DE2807418A1

DE2807418A1 - Bauschgarn, insbesondere hochbauschgarn, und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2807418A1
Application number: DE19782807418
Authority: DE
Inventors: Hajime Arai; Kiyoshi Nakagawa; Yoshiaki Sato
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1978-08-24
Also published as: JPS5822573B2; JPS53106842A; IT1105824B; IT7803339A0; US4167847A; GB1590207A

Description

Toray Industries„ Inc. Tokyo / Japan

Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, aus einem thermoplastischen Mehrfadengarn, das aus einer Vielzahl Einzelfäden besteht» Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauschgarnes, insbesondere Hochbauschgarnes, bei dem man ein thermoplastisches Mehrfadengarn dem Einfluß einer turbulenten Strömung aussetzt, derart,, daß die Einzelfäden Schlaufen- bzw» Schlingen bilden und miteinander verschlungen und verflochten werden«

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Verfahren zur Herstellung von Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, aus einem Mehrfadengarn, sind bekannt. Bei diesen Verfahren wird ein Mehrfadengarn dem Einfluß einer turbulenten Strömung ausgesetzt, um die Einzelfäden Schlaufen bzw. Schlingen bilden zu lassen und die einzelnen Fäden miteinander zu verschlingen und zu verflechten.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5o-88659 ist weiterhin ein Verfahren beschrieben, um bei einem Bauschgarn, dessen Einzelfäden Schlaufen und Schlingen bildenden und miteinander verschlungen und verflochten sind, die Bauschigkeit zu erhöhen, um dadurch Stoffe mit erhöhter Bauschigkeit und Weichheit herstellen zu können.

Gemäß diesem bekannten Verfahren wird ein sich kontinuierlich bewegendes thermoplastisches Mehrfadengarn, das unter einer Spannung bzw. Padenzugkraft steht, die geringer ist als eine thermische Schrumpfspannung, mit einem erhitzten Körper in Kontakt gebracht, so daß Kräuselabschnitte, unterschiedlich thermisch geschrumpfter Abschnitte und unterschiedliche Fadenlängen sich willkürlich in Garnlängsrichtung abwechseln bzw. verteilen. Das Garn wird anschließend durch einen turbulenten Strömungsbereich hindurchgeführt, um die Kräuselabschnitte und Schlingen bzw. Schlaufen der einzelnen Fäden miteinander zu verflechten und zu verschlingen, und das Garn wird anschließend zu einem Garnkörper aufgewickelt. Auf diese Weise wird ein spinnähnliches texturiertes Fadengarn erhalten, das nach einer Hitze- bzw. Wärmebehandlung eine ausgezeichnete Bauschigkeit aufweist. Das Bauschgarn hat insbesondere eine erhöhte Bauschigkeit gegenüber einem Bauschgarn, welches in der Weise hergestellt ist, daß das Mehrfadengarn nur dem Einfluß einer turbulenten Strömung ausgesetzt wird. Das gemäß der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5o-89659

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hergestellte Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, hat jedoch den Nachteil, daß es eine Vielzahl von lockeren bzw» ;losen Fadendurchhängen aufweist _B die aus der Oberfläche des Garnes nach außen treten_β Diese Fadendurchhänge sind insbesondere beim Abwickeln des Bauschgarnes von dem garnkörper hinderliehο Derartige Fadendurchhänge verflechten sich sehr leicht bei anschließenden Verarbeitungsprozessen„ beispielsweise beim Stricken oder Weben„ wodurch die Einzelfäden häufig gebrochen werden. Diese Fadendurchhänge bleiben weiterhin leicht an Stricknadeln hängen _B wodurch die Produktivität bei der anschließenden Stoffherstellung vermindert wird„

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _B ein eine hohe Baüschigkeit aufweisendes Bauschgarn bzw» Hochbauschgarn zu ischaffen _B welches nicht mit den Wachteilen der bekannten Garne dieser Art behaftet ist_o Das erfindungsgemäße Bauschgarn* insbesondere Hochbauschgarn, das aus einem thermoplastischen Mehr fadengarn hergestellt ist„ soll sich außer= .dem ähnlich wie Spinngarn anfühlen und auch so aussehen _B dohc es soll einen spinngarnähnlichen Griff und ein entsprechendes Aussehen.haben« Das Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn soll sich außerdem leicht von Garnkörpern bzw_o Spulen wieder abwickeln lassen, so daß mit hoher Produktivität Stoffe aus diesem Garn hergestellt werden können„

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Bauschgarn,, insbesondere Hochbauschgarn dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelfaden in Längsrichtung willkürlich unterschiedlich thermisch geschrumpft ist bzw. ein sich willkürlich ändern=· des thermisches Schrumpfverhalten hat, daß außerdem die Fäden in Querebenen des Garnes willkürlich thermisch geschrumpft sind bzw. ein willkürlich sich änderndes thermisches Schrumpfverhalten haben„ daß die Anzahl der Schlingen, die von der Oberfläche des Faden= bzw«. Faserbündels

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abstehen größer ist als 3ooo je Meter, und daß die Anzahl der losen bzw. lockeren Fadendurchhänge, die von der Oberfläche eines Faden- bzw. Faserbündels nach außen treten und die einen maximalen Abstand von der Oberfläche eines Faserbzw. Fadenbündel größer als 2,5 mm haben, kleiner als o,8 (Anzahl der Durchhänge pro Meter) ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauschgarnes, insbesondere Hochbauschgarnes aus einem thermoplastischen Mehrfadengarn ist dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das sich kontinuierlich bewegende Mehrfadengarn mit einer niedrigen Fadenspannung mit einem erhitzten Körper derart in Kontakt bringt, daß die Einzelfäden in ihrer Längsrichtung sich willkürlich ändernde Werte thermischen Schrumpfens bzw. Schrumpfverhaltens, unterschiedliche Längen von Einzelfäden und willkürlich angeordnete lockere bzw. lose bogenförmige Abschnitte haben,

b) auf das sich bewegende Garn einen Druckmittelstrahl richtet, um die sich bewegenden Einzelfäden miteinander zu verschlingen bzw. zu verflechten,

c) bevor oder nachdem das Garn mit dem erhitzten Körper

in Kontakt gebracht wird, die miteinander verschlungenen bzw. verflochtenen Fäden mit einer Überschußanlieferung von 1o % oder mehr in den Bereich einer turbulenten

Strömung bringt, die durch Ausstoßen eines Strömungs-

2 mediums mit einem Druck von 3,ο kg/cm oder mehr erzeugt wird, um die Fäden zu einer Schlingen- bzw. Schlaufenbildung zu bringen, und

d) daß man das Garn zu einem Garnkörper aufwickelt.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichntang näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1A in vergrößerter Darstellung einen Längenabschnitt des erfindungsgemäßen Bausch- bzw. Hochbauschgarnes;

Fig. 1B eine vergrößerte Darstellung eines das in Fig. 1A dargestellte Bauschgarn bildenden Einzelfadens;

Fig. 1C in schematischer Darstellung eine Seitenansicht
eines Abschnittes des erfidndungsgemäßen Bauschgarnes zur Erläuterung der Messung der Fadenschlingen und Fadendurchhänge;

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauschgarnes;

Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht einer Einrichtung zur Messung des Bauschigkeitsgrade;

Fig. 4A, 4B, und 4C in schematischer Darstellung aufeinander folgende Schritte zur Messung des Bauschigkeitsgrades, und

Fig. 5 ein typisches Fadenzugkraf-Dehnungs-Diagramm des

erfindungsgemäßen Bauschgarnes, insbesondere Hochbauschgarnes , welches Diagramm zur Bestimmung der Schiingenstabilität dient.

Das in Fig. 1A dargestellte Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, ist aus einem thermoplastischen Mehrfadengarn hergestellt, das miteinander verschlungene bzw. verflochtene Einzelfäden bzw. Einzelfasern umfaßt, wobei eine Vielzahl von Schlaufen bzw. Schlingen 1 von der Oberfläche S eines Faserbündels abstehen.

Fig. 1B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Einzelfadens des in Fig. 1A dargestellten Garnes; der eine Schlinge bzw. Schlaufe 1 bildende Einzelfaden umfaßt Fadenabschnitte 2, die in wesentlichem Umfang einer Hitzebehandlung unterworfen

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- 1ο -

worden sind, und Fadenabschnitte 3, die nicht in wesentlichem Umfang irgendeiner Hitzebehandlung unterworfen gewesen sind. Diese Fadenabschnitte 2 und 3 unterschiedlicher Länge wechseln sich über die gesamte Fadenlänge ab. Die Anzahl der Schlingen bzw. Schlaufen (Schlaufenzahl) je Meter des erfindungs gemäßen Bauschgarnes liegt über 3ooo, und zwar gemessen gemäß der im folgenden beschriebenen Methode.

Der Einzelfaden bildet gemäß Fig. 1C über seine gesamte Länge locker bzw. lose durchhängende Fadenabschnitte 5.

Erfindungsgemäß ist die Gesamtanzahl an lockeren Fadenabschnitten 5 je Meter des Bausch games auf eine Anzahl kleiner als o,8 reduziert. Die Methode zum Messen der Anzahl der lockeren Fadenabschnitte 5 (Durchhangszahl) wird ebenfalls im folgenden beschrieben.

Das erfindungsgemäße Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, ist aus Einzelfäden zusammengesetzt, von denen jeder in Fadenlängsrichtung unterschiedliche thermische Schrumpfwerte aufweist; die Fäden liegen dabei in einem Querschnitt quer zur Richtung des Garnes und haben unterschiedliche thermische Schrumpfwerte. Das erfindungsgemäße Garn oder der daraus hergestellte Stoff hat daher nach der Hitze- bzw. Wärmebehandlung eine erhöhte Bauschigkeit. Das Ausmaß der Bauschigkeit des Bausch- bzw. Hochbauschgarnes wird mittels einer im folgenden noch beschriebenen Methode gemessen. Der Unterschied zwischen den Bauschigkeitwerten vor und nach der Hitzebehandlung soll vorzugsweise

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größer als 5 cm /g, und insbesondere mehr als 7 cm /g betragen. Das Ausmaß der Bauschigkeit soll vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 6 cm /g bis 15 cm /g liegen, damit das Garn eine größere Schlingenzahl als 3ooo je Meter hat und sich

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ähnlich wie ein Spinngarn anfühlt und auch ein solches Aussehen hat; das Garn soll weiterhin auch leicht von einem Garnkörper abnehmbar sein und sich in einem anschließenden Verarbeitungsschritt in einfacher Weise zu einem Stoff oder dergleichen verarbeiten lassen. Das erfindungsgemäße Garn mit dem oben geschilderten Aufbau wird im wesentlichen in der in Fig. 2 schematisch dargestellten Weise hergestellt.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Streckstation S- und eine sich direkt an diese Streckstation S., anschließende Bauschstation S₂. Die Streckstation S₁ umfaßt zwei Streckzylinder 7 und 12, zwischen denen sich ein Streck- oder Heizzapfen befindet. Falls erwünscht kann zwischen dem Streck- oder Heizzapfen 8 und dem Streckzylinder 12 eine Heizplatte 9 angeordnet sein. Die Art und Weise des Verstreckens ist jedoch nicht auf die an Hand von Fig. 2 beschriebene Ausfuhrungsform beschränkt, d.h. im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich andere Streckmethoden anwenden. Ein von der Spule 1o abgewickeltes thermoplastisches und unverstrecktes Mehrfadengarn 11 wird zwischen den Streckzylindern 7 und 12 verstreckt, um der Bauschstation S₂ ein verstrecktes Garn 11' zuzuführen. Falls erwünscht kann ein zweites unverstrecktes Garn 11A, das von gleicher oder unterschiedlicher Art ist wie das Garn 11, von einer Spule 1oA abgezogen und zusammen mit dem Garn 11 der Streckstation S.. zugeführt werden„ um ein kombiniertes verstrecktes Garn zu erhalten.

Das der Bauschstation S₂ zugeführte verstreckte Garn 11' wird einem sogenannten willkürlich arbeitenden Heizdorn 13 zugeführt und anschließend einer Verschling™ bzw» Verflechtstation 14, die beide zwischen dem Streckzylinder 12 und einem weiteren Zylinder 15 angeordnet sind. Die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 15, die sich von der Umfangsgeschwindigkeit

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des Streckzylinders 12 unterscheidet, ist so ausgelegt, daß einerseits an einem Punkt des Heizdornes 13 zum Lösen bzw. Lockern der Einzelfäden eine niedrige Garnspannung erzeugt wird, die niedriger ist als die thermische Schrumpfspannung des Garnes (vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 mg/d und 12o mg/d, oder insbesondere in einem Bereich zwischen 1o mg/d bis 6o mg/d), und daß andererseits das sich bewegende Garn mit dem Heizdorn 13 während eines kurzen Zeitraumes in Kontakt gebracht wird, der ausreicht, daß die Wärme von dem Heizdorn 13 nicht gleichmäßig jedem Bereich des Garnes zugeführt wird. Durch den Kontakt des sich bewegenden Garnes mit dem Heizdorn 13 erfolgt eine unterschiedliche thermische Schrumpfung der Fäden, was zu unterschiedlichen Fadenlängen führt, wobei locker bzw. lose durchhängende im wesentlichen bogenförmige Fadenabschnitte gebildet werden. Das den Heizdorn 13 in diesem Zustand verlassende Garn wird der Verschling- bzw. Verflechtstation 14 zugeführt, in der die einzelnen Fäden oder Fadengruppen unterschiedlicher Länge und mit lose durchhängenden Fadenabschnitten miteinander oder mit Faserbündeln verschlungen bzw. verflochten werden, wodurch der maximale Abstand der frei durchhängenden Fadenabschnitte von der Faserbündeloberfläche herabgesetzt wird.

Das Garn wird hinter dem Zylinder 15 einer sogenannten "Taslan-" Düse 16 (eine von der Firma Du Pont Company hergestellte Einrichtung für die Luftstrahltexturierung) zugeführt, um das Bausch- bzw. Hochbauschgarn durch Überschußanlieferung zu erzeugen, die auf dem Unterschied zwischen der Umfangsgeschwindigkeit eines Zylinders 17 und des Zylinders 15 beruht. Das durch die Taslan-Düse 16 passierende Garn wird dabei dem Einfluß einer turbulenten Strömung unterworfen um die Einzelfäden des Garnes voneinander zu trennen und willkürlich miteinander gezwirnte bzw. getwistete Abschnitte in den Fäden zu erzeugen. Wenn das Garn die Düse 16 verläßt

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und nicht mehr unter dem Einfluß der turbulenten Strömung steht, verändern sich die gezwirnten bzw. getwisteten Abschnitte zu Schlingen bzw. Schlaufen. Auf diese Weise wird ein Faden- bzw. Faserbündel erhalten, das eine stabilisierte Form hat. Das Garn wird hinter dem Zylinder 17 mittels einer geeigneten Aufwickeleinrichtung auf eine Spule 18 aufgewickelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll derart gesteuert werden, daß das erzeugte Bausch- bzw. Hochbauschgarn eine Vielzahl von Schlingen bzw. Schlaufen aufweist, wobei die Schlingenzahl je Meter Garnlänge über 3ooo, vorzugsweise über 4ooo, liegt, während je Meter Fadenlänge (oder Fadengruppenlänge) die Anzahl der durchhängenden Abschnitte, die einen maximalen Abstand von der Oberfläche S des Faserbündels von mehr als 2,5 mm haben, kleiner ist als o,8, vorzugsweise kleiner als o,5. Ein Garn mit einer Schlingenzahl von weniger als 3ooo ist nicht bauschig genug und führt zu einer ungenügenden Qualität des aus diesem Garn hergestellten Stoffes. Ein Garn mit einer Durchhangszahl die je Meter Fadenlänge größer als o,8 ist, läßt sich nicht nur schlecht von einem Garnkörper abnehmen, sondern kann anschließend auch nur mit Schwierigkeiten beispielsweise durch Stricken oder Weben weiterverarbeitet werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß ein gemäß der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5o-89659 hergestelltes Garn eine Durchhangszahl aufweist, die je Meter Garnlänge größer als 2 ist.

Das Garn 11 wird der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung vorzugsweise in unverstrecktem Zustand zugeführt, derart, daß sich innerhalb dieser Vorrichtung der Bauschprozess direkt an den Streckprozess anschließt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein bereits verstrecktes Garn für die

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Herstellung von Bausch- oder Hochbauschgarn zu verwenden. In diesem letzteren Fall wird das verstreckte Garn direkt der in Fig. 2 dargestellten Bauschstation S₂ zugeführt.

Obwohl die Möglichkeit besteht, die Verschling- bzw. Verflechtstation 14 vor dem Heizdorn 13 anzuordnen, ist es vorteilhaft, diese Verschling- bzw. Verflechtstation 14 in der in Fig. 2 dargestellten Weise hinter dem Heizdorn 13 anzubringen.

Das Garn wird vorzugsweise der Taslan-Düse 16 im Überschuß angeliefert, um die Bildung einer ausreichend großen Zahl von Schlingen zu gewährleisten. Um zu einer Schlingenzahl von mehr als 3ooo je Meter Garnlänge zu kommen, ist erfindungsgemäß die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 15 gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 17 derart ausgewählt, daß eine Überschußanlieferung von mehr als 1o %, vorzugsweise in einem Bereich von 13 bis 5o %, vorliegt. Als Verschling- bzw. Verflechtstation 14 kann beispielsweise eine Druckluftinjektionseinrichtung der in der US-PS 3 11o 151 beschriebenen Art verwendet werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, andere Typen derartiger Verschling- bzw. Verflechtstationen zu benutzen.

Als Taslan-Düse 16 kann eine bekannte Düse zur Erzeugung turbulenter Strömungen verwendet werden, siehe beispielsweise US-PS 2 994 938 oder US-PS 3 863 3o9. Um die Durchhangszahl kleiner als o,8 zu halten, ist vorzugsweise

der Druck des der Taslan-Düse 16 zugeführten Strömungsmediums

2
gleich oder höher als 3,ο kg/cm (Manometerdruck). Der

2 Druck soll vorzugsweise über 4,ο kg/cm liegen, während

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das Verhältnis von Druck (kg/cm ) zu einer Quadratwurzel der

Geschwindigkeit (m/min) des Garnes, das dem turbulenten Strömungsbereich zugeführt wird, über o,23 liegen sollte.

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Vor der Taslan-Düse 16 kann vorzugsweise ein Element 19 (Fig. 2) angeordnet sein, um an das Garn eine bestimmte Wassermenge abzugeben, um den von der Düse 16 ausgeübten Effekt im Sinne einer Stabilisierung der Schiingenfestigkeit und einer Vergleichmäßigung der Schlingen und Schlaufen zu verbessern.

Bei dem verwendeten thermoplastischen Mehrfadengarn handelt es sich um plastische Polymere, beispielsweise auch um solche aus plastischen Polyamiden, Polyestern und Polyvinylen„ Bei den Polyestern handelt es sich beispielsweise um solche mit einer zweibasischen Säurekomponente, insbesondere Terephthalsäure, und einer Glykolkomponente■, insbesondere Äthylenglykol oder Cyclohexandimethanol, oder um solche Komponenten, die von Äthylenoxybenzoat abgeleitet sind. Bei den Polyestern kann es sich um solche handeln, die durch Mischpolymerisation verschiedene Ester bildender Verbindungen erhalten werden. Bei den Polyamiden handelt es sich beispielsweise um solche, die von Polyepsiloncapramid oder Polyhexamethylenadipoamid abgeleitet sind. Die Polyamide können durch Mischpolymerisation verschiedener amidbildender Verbindungen hergestellt sein.

Das Mehrfadengarn kann bekannte Modifiziermittel enthalten, beispielsweise Pigmente, antistatische Komponenten, feuerhemmende Komponenten und Komponenten mit einer Affinität für Farbstoffe. Die Querschnittsform des Garnes kann rund oder unrund sein.

Ein Polyestergarn mit den oben genannten Komponenten, die eine Affinität für Farbstoffe haben, kann mit einem anderen Polyestergarn kombiniert werden, das diese Komponenten nicht enthält«,

So kann beispielsweise ein ionisches nicht färbbares Polyestermehrfadengarn F₁ mit einem ionischen einfärbbaren Mehrfadengarn F₂ in einer solchen Weise kombiniert werden, daß das Gewichtsverhältnis der Fasern bzw. Fäden F₁ und F- in einem Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt. Ein derartiges kombiniertes Bauschgarn hat eine erhöhte Bauschigkeit und kann bei einer anschließenden Stoffherstellung gut verarbeitet werden. Die aus einen derartigen kombinierten Bauschgarn hergestellten Stoffe haben nach einem Färbeprozeß einen gleichmäßigen gesprenkelten Farbeffekt.

Das verstreckte Mehrfadengarn hat vorzugsweise, bevor es unter einer bestimmten niedrigen Spannung mit dem Heizdorn 3o in Kontakt gebracht wird, in kochendem Wasser ein thermisches Scheumpfvermögen von mehr als 3 %, um eine ausreichende Bauschigkeit zu ergeben, die nach der Hitzebehandlung erhalten wird. Das thermische Schrumpfvermögen in kochendem Wasser sollte vorzugsweise über 5 % liegen. Es ist außerdem vorteilhaft, daß mindestens zwei Arten von thermoplastischen Mehrfadengarnen die in kochendem Wasser unterschiedliche thermische Schrumpfvermögen von mehr als 3 % haben, dem Heizdorn unter einer gewissen niedrigen Spannung zugeführt werden, da dann nach der Hitzebehandlung ein Bausch- bzw. Hochbauschgarn mit erhöhter Bauschigkeit erhalten wird.

Um die Schiingenstabilität zu verbessern, ist es vorteilhaft, ein Mehrfadengarn zu verwenden, das aus einer großen Anzahl von Fäden mit niedriger Denierzahl zusammengesetzt ist. So soll vorzugsweise eine Einzelfadenart eine Denierzahl haben, die kleiner ist als 3,2 den und insbesondere kleiner als 2,1 den. Die Gesamtzahl der Einzelfäden liegt vorzugsweise über 24.

Um ein Bausch- bzw·. Hochbauschgarn mit einer sehr hohen Schlingenstabilität zu erhalten, wird vorzugsweise ein Mehrfadengarn,

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das aus Einzelfäden mit weniger als 2,2 den zusammen mit einem weiteren Mehrfadengarn verwendet, das aus Einzelfäden mit einer Denierzahl von mehr als 3,ο den zusammengesetzt ist. In diesem Fall ist die Älizahl der feineren Denierfäden speziell so ausgewählt, daß diese Zahl mehr als die Hälfte der gesamten Fadenanzahl ausmacht, um ein Bauschgarn mit einer verbesserten Schiingenstabilität zu erhalten, die größer ist als o,8 g/d.

Es wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Bauschinsbesondere Hochbauschgarn als Garnkörper bzw. Spule einem Färbeprozeß unterworfen werden kann. Für einen derartigen Färbeprozeß wird das Bauschgarn zu einem weichen Garnkörper aufgewickelt, der direkt einem Färbeprozeß unterworfen werden kann, oder man setzt in den Garnkörper vor dem Färbeprozeß ein sogenanntes Färberohr ein. Der oben genannte weiche Garnkörper wird in der Weise erhalten, daß man das Bauschgarn mit einer geringen Spannung, die gleich oder kleiner als o,o8 g/d ist, mittels eines Aufwickelaggregates zu einer Spule 18 aufwickelt, wobei die Dichte des Garnkörpers gleich

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oder kleiner als o,3o g/cm gehalten wird. Dadurch können die Farbstoffe gleichmäßig in die inneren Teile des Garnkörpers eindringen, wobei Veränderungen der Garnspannung von den äußeren Garnkörperteilen zu den inneren Garnkörperteilen ebenso wie die Anzahl von Fadenbrüchen verhindert werden, wenn das Garn in einer folgenden Verarbextungsstufe von dem Garnkörper bzw. der Spule abgewickelt wird.

Im folgenden werden Methoden zum Messen der Schlingenzahl, Durchhangszahl eines Fadens oder einer Fadengruppe, des thermischen SchrumpfVermögens in kochendem Wasser, der Bauschigkeit nach der Hitzebehandlung, der Bauschigkeit vor der Hitzebehandlung,

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der Garnkörperdichte, der Schiingenstabilität und der Überschußgarnanlieferung beschrieben. Es werden weiterhin die willkürlich wechselnden thermischen Schrumpf werte eines Fadens in Längsrichtung des Bauschgarnes bestimmt, sowie das willkürlich veränderte thermische Schrumpfvermögen der Fäden in einem Garnquerschnitt.

Methode zum Messen der Schlingenzahl

Ein Bauschgarn mit einer Länge zwischen 5 bis Io cm wird unter einer Spannung von o,1 g/d zwischen zwei flache transparente Platten gehalten. Das von den Platte gehaltene Garn wird mit einer Vergrößerungslinse 17-fach vergrößert. Ein Beispiel eines derartigen Bildes ist in Fig. 1C dargestellt. Dieses Beispiel zeigt ein Garn, das unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist und welches Einzelfäden mit Schlingen 1 und lockeren Fadenabschnitten 5 umfaßt, die von der Oberfläche S des Faserbündels nach außen vorspringen. Von jeder Schlinge 1 wird der maximal vorspringende Abstand M von der Oberfläche S und ein Abstand N zwischen den aus der Oberfläche S heraustretenden Enden der Schlinge 1 gemessen. Daraus wird der Wert rr berechnet.

N Eine Schlinge 1 mit einem rr _. . , der gleich oder kleiner als 4 ist, wird als "Schlinge" bzw. "Schlaufe" definiert.

Ein Fadenabschnitt 5 mit einem r?__w . , der größer als 4

ist, wird als "Fadenbogen" deffiniert. Die Anzahl der Schlingen einer Garnlänge von 2 cm wird gemessen. Diese Messung wird für zwanzig willkürlich ausgewählte Fadenproben wiederholt. Aus den gemessenen Werten wird ein Mittelwert errechnet, um die Schlingenzahl einer Garnlänge von einem Meter zu errechnen.

Methode zur Messung der Durchhangszahl;

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Ein lockerer Fadenabschnitt 5 eines Fadens oder einer Fadengruppe , der von der Oberfläche S einen größeren maximalen Abstand L als 2,5 mm hat wird als "Durchhang" bezeichnet. In diesem Fall wird eine Fadengruppe als eine Mehrzahl von Einzelfäden bezeichnet, die an der gleichen Stelle den gleichen Fadenverlauf haben.

Ein 1o Meter langes Bauschgarnstück wird auf eine schwarze Platte gelegt und mit einer Vergrößerungslinse untersucht, um die Anzahl an Durchhängen 5 zu zählen. Diese Messung wird bei zehn willkürlich ausgewählten Proben wiederholt. Aus diesen Meßergebnissen wird ein Mittelwert errechnet, um die Durchhangszahl für einen Meter eines Fadens oder einer Fadengruppe zu erhalten.

Schrumpfvermögen in kochendem Wasser;

Vor dem Bauschprozeß wird auf einer Spulmaschine mit einem Umfangsdurchmesser von 1 Meter ein Mehrfadengarn aufgewickelt„ um einen aus zehn Wicklungen bestehenden Garnstrang zu bilden. Eine Länge L- des Stranges wird unter einer Belastung von 2D Gramm gemessen, wobei D die Denierzahl des Mehrfadengarnes wiedergibt. Der Garnstrang wird dann 15 Minuten lang unter Nullast in kochendem Wasser gekocht, und anschließend wird eine Länge L₂ des Stranges unter einer Belastung von 2D Gramm gemessen. Das Schrumpfvermögen in kochendem Wasser wird gemäß der folgenden Gleichung errechnet?

^L1 ~ ^L2

———£- χ 1oo (%) (1)

^L1

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- 2ο -

Bauschigkeitsgrad nach der Hitzebehandlung;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Meßeinrichtung zum Ermitteln des Bauschigkeitsgrades. Diese Meßeinrichtung besteht aus einem Probentisch 21 mit einer oberen Platte 21', die mit zwei im Abstand voneinander liegenden und parallel verlaufenden öffnungen 26 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt versehen ist; zwischen den beiden öffnungen 26 ist ein Stützsteg 26' gebildet» Der Abstand 27 (Fig. 4C) zwischen den Äußenrändern der öffnungen 26 ist auf 6 mm festgelegt. Ein oberes Ende eines 2,5 cm breiten flexiblen Endlosbandes 22 aus einem dünnen Stoff ist um den Stützsteg 26' herumgelegt. An dem unteren Ende des Bandes 22 ist ein mit einer Anzeigenadel 23' versehenes Organ 23 und ein Gewicht 24 angehängt. Das Gesamtgewicht des Organes 23 einschließlich der Anzeigenadel 23" und des Gewichtes 24 beträgt 5o Gramm. Der Anzeigenadel 23' ist eine Skala 25 derart zugeordnet, daß die Nadel 23* den Wert Null (in cm) anzeigt, wenn sich auf den Probentisch 21 keine Probe befindet«,

Aus dem erfindungsgemäßen Bauschgarn werden unter Verwendung der oben beschriebenen Spulmaschine, die einen Umfangsdurchmesser von einen Meter hat, Proben in Form von Strängen mit jeweils 8o Wicklungen hergestellt. Die Anzahl der vorzubereitenden Stränge soll vorzugsweise zwischen 2 und 1o liegen, und zwar in Übereinstimmung mit der Denierzahl des jeweiligen Garnes. Die Stränge, die belastungslos aufgehängt werden, werden in einer Umgebung von 2oo° C — 5°C 5 Minuten lang einer Wärmebzw. Hitzebehandlung unterworfen. Danach werden die hitzebehandelten Stränge parallelliegend zusammengebündelt, so daß eine Gesamtdenierzahl von 48.ooo erhalten wird. (Wenn beispielsweise ein Garn von'3o Denier verwendet wird, werden zehn

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Stränge benötigt? die Gesamtdenierzahl der Stränge ist dann gleich

1 ο(Stränge) χ 3o(Denier) χ 8o(Wicklungen) χ 2 ₀

was insgesamt 48»ooo ergibt» Wenn ein Garn mit 75 Denier verwendet wird_p werden vier Stränge benötigt? die Gesamtdenierzahl beträgt dann

4(Stränge) χ 75(Denier) χ 8o(Wicklungen) χ 2_t

was ein Produkt von 48»ooo ergibt») Die parallel gebündelten Stränge werden dann in der in Fig» 4A dargestellten Weise 4-fach aufeinandergefaltetf um eine Probe 28 zu ergeben» Diese Probe 28 wird in der in den Fig» 4B und 4C dargestellten Weise zwischen das Band 22 und die obere Platte 21' geschoben» Dadurch wird die Anzeigenadel 23', bezogen auf den Nullpunkt _t angehoben. Ein Wert (L)„ der diesem Anheben entspricht, wird mit der oben genannten Skala 25 gemessen. Es werden drei verschiedene Werte (L) gemessen, indem man die Stellung der Probe 28 zu drei verschiedenen Zeitpunkten verändert» Danach wird ein Mittelwert T der Werte L bestimmt» Der Bauschigkeitsfaktor M wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet?

Volumen des Garnes (V)

— — — (2)

Gewicht des Garnes (W)

~ ψ-

1oo 1

W = Dx ———— χ P χ OyO25 χ ■ ■ (4)

I00-SH 9000

wobei D eine Denierzahl des Garnes vor der Hitzebehandlung ist, während P die Anzahl der Fäden in dem Garn und SH der

M(cm³/g) =

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Schrumpf (%) in trockner Hitze darstellen, der dadurch erhalten wird, daß man vor und nach der Hitzebehandlung die Längen der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Stränge unter einer Belastung von 4 mg/d mißt.

Bauschigkeitsgrad vor der Hitzebehandlungs

Die Methode zur Bestimmung des Bauschigkeitsgrades vor der Hitzebehandlung entspricht der Messung zur Bestimmung des Bauschigkeitsgrades nach der Hitzebehandiung, wobei jedoch naturgemäß die Hitzebehandlung noch nicht durchgeführt ist und der Wert von SH in der Gleichung (3) gleich Null ist.

Dichte des Garnkörpers;

Die Dichte (g/cm ) eines aus dem Bausch- bzw. Hochbauschgarn hergestellten Garnkörpers entspricht dem Verhältnis des Gewichte;
körpers.

Schiingenstabilität:

Gewichtes (g) des Garnkörpers zum Volumen (cm ) des Garn

in dem in Fig. 5 abgebildeten Fadenzugkraft-Dehnungs-Diagramm einer Probe ist der Punkt als "Steckgrenze" bezeichnet, bei dem eine augenblickliche lokale Abnahme der spezifischen Fadenzugkraft (g/d) von mehr als 1o % der Fadenzugkraft erfolgt. Der Anfangswert der spezifischen Fadenzugkraft, an dem die augenblickliche Abnahme an der Streckgrenze beginnt, wird als Schiingenstabilität bezeichnet. Die Fadenzugkraft-Dehnungs-Kur ve einer Probe gemäß Fig. 5 zeigt, daß die Schiingenstabilität 1,75 g/d beträgt, wobei die Streckgrenze durch den Buchstaben Y bezeichnet ist. Bei der Kurve gemäß Fig. 5 nimmt die spezifische Fadenzugkraft örtlich an den Punkten y- und y₂ ab, bevor die spezifische

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Fadenzugkraft die Streckgrenze Y erreicht«, Diese Punkte Y₁ und y₂ stellen keine Streckgrenzen dar„ da die Abnahmen der lokalen Fadenzugkräfte an diesen Punkten y. und y_ kleiner sind als die oben erwähnten 1o %_o Es wird darauf hingewiesen _t daß ein höherer spezifischer Fadensugkraftswert (g/d) am Streckgrenzpunkt bevorzugt wirdo Die Fadenzugkraft-Dehnungs-Kurve sollte vorzugsweise im wesentlichen einer glatten bzw» gleichmäßigen Kurve folgen _B wobei dann der Streckgrenzpunkt ebenfalls den in Fig_o 5 dargestellten Bruchpunkt ent» sprichtο

Die Fadenzugkraft-Dehnungs-Kurve wird mittels eines Zugkraftmessers des sogenannten "Instron-Typs" gemessen,, bei dem die Länge jeder Probe 2o cm beträgt und die Streck- bzw_o Langungsgeschwindigkeit bei 1o cm/min liegt _B wobei die Kurve auf einem Blatt Pappier aufgezeichnet wird_o Von einer Probe werden drei Kurven erhalten^ und die aus diesen Kurven ergebenen Daten werden gemittelt„ Als Denierzahl zur Berechnung der Streckgrenze wird die Denierzahl des Garnes in einer Position vor der Taslan-Düse 16 verwendet„ da das dem erfindungsgemäßen Texturierprozeß unterworfene Garn eine unterschiedliche Bauschigkeit in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen in der Bauschstation Sp (Fig_o 2) hat_o

Oberschuß anliefertingsverhältnis 8

Das Überschußanlieferungsverhältnis wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet?

- ' ^Λ χ- 1oo (%) (5)

^V2

wobei V. die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 15 und V₂ die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 17 ist.

Definition des sich willkürlich ändernden Schrumpf wertes eines Einzelfadens eines Bauschgarnes in Längsrichtung des Fadens:

Von einer Bauschgarnprobe wird sorgfältig ein Einzelfaden abgelöst, so daß die in dem Faden erzeugte Spannung so gering wie möglich ist. Von dem abgesonderten Einzelfaden werden 5o Teilstücke jeweils mit einer Länge von etwa 3 cm erhalten. Ein Ende jedes Teilstückes wird mittels einer Klemme festgehalten, während an das andere Ende des Teilstückes ein Gewicht von o,1 g/d angehängt wird, so daß eine Länge L₁ zwischen der Klemme und dem Gewicht in einem Bereich von 2 bis 2,5 cm vorhanden ist. Ein Wert (L₁) jedes Teilstückes wird mittels eines sogenannten Wandermikroskops gemessen. Danach wird jedes Fadenteilstück 5 Minuten lang einer Hitzebehandlung bei 2oo° C unterworfen, wobei ein Abschnitt des zwischen der Klemme und dem Gewicht befindlichen Fadens in einem ausreichend losen bzw. lockeren Zustand ist, so daß dieser Abschnitt während der Hitzebehandlung voll schrumpffähig ist. Danach wird eine Länge (L_) jedes zwischen der Klemme und dem Gewicht von o,1 g/d befindlichen Fadenteilstückes in einem freihängenden Zustand mittels des Mikroskopes gemessen. Ein Wert des Schrumpfens in einem trockenen Heizzustand jedes Fadenteilstückes wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

L- - L₂

-! - χ 1oo (6)

809834/0*50

Der Schrumpfwert wird von den Teilstücken berechnet, die von den abgetrennten Fadenproben stammen= Danach wird eine Kurve erstellt, die die Verhältnisse zwischen einem speziellen Schrumpfwert und der Anzahl der Teilstücke, die diesen speziellen Schrumpfwert haben, anzeigen _f d₀h₀ es wird ein sogenanntes Histogramm erstellt« Wenn diese Kurve ein stark aufgegliedertes Muster hat und der Unterschied zwischen einem maximalen Schrumpfwert und einem minimalen Schrumpfwert größer als 4% ist, wird davon ausgegangen, daß der Faden in Fadenlängsrichtung ein willkürlich wechselndes thermisches Schrumpfen bzw. Schrumpfvermögen hat„

Definition des willkürlich wechselnden thermischen Schrumpfens von Fäden in einer Querschnittsebene des Garnes s

Eine Probe eines Bausch- bzw. Hochbauschgarnes wird an einer beliebigen Stelle in einer Länge von etwa 3 cm abgeschnitten» Sämtliche Fäden, die eine solche Länge aufweisen, werden sorgfältig voneinander gelöst, bzw« getrennt, derart, daß die auf die einzelnen Fäden ausgeübte Spannung bzw. Kraft so niedrig wie möglich bleibt» Danach werden unter trockener Hitze Schrumpfwerte sämtlicher abgelöster Fäden bestimmt, wobei die beschriebene Methode und die Gleichung (6) benutzt wurden. Danach wird ein Histogramm, d.h_o eine Kurve, aufgestellt, die das Verhältnis zwischen einem speziellen Schrumpfwert in dem trockenen Heizzustand und der Anzahl von Einzelproben anzeigt, die diesen speziellen Schrumpfwert aufweisen» Danach werden Messungen, die mit den zuletzt beschriebenen vergleichbar sind, für zehn Proben des gleichen Garnes durchgeführt, um einen Durchschnittswert des Unterschiedes zwischen dem maximalen Koeffizientenwert und dem minimalen Koeffizientenwert

809834/OÖBö

zu erhalten. Wenn das Histogramm die Form einer Kurve mit einem breit verteilten Muster aufweist, und der Mittelwert des Unterschiedes zwischen dem maximalen Koeffizientenwert und dem minimalen Koeffizientenwert größer als ein Koeffizientenwert von 4% ist, wird das Garn als ein solches bezeichnet, welches ein willkürlich wechselndes Schrumpfen bzw. Schrumpfvermögen in einer Garnquerschnittsebene zeigt.

Wenn in der Histogrammkurve einen Vielzahl von Maxima bzw. Spitzen von 1%-Stufen des Schrumpfkoeffizienten auftreten, wird der Mittelwert (Xj.) der Unterschiede zwischen dem Schrumpfwert der höchsten Spitze und dem Schrumpfwert der nächsten Spitze für zehn von diesem Garn stammenden Proben berechnet. Danach wird ein Mittelwert X_ der Unterschiede zwischen dem maximalen Schrumpfwert und dem minimalen Schrumpfwert von zehn Proben des gleichen Garnes errechnet. Wenn X_B~X_A größer als 4% ist, wird der Faden als ein solcher bezeichnet, der ein willkürlich wechselndes thermisches Schrumpfen bzw. Schrumpfvermögen in einer Querschnittsebene des Garnes zeigt.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der folgenden Beispiele beschrieben:

Beispiel 1

Ein unverstrecktes Mehrfadenpolyestergarn 11 (Polyäthylenterepthalat) wurde mittels der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung behandelt, wobei das Streckverhältnis zwischen den Streckzylindern 7 und 12 einen Wert von 3,2 hatte. Die Temperatur des Streckpder Heizzapfens 8 und die Temperatur der Heizplatte 9 betrugen 95° C bzw. 11o° C. Am Ende der Streckstation S₁ wurde dadurch ein verstrecktes Garn mit 15o Denier erhalten, das 72 Fäden enthielt und in kochendem Wasser ein Schrumpfvermögen von 12%hatte. Das auf diese Weise erhaltene verstreckte Garn L¹ wurde anschließend

809834/08SO

in die Bauschstation S~ weiterbewegt. Die Umfangsgeschwindigkeiten des Streckzylinders 12 und des Zylinders 15 betrugen 2oo m/min bzw. 185 m/min. Es wurde ein Heizdorn 13 mit einem Durchmesser von 35 mm und einer Temperatur von 22o° C verwendet, Als Verschling- bzw. Verflechtstation 14 zum Ausstoßen von Druckluft wurde eine bekannte Düsenart verwendet mit einem Garnkanaldurchmesser von 1,5 mm, einer Länge von 15 mm und einer Druckluftausstoßöffnung von 1,o mm Durchmesser. Die

Verschling- bzw. Verflechtstation 14 wurde mit Druckluft

2
mit einem Druck von 3,ο kg/cm beaufschlagt. Die Garnspannung bzw. Fadenzugkraft zwischen der Station 14 und dem Heizdorn 13 betrug 3o mg/d.

Es wurde eine Taslan-Düse 16 der in der US-PS 3 545 o57 Fig. 4, beschriebenen Art verwendet» Der Luftdruck innerhalb der Taslan-Düse 16 wurde ebenso wie das Überschußanlieferungsverhältnis zwischen den Zylindern 15 und 17 bei den in Tabelle

1 enthaltenen Test 1 bis 12 verändert.

Mittels des Elementes 19 wurde dem Garn eine Wassermenge

3
in einer Größenordnung von 5 cm /min zugesetzte

Auf das Bauschgarn wurde, bevor es auf die Spule 18 aufgewickelt wurde, ein Schmiermittel aufgetragen,, das einen Mineralölanteil von mehr als 9o Gew„-% enthielt und eine Redwood-Viscosität von 7o Sekunden ( gemessen bei einer Temperatur von 3c° C) aufwies. Etwa 2 Gew.-% des Schmiermittels konnten auf diese Weise auf dem aufgewickelten Garn zurückgehalten werden. Das Garn wurde unter einem Winkel von 15° auf eine Spule mit einem Außendurchmesser von 8o mm unter einer Spannung von 25 g aufgewickelt, um einen zylindrischen Garnkörper mit einem Gewicht von

2 kg und einer Weite von 15o mm zu erhalten»

Die Schlingenzahl, die Durchhangszahl und der Bauschigkeitsgrad der Proben gemäß den Tests 1 bis 12 nach der Hitzebehandlung sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Die gemäß den Tests 1 bis erhaltenen Garnkörper wurden auf einer 18-Gauge-Rundinterlock-Strickmaschine mit 24 Garneinlässen verarbeitet. Die Strickgeschwindigkeit dieser speziellen Maschine betrug 1oo m/min. Um die Verstrickfähigkeit des Garnes zu überwachen, wurden auf dem Garnweg zwischen dem Spulengatter und der Nadel der Strickmaschine automatische Monitore verwendet, um den Betrieb der Strickmaschine zu unterbrechen, wenn die Spannung eines der Garne bis über 7o g anwuchs, oder wenn eines der Garne zu Bruch ging.

Die Häufigkeit des Änhaltens der Strickmaschine während der Herstellung eines Stoffes von 48 kg wurde manuell für jeden der Tests 1 bis 12 gezählt.

Tabelle 1

Verfahrensbedingungen

Test
Nr =

Anliefere verhältno

Luftdruck in Düse

(kg/cm )

Verschiο-Station

Ergebnis 1 (Bauschgarn)

Schlingenzahl (N ο/m)

Durchangs-

(N./m)

Bauschigkeits
grad

(crn /g)

vor nach
Hitzebehandl

Ergebnisse (Strickprozeß)

Anzahl der Mas ch. Unter brechungen (N./kg)

Anfühlen .des Stoffes

1	25
2	25
3	25
4	25
5	25
6	25
7	25
8	8
9	1o
1o	13
11	25
12	1o

2,0 2,5 2,8 3,o 4,o. 5,ο 6,,o 4,ο 4,ο 4,ο 4,ο

11 H Il Il Il Il II II 11

nein nein

338o 395o 522o 643o 789o 984o 11o1o 288o 3o4o 4o6o 74oo 285o

1,6	6,8	17	1,77	—
	7.ο	17	1 ,32	—
o,83	9,2	19	o,65	—
o,75	1o	19	o, 46	gut
o,5o	12	21	o,38	Il
o,41	13	21	o,3o	ti
o,33	14	22	o,28	II
o_p58	5,7	13	o,3o	weniger gut
o,5o	6,4	15	o,28	gut
o,46	8,1	18	o,25	Il
2,6	13	22	2,3o	-
2,ο	6 ,o	13	1 ,92	-
				K)
				OO
				O

•CO

- 3ο -

Vom Gesichtspunkt der Verstrickbarkeit sollte die Häufigkeit der Maschinenunterbrechnungen unter einer Zahl von o,5 je 1 kg gehalten werden. Bei den Vergleichtests 1 bis 3, bei denen die Durchhangszahlen größer als o,8 waren, war die Häufigkeit der Strickmaschinenunterbrechungen höher als das tolerierbare Limit, d.h. höher als ο,5/1kg.

Die gemäß den Tests 3 bis 1o erhaltenen Stoffe wurden zuerst einem Färbeprozeß unterworfen und dann trocken bei einer Temperatur von 18o° C erhitzt. Der Griff (oder das Anfühlen) der auf diese Weise erhaltenen Stoffe wurde beträchtlich verbessert.

Der gemäß dem Test 8 erhaltene gefärbte Stoff hatte einen fadenähnlichen Griff, und es fehlte ihm daher die Bauschigkeit. Der gemäß dem Test 9 erhaltene Stoff hatte eine verhältnismäßig verringerte Bauschigkeit. Die herabgesetzte Bauschigkeit lag jedoch im Bereich der üblichen Benutzbarkeit. Die gemäß den. Tests 4 bis 7 und 9, 1o erhaltenen Stoffe hatten einen spinnstoffähnlichen weichen Griff und außerdem eine verbesserte und erhöhte Bauschigkeit.

Bei den Tests 11 und 12 handelte es sich um Vergleichstests, die die Bedeutung der Verschling- bzw. Verflechtstation 14 zeigen sollen. Bei fehlender Verschling- bzw. Verflechtstation wird die Anzahl der Maschinenunterbrechungen beträchtlich erhöht.

Beispiel 2

Jedes der kombinierten Garne bestand erstens aus einem verstrecktem Mehrfadengarn F₁ aus Polyethylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskosität von o,64 gemessen in einer Lösung aus o-Chlorophenol bei einer Temperatur von 25° C, und zweitens aus einem verstrecktem Mehrfadengarn F„

8Ü9834/08S0

aus einem modifizierten mischpolymerisierten Polyethylenterephthalat aus 3 Mol-% Natriumschwefel der 5-Sulfoisophthalsäure mit einer grundmolaren Viskosität von o,58. Die Denierzahl und die Anzahl der Einzelfäden der Garne F₁ und F~ sowie die Gewichtsverhältnisse von F₁ zu F₂ sind für die Tests 13 bis 17 in Tabelle 2 aufgeführt. Die kombinierten Garne wurden direkt der in Fig. 2 dargestellten Bauschstation S₂ zugeführt, und zwar unter im wesentlichen den gleichen Verfahrensbedingungen wie im Beispiel 1, wobei das thermische Schrumpfen in kochendem Wasser der Garne F₁ und F₂ in einem Bereich zwischen 11 und 12% gehalten wurde, während die zwischen den Zylindern 15 und 17 herrschende Überschußanlieferung 25 % ausmachte und der Luftdruck in der Taslan-Düse 16 bei

2 4, ο kg/cm lag.

Die gemäß den Tests 13 bis 17 erhaltenen Garne wurde zu rundgestrickten Stoffen verarbeitet _t die anschließend unter Verwendung üblicher Farbstoffe gefärbt wurden»

Die Stoffe, die aus den kombinierten Garnen hergestellt waren, bei denen das Gewichtsverhältnis der Fäden F₁ zu den Fäden F₂ zwischen 1 s 4 und 4 ; 1 lag, zeigten hinsichtlich ihres Aussehens einen guten Sprenkeleffekt«

Tabelle 2

Art der kombin. Garne

Test Nr.

ce —

«5 13

"** 14 eso 15 ^m 1fi

Denier

Zahl

der Fäden

Denier

Zahl

der Fäden

Gewicht

Ergebnis 1

Ergebnis

Durchhangszahl

(N./m)

Schlingenzahl

(N,/m)

Bauschigkeitsgrad (cm /g)

vor nach Hitzebildung

Sprenkeleffekt nach dem Färben

119-38

111-36 75-24 39-12 31-1O

31-1O

39-12

75-24

111-36

119-38

3,8 : 1,o

2,8 : 1 ,o : 1 ,o : 1 ,o :

o,45

o,42
o,4o
o,45
o,46

65oo

648o 652o 651o 648o

12	2o	durchschnittlich + 1	gut '
12	22	gut
12	24	sehr gut
12	23	gut
12	23	durchschnittlich + 2	gut

+ 1 Dieser gefärbte Stoff hat verhältnismäßig große weiße

(oder ungefärbte) Abschnitte.

+ 2 Dieser gefärbte Stoff hat verhältnismäßig große farbige (oder gefärbte) Abschnitte.

OO

Beispiel 3

Zwei Arten von verstrickten Garnen der in Tabelle 3 beschriebenen Art aus Polyesterpolymeren (Polyäthylenterephthalat) mit einem Schrumpfvermögen von 13% in kochenden Wasser wurden mittels der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung unter im wesentlichen den im Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen behandelt. Um stabile Schlingenformen des Bauschgarnes bei in anschließenden Prozessen auf das Garn ausgeübten Kräften, wie beispielsweise Umspulen, Stricken oder Weben, zu gewährleisten, sollte der Schlingenstabilitätsgrad vorzugsweise größer als o,5 g/Denier, insbesondere größer als o,8 g/Denier, sein. Um eine Schiingenstabilität über o,8 g/Denier zu gewährleisten, ist die Denierzahl eines Einzelfadens (F.), wenn Garne F₃ und F₄ mit unterschiedlicher Denierzahl kombiniert werden, vorzugsweise unter 2,3 Denier, vorzugsweise insbesondere unter 2,2 Denier.

Ü9834/0

Tabelle 3

Art des koinbin. Garnes

Test

Nr.

(Denierzahl
eines Einzelfadens)

^F4
(Denzer-

zahl eines Einzelfa-

Verhältn. der Fadenzahl in F. zur Faden zahl in F- +

^F4

Durchhangs-

zahl

(N./m)

Schlingenzahl (N./m)

Bauschigkeitsgrad (cm /g

vor Hitzebehandlung

nach Hitzebehandlung

Schiingenstabilität (g/d)

cc OC	18	75d-24f (3.13d)	75d-72f (1.o4d)	75 (%
**-	19	Il	75d-36f	6o
O			(2.o8d)
er»	2o	1ood-24f	5od-48f	67
O		(4.17d)	(1.o4d)

o,32

o,4o

o,36

821o

534o

685o

23

22

1,88

1.4o

CO

co

Die gemäß den Tests 18, 19 und 2o erhaltenen Bauschgarne wurden auf einer 18-Gauge-Rundstrickmaschine verarbeitet, um Stoffe zu erhalten, die anschließend einem Färbeprozeß unterworfen wurden. Die gemäß den Tests 18 und 2o erhaltenen Stoffe hatten eine ausgezeichnete Bauschigkeit und Weichheit ebenso wie einen weichen und spinnähnlichen Griff. Der gemäß Test 19 erhaltene Stoff hatte ebenfalls eine gute Bauschigkeit und Weichheit, die jedoch nicht so gut war wie bei den gemäß den Tests 18 und 2o erhaltenen Stoffen.

Beispiel 4

Zwei Arten von Polyester-(Polyäthylenterephthalat)-Mehrfadengarnen (75D-36F) mit gemäß den Tests 21 bis 23 von Tabelle 4 unterschiedlichem Schrumpfverhalten in kochendem Wasser wurden auf der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen,, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten des Streckzylinders 12 und des Zylinders 15 44o m/min bzw. 4oo m/min betrugen« Der Durchmesser des Heizdornes 13 betrug 55 mm. Der Luftdruck innerhalb der Verschling- bzw. Verflechtstation 14 und innerhalb der

2 2

Taslan-Düse 16 betrug 61g/cm bzw«, 8 kg/cm „ Das Überschußanlieferungsverhältnis der Zylinder 15 und 17 betrug 3o %_f und die Aufwickelspannung beim Aufwickeln des Garnes zu einem Garnkörper betrug 2o g. Die weiteren Verfahrensbedingungen blieben im wesentlichen die gleichen wie im Beispiel 2„ Die bei den Tests 21 bis 23 erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle 4 aufgeführt»

Tabelle

Arten der Garnkombinationen

Test Nr.

CO CD OJ

Schrumpfverhalten des Garnes P₅ in kochendem Wasser

Schrumpfver halten des Garnes P_ß in kochendem Wasser

Schrumpfdifferenz

Ergebnisse

Bauschigkeitsgrad
(cm /g)

vor nach
Hitzebehandlung

Durchhangs

zahl

(N./m)

Schlingen zahl (N./m)

21 22 23

18 15 1o

7 7 7

11	25	o,31	6 3oo
11	23	o, 33	632o
11	2o	o,37	634o

+ Differenz zwischen dem Schrumpfverhalten von F₅ und dem Schrumpfverhalten
von Fg.

Wenn die Differenz des Schrumpfverhaltens in kochendem Wasser größer als 3 % ist, dann haben die aus diesem kombinierten Bausch- bzw. Hochbauschgarnen hergestellten Stoffe eine ausgezeichnete Bauschigkeit.

Beispiel 5

Verstreckte Garne aus Polyäthylenterephthalat mit einem Schrumpfverhalten von 12 % in kochendem Wasser wurden auf der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung behandelt, um weiche Garnkörper zu erhalten, wobei das Überschußanlieferungsverhältnis zwischen dem Zylinder 15 und dem Zylinder 17 4o % betrug, während der Luftdruck innerhalb

2
der Taslan-Düse 16 bei 5 kg/cm lag. Die Aufwickelspannung des Garnes mittels der Spulvorrichtung 18 zur Bildung von weichen Packungen mit einem Gewicht von 2 kg wurde gemäß den in den Tests 24 und 25 der Tabelle 5 angegebenen Werten variiert. Die weiteren Verfahrensbedingungen waren im wesentlichen die gleichen wie im Beispiel 1. Die Eigenschaften der gemäß den Tests 24 bis 26 erhaltenen Garne sind in Tabelle 5 unter dem Abschnitt "Ergebnisse 1" aufgeführt.

Die Spulen der gemäß den Tests.24 und 26 erhaltenen weichen Garnkörper wurden durch perforierte Spulenhülsen mit einem Außendurchmesser von 75 mm ersetzt, und die erhaltenen Garnkörper wurden anschließend einem üblichen Garnkörperfärbeprozeß unterworfen. Die gefärbten Garnkörper wurden im Anschluß an einen üblichen Nachschmälzprozeß zu Konuskörpern umgewickelt, wobei eine bestimmte Menge Schmiermittel (sogenanntes "Konusöl") mit einer Redwoodviskosität von 7o sek< zusätzlich auf das ungespulte Garn aufgetragen wurde» Die Eigenschaften der konusförmigen Garnkörper sind in Tabelle 5 unter dem Abschnitt "Ergebnisse 3"aufgeführt»

834/08SÖ

Die konusförmigen Garnkörper wurden im Rahmen eines Strickprozesses zu Strickstoffen verarbeitet. Die Eigenschaften dieser Stoffe sind ebenfalls in Tabelle 5 enthalten.

809834/0850

Tabelle

Test Nr. 24

25

26

Verfahrensbedingungen Ergebnisse 1 (Bauschgarn)

QSt (S).

Ergebnisse 2 (gefärbte Garnkörper)

Ergebnisse 3 (Konusbildung)

Ergebnisse 4 (Stricken)

Aufwickelspannung (g/Denier) Garnkörperdichte (g/cm ) Denierzahl des Garnes (D) Bauschigkeitsgrad vor Hitzebehandlung (cm /g)

Bauschigkeitsgrad nach Hitzebehandlung (cm /g) Durchhangszahl (N./m) Schlingenzahl (N./m)

Bauschigkeitsgrad

+ (innerste Schicht 1 (cm /g))

(äußerste Schicht ⁺2 (cm³/g)) Farbunterschiede zwischen innerste und äußerste Schichten Spannungsdifferenz während des Umspulens

Anzahl der Brüche 5 (N./m) Verlustgarnmenge (%) Aussehen der Stoffe

	o.o7	o.o8
o.o5	o.26	ο.27
o.24	191	189
193

15

keine

o.2
o.5
gut

14

mitte¹

o.4
o.4
gut

14

26	25	25
o.65	o.62	o.59
99oo	957o	913o
15	15	14
14	13	12
keine	keine	keine

mittel

ο.5
ο.5
gut

- 4ο -

Bemerkungen: ο Gemessen in einer Position vor der Aufspuleinrichtung 18.

Der Bauschigkeitsfaktor der gefärbten weichen Garnkörper in der innersten Schicht wurde gemäß der obigen Gleichung (2) gemessen.

Der Bauschigkeitsfaktor in der äußersten Schicht wurde in der gleichen Weise gemessen wie bei 1.

Der Farbunterschied zwischen dem innersten Abschnitt des gefärbten Garnkörpers und dem äußersten Abschnitt des gefärbten Garnkörpers wurde ermittelt.

Während der Bildung von konusförmigen Garnkörpern wurde die Differenz zwischen der Spannung, die beim Abwickeln des äußersten Abschnittes der gefärbten Packung auftrat, und der Spannung die beim Abwickeln des innersten Abschnittes der gefärbten Packung auftrat, gemessen.

Die durchschnittliche Anzahl der Garnbrüche wurde bei der Bildung von 1o kg schweren konusförmigen Garnkörpern von gefärbten Garnkörpern kleineren Ausmaßes gemessen.

Wie es die Tabelle 5 zeigt, kann dann, wenn die Aufwickelspannung unter einem vorgegebenen Wert gehalten wird, daß Garn leicht von den gefärbten Packungen abgenommen bzw. abgewickelt werden. Zusätzlich zu der guten Garnabnahme von den gefärbten Packungen und der guten Verstrickbarkeit zeigt sich eine hohe Farbgleichmäßigkeit und ein gleichmäßiges Aussehen der erzeugten Stoffe.

8U983A/0850

Beispiel 6

Die Verfahrensbedingungen im Beispiel 6 waren im wesentlichen die gleichen wie im Beispiel 5, jedoch mit der Ausnahme, daß das Überschußanlieferungsverhältnis der Zylinder 15 und 17 bei 2o % lag, wobei die Spannung bei der Bildung der weichen Garnkörper auf der Spuleinrichtung 18 gemäß den in den Tests 27 und 28 der Tabelle 6 angegebenen Werte variiert wurde. Die weichen Garnköper wurden anschließend einem Färbeprozeß unterworfen, und diese gefärbten Garnkörper wurden anschließend zu konusförmigen Garnkörpern umgespult» Diese konusförmigen Garnkörper wurde auf einer Strickmaschine verarbeitet. Die Ergebnisse von Beispiel 6 sind in Tabelle 6 enthaltene

09834/OSgO

Tabelle

Test Nr.

27

Verfahrensbedingungen Ergebnisse (Bauschgarn)

ο co oo

ο co cn

Ergebnisse (gefärbte Garnkörper)

Ergebnisse (Konusbildung)

Ergebnisse (Stricken)

Bauschigkeitsgrad nach Hitzebehandlung (cm /g) Durchhangs zahl (N. /m) Schlingenzahl (N./m) Bauschigkeitsgrad

(innerste Schicht (cm /g))

3 (äußerste Schicht (cm /g))

Farbunterschiede zwischen

innerste und äußerste Schichten

Spannungsdifferenz während des

Umspulens

Anzahl der Brüche (N./m)

Verlustgarnmenge (%)

Aussehen der Stoffe

o.o5	o.o6
o.28	o.3o
175	173

14

22	21 f~>
ο.47	ο.45
621ο	6ο8ο
15	15
14	13
keine	keine
wenig Ο.1	wenig ^ OO ο 3 °
ο.6	1.2 ■*"- ν
gut	geringfügigco
	nicht gleich
	mäßig gefärbt

Die Ungleichmäßigkeit der eingefärbten Farbe lag im Rahmen der üblichen Benutzbarkeit.

Wenn die Dichte der Bauschgarngarnkörper unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes gehalten wurde, zeigte sich im wesentlichen kein Farbunterschied zwischen den innersten und äußersten Schichten der weichen Garnkörper,, nachdem diese einem Färbeprozeß unterworfen worden waren. Es ließ sich demzufolge ein gleichmäßig eingefärbter Strickstoff erzeugen„

80983A/0SSQ

Claims

Patentansprüche

1. Bauschgarn, insbesondere Hochbauschgarn, aus einem thermoplastischen Mehrfadengarn, das aus einer Vielzahl Einzelfäden besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelfaden in Längsrichtung willkürlich unterschiedlich thermisch geschrumpft ist bzw. ein sich willkürlich änderndes thermisches Schrumpfverhalten hat, daß außerdem die Fäden in Querebenen des Garnes willkürlich thermisch geschrumpft sind bzw. ein willkürlich sich änderndes thermisches Schrumpfverhalten haben, daß die Anzahl der Schlingen (1), die von der Oberfläche des Faden- bzw. Faserbündels abstehen größer ist als 3ooo je Meter, und daß die Anzahl der losen bzw. lockeren Fadendurchhänge, die von der Oberfläche eines Faden- bzw. Faserbündels nach außen treten und die einen maximalen Abstand von der Oberfläche eines Faserbzw. Fadenbündel größer als 2,5 mm haben, kleiner als

o,8 ( Anzahl der Durchhänge pro Meter) ist.

2. Bauschgarn nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen dem Bauschigkeitsgrad nach der Hitzebehandlung und dem Bauschigkeitsgrad vor der Hitzebehandlung größer als 5 cm /g ist.

3. Bauschgarn nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfadengarn aus einem Polyesterpolymermaterial besteht.

4. Bauschgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelfaden des Mehrfadengarnes eine Denierzahl kleiner als 3,2 hat.

ORIGINAL INSPECTED

5. Bauschgarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfadengarn aus mindestens zwei Fadenarten zusammengesetzt ist, wobei die eine Art Einzelfäden mit einer niedrigen Denierzahl von weniger als 2,2 enthält, während die zweite Art schwerere Einzelfäden mit einer Denierzahl von mehr als 3,ο enthält, und daß die Anzahl der feinen Fäden mehr als die Hälfte

der gesamten das Mehrfadengarn bildenden Fäden ausmacht.

6. Bauschgarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfadengarn aus mindestens zwei Fadenarten zusammengesetzt ist, wobei die eine Fadenart Einzelfäden aus einem Polyestermaterial umfaßt, das keine Affinität zu ionischen Farbstoffen hat, während eine zweite Fadenart Einzelfäden aus einem anderen Polyestermaterial mit einer Affinität zu ionischen Farbstoffen hat, und daß das Gewichtsverhältnis der ersten Fadenart zur zweiten Fadenart im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt.

Verfahren zur Herstellung eines Bauschgarnes insbesondere Hochbauschgarnes, aus einem thermoplastischen Mehrfadengarn, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das sich kontinuierlich bewegende Mehrfadengarn mit einer niedrigen Fadenspannung mit einem erhitzten Körper derart in Kontakt bringt, daß die Einzelfäden in ihrer Längsrichtung sich willkürlich ändernde Werte thermischen Schrumpfens bzw. Schrumpferhaltens, unterschiedliche Längen von Einzelfäden und willkürlich angeordnete lockere bzw. lose bogenförmige Abschnitte haben,

b) auf das sich bewegende Garn einen Druckmittelstrahl richtet, um die sich bewegenden Einzelfäden miteinander zu verschlingen bzw. zu verflechten,

8U9834/Q8S0

c) bevor oder nachdem das Garn mit dem erhitzten Körper

in Kontakt gebracht wird, die miteinander verschlungenen bzw. verflochtenen Fäden mit einer überschußanlieferung von 1o % oder mehr in den Bereich einer turbulenten Strömung bringt, die durch Ausstoßen eines Strömungs-

mediums mit einem Druck von 3,ο kg/cm oder mehr

erzeugt wird, um die Fäden zu einer Schlingen- bzw. Schlaufenbildung 2u bringen, und

d) das Garn zu einem Garnkörper aufwickelt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Einzelfäden miteinander verschlingt bzw. verflechtet, nachdem das Garn mit dem erhitzten Körper

in Kontakt gewesen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung bzw. Fadenzugkraft des den erhitzten Körper berührenden Garnes in einem Bereich von 5 bis 15o mg/Denier liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 _f dadurch gekennzeichnet, daß das Schrumpfen bzw. Schrumpfvermögen des Querfadengarnes in kochendem Wasser genau vor der Stufe des in Kontaktbringens mit dem erhitzten Körper größer

als 3% ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1o„ dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mehrfadengarn verwendet, das aus mehreren Fadenarten mit unterschiedlxchem Schrumpfen bzw. Schrumpfvermögen in kochendem Wasser zusammengesetzt ist, derart„ daß der Schrumpfunterschied größer als 3 % ist c

ÖS834/Q

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn derart zu einem Garnkörper aufwickelt, daß die Äufwicke!spannung des Garnes gleich oder weniger als 0,08 g/d ist, und daß die Dichte des Garnkörpers einen Wert von ο,3ο g/cm oder weniger hat.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mehrfadengarn aus einem Polyesterpolymermaterial verwendet.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mehrfadengarn verwendet, dessen Einzelfäden einen Denierzahl von weniger als 3,2 haben.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus mindestens zwei Fadenarten zusammengesetztes Mehrfadengarn verwendet, wobei die erste Fadenart feine Einzelfäden mit einer Denierzahl von weniger als 2,2 enthält, während die zweite Fadenart schwerere Einzelfäden mit Denierzahlen von mehr als 3,ο umfaßt, und daß die Anzahl der feinen Fäden in dem Garn mehr als die Hälfte der gesamten Fadenanzahl ausmacht.

Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus mindestens zwei Fadenarten zusammengesetztes Mehrfadengarn verwendet, wobei die eine Fadenart Einzelfäden aus einem Polyestermaterial mit keiner Affinität zu ionischen Farbstoffen enthält, während eine zweite Fadenart Einzelfäden aus einem anderen Polyestermaterial mit einer Affinität zu ionischen Farbstoffen umfaßt, und daß das Gewichtsverhältnis der ersten Fadenart zur zweiten Fadenart im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt.

809834/0850