DE2531856B2 - Kunststoffilament - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffilament mit einem Querschnittsprofil gemäß dem Oberbegriff des J5 Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein Kunststoffilament bekannt, dessen Querschnittsprofil aus einem mittleren Steg besteht, dessen Enden in gerader Linie in jeweils einen Strahl übergehen, der Bestandteil eines Elements an jedem Ende des Steges ist. Jedes der Elemente besteht aus drei Strahlen, die von einem Punkt auslaufen. Bei dem bekannten Querschnittsprofil sind die Enden der beiden äußeren Strahlen abgeknickt. Das ganze Querschnittsprofil besteht aus dem gleichen Material (DE-OS 16 60 612, Fig. 7).

Ein ähnliches Kunststoffilament hat ein Querschnittsprofil, das einen Steg aufweist, an dessen Enden jeweils drei Strahlen anschließen, wobei der eine Strahl eine Verlängerung des Stegs bildet, während die übrigen Strahlen vom gleichen Punkt ausgehend senkrecht zum Steg angeordnet sind. Die Enden dieser Strahlen sind aufeinander zu rechtwinklig abgebogen, während die Enden der die Stegverlängerungen bildenden Strahlen in entgegengesetzten Richtungen rechtwinklig abgebogen sind (DE-OS 16 60 612, Fig. 9).

Ferner ist auch schon ein Kunststoffilament bekannt, das einen kreuzförmigen Steg hat, wobei von den äußeren Stegenden sich jeweils zwei Strahlen weg erstrecken, so daß jeder Stegabschnitt mit diesen beiden Strahlen die Form eines Y hat und die vier Y-Profile am Fuß miteinander unter Bildung eines rechten Winkels verbunden sind (DE-OS 14 35 672, Fig. 8).

Derartige Faserprofile bilden offene Kapillarkanäle und tragen zur Haftung der Fasern aneinander bei. Aufgrund des gewählten Profils ist es auch möglich, Glanz, Griffigkeit und Drapierungseigenschaften zu beeinflussen. Es ist jedoch nicht möglich, mit diesen bekannten Faserprofilen die Trageigenschaften von Naturseide zu imitieren, die insbesondere auf der Feuchtigkeitsaufnahme, der Feuchtigkeitsweiterleitung und der Wärmeleitung beruhen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Kunststoffilament gemäß dem Oberbegriff des; Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß die Filamenteigenschaften denen von Naturseide sehr nahekommen.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt

Das erfindungsgemäße Kunststoffilament hat den Vorteil, daß seine Elastizität sehr hoch, seine hygienischen Eigenschaften sehr gut, der Griff sehr weich und der Glanz sanftflimmernd seidenähnlich ist Insgesamt wird somit ein Naturseide ähnliches Material erhalten.

Mit der Ausbildung des Kunststoffilaments nach Unteranspruch 2 wird eine Erhöhung der Faserkapillarität erreicht

Mit der Maßnahme nach Unteranspruch 3 wird eine stärker konkave Faser erreicht, wodurch eine weitere Annäherung an das Reflexionsvermögen von Naturseide möglich ist

Wenn die Drehungszahl innerhalb des im Unteranspruch 4 genannten Bereichs liegt, wird eine günstige Kapillarenneigung bezüglich der Oberflächejund somit eine günstige Feuchtigkeitsweiterleitung erreicht. Bei einer zu geringen Drehung wird der Neigungswinkel zu gering, entsprechend verschlechtert sich die Feuchtigkeitsweiterieitung. Bei einer zu hohen Drehungszahl wird das Filament zu verdichtet, was ebenfalls zu einer Verschlechterung der Feuchtigkeitsweiterleitung führt, jedoch eine Erhöhung der Fadensteifigkeit bedingt

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines Kunststoffilaments im Querschnitt,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform eines Kunststofffilaments im Querschnitt,

F i g. 3 eine Weiterbildung des Kunststoffilaments von F i g. 2 im Querschnitt,

Fig.4 und 5 das Kunststoffilament von Fig.4 im ungedrehten und gedrehten Zustand und

Fig.6 eine weitere Ausführungsform eines Kunststoffilaments im Querschnitt

Die einzelnen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kunststoffilamente und ihre Hersteilung werden anhand des nachstehenden Beispiels erläutert.

Beispiel

Durch eine übliche Schmelzspinnvorrichtung mit einer Spinndüsenplatte mit Profil-Spinnöffnungen werden Polycaproamid-Filamente ersponnen. Jedes Filament besitzt im Querschnitt ein Profil, das von zwei Elementen 8 und 9 (Fig. 1) gebildet ist. Jedes dieser Elemente besteht aus drei Strahlen 10, 11, 12, die aus einem Punkt A kufen, und zwischen zwei Nachbarstrahlen 10 und 12, Il und 12 wird ein Winkel »λ« gebildet, der im Bereich von 10 bis 70° liegt. Die freien Enden der Strahlen 12 sind durch einen biegsamen Steg 13 aus demselben Material miteinander verbunden. Die erwähnte Anordnung der Strahlen und des biegsamen Stegs bildet offene Kapillarkanäle 14, die in ihrem ganzen Verlauf mit der Außenfläche der Elemente 8 und 9 verbunden sind. Dies erhöht die Feuchteleitfähigkeit und Feuchtigkeitsaufnahme des Filaments und bringt diese der Feuchteleitfähigkeit und Feuchtigkeitsaufnahme der Naturseide näher.

Die Größe der Kapillarkanäle
Verhältnis der Länge »l« und

14 ist durch das Breite »h« des

Faserquerschnitts bestimmt, das im Bereich vony = 0,2

bis 1,0 liegen soll. Dies sind die günstigsten Bedingungen zur Gewährleistung einer guten Ftuchteleitfähigkeit des Filaments.

In einer anderen Ausführung des Querschnittsprofils des Filaments ist zur Erhöhung der Kapillarität etwa an die Mitte des biegsamen Stegs 13 (Fig.2) ein drittes Element IS angeschlossen, das den zwei ersten 8 und 9 identisch ist.

In einer weiteren Ausführung des Querschnittsprofils des Filaments besitzt zur Erzeugung eines Filaments mit sehr hohen elastischen Eigenschaften der mittlere Abschnitt des biegsamen Stegs 13 (Fig.3) eine zickzackförmige Gestalt Jedes der Elemente besitzt einen zusätzlichen Strahl 16, der aus dem Punkt »A« läuft und eine Fortsetzung des mittleren Strahls 12 darstellt Die Länge des Strahls 16 übersteigt nicht die Länge eines jeden Strahls 10 und 11. Dieser zusätzliche Strahl vergrößert die Konkavität im Abschnitt »A« und erlaubt es hierdurch, das Reflexionsvermögen des Filaments zu vermindern, so daß dieses an das Reflexionsvermögen der Naturseide angenähert wird.

Die vorstehend beschriebenen Filamente werden nach dem Austritt aus dem Spinnschacht aufgewickelt.

Die klimatischen Bedingungen in der Aufwicklungszone sollen konstant gehalten werden: Temperatur (T⁰C)-18± 1, Feuchtigkeit (φ%)-48 ±2.

Danach werden die Filamente kaltgestreckt und auf einer Streckzwirnmaschine mit einer Geschwindigkeit von 850 m/min und einem Streckverhältnis 1 :2,78 behandelt.

In Fig.4 und 5 sind jeweils ein Filament im nicht gedrehten Zustand und ein Filament, das einer Drehung im Pereich von 100 bis 2000 Dr/m unterzogen wurde, dargestellt.

Wie es aus F i g. 5 ersichtlich ist, drücken sich die abgebogenen Strahlen 10 und 11 an den sie verbindenden Steg 13 dank der Drehung an und vergrößern hierdurch die Oberfläche der Kapillarkanäle 14, wodurch die Feuchteleitfähigkeil des aus diesem Filament hergestellten Erzeugnisses erhöht wird.

Der Querschnitt des Filaments hängt vom Profil der Spinnöffnung ab. Jedoch können die Spinnöffnungen 20 (F i g. 6) die Form eines unterbrochenen Schlitzes haben.

Da das Polymer, aus dem die Faser hergestellt wird, eine Fließfähigkeit besitzt, wird eine Faser des oben angegebenen Profils erzeugt.

Im Ergebnis wurde ein Filamentbündel mit einem Titei von 2,2 tex (20 den) erzeugt, das aus sieben Filamenten bestand. Einige physikalisch-mechanische Eigenschaften dieses Filaments sind in der Tabelle angeführL

Zum Vergleich sind in derselben Tabelle die physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Naturseide mit einem Titer von 2,3 tex (21 den) angeführt

Tabelle

Nr.	Kennwerte	Filamenten	2,20	Naturseide	2,33
		Polycapro	5,6		11,0
		amid	7,8	4	4,8
1	2	3	41,0	30,2
1.	Titer, lex	17,8	16,9
2.	Feuchtigkeitsaufnahme, %
3.	Feuchteleitfähigkeit, mm
4.	Reiß-Festigkeit, p/tex
5.	Reißdehnung, %

Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Filamente können Polycaproamid, Polyester, Polyolefin, Polyacryl usw. verwendet werden.

Beim Spinnen der Filamente aus thermoplastischen Polymeren, insbesondere aus Polycaproamid, müssen folgende Bedingungen eingehalten werden:
relative Zähigkeit des Polymeren muß im Bereich

liegen;

2,2-3,0

Temperatur der Schmelze 250-306⁰C

Spinngeschwindigkeit 850 — 1200 m/min

Streckverhältnis 1 :2,5 - 1 : 5,5

Lineare Streckgeschwindigkeit 850 — 1300 m/min

Die klimatischen Bedingungen beim Spinnen und Strecken der frisch gesponnenen Filamente müssen konstant gehalten werden. Es muß auch eine regelmäßige Kontrolle des Filamentquerschnitts durchgeführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kunststoffilament mit einem Querschnittsprofil, welches mindestens zwei Elemente besitzt, von denen jedes aus drei Strahlen besteht, die von einem Punkt auslaufen, wobei die freien Enden der mittleren Strahlen durch einen Steg aus demselben Material miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Strahlen (10,12; U, 12) miteinander einen Winkel (<%) von 10 bis 70° bilden und daß der mittlere Abschnitt des biegsamen Stegs (13) Z-förmig ist.

2. Kunststoffilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in der Mitte des Stegs (13) 1 s ein drittes Element (15) angeschlossen ist, das mit den zwei ersten Elementen (8,9) identisch ist.

3. Kunsistoffilament nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente (8, 9, 15) einen zusätzlichen Strahl (16) besitzt, der von demselben Punkt (A) wie die übrigen Strahlen (10,11,12) ausgeht und einen Fortsatz des mittleren Strahls (12) bildet, wobei die Länge dieses zusätzlichen Strahls (16) die Länge eines jeden der durch den Steg (13) nicht verbundenen Strahlen nicht übersteigt

4. Kunststoffilament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Drehung von 100 bis 2000 Dr/m versehen ist.

JO