DE2325101A1 - Verfahren zur herstellung von polyesterkraeuselgarnen - Google Patents

Description

*ar«M.-:t.*vraüi 23251 Ul

DIpI. ing. C. V-.'r.i^.-;-!

Dipl Ir.?! : .·. ..· _n

O Mi;nc":..■.; 2

Kaufingcrstf, 2, Te). 24G275

'München, den 1^„ Mai 1973 14241-D/v.G.

MITSUBISHI EAYOl CO₀, LTD„_S Tokyo ,Japan-

Verfahren zur Herstellung Ton Polyesterkräuselgarnen

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyesterkräuselgarnen mit ausgezeichnetem Krauselstabilitat und Egalfärbbarkeit*

Im allgemeinen werden Polyesterendlosgarne, die eine ausreichende Pasergiite dadurch erhalten, daß man die ungerechten Päden dem Heißrecken und der Thermofixierung unterwirft, einer mechanischen Krause!Behandlung unterzogen« Das hierbei angewendete Heißrecken wird so"-durchgeführt, daß man τοη außen Wärme zuführt, da der (Jlasubergangsptmkt (Übergangspunkt zweiter Ordnung) τοη ungereckten Polyesterendlosgarnen wesentlich höher als Raumtemperatur liegt= Bei diesem Heißrecken werden die Moleküle in Richtung der Paseraxe orientiert und darüber hinaus wird die Kristallisation !beschleunigt,

Werden auf der anderen Seite ungereckte .Endlosfäden dem sogenannten Kaltrecken unterworfen, d„ Iu einem Verstrecken bei Raumtemperatur, ohne, nachfolgende Thermo fixierung, so besitzen die erhaltenen, kaltgereckten Endlosgarne eine geringe IFormstabilität beim Erhitzen und der Schrumpf variiert nach Maßgabe der Vorgeschichte bei der Herstellung

■- " 309847-/10*1

der Endlosgarne. Aus diesem Grund haben diese kaltgereckten Endlosgarne keine Verbreitung gefunden.

Aufgrund der umfangreichen Untersuchungen im Rahmen dieser Erfindung wurde jedoch gefunden, daß kaltgereckte Endlosgarne leicht durch Hitze beeinflusst werden können, und daß der Einfluß hei 60 bis70 ⁰C einer scharfen. Änderung unterliegt. Werden kaltgereckte Endlosgarne auf eine höhere als die genannte Temperatur erhitzt, so schreitet die Kristallisation rasch fort und bei steigendem Reckverhältnis wird die Kristallisationsgeschwindigkeit größer, so daß es unmöglich wird, die Eigenschaften der kaltgereckten Endlosgarne konstant zu halten. Werden auf der anderen Seite kaltgereckte Enalosgarne auf eine Temperatur unterhalb der genannten Temperatur, d. h. 60 - 70 ⁰C, mit steigendem Reckverhältnis, erhitzt, so wird · die Kristallisationsgeschwindigkeit kleiner und es ist klar, daß bei einem Erhitzen der kaltgereckten Endlosgarne auf eine niedrige Temperatur (etwa Raumtemperatur) diese ebenso wie die stabilen, gereckten Endlosgarne behandelt werden können. Als Ergebnisse weiterer intensiver Untersuchungen wurde gefunden, daß erhebliche bessere Kräuselgarne erhalten werden können, wenn man die kaltgereckten Endlosgarne einer mechanischen Krauselbehandlung unterwirft. Auf diese Weise ist die Erfindung entstanden.

Der Kern der Erfindung liegt in einem Verfahren zur Herstellung von Polyesterkräuselgarnen, das dadurch gekennzeichnet ist-, daß ungereckte Polyesterendlosgarne kaltgereckt und dann einer lalschdrahtbehandlung unterworfen werden.

Bei Fig. .1 handelt es sich um ein Zug-Dehnungsdiagramm von ungereckten Polyäthylenterephthalat-Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,008 und einer Dichte von 1,341 g/cm .

309847/1081

Das Diagramm in 3?ig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen der Spinngesehwindigkeit tod. lolyäthylenterephthalat und der Doppelbrechung τοη ungerecktem .Endlosgarn (a) und zwischen der Spinngesehwindigkeit unds der Doppelbrechung τοη gereek— tem Endlosgarn (Td) , das durch Xaltreeken des ungereekten Endlosgams (a) auf das 0,8-fache des maximalen Kaltreakrerhältnisses erhalten wurde. 2¹Ig. 3 zeigt die -Beziehungen zwischen der Dichte und der Spinngesehwindigkeit τοη ungerecktem Endlosgarn (a) und geredetem Endlosgarn (Ta) in Pig.2. Die Diagramme der figuren 4 und 5 zeigen die Beziehungen zwischen der Doppelbrechung und der Spulgeschwindigkeit Ton gerecktem Garn (c), das durch Heißreelcen des ungereckten Endlosgarns (a) in Fig. 2 hei 75 '⁰C auf das e,8-fache des maximalen Beekverhältnisses hei der genannten Temperatur und anschließende Ihermofixienung des gereckten Endlosgarns bei 150 ⁰G erhalten wurde ₃ Ijzi?, die Beziehung maischen der Dichte und der Spinngeschwindigkeit des· gereckten Sndlosgarns (c). Pig«. 6 ist das Z-ug—DehnungsdiagramiQ τοη ungerecktem PolTäthylenterephthalat-EBdlosgarn mit einer Doppelbrechung τοη 0,033 und einer Dichte τοη 1,345 g/em .

Bei dem erf indungsgemäß angewendeten Ealtreeken kann es sich entweder um ein Veisfcrecken unter Einschnürung ("necking drawing") oder um ein homogenes Verstrecken handeln.

Zunächst wird die Erfindung im einzelnen mit Bezug auf das Verstrecken unter Einschnürung hesehrieTDen. Bei dem in diesem lall Terwendeten ungereckten Indiosgarn handelt es sich um ungerecktes iolyesterendlosgarn mit einer Doppelbrechung τοη 0,005 - 0,015 und einer Dichte τοη nicht über 1,365 g/cm Es hat sieh gezeigt, daß dieses ungereckte Endlosgarn das Zug-Dehnungsdiagramm der J¹Ig. 1 besitzt, d. h. bei Eig. 1 handelt es sich um ein Zug-Dehnungsdiagramm τοη ungereektem

309847/1081

Polyäthylenterephthalat-Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,008 und einer Dichte von 1,341 g/cm , wenn bei 20 ⁰C und 65 i° relativer Feuchte mit einer Geschwindigkeit von 300 %/min unter Yerwendung von Tensilon I (Hersteller Toyo Sokki K.K.) gereckt wird. Aus Pig. 1 wird entnommen, daß dieses ungereckte Endlosgarn unter Einschnürung gereckt wurde und daß der Yervollständigungspunkt (A) des Reckens unter Einschnüren deutlich auftrat. Der hier verwendete Ausdruck "Yervollständigungspunkt (A) des Reckens unter Einschnüren" bezeichnet den Schnittpunkt der Reckkurve (B) der Einschnürungsspannung mit der Tangente (C), der sich nach Vervollständigung der Einschnürungsspannung allmählich zur hohen Spannungsseite bewegt. Bei dem Reckverhältnis bis zum Yervollständigungspunkt (A) handelt es sich um das sogenannte natürliche Reckverhältnis.

Wird auf der anderen Seite durch Hochgeschwindigkeitsspinnen erhaltenes, hoch-orientiertes, ungerecktes Endlosgarn kaltgereckt, so wird das Endlosgarn homogen gereckt und das Kaltrecken bei niedrigen Reckverhältnissen ermöglicht. Ob das Endlosgarn unter Einschnürung oder homogen gereckt wird, hängt von der Struktur des ungereckten Endlosgarns ab; wenn die Orientierung der Molekularketten hoch wird, erfolgt das Recken homogen, während bei niedriger Orientierung der Molekularketten das Recken unter Einschnürung erfolgt, sofern nicht von außen Wärme zugeführt wird. Es wurde experimentell gesichert, daß beim Recken des ungereckten Endlosgarns bei Raumtemperatur ohne Wärmezufuhr von außen, ungerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von nicht über 0,0Ί5 und einer Dichte von nicht über 1,365 g/cm deutliches Recken unter Einschnürung zeigt, ungerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von unter 0,005 ist vom Blickpunkt der Herstellbarkeit für die Zwecke der Erfindung nicht geeignet.

30 9847/1081

— 5 — ' *

Erfindungsgemäß wird das ungereckte Polyesterendlosgarn bei einem Verhältnis, das höher als das natürliche Reckverhältnis ist, kaltgereckt und anschließend der Krauselbehandlung unterzogen. Der Unterschied in der Struktur .des erfindungsgemäß kaigereckten Endlosgarns und der Struktur des herkömmlichen, heißgereckten Endlosgarns, das durch Heißrecken und Thermofixierung erhalten wird, und der Unterschied in der Struktur von Kräuselgarn, das durch die Krauselbehandlung des oben genannten kaltgereckten Endlosgarns und heißgereckten Endlosgarns sowie gleichzeitige Thermofixierung ihrer fasrigen Struktur erhalten wurde, wird nachfolgend erläutert. Im allgemeinen werden ungereckte Polyesterendlosgarne durch Extrudieren des geschmolzenen Polymeren aus -Spinndiisen und anschließendes Abschrecken des erhaltenen Endlosgarns auf Raumtemperatur hergestellt. Im Fall von Polyesterendlosgarn wird das KLymere in. amorphem Zustand gesponnen, da das ungereckte Endlosgarn vom geschmolzenen Zustand bei hoher Temperatur plötzlich auf Raumtemperatur abgeschreckt wird» Wird deshalb dieses ungereckte Endlosgarn bei Raumtemperatur kaltgereckt, so tritt vorzugsweise nur eine molekulare Orientierung ein, ohne größere Kristallisation zu. verursachen_o

Pig. 2 zeigt die Doppelbrechung Δη von ungereckten Polyäthylenterephthalat-Endlosfäden (a) bei verschiedenen Spinngeschwindigkeiten und die Doppelbrechung Λ η von gerecktem . Endlosgarn (b), das durch Kaltrecken des ungereckten Endlosgarns (a) auf das 0,8-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses erhalten wurde. Pig. 3 zeigt die Dichteänderungen der ungereckten Endlosgarne (a) und (b) in Fig* 2. Die Doppelbrechung Δη wird mittels eines Polarisationsmikroskops (Hersteller Nihon Kogaku K₀K.), das mit einem Berek-Kompensator verbunden ist, unter Verwendung einer ITatriumlampe (Wellenlänge 589 πιμ) gemessen. Die Messung der Dichte erfolgt mit einem Dichtegradienten-Rohr unter Verwendung einer Mischflüssigkeit aus Tetrachlorkohlenstoff und n-Heptan.

309847/1081

Der Fig. 2 läßt sich entnehmen, daß die Doppelbrechung Δ η von ungerecktem Endlosgarn nach Maßgabe der Spinngeschwindigkeit ansteigt und durch das Kaltrecken weiter stark ansteigt. Wie jedoch deutlich aus Pig. 3 hervorgeht, steigt die^Dichte, selbst durch das Kaltrecken, nicht so stark an. Diese Tatsache "beweist, daß die Dichte in engem Zusammenhang mit der Kristallisation steht und daß Kaltrecken die Orientierung der Moleküle verbessert, die Kristallisation jedoch unzureichend ist und viele amorphe Teile bestehen.

Die Figuren A- und 5 zeigen die Doppelbrechung Δ η und die Dichte von gerecktem Endlosgarn (c), das durch Heißrecken des ungereckten Endlosgarns (a) in Fig. 2 bei 75 ⁰C bzw. Ihermofixierung bei 150 ⁰G, erhalten wurde . Aus diesen Figuren wird deutlich, daß sowohl die Doppelbrechung als auch die Dichte des heißgereckten Endlosgarns (c) höher als diejenige des kaltgereckten Endlosgarns sind und daß es sich bei dem heißgereckten Endlosgarn (e) um hoch-orientiertes und hoeh-kristallisiertes gerecktes Endlosgarn handelt.

Diese Unterschiede sind für das Terfahren der Erfindung von Bedeutung, d. h., diese Unterschiede bedeuten, daß die Eigenschaften von Kräuselendlosgarn infolge der thermischen Vorgeschichte unterschiedlich sind, wenn die kalt- und heißgereckten Fäden, die unterschiedliche Strukturen besitzen, der Kräuselbehandlung unterzogen werden. Mit anderen Worten, ist es sehr wichtig, ob die der Krauselbehandlung unterzogenen Endlosgarne im amorphen oder kristallisierten Zustand vorliegen. Da das Vorliegen der gereckten Endlosgarne im amorphen Zustand bedeutet, daß durch die Dehnung von statistisch geknäulten Molekularketten in Richtung der Faseraxe nur eine molekulare Orientierung verursacht wird, werden die Endlosgarne durch die von der mechanischen Kräuselbehandlung verursachte dreidimensionale Deformation leicht

309847Πα81

lcristallisiert und thermofixiert. Auf diese Weise erhaltene Kräuselendlosgarne "besitzen hervorragende physikalische Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Kräuselstabilität.

Auf der anderen Seite werden durch die Kraus ölbehandlung bei den herkömmlichen heißgereckten und thermo fixierten Endlosgarnen nicht nur die Veränderung im amorphen Bereich, sondern manchmal auch eine Veränderung im kristallinen Anteil im "bereits kristallisierten Bereich oder ein Abbau von Kristallen und eine Rekristallisation verursacht.

Wird deshalb die Krauselbehandlung unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, so besitzen die heißgereckten und thermofixierten Endlosgarne eine höhere Kristallinität als die kaltgereckten Endlosgarne und darüber hinaus sind nicht mir die Molekularketten, die den kristallinen Bereich bilden, sondern auch diejenigen im nicht-kristallisierten Bereich in erheblichem Maß durch den kristallisierten Bereich gebunden. Deshalb ist für die Deformation bei der mechanischen Krauselbehandlung eine größere Wärmeenergie als für die kaltgereckten Endlosfäden erforderlich. Ton diesem Gesichtspunkt aus werden erfindungsgemäß ungereckte Polyesterendlosfäden bevorzugt, deren Kristallini tat so gering wie möglich ist, und die eine Dichte von nicht über 1,365 g/em besitzen.

Das Recken der ungereckten Endlosgarne mit den oben genannten Eigenschaften wird nachfolgend beschrieben. Bei dem herkömmlichen Verfahren wird das Heißreeken unter Verwendung heißer Walzen oder Stifte durchgeführt, indem man z. B. die Lieferwalze und/oder die Abzugswalze erhitzt. Erfindungsgemäß massen jedoch die ungereckten Endlosgarne kaltgereckt werden, unabhängig davon, ob das Recken mittels Walzen oder Stiften erfolgt. Der hier verwendete Ausdruck "Kaltrecken¹¹ bedeutet, daß die Endlosgarne in einer Atmosphäre von Raum-

309847/1081

temperatur von unter 45 ⁰G mittels ungeheizter lieferwalzen, ■ Reckwalzen, Stiften, usw. erfolgt. Darüber hinaus liegt erfindungsgemäß das Kaltreckverhältnis "beim Recken unter Einsclmürung vorzugsweise innerhalb des Bereiches, der höher als das natürliche Reckverhältnis ist, und beträgt nicht mehr als das 0,9-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses, da beim "übersehreiten der oberen Grenze leicht ein Zerreißen der Endlosfäden eintritt und auf der anderen Seite beim Unterschreiten der unteren Grenze eine Abnahme der Festigkeit, Zunahme der Dehnung sowie Streuungen in der Größe auftreten. Darüber hinaus kann das Kaltrecken durchgeführt werden, nachdem das Endlosgarn einmal aufgenommen ist oder bevor das Endlosgarn aufgenommen ist.

Erfindungsgemäß kann die Falschdrahtbehandlung bei einer Temperatur von 160 - 245 ⁰C, vorzugsweise 180 - 220 ⁰C, zur Erzielung einer ausgezeichneten Kräuselstabilität, . vorgenommen werden. Das Falschdraht verfahr en kann nach dem Spindeltyp oder dem Friktionstyp durchgeführt werden.

nachfolgend wird die Erfindung für den Fall beschrieben, daß das Kaltrecken homogen erfolgt. Das in diesem Fall verwendete

snfrwach kristallines,, ungereckte Endlosgarn ist ein hoch-orientiertesTTungerecictes Polyesterendlosgarn, das durch Hochgesehwindigkeitsspinnen erhalten wird und eine Doppeibrechnung Δ n von. 0,015 - 0,065 und eine Dichte von nicht über 1,365 g/cm besitzt. Es wurde gefunden, daß dieses ungereckte Endlosgarn ein Zug-Dehnungsdiagramm, wie in Fig. 6 gezeigt, besitzt, d. h. bei Fig. 6 handelt es sich um ein Zug-Dehnungsdiagramm, das durch Recken von ungerecktem Polyäthylenterephthalat-Endlosgarn mit einer Doppelbrechung A η von 0,033 und einer Dichte von nicht über 1,345 g/cm³ bei 20 ⁰G unter 65 1° relativer Feuchte und bei einer Geschwindigkeit von 300 fo/min unter Verwendung von Tensilon I (Hersteller Toyo Sokki K.K.) er-

309847/1081

halten wurde. Die Kurve zeigt, daß die anfängliche Fließspannung und der Einsehnörun.gs-Yervollständigungspunkt sehr undeutlich sind, und daß die Endlosfäden homogen entlang der Faseraxen gereckt wurden. Darüber hinaus wurde gefunden, daß im Falle von derartig hoeh-orientierteri, ungereckten Endlosgarnen das Kaltreckverhältnis gegebenenfalls ausgewählt werden kann, und nicht nur das Recken vollständig in einer Stufe vorgenommen werden, sondern auch ein vorläufiges Kaltrecken bei einem Reckverhältnis, das unter dem Gesamtreckverhältnis liegt, vorgenommen werden kann. Dies bedeutet z. B., daß ein vorläufiges Kaltrecken bei einem Reckverhältnis vorgenommen werden kann, das kleiner als das für die Erzielung der Eigenschaften des Endlosgarn-Endproduktes erforderliche Reckverhältnis ist, und daß das restliche Recken gleichzeitig mit der Krauselbehandlung durchgeführt werden kann.

Darüber hinaus ist im Fall von diesem homogenen Recken die Doppelbrechung Δ η von ungerecktem Endlosgarn vorzugsweise so hoch wie möglich... Tatsächlich ist es jedoch nahezu unmöglich, eine solche Orientierung wie bei gereckten Endlosfäden nur durch das Spinnen zu erreichen, und selbst wenn es möglich ist, erfordert es sehr teure Hochgeschwindigkeits-Aufwickelvorrichtungen. Deshalb beträgt die obere Grenze der Doppelbrechnung Δη vorzugsweise etwa 0,065.

Das Kaltrecken kann in diesem Fall in einer Stufe durchgeführt werden, oder es kann ein vorlaufiges Kaltrecken erfolgen, wobei das restliche Recken gleichzeitig bei der Durchführung des · Falschdrahtverfahrens erfolgt. Es ist jedoch erforderlich, daß das universelle Reckverhältnis das 0,55- bis 0,9-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses beträgt, da bei der Überschreitung des 0,9-fächen sehr oft ein Reißen der Endlosfäden stattfindet, und bei Unterschreiten des 0,55-fachen die Festigkeit erniedrigt und die Dehnung erhöht und somit der praktische Wert gemindert wird. Im Falle der Anwendung eines vorläufigen

309847/1081

- ίο -

Kaltreckens werden diese hoch-orientierten ungereckten Endlosgarne nicht dem Recken unter Einschürung, sondern dem homogenen Recken unter ζ ο gen, und somit kann das Reckverhältnis wahlweise festgelegt werden. Wenn sieh jedoch die Endlosgarne, die dem nachfolgenden Recken und dem Falschdrahtverfahren unterworfen werden, nicht in hoch-orientiertem Zustand befinden, wird die Querschnittsdeformation größer, und zur Vermeidung dieser Deformation ist es erwünscht, das Reckverhältnis so festzulegen, daß die Doppelbrechung δ η der vorläufig kaltgereckten Endlosgarne mindestens 0,065 beträgt.

Wie bei dem Recken unter Einschnürung können im Falle des homogenen Kaltreckens die ungereckten Endlosgarne nach dem Spinnen direkt gereckt werden, bevor sie auf die Spule usw. aufgewickelt werden, oder die ungereckten Garne können zunächst aufgewickelt und anschließend gereckt werden. Darüber hinaus können die Endlosgarne im Falle der Anwendung des vorläufigen Kaltreckens auch unter Verwendung einer Reckmaschine der vorläufigen Kaltreckung unterworfen werden, oder, wenn sich eine Reckmaschine vor einer Kräuselmaschine befindet, kann zunächst die vorläufige Kaitreckung und dann sukzessive die Kräuselung durchgeführt werden.

Nach dem Verfahren der Erfindung können folgende wichtige technische Effekte erreicht werden:

1. Die Endlosgarn-Endprodukte besitzen eine ausgezeichnete mechanische Kräuselstabilität. Die Gründe hierfür sind bereits dargelegt.

2. · Farbstippen lassen sich vorteilhaft kontrollieren. Da Endlosgarne eine unbegrenzte länge hinsichtlich der Fadenaxe besitzen, besteht die Möglichkeit, daß mit fortschreitender Wärmebehandlung der Endlosgarne jeder Teil der Endlosfäden eine etwas unterschiedliche thermische Vorgeschichte erhält.

309847/1081

Dies hat seinen Grund darin, daß es bei dem Heißrecken oder Ihermofixieren sehr schwierig ist, mechanische Streuungen beim Zug oder Hitzestreuungen zu vermeiden. Im allgemeinen neigen Polyesterendloskräuselgarne, die oft mit Dispersionsfarbstoffe^ gefärbt werden, zu lokalen Strukturunregelmäßigkeiten aufgrund kleiner Unterschiede in der thermischen Yorgesehichte, was zu Färbstippen-Bildung führt. Dies steht im " Gegensatz zu -den Verhältnissen bei Stapelfasern, wo die Fasern durch das Spinnen gleichmäßig verteilt werden und wo, selbst wenn lokale Stippen-Bildung auftritt, die Färbung als Ganzes gleichmäßig erscheint und die Stippen-Bildung unmerklich ist. Da bei dem Verfahren der Erfindung die thermische Kontrolle nur bei der mechanischen Kräuselstufe erforderlich ist, bedeutet dies eine leichte Überwachung und die Farb-Stippen lassen sich erheblich reduzieren.

5. Die durch die Kräuselbehandlung hervorgerufene Querschnittsdeformation ist nahezu die gleiche wie bei den gewöhnlichen schlußbehandelten Endlosgarnen. Da im Fall von ° ■ gewöhnlichen schlußbehandelten Endlosgamen das der ■Kräuselungsstufe zugeführte Endlosgarn hoch-orientiert ist und eine hohe ■ Kristallinitat besitzt, ist die Querschnittsdeformation bei der Krauselungsstufe klein. Auf der anderen Seite sind einige Verfahren vorgeschlagen worden, die ein direktes Recken und Anwenden des Falschdrahtverfahrens von ungereckten Endlosgarnen beinhalten und z. B. in den bekanntgemachten JA-PA 967/56 und 3910/62 beschrieben sind. Ausgenommen von bestimmten, speziellen Bedingungen wird jedoch die durch das Recken und die Anwendung des Falschdrahtverfahrens hervorgerufene Querschnittsdeformation außerordentlich groß, so daß sich im G-riff der Endprodukte Unterschiede ergeben. Da erfindungsgemäß gereckte Endlosgarne mit niedrigem Kristallinitätsgrad, jedoch hoher Orientierung dem Falschdrahtverfahren unterworfen werden, ist die Querschnittsdeformation im wesentlichen die gleiche, wie diejenige

309847/1081 .

der herkömmlichen, schlußbehandelten Endlosgarne, und die ■ Güte der·Endlosprodukte ist die gleiche oder besser als die herkömmlicher Produkte.

4. Die kaltgereckten Endlosgarne unterliegen "bei Raumtemperatur keiner zeitliehen Veränderung. Im allgemeinen "befinden sich kaltgereckte Endlosgarne in thermisch instabilem Zustand und neigen zur zeitlichen Veränderung. Es hat sich jedoch bei Versuchen zur isοthermischen Kristallisationsgeschwindigkeit deutlich gezeigt, daß sie bei Temperaturen, unterhalb der Übergangstemperatur zweiter Ordnung sehr stabil sind. Es hat sich in Übereinstimmung mit diesen Versuchen bestätigt, daß beim Halten von Endlosgarn bei höheren Temperaturen als die Übergangs temperatur zweiter Ordnung die Kristallisations-r geschwindigkeit mit der Orientierung plötzlich ansteigt, jedoch bei niedrigeren Temperaturen als der Übergangstemperatur zweiter Ordnung das Umgekehrte eintritt. Der Grund hierfür ist nicht klar, es kann jedoch angenommen werden, daß im Pail von Endlosgarnen mit geringer Orientierung die Primärkristallisation, bei der die Kristallisation plötzlich ansteigt, und die nachfolgende Sekundärkristallisation, bei der die Kristallisation allmählich in nahezu linearer Beziehung mi-t dem Logarithmus der Zeit ansteigt, eine Rolle spielen, während im Pail von Endlosgarnen mit hoher Orientierung, da diese ziemlich sekundär kristallisiert sind, eine große Anzahl von außerordentlich feinen Kristalliten mit hoher Molekiilorientierung gebildet wird, wobei die Einschränkung des amorphen Teils erhöht und dieser darüber hinaus wegen der niedrigen Temperatur eingefroren wird. Dies bedeutet, daß selbst beim langzeitigen Stehen bei Raumtemperatur die Punktionstüchtigkeit überhaupt nicht beeinflusst wird.

5. Das Verfahren der Erfindung bietet, verfahrenstechnische Vorteile, d. h. wegen der Anwendung des Kaltreckens ist das Erhitzen entbehrlich. Insbesondere treten bei heißgereckten

3G9847/1081

und thermofixierten Endlosgarnen Schwierigkeiten "bei der Steuerung der Wärmezufuhr auf, und die !Temperaturregelung muß sehr genau erfolgen. Demgegenüber sind "bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine speziellen Vorrichtungen für die Temperaturregelung erforderlich; demgemäß sind die Betriebskosten niedrig.

In den Beispielen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargelegt,

Die Kräuselstabilität in den Beispielen wird wie folgt bestimmt: Es wird ein schmaler Strang von 10 m Gesamtlänge, hergestellt, indem man ein Endlosgarn 10 mal um eine Schlichthaspel von 1 m Umfang wickelt. Ein Ende des Strangs wird an den Haken eines Strang-Meßinstrumentes gehängt und an das andere Ende des Strangs.wird eine anfängliche Zugspannung von 2 mg/d angelegt, lach 1 min wird die Innenlänge (Lo) des Strangs gemessen; die anfängliche Zugspannung wird weggenommen. Dann wird eine Zugspannung von 0,1 g/d angelegt und nach 1 min wird die Innenlänge (L₁) des Strangs gemessen. Anschließend wird die Zugspannung weggenommen. Nachdem man den Strang, so wie er ist, 2 min stehengelassen hat, wird die anfängliche Zugspannung erneut angelegt und nach 1 min wird die Innenlänge (L_) des Strangs gemessen. Die anfängliche Zugspannung wird wieder entfernt und nach Anlegen der Zugspannung läßt man den Strang, so wie er ist, 24 Stunden stehen. Danach, wird die Innenlänge (L-,) des Strangs gemessen und die Zugspannung wird entfernt. Nach der Entfernung der Zugspannung läßt man den Strang, so wie er ist, 2 min stehen, worauf die anfängliche Zugspannung erneut angelegt wird. Nach 1 min wird die Innenlänge (L,) des Strangs gemessen. Aus der folgenden Formel wird die Kräuselstabilität bestimmt;

309847MQ81

Kräuselstabilität ($) = Ed/Erm χ 100 (wobei Erm = (L₁ - Lp)ZL. und
Ed = (L₇ - L,

Beispiel 1

Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viskosität von 1,64 wird bei einer Spinngesehwindigkeit von 800 m/min gesponnen. Ungerecktes Endlosgarn mit einer Stärke von 552 Denier/30 Fäden, einer Doppelbrechung von 0,008 und einer Dichte von 1,341 g/cnr wird auf das 3,7-faehe der ursprünglichen Länge in einer Atmosphäre von 23 ⁰C und 65 fo relatiTer Feuchte kaltgereckt (das natürliche Reckverhältnis dieses ungereckten End- ' losgarns beträgt 3,3 und das maximale Kaltreekrerhältnis 4,63). Dann wird das so kaltgereckte Endlosgarn der Falschdrahtbehandlung unter Verwendung der Falschdrahtmaschine Falsetwister ST-6, Hersteller Mitsubishi HeaTy Industries Go., Ltd.) unter folgenden Bedingungen unterworfen: Drehzahl der Spindel 300 000 U/min; Falschdrahtzahl: 2460 T/m; Falschdrahttemperat-ur 180 ⁰G; WickelTerhältnis 15,9 %. Anschließend wird das nach dem Falschdrahtverfahren behandelte Garn 30 min der Entspannungshitzebehandlung in gesättigtem Dampf τοη 110 ⁰G unterworfen, wobei man Kräuselgarn mit einer Kräuselstabilität τοη 75 1° erhält. Aus diesem Kräuselgarn hergestelltes geknüpftes Gewebe wird mit Latylblau FLW (CI. Nr» Dispersionsblau 2$ bei 4 i° o.w.f. sowie einem Flottenverhältnis τοη 1:80 und bei 100 ⁰G 60 min gefärbt und getrocknet. Bei der Messung des Y-Wertes nach der CIE (Commission International de l'Eclairge)-Farbbestimmung des Gewebes erhält man folgende Ergebnisse: Mittelwert 15,10 (#) und Standardabweichung 0,240. ,

30 9847/1081

Yergleichsbeispiel 1 · ■ '

Das gleiche ungereckte Endlosgarn von Beispiel 1 wird unter folgenden Bedingungen heißgereckt und thermofixiert: Recktemperatur 90 ⁰G; Reckverhältnis 3,7; Temperatur "bei der Thermo fixierung 150 ⁰C. Dann wird das so behandelte Garn der Falschdrahtbehandlung, der Hitzeentspannungsbehandlung, dem Knüpfen sowie dem Färben unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen. Hierbei erhält man ein Kräuselgarn mit einer Kräuselstabilität von 64 fo und ein geknüpftes Gewebe mit einem mittleren Y-Wert von 15,93 und einer Standardabweichung von 0,411.

Beispiel 2

Polyethylenterephthalat mit einer relativen Viskosität von 1,64 wird "bei einer Spinngeschwindigkeit von 2500 m/min gesponnen. Das so erhaltene ungereckte Endlosgarn mit einer Stärke von 340 Denier/30 Fäden, einer-Doppelbrechung von 0,033 und einer Dichte von 135 g/cm wird auf das 2,15-fache der ursprünglichen Länge (das 0,75-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses) in einer Atmosphäre von 20 ⁰G und 65 i° relativer Feuchte kaltgereekt. Hierbei erhält man ein kaltgerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,154 und einer Dichte von 1,359 g/cm . Dann wird dieses kaltgereckte Endlosgarn unter Verwendung der Falschdrahtmaschine von Beispiel 1 der Falschdrahtbehandlung, jedoch ohne Anwendung des zweiten Erhitzers für die Hitzeentspannungsbehandlung^ unter folgenden Bedingungen unterworfen: Spindeldrehzahl 300 000 U/min; Falschdrahtzahl 2460 T/m; Falschdrahttempera tür (Temperatur des ersten Erhitzers) 180 ⁰G; Wickelverhältnis 15,0 $. Das so dem Falschdrahtverfahren unterworfene ■ Garn wird 30 min der Entspannungsbehandlung in gesättigtem Dampf von 110 ⁰C unterzogen. Hierbei erhält man ein Kräuselgarn mit einer Kräuselstabilität von 75 $. Ein aus diesem

309847/1081

Garn geknüpftes Gewebe wird mit Latylblau FLW bei 4 fo o.w.f. sowie einem Flottenverhältnis von 1:80 und bei 100 ⁰C 60 min gefärbt. Bei der Messung des Y-Wertes erhält man folgende Ergebnisse: Mittelwert 15,4$, Standardabweichung 0,251. Das erhaltene gefärbte, geknüpfte Gewebe besitzt einen ausgezeichneten Griff.

Yergleichsbeispiel 2

Das gleiche ungereekte Endlosgarn wie in Beispiel 2 wird unter folgenden Bedingungen heißgereckt und thermofixiert: Recktemperatur 90 ⁰C; Reckverhältnis 2,20; Temperatur bei der Thermofixierung 150 ⁰C. Hierbei erhält man ein gerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,175 und einer Dichte von 1,385 g/cm . Dieses gereckte Endlosgarn wird dann der Falschdrahtbehandlung und der Hitzeentspannungsbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 unterworfen, wobei man ein Kräuselgarn mit einer Kräuselstabilität von nur 62 i<> erhält. Dieses Kräuselgarn wird unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 geknüpft und gefärbt. Der Y-Wert des gefärbten, geknüpften Gewebes ist wie folgt: Mittelwert 15,81 % und Standardabweichung 0,42. Die Egalfärbbarkeit ist ebenfalls niedrig.

Beispiel 3 .

Das gleiche ungereekte Endlosgarn wie in Beispiel 2 wird einer vorläufigen Kaitreckung auf das 1,70-fache der ursprünglichen Länge (das 0,59-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses) in einer Atmosphäre von 20 ⁰C und 65 i° relativer Feuchte unterworfen. Hierbei erhält man ein gerecktes Endlosgarn mit einer

Doppelbrechung von 0,11 und einer Dichte von 1,3465 g/cm .

8-4 7./1081

Dieses gereckte Endlosgarn wird der gleichzeitigen Reckung und Falschdrahtbehandlung mit der in Beispiel 2 verwendeten Falschdrahtmaschine unter folgenden Bedingungen unterworfen: Spindeldrehzahl 300 000 U/min; FaIseMrahtzahl 2620 T/m; Temperatur des ersten, Erhitzers (Falschdrahterhitzer) 180 ⁰C; Reckverhältnis in der Falschdrahtzone 1,40; Temperatur des zweiten Erhitzers 210 ⁰C; Entspannungsverhältnis "beim zweiten Erhitzer 12,5 $; Wickelverhältnis 11,6 fo. Das so erhaltene Endloskräuselgarn besitzt eine KräuselstaMlität von 72 % und eine außerordentlich gleichmäßige Kräuselung und Färbbarkeit.

1(181

Claims (4)

- 18 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Polyesterkräuselgarnen, dadurch gekennzeichnet, daß man ungerecktes Polyesterendlosgarn kaltreckt und anschließend der Palschdrahtbehandlung unterwirft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ungerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,005 bis 0,015 und einer Dichte von nicht über 1,365 g/cm^ verwendet und das Kaltrecken mit einem höheren als das natürliche Reckverhältnis, jedoch nicht höher als das 0,9-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses, vornimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ungerecktes Endlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,015 bis 0,065 und einer Dichte von nicht über 1,365 g/cm verwendet und die Kaitreckung mit dem 0,55— bis 0,9-fachen des maximalen Kaltreckverhältnisses durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ungerecktes Polyesterendlosgarn mit einer Doppelbrechung von 0,015 bis 0,065 und einer Dichte von nicht über 1,365 g/cnr zunächst kaltreckt und das so vorläufig kaltgereckte Endlosgarn gleichzeitig dem Recken und der Palschdrahtbehandlung unterwirft, so daß das Gesamtreckverhältnis das 0,55- bis 0,9-fache des maximalen Kaltreckverhältnisses des ungereckten Endlosgarns beträgt.

309847/1081

-β

Leerseite