DE1949172A1 - Verfahren zur Herstellung eines nach dem Offenend-Spinnverfahren gesponnenen Garnes,nach dem Verfahren hergestelltes Garn sowie Anwendung des Garnes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines nach dem Offenend-Spinnverfahren gesponnenen Garnes,nach dem Verfahren hergestelltes Garn sowie Anwendung des GarnesInfo
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Description
Patentanwälte
°ipi--ing Leinweber 1940172
Dip'·· ing. Zimmermann
München 2, Rosental Z
Tel. 2619 89. Dld/HGM
Toyo Rayon Company Limited, Tokyo (Japan)
29. Sep. «69
Verfahren zur Herstellung eines nach dem Offenend-Spinnverfahren gesponnenen Garnes, nach dem Verfahren hergestelltes
Garn sowie Anwendung des Garnes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nach dem Offenend-Spinnverfahren gesponnenen Garnes, unter
Verwendung einer pneumatischen Kraft aus einer Druekluftquelle,
nach dem Verfahren hergestelltes Garn sowie eine Anwendung des Garnes.
Bei den "bekannten Verfahren zur Herstellung von gesponnenen
Garnen wird eine Mehrzahl von einzelnen Pasern mit begrenzter
Länge miteinander vereinigt, so dass ein Faserband entsteht, worauf das Faserband einer Orientierung der Fasern und einem Streckvorgang
ausgesetzt wird, bis die gewünschte Dicke erreicht wird. Schliesslich kann ein gesponnenes Garn mit den gewünschten Eigenschaften
dadurch erhalten werden, dass dem Faserband eine Drehung erteilt wird. Wenn Garn nach diesem Verfahren hergestellt wird,
Vys/ke
26.9.69 - 1 - 20 079 a
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1948172
ist die Entstehung einer bedeutenden Ungleichmässigkeit bezüglich der Garndicke und der mechanischen Eigenschaften des Garnes unvermeidlich.
Die Ungleichmässigkeit ist durch die gegenseitige Lage der einzelnen Fasern, aus welchen das Garn besteht, in Längsrichtung
des Garnes verursacht.
Bekanntlich wird der grösste Teil von gesponnenem Garn zur
Herstellung von Stoffen oder von Kordgeweben verwendet, wobei das
Garn durch verschiedene nacheinander folgende Prozesse geleitet wird. Dabei hat die erwähnte Ungleichmässigkeit der Garndicke eine
Verschlechterung der Qualität der Endprodukte zur Folge, die aus dem Garn hergestellt sind. Die ungleichmässigen mechanischen Eigenschaften
des Garnes führen zu Schwierigkeiten bei der Herstellung, wie z.B. zu Fadenbrüchen, welche die Verwendbarkeit des Garnes
herabsetzen.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Verminderung der erwähnten Ungleichmässigkeit der Dicke und der Eigenschaften des
Garnes vorgeschlagen worden. So besteht eine Möglichkeit in einer Erhöhung der Dublierzahl des Faserbandes oder in einer Verwendung
von Zwillingsgarnen. Dadurch ist jedoch in keinem Falle eine Lösung
des Problemes der Ungleichmässigkeit des gesponnenen Garnes gelungen.
Im allgemeinen fehlt synthetischen Fasern eine hygroskopische
Eigenschaft. Aus diesem Grund sind sie nicht für Fälle geeignet, wo eine Hygroskopie verlangt wird, wie z.B. bei bauschigen
Stoffen für Unterhemden, Handtücher oder Bettücher. Um diesen Mangel an hygroskopischen Eigenschaften der synthetischen Fasern
zu beheben, werden sie in der Eegel mit Wolle, Baumwolle oder regenerierten
Fasern vermischt. Ein anderer Vorschlag in dieser Beziehung besteht darin, dass eine grosse Ansah! vpn kleinen Hohlräumen
im Garn gebildet wird, um auf diese Weise eine kapillare
Wirkung zu erzielen. Wenn das so erhaltene Produkt für Unterhemden
verwendet wird, wird auch, ein angenehmes Fühlen des Produktes auf
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der menschlichen Haut gefordert. Die Bezeichnung Tragkomfort ist ein zusammengesetzter Begriff aus hygroskopischen Eigenschaften,
der Absorptionsfähigkeit von Wasser, dem Fallen, dem Handgefühl und der Durchlässigkeit für Luft des Produktes. Unter diesen genannten
Eigenschaften ist eine Weichheit, Bauschigkeit, Hygroskopie und Absorptionsfähigkeit für Wasser besonders von Bedeutung.
Es wird somit beim gesponnenen Garn, um es auf den Markt bringen zu können, gefordert, dass es eine ausgezeichnete Weichheit,
Bauschigkeit, hygroskopische Eigenschaft, Aufnahmefähigkeit für Wasser, eine gute Falleigenschaft sowie eine gute Luftdurchlässigkeit
zusammen mit einer besonderen Eignung für ein Webverfahren aufweist. In diesem Zusammenhang ist jedoch sehr schwierig, ein
gesponnenes Garn zu bilden, welches hydrophobe Fasern, insbesondere Kunststoffasern enthält und alle genannten Eigenschaften in einem
ausgewogenen Verhältnis aufweist.
Die Erfindung hat die Schaffung eines neuartigen Spinnverfahrens zum Ziel, durch welches die erwähnten Nachteile beseitigt
werden und ein Garn hergestellt werden kann, welches in seiner Längsrichtung eine gleichnässige Dicke und gleichmässige mechanische
Eigenschaften aufweist, zusammen mit ausgezeichneter Bauschigkeit und ausgezeichneten hygroskopischen Eigenschaft», und zwar
aus sogenannten hydrophoben Materialien.
Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches dieses Ziel
erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass dem System ein Faserband mit folgender Charakteristik zugeführt wird
' F - D
wobei F. = Zurückhaite-Widerstandskraft
F1, = Herauszieh-Widerstandskraft
N = Anzahl einzelner Fasern, die sich in einem
Querschnitt des Faserbandes befinden L = durchschnittliche Faserlänge in Millimetern.
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Das nach dem Verfahren hergestellte Garn ist dadurch gekennzeichnet,
dass im Querschnitt des Garnes die Anzahl von Drehungen der in äusseren Schichten befindlichen Fasern von der Anzahl
der Drehungen bezüglich einer zentralen Längsachse des Garnes innerer Fasern abweicht, wobei der Durchmesser der Schraubenlinie
jeder Faser, die sich im Garn befindet im wesentlichen gleich ist, der Wert eines Ungleichmässigkeits-Indexes Z nicht grosser als IO
ist und der Wert des Koeffizienten der Veränderung der Dehnspannung S nicht 4.0 überschreitet.
Die Anwendung des nach dem Verfahren hergestellten Garnes
ist gekennzeichnet durch die Herstellung eines textlien Produktes mit einer Stufe von Bauschigkeit im Bereich von 6.0 bis 7.0 cm3/g.
Der in diesem Zusammenhang verwendete Ausdruck "äussere
Schichten eines Garnes" bezieht sich auf Schichten des Garnes, die radial von einer zentralen Längsachse des Garnes entfernt sind. Der
Ausdruck "innere Fasern" bezieht sich auf Fasern, die sich in Schichten befinden, die zur zentralen Längsachse näher sind. Dabei
besteht keine Grenze zwischen den genannten beiden Arten von Schichten von Fasern. Eine Schicht, die sich radial innerhalb einer
anderen Schicht befindet, wird als innere Schicht im Gegensatz zur
anderen, der äusseren bezeichnet.
Der Ausdruck "Durchmesser der Schraubenlinie einer Faser"
bezeichnet die Grosse eines Kreises, welcher die Schraubenlinie der
Faser in einer zur Längsachse der Faser senkrechten Ebene bildet.
Der Ausdruck "Ungleichmässigkeits-Index Z" bezeichnet einen
Wert, welcher in der folgenden Weise berechnet wird. Der Ungleichmässigkeits-Index
eines gesponnenen Garnes wird dadurch erhalten, dass die Ungleichmässigkeit des Garnes Ue$ an einem Gerät des
Üster-Typs gemessen wird und eine kritische Ungleichmässigkeit in
Prozenten Ut = 80/q berechnet wird, wobei "qM die Anzahl der Fasern
ist, welche sich in einem Querschnitt des Garnes befindet. Der Ungleichmässigkeits-Index Z ist darauf durch die Formel gegeben
Ut (Uef 's
ut2 - 4 -
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Der Ausdruck "Veränderung des Koeffizienten der Dehnspannung 41S" bezieht sich auf einen Wert, der in der folgenden Weise
gemessen und berechnet wird. Das zu messende gesponnene Garn wird durch eine Zone zwischen zwei Paaren von Hollen geführt, die voneinander
um 30 cm entfernt sind. Das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit
der stromabwärts befindlichen Rollen gegenüber der Oberflächengeschwindigkeit der stromaufwärtigen Rollen wird auf
den Wert 1.05 eingestellt. Darauf wird die Spannung des zwischen den Rollen durchgeführten gesponnenen Garnes mit einem geeigneten
Gerät aufgezeichnet. Die Veränderungen der Dehnspannung S können darauf aus der Aufzeichnung unter Anwendung bekannter Verfahren
berechnet werden.
Wie bereits erwähnt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein sogenanntes Offenend-Spinnsystem. Bei einem derartigen
System werden die Fasern in der Form eines Faserbandes einer Zuführvorrichtung durch ein Paar von Zuführrollen zugeführt. Wenn
die Fasern in die Zuführvorrichtung eingeführt werden, wurden sie einzeln aus dem Band gelöst und gelangen in einen stromabwärts
angeordneten Rotor. Bei diesem Mechanismus zum Lösen der Fasern wird eine pneumatische Kraft verwendet, welche durch eine Druckluft
quelle gebildet wird. Die aus dem Band gelösten Fasern werden an die innere Wand des Rotors geschleudert und haften an dieser
durch die Zentrifugalkraft, welche durch die hohe Drehzahl des
Rotors verursacht ist. Darauf werden die an der Wand des Rotors haftenden Fasern in gebündeltem Zustand aus dem Rotor entfernt,
wobei sie eine Drehung erhalten, so dass ein gesponnenes Garn entsteht.
Nach einem intensiven Studium der Nachteile, welche bei den bekannten Verfahren dieser Art entstehen, wurde erfindungsgemäse
festgestellt, dass die Ungleichmässigkeit der Dicke des Garnes eine
enge Verbindung mit einem Einfluss auf folgende Erozesse und Endprodukte
hat, die aus dem Garn hergestellt werden, und dass die
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Produktivität bei der Herstellung wie auch die Qualität der Endprodukte
wesentlich verbessert werden können, wenn die erwähnte Ungleichmässigkeit in einem gegebenen Bereich liegt. Von diesem
Standpunkt aus wurde versucht, die genannten Werte Z und S zu bestimmen, wobei festgestellt wurde, dass ein gesponnenes Garn, welches
derart ausgebildet ist, dass sein Wert Z kleiner als 10 und sein Wert S kleiner als 4.0 ist, optimale Eigenschaften zur Erreichung
des Zieles der vorliegenden Erfindung hat. Durch eine derartige Definition der Eigenschaften des gesponnenen Garnes wird
die Notwendigkeit vermieden, zwei oder mehr einzelne gesponnene Garne zu fachen, so dass zusätzliche Kosten entfallen können. Ausserdem
führt das erfindungsgemässe Verfahren zu einer Verbesserung
der sonst geringen Bauschigkeit der auf bekannte Weise gesponnenen Garne,de das nach dem erfindungsgemässen Verfahren gesponnene Garn
besonders weich ist und eine ausgezeichnete Elastizität aufweist.
Das gesponnene Garn mit den genannten Eigenschaften kann kaum an den bekannten Ringspinnmaschinen hergestellt werden. Bei
den Spinnmechanismen dieser Maschinen wird ein Faserband nur einer Streckung in Längsrichtung unterworfen, wobei die Ungleichmässigkeit
der Dicke des Faserbandes verbleibt, obwohl ihre Periode durch die Streckung vergrössert wird. Der Ungleichmässigkeits-Index
bleibt dabei gross. Der Koeffizient der Veränderung der Dehnspannung bleibt ebenfalls auf einer bedeutenden Grosse. Das ist
ein bedeutender Nachteil des Ringspinnsystems, welcher nur durch eine prinzipielle Umwandlung des Spinnmechanismus beseitigt werden
kann.
Im Zusammenhang mit dieser Erkenntnis zeigte es sich, dass
das gesponnene Garn mit den angestrebten Eigenschaften auf vorteilhafte Weise dadurch hergestellt werden kann, dass eine sehr
grosse Streckung mit einer gleichzeitigen starken Dublierung bei der Umwandlung von einem Faserband in ein gesponnenes Garn verwendet
wird. Das führte zur Schaffung des erfindungsgemässen Verfahrens. Das nach diesem Verfahren hergestellte Garn hat die Ei-
- 6 009821/16?·
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genschaft, dass die Anzahl der Drehungen der äusseren Faserschichten
von den Drehungen der inneren Faserschichten abweicht, wobei der Durchmesser der Schraubenlinie aller Fasern, aus welchen das
Garn besteht, fast gleich ist. Bei dieser besonderen Ausbildung der Drehung besteht keine gegenseitige Einwirkung der Fasern, welche
die verschiedenen Schichten bilden. Das bedeutet, dass der Widerstand der äusseren Faserschichten gegen Biegen oder eine Torsion,
welcher das Garn ausgesetzt ist, unabhängig von dem der inneren Fasern ist. Es findet daher eine geringere Reibung zwischen
den Fasern statt, auch bei doppelten Deformationen.
Es ist bekannt, dass die Reibung zwischen den Fasern stark die Elastizität des Garnes bei kleinen Deformationen beeinflusst.
So ist das erfindungsgemässe gesponnene Garn mit einer ausgezeichneten
Elastizität ausgestattet, zusammen mit einer erhöhten Weichheit, als Folge der geringeren Reibung bei Deformationen der genannten
Art. Keines der bekannten Ringspinnsysteme kann ein gesponnenes Garn liefern, welches derart ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
hat.
Ausser den genannten Definitionen erfordert das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren eine zusätzliche Definition der Eigenschaften
des dem System zugeführten Faserbandes.
Im folgenden wird das mechanische Verhältnis zwischen einzelnen Fasern, die im zugeführten Faserband enthalten sind, sowie
der Luftströmung, welche beim erfindungsgemässen Offenend-Spinnsystem
verwendet wird, erläutert. Wenn eine einzige Faser betrachtet wird, die sich im zugeführten Faserband befindet, so sieht man,
dass ein hinterer Endbereich der Faser zwischen einem Paar von Zuführrollen eingeklemmt ist und im Verlauf der Zufuhr gelöst wird.
Nach diesem Lösen von den Rollen hat die Faser eine Tendenz im Faserband zu verbleiben, und zwar auf Grund der Reibung mit anderen
Fasern, welche die Faser im Faserband umgeben. Gleichzeitig wird die betreffende Faser der Einwirkung einer Luftströmung ausgesetzt,
welche durch die Zuführvorrichtung des Systems strömt. Die Faser
009821 /167$
hat eine Tendenz, sich durch die Reibung mit der Luftströmung aus
dem Faserband zu lösen. Das Verhältnis zwischen der Reibungskraft,
welche eine Tendenz hat, die betreffende Faser im Faserband zurückzuhalten (im folgenden als "Herauszieh-Widerstandskraft" bezeichnet)
und der pneumatischen Reibungskraft, welche eine Tendenz zum Lösen
der betreffenden Faser aus dem Faserband hat (im folgenden als "Zuruckhalte-Widerstandskraft" bezeichnet), verändert sich zeitlich
nach dem Lösen des Faserbandes aus der Druckstelle zwischen den Zuführrollen.
Kurz nachdem die betreffende Faser aus der Druckstelle der
Zuführrollen freigegeben wurde, übersteigt die Herauszieh-Widerstandskraft
die Zuruckhalte-Widerstandskraft der Luftströmung, so dass die betreffende Faser im Faserband verbleibt. In der folgenden
Zeit wird jedoch die erste Kraft kleiner als die zweite, so dass die betreffende Faser aus dem Faserband gelöst werden kann. Dieser
Mechanismus zum Lösen der Fasern ist zur Ausführung des erfindungsgemässen
Verfahrens mit optimalen Resultaten wesentlich.
Der beschriebene Vorgang bei der Lösung von Fasern aus dem Faserband kann als eine Art Streckvorgang des Faserbandes betrachtet
werden. Von diesem Standpunkt betrachtet, können Fasern, deren hinteres Ende durch die Zuführrollen gehalten ist als "langsame
Fasern" betrachtet werden, Fasern, welche die Druckstelle verlassen
haben, jedoch trotzdem im Faserband verbleiben, als "schwimmende Fasern" und Fasern, die aus dem Faserband vollständig in der Luft·?·
strömung gelöst sind, als schnelle Fasern. Anhand der Erfahrung mit den bekannten Streckmechanismen weiss man, dass eine kleinere
Menge von schwimmenden Fasern zu einem gleichmässigeren Streckeffekt führt. Diese Erkenntnis kann auch auf das erfindungsgemässe Offenend-Spinnsystem
ausgedehnt werden. Das bedeutet, dass je weniger schwimmende Fasern in der Zuführvorrichtung vorhanden sind, um so
geringer die erhaltene Ungleichmässigkeit der Dicke des Garnes ist, so dass eine geringere Gefahr der Fadenbrüche besteht. Mit
einer Erhöhung der Menge von schwimmenden Fasern, die sich inner-
009821/1671
halb der Zuführvorrichtung befinden, besteht eine erhöhte Tendenz
zur Vergrösserung der Ungleichmässigkeit beim Streckvorgang, welcher
durch die Zuführrollen und die Luftströmung ausgeführt wird. Dadurch entsteht eine Tendenz zur Störung einer gleichmässigeη und
stabilen Zufuhr der gelösten Pasern in einen Spinnrotor, was zu einer Bildung einer ungünstigen Uhgleichmässigkeit der Dicke des
Garnes führt sowie zu einer erhöhten Gefahr von Fadenbrüchen.
Nach einem genauen Studium der Vorgänge beim beschriebenen Lösen von Fasern ist es gelungen, ein Verfahren zum Lösen von
einzelnen Fasern aus einem zugeführten Faserband zu schaffen, bei welchem die Fasern augenblicklich in schnelle Fasern umgewandelt
werden, so dass diese vorteilhafterweise über den gebildeten schwimmenden Fasern überwiegen. Das kann dadurch erhalten werden,
dass ein folgendes Verhältnis zwischen der Harauszieh-Widerstandskraft
FD und der Zurückhalte-Widerstandskraft F. gehalten wird,
wobei beide Kräfte in Milligramm gemessen werden:
Ά = |>0.45
dabei ist
N β Anzahl der einzelnen Fasern, die sich in einem Querschnitt
eines dem System zugeführten Faserbandes befinden und
L = die durchschnittliche Faserlänge in Millimeter.
Wenn die Charakteristiken des Prozesses das obige Verhältnis
zur Eigenschaft des zugeführten Faserbandes haben, kann die Faser, welche dem Spinnrotor zugeführt wird, in einem stabilen und gleichmassigen
Zustand zugeführt werden, so dass eine Verminderung der Gefahr von Fadenbrüchen und der Ungleichmässigkeit des Garnes
gewährleistet wird.
Die Messverfahren zur Messung der genannten Herauszieh-Widskraft
und Zurüi
im folgenden erläutert.
im folgenden erläutert.
derstandskraft und Zurückhalte-Widerstandskraft F^ und F. werden
- 9 009821/167·
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Die Herauszieh-Widerstandskraft F- wird an einem Faserband mit
einer Drehung von 0.2/cm und einem Gewicht von 98 g/m gemessen.
Das Faserband wird an zwei Stellen zwischen Rollen eingeklemmt, die sich in einem Abstand voneinander entfernt befinden, welcher
einer doppelten durchschnittlichen Faserlänge des Bandes entspricht. An einer der Klemmstellen wird das Faserband von der anderen
Klemmstelle weg in einer Längsrichtung mit einer Geschwindigkeit von 20 Millimeter in der Minute bewegt. Bei diesem Stadium
des Ziehvorganges des Easerbandes werden die maximalen Kräfte der Herauszieh-Widerstandskraft zwanzigmal gemessen, worauf aus
den gemessenen Resultaten die Herauszieh-Widerstandskraft F~ in
Milligramm berechnet wird.
Die Zurückhalte-Widerstandskraft F. wird in der folgenden
Weise gemessen. Fünf einzelne Fasern werden^derart gebündelt,
dass sich ihre Enden in einer Reihe befinden. Bin Teil des Bündels,
welcher sich von diesem Ende um 15 mm erstreckt, wird einer luftströmung ausgesetzt, die sich mit einer Geschwindigkeit von
11 m/Sek. bewegt. Die Zurückhalte-Widerstandskraft F. wird in diesem Zustandzwanzigmal gemessen, woraus die resultierende Zurückhalte-Widerstandskraft
F. in Milligramm derart erhalten wird, dass ein Durchschnitt der gemessenen Werte durch 75 dividiert wird.
Wie bereits erwähnt, führt beim Offenend-Spinnsystem eine
geringere Menge der schwimmenden Fasern innerhalb der Zuführvorrichtung zu einer geringeren Ungleichmässigkeit des Garnes und zu
einer kleineren Gefahr von Fadenbrüchen. Die Menge, der in der Zuführvorrichtung befindlichen schwimmenden Fasern hängt dabei von
den Grossen der Herauszieh-Widerstandskraft F^ und der Zurückhalte-Widerstandskraft
F. ab. Je kleiner der Wert der ersten und
grosser der Wert der zweiten ist, umso kleiner ist die Anzahl der schwimmenden Fasern. Bas ist dadurch verursacht» dass, wie es bereits
erläutert wurde, die Bildung der schwimmenden Fasern vom Verhältnis der Reibkraft abhängig ist, welcher die schwimmenden
Fasern seitens der umgebenden Fasern im Faserband ausgesetzt sind,
- 10 009821/167«
welches in die Zuführvorrichtung zugeführt wird und der pneumatischen
Reibkraft, welche auf die schwimmenden Pasern seitens der bewegten Luftströmung einwirkt. Wenn die erste Kraft grosser ist
als die zweite, können die schwimmenden Fasern nicht in schnelle Fasern umgewandelt werden. Die Umwandlung erfolgt nur, wenn die
zweite Kraft grosser ist als die erste.
Es ist daraus ersichtlich, dass die Herauszieh-Widerstandskraft F_ die Grosse der Reibungskraft darstellt, mit welcher die
umgebenden Fasern auf die schwimmenden Fasern einwirken. Die Zurückhalte-Widerstandskraft F. entspricht der pneumatischen Reibungskraft,
mit welcher die Luftströmung innerhalb der Zuführvorrichtung auf die schwimmenden Fasern einwirkt. Es muss daher die
F
Differenz zwischen F. und _D vorzugsweise grosser als ein be-
Differenz zwischen F. und _D vorzugsweise grosser als ein be-
A NL
stimmter Wert sein. Dieser Wert wurde als 0.45 beetimmt. Wenn auf diese Weise das Verhältnis zwischen den Werten F^ und F. gewählt wird, wird eine bemerkenswerte Verminderung der Fadenbrüche und der Ungleichmässigkeit des Garnes erhalten.
stimmter Wert sein. Dieser Wert wurde als 0.45 beetimmt. Wenn auf diese Weise das Verhältnis zwischen den Werten F^ und F. gewählt wird, wird eine bemerkenswerte Verminderung der Fadenbrüche und der Ungleichmässigkeit des Garnes erhalten.
Es zeigte sich in diesem Zusammenhang auch, dass Eigenschaften der Stapelfaser, aus welcher das Faserband zusammengesetzt
war, einen wesentlichen Einfluss auf die Bewegung, die Lösung und die Orientierung der Fasern im Spinnsystem hatten. Als
eine derartige Charakteristik wurde eine Charakteristik K des Querschnittprofiles gewählt, wobei die kritischen Werte dieser
Charakteristik untersucht wurden.
Die Charakteristik K kann in der folgenden Weise gemessen und berechnet werden. Es sei angenommen, dass eine Stapelfaser
eine Feinheit von d Denier und ein spezifisches Gewicht von _pg/cm3 hat, dass jede Faser eine stangenartige Form mit gleichmassigem
Durchmesser hat und dass die Querschnittsfläche jeder Faser vernachlässigbar ist, so ist die gesamte Oberfläche <fm2/g
eines Grammes der Stapelfaser durch die Formel gegeben
0.3363
- 11 -
009821/1671
In Wirklichkeit haben die tatsächlichen Fasern jedoch nicht eine stangenartige Form mit gleichmässigem Durchmesser. Das Querschnittprofil
der Fasern weicht von der runden Form ab. Es ist daher der tatsächliche Wert der gesamten Oberfläche eines Grammes
von Fasern grosser als der aus der Formel berechnete Wert · Die Differenz zwischen dem berechneten Wert und dem tatsächlichen
Wert der gesamten Oberfläche bildet einen Hinweis für die Abweichung
des Querschnittsprofiles von der runden Form.
Es ist bekannt, dass die Feinheit d. in Mikrogramm/Zoll,
an einem Mikronaire-Gerät gemessen umgekehrt proportional ist dem Quadrat des Wertes der gesamten Oberfläche A einer gegebenen Menge
von Fasern nach der folgenden Formel:
D _ Ko
A ■ , wobei Ko ein konstanter Wert ist.
A ■ , wobei Ko ein konstanter Wert ist.
SA2
Die Mikronaire-Feinheit d. wird auf die Weise bestimmt,
dass ein pneumatischer Druck von 0,42 kg/cm2 im Mikronaire-Geräte
auf 3»24 g Fasern einwirkt und die Charakteristik K aus folgenden
Werten berechnet wird:
Die Charakteristik K bestimmt dabei die Abweichung des Querschnittes
der Fasern von der runden Form. Der Wert der Charakteristik K vermindert sich bei einer Vergrösserung der gesamten Oberfläche
eines Grammes von Fasern. Der Wert von K beträgt bei Polyesterfasern mit einem fast runden Querschnitt 0.326. Bei einer
Rayon-Faser mit einem vollständig runden Querschnitt ist dieser Werf 0.292.
Bei einem Offenend-Spinnsystem, welches pneumatisch arbeitet,
ist die erhaltene Ungleichmässigkeit des Garnes und das Auftreten
von Fadenbrüchen umso kleiner, je kleiner die Menge der schwimmenden Fasern in der Zufuhrvorrichtung für die Fasern ist.
Die Menge der schwimmenden Fasern ist vom Verhältnis zwischen der Reibungskraft abhängig, welche die Fasern im zugeführten Faserbün-
- 12 -009821/1
del hält, sowie der pneumatischen Kraft, welche eine Tendenz hat, die Pasern aus dem Bündel in die Luftströmung zu ziehen. Wenn
die zweite Kraft grosser wird als die erste Kraft, vermindert sich entsprechend die Anzahl der schwimmenden Fasern. Es kann daher
eine Produktion von gesponnenem Garn mit verbesserter Qualität in einem stabilen Herstellungszustand erhalten werden, wenn ein
Bündel von Pasern dem System zugeführt wird, dessen Zurückhaltewiderstandskraft
viel grosser ist als die Herauszieh-Widerstandskraft. Die Differenz zwischen diesen beiden Kräften hat eine direkte
Beziehung zum Querschniifctsprofil der Pasern. Es versteht
sich daher, dass die genannte Charakteristik K eine wesentliche
Bedeutung beim erfindungsgemässen Offenend-Spinnverfahren hat.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Pig. 1 ein Schema einer bevorzugten Ausführung eines Spinnsystems zur Ausführung des erfindungsgemässen*Verfahrens,
Pig. 2 ein Diagramm zur Darstellung eines Verhältnisses zwischen dem Wert A und dem mechanischen Zustand des Systems zur
Bildung von Garn,
die Figuren 3 A und JB Diagramme der Abweichungen der Dehnspannungen
von Garnen in Längsrichtung, welche nach dem vorliegenden Verfahren sowie nach dem bekannten Ringspinnverfahren
hergestellt wurden,
Fig. 4 ein Diagramm des Verhältnisses zwischen einer Drehkonstante,
der Zugfestigkeit und einer Wasseraufnahme in Prozenten des nach dem erfindungsgemässen Verfahrens hergestellten
Garnes,
Fig. 5 ein Schema zur Erläuterung eines Verfahrens zur Messung der Biegefestigkeit von einzelnen Fasern
und
Fig. 6 ein Diagramm des Verhältnisses zwischen der Biegefestig-
Fig. 6 ein Diagramm des Verhältnisses zwischen der Biegefestig-
- 13 009321/1671
keit der Fasern des Materiales und der Stufe der Bauschigkeit
des erhaltenen Produktes.
In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung eines Spinnsystems zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens dargestellt. Ein
Faserband 1 wird von einem nicht dargestellten Streckmechanismus
einer Zuführvorrichtung 3 durch ein Paar von Zuführrollen 2a und 2b
zugeführt. Gleichzeitig wird das Faserband durch eine pneumatische Saugkraft, die durch Druckluft entwickelt wird, in die Vorrichtung
eingezogen. Durch die Einwirkung dieser pneumatischen Kraft werden die Fasern, die im zugeführten Faserband enthalten sind, aus dem
Faserband gelöst und pneumatisch durch die Zuführvorrichtung bewegt. Aus der Zuführvorrichtung werden sie gegen eine innere Umfangswand
eines Spinnrotors 4 durch ein Ausgangsrohr 6 der Zuführvorrichtung 3, welches gegen die Wand gerichtet ist, geleitet. Der
Spinnrotor 4 dreht sich mit einer sehr hohen Drehzahl um seine vertikale Achse. Die eingeführten Fasern haften dabei unter dem Einfluss
der Zentrifugalkraft, die durch die hohe Drehzahl des Spinnrotors
4 hervorgerufen ist, an der inneren Wand und drehen sich dabei um die zentrale Achse des Rotors. Darauf werden die Fasern
nacheinander gebündelt aus dem Rotor entfeint, während-sie auf ihrem
Weg aus dem Rotor 4 durch seinen unteren Teil 7 hindurch eine Drehung erhalten. Die Fasern werden dem unteren Teil 7 des Rotors
in der Form eines gesponnenen Garnes 8 entnommen und in der Form einer Spule 9 durch ein Paar von Entnahmerollen 11a und 11b aufgewickelt.
Das Aufwickelnerfolgt mit der Hilfe einer Wickeltrommel 12, welche die Spule 9 am Umfang berührt.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Spinnsystems ist wie folgt. Wenn vorausgesetzt wird, dass das zugeführte Faserband 1
eine UngleichmäeBigkeit der Dicke mit einem sinusförmigen Profil
hat, welche eine Wellenlänge "Λ·" und eine relative Amplitude "alf
aufweist, so ist die Dicke des Faserbandes S(X) an einer Stelle X des Garnes entlang des Längsachse durch die Formel gegeben:
- 14 -0098 2 1/1
S(X) = S (1 + a sin LLX) (l)
Bei Abgabe aus der Streckvorrichtung ist das Faserband eine Streckung mit einem Streckverhältnis V/Ü unterworfen, wenn
angenommen wird, dass die Ausgäbegeschwindigkeit des Faserbandes
aus der Streckvorrichtung Ü ist und die Oberflächengeschwindigkeit der inneren Wand des Spinnrotors V ist. Als eine Folge dieses
Streckvorganges wird eine mittlere Dicke des Faserbandes S.Ü/V" erhalten. Die Dicke S(X) des Faserbandes an der Stelle X
ist durch den Ausdruck gegeben:
S(X) = Ö § (1 + a sin 2JL_ γχ
wobei A/ =
Venn angenommen wird, dass das gesponnene Garn mit einer Geschwindigkeit W entnommen wird, erfolgt bei einem Faserband
dieser Art eine Akkumulation Q = V/W an der inneren Wand des
Rotors, wobei die Ungleichmässigkeit der Dicke S'(X) durch den Ausdruck gegeben ist
= S.ü /1
S1 (X) = S.ü /1 + aA sin 2X (X + (Q-I) / λ,
ΊΓ * "TT 2 'j'"
C = eine Umfangslänge der inneren Wand des Spinnrotors
A= ^W sin JTtll (4)
JCi U
Ein Verhältnis zwischen dem Wert A und dem mechanischen Zustand des Systems ist graphisch in der Fig. 2 dargestellt. Im
allgemeinen ist der Wert I U/ AW grosser 1, so dass der Wert A
kleiner als 1/5 ist. Das bedeutet, dass die Amplitude der Ungleichmässigkeit, welche im zugeführten Faserband enthalten ist
- 15 -
009821/161·
und der Ungleichmässigkeit des gesponnenen Garnes bei einer normalen
Ringspinnmaschine entspricht, bei einem Spinnsystem nach der Erfindung auf einen kleineren Wert als ein Fünftel vermindert
werden kann, vorausgesetzt, dass in der Zuführvorrichtung keine zusätzlichen
Ungleichmässigkeiten entstehen. Daraus ergibt sich,
dass durch e ine angemessene und optimale Kombination der Auswahl des faserigen Rohmateriales und der Bedingungen der Zuführvorrichtung
ein gesponnenes Garn erhalten werden kann, dessen Ungleichmässigkeit wesentlich geringer ist als bei den normalen gesponnenen
Garnen.
Ungleichmässigkeiten der mechanischen Eigenschaften des gesponnenen
Garnes, wie z.B. Aenderungen des Koeffizienten der Dehnspannung
sind durch die Ungleichmässigkeiten der Dicke und der Drehungsform
des Garnes beeinflusst. Es kann daher erwartet werden, dass die Ungleichmässigkeiten der mechanischen Eigenschaften des
erfindungsgemäss hergestellten Garnes verhältnismässig· klein sind,
da es eine geringe Ungleichmässigkeit der Dicke aufweist. Dabei hat die besondere Drehungsform des Garnes einen grossen Einfluss auf
eine Verminderung der Ungleichmaseigkeiten dee Koeffizienten der
ttehnspannung des Garnes.
Durch wiederholte Versuche wurde bestätigt, dass beim vorliegenden
Garn das Verhältnis der Ungleiehmässigkeit des Koeffizienten
der Dehnspannung S sum entsprechenden Wert des Ungleichmässigkeit3--Indexes
Z im bereich von 0.25 bis 0.50 liegt und wesentlich kleiner ist als bei einem Garn, welches nach dem normalen Ringspinnverfahren
hergestellt ist, und dieses Verhältnis in der Regel grosser als 0.50 hat. Das ergibt sich aus einem Vergleich der
Resultate, die in den Figuren 3A und 3B dargestellt sind. Die Figur
3A bezieht sich auf ein gesponnenes Garn der Baumwoll-Feinheitsnummer
50 aus 100$ Polypropylen, welches nach dem erfindungegemässen
Verfahren hergestellt wurde. Im Diagramm in der Figur 3A sind die Aenderungen der Dehnspannung in Längsrichtung als Ordinaten
aufgetragen, während die entsprechenden Werte für einnach dem be-
- 16 009821/1670
kannten Kingspinnverfahren aus dem gleichen Material hergestelltes
Garn in der Figur 3B dargestellt sind.
Die Ursache für die geringe Ungleichmässigkeit der Dehnspannung
des Garnes nach der Erfindung wird wie folgt angenommen.
Es ist theoretisch bestätigt, dass nicht nur die gemessene Ungleichmässigkeit der Dicke sondern auch die tatsächliche Ungleichmässigkeit
der Dicke des nach der Erfindung gesponnenen Garnes kleiner ist als die entsprechenden Eigenschaften der nach den
bekannten Verfahren gesponnenen Garne. Zusätzlich besteht die Erscheinung, dass die Fasern in den inneren Schichten mehr der
äusseren auf das Garn einwirkenden Zugkraft ausgesetzt sind, während die Fasern in den äusseren Schichten weniger belastet sind.
Das bedeutet, dass nur die Fasern in den Schichten, welche eine geringere Tingleichmässigkeit der Dicke aufweisen, für die im Versuch
erhaltenen Messwerte verantwortlich sind. Das ist der Grund dafür, dass der Koeffizient der Veränderung der gemessenen Dehnspannung
bedeutend kleiner ist als die Ungleichmässigkeit der Dicke des Garnes.
Ein gesponnenes Garn mit den erwähnten ausgezeichneten Eigenschaften kann beim beschriebenen Offenend-System unter Verwendung eines Faserbandes aus einem Material erhalten werden, welches
natürliche Fasern wie z.B. Baumwolle, Wolle und Seide, regenerierte Fasern oder synthetische Fasern enthält. Die synthetischen
Fasern, welche äusserst hydrophobe Eigenschaften haben, können ebenfalls als Material verwendet werden. Wenn synthetische
Fasern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von fyfa oder weniger als Material
verwendet werden, kann ein gesponnenes Garn erhalten werden, welches eine gleichmässige Verteilung von kleinen Hohlräumen aufweist,
sowie eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit für Feuchtigkeit,
die durch eine Aufnahmefähigkeit von Wasser in Prozenten von 150 und mehr ausgedrückt ist.
Der Ausdruck ^Feuchtigkeitsgehalt" bezieht sich auf den
Gehalt einer einzigen Paser bsi 20 C und 65$ relativer &!euchtig~
- 17 0098 2 1/16tt
keit. Der wert ist in der Form eines Durchschnittswertes des
Feuchtigkeitsgehaltes der betreffenden Fasern gegeben.
Die Messung der Aufnahmefähigkeit in Prozenten" wird in
der folgenden Weise aufgeführt. Das zur Messung dienende gesponnene Garn wird in der Form eines Stranges mit 100 Wicklungen auf einer
Maschine aufgewickelt, wobei die Umfangslänge 1 m beträgt. Darauf
ο
wird der Strang in Wasser mit 20 C während 20 Minuten eingetaucht und an einem Ende zur Entfernung von Wasser in einem Raum mit 20 C und 65$ relativer Feuchtigkeit aufgehängt. Wenn das Wasser aus dem Strang zu tropfen aufhört, wird das Gewicht des Stranges gemessen. Wenn dabei das Gewicht des Stranges im Raum mit einer Temperatur von 20 C und einer relativen Feuchtigkeit von 65$ vor dem Eintauchen ins Wasser Wo war, ist die Aufnahmefähigkeit der Faser für Wasser in Prozenten durch die formel gegeben:
wird der Strang in Wasser mit 20 C während 20 Minuten eingetaucht und an einem Ende zur Entfernung von Wasser in einem Raum mit 20 C und 65$ relativer Feuchtigkeit aufgehängt. Wenn das Wasser aus dem Strang zu tropfen aufhört, wird das Gewicht des Stranges gemessen. Wenn dabei das Gewicht des Stranges im Raum mit einer Temperatur von 20 C und einer relativen Feuchtigkeit von 65$ vor dem Eintauchen ins Wasser Wo war, ist die Aufnahmefähigkeit der Faser für Wasser in Prozenten durch die formel gegeben:
XlOO
Der Messwert "scheinbares Schrumpfen in siedendem Wasser",
der im folgenden verwendet wird, wird auf die folgende «eise gemessen. Eine einzige Faser wird in einem Bad mit siedendem Wasser
in entspanntem Zustand während 20 Minuten eingetaucht und danach angenähert
einen ganzen Tag in entspanntem Zustand in einem Raum
einer Temperatur von 20 C und einer relativen Feuchtigkeit von
zum Trocknen belassen. Kach dem Trocknen wird die Faser einer
Belastung von 2 mg/Denier unterworfen, worauf aus den auf diese Weise erhaltenen experimentellen Resultaten das Schrumpfen in Produzenten
berechnet wird.
de Der Ausdruck "tatsächliches Schrumpfen in siendem Wasser",
welcher im folgenden verwendet wird, wird dadurch gemessen, dass eine getrocknete, als Probe dienende Faser in der gleichen Weise
vorbereitet wird, wie im vorangehenden Falle. Diese Faser wird
darauf einer Belastung von 300 mg/Denier unterworfen. Aus dem so erhaltenen
Resultat wird der Wert des tatsächlichen Schrumpfens in
siedendem Wasser berechnet.
- 18 -
00982 1 / 1-678"
SI 7
Die hydrophoben synthetischen Fasern, welche vorzugsweise beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden, haben ein
Schrumpfen in siedendem Wasser von 5tf>
oder weniger bei einem ' Feuchtigkeitsgehalt von A0A oder weniger. Diese Anforderungen erfüllen
synthetische Fasern wie z.3. Polyacrylonitrile, Polyester, Polyamide und Polypropylene. Vorzugsweise enthalten die beim vorliegenden
Verfahren verwendeten faserigen Materialien mindestens 30 Gewichtsprosente der hydDphoben Fasern.
Wie bereits erwähnt, enthält das auf diese Weise gesponnene Garn eine grosse Anzahl von kleiner. Hohlräumen, die in den einzelnen
Schichten von Fasern gleichiisässig verteilt sind. Die gleichmassige
Verteilung der Hohlräume ist dadurch hervorgerufen, dass beim vorliegenden Opinnsysteni die einzelnen pneumatisch befreiten
Fasern durch die Zentrifugalkraft und eine wirbelartige Luftströmung im Spinnrotor gebündelt werden. Die Anwesenheit der vielen
kleinen Hohlräume verleiht den- erfindungsgemässen Garn eine bemerkenswert
grosse Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit durch
Kapillarität. Auch wenn daher de hy 3 r or heben Fasern einen grossen
Teil des Materiales bilden, kann dae ^rhaltene gesponnene (kirn
eine ausgezeichnete Aufnahmefähigkeit i'ür Feuchtigkeit aufweisen,
im Vergleich mit den normalen gesponnenen Garnen aus h^Torhoben
Fasern.
Dabei vermindert jedoch av;eh "im Falle eines Offeuend-Siinnsystems
eine starke Drehung die Anzahl von Hohlräumen im
Garn, wodurch die Aufnahmefähigkeit -ies Garnes für Wasser vermindert
*fird. Andererseits führt eine senwächere Drehung zur Verminderung
der Zugfestigkeit des Garnes, so dass die Gefahr von Fadenbrüchen
und der Bildung von Faserflug bei den folgenden Prozessen steigt und die Qualität des Endproduktes vermindert wird. Gesponnene
Garne mit einer Baumwoll-Feinheitsnummer 20 bis 40 sind besonders
für die Erfüllung der Anforderungen bezüglich einer Aufnahmefähigkeit
für Wasser geeignet.
- 19 -
009821/1S7β
In der Fig. 4 ist das Verhältnis zwischen der Drehungskonstante, der Zugfestigkeit des Garnes sowie die Aufnahmefähigkeit
für Wasser in Prozenten graphisch dargestellt. In der Zeichnung entsprechen die vollen Kreise und die volle Linie dem Verhältnis
zwischen der Drehungskonstante und der Aufnahmefähigkeit für Wasser,
während leere Kreise und die gestrichelte Linie das Verhältnis zwischen der Drehungskonstante und dem Produkt der Peinheitsnummer und
der Zugfestigkeit des Garnes zeigen. Wie aus den dargestellten Kurven ersichtlich ist, vermindert sich die Aufnahmefähigkeit für
Wasser in Prozenten bei einer Erhöhung der Drehungskonstante, während sich das erwähnte Produkt ebenfalls vermindert, wenn der Wert
der Drehungskonstante kleiner &ls 4 wird.
Wenn diese Tendenzen berücksichtigt werden, so ergibt sich,
dass der Wert der vorzugsweise im Zusammenhang mit der Erfindung
verwendbaren Drehungskonstante im Bereich von 3.5 und 5.0 liegt.
Obwohl für den Versuch Polyacrylonitril-Fasern mit l*5d χ 38 mm
verwendet wurden, wurde bestätigt, dass ähnliche Resultate auch mit anderen Fasern erhalten werden.
Im folgenden wird der Einfluss der Drehungskonstante und der
Aufnahmefähigkeit für Wasser des gesponnenen Garnes auf das erhaltene
Produkt behandelt.
. Als Problem wurden aus folgenden drei Typen von Garnen Unterhemden durch Wirken hergestellt und einem Versuch unterzogen,
dessen Resultat in der Tabelle 1 enthalten ist.
Probe I: Gesponnenes Garn aus synthetischen Fasern, hergestellt
nach dem normalen Ringspinnverfahren.
Probe II: Gesponnenes Garn, hergestellt nach dem erfindungsgemässen
Verfahren.
Probe IllsBauschiges Garn, hergestellt duöch Mischung von
stark schrumpfenden Fasern mit gering schrumpfenden
Fasern.
- 20 - -
009821/1$?$
Aufnahmefähigkeit
Probe für Wasser in Prozenten Resultat der Versuche
150 oder mehr
II
150 oder mehr
III nicht bestimmt Geringere Anwesenheit von feinen Hohlräumen im Gewirk führt zu
einer geringeren Aufnahmefähigkeit von Feuchtigkeit durch Kapillarität,
Unangenehmes Gefühl und harter Griff wurden beanstandet. Nur 4 von 100 Versuchspersonen empfanden
als angenehm.
Massiges Auftreten von Hohlräumen im Gewirk gewährleistet ausgezeichnete
Aufnahme von Feuchtigkeit wie z.B. Schweiss. Mittlere Weichheit zusammen mit bedeutender Elastizität
verursachen ein angenehmes Empfinden auf menschlicher Haut. Bis zu 75 von 100 Versuchspersonen
empfanden als angenehm.
Geringe Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit bei übermässiger Weichheit, insbesondere für Wäsche
für Kleinkinder geeignet. 21 von 100 Versuchspersonen empfanden als.
angenehm.
Wie aus den in der Tabelle enthaltenen Resultaten hervorgeht,
kann ein Unterhemd mit geeigneter Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit, Weichheit kombiniert mit Elastizität erhalten werden,
wenn die Aufnahmefähigkeit für Wasser des Materials des Garnes
150$ und mehr beträgt. Das Garn nach dem Beispiel III hat ebenfalls
eine derartige Grosse der Aufnahmefähigkeit für Wasser. Das
Schrumpfvermögen der stark schrumpfenden Fasern muss jedoch 5 oder
- 21 -
009 8
ι a 4 sr/2
mehr, im allgemeinen von 15 bis 30 sein, damit ein stark bauschiges
Garh dieser Art hergestellt werden kann. Das liegt jedoch ausserhalb des technischen Rahmens der Erfindung.
Unter Verwendung verschiedener Fasern, die in der Tabelle aufgeführt sind, als Material, wurden verschiedene Faserbänder
hergestellt. Dara-uf wurden die Faserbänder in einem Offenend-Spinnsystem
der beschriebenen Art sowie einem bekannten Mngspinn-"system verarbeitet. Das erhaltene Garn- hatte in beiden Fällen'die
Feinheitsnummer 24 und eine Drehungskonstante von 4.2 im ersten Falle und 3.6 im zweiten Falle. Die auf diese Weise hergestellten
gesponnenen Garne wurden in der beschriebenen Weise zu Strängen gewickelt und einer Messung der Aufnahmefähigkeit von Wasser in
Prozenten unterzogen, deren Resultate in der Tabelle 3 enthalten
sind. ·
Probe Verwendete Faser Nr.
Feinheit in Feuchtigkeitsgehalt in
Denier χ Faser- Prozent bei 20 C und·
länge in mm ' 65?'° relativer Feuchtigkeit
A | Polyacrylonitril | 1. 5 x 38 | 1.2 - 2. | 0 |
B | Polyester | Il | 0.4 - 0. | 5 |
C | Polyamid | W . | 3.5 ■-..5. | 0 |
D | Polypropylen | It | 0 | |
E | Rayon | Il | 12.0-14 | .0 |
F | Peru-Baumwolle | Il | ca. 7 - | 8 |
- 22 -
009821/16?8
BAD ORIGINAL
at a. ι
Übwohi die Feinheit der verwendeten Fasern nach der Feinheitsnummer
des erhaltenen gesponnenen Garnes und dem Verwendungszweck des Produkten gewählt wird, bewegt sich diese vorzugsweise
in einem Bereich zwischen 1.5 und 2.5 Denier, Die Fasern des Xateriales können mit einer dreidimensionalen Kräuselung versehen
sein, um dem erhaltenen Garn eine Bauschigkeit zu erteilen. Die
Verwendung derartiger gekräuselter Fäden ist jedoch "beim vorliegenden
Verfahren nicht zu empfehlen, da sie zur Erhöhung der Herstellungskosten
führt und eine Tendenz zur Bildung,eines Garnes
hat, dessen scheinbares Schrumpfen mehr als 5CA beträgt.
Probe Herstellungs-Nr. verfahren
Verwendete Fasern
Erzielte Aufnahmefähigkeit für Wasser in %
Erfindungsgemässes Verfahren
Bekanntes Ringspinnsystem η
A 30%, E 70% B 655·°, E 35%
A 30%, E 70% B 65%, E 35%
166.0 171.8 175.2 176.1 212,8
197.0 173.9
140.6 111.6 130.0 131.5 189.1 161.5 123.7
- 23 -
009821/rets
BAD ORIGINAL
19^9172
Die in der Tabelle erhaltenen Ergebnisse zeigen die Tatsache, dass durchdas erfindungsgemässe Offenend-Spinnverfahren
gesponnene Garne hergestellt werden können» die eine Aufnahttte~
fähigkeit für Wässer von 15O7S und mehr haben» Beim normalen Bingspinnsystem
kann der Wert 150$ nicht überschreiten, insbesondere
wenn ausschliesslich synthetische Fasern verwendet werden (siehe
die Zeilen von A,B,C und B)·
Das erf indungsgemäsee Garn kann in verschieden*^ Sin-*;
eicht mit einer besonderen Gleichförmigkeit in der Längsrichtung
versehen werden und mit einer ausgezeichneten Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit, auch wenn es nur aus synthetischen Fasern hergestellt ist. Bs kann daher mit Vorteil als Material für tJnter- *
hemden, ^ettüchVer, Handtücher und Socken verwendet werden, die
eine ausgezeichnete Qualität und einen weichen Griff haben.
Die so erhaltenen textlien Produkte haben ausserdem
eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung lind eine Pill-Bildung, während der Verwendung. Zu diesem Zweck müssen
die Fasern, welche das Faserband bilden, eine Biegefestigkeit
von 400 Mai und mehr haben. Wenn Faserbänder verwendet werden,
die aus Fasern mit einer derartigen Biegefestigkeit bestehen, haben
die erhaltenen textlien Produkte eine Bauschigkeit, welche eich
zwischen 6.0 und 7.0 cm3/g bewegt. Im Rahmen dieser Bauschigkeit haben sie wesentlich verbesserte Widerstandsfähigkeiten gegen Ab^-
nutzung und eine Pill-Bildung während der Verwendung,
Der oben erwähnte. Messwert für die "Biegefestigkeit'1
wird auf die folgende Weise erhalten, die anhand der Fig. 5 erläutert
wird. Eine einzelne Faser 13 wird mit einer anderen ein- '
zelnen Faser 14 gekreuzt, wobei der Winkelt und β der Fasern je
60 Grad betragen. Die Fasern sind dabei derart angeordnet, dass die Ebene, in welcher die Faser 13 liegt, senkrecht zur Ebene
steht, in welcher sich die Faser 14 befindet. Die beiden Enden der
Faser 14 sind an einem Paar von Zapfen 16 befestigt, die in einer
; - ■■;■. .. .. 24 - . . ' ■.■'■.■■■■■".:■ ■", ■
00982-17:1611
Platte 17 fest angeordnet sind? welche aus ihrer horizontalen Stellung
um 15 Grad schwenkbar ist. Sin Ende der Faser 13 ist an einem
festen Punkt befestigt» Das andere Ende der Faser 13 ist über eine
drehbare Rolle 18 entsprechend der Darstellung in der Zeichnung geführt und mit einem Gewicht 19 von 200 mg/Denier belastet. Bei
einer Schwenkbewegung der Platte 17 werden die beiden Fasern 13 und 14 aneinander gescheuert, so dass nach einer gewissen Zeit
eine der Fasern 13 und 14 reisst. Bei diesem Versuch müssen die beiden Fasern 13 und 14 von der gleichen Art sein. Die Anzahl der
Bewegungen bis zum Bruch einer der Fasern wird als Biegefestigkeit
der betreffenden Faser bezeichnet. Die so gemessenen Biegefestigkeiten von Garnen aus verschiedenen Fasern sind wie folgt.
Garn aus Peru-Baumwolle von 600 bis 1000
Kammgarn der Feinheitsnummer 64 von 100 bis 400
Nylongarn mehr als 10000
Polyacrylonitril-Garn von 100 bis 300 ·
Poester-Garn von 2 000 bis 4 000
verbessertes Polyester-Garn mehr als 300
Im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verfahren ist es
daher vorteilhaft, Fasern mit einer Biegefestigkeit von 400 oder mehr zu verwenden, z.B. Fasern von Baumwolle, Nylon oder Polyester.
Das Faserband, welches dem Offenend-Spinnsystem zugeführt wird, sollte dabei vorzugsweise mindestens 30 Gewichtsprozente von Fasern dieser Art erhalten. Um ein textiles Produkt mit einer Bauschigkeit
zwischen 6.0 und 7.0 cm3/g bei einer Verwendung von g-e spönnen» Garnen der erwähnten Art zu erzielen, ist es erforderlich,
die Drehung des Garnes konstant zwischen 4.0 bis 5.5 zu halten. Die erwähnte Biegefestigkeit der Materialfasera und die
Bauschigkeit des erhaltenen Produktes haben ein enges Verhältnis zur Widerstandsfähigkeit des Produktes gegen Abnützung und gegen
Kappenbiidung. Das- Verhältnis wird im folgenden anhand eines Beispieles
von Socken unter Hinweis auf die Figur 6 erläutert. In dieser Figur ist die Biegefestigkeit der Fasern in Malen als Aba-
- 25 -
009821/16?$
6ADORtQINAL
19491?
zisse aufgetragen, während die Widerstandsfähigkeit des Produktes
gegen eine Pill-Bildung in Graden als Ordinate aufgetragen ist.
Ein schraffierter Bereich "Ä" entspricht dem normalen .itingspxnnsystem,'
währe rid" ein schaff ierter Bereich "iJ" dem erfindüngsgemäss
verwendeten- Offenend-Spinnsystem entspricht. Im Falle des normalen-Ringspinnsystems
kann die Widerstandsfähigkeit gegen eine Pill-Bildung.grosser
als der Grad 3 sein, ,wenn die Biegefestigkeit,
kleiner als 300 ist. Eine Biegefestigkeit, die kleiner als 300 ist,,
bringt jedoch die Gefahr einer bedeutend -verminderten Widerstands-fähigkeit
gegen Abnützung mit sich, wie dies.aus der Tabelle*4
hervorgeht. Im Gegensatz dazu zeichnet sich das erfindungsgemässe gesponnene Garn dadurch aus, dass seine Widerstandsfähigkeit gegen
eine Pill-Bildung nicht vermindert ist, auch wenn die Biegefestigkeit
grö's. ser als 400 wird. Ausserdem ist aus den in der Tabelle
dargestellten iiesultaten ersichtlich, dass die Widerstandsfähigkeit
gegen Abnützung steigt, wenn die Biegefestigkeit den ¥ert 400.überschreitet. Es ist daher beim erfindungsgemässen Verfahren
vorteilhaft, Materialfasern mit einer Biegefestigkeit, die grosser
als 400 ist zu verwenden. Λ
- 26
2 1/11.
BAD QRIQINAL
■%,
Herstellungs- j Eingspinnverfahren
verfahren
Erfindungsgemässe s
Verfahren
Biegefestigkeit
2800
500
200
2800 500 200
Drehungswinkel
in Grad
in Grad
52.0 22.5 52.0 22.5 52.0 22.5
Bauschigkeit
in cm3/g
in cm3/g
5.82 6.52 5.76 6.21 5.78 5.98
6.2 6.3 6.2
Widerstandsfähigkeit gegej
Pill-Bildung ii
Graden
Pill-Bildung ii
Graden
2.0
bis 2.3
2.0
bis 2.3
bis 5'
Widerstandsfähigkeit
gegen Abnützun ;
in Malen
gegen Abnützun ;
in Malen
650 380
420
216 181
630 605 320
Was die Baschigkeit betrifft, so ist aus den Ergebnis-,
sen, die in der Tabelle 5 erhalten sind, ersichtlich, dass ein angenehmer Griff der Socken erzielt werden kann, wenn sich dje Bauschigkeit
in einem Bereich zwischen 6.0 und 7.0 cm3/g bewegt. Wenn die Bauschigkeit kleiner als 6.0 cm3/g ist, so hat dies einen harten
und unvorteilhaften Griff zur Folge. Obwohl ein weicher und angenehmer Griff der Socken erhalten wird, wenn die Bauschigkeit grosser
als 7.0 cm3/g ist, so besteht in diesem Falle eine schlechte Widerstandsfähigkeit gegen eine Noppenbildung.
- 27 -
00*821/16?·
Bauschigkeit in cm3/g
Ergebnis
kleiner als 6.0
Zwischen 6.0 und 7.0
Grosser als 7.0
Harter und unvorteilhafter Griff. Nur 16 von 100 Versuchspersonen gefielen die Socken.
Mittlere Weichheit mit ausgezeichneter Verträglichkeit und Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit.
58 von 100 Versuchspersonen empfanden die Socken als angenehm.
Weicher Griff und angenehmes Tragen, jedoch geringe Widerstandsfähigkeit gegen Sfoppenbildung.
26 von 100 Versuchspersonen empfanden die Socken als vorteilhaft.
Wie aus den obigen Ergebnissen hervorgeht, können Socken
mit einer ausgezeichneten Widerstandsfähigkeit gegen eine PiIl-Bildung,
Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung, einem angenehmen Griff und einer guten Bauschigkeit nur unter Verwendung eines
Garnes erhalten werden -, welches nach dem erfindungsgemässen Verfahren
hergestellt ist. .
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden
Erfindung, sollen jedoch in keiner Hinsicht begrenzend
wirken.
Erfindungsgemäss gesponnene Garne (Proben Nr. 1,2,4 und 5) sowie nach dem bekannten Rin-jspinnsystem gesponnene Garne (Proben
Nr. 3 und 6) wurden hergestellt und den folgenden Versuchen unterzogen.
Der Wert U% und der Ungleichmäesigkeits-Index Z wurden bei
den Probegarnen gemessen, worauf Stoffe nach den folgenden Angaben
aus den Probegarnen gewoben wurden.
- 28 -
0098 2 1/1
Kette Polyesterfaser-Garn
Schuss Probe Nr. 1 Polyester 65%, Rayon 35%, Feinheit 20
Probe Nr. 2 Polyacrylnitril IQOf= 9 Feinheit 20
Probe Nr. 3 Polyester 65$, Rayon 35$, Feinheit 20
Dichte Kette 40 Fäden/cm Schuss 26 Fäden/cm
Die Webeart Glattes Gewebe
Nach der Herstellung des Gewebes wurde die Auswertung seiner Eigenschaften "vorgenommen, wovon die Ergebnisse in der
Tabelle 6 enthalten sind.
Probe 1$ . Z Aussehen
begrenzt verwendbar verwendbar nicht verwendbar
Die Auswertung des Aussehens wurde durch einen erfahrenen Kontrolleur durchgeführt. Aus dem Ergebnis folgt, dass der Ungleichmässigkeits-Index
Z vorzugsweise kleiner als 10, insbesondere kleiner als 9 ist.
Darauf wurde der Koeffizient der Aenderung der Dehnspannung
S1 bei verschiedenen Garnproben gemessen, und es wurde ein
Verhältnis zwischen der Verarbeitbarkeit des Garnes und dem gemessenen
S-Wert untersucht. Es ist bekannt, dass eine Aenderung
der mechanischen Eigenschaften von Garnen in Längsrichtung eine Tendenz zur Verminderung der Leistungsfähigkeit bei der Herstellung
von Produkten zur Folge hat sowie eine Verschlechterung der Qualität der Produkte. Als Beispiel ist ein Verhältnis zwischen dem S-Wert
eines Garnes und der Frequenz von Fadenbrüchen beim Weben unter Verwendung des Garnes in der Tabelle 7 angeführt.
- 29 -
"00fl-82i7ief·
1 | 9. | 3 | 9 | .95 |
2 | 9. | 4 | 8. | 8. |
3 | 11. | 0 | 14 | .2 |
194917
Material | Tabelle 7 | S in $ | . Fadenbrüche pro Stunde und Webstuhl |
|
Probe Nr. |
Polyester 657« Rayon 35$ Polyacrylnitril Polyester 65$ Rayon 25$ |
. Feinheit | 3.1 2.7 4.8 |
0.116 0.087 0.189 |
4 6 β |
24 24 24 |
|||
Zum Zwecke des Yersuches wurden Gewebe mit folgenden. Eigenschaften
auf einem. Webstuhl mit einer Drehzahl von 165 Umdrehungen in der Minute hergestellt.
Breite des Gewebes 100 cm
Kette Probegarn
Breite des Gewebes 100 cm
Kette Probegarn
Schuss '-.-.■'■■ Mischgarn aus 65/^ Polyester mit
Gesamtzahl der Kettfäden
3.5>- Rayon, Feinheit 20 ■4350
Aus diesen Ergebnissen folgt, dass der S-Wert des Garnes
kleiner als 4.0 sein soll, vorzugsweise kleiner als 5.0, damit
die'Häufigkeit der Fadenbrüche in einem wirtschaftlich annehmbaren
Bereich bleibt.
Stapelfasern aus Polyester mit einer Feinheit von 1.5 Denier und
einer Faserlänge von 36 mm mit fünf verschiedenen Arten von
Kräuselung wurden als Material verwendet. Diese Fasern wurden zu Faserbändern mit einem Gewicht von 0.425gM und einer Drehung von
0,2/cm verarbeitet. Zu diesem Zweck werden die Fasern einem Oeffnungsprozess,
einem Kämmprozess und einem zweistufigen Streckprozess unterzogen, worauf das Faserband hergestellt wurde. Unter
Verwendung der Faserbänder als Proben wurden Werte der Herauszieh-Widerstandskraft
F- und der Zurückhalte»Widerstandskraft F.
'.■■:■: _ 30 - ■ ■;..■_ ;-: ■ - ■ .;■ ■'■ ■' ;.
BADORfGtNAt
194 3172
gemessen. I*aeh dieser Messung wurden die Faserbänder nach einem
erfindungsgemässen Offenend-Spinnverfahren verarbeitet, wobei die
oich dabei ergebenden Fadenbrüche zusammen mit der Ungleichmässigkeit
der Dicke des hergestellten Garnes bestimmt wurden, ljie erhaltenen
Ergebnisse sind in der Tabelle 8 enthalten.
PD | FA | F F - D A NL |
Anzahl Faderi- brüche/lGOü spl./h |
u* | .1 . | |
Probe Nr. |
94.3 | 1.38 | 0.41 | 380 | 15 | .6 |
3 | 114.3 | 1.57 | 0.39 | 540 | 15 | •8 |
116.9 | 1.5c- | 0.31 | 747 | 16 | ||
? | 107. ^ | 1.44 | • 0.33 | 412 | 17 | |
4 | 76.. 4 | 1.31 | 0.45 | 55 | 1* | |
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, führt eine Vergrösserung
des Wertes F. - F„/NL zu einer Verminderung aer Anzahl von
Fadenbrüchen sowie des Wertes Uj*.
Die gleiche Messung wie beim vorangehenden Beispiel wurde mit Stapelfasern der Feinheit 1.5 Denier und einer Faserlänge von
;8 mm durchgeführt. Als Material wurden Fasern aus Polyamid, PoIyacrylonitril,
Pplypropylen und Rayon verwendet. Das erhaltene Ergebnis ist in der Tabelle 9 angeführt.
9-821/167$
Tabelle _9_ | F ι | F | Anzahl Faden brüche /1000 spl |
.h W° | |
1.48 | 0.82 | 12.5 | 14.5 | ||
Probe Material Xi Λ. · |
F D. |
1.48 | 0.92 | 52.8 | 12.5 |
1 Polyamid | 64.5 | 1.41 | 1.07 | 16.8 | 11.6 |
2 Polyacrylnitril | 54.6 | 1.56 | 0.74 | 29.4 | 12.7 |
5.Polypropylen | 52.8 | ||||
4.Rayon | 60.5 | ||||
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, dass je grosser
der Wert von (F. - F /NL)ist, um so gleichmässiger die Qualitat
des Garnes in Längsrichtung und kleiner die Anzahl der Fadenbrüche ist.Es ergibt sich weiter, dass zulässige Werte der Häufigkeit
der Fadenbrüche sowie der Ungleichmässigkeit der Garndicke bei einem zulässigen Aussehen des endgültigen textlien Produktes erhalten werden, wenn der Wert (F, - F^/NL) grosser als
0.45 mg ist. Bin Spinnmaterial dieser Art ist in der Form eines
Florbandes oder Faserbandes leicht dadurch erhältlich, dass in einer geeigneten Kombination die Form und Elastizität der Kräuselung
gewählt werden, das den Stapelfasern zugeführte Mittel
zum Oelen sowie, das Querschnittsprofil einer einzigen Faser. Es
ist in dieser Beziehung auch vorteilhaft, das faserige Bündel
einem wiederholten Streckprozess zu unterziehen. -
Bündel aus Polyacrylonitril-Fasern mit einer Feinheit von
1.5 Denier und einer Faserlänge von 58 mm wurden zubereitet. Eines
der Bündel wurde nach dem erfindungsgemässen Offenend-Spinnverfahren
verarbeitet und das andere nach dem bekannten Ring-Spinn-
- 52 -'; ■
009821/1678
verfahren, wobei in beiden Fällen Garne mit der Feinheit Nr. 30
erhalten wurden. Die Drehungskonstante des Garnes aus der ersten Faser war 4.5 und das aus der zweiten Faser 3.8, Die auf diese
Weise erhaltenen gesponnenen Garne wurden einer Messung der Aufnahmefähigkeit für lasser unterzogen t wobei für das nach dem
erfindungsgemässen !erfahren hergestellte Garn, ein Wert von 167%
erhalten wurde und für das nach dem bekannten Ring-Spinnverfahren hergestellte Garn ein Wert vonl35$. Der Feuchtigkeitsgehalt der
verwendeten Polyaerylönitrilfasern war bei 20° C und 65$ relativer
Feuchtigkeit 1.6$. Das Schrumpfen im siedenden Wasser betrug
Aus den erhaltenen gesponnenen Garnen wurden Unterhemden
für Männer in der folgenden Weise gewirkt.
Verwendete Wirkmaschine Doppel Interlock-Rippstrick-
maschine, Feinheit 21 Gauge.
Anzahl der zugeführten Garne 20 .
Garngeschwindigkeit in m/Min. 60 . Garnspannung in Gramm 3 .
Durchmesser des Zylinders in cm 20 Drehzahl des Zylinders in Umdrehungen
pro Minute .14
Die beiden Arten der Gewirke, die auf diese Weise hergestellt
wurden, wurden gebleicht und einer Auswertung unterzogen, deren Resultat in der Tabelle 10 enthalten ist.
- 33 -00982 T/16ft
Tabelle 10 | Nach dem bekannten Ver- | 227 | |
Erfindungsge- | Verfanren gesponnenes | 1,00 | |
masses Garn | Garn | 5.37 | |
Gewicht in g/m.2 | 230 | 187 | |
Dicke in mm | 1.06 | ||
Bauschigkeit in cm3/g | 6.10- | ||
Aufnahmefähigkeit für | |||
Wasser in fo | 213 | ||
Die Messwerte der Aufnahmefähigkeit für Wasser wurden an gewirkten Proben1der Grefe se 5 cm χ 5 cm festgestellt.
Das Ergebnis zeigt, dass durch eine Verwendung der erfindungsgemässen
Garne ein Gewirk hergestellt werden kann, welches eine verbesserte Aufnahmefähigkeit für Wasser hat und insbesondere
zur Absorption von Schweiss geeignet ist.
Ein Polymer von Polyäthylenterephtalat mit einer Viskosität
von 0.66 wurde gesponnen, gestreckt und gekräuselt. Die Eigenschaften der Kräuselung der gestreckten Pasern waren wie folgt.
12.8/2.5 mm -
Anzahl der Windungen Krauselungsgrad in f<>
12.0
Nach dieser Kräuselung wurden die gekräuselten Pasern einer
Wärmebehandlung während20 Minuten bei 90°, 105° und 120° zum Fixieren unterzogen. Nach dem Fixieren wurden die Fasern zu Stapelfasern geschnitten und in einer Mischmaschine, einer Ansaugmaschine
sowie einer Karde bearbeitet. In zwei Streckgängen wurde
ein Faserband hergestellt, worauf in einem Spinnsystem nach der
-.34 00 982171
Fip. 1 ein Garn gesponnen wurde. Die Häufigkeit der Fadenbrüche
beim Spinnen, die Ungleichmässigkeit der Dicke des erhaltenen Garnes sowie das Schrumpfen in siedendem Wasser in Prozenten sind
in der Tabelle 11 enthalten.
Fixiertemperatur Anzahl Fadenbrüche in ° C /lOOOspl.h
Schrumpfen in siedendem Wasser in Prozenten
90 105 120
48 | 13.1 | 4.7 |
55 | 13.3 | 3.4 |
124 | ■ 15.1 | 2.4 |
Die Wärmebehandlung dient in diesem Falle der Fixierung der
Kräuselung der Fasern. Ein weiterer Zweck ist eine Verhinderung der Abhängigkeit des Schrumpfens und der Affinität für Farbstoffe
der Stapelfasern von den Arbeitsbedingungen bei der folgenden Fixierung
oder beim Färben, d.h. der Stabilisierung der inneren Form der hergestellten gesponnenen Garne. Die Wärmebehandlung hat auch
einen grossen Einfluss auf die Elastizität und Haltbarkeit der Kräuselung des erhaltenen gesponnenen Garnes.
Anhand dieser Ergebnisse kann angenommen werden, dass die
günstigste Temperatur zur Wärmebehandlung im Bereich von 100 bis 115 C liegt. Wenn diese Temperatur den oberen Grenzwert überschreitet,
so führt dies zu einer bedeutenden Erhöhung der Häufigkeit von Fadenbrüchen während der Herstellung des Garnes sowie zu
einer Ungleichmässigkeit der Garndieke. Niedrigere Temperaturen
der Wärmebehandlung führen zu einer abnormalen Erhöhung des Schrumpfens des erhaltenen Garnes. Diese Eigenschaft führt zu
Schwierigkeiten bei einem gleichmässigen Färben des gesponnenen
Garnes.
- 35 -
003821/1618
Verschiedene Arten von Stapelfasern wurden aus Polyacrylnitril-Fasern
mit verschiedenen Charakteristiken K des Querschnittspro- · files hergestellt. Das Verhältnis zwischen dem Wert K und den verschiedenen
Eigenschaften der Fasern beim Spinnen, welche festgestellt wurden, sind in der folgenden Tabelle 12 enthalten.
Probe Statischer Reibungs- Dynamischer Reibungs-
K FA
Nr. .■ koeffizient koeffizient
1 -0.322 19.3 0.436 0.326
2 0,317 20.1 0.431 0.302 3- 0.311 20.1 0.382 0.288
4 0.304 21.8 0.349 0.280
5 ,0.287 22.4 0.339 0.273
Darauf wurden die auf diese Weise hergestellten Proben von
Stapelfasern in einer Mischmaschine, einer Ansaugmaschine und einer Karde bearbeitet. Nach einem zweistufigen Streckvorgang
wurden Faserbänder enthalten mit einem Gewicht von 0,425g/m und
einer Drehung von 0,2/cm (0,5TPI), Das Faserband wurde im Spinnsystem
nach der Fig. 1 verarbeitet, wobei die Häufigkeit der Fadenbrüche
und die erhaltene Ungleichmässigkeit der Garndicke Inder
Tabelle 13 enthalten sind.
- 36 009821/1678
Probe Anzahl Fadenbrüche/1000 spl.h
Nr.
1 380 15.3
2 113 ' 15.1
3 97 14.2
4 69 13.6
5 34 12.7
Wie aus den in den Tabellen 12 und 13 enthaltenen Ergebnissen ersichtlich ist, führt eine Vergrösserung des Wertes K .zur
Vergrösserung der Zurückhalte-Widerstandskraft F«, zu einer Verminderung
der Koeffizienten der statischen und der dynamischen Reibung sowie zu einer Verminderung der Häufigkeit von Fadenbrüchen
und einer Verminderung von U?£. Es können daher bei synthetischen
Fasern der Polyacrylönitrilgruppe gute Resultate bei einer Verminderung des Wertes von K erhalten werden.
Weiter ergibt es sich aus den obigen Ergebnissen von Versuchen,
dass der Wert von K vorzugsweise 0.3 oder kleiner ist. Es hat sich dabei gezeigt, dass Stapelfasern der Polyacrylonitrilgruppe
mit den erwähnten Eigenschaften leicht hergestellt werden können, wenn beim bekannten Spinn- und Streckprozess für synthetische
Fasern eine geeignete Anpassung vorgenommen wird.
Gefärbte Fasern aus 100$ Polyester mit einer Feinheit von
2 Denier und einer Faserlänge von 51 nun wurden in einem Offenend-Spinnsystem
nach der Fig. 1 zu einem Garn der Feinheit Nummer 24 verarbeitet. Das Garn wurde mit einem durchschnittlichen Drehungswinkel von 52.0 Grad in seiner inneren Schicht und 22.5 Grad in
- 37 -
009821/1678
der äusseren Schicht ausgebildet. Darauf wurden aus dem Garn Herrensocken in der folgenden Weise hergestellt, welche nach dem
Nähen einer Wärmebehandlung während einer Minute bei 110° G
unterzogen wurden.
Verwendete Strickmaschine Rundstrickmaschine für
Strümpfe
Durchmesser des Zylinders 10 cm
Anzahl von Nadeln 176
zugeführtes Garn gefachtes Garn mit
doppelter Zufuhr
Zuführgeschwindigkeit in m/Min. 65
Spannung des Garnes in g/2 Faden 3 bis 4
Strickart Fussteil Rippen
übriger Teil glatt
Von den so hergestellten Socken.wurden ein. Fersenteil,
welcher gegen eine Foppenbildung und eine Abnützung widerstandsfähig
sein muss sowie ein Fussteil, welcher dehnbar sein muss,
getrennten Versuchen unterzogen. Die Resultate sind in der Tabelle 14 enthalten. Die in der Tabelle angegebenen Werte sind mittlere
Werte des gerippten und des glatten Teiles.
Biegefestigkeit einer einzigen Faser in Malen 2800
Bauschigkeit in cm3/g 6.2
Resultat des Pill-Versuches in Graden 3
Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung in Malen 63O
Es wurde durch die Versuche bestätigt·, dass Socken, welche aus dem erfindungsgemässen Garn hergestellt waren, eine verbesserte
Widerstandsfähigkeit gegen Pill-Bildung sowie einen weichen Griff hatten, was durch die verbesserte Bausehigkeit verursacht
war, trotz einer bedeutenden Erhöhung der Biegefestigkeit,
00 98 21/16ff
Unter Verwendung von Fasern aus dem vorangehenden Beispiel 7 wurde auf einer bekannten Ringspinnmaschine, die zum Spinnen
von synthetischen Fasern geeignet war, ein Garn mit der Feinheitsnummer 24 gesponnen. Der durchschnittliche Drehungswinkel der
einzelnen Fasern gegenüber der Achse des Garnes war 52.0 und 22.5 Grad. Aus diesen Garnen wurden Gewirke in der gleichen Weise wie
beim vorangehenden Beispiel hergestellt. Die erhaltenen Gewirke wurden in Herrensocken eingenäht und in Dampf fixiert. Die Socken,
welche die gesponnenen Garne mit dem Drehungswinkel von 52.0
Grad enthielten, hatten einen rauhen Griff und waren unangenehm zu tragen, während die Socken, die aus dem Garn mit der Drehung
von 22,5 Grad hergestellt waren., einen weichen Griff hatten und
angenehm im Tragen waren. Darauf wurden die beiden Arten von Socken dem gleichen Versuch wie beim vorangehenden Beispiel unterzogen,
wofei sich die folgenden Resultate ergaben.
Drehungswinkel in Graden 52.0 22.5
Biegefestigkeit einer einzigen
Faser in Malen 2800 2800
Bauschigkeit in cm3/g 5.82 6.32
Pil-Yersuch in Graden 3 bis 4 1
Widerstandsfähigkeit gegen
Abnützung in Malen 650 380
Durch diesen Versuch wurde nachgewiesen, dass eine Bestrebung zur Bildung eines weichen Griffes unausweichlich zu
einer Verschlechterung der Widerstandsfähigkeit gegen Pill-Bildung
und gegen Abnützung führt. Wenn andererseits die letzteren Eigenschaften verbessert werden sollen, so wird dadurch der
weiche Griff verschlechtert.
- 39 - "
009821 /1678
Bine Auswertung der Bauschigkeit,der Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung sowie gegen Pill-Bildung wurde in der folgenden
Weise ausgeführt. Zur Auswertung der Bauschigkeit wurde ein · Probegewirk der Socken mit einem Gewicht von W Gramm und einer
Fläche von A cm2 einer Belastung von 7g/cm2 ausgesetzt. Die Dicke t cm unter dieser Belastung wurde gemessen. Wenn die Socken mit
teilweise verschiedenen Strickformen ausgebildet waren, wurden die Messungen an den einzelnen Teilen durchgeführt und ein mittlerer
Wert gebildet. Bei dieser Messung ergibt sich der Wert für die Bauschigkeit in cm3/g aus der Formel
Die Messung der Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung wurde nach
det· Norm ASTM D1175-64T ausgeführt, und zwar unter Anwendung
einer Anpresskraft von 1 Ib (0,454 kg) bei einem pneumatischen Druck von 4 Ibs/in2 (0,276 kg/cm2) und mit einem Schleifpapier des
Typs CC800-0W. '
Die Widerstandsfähigkeit-„gegen eine Pill-Bildung wurd©
mit einem Gerät des ICI-Typs durchgeführt.
- 40 ^
0 982 1/1670
0 982 1/1670
Claims (5)
- Pat e η t a η s ρ r Ii c he1, Verfahren zur Herstellung eines nach dem Offenend-Spinnverfahren gesponnenen Garnes, unter Verwendung einer pneumatischen Kraft und einer Druckluftquelle, dadurch gekennzeichnet, dass dem System ein Faserband mit folgender Charakteristik zugeführt wirdwobei F. = Zurückhalte-WiderstandskraftFß = Herauszieh-WiderstandskraftN = Anzahl einzelner Fasern, die sich ineinem Querschnitt des Faserbandes befinden L as durchschnittliche Faserlänge in Millimetern
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeführte Faserband aus Stapelfasern zusammengesetzt ist, welche eine Charakteristik des Querschnittsprofiles von 0.3 oder weniger haben.
- 3. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestelltes Garn, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt des Garnea die Anzahl von Drehungen der in äusseren Schichten befindlichen Fasern von der Anzahl der Drehungen bezüglich einer zentralen Längsachse des Garnes innerer Fasern abweicht, wobei der Durchmesser der Schraubenlinie jeder Faser, die sich im Garn befindet im wesentlichen gleich ist, der Wert eines Ungleichmässigkeits-Indexes Z nicht grosser als 10, und der Wert des Koeffizienten der Veränderung der Dehnspannung S nicht 4.0 überschreitet.- 41 -009821/1$?!1-94917
- 4. Garn nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern, aus welchen das gesponnene Garn zusammengesetzt ist, Stapelfasern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 4.1$ sind, und dass die Aufnahmefähigkeit für Wasser des gesponnenen Garnes mindestens 150$ ist«
- 5. Anwendung des Garnes nach Anspruch 1 und Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Herstellung eines textlien Produktes mit einer Stufe von Bauschigkeit im Bereich von 6.0 bis 7.0 cm3/g.- 42 - .9821/1670
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JP7613468 | 1968-10-21 | ||
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Family Applications (1)
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US2911783A (en) * | 1959-11-10 | Process and apparatus for spinning a yarn | ||
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US3501907A (en) * | 1966-12-20 | 1970-03-24 | Toray Industries | Spun yarn and its doubled yarn |
GB1201167A (en) * | 1967-12-08 | 1970-08-05 | Vnii Legkogo Textil Masch | A device and process for spinning yarn |
-
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