DE2458960A1 - Verfahren zur herstellung eines texturierten garns und das dafuer verwendete rohgarn - Google Patents

Description

und das dafür verwendete Rohgarn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch Verstrecken texturierten Polyestergarnen und für dieses Verfahren geeignete neue, als Ausgangsmaterialien verwendete - im folgenden als "Rohgarne" bezeichnete - Garne«

Es ist bereits vorgeschlagen worden, permanent gekräuselte, texturierte Garne dadurch herzustellen, daß man unverstreckte Polyestergarne, die mit einer Haspelgeschwindxgkeit von etwa 2743 bis 3658 m/Minute (3000 bis 4000 yards/Minute) schmelzversponnen worden sind, verstreckt und.durch Falschdrahtzwirnen texturiert (s. beispielsweise in den US-PSen 3 771 307 und 3 772 872).

Mit Hilfe dieser Verfahren ist es möglich, durch Verstrekken texturierte Garne mit hoher Produktivität und mit gerin gen Kosten herzustellen, die gute Kräuseleigenschaften besitzen, die jenen von in herkömmlicher Weise texturierten Garnen überlegen sind, die bei ähnlichen Zwirngraden und Wärrnebehandlungstemperaturen (heat setting temperatures) verarbeitet worden sind.

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Jedoch zeigen Polyester-Rohgarne, die durch Schmelzverspinnen mit einer Geschwindigkeit von etwa 2743 bis 3658 m/Minute (300 bis 4000 yards/Minute) erhalten worden sind, während längerer Lagerungs- oder Transport-Zeiten eine schlechte Stabilität, und es ergeben sich sehr schlechte und ungleichmäßige Ergebnisse, wenn man solche gelagerten Rohgarne durch Verstrecken texturiert. Beispielsweise neigen die Rohgarne nach einer Lagerung während 20 Tagen bei 35 C oder mehr, verglichen mit frisch versponnenen Garnen, bei dem Streck-Texturier-Prozeß in erheblichem Umfang zum Fadenbruch und zur Ausbildung von Flaum. Weiterhin werden texturierte Garne, die aus diesen gelagerten Rohgarnen hergestellt worden sind, stärker oder ungleichmäßiger angefärbt als die Garne,, die unmittelbar verarbeitet worden sind. Weiterhin ist es notwenddig, beim Einfädeln des Garns in die Streck—Texturier-Vorrichtung große Vorsicht walten zu lassen, da ein erhebliches Schrumpfen dieser Rohgarne erfolgt, wenn sie mit der Heizeinrichtung in Berührung kommen. Weiterhin besitzen die ausgehend von solchen Rohgarnen hergestellten texturierten Garne ein schlechtes Aussehen und einen ungünstigen Griff, da sie während des Streck-Texturier-Prozesses bezüglich Ihres Querschnitts stark deformiert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Streck-Texturier-Verfahren anzugeben, gemäß dem ein Polyestergarn gleichzeitig oder nacheinander verstreckt und durch FaIschdrahtzwirnen texturiert wird und zu einem Material mit guten Kräuseleigenschaften und einem ausgezeichneten Griff führt. Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Rohgarn geschaffen, das für den Zweck geeignet ist.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung eines texturierten Garns aus einem als Ausgangsmaterial verwendeten Garn - im folgenden als "Rohgarn" bezeichnet -, das im wesentlichen aus einem Multifil aus einem im wesentlichen linearen Äthylenterephthalatpolyester, der mindestens 85 Mol-% Äthylenterephthalateinheiten enthält, besteht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Rohgarn, das

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a) eine Bruchdehnung von 40 bis 80 %,

b) eine Dichte oberhalb 1,371 g/cm und

c) eine Abkochschrumpfung von weniger als 8 %

aufweist, unter Verwendung einer Heizzone mit einer Warmebehandlungstemperatur (heat setting temperature) von etwa 170 bis 24O°C mit einem Reckverhältnis von 1,05 bis 1,30 X verstreckt und durch Falschdrahtzwirnen texturiert.

Das Röhgarn besitzt vorzugsweise eine Doppelbrechung von 0,09 bis 0,14, einen Anfangsmodul von 600 bis 1100 kg/mm , eine Reißfestigkeit von 3 bis 4 g/Den., eine Festigkeit bei der ersten Streckgrenze von 1,0 bis 1,8 g/üen., eine Trockenschrumpfung bei 200°C von weniger als 13 %j eine Kristallgröße von 30 bis 45 Ä und besteht aus einem synthetischen linearen Athylenterephthalatpplyester mit einer Grenzviskositatszahl von 0,3 bis 1,0. , ·

Die angegebenen physikalischen Eigenschaften sind wie folgt definiert und werden wie folgt bestimmt:

A) Bruchdehnung (El) und Reißfestigkeit ' (Zähfestigkeit) (Te)

Man laßt eine Probe während eines Tages bei 25 C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % stehen. Dann untersucht man eine 20 cm-Probe mit Hilfe eines Festigkeitsprüfers (Instron Tensile Tester), der mit einer Ziehgeschwindigkeit von 100 % pro Minute betrieben wird. Die Reißfestigkeit (Te) wird dadurch bestimmt, daß man die Belastung zum Zeitpunkt des Bruches durch den Titer (Denier) der Probe vor der Bestimmung dividiert, während die Bruchdehnung (El) als die Dehnung der Probe zum Zeitpunkt des Bruchs definiert ist.

B) Dichte (g)

Die Dichte ( ^ ) wird dadurch bestimmt, daß man ein Dichtegradientenrohr verwendet. Die Bestimmungsflüssigkeit·ist eine Mischung aus Tetrachlorkohlenstoff und n-Heptan (vergl. die ASTM-Methode D 1505).

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C) Abkoch schrumpf ung^ (BOS) und Trocken schrumpfung (DHS)

Unter Verwendung eines Meßrades mit einem Umfang von 1,125 m nimmt man durch fünfmalige Umdrehung des Rades eine Probe des Garns. Nachdem man die Garnprobe von dem Rad abgenommen hat, wird die Hank-Länge (L ) bestimmt, wobei man eine Anfangsbelastung von l/3O g/Den, anwendet. Das Gewicht wird dann entfernt, und die Garnprobe wird während 30 Minuten in siedendes Wasser eingetaucht (BOS) oder während 15 Minuten in einen auf 200°C erhitzten Ofen gehängt (DHS). Das Garn wird dann entnommen, an der Luft getrocknet und erneut mit dem gleichen Gewicht belastet, worauf die neue Länge entsprechend bestimmt wird (L,, oder Lp). Die prozentuale Schrumpfung wird unter Anwendung der folgenden Formeln berechnet:

■ ^Lo - ^Ll Abkochschrumpfung (BOS) = ■— χ 100 (%)

^Lo

^Lo - ^L2 Trockenschrumpfung (DHSj = x 100 (%)

^Lo

D) Grenzviskositätszahl (r> )

Die Grenzviskositätszahl (-«) eines Polymerisats ist durch die folgende Gleichung definiert:

lim Ύ) r-1 Grenzviskositätszahl (·» ) = —^—

In der obigen Formel steht ^r für die relative Viskosität, die man dadurch erhält, daß man die Viskosität einer verdünnten Lösung des Polymerisats durch die Viskosität des verwendeten Lösungsmittels teilt, wobei diese Viskositäten bei der gleichen Temperatur bestimmt sind, während C die Konzentration des Polymerisats in der Lösung, in g/l00 cm ausgedrückt, bedeutet. Die grundmolaren Viskositätszahlen, die im folgenden angegeben sind, sind ausgehend von Viskositäten berechnet, die bei 35 C unter Verwendung von o-Chlorphenol als Lösungsmittel bestimmt worden sind.

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E) KristallgrÖße (L)

Die Kristallgroße (L) ist ein Wert, den man entsprechend der folgenden Gleichung (von P. Scherrer) ermitteln kann, die die Größe eines Kristalls in einer etwa im rechten Winkel zu der Faserachse verlaufenden Richtung wiedergibt:

L(St)

λΚ.

(B-b) cos θ

in der

B, die Breite der (010) Beugungslinie in Radian-Einheiten bei einer Beugungsintensität von (It + Iam)/2 bedeutet, worin It die Beugungsintensität an der Stelle der Beugungslinie (010) und Iam die meridiane Röntgenbeugungsintensitat bei einem Bragg'sehen Beugungswinkel von 2Θ = 17,7° darstellen, . ■

b 0,00204 Radian, - . K 0,94 und

λ 1,542 Ä . ·

bedeuten. .

Es wird ein handelsübliches Röntgengerät verwendet (Geiger Flex D-9C der RigakuDenk! Co., Ltd.).

Meßbedingungen: 35 kV, 2OmA, Cuk -Strahlung (Ni-Filter)

oc

Divergenzspalt: 0,15 mm fo Beugungsspalt: 1° Aufnahmespalt: 0,4 mm

F) Doppelbrechung (/\n)

Man verwendet als Lichtquelle die Strahlen der Natrium D-Linie (Wellenlänge 589 mum) und ordnet die endlosen Fäden diagonal an. Die Doppelbrechung (/\n) der Probe wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet: ·

Δη= ULJUL

α 509826/0896

in der

η den Interferenzrand, der sich auf Grund des Orientierungsgrades der Molekülkette des Polymerisats ergibt,

r. die Verzögerung, die sich ergibt, wenn die Orientierung mit Hilfe eines Berek'sehen Kompensators, ohne in den Interferenzrand zu entwickeln, gemessen wird,

α den Durchmesser der Fäden und

λ die Wellenlänge der Natrium D-Linien

bedeuten.

G) Anfangsmodul (Mi)

Man läßt eine Probe während eines Tages bei 25°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % stehen. Dann wird eine 20 cm-Probe mit Hilfe eines Festigkeitsprüfers (Instron Tensile Tester) bei einer Ziehgeschwindigkeit von 20 % pro Minute getestet. Dann wird in dem linearen Bereich der Kraft-Dehnungs-Kurve das Verhältnis von Belastung zu Spannung bis zu einer Dehnung von 1 % abgelesen., worauf der Anfangsmodul (Mi) mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet wird:

Anfangsmodul (Mi) = _{}iq/_mm2₎

0,01 χ Denier

H) Festigkeit bei der ersten Streckgrenze (Yp)

Man läßt eine Probe während eines Tages bei 25°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % stehen. Dann wird eine 20 cm-Probe mit Hilfe eines Festigkeitsprüfers (Instron Tensile Tester) mit einer Ziehgeschwindigkeit von 100 % pro Minute getestet, um die Kraft-Dehnungs-Kurve zu ermitteln. Die Festigkeit bei der ersten Streckgrenze ist als die Kraft bei dem ersten Wendepunkt der Kraft-Dehnungs-Kurve definiert.

I) Gesamte prozentuale Kräuselung (TC)

Man belastet das Garn mit zwei verschiedenen Gewichten, einem leichteren Gewicht von 2 mg/üen. und einem schwereren Gewicht

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von 0,2 g/Den. Nach Ablauf von 1 Minute wird die Länge (l_o) bestimmt. Sofort danach wird das schwerere Gewicht entfernt und das Garn, das unter der Spannung des leichteren Gewichts steht, in siedendes Wasser eingebracht. 20 Minuten später wird es aus dem Wasser entnommen. Dann wird das leichtere Gewicht entfernt und das Garn während 24 Stunden bei Raum— bedingungen getrocknet. Dann werden erneut beide Gewichte an dem getrockneten Garn befestigt, und nach Ablauf von 1 Minute wird die Länge (I₂) des Garns bestimmt. Sofort anschließend wird das schwerere Gewicht entfernt, und nach Anlauf .von 1 Minute wird erneut die Lange des Garns (Ig)ermittelt. Die gesamte prozentuale Kräuselung (TC) wird durch die folgende Gleichung errechnet:

7 — Io _{TC =} _£ ± χ loo (%)

J) Farbstofferschöpfung (L-Wert)

Das verarbeitete Garn wird auf einem Rundstrickstuhl gestrickt. Der gestrickte Gegenstand wird während 30 Minuten in siedendem Wasser gefärbt, wozu eine Färbeflotte verwendet wird, die 3 bis 4 % eines blauen Farbstoffs (Eastman Polyester Blue BLF) und 0,5 g/l eines oberflächenaktiven Mittels (Monogen v-^ der Daiichi Kogyo Seiyaku K.K.) enthält, Wobei ein Gewichtsverhältnis von färbendem Material zu der "Flotte von 1:100 angewandt wird. Dann wird die Helligkeit der Färbung (L-Wert) mit Hilfe eines Differential-Kolorimeters (Typ CM-20 der Nippon Color Machine Company) gemessen. Dieser L-Wert wird für die Angabe der FarbstofferSchöpfung verwendet. Größere L-Werte stehen für hellere Farbtöne und kleinere L-Werte für dunklere Farbtöne.

K) Verdrehungskraft (Tq)

Man hält etwa 1 m des Garns in horizontaler Position und belastet die Mitte des Garns mit einer Kraft von 1 mg/Den. Dann bringt man die beiden Enden des Garns zusammen, was zur Folge hat, daß sich die beiden Hälften des Garns zusammen-

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drehen. Die Verdrehungskraft (Tq) entspricht der Anzahl von Windungen in einer Länge (y) des doppelt verzwirnten Garns, die zwei 25 cm lange Abschnitte des Garns (d.h. 25 cm von jeder Hälfte des Garns) enthält. Da das doppelte Garn durch das Zusammendrehen der beiden Hälften verkürzt wird, ist die Länge (y) geringer als 25 cm. Die Anzahl der Verdrehungen kann visuell oder durch Drehen des Gewichts, bis die gesamte Verdrehung beseitigt ist, bestimmt werden. Es werden 20 derartige Messungen durchgeführt und das Mittel genommen.

L) Ausmaß der Querschnittsverformung (T-Wert)..

Man bestimmt bei 20 Fäden den maximalen Durchmesser (b) und coplanar und in einem rechten Winkel zu dem Durchmesser (b) den maximalen Durchmesser (a),danri wird das Verhältnis von b/a dieser Fäden bestimmt und gemittelt, wodurch sich das Maß der Querschnittsverformung (R-Wert) ergibt. Je größer der Wert R ist, umso größer ist die Verformung.

M) Ungleichmäßigkeit der Färbung (Streifenbildung)

Das texturierte Garn wird zu einem zylindrischen Schlauch mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 inches) und einer Länge von 5,08 cm (2 inches) verstrickt. Dann wird der Schlauch unter den folgenden Bedingungen mit einem blauen Farbstoff.(Eastman Polyester Blue GLF) gefärbt.

Färbstoffkonzentration: 4 Gew.-%, bezogen auf die Faser

Flottenverhältnis: 1 : 50

Behandlung: .60 Min. bei der Siedetemperatur

Nach dem Trocknen des gefärbten Schlauches wird er mit dem bloßen Auge untersucht. Wenn der gefärbte Schlauch tief gefärbte Streifen im peripheren Bereich aufweist, wird er als ungleichmäßig angefärbt (streifig) bezeichnet.

Die erfindungsgemäßen Rohgarne bestehen im wesentlichen aus Multifilen oder einer Vielzahl von Fäden aus einem linearen Äthylenterephthalat-Polyester. Der Ausdruck "synthetischer linearer Äthylenterephthalat-Polyester" steht für einen im wesentlichen linearen Polyester, der mindestens 85 Mol-%, vorzugsweise

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mindestens 95 Moi-%, Äthylenterephthalat-Eiriheiten aufweist. Obwohl es sich bei dem bevorzugten Polyester um ein. Polyethylenterephthalat handelt, können auch Mischpolyester, die weniger als 15 Mol-% anderer copolymer!sierbarer Bestandteile enthalten, verwendet werden.

Beispiele für andere Säurekomponenten, die mit. Äthylenterephthalat copolymerisiert werden können, schließen zweibasische Säuren ein, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Adipinsäure, Oxalsäure, Sebacinsäure oder Suberinsäure. Beispiele für andere Alkoholkomponenten, die mit Äthyl enterephthalat mischpolymerisiert werden können, sind zweiwertige Alkohole, wie Polymethylenglykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (Trimethylenglykol und Butylenglykol beispielsweise) und Cyclohexandimethanol.

Der Polyester kann eine geringe Menge eines Modifizierungs— mittels enthalten, wie 5-Oxydimethylisophthalat, 5-0xydimethylhexahydroisophthalat, Benzol-1,3,5-tricarbonsäure, p-Carbomethoxyphenyldiäthylphosphonat, 3,5-Dicarboxyphenyidiäthylphosphat, Pentaerythrit, Glykol, Phosphorsäure, Triphenylphosphat, Tri—1—carbomethoxyph enyl phosphat, TiMphenylarsenit, Tricaprylborsäure, Sorbitan, Trimesinsäure oder Diäthylenglykol.

Die Polyester können auch geringe Mengen der üblichen Additive enthalten, wie Mattierungsmittel, Antistatica, Antioxydantien, Pigmente, Farbstoffe und flammfest machende Mittel.

Das erfindungsgemäß geeignete Rohgarn besteht im wesentlichen aus dem oben erwähnten Polyester, der eine Grenzviskositätszahl von 0,3 bis 1,O aufweist.

Das erfindungsgemäße Rohgarn sollte ein unverstrecktes Garn sein, das man mit Hilfe.des modifizierten Schmelzspinnverf ahrens erhalten hat,und das die folgenden Eigenschaften besitzt:

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a) eine Bruchdehnung (El) von 40 bis 30 %, vorzugsweise von 5O bis 75 % und noch bevorzugter von 60 bis 70 %,

b) eine Dichte (p) von mehr als 1,371 g/cm , vorzugsweise von 1,372 bis 1,395 g/cm und noch bevorzugter von 1,373 bis 1,394 g/cm³,

c) eine Abkochschrumpfung (BOS) von weniger als 8 %, vorzugsweise von 1 bis 7 % und am bevorzugtesten von

2 bis 6 %.

Wenn das Rohgarn eine Bruchdehnung von weniger als 40 % besitzt, ist ein texturiertes Garn mit guten Krauseleigenschaften nicht zu erzielen. Andererseits wird ein Rohgarn mit einer Bruchdehnung von mehr als 80 % während des Texturierens durch Verstrecken stark deformiert. Ein Garn, das eine Dichte von nicht mehr als 1,371 g/cm aufweist, neigt dazu, während der Lagerung in seiner Qualität nachzulassen. Beispielsweise führt schon die Lagerung eines herkömmlichen Garnes während 20 Tagen bei 35 C und einer relativen Feuchtigkeit von 65 % zu vielen Fadenbrüchen und einer Flaumbildung während des Texturierens durch das Verstrecken. Im Gegensatz dazu kann das erfindungsgemäße Rohgarn ohne wesentliche Veränderung während mindestens 90 Tagen bei einer höheren Temperatur von 40°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 65 % gelagert werden. Ein Garn, das eine Abkochschrumpfung von mehr als 8 % aufweist, "schrumpft in Berührung mit der Heizeinrichtung so stark, daß sich Schwierigkeiten beim Einfädeln des* Garnes in die zum Texturieren durch Verstrecken verwendete Vorrichtung ergeben.

Erfindungsgemäß wird es empfohlen, ein Rohgarn zu verwenden, das neben den oben angegebenen Eigenschaften auch die folgenden Eigenschaften besitzt:

d) eine Doppelbrechung (/\n) von 0,09 bis 0,14, insbesondere von 0,10 bis 0,13,

e) einen Anfangsmodul (Mi) von 600 bis 1100 kg/mm , ins-

besondere von 700 bis 900 kg/mm , 509826/0896

f) eine Reißfestigkeit (Te) von 3 bis 4 g/Den., __

g) eine Festigkeit bei der ersten Streckgrenze (Yp) von 1,0 bis 1,8 g/Den.,

h) eine Trockenschrumpfung (DHS) bei 200°C von weniger als 13 %. ·

Das obige Rohgarn besitzt üblicherweise eine Kristallgröße (L) von etwa 30 bis 45 % und einen Kristallinitätsgrad, gemessen mit Hilfe der Röntgenstrahlenmethode, die in .der US-PS 2931 beschrieben ist," in einem Bereich von etwa 40 bis 65 %. Obwohl der Titer des Rohgarnes in Abhängigkeit von dem angestrebten Endverwendungszweck des texturierten Garnes ausgewählt werden sollte^ sind im allgemeinen Rohgarne mit einem' Titer von 2 bis" 7 Denier pro Faden und insbesondere voj* 3 bis 6 Denier pro Faden geeignet.

Das Rohgarn kann aus Fäden mit einem runden Querschnitt oder einem modifizierten Querschnitt, wie einem dreilappigen oder achtlappigen Querschnitt, bestehen. Weiterhin kann das Rohgarn aus einer Mischung von Fäden unterschiedlichen Titers bestehen. · . -

Ein Rohgarn der oben beschriebenen Art besitzt eine hohe Lagerbeständigkeit, da sich praktisch keine Verschlechterung der Eigenschaften des Garns während des Lagerns ergibt. Wenn dieses Garn beispielsweise während 90 Tagen "bei 40°C und in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 65 % belassen wird, ergibt sich kein Unterschied hinsichtlich der Verarbeitbarkeit während des Streck-Texturier-Verfahrens oder der Eigenschaften des erhaltenen texturierten Garnes im Vergleich zu einem frisch versponnenen Garn. Somit kann dieses Rohgarn lange Perioden der Lagerung und des Transports überstehen. Beispielsweise kann das Material für die übliche Methode des Falschdrahtzwirneris nach Übersee transportiert werden oder kann während mehrerer Monate in üblichen Lagerhäusern gelagert werden.

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Weiterhin ergibt sich beim Einfädeln dieses Rohgarnes in eine Vorrichtung zum Texturieren durch Verstrecken praktisch kein Schrumpfen, obwohl das Garn die Heizeinrichtung berührt. Es ergibt sich somit der Vorteil, daß die Einfädelmaßnahmen wesentlich vereinfacht werden.

Das oben beschriebene Rohgarn kann in kommerziell vorteilhafter Weise wie folgt hergestellt werden. Man verspinnt einen Polyester mit einer Grenzviskositätszahl im Bereich von 0,3 bis 1,0, vorzugsweise 0,55 bis 0,80, durch Strangpressen durch eine Spinndüse bei einer Temperatur, die 20 bis 50 C höher liegt als der Schmelzpunkt des Polyesters. Die frisch versponnenen Fäden werden dann mit Luft auf eine Temperatur abgekühlt, die nicht mehr als 40 C höher als die Glasübergangstemperatur des genannten Polyesters liegt (Tg + 40 C) und vorzugsweise auf eine Temperatur von (Tg - 20 C) bis (Tg + 20°C). Die so abgekühlten Fäden werden dann durch eine Heizzone mit einer Länge von 100 bis' 200 cm und einer Temperatur von 140 bis 210°C, vorzugsweise 150 bis 200°C, gefördert und anschließend mit einer Geschwindigkeit von 2600 bis 5500 m/Minute, vorzugsweise 3000 bis 5000 m/Minute, aufgespult.

Der Ausdruck "Glasübergangstemperatur (Tg) des Polyesters", wie er hierin verwendet wird, steht für den Wert, der gemäß der US-PS 2 556 295 bestimmt wird. Die Glasübergangstemperatur von amorphem Polyathylenterephthalat beträgt etwa 70°C. Die Temperatur der Heizzone ist eine Temperatur der Atmosphäre in der Nähe der Fäden, wobei die Messung an einer Stelle erfolgt, die 5 mm von der äußeren Seite des bewegten Fadenbündels entfernt ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in technischem Maßstab wird die Atmosphäre, durch die die nichtverstreckten Fäden zunächst geführt werden, geeigneterweise auf eine Temperatur von 140 bis 210 C erhitzt, indem man beispielsweise ein Heizrohr, eine Schlitzheizeinrichtung etc. verwendet, die eine Heizzone mit einer Länge von etwa 100 bis

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200 cm aufweist, und durch eine Kühlzone mit einer Länge von etwa 1 bis 1,5 m von der Spinndüse entfernt ist. Wenn die" ' Heizzone mehr als 200 cm lang ist, wird die Spinnvorrichtung sperrig und für technische Maßstäbe ungeeignet. Obwohl Luft mit Vorteil als Atmosphäre verwendet wird, kann man auch Dampf oder Inertgase, wie Stickstoff und Kohlendioxyd, verwenden. Die Temperatur der genannten Atmosphäre muß nicht notwendigerweise über die ganze Zone hinweg einheitlich sein, und es kann ein Temperaturgradient von der Eintrittsstelle der Fäden in der Nähe der Spinndüse bis zur Austrittsstelle der Fäden in der Nähe des Aufwickelbereiches vorliegen.

In diesem Fall werden die nicht-verstreckten Fäden, die in die erhitzte Atmosphäre eingeführt werden, vorzugsweise in einem solchen Ausmaß gebündelt, daß die einzelnen Fäden nicht in innigen Kontakt miteinarider kommen. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine Ringführung mit einem Durchmesser in einem Bereich von 0,5 bis 3,0 cm an einer Stelle zwischen der Kühlzone unmittelbar im Anschluß an die Spinndüse und der Heizzone (d.h. der erhitzten Atmosphäre) angeordnet. Wenn man in dieser Weise vorgeht, ist eine erhebliche Verminderung von Fadenbrüchen und Titer-Unregelmäßigkeiten erreichbar.

Die aus der Heizzone austretenden unverstreckten Fäden werden mit einem geeigneten Appreturmittel beschichtet und dann von einem Galettenpaar aufgenommen und mit Hilfe einer Spulmaschine zu einem Garnkörper aufgespult. Die Geschwindigkeit, mit der die versponnenen Fäden aufgespult werden, muß 2600 bis 5500 m/ Minute, vorzugsweise'3000 bis 5000 m/Minute, betragen. Wenn die Spinngeschwindigkeit außerhalb dieses Bereiches liegt, können keine unverstreckten Fäden mit den angegebenen Eigenschaften erhalten werden. Beim Aufspulen der Fäden ist es auch möglich, auf die Galetten zu verzichten und die Fäden direkt aufzuspulen, indem man sie mit der Spulmaschine aufnimmt. Weiterhin besteht eine bevorzugte Arbeitsweise darin,; einen turbulenten oder wirbelnden Gasstrom auf die Fäden ein-* wirken zu lassen, bevor sie aufgespult werden, um ihnen eine

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den Zusammenhalt fördernde bzw. verfilzende Verdrehung zu verleihen und zu bewirken, daß die Fäden zusammenhalten.

Ein in dieser Weise aufgespulter Garnkörper zeigt nach dem Aufspulen weder eine.selbsttätig erfolgende Verlängerung, noch ein Schrumpfen. Selbst wenn der Garnkörper gegen Ende des Aufspulens mehr als 10 kg wiegt, ergibt sich kein Unterschied hinsichtlich der Garneigenschaften zwischen den inneren und den äußeren Schichten des Garnkörpers, und es besteht nicht die Gefahr, daß sich der Garnkörper selbst abspult.

Das in dieser Weise erhaltene unverstreckte Garn wird dann mit einem Reckverhältnis von 1,05 bis 1,30 X, vorzugsweise 1,10 bis 1,25 X, bei einer Wärmebehandlungstemperatür von 170 bis 240°C, vorzugsweise 180 bis 23O°C, verstreckt und durch FaIschdrahtζwirηen texturiert. In dieser Weise erhält man ein texturiertes Garn mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften, hervorragender Färbbarkeit und ausgezeichnetem Griff.

Obwohl das Verstrecken und das Falschdrahtzwirnen vorzugsweise gleichzeitig durchgeführt werden, kann das Falschdrahtzwirnen auch im Anschluß an das Verstrecken erfolgen.

Der Ausdruck "Wärmebehandlungstemperatur", wie er hierin verwendet wird, steht für die Temperatur der Fäden zu dem Zeitpunkt, da sie aus der Heizeinrichtung austreten, und diese Temperatur kann sich von etwa 170 bis 240 C erstrekken. Diese Wärmebehandlungstemperatur entspricht im Falle von Kontaktheizeinrichtungen üblicherweise in etwa der Temperatur der Heizeinrichtung. Im allgemeinen ist eine Wärmebehandlungstemperatur von 190 bis 24O°C, insbesondere 210°C bis 23O°C, bevorzugt, wenn ein stark gekräuseltes texturiertes Garn.vom sogenannten "Typ 0" hergestellt werden soll, während eine Wärmebehandlungstemperatur von 170 bis 220 C, insbesondere 180 bis 210°C, vorzugsweise eingehalten wird, wenn ein weniger stark gekräuseltes texturiertes Garn mit geringer Verdrehungskraft vom sogenannten "Typ U" bereitet werden

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soll. Die Erfindung hat den Vorzug , daß selbst für den Fall, daß die Wärmebehandlungstemperatur während des Verstreckens und des Falschdrahtzwirnens des ungereckten Garnes hohe Werte erreicht, die Verschlechterung der Eigenschaften (Dehnung, Reißfestigkeit etc,) des erhaltenen texturierten Garnes gering ist. Somit kann das unverstreckte Garn bei einer Temperatur von bis zu 220 bis zu 24O°C behandelt (heat-set) werden. Obwohl Kontaktheizexnrichtungen, wie eine erhitzte Platte, bevorzugt sind, können auch Schlitzheizeinrichtungen oder Röhrenheizeinrichtungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Heizzone eine Länge von etwa 100 bis 200 cm besitzt. Wenn die Heizzone langer ist"als-200 cm, wird die für das Verstrecken und das Falschdrahtzwirnen verwendete Vorrichtung sperrig und für industrielle Zwecke ungünstig. Als Methode für das Falschdrahtzwirnen ist die Spindelmethode am geeignetsten, obwohl auch die Reibungsmethoden, bei denen ein hohles rotierendes Röhrchen oder eine rotierende Scheibe verwendet werden, angewandt werden können. Der Zwirn-Koeffizient (α)', der durch den Ausdruck

32 500

k = α χ

definiert wird, in der k die Anzahl der Verdrehungen (τ/m) und De den Titer (in Denier) des Rohgarnes nach dem Verstrekken und dem Falschdrahtζwirηen bedeuten, wird vorzugsweise auf 0,9 bis 1,0 gebracht, wodurch man ein texturiertes Garn erhalt, das für die meisten Zwecke geeignet ist. Es ist jedoch erfindungsgemäß möglich, den Zwirn-Koeffizienten (α) auf 1,2 oder mehr einzustellen, so daß man ein texturiertes Garn- erhält, das außergewöhnlich, hohe Krauseleigenschäften besitzt, wie sie bislang nicht erreichbar waren.

Es wird ein Reckverhältnis von 1,05 bis 1,30 X, vorzugsweise von 1,10 bis 1,25 X, angewandt, was einen außergewöhnlich geringen Wert, verglichen mit den herkömmlichen VerStreckungs-Texturier-Verfahren für unverstreckte Polyestergarne,· darstellt. Somit können herkömmliche Falschdrahtzwirn-Vorrichtungen nach der Durchführung entsprechender geringfügiger Änderungen angewandt werden.

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Bei der Herstellung eines texturierten Garnes vom "Typ U" wird das in der oben angegebenen Weise erhalten texturierte Garn einer zweiten Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 190 bis 24O°C, vorzugsweise 200 bis .24O⁰C und noch bevorzugter bei einer Temperatur, die etwa 10 C höher liegt als die Wärmebehandlungstemperatur, die beim Verfahren zum Texturieren durch Verstrecken und Falschdrahtzwirnen angewandt wird, und bei einer Überbeschickung von 8 bis 30 % unterworfen. Bei dieser Wärmebehandlung wird vorzugsweise eine kontaktfreie Heizeinrichtung, wie eine Schlitzheizeinrichtung oder eine Röhrenheizeinrichtung, verwendet.

Wenn man in der oben angegebenen Weise verfährt, ergibt.sich praktisch kein Garnbruch oder die Bildung von Flaum oder festen Stellen während des Texturierens des unverstreckten Garnes durch Verstrecken. Weiterhin ist, selbst wenn das Texturieren durch Verstrecken simultan durchgeführt wird, das Phänomen der Querschnittsverformung, d.h. das Abflachen der· einzelnen Fäden, äußerst gering. Eine weitere überraschende Tatsache ist, daß die Schwankungen der Farbstofferschöpfungsrate, die der Schwankung der Wärmebehandlungstemperatur zuzuschreiben ist, bei dem erfindungsgemäßen texturierten Garn sehr gering ist. Weiterhin wird bei einer Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 170 bis 240 C stets eine gleichmäßige Färbbarkeit erreicht, selbst wenn sich gewisse Schwankungen hinsichtlich der Temperatur ergeben.

Weiterhin steht das erfindungsgemäße texturierte Garn dem texturierten Garn, das man durch Texturieren durch Verstrecken von herkömmlichen Rohgarnen, die mit hoher Geschwindigkeit versponnen worden sind, hinsichtlich der Kräuseleigenschaften und der Färbbarkeit in nichts nach. Somit ist das erfindungsgemäße texturierte Garn außergewöhnlich gut geeignet als Web- und Strick-Material. Beispielsweise ist das texturierte Garn des "Typs 0" als Material für Mantel, Anzüge und Pullover geeignet, während das Garn des "Typs U" als Material für Unterwäsche und Strumpf- bzw. Trikotwaren geeignet ist.

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Beispiel 1 · -

Α.. Herstellung der Rohqarne

Durch Strangpressen einer Schmelze bei 288°C mit einer Spinndüse, die 30 Löcher mit einem Durchmesser von 0,35 mm aufweist, verarbeitet man Polyäthylenterephthalat-Schnitzel mit einer Grenzviskositätszahl (n) von 0,64 und einem Schmelzpunkt von 261°C und einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 68°C. Die frisch versponnenen Fäden werden dann auf 70°C gekühlt, indem man Luft mit einer Temperatur von.etwa 25°C quer zu der Fadenrichtung zwischen der Spinndüse und einer 1,3 m nach der Spinndüse liegenden Stelle gegen die Fäden blast, worauf man die Fäden mit Hilfe einer Ringführung mit einem Durchmesser von 1 cm bündelt. Dann führt man die Fäden in ein 140 cm langes erhitztes Rohr ein und leitet sie durch die erhitzte Atmosphäre des Rohrs, worauf man die Fäden mit einem Schmiermittel umhüllt und dann mit einem Galetten-Paar aufnimmt und die Fäden mit einer Spulmaschine zu einem Garnkörper mit einem Gewicht von 10 kg aufspult.

In diesem Fall werden die Temperatur der Atmosphäre im Inneren des erhitzten Rohrs und die Spulgeschwindigkeit variiert, wie es in der folgenden Tabelle I-A angegeben ist. Die Eigenschaften der bei den verschiedenen Bedingungen erhaltenen Rohgarne sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I-A zusammengestellt.

Das Rohgarn des Ansatzes 6 zeigt eine Trockenschrumpfung (DHS) von 6,3 % bei l80°C, von 7,4 % bei 200°C und von 9,9 % bei 22O°C,

Aus der Tabelle I-A geht das kritische Verhalten der Aufspulgeschwindigkeiten und der Temperaturen hervor. Die Vergleichsansätze 1 und 2 verdeutlichen, daß bei einer Aufspulgeschwindigkeit unterhalb des angegebenen Minimums von 2600 m/Min, nur schlechte, ungleichmäßige Fäden erhalten werden. Der Vergleichsansatz Nr. 4 demonstriert deutlich, daß eine Temperatur der Heizzone, die unterhalb des angegebenen Minimums" von 140°C . liegt, zu unterlegenen, ungleichmäßigen Fäden führt. Der Vergleichsansatz Nr. 7 verdeutlicht die Tatsache, daß eine Te'mpe-

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ratur der Heizzone oberhalb des angegebenen Maximums von 210°C zu schlechteren Garnen führt, die eine große Anzahl von Brüchen in einzelnen Fäden zeigen, was ein stabiles Aufspulen unmöglich macht.

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Tabelle I-A

	An-	Verspinnbedin	Ver zug	ungen	Titer (Den.)	Te (g/Den.)	Eigenschaften der Rohgarne	Mi ·	7 , U/bmh	1,3820	BOS	Δη	JL ι A* ι V** J	0,59	Be-,.	O
	sats	Äuispui» ?m^MinI)	202	Heizzone	174	1,57	El U)	290	1,3560	lf3810	36,2-·	0,054	-:	0,81	mer- kun- gen	η
	1*	2000	202	. 170	172	2,22	91,7	570	1,3635.	1,3765	45,5	0,081	'-	1,03	un- gMch- mäßige Fäden
O	2*	2500	202	170	171	3,44	83,7	700	1,3780	5,0	0,106	40	0,98 1,16	ti
co co	3	3000	202 202	170	173 170	2,96 3,45	74,4	' 430 750	1,3520 1,3725	47,2 .5,4	0,090 0,106	42	1,17
cn OD GO QO cn.	4* 5	3500 3500	202	110 150	172	3,53	71,6 63,9	800	1,3785	4,6	0,112	43	η ist	ungl.- mäßige Fäden
	6	3500	202	170	viele nicht	Brüche möglic	63,7	inzelnen Faden, eir	stabi	les Auf	spule	1,20
	7*	3500	202	220	170	3,83	der e h	890	4,7	0,115	44	1,26
	8	4000	202	170	.171	3,84	57,6.	880	5,2	0,110	38	1,33
	9	4500	202	170	166	3,82	53,0	860 ,	7,3	0,098	42
	10	•5000	170		57,3

* Bei den Ansätzen 1, 2, 4, und 7 handeltes sich um Vergleichsansätze.

B, Herstellung der texturierten Garne

Man läßt die verschiedenen Garnköper nach dem Verspinnen während eines Tages bei 25 C in einem Raum mit einer relativen Feuchtigkeit von 65 % stehen. Anschließend führt man die verschiedenen Rohgarne in eine Streck- und Falschdrahtzwirn-Vorrichtung ein (CS 12-600 Model der Firma Ernest Scragg & Sons Limited). Das gleichzeitige Verstrecken und Texturieren der verschiedenen Rohgarne erfolgt bei einer Spindelgeschwin-

4
digkeit von 29.5 χ 10 Upm, einem Zwirn-Koeffizienten von 0,99 und einer Länge der Heizeinrichtung von 100 cm, wobei das optimale Reckverhältnis und die optimale Wärmebehandlungstemperatur der verschiedenen Rohgarne angewandt werden, worauf die Garne mit einer Überbeschickung von 4 % aufgespult werden.

Die Reckverhältnisse und Wärmebehandlungstemperaturen, die in diesem Fall angewandt werden, und die Eigenschaften der erhaltenen texturierten Garne des "Typs 0" sind in der folgenden Tabelle I-~B zusammengestellt.

Aus der folgenden Tabelle I-B geht hervor, daß die aus den Kontrollgarnen der Tabelle I-A hergestellten texturierten Garne hohe Werte hinsichtlich der FärbstofferSchöpfung, eine ungleichmäßige Färbung, schlechte Kräuseleigenschaften und in gewissen Fällen eine deutliche Verformung des Querschnitts zeigen· Es ist festzuhalten, daß bei dem Vergleichsansatz Nr.1 ein Reckverhältnis angewandt wird, das oberhalb des Maximums von 1,30 X liegt«

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Tabelle I-B

cn ο co oo κ>

O OO (O

An	Streck-Texturier-Bedingjing.	Wärmebehandigs- temp. (0C.)	]	TC <%)■	Eigenschaften des texturierten Garne	Ungleichmäßige Färbung	Verformung (R-Wert)	Bemerkungen
satz Nr.. .	Reckver hältnis	200 200	27,4 29,9	Färb stof f erschöp- fung "(L-Wert)	. Ja ja	1,97 1,86	merkliche Ver formung d.Quer schnitt s, schlechte Kiräu- s eleig enschaft e η »I
1* 2*	1,40 1,30	200	33,1	37,2 36,8	nein	.1,61 ·
3	1,20	200	29,0	34,5	ja	1,66 \	schlechte Kräii- sei eigenschaften
4*	1,25	210	36,1	.36,7	nein	1,48 .
5	1,15	210	40,1	33,5	nein	, 1,43 .
6	1,15	—'- .'		32,2	' ----
7*		! 220	39,9		nein	" 1,37
8	1,10	220	40,3	.31,7	nein ;	lr26
9	1,10	220	40,1	30,5 *y	nein	1,41
10	1,10	31,2

* Bei den Ansätzen 1, 2, 4 und 7 handelt es sich um .Vergleichsansätze«

Beispiel 2

Durch Verstrecken texturiert man das Rohgarn des Ansatzes des Beispiels 1, wobei man das Reckverhältnis und die Wärmebehandlung st emperatur variiert und die gleiche Verstreckungsund Falschdrahtzwirn-Vorrichtung einsetzt, wie sie in Beißpiel.1 benutzt wurde.

Pie erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.

Aus der Tabelle II geht der kritische Einfluß des Reckverhältnisses und der Wärmebehandlungstemperaturen hervor. Bei dem Vergleichsansatz Nr. 11, bei dem ein Reckverhältnis angewandt wird, das unterhalb des angegebenen Minimums von 1,05 X liegt, ergibt sich wegen der geringen Vorspindelspannung ein Garnbruch. Der Vergleichsansatz Nr. 21, bei dem ein Reckverhältnis oberhalb des angegebenen Maximums von 1,30 X angewandt wird, führt zu einem geringen Gesamtprozentsatz der Kräuselung (TC), einem hohen Maß der Farbstoff er Schöpfung, einer ungleichmäßigen Färbung und einem hohen Verformungswert (R). Der Vergleichsansatz Nr.13, bei dem eine Wärmebehandlungs-Verstreck-Texturier-Temperatur angewandt wird, die unterhalb des angegebenen Minimums von 170 C liegt, erhält man einen geringen Prozentsatz der Gesamtkräuselung (TC), und es ergibt sich eine unregelmäßige Färbung. Der Vergleichsansatz Nr. 18, bei dem eine Wärmebehandlungs-Verstrekkungs-Texturier-Temperatur angewandt wird,, die oberhalb des angegebenen Maximums von 240 C liegt, bildet sich Flaum in außergewöhnlich großem Umfang.

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Tabelle II

	An satz Nr,	Streck-Texturier-Beding.	Wärmebe- handlungs- Temp. (0C)	Eigenschaften	Farbstoff erschöpfung (L- Wert)	der texturierten Garne	Verformung (R- Wert)	Bemerkungen
	11* 12	Reckver- hMltnis	220 220	TC (%) .	31,8	Ungleich mäßige Färbung	1,37	Garnbruch wegen geringer Vor-Spindelspannung
	13*	1,00 1,10	160	40,2	31,1	nein	1,41
CT O	14	1,15 .	190 .	19,5	32,0	ja	1,42
CD ob IM	15	1,15	. . 200	37,6	33,3	nein .·	1,41
«Γ in	16 17	1,15	220 • 230	39,4	32,0 30,9	nein	1,42 1,44
OC CO C.	18* 19	1,15 1,15	250 220	42,3 42,5	34,6	nein nein	1,54	Bildung von Flaum in übermäßig großer Menge
	20	1,15 ■1,20	220	40,4	35,3	nein	• 1,61
	21*	1,30	220	35,8	37,3	nein	1,86
	1,40	29,6	ja .

■* Bei den Ansätzen 11, 13, 18 und 21 handelt es sich um Vergleichsansätze. .»

Oi CO CO ' CD

Beispiel 3

Man verspinnt die Fäden unter Bedingungen, die identisch sind mit denen von Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß die Temperatur der Fäden vor der Einführung in die auf 170 C erhitzte Atmosphäre variiert wird, indem man den Abstand von der Spinndüse bis zu dem erhitzten Rohr variiert, wonach man die frisch versponnenen Fäden init einer Geschwindigkeit von 3500 m/Minute aufspult. Anschließend wird das simultane Texturieren durch Verstrecken der verschiedenen Rohgarne unter Bedingungen, die mit denen des Ansatzes 6 von Beispiel 1 identisch sind, durchgeführt, wobei das Garn mit einer Überbeschickung (overfeed) von 4 % aufgespult wird.

Die Fadentemperatur unmittelbar vor dem Eintreten der Fäden in die erhitzte Atmosphäre und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Rohgarne sind in der folgenden Tabelle III-A angegeben, während die Eigenschaften des texturierten Garnes in der folgenden Tabelle III-B aufgeführt sind.

Bei dem Ansatz 22 handelt es sich um einen Vergleichsansatz, der verdeutlicht, daß man ein schlechtes Produkt bei einer Temperatur erhält, die oberhalb (Tg + 40⁰C) liegt. Die Glasübergang stemper atur (Tg) für amorphes Polyäthylenterephthalat beträgt etwa 70°C. Der Ansatz 26 liegt innerhalb des breiten erfindungsgemäßen Rahmens, jedoch außerhalb des bevorzugten Bereiches für die minimale Fadentemperatur von (Tg - 20°C)·

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Tabelle III-A

cn Q- CD OO

co CO cn

An satz Nr.	Faden- temp. (0C)	Eiqenschaften der Rohgarne	Te (s/Den;	El α)	Mi (kg /mm2)	(S/cm3)	BOS (%)	Δη	Bemerkungen
22* 23 24 25 26	115 95 74 62 53	Titer (Den.)	3.16 3.28 3.32 3·47 3.61	80.2 76.3 73 Λ 67.3 66.7	710 730 760 810 830 "	1.3765 1.3772 1.3785 1.3810 1.3815	4.7 4.5 4.8 4.6 4.6	0.101 0.103 0.106. 0.109 0.110	Es tritt ein Bruch der Fäden auf
171 172 171 ι, 170 171

Tabelle III-B

An	Eiqenschaften der texturierten Garne	Färb s t ο ff erschöp- fung (L-Wert)	Ungleichmäßige Färbung	Verformung (R-Wert)	Bemerkungen
satz Nr.	TC (%)	37.7	ja	1.41	Flaumbildung
22*	39.0	32.3	nein	1.40
23	41.3	32.7	nein	1.39
24	41.8	32.9	nein	1.42
25	41.3	35·9	nein ·	1.53	. . > .' ■ ■
26	40·0

* Bei dem Ansatz Nr. 22 handelt es sich um einen Vergleichsansatz·

OO CD GD O

Beispiel 4

Man verspinnt die Fäden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 angegeben, mit dem Unterschied, daß die Länge des erhitzten Rohres (Temperatur der Atmosphäre = 170 C) variiert wird und die versponnenen Fäden mit einer Geschwindigkeit von 3500 m/Minute aufgespult werden.

Die physikalischen Eigenschaften der in den verschiedenen Ansätzen erhaltenen Rohgarne sind in der folgenden Tabelle IV-A angegeben.

Anschließend wird das Texturieren durch Verstrecken der verschiedenen Rohgarne unter Bedingungen durchgeführt, die mit denen des Ansatzes 6" von Beispiel 1 identisch sind, wobei die Garne mit einer Überbeschickung von 4 % aufgespult werden. Die Eigenschaften der.in dieser Weise erhaltenen texturierten Garne sind in der folgenden Tabelle IV-B zusammengestellt.

Die Ansätze 29, 30 und 31 verdeutlichen, daß eine minimale Heizzonenlänge von 100 cm für die Zwecke der Erfindung notwendig ist. Selbst bei einer Länge von nur 85 cm (Ansatz 29) erhält man ungleichmäßige Fäden, die ungleichmäßig angefärbt werden. Zusätzlich ist folgendes festzustellen: Die Garne der Ansätze 30 und 31 besitzen Reißfestigkeiten (Te) von weniger als 3 g/Denier, Bruchdehnungen (El) von mehr als 80 %,. Anfangs-Moduli (Mi) von weniger als 600 kg/mm , während die Garne der Ansätze 29, 30 und 31 Abkoch-Schrumpfungen (BOS) von mehr als 8 % zeigen. Die Ansätze 30 und 31 weisen Doppelbrechungen (/\n) von unterhalb 0,09 auf. Sämtliche der oben angegebenen Parameter sind kritisch und in der Beschreibung bereits detailliert erwähnt worden.

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Tabelle IV-A

cn ο co

<nr> ο (DO SO

An	Länge	Eigenschaften der Rohgarne	Titer (Den,.)	Te (g/Den.	El > (%)	Mi (kg/mm2)	(g/cm3)	BOS	Δη	Bemerkungen
setz N*.	der Heiz- Zone (cm)	183	3,41	63,4	810	1,3770	4,5	0,113
27	140	184	3r37	63,9	760	1,3730	5,3	0,106	, · ■ ·
28	113	184	3,09·	65,8	690	1,3595	45,0	0,095	ungleichmäßige Fäden
29*	85	184	2,59	109	380	1,3465.	64,1	0,052	π
30*	33	184	2,64	111	400	1,3455	65,2	0,055
31*	0

Tabelle IV-B

Bei den Ansätzen 29, 30 und 32 handelt es sich um Vergleichsansätze.

An satz Nr.	Eigenschaften der texturierten Garne	Färb stoff erschöp- fung(L-Wert)	Ungleichm. Färbung	Verformung .'(R-Wert)	Bemerkungen
27 28. 29* 30* 31*	TC (%)	32,7 32,5 31,8· 28,6 27,3	nein nein • ja ja ja	1,44 1,42 1,41 1,36 1,28	eine Vielzahl von festen Stellen, starkes Schrumpfen beim Einfädeln
41r8. 42,2 42,1 34,3 30,4

Beispiel 5

Man montiert den Rohgarnkörper von Ansatz 6 des Beispiels 1 auf einen Spulenträger und läßt ihn eine gewisse Zeit in einer Kammer, in der eine Temperatur von 40 C und eine relative Feuchtigkeit von 65 % aufrechterhalten werden, stehen, wonach man das Rohgarn unter Bedingungen, die mit denen des Ansatzes 6 von Beispiel 1 identisch sind, durch Verstrecken texturiert.

Die Veränderung der Verarbeitbarkeit in Abhängigkeit von der Zeit und die Eigenschaften des erhaltenen texturierten Garns sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt. Es ist festzuhalten, daß sich im Verlauf einer 90-tägigen Lagerzeit nur ein sehr geringer Unterschied der gemessenen Werte ergibt, was auf die hohe Stabilität der erfindungsgemäßen Garne hinweist.

S098 26/08

Tabelle V

An satz Nr.	Lager zeit (Tage)	Verarbeitbairkeit	Nach- Spindel- spannung (S)	Spannungs verhält nis	Eigenschaften der	Feste Stellen (pro 20 m)	texturierten Garne	Farb stoff er- schöpfung (L-Wert)	Ungleich- mäBige Färbung
32	O	Vor- Spindel- spannung (R)	50,0	1,8 .	Flaum (pro Spule)	0,2	TC (%)	32,2	nein
33	10	27,4	53,5	1,9	0	0,3	40,1	33,1	nein
34 .	20.	28,0	52,5	1,9	0	0,2	41,2	32,7	nein
35	30	. 27,0	52,5	1;9	. 0	0,3	40,9	32,4	nein '
36	60	27,5	51,0	1,9	0	0,2	40,7	33,5	nein
37	. 90	29,2	51,4	1,8	0	0,4	40,5	33,3	nein
28,8	0	40,9

Spannungsverhältnis = Verhältnis von Nach-Spindelspannung/Vor-Spindelspannung

.OO CXI CJ) O

Beispiel 6

Man wiederholt den Ansatz 6 des Beispiels 1, mit dem Unterschied, daß ein gleichzeitiges Verstrecken und Texturieren des Rohgarnes erfolgt, währenddem die Warmebehandlungstemperatur in einem Bereich von 170 bis 210 C variiert wird.
Im Anschluß daran erfolgt eine Wärmebehandlung des ertaaltenen Garnes bei 23O°C bei einer Relaxation von 16 %, worauf das Garn mit einer ÜberbeSchickung von 9 % aufgespult wird und man ein texturiertes Garn des "Typs U" erhält.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt. Alle .diese Ansätze liegen im Rahmen der
Erfindung.

509826/0896

Tabelle VI

An satz Nr.	Wärme- behandlüngs- Temp. (0C)	Eigenschaften der texturierten Garne	TC (%)	Ve rdrehungs- kraffcCi/25cm)	FärbstofferSchöp fung (L -Wert)	Ungleichmäßige Färbung	Verformung (R-Wert)
38 39 40 41 42	170 180 190 200 210	' 8,0 10,3 13,6 16,6 19,3	8 9 14 20 22	33 r4 33,8 34,3 35,6 34,5	nein nein nein nein nein	1,39 1,41 1,42 . ·, 1,45 1,43

Beispiel 7

Man verstreckt das Rohgarn des Ansatzes 6 von Beispiel 1 bei einer HeizStabtemperatur (hot pin temperature) von 8O°C, einem Reckverhältnis von 1,25 und einer Verstreckungsgeschwindigkeit von 350 m/Minute. Dann wird das Garn kontinuierlich durch Falschdrahtzwirnen texturiert, wozu man ein Falschdrahtzwirnrohrchen mit innerem Reibkontakt mit einen Innendurchmesser von 14 mm verwendet, das bei 17 500 UpM rotiert. Bei der Durchführung dieses Experiments wird eine Heizeinrichtung mit einer Länge von 2 m verwendet, die bei einer Temperatur von 230 C betrieben wird. Das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit des Reibungs-Falschdrahtzwirners zu der Garngeschwindigkeit wird konstant bei 2,2 gehalten, während die Überbeschickung (overfeed) variiert wird. Die Eigenschaften des erhaltenen texturierten Garns sind in der folgenden Tabelle VII angegeben. Alle Ansätze liegen im Rahmen der Erfindung.

609-820/0896

Tabelle VII

cn ο to co ro en

OO (O CD

An satz Nr.	Überbe schickung (%).	Eigenschaften der texturierten Garne	Farbstofferschöp- funqr (L-Wert)	Ungleichmäßige Färb.unq	Verformung (R-Wert)
A3 44 45 46	-2 . -1 0 1	TC (%)	41,5 38,9 36,7 36,5 ·	nein nein nein nein	1,35 1,31 1,28 lr26
40,7 39,4 37,6 35,8

OJ OJ

CJl OO CD CD O

Verq1ei ch sb ei spi el

Man bereitet ein herkömmliches Rohgarn wie folgt.

Man schmilzt Polyäthylenterephthalat-Schnitzel mit einer Grenzviskositätszahl (n ) von 0,64 und extrudiert sie bei 288 C durch eine Spinndüse, die 30 Löcher mit. einem Durchmesser von 0,35 mm aufweist. Die frisch versponnenen Fäden werden dann gekühlt, indem man Luft mit einer Temperatur von etwa 25°C etwa rechtwinklig zu der Förderrichtung der Fäden gegen die Fäden bläst, wonach man die Fäden mit einem Appreturmittel beschichtet. Die Fäden werden dann von einem Galetten-Paar aufgenommen und mit'einer Geschwindigkeit von 3500 m/Minute aufgespult. Das so erhaltene versponnene Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

Titer 241 Denier

Reißfestigkeit (Te) 2,56 g/üen.

Bruchdehnung (El) 116 %

Anfangsmodul (Mi) 350 kg/mm

Dichte (P) 1,3460 g/cm³

Abkochschrumpfung . (BOS) 64 %

Trockenschrumpfung

(bei 180⁰C) 65,7 % Trockenschrumpfung

(bei 200 C) 66,6 % Trο ck en s ch rump fung

(bei 22O°C) 6 7,5 %

-Doppeibrechnung (An) 0,0453

Farbstofferschöpfung (L-Wert) nicht bestimmbar Festigkeit bei der

ersten Streckgrenze (Yp) 0,62 g/Denier

Man läßt dieses Garn nach dem Verspinnen während eines Tages in einer Kammer mit einer relativen Feuchtigkeit von 65 %

509826/Q896

und einer Temperatur von 25°C stehen. Dann wird das gleichzeitige Verstrecken und Texturieren unter Anwendung der Falschdrahtzwirnvorrichtung von Beispiel 1 durchgeführt, wozu

4 man eine Spindelrotationsgeschwindigkeit von 26,1 χ 10 UpM, einen Zwirn-Koeffizienten (α) von 0,95, eine Heizeinrichtung mit einer Länge von 1Ö0 cm, eine Wärmebehandlungstemperatur von 210° C und ein Reckverhältnis von 1,5 anwendet und das texturierte Garn mit einer Überbeschickung (overfeed) von 4 % aufspult. Die Verarbeitbarkeit und die Eigenschaften des erhaltenen texturierten Garns sind im folgenden angegeben.

Vor-Spindelspannung . 23,6 g

Nach-Spindelspannung 45,0 g

Spannungsverhältnis 1,9

gesamte prozentuale Kräuselung (TC) 42,3 %

Farbstofferschöpfung (L-Wert) 36,8

ungleichmäßige Färbung keine

Querschnittsverformung (R-Wert) 1,62 .

Flaum . keiner

feste Stellen · keine

Unmittelbar nach Beendigung der obigen Texturierbehandlun'g wird dieses Garn in eine Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 65 % und einer. Temperatur von 40°C eingebracht und darin während 90 Tagen stehengelassen. Dann wird das Garn ent- , nommen und unter identischen Bedingungen behandelt, wie sie für die oben beschriebene Verstreck-Texturier-Beharidlung an- ' gegeben sind.

Die Verarbeitbarkeit und die Eigenschaften des erhaltenen texturierten Garns sind im folgenden angegeben:

509826/0 89 6

Vor-Spindelspannung 35,5 g

Nach-Spindelspannung 41,3 g

Spannungsverhältnis · 1,16

gesamte prozentuale Kräuselung (TC) 41,8 %

Farbstofferschöpfung (L-Wert) 31,4

ungleichmäßige Färbung keine

Querschnittsverformung (R-Wert) 1,65

Flaum 5 pro Spule

feste Stellen 10 pro 20 m

Die obigen Werte zeigen, daß ein in herkömmlicher Weise hergestelltes Garn nicht so lange gelagert werden kann wie die erfindungsgemäßen Garne, was aus der obigen Tabelle V, Ansatz Nr. 3 7 besonders deutlich hervorgeht, da erfindungsgemäß keine Verschlechterung der verschiedenen kritischen Eigenschaften erfolgt.

50 9-8 2S/Q896

Claims (21)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung eines.texturierten Garns aus einem Rohgarn, das im wesentlichen aus einem Multifil aus einem im wesentlichen linearen Äthylenterephthalat-Polyester, der mindestens 85 Mol-% Athylenterephthalat-Einheiten enthält, besteht, dadurch gekennzeichnet , daß man das Rohgarn, das

   a) eine Bruchdehnung von 40 bis 80 %,

   b) eine Dichte oberhalb 1,3 71 g/cm und

   c) eine Abkochschrumpfung von weniger als.8 %

   aufweist, unter Verwendung einer Heizzone mit' einer Wärmebehandlung st emperatur von etwa 170 bis 240°C mit einem Reckverhältnis von 1,05 bis 1,30 X verstreckt und durch Falschdrahtzwirnen texturiert..
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dsß das verwendete Rohgarn

   a> eine Bruchdehnung von 50 bis .75 %,

   b) eine Dichte von 1,372 bis 1,395 g/cm ,

   c) eine Abkochschrumpfung von 1 bis 7 %,

   d) eine Doppelbrechung von 0,09 bis 0,14,

   e) einen Anfangsmodul von 600 bis 1100 kg/mm und

   f) eine Reißfestigkeit von 3 bis 4 g/Denier besitzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Rohgarn

   a) eine Bruchdehnung von 60 bis 7o %, .

   b) eine' Dichte von 1,373 bis 1,394 g/cm³,

   c) eine Abkochschrumpfung von 2 bis 6 %,

   d) eine Doppelbrechung von 0,10 bis 0,13 und

   509826/0896

   e) einen Anfangsmodul von 700 bis 900 kg/mm aufweist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennheichnet, daß das verwendete Rohgarn pro Faden einen Titer von 2 bis 7 Denier besitzt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das • verwendete Rohgarn eine Festigkeit bei der ersten Streckgrenze von 1,0 bis 1,8 g pro Denier und eine Kristallgröße von 30 bis 45 A aufweist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, daß das Verstrecken und das Texturieren durch FaIschdrahtzwirnen gleichzeitig durchgeführt werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn mit einem Reckverhältnis.von 1,10 bis 1,25 Ά verstreckt und texturiert wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn bei einer Wärmebehandlungstemperatur von etwa 180 bis 23O°C verstreckt und texturiert wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verstreckte und texturierte Garn einer zweiten· iSar— mebehandlung bei einer Temperatur von etwa 190 C bis 24O°C, die die Temperatur der anfänglichen Wärmebehandlung um etwa 10 C übersteigt, unter Bildung eines wenig gekräuselten, texturierten Garnes des Typs "U" unterzogen -wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, «laß die bei der zweiten Wärmebehandlung angewandte Temperatur etwa 200 bis 24O°C beträgt.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der ersten Wärmebehandlung angewandte Temperatur etwa 170 bis 22O°C beträgt.

    SO 9826/0896
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der ersten Wärmebehandlung angewandte Temperatur etwa 180 bis 21O°C beträgt.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmebehandlungstemperatur von etwa 190 bis 240 C angewandt wird, um ein stark gekräuseltes, texturiertes Garn des Typs "O" zu bilden.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13," dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmebehandlungstemperatur von etwa 210 bis 230 C zur Bildung eines stark gekräuselten, texturierten Garns des Typs "0" eingehalten wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    ein Rohgarn eingesetzt wird, das mit Hilfe eines modifizierten Schmelzspinnverfahrens erhältlich ist, das darin besteht, daß man

    1) einen synthetischen linearen Äthylenterephthalat-Polyester mit einer Grenzviskositätszahl von 0,3 bis 1,0 zur Bildung von Fäden durch eine Spinndüse extrudiert,

    2) die Fäden auf eine Temperatur unterhalb (Tg + 40°C), worin Tg die Übergangstemperatur zweiter Ordnung {Glasübergangstemperatur) bedeutet, abkühlt,

    3) die Fäden durch eine Heizzone führt, die eine Länge von etwa 100 bis 200 cm aufweist und auf eine Temperatur von etwa 140 bis 210°C erhitzt ist, und

    4) das erhaltene Garn mit einer Geschwindigkeit von 2600 bis 5500 m/Minute aufspult.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden, bevor sie in die Heizzone eingeführt werden, auf eine Temperatur von (Tg- 20°C) bis (Tg + 20°C) ab-

    . gekühlt werden.

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17. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis 5000 m/Min, aufgespult wird.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone durch ein geheiztes Rohr gebildet wird.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 15," dadurch gekennzeichnet, daß als Heizzone eine Schlitzheizeinrichtung angewandt wird.
20. 20. Polyester-Rohgarn, das für die Herstellung eines texturierten Rohgarns mittels des Verstreck—Texturier-Verfahrens geeignet ist, bei dem ein Reckverhältnis im Bereich von 1,05 bis 1,30 X und eine Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 170 bis 240 C angewandt werden, dadurch g ek ennz ei chn e,t, daß das Rohgarn eine Bruchdehnung von 40 bis 80 %, einen Anfangsmodul von 600 bis 1100 kg/mm., eine Dichte oberhalb 1,371 g/cm und eine Abkochschrumpfung von weniger als 8 % aufweist und der Polyester im wesentlichen aus einem synthetischen linearen Äthylenterephthalat-Polyester mit einer Grenzviskositätszahl von 0,3 bis 1,0 besteht. '
21. 21. Polyester-Rohgarn nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Kristallinitätsgrad von etwa 40 bis

    65 % besitzt.

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