DE2250584A1

DE2250584A1 - Multifil-garn

Info

Publication number: DE2250584A1
Application number: DE2250584A
Authority: DE
Inventors: Tetsuhiro Kusunose; Mitsuyoshi Matsuyama
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1971-10-11
Filing date: 1972-10-11
Publication date: 1973-04-19
Also published as: GB1414499A; US4016329A; FR2157408A5; IT966286B

Description

27. Juli 1972, Japan, Gebm.-Anm.Nr. 87880/1972

Anmelder;

Asahi Kasei Kogyo K.K,

25-1, Do_t-jimahamadori 1-chome, Kita-ku,.

Osaka, Japan

Mult if il-Garn

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Multifil-Garn, das aus einer Mehrzahl von Monofil-Fäden zusammengesetzt ist, die zusammen gebündelt sind und ein leinenartiges Gefühl vermitteln.

Multifil-Garne aus synthetischen Polymeren oder Kopolymeren haben auf dem Gebiet der Tuch- oder Stoffherstellung für Bekleidungszwecke oder Industriematerialien eine breite

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Verwendung gefunden und natürliche oder regenerierte Fasern zu einem erheblichen Teil ersetzt. Obwohl synthetische Fasern sich durch vorzügliche Merkmale, insbesondere durch zahlreiche mechanische gute Eigenschaften gegenüber natürlichen oder regenerierten Fasern auszeichnen, wird das wächserne Gefühl und der Verlust an Elastizität als Mangel angesehen· Insbesondere ist es im Fall von Multifil-Garηen äußerst erwünscht, dieses wächserne Gefühl und die Unelastizität zu verbessern.

Ein Multifil-Garn besteht aus einer Mehrzahl von Monofil-Fäden, die zu Garn, Tuchen und/oder verschiedenen sekundären Textilprodukten verarbeitet werden· In diesem Fall ist die wichtigste und grundlegende Eigenschaft die von diesem Garn seitens der weiter verarbeitenden Industrie gewünscht wird, der Zusammenhang der das Garn bildenden Einzelfäden· Wenn ein Multifil-Garn eine ungenügende Kohärenz zeigt, wird der Fadenzusammenhang bei Weiterverarbeitung auf Web-, Wirk~, Zwirn-, Wickel- und/oder Texturiermaschinen durch die Gleitberührung mit den Garnführungen dieser Maschinen noch mehr gelockert· Dadurch wird nicht nur die Bearbeitungsleistung verschlechtert, sondern auch die Brauchbarkeit und Güte des derart abträglich beeinflußten Produktes verringert·

Das am meisten gebräuchliche bekannte Verfahren, mit welchem eine Fadenkohärenz erreicht werden soll, besteht im Zwirnen und/oder Schlichten. Zur Ausführung dieser Verfahrensschritte, die die Kohärenz herstellen sollen, ist ein be-

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trächtlicher Aufwand an Einrichtungs- und Arbeitskosten erforderlich. Trotzdem kann bislang nicht auf diese Schritte verzichtet werden, falls die gewünschte beste Qualität der behandelten Produkte und die günstigste Bearbeitungsleistung gewährleistet werden soll« Z·Β. sorgt das Zwirn-_v verfahren für eine Abwandlung des ursprünglichen Griffs, Gefühls und der Steifheit des Multifil-Fadens. Dadurch wird allgemein und merklich die Brauchbarkeit eingeschränkt· Auf bestimmten, besonderen Verwendungsgebieten, z.B. bei der Verwendung als Nähgarn, wird Zwirn oder Twist allgemein als ungünstig angesehen« Es ist auch sehr erwünscht, ungetwistete und ungeschlichtete Multifil-Garne für die Verwendungsgebiete zur Verfügung zu stellen, in denen Kräuselungen, Fülligkeit und Verstreckbarkeit nicht erforderlich sind«

Es sind bisher verschiedene Verfahren bekannt geworden, mit denen in einem Multifil-Garn aus Synthesefasern mit Hilfe anderer Mittel als Schlichten und/oder Twisten Kohärenz hergestellt werden solle Ein bekannter Vorschlag; sieht vor, daß auf das Multifil-Material währens des Verspinnens ein Haftöl aufgebracht wird. Weiter ist bekannt, die Fäden mechanisch und unregelmäßig in Überkreuzungsver— bindung zu bringen· Gemäß einem weiteren Vorschlag sollen die Fäden teilweise und wiederholt miteinander verkleb^ werden.

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Ein weiteres Verfahren ist in der «japanischen Auslegeschrift Nr. 12263/1961 beschrieben. Danach wird ein Multifil-Faden durch einen turbulenten Fließbereich eines gasförmigen Mediums hindurchgeführt, so daß dadurch ein Garn mit mechanischen Überkreuz-Fadenverbindungen hergestellt wird, das nicht füllig ist und zur Verwendung bei der Herstellung von Textiltuchen geeignet ist, Diese Art der Herstellung eines Multifil-Garnes macht den üblichen Schlichtungsvorgang während der Herstellung eines Textiltuches aus dem Garn überflüssig«

Aus der US-PS 3,251,181 ist es bekannt, die das Multifil-Garn bildenden Monofil-Fäden teilweise und gesondert an infinitesimalen Stellen über die gesamte Länge jedes Einzelfadens zu verkleben· Dadurch wird ein fülliges und streckbares Garn geschaffen, dessen Kohärenz durch die Wirkung eines Strömungsmittelflusses hergestellt wird·

Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird ein Polyamid, das eine Polyalkylenätherverbindung enthält, unter besonders gewählten Bedingungen im Schmelzverfahren gesponnen, so daß eine Mehrzahl von Monofil-Fäden örtlich verklebt werden, um ein sRenanntes Polyamid-Multifil-Garn herzustellen.

Diese Kohärenten Garne sind dadurch gekennzeichnet, daß sie übliche Schlicht- und/oder Twistvorgänge in ihrer praktischen

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Verwendung überflüssig machen, wodurch sich ein wesentlicher Portschritt ergibt· Im Fall des mit mechanischen Kreuzverbindungen versehenen Garnes, das nach der japanischen Patentveröffentlichung 12250/1961 hergestellt ist, tritt jedoch nicht nur ein Verlust an Glattheit in dem Garn auf, sondern es besteht auch keine Möglichkeit, gezielt die Wachsartigkeit zu beseitigen, die dem Synthese— fasergarη zu eigen ist·

Andererseits hat sich herausgestellt, daß ein teilweise und örtlich verklebtes, gekräuseltes Garn nach der US-PS 3,251,181 für solche Zwecke unbrauchbar ist, in denen es auf die Elastizität des Garnes ankommt» Obwohl diese Art Garn örtlich verklebte Stelljen der das Garn bildenden Fäden aufweist, ist sein Biegewiderstand nicht verbessert« Das Garn enthält häufig Fäden aus zwei oder mehr verschieden schmelzenden Polymeren, vorzugsweise in einer zusammengesetzten, sich ergänzenden Weise, so daß sich vielfach ungleichmäßige Färbe- und andere nachteilige Eigenschaften ergeben, ,

Unter Berücksichtigung dieses Standes ler Technik besteht das Hauptziel der Erfindung darin, ein Multifil-Garn zu schaffen, daß sich durch beträchtlich verbessert© Glätte, Biegesteifheit und Griff oder mechanisches Gefühl auszeichnet.

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Weiter bezweckt die Erfindung, ein Multifil-Garn mit einem leinenartigen Gefühl zu schaffen.

Ferner soll nach der Erfindung ein Multifil-Garn geschaffen werden, das gute Kohärenz zeigt, im wesentlichen nicht sperrig, nicht streckbar und unvertwistet ist, wobei die Herstellung ohne Schlichtung und/oder Twistung erfolgen soll·

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines Multifil-Ganes, das in bekannter Weise für einen Zweck verwendbar ist, für den ungetwistetes Garn äußerst erwünscht ist, z.B. für Nähmaschinengarn·

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Verfahrens für die Herstellung eines solchen Multifil-Gannes unter Benutzung eines erwärmten Strömungsmittels, vorzugsweise Dampf,

Außerdem sieht die Erfindung die Schaffung einer Einrichtung vor, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Multifil-Garnes geeignet ist.

Ein erfindungsgemäßes Multifil-Garn enthält eine Mehrzahl von Monofil-Päden, die aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt 'ind teilweise und örtlich verklebt sind, wobei das Garn im wesentlichen unverdrillt und nicht sperrig ist und sich durch ein leinenartiges Gefühl auszeichnet

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und wobei ferner jeder der Örtlichen Verklebungsbereiche eine größere axiale als seitliche Erstreckung aufweist j jeder der Einzelfäden ist überall verteilt mit riffelartigen Wellungen versehen, wenn der Faden unter dem Elektronenmikroskop betrachtet wird, und die Einzelfäden sind auch in praktisch keiner Weise miteinander verzwirnt.

Diese neue Art Multifil-Garn kann so hergestellt werden, daß eine Mehrzahl von Einzelfäden aus ein und derselben Art thermoplastischen Polymeren oder Kopolymeren nach Schmelzbindung mit einer ünterschußgeschwindigkeit durch einen eingeengten Kanal hindurchläuft, in welchem Ströme eines erwärmten Strömungsmittels zum Zusammentreffen gebracht werden, bevor sie in die Atmosphäre austreten<,

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist« Es zeigen :

Fig. 1 eine vereinfachte Skizze zur Veranschaulichung des Herstellungsverfahrens für ein erfindungsgemäßes Mult if il-Garn,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch einen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Bearbeitungskopf,

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Fig. 3 zwei vergrößerte Querschnitte eines üblichen

Multifil-Garnes im Vergleich mit zwei Querschnitten durch erfindungsgemäßes Multifil-Garn,

Fig. 4- eine vergrößerte Draufsicht auf ein erfindungs-

gemäßes Multifil-Garn,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine für die Ausfüh

rung der Erfindung zu verwendende Busenvorrichtung,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach

PiR. 5,

Fig. 7 und 8 Reproduktionen von Elektronenmikroskopauf-

nahmen, die im Replica-Verfahren von üblichem und erfindungsgemäßem Garn auf einem Elektronenmikroskop vom Durchdringungstypmit einem Vergrößerungsfaktor von 20000 χ 2,0 hergestellt worden sind,

Fig. 9 und 10 vereinfachte erläuternde Darstellungen zur

Veranschaulichung eines Verfahrens zum Messen von Aufsplitterungen,

Fig. 11 eine schaubildliche Ansicht eines Verfahrens

zum Messen der Fälligkeit oder Sperrigkeit eJnefi Multifil-Garnes,

Fie·. 12 mehrere Ansichten zur Veranschaulichung der

Mfissung der DruckbieResteifheit des Multifil-Garnes,

3 Ü 9 8 1 6 / 1 1 1 ti

Fig· 13 eine sehaubildliche Ansicht zur Veranschaulichung der Messung der Reibungsfestigkeit eines Multifil-Garnes und

Fig. 14- und 15 axiale Schnitte durch zwei für die Erfindung

zu verwendende Düsenvcxrriehtungen»

Das erfindungsgemäße Multifil-Gara wird aus einem synthetischen thermoplastischen Polymeren oder Kopolymeren hergestellt, etwa aus Polyamid, Polyester, Polyäthylens Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder dergleichen. Unter anderem ist Polyamid sehr geeignet, für die praktische Verwirklichung der Erfindung· Der Erweichungspunkt eines Polyamid-Polymeren wird merklich niedriger in der Gegenwart eines wässerigen Gasmediums. Z.B. schmilzt Nylon 6 bei 22O⁰Gj es beginnt jedoch von 130°C ab in Gegenwart von erhitztem Dampf zu erweichen, und der Erweichungspunkt ist bei etwa 90⁰G niedriger als der Schmelzpunkt· Es kann deshalb in einem äußerst stabilisierten Verfahren und nahezu momentan, allgemein in weniger als 0,1 Sekunden durch Schmelzen verklebt werden, und zwar ohne daß eine Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften des Materials eingeleitet wird, in dem das vorstehende Phänomen wirksam ausgenutzt wird«, Aufgrunddessen ist Polyamid, wie Nylon 6 oder Nylon 66, für die Ausführung der Erfindung sehr geeignet.

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Zum besseren Verständnis wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Multifil-Garnes mit Bezug auf Fig. 1 erläutert· In diesem Beispiel wird ein gesponnenes und verstrecktes Multifil-Garn 1 von einem Vorrat zugeführt, der vereinfacht ale Spule dargestellt ist. Die Zuführung läuft durch ein Paar in Berührung stehender Zufuhrrollen 2 und geht zu einem Bearbeitungskopf 3» der die Form einer Düseneinheit hat· Am Auslaß dieses Kopfes 3 1st das Garn als erfindungsgemäßes Multifil-Garn bearbeitete¹ Dieses Garn 11 wird dann von einem Paar in Berührung stehender Abgäberollen 4 aufgenommen und schließlich auf einer Wickelspule 5 aufgewickelt.

Der Bearbeitungskopf 3 int im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur ist der Kopf 3 gegenüber Fig. 1 zur Vereinfachung der Erläuterung umgekehrt dargestellt. Ferner soll damit die Richtungsunabhängigkeit des Kopfes betont werden.

Das als Rohmaterial dienende Multifil-Garn 1 wird in den Kopf 3, Fig. 3» von unten eingeführt. Der Kopf weist ein Garnführungsstück a auf, das mit einer Mittelbohrung versehen und konzentrisch mit einem Hüllenglied b gekoppelt ist, Die Zentrale Führungskanalbohrung al für das Garn hat einen Durchmesser allgemein von etwa 0,1 - 5 mm. Eine Speiseleitung b· ist für die Zufuhr eines bestimmten, erwärmten

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Strömungsmediums, vorzugsweise Heißdampf, von einer nicht dargestellten Vorratsquelle vorgesehen, die vorzugsweise ein Behälter oder Boiler ist· In den Hüllenkörper b ist eine Einlaßöffnung c ausgebildet, die sich konzentrisch und axial erstreckt· Ein Drosselhals d ist auf einem Zwischenabschnitt der Einlaßöffnung c vorgesehen und hat einen verringerten Durchmesser, vorzugsweise O, 1 - 5 nun. Der innerste Abschnitt q der Einlaßöffnung c bildet eine nach innen vergrößerte, kegelförmige Kammer, welche als Strömungsmittel-Kollisionsraum dient, wie noch erläutert wird·

Das erwärmte Strömungsmittel, vorzugsweise heißer Dampf, wird von dem Zufuhrrohr b¹ durch einen Ringraum p, der zwischen dem Führungsstück a und dem Hüllenkörper b ausgebildet ist, in den Raum α eingeführt, in dem die Strömungsmittelflüsse miteinander zur Kollision gebracht werden· Die Führungsbohrung al weist ein Inneres oder Einlaßende f und ein äußeres oder Auslaßende e auf. Der Zwischenraumkanal ρ ist so ausgebildet, daß er wenigstens in der vorliegenden Ausführungsform eine seitliche Abmessung von 1,2 mm hat ο

Der Bearbeitungskopf 3 ähnelt in seiner äußeren Erscheinung etwas einer Taslan-Bearbeitungseinheito Seine tatsächliche Wirkung ist ,jedoch von einer solchen Einheit durchaus ver-

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schieden. Das erwämrte Strömungsmittel, das in den Raum α gelangt ist, der teilweise von dem verengten Hals d und von dem Einlaß f der Führungsbohrung al begrenzt wird, wird einem merklichen Ausgangswiderstand unterworfen und daher in seinem kompromierten Zustand und in konstanter und gegenseitiger ßtrömungskollision gehalten. In diesen Raum q wird das Multifil-Garn in Pig. 2 von unten eingeführt und läuft durch diesen Raum nach oben, wobei auf das Garn das erhitzte Strömungsmittel einwirkt, das im komprimierten und Strömungskollisionszustand gehalten wird. Nach Beendung eines solchen Behandlungskontaktes mit dem Multifil-Garn 1 wird das Strömungsmittel aus den beiden Endöffnungen c und e abgegeben, nachdem es sich geteilt hat und in entgegengesetzter Richtung durch die öffnung und die Führungsbohrung abgeflossen ist. Das Strömungsmittel tritt dann in die offene Atmosphäre über. In diesem Fall ist zu beac/iten, daß das Multifil_Garn 1 in den Behandlungskopf J mit einer Zuführungsknappheit oder Untergeschwindigkeit zugeführt wird. Das Garn wird durch Kontakt mit dem unter hoher Temperatur und hohem Druck stehenden Strömungsmittel, das in der Kammer α vorhanden ist, auf eine über dem Erweichungspunkt des Fadenmaterials liegende Temperatur erwärmt. Dadurch verkleben die Monofil-Fäden miteinander örtlich und teilweise, und zwar wiederholt, wie vereinfacht in Fig. 4 dargestellt ist, in der eine Anzahl schwarzer Striche die zwischen den Monofil-Bestandteilen auftretenden Bindungen darstellen. Das vollständig erfindungsgemäß

i-D ORKSiHAL 30901(5/11 "¹J - 13 -

bearbeitete Garn, das aus dem Auslaß e austritt, ist in den Fig, 1 und 2 bei 11 dargestellt.

Die Einspeisung des gestreckten Multifil-Garnes 1 kann von einer Wickelspule aus erfolgen. Vorzugsweise kann jedoch das Multifil-Garn, das an der Abgabeseite einer Garnverstreckungseinheit herauskommt, für die Einspeisung in eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden.

Anstelle des gestreckten Multifil-Garnes 1, siehe Eig. 1 und 2, kann ein unverstrecktes Garn gleicher Art, falls erforderlich, benutzt werden. In diesem Fall muß jedoch beachtet werden, daß, falls das ungestreckte und erfindungsgemäß behandelte Garn später einem Streckyorgang unterworfen wird, die örtlich und teilweise verklebten Bereiche unbeabsichtigt wieder aufgetrennt werden können. Es ist deshalb erforderlich, ein unverstrecktes Multifil-Garn so zu behandeln, daß die Fadenbindungen merklich intensiviert werden« Wie bereits erwähnt, wird das Garnmaterial von. dem Zufuhrrollenpaar 2 nach dem Abgaberollenpaar 4- mit Zuführknappheit zugeführt· Bei Verwendung von verstrecktem Garnmaterial kann die Zuführknappheit weniger als 10$ betragen und vorzugsweise im Bereich von 5 - Q$ liegen. Bei einer größeren Zuführknappheit als 10$ kann das Ausmaß der örtlichen Fadenverklebungen auf einen unerwünschten Grad abnehmen, wie der Erfindung zugrundeliegende Versuche gezeigt haben·

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Der Bearbeitungskopf, der beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, soll ein Paar entgegengesetzter Auslaßöffnungen für den Bearbeitungsdampf haben, um tatsächlich eine Strömungsmittelkollisionskammer bei q zu bilden und das erfindungsgemäß behandelte Mufctifil-Garn herzustellen· Es soll jetzt angenommen werden, daß _tjeder der inneren Durchmesser bei al und d so gewählt worden ist, daß er 0,1 - 5 mm ||β-trägt. Der Bearbeitungsdampf kann dann in einer Richtung und durch den Auslaß c allein austreten, falls die Zwischenraumabmessung bei ρ kleiner als 1,2 mm ist. In diesem Fall würde der Bearbeitungskopf 5 nur die Wirkungen ermöglichen, die den als Taslan-Wirkungen bekannt sind und für die Herstellung von fülligem Garn benutzt werden. Es wird angenommen, daß der Unterschied zwischen den beiden Bearbeitungsköpfen dadurch verursacht wird, daß der Dampf auf zwei Wegen entweichen kann und daß eine Kollisionskammer q für die Dampfströmungen an einem Zwischenbereich zwischen den beiden Dampfauslassen vorgesehen ist·

Durch Bemessung des inneren Durchmessers der Führungsbuchse a bei al und der eingeengten Kehle d mit weniger als 0,1 mm wird bei q eine statische Kompressionskammer gebildet, jedoch wird die Durchgangsgeschwindigkeit des für die Bearbeitung benutzten Strömungsmittels unannehmbar klein. Um die erfindungsgemäßen Wirkungen auf das zu bearbeitende Multifil-Garn zu erzielen, müssen die folgenden zwei Bedingungen aufrechterhalten werden. Zunächst muß eine

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dynamische Kompressionskammer bei q gebildet werden, in der die Strömungsmittelflüsse gegeneinander in Kollision gebracht werden. Zweitens muß ein merkliches Ausmaß an Strömungsgeschwindigkeit des für die Behandlung benutzten erhitzten Strömungsmittels, wie Dampf, aufrechterhalten werden· Anstelle des erhitztem Dampfes, der in der vorstehenden Beschreibung erwähnt ist, kann auch ein erwärmtes gasförmiges Medium, wie Heißluft, in den Bearbeitungskopf J eingeführt werden.

Die Einführung des erhitzten Strömungsmitteis durch Einspritzen in den Bearbeitungskorcf 5 ist sehr schwer in einem allgemein stetigen Zustand zu halten und führt zu einer beträchtlichen Schwankung in den Färbeeigenseliaften und verschiedenen physikalischen Eigenschaften des au bearbeitenden Multifil-Garnes. Bei der Erfindung ist jedoöh nach Ausführung verschiedener Versuche gefunden worden, daßj falls' der vorerwähnte Behandlungsschritt unter Verwendung von heißem Strömungsmittel gleichzeitig mit dem Fadenstreckvorgang ausgeführt wird, die erwähnten nachteiligen Schwankungen im wesentlichen vermieden werden können. Durch Aufnahme des zuletzt erwähnten Verfahrens,tei dem die beiden Schritte gemeinsam ausgeführt werden, kann ein Multifil-Garn, das teilweise und örtliche Bindungen aufweist und ungezwirnt und praktisch verwendbar ist, in einer äußerst einfachen, wirtschaftlichen und leistungsfähigen Weise' hergestellt werden.

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In Fig. 3 sind bei I und II zwei Querschnittsansichten eines üblichen Multifil-Garnes stark vergrößert und vereinfacht dargestellt. Diese Art Garn weist praktisch keine örtlichen Fadenbindungen auf·

In Fig. 5 sind bei III und IV zwei Vergleichquerschnitte eines erfindungsgemäßen Mustergarns den vorerwähnten Querschnitten gegenübergestellt· örtliche und teilweise Fadenbindungen sind zu einem merklichen Ausmaß ausgebildet. Die Figuren lassen erken«nen, daß ein Multifil-Garn, das eine derartig innige und häufige Bildung örtlicher Fadenbindungen aufweist» die unmittelbare praktische Verwendung des Garnes ohne Anwendung von Garnzwirnungen gewährleistet.

Einen abgewandelten Bearbeitungskopf zeigen zusammen die Figuren 5 und 6. Dieser Kopf weist einen äußeren hohlen Zylinder 6 und einen inneren, konzentrisch darin angeordneten Zylinder 7 auf, der starr mit dem äußeren verbunden ist· Der äußere Zylinder 6 ist mit axial und nach innen vorspringenden Kegeln 20 und 20* ausgebildet, die ihrerseits entsprechende Garnführungskanäle g und g¹ aufweisen, die axial in Flucht miteinander liegen. Diese Kanäle g und g¹ enden als zur offenen Atmosphäre führende Auslässe h und h*. Die Kanäle g und g* haben die inneren Enden i bzw. i¹. Ein seitlich sich erstreckender Einlaß j geht durch die Wand des äußeren Zylinders 6 etwa auf halber Höhe·

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Der innere Zylinder 7 ist mit kegelförmigen Ausnehmungen 21 und 21· ausgebildet, die in der Mitte der beiden Endflächen in axialer Richtung sich erstrecken«, Die vorspringenden Kegel 20 und 20^f liegen gegenüber den kegelförmigen Ausnehmungen und 21', wobei der Kegelwinkel der vorspringenden Kegel kleiner als der der Ausnehmungen ist, so daß ein gewisses Ausmaß an Strömungskonvergenz erreicht wird. Jeder der Kanäle g und g" weist am Scheitel des Kegelvprsprunges 20 bzw. 20' nach innen eine öffnung i bzw. i' auf» Der innere Zylinder 7 ist mit einem in der Mitte axial sich erstreckenden Kanal k ausgebildet, der nach zwei Seiten in die entsprechenden Böden der Ausnehmungen 21, 21' mündet. Die Kanäle g, k und g¹ liegen in Flucht hintereinander. Die Hälfte des Kegelscheitelwinkels, in Fig. 5 mit θ bezeichnet, muß kleiner als 4-5° gewählt werden» Das erwärmte Behandlungsströmungsmittel, vorzugsweise Dampf, wird durch den Einlaß j und dann durch die kegelförmigen Zwischenräume 22 und 22' in entgegengesetzten Richtungen geführt, wie in Fig. 5 vereinfacht durch mehrere kleine Pfeile angedeutet ist« Die Strömung geht dann in die Mittelkanalbohrung k, £ie einen Kollisionsraum für die Strömungsmittelflüsse bildet, da die gegeneinander gerichteten Strömungsmittelflüsse innerhalb dieses Mittelkanals k in Kollision gebracht werden. Die Strömungsmittelkompressions- und Kollisionswirkungen sind in diesem abgewandelten Bearbeitungskopf nach Fig. 5 der Ausführungsform nach Fig. 2 überlegen. Wenn jeder der Kanäle g und g¹ eine Länge aufweist, die zehnmal größer als die entsprechende

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Bohrungsgröße ist, kann der gewünschte Effekt noch weiter erhöht werden. Die Bohrungsgröße bei g und g¹ kann vorzugsweise 0,1 - 5 mm betragen· Bei Einhaltung dieser Bedingungen wurde erreicht, daß die Bearbeitungsleistung auf etwa den doppelten Wert oder noch höher im Vergleich mit dem Bearbeitungskopf nach Fig. 2 gesteigert werden konnte.

In dem erfindungsgemäß bearbeiteten Multifil-Garn erstrekken sich die das Garn bildenden Einzelfäden im wesentlichen in der Erstreckungsrichtung des Garnes, so daß praktisch keine merklichen Kreuzverbindungen zwischen den Einzelfäden vorhanden sind, selbst im Vergleich mit üblichen, geringst— gezwirnten, falsch gezwirnten Multifil-Garnen·

In Fig. 7 ist das allgemeine Erscheinungsbild eines üblichen Einzelfadens eines unbehandelten Multifil-Garnes dargestellt, das bei einer Aufnahme in einem Elektronenmikroskop mit einem Vergrößerungsfaktor in der Größenordnung von 20000 nach dem Reprica-Verfahren erhalten wird. Die Oberfläche des Fadens zeigt ein wächsernes Aussehen und ist im wesentlichen glatt und glänzend. Andererseits zeigt ein gleicher Einzelfaden, der jedoch erfindungsgemäß behandelt worden ist, eine große Anzahl feiner riffelartiger WoXlAn* die im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Fadens verteilt sind, wodurch er seine wächeeime, gXatfce Oberflächenerseheinung verliert und einen leinepürtigen Griff zeigt. Es wurden mikroskopisch mehrere parallele

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Einzelfäden untersucht« Dabei wurden praktisch keine mechanischen Querverbindungen beobachtet. Die erfiidungsgemäß behandelten Multifil-Garne sind in den verschiedensten Verwendungsbereichen einsetzbar, in denen unverzwirnte Garne benötigt werden, die glatt und mit hoher Geschwindigkeit zugeführt und geführt werden können. Diese verbesserten Garne sind äußerst wertvoll z«B· als Nähmaschinengarne und zum Wirken von Pullovern und anderen textlien Wirk- und Strickwaren.

Als Beispiel für das verbesserte Multifil-Garn ist als Ergebnis der Betrachtung unter einem Elektronenmikroskop festgestellt worden, daß die oben erwähnten sehr feinen Wellungen allgemein eine mittlere Höhe oder Tiefe in der Größenordnung von 2,5 -25 χ 10"^ mm haben. Die Anzahl der feinen Riffelungen, die über die gesamte Oberfläche des Einzelfadens verteilt gefunden wurden, lag in der Größen-

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Ordnung von 4- - 20 χ 1Cr pro cm .

Wie vereinfacht bei III und IV in Fig. 3 dargestellt, sind die Bindungen zwischen den das Garn bildenden Einzelfäden nicht nur oberflächlich, sondern können als im wesentlichen materialaustauschender Art bezeichnet werden. Daher sind die Bindungen äußerst steif und stark und erstrecken sich über eine merkliche axiale Länge. Es wird angenommen ,-daßdiese Tatsache zur Herstellung eines nicht verzwirnten Fadenbündels und der beanspruchten leinenartigen Erscheinung

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beiträgtο Die vereinfachte Darstellung in Pig· M- zeigt, daß die länglichen Bindungen zwischen den Einzelfäden zufällig nicht nur allein in Längsrichtung, sondern auch in der Quererstreckung des Multifil-Garnes erzeugt werden. Eine praktische Beobachtung zeigt, daß über 90# der das Garn bildenden Einzelfäden entlang einer Strecke von 1" (2,54 cm) des Garnes Verklebungen aufweisen. Wenigstens 80# der Bindungen haben eine Länge ,jeweils von wenigstens 5 mm in axialer Länge des Garnes. Ein bestimmter Prozentsatz der Bindungen kann punktartig sein oder Bindungen durch Zusammenschmelzungen von kürzerer Länge aufweisen· Aufgrund der Ausbildung der vorerwähnten Art ziemlich dicht verteilter, inniger Bindungen zwischen den Einzelfäden kann ein erfindungsgemäß behandeltes Multifil-Garn nicht in die Einzelfäden zerlegt werden, selbst wenn es ziemlich schweren äußeren mechanischen Kräften unterworfen wird, z.B. während des Durchganges durch eine Anzahl von Garnführungsvorrichtungen und ziemlich starker Reibung zwischen dem Garn und den Führurgen. Obwohl das erfindungsgemäß bearbeitete Multifil-Garn nicht besonders und mit Absicht gezwirnt ist, ist es gut dauerhaft gegen schwere mechanische Reibungsbeanspruchung, wie sie häufig bei der Bearbeitung als Nähmaschinengarn auftritt, z.B. durch den Gleitdruckkontakt des Garnes mifc/ier Wand des Nadelöhrs oder dem zu nähenden Material₀ Diese befriedigende Einzelfadenbindunp;, die durch die starken Verklebungen oder Bindungen zwischen den Fäden geschaffen wird, macht das

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sonst unvermeidliche, beabsichtigte Verzwirnen des Garnes überflüssig·

Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf mehrere bevorzugte, zahlenmäßig belegte Ausführungsbeispiele erläutert»

Beispiel 1

Nylon 6 in Spänen und mit einer relativen Viskosität von 0,3 mit Bezug auf Schwefelsäure wurde in üblicher Weise gesponnen und zu einem Multif il-B ündel von 70d/24-f (f= Einzelfaden) gestreckt» Es wurde ein abgewandelter Bearbeitungskopf nach Pig. 5 benutzt, bei welchem θ = 4-5°, der innere Durchmesser im Kanal k = 0,5 mm und die Länge der Kanäle g und g¹' 20 mm war. Das Multifil-Material wurde mit Dampf unter den folgenden Bedingungen behandelt ι

Muster Nr« Temp. ,C Behandlungszeit Ausmaß der Zufüh-

Sekunden rungsknappheit in %

A	130	O.OO7	3.5
B	150	O.OO7	3.5
C	150	0.02	3.5,
D	150	0.02	-2.0
. E	keine Be	handltinsc

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Das bearbeitete Multifil-Garn hatte die folgenden Eigenschaften :

Bindungsbedingungen

Must er Nr.	Ausmaß der Fülligkeit	#-Satz an gebundenem Monofil-Fäden pro Zoll (1 Zoll -2,54cm)	Länge ,jaäej Bindung	? Druckbiegungs- Starrhelt	•	12
A	4.0	92*	8%	25
B	3.9	9596	m%	30
C	3.6	995*		35
D	4.1	-	—
E	3.5	0	0

Das Ausmaß der Fülligkeit oder Sperrigkeit wurde in der in Fig. 11 vereinfacht dargestellten Weise gemessen· In ein hohlzylindrisches Gefäß 41 mit einem abgeschlossenen Ende wurde das Multifil-Garn, das in Längen von 30 mm geschnitten worden war, wie in Fig. 11 bei 42 vereinfacht angedeutet, gelegt und von oben mit einer Last 40 von 10g belastet. Die wirksame Höhe oder Dicke der derart belasteten Garnabschnitte wurde gemessen und durch das Gewicht des geschnittenen Garnes geteilt.

Der Prozentsatz der gebundenen Einzelfäden wurde durch Zählung der Anäzhl solcher Fäden bestimmt, die Schmelzbindungen mit einer Schmelzlänge von wenigstens 5 nun aufwiesen,

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im Vergleich zu der Gesamtzahl«

Die Druckbiegesteifheit, die auch Knicksteifheit genannt werden kann, wurde entsprechend der Darstellung der Pig. bestimmt« Nach diesem ¥erfaia?en wurde eine Celluloid-Platte 15, die wenigstens eine Breite von 5 cm hatte^ verwendet» Das behandelte Mdfctifil-Gara 1 wurde mit 200 Wicklungen darauf aufgewickelt« Dann worden zwei Klebebandstreif en 14-parallel zueinander, siehe I₉ Fig=, 12,- auf die Platte 13 geklebt, um die darauf aufgewickelten Garnwindungen .in ihrer lage zu halten« Danach wurden öle überschüssigen Teile des aufgewickelten Garnes mit einem U-fesser weggeschnitten, so daß die festgeklebten und iia.ührer X-age gesicherten Hauptabschnitte der Garnwindungen des behandelten Garnes 1, siehe II, Fig. 12, nachblieben» Die fisäerten Garnelen©nte" hatten alle eine Länge von 5 esa« Diese Garnelemente₈ die im wesentlichen parallel zueinander gehalten ii?urden_s wurden in Längsrichtung mittels und zwischen einem Paar gegeneinander bewegbarer Druckwerkzeuge 15 und 16₉ die elastisch festgehalten wurden, zusammengedrückt. Darauf wurde die in axialer Richtung wirkende Kraft als Maß zur Bestimmung der gesuchten Druckbiegesteifheit gemessene In Figo 12, III, sind die Prüfbedingungen unmittelbar vor Anwendung des axial wirkenden Druckes vereinfacht veranschaulichte Der derart gemessene Wert wird allgemein in der Einheit mg/10Of an^e^ebene

- 24- ~ 3 0 9 816/1110

In der vorstehenden Tabelle entsprechen die Muster A, B und C erfindungsgemäßen Multifil-Garnen. Diese behandelten Garne zeigen eine leinenartige Erscheinung· Das Ausmaß der Fülligkeit oder Sperrigkeit ist im wesentlichen unverändert, verglichen mit nicht behandeltem Garn· Im Fall des Musters D wurde das Ausmaß der Zuführungsknappheit mit ~2# gewählt, d.h., das Garn wurde während des Behandlungsvorganges im lockeren Zustand gehalten. In diesem Fall zeigte sich, daß der Behandlungsschritt nicht in brauchbarer Weise fortgesetzt werden konnte·

Im Fall der Muster A, B, C und E wurde bei Beobachtung der Bindungszustände gefunden, daß dießindungen oder Verklebungsstellen nicht nur in axialer, sondern auch in Urafangsrichtung des Garnes zufällig verteilt lagen, wie vereinfacht in Fig. 4 angedeutet ist. Mehr als 90% der das Garn bildenden Einzelfäden waren auf einer Länge von einem Zoll (2,54- cm) teilweise miteinander verbunden· Mehr als 8O# der Bindungen bestanden aus Schmelzverbindungen von wenigstens 5 mm Länge,

Die Muster A und C weisen Fadenquerschnitte auf, wie in Fig. 3, III und IV dargestellt. Die Querschnitte der Muster D und E sind schematisch in Fig. 3, I und II dargestellt.

309816/1 1 1

Die Druckbiegeelastizität eines derart behandelten Multifil-Garnes weist eine besondere Entsprechung zum Ausmaß der Bindung zwischen den Einzelfäden auf. Die vorstehende Tabelle veranschaulicht, daß ein bemerkenswerter Unterschied in der Druckbiegesteifheit zwischen den behandelten Garngruppen A, B und C und dem Beispiel E für nicht behandeltes Garn besteht· Wenn die Behandlungstemperatur erhöht und/oder die. Behandlungsdauer verlängert wird, wird das Ausmaß der Entwicklung thermischer Bindungen entsprechend erhöht·

Als Vergleichsversuch wurden gekräuselte Garne gemäß dem Beispiel 5 der US-PS 3,2,51,181 hergestellte

Die behandelten Garne aus Nylon 6 mit 70 d/24f wurden gesammelt und zu einem Tau von 70000 d/ 2400Of gebildet, das mit einer Geschwindigkeit von 183 ein/min in den in Figo 5 der US-PS 3»251,181 abgebildeten Apparat in Form eines abgeflachten Bandes eingespeist wurde₀ Die Behandlung wurde dann unter Verwendung von Dampf mit 288°C ausgeführt· Auf diese Weise wurde ein gekräuseltes Garn mit 21 Kräuselungen pro Zoll (2,54 cm) hergestellt» Das Ausmaß an Fülligkeit betrug 21,5β Das. Ausmaß der Entwicklung von in Bindung stehenden Einzelfäden betrug 4OjIi, die mittlere gebundene Länge 2O#, die Druckbiegesteifheit 5 mg/100 -f. Damit zeigte sich ein merklicher Unterschied in verschiedenen physikalischen Eigenschaften gegenüber einem erfindungsgemäß behandelten Multifil-Garn,

-» 26 «-» 3 09816/1116 "

Im Fall des vorstehend beschriebenen Kräuselgarnes konnten erhebliche kräftige thermische Bindungen zwischen den Einzelfäden nicht beobachtet werden.

Beispiel 2

Nylon 6-Späne mit einer relativen Viskosität von 2,4 gegenüber Schwefelsäure wurden gesponnen und gestreckt wie im vorstehenden Beispiel 1, um ein Multifil-Garn von 1260d/204f herzustellen. Dieses Garnmaterial wurde unter Verwendung desselben Bearbeitungskopfes, wie in dem vorstehenden Beispiel 1 benutzt, unter den nachfolgend angegebenen Bearbeitungsbedingungen behandelt, um ein ähnliches Garn mit starken, örtlich gebundenen Einzelfäden herzustellen.

Huster Temp.,⁰C Behandlungszeit, Ausmaß der Zuführungs-Nr. Sekunden knappheit in %

F	140 (Dampf)	0.04	3.5
G	150 (-··-)	0.01	8.0
H	160 ( -"-)	0.005	0.5
I	190 (Heißluft)	10	3.5
J	230 ( -«- )	5	3.5
K	300 ( -"- )	1	3.5

309816/ 1 1 1 S

2250^84

Für das behandelte Multifil-Garn ergaben sich die folgenden Eigenschaften :

_; Bindungsbedingungen

Muster Ausmaß der Festigkeits- Ergiebig-j#-Satz an Länge Nr. Fälligkeit Verhältnis keit . gebundenen ,jeder

in # 'Monofil- Biegung

!Fäden pro ■Zoll (2,54 cm)

F	5.7	85	100	95	85
G	4.0	84	100	91	82
H	5.6	82	100	92	93
I	3.4	79	85	90	86
J	3.6	77	80	92	85
K	5.9	74	78	94	; 86

Das Festigkeitsverhältnis bedeutet die Festigkeit des thermisch behandelten und örtlich gebundenen Garns gegenüber der Festigkeit des gesponnenen und gestreckten Multifil-G arnm at er i al s c

Die Ergiebigkeit bedeutet das Ausmaß des erfolgreich aufgewickelten Garnes gegenüber einer bestimmten Garnmenge (1,5 kg) des behandelten Garnes, das aus 100 kg des gestreckten Rohgarnes hergestellt worden ist« Die Schwierigkeiten, auf denen die verringerten Ergiebigkeiten beruhen, wurden durch Schmelzbrüche und Garnverwirrungen auf den FührungsroIlen verursacht·

- 28 309816/1115

~²⁸~ 2250504

BeJgpiel 3

Nylon 6-Späne mit einer relativen Viskosität von 2,3 gegenüber Schwefelsäure wurden gesponnen und gestreckt, wie in dem Beispiel 1, um ein Multifil-Garn herzustellen. Dieses , Rohgarn wurde unter Verwendung eines Bearbeitungskopfes behandelt, der derselbe wie im Beispiel 1 war, wobei die folgenden Behandlungsbedingungen eingehalten wurden, um ein ähnliches Garn herzustellen, dessen Einzelfäden starke und im wesentlichen örtliche Bindungen aufwiesen.

Muster Temp., ⁰C Behandlungszeit Ausmaß der Zuführungs· Nr. Sekunden knappheit in $>

A¹	130	0.007	3.5
B'	150	0.007	3.5
C¹	150	0.02	3.5
E¹	keine	Behandlung

Das behandelte Multifil-Garn zeigte danach die folgenden Eigenschaften j

Muster Zahl der Garn-Oberflächen-Zustand

Nr. Zwischen- Anzahl der gebil- (Mittlere Höhe der gebil Päden- deten feinen Vor- deten feinen Vorsprünge

Bindungen, sprünge, ο
Stellen Bogenmaß/mm

A¹ 47 5 x 107 2.7 χ 10~⁵ - 10 χ

B" 51 14 χ 107 5 x 10~⁵ - 25 χ 10~⁵

C 52 18 χ 107 5 x 10~⁵ - 15 χ 10~⁵

E¹ 45 1.5 x 107 1.2 χ 10~⁵ - 2.3 χ 1

- 29 -309816/1116

Das Ausmaß der zwischen Einzelfäden bestehenden Verbindungen wird dargestellt durch" die Anzahl der Fadenkreuzungen, die mikroskopisch pro Zoll beobachtet worden sind« Jeder der angegebenen Werte ist der Mittelwert aus zehn gleichen Mustern,

Die Oberfläche eines Einzelfadens zeigte bei Beobachtung durch ein Elektronenmikroskop mit 20000facher Vergrößerung eine Bedeckung mit feinen riffelartigen Wellungen, wie bei den vorhergehenden Beispielen, und vermittelte ein wachsfreies Gefühl·

Es gab praktisch keine Unterschiede in den Querverbindungen zwischen den Einzelfäden des Rohgarnes und des thermisch behandelten Garnes· Es zeigte sich, daß während der Wärmebehandlung mit erwärmtem Strömungsmittel Verzwirnungen und Einzelfaden-Verbindungen nicht erzeugt oder angebracht wurden· Wenn die Behandlungstemperatur erhöht wurde, vergrößerte sich auch beträchtlich und entsprechend die An^zhl und die mittlere Höhe der erzeugten Wellungen, wie im Elektronenmikroskop beobachtet wurde« Wenn jedoch die Behandlungsdauer verlängert wird, können die Scheitel der Wellungen abgeflacht werden, so daß die mittlere Höhe der Riffel oder Kämme unter Umständen einer Verringerung unterworfen sein kann.

- 30 -

309816/1115

Zum Vergleich wurde Multifil-Garn, wie oben erwähnt, auf der Basis von Nylon 6 mit 70 d/24 f unter den besonderen Bedingungen, die in Beispiel 8 der japanischen Patentveröffentlichung 12,230/1961 betrieben sind, zur Verpflichtung gebracht· Es wurde gearbeitet mit einem pneumatischen Druck von 0,7 kg/cm Überdruck, einer Ubermaßzuführung von 2#, einer Spannung von 4 g, einer Garnzuführungsgeschwindigkeit von 450 m/min ρ Das derart zur Verpflichtung gebrachte Garn zeigte über 5000 Fadenkreuzungen pro Meter und entsprechend beträchtliche Unterschiede gegenüber einem erfindungsgemäßen Multifil-Garn.

Beispiel 4

Nylon 66-Späne mit einer relativen Viskosität von 3>0 gegenüber Schwefelsäure wurden in üblicher Weise im Schmelzverfahren gesponnen und gestreckt, um ein Multifil-Garn von 140 d/48 f herzustellen. Dieses Garn wurde thermisch mit einem Behandlungskopf nach Piß, 5 bearbeitet, der folgende Größen aufwies: Θ = 45°, Bohrungsgröße bei k = 0,6 mm, Länge von g und g¹ = 50 mm. Die Wärmebehandlung wurde unter den folgenden Bedingungen vorgenommen :

Muster Temp_e, ⁰C Behandlungszeit Ausmaß der Zuführungs· Nr. Sekunden knappheit in %

L	160	O.OO7
M	180	O.OO7
N	180	0.02

5 5

- 31 - copy

309816/1115

2750584

Das sich ergebende Multifil-Garn zeigte die folgenden physikalischen Eigenschaften :

; Bindungsbedingungen

Muster Druck- Zahl Ergie- Festig- Reibungs-Länge fy-Satz Länge

! N r. Biegungs- der Zwi- big- keits- festig- der an ge- Jeder

' Starrheit sehen- keit $ verhält- keit Schnitt-bundenen Bin-

mg/10Of Fäden- nis in % Teilung Nonofil- dung

Bindun- · fäden

gen, pro Zoll

Stellen (2,54cm)

L- 31 46 100 83 0.32 12 93

M 40 49 100 80 0,54 7 97

N 43 48 100 81 0.75 4 99

E 15 45 100 - 100 0

Die Länge der Schnitt-Teilung wurde in der W_eise gemessen, wie in den Figuren 9 und 10 veranschaulicht*

Zu diesem Zweck wurde ein Abschnitt von 1 m Länge eines behandelten Multifil-Garnes 11 mit einer Gewichtmasse 9 unter einer Belastung von 0,7 g/ö aufgehängt.Nach Verstreichen von einer Minute wurde das Garn 11 mittels einer Schere 8, siehe Fig« 9> in einer Höhe von 30 cm, gemessen von dem Belastungsgewicht 9» zerschnitten· Sodann wurde in mm die Länge 1 des Garnes 11, siehe Fig. 10, gemessen,auf der die Einzelfäden auffächerten·

Die Reibungsfestigkeit ist ein Maß für die Festigkeit oder Zuverlässigkeit des Garnes während einer mit Reibung ver-

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309816/1115

bundenen Gleitbewegung. Die Reibungsfestigkeit wurde in der in Fig. 12 vereinfacht dargestellten Weise gemessen·

Hierzu wurden drei Stifte 17 in das Material eines starren Brettes 18 in einer Dreiecksanordnung hineingetrieben. Der Abstand von Stift zu Stift wurde auf 2 - 5 cm eingestellt. Das Garn 11 wurde so gelegt und gezogen, daß drei aufeinanderfolgende 90 °-Winkel gebildet wurden. Sodann wurden mit den Händen die beiden Enden des Garnabschnittes gefaßt, der darauf gleitend mit einer Geschwindigkeit von einer Hin- und Herbewegung pro Sekunde und mit einer Spannungsbelastung von etwa 0,5 g/denier hin- und hergezogen wurde. Die Schnittteilungslänge wurde vor diesem Versuch mit Iq gemessen« Entsprechend wurde die Schnitt-Teilungslänge nach Ausführung von zehn hin- und hergehenden Reibungsbewegungen mit 1^₀ bezeichnet. Die Reibungsfestigkeit kann dann durch die folgende Formel ausgedrückt werden :

¹O Reibungsfestigkeit «

¹IO " ¹O

Aus der zuletzt angeführten Tabelle ergibt sich, daß die beiden Wertreihen, nämlich die Schnitt-Teilungslänge und die Druckbiegesteifheit, in guter Entsprechung zu dem Ausmaß oder der Menge der thermischen Bindungen zwischen den Einzelfäden stehen. Aufgrund der der Erfindung zugrundeliegenden

- 33 -

309816/1115

Versuche zeigt sich, daß die Schnitt-Teilungslänge eines in üblicher Weise geschlichteten Multifil-Garnes, das zur Herstellung textiler Tuche verwendbar ist, algemein weniger als 50 rom betragen solle

Die Mustergarne L, M und N wurden als Nähmaschinengarn für Steppstich- oder Überstichnähte verwendet; dabei traten keinerlei Schwierigkeiten auf«, Die Glattheit und Festigkeit des Garnes erwiesen sich für diesen Zweck als besonders überlegen. Die Druckbiegesteifheit war ebenfalls innerhalb eines befriedigenden Bereiches₀

Beispiel 5

Gestreckte Multifil-Garne mit 70 d/24- f aus Nylon 66, Polypropylen und Polyäthylenterephthalat wurden thermisch unter Benutzung eines Behandlungskopfes bearbeitet, der im wesentlichen gleich dem für das Beispiel 1 benutzten Ko.mf war, wobei jedoch Heißluft anstelle von erwärmtem Dampf benutzt wurde. -

Die folgenden Ergebnisse sind zu verzeichnen :

-34- -

309816/1115

	Behand- lungs— zeit Sekun den	—	Ausmaß der Zufüh- rungs- kaapp- heit in %	54 -	Druck- Bie gung s- Starr- heit mg/10Of	2250584	Länge jeder Bindung
	7		5		42	Bindungsbedingun«en	86
Temp·, ⁰C	6	5	Zahl der Zwi- schen- Fäden- Bin- dungen, Stellen	58	#-Satz an gebun denen Monofil- Fäden pro Zoll (2,54 cm)	92 85
Nylon-66 260	3	5	50	40	94	91 81
Poly pro- ₁₇«- pylen ^IJ			53
Polyäthy- lentereph-275 thalat	55
Beispiel 6

Späne aus Nylon 6 mit einer relativen Viskosität von 2«8 gegenüber Schwefelsäure wurden in üblicher Weise im Schmelzverfahren gesponnen und dadurch unverstreckte Multifil-Garne hergestellt. Biese Garne wurden unter den nachfolgenden Bedingungen mit Dampf behandelt :

Muster Temp., C Behandlungszeit, Ausmaß der Zuführungs-Nr. Sekunden. knappheit in %

0	150	O.OO7	3.5
P	150	O.OO7	5.5
Q	160	O.OO7	5.5

309816/1115

- 35 -

INSPECTED

Die derart behandelten und gestreckten Garne hatten die folgenden physikalischen Eigenschaften :

Bindungsbedingungen

Muster Ausmaß Druck- Länge der - #-Satz an ge- Länge Nr. der Biegungs- Schnitt- fbundenen jeder Füllig- Starrheit Teilung Monmfil- Bindung keit mg/10Of Fäden pro

Zoll

cm)

O 45 17 98 10 33 P 48 30 43 87 76 Q 46 40 12 93 84

Das Muster 0 zeigte praktisch keine Festigkeit nach dem Streckvorgang. Das Muster P zeigte keine brauchbare Festigkeit; nur das Muster Q war brauchbar«

Beispiel 7

Späne aus Nylon 6 mit einer relativen Viskosität von 0,8 gegenüber Schwefelsäure wurden in üblicher Weise zu unverstreckten Multifil-Garnen von 735 d/34 f versponnen₀ Diese Garne wurden in einem Streckbereich auf das 3,2fache gestreckt und gleichzeitig mit heißem Dampf unter denselben Bedingungen, wie im vorhergehenden Beispiel 6 beschrieben, behandelt. Diese Mustergarne werden mit O¹, P¹ und Q¹ bezeichnete Die durch die Behandlung erzielten physikalischen Eigenschaften sind nachstehend aufgeführt :

- 36 309816/ 1115

Bindungsbedingungen

Muster Ausmaß Bereich Bereich #-Satz an ,Länge jeder

Nr. der des der gebundenen Bindung:

Füllig- Festip;- Schnitt- Mondfilkeit keits- Teilungs- Fäden pro Zoll verhält- längen (1 Zoll * 2,54-nisses cm)

o·	51	83-85	0-20	96	88
pi	52	81-83	0-15	97	90
Q'	49	82-83	0-11	98	91
F	53	81-87	0-43	95	85
G	60	81-86	0-37	91	82
H	80-86	0-25	92	93

Der Bereich der Festigkeitsverhältnisse wurde dadurch bestimmt, daß Versuche mit η = 10 ausgeführt und die Maximum- und Minimum-Werte des Festigkeitsverhältnisses gemessen wurden. Der Bereich der Schnitt-Teilungslängen wurde entsprechend mit η s 10 bestimmt. Die Ergebnisse für Muster F, G und H waren dieselben wie im Beispiel 2 angeführt«

Es zeigt sich, daß in den sich ergebenden physikalischen Eigenschaften keine merklichen Schwankungen auftreten, wenn der Streck-Vorgang und die thermische Behandlung gleichzeitig ausgeführt werden.

Die in dieser Weise behandelten Multifil-Garne zeigten ebenfalls eine leinenartige Erscheinung und konnten sehr vorteilhaft mit ausgezeichneten Ergebnissen für textile und andere industrielle Verwendungszwecke genutzt werden.

3 0 9 8 16/1115 .₃₇ .

Beispiel 8

Späne aus Nylon 6 mit einer" relativen Viskosität von 5,0 gegenüber Schwefelsäure wurden in üblicher Weise gesponnen und gestreckt zu Garnen von 210 d/34- f· Diese Garne wurden thermisch unter Benutzung von drei verschieden bemessenen Bearbeitungskö|pen I, II und III behandelt, deren Konstruktionsmerkmale die gleichen, wie in Fig. 2 dargestellt, waren, die jedoch die nachfolgend angegebenen, verschiedenen Hauptabmessungen aufwiesen;

I II III

jeweils in mm

Bohrungsgröße d 1.0 1.0 O₀3

Kleinster Zwischenraum ρ 0.05 1<>2 5°Q Bohrungsgröße al 3 3<>0 3.0.

Die Ausströmungsgeschwindigkeiten des Strömungsmittels wurden am Garneinlaß und am Garnauslaß dadurch gemessen, daß dort entsprechende Strömungsmesser angeordnet wurden· Die behandelten Garne hatten die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Bindungsbedingungen

Bearbei- Durchfluß Ausmaß Druck- #-Satz an Länge tungs- kg / Std· der Biegungs- gebundenen jeder

Kopf Füllig-< Starrheit Monofil- Bindung

Garn- Garn- keit mg/100 f fäden Einlaß Auslaß pro Zoll

( cm)

I -2 5 300 28. 0 0

II 3 7 52 73 · : 94 89

III 15 8 48 76 98 ' 95

3098 1671116' -5«

22505Ri

Bei dem Behandlungskopf I wurde der Behandlungsdampf ausschließlich durch die Garneinlaßöffnung abgegeben, während durch die Garn-Auslaßöffnung aus der freien Atmosphäre Luft angesaugt wurde. Diese ungünstigen Behandlungsbedingungen sind vereinfacht in Fig. 14 dargestellt. Fig. 14 enthält keine Bezugszeichen: Die dargestellten Teile entsprechen denjenigen der Fig. 2.

Wie betont, fließt im Fall der Fig. 14, die den Behandlungskopf I darstellt, der Dampf ausschließlich durch die Garn-Einlaßöffnung ab· In diesem Fall stellte sich heraus, daß sich kein Strömungsmittel-Kollisionsraum ausbildete oder aufrechterhalten wurde. Die der Kammer, welche dem Raum q in Fig. 2 entspricht, zugeführte Menge des Behandlungsdampfes war zu gering, während die Dampfabgabegeschwindigkeit für die Bildung des gewünschten Ströraungs-Kollisionsraumes verhältnismäßig hoch war. Bei Verwendung eines derart ungünstigen Behandlungskopfes war die Entwicklung brauchbarer thermischer Bindungen zwischen den Einzelfäden nicht zu beobachten.

Bei Verwendung des Behandlungskopfes II oder III bildete sich ein Strömungsmittel-Kompressions- und Kollisionsraum, ähnlich dem Raum q in Fig. 2, und wurde in einem brauchbaren Ausmaß aufrechterhalten. Der Behandlungsdampf wurde in diesem Fall durch die Garn-Einlaß- und die Garn-Auslaßöffnung abgegeben, siehe Fig. 15. Die mit den Köpfen II und III

3 0 9 8 16/1115

erzielten Ergebnisse waren äußerst brauchbar·

Beispiel 9

Späne aus Nylon 66 mit einer relativen Viskosität von 3,2 gegenüber Schwefelsäure wurden in üblicher Weise im Schmelzverfahren gesponnen und gestreckt, um Multifil-Garn von 210 d/34· f herzustellen. Diese Garne wurden thermisch in entsprechenden Behandlungsköpfen IV, V und VI behandelt bei einer Dampftemperatur von 18Ö°C, einer -Behandlungsdauer von 0,05 Sekunden und einer Zufuhrknappheit von 3,5$·

Die Köpfe IV und V hatten die gleichen baulichen Merkmale wie der Kopf nach Fig. 5· Die Hauptabmessung en waren :

IV V

jeweils m mm

Bohrungsgröße 6 0«>5

Länge von g oder g· 50 50

Der Kopf VI war der gleiche wie die in Fig, 1 der japanischen Batentveröffentlichung 12230/1961 gezeigte Verküpfungsvorrichtung mit einer Bohrungsgröße im Garnkanal von 1,3 mm und einer Länge von 50 mm_o

Bei Vergleich der Eigenschaften, die durch Behandlung des Multifil-Garnes mit den Köpfen IV und V erzielt wurden, wurde gefunden, daß in beiden Fällen im wesentlichen gleiche Ergebnisse erreicht wurden·

OBiQlNA INSPECTED

3 0 9 8 16/1115

Bei dem Kopf IV war ,jedoch der Dampfverbrauch auf etwa 1/4 des am Kopf V auftretenden Verbrauchs verringert·

Mit dem Kopf VI wurden praktisch keine Wirkung und keine brauchbaren Zwischenfäden-Bindungen erzielt j die Festigkeit war schlecht, und das Produkt mußte als Abfall angesehen werden«

Nachstehend werden die physikalischen Eigenschaften der derart mit den Köpfen IV, V und VI behandelten Garne angegeben :

Bindungsbedinitrogen

Behand lungs- kopf	Durchfluß kg / Std.	Druck- Bie- gungs- Starr- heit mg/10Of	%-Satz an gebundenen Monofil- Fäden pro Zoll (2,5^ cm)	Länge jader Bindung	Länge der Schnitt- Teilung
IV V VI	Garn- Garn- Einlaß Auslaß	81 80 32	99 97 25	98 95 41	11 13 86
12 12 3 3 5 5

Die Schnitt-Teilungslänge betruß; am Kopf VI 86 mm. Dieses ungünstige Ergebnis ist im wesentlichen das gleiche wie die Schnitt-Teilungslänge von etwa 90 mm, die mit Garnen erzielt wurden, die vor dem Behandeln gestreckt wurden*

- ANSPRÜCHE -

3 0 9 S 1 6 / 1 1 ϊ Π

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1«, Multifil-Garn, enthaltend eine Mehrzahl von Monofil-Fäden, die aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofil-Fäden ,jeweils auf ihrer gesamten Umfangofläche eine Anzahl verhältnismäßig gleichmäßig und dicht verteilter, riffelartiger Wellungen bei Betrachtung unter einem Elektronenmikroskop aufweisen und daß zwischen den Monofil-Fäden an zufällig verteilten Stellen in Längsund Querrichtung des Garnes thermische Bindungen ausgebildet sind, von denen jede sich im wesentlichen mehr axial als seitlich innerhalb des Garnes erstreckt, wodurch die erforderliehe Fadenfestigkeit ohne absichtlich^ Zwischenfaden-Verbindungsglieder und ohne Verdrillung und Erhöhung der Fülligkeit erreicht ist,

2„ Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittlere Höhe der Oberflächenwellungen im Bereich von 2,5 - 25 χ 1O~⁵ mm liegt,

3ο Garn nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß über 90$ der das Garn bildenden Einzelfäden lineare, örtliche Bindungen zwischen den Fäden pro Zoll des Garnes aufweisen und die lineare Länge von über 80$ der Bindungen wenigstens 5 mm beträgt.

■ - 42 -

309816/1115

4. Garn nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein Polyamid ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Multifil-Garnes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Einzelfäden aus einem einzigen thermoplastischen Material mit einer Zufuhrknappheit durch einen eingegrenzten Bereich geführt wird, daß erwärmtes Strömungsmittel diesem Bereich in der Weise zugeführt wird, daß Ströme des Strömunganittels miteinander in Kollision gebracht werden, um die Monofil-Fäden auf eine Temperatur über dem Erweichungspunkt des thermo-Dlastischen Materials zu erwärmen und umllneare örtliche Zwischenfäden-Bindungen herzustellen, so daß das Garn eine für einen Gebrauch ohne Schlichtung und/oder absichtliche Zwirnung der Einzelfäden ausreichende Festigkeit erhält „

6. Verfahren nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß die Mondfil-Fäden aus gestrecktem Polyamid bestehen und daß erwärmte Strömungsmittel die Form eines über 13O⁰C erwärmten Dampfes hat.

7. Verfahren nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrknappheit weniger als 10# und vorzugsweise zwischen 3 und 8# beträgt.

309816/1115

225*1584

8, Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgarn unverstreckt isto

9ο Einrichtung zur Herstellung eines Garnes nach Anspruch 1 - 4j gekennzeichnet durch einen Raum (q; k), an den auf axial gegenüberliegenden Enden eine Garnzuführung (c; g) bzw. ein Garnausgangskanal (al; g¹) anschließen und in den von verschiedenen Richtungen Strömungsmittel· Zuführungen (p; 22, 22') einmünden₅ wobei die Garnzuführung und der Garnausgangskanal beide als Abfluß für das Strömungsmittel dienen. ν

3 0 9 8 16/1 i -5

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