DE2420737A1 - Synthetisches thermoplastisches garn und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

"Synthetisches thermoplastisches Gern und Verfahren zu dessen Herstellung¹¹

Priorität: 28. April 1973, Japan, Nr. 48 200/73 30. August 1973, Japan, Kr. 97 463/73

Die Erfindung bezieht sieb auf ein Garn aus synthetischen thermoplastischen Fasern, welches an ein gesponnenes Garn erinnert. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Garns aus unvollständig orientierten, aus einem thermoplastischen Polymer bestehenden Fäden in einer einzigen Stufe.

Die Verfahren zur Herstellung von gesponnenen Garnen aus synthetischen Fasern können grob in zwei Verfahrens-gruppen eingeteilt v/erden. Bei der einen Gruppe werden gerissene bzw. geschnittene Fasern, d.h. Stapelfasern, und bei der anderen Gruppe F&dengame, wie z*B. Fadenkabel, verwendet* Beispiele für die erste Gruppe von Verfahren sind die Baumvjoll-, Kammgarn- und Seidenspinnverfahren. Die Auswahl des jeweiligen Spinnverfahrens richtet sich nach der Länge der -verwendeten Stapelfasern und der.

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Anwendung des gesponnenen Garns. Beim Spinnen von synthetischen Fasern ist die Anzahl der Stufen oder die für eine bestimmte Stufe erforderliche Zeit kürzer als bei Verwendung von Naturfasern, wie z.B. Baumwolle oder Wolle. Da die bei diesen Verfahren verwendeten Stapelfasern in Form eines Preßballens vorliegen und da die Richtungen der einzelnen Fasern ziemlich ^willkürlich, sind, müssen bei dem Spinnverfahren die Stapelfasern zunächst geöffnet werden, um sie in der gleichen Richtung zu orientieren und einen Kasmzug herzustellen, der dann wiederholt verzogen wird, wodurch die Ausrichtung der einseinen Fasern erhöht und die Gleichförmigkeit des Kammzugs verbessert wird. Abschließend wird dann der verzogene Kammzug gezwirnt, wodurch ein gespomienes Garn mit der erforderlichen Reißfestigkeit erhalten wird. Die erforderliche Reißfestigkeit ergibt sich aus den Reibungskräften zwischen den einzelnen Stapelfasern im gesponnenen Garn. Dieses Verfahren umfaßt also mehrere Zwischenstufen. Außerdem liefern die verschiedenen Stufen dieses Verfahrens verschiedene Produkte, so daß eine sehr komplizierte Ausrüstung erforderlich

ent

ist, um diese Stufen zu ein/einzigen kontinuierlichen Spinnverfahren zu kombinieren. Schließlich müssen auch Maßnahissn getroffen werden, damit den Schwierigkeiten begegnet werden kann, die in einer jeden Stufe auftreten können. Weitere Maßnahmen sind er- · forderlich, um die Vorrichtung zu überwachen und zu warten.

Die letztere Gruppe von Spinnverfahren, bei der Fadengarne verwendet werden, läßt sich noch weiter unterteilen, nämlich in ein Stapelverfahren (das Perlok-System, das Turbo-Stapler-System oder das Direktspinnsystem), bei welchem ein Kabel aus verstreckten Fäden weiter zwischen Verstreckrollen vorstreckt wird,", wodurch das Kabel in einen kontinuierlichen Kammz.ug zerris-j

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sen wird, und ein Konverterverfahren, bei welchem ein ausgebrei-' tetes Kabel paralleler Fäden schräg durchtrennt wird und dann die dabei erhaltenen Fasern in einen kontinuierlichen Kammzug verflochten werden. Außer beim Direktspinnsystem v/erden bei einem solchen Verfahren die Kabel zunächst ebenfalls in Kammzügo überführt, worauf dann ein gesponnenes Garn in mehreren Verziehstufen erzeugt wird. In der letzten Hälfte eines solchen Verfahrens müssen die gleichen Stufen wie bei einem Stapelfaserspinnverfahren verwendet werden* Beim direkten Spinnsystern ist nach dem Verziehen und Durchtrennen der Fäden, wobei Kammzüge entstehen, keine weitere Stufe erforderlich. Jedoch v/erden die Ungleichmäßigkeiten in den Karamzügen, die aufgrund einer leicht unterschiedlichen Reißfestigkeit und Reißdehmmg des Kabels und stufgrund der Ungleichmäßigkeit der Faserlängen entstehen, beim Verziehen weiter verstärkt, weshalb es zur Herstellung von gleichmäßigen Garnen nötig ist, daß das Kabel eine ziemlich hohe Qualität aufweist.

Gegenüber diesen herkömmlichen Spinnverfahren bringt nun die vorliegende Erfindung eine Vereinfachung und Verbesse-• rung der Effizienz des gesamten Spinnverfahrens mit sich.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Ga**n, velches an ein gesponnenes Garn erinnert und aus einem vollständig orientierten Garn, das aus einem thermoplastischen Polymer be- · steht, hergestellt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Spinnverfahron, durch welches ein mehrfädiges Garn aus einem thermoplastischen Polymer, das unvollständig molekular orientiert ist, in einem stark gezwirnten Zustand bei einer erhöhten Temperatur verstreckt

Lwird, wodurch die einzelnen Fäden des Garns im gezwirnten Zu- _j

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r - 4 - ι

stand abgeflacht werden, während die Fäden durch die inneren und äußeren Schichten des Garns wandern und die Fäden, die in der äußeren Schicht liegen und in geringerem Ausmaß abgeflacht sind, in Stapelfasern zerrissen werden.

Die Erfindung betrifft schließlich auch ein lose gezwirntes oder weitgehend ungezwirntes Garn mit einem verbesserten Griff.

Das er-findungsgemäße Garn besteht aus thermoplastischen synthetischen Stapelfasern oder aus thermoplastischen synthetischen Stapelfasern und kontinuierlichen Fäden, wobei die einzelnen Fasern, die das Garn bil.ien, Zwirnungskräuselungen aufweisen und eine Querschnittsfläche mit einem beträchtlich abgeflachten Teil besitzen und wobei das Reißen der im Garn enthaltenen Sta- · pelfasern überwiegend an weniger abgeflachten Teilen erfolgt ist. Eine Vielzahl von Fasern mit dieser Struktur bilden gleichförmig und alternierend die Oberfläche und die inneren Schichten des Garns und sind in einem echt gezwirnten Zustand oder in einem weitgehend ungezwirnten Zustand miteinander verflochten, wobei durch die gerissenen Enden der einzelnen Fasern ein Flaum gebil-. det wird.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die gemäß der Erfindung verwendet v/erden kann;

Fig. 3 eine grafische Darstellung -des Zusammenhangs zwischen dem Verstreckverhältnis und der Streckzwirnspannung;

Fig. 4 einen kreisförmigen Querschnitt eines unver-^ streckten Garns;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein gewöhnliches verl_strecktes Garn mit einem typischen nicht-kreisförmigen Quer- _j

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schnitt;

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein unverstrecktes Garn, das durch das erfindungsgeinäße. Verfahren behandelt worden ist;

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein unverstrecktes Garn, dasdurch ein herkömmliches Verfahren behandelt worden ist;

Fig. 8 bis 11 grafische Darstellungen des Zusammenhangs zwischen den behandelten Garnen und den Behandlungsbedingungen;

Fig. 12 den Flachheitsgrad eines erfindungsgeraäßen Garns; und ' ·

Fig. 13 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Garns.

Wegen des oben beschriebenen Aufbaus besitzt das erfindungsgemäße Garn ein ähnliches Aussehen wie ein gesponnenes Garn, das einen feinen Flaum aufweist. Das erfindungsgemäße Garn ist neu und besitzt einen verbesserten Griff und ein verbessertes Aussehen. Es hat weiterhin eine hohe Bauschigkeit, weil es nur lose gezwirnt ist. Schließlich besitzt es auch aufgrund der Kräuselungen der Fasern eine gewisse Dehnbarkeit.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie •auf das oben beschriebene Garn und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung« Es wird weiter unten näher beschrieben.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Garn, welches dadurch erhalten wird, daß man unvollständig orientierte thermoplastische synthetische Fäden von einer Zuführrolle zu einer Erhitzungseinrichtung und einer Falschzwirneinrichtung führt, um die Fäden einer Erhitzung, Zwirnung und Entzwirnung zu unterwerfen, wobei man die Fäden durch Verstreckrollen verstreckt, um den Querschnitt der einzelnen Fäden abzuflachen (und um gleichzeitig einen Teil oder alle synthetischen Fäden an _l

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den weniger abgeflachten Teilen in Stapelfasern zu zerreißen. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Garns. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur .Herstellung eines Garns mit einem guten Zusammenhalt, bei dem das erhaltene Garn einer Palschzwirnung oder einer echten Zwirnung oder einer anderen geeigneten Behandlung unterworfen wird.

Gemäß der Erfindung werden weder Kabel aus verstreckten Fäden noch Stapelfasern, die durch Durchtrennen des Kabels erhalten v/erden, verwendet, wie es bei der Herstellung von herkömmlichen gesponnenen Garnen der Fall ist, sondern ein Garn, das wie ein gesponnenes Garn aussieht, wird direkt aus einem unverstreckten Garn in einem einzigen kontinuierlichen Verfahren hergestellt» Die . Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hoch, weil nämlich ein Falsehzwirnsystem verwendet wird. Im übrigen kann jedes beliebige Aufspulverfahren verwendet werden.

Die überführung der unverstreckten Garne in Stapelfasern erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren, während die einzelnen Fäden der Garne abgeflacht sind, durch Verstrecken in falschgezwirntem Zustand bei einer erhöhten Temperatur. Aus diesem Grun-'de erfolgt das Verstrecken, Kräuseln, Verarbeiten und Zerreißen der Garne in äußerst wirksamer Weise.

Ein wichtiges charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt in der Veiniendung eines unverstreckten mehrfädigen Garns, wobei die Fäden im wesentlichen alle die gleiche Reißlänge aufweisen,, die in geeigneter V/eise im Bereich von ungefähr 120 bis k00% liegt. Zur Herstellung eines feinen Garns, das einem gesponnenen Garn 'ähnlich ist, direkt aus einem kontinuierlichen Garn durch ein Verfahren wie Verziehen und Zerreißen, wurde es bisher als wesentlich angesehen, mehrere Garne mit unterschiedli- _J

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chen Eigenschaften zu verwenden. Es wurde nämlich angenommen, daß bei Verwendung eines Garns aus mehreren Fäden mit den gleichen Eigenschaften alle Fäden gleichzeitig bei der Überführung in Stapelfasern reißen, so daß ein kontinuierliches Garn nicht erhalten werden kann.

Überraschenderweise macht es jedoch die vorliegende Erfindung möglich, ein gesponnenes Garn direkt aus einem unverstreckten mehrfädigen Garn herzustellen, bei welchem die Fäden die gleiche Reißdehnung aufweisen. .Dieses Garn besitzt eine ausreichende Reißfestigkeit für die Herstellung von gewebten oder gestrickten Textilstoff en. Sein B'laum auf der Oberfläche erin~ nert ziemlich genau an ein gesponnenes Garn. Da die Fasern dieses . Garns die gleichen Eigenschaften aufweisen, besitzt das erhaltene Garn nicht nur ein gleichmäßiges Aussehen, einen gleichmäßigen Flaum und gleichmäßige physikalische Eigenschaften, sondern auch eine gleichmäßige Färbbarkeit.

Die Verwendung von Fäden mit der gleichen Reißdehnung bringt nicht nur einen großen Vorteil hinsichtlich der Produkti- · vität und der. Verarbeitbarkeit mit sich, sondern auch hinsichtlich der Eigenschaften des erhaltenen Garns. Außerdem ist die Produktionsüberwachung bei einem solchen Garn vorzüglich.

Solange die Fäden des beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten unverstreckten Garns die gleiche Reißdehnung aufwei-. sen, kann auch ein gefachtes Garn oder ein gezwirntes Garn aus einer Vielzahl von Fäden verwendet werden, die, mit Ausnahme der Reißdehnung, unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf-_% v/eisen. Auch können Fäden verschiedener 0?ypen und verschiedener Farben enthalten sein. Das Garn kann auch aus Verbundfäden bestechen, die aus awoi oder mehr verschiedenen Polymeren hergestellt _1

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sind.

Der Mechanismus, durch den die kontinuierlichen Fäden beim erfindungsgemäßen Verfahren in Stapelfasern gerissen werden, ist nicht vollständig aufgeklärt, aber es wird angenommen, daß dieses Reißen hauptsächlich in einer Entzwirnungszone stattfindet. Es wird angenommen, daß in dem Moment, in dem ein in einer Verzwirnungszone verstrecktes Garn einen Entzwirnungspunkt erreicht, ein Spannungsunterschied zwischen den Fäden im Inneren des Garns und den Fäden in der äußeren Schicht auftritt, wobei eine größere Kraft auf die Fäden ausgeübt wird, Vielehe im Inneren des Garns vorliegen. Bei einem Garn, das gleichzeitig einer Zwirnung und Verstreckung unterworfen wird, besitzen die Fäden an der äußeren Schicht des Garns eine Spiralform. Das Garn wird deshalb in einem Zustand verstreckt, bei dem die Längen der einzelnen Fäden zwischen dem Inneren und der äußeren Schicht unterschiedlich sind. Dies hat zur Folge, daß beim Entzwirnen die Fäden der äußeren Schicht lockerer werden als die Fäden im Inneren, weshalb die auf dein Garn ruhende Spannung sich hauptsächlich auf die inneren Fäden auswirkt, die keine Spiralenform aufweisen. Daraus ergibt sich, daß die Fäden, welche im Inneren des Garns vorliegen und welche in geringerem Ausmaß abgeflacht werden, in der Nachbarschaft des Entzwirnungspunkts unter der Scherkraft reißen, die sich aus der* Ent zwirnung und der Zugspannung in Laufrichtung des Garns ergibt.

Die Abflachung des Querschnitts der Fäden, auf welche in der Beschreibung und in den Ansprüchen Bezug genommen wird, bedeutet, daß die Querschnittsflachen in der Weise abgeflacht sind, wie es in Fig. 12 zu sehen ist, so daß das Verhältnis des ,längsten Durchmessers (A) zum kürzesten Durchmesser (B) im Be- ^

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reich von ungefähr 2:1 bis ungefähr 7J1 liegt. Dieses Verhältnis liegt an den gerissenen Enden der Fasern zwischen ungefähr 1:1 und ungefähr 2:1.

Bei der Falschzwirnung eines gewöhnlichen verstreckten Garns erfolgt beim Entzwirnen keine ausreichende Bildung von Stapelfasern, und zwar vermutlich deshalb, weil die einzelnen Fäden des Garns bereits eine ausreichende Reißfestigkeit aufweisen, die für ein Garn erforderlich ist, und die Längen der'einseinen Fäden als Folge davon gleich sind, so daß sie in einer im wesentlichen parallelen Anordnung zueinander verstreckt worden sind. Demgemäß ergibt die Verwendung eines verstreckten Garns ein texturiertes Fadengarn mit einem ungleichmäßigen Flaum, welches nicht wie ein gesponnenes Garn aussieht.

Bei der Verwendung eines unverstreckten Garns gemäß der Erfindung wird die Dichte des Fls^ums größer, wenn ein höheres Verstreckverhältnis verwendet wird und wenn der Zwirnungswinkel der Fäden der äußeren Schicht des Garns gegen die Garn-Achse größer ist (woraus ein größerer Unterschied in der Länge

zwischen den Fäden der äußeren Schicht und den Fäden im Inneren resultiert). Wenn ein verstrecktes Garn wie in einem herkömmlichen Kabelspinnverfahren verwendet wird und wenn nur ein Zug angelegt wird,· ohne daß gleichzeitig stark gezwirnt wird, dann ist der optimale Bereich des Verstreckverhältnisses sehr schmal. Sogar eine kleine Ungleichförmigkeit in den Eigenschaften des verstreckten Garns ergibt dann bereits eine starke Ungleichmäßigkeit im behandelten Garn. Dies macht es unmöglich ein normales Garn in einem Direktspinnsystem ohne ein Verstreckverfahren zu erhalten.

Der Ausdruck "unverstrecktes Garn aus synthetischen

Fasern, die nicht vollständig orientiert sind" oder "unverstreck-

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tes Garn aus unvollständig orientierten synthetischen Fäden", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf ein Garn aus den verschiedensten synthetischen Fasern, wie z.B. Polyester-, Polyamid- oder Polyacrylnitrilfasern, die eine weitere teilweise Verstrockung oder eine vollständige Verctreckung benötigen, um den Grad der molekularen Orientierung oder der Kristallinität zu steigern, so daß das Garn.als gewöhnliches Garn verwendet werden kann, und die eine Restverstreckbarkeit von mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 120 bis 400 %, aufweisen.

Wenn die Restverstreckbarkeit kleiner ist als der angegebene Wert, dann ist die Abflachung der Querschnittsfläche der Fäden in der Zwirmmgsstufe zu klein und ist der Unterschied der Länge zwischen den Fäden in der äußeren Schicht und den Fäden im Inneren so gering, daß das.Zerreißen der Fäden in der ■ · Entzwirnungszone schwierig ist, weshalb dann kein zufriedenstellendes Garn erhalten werden kann. Zur Erzielung eines solchen unverstreckten Garns sollen Polyesterföden vorzugsweise eine Doppelbrechung von nicht mehr als ungefähr 90 χ 10 - , vorzugsweise 5 x 10"³ bis 40 χ 10~³, insbesondere 5 χ 10~⁵ bis 20 χ 10~⁵, aufweisen und mit einer Spinngeschwindigkeit von nicht mehr als 4 500 m/min aufgespult worden sein. Im Falle von Polyamidfasern wird es bevorzugt, daß die Fäden eine Doppelbrechung von nicht

etwa , , ,

mehr als/60 χ 10 , vorzugsweise 20 χ 10 bis 40 χ 10 , insbesondere 20 χ 10 bis 29 χ 10 , aufweisen und mit einer Spinngeschwindigkeit von nicht mehr als ungefähr 3 500 bis 4 000 m/min aufgespult worden sind. Im Falle von Polyätheresterfäden wird es

etwa bevorzugt, daß die Fäden eine Doppelbrechung von nicht mehr als/

l_80 χ 10 - , vorzugsweise 2 χ 10 ^J bis 35 x 10 , insbesondere _j

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2 χ 10 Ms 18 χ 10 ^ aufweisen. Andere synthetische Fäden können ebenfalls verwendet v/erden, wenn die Restvorstreckbarkeit des unvcrstreckten Garns mindestens ungefähr 80 % beträgt.

Je größer die Restverstreckbarkeit des Garns ist, desto größer ist die Abflachung der Fäden und desto größer ist die Häufigkeit, mit welcher die Fäden in Stapelfasern zerrissen werden. Jedoch können unverstreckte Garne leichter gehandhabt worden, wenn sie eine kleinere Restverstreckbarkeit aufweisen und wenn sie eine innere Fadenstruktur besitzen, die näher an derjenigen eines gewöhnlichen verstreckten Garns liegt. In der Praxis sollen deshalb diese Faktoren miteinander beachtet werden.

Geeignete Polymere, die gemäß der Erfindung vorwendet werden können, sind beispielsweise Polyester mit einer Eigenviskosität (intrinsic viscosity) im Boreich von ungefähr 0,4 bis 1,3, vorzugsweise 0,4 bis 0,8, und Polyetherester mit ' . . einer Eigenviskosität im Bereich von ungefähr 0,5 bis 0,7, jeweils gemessen bei 20°C in einem Lösungsmittelgemisch aus Phenol und Tetrachloräthan im Gewichtsverhältnis 1:1, sowie Polyamide mit einer Eigenviskosität im Bereich von etwa 0,9 bis 2,1, vorzugsweise 0,9 bis 1,1, gemessen bei 30 C in 96%iger (Gewicht) Schwefelsäure. Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Fäden von Polymeren mit einer niedrigeren Eigen-.viskosität verwendet. Das erhaltene Produkt besitzt dann einen dichten Flaum und Antipillingeigenschaften. Bevorzugte Eigenviskositäten sind für Polyester- und Polyätherfäden weniger als 0,69 und für Polyaxn.idfäden weniger als 0,98.

Die gemäß der Erfindung vorwendeten Behandlungsbedin- · gungen, wie z.B. Erhitzungstemperatur, die /αϊzahl der Zwirnungen, __das Verstreckverhältnis odor der Abstand zwischen den Verstreck»_j

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rollen, können nach Wunsch entsprechend der Struktur und den Eigenschaften der verwendeten Fäden, der Geschwindigkeit der Behandlung der Fäden und der Qualität des gewünschten Garns ausgewählt werden.

Die Temperatur kann entsprechend der Geschwindigkeit der Behandlung variieren. Alle Fasern können bei einer Temperatur von ungefähr 150 bis 220⁰C behandelt werden, wenn die Länge des Heizers ausreichend ist und die Behandlungszeit ungefähr Q,1 bis 0,5 sek beträgt. Wenn die Länge des Heizers kürzer ist und auch die Behsndlungsze.it kürzer ist, dann kann die Behandlung bei Temperaturen von mehr als 30O⁰C durchgeführt v/erden. Wenn Polyesterfäden behandelt werden, dann liegt die Behandlungstemperatur im allgemeinen zwischen ungefähr 180 und 220⁰C und die Behändlungszeit zwischen ungefähr 0,1 und 0,5 sek. Wenn Polyätheresterfäden behandelt werden, dann liegt die Behandlungstemperatur im allgemeinen zwischen ungefähr 150 und 175°C und die Behandlungszeit zwischen ungefähr 0,1 und 0,5 sek. Polyamidfäden werden im allgemeinen bei einer Temperatur von.ungefähr 160 bis 190⁰C während ungefähr 0,1 bis 0,5 sek behandelt. Wenn Polyamidfäden verwendet werden, dann können bessere Resultate erhalten v/erden, wenn die Fäden vorerhitzt oder mit Wasser oder einem Textilöl behandelt werden, bevor sie gezwirnt und verstreckt werden. . ·

Ein geeignetes Verstreckverhältnis liegt zwischen dem ungefähr 0,8- bis 1,0fachen des maximalen Verstreckverhältnisses des verwendeten unverstreckten Garns. Das maximale Verstreckverhältnis der einzelnen Fäden kann nicht eindeutig festgelegt v/erden, da es sich nach Faktoren wie Spinngeschwindigkeit, Fadentype usv/. richtet. Im allgemeinen beträgt das maximale Verstreckverhältnis für Polyesterfäden oder Polyätheresterfäden 1,20 bis ,

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3,70und für Polyamidfäden 1,10 bis 3,00. Wenn es erwünscht ist, die Piaurndichte zu erhöhen, dann wird es empfohlen, das Verstreckverhältnis zu erhöhen und die Länge dor Entzwirnungszone zu verringern, Wenn ein dünnerer Flaum erwünscht wird, dann kann das Verstreckverhältnis verringert und die Länge der Entzwirnungszone erhöht worden«,

Gemäß der Erfindung ist es nicht nötig, daß alle Fäden dos Garns in Stapelfasern überführt werden. .

Die Anzahl der Zwirnungen gemäß der Erfindimg wird bestimmt durch die Beziehung

31000//Ί)¹ (T/M)

worin T/M die Anzahl der Zwirnungen je Meter bedeutet und D^! einen Standard bedeutet, der sich ergibt aus dom Gesamtdenierwert D des unverstreckten Garns mal dem verwendeten Verstreckverhältnis. Vierte von nicht mehr als ungefähr 31000//"d^s sind erwünscht. Üblicherweise wird das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführt, daß die Anzahl der Zwirnungen ungefähr 31000//D· χ (0,7 bis 1,0) ist. Diese Anzahl der Zwirnungen entspricht der Anzahl der Drehungen einer Spindel (U/min)/Umfangsgeschwindigkeit der Verstreckrollen (m/min).

In der Folge wird nun näher auf das Verstreckverhältnis, das gemäß der Erfindung verwendet wird, eingegangen.

Fig« 3 ist eine grafische Da3?stellung, welche den Zusammenhang zwischen dem Verstreckverhältnis und der Streckzwirnsponnung zeigt (dieser Ausdruck wird deshalb verwendet, weil das Garn in der Zwirnungszone zwischen den Zuführrollen und einer Falschzwiniungsvorrichtung weitgehend verstreckt wird), wenn das

Garn gleichzeitig einer Zwirnung und Verstreckung unterworfen L _J

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wird. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß mit steigendem Verstreckverhältnis im allgemeinen die Streckzwirnspannung hinter

(Streckgrenze) . .

dem Fließpunkt/(a) leicht abnimmt und dann im natürlichen Verstreckbereich (b) im wesentlichen konstant bleibt. Nach diesem Bereich nimmt die Spannung wieder zu und erreicht einen höchsten Punkt (d)«. Wenn die Spannung das Reißverstreckverhältnis (e) erreicht, reißt das gesamte Garn. Im Bereich zwischen (d) und (e) beginnen die Fäden des Garns teilweise zu reißen. Üblicherweise wird das Verstreckverhältnis innerhalb des Bereichs gewählt, in welchem ein Reißen der Fäden nicht stattfindet, beispielsweise im Bereich zwischen (c) und (d) von B'ig. 3.

Beim erfindungsgeniäßen Verfahren wird das gleichzeitige Verstrecken und Falschzwirnen eines unverstreckten Garns bei einem Verstreckverhältnis in einem Bereich ausgeführt, dor im wesentlichen dem Bereich zwischen (d) und (e) von Fig. 3 entspricht, wobei die Anzahl der Zwirnungen auf nicht mehr als ungefähr 31OOO//d» (T/H) eingestellt wird. Das günstigste Vorstreck verhältnis liegt in einem Bereich von ungefähr dem 0,88- bis 0,9Sfachen des Ver streckverhältnis se s, bei dem alle Fäden reißen (e). Wenn das Verstreckverhältnis größer als das 1,Ofache des Verstreckverhältnisses, bei dem alle Faden reißen, ist, dann reißt das Garn während der Verarbeitung überhaupt ab. Wenn dage- · gen das Verstreckvmiiältnis niedriger als das 0,8Sfache des Verstreckverhältnisses ist, bei dem alle Fäden reißen, dann nimmt die Flaumdichte ab. .

Die Verarbeitungstemperatur, die gemäß der Erfindung verwendet v/erden kann, ist eine Temperatur, bei der die Falsch- · zwirnung thermofixiert wird» Wenn die Temperatur zu hoch j.st, j_dann bleiben nicht-entzwirnte Bereiche im Garn,una/verringert _j

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sich aufgrund eines durch Wärme verursachten Abbaus die Reißfähigkeit des behandelten Garns wesentlich. Deshalb sollte eine Behandlungstemperatur verwendet v/erden, bei v/elcher diese Schwierigkeiten nicht auftreten. Der obere Grenzwert der Bohandlungstemperatur richtet sich nach der Art der Fäden oder dein Grad dor molekularen Orientierung des unverstreckten Garns. Er liegt aber im allgemeinen ungefähr 5 bis 1O⁰C unter der optimalen Temperatur innerhalb des Bereichs, der oben für das Falschziiimen von' verstreckten Garnen angegeben wurde.

Durch das gleichzeitige Verstrecken und Falschzwirnen erhalten die Fäden des Garns Biegungen und Zwirnungsdeformationon sowie eine Streckdeformation, weshalb sie eine Neigung zum Reißen besitzen. Die einzelnen Fäden reißen sporadisch, vermutlich deshalb, weil der Grad der Deformation innerhalb der Fäden verschieden ist. Da die Längen der gerissenen Fäden einen großen Verteilungsbereich von einigen Zentimetern bis mehreren Metern aufweisen und da nicht das ganze Garn gerissen ist, stehen die einzelnen gerissenen Fäden unter Bildung eines Flaums vom Garn ab. Das Garn ähnelt also einem gesponnenen Garn.

Wenn ein unverstrecktes Garn nur verstreckt wird, dann liegt ebenfalls der Bereich (d) bis (e) in Fig. 3 vor. Jedoch ist im Vergleich zum vorliegenden Verfahren, bei dom das Verstrecken und Falschzwirnen des Garns gleichzeitig ausgeführt werden, dieser Bereich extrem schmal, weshalb er technisch kaum genutzt wer~ den kann. Wenn das Verstrecken und Falschzwirnen gemäß der Erfindung gleichzeitig ausgeführt werden, dann ist der Bereich zwischen (d) und (e) so groß, daß er technisch genutzt werden kann. Es kann auch ein Teil der Fäden eines verstreckten Garns durch bloßes Verstrecken gerissen werden, so daß gerissene Enden ent-

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stehen, die einen Flaum bi3.den. Im allgemeinen ist jedoch die Anzahl der gerissenen Enden extrem klein, weshalb kein Flaum gebildet wird. Diese gerissenen Fäden neigen bei diesem Verfahren dazu, um die Verstreckrollen oder um andere Tei3.e der Vorrichtung, welche vom. laufenden Garn berührt werden, herumgewickelt zu werden. Wenn das Garn dagegen genöß der Erfindung gleichzeitig vorstreckt und falschgezwirnt wird, dann erhöht sich die Häufigkeit der Fadenrisse merklich. Da der erhaltene Flaum aus gekräuselten falschgezwirnten Faserenden besteht, ergeben sich beispielsweise keinerlei Schwierigkeiten, die daraus resultieren, daß sich Fasern rund um die Rollen wickeln..

Trotz der Tatsache, daß das erfindungsgemäße Garn insgesamt veitgehend ungozwirnt ist, sind die einzelnen Fasern go- " kräuselt und miteinander verflochten, wobei sie S-Zv/irnungen und Z-Zwirnungen entlang dos Garns aufweisen, so daß das Garn einen Zusammenhalt besitzt. Demgemäß lösen sich die Fasern, die durch das Reißen entstehen, während des Laufs nicht aus dom Garn. Außerdem bildet sich am Kontaktpunkt zwischen dem Garn und einer Garnfülirung kein Pilling.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die Fäden durch Zwirnen und Verstrecken gerissen werden, ist die Flaunaichte groß und konstant«

Die Vorrichtung» die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie ein herkömmlicher Falschzwirner. Ein herkömmlicher Falschzwirner kann gemäß der Erfindung mit Vorteil verwendet werden, nachdem nur eine leichte Modifizierung des Kraftübertragungssystems zum Falschzv/irner vorgenommen, worden ist, so daß ein hohes Zugverhältnis entsprechend dem Verstreckverhältnis zwischen _j

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den Zuführrollen und den Einspeisungsrollen des Falschzwirners erhalten werden kann.

Gemäß der Erfindung kann ein falschgezwirntes Garn direkt aus einem unverstreckten Garn hergestellt werden, das durch ein Fadenherstellungsverfahren erhalten worden ist. Es muß keine gesonderte Verstreckstufe vorgesehen werden. Hierdurch werden natürlich die Produktionskosten verringert.

Es können Garne mit verschiedenem Griff und Aussehen dadurch hergestellt werden, daß man die Erhitzungszeit und die Erhitzungstemperatur entsprechend wählt, um somit die Temperatur» verteilung der Fäden in der¹ äußeren Schicht und im Inneren dos Garns und damit die Verteilung der Abflachung der Fäden entsprechend einzustellen. Wenn beispielsweise die Heizerlänge sohr kurz ist und das Garn eine kurze Zeit von beispielsweise 0,03 sek behandelt wird, dann wird die äußere Schicht des Garns in der Zwir*- nungszone auf einer sehr hohenTe-mperatur und das Innere des Garns auf einerverliältnismäßig niedrigenTemperatur gehalten. Der Zustand der Abflachung und die Art und Weise des Reißens können somit in der verschiedensten Weise verändert v/erden, weshalb Garne mit unterschiedlichem Griff und Aussehen erhalten worden können. Die Anzahl der Zwirnungen ist vorzugsweise ungefähr 10 % kleiner* als im Falle der Herstellung von falschgezwirnten Garnen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert-.

Gemäß Fig. 1 v/ird ein unverstrecktes mehrfädiges Garn 1 durch Zuführrollen 2 hindurchgeführt und dadurch gekräuselt, daß es durch eine erste Erhitzungseinrichtung j5 und eine Zwirnungseinrichtung 5 hindurchgeführt v/ird. Gleichzeitig wird das _LGarn durch Verstreckrollen 6 abgezogen. Der Verstreckpunkt liegt_j

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dabei einige Zentimeter nach dem Eintritt in die Erhitzungseinrichtung 3. Dabei worden die Fäden gezwirnt und wird ihre Querschnittsfläche abgeflacht. Das Garn, welches durch die Zwirmmgseinrichtung 5 hindurchgelaufen ist, wird in ein Garn 7_} das einem gesponnenen Garn ähnlich ist, überführt, indem einzelne Fäden in der Entzwirnungszone in Stapelfasern zerrissen werden. Das Garn wird dabei in einem falschgezwirnten oder echtgezwirnten Zustand abgezogen. Es wird bevorzugt, daß der Abstand zwischen der ersten Heizeinrichtung 3 und der Zwirnungseinrichtung 5-so kurz ist, daß das Garn vor dem Abkühlen wieder auf gezwirnt wird. Da der Abstand zwischen der Zwirnungseinrichtung 5 und den Verstreckrollcn 6 das Reißen der Fäden stark beeinflußt, wird es bevorzugt:, daß dic-scr Abstand verändert werden kann odor daß ein Stopper zwischen der · Zwirnungseinrichtung und den Verstreckrollen vorgesehen wird, um das Ausmaß des Reißens der Fäden in Stapelfasern und die Länge der Fasern regeln zu können.

Das unveretrcckto Garn läuft von den Zuführrollen 2 kommendäurch die Erhitzungszorie hindurch, währenddessen es durch die Zv/imungseinrichtusig 5 gezwirnt wird. Während des Durchgangs liegen die einzelnen Fäden des Garns in der Oberflächenschicht oder im Inneren des Garns vor, v/obei sie eine Spiralenform aufweisen. Die Querschnittnform eines einzelnen Fadens in der Oberflächenschicht wird stark durch das Erhitzen, Zwirnen und Verstrecken beeinflußt. Sie wird stark abgeflacht, wie es durch die schraffierten Flächen in Fig. 4 gezeigt wird. Wenn das unverstreckte Garn gleichzeitig erhitzt, verstreckt und gezwirnt wird, dann ist die Deformation dor einzelnen Fäden zwischen dem zentralen Bereich f, der inneren Schicht g und der Oberflächenschichton _Lh und i verschieden. Fig. 4 zeigt einen kreisförmigen Querschnitt

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eines unverstreckten Garns.

Fig. 5 zeigt die Querschnittsfläche eines gewöhnlichen verstreckten Garns mit einem typischen nicht-kreisförmigen Querschnitt. Wenn ein solches Garn folschgezwirnt wird, dann ändert sich die Form der Querschnittsfläche nicht sehr stark, wie es in Fig. 7 zu sehen ist. Wenn jedoch das unverstreckte Garn, das in Fig. 4 gezeigt wird, durch das erfindungogcmäße Verfahren behandelt wird, dann wird die Querschnittsfläche des Garns abgeflacht, wie es in Fig. 6 zu sehen ist.

Wie oben bereits ausgeführt, basiert die vorliegende Erfindung auf der Feststellung, daß ein Garn, -welches einem gesponnenen Garn ähnlich ist, aus einem unverstreckten Garn durch eine sehr einfache einstufige Verarbeitung erhalten werden kann*· Da das Garn durch ein Falschzwimverfahren gezwirnt wird, ist die Produktivität sehr hoch. Anders als bei der Herstellung von gesponnenen Garnen unter Verwendung herkömmlicher Techniken ist das Zwirnen und Aufspulen durch eine Ringspiimvorrichtung nicht erforderlich, weshalb ein großer Wickel aus knotenfreiern Garn hergestellt werden kann. Das Verfahren besitzt somit eine hoho Effizienz.

Das für das Veratrecken, Kräuseln und ZerroiCon der Fäden in einzelne Fasern erforderliche Erhitzen kann in einer einzigen Erhitzungszene durchgeführt werden. Dies macht das Verfehren sehr effizient.

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Garn kann für die verschiedensten Zwecke verwendet werden, wie z.B. für die Herstellung von gewebten oder nc«trickten Textilien; wobei es ggf. vorher gezwirnt, dupliert, gefacht, wärmobGhan&elt etc. l_werdon kann. IJin den Griff und die Qualität des Garns weiter zn j

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^Γ - 20 -

verbessern, kann man eine zweite Erhitzmigseinrichtung 8, eine Zwirnungseinrichtung 9 und Abzugsrollen 10 nach der Verstreckrolle 6 vorsehen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Garn wird durch diese Einrichtungen weiter behandelt. ¥enn ein Garn, dessen Fäden in Stapelfasern zerrissen worden sind, unter Entspannung wärmebchcmdelt wird, dann werden die Kräuselungen ausgesogen und wird die dimensionelle Stabilität der Fasern gegenüber Wärme verbessert. Jedoch wird dabei der Zusammenhalt der Facern, der sich aus dcri Kräuselungen ergibt,. verringert. Ura dem Garn einen Zusammenhalt zu geben, kann dem Garn ein "Turbulenzeffekt¹¹ erteilt werden, wobei eine ultraschnell laufende Falschzvrirneinrichtung mit Zwirnungsröhrchen (die Verwendung eines Zv/ir~

■ nungsfixierungsstifts kann fortfallen) oder eine Wirbeldüse verwendet wird. Durch die Zentrifugalkräfte, die elektrostatischen Kräfte oder den Luftwirbel erscheinen die gerissenen Enden der Fäden auf dein Garn als Flaum. Es ist erforderlich, daß die Wärmebehandlung und die Wirbelbehandlung des Garns untor Entspannung ausgeführt v/erden. Im wesentlichen die gleichen Wirkungen können erhalten werden, wenn die Wärmebehandlung unter Entspannung zvri-

• schon den Verstreckrollen 6 und den Abzugsrollcn 10 ausgeführt wird und wenn die Wirbelwirkung auf das Garn an der Stelle 9^! und nicht durch die Falschzwirneinrichtung 9 ausgeübt wird. Das Garn kann auch dadurch behandelt werden, daß man eine Einrichtung zum Aufbringen eines "Bündelungsmittels", wie z.B. Pasten, Öle οder Wachse, zwischen den Verstrockrollon 6 und den Abzugsrollcn 10 vorsieht. Durch eine solche Nachbehandlung kann der Grad der . Kräuselung entsprechend dem gewünschten Griff eingestellt v/crden. Dabei können die verschiedensten Garne erhalten worden, wie &.B.

l_GornR mit einer hohen Dehnbarkeit bis zu Garnen mit einer guten _j

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DimensionsStabilität. Wenn das Garn 7 durch dieses Verfahren falschgezwirnt wird, dann nimmt der Zusammenhalt zwischen den Stapelfasern stark zu, wobei dann das erhaltene Garn eine hohe Fe- . ß.tigkeit auf v/eist.

Die durch das oben beschriebene Verfahren erhaltenen Garne unterscheiden sich von gesponnenen Garnen etwas.· die durch herkömmliche Methoden erhalten werden. Die· einzelnen im erfindungsgercäßcn Garn enthaltenen Fasern sind aufgrund der Falscb.2vd.r~ nung gekräuselt. Außerdem besitzen, die Querschnittsflachen der Fasern einen abgeflachten Teil. Das Reißen der Fäden tritt hauptsächlich an den Stellen ein, v/o sie weniger abgeflacht sind. Das Abflachen der Quorschnittsflachen der Fasern trägt zu einem verbesserten Griff, zu einem verbesserten Aussehen und zu einer erhöhten Bouachigkoit dos Garns und zum Zusammenhalt der einseinen Fasern bei. Die Fasern gehen zwischen der Oberflächenschicht und dem Inneren des Garns hin und her. Sie sind in einem echtgezwirnten Zustand oder in· einem weitgehend ungezwirnten Zustand miteinander verflochten, wobei die gerissenen Enden dor Fasern einen Flaum bilden. Eine Seitenansicht dieses Garns ist in Fig. 13 zu sehen.

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung erhaltene Garn zeichnet sich dadurch aus, daß die gerissenen Enden der Fasern gleichmäßig durch die Oberflächenschicht und das Innere des Garns verteilt sind. Die optimalen Bedingungen zum Zerreißen des Garns in Stapelfasern gemäß der Erfindung hängen von den Eigenschaften und von der Art des unverstreckten Garns o.b. Die wichtigsten Faktoren, welche die Stapelfaserbildung beim erfindungsgemäßen Verfahren bestimmen, sind die Temperatur des Erhitzers, die Falschzwirnungszahl und ^

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das Verstreckverhältnis. Es ist .üblich, experimentell die Anzahl der durch das Reißen gebildeten Flaumfasern zu messen und dann diese Variablen so einzustellen, daß ein möglichst dichter Flaum _; erhalten wird.

Dies soll nun anhand einiger typischer Fasern näher beschrieben werden«

Zunächst v/erden die optimalen Bedingungen für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Garns aus einem unvorstreckten Garn (480 Donior/72 Fäden) aus Polyethylenterephthalat mit einem maximalen Verstreckverhältnis von 3,2 in einer Vorrichtung clor in Fig. 1 gezeigten Art boschrieben. Die Bedingungen sind in den Fig. 8 bis TI gezeigt. Fig. 8 zeigt den Zusammenhang zwischon der Anzahl der Zwirnungen und der Anzahl der Flaumfascrn erhaltenen-

Garn, wobei die Temperatur im ersten Erhitzer (iürhitzündeinrichtung 3 in Fig. 1) konstant gehalten wird. Fig. 9 zeigt d?n Zusammenhang zwischen der Anzahl der Zv/irnungen und der Ans;;lil dor Flaumfasern irc. erhaltenen Garn, wobei das Verstreckverhältnis konstant gehalten wird. Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Zwirnungen und der Reißfestigkeit und ■ der Röißdehnung dos erhaltenen Garns, wobei die Temperatur an 3 ersten Erhitzern wie bei Fig. 8 konstant gehalten wird. Fig. 11 zeigt den Zusammenhang zwischen dor Anzahl der Zwirnungen und der Reißfestigkeit und der Reißdehnung des erhaltenen Garns, wobei das Verstreckverhältnis v/ie in Fig. 9 konstant gehalten wird.

AIn nächstes sollen die optimalen Bedingungen für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Garns aus einem unvorstrepkton. Garn (400 Denier/72 Fäden) aus Hylon--6 (Restdehnfähigkeit 300 ?', Doppelbrechung 29 x 10"*^) auf einer Vorrichtung der in j_Fig. 1 gezeigten Art näher beschrieben worden. Im Falle von Hy-_j

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Γ . - 23 -

lon-6 ist es nötig, das Garn durch die Zuführrollen 2, welche auf eine Temperatur von 80 bis 16O°C gebracht werden, oder durch eine andere Einrichtung vorzuerhitzen und das Garn auch einer Vorbehandlung, wie z.B. einer Behandlung mit Wasser, zu unterziehen. Anstelle der Erhitzung der Rollen 2 kann auch ein festliegender Stift, der erhitzt v/erden kann, zwischen den Rollen 2 und dem Erhitzer 3 vorgesehen v/erden. Die Anzahl der Flaumfasern, die bei einer bestimmten Temperatur des Erhitzers, bei einer bestimmten Anzahl von Zwirnungen und bei einem, bestimmten Verstreckverhältnis erhalten werden und die Temperaturkurve sind ähnlich wie bei einem Polyäthylenterephthalatgarn. Die optimalen Bedingun gen zur Bildung von Stapelfasern aus einem unverstrockten Gern aus Nylon~6 sind: Temperatur der mit 2 bezeichneten Zuführrollen· 100 bis 15O⁰C, Temperatur des mit 3 bezeichneten Erhitzers 130°C, Ansah! der Zwirnungen 2200 Z/rr, und Verstreckverhältnis 2,8.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Bei diesen Beispielen wurde unter den Bedingungen gear beitet, die gemäß den Fig. 8 und 9 die maximalen Flaumfasern ergeben.

In den Beispielen wurde die Anzahl der Plaumfasom visuell in durchschnittlich 20 Untersuchungen ermittelt.

Die Eigenvislcosität dos Polymeren wurde auf die vorstehend beschriebene Vteise bestimmt.

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2Α2Π737

BEISPIEL 1

Polyethylenterephthalat mit einer Eigenvislco-

durch sität von 0,70 wurde gesponnen, v/obai/eine Spinndüse mit 48 Spinnlöchorn von jeweils 0,3 mm Durchmesser verwendet wurde. Die Temperatur war 285°C und die Polymerausstoßgeschwindigkeit 68 g/min. Die Aufspülung erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/min. Es wurde ein unverstreektes Garn (510 Benier/48 Fäden) mit einer Doppelbrechung (Δ'η) von 7*5 x 10 ^ erhalten. Das erhaltene unverstreckte Garn wurde gleichzeitig in einem Falschzwirner vorstreckt und falschgezwirnt (Modell ST-5» Mitsubishi Heavy Industries, Japan). Der Falschzwirno'r wurde so modifiziert, daß die Geschwindigkeit der Zuführrollen geringer war, so daß ein hohes Verstreckverhältnis zwischen den Zuführrollen und den Abzugsrollen erholten wurde.

Die Beh-andlungsbedingungeE und die Eigenschaften der Garne sind in der folgenden Tabelle ι angegeben. In den Versuchen 1 bis 4 wurden das Verstreckverhältnis und die Anzahl dor Zwirnungen vorändert, wobei die Behandlung;temperatur konstant gehalten wurde. Bei den Behandlungs-bedingungen der Versuche 1 bis 4 war •das zum Reii3en führende Verstreck verhältnis 3? 53. Me in dioson Versuchen erhaltenen Garne besaßen einen Flaum, der äojiqeiiigoü eines gesponnenen Garns ähnlich war«

Im Versuch 5 war die Anzahl der Zwirnungen kleiner alsbei den Versuchen 1 bis 4. In diesem Fall war das zum Reißen führende Verstreckverhältnis 3,47.

L -J

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Tabelle ι

Nr, des Versuchs

	Spindelgeschwin	U	•	185	2	U.	3	h	4	4	5	δ	7
	digkeit (U/min)	20x 10^		20 x 10*	20 X 10^	20 x 10^		U U
	Anzahl der Zwir-						17,5 x	10^ 17,5 x 10*	22,5 x 10
	nur-gen (Z /m)	2300	3,20	2300	2300	2300
	Behandlungs-					2110	2110	2550
O	temperatur ( C)	160	185	•185	185
CD						185	185	185
CO	Verstreckver	8,1
	hältnis		3,30	3,40	3,53
	Denierwert des					3,20	3,47	3,20
O OO	Garns	320	154	150	-
cn	Ansah! der Flaum-					161	-	160
	iasern je 10 cm		22,5	58,9	Das Garn
					riß insge	20,4	Das Garn	0,2
	Reißfestigkeit			samt, wes-		riß insge
	des Garns (g)	270	224	■ halb eine		samt, wes
				Behandlung	325	halb eine	495
				U7;Oüglich		Behandlung
				war		' unmöglich
			war

Aus einem Vergleich dos Versuchs 5 mit dem Versuch Nr. ist ersichtlich, daß bei einer abnehmenden Anzahl der Zwirnungen die Anzahl der Flaumfasern zunirant. Wenn die Anzahl der Zwirnungen erhöht v/ird, wie dies bei Versuch 7 der Fall war, dann nimmt die Anzahl der Flaumfasern ab.

BEISPIEL 2

Das in Versuch Nr. 3 in Beispiel 1 erhaltene Garn wurde vrcitcr unter Verwandung eines Ringzwirners in der gleichen Richtung \iio die Falsehzwirnungsrichtung gezwirnt. Die isnzahl der· Zvd.rnun.gen und die erhaltenen Resultate sind in Tabelle II zu sehen.

Tabelle Ii '

Nr. des Versuchs

8 9 10 11

Anzahl der zusätzlichen Zwir- 50 150 300 600

nungen (Z/m) .

Anzahl der

Plßujafasern je 58 _?0 58,5 60,5 61,3

Reißfestigkeit

des zusätzlich «70

Garns (g)

Das zusätzlich gezwirnte Garn, das in den Versuchen 8 bis 11 erhalten vmrde, besaß eine erhöhte Reißfestigkeit. Es verhedderte sich verhältnismäßig selten. Die Abziehbarkeit des Garns vom Konus war gut, und das Garn zeigte beim Stricken eine gute _LVerarbeitbarkeit.

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BEISPIEL 3

Zwei im Versuch 3 erhaltene Garne wurden in einen Ringzwirner gemeinsam gezwirnt. Die Anzahl der Zvirnungen und die erhaltenen Resultate sind in Tabellen! gezeigt.

Nr. des Versuchs

Richtung der Falschzwirnung	Z und Z	Z und Z	S und Z	S und Z
Richtung der gemeinsamen Zwirnung	Z	Z	Z	Z
Anzahl der gemeinsamen Zwirnungen (Z/m)	150	400	100	300
Anzahl der gebildeten Flaumfasern je 10 cm	46,0	47,5	47,8	48,5
Reißfestigkeit des zusammen gezv?irnten Garns (g)	700	940	645	870

Die in den Versuchen 12 bis 15 erhaltenen Garne besaßar;. alle einen ohnlichei Griff wie ein gesponnenes Wollgarn. Außerdem besaßen sie eine Dehnbarkeit "and Bauschigkeitseigeiischaf'-ten, die denjenigen von faXncligezv/irnton Garnen ähnlich waren. Durch das gemeinsame Zwirnen wurde die Reißfestigkeit des Garns erhöht. Die Verarbeitbarko.it des Garns beim Stricken und lieben wor gut.

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Ein unvernf-recktes Garn (150 Denier/48 Fäden) aus PoIyäthylcntercphthalat (Eigenviskosität 0,45) wurde unter einem Verstreckverhältnis von 3.*?. gleichzeitig vorstreckt und gezwirnt, wobei die Anzahl der Zwirnungen 2300 Z/rc war« Der erste und der zweite Erhitzer wurden auf 190°C gehalten. Es wurde ein Garn erhalten, das einem gesponnenen Garn ahnlich war und das mehr Flaumfaeern aufwies als bei Verwendung eines unverstreckten Garns aus Polyethylenterephthalat mit einer EigenvU;kG~ sität von 0,7 (Beispiel 1), was in Tabelle 4 bei'Versuch Nr. 16 ersehen v/erden kann.

Zwei unverstreckte Garne (Jeweils 70 Denier/24 Fäden) aus lfylon-6 mit einer Eigenviskosität von 1,0 wurden · zusammengeführt und vorerhitzt, int?.em sio gleichzeitig um einen auf 100⁰C gehaltenen hoiOen Stift geschlungen wurden. Anschl-loßond \rfurdc-n die Garno rait einem Verstrcckverhnltnis von 3,2 vorstreckt Und falschgezwirnt, V/oboi die Ληζ-ahl der Z^-irnungen 2447 Z/m v>^r. Der erste Erhitzer vrurdc auf 180 "'<"· und ö.zv Zu'oito .Erhitzer wurde auf 190°C gehalten. Da& Garn, vrelches eineia gespoimcnen Garn ähnlich v-^?ar, besaß viele Flaamfasern» wie es in Tabelle 4 bei Versuch 17 zu sehen ist.

BTirPT^L 6

Zwei unverstreckte Gos.-ne (jcv/eils 70 Denier/36 Fäden) aus dein Polyäthoroster Pol>^p-äthylono:f.yben<;oat, der eine Eigenviskosität von 0,69 aufv/ics, vmrden zusormongcführt und nit cinera Forstreckverii;:lt.nis von 2,6 verstreckt und fclschgczv/irnt, v/oboi _j

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die Anzahl dor Zwirnungen 2450 Z/rn uetrug. Der erste und der zv/eite Erhitzer wurden auf 19O⁰C gehalten. Es wurde ein Garn erhalten» das einem gesponnenen Garn ähnlich war und viele Flaumfasern aufwies, wie es in Tabelle iv bei Versuch 18 zu sehen ist.

Tabelle iv

Kr« des
Versuchs

16
(Beispiel 4)

(Beispiel 5)

(Beispiel 6)

Titer (Denier)

'VfI-TTIf T-m IWWTH-;

167,0 135,0

Reißfestigkeit Reißdehramg Mizahl der (g) (5S) Pl&uiuiasera

je 10 cm

141,8
330,6
123,0

13,7

28,2

1"5,0

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHEί

1./ Garn, dadurch gekennzeichnet* daß es aus thermoplastischen synthetischen Stapelfasern oder thermoplastischen synthetischen Stapelfasern und kontinuierlichen Fäden besteht und daß die einzelnen Fasern, die das Garn bilden, Zwirnungskräuselungen. aufweisen und Querschnittsflächen mit einem beträchtlich abgeflachten Teil besitzen, v/obei die Stapelfasern gerissene Enden aufweisen, die überwiegend an v/eniger abgeflachton Teilen liegen, vroböi weiterhin die Fasern in der Struktur alternierend auf der Oberfläche und in inneren Schichten des Garns vorliegen und in einem echtgezwirnten Zustand oder in einem wsitgshend ungeavimten Zustand miteinander verflochten sind, und wobei durch die gerissenen Enden der einzelnen Fasern ein Flaum gebildet wird.

2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß die thermoplastischen synthetischen Stapelfasern oder kontinuierlichen Fäden aus einem Polyester, einem Polyamid oder Polyacryl -' nitril bestehen.

3 * Garn nach Anspruch 1 _f dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern eine Länge von ungefähr 10 mm biß 400 mm aufweisen.

4. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des längsten Durchmessers zum kürzesten Durchmesser in den beträchtlich abgeflachten Teilen im Bereich yoil ungefähr 2:1 bis 7:1 liegt und daß dieses Verhältnis in den weniger abgeflachten. Teilen an den gerissenen Enden im Bereich von ungefähr 1:1 bis 2:1 liegt.

5. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet„ daß es ungefähr pO bis 500 Flaumfasern je Meter auf v/eist.

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6. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Fasern einen Titer _VOn ungefähr 1,0 bis 6,0 Denier aufweisen, wobei diese Feinheitswerte der Fasern gleich oder verschieden sind.

7. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im wesentlichen die gleiche Farbe aufweisen oder daß einige

Fasern andere Farben aufweisen.

nach Anspruch 1

8. Verfahren zur Herstellung eines Garns/, dadurch gekennzeichnet, daß man ein unverstrecktos Garn, welches aus theracpla-stischen synthetischen Polymerfäden besteht_s die im wesentlichen die gleiche Reißdehnung aufweisen, in einom gezwirnten Zustand bei einer erhöhten Temperatur verstreckt, wodurch Teile der einzelnen Fäden, die in der äußeren Schicht des Garns liegen, beträchtlich abgeflacht werden, und daß man unmittelbar darauf das Garn, entzwirnt, um alle oder einen Bruchteil der Teile der Fäden zu reissen, die weniger abgeflacht werden, und deß man schließlich das

Garn aufspult.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß man als thermoplastisches synthetisches Polymer einen Polyester mit einer Eigenviskosität von ungefähr 0,4 bis 1,3, gemessen als Lösung in einem Gemisch gleichar ^ewichtbteile aus Phenol und Tetrachloräthan bei 2O°C verwendet* .

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Polyester mit einer Eigenvisko^ität von ungefähr 0,4 bis O,ö verwendet.

11. ^f Verfahren nach Anspruch ü, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches synthetisches Polymer einen Polyätherester ηit einer Eigenviskosität von ungefähr O,5

jbis 0,7, geplentert, in einen Gemisch gleicher Gov/iehLsioile

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aus Phenol und Tetrachloräthan bei 20 C verwendet..

.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches synthetisches Polymer ein

Polyamid mit einer Eigenviskosität von ungefähr 0,9 bis 2,1,

ο gemessen als Lösung in 96%iger Schwefelsäure bei 30 C

verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyamid mit einer Eigenviskosität von ungefähr 0,9 bis 1,1 verwendet.

14. Verfahren nach /mspruch 8,· dadurch gekennzeichnet,

daß die thermoplastischen synthetischen Fäden Polyesterfäden

mit einer Doppelbrechung von' ungefähr 5 >: 10 bis 40 χ 10

15« Verfahren nach Anspruch ö_f dadurch gekennzeichnet,

• daß die■thermoplastischen synthetischen Fäden Polyestcräthcrfäden mit einer Doppelbrechung von ungefähr 2 r ΙΟ""·³ bis 35 χ 10"³ sind.

16* Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gGkciinzeicb.net, daß die thermoplastischen synthetischen Fäden Polyamidesden mit einer Doppelbrechung von ungefähr 20 χ 10"^ biß 40 χ 10""^ sind.

■17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ,"ei-onnsoiohnct, daß die Polyesterfäden eine Doppelbrechung von ungefähr 5 κ 10"^ bis 20 χ ΙΟ"³ aufweisen.

18c Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Polyesteräther fäden eine Doppelbrechung von ungefähr 2 χ 1(T-⁵ biß 18 χ 10"³ auf v/eisen.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,· daß die Polyamidfäden eine Doppelbrechung von ungefähr 20 χ 10"^ bis 29 χ 1(T-⁵ aufweisen.
I_20. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, _J

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daß die das Garn bildenden Fäden eine Reißdehnung von mindestens . ungefähr 120 % aufweisen.

21. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das unverstreckte Garn mindestens 24 Fäden aufvoist.

22. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet. daß die Form der Querschnittsfläche dos Cams kreisförmig, nichtkreisförmig, hohl odor eine Kombination daraus ist.

23. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unterhalb des Einziehung npunkts dor synthetischen Fäden, aber oberhalb einem Wert 2/3 x dem lürv/eichimgcpunkt liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstrecken bei einem Verstreckverhältnis ausgeführt wird, welches dem 0,8- bis 1,1 fachen der» ReißstreckvGrhclltnissGS des thermoplastischen synthetischen Garns entspricht.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreckverhältnis den ungefähr 0,83- bis 0,98fachon des R-eißstreckverhältnisses der· thermoplastischen synthetischen Garns entspricht.

■ 26, Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Falschzwirnen unter Verwendung eines Spindolverfahrens oder eines Reibeverfahrens ausgeführt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwirnen mit einer Zwirnungszahl ausgeführt wird, die nicht größer als 31000//Ö"¹ (T/M) ist, worin D^! das Produkt aus dem Denierwert des unverstreckten mehrfädigen Garns multipliziert mit dem Verstreckverhältnis ist und daß T/M die Anzahl der Zwirmmgen je Meter ist.
,28. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ^

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- 34 - - ^Π

daß die thermoplastischen synthetischen Fäden Nylon-6-Fäden sind und daß vor dem Erhitzen die Nylon-6- Fäden auf eine Temperatur von ungefähr 80 bis 15O⁰C vorerhitzt v/erden.

29. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen synthetischen Fäden Nylon-6- Fäden sind und daß vor dem Verstrecken und Falschzwirncn die Nylon-6-

Fäden mit ¥asser oder einem Textilöl behandelt worden.

nach Anspruch 3

30. Verfahren zur Herstellung eines Garns/, dadurch gekennzeichnet, daß man ein unverstrccktes Garn aus einer Violzahl von Fäden, die aus einem thermoplastischen synthetischen Polymer bestehen und im wesentlichen die gleiche Reißlänge aufweisen, untor kontinuierlicher Erhitzung verstreckt, zwirnt und ontzwirnt, so daß ein Teil oder alle Fäden reißen und ein Stapelfasorgarn gebildet wird, und daß raon das Garn einer Maßnahme zur Verbesserung seines Zusammenhalts oder seiner Viärmestabilität unterwirft, vorauf man das Garn aufspult.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahme zur Verbesserung des Zusammenhalts oder einer Uärmestabilit,ät des Garns aus einer FaHschzwirnung besteht.

32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahme zur Verbesserung dos Zusammenhalts oder einer liärmcstabilität des Garns aus einer echten Zwirnung besteht.

33. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, · daß die Maßnohme zur Verbesserung des Zusammenhalts oder der WärmeStabilität des Garns in der Anwendung einer Wirbeldüse bestellt. , .. 3'r. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahme zur Verbesserung des Zusammenhalts oder der Jvärmestabilität des Garns im Aufbringen eines Bündelungsmittels _j

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besteht.

35. Vorfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahme zur Verbesserung des Zusammenhalts oder der WärmeStabilität des Garns in einer Erhitzung besteht.

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L e e r s e i t e