DE2336509B2 - Verfahren zur herstellung eines gebauschten und gekraeuselten multifilgarnes - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines gebauschten und gekraeuselten multifilgarnesInfo
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Description
Fadenkomponente, was einem breiten textlien Ein- Die zur Anwendung kommende Falschzwirnung
satz derartiger Fäden entgegensteht. liegt in denselben Größenordnungen wie bei üblichen
Nach der USA.-Patentschrift 2 439 815 ist weiter- 50 Einsatzgarnen und beträgt z.B. etwa 5000 Drehun
hin ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkom- gen je Meter Fadenlänge (T/m) für ein 22-dtex-Garrj
ponentenfadens bekannt, bei dem der Faden über und mindestens 2000 T/m für ein übliches 167-dtex-
die Elastizitätsgrenze zumindest einer Komponente Garn. Ebenso richtet sich die Wärmebehandlung des
hinaus, aber unter der Bruchdehnungsgrenze aller Faserstrangs in der Falschzwirnzone nach den
Komponenten in einem zumindest teilweise plasti- 55 üblichen Werten.
sehen Zustand verstreckt wird. Hierdurch entsteht Die Einzelfilamente können dabei auch Mehrkom
ein selbstkräuselnder Mehrkomponentenfaden. Es ist ponentenfilamente sein. Eine vorteilhafte Filament
heute indes erwünscht, ein wollähnliches Aussehen mischung besteht aus Einkomponenten- und Mehr
und einen wollähnlichen Griff des Fadens nicht nur komponentenfilamenten,da insbesondere hierbei dem
durch Kräuselung, sondern wie bei Stapelfasern auch 60 Stapelfasercharakter des erzeugten Strangs eine
dadurch zu erhalten, daß Faserenden aus dem Faser- Kräuselung überlagert wird. Die Einkomponenten
verbund herausschauen, wie es nach der genannten fasern können z. B. aus einem Polyester und die
französischen Patentschrift 1 416 022 der Fall ist. Mehrkomponentenfasern aus einem Polyamid-6 und
Ausgehend von der französischen Patentschrift einem Polyamid-6.6 bestehen.
1 416 022 ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein 65 Unter Abzugsgeschwindigkeit ist die Geschwindig-Verfahren anzugeben, bei dem in einem einzigen keit zu verstehen, mit der die Fasern durch die Spinn- und Verstreckprozeß und ohne Sonder- Galetten oder durch eine Aufwickelspule oder ähnbehandlung gleichzeitig die textlien Eigenschaften, liches von der Spinndüse abgezogen werden. Die
1 416 022 ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein 65 Unter Abzugsgeschwindigkeit ist die Geschwindig-Verfahren anzugeben, bei dem in einem einzigen keit zu verstehen, mit der die Fasern durch die Spinn- und Verstreckprozeß und ohne Sonder- Galetten oder durch eine Aufwickelspule oder ähnbehandlung gleichzeitig die textlien Eigenschaften, liches von der Spinndüse abgezogen werden. Die
Abzugsgeschwindigkeit ist höher als die Spritz- den Anblasschacht 5 zugeführte Luft abgekühlt. Der
geschwindigkeit, mit der die Polymere aus den Strang in dem gezeigten Beispiel wird durch den
Düsen ausgepreßt werden. Die Abzugsgeschwindig- Drallgeber 7 in Richtung der Spinndüsen leicht ver-
keit ist von großem Einfluß auf die Vororientierung. zwirnt. Hinter dem Spinnschzcht ist ferner eine Prä-
Gefördert wird die Höhe der Vororientierung durch 5 parationsrolle 6 angeordnet, auf der der Faserstrang
das Spinnen von feinen EinzeMtern (Spinntiter) von in geeigneter Weise mit Präparationsölen getränkt
z. B. weniger als 2,5 den, ferner aber auch — wie wird. Der Faserstrang wird durch die Galette 8 ab-
weiterhin vorgeschlagen wird — durch eine Ab- gezogen und durch Changierfadenführer 9 zu einer
schreckbehandlung des Faserbündeis unter der Düse. Kreuzspule 10 verlegt.
Der bevo.-zugte Bereich von Abzugsgeschwindig- io Die Streckeinrichtung nach F i g. 2 zeigt die Spule
keiten liegt zwischen 2700 m/min und 4500 m/min. 10, von der der Filamentstrang durch ein erstes Lie-
Das Verfahren nach dieser Erfindung bietet vor ferwerk 11 abgezogen wird. Sodann ist eine Heizung
allem hinsichtlich Produktionssicherheit und Quali- 12 vorgesehen. Der Filamentstrang wird durch das
tat des Produkts wegen der großen Diskrepanz der Streckwerk 13 verstreckt und anschließend wiederum
maximalen Verstreckverhältnisse der hoch vor- 15 durch einen Changierfadenführer 9 zur Spule 14 verorientierten
Polymere besondere Vorteile. Gleich- legt. Es können hier auch übliche Streckzwirnzeitig
wird eine hohe Produktivität durch die hohen maschinen verwandt werden, bei denen die Aufwick-Abzugsgeschwindigkeiten
in der Spinritufe erzielt. lung auf einer Ringzwimspindel erfolgt. Es sei be-Die
hohe Vororientierung begünstigt die gemein- sonders hervorgehoben, daß die Streckeinrichtung
same Erzeugung und Bearbeitung von Fasern aus 20 nur eine einzige Heizeinrichtung hat, und zwar auch
unterschiedlichen Polymeren, da die hoch vororien- dann, wenn Polyester versponnen wird. Diese Maßtierten
Polymere weitgehend temperaturunempfind- nähme wird ermöglicht, weil kui noch vororientierte
lieh sind, wohingegen niedrig vororientierte Polymere Polyesteifilamente zur Anwendung kommen. Diese
wie z. B. Polyester durch Lagerung oder bei Tempe- hoch vororientierten Polyesterfilamente sind so
ratureinwirkung starke Versprödungserscheinungen 25 hitzebeständig, daß sie unter denselben Verstreckoder
eine sonst nachteilige Umwandlung erfahren. bedingungen wie Nylon-6- oder Nylon-6.6-FiIamente
Es können daher stets die insbesondere für die verarbeitet werden können. Hierin liegt ein wesent-
»tragende« Komponente, welche für Reißfestigkeit, licher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Dehnung und ähnliche physikalische Eigenschaften Die Falschzwirnkräuselmaschine nach F i g. 3 zeigt des Garns in erster Linie verantwortlich ist, optima- 30 die Spule 14, von der der verstreckte Filamentstrang len Temperaturen und sonstigen Bearbeitungsbedin- durch das erste Lieferwerk 15 abgezogen wird. Der gungen angewandt werden. Schließlich sind auch die Strang wird sodann über die Heizeinrichtung 16 und Verstreckkräfte bei hoch vororientierten Fasern ge- Falschdraller 17 geführt und durch das Lieferwerk 18 ringer als bei Verstreckung niedrig vororientierter abgezogen. Es ist möglich und bei dem erfindungs-Fasern. 35 gemäßen Verfahren auch vorteilhaft, daß die Ver-
Dehnung und ähnliche physikalische Eigenschaften Die Falschzwirnkräuselmaschine nach F i g. 3 zeigt des Garns in erster Linie verantwortlich ist, optima- 30 die Spule 14, von der der verstreckte Filamentstrang len Temperaturen und sonstigen Bearbeitungsbedin- durch das erste Lieferwerk 15 abgezogen wird. Der gungen angewandt werden. Schließlich sind auch die Strang wird sodann über die Heizeinrichtung 16 und Verstreckkräfte bei hoch vororientierten Fasern ge- Falschdraller 17 geführt und durch das Lieferwerk 18 ringer als bei Verstreckung niedrig vororientierter abgezogen. Es ist möglich und bei dem erfindungs-Fasern. 35 gemäßen Verfahren auch vorteilhaft, daß die Ver-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Streckung des Filamentstrangs nicht auf einer Streck -
Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt einrichtung nach F i g. 2, sondern auf einer Falsch-
Fi g. 1 eine Spinnanlage in schematischer Dar- zwirnkräuselmaschine nach Fi g. 3 zwischen den
stellung, Lieferwerken !5 und 18 erfolgt. In diesem Falle wird
Fig. 2 eine Streckanlage in schematischer Dar- 40 die in Fig. 1 dargestellte Spule 10 der Falschzwirnstellung,
kräuselmaschins nach Fig. 3 an Stelle der Spule 14
Fig. 3 eine Falschzwirnkräuselmaschine in sehe- vorgelegt. Dieses Verfahren wird erst dadurch indu-
matischer Darstellung, striell möglich und wirtschaftlich interessant, weil die
F i g. 4 ein Kantenrad zur Erzeugung von Soll- nach diesem Verfahren ersponnenen, hoch vororien-
bruchstellen, 45 tierten Filamente wesentlich besser zu transportieren
F i g. 5 a und 5 b Einzelfasei anordnungen in einem und länger zu lagern sind als nicht vororientierte
Faserstrang, Filamente. Außerdem weisen die Spinnspulen aus
Fig. 6a bis 6c Bikomponentenfaserquerschnitte, hoch vororientiertem Fasermaterial eine wesentlich
Fig. 7 eine graphische Darstellung der maxima- bessere Verarbeitbarkeit auf, insbesondere sind nur
len Verstreckverhältnisse von Polyester, Polyamid-6 50 geringere Streckkräfte aufzubringen,
und Polyamid-6.6 in Abhängigkeit von der Abzugs- Hinter dem Lieferwerk 18 ist eine zweite Heizung
geschwindigkeit. 19 vorgesehen, auf der der Filamentstrang einer wei-
In der Spinnanlage nach Fig. 1 werden FiIa- teren Wärmebehandlung zur Reduzierung der Kräumente
1 durch eine geeignete Düse 3 ersponnen. selkontraktion unterworfen wird. Der Filamentstrang
Dargestellt ist in Fig. 1 die Herstellung eines FiIa- 55 wird durch das Lieferwerk 2· abgezogen und auf der
mentstrangs, bei dem jedes Einzelfilament aus nur Spule 21 mit einer definierten Dehnung aufgespult,
einem Polymer besteht. Es werden Einzelfilamente Im folgenden werden die Geschwindigkeitsverhältaus
unterschiedlichen Polymeren oder Copolymeren nisse an den Lieferwerken 15,18, 20 und der Spule
ersponnen. Zur Trennung der Polymere in Fig. 1 21 noch einmal wiedergegeben. Es ist
dienen die Verteilerplatten 2, welche so angeordnet 60 ν 2 > ν Ι
sind, daß die Einzelfilamente des einen Polymers ν 2 > ν 3
die Einzelfilamente des anderen Polymers zumindest ν 4 > ν 3.
an zwei Seiten symmetrisch uitngeben. Es sei weiter bemerkt, daß in der Streckstufe, das
dienen die Verteilerplatten 2, welche so angeordnet 60 ν 2 > ν Ι
sind, daß die Einzelfilamente des einen Polymers ν 2 > ν 3
die Einzelfilamente des anderen Polymers zumindest ν 4 > ν 3.
an zwei Seiten symmetrisch uitngeben. Es sei weiter bemerkt, daß in der Streckstufe, das
Die Erfindung ist gleichermaßen anwendbar auf heißt also zwischen Lieferwerk 11 und Streckwerk 13
Filamentstränge, die aus Mehrkomponenteneinzel- 65 nach Fig. 2 bzw. den Lieferwerken 15 und 18 nach
filamenten bestehen. F i g. 3 ein Kantenrad nach F i g. 4 vorgesehen sein
Die ersponnenen multifilen Stränge werden durch kann. Der Filamentstrang gerät bei Umdrehung des
den Spinnschacht 4 abgezogen und dabei durch über Kantenrads in bestimmten regelmäßigen oder un-
regelmäßigen Abständen in Kontakt mit einer Kante hohen Vororientierung die sonst beobachtete Ab-
und es wird dadurch die in der Verstreckstufe am hängigkeit der maximalen Verstreckverhältnisse von
stärksten beanspruchte Komponente an einer defi- der Verstrecktemperatur nachläßt und praktisch vernierten
Stelle zum Zerreißen gebracht. Das Kanten- schwindet. Dadurch engt sich der Toleranzbereich
rad kann mit einer konstanten oder schwankenden 5 ein und die Produktionssicherheit des erfindungs-Drehzahl
angetrieben sein oder aber von dem FiIa- gemäßen Verfahrens wird deshalb besonders hoch,
mentstrang mitgenommen werden. Wie die Darstellung nach Fig. 7 zeigt, ist es ge-
mentstrang mitgenommen werden. Wie die Darstellung nach Fig. 7 zeigt, ist es ge-
F i g. 5 a und 5 b zeigen Querschnitte von multi- sichert, daß die Aufgabe der Erfindung, nämlich die
(ilen Strängen, bei denen die Filamente einer Korn- Herstellung eines Krause]- und Bauschgarns durch
ponente (B) durch die Filamente der anderen Korn- >o Produktion eines hoch vororientierten Mischgarns
ponente (A) zumindest an zwei Stellen symmetrisch erfüllt wird, wenn in der Spinnstufe eine Vororientieumgeben
werden. Durch diese Anordnung wird be- rung erreicht wird, die eine nachfolgende Verwirkt,
daß die Einzelfilamente durch Verzwirnung Streckung von maximal 1 :2,5 zuläßt,
und entsprechende Präparation einen gewissen Ver- . .
und entsprechende Präparation einen gewissen Ver- . .
bund miteinander eingehen. Dadurch wird die »lan- 15 Beispiel 1
gere« Komponente gezwungen, sich in Windungen Ein Multifilgarn 167/32 dtex aus einer gleichen
und Schlingen um die kürzeren Komponenten herum- Anzahl Polyesterfilamenten und Nylon-6-filamenten
zulegen. Es sei erwähnt, daß die Einzelfilamente des wurde mit einem Einzeltiter von 6,5 dtex und einer
Typs A oder die Einzelfilamente des Typs B auch Abzugsgeschwindigkeit von 3000/min ersponnen.
Mehrkomponcntenfilamente mit Eigenkräuselncigung 20 Das Garn wurde sodann den Verstreckbedingungen
sein können des Betriebspunkts I (Fig. 7) ausgesetzt, indem es
F i g. 6 zeigt mögliche Querschnitte von Bikompo- bei einer Strecktemperatur von 200° C mit einem
nentenfilamenten. Streckverhältnis von 1 :2 auf einer Streckanlage
Fig. 6a zeigt den Querschnitt eines Bikomponen- nach Fig. 2 verstreckt wurde. Zwischen Lieferwerk
tenfilaments mit Seite-an-Seite-Anordnung der beiden as Il und Heizung 12 war dabei ein Kantenrad nach
Komponenten. Fig. 4 angeordnet. Dieses Kantenrad wurde mit
F i g 6 b und 6 c zeigen Kern-Mantelanordnungen konstanter Umfangsgeschwindigkeit, die der Garnder
beiden Komponenten, wobei Fig. 6c eine kon- laufgeschwindigkeit angepaßt war, angetrieben. Da
zentrische Kern-Mantelanordnung zeigt, die im Rah- das Verstreckverhältnis über dem maximalen Vermen
dieser Erfindung besonders gut verwendbar ist. 30 streckverhältnis der Nylonkomponente lag, wurden
F i g. 7 zeigt in einer graphischen Darstellung die die Nylon-6-filamente mit im wesentlichen konstanmaximalen
Verstreckverhältnisse (aufgenommen für ter Stapellänge zerrissen. Das erhaltene Garn wurde
ein Multifilgarn 167/32 dtex) für Polyester (PES), anschließend auf einer Doppeldrahtzwirnmaschine
Nylon (PA 6.6), Perlon® (PA 6) als Beispie'e dafür, verzwirnt und hatte einen ähnlichen textlien Charakdaß
die maximalen Verstreckverhältnisse der Poly 35 ter wie ein aus Stapelfasern ersponnenes Garn,
mere in Abhängigkeit von der Vororientierung und . .
mere in Abhängigkeit von der Vororientierung und . .
der Abzugsgeschwindigkeit zunächst bis zu einem Beispiel 2
Verstreckverhältnis von 1 :2,5 weitgehend überein- In einem Parallelversuch wurde das nach Beistimmen,
bei weiter steigender Vororientierung aber spiel 1 erhaltene Multifilgarn einem Verstreckverstark
divergieren. Die Differenz kann dadurch ver- 40 hältnis von nur 1 : 1,8 (Betriebspunkt II in Fig. 7)
größert werden, daß die Einzelfasern des einen Poly- ausgesetzt. Hierbei kam es auch zu einer stapelmers
mit anderem Titer ersponnen werden als die fasergarnähnlichen Ausbildung. Die textlien Eigendes
anderen Polymers. Bei vorgegebener gemein- schäften des erhaltenen Garns wichen jedoch von
samer Abzugsgeschwindigkeit wird die maximale denen des nach Beispiel 1 erhaltenen Garns ab, weil
Verstreckbarkeit gegenüber den in F i g. 7 gezeigten 45 die nicht voll verstreckte Polyesterkomponente zu-Werten
für die Filamente mit gröberem Titer er- sätzlich eine Eigenkräuselneigung zeigte. Deshalb
höht und für die Filamente mit feinerem Titer ver- war das Garn voluminöser (bauschiger) als das Garn
mindert. Dabei ist in der graphischen Darstellung von Beispiel 1 und hatte eine geringere Zugfestigbereits
berücksichtigt, daß die maximalen Verstreck- keit. Die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten
Verhältnisse, das heißt die zum Bruch fährenden 50 Game konnten hinsichtlich Kräuselung und Bau-Verstreckverhaltnisse
wertmäßig nicht genau, son- schigkeit weiter modifiziert werden, wenn sie im dem nur für einen Toleranzbereich definierbar sind, Anschluß an die Verstreckung oder aber gleichzeitig
zumal die maximalen Verstreckverhältnisse auch von mit der Verstreckung einer Falschzwirnbehandlung
anderen Faktoren als der Abzugsgeschwindigkeit ab- auf einer Einrichtung nach Fig. 3 unterworfen
hängig sind. Es sei betont, daß bei Erreichung einer 55 wurden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines gebausch- dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen de
ten und gekräuselten Multifilgarns durch gleich- 5 Patentanspruchs 1. ·,,-,„
zeitiges Verspinnen unterschiedlicher Polymere Es wird zwar durch die UaA.-Patentschnf durch eine Spinndüse zu einem multifilen Strang 2 262 872 vorgeschlagen, einen faserstapelannhchei und anschließendes Verstrecken des Strangs bis Faden dadurch zu erzeugen, daß endlose Zellulose zum 2,5fachen, wobei das maximale Verstreck- Fäden von unterschiedlichem Titer gleichzeitig ver verhältnis eines Polymeren überschritten wird, io streckt werden. Diese Vorstellung ist indes falsch dadurchgekennzeichnet, daß die Poly- da die Bruchdehnung nicht vom Fadentiter abhängij mere Polyamide und Polyester bzw. deren Co- ist.
zeitiges Verspinnen unterschiedlicher Polymere Es wird zwar durch die UaA.-Patentschnf durch eine Spinndüse zu einem multifilen Strang 2 262 872 vorgeschlagen, einen faserstapelannhchei und anschließendes Verstrecken des Strangs bis Faden dadurch zu erzeugen, daß endlose Zellulose zum 2,5fachen, wobei das maximale Verstreck- Fäden von unterschiedlichem Titer gleichzeitig ver verhältnis eines Polymeren überschritten wird, io streckt werden. Diese Vorstellung ist indes falsch dadurchgekennzeichnet, daß die Poly- da die Bruchdehnung nicht vom Fadentiter abhängij mere Polyamide und Polyester bzw. deren Co- ist.
polymere sind und die Abzugsgeschwindigkeit Es ist ferner auch bekannt, daß Fäden mit seh
von der Spinndüse über 2500 m/min beträgt. hoher Geschwindigkeit, normalerweise 3500 bi
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 4000 m/min in der Spinnzone abgezogen und an
kennzeichnet, daß die Filamente aus demjenigen schließend nur mit einer geringen Restverstreckunj
Polymer, das bei der vorgegebenen Abzugs- von etwa 1 : 1,7 verstreckt werden (Chemiefasern
geschwindigkeit die geringere Vororientierung Textilindustrie, Juni 1973, Seite 532). Der Erfindunj
und damit das höhere maximale Verstreckver- liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, daß e;
hältnis erhält, mit gröberem Titer als die FiIa- ao bei einem derartigen Spinnverfahren auch bei Ver
mente aus dem anderen Polymer ersponnen wendung industriell üblicher Polymere (z. B. Poly
werden. äthylenterephthalat oder Polyamid) zu von Polymei
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, da- zu Polymer sehr stark schwankenden Bruchdehnun
durch gekennzeichnet, daß durch mechanische gen kommt und daß diese Erscheinung ein industriel
Behandlung des multifilen Strangs mittels Kan- 25 einsetzbares Verfahren ermöglicht, bei dem in derr
tenrad und/oder Falschzwirnung in der Ver- Verstreckvorgang eine Faserkomponente stapel
streckzone Sollbruchstellen in den zu zerreißen- faserartig gebrochen, die andere aber gleichzeitig
den Filamenten erzeugt werden. durch die Verstreckung im plastischen Bereich der
4. Verfahren nach einem oder mehreren der art modifiziert wird, daß die gewünschten Garn
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- 30 eigenschaften wie Dehnung, Schrumpfneigung
zeichnet, daß der multifile Strang aus Einkompo- Festigkeit erhalten werden.
nenten- und Mehrkomponentenfilamenten zu- Die Bruchdehnung der einsetzbaren Polymere isi
sammengesetzt ist. abhängig von der Vororientierung. Die Vororientie
rung der gesponnenen Mehrkomponentenfäden laß
35 sich erhöhen und die Unterschiede in der erhaltener
Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patent- Bruchdehnung der Komponenten läßt sich verstär
anspruchs 1 ist bekannt durch die französische ken, wenn der multifile Strang unterhalb der Spinn
Patentschrift 1416 022. Dabei wird eine nicht- düse abgeschreckt wird oder wenn die Filamente aus
elastische Komponente eines Mehrkomponenten- demjenigen Polymer, das bei der vorgegebenen Ab-
garns durch Verstreckung gebrochen, ohne daß da- 40 Zugsgeschwindigkeit die geringere Vororientierung
bei die Elastizitätsgrenze einer anderen elastischen und damit das höhere maximale Verstreckverhältnis
Faserkomponente überschritten wird. Als elastische erhält, mit gröberem Titer als die Filamente aus dem
Faserkomponente für ein Verfahren nach der fran- anderen Polymer ersponnen werden. Die zerreißen-
zösischen Patentschrift 1416 022 sind nur bestimmte den Filamente können zu Stapeln von vorgegebenei
Polymere einsetzbar, insbesondere Polyurethane. Die 45 Länge durch mechanische Behandlung des nmltifiler
Eigenschaften der nach dieser Patentschrift erhalte- Strangs mittels Kantenrad und/oder Falschzwirnung
nen Fäden richten sich dabei nach dieser elastischen in der Verstreckzone zerteilt werden.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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