DE2031440A1 - Latent krauselbares Garn aus Poly mergemischen - Google Patents
Latent krauselbares Garn aus Poly mergemischenInfo
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Description
Dr. Hans-Heinridi Willrath
Dr. Dieter Weber
PATENTANWÄLTE
Konto Nr. 8/6 807
File
D - 62 WIESBADEN
Postfach 1327
Postfach 1327
Gastav-Ereytag-StraSe 25
<& (06121) 87 27 20
9» ^Un· 1970
I/Wh
Allied Chemical Corporation, 40 Rector Street, Hew York,
N.Y. -10006,; USA
Latent kräuselbares Garn aus Polymergemischen
Priorität: U.S. Serial Ho. 840 759 vom 10. Juli 1969
Die Erfindung betrifft die Herstellung von latent kräuselbaren Kunstfäden, insbesondere in Garnform, sowie die dadurch
erhaltenen latent kräuselbaren und gekräuselten Fäden. Das Verfahren nach der Erfindung liefert Garne, die aus feinen
Fäden oder Fasern mit im Mittel nicht mehr als 4 Denier bestehen und freie Faserenden aufweisen können, jedoch trotzdem
genügend fest und zusammenhängend sind, um die Weiterverar-.
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beitung zu gestatten. Diese Garnerzeugnisse nach der' Erfindung
zeigen latente Kräuselfähigkeit,. d.h. nachdem man sie Bedingungen
zur Freigabe innerer Spannungen, wie Wärme oder Quellmitteln, ausgesetzt hat, nehmen die durch dieses Verfahren
gewonnenen fadenartigen Produkte Kräuselungen an, die den Garn Sperrigkeit, Deckkraft und Isoliereigenschaften erteilen.
Das erhaltene Garn trägt zu einem erwünschten Griff, angenehmem Aussehen,Behaglichkeit in den daraus gefertigten Geweben
bei.
Eine Anzahl frührerer Verfahren, die zur Herstellung von latent
kräuselfähigen Kunstgarnen. Hierzu gehört die Anwendung unterschiedlicher Erhitzung quer zu dem Garn, z.B. durch Gebrauch
unterschiedlicher erhitzter Einzugswalzen (USA-Patentschrift 3 166 822 vom 26. Januar 1965)· Ein anderes Verfahren zur Erzielung
differenzierter Erhitzung und/oder differenzierter Spannung quer zum Garn zwecks Fertigung von latent kräuselfähigem
Garn besteht in Ziehen des Garns über eine schmale Kante unter einem scharfen Winkel, die sogenannte Kantenkräuselung.
Gemäß der USA-Patentschrift 3 398 441 vom 27- August I968 werden
latent kräuselfähige Fasern aus einem dünnen Film oder Band aus faserbildendem Polymer durch Erhitzung und Streckung
des Filmes oder Bandes und anschließende Führung über eine. Krauselkantenklinge oder einen Draht hergestellt; dann wird zu
faserigem Material aufgespalten, z.B. indem man den Film bzw. das Band quer über eine Stangenfe'ile vermittels eines Paares'
von Einzugswalzen führt, welche den Film zu der Peile vorschie-
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— ~κ — ■■ ■ "
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ben, während ein anderes ähnliches Paar das entstehende Faserinaterial
abnimmt. Zu den geeigneten Polymerstoffen gehören z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester, Polyakrylnitril
u.dgl.' Die aus den Polymer mass en homogener Phase hergestellten Einzelfasern nach dieser USA-Patentschrift 3 393 441
haben eine Mittelgröße von 7 bis 15 Denier. Um einen erwünschten
weichen Griff zu erzielen, müssen viel feinere Einzelfasern
erzeugt v/erden. Solche feinen Pasern kann man erhalten, indem
man unter geregelten Bedingungen Gemische von miteinander nicht
verträglichen Polymeren, sogenannteruPolyblends'1, worin ein
oder mehrere Polymerarten in dispergierter Phase in einer kontinuierlichen Phase oder Grundlage einer anderen Polymerart
vorliegen, aufspaltet. Solche Polyblends sind in der britischen
Patentschrift 930 074 der Union Carbide Corporation vom 3. Juli
1963 mit Methoden zur Aufspaltung ihrer Strukturen, z.B.
Biegen über eine scharfe Kante, beschrieben.
Bei den Polymer Bias sen, mit denen sich die Erfindung befaßt,
nämlich bei unverträglichen Polymergemischen, die zu feinen
Fasern mit einer mittleren Größe von nicht mehr als 4 Denier
aufgespalten werden soll, kann man die Kantenkräuselungsmethode der USA-Patentschrift 3 398 44l und der britischen Patentschrift
930 074 praktisch nicht verwenden, um feine Fasern
mit hoher latenter Kräuselfähigkeit zu erhalten. Der Grad der latenten Kräuselfähigkeit, den man mit der Kantenmethode bei
mäßiger,; Druck der Faser regen die Kräusellcante erzielt, ist ^ering.
Jenn der Druck gesteigert wird, haben aus Polyblends
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_ h
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hergestellte Filme keine ausreichende Festigkeit, um den auftretenden
Beanspruchungen zu widerstehen. Die Bruchgefahr ergibt also ein ernsthaftes Problem bei der Fertigung von Garnen
mit feinem Denier und hochgradiger Kräuselung durch eine solche Kantenkräuselungsmethode. Außerdem steigt die Häufigkeit
des Bruches j wenn man versucht, höhere lineare Geschwindigkeiten
des Filmdurchganges zu erreichen. Infolgedessen ist das Verfahren "*auf niedrige Produktionsraten zumindest dann beschränkt,
wenn man Polyblends verarbeitet, wie sie in den früher beschriebenen Arbeitsverfahren gebraucht wurden.
Ein anderes Hindernis für die Erzielung hoher Produktionsraten unter Anwendung der Kantenkräuselung besteht darin, daß das
Ausmaß der durch diese Methode erzielten Kräuselung rasch abnimmt,
wenn die lineare Filmgeschwindigkeit ansteigt.
Der Abrieb ist eine andere besonders bemerkenswerte Schwierigkeit,
wenn Polyblend für Filme verwendet wird, die gegen eine
Kante gerieben werden. Unter solchen Bedingungen können die Gewichtsverluste mehrere Prozent überschreiten, was einen
Anstieg der Produktionskosten bedeutet. Außerdem neigt das
abgeriebene Material zur Ans amme lung an' der Kante, was zu Fadenbruch und Ungleichförmigkeit im Fertigerzeugnis führen
kann. Bei einer bekannten Methode der Spaltung einer Struktur, 'z.B. eines Filmes oder Bandes, zwecks Bildung feiner Fasern
unterliegt die Struktur der Wirkung eines Luftstrahles. Die Erfindung wird vorteilhafterweise unter Anwendung eines Luftstrahles zur Bewirkung der Aufspaltung betrieben. ,Die Erfindung
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ist ausführbar mit solchen Strukturen wie dünne Filme oder
Bänder, sowie mit runden oder nahezu runden Fäden, z.B.. Monofäden
und dicken Bändern.
Zu den mit der Erfindung erzielten Vorteilen gehören hohe Fertigungsgeschwindigkeiten
und geringfügige Abriebverluste. Da keine iJotwendigkeit besteht, das behandelte Material unter
Spannung zu setzen, ist es möglich, mit dem Verfahren nach der Erfindung sogar sehr schwache Materialien, wie molekular unorientierte
Strukturen aus Gemischen miteinander nicht verträglicher Polymerer, zu behandeln. Solche Strukturen besitzen häufig
ausgezeichnete Spalteigenschaften.
Gemäß der Erfindung wird eine asymmetrische Spannung in einer
länglichen Struktur induziert, die aus einem Gemisch miteinander verträglicher thermoplastischer Polymerer zusammengesetzt ist. Im besonderen sind die Polymere schmelzbar, und das
Gemisch wird aus der Schmelze in Form von länglichen Strukturen im Strang verpreßt, worauf eine Verfestigung vorzugsweise
durch Abschreckung in einem Flüssigkeitsbad erfolgt. Wenn die Polymeren oder eines von ihnen einer molekularen Orientierung
zugänglich ist, wird die anfallende Struktur üblicherweise gestreckt,
um eine hochmolekulare Orientierung zu erzielen. Während der Streckung wird eine derar.t erhöhte Temperatur angewendet,
daß mindestens eine der Polyrnerkomponenten mehr als ihren normalen amorphen Gleichgewichtsgehalt behält.
Dann wird ein Walzdruck progressiv in Längsrichtung abwärts gegen eine Dimension kreuzweise zu der festen Längsstruktur
angewandt, die in ihrem halbamorphen Zustand, d.h. auf weniger
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als voller Kristallinität, dadurch gehalten wird., daß man
ihre Temperatur unter der Glasübergangstemperatur mindestens einer ihrer Komponenten hält (wie in der Kunststoffteelinik
bekannt, ist die Glasumwandlungstemperatur eine übergangstemperatur
zweiter Ordnung, bei der eine abrupte Veränderung in einer Eigenschaft, z.B. dem Zugfestigkeitsmodul oder dem Biegefestigkeitsmodul
auftritt). Dieser Druck dient zur Reduzierung der einen kreuzxTeisen Dimension der Struktur um mindestens
30 %3 zweckmäßig um etwa 50 bis .80 %.
Darauf wird die Struktur einem Querkraftgradienten, z.B. durch Quirlen, Biegen, Reiben oder Reißen, ausgesetzt, um die Struktur
in Längsrichtung zu feinen Pasern aufzuspalten. Ein bevorzugtes Mittel zur Erzeugung dieses Querkraftgradienten besteht
darin, daß man die längliche Struktur, die durch Walzdruck unter Spannung gesetzt worden ist, in einen Luftstrom
hoher Geschwindigkeit vorwärts bewegt, durch den die Struktur gegen eine Ablenkoberfläche gestoßen wird. Die Struktur spaltet
sich zu einer Vielzahl von Fäden oder Fasern } die eine latente
Kräuselfähigkeit, d.h. Fähigkeit zum Kräuseln bei Entlastung von der Spannung, zeigen, beispielsweise wenn das Garn erhitzt
wird, xirährend es sich unter einer geringen Zugspannung von nicht mehr als 0,1 g/Denier befindet. Die Spannungsentlastung
durch Behandlung des Garnes in abgespanntem zugfreiem Zustand mit heißer Luft ist eine besonders zweckmäßige Methode, indem
man z.B. das Garn abwärts in einem erhitzten Rohr mit einem
Strom erhitzter Luft befördert.
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Jas so erhaltene gekräuselte Garni nach der Erfindung besteht
aus vielen feinen Fasern unterschiedlicher Dentierzahl r:)it
Iu Ilittel nicht mehr als 4 Den./Faser. Dadurch wird ein \
erwünschter weicher Griff gewährleistet. So niedrige mittlere
Denier fasern je Paser wie 0,4 lassen sich bei Verwendung von
Hassen erzielen, die der Aufspaltung besonders gut zugänglich
uind, wie 50/25/25 Gewichtsteile Polycaproariiid/Polyäthylenfcercphthalat/Polypropylen.
;Jie aus der Zeichnung ersichtlich, ist dia Kräuselung unregelmäßig und kann in ihrer Intensität
abgewandelt werden., indem man die vorstehend dargelegten
Behandlungsbedingungen und die Susai.unensetzung des Polj'blend
variiert. Der Kräuselungsindex, d.h. (gerade gerichtete Länge
dehnungsfreie rekräuselte Länge)/(dehnungsfreie gekx'äuselte
Länge) kann so niedrig wie. 20 bis zu mehreren 10O5 z.B. von
20 bis zu 300 ;'» eingestellt \ierden.
Im besonderen kann der \Jalzdruck auf einen Einfaden oder ein
oand ι litteis zwei VJaIz en auf gebracht werden, die z.B. auf konstanten
\bstand oder konstanten Druck oder auf einen Abstand
eingestellt sind, der konstant gehalten .wird, wenn nicht der
Druck aus einen vorbestimmten Bereich ausfällt.
Su.;i leichteren Verständnis kann ;7ian die Bedingungen der bleibenden
Formänderung in einem zylindrischen Einfaden betrachten,
der zwischen zwei Walzen hindurchgeht, wenn der Spalt
zwischen den Walzen kleiner ist als der Fadendurchmesser. Der
mittlere Teil des Fadens wird eine starke !compressive Spannung
erfahren, während die Seitenteile dies nicht tun. Alle Teile
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des Fadens werden also einem differenzierten Spannungsfeld ausgesetzt werden. Nach der Aufspaltung werden die Pasern in
dem erhaltenen Garn dann infolge des Aufbaues von asymmetrischen Spannungen eine latente Kräuselfähigkeit haben, wodurch
bei Entspannung mittels Erhitzens eine Kräuselung erzeugt wird, vorausgesetzt daß die Spannungsentlastung eintritt, während
das Garn sich unter niedrigem Zug befindet, der es eine gekräuselte Forin einnehmen läßt. Eine solche Zugkraft ist nicht
größer als etwa 0,1 g/Denier.
Die Zeichnung zeigt das Aussehen des gekräuselten Garnes nach der Erfindung in einer Mikrophotographie.
Ein besonderes Merkmal der nach der Erfindung erhaltenen Fasern ist die latente Kräuselfähigkeit, wodurch eine mechanische Deformierung
mit anschließender Erhitzungsstufe zu einem spontanen Anstieg im Ausmaß der Deformation führt. Der molekulare
Mechanismus, der für diesen Effekt verantwortlich ist, ist nicht
völlig geklärt. Vermutlich kann er jedoch zumindest zum Teil
den unterschiedlichen Kristallisationscharakteristiken irr den verschiedenen Polymerkomponenten der Faser oder in verschiedenen
Teilen eines einzelnen Polymers, innerhalb einer Faser zugeschrieben
v/erden. Wenn die gespaltene Faser erhitzt wird, führen diese Differenzen zu asymmetrischen Schrumpfungen oder Ausdehnungen,
welche die Kräuselung der Fasern hervorrufen. Höchstwahrscheinlich spielt für die Erscheinung ein Kristallisationsvorgang eine Rolle, wie durch Anlassen des ungespaltenen Ein- fadens
demonstriert werden kann. Wenn ein solcher angelassener
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Einfaden nacheinander in der vorstehend beschriebenen Weise unter Spannung gesetzt, gespalten und erhitzt wird, ergibt
sich ein in kleinerem Maße gekräuseltes Garn als ein Einfaden
und ein Garn, in welchem die Kristallisation bis zu dem
Augenblick der Anbringung der Temperatur verhindert worden ist, bei der die Kräuselung sich entwickelt. Demgemäß erreicht
man die größte Kräuselung, wenn der Einfaden in einem Flüssigkeitsbad von beispielsweise etwa Zimmertemperatur (15 bis
25° C) abgeschreckt wird, wenn er aus der Spinndüse austritt, und darauf auf der niedrigsten Temperatur gehalten wird, die
mit der guten Durchführung in anderen Verfahrensstufen, wie
Molekularorientierung durch Streckung und Walzen zur Spannungsaufbringung
verträglich ist. Außerdem sollen Spaltung und
Kräuselung mit möglichst geringer Verzögerung nach der Auspressung
durchgeführt werden, da eine lange Alterung denselben restriktiven Effekt auf die Entwicklung der Kräuselung wie
die Anlassung hat.
Das Ausmaß der bleibendenDickenverminderung - nachstehend der
Einfachheit haibor als "Abflachung" bezeichnet - der länglichen Struktur kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Das Verfahren
der Erfindung liefert gekräuseltes Garn, wenn der Spalt zwischen den Walzen so groß isb, daß das Verhältnis von Spalt
zu Einfadendurchmesser etwa 0,8 beträgt. Wenn das Material den Walzen in Form eines geschlitzten Films oder Bandes zugeführt wird, kann die zur Erzeugung der Kräuselung ausreichende
bleibende Dickenreduzierung nur 10 % betragen. Diese Grenzen
sind jedoch nicht festliegend, sondern abhängig von einer wei-
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teren Bedingung, nämlich daß die abgeflachte Struktur ein ausreichend hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen besitzen
soll, um in der nächsten Stufe des Verfahrens der Spaltung unterzogen zu werden. Ein geeignet hohes Verhältnis ist
besonders wichtig, wenn die Spaltung durch Verwendung eines Fließmittelstrahles erfolgt.
Die Einstellung des Spaltes zwischen den Walzen liefert eine gute Kontrolle über die Zahl der Fasern, in Vielehe die Struktur
aufgeteilt wird, wenn die Spaltung-unter Anwendung eines
Luftstrahles erfolgt. Ändert man das Verhältnis von Spalt zu
Einfadendurchmesser von 0,8 auf 0,2, so ergeben sich auf demselben
Einfaden gespaltene Garne mit durchschnittlicher Denierzahl je Faser im Bereich von 20 bis 0,4. Innerhalb des
gesamten Bereiches entwickelt sich eine hochgradige Kräuselung, wenn man die gespaltenen Garne der Wirkung eines heißen
Luftstromes aussetzt. Die niedrigeren Verhältnisse sollen benutzt werden, um Fäden von feiner Denieyzahl gemäß der Erfindung
zu erhalten, d.h. nicht über 0,7, zweckmäßig etwa 0,5 bis 0,2. Die Walzentemperaturen sollen, wie schon erwähnt,
unterhalb der Glasumwandlungstemperatur mindestens eines der Polymerbestandteile des Einfadens liegen. Nicht erhitzte Walzen
sind zweckmäßig.
Der vorstehend zur Verwendung für die Spaltung erwähnte Luftstrahl
ist im wesentlichen ein Mittel, um die längliche durch Walzpressung,wie oben beschrieben, gestreckte Struktur mit
> hoher Geschwindigkeit gegen eine Ablenkfläche zu stoßen. Zweckmäßig besitzt die Strahlvorrichtung eine Düse mit einer zen-
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triöchen Bohrung, durch die Luft unter Druck, z.B. von 0,7
bis 7 kg/cm (10 bis 100 psig) getrieben wird, wodurch sie
eine hohe Geschwindigkeit erhält. Die längliche Struktur, z.B. ein abgeflachter Einfaden, wird in denLuftstrom, z.B. von
einer $eite, eingeführt und von diesem durch ein Rohr oder eine ähnliche Führung gegen eine Oberfläche oder ein Hindernis
dicht hinter dem Durchgang geführt. Durch die Oberfläche
wird der Einfaden plötzlich abgelenkt und darauf in zahlreiche Pasern aufgespalten, die abgezogen werden. Eine geeignete
Oberfläche ist beispielsweise ein Zylinder, von dem das Spaltgarn
abgelenkt wird. Das erhaltene Garnprodukt besteht aus·
feinen Fasern mit latenter KrauseIfähigkeit.
Verschiedene Mittel der Kristallisationsunterstützung sind für die Entwicklung der Kräuselung dienlich. Hierzu gehört
eine Behandlung mit Quellungslösurigsmitteln, Erhitzung in
einem heißen Gasstrom, Erhitzung in einer heißen Flüssigkeit
usw. Hit Kristallisation ist hier jedes Verfahren gemeint, bei dem entweder das Ausnaß oder dor Typ der Kristallinität
verändert wird. Die erste Art von Kristallisation umfaßt
lediglich eine Umwandlung eines nicht kristallinen oder amorphen in kristallines Ina te rial. Die zweite Art ,kann Veränderungen in der Kristallstruktur von einer Konformation zu einer
anderen umfassen. Beispielsweise wurde festgestellt, daß iJylen 6 (d.h. faserbildendes Polycarproamid) in Irei unterscheidbaren
kristallinen Formen neben der amorphen Form bestehen kann und daß durch geeignete 3ehandlung. die weniger stauilen
Formen in die stabilere umgeformt werden können. loch
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eine andere Art des Wechsels in der Kristallinität kann in
Steigerungen in der Ordnung oder in der Falzlänge bestehen. Diese zwei Wechseltypen können innerhalb einer kristallinen
Form auftreten. Die erste macht sich erkennbar durch gesteigerte Schärfe der reflektierten Beugungsfigur in Röntgeristrahlenbeugungsexperimenten
und stellt eine Bewegung in Richtung einer größeren Gleichförmigkeit in den Kristallabständen dar.
Die zweite schwieriger zu ermittelnde Veränderung kann durch gewisse Wechsel in der Absorption von Infrarotstrahlen durch
das Material identifiziert werden und ist ein Prozeß, wodurch die Polymerketten, deren Existenz in einer gefalteten Konfi-guration
in Polymerkristallen nachgewiesen worden ist, bewegerfsich so, daß die Länge der Polyrnerketten zwischen den
Faltungen'ansteigt. Dies hat die Wirkung einer Steigerung der
Kristallgröße in der Richtung der Polymerketten.
Mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens können weiche sperrige Garne mit vielen freien Faserenden und häufiger Faserverflechtung
erzeugt werden, so daß sich eine Art Netzwerk beim Ausbreiten bildet. Infolgedessen haben die Garne eine
erhebliche Zugfestigkeit selbst ohne Zwirnung,,
Die Kräuselung j die in diesen Materialien entwickelt werden
kann, läßt sich von einem niedrigen Ausmaß vergleichbar demjenigen bei Wolle bis zu einer sehr engen Wendelgestalt abwandeln,
die das Garn für Stretchkleidungsstücke geeignet macht.,
Andere Verwendungszwecke für Garne nach der Erfindung sind Dekorationsstoffe9 Bezugsstoffes Teppiche, Isolierungen und
lcinenartige TextiIien.
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·■ 13 - -
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung einer bevorzugten Art der Durchführung der Erfindung und besonderer
Ausführungsformen derselben. Teilangaben beziehen sich auf
das Gewicht. Reduzierte Viskosität ist angegeben durch (n - nQ)/n C, worin
η = Viskosität der Polymerlösung
smittels 3
η = Viskosität des reinen Lösungsmittels
C = Konzentration in g Polymer je 100 cm* Lösungsmittel
bedeutet.
A) Eine trockene Mischung von 70 Teilen Polycaproamid mit einem
mittleren Molekulargewicht von 27·ΟΟΟ und 30 Teilen Polyäthylenterephthalat
mit einer reduzierten Viskosität in rn-Cresol von 0,27 dl/g wurde als Einfaden bei einer Temperatur von
277° C durch eine Düse von 0,76 mm (0,03 Zoll) Durchmesser in
ein Abschreckbad ausgepreßt. Der ausgepreßte Faden wurde in geschmolzenem Zustand verfeinert, indem er abwärts um eine Walze
gezogen wurde, die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als die mittlere lineare Geschwindigkeit des aus der Düsenöffnung
fließenden geschmolzenen Stromes umlief, um einen Einfaden
von 0,30 mm (0,012 Zoll) Durchmesser zu ergeben. Das Abschreckbad
enthielt Wasser von 17° C und wurde etwa 2,5 cm unterhalb der Spinndüse gehalten. Dann wurde der Einfaden auf das Vierfache
bei einer Temperatur von 175° C gestreckt, so daß er
molekular orientiert und in seinem Durchmesser auf etwa 0,15 mm
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• ' 203H40
(Ο,ΟΟβ Zoll) vermindert wurde. Er .wurde aufgespalten.,, indem
man ihn mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 m/Min. (500 Fuß/Min.) zwischen Walzen mit einem Spaltabstand von
etwa 0,08 mm (0,003 Zoll) hindurchführte und dann unter Anwendung eines Luftstrahles gegen eine Zylinderfläche aufschlagen
ließ..Das entstehende Garn bestand aus im Mittel 200 feinen
Pasern einer durchschnxttlichen Größe von etwa 1 Denier je
Paser. Das Garn wurde Abwärts durch ein erhitztes Rohr ohne Zugspannung in einem heißen Luftstrom von I500 C befördert.
Augenblicklich entwickelte sich eine Kräuselung, die sich in einer 2,5~fachen Längenvergrößerung kennzeichnete, wenn das
spannungslos gekräuselte Garn durch Anlegung eines Zuges von
0,1 g/den, gerade ausgezogen wurde, d.h. der Kräuselungsindex
war 250.
B) Derselbe gestreckte Einfaden des Beispiels 1 brach häufig, wenn er mit einer wesentlich über 15 m/Min. (50 Fuß/Min.)
hinausgehenden linearen Geschwindigkeit über eine Kante gezogen wurde. Eine gekräuselte Struktur, die über einer solchen
Kante mit einer geringeren Geschwindigkeit als 15 m/Hin, erzeugt worden war, zeigte geringere Sperrigkeit und war von
grober Textur im Vergleich zu dem Garn, das durch das vorstehende Walζverfahren A) gefertigt war.
Eine trockene Mischung von 40 Teilen Polycaproanid mit einem
mittleren Molekulargewicht von 27.000, 30 Teilen Polyethylenterephthalat
mit einer reduzierten Viskosität in m-Cresol von
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.. 15 ■-■■.■■
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0,20 dl/g und 30 Teilen Polypropylen mit einem mittleren
Atomgewicht von 203.000 wurde als Einfaden bei einer Temperatur von 277° C durch eine Düse von 0,76 mm (0,03 Zoll) Durchmesser verpreßt. Der ausgepreßte Faden wurde schneller,als er
aus der Düsenöffnung ausfloß, abwärts gezogen, so daß der
entstehende Einfaden 0,25 mm (0,010 Zoll ) Durchmesser hatte. Das Abschreckbad enthielt Wasser von 1-7° C und wurde etwa
13 mm unterhalb der Düse gehalten. Dann wurde der Einfaden auf das 3»5-fache bei einer Temperatur von l60 C gestreckt.
Der Durchmesser des so molekular orientierten Einfadens. betrug
etwa 0,127 nni (0,005 Zoll). Der Einfaden wurde aufgespalten,
indem man ihn zwischen einen Walzensatz mit einem Einzugsspalt
von 0,05 mm (0,002 Zoll) und dann durch eine Luftstrahlvorrichtung
führte. Das erhaltene Garn bestand im Mittel aus 250 feinen
Fasern einer durchschnittlichen Größe von etwa 0,5 Denier je Faser. Durch Erhitzung wie in Beispiel 1 wurde Kräuselung
entwickelt, die sich durch einen 2,75-fachen Anstieg in der Länge kennzeichnete, wenn das spannungslöse gekräuselte Garn
mit einem Zug von 0,1 g/den, gerade ausgezogen wurde, d.h.
der Kräuselungsindex betrug 275·
Versuche zur Erzeugung einer Kräuselung durch kontinuierliches
Ziehen über eine Xante führte zu einem Fadenbruch selbst bei
so niedrigen Geschwindigkeiten wie 12 m/Ίίη, (40 Fuss/Min.).
Dei höheren Geschwindigkeiten setzte die Ansammlung von feinen
Staubteilchen an der Kante ein, wodurch auch höhere Bruchraten des Fadens auftraten.
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Ein trockenes Geraisch von 35 Teilen Polycaproamid mit einem
mittleren Ilolekular gewicht von 19.000 und 65 Teilen Polypropylen
mit'mittlerem Molekulargewicht von 295.000 wurde als
Einfaden bei einer Temperatur von 271° C durch eine Düse
von 0,76 mm Durchmesser in ein Abschreckbad verpreßt. Der ausgepreßte
Faden wurde in der Schmelze, wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben, abwärts gezogen, um einen Einfaden von 0,53 mm
(0,021 Zoll) Durchmesser zu erhalten. Das Abschreckbad bestand aus V7asser von 17 C, das etvra 13 mm unterhalb der Spinndüse
gehalten wurde. Der Einfaden wurde auf das Vierfache bei
l60° C su einem molekular orientierten Einfaden vom Durchmesser von etwa 0,25 mm (O51OlO Zoll) gestreckt. Er wurde aufgespalten,
indem man ihn zwischen einem Walzensatz im Abstand von 0,63 rin (O3OO25 Zoll) und durch die in Beispiel 1 beschriebene
Luftstrahlvorrichtung hindurchführte. Das erhaltene Spaltgarn bestand im I4ittel aus 175 feinen Fasern einer Durchschnitts
größe von etwa 3 Denier je Faser„ Die Kräuselung wurdes
wie in Beispiel 1, entwickelt= Das gekräuselte Garn zeigte bei
Streckung unter einer Spannung von 0sl g/den, eine Längenzunahme
auf 2,6-fache, d.h. der Kräuselindex betrug 260„
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Claims (5)
1. Aus einem Polymergemisch von miteinander nicht verträglichen
thermoplastischen Polymeren zusammengesetztes Mehrfadengarn,
worin ein oder mehrere Polymerarten in dispergierter Phase in einer kontinuierlichen Phase eines anderen Polymers vorliegen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden eine Feinheit einer mittleren Denierzahl je Faden oder Faser von nicht mehr
als 4 vaeinigt mit einer latenten Kräuselfähigkeit der Fäden oder Fasern haben, die durch Wärme zur Erzeugung eines Kräuselindex
von mindestens 20 entwickelt werden kann.
2. Mehrfadengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die latente Kräuselfähigkeit einen Kräuselindex im Bereich von 20 bis zu 300 ergibt.
3. Verfahren zur Herstellung von latent kräuselfähigem Garn aus
einer spaltbaren länglichen Struktur, die aus einem Polymergemisch von miteinander unverträglichen thermoplastischen
Polymeren besteht, wobei eine oder mehrere Polymerarten in dispergierter Phase in einer kontinuierlichen Phase einer anderen
Polymerart vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß man feine Fasern von latenter Kräuselfähigkeit dadurch erzeugt,
daß man 1. die Kristallisation der spaltbaren länglichen Struktür
beschränkt, so daß sie in einem halbamorphen Zustand vorliegt, 2. diese Struktur einer fortschreitend entlang der
Länge angelegten Walzpressung gegen eine kreuzweise Dimension
unterzieht, während man den halbamorphen Zustand dadurch bei-
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behält, daß man die Temperatur der Struktur unter der Glas-umwandlungstemperatur
mindestens des einen Polymerbestandteiles hält und 3· die Struktur in haIbamorphem Zustand unter
Anlegung eines Querkraftgradienten in der Längsrichtung zu feinen Fasern aufspaltet.
4. Verfahren nach Anspruch 3a dadurch gekennzeichnet, daß der
Querkraftgradient dadurch erzeugt wird, daß die durch Walzpressung
gespannte längliche Struktur in einem Gas- oder Dampfst rom hoher Geschwindigkeit gegen eine Ablenkfläche aufschlagen
gelassen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das im .halbamorphen Zustand erhaltene aufgespaltene Mehrfadengarn
einem Strom heißen Gases oder Dampfes ausgesetzt wird, während es unter niedriger Zugspannung von nicht mehr als 0,1 g/den,
steht und Kräuselung in dem Garn mit einem Kräuselungsindex im Bereich zwischen 20 und 300 entwickelt wird.
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