DE2316924A1

DE2316924A1 - Verfahren zur herstellung von elastischem garn

Info

Publication number: DE2316924A1
Application number: DE19732316924
Authority: DE
Inventors: George Lewis
Original assignee: Courtaulds PLC
Current assignee: Akzo Nobel UK PLC
Priority date: 1972-04-10
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1973-10-25
Also published as: FR2179896A1; FR2179896B1; GB1407814A; CA978339A; AU5407773A; ES413532A1; IT980806B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elastischem Garn.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von elastischem Garn einen Kern aus elastischem synthetischem Polymermaterial mit einem Hüllfaden abzudecken. Es ist auch bekannt, das elastische synthetische Polymerraaterial vor oder während der Umhüllung durch Strecken und Fixieren der Streckung zu stabilisieren. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß es vorteilhaft ist, die Wärmebehandlung nach Aufbringen der Umhüllung auf den Kern durchzuführen,und daß die Wärmebehandlungseinrichtung besser ausgenutzt v/erden kann, wenn sie von einer Hüllmaschine getrennt ist, da das Garn schneller durch die

Wärraebehandlungseinrichtung als durch eine Umhüllungsrnaschine geführt werden kann. Das umhüllte stabilisierte elastische Garn kann hierdurch wirtschaftlicher erzeugt werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung elastischen Garns wird ein umhülltes elastisches Garn mit einem Kern aus elastischem synthetischem Polymerraaterial von einer Spule abgewickelt, das umhüllte oder umsponnene elastische Garn wird gezogen und damit gedehnt,und das umhüllte elastische Garn wird, während es gezogen wird, erhitzt, um es im gedehnten Zustand zu fixieren. Die Erfindung bezieht sich auch auf das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugte elastische Garn.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung elastischen Garns,

zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung;

und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 wird ein umhülltes elastisches Garn 1 von einer Spule 2 abgezogen, die auf einem an einem nicht gezeigten· Maschinenrahmen befestigten Schwenkarm 3 gelagert.ist. Die Spule 2 wird mittels einer Rolle 4 angetrieben, die auf einer angetriebenen Welle 5 gelagert ist und ander Oberfläche der Spule anliegt. Das abgewickelte Garn 1 wird über eine Führungsrolle 6 und durch eine Heizeinrichtung 7 geleitet, in der es durch Kontakt mit" einer, nicht gezeigten Metallplatte aufgeheizt ist. Nach dem Austritt aus der Heizeinrichtung 7 läuft das Garn 1 um eine Führungsrolle 8, über eine Führungsstange und durch einen Fadenleger 10, der das Garn 1 unter Spannung auf eine Spule 11 führt. Die Spule 11 ist auf einem Schwenkarm 12 gelagert, der ebenfalls am Maschinenrahmen befestigt ist. Die Spule 11 wird mittels einer auf einer Welle 14 gelagerten Antriebsrolle 13 angetrieben, die auf der Oberfläche der Spule 11 aufliegt. Die Rolle 13 wird beispielsweise mittels eines Riemens und eines niclt gezeigten Motors mit variabler Dreh-

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zahl angetrieben. Mit dem Motor wird die Geschwindigkeit des Garns durch die Heizeinrichtung 7 so bestimmt, daß die er-

forderliche Wärmebehandlung eintritt. Die Temperatur der Heizeinrichtung ist mittels eines nicht gezeigten Thermostaten einstellbar. Die Rolle 4, die das Garn in die Zieh- und Heizstufe zuführt, wird über einen nicht gezeigten Zwangsantrieb mit einem Getriebe angetrieben, mittels dessen ihre Geschwindigkeit einstellbar ist.

Die Drehzahlen der Spulen 2 und 11 sind so gewählt, daß das Garn zwischen diesen beiden Spulen gezogen und unter eine Spannung gesetzt wird, durch die es gegenüber seiner ungedehnten Länge um 150 bis 290 % gedehnt wird. Das Garn kann mit einer Dehnung von beispielsweise 100 % gegenüber seiner ungedehnten Länge aufgewickelt sein. Die zusätzliche, in der Heizstufe aufgebrachte Dehnung beträgt dann nur 50 bis 190 % der ungedehnten Garnlänge. Das Garn 1 wird unter Spannung auf die Spule 11 gewickelt, so daß die durch das Ziehen eingetretene De'jonung unter Kühlung unterhalb die Temperatur der Heizeinrichtung fixiert wird.

Die Geschwindigkeit des durch die Heizeinrichtung 7 laufenden Garns kann zwischen 45 und 400 m/min, vorzugsweise mehr als 200 m/min betragen. Die Temperatur der Heizplatte in der Heizeinrichtung kann zwischen 195 und 245°C betragen. Die Länge der Heizeinrichtung ist vorzugsweise so gewählt, daß bei der jeweiligen Garngeschwindigkeit die Verweilzeit jedes Teils des umhüllten elastischen Garns in der Heizeinrichtung weniger als 1s, zweckraäßigerweise weniger als 0,3 und gegebenenfalls weniger als 0,1 s beträgt. Die Länge der Heizeinrichtung, die Temperatur und die Garngeschwindigkeit v/erden so gewählt, daß das Produkt die gewünschten Dehnungseigenschaften erhält.

Außer der Stabilisierung des Garns durch Verminderung seiner Dehnbarkeit wird durch die Wärmebehandlung die Garnstärke um

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10 bis 60 % herabgesetzt, beispielsweise von 11,1 auf 6,6 tex, von 7,7 auf 3,9 tex, von 5,5 auf 2,2 tex, von 4,4 auf 1,9 tex.

Vorzugsweise enthält das umhüllte elastische Garn einen Kern aus Blockpolyurethan, auf den eine Hülle aus einem flachen mehrfädigen Polyamidgarn gewickelt ist. Beispielsweise kann ein 7-fädiges·Polyamidgarn'von 1,0 tex zur Umhüllung eines Polyurethangarns von 5,5 tex verwendet werden. Die Hülle kann aus ein oder zwei Garnhüllen bestehen, die mit einer Steigung von 1 bis 10 Windungen pro Zentimeter des Kerns auf denselben gewickelt sind. Vorzugsweise wird jede Hülle'mit einer Steigung von 1 bis 4 Windungen pro Zentimeter aufgebracht. Eine geringe Häufigkeit von Hüllwindungen trägt zur Herstellung eines billigen Garns bei. Werden zwei Umhüllungen verwendet, so werden sie getrennt aufgebracht. Sie können im gleichen Arbeitsgang und im gleichen Sinn oder im Gegensinn aufgebracht werden.

Vorzugsweise hat das Hüllgarn die Eigenschaft, daß es während der Wärmebehandlung schrumpft, beispielsweise um 5 bis 10 % gegenüber seiner Länge vor der Wärmebehandlung.

Durch die Wärmebehandlung wird die Bruchdehnung des umhüllten elastischen Garns vorzugsweise von 70 bis 150 % gegenüber der ungedehnten Garnlänge vermindert. Die Bruchdehnung ist die Dehnung, die zum Bruch eines der Bestandteile des umhüllten Garns führt. Üblicherweise reißt die Umhüllung zuerst. Ein auf die Dehnung im erwähnten Bereich stabilisiertes elastisches Garn kann in späteren Verarbeitungsstufen leichter, gehandhabt werden. Beispielsweise kann es einfacher auf einer Strickmaschine verstrickt werden. Die Bruchdehnung des umhüllten elastischen Garns 1, das von der Spule 2 abgewickelt wird, kann zwischen 400 und 600 % liegen. Die Verminderung der Bruchdehnung wird im vorliegenden Beispiel durch zwei Faktoren erreicht, nämlich erstens durch die Entspannung des umhüllten Garns und zweitens durch die Stabilisierung der Dehnung im Kerngarn. Nach

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der Verarbeitung des Garns zu einem Stoff kann die Bruchdehnung des umhüllten elastischen Garns durch eine Wärmebehandlung wieder erhöht werden.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Abwickeins des Garns von einer Spule und der Zufuhr desselben in die Heizstufe. Das Garn 17 wird auf eine Spule 18 aufgewickelt und über Kopf durch eine Führung 19 abgezogen, die das Garn zur Verhinderung der Schlingenbildung spannt. Das Garn wird dann in den Spalt zwischen einer Klemmrolle 20 und einer angetriebenen Rolle 21 und schließlich über eine Führungsrolle 6 in die Heizeinrichtung 7 geführt. Die restlichen Teile der Bearbeitungsmaschine sind die,gleichen wie in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere Art der Zufuhr des Garns in die Heizeinrichtung. Eine Spule 24 ist auf Lagern 25 frei gelagert, in denen sich die Spule unter der. Spannung des Garns 26 drehen kann, wenn dieses abgezogen wird.Das Garn 26 wird von der Spule mittels einer angetriebenen Rolle 27 und einer Klemmrolle 28 abgewickelt. Das Garn läuft dann über eine Führungsrolle 6 und wie in Fig. 1 in die Heizeinrichtung 7. Die Spule 24 kann, um ein zu schnelles Laufen zu verhindern, mittels Reibung gebremst werden.

Untersuchungen der Auswirkung der Wärmebehandlung an Garn aus elastischem synthetischem Polymermaterial, das als Kern in elastischem, umhülltem Garn verwendet wird, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, haben bestätigt, daß der Kern temporär in einem feineren Zustand stabilisiert wird. Beispielsweise wurde ein elastischer Kern mit einer Feinheit von etwa 4,4 tex auf etwa 4,2 tex nach der Umhüllung und vor der Wärmebehandlung gebracht, während nach der Wärmebehandlung der Kern eine Feinheit von etwa 2,8 tex aufwies. Vorteilhafterweise wird die tex-Zahl des Kerns durch die Umhüllung und Wärmebehandlung um 35 bis 50 % gegenüber der ursprünglichen tex-Zahl des Kerns vermindert.

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Die Verringerung der Bruchdehnung des Kerns wird durch ein Beispiel erläutert. Die Bruchdehnung eines Polyurethankerns mit niedrigem Elastizitätsmodul betrug vor der Umhüllung 550 ?6, nach der Umhüllung und vor der Wärmebehandlung 425 % und nach der Wärmebehandlung 270 %, Dabei wurde die Bruchdehnung in den beiden letzteren Fällen nach der Entfernung der Umhüllung oder Umspinnung gemessen. Die Bruchdehnung wurde nochmals durch Erhitzung des elastischen Garns erhöht. Nach der Erhitzung in einem Dampfautoklaven für etwa 90 s hatte der Kern des Garns eine Bruchdehnung von 330 % und eine Feinheit von etwa 3»9 tex. :

Vorzugsweise ist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kern aus elastischem Garn ein Polyuretharikern mit niedrigem Elastizitätsmodul,'mit einer.Bruchzähigkeit (Gramm Kraft/tex) von weniger als J₃Q ,vorzugsweise mehr als 5,0 und einer Bruchdehnung von mehr als 500 %„ Das Garn wird vorzugsweise nach einem Verfahren hergestellt bei dem es unmittelbar nach dem Spinnen verhältnismäßig scHwach. (weniger als 100 %) gedehnt wird. Bei der Umspinnung wird das Kerngarn vorzugsweise um mehr als 200 %, vorzugsweise um etwa 300 % gestreckt.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung elastischen Garns, dadurch gekennzeichnet , daß von einer Spule umsponnenes elastisches Garn mit einem Kern aus elastischem synthetischem Polymermaterial abgewickelt wird, daß das umsponnene elastische Garn zu seiner Dehnung gezogen wird, und daß das umsponnene elastische Garn während des Ziehens erhitzt wird, um es im gedehnten Zustand zu stabilisieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Erhitzen und Ziehen des umsponnenen elastischen Garns seine Bruchdehnung auf 70 bis 150 % gegenüber der ungedehnten Länge des Garns vermindert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mit einem schrumpffähigen Garn umsponnen ist und das Erhitzen des umsponnenen elastischen Garns derart erfolgt, daß das schrumpffähige Umspinnungsgarn entspannt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspinnungsgarn um 5 bis 10 % gegenüber seiner ungedehnten Länge vor der Erhitzung entspannt wird.

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5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Umspinnungsgarn aus einem Polyamidgarn besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Polyamidgarn aus einem flachen mehrfädigen Garn besteht.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umspinnen zwei Garne getrennt aufgebracht werden.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Umspinnungsgarn miü einer Steigung von 1 bis 10 Windungen pro Zentimeter des Kerns auf den Kern aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn ζ ei.chn e t , daß das Umspinnungsgarn mit einer Steigung von 1 bis 4 Windungen pro Zentimeter auf den Kern aufgebracht, wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Polymermaterial aus Polyurethan besteht.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Spule mit umsponnenem elastischem Garn an ihrer Oberfläche angetrieben wird, um

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das Garn von ihr abzuwickeln und es der Heizstufe zuzuführen.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das umsponnene elastische Garn während des Ziehens für eine Zeit von weniger als einer Sekunde erhitzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn während weniger als 0,3 Sekunden erhitzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn während weniger als 0,1 Sekunden erhitzt \vix^lu.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das umsponnene elastische Garn durch Kontakt mit einer Metallplatte bei einer Temperatur zwischen 195 und 245⁰C erhitzt wird.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Geschwindigkeit des Garns in der Heizstufe zwischen 45 und 400 m/min beträgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Geschwindigkeit des Garns zwischen 200 und 400 m/min beträgt.

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