DE2116502A1

DE2116502A1 - Falschdrallgekräuseltes Polyester garn und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2116502A1
Application number: DE19712116502
Authority: DE
Inventors: Morio; Tsumoto Mamoru; Ibaraki Ikeda (Japan). P C03b 37-00
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1970-04-06
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1971-10-21
Also published as: US3797221A; GB1333679A; DE2166906A1; FR2089237A5; MY7700177A; NL7113594A; HK7877A; CH525298A; CA945844A

Description

Palschdrallgekräuseltes Polyestergarn und Verfahren zu seiner Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich auf falschdrallgekräuseltes Polyestergarn oder modifiziertes falschdrallgekräusel-: tes Polyestergarn, welches in großem Ausmaß verbesserte Kräuseldehnung, nachstehend als "Gesamtkräuselprozentsatz" bezeichnet, und in großen Ausmaß verbesserte Färbefähigkeit hat, welche Eigenschaften bei üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen nicht gleichzeitig vorhanden sein können. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen eines solchen Garnes.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein falschdrallgekräuseltes Polyestergarn mit einer Dichte d von 1,3800 = d i 1,3950 (g/cm³) und mit einem Gesamtkräuselprozentsatz TC von TC "£ 30 % und auf ein modifiziertes falschdrallgekräuseltes Polyestergarn mit einer Dichte d von 1,3800 ^d = 1,3950 (g/cm·⁵), einem Gesamtkräuselprozentsatz TC..von TC ^ 20$ und einem Drehmoment T von T_q s 26 (T/25 cm), wobei das modifizierte falschdrallgekräuselte Polyestergarn erhalten ist, daß das zuerst ge-

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nannte Polyestergarn einer zweiten Wärmebehandlung unterworfen worden ist.

Das falschdrallgekräuselte Polyestergarn gemäß der Erfindung hat eine Dichte d in dem oben genannten Bereich, welche Dichte ein übliches falschdrallgekräuseltes Polyestergarn bei eiiem Gesamtkräuselprozentsatz TC innerhalb des oben genannten Bereiches nicht haben kann. Das übliche gekräuselte Garn hat eine Dichte von etwa 1,398 ^d= 1,410. Das modifizierte falschdrallgekräuselte Polyestergarn gemäß der Erfindung hat eine Dichte, die für den angegebenen Wert von TC eine andere Dichte als übliches Polyestergarn ist, und weiterhin ein Drehmoment, welches das übliche Polyestergarn für den angegebenen Gesamtkräuselprozentsatz nicht haben kann. Das übliche Polyestergarn hat ein Drehmoment von mehr als etwa 30.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum Erzeugen eines falschdralgekräuselten Polyestergarnes, bei welchem ein Mehrfadenpolyestergarn mit einer Doppelbrechung /\n von 0,030 ^ Δη = 0,1*15, und vorzugsweise 0,06 =" ön = 0,135 falschgedrallt wird, während das Mehrfadengarn im gedrallten Zustand wärmefixiert wird bei I60 bis 210⁰C, vorzugsweise 170 bis 200⁰C, bei einem Zug d_r, ausgedrückt durch die Gleichung -250 . 4η + 38 ^ d_r ? -150 . an + 17CQDie Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Erzeugen eines modifizierten falschdrallgekräuselten Polyestergarnes, bei wiehern das falschdrallgekräuselte Garn, welches auf diese Weise erhalten ist, einer zweiten Wärmefixierung bei einer Temperatur unterworfen ist, die höher als die Temperatur ist, bei der das Garn anfänglich wärmefixiert wordc ist£ und zwar durch irgendwelche an sich bekannte Mittel. Die Polyestergarne, die neuartige verbesserte Eigenschaften haben, können durch das Verfahren gemäß der Erfindung auf der Basis der zwei wichtigen gefundenen Feststellungen hergestellt werden, daß die Doppelbrechung

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des als Ausgangsmaterial verwendeten Mehrfadenpolyestergarnes bisher nicht verwendet worden ist (bisher wurde als kleinster Wert etwa 0,16 verwendet), und daß der Zug entsprechend der Änderung der Doppelbrechung Δη des Ausgangsgarnes gewählt ist.

Polyesterfadengarne, insbesondere Fadengarne aus Polyäthylenterephthalat haben große Zähigkeit und einen großen Youngmodul und sie haben daher große Anwendung als Material für beispielsweise Kleidung, Innendekorationen und industrielle Gegenstände bzw. als industrielles Material gefunden. Für Anwendung für Kleidung ist es allgemeine Praxis, gewebte oder gewirkte oder gestrickte Gegenstände zu erzeugen unter Verwendung gekräuselter Polyesterfadengarne oder gemischter Garne, die durch Mischen von geringfügig gekräuselten Fadengarnen, die auf Stapellängen geschnitten sind, mit Baumwolle, Wolle od. dgl. erhalten sind. In neueren Jahren hat die Verwendung gekräuselter fadenartiger Garne, insbesondere die Verwendung falschdrallgekräuselter Fadengarne besondere Aufmerksamkeit angezogen.

Das Falschdrallkräuselverfahren wird kontinuierlich durchgeführt unter Verwendung von Falschdrallspindeln, wobei das Fadengarn in dem in einer Richtung gedrallten Zustand wärmefixiert wird, wonach es in entgegengesetzter Richtung aufgedreht wird. Die Kräuselung wird durch Wärmefixieren des Fadengarnes im gedrallten oder gedrehten Zustand erhalten, wodurch die Drehung in Form des Dralls dauerhaft belassen wird. Daher ist die Frage, ob falschdrallgekräuseltes Garn, welches durch ein solches Verfahren erhalten ist, ausgezeichnete Kräuseleigenschaften hat, dadurch bestimmt, ob das Fadengarn im gedrallten oder gedrehten Zustand vollständig wärmefixiert worden ist.

Gegenwärtig für Falschdrallkräuseln verwendete Polyesterfadengarne haben einen hohen Young-Modul und einen Schmelzpunkt, der höher als beijanderen synthetischen Fäden wie Polyamidfäden ist, so daß es außerordentlich schwierig ist,

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in dem Fadengarn eine molekulare Torsion in Form von Drall oder Drehung zu belassen. Um ausreichende Kräuseleffekte zu erhalten, sollte die Wärmefixierung des Fadengarnes bei einer Temperatur von etwa 210 bis 23O°C erfolgen.

Bei solch hohen Temperaturen können gute Kräuselungen erhalten werden. Jedoch führt das Erfordernis für größere Wärmeenergiemengen unvermeidbar zu einer Verschlechterung der Fasereigenschaften während der Verarbeitung und zu ungleichmäßiger Qualität. Weiterhin besitzen im Handel verfügbare falschdrallgekräuselte Polyestergarne keine vollständig zufriedenstellenden Eigenschaften. Sie haben eine geringe Färbefähigkeit (Farbstofferschöpfung von weniger als 80% bei Dispergierfarbstoffen), und oftmals ergibt sich ungleichmäßiges Färben innerhalb und zwischen den Spindeln während des Kräuseins, Es muß insbesondere bemerkt werden, daß Versuche, Garne mit zufriedenstellendem Gesamtkräuselprozentsatz zu schaffen, unvermeidbar zu verringerter Färbefähigkeit führen, und daß das Ausmaß der Verringerung sich in großem Ausmaß mit geringen Änderungen der Wärmefixierungstemperatur ändert.

Die geringe Färbefähigkeit bedeutet schlechte Farbstoffausnutzung. Zufolge der ungleichmäßigen Färbung ist es jetzt notwendig, daß in jeder Spindel erhaltene falschdrallgekräuselte Garn auf gewisse Längen zu schneiden, die Färbefähigkeit jedes Garnes zu messen und die Garne vor der Verwendung in Übereinstimmung mit der Färbefähigkeit zu sortieren. Dies erfordert selbstverständlich zusätzliche Arbeit, wobei trotz einer solchen Behandlung ein großer Verlust zufolge von Produkten schlechter Qualität nicht verhindert werden kann.

Demgemäß besteht ein Zweck der Erfindung darin, ein falschdrallgekräuseltes Polyestergarn zu schaffen, welches im Vergleich zu üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen gleiche oder bessere Kräuseleigenschaften, insbe-

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sondere bezüglich des Gesamtkräuselprozentsatzes TC, hat und welches eine Pärbefähigkeit, Farbstofferschöpfung und ein egales Färben hat, die zuvor für den gemäß der Erfindung angegebenen Bereich von Gesamtkräuselprozentsatz nicht erhalten werden konnten, und weiterhin ein modifiziertes falschdrallgekräuseltes Polyestergarn zu schaffen, welches dadurch erhalten ist, daß das falschdrallgekräuselte Polyestergarn einer zweiten Wärmebehandlung unterworfen wird.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Erzeugen eines falschdrallgekräuselten Polyestergarnes zu schaffen, welches die neuen verbesserten Eigenschaften hat, sowie ein modifiziertes falschdrallgekräuseltes Polyestergarn zu schaffen, welches von dem Garn erhalten ist.

Ein noch anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines falschdrallgekräuselten Polyestergarnes zu schaffen, welches gute Färbefähigkeit und gute Eigenschaften bezüglich egalen Färbens sowie einen Gesamtkräuselprozentsatz hat, der demjenigen von üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen vergleichbar ist, selbst wenn das Garn bei Temperaturen verarbeitet oder behandelt wird, die niedriger als die üblichen Falschdralltemperaturen sind.

Als Ergebnis von Untersuchungen und Studien zum Erreichen dieser Zwecke sind gemäß der Erfindung folgende Tatsachen gefunden worden: Es sind ernsthafte hohe Temperaturbedingungen von 210 bis 23O°C erforderlich. Tatsächlich wird eine Temperatur in diesem Bereich verwendet, um Polyesterfasern zu erhalten, die ein solches Kräuselausmaß haben, wie es im Markt gefordert wird. Es ist gefunden worden, daß, wenn Polyesterfäden mit niedriger Doppelbrechung Δη verwendet werden, falschdrallgekräuselte Garne mit weitgehend gleichem Kräuselausmaß wie die üblichen Fäden erhalten werden können, wenn die Fäden falschgedrallt werden und bei einer

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Temperatur von weniger· als 210 C, insbesondere von etwa 190⁰C gezogen oder verstreckt werden. Es ist jedoch gefunden worden, daß trotz des zufriedenstellenden Kräusel- ' ausmaßes solcher falschdrallgekrauselter Garne beim Färben gewebter oder gestrickter Gegenstände aus solchen gekräuselten Garnen eine Anzahl von Streifen oder Punkten zeigen, die das Endprodukt noch nicht zufriedenstellend machen. Beim Herausfinden des Grundes hierfür ist gefunden worden, daß die Doppelbrechung von Polyesterfadengarnen in engem Verhältnis zu der Spannung der Garne zum Zeitpunkt der Palschdrallbehandlung steht, was zur Verwirklichung der Erfindung geführt hat.

Insbesondere wird, wenn Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von 0,030 bis 0,145 mit einem Zug gemäß der oben genannten Gleichung (I) falschdrallgekräuselt werden, zufridenstellendes Kräuseln möglich wird bei niedrigeren Temperaturen im bereich von 210 bis I60 C, und daß verschiedene Schwierigkeiten überwunden werden können, welche den Wert der Endprodukte herabsetzen, wie das Auftreten von Streifen und Punkten, unegales Färben oder schlechte Färbefähigkeit .

__Die Doppelbrechung δω, der Gesaratkrauselprozentsatz TC (nachstehend der Einfachheit halber als Gesamtkräuselung bezeichnet) und die Farbstofferschöpfung (L-Wert) sind wie folgt definiert

(A) Doppelbrechung Δη

Natrium D-Strahlen mit einer Wellenlänge von 589 Millimikron werden als Lichtquelle verwendet und die Probenfäden werden in diagonaler Stellung angeordnet. Die Doppelbrechung &n der Probe wird aus der folgenden Gleichung berechnets

ⁿ *

worin η = Interferenzbrechung zufolge des Grades an 109843/1668

Orientierung der polymeren Molekularkette, r die Verzögerung, die durch Messen der Orientierung, die sich nicht in die Interferenzbrechung entwickelt, mittels eines Berek-Kompensators erhalten ist, d der Durchmesser des Fadens und Λ die Wellenlänge der Natrium D-Strahlen ist.

(B) Gesamtkräuselung TC.

Ein in einer Falschdrallkräuselvorrichtung behandeltes Garn wird einer, anfänglichen Belastung von 2 mg/de und einer stärkeren Belastung von 0,2 g/de unterworfen. Nach 1 Minute wird die Länge 1 abgelesen. Die stärkere Last wird unmittelbar abgenommen und das sich unter der anfänglichen Last befindende Garn wird in kochendem Wasser angeordnet. 20 Minuten später wird es aus dem Wasser herausgenommen. Die anfängliche Last wird abgenommen und das Garn wird während 2Ά Stunden natürlich getrocknet. Die anfängliche Last und die stärkere Last werden wieder an das getrocknete Garn angelegt, und nach 1 Minute wird seine Länge I₂ abgelesen. Die stärkere Last wird unmittelbar abgenommen und nach 1 Minute wird die Länge 1, abgelesen. Die Gesamtkrauselung TC, welche die Kräuseleigenschaften der falschgedrallten Fäden darstellt, wird durch folgende Gleichung ausgedrückt:

I₂-

χ 100

¹O

(C) Farbstofferschöpfung (L-Wert).

Ein in einer Falschdrallkräuselvorrichtung behandeltes Garn wird rundgestrickt. Der gestrickte Gegenstand wird während 30 Minuten in kochendem Wasser gefärbt unter Verwendung eines Färbebades, welches 3 bis H% Eastmann Polyesterblau BLF und O.,5 g je Liter Monögen in einem Gutzu-Flüssigkeit-Verhältnis von 1 : 100. Die Hellheit (L-Wert) der Färbung wird gemessen durch einen CM-20 Farbdifferential·

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messer von Nippon Color Machine Company. Dieser L-Wert wird als Farbstofferschöpfung verwendet. Größere L-Werte bedeuten hellere Farben/ und kleinere L-Werte bedeuten dunklere Farben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses, zwischen der Wärmebehandlungstemperatur und der Zeit, die benötigt wird, die säcundäre Kristallisation zu erreichen. Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, in der ein Beispiel des Verhältnisses unter der Falschdrallkräuseltemperatur des Polyesterfadens (Temperatur des Fadens), der Farbstofferschöpfung (L-Wert) und der Gesamtkräuselung des Fadens dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Doppelbrechung des als Augangsmaterial verwendeten Pojyesterfadens gemäß der Erfindung und die Verstreckung, die bei der Falschdrallkräuselbehandlung angewendet wird. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung eines Beispieles einer Falschdrallvorrichtung, die für die Erzeugung von falschdrallgekräuselten Polyestergarnen gemäß der Erfindung geeignet ist. Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Doppelbrechung eines unverstreckten Polyesterfadens und dem Streckverhältnis. Fig. 6 ist eine Ansicht eines Beispieles einer Streckvorrichtung, die zum Verstrecken mittels eines Trockenwärmestreckverfahrens geeignet ist, um einen Polyesterfaden mit einer Doppelbrechung von 0,030 = Δη = 0,1^5 zu erhalten.

In Fig. 1 ist auf der Abszisse die Temperatur des Fadens an der Heizeinrichtung dargestellt, und auf der Ordinate ist

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a	b_
75/24	75/24
0,168	0,085
-4	8

die Zeit aufgetragen, die benötigt wird, bis die sekundäre Kristallisation erreicht wird. Die Kurve a zeigt einen üblichen Polyesterfaden,und die Kurve b zeigt einen als Ausgangsmaterial verwendeten Polyesterfaden gemäß der Erfindung. Die Deniergröße (de/fil), die Doppelbrechungen und die Verstreckung des hier verwendeten Fadens sind wie folgt:

Deniergröße (de/fil) Doppelbrechung ^n Verstreckung in %

Unter der Zeit, die erforderlictiist, bis die sekundäre Kristallisation erreicht ist, ist die Zeit der anfänglichen Stufe gemeint, wo ein im wesentlichen geradliniges Verhältnis zwischen dem Logarithmus der Zeit, die benötigt wird,um die Probe bei einer gewissen Temperatur zu behandeln, und der Dichte der Probe za=erhalten ist. Durch die Werte t^ - tp auf der Ordinate ist die Zeit dargestellt, ,die benötigt wird, um gute Kräuselungen zu erhalten. Wenn die Zeit kürzer als t., ist, kann die gewünschte Wärmebehandlungszeit nicht erreicht werden, und eine Behandlungszeit, die länger als t₂ ist, bedeutet, daß auf der Seite niedriger Temperatur die Wärmefixierung ungenügend ist, und daß auf der Seite höherer Temperatur Schmelzanhaften oder Schmelzadhäsion der Fäden auftritt. Demgemäß sollte, um gute Kräuselfixierungwirkungen zu erhalten, dieZeit, die erforderlich ist, bis die sekundäre Kristallisation erreicht ist, innerhalb des Bereiches «wischen t. und t_ liegen, d. h., die sekundäre Kristallisation sollte der Fixierung des Garnes nicht vorhergehen. Wird das Verstrecken unter diesem Gesichtspunkt betrachtet, so wird gefunden, daß bei üblichen Polyesterfäden bei einer Temperatμr unter T, die sekundäre Kristallisation erreicht wird, bevor eine Wärmebehandlungszeit im Bereich von t* bis tp erreicht wird, so daß daher gute Kräuselfixierungswirkungen

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nicht erhalten werden können. Beispielsweise ist bei etwa 180 C die sekundäre Kristallisationsstufe im wesentlichen augenblicklich erreicht, und die Zeit ist kürzer als 10 Sekunden. Bei höheren Temperaturen wird die Zeit, die zum Erreichen der Stufe sekundärer Kristallisation benötigt wird, länger. Demgemäß sollte, um eine Behandlungszeit von t., bis t„ zu erhalten, d. h. in dem Bereich, in welchem die sekundäre Kristallisation nicht vorhergeht, die Verarbeitung bei einer Temperatur im Bereich von T, bis Tj. erfolgen. Als Temperatoren T, und T₁₄ werden allgemein 210 bis 23O°C verwendet.

Bei dem Polyesterfaden gemäß der Erfindung liegt die Temperatur entsprechend der minimalen Zeit zum Erreichen der sekundärten Kristallisation im Bereich von T₁ bis T₂, und diese Zeit wird allmählich länger, und zwar sowohl auf der Seite niedrigerer Temperatur als auch auf der Seite höherer Temperatur. Es wird angenommen, daß die Fäden, die ein solches Kristallisationsverhalten zeigen, andere kristalline Struktur als die üblichen Polyesterfäden haben. Ein solches Kristallisationsverhalten führt zu leichter Verarbeitung. Innerhalb des Zeitbereiches von t^ bis t_ zum Erhalten guter Kräuselfixierungswirkungen können die Temperaturen im Bereich von T₁ bis T für die Palschdrallkräuselbehandlung verwendet werden. Es ist bisher nicht möglich gewesen, solche niedrigen Temperaturen für Falschdrallkräuseln von Polyesterfäden zu verwenden.

Die Farbstofferschöpfung des verarbeiteten Garnes gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 durch die Kurve b^ dargestellt. Von der Kurve b^ ist ersichtlich, daß bei Temperaturen unter 210°C der Farbunterschied aD in bezug auf den Temperaturunterschied &T sehr klein ist, und daß die Farbstofferschöpfung gegenüber üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen stark verbessert ist.

Andererseits ist bei den üblicherifalschdrallgekräuselten Polyestergarnen der Färbungsunterschied Δϋ mit dem

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- li -

Temperaturunterschied ^₁T sehr groß, wie es in FIg. 2 durch die Kurve a. dargestellt ist. Wenn eine Anzahl solcher Garne mit Temperaturungfeichmäßigkeiten verwendet wird, um gewebte oder gestrickte Gegenstände zu erzeugen, zeigen die erhaltenen Gegenstände klar ungleichmäßige Färbung und sie sind für den Verkauf aif dem Markt nicht geeignet.

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Die Kurven a₂ und b_ gemäß' Fig. 2 stellen die Gesamtkräuselprozentsätze bzw. die Gesamtkräusejrlungen der gekräuselten Garne entsprechend a. und b. dar. Die Gesamtkräuselung des gekäuselten Polyestergarnes gemäß der Erfindung wird ein Maximum bei einer Temperatur im Bereich von l6O bis 210 C, innerhalb welchem Bereich ausgezeichnetes egales Färben und ausgezeichnete Färbefähigkeit erhalten werden können. Im Gegensatz hierzu wird bei üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen die Gesamtkräuselung ein Maximum bei einer Temperatur von 210 bis 230° C und höher. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die üblichen gekräuselten Polyestergarne eine gewünschte Gesamtkräuselung nur dann häBn, wenn eine Wärmefixierung bei einer Temperatur oberhalb 210° C erfolgte, und bei ihnen bestehen beträchtlich große Schwankungen im Färbungsunterschied Δ D mit dem Temperaturunterschied ΔT, sowie weiterhin verringerte Farberschöpfung. Demgegenüber sind durch die Erfindung gekräuselte Garne geschaffen, die vergleichbare Gesamtkräuselung, gute Färbefähigkeit und gutes egales Färben aufweisen durch Verarbeiten bei niedrigeren Temperaturen von l60 bis 210° C. Es ist zu bemerken, daß die Behandlungstemperaturen im Bereich von 170 bis 200° C besonders bevorzugt werden, um gute Eigenschaften bezüglich der Färbfähigkeit und des egalen Färbens zu erhalten.

Fig. 3 zeigt, daß wenn die Doppelbrechung des Fadens eingestellt ist, die Verstreckung innerhalb eines gewissen Bereiches liegen sollte. Wenn Polyesterfadengarne mit einer Doppelbrechung gemäß der Erfindung einer Verstreckung unterwofen werden gemäß der Fläche A4 gemäß Fig. 3, wird die Drehspannung oder Drallspannung sehr klein, und es ergeben sich oftmals nichtaufgedrehte Garne oder schmelzverbundene Garne. Dies macht es unmöglich, gekräuselte Garne zu erhalten, die

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für praktische Zwecke verwendet werden können. Wenn die Garne mit einer Verstreckung gemäß der Fläche A2 gemäß Fig. 3 verarbeitet werden, wird die Drehspannung sehr groß und nichtaufgedrehte Garne oder schmelzverbundene Garne treten nicht so viel auf, jedoch werden die Kräuselcharakteristiken der
Garne schlecht. Demgemäß können gekräuselte Garne mit praktischem Wert nicht erhalten werden. In Übereinstimmung damit ist die bei der Erfindung angegebene besondere Verstrekkung erforderlich, um die Garnspannung während des Drallens im Bereich von 0,05 bis 0,15 g/de aufrechtzuerhalten, die
bei üblichem Falschdrallen erforderlich ist, um stabile
Verdrallungseffekte zu erhalten.

Wenn die Verstreckung innerhalb des Bereiches Al gemäß Fig. 3 liegt, zeigt das Garn die gleichen Eigenschaften wie unverstrecktes Garn, und es ist unmöglich, gekräuselte Garne mit praktischem Wert zu erhalten. In dem Bereich A3
sind die Kräuselcharakteristiken, die Farberschöpfung und
das egale Färben kaum verbessert. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von
0,06 = λ η ^ 0,135, vorzugsweise von 0,06 ^ Δη = 0,120,
verwendet werden, gekräuselte Garne erhalten werden können, die hinsichtlich der Kräuselcharakterstiken, der Farberschöpfung und des egalen Färbens außerordentlich zufriedenstellend sind. Der Bereich, der dadurch gebildet ist,
daß in Fig. 3 die Punkte h, i, j und k miteinander verbunden werden, erfüllt die Anforderungen zum Erhalten der
gekräuselten Garne gemäß der Erfindung, und der Bereich,
der durch Verbinden der Punkte 1, m, η und ο gebildet ist,
ist der bevorzugte Bereich. Es ist absolut notwendig, daß
die Erstreckung zu dem Zeitpunkt des Falschdrallen im
Verhältnis zu der Doppelbrechung der verwendeten Polyesterfäden vorgeschrieben oder vorbestimmt sein soll.

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-Ik-

Gemäß Pig. 4 wird Polyesterfadengarn 2 von einem Wickel 1 abgewickelt, wobei er durch eine Schneckenführung 3 hindurchgeht und von zwei Zuführrollen 4 und 4' abgegeben wird. Er tritt dann durch eine Heizeinrichtung 5 und eine Falschdrallspindel 6 hindurch und wird dann von zwei Abgaberollen 7» 7' aufgenommen. Danach wird er auf eine Spule gewickelt, die von einer Rolle 8 mittels Reibung gedreht wird. Bei diesem Eeispiel beträgt die Doppelbrechung des Polyesterfadengarnes, welches auf dem Wickel 1 aufgewickelt ist, 0,030 bis 0,145· Es ist notwendig, daß solches Fadengarn zwischen den Zuführrollen 4 und 4' und den Abgaberollen 7 und 7' unter einer Verstreckung bearbeitet wird, welche die vorgenannte Gleichung (I) erfüllt. Allgemein ist die Verstreckung dr bestimmt durch nachstehende Gleichung:

dr = _{χ 100} _i%)

worin V₁ die Umfangsgeschwindigkeit der Zuführrollen 4, 4' und Vp die Umfangsgeschwindigkeit der Abgaberollen 7» 7' darstellt.

Die Art der Falschdrallkräuselung ist nicht besonders kritisch, jedoch wird das Verfahren besonders bevorzugt, bei welchem eine Spindel verwendet wird. Wenn es gewünscht wird, kann eine sekundäre Heizeinrichtung zwischen der Spindel selbst und den Abgaberollen 7 und 7¹ vorgesehen sein, um das gekäuselte Garn wärmezubehandeln und das Drehmoment des Garnes zu verkleinern.

In Fig. 6 ist mit 10 ein Wickel aus unverstrecktem Polyestergarn 11 bezeichnet. Mit 12 ist eine Rolle zum Anlegen einer vorläufigen Spannung, mit 13 eine erhitzte Zuführrolle, mit 14 eine Streckrolle, mit 15 eine Führung und mit 16 ein verstrecktes Garn bezeichnet. Beim Verstracken eines unverstreckten Polyestergarnes unter Verwendung dieser

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Vorrichtung wird es bevorzugt, dem Garn eine Vorspannung in einem solchen Ausmaß zu erteilen, daß das unverstreckte Garn zwischen der Rolle 12 und der heißen Rolle 13 nicht wesentlich verstreckt wird. Dies kann vorteilhaft dadurch ausgeführt v/erden, daß das Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 12 und der heißen Rolle 13 gesteuert wird. Das richtige Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von der Rolle 12 und der Rolle 13 beträgt etwa 1 : 1,001 bis 1,030. Eine Wärmebehandlungsvorrichtung, wie eine Schlitzerhitzungseinrichtung oder eine heiße Platte, kann zwischen der heißen Rolle 13 und der Streckrolle vorgesehen sein, um das verstreckte Garn wärmezufixieren.

ⁿDas Polyesterfadengarn, welches mit dem Verfahren gemäß der Erfindung falschdrallgekäuselt werden soll, kann dadurch erhalten werden, daß gewöhnlich unverstrecktes Polyestergarn mit niedrigem Streckverhältnis in trockener Wärme unter Verwendung einer erhitzten Zuführrolle und eines erhitzten Streckstiftes oder einer solchen Streckplatte oder in feuchter Wärme (einschließlich eines Warmwasserbades) verstreckt wird. Um Polyestergarne mit einer Doppelbrechung von 0,030 bis 0,1^5 zu erhalten, ist es notwendig, geeignete Streckverhältnisse Dr in Übereinstimmung mit der Doppelbrechung Δη des unverstreckten Garnes zu verwenden. Es ist gefunden worden, daß zwischen Dr und Δη folgendes Verhältnis besteht:

(i) wenn 0,002 ^ *n_u S 0,010

ist -100-^n + 2,50 ^ Dr ^ -120·απ + 4,00 .... (II)

(ii) und wenn 0,010<Δη - 0,020

ist -25 vm + 1,75- Dr - -90·Δη + 3,7 (III)

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■ In Fig. 5 ist der Bereich, welcher die oben genannten Verhältnisse erfüllt, durch den schraffierten Bereich dargestellt. Wenn die Streckverhältnisse, welche die Gleichungen (II) und (III) erfüllen, in Übereinstimmung mit- der Doppelbrechung des unverstreckten Garnes angewendet werden, können die verstreckten Polyesterfäden eine Doppelbrechung von 0,030 bis 0,1^5 haben.

Bei Anwendung des Verstreckens mit nasser Wärme können die gewünschten Polyesterfäden erhalten werden, wenn in einem Wasserbad eine Temperatur von 80 bis 100° C,eine Streckspannung von 0,01 bis 1,00 g/de aufrechterhalten wird. Das Verstrecken unter diesen besonderen Bedingungen führt zu der Bildung von Padengarnen, die molekular gleichmäßig ausgerichtet sind und frei von Einschnürungen sind. Es ist daher notwendig, die Streckspannung auf einen Bereich von 0,01 bis 1,00 g/de einzustellen. Wenn die Streckspannung kleiner als 0,01 g/de ist, tritt wesentliche molekulare Orientierung nicht auf,und das verstreckte Garn hat im wesentlichen die gleichen physikalischen Eigenschaften wie unverstrecktes Garn. Wenn andererseits die Streckspannung l,00g/de überschreitet, ergibt sich ein hoher Grad an molekularerer Orientierung in dem Faden, und die Eigenschaften werden die gleichen wie die von üblichen Polyesterfäden. Die Streckspannung ändert sich in Abhängigkeit von der Art des unverstreckten Garnes, der Temperatur des Streckbades, dem Streckverhältnis und/oder der Streckgeschwindigkeit. Im Fall unverstreckten Polyestergarnes von 155 den und 2h Einzelfäden mit einer Doppelbrechung von 0,0105 und einer Eigenviskosität von 0,59 wird die Streckspannung 0,01 bis 1,00 g/de, wenn das Garn mit einem Streckverhältnis von 1,¹IO bis 2,80 bei einer Streckbadtemperatur von 90° C od.dgl. und einer Zuführgeschwindigkeit von 300 m/min verstreckt wird.

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Andere Streckverfahren sind ebenfalls verfügbar. Beispielsweise wird ein unverstrecktes Fadengarn, das aus einer Spindüse extrudiert ist, zwischen zwei Paaren von Rollen ohne vorheriges Aufwickeln verstreckt, oder ein aus einer Spinndüse extrudierter unverstreckter Faden wird zuerst auf eine Spule, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3000 m/min dreht, aufgewickelt, und molekulare Orientierung wird in der Zwischenzeit induziert, um Fäden mit der gewünschten Doppelbrechung zu bilden.

Die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik, wie er durch die britischen Patentschriften 777 625 und 746 992 gegeben ist, werden zunächst ausführlich erläutert.

Gemäß der britischen Patentschrift 777 625 wird unverstrecktes Garn um das Mehrfache seiner ursprünglichen Länge verstreckt und gleichzeitig falschdrallgekräuselt. Bei diesem Verfahren wird eine Spannung von wenigstens 0,2 g/d an das Garn angelegt, obwohl die Spannung von den physikalischen Eigenschaften des Garnes abhängt, und unter einer solchen hohen Spannung kann der Dralleffekt an dem Garn kaum erhalten werden. Weiterhin ist bei dem Verfahren, bei welchem Verstrecken und Falschdrallkrauseln gleichzeitig ausgeführt werden, eine größere Ungleichmäßigkeit des Färbens vorhanden, wenn die Bearbeitung unter solchen Bedingungen ausgeführt wird, daß gute gekräuselte Garne erhalten werden. Demgemäß ist es nicht möglich, durch das Verfahren gemäß der britischen Patentschrift 777 625 brauchbare gekräuselte Garne zu erhalten.

Gemäß der britischen Patentschrift 7^6 992 wird zum Zeitpunkt des Falschdrallen eine Verstreckung von 0,5 bis 20 % erteilt. Das zu behandelnde Ausgangsrohgarn ist ein vollständig orientiertes oder im großen Umfang orientiertes

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gestrecktes Garn (Doppelbrechung - 0,l60) aus Terylen oder Dacron. Die Verstreckung gemäß dieser britischen Pa- · tentschrift erfolgt mit der Absicht, verdrehte Garne zu erhalten und um Doppeldrehungen usw. zu verhindern, wenn das Garn in übermäßig zugeführtem Zustand in üblicher Weise falschgedrallt wird.

Die bei der Erfindung verwendeten unverstreckten Polyestergarne sind im wesentlichen nichtorientierte Polyesterfäden, die aus einem Polyester bestehen, der wenigstens 805? Äthylenterephthalat-Einheiten enthält. Der bevorzugte Polyester ist Polyäthylenterephthalat, jedoch können auch Mischpolyester verwendet werden, die weniger als 20 % anderer mischpolymisierbarer Komponenten enthalten. Beispiele von anderen Säurekomponenten, die mit Ä" thy lent erephthalat mischpolymerisiert werden können, umfassen zwei-basische Säuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, Oxalsäure, Sebacinsäure, Suberinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Fumarsäure oder Succinsäure. Beispiele anderer Alkoholkomponenten, die mit Äthylenterphthalat mischpolymerisiert werden können umfassen dihydratische Alkohole, wie Poly· methylenglykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (Trimethylenglykol und B^utylenglykol beispielsweise) Cyclohexandimethanol usw.

Der Polyester kann eine kleine Menge eines Modifizierungsmittels enthalten, wie 5-Oxydimethylisophthalat, 5-Oxydimethylhexahydroisophthalat, Benzol-1,3,5-tricarboxy1-säuren, p-Carbomethpxyphenyldiäthylphosphonat, 3>5-Dicarboxyphenyldiäthylphosphat, Pentaerythritol,'Glykol, Phosphorsäure, Triphenylphosphat, Tri-1-carbomethoxyphenylphosphat, Triphenylarsenit, Tricaprylborsäure, Sorbitan, Trimesinsäure oder Diäthylenglkyol. Weiterhin kann der Polyester eine kleine Menge eines anderen Polymeren enthalten, wie Polyamid, Polycarbonat oder Polyolefine.

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Die unverstreckten Polyestergarne, die bei der Erfindung verwendet werden, können solche sein, die durch Schmelzspinnen der vorgenannten Polyester erhalten sind. Besonders bevorzugt sind solche, die einen Denierwert von nicht mehr als I50 de je Einzelfaden, eine Doppelbrechung von 0,002 bis OfEO und eine Eigenviskosität von 0,3 bis 1,2 haben, berechnet aus dem in o-Chlorophenol bei 35 C berechneten Wert. Das Verstrecken eines unverstreckten Garnes, welches aus einem Polyester mit einer Eigenviskosität von weniger als 0,5 zusammengesetzt ist, bietet Schwierigkeiten, beispielsweise das Auftreten von Abfaserungen od.dgl. , bei einem gewöhnlichen Heipstift-Streckverfahren. In einem solchen Fall kann das unverstreckte Garn aus einem Polyester niedrigen Polymerisationsgrades dadurch zufriedenstellend verstreckt werden, daß ein Streckverfahren mit heiper Rolle angewendet wird.

Das unverstreckte Garn braucht nicht unbedingt Kreisquerschnitt zu haben, sondern es kann auch einen anderen Querschnitt haben, wie Dreieckquerschnitt, Viereckquerschnitt, Fünfeckquerschnitt oder einen hohlen Querschnitt, wie Ringquerschnitt,oder einen kreisförmigen hohlen Querschnitt.

Demgemäß kann gemäß der Erfindung ein falschdrallgekräuseltes Polyestergarn niedrigen Drehmoments und mit einem großen Ausmaß verbesserter Färbefähigkeit erhalten werden durch zweckmäßiges Kombinieren der Doppelbrechung der Polyesterfäden, der Streckbedingungen der Fäden, der Verstrekkung zum Zeitpunkt des Falschdrallkrauselns, die von der Doppelbrechung abhängig ist, und der Verarbeitungstemperaturen. Das Kräusel kann bei niedrigen Temperaturen als bei den üblichen Verfahren ausgeführt werden, und die erhaltenen gekräuselten Garne haben vergleichbare Gesamtkräuselung und gute Farberschöpfung, die selbst bei Änderung der

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Falschdralltemperatur kaum schwankt. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß gute falschdrallgekäuselte Garne erhalten werden können, selbst wenn die Falschdralltemperatur unterhalb 200° C liegt. Die Erfindung schafft weiterhin den Vorteil, daß bei dieser Temperatur .sich kaum irgendeine Änderung in dem Unterschied der Färberschöpfung ergibt und daß keine Prüfung notwendig ist, um die Garne in Übereinstimmung mit dem Unterschied der Färberschöpfung auszusortieren. Das die Falschdralltemperatur auf einem niedrigen Wert gehalten werden kann, trägt dazu bei, die Drallgeschwindigkeit in beträchtlichem Ausmaß zu erhöhen, was eine große industrielle Bedeutung hat. Die Länge der Erhitzungseinrichtung der Falschdrallvorrichtung und die Größe (insbesondere die Höhe) der Maschine sind naütrlich begrenzt, und bei zunehmenden Verarbeitungstemperaturen muß die Verarbeitungsgeschwindigkeit verringert werden, um die gewünschten Wärmebehandlungswirkungen zu erhalten. Wenn jedoch das Falschdrallen bei niedrigen Temperaturen ausgeführt werden kann, wie es bei der Erfindung der Fall ist," können die gewünschten Wärmebehandlungswirkungen innerhalb kürzerer Zeitperioden und demgemäß bei höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten erhalten werden.

Die falschdrallgekräuselten Polyestergarne gemäß der Erfindung haben eine Dichte von 1,3800 = d * 1,3950 (g/cm³), wobei diese Dichte bei üblichen Garnen, die eine Gesamtkräuselung von nicht weniger als 30 % haben, nicht vorhanden sein kann, und diese Dichte trig«; zu der bemerkenswerten Verbesserung der Färbeeigenschaften bei.

Die modifizierten falschdrallgekräuselten Polyestergarne, die dadurch erhalten werden, daß die vorgenannten falschdrallgekräuselten Polyestergarne einer zweiten Wärmefixierung unterworfen werden, haben ein Drehmoment von nicht mehr als 26 Drehungen je 25 cm (T/25 cm).

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Das Drehmoment und die Dichte werden wie folgt bestimmt

.D Drehmoment

Eine Probe von falschdrallgekäuseltem Garn wird so ange ordnet, daß die beiden Enden sich in einem Abstand von etwa 1 m befinden, wonach eine Last von etwa 1 mg/de an den rittleren Teil des Garnes angelegt wird. Das Garn wird an der Lastangriffsstelle gebogen. Das Garn ist an einer STelle befestigt, an der die Drehung, die als Ergebnis der Biegung erzeugt ist, maximal ist. Das Drehmoment wird durch die Anzahl von Drehungen je 25 cm in dem Garn vor dem Aufdrehen ausgedrückt. Ein gekräuseltes Garn mit einer größeren Anzahl von Drehungen hat ein größeres Drehmoment. Die Drehmomentwerte in der vorliegenden Beschreibung sind die Durchschnittswerte von Messungen an 20 Stellen.

E Dichte

Die Probe wird in ein Dichtegradientenrohr aus n-Heptankohlenstofftetrachlorid (25°) angeordnet unter Verwendung eines Schwimmers oder eines Auftriebs (Genauigkeit 12 ΊΟ"" g/cm ). Die Vorrichtung ist hergestellt von Shibayama Scientific Instruments Works, Ltd.. Die Dichte wird nach 48 Stdn. gemessen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Eigenviskosität von 0,65 wurde bei 288° C geschmolzen und durch eine Spinndüse extrudiert, die 2M Öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,25 mm aufwies. Danach erfolgte ein Aufwickeln in Form unverstreckter Fäden. Die Eigenviskosität der unverstreckten Fäden betrug 0,63» und sie hatten eine Doppelr brechung von 1050 · io"5, _Die Streckbedingungen der unver-

109843/1668

streckten Fäden, die Eigenschaften der verstreckten Fäden und die Bedingungen, unter denen die verstreckten Fäden falschdrallgekräuselt wurden unter Verwendung einer Falschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. ^,sind in der Tabelle I dargestellt.

109843/1666

- 23-Tabelle I

Probe

Streckbedingungen

Heizeinrichtung Temperatur (⁰C) Streckverhältnis Streckgeschwindigkeit(m/min)

warmes Wasser

95

1.80

600

heiße Rolle

2.73 1000

heiße Rolle

85

2.73 1000

warmes Wasser

95

1.80

600

Physikalische «Eigenschaften cfles verstrecktffcen Garnes oo

«jJFalschdrall- «kräuselbedingungen

Deniergröße (de/Paden) Doppelbrechung Can) Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (Jf) Dichte (g/cnr)

Anzahl der i

Zug (?)

Verarbeit.geschwindigk.(m/min) Drallspannung bei 190⁰C (g/de)

944/24 0.045 3.2 135 1*252 _

3380 21 100 0.108

78.8/24 0.138 3.8 45

3380 1

100 0.110

76.4/24

0.138

3.8

45

1-265

3380

-2

100

0.089

83.9/24

0.045

3.2

135

1.350

3380 14 100 0.072

Es wurden 10 Spindeln für das Kräuseln der verstreckten Fäden verwendet. D-e Temperaturen wurden von Spindel zu Spindel um maximal +4⁰C geändert, auf der Basis der Standardspindel. Auf diese Weise wurden IO falschdrallgekräuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung TC dieser gekräuselten Garne und ihre Färbeeigenschaften sind in der Tabelle II dargestellt. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung, selbst, wenn ungleichmäßige Temperaturen an den Spindeln vorhanden sind, keine ungleichmäßige Kräuselung der Garne auftritt, und daß der Farberschöpfungsunterschied, d.h. der Unterschied zwischen maximaler Farberschöpfung und minimaler Farberschöpfung klein ist, bei denen die Geaamtkräuselung groß ist.

109843/16 68

Tabelle II

Verarbeit.
Temperatur
(⁰C)

Probe

Gesamtkräuselungsprozentsatz Färbeeigenschaften Standard- Kräusel- Standard- Färbe-

.spindel unterschied spindel unterschied

(Ds)

( AD)

Dichte der Standardspindel

(g/cm³)

170

180

190

■200

210

A B C D

A B C

B C D

38:3	<	5.^u0
32.6		5.0
		5.0
38.5	<	5.0
43.1	<·	4.0
38.4	<	4.0
39.0	<-	4.0
43.6	<·	4.0
45.8	<	2.0
40.7		4.0
41.5	<	4.0
45.9		2.0
45.1		2.0
44.8	<	2.0
45.0	<	2.0
45-7		2.0
42.6		3.0
44.3	<■	2.0
44.6	<·	2.0
43.O	3.0

55:2

57.8

57.

55.

,5 .7

35.3 37.9 37.5 35.8

55.3 37.9 37.6 55.8

55.2 57.6 57.5

54.6 57.0 56.9 54.9

< 0.4

<■ 0.2

< 0.2

< 0.2
<·0.2

<· 0.2

< 0.2
Ξ 0.2

< 0.2

< 0.8
0.8

<■ 0.8 0.8

< 1.5

1-3875 1.3874 1.3876 1.3875

1.3899 1.3897 1.3096 1.3898

I.3920

I.3919 1.3921 1.3921

I.3945 I.3943 I.3944 1.3942

1.3965 1.3965 1.5964 1.3965

- 26 Beispiel 2

¹ Die Bedingungen für das Verstrecken von unverstreckten Fäden, die im Beispiel 1 erhalten wurden, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Fäden und die Falschdrallkräusel" bedingungen der verstreckten Fäden unter Verwendungen einer FaIschdrallkräuselvorrichtung gemäß Fig. 4 sind in
der Tabelle III angegeben.

109843/1868

Tabelleill

	Probe	E-.	F '	to	K-
			heiße	heiße	warmes
	Heizeinrichtung	warmes Wasser	Rolle	Rolle	Wasser
Streckbe	Temperatur (⁰C)	95	85	85	95
dingungen	Streckverhältnis	2.10	2.54	2.54	2.10
	Streckgeschwindigkeit(m/min)	600	1000	1000	600
Physikalische	Deniergröße (de/Faden)	90.5/24	82.7/24	79.6/24	85.8/24
Eigenschaften	Doppelbrechung Can)	0.078	0.115	O.II5	0.078
des verstreck ten Garnes	Zähigkeit beim Bruch (g/de)	3.4	3.7	• 3.7	3.4
	Bruchdehnung (.%)	92	60	60	92 a
	Dichte (g/cm·⁵)		1.362	1.362	1.354
	Anzahl der FalscnaFSnHRfeir
Falschdrall-	Zug (5O	3380	3380	3380
kräuselbe-	Verarbeit.geschwindigk.(m/min) '	16	6	2	3380
dingungen	Drallspannung bei 190°C (g/de)	100	100	100	10
		0.110	0.102	0.087	100
	0.093

(O

OT cn

cn O

Für das Kräuseln verstreckter Garne wurden 10 Spindeln verwendet, und die Temperaturen wurden von Spindel zu Spindel um maximal + h C geändert, basierend auf der Standardspindel. Es wurden 10 falschdrallgekäuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung und die Färbecharakteristiken sind in Tabelle IV angegeben. Aus den in der Tabelle angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung, selbst bei ungleichmäßigen Temperaturen an den Spindeln, ungleichmäßige Kräuselung der Garne nicht auftritt und daß der Unterschied in der Farberschöpfung bei Temperaturen noch klein ist, bei denen die Gesamtkräuselung der Garne groß ist.

109843/1668

- 29 Tabelle ΐν

Verarbeit.
Temperatur
(⁰C)

Probe

Gesamtkräuselungsprozentsatz Standard- Kräusel-

ndel unterschied Färbeeigenschaften Standard- Färbespindel unterschied (Ds) ( AD)

Standardspindel (g/cnr)

170

O CD OO

190

200

210

F G

F G H

S F G II

's

F G H

E F G H

37.4	<	5.0
35.6	<	5.0
36.8		5.0
38.1	<	5.0
44.8	<:	4.0
43.7	<	4.0
44.2		4.0
44.6	<-	4.0
45.1		2.0
44.5		4.0
45.4	<	4.0
46.0	<:	2.0
45.2	<r	2.0
44.8	<■	2.0
45.2	<	2.0
46.3	<	2.0
42.8		3.0
44.4		2.0
44.7	<	2.0
43.5		3.0

36.5
36.9
36.8

35.7

36.8
37.2

36.9
36.1

36.8

37.1
36.8
36.0

36.7
37.1
36.7
35.8

36.1
36.2

35.9
34.0

< 0.4

^" 0.4

< 0.4

<: 0.2 ^ 0.2

< 0.2 0.2

<: 0.2 <" 0.2 ^ 0.2 ^-0.2

< 0.8

< 1-5

< 1.5

1-5

1.3873 1.3875 1.3875 1.3874

1.3900 1.3898 1.3897 1.3899

1.3917 1.3820 1.3822 1.3819

1.3942'

1.3945

I.3944

I.3943

1.3964 1.3962 1.3968 1.3965

ts

cn
cn
xo

σ> cn α

Vergleichsbeispiel 1

Die Bedingungen zum Verstrecken des unverstreckten · Garnes, das bei Beispiel 1 erhalten ist, die Eigenschaften der verstreckten Garne und die Bedingungen für das Falschdrallkräusein der verstreckten Garne unter Verwendung einer Palschdrallkräuselvorrichtung gemäß Pig. ¹I sind in der Tabelle V angegeben.

109843/1668

-31 Tabelle^v

Probe

Streckbedingungen

warmes Wasser 95

1.80 600

heiße
Rolle

2.73

1000

heiße Rolle

2.73

1000

Physikalische Eigenschaften des verstreckten Garnes

Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung Can) Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung Dichte (g/cm³)

105/24-

0.04-5 3.2 135 1.350

85.8/24-

0.138

1.365

73.6/24-

0.138

3.8

4-5

1.365

warmes Wasser

95

1.80

600

01.9/24-

0.04-5

3.2

135 1.350

Falschdrall· krauseIbedingungen

Anzahl der Zug (%)

Verarbeit.geschwindigk.(m/min) Drallspannung bei 190⁰C (g/de)

3380 35
100 0.25

33βΟ
10
100
0.35

3380 -6
100 0.04·

3380 5

100 0.03

Es wurden 10 Spindeln für das Musein der verstreckten Garne verwendet. Die Temperaturen wurden von Spindel zu Spindel um maximal + 4 C geändert_s basierend auf der Standardspindel. Demgemäß wurden IO falschdrallgekäuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung und die Färbeeigenschaften dieser gekräuselten Garne sind in Tabelle VI angegeben. Aus Tabelle VI ist ersichtlich, daß bei den Proben M und 0 nichtaufgedrehte Garne und zusammengeschmolzene Garne auftragen und daß es unmöglich war, gekräuselte Garne mit praktischem Wert zu erhalten, und daß bei den Proben I und K, bei denen die Drehspannung groß war, die Kräuseleigenschaften der Garne schlecht sind, wobei andererseits ein beträchtlich großer Unterschied der Parberschöpfung bei Verarbeitungstemperaturen vorhanden ist, bei denen die Gesamtkräuselung verhältnismäßig groß ist, wordurch wiederum die Tendenz ungleichmäßigen Pärbens an den Spindeln hervorgerufen wird.

109843/166·

Tabelle VI

Verarbeit Gesamtkräuselungsprozentsatz Färbeeigenschaften _n. '

Temperatur- Standard- Kräusel- Standard- Färbe- «ϊ ΐ® 5^ΘΓ· * ,

xempera^ur . sp_indei unterschied spindel unterschied Standardspindel

^ ^J Probe (TCs^ ( δΤΟ (Ds) ( *D) (p,/cm³)

I 23.5 < 5.0 43.6 < 0.5 . 1.3872

!70 ^{K 1}^-? < 5.0 45.7 <-0.5 1.3374

M (Auftreten von nichtaufgedrehten Garnen)

0 (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbunden Garnen)

1 28.7 <; 3.0 45.1 <0.3 1.3920 ^{K 20}°² <3.0 46.8 < 0.3 1.3918

M (Auftreten von nichtaufgedrehten üärnen

0 (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbund.Garnen)

S ^x 33.^ < 2.0 44.2 < 1.5 1.3963

S 210 ^K °^R·^ ^<2-° ⁴5.6 ^1.5 1.3964

^ M (Auftreten von nicht auf ge dr."una S chmelzverbuna. Garnen)

co 0 (Auftreten von nichtaufgedr.und Schmelzverbund.Garnen)

-¹ I 31.6 ^ 2.0 41.6 <r 2.5 1.3993

PPO ^K 3^-6 ' < 2.0 42.1 < 2.5 1.3990 ^OT M . (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbunü.Garnen)

0 (Auftreten von nicht-aufp;edr._u.Schmelzverbund.Garnen)

1 27.5 < 5.0 37.8 < 5.0 1.4009

^{K PQ}-^fi < 5.0 38.2 <,5.0 _r , „ 1.4ΠΠ9

pa (Auftreten von nichtaufgeur;und schnrelzverbuna.Garnen)

0 (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbund.Garnen)

(Ji cn α

Vergleichsbeispiel 2

Die Bedingungen für das Verstrecken der unverstreckten Garne, die bei Beispiel 1 erhalten wurden, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen zum Drallkräuseln der verstreckten Garne unter Verwendung einer Palschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. 4 sind in Tabelle VII dargestellt.

109843/1668

- 35-Tabelle VII

Probe

Streckbedingungen

warmes Wasser 95

1.40 200

heiße
Rolle

3.04

1000

heiße
Rolle

3.04
1000

warmes Wasser

95

1.40

200

Physikalische Eigenschaften I* des verstreck ten Garne»

Falschdrall-

krfuselbe dingungen

Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (^m) Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (55) Dichte (g/crrr)

Anzahl der

Zug (JS)

Verarbeit.geschwindigk.(m/min)

Drallspannung bei 190⁰C (g/de)

101/24

0.021

3.0

160

1.348

3380 30 100 0.084

81.1/24

0.168

1.380

3380
4

100
0.385

75.0/24

0.168

5.1

1.380

3380
-4
100
0.100

89.7/24

0.021

3.0

160

1.348

3380 ·

15

100

0.036

Es wurden 10 Spindeln zum Kräuseln der verstreckten Garne verwendet und die Behandlungstemperaturen wurden von Spindellzu Spindel um maximal + ¹I C geändert, basierend auf der Standardspindel. Auf diese Weise wurden 10 falschdrallgekräuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung und die Pärbungseigenschaften sind in Tabelle VIII angegebeten. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei den Beispielen J und P, bei denen die Doppelbrechung des verstreckten Garnes niedrig war, keine nicht aufgedrehten Garne und keine schmelzverbundenen Garne auftreten und daß die Färbung ungleichmäßig war, wodurch es unmöglich war, gekräuselte Garne mit praktischem Wert zu erhalten.

: υ „· w -» -ο ι j b O 8

_ 37 _ Tabelle VIII

·,,,.. Ge samt krause lungsprozent sat ζ Färbeeigenschaften _n. ,. ,

iercceratur Standard- Kräusel- Standard- Färbe- siandardlpindel

(O_r\ spindel unterschied spindel unterschied «o_F

*■ ^υ; Probe (TCs) ( _ΔΤ0) (Ds) ( aD) (g/cm-¹)

J (Auftreten von nichtaufgedrehten Garnen und schmelzverbundenen Garnen)

170 ^{L 14}·? Ξ ⁸ ^-2 "=■ 0.5 1.3873

^f N 21.3 < 8 43.6 < 0.5 1.3872

P (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)

J .(Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)

ion ^L 21.4- <8 46.4 -cü.*, i.39iy

^ K _t 28.6 <_5 _ 44.0 <0.3 1.3921

(Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u. schmelzverb.Garnen)

_o J (Auftv_± v.nichtaufgedr.Garnen u. schmelzverb.Garnen)

to PlO ^L 52.6 " < 3 44i3 < 1.5 1-3963

⁰⁰ K Λ _t 36.4 <5 42.2 <1.5 1.3964

^- P " (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)

__x J (Auftr.v.nichtaufcedr. Garnen u. schmelz verb. Garnen)._ „_.^~)

σ> ^ 34.1 < 3- 41.5 < 2.5 1.3994

σ> 220 N 42.7 < 3 . 39.5 _< 2.5 1.3991

⁰⁰ P (Auftr.ν.nichtaufgedr^Garnen u.schmelzVerb.Garnen)

J (Auftr.ν.nichtaufgedr.Garnen u-schmel7.verb.Garnen)

PZ₀ L 31.8 < 5 " 37.5 < 5.0 1.4006

^p N ^ 44.9 < 5 . 35.9 _r 5.0 1.4005

^ (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)

Bei den Beispielen L und N, bei denen die Doppelbrechung des verstreckten Garnes groß ist wie bei üblichen verstreckten Garnen, die im Handel verfügbar sind, hatten die Garne eine gute Gesamtkräuselung bei den Behandlungstemperaturen oberhalb 210⁰C. Jedoch wird in diesem Temperaturbereich der Unterschied in der FärberSchöpfung maximal und unter den Spindeln besteht das Bestrebenldes Auftretens ungleichmäßigen Pärbens.

Beispiel 3

Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Eigenviskosität von 0,65 wurden bei 288°Cgeschmolzen, durch eine Spinndüse extrudiert, die 30 öffnungen eines Durchmessers von jeweils 0,25 hatte, und als unverstreckte Garne aufgewickelt. Die unverstreckten Garne hatten eine Eigenviskosität von 0,62 und eine Doppelbrechung von 56O χ IO . Die Bedingungen zum Verstrecken dieser unverstreckten Garne, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen zum Palschdrallkräuseln der verstreckten Garne unter Verwendung einer Falschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. k, bei der zweite Wärmebehandlngseinrichtungen an den Stellen 7, 7' und 8 angeordnet sind, sind in Tabelle IX dargestellt.

Es wurden 10 Spindeln zum Kräuseln der verstreckteri Garne verwendet, und die Bearbeitungstemperaturen wurden von Spindel zu Spindel um maximal + ¹J⁰C geändert, basierend auf der STandardspindel. Die Gesamtkräuselung, die Färbungseigenschaften und die Drehmomente der gekräuselten Garne sind in Tabelle X dargestellt. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung, selbst bei ungleichmäßigen Temperaturen an den verschiedenen Spindeln die gekräuselten Garne nur sehr kleine Ungleichmäßigkeiten in der Kräuselung, kleine Färbungsunterschiede und ein Drehmoment bei den Temperaturen haben, bei denen die Gesamtkräuselung sehr groß ist.

109843/1668

- 39"

TabellelX

_____ Probe Q R S T

heiße heiße warmes Heizeinrichtung warmes V/asser Rolle Rolle V/asser

Street- Temperatur (⁰C) ^9S ⁸⁷ ■ ^{85 8}^

dir.suneen Streckverhältnis ^2Λ0 ²'^{60 2}*⁸5 3-04

Streckgeschvindigkeit(m/min) ^{600 800} , ^{800 8}OO

„ . ..„ _lA ,„ _A \ 168.0/30 1S2O/3O 157.5/30 15^.5/30

„. .,..,. , Demerrröße (de/Faden) _Λ __„

Physikalische ^lj ^y 0.068 0.035 0.106 0.124

_» Eigenschaften Doppolbrechung (An)

^BrU?-^hdef7V^ 1-354 1.358 1.360 1.362

Dichte (g/cm-")

~; (Drehung/m)

^ Falsch- Anz.cier Flaschdreh. 2750 2750 2750 2750

drall- „ _{r,_s ]_2 R 5 3

drall- '"* Di-allSEann.bei 120°Clg/de) Λ¹⁰> 0_Λ090 0^099, 0_Λ102_ _

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^gunsen luncT,- Eohandlung₅ten₁p.(^oC) ^p^ 230 230. 230

teil.. „_ ■ ; _ - ■

Verarbeitungsgeschwindigkeit (m/min) ]_2Zi 124 " 124 124 ^J

CD Cn CD

ί „

40
Tabelle X

.ruse.Iungrprosentsatz Färbeeigenschaften Dreh- Dichte der 'Krause!- Standard- Färbe- moment Standard-Unterschied spindel unterschied an Stan- spindel ( £>TC) (Ds) ( aD) dardspindel (g/cirr)

(Dreh./25cm)

■'; 12.3 il 39I1 J oil 15 ¹^QGO

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Vergleichsbeispiel 3

Die Bedingungen beim Verstrecken der unverstreckten Garne, die bei Beispiel 3 erhalten wurden, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen beim Palschdrallkräuseln der verstreckten Garne unter Verwendung einer Falschdrallkräuselmaschine gemäß Tabelle 4 (Fig. ¹O, bei der zweite Wärmebehandlungseinrichtungen bei 7» 7' und 8 angeordnet sind, sind in Tabelle XI angegeben.

10 9 8 4 3/1668

Tabelle XI

Probe

Streckbedingungen

Heizeinrichtung Temperatur (⁰C) Streckverhältnis· Streckgeschwindigkeit(m/min)

heiße Rolle..?·

3.7O
• 800

heiße Rolle 81

3.7O 800

Physikalische Eigenschaften des verstreck Garnes

Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (.Δη) Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung {%) Dichte (g/cnr)

Falsch-

drallkräusel-

Falschdrall- teil

(Drehung/m)

Anz.der Flaschdreh. Zug

^behand _lungs_ teil

„ Zug (%)

Behandlungstemp.(⁰C) 156.0/30
0.162

28
1.378

2750

-⁰^. 368.

-17

m.2/30

0.162

5.4

28

1.378

275O

0.101

-17 230

Verarbeitungsgeschwinciiglceit (m/min) 124

■ Es wurden 10 Spindeln für das Wärmekräuseln der verstreckten Garne verwendet und die Verarbeitungstemperatu.-'-e wurden von Spindel zu Spindel um maximal + ¹J C geändert, basierend auf der Standardspindel. Es wurden auf diese Weise IO falschdrallgekräuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung, die Färbungseigenschaften und die Drehmomente der gekräuselten Garne sind in Tabelle XII angegeben. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß bei den Beispielen U und V, bei denen die Doppelbrechung der verstreckten Garne groß ist wie bei im Handel verfügbaren üblichen verstreckten Polyestergarnen, das Drehmoment bei den£ Temperaturen (oberhalb 210⁰C) groß wird, bei denen die Garne gute Gesamtkräuselung haben. Beim Stricken oder Wirken der gekräuselten Garne trat oftmals Verknäulen od. dgl. auf. Weiterhin ist der Unterschied der Farberschöpfung groß und es tritt ungleichmäßiges Färben- von Spindel zu Spindel auf.

	Probe	*·ΆΆ* Tabelle XII	<2 <Γ 2 < 4 < 4	Pärbeeigenschaften Standard- Färbe spindel unterschied (Ds) ( aD)	< 0.7 B 0.7 <r 1.5 < 1.5	Dreh- mom.an Stand, spindel (Dreh./25cm)	Dichte der Standardspin del (g/cnr)
Verarbeit. Temperatur (⁰C)		Gesamtkräuselungsprozentsatz Standard- Kräusel spindel unterschied (TCs) ( _δΤ0)				25 27 27 30·	1.3972 1.3968 1.3996 1.4001
	U V U ν.			43.5 42.6 41.9 41.5
210 220		11.5 14.4 * 12.9 15.9

O CO OO

CD Ol O fs?

Claims

Patentansprüche

1. Falsehdrallgekräuseltes Polyestergarn, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte (d) von lj38OO = d = 1,3950 (g/cm·⁵) und einen Gesamtkräuselprozentsatz(TC) von

TC * 30? hat.

2. Modifiziertes falsehdrallgekräuseltes Polyestergarn, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte (d) von l,38OO =" d "=" 1,3950 (g/cm^), einen Gesamtkräuselungsprozentsatz (TC) von TC *Έ 2Ο5ί und ein Drehmoment (Tq) von

Tq = 26 Drehungen je 25 cm hat.

3. Verfahren zum Erzeugen eines falschdrallgekräuselten Polyestergarnes, bei welchem ein Polyestermehrfadengarn falschgedrallt und im gedrallten Zustand wärmefixiert wird, dadurch gekennzeichnet» daß ein Polyestermehrfadengarn mit einer Doppelbrechung cji von 0,030 = ^.n "= 0,145 falschgedrallt und im gedrallten Zustand bei einer Temperatur von 160 bis 210°C wärmefixiert wird unter einem Zug bzw. einer Verstreckung (d_r), welcher bzw. welche die folgende Gleichung erfüllt

-250 .^n + 38 = d_r ^ -150 . Δη + 17

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyestermehrfadengarn mit einer Doppelbrechung &.n von 0,06 = η = 0,135 verwendet wird.

5· Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmefixierungstemperatur von 170 bis 200⁰C angewendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines modifizierten falschdrallgekräuselten Polyestergarnes das falschgedrallte und im gedrallten Zustand wärmefixierte Garn einem zweiten Wärmefixieren bei einer Temperatur unterworfen wird, Vielehe die Temperatur übersteigt, bei der das Garn anfänglich wärmefixiert wurde.

109843/1668

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