechwindigkeiten von 100 m/min behandelt, wobei hierbei das Wasser mit der t Flüssigkeitsauftragungsvorrlchtung nach Figo 1 aufgetragen wurde. Paa eo behandelte Garn drehte sich mu einem Garn auf, das intermittierend entlang seiner Längsrichtung Teile von etwa 50 cm Länge hatte, die vollständig frei von Kräuselung waren und andere Teile von etwa 5 bis 10 η Länge aufwies, wo die Kräuselung identisch denjenigen in dem ursprünglich zügeführten Garn waren.

Beispiel 8

Sin identiechta Polyäthylenterephthaiatgarn, wie in Beispiel 5 wurde unter Anwendung der in Beispiel 1

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eingesetzten Wärmebehandlungsvorrichtung wärmebehandelt, wobei die Behandlung kontinuierlich in Heißluft von 700*C bei Freigabe» und Aufnehmgeschwindigkeiten von 150 m/ain erfolgte und praktisch keine Spannung angewandt wurde. Hierbei wurde Wasser intermittierend und unregelmäßig auf das Garn aufgetragen, wobei, wie in Flg. 1 gezeigt, an einer Stelle 10 cm vor dem Eintritt in das Heizrohr und in Längerichtung des Garnes zwei Waisen mit teilweise abgeschnittenen Teilen verwendet wurden, die mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten £ur Auftragung des Wassers betrieben wurden. Bas auf dies« Welse behandelt· Garn drehte sich zu einem mit intermittierenden und wahllose Abstände aufweisenden Teilen auf, wobei praktisch keine Kräuselungen über einen Abstand von 3 cm bis 20 cn in Abständen von 0,3 m bis 20 m vorhanden war/· ^Diejenigen Teile des Garnes, auf die Wasser aufgetragen worden war, hielten die Kräuselungen Intakt bei, welche im ursprünglich zugeführten Garn vorhanden waren. Bas gestrickte Produkt, welches durch loses Verstricken dieses behandelten Garnes erhalten wurde, hatte ein sehr künstliches Aussehen ait spitsenartlgen durchsichtigen Teilen.

Weiterhin besaß dieses behandelte Garn infolge der größeren Wärmebehandlungswirkung als das Garn nach Beispiel 5 gleichseitig die Eigenschaft der Entwicklung eines Küsters mit Änderung der Schattierung beim Färben.

Beispiel 9

Sin mit Kräuselungen nach dem Falsohswirnverfahren ausgestattetes Folyäthylenterephthalatgarn (75 Denier/36 Fäden) wurde unter Anwendung der Heizvorrichtung nach Beispiel 1 bei einer Temperatur der Heißluft von 650T

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und unter Verwendung tor flüssigem Paraffin ale aufgebrachte Flüssigkeit behandelt, jedoch sonst nach dea gleichen Verfahren und unter identischen Bedingungen, wie in Beispiel 8. Das dabei behandelte Garn hatte, wie das Garn von Beispiel 8« intermittierend und in wahlloser Verteilung felle ohne Kräuselungen und teilweise geschmolsene und andere felle, bei denen die Kräuselungen des ursprünglich zügeführten Garnes unversehrt erhalten wurden· Wenn dieses Garn gefärbt wurde, wurden die Seile P ohne Kräuselung su einer sehr tiefen Schattierung gefärbt, was anzeigt, daß sie eine unterschiedliche Färb·* barkeit besitzen· BIe Viebgüter aus diesem behandelten Garn besagen nicht nur eine künstlerische Wirkung, wie im Fall auch von Beispiel 5, sondern zeigten auch ein interessantes Aussehen aufgrund der unterschiedlichen Färbbarkeit.

Beispiel 10

Bin identisches Pclyäthylenterephthalatgarn, wie In Beispiel 9t wurde mit der gleichen Vorrichtung, wie dort, und unter Identischen Bedingungen behandelt· Hierbei wurde . Tetrachlorkohlenstoff intermittierend mit der in Beispiele * verwendeten FlüsslgkeitsauftragungsTorriohtung aufgetragen. Das auf diese Weise behandelte Garn drehte sich zu einem auf, worin alternierende Teile von etwa 30 ca JMng9 praktisch ohne jegliche Kräuselung und Teile von 5 bis 20 a Länge auftraten, wo die vorhandenen Kräuselungen in etwas geringeres Ausmaß als in dea ursprünglich zugeführten Garn vorhanden waren.

Beispiel 11

Sin mit Kräuselungen nach des FaIschswirnverfahren ausgestattetes Polyäthylcnterephihalatgarn von 50 Geeaat»

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denier und 24 Fäden wurde unter Anwendung der Vorrichtung nach Beispiel 1 bei einer Behandlungstemperatur von 600⁰C und bei Freigabe·» und Aufnahmegeschwindigkeiten von 300 m/min behandelt. Hierbei wurde Wasser auf das Garn an einer Stelle 10 cm vor dem Eintritt in das Heizrohr unter Anwendung eines Paares von Wasserauftragwalzen mit Einkerbungen aufgetragen, die alt unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten sich drehten· Das dabei behandelte Garn drehte sich zu einem mit intermittierenden und wahllos verteilten Teilen von 5 bis 5 ce ohne Kräuselungen auf, die Abstände von 30 cm bis 2 m voneinander hatten»

Wenn andererseits der Versuch unter Änderung der Behandlungstemperatür auf 1300⁰C unter Behandlungsgesohwindig· keit auf 900 m/min wiederholt wurde, wurde ein in gleicher Weise intermittierend gekräuseltes Garn erhalten. Jedoch waren in diesem Fall die Teile, woraus die Kräuselungen verschwunden waren, gestreckter als im vorstehend beschriebenen Pail.

Vergleicheversuch 2

Beispiel 11 wurde wiederholt, jedoch ein« Behandlungstemperatur von 270% und eine Behandlungezeit von 300 m/min angewandt. In diesem Pail wurden aufgrund der Tatsache, daß die Behandlungen it unzureichend war, dl· Kräuselungen derjenigen Teile, auf die kein Wasser aufgetragen war, nicht iqfceringeten geändert, d.h. sie waren identisch wi· vor der Behandlung. Deshalb entwickelt· sich auch kein· Änderung der Tönung beim Färben.

Wenn andererseits der gleiche Versuch bei einer BehandlungsteBiperatur von 950*C und einer Behandlungegeschwindigkeit von 300 a/min versucht wurd·, war dl· Wärm·-

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behandlungswirkung so übermäßig, daß das Garn schmolz und brach, so daß der Versuch nicht fortgesetzt werden konnte·

Vergleichaverauch 3

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch eine Behandlungstemperatur von 400T angewandt. Zn diesem Fall wurde aufgrund der unzureichenden Behandlungezeit keine Änderung in den Kräuselungen der Heile festgestellt,auf die das Wasser nicht aufgetragen worden war. Wenn andererseits der gleiche Versuch bei einer Behandlungstemperatur von 1000⁰C versucht wurde, war die Wärmebehandlungewirkung so groß, daß das Garn schools und brach, so daß es unmöglich warden Versuch fortzusetzen.

Beispiel 13

Ein gestrecktes latent kräuslungsfählges Konjugat» garn vom Seit-an-Seit-Typ (45 Denier/7 fäden), das aus Polyhexaiaethylenadipamid (Schmelzpunkt etwa 265⁰C) und 20 Gew.-^ eines alt Hexamethyleneebacamid-mischpolymeri» eierten Polyhexamethylenadipamid ( Schmelzpunkt etwa 230⁰C) bestand, wurde in Heißluft von 600⁰C bei Pro i gäbe- und Aufnehmgeschwindigkeiten von 150 m/min unter Anwendung der in Beispiel 1 eingesetzten Vorrichtung wärmebehandelt. Hierbei wurde das Wasser ungleichmäßig ent« lang der Längsachse de· Garnes, wie in Beispiel 7, aufgetragen« Wenn das dabei behandelte Garn einer Spannungefreigabe behandlung während 30 Hinuten in siedendem Waeeei? unterworfen wurde, wurden ungleichmäßige Kräuselungen entlang der Axialrichtung des Garne· entsprechend dass vor« stehend mit Wasser versetzten Teilen entwickelt.

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Beispiel 14

Ein identischeβ latent kräuslungsfähiges Konjugatgarn, wie in Beispiel 13» wurde unter Anwendung der Wärmebehandlungsvorrichtung von Beispiel 1 bei einer Wärmebehandlungetemperatur von 900⁰C mit Freigabe- und Aufnehmgeschwindigkeiten von 300 n/min wärmebehandelt» Hierbei wurde intermittierend Wasser entlang der Längsachse des Garnes, wie in Beispiel 4» en einer Stelle vor dem Eintritt des Garnes in das Heizrohr aufgetragen. Wenn das dabei behandelte Garn während 30 Minuten in siedendem Wasser im entspannten Zustand behandelt wurde, wurden Kräuselungen in regelmäßigen Abständen entlang der Axialrichtung des Garnes ausgebildet.

Beispiel 15

Ein gestrecktes latent kräuslungsfähiges Konjugatgarn vom Seit-an-Seit-Typ (75 Denier/12 Fäden), da« aus Poly ä thy lent ereph thai at ( Schmelzpunkt etwa 260⁰C) und 10 Gew«-£ eines mit Isophthalsäure copolymerieierten PoIyäthylenterephthalats (Schmelzpunkt etwa 240⁰C) bestand, wurde, wie in Beispiel t5» durch Efurohleitenidee Garnes durch Heißluft von 91O⁰C bei Freigabe- und Aufnehrageschwindigkeiten von 300 m/sin und Auftragung von Wasser unter Anwendung von Flüssigktitsauftragwalsen wäraebehandelt. Nachdem das auf diese Weise behandelte Garn einer Spannungsfreigabebehandlung während 30 Minuten in siedendem Wasser unterworfen wurde, wurden die Kräuselungen in wahlloser Verteilung entlang der Längsach·· des Garnes entwickelt.

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Beispiel 16

Tetrachlorkohlenstoff wurde gegen das latent kräuslungsfähige Koajugatgarn nach Beispiel 15 unter Anwendung der Sprüheinrichtung nach Fig· 4 gesprüht, worauf das Garn in Heißluft von 400⁰C unter Anwendung der gleichen WäraobeliandlungBVorrichtung, wie in Bei» spiel 1, bei Freigabe- und Aufnehmgeseliwindigkeiten von 70 a/ain wärxaebehandelt wurde» Das hierdurch behandelte Garn wurde einer Spannungefreigabebehandlung während 30 Hinuten in siedendes Wasser unterworfen und dabei ein unregelmäßiges und kompliziertes Kräuselmuster entlang der Längsrichtung des Garnes entwickelt·

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Claims (4)

1. Pat entansprüche

   Wärmebehandlungsverfahren für thermoplastische Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß auf thermoplastische Fasern in nicht-einheitlicher Weise eine Flüssigkeit, die gegenüber den Fasern inert ist, wie Wasser, aufgetragen wird,und diese Fasern einer nicht im Kontakt erfolgenden Wärmebehandlung während eines kurzen Zeitraumes in einer bei hoher Temperatur gehaltenen Atmosphäre, die oberhalb des Schmelzpunktes der Fasern liegt, unterzogen werden.
2. 2. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polyesterfasern zur Erzielung von unterschiedlicher Färbbarkelt behandelt werden.
3. 3. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gekräuselte thermoplastische Fasern sur Erzielung nicht-einheitlicher Kräuselungen behandelt werden.
4. 4. Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gekräuselte Polyesterfasern zur Erzielung nicht-einheitlicher Kräuselungen und unterschiedlicher Färbbarkeit behandelt werden.

   5· Wärmebehandlungeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS Konjugatfaeern mit latenter Kräueelungsfähigkeit zu Erzielung einer nicht-einheitlichen latenten Kräuslungefähigkeit behandelt werden.

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   Le e rs e i t