DE2241718A1

DE2241718A1 - Verfahren zur herstellung von texturiertem garn

Info

Publication number: DE2241718A1
Application number: DE2241718A
Authority: DE
Inventors: Dennis George Petrille
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1971-08-24
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1973-03-08
Also published as: FI58358C; DK143073C; NL7211500A; IT983162B; AT343261B; OA04158A; AR198629A1; DE2241718B2; CH578630A5; LU65947A1; FR2151896A5; YU213372A; JPS50111315A; YU34722B; IL40178A; DK143073B; NL149240B; ATA728372A; SE392299B; IL40178A0

Description

Verfahren zur Herstellung von texturierten! Garn ·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen streckdralltexturierter Polyestergame sowie neue, sich besonders für die Verwendung bei einem solchen Verfahren eignende Einsatzgarne wie auch die mit dem Verfahren nach· der Erfindung erhaltenen, neuen, texturierten Garne.

Bei den üblichen Methoden zur Herstellung von Polyestergarnen für textile Zwecke erfolgt ein Schmelzspinnen des Polyesters zu Fäden, Abkühlen der Fäden und Strecken der Fäden, um erwünschte, mechanische Eigenschaften einzuführen. Zur Ausbildung von Bauschigkeit und Griffgualität wird gewöhnlich zusätzlich eine Kräuselstufe vorgesehen. Kräuselung erhält man auf einer Vielfalt von Wegen, die sich nach der Verwendung des Garns richten. Eine besonders verbreitete Methode für Endlos(faden)garne stellt das Dralltexturieren des Fadengutes dar. Bei einem solchen Prozess wird das Fadengut typischer Weise mit einer Falschdraht-Spindel gedrallt, in der gedrallten Gestalt thermofixiert und dann wieder auf-

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gedreht. Die in den Fäden des Garns thermo fixierten Spannungen bewirken dann beim Relaxieren des Garns, dass sich die Fäden kringeln.

Im Fadenerzeugungs-Teil der herkömmlichen Polyestergarn-Fertigungsprozesse ist die Maximalgeschwindigkeit, mit der sich Fäden erzeugen lassen, allgemein durch die Geschwindigkeit, mit der sich das geschmolzene Polymere durch die Spinndüsenanordnung pumpen lässt, und durch die Geschwindigkeit beschränkt, mit der sich extrudierte Fäden auf einer Packung aufwickeln lassen. Obwohl in der technischen Praxis Aufwickelgeschwindigkeiten von bis zu 4100 m/Min. (4^00 .Xards/ Hin.) technisch möglich sind, gelten Spinngeschwindigkeiten von weit über 910 m/Min. (1000 Yards/Hin.) bisher auf Grund der für ein Arbeiten bei solch hohen Geschwindigkeiten benötigten, kostspieligen Vorrichtung allgemein als unwirtschaftlich.

Bei herkömmlichen Prozessen zur Herstellung von Polyester-Textilgarnen werden die schmelzgesponnenen Fäden zwischen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetriebenen Zuführ- und Streckwalzen auf das etwa 3,5- his 4fache gestreckt« Das Strecken ist im allgemeinen mit dem Schmelzspinnen "gekoppelt", um verstrecktes Fadengut in einem kontinuierlichen Arbeitsgang zu erhalten. Jedoch wirkt sich die stark erhöhte Fadengut-Aufwickelgeschwindigkeit, die man bei einem Schmelzspinn-Streck-Verbundprozess benötigt, auf die in zufriedenstellender Weise anwendbaren Spinn-Maximalgeschwindigkeiten stark begrenzend aus.

Auch bei der Texturierung ergeben sich wichtige Erwägungen bezüglich Arbeitsgeschwindigkeit und Produktivität. Bei typischen Falschdraht-Texturierprozessen wird das Fadengut kontinuierlich von Zuführwalzen über eine heisse Platte einer umlaufenden Falschdrall-Spindel zu- und von Abnahmewalzen mit einer Geschwindigkeit weitergeführt, welche das

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Fadengut zwischen den Zuführ- und Abnahmewalzen unter Spannung hält, aber im wesentlichen keine Streckung ergibt. Die Spindel läuft mit hoher Geschwindigkeit entsprechend einer Einführung von mindestens 1600 Drehungen/m (40/Zoll) in das Fadengut um. Bei Fadengut von 70 bis 150 den arbeitet man im allgemeinen mit 2400 bis 3900 Drehungen/m (60 bis 100/Zoll). Auf Grund sich praktisch ergebender Beschränkungen der Spindeldrehzahlen werden verhältnismässig kleine Fadengut-Durchsätze notwendig. Z. B. benötigt man zur Einführung von 2400 Drehungen/m in ein mit einer Geschwindigkeit von lediglich 114 m/Min, laufendes Fadengut schon eine Spindelgeschwindigkeit von mindestens 270 000 U/Min.

Zur Mnimierung eines Teils der Auswirkungen dieser Geschwindigkeitsbeschränkungen und zur Erhöhung der Gesamtproduktivität ist empfohlen worden, Fadenstreckung und Falschdraht-Texturierung zu vereinigen (wie z. B. in der britischen Patentschrift 776 625 und USA-Patentschrift 3 279 164 beschrieben). Herkömmliche FaIschdraht-Texturiermaschinen sind leicht im Sinne der Einbeziehung von Streckung abänderbar, indem man die Zuführwalze verlangsamt oder die Walze durch eine Spannvorrichtung ersetzt. Bei Nylongarnen ist auf diese Weise ein gewisser Erfolg erzielt werden. Wie aber nun Arbeiten der Anmelderin gezeigt haben, erbringen Versuche, diese Massnahme bei unverstreckten oder unvollständig gestreckten Polyesterhandelsgarnen anzuwenden, allgemein keinen Erfolg. Bei den für eine adäquate Thermofixierung des gedrehten Fadengutes benötigten Erhitzer-Temperaturen unterliegt das Fadengut einer Überhitzung und bricht oder schmilzt, was häufig das Anspinnen der Maschine vom praktischen bzw. technischen Standpunkt aus aianöglich macht. Ferner tritt selbst dann, wenn das Anspinnen durchführbar, also der Fadenlauf herstellbar ist, bei den Zugspannungen, die für ein adäquates Strecken notwendig sind, gewöhnlich ein überstarker Fadenbruch auf. Wie sich weiter gezeigt hat, er-

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bringt eine Trennung von Streck- und Texturierzone, wie bei einigen der bekannten Streckzwirn-Texturierprozessen, nicht allgemein eine Lösung der Probleme, die sich bei Polyestergarnen in Verbindung mit Anspinnen und Fadenbrüchen ergeben. Ferner vermochten Produkte, die in dieser Weise aus bisher verfügbarem, unverstrecktem oder teilverstrecktem Polyester-Fadengut hergestellt worden sind, nicht den Gütestandard in Bezug auf Kräuselausbildung und Färbungsgleichmässigkeit zu erreichen, der beim Texturieren von herkömmlichen, vollwerstreckten Polyestergarnen erzielt wird.

Zur Überwindung oder Minimierung dieser und anderer Mängel des obigen Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines texturierten, multifilen Garns zur Verfügung, bei dem man zur Bildung eines Einsatzfadengutes Polyester zu Fäden schmelzspinnt, die Fäden bei genügend hoher Geschwindigkeit abzieht, damit sie eine Doppelbrechung von mindestens 0,025 und eine Bruchdehnung von nicht über 180 % erlangen, während ihre Kristallinitat unter 30 % gehalten wird, und durch Einsatz eines Oberflächenmodifizierungsmittels einen Koeffizienten der Faden-Faden-Beibung, wie später definiert,- von nicht über 0,42 ausbildet und dann das Einsatzfadengut einem Streck-Drall-TexturierProzess unterwirft. Die Erfindung ist weiter auf ein besonders gutes, neues Einsatzgarn bzw. -fadengut für die Streck-Drall-Texturierung gerichtet, das von einer Anzahl von Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von mindestens 0,025, einer Bruchdehnung von nicht über 180 %,.einer Kristallinität von unter 30 % und einem Faden-Faden-Reibungskoeffizienten von nicht über 0,37 gebildet wird. Eine weitere Form der vorliegenden Erfindung stellt das streck-drall-texturierte Polyestergarn dar, das bei dem Verfahren gemäss der Erfindung erhalten wird. Dieses neue, texturierte Polyestergarn weist im allgemeinen eine Doppelbrechungsdifferenz von mindestens 0,008 und/oder eine Schwankung des durchschnittlichen Fadentiters von + 6 bis + 12 % auf.

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Die Erfindung ist nachfolgend weiter an Hand der Zeichnung erläutert, die in sehernatischer Darstellung einen Streck-Drall-Texturier-Prozess zeigt.

Bei der Arbeitsweise nach der Zeichnung wird Polyesterfadengut 1 kontinuierlich von der Packung 2 durch Zuführwalzen 3, 3¹ zugeführt, worauf es den Texturier-Erhitzer 4- und die Falschdraht-Vorrichtung 5 durchläuft und von Walzen 6, 6¹ abgezogen wird, um auf der Packung 7 aufgewickelt zu werden. Die Falschdraht-Vor richtung 5 arbeitet mit hoher Umlaufgeschwindigkeit zur Einführung von S-Drall auf ihrer einen und Z-Drall auf ihrer anderen Seite, wobei der Drall zu den Zuführwalzen 3, 3' zurückläuft bzw. sich zu diesen zurück aufstaut, so dass sich das Fadengut beim Durchlaufen des Erhitzers 4- in einem gedrehten Zustand befindet. Die Wärme führt zur Plastifizierung des Polyesterfadengutes und verursacht Kristallisation. Beim Abkühlen wird die Draht-Konfiguration durch die kristallisierte Molekülanordnung fixiert. Beim Weiterlauf von der Falsehdraht-Vorrichtung 5 zu den Walzen 6, 6¹ unterliegt das Fadengut einer Aufdrehung. Die Walzen 6, 6' arbeiten der Ausbildung des gewünschten Streckverhältnisses entsprechend mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführwalzen 3, 3'· Diese Arbeitsweise ist hier auch als "gleichzeitiger" Streck-Drall-Texturier-Prozess bezeichnet, da das Fadengut in der Drallzone gestreckt wird. Technisch verfügbare Texturiermaschinen lassen sich zur Durchführung .des "Verfahrens gemäss der Erfindung abändern, indem man die Geschwindigkeit der Walzen entsprechend 3> 3¹ reduziert und/oder entsprechend 6, 6^r erhöht, um das benötigte Streckverhältnis auszubilden.

Das Fadengut läuft dann zur Packung 7» die gewöhnlich mit etwas geringerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 6, 6' angetrieben,wird, ura eine überhöhte Spannung des Fadenguts in ä&r Packung zu vermeiden. Zwischen den Streckwalzen und der Packung kann auch ein weiterer (nicht eingezeichneter)

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Erhitzer eingesetzt werden, um das texturierte Fadengut zu stabilisieren und seine Drallebendigkeit (Twict-LiVeliness) zu vermindern (wie z. B. in USA-Patentschrift 3 131 528 und

3 316 705 beschrieben)

Die zwischen den Zuführwalzen 3» 3' und dem Texturier-Erhitzer

4 gestrichelt eingezeichneten Walzen 8, 8' können gegebenenfalls Verwendung finden, wenn es erwünscht ist, mit getrennten Streck- und Drallzonen zu arbeiten. Wenn z. B. bei dem Drall-Texturier-Prozess niedrigere Spannungen gewünscht werden, kann man die Walzen 8, 8¹ mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 3> 3* arbeiten lassen. Eine solche Arbeitsweise ist hier auch als "Tandem-" oder "aufeinanderfolgender" Streck-Drall-Texturier-Prozess bezeichnet. Durch Einstellung der relativen Geschwindigkeiten der Walzen 3» 3¹1 8, 8.' und 6, 6' lässt sich auch ein Tandem-Prozess mit einer gewissen gleichzeitigen Streckung erzielen. Wenn gewünscht, kann man in der Streckzone zwischen den Walzen 3i 3¹ und 8, 8' auch einen Erhitzer einsetzen, aber im allgemeinen benötigt manfür eine Tandem-Arbeitsweise keinen Streckerhitzer.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung werden Polyesterfäden durch Schmelzspinnen bei sehr hohen Spinngeschwindigkeiten hergestellt. Herkömmliche, technische Bedingungen and Vorrichtungen zum Schmelzspinnen de3 Polymeren sind bis zu dem Punkt geeignet, an dem der geschmolzene Polyester aus den Spinndüsen in Form von Fäden austritt. Unmittelbar hierauf werden die Fäden mit Kühlgas abgeschreckt. Während die Fäden eich abkühlen, werden sie von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit abgezogen, die weit über den in der herkömmlichen technischen Praxis angewandten liegt. Die Fäden unterliegen hierdurch einer starken Verfeinerung, bevor sie die Abzugsvorrichtung erreichen. Die abgekühlten Fäden können dann einer Aufwicklung zugeführt werden, z. B. mittels Schnellabzugswalzen mit im wesentlichen der gleichen Geschwin-

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digkeit, mit der die Fäden auf einer Packung aufgewickelt werden. Die Geschwindigkeit, mit der Fäden die Abzugswalzen passieren, ist hier als "Abzugsgeschwindigkeit^v "bezeichnet. Eine herkömmliche Streckstufe ist bei dem Vorgang nicht notwendig. Die Abkühlerfordernisse der Fäden hängen unter anderem von der Gestalt der jeweils angewandten Kühlzone und -vorrichtung, der Spinngeschwindigkeit, dem Titer und der Fadenzahl ab, sind aber in dem Fachmann vertrauter Weise leicht im Versuch ermittelbar.

Die bevorzugten Polyester für die Zwecke der Erfindung sind Polyester, die mindestens 90 Mol% Polyäthylenterephthalat enthalten, wobei die im wesentlichen aus Polyäthylenterephthalat bestehenden besonders bevorzugt werden." Wie bei der herkömmlichen Polyestergarn-Erzeugung können die Polyesterfäden kleinere Mengen der üblichen Mattierungsmittel, teilchenförmigen Stoffe, Antistatika, optischen Aufheller, Antioxidantien und Mischpolyester-Komponenten enthalten.

Vorzugsweise führt man das Verfahren bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 2750 bis 32OO m/Min. (3OOO bis 3500 Yards/ Min.) durch. Diese Geschwindigkeit ergibt, wie sich gezeigt hat, in Verbindung mit richtigen Abkühlbedingungen Fäden, die optimale Charakteristiken für die folgende Streck-Drall-Texturierung gemäss der Erfindung, haben. Man kann auch bei viel höheren Abzugsgeschwindigkeiten arbeiten, aber im allgemeinen ist eine Abzugsgeschwindigkeit von unter 4100 m/Min, vorzuziehen, um einen verstärkten Bruch der Schmelzfäden beim Austreten aus der Spinndüse zu vermeiden. Niedrigere Abzugsgeschwindigkeiten (die aber noch im Vergleich mit der herkömmlichen technischen Praxis sehr hoch sind) können Anwendung finden, wenn der Titer der Fäden in dem strecktexturierten Produkt zu gering ist. Z. B. werden zur Erzeugung strecktexturierter Polyestergarne mit Fäden mit einem ELnzelfadentiter von unter 4- den derart niedrige Abzugsgesehwindigkeiten wie 2560 m/Min. (2800 Xards/Min.)

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bevorzugt. Die Querschnitts-Form der Fäden kann kreisrund oder dreiflügelig bzw. -rippig (trilobal) sein oder andere, vertraute Formen zeigen. Der Stand der Technik kennt im übrigen andere Schnellspinnprozesse (wie z. B. in USA-Patentschrift 2 604 689 und 3 053 611) beschrieben, aber hier sind weder Bedingungen für die Herstellung eines für einen Streckund-Texturiervorgang geeigneten Einsatzgarns beschrieben noch lassen sich solche diesem Stand der Technik entnehmen.

Durch geeignete Wahl der Abzugsgeschwindigkeit und der Kühlbedingungen für den extrudierten Polyester werden Fäden mit der gewünschten Doppelbrechung, Bruchdehnung und Kristallinität, wie sie die vorliegende Erfindung fordert, erhalten. Vie bei herkömmlichen Schmelzspinnprozessen werden die Fäden im beim Spinnen erhaltenen Zustand zu einem Fadengut bzw. Garn vereinigt, das bei der vorliegenden Erfindung das Einsatzgarn bzw. -fadengut für den folgenden Streck-Drall-Texturier-Prozess bildet. Die benötigten Eeibungseigenschaften zwischen den Fäden des Einsatzgarns können erhalten werden, indem man zuvor in der Polyesterschmelze ein entsprechendes, oberflächenmodifizierendes Mittel vorlegt oder ein solches Mittel als Schlichte oder Ausrüstung auf die Fadenoberflächen aufträgt oder beide Methoden anwendet. Die Schlichte muss, wie später noch beschrieben, der Ausbildung der geforderten Reibungseigenschaften entsprechend sorgfältig gewählt werden.

Das mittels der obigen Stufen erzeugte Polyesterfadengut steht dann für die Streck-Drall-Texturierung bereit. Im Interesse eines bequemen Arbeitens kann man das Fadengut vor dem Texturierprozess auf einer Packung aufwickeln. Zur weiteren Bequemlichkeit kann man das Fadengut vor dem Texturierprozess wie in USA-Patentschrift 2 985 955 beschrieben durch Hindurchführen durch eine Düsenvorrichtung, die sich z. B. unmittelbar hinter den Abzugswalzen befindet, einer Verflechtung (Interlacing!) unterwerfen. Die Verflechtungs-

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dichte entspricht hierbei vorzugsweise einer"TTadelzahl ("Interlace Pin Count"), wie später definiert, von 10 bis 150 cm. Bei einem Wert von über 150 cm- kann bei gewissen Bedingungen der Fall eintreten, dass die Fäden des Garns Verfitz ung unterliegen und zu Schwierigkeiten bei folgenden Arbeiten führen. Bei einem Wert von unter 10 cm wird die Verflechtung des Garns so dicht, dass sich bei gewissen Bedingungen eine Hinderung der folgenden Streckung des Garns bei dem Streck-Drall-Texturierprozess ergibt.

Die gemäss der Erfindung erhaltenen Pplyester-Einsatzgärne können bei gleichzeitigen wie auch bei in Tandemweise (d. h. nacheinander) erfolgenden Streck-Drall-Texturierungen verwendet werden. Streck-Drall-Texturierungen, bei denen das Garn einer Falschdraht-Vorrichtung zugeführt wird, werden gegenüber anderen Drallvorrichtungen des Standes der Technik bevorzugt. Ferner erfolgt bei den Einsatzgarnen gemäss der Erfindung die Streck-Drall-Texturierung vorzugsweise bei einem Streckverhältnis von nicht über 2 und von über 1,3. Vorzugsweise wird ferner bei der Streck-Drall-Texturierung. gemäss der Erfindung der in dem Garn induzierte Draht unter Einsatz eines Erhitzers mit einer Temperatur von über 200° C thermo fixiert. Temperaturen von über 200° C erteilen dem texturierten Garn die gewünschte Kräuselausbildung, wie später definiert, während unter 200° C die Kräuselung gewöhnlich ungenügend ist.

Bei der Streck-Texturierung nimmt der Mindestdrall, der dem Garn erteilt werden sollte, mit abnehmendem Garntiter zu. Gewöhnlich stellt man die-Strecktexturier-Maschine auf die Ausbildung einer Zahl von Drehungen in dem Garn je Längeneinheit (auf Zoll, also 2,54- cm bezogen) ein, die numerisch gleich oder grosser als ■*-*-*—~=r—■ - 10 ist, worin D den

Titer des Garns in Denier vor der Texturierung bedeutet. Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht die Erzeugung

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texturierter Garne, die bei einer Belastung von 2,5 mg/den eine Kräuselausbildung zeigen, die numerisch gleich oder grosser als 22 - 0,05 (D¹) ist, worin D¹ den Titer des texturierten Garns in Denier bedeutet. Z. B. würde die Kräuselausbildung (CD₀ C-) bei einem 70-den-Garn über 18,5 und bei einem 400-den-Garn über 2 liegen. Vorzugsweise arbeitet man mit Einsatzgarnen von 100 bis 300 den.

Es hat sich mit dem Verfahren gemäss der Erfindung überraschender Weise gezeigt, dass es nun möglich ist, unverstrecktes Polyester-Einsatzgarn im beim Spinnen erhaltenen Zustand einer Streck-Drall-Texturierung auf herkömmlichen Maschinen bei nur geringfügigen Abänderungen einzusetzen. Weiter hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die so erhaltenen, texturierten Garne Eigenschaften aufweisen, wie Kräuselausbildung, Bauschigkeit und Drallebendigkeit, mit denen sie herkömmlichen Polyesteigarnen, die bei ähnlichen Drallgraden und Heizplatten-Temperaturen bearbeitet werden, überlegen sind. Zu anderen Vorteilen des Verfahrens gemäss der Erfindung gehören hoher Durchsatz und hohe Produktivität beim Texturiervorgang und eine gute Pärbungsgleichmässigkeit der texturierten Garne.

Die vorliegende Erfindung stellt - über das Verfahren zum Texturieren von Polyestergarnen hinaus - ein neues₄ bevorzugtes Einsatzgarn zur Verfügung, das sich besonders für den Einsatz beim Streck-Drall-Texturieren eignet. Diese Polyester-Einsatzgarne, die sich so für die Streck-Drall-Texturierung eignen, sind gemäss der Erfindung (a) molekular orientiert, wie es in einer Doppelbrechung von mindestens 0,025 und einer Bruchdehnung von nicht über 180 % zum Ausdruck kommt, (b) niedrigkristallin, wie es in einer Kristallini tat von unter 30 %, vorzugsweise von beträchtlich unter 30 % zum Ausdruck kommt, und in besonders bevorzugter Weise im wesentlichen amorph, und haben (c) einen Koeffizienten der Faden-Faden-Reibung von nicht über 0,4-2. Diese Einsatzgarne sind von bisherigen herkömmlichen Polyestergarnen

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in einem erheblichen Masse verschieden, Z. B. sind nicht versteckte herkömmliche Polyestergarne im beim Spinnen erhaltenen Zustand zwar niedrig-kristallin, aber im wesentlichen nichtorientiert. Die anderen herkömmlichen Polyestergarne, die verstreckt sind, haben, obwohl sie orientiert sind, eine höhere Kristallinitat. Ein weiteres Schlüsselmerkmal des Einsatzgarns, durch das sich dieses von den anderen Garnen unterscheidet, ist sein niedriger Faden-Faden-Eeibungskoeffizient, wie später noch erörtert.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die bevorzugten Polyester-Einsatzgarne gemäss der Erfindung nicht nur bei dem Streck-Drall-Texturierprozess eine erhöhte Produktivität und eine bessere Krauselausbildung ergeben, sondern auch selbst den nichterwarteten Vorteil der Lagerungsbeständigkeit haben. So lassen sich die Einsatzgarne gemäss. der Erfindung vor dem [Texturieren über 60 Tage hinaus lagern, ohne dass eine nennenswerte Verschlechterung ihres Strecktexturier-Verhaltens eintritt. Herkömmliche Polyestergarne, die nicht verstreckt worden sind, unterliegen im Gegensatz hierzu bei Lagerung gewöhnlich einer wesentlichen Verschlechterung und werden für eine nachfolgende Streck-Srall-Texturierung ungeeignet.

Es gibt mehrere bevorzugte Arten der neuen Polyester-Einsatzgarne gemäss der Erfindung. Das Verfahren arbeitet zwar zufriedenstellend, wenn das Eins atz garn einen Faden-Faden-Eeibungskoeffizient von unter 0,42 hat, aber die anfallenden, texturierten Garne weisen häufig eine erhebliche Zahl gebrochener Fäden (d. h. wie nachfolgend in Form der Fadenbruchzahl bestimmt) auf. Diese texturierten Garne eignen sich ungeachtet dessen für die Herstellung vieler doppelfonturigen Gestricke. Für das Wirken von Trikot jedoch sind' die Anforderungen bezüglich der Zahl gebrochener Fäden viel schärfer. Wie sich gezeigt hat, erhält man zufriedenstellende texturierte Garne für das Wirken von Trikot, wenn der Faden-Faden-Reibungskoeffizient bei dem Einsatzgarn auf einem Wert von

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nicht über 0,37 gehalten wird. Noch stärker bevorzugt werden Einsatzgarne mit einem Faden-Faden-Reibungskoeffizient von nicht über 0,34; man erhält mit ihnen texturierte Garne, die sehr wenige gebrochene Fäden aufweisen. Vorzugsweise liegt auch der Faden-Faden-Reibungskoeffizient über 0,2, um einen Schlupf von Abschnitten des gedrallten Garns an der Falschdraht-Spindel bei dem Streck-Drall-Texturiervo'rgang und entsprechende Ungleichmässigkeiten in dem texturierten Produkt zu vermeiden.

Wie schon bei der Beschreibung des Verfahrens gemäss der Erfindung vermerkt, ist der niedrige Faden-Faden-Reibungskoeffizient erreichbar, indem man in der Polyesterschmelze vor dem Spinnen ein oberflächenmodifizierendes Mittel vorlegt oder auf das Einsatzgarn eine Schlichte aufträgt. Obwohl viele Schlichten untersucht worden sind, haben sich nur wenige als zur Ausbildung eines Faden-Fe.den-Reibungskoeffizient von nicht über 0,37 geeignet erwiesen. Wenn man dem Polymeren vor dem Spinnen Mittel wie Polyoxyäthylengylkol mit einerm Molekulargewicht von 20 000 oder pyrophosphatbeschichteten Kaolinit einverleibt, ist es möglich, zur Bildung der bevorzugten Einsatzgarne gemäss der Erfindung in zufriedenstellender Weise typische Schlichten einzusetzen, wie sie gewöhnlich für herkömmlcihe Texturierausgangsgarne empfohlen werden.

Ein niedriger Wert der Reibung der Einsatzgarn-Fäden auf den Spindeloberflächen ist vorteilhaft, um eine überhöhte Spannung der Fäden zu vermeiden. Jedoch genügt eine geringe Reibung auf der Spindel nicht zwangsläufig, um das Problem einer überhöhten Zahl gebrochener Fäden zu überwinden. Eine Heranziehung des Verhältnisses der Fadenlauf-Spannung abstromseitig der Spindel zu derjenigen aufstromseitig der Spindel, das ein Mass für die Reibung auf der Spindel ist, als Determinante für die Eignung des Garns für Strecktexturierung kann sich als irreführend" erweisen. Wie sich ge-

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zeigt hat, stellt der Koeffizient der Faden-Faden-Reibung die Reibungsschlüsselvariable dar, die in direkter Korrelation zu der Zahl gebroclmer Fäden beim Streck-Drall-Texturieren steht.

Über die oben erörterten Reib ungs eigenschaften hinaus gibt es verschiedene andere, wichtige Charakteristiken der bevorzugten Polyester-Einsatzgarne gemäss der Erfindung. Der Parameter der Strukturintegrität oder 6-Wert (Structural Integrity), wie später definiert, der bevorzugten Einsatzgarne beträgt nicht mehr als 1,0 und andererseits in weiter bevorzugter Weise nicht weniger als 0,3· !Pur den Einsatz bei dem Verfahren gemäss der Erfindung geeignet sind Polyesterfäden der Einsatzgarne mit einer Bruchdehnung von nicht über 180 %, wobei die Bruchdehnung vorzugsweise nicht unter 70 % liegt. Bei einem £-Vert von über'1,0 oder einer Bruchdehnung von über 180 % ist ein Anspinnen der Streck-Drall-Text uriermaschine mit den Einsatzgarnen höchst schwierig, wenn nicht unmöglich. Ein Einsatzgarn mit einem £.-Wert von unter 0,5 oder einer Bruchdehnung von unter 70 % erfordert, wenn es gemäss der Erfindung hergestellt worden ist, so hohe Spinngeschwindigkeiten, dass sich in den Schmelzefäden während deren Extrudierung Fadenbruch ergibt. Solche Fäden und Garne sind somit nicht mit der Effizienz herstellbar, die man beim Arbeiten in den bevorzugten Bereichen erhält. Die bevorzugten Bereiche von 0,4 bis 0,9 für den £-Wert und von 109 bis 176 % für die Bruchdehnung liefern Einsatzgarne., die sich bei dem folgenden Streck-Drall-iexturier-Vorgang höchst wirkungsvoll verhalten. Für diesen besondere wirksamen Einsatz wählt man vorzugsweise auch Einsätzgarne mit einem Abkoch-Schrumpf, wie später definiert, von mindestens 40 %. In weiter bevorzugter Weise beträgt der Abkoch-Schrumpf nicht mehr als 60 %. Ferner haben die Einsatzgarne vorzugsweise eine Verflechtungsdichte (Hadelzahl) von 10 bis 150 cm. Zur Erzielung eines gewünschten Grades an Verflechtung in dem texturierten Endprodukt muss der Verflechtungsgrad der Ein-

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eatzgarne gemäss der Erfindung höher als bei herkömmlichem, vollverstrecktem Einsatzgarn sein, was wahrscheinlich darauf beruht, dass im Vergleich mit dem allein Drallen der herkömmlichen Garne während Texturierung sich die Entfernung zwischen Verflechtungspunkten währendes Streckens und Drallens der vorliegenden Garne yergrössert.

Die mit dem Verfahren gemäss der Erfindung erhaltenen, streckdrall-textiirierten Polyestergarne sind neu. Die Fäden dieser strecktexturierten Garne gemäss der Erfindung haben zwei unübliche Charakteristiken, die in den Messwerten ihrer Titerschwankungen und ihrer Doppelbrechungsdifferenz (beide später definiert) zum Ausdruck kommen.

Bezüglich der Titerschwankung hat sich gezeigt, dass Fäden von nach den hier und im Stand der Technik beschriebenen Falschdraht-Texturiertechniken texturierten Garnen auf ihrer Länge Titerschwankungen zeigen. Die Schwankungen treten mit einer Häufigkeit auf, die etwa einem Drittel des beim Texturieren angewandten Drallgrades entspricht. So variiert bei einem Drallgrad von 2400 Drehungen/m (60/Zoll) der Titer etwa alle 0,13 cm (1/20 Zoll). Texturiertes Polyestergarn, das durch zunächst Strecken herkömmlicher Polyesterfäden und später Falschdraht-Texturieren derselben erhalten wird, zeigt eine Schwankung um den Deniermittelwert von unter + 6 %. Texturiertes Polyestergarn, das durch Zuführung von in herkömmlicher Weise gesponnenem Polyesterfadengut, welches zuvor noch keiner Streckung unterworfen wurde, zu einer Texturiermaschine und dann Strecken auf das mindestens 2fache während des Texturierens hergestellt wird, zeigt eine Schwankung um den Deniermittelwert von mehr als + 12 %. Im Vergleich hierzu zeigen die Fäden der texturierten Garne gemäss der Erfindung eine Denierschwankung von unter + 12 % und über + 6 %. Die Titerschwankung wird von dem Betrag der Drallung, der Temperatur und der Spannung beeinflusst, die in der Texturierzone der Texturiermaschine Anwendung finden.

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Bezüglich der Doppelbrechungsdifferenz hat sich gezeigt, dass beim Extrudieren von Polyesterfäden bei den von dem Verfahren gemäss der Erfindung geforderten, hohen Geschwindigkeiten die Doppelbrechung in der Nähe der Fadenoberfläche beträchtlich höher als in der Nähe der Fadenmitte ist.Diese Differenz tritt auch auf, nachdem die Fäden streck-drall-texturiert wurden, und hat einen Wert von mindestens 0,008. Fäden von flaschdraht-texturierten Polyestergarnen, die nach Verfahren des Standes der Technik hergestellt, werden, zeigen gut unter diesem Wert von 0,008 liegende Doppelbrechungsdifferenzen.

Vorzugsweise haben die texturierten Garne gemäss der Erfindung für den Einsatz bei einer breiten Vielfalt textiler Zwecke eine Festigkeit von mindestens 2 g/den. Vorzugsweise haben sie weiter eine Nennbruchdehnung von 20 bis 35 %·

Nach einer speziellen Ausführungsform schmelzspinnt man bei der Einsatzgar-Herstellung Polyester-Polymeres zu Fäden und zieht die Fäden mit einer Geschwindigkeit von 2560 bis 4100 m/Min, ab. Vorzugsweise wird das Einsatzgarn vor der Streck«Drall-Texturier-Behandluhg verflochten und bei der Behandlung das Fadengut einer Falschdrahtvorrichtung zugeführt, der in dem Fadengut herbeigeführte Drall mit einem eine Temperatur von über 200° C aufweisenden Erhitzer thermofixiert und auf das Fadengut ein Streckverhältnis von I,j5 bis 2 zur Einwirkung gebracht.

Ein bevorzugtes Einsatzgarn kennzeichnet sich dadurch, dass der Polyester zu mindestens 90 Mol# Polyäthylenterephthalat ist, der Faden~FadenReibungskoeffizient 0,2 bis O,J>h beträgt und das Garn einen Abkochschrumpf von ho bis 60 %, einen £«Wert von 0,3 bis 1,0 und eine Verflechtungsdiclite von 10 bis 150 cm hat.

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Naoh einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Garn ein oberflHchenmodifizierendes MIttel als Schlichte auf den Fäden. Nach einer anderen bevor·· zugten AusfUhrungsform enthält das Garn ein ober« flächenmodlflzierendes MIttel In Form von den Fäden einverleibtem Polyoxyäthylenglykol oder pyrophosphat-Uberzogenem Kaollnlt.

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*) 7 L 1 7 1 ft EP-772/9O6/DP-935

Nachfolgend sind verschiedene Parameter, die zur Kennzeich- > nung der Einsatzgarne und texturierten Produkte gemäss der Erfindung dienen, definiert und Methoden zu ihrer Bestimmung beschrieben wie auch weitere, in den Beispielen verwendete Methoden zur Messung anderer Eigenschaften der Garne aufgeführt.

Der Koeffizient der Faden-Faden-Reibung (Coefficient of Interfilament Friction) ist ein Mass für die Leichtigkeit, mit der Fäden aneinander gleiten. Zur Bestimmung wickelt man etwa 690 m Garn unter Hin- und Herführung · -bei einem Steigungswinkel von "± 15°" und einer Aufwickelspannung von etwa 10 g um einen Zylinder von 5»1 cm Durchmesser und 7,6 cm Länge und legt dann ein 3O,5~cm-Stück des gleichen Garns so über den Zylinder, dass es auf dem aufgewickelten Garn aufliegt und parallel zu. dessen Windung verläuft, worauf an das eine Ende des aufgelegten Garnstücks ein Gewicht, dessen Grammzahl dem 0,04-fachen des Deniers des aufgelegten Garns entspricht, befestigt und am anderen Ende ein Spannungsmesser angesetzt wird. Dann wird der Zylinder bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,0016 cm/Sek. um 180° so gedreht, dass der Spannungsmesser belastet wird, und die Spannung kontinuierlich aufgezeichnet. Der Koeffizeint (f) der Faden-Faden-Reibung wird dann nach der folgenden Gleichung errechnet, die von der vertrauten Gleichung für die Reibung eines über einen Zylinder laufenden Bandes abgeleitet ist:

•Ί .. r , t

•f* — * *ΓΉ /Φ /·Ρ /

J- - -^ -m L^x2f Λ*

If c- I

Hierin ist To der Mittelwert von mindestens 25 aufgezeichneten Spannungs-Scheitelwerten, T. die Spannung, die das an das Garn angesetzte Gewicht ergibt, In das Symbol des natürlichen Logarithmus und 7^die Konstante 3*14-159 .... An Garnproben,

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bei denen sich während der Prüfung eine bleibende Dehnung einstellt, erhaltene Werte bleiben unberücksichtigt. Alle Werte werden bei 70° C bestimmt.

Bruchdehnung und Festigkeit werden nach ASTM-Prüfnorn D-2256-69 (unter Berücksichtigung der überarbeiteten Fassung von "Section" 2 und der Umnumerierung folgender Abschnitte von März 1971) bestimmt. Zur Definitiomergl. "Option" 3.3 "Elongation at Break" des Abschnitts 3· Die Prüfung erfolgt an geraden multifilen Garnen, die vor der Prüfung 24 Std. bei 65 % relativer Feuchte und 21,1° C konditioniert wurden, auf einem Prüfgerät der Bauart "Instron Tensile Testing Machine". Die zu prüfende Probe hat eine Länge von 12,7 cm; man arbeitet ohne Drall einführung bei einer Geschwindigkeit des Gleitkopfes von 25,4 cm/Min., einer Verfeinerungs-Geschwindigkeit von 200 56/Min. und einer Schreibblatt-Geschwindigkeit von 12,7 cm/Min. Die Festigkeit ist gleich der maximalen Last (in g) vor dem Bruch des Garns, dividiert durch den Garatiter in den.

Doppelbrechung und Kristallini tat wurden nach herkömmlichen Techniken entsprechend USA-Patentschrift 2 931 068, Spalte 4, Zeile 171 bis Spalte 5> Zeile 5, gemessen. Da die Kristallini tat der Garne gemäss der Erfindung gewöhnlich weit unter 30 % liegt, genügen herkömmliche Dichte-Bestimmungen gewöhnlich, um dies zu zeigen.

Die relative Viscosität (RV), ein Mass für das Molekulargewicht des Polymeren, ist hier als Verhältnis der Viscosität einer Lösung von 0,8 g Polymerem, gelöst bei Baumtemperatur in 10 ml Hexafluorisopropanol mit einem Gehalt von 80 ppm an HgSO^, zur Viscosität des H^SO^-haltigen Hexafluorisopropanols selbst ausgedrückt. Beide Viscositätswerte werden bei 25° C in einem Kapillar-Viscosimeter bestimmt.

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Der Abkoch-Schrumpf wird erhalten, indem man ein Garnstück durch Anhängen eines Gewichts unter eine Belastung von 0,1 g/den setzt und seine Länge, L, misst, worauf das Gewicht abgenommen und das Garn 30 Min. in siedendes Wasser getaucht wird. Man entnimmt dann das Garn aus dem Wasser, belastet es erneut mit dem gleichen Gewicht und misst seine neue Länge, L_f. Der Abkoch-Schrumpf (%) errechnet sich nach dem Ausdruck:

L - L_f ■ Abkoch-Schrumpf » —J~^ ^x ^⁰⁰

Der Parameter der Strukturintegrität (Structural Integrity Parameter) oder £ -Wert ist auf Polyäthylenterephthalat-Homopolymeres anwendbar und wird wie folgt bestimmt: Durch Anhängen eines Gewichtes an ein Garnstück wird eine Belastung des Garns mit 0,2 g/den hergestellt, worauf man die Länge, L_-1, des belasteten Garns misst. Das Garn wird dann 2 Min. in Wasser von 100° C getaucht, vorsichtig wieder aus dem Wasser entnommen, abkühlen gelassen und erneut auf seine Lange_t Lg, bestimmt, wobei in allen diesen Stufen auf das Garn die von dem Gewicht erzeugte Last einwirkt. Der vorliegende Parameter wird dann nach der Formel

errechnet. Im Gegensatz zu den Einsatzgarnen gemäss der Erfindung, die £-Werte von 0,3 Ms 1,0 aufweisen, haben herkömmliche, nach dem Spinnen vers tr eckte Polyäthylenterephthalatgarne negative £-Werte.

Die Kräuselausbildung in dem hier beschriebenen Sinne gibt das Vermögen eines texturierten Garns wieder, im Gewirk bzw. Gestrick seine Kräuselung beizubehalten, und wird folgendermassen bstimmt: Unter Aufwinden des texturierten Garns

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auf einer Denier-Haspel wird in Schlaufenform ein Strang von 5OOO den gebildet, wobei die Zahl der auf der Haspel benötigten'Windungen gleich 2500, dividiert durch das Denier des Garns, ist. An den Schi auf ens trang wird ein 500-g-Gewicht angehängt, um ihm einen geraden Anfangsverlauf zu erteilen, worauf man das Gewicht zwecks Ausbildung einer Last in dem Strang von 2,5 bzw. 5iO mg/den durch ein 12,5- oder 25-g-Gewicht ersetzt. Der gewichtsbelastete Strang wird dann 5 Min. in einem mit Luft von 120° C gespeisten Ofen erhitzt und hierauf entnommen und abkühlen gelassen. Unter weiterer Einwirkung der 2,5- oder 5iO-mg/den-Last bestimmt man erneut die Stranglänge, L_c, worauf das leichtere Gewicht wieder durch das 500-6-Gewicht ersetzt und erneut die Stranglänge 1 L , ermittelt wird. Die Kräuselausbildung (%) errechnet sich dann nach der Formel

L-L CD β -S-,f—- χ 100

Wt J-J ._ ,

worin w die auf den Strang wählend der Messung von L_n wirkende

Last in mg/den angibt.

Die Titerschwankung der Fäden des texturierten Garns kann unter Anwendung einer Viviani-Lehre entsprechend dem Vorschlag von Rowland Hill, "Fibres from Synthetic Polymers", Elsevier Publishing Co., London (i953)i S. 583, gemessen werden. Diese Bestimmungsart basiert auf der Messung von Veränderungen der Leitfähigkeit eines Elektrolyten in einer feinen Kapillare bei Hindurchführen eines Fadens durch dieselbe·

Die Doppelbrechungs-Differenz (Differential Birefringence), J, ist hier als die Differenz zwischen der durchschnittlichen Doppelbrechung nahe der Oberfläche einer Faser und dem Doppelbrechungsextrem innerhalb der Faser nahe deren Mitte

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definiert. Diese Definition ist am besten aus ihrer Bestimmungsmethode heraus verständlich.

Man arbeitet mit einem Zweistrahl-Interferenzmikroskop, wie einem der Mikroskope von E« Leitz_s Wetzlar« Die zu untersuchende Faser wird in eine inerte flüssigkeit vom Brechungsindex Hj₁ getaucht, der sich von demjenigen der Faser um einen Betrag unterscheidet, der eine maximale Versetzung der Interferenzstreifen entsprechend 2/5 bis ^/2 ergibt» Der Wert von n-r wird mit einem Abbe-Refraktometer ermittelt, das auf die Natrium-D-Linie geeicht und nicht auf das in dem' Interferometer zur Verwendung kommende, .grüne Quecksilberlicht berichtigt ist. Man gibt die Faser so in die Flüssigkeit ein, dass nur einer der beiden Strahlen durch die Faser hindurchgeht, und gibt der Faser eine solche Lage$ dass ihre Achse senkrecht zu den nichtversetsten Streifen und zu der optischen Achse des Mikroskop es s,teht. Das Interferenzstreifenbild wird bei IQQOfacher Vergrösserung auf Film ("Τ-410-Polaroid") aufgezeichnet» Die Streifen-Versetzungen stehen zu den Brechungsindices und Faserdicken nach der Gleichung

⁽ⁿ - ^η

in Beziehung, in welcher η der Brechungsindex der Faser,

^ die Wellenlänge des angewandten Lichts (0,54-6 Mikron), d die Streifen-Versetzung,

D die Entfernung zwischen benachbarten Streifen und t die Länge des Lichtweges (d. h. die Faserdicke) am Punkte der Messung von d ist.

Für jede auf dem Film gemessene Streifen-Versetzung, d, gilt ein einzelnes n-t-Wertepaar. Zur Auflösung nach den beiden

- 20 309810/1006

te.

Unbekannten erfolgen die Messungen in zwei Flüssigkeiten, wobei vorzugsweise die eine einen höheren und andere einen niedrigeren Brechungsindex als die Faser entsprechend den obigen Kriterien hat. flan erhält auf diese Weise für jeden Punkt auf der Faserbreite zwei Sätze von Werten, aus denen dann η und t errechnet werden.

Die Doppelbrechung ( Λ η) ist definitionsgemäss gleich der Differenz der Brechungsindices für senkrecht zur Faserachse polarisiertes Licht (α.χ) und für parallel zur Faserachse polarisiertes Licht (n,. ), d. h. (Δη) ■» (η.ι - η J ). Die Doppelbrechungsdifferenz S wird dann als Differenz zwischen der Doppelbrechung nahe der Faseroberfläche, (Δη), (d. h. an einem gegenüber der Faserachse seitlich um mindestens 0,95 JF» wobei r den Faserradius bezeichnet, versetzten Punkt), und der extremen Doppelbrechung im Fasernkern, (An)_n (d. h. an einem Punkt, der sich zwischen der Fasermitte und 0,65 r befinden k8nn) errechnet. Die extreme Doppelbrechung stellt ein Minimum bei Fasern gemäss der Erfindung von hoher Oberflächen-Doppelbrechung und Maximum bei Fasern geringer Oberflächen-Doppelbrechung dar.

Bei allen obigen Berechnungen werden alle linearen Abmessungen in den gleichen Einheiten ausgedrückt und, wenn notwendig, entweder auf die vergrösserten Masstab-Einheiten der photographischen Aufnahme oder die absoluten Einheiten der Faser umgerechnet.

Die Verflechtungsdichte (Interlace-Nadelzahl) in der hier gebrauchten Bedeutung ist gleich der Garnlänge in cm, welche eine Sonde 18 nach USA-Patentschrift 3 290 932 zurücklegt, bevor eine Ablenkung der Sonde um etwa 1 mm vorliegt. Zur Ablenkung der Sonde ist eine Kraft von θ g erforderlich.

Me Fadenbruchzahl wird nach einer optischen Technik bestimmt, bei der das Garn benachbart und senkrecht zu einem intensi-

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ven Lichtstrahl läuft. Gebrochene Fäden, die sich in den Strahl erstreckne, reflektieren einen Lichtimpuls, der erfasst, verstärkt und mit einem zweckentsprechenden Zähler aufgezeichnet wird. Die Fadenbruchzahl ist hier in Form der gebrochenen Fäden pro I83 m (200 Yards) texturiertes Garn angegeben.

Die folgenden Beispiele, in denen sich Prozent- und Teilangaben, wenn nicht anders gesagt, auf das Gewicht beziehen, dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. In jedem der Beispiele wurden Polyestergarne auf einer Falschdraht-Texturienaaschine des Handels ("Leesona 570" , ähnlich dem in USA-Patentschrift 3 292 354 beschriebenen Typ) texturiert, die dahingehend abgeändert ist, dass ein Strecken des Fadengutes während des Texturierens möglich ist. Das Fadengut wurde von einer Packung durch Zuführwalzen zugeführt, nach oben über eine Heizplatte zu einer Falschdraht-Spindel geleitet und von oberen Walzen, die zur Streckung des Fadengutes mit höherer Geschwindigkeit als die Zuführwalzen angetrieben wurden, abgezogen, wobei diese Geschwindigkeitserhöhung durch Einbau anderer Zahnräder erreicht wurde. Die Heizplatte in der Drallzone hatte eine herkömmliche Temperatur von 216° C. Die Spindelgeschwindigkeit betrug 2?0 000 U/Min., um in dem Fadengut bei einer Geschwindigkeit desselben von etwa 114 m/Min, etwa 2400 Drehungen/m zu bilden. Das texturierte Garn wurde dann durch Weiterführung von den oberen Walzen mit einer Voreilung von 14,5 % zu einem bei einer Temperatur von 213° C betriebenen Kopf-Erhitzer stabilisiert und schliesslich bei einer Voreilung von -4 % (d. h. unter leichter Spannung) auf einer Packung aufgewickelt. Dabei wurden die Streckverhältnisse und Spannungen vor und nach der Spindel gemessen.

Wenn nicht anders gesagt, hatten in jedem der folgenden Beispiele die für die Zuführung zu der oben beschriebenen Streck-Drall-Texturier-Vorrichtung erzeugten Polyestergarne eine

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it

Bruchdehnung von unter 180 %, eine Kristallini tat von gut 'unter 30 % und eine Doppelbrechung von mindestens 0,025· Im Interesse eines leichten Vergleichs hatte jedes Multifilgarn "$Δ Fäden. Für Beispiel 1 bis 5 wurden die Fäden bei 502° C aus einer Spinndüse mit 34 Rundöffnungen von jeweils 0,23 mm Durchmesser und 0,31 mm Länge schmelzgesponnen. Die frischgesponnenen Fäden wurden in einem beschleunigten Luftstrom von 21° C abgeschreckt, zu einem Paar ungefähr 6 m unter der Spinndüse angeordneten Schnellabzugswalzen geführt, die sie in 5 Umschlingungen umliefen, und dann durch eine Verflechtungsdüse geleitet, die mit Luft von Raumtemperatur und 1,4 atü gespeist wurde, um ein verflochtenes Garn mit einer Verflechtungsdiente von 102 cm zu bilden, das dann bei herkömmlicher Packungs-Lieferspannung aufgewickelt wurde. Die Aufwickelgeschwindigkeiten (d. h. Abzugsgeschwindigkeiten) sind für diese Beispiele in der Tabelle zusammen mit anderen Werten bezüglich des eingesetzten Polymeren, des erzeugten Einsatzgarns, der Texturierbedingungen und des texturierten Endgarns zusammengestellt.

Die in den folgenden Beispielen erhaltenen, texturierten Garne gemäss der Erfindung haben allgemein eine Festigkeit von gut über 2 g/den, eine Doppelbrechungsdifferenz von mindestens 0,008 und eine Schwankung des mittleren Fadentiters von unter + 12 %, aber etwas über + 6 %.

Beispiel 1

In der oben beschriebenen Weise wurden drei Polyester-Einsatzgarne 1-a, 1-b und 1-c aus Polyäthylenterephthalat mit einem • Gehalt von 0,27 Gew.% an TiO₂-Mattierungsmittel hergestellt, wobei alle aus den Spinndüsen mit etwa der gleichen Geschwindigkeit ausgestossen, aber - wie in der Tabelle gezeigt mit verschiedenen Geschwindigkeiten aufgewickelt und abgezogen wurden, um Einsatzgarne mit einer Bruchdehnung von 133» 165 bzw. 198 % zu erhalten. Einsatzgam1-c entspricht

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auf Grund seiner hohen Bruchdehnung nicht der vorliegenden Erfindung.

Den Garnen wurde im Gleitkontakt mit einer zylindrischen Schlichtewalze vor den Abzugswalzen Schlichte zugeführt, wobei diese Waise einen Durchmesser von 11 cm und eine Länge von 10 cm hatte und aus "Älsimag (E) 614·" (Produkt der American Lava Corp.) gefertigt war.Schlichte wurde· auch unmittelbar nach den Abzugswalzen mit einer Walze von 10 cm Durchmesser und 2,5 cm Länge aufgetragen, die aus AXF-T9V/ 500-Grit mit glasartiger Bindung (Produkt der Norton Co.) gefertigt war. Die mit Jeder der Schlichtewaisen aufgetragene Schlichte entsprach der in den USA-Patentschriften 3 5^3 und 3 338 83O beschriebenen Art und wurde id.e folgt zubereitet:

In einem wasserdampfuiamantelten Kessel aus rostfreiem Stahl wurde mit 65,0 Teilen Kokosnussöl, 20 Teilen des Na-Salzes von Glyceryltrioleat in Form ?5%igen, wässrigen Materials (15 Teile Trockengewicht), 10 Teilen eines Materials, erhalten durch Kondensation von 1 Molanteil Nonylphenol mit 5 bis 6 Molanteilen Ithylenoxid, 10 Teilen einer Mischung der Mono- und Diglyceride "von ölsäure und 1 Teil ölsäure eine Mischung gebildet, diese unter Erhöhung der Temperatur auf 50° C bewegt und mit 1 Teil Triäthanolamin versetzt und dann zu der Mischung eine Lösung von Polyoxyalkylenglykol, erhalten durch Auflösen des Glykols in einer Menge gleich 5 % vom Gewicht der nichtwässrigen Bestandteile der obigen Mischung in auf 50° C erhitztem Wasser, hinzugefügt, wobei das Glykol Oxyäthylen- und Oxy-1,2-propylen-Gruppen im Gewi chtsverhältnis von 3 ^: 1 enthielt und eine Viscosität von 20 000 cP bei 37,8^G C hatte. Die anfallende Schlichte wurde als 5- bisiO%ige, wässrige Emulsion aufgetragen. Nach Verdampfung des Wassers wiesen die Garne auf ihrer Oberfläche die in der Tabelle genannte Schlichtemenge auf. Diese Schlichte erteilte jedem der Garne einen Faden-ifaden-Rei-

- 24 309810/1006

I3P-772/9O6/EP-935 " ??A1718

"bungskoeffizient von 0,26.

Die Garne wurden dann bei den oben beschriebenen und weiter in der Tabelle zusammengefassten Bedingungen streck-dralltexturiert. Die Einsatzgarne 1-a und 1-b liessen sich ohne Schwierigkeit strecktexturieren und lieferten ausgezeichnete Produkte. Das Einsatzgarn 1-c jedoch, mit seiner hohen Bruchdehnung von 198 % und seinem hohen £-Wert von 1,06, erlaubte kein normales Anspinnen bzw. -fahren der Maschine, da es schmolz. Dieses Garn musste während des Anfahrens und des anfänglichen Betriebs vom Erhitzer abgehalten werden, was eine schwierige Massnahme bedeutet, die Produktabfall und unerwünschte Maschinen-Stillstandszeit verursacht.

Beispiel 2

Es wurden drei Game 2-a, 2-b und 2-c wie in Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt und strecktexturiert, dass eine andere Schlichte aufgetragen wurde, die den Garnen einen Jaden-Faden-Reibungskoeffizienten von 0,42 (im Vergleich zu 0,26 bei den entsprechenden Garnen von Beispiel 1) erteilte.

Die hier aufgetragene Schlichte stellte eine Zwei-Schichten-Kombination dar, die in ausgedehntem Masse bei vollverstrecktem Polyester-Einsatzgarn für herkömmliche Texturierprozesse Einsatz gefunden hat. Die vor de£ Abzugswalzen aufgetragene-Schlichte entspricht USA-Patentschrift 3 428 560 und war eine iO%ige, wässrige Mischung, die 49 Teile Isocetylstearat, 24,5 Teile Natrium-di-(2-äthylhexyl)-sulfosuccinat, 24,5 Teile des Kondensationsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 3 Mol Äthylenoxid, 1 Teil Triäthanolamin und 1 Teil ölsäure enthielt, und wurde in einer Menge von ungefähr 0,1 % (bezogen auf das Garngewicht - nach dem Trocknen) aufgetragen.

Unmittelbar vor der Aufwicklung wurde das Garn mit einer anderen, herkömmlichen Schlichte behandelt, die sich beim Ein-

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satz in dieser Weise auf vollverstrecktem Einsatzgarn für herkömmliche Falschdraht-Texturierprozesse als vollständig befriedigend erwiesen hat und die eine wässrige Mischung mit einem Gehalt von 20,5 Teilen an sulfatiertem Erdnussöl» 1,8 Teilen an Diäthylenglykol, 1,8 Teilen an Kaliumhydroxid (KOH), 62,6 Teilen an aus 1-Butanol und einer 4-5/55-Mischung von Stearin^- und Palmitinsäure erhaltenem Ester, 8,2 Teilen an Ölsäure, 3>4- Teilen an Triäthanolamin und 1,7 Teilen an o-Phenylphenol darstellt. Diese zweite Schlichte wurde in einer Menge von 0,2 "bis 0,3 % (auf dem Garn nach Trocknung) aufgetragen.

Wie die Tabelle zeigt, weisen die texturierten Garne von Beispiel 2 mit ihrer viel höheren Faden-Faden-Eeibung viel höhere Fadenbruchzahlen als die entsprechenden Garne von Beispiel 1 auf. Auch wenn sich texturierte Garne mit solch· ■ hohen Fadenbruchzahlen für einige Strick- bzw. Wirkbindungen eignen, sind doch Garne mit viel niedrigeren Bruchzahlen erwünscht, um für einen viel breiteren Bereich von Waren geeignet zu sein. Wie im Falle des Garns 1-c, war auch das Einsatzgarn 2-c mit seiner hohen Bruchdehnung auf der Strecktexturier-Maschine nicht einsatzfähig, es sei denn, dass man es während des Anfahrens und des anfänglichen Betriebes vom Erhitzer abhält.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt die vorteilhaften Auswirkungen des Vorliegens von Polyoxyäthylenglykol in dem Polyester der Einsatzgarne gemäss der Erfindung.

Es wurde Garn aus Polyäthylenterephthalat mit einem Gehalt von 0,27 % an TiO₂ und 5ϊ5 % an Polyoxyäthylenglykol (auch kurz mit PEO bezeichnet) mit einem Molekulargewicht von 20 000 hergestellt (PEO enthaltende Polyestergarne sind in der britischen Patentschrift 956 833 beschrieben), wobei

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mit Ausnahme des PEO-Zusatzes im wesentlichen die gleiche Einsatzgarn-Herstellung, Schliclte-Auf tragung und Streck-Drall-Texturierung wie in Beispiel2rberfolgte. Auf Grund des PEO in dem Polymeren jedoch zeigten die Einsatzgarne des vorliegenden Beispiels im Gegensatz zu den Garnen von Beispiel2-b einen viel geringeren Faden-Faden-Reibungskoeffizient (d. h. 0,22 gegenüber 0,42) und dementsprechend bei dem texturierten Garn eine viel geringere Fadenbruchzahl (d. h. 7 gegenüber 185)«

B ei spiel 4

Dieses Beispiel zeigt die vorteilhafte Auswirkung des Vorliegens von pyrophosphatüberzogenem Kaolinit in den Einsatzgarnen gemäss der Erfindung.

Es wurden Garne aus Polyethylenterephthalat mit einem Gehalt von 0,27 % an TiO₂ und 1,72 % an dem pyrophosphatüberzogenen Kaolinit gemäss Beispiel I vor. USA-Patentschrift 3 376 24-9 hergestellt, während sonst Einsatzgarn-Herstellung, Schlichte-Auftragung und Strecktexturierung völlig dem Beispiel 2-a entsprachen. Jedoch liessen sich, wie aus der Tabelle zu ersehen, die Garne des vorliegenden Beispiel mit dem Kaolinit in dem Polymeren auf Grund der stark verbesserten Faden-Faden-Reibungs-Eigenschaften (d. h. Koeffizient 0,27 gegenüber 0,42) viel besser als die Garne von Beispiel 2-a texturieren (d. h. unter Sicheinstellen einer Fadenbruchzahl von 6 gegenüber 147).

Beispiel 5

Es wurde ein Garn aus Polyäthylenterephthalat/5-(Natriumsulf ο)-isophthalat (Mo!verhältnis 98/2) mit einem Gehalt von etwa 0,45 Gew.% an TiO₂ hergestellt, wobei die Garnherstellung mit Ausnahme des Mischpolymeren, der Schlichte und

30 9 8 Γο/ΐ 006

des Texturier-Streckverhältnisses im wesentlichen dem Beispiel 1-a entsprach.

Als Schlichte wurde eine Mischung von 35»5 Gew.teilen Kokosnussöl, 18 Teilen des Tetraoleat-laurat-pentaesters des Kondensates von 1 Mol Sorbit mit etwa 30 Mol ithylenoxid (wie in USA-Patentschrift 3 421 935 beschrieben), 7 Teilen Hexaglycerintristearat, 2,5 Teilen Aluminiumhydroxystearat, 5»5 Teilen des Reaktionsproduktes von 2 Teilen sekundärer C₁Q- bis C^-Alkohole und 3 Teilen Äthylenoxid sowie von 31 Teilen Polyoxyalkylenglykol, das Qxyäthylen- und Oxy-1,2-propylen-Gruppen im Geirächtsverhältnis von 3 » 1 enthielt und eine Viscosität von 20 000 cP bei 37_S8° G hatte, in einer Menge von 0,24- % vo© Garngewicht aufgetragen» Das Einsatzgarn, dessen Eaden-Faden-Heibüngskoeffizienten O₅33 betrag, verhielt sich auf der Strecktexturiermaschine sehr gut und lieferte ein zufriedenstellendes? -texturierten Produkt.

Drei andere Schlichten, die den Einsatzgarnen bei Auftragung in Mengen von etwa 0,3 bis 0,4 % einen Faden-Faden-Reibungskoeffizienten von 0,27 bis 0,30 erteilen und ein gutes Strecktexturier-Verhalten bei niedrigen Fadenbruchzahlen erlauben, sind:

1. Mischung von 11 Teilen des in dem vorliegenden Beispiel eingesetzten Polyoxyathylenglykols, 72,5 Teilen Diundecylphthalat, 11,7 Teilen sulfatierten Erdnussglyceriden, 15»5 Teilen des Kondensates von 1 Mol !Tony!phenol mit 5 bis 6 Mol Äthylenoxid und etwa 0,3 Teilen KOH.

•2. Mischung von 50 Teilen Kokosnussöl, 30 Teilen des in dem vorliegenden Beispiel eingesetzten Sorbitkondensates nach USA-Patentschrift 3 421 935 und 20 Teilen eines weichen Kohlenwasserstoffwachses, dessen Schmelzpunkt etwa 34° C beträgt und das von einer Mischung von hochmolekularen naphthenbasisehen Ölen mit naphthenbasischem Wachs gebildet wird.

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3- Mischung von 50 Teilen Ditridecyladipat, 35 Teilen des Sorbit-Kondensates nach USA-Patentschrift 3 421 935, 5 Teilen Nonylphenol/Äthylenoxid-Kondensat (Molverhältnis 1 : 5 "bis 1:6) und 10 Teilen des in dem vorliegenden Beispiel oben eingesetzten Polyoxyalkylenglykols.

Beispiel 6

Polyethylenterephthalat mit einem Gehalt von 0,3 % an T1O2 wurde bei 289° C aus einer Spinndüse mit 34 Eundöffnungen von jeweils 0,51 mm Durchmesser und 5,1 mm Länge schmelzgesponnen, und die frischgesponenen Fäden wurden wie in Beispiel 1 bis 5 abgeschreckt und mit der Geschwindigkeit nach der Tabelle abgezogen. In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde auf das Garn eine Schlichte in Form einer 10%igen, wässrigen Mischung aufgetragen, die dem allgemeinen, in USA-Patentschrift 3 594 200 beschriebenen Typ angehörte und 36»3 Teile des Natriumsalzes von sulfatiertem Erdnussöl, 27,5 Teile raffiniertes Kokosnussöl, 1,9 Teile Kaliumhydroxid, 24,5 Teile des aromatisieren Phosphatesters und 9,8 Teile weiches Kohlenwasserstoff wachs enthielt. Die Eigenschaften des anfallenden Einsatzgarns gemäss der Erfindung und des mit diesem erhaltenen, zufriedenstellenden strecktexturierten Produktes nennt die Tabelle.

Die in der folgenden Tabelle in Klammern gesetzten Zahlen haben die folgende Bedeutung:

(1) Modifizierungsmittel im Polymeren: - « keines

PEO =5,5 Gew.% Polyoxyäthylenglykol K = 1,72 Gew.% pyrophosphatüberzogener Kaolinit

SSI β 2 Mol% Natritimsulfoisophthalat-Mischpolymeres

(2) 34fädiges Garn

- 29 -309310/ 1006

'*) *y L 1 71 ft

EP-772/906/DP-935 "

(3) Hessung des Faden-Paden-Beibungskoeffizienten bei einer Standardabweichung von + 0,02«

(4) Garnspannung voa? der Spindel

(5) Verhältnis der Spannung nach zu. derjenigen vor der Spindel.

(6) Nicht gemessen. . '

(7) Nur nach grossen Schwierigkeiten beim Anfahren erzielt.

. - 30 -309810/10

Arbeitsbedingungen und Garneigenschaften

(Zu den in Klammern gesetzten Zahl en siehe oben)

Beispiel

1-a 1-b 1-c 2-a 2-b 2-c 3

Einsatzgarn-Eersteilung

Relative Vis- . ■'

cosität des

Polymeren 21,7 21,7 21,7 21,7 21,7 21,7 21,3 24,2 15,8 20,8 Modifizie-

rungsmitteld) - - - - - - PEO E SSI -

* OO

Abzugsge- *

schwindigkeit,

^ m/Min. 3109 2835 2469 3109 2835 2469 2835 3109 3109 3102 ^ ι Garntiter,

den (2) 250 271 314 250 276 315 273 254 200 250

Garnschlichte,

Gew.% 0,45 0,48 0,43 0,32 0,32 0,36 0,30 0,25 0,24 0,7

Bruchdehnung,

% 133 165 198 139 166 200 176 142 109 132

Abkoch-Schrumpf, H

% 56 56 59 55 55 57 . -4-2 . 59 36 57 ^

Eeibungskoeffi- To

zient (3) 0,26 0,26 0,26 0,42 0,42 0,42 0,22 0,27 0,33 0,34 C

t-Wert 0,57 0,66 1,06 0,58 0,69 (6) 0,71 0,59 (6) (6)

(Fortsetzung)

Beispiel

1-a 1-b 1-c 2-a 2-b 2-c 2 4 J§ _m 6

Streck-Dralllexturierung

Stre&ver- . ·· ■

hältnis 1,656 1,894 2,156 1,656 1,894 2,156 1,894 1,675 1,601 1,715

	Garnsp annung,	32	38	52	28	35	(6)	(6)	•	CO	55	7	(6)	vI5 es	,8
	g (4)											3,7
	Spannungs-													'DP-⁽
	Verhältnis,	1,81	1,61	1,58	2,52	2,11	(6) -	(6)	(6)	1,66	r	(6)	νσ VJJ
O	(5)												VJI
CO	Texturiertes
	Garn	154	158	157	163	159	160	159	165	135	150
O	Titer, den
--•_v	^ Bruchdehnung,	30	30	26	35	29	27	30	32	26	28
	ro %	0	0	-,(7)	147	185	295(7)	. 7	11	1	1
O	¹ Fadenbruchzahl
	Kräuselausbil
	dung	8	8	5	8	6	"3	7	6	9
	^CD2,5	5,1	5,1	3,0	4,4	3,6.'	• 2₅0	3,8	2₉?	⁵
	^0D5,0								IO
									ISJ
	•

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von texturiertem Garn unter nacheinander erfolgender oder gleichzeitiger Streck-Drall-Texturier-Behandlung von multifilem Einsatzgarn, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzgarn von Polyesterfäden gebildet wird, die eine Doppelbrechung von mindestens 0,025) eine Kristallini tat von unter J>0 %, eine Bruchdehnung von nicht über 180 % und einen Koeffizienten der Faden-Faden-Eeibung von nicht über 0,42 haben.

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