DE2425632A1 - Textilfaden bzw. -garn und seine herstellung - Google Patents

Description

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ur. uieur r. uot r _Q_₁₁₁₁/Q-1135 cog

Dr. Hans-A. Brauns S München &ü, Hanza^uefsif. 23

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY lOth and Market Streets, Wilmington, Del. 19898, V.St.A.

Textilfaden "bzw. -garn und seine Herstellung

Die Erfindung betrifft Textilfaden, die sich bei Wärme-Entspannungsbehandlung auf Grund asymmetrischen Schrumpfes kräuseln, insbesondere aus thermoplastischen, künstlichen, linearen, organischen Polymeren, besonders Polyestern und Polyamiden, sowie deren Herstellung, insbesondere durch ein mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit durchführbares Verfahren.

Fäden, die sich bei Entspannung auf Grund asymmetrischen Schrumpfs kräuseln, sind schon nach einer Vielfalt von Methoden hergestellt worden. In US-PS 3 050 821 sind Polyesterfäden beschrieben, die während des Schmelzspinnens durch Blasen von Luft gegen eine Seite der Fäden, die aus der Spinndüse austreten, asymmetrisch abgeschreckt worden sind. Wenn die Fäden verstreckt und dann entspannt werden, schrumpfen sie auf einer Seite des Fadens stärker, aber man erhält auf diese

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Weise eine relativ geringe Kräuselfreqaenz bzw. -häufigkeit.

Kräuselfähigkeit ist Fäden auch erteilt worden, indem man die Fäden über eine scharfe Kante führt. Hierdurch wird aber der Faden mechanisch geschwächt, und auch die anfallende Kräuselung ist verbesserungsbedürftig. Die kantenbehandelte Seite liegt auf der Innenseite von Kräuselbögen. Nach US-PS 3 600 271 ist ein besser gekräuseltes Produkt erhältlich, wenn man zuvor nichtverstrecktes 6-Nylon über einem zylindrischen, auf etwa 600° G erhitzen Stab verstreckt. Jedoch ist in US-PS 3 538 566 festgestellt, dass bei Polyesterfäden mildere Bedingungen angewandt werden müssen. Hach dem Verfahren dieser Patentschrift finden niedrigere Stabtemperaturen Anwendung, und die Fäden sind beim Verstrecken über dem Stab nass. Die bei verschiedenen Stabtemperaturen und Fadengeschwindigkeit'en von 200 bis 600 m/Min, erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass unerwünscht geringe Kräuselfrequenzen erhalten werden.

Bei dem Verfahren nach US-PS 3 224- 068 erfolgt die Behandlung, nachdem die Fäden verstreckt worden sind, so dass höhere Temperaturen Anwendung finden können. Wie dort erläutert, werden Polyesterfäden bei Geschwindigkeiten von bis zu 410 m/Min, über einen Streifen aus Wolfram oder Wolframcarbid von etwa 0,076 cm Breite geführt, der auf 365 bis 375° C erhitzt ist. Mit einer Spezialheizeinrichtung wird der Streifen auf gleichmassiger Temperatur gehalten. Das entspannte Produkt soll nach der Patentschrift einen breiten Bereich von Kräuselamplituden und -frequenzen längs des Fadens haben und Abschnitte aufweisen, die überhaupt keine Kräuselung besitzen, aber es soll eine Verbesserung gegenüber früheren Produkten darstellen, die man durch Behandlung mit dem üblichen elektrisch beheizten Draht oder Stab oder Stange erhält.

Obwohl jeder der oben beschriebenen Prozesse des Standes der Technik Produkte ergibt, die für den einen oder anderen Endverwendungszweck verwendbar sind, zeigt doch jedes derselben

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einen oder mehrere der folgenden Mängel: Geringe Kräuselfrequenz, ungleichmässige Kräuselung, schlechter Wirkungsgrad bei der Verarbeitung (z. B. geringe Arbeitsgeschwindigkeiten und /oder Auftreten zahlreicher Padenbrüche) und Schwierigkeiten bei verschiedenen Endverwendungszwecken.

Die vorliegende Erfindung stellt zur Überwindung oder Minimierung der obengenannten Mängel des Standes der Technik ein Verfahren zur Herstellung von Textilgarnen, die sich bei einer Entspannungswärmebehandlung auf Grund asymmetrischen Schrumpfes kräuseln, unter Führung verstreckter, aus einem einzelnen thermoplastischen, künstlichen,linearen organischen Polymeren, insbesondere einem Polyester- oder Polyamid-Polymeren, ersponnener Fäden im Kontakt mit einer Oberfläche, die auf den Querschnitten der Fäden Asymmetrieschrumpf-Eigenschaften herbeiführt, zur Verfügung, bei dem man durch Verstrecken der Fäden die ungefähre Bruchdehnung und den ungefähren Abkoch-Schrumpf ausbildet, die bei den verstreckten Fäden gewünscht v/erden, und dann die verstreckten Fäden bei hoher Geschwindigkeit im Reibungskontakt mit einer dauerhaften, abriebbeständigen Oberfläche bei genügender Spannung führt, um im wesentlichen die gesamte, zur Ausbildung der Asymmetrieschrumpf-Charakteristiken benötigte Wärme zu erzeugen, ohne die abriebbeständige Oberfläche anderweitig zu erhitzen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein ungewöhnliches, vorteilhaftes Produkt in Form eines Textilfadens aus einer einzelnen Linearpolyestermasse, der eine behandelte Seite und Asymmetrieschrumpf-Eigenschaften aufweist und bei dem ein kleinerer, sich die behandelte Seite entlang erstreckender Teil seines Querschnitts vom Rest des Querschnitts durch einen Unterschied im Brechungsindex unterscheidbar ist, wobei der kleinere Teil den Faden entlang eine solche Kontinuität aufweist, dass weniger als 5 % der Fadenlänge von Diskontinuitäten von mehr als 2 mm Länge besetzt sind, wobei die Zahl

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solcher Diskontinuitäten unter 30 % der Gesamtzahl aller
Diskontinuitäten liegt und die Durchschnittslänge aller
Diskontinuitäten weniger als 2 mm beträgt, und dass der
Faden bei Wärme-Entspannungsbehandlung von 5 Min. an Luft
bei 180 C zur Kräuselung befähigt ist derart, dass, unter
starker Vergrösserung betrachtet, die behandelte Oberfläche des gekräuselten Fadens durch in geringem Abstand voneinander befindliche, parallele Riffel markiert ist, die sich den
Aussenradius der Kräuselbögen entlang quer zur Fadenlänge erstrecken.

Die Erfindung ist nachfolgend näher an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:

Fig. 1A bis 4A Mikrofotoaufnahmen typischer Teile von Polyesterfäden aus den Garnen 1 bis 4, die gemäss der Erfindung nach den Arbeitsweisen von Beispiel 1 hergestellt wurden,

Fig. 1B bis 4B Mikrofotoaufnahmen von entsprechenden Teilen nach Wärme-Entspannung von 5 Min. Dauer an Luft bei 180° C,

Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Querschnitt eines der Fäden gemäss der Erfindung, wobei der modifizierte Teil durch Schraffierung gezeigt ist,

Fig. 6 eine Darstellung einer Seitenansicht eines Fadens

zur Erläuterung des Auszählens von Kräuseln bei der Bestimmung

der Kräuselfrequenz,

Fig. 7 in graphischer Darstellung die bei Produkten nach Beispiel 1 nach Wärme-Entspannung von 5 Min. Dauer an Luft bei 180 C vorliegende Frequenzverteilung,

Fig. 8 schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung, die sich zum kontinuierlichen Schmelzspinnen, Verstrecken und Behandeln von Fäden gemäss der Erfindung eignen, und

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.5.

Fig. 9 schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung zuvor verstreckter Fäden gemäss der Erfindung.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können die Fäden aus jeglicher Einzelmasse von-linearem, organischem, thermoplastischem Polymerem bestehen, wie sie herkömmlicher- ' weise für Textilfaden und -garne verwendet wird. Die Einzelmasse oder -zusammensetzung kann auch von innigen Mischungen von Polymeren und/oder Copolymeren gebildet werden und kann auch kleinere Mengen anderer Zusatzmittel enthalten, wie Mattierungsmittel, Antistatika oder andere monomere oder polymere Zusatzstoffe. Polyester und Polyamide stellen bevorzugte Polymere dar. Ein besonders bevorzugter Polyester ist E>lyäthylenterephthalat (2GT) in homopolymeren oder in mit kleineren Mengen anderer Komponenten copolymer!sierter Form. Zu solchen copolymerisierten Polyestern gehören PoIy-(äthylentex'ephthalat/Isophthalat), Poly-(äthylenterephthalat/ \A.dipat) und Poly-(äthylenterephthalat/5-(Na.triumsulfo)-isophthalat). Zu anderen Polyestern gehören Poly~(tetramethylenterephthalat) und PoIy-(1,4—cyclohexylendimethylenterephthalat). Unter den Polyamid-Polymeren, die bevorzugt werden, befinden sich Hexamethylenadipam'id (Nylon 6-6) und das aus Bis-(p-aminocyclohexyl)-methan und Dodecan.disäure erhaltene Polyamid."

Das Verfahren gemäss der Erfindung erfordert, dass die Fäden verstreckt werden müssen, bevor die asymmetrische Behandlung erfolgt. Das Verstrecken ist notwendig zur Sicherstellung, dass sich adäquate Zugspannungsbedingungen aufrechterhalten lassen, wenn die Fäden anschliessend im Reibungskontakt mit der abriebfesten Oberfläche geführt bzw. gefördert werden. Das Strecken bildet auch die ungefähre Bruchdehnung und den ungefähren Abkochschrumpf aus, die bei den verstreckten Fäden gewünscht werden. Gewöhnlich ist es erwünscht, dass die Bruchdehnung zwischen 15 und HO %, vorzugsweise 25 und 35 %, und der

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Abkoch-Schrumpf zwischen 5 und 25 %·> vorzugsweise 8 und 16 %, liegt.

Bei der auf das Verstrecken folgenden Stufe der asymmetrischen Behandlung werden die Fäden hei hoher Geschwindigkeit in Reibungskontakt mit einer dauerhaften, abriebbeständigen Oberfläche geführt. Die Temperatur der der Oberfläche zugeführten Fäden liegt im allgemeinen zwischen 25 und 110° C, wenngleich auch höhere Temperaturen anwendbar sind. Man soll dafür sorgen, dass jeder Faden die Oberfläche in ungefähr der gleichen Veise berührt. Vorzugsweise ist das Fadenbündel ungedreht, und vorzugsweise laufen die Fäden über die Oberfläche in Form einer Einfachlage von Einzelfäden. Der Reibungskontakt der Fäden mit der Oberfläche genügt, um genügend Wärme zu erzeugen, damit die Schrumpfeigenschaften der Fäden asymmetrisch modifiziert v/erden. Eine andere Erhitzung der abriebbeständigen Oberfläche ist nicht notwendig.

Hohe Geschwindigkeiten beim Führen der Fäden in Reibungskontakt mit der sonst nichtbeheizten, abriebbeständigen Oberfläche sind bei dem Verfahren gemäss der Erfindung notwendig, um bei dem Endprodukt zufriedenstellende Äsymnietrieschrumpf-Eigenschaften zu erreichen. Fadengeschwindigkeiten von mindestens 1370 cm/Sek. stellen gewöhnlich zufrieden; vorzugsweise arbeitet man bei Geschwindigkeiten von mindestens J05O cm/Sek. (9OO bzw. 2000 Yards/Min.). Eine obere Grenze für die anwendbaren Geschwindigkeiten ist nicht in Erscheinung getreten, aber im allgemeinen wird man mit Geschwindigkeiten im Bereich von 1525 bis 6860 cm/Sek. (1000 bis 4-500 Yards/Min.) arbeiten.

Die Spannung der bzw. auf den Fäden während des Führens im Reibungskontakt mit der abriebbeständigen Oberfläche unterliegt auf Grund der geleisteten Reibungsarbeit einer deutlichen Veränderung. Diese Spannungsveränderung ist gleich der Spannung der Fäden unmittelbar nach der Führung über die

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Oberfläche abzüglich der Spannung unmittelbar vor der Führung über die Oberfläche. Spannungsdifferenzen von 0,7 bis 7 g/Faden ergeben ein gutes Arbeiten, wobei man im Falle von Polyestern vorzugsweise bei 1 bis 2 g/Faden und Polyamiden vorzugsweise bei 4 bis 5 g/Faden arbeitet. Diese Differenzen gelten im allgemeinen für Fäden von etwa 1,5 bis 10 den.

Während der Durchführung des Verfahrens erlangen die Fäden gewöhnlich Reibungskontakt mit der abriebbeständigen Oberfläche auf einer Strecke von 0,5 bis 15 mm, wobei sie Kontakt mit der Oberfläche vorzugsweise auf einer Strecke von 1 bis 10 mm haben. Die abriebbeständige Oberfläche ist gewöhnlich eine gekrümmte Oberfläche, die am bequemsten von einem zylinderförmigen Stab gebildet wird. Stabdurchmesser von etwa 1 bis 15 mm erlauben ein gutes Arbeiten, wobei ein Bereich von 3 bis 10 mm bevorzugt wird. Beim Einsatz eines zylinderförmigen Stabes oder Stiftes beträgt der Bogen, auf dem die Fäden gewöhnlich die Staboberfläche berühren, zwischen 30 und l80, vorzugsweise zwischen 45 und 90 . Dauerhafte, abriebbeständige Oberflächen benötigt man für ein zufriedenstellendes, langzeitiges, kontinuierliches Arbeiten. Keramikstäbe der gewöhnlich für Führungen und als Streckstäbe bei Textilprozessen verwendeten Art ergeben ein gutes Arbeiten. In den Beispielen ist die Verwendung voji Stäben aus Alsimag, Glas und rostfreiem Stahl erläutert. Andere Metalle mit dauerhaften Oberflächen stellen ebenfalls zufrieden. .

Zur Herbeiführung der Asymmetrieschrumpf-Charakteristiken bei einem beliebigen, herkömmlichen Textilfaden aus künstlichem, linearem, organischem, thermoplastischem Polymerem nach dem Verfahren gemäss der Erfindung stellt man die oben erörterten Veränderlichen vorzugsweise so ein, dass der Wert von ΔΎ__ . errechnet nach der folgenden Formel, mindestens 100° C beträgt (und gewöhnlich unter 300°C liegt):

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^COG

⁵W"⁰'⁰²⁸? Cf₂" I₁) y^ (D

Hierin bedeuten f^ bzw. f~ ä-i^e durchschnittlichen Zugspannungen der Fäden unmittelbar vor und nach dem Reibungskontakt mit der abriebbeständigen Oberfläche in der Einheit g pro Faden, V die durchschnittliche Geschwindigkeit der die Oberfläche berührenden Fäden in cm/Sek., L die Länge des Reibungskontakts zwischen den Fäden und der Oberfläche in cm, k die Wärmeleitfähigkeit der Fäden in cal/cm.Sek.°C, c die spezifische Wärme der Fäden in cal/g. C und d den Titer pro Faden in den. Der Parameter AT steht in Beziehung zu der asymmetrischen Temperaturverteilung, die dem Faden durch die Reibungswärmeerzeugung aufgeprägt wird und ist nachfolgend auch als "Temperaturanstiegs-Parameter" bezeichnet.

Bei herkömmlichen Polyester-Textilfäden vereinfacht sich die obige Formel zu:

= ²>²⁶ c*2-

Bei herkömmlichen Polyamid-Textilfäden vereinfacht sich die Formel (1) zu:

^AaW^{= 1}'92 (^f2- ^M^hr (3)

Besonders bevorzugte Arbeitsbedingungen werden bei der praktischen Durchführung der Erfindung erhalten, wenn man bei Polyesterfäden mit AT -Werten von mindestens 140° C und bei Polyamid-Fäden von mindestens 200 C arbeitet.

Ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung asymmetrisch behandelter Fäden gemäss der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt.

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Aus der Spinndüse 11 werden laden 10 schmelzgesponnen und während ihres Ablaufs nach unten von der Spinndüse abkühlen gelassen. Die Fäden laufen hierauf zusammen, weiter in Kontakt mit einer herkömmlichen ersten (nicht eingezeichneten) Schlichte-Auftragewalze und dann um Zuführwalzen 12, durch die Wasserdampf-Streckdüse 13» über eine zweite Schlichte-Auftragewalze 14 und dann um Streckwalzen 15» die mit beträchtlich höherer Oberflächengeschwindigkeit als die Zuführwalzen umlaufen, um das Garn bzw. Fadengut zu verstrecken. Zur Aufführung der Fäden auf die Streckwalzen ist ein Querführmechanismus 16 vorgesehen, der, wenn in Tätigkeit gesetzt, den Weg der verstreckten Fäden auf den Walzen und über einen abriebbeständigen Stab 17 - nachfolgend auch als "Texturierstab" bezeichnet - verändert. An diesem Stab 17 ergibt sich die asymmetrische Behandlung der Fäden. Die verstreckten Fäden laufen über den Texturierstab 17 mit einer ELLchtungsänderung gleich 0 und weiter um Abzugswalzen 18, die über bzw. auf dem Texturierstab 17 Zugspannung ergeben. Wenn gewünscht, kann man die Fäden dem Texturierstab über eine verstellbare (nicht eingezeichnete), leerlaufende Walze zuführen, um eine "Veränderung des Umschlingungswinkels 0 am Texturierstab zwecks Vergrösserung oder Verkleinerung der Länge des Stab-Faden-Kontaktes zu erleichtern. Von den Abzugswalzen 18 laufen die Fäden über eine Nachstreck-Schlichtewalze 19 zur Aufwicklung 20, bei der das Produkt kreuzweise unter einer Spannung aufgewickelt wird, die man am besten kurz nach der Nachstreck-Schlichtewalze misst.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung kommen normale Schlichtemengen zur Anwendung, wie sie typischerweise bei Spinn-Streck-Aufwickel-Arbeiten angewandt werden. Überschüssige Schlichte soll vermieden werden, damit sie keine Störung der Reibungsarbeit an der Stab-Faden-Kontaktstelle ergeben kann.

Die Kräuselung wird in dem obigen Produkt durch eine nachfol-

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gende Wärme-Entspannungsbehandlung entwickelt. Man kann die Behandlungen aber auch vereinigen, um ein gekräuseltes Produkt in ein- und demselben, kontinuierlichen Arbeitsgang zu erhalten. So kann man die Fäden anstatt zur Aufwicklung 20 im entspannten Zustand auf einem Förderband durch eine Heizeinrichtung führen und dann vor dem Aufwickeln abkühlen. Andererseits kann die Schmelzspinn-, Streck- und Stabtexturier-Folge auch in verschiedener Weise aufgespalten werden. So kann man das Schmelzspinnen als getrennten Vorgang durchführen. Man kann auch einen herkömmlichen Schmelzspinn- und Streckprozess zur Erzeugung von Fadengut heranziehen, das später in einem getrennten Arbeitsgang stabtexturiert wird.

Ein solcher getrennter Arbeitsgang, bei dem nichtgedrehtes, verstrecktes und abgepacktes Fadengut über das Packungsende der Stabtexturier-Behandlung zugeführt wird, ist in Fig. 9 erläutert. Das Fadengut läuft von der Packung 21 durch ein Spannungsgatter 22 und über die Walze 23 zu einem Paar Zuführwalzen 24, in mehreren Umschlingungen um dieses herum, weiter zu einem Paar Dehn- bzw. Zugwalzen 25* in mehreren Umschlingungen um dieses herum, und einem Umschliiigungswinkel 0 über den Texturierstab 26 und weiter über die Walze 27 zur Aufwicklung 28. Der Fadengutlauf über den Texturierstab kann in Form einer Innenschlinge erfolgen, d. h. so, dass das Fadenfut vom Stab zu den Zugwalzen zurückläuft. Andererseits kann man das Fadengut auch von dem Stab zu gesonderten Abzugswalzen führen, ohne dass es zu den Zugwalzen zurückgeführt wird.

Im Stabtexturier-Teil der oben beschriebenen Verfahren, bei dem die Fäden der Reibungskontaktoberfläche (z. B. einem Stsb) durch Zuführwalzen zugeführt und von ihr durch Aufnahmewalzen abgezogen werden, werden die Fäden gewöhnlich um nicht mehr als 10 %, vorzugsweise um nicht mehr als 5 % gedehnt. Bei Durchführung der Erfindung bei einem Verfahren, bei dem Schmelzspinnen und Strecken von der Stabtexturier-Stufe ge-

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trennt sind, kann man in der Stabtexturier-Stufe zufriedenstellend mit einer Dehnung gleich im wesentlichen Null (d. h. ohne Dehnung) arbeiten. Beim Einsatz von Polyester-Fadengut in einem kontinuierlichen Verfahren arbeitet man vorzugsweise mit einer Dehnung zwischen 2 und 5 %.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten multifilen Garne (bzw. Fadenmaterialien) können beliebige, herkömmliche Denier/Faden-Nummern haben. Im allgemeinen ergeben Garne von etwa 35 "bis 250 den mit 10 bis 200 Fäden ein gutes Arbeiten. Garne mit 17 bis 50 Fäden werden bevorzugt. Garnnummern im Bereich von 70/34 bis 190/34 werden bevorzugt. Fadentiter von 1,5 bis 10 den ergeben ein gutes Arbeiten, aber ein Bereich von 2 bis 5 den wird bevorzugt.

Die Kräuselung kann in den gemäss der Erfindung hergestellten Garnen mit jeder der vielen, vertrauten, konventionellen Wärme-Entspannungsbehandlungen entwickelt werden. Diese Behandlungen erlauben im allgemeinen ein freies Schrumpfen des Garns, während dieses heissem Wasser, Wasserdampf oder Trockenhitze ausgesetzt ist. Bei der hier zum Vergleich der Kräuselfrequenzen von Fäden angewandten Methode werden die Fäden zugspannungsfrei in einem Ofen aufgehängt, durch den man 5 Min. sacht Heissluft von 180° C zirkuliert, worauf man die Fäden, im weiter spannungsfreien Zustand abkühlen lässt. Fäden, die nach anderen Methoden entspannt worden sind, werden ebenfalls einer erneuten Behandlung nach dieser Priifmethode unterworfen, um die Kräuselbestimmungen zu standardisieren.

Das Verfahren gemäss der Erfindung liefert auch einen besonders wertvollen, neuen Polyesterfaden, der wärmeentspannt eine besonders erwünschte Kräuselfrequenz-Verteilung hat.

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Mit solchen Fäden hergestellte Garne bieten, wie später erörtert, im Einsatz zusätzliche Vorteile. Dieses Produkt gemäss der Erfindung ist ein Textilfaden, der asymmetrische Eigenschaften und eine abriebbeanspruchte Oberfläche aufweist, die sich entlang einer Seite des Fadens erstreckt, und aus einer einzelnen, künstlichen Linearpolyestermasse besteht. Der Faden weist einen modifizierten, kleineren Teil auf, der durch einen Unterschied im Brechungsindex unterscheidbar ist und sich im wesentlichen kontinuierlich die Abriebseite des Fadens entlang erstreckt. Dieser kleinere Anteil hat eine Kontinuität derart, dass weniger als 5? vorzugsweise weniger als 3 % der Fadenlänge von Diskontinuitäten besetzt sind, die länger als 2 mm sind, und die durchschnittliche Länge aller Diskontinuitäten unter 2 mm, vorzugsweise unter 1,5 i™. liegt. Die Zahl der Diskontinuitäten mit einer Länge von über 2 mm liegt gewöhnlich unter 30 % der Gesamtzahl aller Diskontinuitäten und vorzugsweise unter 15 %· Der kleinere Anteil nimmt im allgemeinen 3 bis 20 %, vorzugsweise 4- bis 15 %·> typischer Querschnittsflächen längs des Fadens ein und hat gewöhnlich eine Dicke von 1 bis 3 Mikron, vorzugsweise 1,4-bis 2,6 Mikron, gemessen von der abgescheuerten Oberfläche aus. Der Faden ist zur Kräuselung bei Einwirkung einer Wärme-Entspannungsbehandlung von 5 Min. Dauer an Luft bei 180° C befähigt. Die Abrieboberfläche des Fadens liegt im allgemeinen auf der Aussenseite von Kräuselbögen und ist durch in engem Abstand vorliegende, parallele Riffel gekennzeichnet bzw* markiert, die sich in Bezug auf die Fadenlänge in Querrichtung erstrecken. Diese Riffel oder Wellen sind deutlich erkennbar, wenn man den Faden unter starker Vergrösserung betrachtet,■

Ein wärmeentspanntes Produkt gemäss der Erfindung entspricht der obigen Definition und kennzeichnet sich weiter durch Kräuselfrequenz-Werte, gemessen nach Wärme-Entspannungsbehandlung von 5 Min. Dauer in Luft von 180° und normalisiert auf 2,5 den/Faden, von im Durchschnitt mindestens 10, vorzugsweise 25 bis 60 Kräuseln/2,54- cm mit einem Schwankungskoeffi-

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zient von unter 30, vorzugsweise unter 20 %. "Vorzugsweise liegen auf mindestens 95 % eier Fadenlänge mehr als 15 Kräusel _tje Fadenlängeneinheit von 2,54- cm (1 Zoll) vor, und vorzugsweise ist die Kräuselfrequenz-Verteilung der mittleren 90 % numerisch-gleich jenem oder kleiner als jener Durchschnitt (gewöhnlich gleich dem 0,4- bis 0,9fachen des durchschnittlichen Kräuselfrequenzwertes). Vorzugsweise liegen auf mindestens 90 % der Fadenlänge mehr als 20 Ki-äu se 1/2,54- cm vor.

Die Kräuselfrequenzen sind hier in Form von Kräuseln je Fadenlängeneinheit von 2,54- cm anstatt in Form von Kräuseln pro geradliniger Distanz (von 2,54- cm der gekräuselten Länge ausgedrückt. Zur Messung zieht man den Faden unter genügender Belastung aus, um die Kräusel gerade- bzw. auszuziehen, ohne den Faden zu dehnen, sieht entlang des Fadens in 2,54~cni-Abständen Markierungen vor, entfernt dann die Last, um Sichwiederkräuseln zu erlauben, und zählt nun die Kräusel zwischen den 2,54~cm-Markierungen aus. Zum Vergleich von Fäden verschiedenen Titers multipliziert man die ermittelten Kräuselfrequenzwerte mit \/dy2,5} worin d den Titer pro Faden (in den) nach Behandlung bei 180° 0 bedeutet, um normalisierte Kräuselfrequenzwerte zu gewinnen. Wenn der Schrumpf ("S"; in %) bei der Entspannungsbehandlung im Ofen bei 180° C bekannt ist, lässt sich der Wert von d bestimmen, indem man den Einzelfadentiter (in den) im nichtent spannten Zustand mit (1 + S/100) multipliziert.

Eine charakteristische, abgescheuerte Oberfläche, die sich im wesentlichen kontinuierlich entlang einer Seite der Fäden gemäss der Erfindung erstreckt, stellt ein qualitatives Unterscheidungsmerkmal gegenüber Fäden des Standes der Technik dar, die zur Erteilung von Kräuselung auf verschiedenen Wegen modifiziert wurden. Die Lage modifizierter Fadenteile bei wärmeentspannten Fäden kommt in in engen Abständen vorliegenden, parallelen Riffeln zum Ausdruck, die kreuzend zu den Fäden verlaufen. Fig. 7 zeigt die Kräuselfrequenz-

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Verteilungen bei Produkten, die in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt und dann 5 Min. in Luft von 180 C wärmeentspannt wurden, wobei die normalisierte Kräuselfrequenz (in Kräuseln je 2,54- cm) auf der Abszisse und der Prozentsatz der Fadenlänge mit höheren Kräuselfrequenzen auf der Ordinate aufgetragen ist. Die Kümmern der Verteilungskurven entsprechen der Beispielnumerierung. Mit dieser graphischen Darstellung ist der Prozentsatz der Fadenlänge bestimmbar, auf dem eine Kräuselfrequenz vorliegt, die über irgendeinem gegebenen Wert liegt. Die durchschnittliche Kräuselfrequenz hat den Wert am Schnittpunkt des 50-%-0rdinaten~ wertes mit der Kurve. Die Kräuselfrequenz-Verteilung für die mittleren 90 % ist gleich der Krauselminimalfrequenz für 5 % abzüglich der Krauselminimalfrequenz für 95 % (nachfolgend abgekürzt auch als R₁- - Ent; angegeben).

Gewebe und Gewirke, die entspannte Garne gemäss der Erfindung enthalten, weisen erwünschte Eigenschaften in Form von Bauschigkeit, ästhetischen, einschliesslich taktilen, Merkmalen, Verhalten und Gleichmässigkeit auf. Z. B. liefern Garne der in Beispiel 1, Probe 3, beschriebenen Art, die in einer Heissluftdüse entspannt und dann zu Geweben verarbeitet worden sind, Waren, die einen hohen Grad an Geschmeidigkeit und Sprunghaftigkeit (Liveliness) haben; Kettenwirkwaren aus in entsprechender Weise entspannten Garnen besitzen einen weichen Griff, eine hohe Bauschigkeit und eine ausgezeichnete Färbe-Gleichmässigkeit.Aus entspannten Garnen nach Beispiel 1, Probe 2, hergestellte, zweifonturige Gestricke sind hoch- und festbauschig und in ihrem Wash-and-Wear-Verhalten, der Knitterbeständigkeit und der Färbe-Gleichmässigkeit ausgezeichnet. Für solche Garne eignen sich gut Fäden mit einem Einzelfadentiter zwischen 1 und 7 den. Die Garne gemäss der Erfindung können auch auf Stapel geschnitten und in Garne übergeführt oder als Füllung, wie in Kissen, eingesetzt werden, nachdem die Kräuselung entwickelt worden ist.

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Bewertungsmethoden Mikrofotoaufnahmen von Padenoberflachen

Die Untersuchung der Natur der Abrieboberfläche der Fäden erfolgt mit einem Abtastelektronenmikroskop. Eine kurze Garnprobe (Länge etwa 1,9 cm) wird auf einem üblichen Aluminiumträger von 1,9 cm Durchmesser ("Stereo-scan Stub") angeordnet. Man legt hierzu auf der Trägeroberfläche zwei Streifen (0,32 χ 0,63 cm) beidseitig klebenden Klebebandes parallel zu und im Abstand von 1,27 cm voneinander fest, trennt die Fäden der Garnprobe durch leichtes Zupfen und legt die beiden Garnenden auf jeweils einem der Klebebandstreifen fest. Beim Präparieren von gekräuseltem Garn arbeitet man zugspannungslos, so dass beim Anordnen des Garns dessen Kräuselung ungestört bleibt. Auf beide Enden aller Fäden und auf das Klebeband wird Schaltungs-Versilberungsmasse getupft, um elektrischen Übergang zu bzw. elektrische Kontinuität mit dem Probeträger sicherzustellen. In der Schlussstufe der Probenpräperation wird durch Aufdampfen im Vakuum auf die Oberfläche von Probe und Träger ein 60/40-Au/Pd-Überzug aufgebracht, der auf dem gesamten Träger elektrische Kontinuität sicherstellt. Die Dicke dieses Überzuges hat geschätzt die Grössenordnung von 300 bis 400 Ä, was unter dem Auflösungsvermögen des eingesetzten Elektronenmikroskopes liegt; der Überzug ist daher beim Betrachten von Fäden nach dieser Technik nicht sichtbar.

Man setzt den Träger in den Probehalter ein und betrachtet die Probe nach Evakuieren der Objektkammer unter dem Elektronenmikroskop. 'Typische Betrachtungsbedingungen stellen Elektronen von 20 kV bei einer Strahl-Stromstärke von 200 Mikroampere und eine Objekt-Neigung von 30° in Bezug auf den auftreffenden Elektronenstrahl dar. Nach Lokalisierung von Bereichen der Fäden, die modifizierte Oberflächen zeigen, führt man Mikroaufnahmen, z. B. bei 200-, 500-, 1000- und

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2000facher Vergrösserung, durch; diese Reihe von Vergrösserungen umfasst einen genügend geringen Vergrösserungsmassstab, um die Lage der modifizierten Oberfläche in Bezug auf die Kräuselung zu veranschaulichen, und einen genügend hohen, um Einzelheiten der modifizierten Oberfläche erkennbar zu machen.

Bei Betrachtung nach dieser Technik zeigen nichtentspannte Fäden gemäss der Erfindung eine längs des Fadens verlaufende, reibungsmodifizierte Oberfläche; bei den entspannten Fäden ist zu sehen, dass diese Oberfläche entlang der Aussenseite des Kräuselbogens vorliegt wie auch, dass sie eine Anzahl von Riffeln aufweist. Diese Riffel sind auf der Abrieboberfläche sichtbar und verlaufen quer zur Fadenlänge. Bei den entspannten Fäden, die der Düse-Sieb-Behandlung unterworfen wurden (z. B. wie in Beispiel 2), verläuft die modifizierte Oberfläche ebenfalls allgemein auf der Aussenseite der Kräuselbögen, aber sie kann gelegentlich auf der Innenseite zu sehen sein, wo auf Abschnitten des Fadens durch Düsen-Sieb-Aufprall sekundäre Falten erzeugt worden sind.

Kontinuität des modifizierten Teils

Die Kontinuität des modifizierten Teils auf der Fadenlänge "Z" (wobei "Z" bei jedem Garn mit 34- Fäden gleich 40 mm χ Fadenz,ahl der Fäden im Garn gewählt wird) wird interferenz- · mikroskopisch bestimmt. Bei anderen Garn-Nummern untersucht man insgesamt 1360 mm (gleichmässig quer durch das Garn verteilt).

Bei Untersuchung eines 34-fädigen Garns wird aus diesem ein Längsstück von 60 mm geschnitten, worauf man die einzelnen Fäden voneinander trennt, Jeder der 60 mm langen Fäden wird so mit Klebeband auf einem Glas-Objektträger befestigt, dass er geradeliegt, worauf man den Träger in Brechungsindexfluid mit einem Brechungsindex (n) taucht, der dem Brechungsindex

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(η senkrecht) des nichtmodifizierten Fadenteils für senkrecht zur Ifaserachse schwingendes Licht entspricht (z. B. arbeitet man bei Polyethylenterephthalat mit einem Fluid mit η = 1,54-0), Der Faden wird dann, nach Eintauchen in das Fluid, mit einem zweiten Glas bedeckt, worauf die Anordnung auf den Tisch des_t Interferenzmikrokops gegeben wird. Man schiebt die Anordnung so durch das Gesichtsfeld vor, dass bei 200facher Vergrösserung ein kontinuierliches Längsstück von 40 mm zur Beobachtung kommt.

Das Vorliegen eines modifizierten Teils wird durch Interferenzkontrast ermittelt (d. h. der modifizierte Teil hat eine andere Farbe als der restliche Faden) oder durch das Streifenfeld (d. h. eine Streifenversetzung zeigt eine Veränderung des Brechungsindex beim Übergang von modifizierten zu nichtmodifizierten Bereichen des Fadens). Als modifiziert eingestuft werden nur diejenigen Abschnitte, bei denen ein Färbunterschied oder eine StreifenverSetzung positiv identifizierbar sind. Nach Feststellung eines modifizierten Teils verfolgt man seinen Weg längs des Fadens und zeichnet die Zahl und Länge aller Diskontinuitäten in seinem Weg auf. Im Interesse eines bequemen Arbeitens verwendet man ein Okular mit einer solchen Mas s.tab-Eint eilung, dass bei 20Ofacher Vergrösserung jede Okular-Unterteilung 5 Mikron entspricht, und zeichnet die Eänge der Diskontinuitäten in "Unterteilungen" auf und rechnet später nach folgender Formel in mm um:

_m (Zahl der Unterteilungen) ,-mm = Tffgß χ ;?

Man bestimmt hierbei:

M = Gesamtzahl aller Diskontinuitäten

If = Zahl der Diskontinuitäten mit einer Grosse von über

2 μ (2 m » 400 Unterteilungen)
U = Summe der Länge aller Diskontinuitäten, ausgedrückt in mm

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W β Summe der Länge von Diskontinuitäten von über 2 mm, ausgedrückt in mm
Z =' untersuchte Fadengesamtlänge.

Aus diesen Werten werden errechnet:

Durchschnittliche Lange _ U_ aller Diskontinuitäten ~ M

Lange Diskontinuitäten (Länge N .„„ d mm; , 70 Il

Von langen Diskontinuitäten V _Ληη (Länge ν 2 mm) besetzte Faden- ~ Z ^{x IUU} länge, %

Die Produkte gemäss der Erfindung haben eine geringe durchschnittliche Länge für alle Diskontinuitäten, und die langen Diskontinuitäten nehmen, soweit sie vorliegen, nur einen sehr kleinen Teil der Fadengesamtlänge ein. Es wird angenommen, dass diese Faktoren wesentlich zu der erwünschten Kräuselung der Produkte beitragen, da das Vorliegen des modifizierten Teils in guter Korrelation zu der Kräuselentwicklung in den Fäden steht.

Abmessungen des modifizierten Teils: Querschnittansichten

Man präpariert einen Querschnitt der Garnprobe in zweckentsprechender Weise für die Gewinnung von Mikrotom-Schnitten, wozu z. B. ein Garnbündel in einer Kapsel (nach Beem) angeordnet und in Epoxyharz ("Maraset" der Marblette Corp.) eingebettet wird. Nach Beschneiden des gehärteten Körpers fertigt man mit einem Drehmikrotom (Modell "Spencer 860") mit Stahlklinge Schnitte von ungefähr 6 Mikron Dicke an. Die Schnitte werden auf die beiden Hälften eines zerschnittenen Objektträgers aufgegeben (womit konstante Dicke für ein zweistrahliges Leitz-Durchlicht-Interferenzmikroskop sichergestellt ist). Die "beiden" Probeträger werden komplettiert, indem man die Abschnitte in Brechungsindexöl taucht (Index - Cargille Index of Refraction Fluid -.N= 1,550) und mit Deckgläschen bedeckt.

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Q-1111/Q-1135 cog . /.425632

Kan gibt den einen Probeträger auf den Eeferenzstrahl-Tisch und den anderen auf den Probe Strahl-Tisch des obengenannten Mikroskops und betrachtet den Probe-Schnitt bei 5>00facher fergrösserung. Nach den Einstellungen wird das Streifenl'eld im' Gesichtsfeld im weissen Licht gewonnen, worauf man die Streifen "bauscht", um Interferenzkontrast zu erzielen, d. h. die Streifen auf den maximalen Abstand bringt. Wan stellt nun den Probe-Schnitt scharf ein und zeichnet die Indexvariation über den Querschnitt des texturierten Fadens auf Farbfilm als Retardation oder Färbunterschied über den Faden-. schnitt auf. Die Bestimmung kann auch unter Beleuchtung mit monochromatischem Licht und unter Aufzeichnung auf Schwarz-V:eiss-Film erfolgen. Die obige Arbeiteweise wird ohne den Analysator in dem optischen System durchgeführt; sie findet Anwendung als Technik zur qualitativen Untersuchung auf das Vox'liegen" des modifizierten Teils von unterschiedlichem Breekungsindex.

Bie Dicke des modifizierten Teils wird an bei 100Ofacher Vergröeserung gewonnenen Quersclmitty-Milrroaufnahrnen bestimmt, indem man bei drei Querschnitten an.-Jeweils drei Punkten die Sicke mit einem Lineal misst und die neun Werte mittelt, "vobei bei diesen Messungen 1 min gleich 1. Mikron ist. Die drei Punkte, an denen bei der Mikrofotoaufnahme Messungen erfolgen, sind 1. die Dicke in der Mitte des modifizierten Teils (d. h. dem in Figo 5 schraffierten Teil) und 2. und 3· die Dicke in der iiähe jeweils der extremen Enden des modifizierten Teils, gemessen in einem Abstand von etwa 1 mm von jedem Ende.

in bei lOOOfacher Vergrösserung gewonnenen Querschnitt-Mikroaufnahmen werden weiter die Breite des modifizierten Teils sn seinem breitesten Punkt und der Durchmesser des Fadens gemessen. Man untersucht 4 oder 5 Querschnitte pro Probe und zeichnet das Mittel der 4 oder 5 Bestimmungen auf.

Bie Fläche des modifizierten Toils (in %) wird bestimmt, indem

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man "bei 100Ofacher Vergrösserung eine Mikrofotoaufnahme anfertigt, aus dieser 8 bis 12 Querschnitte ausschneidet und diese Querschnitte vor Abschneiden des modifizierten Teils von ihnen (wJ und nach dem Abschneiden (W^) wägt. Die Berechnung erfolgt nach der Formel

Fläche, % = ¹⁰⁰>

^WB

worin V-n und W. die Gesamtgewichte in g, vor und nach dem Schneiden, bedeuten.

Krausei f requens-Yert eilung

Bei einem zu prüfenden Garn mit mindestens 1? Fäden schneidet man ein 50 cm langes Stück, von dem dann willkürlich 17 Fäden sorgfältig abgetrennt werden, wobei man darauf achtet, die Fäden nicht zu dehnen- Dann wird Faden für Faden wie folgt entspannt: Man hängt den Faden an einen Glasstab, indem beide Fadenenden in genügendem Abstand voneinander am Stab befestigt werden, damit der Faden voll schrumpfen und sich voll kräuseln kann, ohne gestrafft zu werden; man kann hierzu z. B. an jedem Ende des Fadens Abdeckband oder eine zweckentsprechende Klammer ansetzen und die beiden Enden am Stab festlegen. Der Stab kann bleibend im Ofen montiert sein oder mit schon an ihn angesetztem Faden in den Ofen eingegeben werden. Mittels des Ofengebläses, das man zur Vermeidung von Fadenverwirrungen auf kleinste Leistung einstellt, \ri.rd in dem Ofen 5 Min. lang sacht Heissluft von 180 C zirkuliert. Ein zweckentsprechender Ofen für diese Prüfung ist das Modell 1354- der Electric Hotpack Co., Inc.. Der auf diese Weise aufgehängte Faden kann sich frei entspannen. Der Faden wird dann aus dem Ofen entnommen, wobei man dafür sorgt, den Faden nicht zu dehnen, und vorsichtig im entspannten Zustand auf eine Samtplatte gelegt. Nach Entnahme Jeder Probe wird der Ofen wieder auf 180° C kommen gelassen (z. B. 5 Min.), bevor man die nächste

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Probe in ilm eingibt. Diese Arbeitsweise wird wiederholt, bis alle 17 Fäden einzeln entspannt worden sind.

Ein Ende jedes entspannten Fadens wird dann mit Klebeband am einen Ende eines Lineals aus klarem Kunststoff befestigt,

das in 2,54—cm-Abstanden unterteilt ist. An dem freien Fadenende wird mit Klebeband ein genügendes Gewicht befestigt, um die Kräusel gerade zu ziehen, ohne den Faden zu dehnen. Z. B. stellt bei Fäden mit einem Einzelfadentiter von etwa .2 bis 6 den normalerweise ein 0,6-g-Gewicht zufrieden. Man hebt das Lineal nun in eine vertikale Lage, wobei der Faden unter dem Zuggewicht frei hängen'kann, und legt dann den Faden, während er unter der Zugspannung steht, nahe seines belasteten Endes mit Klebeband an dem Lineal fest. Mit einem schwarzschreibenden Filzschreiber werden nun auf dem Faden zwölf aufeinanderfolgende 2,54—cm-Abschnitte markiert. Der Faden wird dann abgenommen und im entspannten Zustand mit seinen Enden mit Klebeband auf ein zweites Lineal aus klarem Kunststoff geklebt, worauf man die auf dem Faden befindlichen Markierungen mit einem schwarzscheibenden Filzschreiber entlang der Fadenseite auf das zweite Lineal überträgt. Die Kräuselungen/Fadenlängeneinheit (2,54- cm) sind auf diese Weise direkt bestimmbar. Man zählt die Kräusel zwischen den Markierungen bei etwa 2Ofacher Vergrösserung unter Verwendung eines Schattenanzeig,ers (z. B. "Shadowgraph" Modell 6 der Nippon Kogaku K.K., Japan) aus und zeichnet die Zahl der Kräusel je 2,54- cm Fadenlänge für insgesamt 204 Fadenabschnitte von 2,5^- cm Länge pro Probe auf (17 Fäden χ 12 Abschnitte zu cm).

Falls das Garn weniger als insgesamt 17 Fäden enthält, verwen det man eine genügende Garnlänge, damit die Zahl der Fäden, mit der Länge multipliziert, 518 cm entspricht.

Man zählt die 2,54~cm-Abschnitte in jedem Bereich einer Reihe von Kräuselbereichen (0 bis 5> 6 his 10, 11 bis I5 Kräusel/

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2,54 cm usw., die also um jeweils 5 Kräusel/2,54- cm pro Bereich, steigen) aus und errechnet den Prozentsatz an Bödenlange, die auf einen gegebenen Kräuselbereich entfäll.t, wie folgt:

Zahl der 2,54-cm-Abschnitte im gegebenen

Kräuselb er ei ch

204 Abschnitte ^x

Die Werte werden in Form des vorliegenden Prozentsatzes an Fadenlänge mit einer Kräuselfrequenz, die über einem gegebenen Wert liegt, aufgezeichnet, wobei man als Bezugswerte die obere Grenze jedes Kräuselfrequenz-Bereiches wählt, d. h. />-5i )*10, ^-15 Kräusel/2,54- cm usw. Zur Gewinnung normalisierter Kräuselfrequenz-Werte werden die jeweils erhaltenen Krausel-Frequenzwerte mit ~l/d/2,5 multipliziert, worin d den Fadendenier nach der Wärme-Entspannungsbehandlung von 5 Hin. Dauer in Luft von 180 C bedeutet. Die Bestimmung von d kann nach jeder genauen Methode erfolgen. Bei der im vorliegenden Fall angewandten Methode wurde der Titer (in den) pro Faden vor der Wärme-Entspannungsbehandlung mit (1 + S/100) multipliziert, worin S den Schrumpf (in %) bedeutet, der aus den Garnlängen vor und nach der Wärme-Entspannungsbehandlung errechnet wurde, gemessen bei genügender Spannung, um jegliche Kräusel gerade auszuziehen, ohne das Garn zu dehnen (für die j54fädigen Garne in den Beispielen eignet sich, wenn nicht anders gesagt, eine Spannung von 20 g).

Nachfolgend sind zur Erläuterung die Werte für eines der Beispiele (d. h. Beispiel 1, Garn 2) genannt:

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43.

Kräuselbereich "bei d den/Einzelfaden, Krausel/2,54 cm	Zahl der 2,54-cm- Abschnitte	% der Faden länge
0-5	0;	0
6-10	0	0
11-15	0	0
16-20 ■	0	0
21-25	1.	0,5
26-30	15	7,3
31-35	56	27,4
36-40	73	35,7
41-45	45	23,5
46-50	11	5,4

Die vorstehenden Vierte lassen sieh wie folgt ausdrucken:

	Krauselwert	Auf 2,5 den/Einzel
	bei d den/Einael-	faden normalisier
	faden,	ter Kräuselwert,
	Kräusel/2,54 cm	Kr*ausel/2,54 cm
100 % Fadenlänge mit
einer Kräuselfre
quenz von	> 5	>7,5
100 %	>10	>15
100 %		>22,5
100 %	>20	>30
99 %	>25	>37,5
92 %	>30	> -45
65 %	>35	>52,5
39 %	>40	>60
5 %	>45	>67,5
0 %	>50	>75

Die vorstehenden Werte werden graphisch aufgetragen, und zwar der "Prozentsatz an 3?adenlänge mit einer Kräuselfrequenz von grosser als ..." gegen den "Auf 2,5 den/Faden normalisierten Kräus.elfrequenzwert". An Hand dieser graphischen Darstellung

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kann dann der Prozentsatz an Fadenlänge bestimmt werden, dessen Kräuselfrequenz grosser als irgendein gegebener Kräuselfrequenzwert ist.

Die Kräuselfrequenz-Verteilung der mittleren 90 % ist als E_n- - Eqr definiert, worin R,- der Wert ist, der an der graphischen Darstellung beim ^>-%-Mert abgelesen wird, und Rg,- der beim 95-%-Wert abzulesende. Bei einer engen Kräuselfrequenz-Verteilung ist das Verhältnis von R,- - Rqπ zur durchschnittlichen Kräuselfrequenz gleich oder kleiner als 1.

Der Schwankungskoeffizient' (%) ist als die Standardabweichung der EinzelbeStimmungen der Krauselfrequenz (F), multipliziert mit 100 und dividiert durch die durchschnittliche Kräuselfrequenz in Eräuseln/2,54 cm, definiert. Die Standardabweichung wird nach der Formel

Σ F ί Σ" Standardabweichung = ' ^l '

errechnet, worin Έ die.Zahl der Bestimmungen bedeutet. Ein Schwankungskoeffizient von unter 30 % zeigt eine enge KräuseljErequenz-Verteilung und ein Wert von unter 20 eine sehr gleichmassige Kräuselung.

In den Beispielen wird, wenn nicht anders angegeben, eine Garnschlichte in herkömmlicher Weise aufgetragen (d. h. mit den bei der Beschreibung von Fig. 8 genannten 1. und 2. Schlichte-Auftragewalzen). Diese Schlichte (nachfolgend mit "A" bezeichnet) ist eine 3,9%ige, wässrige Mischung, die 49 Teile Isocetylstearat, 24,5 Teile Natrium-di-(2-äthylhexyl)-sulfosuccinat, 24,5 Teile des Kondensationsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 3 Mol Äthylenoxid, Λ Teil Triäthanolamin und 1 Teil Ölsäure enthält. Die auf die Fäden aufgetragene Gesamtmenge an Schlichte beträgt ungefähr 0,3 - 0,1 Gew.% auf dem Garn nach Trocknung, bezogen auf das Garngewicht.

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Q-llll/Q-1135 COG

Unmittelbar vor dem Aufwickeln wird das Fadengut (z. B. an Walze 19 von Fig. 8) mit anderer, herkömmlicher Schlichte (nachfolgend mit "B" bezeichnet) in Form einer wässrigen Mischung behandelt, die 20,5 Teile sulfatiertes Erdnussöl), 1,8 Teile Diäthylenglykol, 18 Teile'KOH, 62,6 Teile Ester, erhalten aus 1-Butanol und einer 45/55-Mischung von Stearin/Palmitinsäure, 8,2 Teile ölsäure, 3,4 Teile Triäthanolamin und 1,7 Teile o-Pheny!phenol enthält. Diese zweite Schlichte wird in einer solchen Menge aufgetragen, dass auf dem Garn nach Trocknen insgesamt etwa 0,5 - 0,15 % Schlichte A + B vorliegen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist in den Beispielen an Hand von Fadengut bzw. Garn erläutert, das Fäden von kreisförmigem Querschnitt aufweist, aber man kann auch mit Fadengut bzw. Garn anderer Querschnitte eine ebenso zufriedenstellende Durchführung des Verfahrens erzielen. Bruchdehnung und Abkoch-Schrumpf werden an Fäden vor oder nach Stabtexturierung bestimmt, und zwar die Bruchdehnung nach ASTM-Prüfnorm D-2256-69 und der Ab koch schrumpf, durch Vergleich der Fadenlänge vor und nach 30 Min. Einwirkung von kochendem Wasser. Die Garnzugspannung wird, wenn nicht anders gesagt, mit einem Spannungsmesser der Bauart Schmidt-Waldkraiburg (Skala 0 bis 1000 g) gemessen.

In den Beispielen werden verschiedene Texturierstäbe eingesetzt, die wie folgt identifiziert sind:

Typ 1; Weisses Alsimag 6lH mit matter Oberfläche, Durchmesser 0,95 cm (im Falle solcher Stäbe mit glatter Oberfläche sind diese als Typ la bezeichnet)

Typ 2: Braunes Alsimag 586 mit glatter Oberfläche, Durchmesser 0,48 cm

-•25 -

/noic

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3ϊ Cremefarbiges Alsimag 192 mit glatter Oberfläche,

Durchmesser 0,95 cm

Typ 4: Rostfreier Stahl 304, Durchmesser 0,63 cm Typ 5: Glasstab von 0,63 cm Durchmesser

Einige typische Wärmeleitfähigkeitswerte und Reibungskoeffizienten (bestimmt nach der Technik gemäss J- S. Olsen, "Frictional Behavior of Textile Yarns", Textile Research Journal, Vol. 39, Kr. 1, Jan. 1969, unter Anwendung einer Eingangszugspannung von 6 g und bei einer Geschwindigkeit von 457 m/fiin.) dieser Stäbe nennt die folgende Aufstellung:

Reibungskoeffizient

Typ	Wärmeleitfähigkeit, cal/cm.Sek.oc
1a	0,124 χ 10~4
3	0,41 χ 10~5
4	0,124

0,48 0,56 0,82

Alsimag ist ein US-Warenzeichen für gepresste und extrudierte Fadenführung aus Steatit, Berylliumoxid-Keramikstoffe und Kerne aus auslaugbarem Keramik. Steatit ist eine Mischung von Ton, Talk und Erdalkalioxiden. Die in den Beispielen eingesetzten Alsimag-Stäbe wurden von dex" American Lava Corp., Chattanooga, Tenn., hergestellt. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich gut Stäbe mit Reibungskoeffizienten von 0,2 bis 1,2; vorzugsweise arbeitet man mit Reibungskoeffizienten von 0,4 bis 0,8.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von sechs Polyestergarnen gemäss der Erfindung. Die Arbeitsbedingungen sind in Tabelle I zusammengestellt und die Kräusel-Charakteristiken der anfallenden Garne in Tabelle II genannt. Die Kräuselfrequenz-Verteilungen der ersten fünf Garne sind in Fig. 7 graphisch dargestellt.

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Q-1111/Q-1135 ^COG

Mit Ausnahme von Garn 5 wurden alle Garne dieses Beispiels in einem kontinuierlichen Pr-ozess hergestellt, bei dem PoIyäthylenterephthalat-Polymeres wie in Fig. 8 gezeigt schmelzgesponnen, verstreckt und stabtexturiert wurde. Bei dem für Garn 5 angewandten, in Fig. 9 erläuterten Prozess wurden zu einem früheren Zeitpunkt schmelzgesponnene, verstreckte und abgepackte, halbstumpfe Polyäthylenterephthalat-Fäden des Handels eingesetzt. Diese Fäden für Garn 5 hatten vor dem Stabtexturieren die Form eines 34-fädigen 70-den-Garns mit einem Abkochschrumpf von etwa 10 % und einer Bruchdehnung von etwa 36 %. Vor dem Stabtexturieren wurden auf Garn 5 die Schlichten Δ und B wie oben aufgebracht. Beim Stabtexturieren von Garn 5 (nach Fig. 9) lief eine Innenschlinge (von den Dehnwalzen 25 abgehoben) über den Texturierstab 26 und zurück um die Dehnwalzen, bevor das Garn zur Aufwicklung 28 weiterlief. Die Garne 3 und M- erläutern den Einsatz sehr kleiner Kontaktlängen auf dem Textur!erstab. Garn 6 erläutert den Einsatz von Fäden relativ niedriger Viscosität. Alle in Tabelle I und in folgenden Tabellen genannten Werte für die relative Viscosität des Polyesters wurden bei 25° C an einer Lösung von 8 g des Polymeren in 100 ml Hexafluori sop rop anal mit einem Gehalt an Schwefelsäure von 100 ppm (Teile o'e Million Teile) bestimmt.

In der Streckstufe befanden sich bei Garn A bis 4- und 6 die Streckwalzen in einer temperaturgelenkten Umschliessung (als "Streckkasten" bezeichnet). Da die Fäden bei dem vorliegenden Beispiel auf ihrem Weg von dem Streckkasten zum Texturierstab sehr wenig Wärme verloren, ist die Garntemperatur am Stab (Feed Pin) in Tabelle I der Temperatur des Streckkastens gleichgesetzt.

Garn 2 wurde, wie in Tabelle I gezeigt, ähnlich wie Garn 1 erzeugt, aber einer weiteren Behandlung in Form einer Düse-Sieb-Bauschstufe unterworfen. Das Garn

- 27 509850/0836

Q-llll/Q-1135 COG

wurde hierzu nach dem Stabtexturieren mit etwa 2740 m/Min. einer Heissluft-Düseneinrichtung zugeführt, welche das Garn bei einer Temperatur von etwa 125 °C auf einer Siebtrommel ablegt (wie in US-PS 3 217 386 erläutert). Die mit Heissluft von 335° C und 7 atü gespeiste Düseneinrichtung entsprach der in US-PS 3 525 134 beschriebenen Art und wies einen Garnlängsdurchlass auf, der in einem kurzen Längsstück mit einer Breite d. von 0,085 cm und Tiefe von 0,076 cm endete, einen Halsbereich (Throat Region) mit einer Breite d, von 0,114 cm,

Xt

eine sich erweiternde Behandlungskammer, deren Seiten divergierten, und zwar unter, einem Winkel ß von 4,5 vom Halsbereich auf eine Breite d von 0,56 cm am Kammerausgang, sowie Pluid-Doppelleitungen, deren jede eine Breite d von 0,064 cm hatte und die beidseitig des Garndurchlasses angeordnet waren und den Halsbereich unter einem Winkel cc von 30 durchsetzten bzw. aufschnitten. Die Pluid-Doppelleitungen und die Garnbehandlungskammer hatten die gleiche Tiefe von 0,152 cm.

Die der Düseneinrichtung zugeführte, erhitzte Luft förderte das Garn durch die Behandlungskammer,.plastifizierte es und trieb es gegen eine Sieboberfläche auf einer umlaufenden Entspannungstrommel. Die Trommel-Sieboberfläche wies ein 40-Maschen-Sieb (lichte Maschenweite 0,42 mm) auf, war 0,127 cm vom Düsenausgang entfernt angeordnet und lief mit 213 m/Min, um. Die Verweilzeit auf der,Trommel betrug 0,12 Sek. Das behandelte Garn wurde von der Siebtrommel von einem Walzenpaar mit etwa 2010 m/Min, abgenommen und lief mit 20 g Spannung weiter zur Aufwicklung, um eine Packung zu bilden. Die Eigenschaften des Endproduktes (d. h. des stabtexturierten Produktes, das auch der Düsen-Sieb-Bauschung unterworfen wurde) sind in Tabelle II genannt, und die Kräuselfrequenz-Verteilung ist in Fig. 7 gezeigt.

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q-iiii/q-ii35 cog

, AS .

Beispiel 2

Dieses Beispiel "beschreibt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der Polyesterfäden, die bei relativ hohen Geschwindigkeiten schmelzgesponnen worden sind, stabtexturiert und dann der Düsen-Sieb-Bauschung unterworfen werden. Die Arbeitsbedingungen der Streck- und Stabtexturier-Stufen sind nachfolgend und. in Tabelle I genannt. Die Kräusel-Charakteristiken des Endproduktes sind in Tabelle II zusammengestellt.

Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viscosität von 19 '■> 5 und einem Gehalt an TiOo-Mattierungsmittel von etwa 0,3 Gew.% wurde bei 284° C durch eine Spinndüse schmelzgesponnen, die 34 Rundlöcher von jeweils 0,028 cm Durchmesser und 0,051 cm Länge aufwies. Die frischgesponnenen Fäden wurden mit quer zu ihnen strömender Luft von 23° 0 abgeschreckt und dann durch eine Führung und an einer Schlichtewalze vorbei einem Paar Abzugswalzen zugeführt, die 4,78 m unter der Spinndüse angeordnet waren und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3IO7 m/Min, umliefen. Das Fadengut lief um diese Walzen und anschliessend um Walzen, die mit 3112, 3117 bzw. 3121 m/Min, umliefen und die Spannung auf dem Fadengut aufrechthielten, und weiter durch eine Verflechtungsdüse (Interlace-Technik) und zu einer zweiten Schlichtewalze, um dann zur Bildung einer Packung, mit 3119 m/Min, aufgewickelt zu werden.

Die Verflechtungsdüse entsprach der in US-PS 3 115 691 beschriebenen Art. Die Verflechtungsdüse bildete eine Verflechtungsdichte (Pin Count), bestimmt nach US-PS 3 290 932, von etwa 20 cm aus.

An der ersten und zweiten Schlichtewalze wurde Schlichte in einer Menge von 0,50 %, bezogen auf das Fasergewicht, aufgebracht, wobei die Schlichte der in US-PS 3 594 200 beschriebenen allgemeinen Art entsprach und folgende Zusammensetzung hatte: 28 Teile Cocosnussglyceride, 37 Teile (auf Nass-Basis)

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sulfatierte Erdnussglyceride mit einem Wassergehalt von 20 %, 25 % saures Phosphat äthoxylierten Nonylphenols (entsprechend der Formel in Spalte 2, Zeile 5 von US-PS 3 594 200; "Gafac PE-510) und 10 Teile Mischung von paraffinischen und alicyclischen Kohlenwasserstoffen ("Shell 277")· Diese Mischung wurde mit genügend 45%iger Kalilauge versetzt, um einen pH-Wert von 6,5 zu erhalten.

Das auf diese Weise erhaltene Garn war ein 34-fädiges 247-den-Garn mit einer Zugfestigkeit von 2,4-7 g/den, einer Dehnung von 129,1 % und einem Anfangsmodul von 30.94 g/den. Ein Eöntgendiagramm zeigte, dass das Garn amorph war und keine messbare Kristallinität aufwies. Der Orientierungswinkel . betrug 14° und die Fadendichte 1,34-2 g/cnr.

Das Garn wurde dann von seiner Packung in seinem beim Spinnen erhaltenen Zustand einem Paar Zuführwalzen zugeführt, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 611 m/Min, umliefen, lief in 7 bis 8 Umschlingungen um die Walzen und weiter in Gleitkontakt mit einer eiskalten Schlichte-Metallwalze, die in einem Eis/Wasser-Bad umlief, worauf das abgekühlte Garn über eine Strecke von weniger als etwa 20,3 cm zu einem T-Rohr lief, das einen Garn-Durchlass von 1,59 cm Durchmesser und 25,4 cm Länge aufwies und in das Wasserdampf von Atmosphärendruck eingeführt wurde. Beim Durchlaufen des Rohrs unterlag das Garn der Einwirkung der 95 bis 100° C heissen Mischung von Heisswasser und Wasserdampf von Atmosphärendruck in dem Rohr, aus dem Wasserdampf am Ein- wie auch Ausgang des Garndurchlasses austrat. Von diesem Rohr lief das Garn über eine Strecke von weniger als etwa 20,3 cm zu einer zweiten eiskalten Schlichte-Metallwalze, die in einem eine Mischung von Eis und Wasser enthaltenden Bad umlief, worauf das abgekühlte Garn zu einem Paar Streckwalzen, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1371 m/Min, umliefen, und in 8 bis 9 Umschlingungen um diese lief. Auf dem Weg von den Zufuhr- zu den Streckwalzen wurde das Garn auf das 1,94fache verstreckt.

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Das verstreckte Garn, das eine Dehnung von etwa 13 bis 14 % hatte, lief dann von den Streckwalzen über einen feststehenden, nichtbeheizten AlSi-Mag-192-Texturierstab des Typs 3, wobei sein Reibungskontakt mit dem Stab einem Winkel von 90° entsprach. Vom Stab lief das Garn zu Walzen, die mit 1388 m/Min, umliefen, in 5 bis 6 Umschlingungen um diese Walzen und dann zu einer Packung.

Die Spannung des Garns während de_s VerStreckens, gemessen mit einer in den Fadenlauf eingefügten Zug spannung s-Messvorrichtung der Bauart Schmidt-Waldkraiburg, betrug 190 g. Die in der gleichen Weise' vor und nach dem Stab gemessene Garnspannung betrug 50 bis 90 S vor und 200 bis 230 g nach dem Stab. Parameter A φ für diesen Prozess errechnete sich zu 273° C.

An dem stabbehandelten Garn wurden folgende Eigenschaften bestimmt :

Dichte, g/cnr	1,564
Titer, den	130
Festigkeit, g/den	4,42
Dehnung, %	13,6
Modul, g/den	98,14
Festigkeit an der Streck
grenze, g/den	1,35
Kristallinitatsindex	27 - 28
Orientierungswinkel	14 - 16°

Das Garn wurde dann von einer Packung abgewickelt und einer Düse/Sieb-Entspannungsbehandlung bei folgenden Bedingungen unterworfen: Führung des Garns zu einem Satz Zuführwalzen, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1330 m/Mn. rotierten und die es in 12 Umschlingungen umlief, und von diesen in eine Düse.

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Me Düsenvorrichtung entsprach der in US-PS 3 638 291 beschriebenen Art. Die Düse hatte, wozu auf Fig. 2 der Patent-» schrift verwiesen sei, folgende Abmessungen:

cm

Durchmesser des inneren Verteilers 22 (Internal Supply Manifold) 0,4S4-1

Abmessungen der winkelig angeordneten Leitungen 24-, 26

Breite ■ 0,1029

Länge 0,6591

Breite des Garndurchlass-Abschnitts 34- 0,107

Tiefe des erweiterten Halsbereichs 36 0,076

Tiefe des dreieckförmigen 0,150 bis 0,152 Expansions-Hohlraums 38

Breite der Öffnung 39 0,2725

Eingeschlossener Winkel der sich kontinuierlich erweiternden Beb.andlungskammer 40 6

Die Düse wurde mit Wasserdampf von 1,76 bis 1,97 atü und 300 bis 305 C gespeist. Aus der Düse wurde das Garn gegen einen Sieb prallen gelassen, das auf einer Trommel angeordnet war, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 6,4- m/Min. umlief und eine Breite von 8,9 cm und einen Durchmesser von 38,1 cm hatte und an ihrer Oberfläche mit einem 60-Maschen-Sieb (lichte Maschenweite 0,25 mm) versehen war. Dabei ergab sich ein Mitlaufen einer sich ansammelnden Garnmasse den Trommelumfang entlang auf einer Strecke von etwa 38,1 cm. Von der Trommel lief das Garn über Führungswalzen zu einer Aufwicklung, bei der es mit etwa 1006 m/Min, aufgewickelt wurde. Das ungedrehte Garn hatte folgende Eigenschaften:

- 32

509850/0836

Q-1111/Q-1135 COG

Zugfestigkeit, g/den	3,65
Dehnung, %	37,91
Modul, g/den	14,8
Titer, den	165 ·
Festigkeit an der Streckgrenze,
g/den	0,77
Durchschnittliche Dichte, g/cnr	1,392
Kristallinitatsindex, %	63
Orientierungswinkel	25°

Weitere Eigenschaften nennt die Tabelle II.

Aus einer Probe des Garns wurde dann ein Schweizer Pikee (18 cut) gewirkt. Die Ware hatte eine gute Bauschigkeit und einen erwünschten Griff, eine erwünschte Textur und ein erwünschtes Aussehen.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Stabtexturierung von Polyesterfäden in einem kontinuierlichen Schnellprozess nach fünf Ausführungsformen der Erfindung, wobei verschiedene Verfahrensparameter variiert wurden, z. B. die Stabwerkstoff-Zusammensetzung, die Texturiergeschwindigkeit zwischen 1189 und 2560 m/Hin, und die Stabkontaktlänge. Die Versuche dieser Reihe"- und diejenigen der anderen Beispiele und zahlreiche andere Werte - ergaben eine Grundlage zur Entwicklung des Parameters 4.T für die Definition bevorzugter Arbeitsbedingungen gemäss der Erfindung.

In jedem der Versuche A bis E wurde Polyäthylenterephthalat-Polymeres mit einer relativen Viscosität von 22,0 und einem· Gehalt an Titandioxid von 0,3 Gew.% zu 34- Rundfäden, schmelzgesponnen, die dann durch eine bei 225° C und 6 atü betriebene Düse geführt wurden. Die Streckbedingungen wie auch die Einzelheiten der Stabtexturierstufe sind in Tabelle III zu-

- 33 -

609850/0836

Q-1111/Q-1135 ^COG

sammengestellt. Die Zügspannungen wurden unter Anwendung des Spannungsbereichs von 0 bis 1000 g mit einem Messgerät der. Bauart "Eothchild Ten siometer" gemessen, das mit Rollführungen mit Lagern für hohe Geschwindigkeit auf dem Spannungskopf versehen war. Die Apparatur-Anordnung entsprach Fig. 8. Die Charakteristiken der stabtexturierten Garne nennt die Tabelle IV.

Beispiel 4-

Dieses Beispiel erläutert das Verfahren gemäss der Erfindung an Hand von zwei Arten multifiler Polyamidgarne. Garn A war das "Zytel 101", erhalten aus Polyhexamethylenadipamid (6-6 Nylon) mit einer relativen Viscosität von 4-5, und Garn B wurde aus dem Polyamid "PACM-12" hergestellt, das aus Bis-(p-aminocyclohexyl)-methan und Dodecandisäure erhalten wird. Die Fäden wurden auf nichterhitzten Glasstäben (Typ 5) stabtexturiert.

Jedes Polyamidgarn wurde ersponnen, verstreckt und aufgewickelt, bevor die Stabtexturierung erfolgte. Eigenschaften typischer Garne vor dem Stabtexturieren waren:

Garn A Garn B (6-6 Nylon) (PACM-12)

Festigkeit, g/den	5,	6	3	,5
Dehnung, %	22		24
Modul, g/den	31		35
Titer, den	130		227
Dichte	1,	1295	1	,0802
Orientierungswinkel, Grad	16		32
Kristallinitatsindex	48		Z5

In einer gesonderten Stufe wurde jedes Garn über zwei Walzensätze geleitet und dann das voll verstreckte Garn über einen Glasstab einem dritten Walzensatz zugeführt. Die Überleitung

_ 34- -

509850/0836

Q-1111/Q-1135 COG

über den Glasstab ergab eine Reibungsmodifizierung des Garns und Einführung latenter Kräuselung. Die Arbeitsbedingungen nennt Tabelle III und Eigenschaften der stabtexturxerten Fäden die Tabelle IV. Die anfallende Kräuselung ist zwar geringer als die in Beispiel 1, 2 und 3 mit stabtexturxerten Polyestergarnen erhaltene, genügt aber, um dem Polyamidgarn eine erhöhte Bauschigkeit zu erteilen, die wiederum die taktilen Eigenschaften von Waren wie Trikot für Slips, Blusen und dergleichen verbessert.

- 35 509850/0836

T a b e 1 1 e I

O *■** O CO CO CD

Stabtexturierung von	Beispiel	1	Polyesterfäden	1	der Beispiele 1	. 1	und 2+'
Probe	1	1	3	1	5	.1
Relative Viscosität	22,0	2	20,3	4	(c)	6
des Polymeren		22,0		20,3		15,0
Streckstufe
Geschwindigkeit der	638'		638		(d)
Zuführwalze, m/Min.		638		638		559
Düsen-Temperatur, 0C .	225		210		(d)
Düsen-Druck, atü	85(6)	225	98(6,	185	W	225
85(6)	9) 60(4,2)	85(

Geschwindigkeit der Streckwalze, m/Hin-

Streckverhältnis ' Stabtexturierstufe σ! Garn-Temperatur, ⁰C , Stab-TypItO Zugspannung, g/Faden

vor dem Stab

nach dem Stab

Veränderung Kontaktlänge, cm Durchschnittliche Geschwindigkeit, cm/Sek.

Parameter 4 ^T _max, °^c Geschwindigkeit der Abzugswalze, m/Min.

Dehnung, %, zwischen Streck- und. Abzugswalzen

19,5

611

100

14,7(1) 2560 2560 2533 2533 887Ce) 2561 1371

4,0

4,0

4,0

4,0

4,6

1,94

42	1	105	R.T.	. 76	R.	T.	70	8	(3)	ι
(D	2	(1)	(2)	(2)	(2)		(D	1	2
5,	1	3,1	(c)	(c)	3	,1	1,	'3	6	,1
7,	5	5',1	(c)	(c)	5	,4	4,	75	4.	Λ
2,		1,7	(G)	(c)	2	,3	2,		0	,3
o,		0,5	0,12	0,12	0	,36	o,		2299
4308		4371	Ü182	4290	1554		4346		273
216	172	(c)	(c)	233		209.		1388
2612	2686	2487	2615	978		2654

3,6

VN

νπ

Ω O

Tabelle I- (Fortsetzung)

Aufwickelgeschwindigkeit 2567 2628 (c) (c) 956 2612 1388
Stabtexturiertes Garn

Titer, den Fadenzahl Bruchdehnung, % Abkoch-Schrumpf, %

144	141	71	,7	72	,4	70	127	130	,5
31*	34	34		34		34	34-	34
38,1	3^5	30	,3	31	,3	36	28,4	~13	,6
16,8	9,8	16	16	10	11,5	^17
30,6	28,4	32	30	(c)	(24)	13
17,7	11,3	18	16	(c)	11	17

Bruchdehnung, % ^(g) . 30,6 28,4 32 30 (c) (24) 13,6 ο

Abkoch-Schrumpf, % ^(g) 8

cn
ο ■

⁶⁰ ι +) (a) R.T. = Raumtemperatur

Q ^₁ (b) Zur Identifizierung der Stab-Typen siehe Text

^ -a (c) Diese Parameter wurden nicht gemessen oder errechnet

ο ι (d) Zuführung von Handelsgarn mit voll verstreckten Fäden;

co Umgehung der Streckstufe

co (e) Geschwindigkeit bei Abnahme von der Packung j

&> (f) Fadeneigenschaften vor dem Stabtexturieren , -C^

(g) Fadeneigenschaften nach dem Stabtexturieren IO

cn cn co ro

Tabelle II Stabtexturierte Fäden von Beispiel 1 und 2

/s .I₃I_- V2 I₃J I₃^ ' I₃J? I₃S A) Modifizierter Fadenteil^ ^;

Dicke, Mikron Breite (% vom Fadendurchmesser) Eingenommene Fläche (% des Faden-

Durchschnittliche Länge der ο

Diskontinuitäten, mm 0,97 1,04 2,08 0,68 1,25 1,01 1,39 §

^<n Diskontinuitäten mit einer ° Länge von über 2 mm:

Q> % der Gesamtzahl

⁰¹ % der Fadenlänge

"**. öd B) Kräusel-Charakteristiken^ ^y

2 ' Durchschn. Kräusel/2,54 cm 43 55 41 39 . 34 34 49

⁴^. % der Fadenlänge mit mehr als °* 15 Kräuseln/2,54 cm 20 Kräuseln/2,54 cm

Verteilung der mittleren

90 %, R, - R_Q, 40 25 33 27 21 15 19

2 35	,3	2, 45	1	1,6 53	1, 49	4	1 45	,4	1 46	,9 ,2	1,5 54.8
4	,9	5,	9	8,4	7,	6	7	,9	5		5,7
0	,97	1,	04	2,08	o,	68	1	,25	1	,01	1,39
0 0		0 0		LACVl CM	0 0		. 7 1		0 0		18,7 3,4

99	100	100	99	100	100	100
98	100	100	98	100	100	100

(R₅ - Ro₅)/Durchschnitt 0,92 0,45 0,8 0,69 0,62 0,44 0,39

Schwankungskoeffizient, % 27,1 13,1 22,8 21,5 18,3 12,6 11,9

W>

Gemessen vor der Värme-EntSpannungsbehandlung. ^

Gemessen nach 5 Min. Entspannung in Luft bei 180 C; die Proben 1-2 und 2 wurden auch ^

der Düsen-Sieb-Bauschung unterworfen; Kräuselung ist in Kräusel/2,54 cm Fadenlänge _(J1

angegeben; alle Krausel-Charakteristiken sind auf 2,5 den/Faden normalisiert. O^

	Beispiel	3-A	5-B	5-C	III	3-E	4+)	4-B	·?
	Polymeres	2GT	2GT	2GT		2GT	4-A	PACM-12	_^
Tab«	Relative Viscosität	22,0	22,0	22,0	Beispiele 3 und	22,0	Nylon	40	-Λ
2 1 1 e	des Polymeren '*'				• 3-D		45		ΐ
S tab textur ie rung',von Fäden der	Streckstufe				2GT				_Λ
Geschwindigkeit der	415'	415	623	22,0	265		529	VJl
Zuführwalze, m/Min. ·						860		Q
Düsen-Temperatur, 0C	225	225 λ	225		225 .		Cd)	O Q
Düsen-Druck, atü	85(6)	85(6)	85(6)	623	85(6)	Cd).	(d)
Geschwindkgkeit der/ \	1875	1875	2560		1189	Cd)	1189
225		1189
85(6)
2560

Streckwalze, m/Min. Streckverhältnis 4,5

Stabtexturierstufe / \ Garn-Temperatur, ⁰G Stab-Typ^^b^ Zugspannung, g/JTaden vor dem Stab

nach (fern Stab

Veränderung Kontaktlänge, cm Durchschnittliche Geschwindigkeit, cm/Sek.

Parameter Δ Τ ,0 Geschwindigkeit der Ab ζ ug swalζ e, m/Min.

Dehnung, %, zwischen 3,4 Streck- und Abzugswalzen

4,5

4,1

4,5

2,3

90	5	90	2	92	5	92	a)	60	5	E.T.	E.T.
(3)	2	(4)	3		1	(1	,9	(4)	4	(5)	(5)
2,	7	3,	1	(1a)	6	0	,9	2,	9	0,3	4,4
4,	37	4,	25	2,	37	2	,0	4,	50	4,7	9,4
1,		1,		4,		2	,75	1,		4,4	5,0
o,		o,		1,		0		o,		0,50	0,50
3179		3179		o,		4310		2001		1981	1974
183	150	4374	184		141	272	219
1939	1939	207	2612	1212	1189	1180
		2688

3,4 · 5

- 0,8

cn cn co

Tabelle III

Aufwickelgeschwin- 1903 1903 2633 25βΟ 1179 1189 HBO &

digkeit, m/Min. ^L,

Stabtexturiertes Garn , μ

Titer, den 123 123 123 121,5 127,5 131 258 £

Fadenzahl 34 34 34 34 3*» 34 34 Λ

Bruchdehnung, % ^<g) 50,2 28,6 29,4 32,2 34,2 (c) . (c) $

Abkoch-Schrumpf, % ^(g) 12,7 11,8 13 12,1 14,1 (c) (q) ο

Bruchdehnung,* ^(h) 24,9 24,1 28,0 31,5 24,9 22 (c) ^Q Abkoch-Schrumpf, % ^

CD

⁰¹ +) (a) R.T. = Raumtemperatur

^ (b) Zur Identifizierung des Stab-Types siehe Text

_o · (c) Diese Parameter wurden nicht gemessen

oo *■ (d) Bei Polyamidfäden nicht angewandt ,

to ° (e) Das Nylon-Zuführgarn von Beispiel 4-A war schon voll ver» 4Γ

ö* ' streckt und hatte eine erholbare Dehnbarkeit gleich dem l,4fächen. P ¹^

(f) Gemessen bei Beispiel 4-A und 4-B in einer Lösung von 0,5 g Polymeren! ' jfT - ' in 100 cm-⁵ "Pomal" (aus 7 Teilen Trichlorphenol und 10 Teilen Phenol) Vz

(g) Padeneigenschaften vor dem Stabtexturieren _CD (h) Padeneigenschaften nach dem Stabtexturieren ^

Tabelle IV Stabtexturierte Fäden von Beispiel 3 und 4*)

3-A ^-B 3- C , 3-D 3-E 4-A 4-B

(A) Modifizierter Fadenteil ^ ' . ^

Dicke, Mikron 2,9 2,1 1,8 1,8 1,6 Cd) Cd) i

Breite^(% vom Fadendurch- «9

messer) 46/3 48,7 43,5 41,0 34,2 (d) (d) ^

Eingenommene Fläche (% vn

des Fadenquerschnitts) 7,5 5,6 5,1 4,7 3,3 Cd) Cd)

<J* Durchschnittliche Länge · P₂

° . der Diskontinuitäten, mm 0,87 0,58 0,84 · 0.73 0.72 1,1 Cd)

oö Diskontinuitäten mit einer

tf"¹ Länge von über 2 mm: . .

% der Gesamtzahl O OO O O 5 Cd) % der Fadenlänge O O O θ' O 0,5 (d) Kräusel-Charakteristiken

Durchschn. Kräusel/2,54cm 34 41 29 27 27 22 14

% der Fadenlänge mit mehr. als

15 Kräuseln/2,54 cm 20 Kräuseln/2,54 cm	100 100	99 99	,39	100 99	,52	100 96	97 93	52	98 76	39	32 O
Verteilung der mitt leren 90 %, R5 - Rgc	14	16	,0	15	,0	13	14	2	9	7	9
(R5 - Rg5)/D.urch- schnitt·^	0,41	O	O	0,48	0,	0",	0,64
S chwankungsko effi- zient, %	11,3	12	13	13,8	16,	10,	16,0

+) {a.) Gemessen vor der Wärme-Entspannungsbehandlung.

(b) Gemessen nach 5 Min. Entspannung in Luft bei 180 C; Kräuselung ist in Kräusel/2,54 cm Fadenlänge angegeben; alle Krausel-Charakteristiken sind auf 2,5 den/Faden normalisiert.

INJ

COG

Diese Parameter vfurden nicht gemessen oder errechnet. Die Prüfungen für diese Parameter waren nicht anzuwenden.

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Claims (1)

Patentansprüche

1.J Verfahren zur Herstellung von Texti!garnen, die sdch bei einer Wärme-Entspannungsbehandlmig auf Grund asymmetri- ' sehen Schrumpfkräuseins, unter Führung ^erstreckter, aus einem einseinen thermoplastischen, künstlichen, linearen organischen Polymeren, insbesondere einem Polyester- oder Polyamid-Polymeren, ersponnener Fäden im Kontakt mit einer Oberfläche, die auf den Querschnitten der Fäden Asymmetrieschrumpf-Eigenschaften herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Verstrecken der Fäden die ungefähre Bruchdehnung und den ungefähren Abkoch-Schrumpf ausbildet, die in den verstreckten Fäden gewünscht werden, und dann die verstreckten Fäden bei hoher Geschwindigkeit im Reibungskontakt mit einer dauerhaften, abriebbeständigen Oberfläche bei genügender Spannung führt» um im wesentlichen die gesamte, zur Ausbildung der Asymmetrieschrumpf-Charakteristiken benötigte Wärme zu erzeugen, ohne die abriebbeständige Oberfläche anderweitig zu erhitzen. "

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Garn im Reibungskontakt mit der abriebbeständigen Oberfläche mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1370 cm/Sek. führt und die Verfahrens-Veränderlichen so einstellt, dass der Wert des Temperaturanstiegs-Parameters, /I T , errechnet nach der Formel

x ⁼ °>⁰²⁸⁵' ^(f2 -

worin f. und f„ die durchschnittlichen Zugspannungen auf den Fäden unmittelbar vor bzw. nach dem Reibungs·

- 13 -

509B50/0836

Q-llll/Q-1135 COG

kontakt mit der abriebbeständigen Oberfläche in g/Faden, V die durchschnittliche Geschwindigkeit der mit der Oberfläche in Kontakt kommenden Fäden in cra/Sek., L die Reibungskontaktlänge zwischen den Fäden und der Oberfläche in cm, k die Wärmeleitfähigkeit der Fäden in cal./cm.Sek. C, c die spezifische Wärme der Fäden in cal./g. C und d den Fadendenier bedeutet, mindestens 100° C, vorzugsweise mindestens l40 C bei Polyester- und mindestens 200° C bei Polyamidfäden, beträgt.

Textilfaden aus einer einzelnen Linearpolyestermasse, der eine behandelte Seite und Asymmetrieschrumpf-Eigenschaften aufweist und bei dem ein kleinerer, sich die behandelte Seite entlang erstreckender Teil seines Querschnitts vom Rest des Querschnitts durch einen Unterschied im Brechungsindex unterscheidbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Teil eine solche Kontinuität den Fa.den entlang aufweist, dass i?eniger als 5 % der Fadenlänge von Diskontinuitäten von mehr als 2 mm Länge besetzt sind, wobei die Zahl solcher Diskontinuitäten unter 30 % der Gesamtzahl aller Diskontinuitäten liegt und die Durchschnittslänge aller Diskontinuitäten weniger als 2 mm beträgt, und dass der Faden bei Wärrae-Entspannungsbehandlung von 5 Min. an Luft bei l80° C zur Kräuselung befähigt ist derart, dass, unter starker Vergrösserung betrachtet, die behandelte Oberfläche durch in geringem Abstand voneinander befindliche, parallele Riffel markiert ist, die sich den Aussenradius der Kräuselbögen entlang quer zur Fadenlänge erstrecken.

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