DE2532843A1

DE2532843A1 - Verfahren zum herstellen von filamentgarnen mit statistisch verteilten gerissenen einzelfilamenten

Info

Publication number: DE2532843A1
Application number: DE19752532843
Authority: DE
Inventors: Harry Dr Kubitzek; Wolfgang Ing Grad Liedtke; Herbert Dr Pelousek
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-07-23
Filing date: 1975-07-23
Publication date: 1977-02-10
Also published as: BE844322A; JPS5215618A; NL7608079A; FR2318952A1; LU75432A1; US4054025A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

Ad/Wi. 509 Leverkusen. Bayerwerk

2 2. JULI 1975

Verfahren zum Herstellen von Filamentgarnen mit statistisch verteilten gerissenen Einzelfilamenten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von FiIamentgamen mit statistisch verteilten gerissenen Einzelfilamenten aus weitgehend linearen synthetischen Hochpolymeren.

Es wurden bereits Verfahren zur Herstellung von Filamentgarnen mit herausstehenden Enden gerissener Einzelfilamente entwickelt. Hierunter fallen die von zwei unterschiedlichen Ausgangsmaterialien ausgehenden Verfahren der GB-PS 924 086, der DT-AS 1 263 217, der DT-OSen 2 308 031, 2 308 138 und 2 409 053 sowie das nur begrenzt andwendbare Verfahren der DT-OS 1 660 606 und das den Spinnprozeß komplizierende Verfahren der DT-OS 2 313 474. Durch derartige Verfahren sollen Griff und Aussehen von Flächengebilden aus Filamentgarnen dahingehend modifiziert werden, daß sie dem Charakter von Flächengebilden aus Spinnfasergarnen ähneln. Maßgeblichen Einfluß auf die subjektive Bewertung von Flächengebilden aus Spinnfasergarnen haben offensichtlich die aus dem Garnverband herausstehenden Enden der Einzelfasern·

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Garne aus einheitlichen Filamentgarnen herzustellen. Dabei sollen vor der Endverstreckung einheitliche Filamentgarae auf möglichst einfache Art so behandelt werden, daß beim Streckprozeß sogenannte Haargarne, d.h. Filamentgarne mit in statistischer Folge herausstehenden Enden, d.h. mit in rein zufälliger Folge gerissenen Einzelfilamenten, entstehen.

Das erfindungsgemäße Ziel wird dadurch erreicht, daß die einheitlichen Filamentgarae entweder schom beim Spinnen vor der Aufwicklung oder zwischen Wickelspule und Streckzone zunächst verwirbelt und anschließend Teile der Außenlagen des verwirbelten Filamentstranges einer kurzzeitigen thermischen Überhitzung auf einem Kontaktheizer unterworfen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht demgemäß in der Kombination von

a) Erzeugung eines Filamentstranges mit regellos ungeordneten, nicht ausgestreckten Einzelfilamenten durch Verwirbeln,

b) thermischer Überkristallisation der Außenbezirke des ungeordneten, verwirbelten Filamentstranges und

c) Verstreckung des so vorbehandelten Filamentstranges.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Filamentgarnen mit herausstehenden Enden gerissener Einzelfilamente, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nicht ganz ausgestreckte Filamentgarne zunächst verwirbelt werden, danach auf einem Kontaktheizer thermisch partiell überbeansprucht und zuletzt voll verstreckt werden.

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Durch das Verwirbeln wird erreicht, daß Teilbereiche aller Filamente des Filamentgarnes in regelloser Folge der folgenden thermischen Überbeanspruchung ausgesetzt werden und mit gleich hoher Wahrscheinlichkeit im Streckprozeß reißen. Darüber hinaus verhindert das Verwirbeln sogenannte Gruppenbrüche, d.h. das gleichzeitige Reißen mehrerer Filamente, vergleichmäßigt die Spannungsverhältnisse beim Streckvorgang und verhindert Aufläufer auf den Galetten, weil sämtliche Einzelfilamente in den Filamentstrang eingebunden sind.

Eine ausreichende Laufsicherheit wird schon bei Filamentsträngen erreicht, die nach dem Hakenfalltest gemäß US-PS 2 985 995 fünf und mehr Verwirbelungspunkte je Meter aufweisen. Die besonderen Vorkehrungen zur Erreichung dieser Verwirbelungsgrade in den zu verwirbelnden unverstreckten Filamentgarnen bezüglich Düse, Luftdruck, Fadenspannung und Präparation sind nicht Gegenstand der Erfindung und brauchen, da z.B. aus den üS-PSen 2 985 995, 3 069 836 und 3110 151 allgemein bekannt, hier nicht im einzelnen ausgeführt zu werden. Sie ändern sich auch mit dem Titer und dem zu behandelnden Material.

Die thermische partielle Überbeanspruchung, die in einer kurzzeitigen Überhitzung der Filamentgarne besteht, bewirkt die erwähnte thermische Überkristallisation der Außenbezirke des verwirbelten Filamentstranges.

Zur thermischen Überbeanspruchung der Außenlagen der verwirbelten Filamentstränge, die stets vor der Endverstreckung vorgenommen werden muß, eignen sich alle üblichen Heizflächen, wie Galetten, Bügel, Dorne und Kanten.

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Pur die thermische Überbeanspruchung der Außenbezirke des Filamentstranges lassen sich keine allgemeinen Regeln festsetzen. Die anzuwendende !Temperatur hängt einerseits vom Filamentmaterial und seiner Orientierung (Vorverstreckungsgrad) und andererseits von der Art des Heizers und der Kontaktzeit des Filamentgarnes mit dem Heizer ab. Einen relativ breiten Temperaturbereich ermöglichen Heizgaletten, wo die Kontaktzeit sowohl über die Geschwindigkeit als auch über die Zahl der Umwindungen gesteuert werden kann.

Es versteht sich von selbst, daß die Erzeugung von "Haargarnen" durch die Kombination von Verwirbelung, nachfolgender partieller thermischer Überbeanspruchung auf einem Kontaktheizer und Verstreckung prinzipiell auf alle bekannten, nicht ganz ausgestreckten Filamentgarne anwendbar ist. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz sogenannter vororientierter Filamentgarne, die durch ihren verminderten Filamentdurchmesser leichter zu verwirbeln und infolge ihrer stärkeren Vororientierung auch bei thermischer Überbeanspruchung noch zu einem beträchtlichen Teil weiterverstreckbar sind, so daß hier die herausstehenden Enden der gerissenen Einzelfilamente nicht als stärkere Borsten vorliegen. Selbstverständlich kann das Verfahren auch bei Filamentgarnen angewandt werden, die aus zwei oder mehreren physikalisch oder chemisch unterschiedlichen Einzelfilamentarten bestehen oder deren Einzelfilamente eine Mehrkomponentenstruktur aufweisen.

Die zum Erfolg führenden erfindungsgemäßen Verfahrensstufen

a) Verwirbelung

b) thermische Überbeanspruchung von Teilen der Außenlagen

c) Endverstreckung

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müssen zwar in der aufgezählten Reihenfolge, können jedoch sowohl einzeln als auch in Kombination von a) und b), von b) und c) oder auch von a), b) und c) angewandt werden.

Eine besondere, voluminösere Art "Haargarn" wird nach den erfindungsgemäßen Verfahren erhalten, wenn der verwirbelte thermisch partiell überbeanspruchte und verstreckte MIamentstrang ein zweites Mal verwirbelt wird. Durch diese zweite Verwirbelung, die sowohl in einem Arbeitsgang mit der Verstreckung als auch gesondert ausgeführt werden kann, werden die gerissenen Einzelfilamente zu zusätzlichen Einzelfilamentschlaufen verblasen, so daß ein "Haar-Schlaufen-Garn" entsteht.

Die Verstreckung kann auch eine simultane oder konsekutive Strecktexturierung sein. Derartige Verfahren sind in der Literatur, insbesondere für die Falschdralltexturierung, beschrieben.

Beispiel 1

Aus Polyäthylenterephthalat-G-ranulat mit einer rel. Lösungsviskosität von 1,76 in 1 #iger Orthochlorphenollösung wurde aus einem Spinnextruder auf bekannte Art ein vororientiertes Filamentgarn mit einem Titer von dtex 270 f 36 bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 3400 m/min hergestellt. Die Spinnspulen wurden einer Streckzwirnmaschine vorgelegt, wo das Pilamentgara vor dem Lieferzylinder so verwirbelt wurde, daß nach dem Hakenfalltest 5-7 Verwirbelungspunkte pro Meter gemessen wurden.

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Der verwirbelte Filamentstrang wurde nun einer beheizten Galette mit einem Durchmesser von 11 cm mit Beilaufrolle zugeführt und von dieser durch eine zweite 160 ⁰C heiße, mit 400 m/min rotierende Galette mit Beilaufrolle verstreckt und über Ringläufer auf einen Kops gewickelt. Das Streckverhältnis betrug 1 : 1,7. Unter diesen Bedingungen wurden bei guter Lauf sicherheit "Haargarne" mit einer hohen Anzahl gerissener Einzelfilamente bei folgenden Prozeßbedingungen an der Liefergalette erhalten.

Temperatur der Liefergalette	Umschlingungen um die
(⁰C)	Liefergalette
150	4
160	4
170	3
180	3
190	CVJ
200	2
205	CVl
210	1
215	1
220	1

Beispiel 2

Polyäthylenterephthalat-Granulat wurde wie in Beispiel 1 gesponnen, vor dem Wickler jedoch verwirbelt und über eine 40 cm lange Heizplatte geführt. Der Verwirbelungsgrad betrug 15-20 Enoten/m nach Hakenfalltest. Zum Vergleich wurde auch nichtverwirbeltes Filamentgara hergestellt. Die mit

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verschiedenen Temperaturen der Heizplatte erstellten MIamentgarne wurden auf einer Streckzwirnmaschine über eine 6-fach umschlungene 90 ⁰C heiße Liefergalette und eine ebenfalls 6fach umschlungene 160 ⁰G heiße Streckgalette im Verhältnis 1 : 2,0 verstreckt und zwischen der Streckgalette und dem Kops ein zweites Mal verwirbelt.

Unter diesen Bedingungen ließen sich die beim Spinnen nicht verwirbelten Filamentgarne nicht verstrecken, wogegen die verwirbelt vorgelegten Filamentgarne mit steigender Heizbügeltemperatur eine zunehmende Anzahl von aus dem Filamentstrang herausragenden Einzelfilamentenden und -schlaufen aufwiesen. Bei hervorragender Laufsicherheit wurden so "Haar-Schlaufen-Garne" mit Festigkeiten von 4,4 g/dtex und Bruchdehnungen von 18 $> erhalten. In dieser Versuchsreihe wiesen die mit Heizbügeltemperaturen von Raumtemperatur bis 160 ⁰C erzeugten Garne nur eine sehr schwache und unzureichende, die im Bereich 160 ⁰C bis 220 ⁰C hergestellten Garne eine mäßige, die bei über 220 ⁰C Heizbügeltemperatur gespulten Mlamentgarne eine gute bis starke Haar-Schlaufen-Gharakteristik auf.

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Claims

Patentansprüche A

1. Verfahren zur Herstellung von Pilamentgarnen mit herausstehenden Enden gerissener Einzelfilamente, dadurch gekennzeichnet, daß nicht ganz ausgestreckte Filamentgarne zunächst verwirbelt, danach auf einem Kontaktheiζer thermisch partiell überbeansprucht und zuletzt voll verstreckt werden.

Verfahren zur Herstellung von Filamentgarnen mit herausstehenden Enden und Schlaufen gerissener Einzelfilamente, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 1 behandelten Pilamentgarne zusätzlich verwirbelt werden.

3. Verfahren zur Herstellung von Filamentgarnen mit herausstehenden Enden gerissener Einzelfilamente, dadurch gekennzeichnet, daß nicht ganz ausgestreckte Pilamentgarne zunächst verwirbelt, danach auf einem Kontaktheizer partiell thermisch überbeansprucht und zuletzt strecktexturiert werden.

4. Verfahren zur Herstellung von Filamentgarnen mit herausstehenden Enden und Schlaufen gerissener Einzelfilamente, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 3 behandelten Pilamentgarne zusätzlich verwirbelt werden.

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