DE2742941C2 - Spinndüse zur Erzeugung eines synthetischen Filamentes - Google Patents

Description

Spinndüsenöffnung ermöglicht die Herstellung eines Elementarfadens mit einem Querschnitt, der aus zwei Elementen besteht, von denen das eine geradlinige Auswüchse aufweist, durch deren gegenseitige Lage ein T-, kreuz- oder gabelförmiges Element gebildet wird, während das andere die Form eines Ringes hat Dieses Querschnittsprofil des Elementarfadens erlaubt, in ihm offene Kanäle (Kapillaren) zu erzeugen, die mit der Außenfläche der Faser auf der ganzen Länge derselben in Verbindung stehen. Diese Kanäle im Faden entstehen im ungeschlossenen Element des Fadenquerschnitts. Die vorhandenen Kanäle erhöhen das Feuchtigkeitsleitvermögen und Feuchtigkeittaufnahme des Elementarfadens, die gute hygienische Eigenschaften der Erzeugnisse aus diesen Fäden gewährleisten. Das ungeschlossene Vieleck der Spinndüse gestattet es, im Elementarfaden einen Hohlraum zu bilden, der eine niedrige Wärmeleitung gewährleistet- Bei dieser Querschnittsform des Elementarfadens kühlen sich die erwähnten Elemente aufgrund ihrer verschieden großen spezifischen Oberfläche (bezogen auf die Masseeinheit der Spinnschmelze) mit verschiedener Geschwindigkeit ab. Die Abkühlung des Elementes mit dem inneren Hohlraum geht langsamer vor sich. Dies ist durch vorhandene Luft (d. h. schleicht leitendes Medium), die in ihm eingeschlossen ist, sowie dadurch bedingt, daß dieses Element ringförmig ausgebildet ist, wodurch die Abkühlung nur an der Außenseite der Oberfläche stattfindet. Das Element der ungeschlossenen Kontur aus geradlinigen Auswüchsen aber kühlt sich sowohl an der Außen- wie auch an der Innenseite seiner Oberfläche ab, weshalb seine Abkühlung schneller erfolgt Infolge dieser ungleichmäßigen Abkühlung des Elementarfadens entstehen stabile dreidimensionale Kräuselungen, die an die Kräuselung der Naturwolle erinnert Außerdem gewährleisten die vorhandenen T-, gabel- und kreuzförmigen Auswüchse eine hohe Voluminösität und Haftfähigkeit des Fadens.

Der mit der erfindungsgemäßen Spinndüse erzeugte Faden besitzt zum Unterschied von den bisher bekannten wollähnlichen Chemiefäden gleichzeitig alle der natürlichen Wollfaser innewohnenden Haupteigenschaften: stabile Kräuselung, niedrige Wärmeleitung, hohes Feuchtigkeitsleitvermögen sowie hohe Voluminösität und Haftfähigkeit.

Es ist vorteilhaft, bei einer Spinndüse nach Patentanspruch 1 rechtwinklig an die Enden der weiteren Geraden parallel zur ersten Geraden gerade Spaltabschnitte anschließen zu is.ssen, derart, daß sie mit dem äußeren Abschnitt der ersten Geraden eine dreizinkige Gabel bilden.

Ferner schließt erfindungsgemäß an eine der Ecken des ungeschlossenen Vielecks das Element in Gestalt der dreizinkigen Gabel mit seinem geradlinigen Abschnitt an; senkrecht zu diesem kann von derselben Ecke ein weiterer geradliniger Abschnitt ausgehen.

Hierbei ist das ringförmige Element des Fadens halb so groß wie bei den vorstehend erwähnten Fadenquerschnitten. Außerdem befindet sich das ringförmige Element in der rechten oberen Ecke bezüglich der Symmetrieachse des Fadenquerschnittes. Das dreizinkige Element bildet zusammen mit dem zusätzlichen geradlinigen Auswuchs vier tiefe offene Kapillarkanäle. Zwischen dem zusätzlichen Auswuchs und dem ringförmigen Elemen; ist ein weiterer nicht so tiefer Kapiliarkanal vorhanden. Dieser Kapillarkanal verbessert die Sorptionseigenschaften des Fadens. Die Verminderung der Hohlraumgröße und die periphere iLage des Hohlraums bezüglich der Symmetrieachse des Querschnittsprofils verändern die Abkühlungsbedingungen des Fadens und tragen zur Erzeugung der feinen Fadenkräuselung bei, was für die Herstellung von Fäden geringer Lineardichte erwünscht ist, die zur Erzeugung von leichten Geweben erforderlich sind, welche sich zum Tragen in heißem und feuchtem Klima eignen.

Erfindungsgemäß kann an den vorstehend erwähnten geradlinigen Abschnitt, der von der Vielecksecke

ίο ausgeht senkrecht ein weiterer geradliniger Abschnitt anschließen, an dessen freiem Ende noch ein geradliniger Abschnitt vorhanden ist der zum Vieleck hin gerichtet ist wodurch ein zusätzliches ungeschlossenes Vieleck entsteht.

Beim Spinnen des Elementarfadens durch diese Öffnung der Spinndüse werden im Faden zwei geschlossene Vielecke gebildet, die zwei Hohlräume begrenzen.

Das dreizinkige Element bildet im Faden vier tiefe offene Kanäle. Der erzeugte Faden Lssitzt eine höhere strukturelle Steifheit und Elastizität ^nd kann zur Herstellung von Erzeugnissen aus Florgewebe mit einem gegen mechanische Einwirkungen stabilen Flor verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird die Strecke des geradlinigen Abschnitts, mit der die dreizinkige Gabel an das Vieleck anschließt und die zwischen dem dreizinkigen Element und dem Vieleck eingeschlossen ist, mindestens in ihrem mittleren Teil senkrecht von einem weiteren geradlini-

JO gen Abschnitt geschnitten.

Beim Spinnen des Elementarfadens durch diese öffnung mit zwei ungeschlossenen Vielecken werden im Faden zwei ungefähr gleiche innere Hohlräume erzeugt Der zusätzliche geradlinige Abschnitt bildet im Fadenquerschnitt zwei zusätzliche geradlinige Auswüchse, die zusammen mit dem dreizinkigen Element im Faden sechs tiefe, offene Kanäle ergeben, die auf der ganzen Fadenlänge mit der Außenfläche des Fadens in Verbindung stehen. Mit Hilfe der zusätzlichen geradlinigen Auswüchse werden im Fadenquerschnitt Massen von /Twei Querschnittsabschnitten ausgewogen: des aus dem dreizinkigen Element und zusätzlichen geradlinigen Auswüchsen bestehenden Abschnittes und des aus zwei ringförmigen Elementen bestehende?' Abschnittes.

•*5 Dies verringert etwas die Fadenkräuselung. Jedoch verbessert die Vergrößerung der Zahl der Kanäle die Sorptionseigenschaften beträchtlich. Dies verbessert die Möglichkeit einer Lüftung des Zwischenraums unter der Kleidung beträchtlich.

Ferner können erfindungsgemäß bei den Profil der fadenbildenden öffnung von der Ecke des ungeschlossenen Vielecks gleichzeitig ein geradliniger Abschnitt und ein Eijr.ient in Gestalt einer zweizinkigen Gabel ausgehen, die von den vorstehend erwähnten geradlmigen Abschnitten gebildet wird, wobei mindestens der mittlere Teil des geradlinigen Abschnittes der zweizinkigen Gabel, der zwischen dem zweizinkigen Element und der Vielecksecke eingeschlossen ist, senkrecht von einem anderen geradlinigen Abschnitt geschnitten wird.

Beim Spinnen durch diese öffnung wird ein Faden mit einem Hohlraum erzeugt der in bezug auf die Fadenachse am Umfang liegt. Das zweizinkige Element des Fadenquerschnitts und die geradlinigen Abschnitte bilden fünf tiefe K anal" und einen nicht so tiefen offenen Kanal, die mit der Außenfläche des Fadens auf der ganzen Länge desselben in Verbindung stehen. Dank der großen Zahl der offenen Kanäle und dem kleinen ,Hohlraum besitzt dieser Faden hohe SorDtionseieen-

schäften und eine feine Kräuselung. Er kann in leiehtLii Geweben und Wirkwaren verwendet werden, die für warmes und feuchtes Klima geeignet sind.

Anhand der Zeichnung und der Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Hs /eigen

Fig. I, 3, 5, 7. 9 und 11 verschiedene Querschnittsvarianten der fadenbildenden öffnungen der Spinndüse.

Fig. 2. 4, 6. 8. 10 und 12 die mit den jeweiligen Querschnittsvarianten der Öffnungen der Spinndüse orhaltenen Elementarfäden.

Das Spinnen des wollähnlichcn Fadens erfolgt aus beliebigen synthetischen thermoplastischen faserbildendcn Polymeren, so beispielsweise Polyamid, Polyester und dergleichen, und wird am Beispiel von Polycaprolactam erläutert.

In den folgenden Beispielen wird die Herstellung der Hlcmentarfädcn nach F i g. 2, 4, b, 8, 10 b/w. 12 mit den Spinndüsen gemäß F ig. 1.3.4. 7.9 bzw. Il beschrieben.

Beispiel I

Das Spinnen des wollähnlichen Polycaprolactam-Elementarfadcns erfolgt durch die Spinndüse, von der der Querschnitt einer der fadenbildenden Öffnungen in F i g. I dargestellt ist.

Das Spaltprofil der fadenbildenden öffnung der Spinndüse stellt ein ungeschlosscnes Viereck 12 dar, an dessen eine Seite, die der offenen Seite gegenüberliegt, ungefähr in der Mitte senkrecht dazu ein erster geradliniger Abschnitt 13 anschließt. Dieser Abschnitt 13 wird ungefähr in der Mitte von einer senkrechten Strecke 14 geschnitten, wodurch ein kreuzförmiges Element entsteht. Hierbei schließt der Abschnitt 13 mit seinem einen Ende an das Viereck 12 an. während sein anderes Ende 13;/ frei bleibt. Wenn der Elementarfaden aus der Spinndüse mit den öffnungen des gegebenen Profils gesponnen wird, bewirkt das ungeschlossene Viereck !2 h\\ Faden eine« inneren Hohlraum über seiner gesamten Länge. Um während des .Spinnvorgangs das Schließen der ungeschlossenen Kontur zu ermöglichen, muß die Trennungsgröße etwa 1 bis etwa 5 Spaltweiten betragen. Um die erwünschte Größe des inneren Hohlraums zu erhalten, d. h. für die erwünschten wänneisolicTcnden Eigenschaften des Elementarfadens, muß das Verhältnis der Seitenlangen des Vierecks 12 im Bereich von 0.5 bis 1 bei einer Seitenlänge von 0.3 bis 1.5 mm liegen. Das Verhältnis der Längen der geradlinigen Strecken zur Spaltweite beträgt 3 bis 9 bei der Spaltweite von 0,04 bis 0.12 mm.

Das kreuzförn-ige Profilelement gibt im Faden offene Kapillarkanäle, d. h. für die erwünschten Sorptionseigenschaften muß die Länge der geradlinigen Abschnitte 13 und 14 im Intervall von 0.5 bis 1.5 mm liegen. Das Spinnen des Elementarfadens durch die Spinndüse mit dem erwähnten Profil der Öffnungen erfolgt aus der Polycaprolactam-Schmelze mit einer relativen Viskosität von 2.4 und einer Temperatur von 262°C. Die Temperatur der Kühlluft ist 20^cC bei einer Zuführungsgeschwindigkeit von 23 m/sec. Die Spinngeschwtndigkeit beträgt 2800 m/sec. das Streckverhältnis des Fadens 3.0. Die Temperatur des zweiten Abzugsgalettenpaares beträgt 80^r C. Ein Querschnitt des Elementarfadens ist in F i g. 2 dargestellt.

Beim Spinnen durch die Spinndüse mit dem erwähnten Profil der fadenbildenden Öffnung wird ein Elementarfaden mit einem Querschnittsprofil erzeugt, das aus zwei Elementen besteht, von denen das eine — »C« — kreuzförmig, das andere — »B« — aber ringförmig ausgebildet ist. Bei dieser Querschnittsform sind zwei tiefe offene Kapillarkanäle vorhanden, die gute Sorptionseigenschaften des Elementarfadens, niedrige Wärmeleitung und stabile räumliche Kräuselung gewährleisten. Außerdem gibt der im Querschnittsprofil

b des Elementarfadens vom freien Ende 13.7 des geradlinigen Abschnittes 13 gebildete Auswuchs 15 dem polyphilen Faden, der aus den Elementarfäden mit dem gegebenen Querschnittsprofil besieht, durch Vergrößerung der Abstände zwischen den Fäden eine höhere Voluminösitiit.

Physikalisch-mechanische. Sorptions- und wärmeisolierende Kennwerte der ersponnenen wollähnlichen Fäden sind in der Tabelle I, Spalte I. angeführt.

Beispiel 2

Das Spinnen des wollähnlichen Polycaprolactam-Elementarfudens erfolgt wie vorstehend beschrieben durch eine Spinndüse mit dem Querschnitt einer der

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fil der fadenbildenden öffnung ist ähnlich dem von F ig. I. An den geradlinigen Abschnitt 14 des Profils von Fig. I schließen bei dem Profil von F i g. 3 senkrecht und im Endbereich ungefähr gleich lang ein /weiter und ein dritter geradliniger Abschnitt 16 bzw. 17 an. die vom Viereck 12 weg gerichtet sind, wodurch ein Element in Gestalt einer dreizinkigen Gabel entsteht. Beim Spinnen des Elementarfadens bildet das ungeschlossene Viereck '«2 einen inneren Hohlraum, das Element in Gestalt der dreizinkigen Gabel bildet ausreichend große und tiefe Kapillarkanälc. wenn die Größe der geradlinigen Abschnitte 16 und 17 im Bereich von 0.25 bis 0.60 mm liegt.

Das Spinnen des Elcmcntarfadens durch die Spinndüse mit dem angegebenen Profil der öffnungen erfolgt aus der Polycaprolactam-Schmclze mit einer relativen Viskosität von 2.6 und einer Temperatur von 2b5 C. Die Temperatur der Kühlluft ist 23'C bei einer Zuführungsgeschwindigkeit von 25 m/sec. Die Spinngeschwindigkeit beträgt 2700 m/min, das Streckverhältnis 2.8. Die Temperatur des zweiten Abzugsgalettenpaares beträgt 90" C.

Beim Spinnen durch die Spinndüse mit der angegebenen fadenbildenden öffnung wird ein Elementarfaden mit dem in Fig. 4 abgebildeten Querschnittsprofil

•*5 erzeugt, der aus zwei Elementen »B«. »D« besteht. Eines dieser Elemente, »D«. besitzt die Form einer dreizinkigen Gabel, das andere die Form eines Ringes. Das im Querschnittsprofil des Elementarfadens vorhandene Element »D« in Gestalt einer dreizinkigen Gabel gestattet es. das Feuchtigkeitsleitvermögen und die Kapillarität des Fadens durch Vergrößerung der A·.zahl der Kapillarkanäie und durch die Bildung von zwei zusätzlichen tiefen ofenen Kapillarkanälen zu erhöhen, deren Gesamtzahl vier beträgt. Außerdem erhöht das vorhandene Element in Gestalt der dreizinkigen Gabel die Voluminösität des polyphilen Fadens, der aus den Elementarfäden des angegebenen Querschnittsprofiis besteht, durch weitere Vergrößerung der Abstände zwischen den Fäden. Weitere physikalisch-mechanische Eigenschaften des ersponnenen Fadens sind in der Tabelle 1. Spalte 2. angeführt.

Beispiel 3

Das Spinnen des wollähnlichen Polycaprolactam-Elementarfadens erfolgt wie vorstehend beschrieben durch die Spinndüse mit dem Querschnitt der fadenbildenden Öffnungen nach F i g. 5.

Das Spaltprofil der fadenbildenden Öffnung der

Spinndüse stellt ein an einer Ecke ungeschlossenes Viereck 12 dar, an dessen Ecke »E« mit seinem geradlinigen Abschnitt 13 ein Element in Gestalt einer dreizinkigen Gabel anschließt, das dem in Fig. 3 abgebildeten Element ähnlich ist. Von derselben Ecke »E« des Vierecks 12 geht noch ein vierter geradliniger Abscisin 18 aus, der zum ersten Abschnitt 13 senkrecht ist. Das ungeschlossene Viereck mit der Trennungsgröße von etwa 1 bis etwa 5 Spaltweiten besitzt ein Längenverhältnis der kurzen zu der langen Jeite von 0,6 bis 1,0, wobei die Vieleckseiten eine ungefähr die halbe Länge der Seiten des Vierecks bei den Profilen der Spinnöffnungen von Fig. I und 3 besitzen. Das Längenverhältnis der Abschnitte 13, 14 und 18 zur Länge der Seite des Vierecks 12, an die die dreizinkige Gabel sich anschließt, beträgt jeweils 1 : 1,4; 1,2 : 1,8; 0,5 :0,9.

Das Spännen des Elcrneniariadens durch die Spinndüse mit dem angegebenen Profil der öffnungen erfolgt aus der Polycaprolactam-Schmelze mit einer relativen Viskosität von 2,65 und einer Temperatur von 267° C. Die Temperatur der Kühlluft ist 24⁰C bei einer Zuführungsgeschwindigkeit von 27 m/sec. Die Spinngeschwindigkeit beträgt 2900 m/min, das Streckverhältnis 2,9 bei einer Temperatur des zweiten Abzugsgaletlenpaares von 110° C.

Beim Spinnen durch die erwähnte fadenbildende öffnung der Spinndüse wird ein Faden mit einem in F i g. 6 abgebildeten Querschnittsprofil erzeugt, das aus folge; Jen Elementen besteht: einem Element »D« in Gestalt einer dreizinkigen Gabel, einem zusätzlichen Auswuchs 19. der vom zusätzlichen geradlinigen Abschnitt 18 gebildet ist, welcher von der Ecke »£Vdes Vierecks 12 ausgeht, und einem ringförmigen Element »B«. Hierbei hat im Gegensatz zu den vorstehend aufgeführten Fadenquerschnitten das ringförmige Element »β« ungefähr die halben Abmessungen.

Außerdem liegt das ringförmige Element »B« im Querschnittsprofil des Fadens in der rechten oberen Ecke in bezug auf die Symmetrieachse des Profils. Das dreizinkige Element »D« bildet zusammen mit dem zusätzlichen geradlinigen Auswuchs 19 und dem ringförmigen Element »B« vier tiefe offene Kapillarkanäle. Außerdem wird zwischen dem zusätzlichen Auswuchs 19 und dem ringförmigen Element »B« im Fadenquerschnitt ein zusätzlicher nicht so tiefer Kapillarkanal gebildet. Dieser Kapillarkanal verbessert die Sorptionseigenschaften des Fadens. Die Verminderung der Hohlraumgröße und periphere Lage des Hohlraums in bezug auf die Symmetrieachse des Profils verändern die Abkühlungsbedingungen des Fadens und gewährleisten eine feine Kräuselung des Fadens, was zur Herstellung von Fäden mit geringer Lineardichte günstig ist. Sie sind zur Erzeugung von leichten Geweben mit guten hygienischen Eigenschaften geeignet, die unter Bedingungen eines heißen und feuchten Klimas tragbar sind.

Physikalisch-mechanische Eigenschaften des ersponnenen Fadens sind in der Tabelle 1, Spalte 3, angegeben.

Beispiel 4

Das Spinnen des wollähnlichen Polycaprolactam-Elementarfadens erfolgt wie vorstehend beschrieben durch die Spinndüse mit dem Querschnitt der fadenbildenden Öffnungen nach F i g. 7.

Das Spaltprofil der fadenbildenden öffnung der Spinndüse ist dem in F i g. 5 abgebildeten ähnlich. An den geradlinigen vierten Abschnitt 18 schließt senkrecht zu ihm ein fünfter geradliniger Abschnitt 20 an. Am freien Ende des fünften Abschnittes 20 liegt senkrecht zu ihm noch ein sechster geradliniger Abschnitt 21 an, der zum Viereck 12 gerichtet ist, wodurch ein zusätzliches ungeschlossenes Vieleck 22 entsteht, das der Größe nach dem Viereck 12 in etwa gleich ist. Das Längenverhältnis der Abschnitte 20 und 21 zur Länge des Abschnittes 18 beträgt jeweils 1,1 : 1,3 und 0,5 :0,8. Die Seitenlängen des Vielecks 22 sind ungefähr halb so

ίο groß wie die Seitenlängen des Vierecks 12 in den Profilen von F i g. 1 und 3.

Das Spinnen des Elementarfadens durch die Spinndüse mit dem angegebenen Profil der öffnungen erfolgt aus der Polycaprolactam-Schmelze mit einer relativen Viskosität von 2,64 und einer Temperatur von 268°C. Die Temperatur der Kühlluft ist I9°C, bei einer Zuführungsgeschwindigkeit von 28 m/sek. Die Spinnge-SCMw'indigkcit beträgt 3ΐ00 ϊϊίΛϊιιύ, (Jas Sireck verhältnis 2,5 bei der Temperatur des zweiten Abzugsgalettenpaares von 125⁰C.

Beim Spinnen durch diese Spinndüsenöffnung besitzt der Ele-Tientarfaden gemäß Fig.8 zwei geschlossene ringförmige Elemente »B« und »F«, die im Faden zwei kleinere Hohlräume bilden, sowie ein dreizinkiges Element »D«, das im Faden vier tiefe offene Kapillarkanäle bildet. Der erzeugte Faden besitzt größere Struktursteifheit und Elastizität. Der polyphile Faden, der aus den Elementarfäden mit dem gegebenen Querschnittsprofil besteht, kann zur Herstellung von Flor^eweben mit einem gegen mechanische Einwirkungen widerstandsfähigen Flor verwendet werden. Physikalisch-mechanische Kennwerte des ersponnenen Fadens sind in Tab. I. Spalte 4, angeführt.

Beispiel 5

Das Spinnen des wollähnlichen Polycanrolariam-Elementarfadens erfolgt wie vorstehend beschrieben durch die Spinndüse mit dem Querschnitt der fadenbildenden öffnung nach F i g. 9 dargestellt ist.

Das Spaltprofil der fadcnbildcnden öffnung ist dem Profil von F i g. 7 ähnlich. Der geradlinige Abschnitt, mit dem die dreizinkige Gabel an das Viereck 12 anschließt, wird ungefähr in dessen Mitte von einem senkrechten siebten Abschnitt 23 geschnitten. Das Verhältnis der Länge des Abschnittes 23 zur Länge des Abschnittes 13 beträgt 1.3 :2.

Das Spinnen des Elementarfadens durch die Spinndüse mit dem angegebenen Profil der Spinnöffnungen erfolgt aus der Polycaprolactym-Schmelze mit einer relativen Viskosität von 2,6 und einer Temperatur von 27O⁰C. Die Temperatur der Kühlluft ist I9°C bei einer Zuführungsgeschwindigkeit 29 m/sec. Die Spinngeschwindigkeit beträgt 3200 m/min, das Streckverhältnis 235 bei einer Temperatur des zweiten Abzugsgalettenpaaresvon 135° C.

Beim Spinnen durch diese Öffnung besteht das in Fig. 10 abgebildete Querschnittsprofil des Elementarfadens aus folgenden Elementen: zwei ringförmigen Elementen »B«und »F«, einem Element in Gestalt einer dreizinkigen Gabel »D« und zwei zusätzlichen geradlinigen Auswüchsen 24 und 25. Die zwei ringförmigen Elemente »B« und »F« bilden im Faden zwei Hohlräume, die nach ihrer Größe den Hohlräumen in dem Faden analog sind, dessen Querschnitt in Fig.6 und 8 abgebildet ist. Das Element in Gestalt der dreizinkigen Gabel »D« und die zwei zusätzlichen Auswüchse 24 und 25 bilden zusammen mit den ringförmigen Elementen sechs tiefe offene Kapillarka-

näle. Außerdem wiegen die vorhandenen zwei zusätzlichen Auswüchse 24 und 25 die Massen der zwei Abschnitte des l'adenqucrschnillcs auf. von denen der eine das Kleinem in Gestalt der dreizinkigen Gabel »Du und die zwei zusätzlichen geradlinigen Auswüchse 24 und 25. der andere aber die zwei ringförmigen F.lemente »ÖKiiiid »Γ« umfal3l.

Dies verringert etwas die Fadenkräuselung. Jedoch verbessert die Vergrößerung der Anzahl der tiefen offenen Kapillarkanäle die Sorptionseigenschaften beträchtlich. Dadurch erhält man eine gute Lüftung des unter der Kleidung bestehenden Zwischenraumes beim Tragen. Physikalisch-mechanische Eigenschaften des ersponnenen Fadens sind in der Tabelle I. Spalte 5. angeführt

Beispiel b

Das Spinnen des wollähnlichen Polyeaprolactam-F.lementarfadcns erfoigt wie vorstehend beschrieben dwell die Spinndüse mit dem Querschnitt der fadenbildenden öffnungen nach Fig. II. Das Spaliprofil der fadenbildendcn öffnung der Spinndüse stellt ein ungeschlossenes Viereck 12 ahnlich dem in Fig. 5 abgebildeten dar. An eine der Ecken »E« dieses Vierecks schließt ein Element in Gestalt einer zweizinkigen Gabel an. das von den Abschnitten 13,16,17 und 14 gebildet ist.

Von derselben Ecke »E« des Vierecks 12 geht ein vierter geradliniger Abschnitt 18 aus. der zum erwähnten ersten Abschnitt 13 senkrecht ist. Der Abschnitt 13 wird ungefähr in dessen mittlerem Teil senkrecht dazu von dem geradlinigen Abschnitt 23 geschnitten. Hierbei sind die Größen der erwähnten Abschnitte und deren Verhältnisse zueinander den Größen derselben Abschnitte in den Profilen von Fig. 5. 7 und 9 analog. Das Spinnen des Elementarfadcns durch die Sniiindüsc mit dem erwähnten Prufil der .Spinnöffnungen erfolgt aus der Polycaprolaeiam-Schmelze mil einer relativen Viskosität \<>n 2.72 und einer Temperatur von 275 C. Die Temperatur der "> Kühlluft botragt 19 C bei einer Zufuhrungsgesclmindigkeit von Si m/sec. Die Spinngeschwindigkeit beträgt 3500 m/min, das Streckverhältnis 2.b bei der Temperatur des zweiten Abzugsgalettenpaares von I 50'C.

Beim Spinnen durch diese Öffnung besieht das

H) Querschnittsprofil des in Fig. 12 abgebildeten F.lementarfadcns aus einem Element »G« in Gesn\li einer zweizinkigen Gabel, drei geradlinigen Abschnitten 24, 25 und 19 sowie einem ringförmigen Element »B«. Das ringförmige Element »B« bildet im Elemenuirfaclen

π einen Hohlraum, der seiner Größe nach dem Hohlraum in dem Faden ähnlich ist. dessen Querschnitt in Fig 'j abgebildet ist und bezüglich des Symmetrieachse des Profils am Umfang liegt. Die geradlinigen Auswüchse

-'<> Gabel bilden zusammen miteinander und mit dem ringförmigen Element fünf tiefe offene Kapillarkanäle und einen nicht so tiefen Kanal, der vom Auswuchs 19 zusammen mit dem Element »B« gebildet wird.

Dank der großen Zahl der Kapillarkanäle und dem

:i geringen Hohlraum besitz! dieser Faden hohe Sorptionseigenschaften und eine feine Kräuselung. Er kann in leichten Geweben und Wirkwaren verwendet werden, die für heißes und feuchtes Klima geeignet sind. Wie aus der Tabelle I ersichtlich, besitzen polyphile Fäden, die aus an der Spinndüse mit den erfindungsgemäßen Profilen der Spinnöffnungen erzeugten Elementarfäden bestehen, gleichzeitig alle den wollähnlichen Faden innewohnenden Eigenschaften: niedrige Wärmeleitung, beständige räumliche Kräuselung und gute

ü hygienische Eigenschaften.

Tabelle 1

Kennwerte

Capronfaden Wollgarn

1. Lineardichte, tcx

2. Zahl der Elementarfäden im polyphilen Faden

3. Reißkraft, N/tex

4. Relative Reißdehnung, %

5. Sorptionseigenschaften:

- Kapillarität, mm

- Wasseraufnahme, %

- Feuchtigkeitsabgabe, %

6. Wärmeleitzahl, W/m ° K

7. Dreidimensionale Kräuselung des polyphilen Fadens

- Kräuselungszahl je 1 cm

8. Anfangsmodul, Pa

9. Drehsteifheit, in vereinbarten Einheiten

10. Totale Formänderung, %

11. Anteil der umkehrbaren Formänderung

12. Relative Festigkeit, %

- im Knoten

- in der Schlinge

13. Dauerzugfestigkeit, Zykl. x 1000

4. Dauerbiegefestigkeit, Zykl. x 1000

5. Scheuerfestigkeit, Zykl. x 1000

6. Schrumpfung im siedenden Wasser, %

15,7	15,7	15,7	15,7	15,7	15,7	15,6	I /,8
45	45	45	45	45	45	45
0,41	0,39	0,43	0,42	0,43	0,42	0,41	0,26
26,7	26,8	26,7	27,9	27,1	25,7	28,2	14,4
57	60	64	59	70	66	28	25
76	84	90	85	96	93	42	96
34	39	44	40	45	45		18
0,040	0,038	0,042	0,041	0,038	0,043	0,049	0,040
2-6	2-8	2-10	2-7	2-8	2-10	keine	5-12
						Kräuselung
2,2 · 10'	2,1 ■ IG7	2,4 · 107	2,3 · 107	2,2 · 10'	2,4 · 107	2,1 · 107	0,76 ·
119	122	123	125	174	123	109	92
5,3	6,2	4,9	6,4	5,7	5,9	5,5	2,2
0,93	0,93	0,95	0,97	0,95	0,98	0,97	0,69
99	98	98	97	93	96	98	96
99	97	99	98	94	97	95	87
>30	>30	>30	>30	>30	>30	>30	0,25
>50	>50	>50	>50	>50	>50	>50	25,2
48	51	59	47	52	55	48	1,9
14,7	13,8	15,5	15,6	14,9	15,1	11,2	5,4

10⁷

13 14

. J₇ Bereich hinaus führt zur Steigerung der Wärmeleitung

^p' des wollähnlichen Fadens und zu einer Uberverdichtung

Polyphile Fäden, die aus den Elementarfäden des Fadens, was zur Verringerung seiner Voluminösität

bestehen, die an der Spinndüse mit den vorgeschlagenen und zur Erhöhung seiner Struktursteifheit führt

Spinnöffnungen srsponnen sind, werden mit einer s Eine zu geringe Drehung verschlechtert die Sorp-

Drehung im Bereich von 10 bis 1500 Dr/m versehen. Die tionseigenschaften der Fäden und daraus hergestellten

erwähnte Drehung wird den polyphilen Fäden zur Erzeugnisse.

Verbesserung der Eigenschaften der wollähnlichen Physikalisch-mechanische Eigenschaften des wollähn-

Fäden und der Ergebnisse der Textilverarbeitung erteilt. liehen polyphilen Fadens mit verschiedenen Drehungen

Die Erhöhung der Drehung über den erwähnten io sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2

Kennwerte	Muster	11,6 · ΙΟ"10	2	3	4
	1	0,042	500	1000	1500
1. Drehungsgröße, Dr./m	10	56	0,45	0,44	0^9
2. Reißkraft, NAex	0,43	0,35	2*,6	29,3	33,1
3. ReiBdehmwg, %	26/7		5,8	6,7	7,2
4. Totale Formänderung, %	5,1	0,94	0,97	0,97
5. Anteil der umkehrbaren Forminderung 0,92	110	111	118
6. Drehsteifheit, in vereinbarten Einheiten 101	11,4 · ΙΟ"10	10,3 ■ 10"10	10,5 · 10"10
7. Elektrisierbarkeit, C/m	0,045	0,049	0,050
8. Wärmeleitzahl, W/m ° K	5»	60	63
9. Kapillarität, mm	0,29	0^6	0,23
10. Durchmesser, mm	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

ι 2 baumwoll- und hanfähnlichen Fasern sowie Fäden und Patentansprüche: Erzeugnissen aus ihnen. Wollähnliche Chemiefasern und -fäden erhält man

1. Spinndüse zur Erzeugung eines synthetischen dadurch, daß man ihnen ein kompliziertes Querschnitts-Filamentes, deren Spinnöffnung die Gestalt eines 5 profil sowie einen inneren Hohlraum mittels Spinnen profilierten Spaltes in Form eines offenen Vielecks durch eine Spinndüse mit profilierter fadenbildender mit einer sich seitlich rechtwinklig anschließenden öffnung gibt und die Kräuselung des erzeugten Fadens ersten Geraden hat die von einer weiteren Geraden bzw. der Fsser sicherstellt

rechtwinklig geschnitten wird, dadurch ge- Es sind Fäden bekannt, die mit üblichen Spiuüdüsen

kennzeichnet, daß die weitere Gerade (14) sich io erzeugt werden und eine Kräuselung besitzen, die durch

beiderseits der ersten Graden (13) erstreckt asymmetrische Abkühlung des Fadens in der zu seiner

2. Spinndüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Verschiebung senkrechten Richtung erzielt wird,
zeichnet, daß sich rechtwinklig an die Enden der Es sind auch Fäden bekannt, die mit üblichen weiteren Geraden (14) und parallel zur ersten Spinndüsen erzeugt werden und eine Kräuselung Geraden (13) gerade Spaltabschnitte (16, 17) 15 b°sitzen, die für die wollähnlichen Fasern und Fäden anschließen, derart, daß sie zusammen mit dem erforderlich ist Die Kräuselung erhält der Faden äußeren Abschnitt (13a) der ersten Geraden (13) entweder durch Anwendung von zwei und mehr eine dreizinkige Gabel bilden. _ Komponenten, die ungleiche Schrumpf- bzw. Quellei-

3. Spinndüse nach Anspruch 2, dadurch gekenn- genschaften besitzen, oder durch asymmetrische Abkühzeichnet, di3 das Element in Gestalt der dreizinki- 20 lung in der zur Längsrichtung des Fadens senkrechten gen Gabel mit seinem geradlinigen Abschnitt (13) an Richtung.

eine der Ecken (E)des ungeschlossenen Vielecks (12) Die bekannten Verfahren zur Verleihung einer

anschließt, von der noch ein weilerer geradliniger Kräuselung sind aufwendig, da sie besondere zusätzliche

Abschnitt (18) senkrecht zum geradlinigen Abschnitt Einrichtungen erfordern.

(13) ausgeht. 25 Bekannt sind ferner Spinndüsen, deren fadenbildende

4. Spinndüse nach Anspruch 3. dadurch gekenn- Öffnungen ein unrundes Profil besitzen, die die zeichnet, daß an den geradlinigen Abschnitt (18) Erzeugung von wullähnlichen hohlen Fäden mit senkrecht zu ihm ein geradliniger Abschnitt (20) unrundem Querschnittsprofil ermöglichen, welche geanschließt, an dessen freiem Ende senkrecht zu ihm wisse wollähnliche Eigenschaften besitzen: niedrige ein weiterer geradliniger Abschnitt (21) liegt, der 30 Wärmeleitung, erhöhte Haftfähigkeit und Voluminösizum Vieleck (12) hin gerichtet ist. wodurch ein tat, optische Eigenschaften.

zusätzliches ungeschlossenes Vieleck (22) gebildet Beispielsweise ist durch die SU-PS 2 86 130 eine

wird. Spinndüse zum Erspinnen einer wollähnlichen hohlen

5. Spinndüse nach Anspruch 4. dadurch gekenn- Chemiefaser bekannt, bei der die Spinnöffnung als ein zeichnet, daß die zwischen den Λ jschnitten (14) und 35 Spalt ausgebildet ist. dessen Profil ein ungeschlossenes (18) eingeschlossene Strecke des geradlinigen Vieleck mit mindestens drei Auswüchsen darstellt, von Abschnittes (13) mindestens in ihrem mittleren Teil denen jeder senkrecht zu einer der Vielecksciten liegt, senkrecht von einem weiteren geradlinigen Ab- Die beim Spinnen durch obige öffnung erzeugte schnitt (23) geschnitten wird. Faser kommt in bezug auf Wärmelc^:3ung. Raumdichte.

6. Spinndüse nach Anspruch 2 und 3, dadurch -to Haftfähigkeit der Naturwolle nahe. Die wichtigsten gekennzeichnet, daß die Strecke (14) und die Kennwerte, die ihre hygienischen eigenschaften, wie geradlinigen Abschnitte (13, 16 und 17) relativ Fcuchtigkeitsleitvermögen. bestimmen, sind praktisch zueinander derart liegen, daß sie die Form einer unverändert. Außerdem besitzt die durch die Spinndüse zweizinkigen Gabel bilden, die mit ihrem geradlini- nach der SU-PS 286 130 gesponnene Faser keine gen Abschnitt (13) an die Ecke (E)des Vielecks (12) 45 Kräuselung, die zur Imitation der Wollfaser notwendig anschließt, von der der geradlinige Abschnitt (18) ist. Jene Kräuselung des Fadens aber die ihm auf

Ü ausgeht, wobei mindestens der mittlere Teil des mechanischem Wege verliehen wird, geht bei Verarbei-

(jfj Abschnittes (13) senkrecht zu ihm vom Abschnitt tung und Betrieb rasch verloren. Deshalb werden diese

|i (23) geschnitten wird. Fasern vorwiegend als Zusätze zur Naturwolle verwen-

f-l *■' del, wobei ihr Anteil bei Vermischung mil der Wolle

''; 30% nicht übersteigt. Somit besitzen die bisher

fH bekannten Chemiefasern und -fäden gleichzeitig keine

t_:, der natürlichen Wollfaser insgesamt innewohnenden

"■' Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinndüse zur Eigenschaften, nämlich niedrige Wärmeleitung, stabile

!■, Erzeugung eines synthetischen Filamentes, deren 55 Kräuselung, gutes Feuchtigkeitslcitvermögen und hohe

>v· Spinnöffnung die Gestalt eines profilierten Spaltes in Feuchtigkeitsaufnahme und Voluminösitäi, sondern nur

U Form eines offenen Vielecks mit einer sich seitlich einige der erwähnten Eigenschaften.

fi rechtwinklig anschließenden ersten Geraden hat. die Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine

t'S von einer weiteren Geraden rechtwinklig geschnitten Spinndüse zur Erzeugung eines Elementarfadens zu

$ wird. ⁶⁰ schaffen, die eine Spinnöffnung mit einem solchen Profil

Eine solche Spinndüse ist durch die DE-ÖS 16 60 612 hat, daß die Erzeugung eines Fadens möglich ist. der

bekannt. gleichzeitig alle erwähnten Eigenschaften der Natur-

Die Anwendung von Profilfasern und -fäden gestat- wolle besitzt, nämlich niedrige Wärmeleitung, stabile

tet. physikalische und geometrische Eigenschaften von Kräuselung und hohe hygienische Eigenschaften, wie

daraus hergestellten Textilerzeugnissen zu verbessern. f> Wasseraufnahme. Kapillarität. Feuchtigkeitsabgabe.

Der Mangel an Naturfasern sowie immer strenger Die gestellte Aufgabe wird durch den Gegenstand des

werdende Anforderungen an die Weichheit der Anspruchs I gelöst.

Erzeugnisse führten zur Schaffung von woll-. seide-. Das erfindungsgemäße Profil der fadenbildendcn