DE2911223A1 - Gebuendeltes garn und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Gebuendeltes garn und verfahren zu dessen herstellung

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DE2911223A1 DE19792911223 DE2911223A DE2911223A1 DE 2911223 A1 DE2911223 A1 DE 2911223A1 DE 19792911223 DE19792911223 DE 19792911223 DE 2911223 A DE2911223 A DE 2911223A DE 2911223 A1 DE2911223 A1 DE 2911223A1
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Description

Dia Erfindung betrifft eine neue Art von gebündeltem Fasergarn und bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung desselben. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein gebündeltes Fasergarn einer speziellen Art mit hoher Festigkeit, bei dem eine Vielzahl von Uinhüllungsgarnen um ein Kernbündel aus Fasarn gebündelt ist, und bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Der in der Beschreibung dieser Erfindung verwendete Begriff "Umhüllungsfaser" bezieht sich auf solche Fasern und Fäden, die um das Fäden- bzw. Faserbündel, welche den Kern des gebündelten Fasergarnes bilden, herumgewickelt sind und dieses umwinden .
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren mit hoher Geschwindigkeit geschaffen, welches eine übermäßig hohe Produktivität vorsieht zur Erzeugung von gebündeltem Fasergarn in einem einzigen Prozeß kontinuierlich aus synthetischem Faserwerg. Diese Erfindung schafft auch ein neuartiges, gleichmäßig verstrecktes, geschnittenes Faserband mit unerwarteten Eigenschaften für die Produktion des gebündelten Fasergarns.
Verfahren zur Herstellung von Garn ohne das Aufbringen einer wirklichen Verdrillung haben gegenüber herkömmlichen Spinnverfahren, bei denen ein richtiger Drall-,aufgebracht wird, viele
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Vorteile, Typische Beispiele sind solche, bei welchen Fasern oder Fäden um ein Kernbündel dadurch herumgewickelt werden, daß man sie mit einem Fließmittel falschzwirnt, es gibt auch Beispiele, bei welchen Fasern durch die Verwendung von Fließmittelströmen ineinander verflochten werden, und es gibt Beispiele, bei denen ein Garn durch das Verbinden von Fasern mit einem Bindemittel geformt wird. Diese Verfahren erlauben sine hohe Produktivität aus einem Betrieb mit hoher Geschwindigkeit, verringern die Anzahl der Herstellungsverfahren und schaffen einen leichten Betrieb mit der Gerätschaft. Weitere Vorteils sind die Fähigkeit/"die Endgarnpackung ohne Um- bzw. Zurückspulen herzustellen und die fertig bearbeiteten Garne direkt in großen Packungen oder Spulen zu liefern. Diese Systems er- lauben große Energieeinsparungen und haben ebenso auch andere Vorteile. Es sind erhebliche Anstrengungen an verschiedenen Orten unternommen worden, um diese Verfahren noch weiter zu entwickeln.
Das Garn mit Eigenschaften/ die denen des herkömmlichen und richtig gezwirnten Garnes am ähnlichsten sind, ist jedoch das gebündelte oder mit einem Band oder Faden umwundene Garn, das einen Kern aufweist mit einem Bündel von tatsächlich nicht gezwirnten Fasern - in der Hauptsache Stapelfasern - bei welchem die Stapelfasern um die Oberfläche des Bündels der Kernfasern herumgewickelt worden sind. In den Vereinigten Staaten von Amerika ist ein solches Garn unter dem Markennamen "ROTOFIL" auf gewerblicher Basis in die Produktion gegangen.
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Bislang gibt es Problems und Grenzen, die man bei dar Herstellung eir.es solchen gebündelten Fasergarns angetroffen hat. Schwierigkeiten traten am Auslaß dar Verzugs- oder Verstrskkur.gszor.3 auf beim Überführen von Fasern, die um das Faser-
das
bund is 1 hrrumscliwimmen oder /Faserbündel herum^f Io ttiaran, die aber Hüllfaserr. V7~rdsn sollten. Problems gab es auch hinsichtlich ddr Eigenschaften, die man von Faserbändern (sliver) forderte, die Vorbedingung der Einrichtung zur Bildung des Garns, usw.
Die Festigkeit der echten Zwirngarns überschreitet in allgemeinen die der bekannten gebündelten Garne, deren Festigkeit wiederum die der gesponnenen offenendigen Garne überschreitet. (3ieh£ den Bericht des "Symposium International Rscherches Textiles Cotonnieres" - in. Paris, April 1969, Seiten 249-265; die "Textile Industry", November 1972 etc.).
In den folgenden typischen US-Patentschriften sind Verfahren beschrieben zur Herstellung von gebündeltem Garn, nämlich US-Patentschrift 3 079 746 (Field), US-PS 3 978 648 (Yamagata et al) und US-PS 4 003 194 (Yamagata et al), wobei die letzteren zwei Patentschriften auch auf die Anmelderin zurückgehen. Die erstgenannte der beiden letzten US-Patentschriften beschreibt eine Einrichtung zum überführen der Umfangsfasern unter Verwendung eines Förder-Zuführbandes, welches die Umfangsfasern veranlaßt, sich in einer wirksamen und geordneten Weise um die Ksrnfasern herumzuwickeln. Die erstgenannte US-Patentschrift (Field) beschreibt eine Ansaugvorrichtung als Einrichtung zum überführen.
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Bei bekannten gebündelten Fasergarnen nimmt das nicht gezwirnte Kernbündel von Fasern eine mehr oder weniger Zickzackform an, und zwar aufgrund der Zwirnungsschrumpfung der Umhüllungsfasern selbst. Sogar dann wurde die Festigkeit das gebündelten Fasergarns als kleiner erachtet als die der ringgasponnenen Garns. Die umhüllungsfasern bekannter gebündelter Garne versuchten bisweilen, nicht zu formen oder unregelmäßig zu formen, wodurch Garntails erzeugt wurden, bsi denen die Umhüllungsfasern nicht genug Festigkeit hatten, um das Ksrnbündel von Fasarn zu umwinden, so daß Garnbruch durch Faserschlupf unter hohem Zug bzw. hoher Spannung hervorgerufen wurde.
Man hat gefunden, daß dis Bildung solcher fehlerhafter Garnteile verschiedenen, in der Verstreckungszone aufgetretenen Gegebenheiten zugeschrieben werden kann. Ein typisches Beispiel ist die Gegenwart der um das Faserbündel herumschwimmenden Fasern, d.h. der Fasern, welche die Umhüllungsfasern werden sollen und infolge äußerer Faktoren, wie z. B. turbulente Luftströmung, weggeblasen werden. Bei einem anderen Beispiel werden dia Luftstrahlöffnungen für die Falschzwirnluft-Wirbeldüse derart verstopft, daß sie ihre Fähigkeit verlieren, eine Verzwirnung mitzuteilen. Bei einem v/eiteren Beispiel sind nicht genug Mittel vorgesehen, um die Umhüllungsfasern zu überführen und auf die Kernfasern aufzubringen.
Aufgabe der Erfindung ist die. Schaffung eines Herstellungsverfahrens für ein gebündeltes Fasergarn, mit welchem die vorstehenden Nachteile beseitigt werden. Bei diesem soll insbesondere die Festigkeit des gebündelten Fasergarnes bis auf das Niveau des ringgesponnenen Garnes gebracht werden.
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Bei herkömmlichen Verfahren oder Prozessen erfolgte das Verstrecken oder Verziehen durch den feuchten Prozeß unter Verwendung von Dampf odsr heißem Wasser. Zwar erlaubt dies eine relativ gleichmäßige Verstreckung, es erfordert aber ein grosses Trockr.ungsgerät, um den Werkwassergehalt nach dem Verstrekken unter 1 bis 2 % zu verringern, hohe Gerätschaftskosten waren erforderlich und zum Trocknen wird erhebliche Energie verbraucht. Vom wirtschaftlichen Standpunkt war es notwendig, das lierg einige hunderttausand bis einige millionen Denierzahlen schwer zu machen. Dann ist es jedoch notwendig, viele Wergverarbeitungsstufen durchzuführen, um Vorgarne richtiger Dicke zur Herstellung von Garnen zu erhalten, so daß auch dann, wenn = rst sir.mal ein gleichmäßiges T'Jerg erzeugt worden ist, seine Gl;.ichrr.";ßigkeit doch beeinträchtigt wird und Noppen oder Wulste erscheinen, dia zur Verringerung der Gleichmäßigkeit des Wergs fahrer.; und auß-rdero macht die Komplexität dieser zusätzlichen Verfahrer.sstuf er. die erzeugten Garne sehr teuer. Die Alternative bestand darin, urxverstrecktes Werk geringerer Denierzahl zu ver-Wir.dcE,, aber dann war die Produktivität äußerst niedrig, und die Herstellungskosten wurden sehr hoch.
Man hat bislang viele Versuche vorgenommen, inocUem man sowohl feuchte als auch trockene Prozesse verwendete, um diese Nachteile auszuschalten, wobei unverstrecktes, gleichmäßiges Werg verstreckt wird und dann kontinuierlich einem Verstreckungsschneiden unterworfen und dann einem anderen Verstreckungsschneiden versuchsweise unterzogen wurde, um gleichmäßiges Faserband zu erhalten.
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Beim Verstrecken dieser Art im feuchten Prozsß war es schwierig, das Wsrg gut g^nug zu trocknen, und hierdurch entstanden vers treckte, geschnittene Unregelmäßigkeit er.; ss war daher schwierig, ein gleichmäßiges Faserband zu erhalten oder ein gebündeltes Fasergarn mit hoh&r Festigkeit zu erhalten.
Bei dem Trockenprozeß unter Verwendung von heißen Platten ist es unmöglich, das Verstrecken unverstreckten Wsrgs auszuführen, das schwerer als einige zehntausend Denierzahl ist, und folglich ein gleichmäßiges Verstreckungsschneiden auszuführen. Deshalb treten Verstreckungsschnittunregelmäßigksiten und einzelne Garnbrüche auf, und einige Garne wickeln sich über die Rolle oder Walze.
Es ist nun gefunden worden, daß sogar beim Trockanprozeß ss möglich ist, gleichmäßiges Werg hoher Qualität durch spezielles Trockenheißverstrecken zu erhalten. Durch das Verstreckungsschneiden unter Verwendung dieses Wergs ist es möglich, ein gleichförmiges Faserband hoher Festigkeit, Qualität und Gleichmäßigkeit zu erhalten.
In vorteilhafter Weise werden somit durch die Erfindung die Nachteile umgangen, die man bislang bei :gsbündeltem Fasergarn gefunden hat, und es wurde mit Vorteil möglich, eine neuartige und sehr spezielle Art von gebündeltem Fasergarn zu schaffen, welches die vorteilhaften Eigenschaften des richtig gezwirnten Garnes hat oder sogar noch besser ist.
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Man hat r.un erfir.dur.gsgemäß in überraschender Weise gefunden, daß die Verteilung der Faserlängen das Faserbandes, welches din Garnbildur.qsprozeß beim Spinnen des gebündelten Fasergarns zugeführt wird, scharf unterschiedlich sein muß von dir Verteilung, die man gewöhnlich bsi herkömmlichen Spinnprozesser. v=rw=ndet. Es sind bemerkenswerte Studien unt.-rr.ommen worden hinsichtlich des Verhältnisses zwischen der StapelfassrlängenvErteilung für gebündeltes Garn beim Spinnen in Verhältnis zur Qualität des erzeugten Garns. Im Ergebnis hat man festgestellt, daß dis Verwendung einss Faserbandes mit eir.sr sehr speziellen Staoelfaserlängenv=rt~-ilung äußerst vorteilhafte und äußerst unerwartete Ergebnisse erbringt.
Um =in äußerst wirksames und äußerst produktives Verfahren zum Spinnen von gebündeltem Garn zu erreichen, sind wichtige Verhältnissgefunden worden zwischen jedem Spinnsystam und dem V-rfahren zur Herstellung von Faserband durch Verstrackungsschnsiden synthetischen Fas=rw-rgs. Infolgedasssn wurde klar, daß bei der Herstellung von Faserband durch Verstrickung3schneider, von synthetischem FaserwErg es v/essntlich ist, daß die Cleichförmigk.riit di-s "-rergs ebenso sichergestellt wird wi~. die ä~s Fa-3^rbar.des. "s i^t gefunden worden, daß überraschende Ergebnis-S--irhalt-n w = rc1r.n durch Erzeugung eines gleichmäßigen Wergs durch verstrecktes, unvarstrecktes oder teilweise verstrecktss ••i-rg aus syr.th-tischen Fasern unter speziellen Bedingungen, d.h. ir. eir.-^r -solchen 'iiise, daß in dir Vers tr eckungs zone dia Eir.schnürur.gs.it-ill-r. allrr ras-r.-. iirimer in eir.'Tr. bestirnt-= η festen B-ireich verteilt aind u.'.d daß nar. r.achfolg=nd sir. br.wur.cl-:-.rr.sw-.rt gleich-
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mäßiges, verstricktes, geschnittenes Faserband erhält, indem mar. das somit erhaltene, gezogen? bzw. verstrsckta "A7irg einem Verstrackungsschr.aidnrQzeR unter spezielle". Bedingungen unterzieht.
Es ist dimentsprech&nd gefunden worden, daß zwei Grundprinzipien bezüglich gebündelten Fasergarnsn bestehen:
1 . In der V-rstreckur.gszone worden die schwimmenden Fasern wahrscheinlicher zu Umhüllungsfasern, insbesond-rs dann, wenn dis meisten Fasern sine Faserlänge von wenigsr als 1/2 £ haben, wobei 2. in wesentlichen dis mittlara Faserlänge ist.
2. Js größer die Faserlänge ist, umso kleiner ist dis Garnbruchv/ahrscheinlichkeit bsim Faserschlupf unter hohem Zug oder hoher Spannung, und umso größer ist die Festigkeit des Garnss.
Bei den allgemeinen Spinnnrinzipi&ri sind diese beiden Erscheinungen (1) und (2) jedoch gegensätzlich oder widersprüchlich: VJenn man mit anderen VJorten versucht, mehr schwimmende- oder fiottierende Fasern zu erzeugen, führt dies zu einer Verschlechterung dar Garnqualität aus Verstrsckungsunregelmäßigkeitsn; wann man versucht, die Faserlänge größer zu machen, führt dies zu einer Produktionsabnahme der schwimmenden Fasern, nämlich der Umhüllungsfasern, ebenso wie zu einem unregelmäßigen Verstrecken, weil übarflußfasern vorhanden sind.
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Es ist ir. überraschender Weis? gefunden worden, daß ss möglich ist, ein gebündeltes Fasergarn überlegener Qualität zu erhalten, welches deir. Vergleich mit einem ringgesponnenen Garn in Bezug auf alle Eigenschaften standhalten kann, und zwar durch Schaffung eines Produktes, bei dsm es (die Komponsntenfasern'haben eine Hauptlängs, ausgedrückt durch das Symbol£). mehr als 15 % j-der der Fasern gibt, die kurzer als 0,5 χ Ji. sind, und Fasern gibt, die länger als 1,5 χ £ sind, wodurch eine wirksame Bildung der Umhüllungsfasern und der Aufrechterhaltung der hohen Festigkeit in dem erzeugten Garn sichergestellt ist.
Um ein gebündeltes Fas=rgarn überragender Qualität zu erhalten, wird ein Faserband (sliver) hergestellt,welches eine spezielle Stapellängsnverteilung hat, und wird direkt zu der Einrichtung zur Bildung des Garns geführt. Erfindungsgemäß werden die Verstreckungsschneidbedingungen in kritischer Weise so reguliert, daß in wirksamer und übereinstimmender bzw. zusammenwirkender Weise erhebliche Mengen sowohl äußerst langer als auch äußerst kurzer Fasern erzeugt werden.
Bei dem Spinnprozsss für gebündeltes Garn gemäß der Erfindung wird das Werg zuerst einem Verstreckschneiden und dann einem Verbesssrungsverstreckschneiden in mindestens einer Stufe unterworfen und wird danach kontinuierlich der Garnbildungszone zugeführt. Dies geschieht in der Tat ohne Unterbrechung des Flusses des Faserbündels. Das Verbesserungsverstrackschneidverhältnis der Verbesssrungsverstreckschneidzone hält man über etwa 2,5. Außerdem wird das Verbesserungsverstreckschneidmaß dieser Zone
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auf etwa 0,4 bis 0,5 mal dar Länge dag Verstreckschneidmaßes der Verstreckschneidzone gehalten oder der Verbssserungsverstreckschneidzone unmittelbar aufstromig von der in Rede stehenden Verbesserungsverstreckschneidzone. Auf diese Weiss werden kurze schwimmende Fasern, die in v/irksamer ''Jaise als Umhüllungsfasern dienen, um der* Umfang des Faserbür.dels herum gebildet. Auf der anderen Seite werden lange Fasern erzeugt, die zur Festigkeit durch Bildung des Kerns d^s c;-bündelten Fasergarns beitragen. Wenn das genannte Verbesserungsvarstreckschneidvsrhältnis kleiner als etwa 2,5 ist, wird die wirksame Bildung von Umfangsfasern nicht erreicht.
Man hat gefunden, daß dann, wenn die Bewegung des Faserbändels zwischen dem Verstreckschneiden, dem Vsrbesserur.gsverstreckschnsidsn und dem Garnbilden unterbrochen wird,dh. v;enn das Faserbündel aus einer Stufe aufgerollt oder in eine Faserbandbüchse gefährtwird,bevor es zu dem nächsten Schritt geführt wird, es ziemlich schwierig ist, ein gleichmäßiges Faserband zu erhalten, ohne daß es von der Handhabung beeinträchtigt bzw. gestört ist. Es ist daher wichtig, ein gleichmäßiges Verstrackschneidfaserband zu erhalten und es kontinuierlich dem nächsten Prozsßschritt zuzuführen, ohne die Gleichmäßigkeit des Faserbandes zu gefährden.
Zwar kann gleichmäßiges Werg in einem separaten Prozeß vorbereitet werden, bevor es der Verstreckschneidzons zugeführt wird, wonach es in einem kontinuierlichen Verfahren verarbeitet wird, aber man erhält bessere Ergabnisse, wenn man eins Verstreckzone unmit-
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telbar aufstromig von der Verstreckschneidzone vorsieht. Unverstrecktss oder teilweise varstrecktes Werg, welches tatsächlich drallfrsi ist, wird zu richtiger Dick= und Breit= sir.gersgelt oder reguliert und dann in der Verstr=ckzoni gezogen. Dieses verstreckte Tferg, welches sich in der Forir einer Platte, eines Bogens oder einer Bahn minimal =r Dicki befindet, wird der Verstrsckschneidzone kontinuierlich zugeführt, während der Zug odsr die Spannung auf das Werg nach dem Verstrecken und.bsi kleiner oder keiner Braitenändsrung aufrechterhalten wird.
Es wird dann dem Vsrstrsckschneidprozeß unter zuvor beschriebenen Bedingungen unterworfen. Auf diese Weise ist das Auftreten von fehlerhaften Schnitten aus Verwicklungen oder ainer Verwirrung des Faserbündels in der Verstreckschneidzons oder der Verbssssrungsverstreckschnaidzone verhindert, und dis Bildung kurzer und langer Fasern unter normaler Bedingung ist sichergestellt. Somit sind Unregelmäßigkeiten der Umhüllungsfasern infolge nicht normaler Verteilung der Faserlänge ausgeschaltet, und es werden gleichmäßig gebündelte Fassrgarne erzeugt. Dia sich ergebenden gebündelten Fasergarns widerstehen dem Bruch unter Zugspannung und sind praktisch frei von Defekten, wie z. 3. Wulsten.
Durch die Erfindung erhält man als bevorzugte Verarbeitungswfciss sin Verfahren, bei welchem unverstrscktes oder teilweise verstrecktes Werg als Anfangsmaterial benutzt und in einem einzigen Proze.3 oder Verfahren ohne Unterbrechung dar 3swe-
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gung des Faserbündels während des Betriebes verarbeitet wird. Die Verwendung unverstreckten oder teilweise verstrecktsn Wergs als das Anfangsmaterial hat gegenüber der Benutzung vsrstreckten Wergs viele Vorteile. Da die Komponentenfasern relativ frei von einer Unordnung oder Regellosigkeit, von Beanspruchungs- und Zugvsränderungen sind, treten Vsrstrsckunregelraäßigkeitsn nicht auf, und die Zugspannung bleibt gleichmäßig,wodurch konzentrierte Faserbrüche verhindert werden. Es ist jedoch erwünscht, die Fasern in zwirnloser und gleichmäßiger Sandform zuzuführen ur.d sie so gleichmäßig wie möglich zu machen.
Die Verstreckbedingur.gen, die zum Erhalt eines gleichmäßig verstreckten Wergs erforderlich sind durch Verstrecken von unverstrecktem oder teilweise vsrstrecktem To7erg sind äußerst wichtig, wie nachfolgend noch verständlich wird.
Weitere Vorteils, Merkmals und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der. Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Verstreckzone eines herkömmlichen Wergverstrsckprozesses unter Darstellung einer typischen Verteilung der air.z-lnen Einschnürung-steilen dsr Fasern irr. 'ferg,
Fig. 2A und 2B achmatische. Draufsichten auf iin= Verstrackzon* mit ein am Bestandteil der srfindungsgsmäßsn Vorrichtung unter Darstellung einer typischen Verteilung d-3r erreich
ter. Faser eins chr.ürungs 3 tollen,
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Fig. 3 dir schsmatisch= Seitenansicht dar Vorrichtung unter Darstellung sin-ir Ausf ührungs form der Erfindung,
Fig. 4Λ ur.d 4.o sch kroatische Seitenansichten einer Varstreckzonr unt^r Darstellung e.ir*r.r anderer. Aus f ährungs form ü-..r Erfindung,
Fig. 5 -r-ir.v graphische Darstillung das Verhältnisses zwischen i-in-~ V?-rstr5ckv%rhältnis und eir.^in Faserbandfaktor I,
Fig. G äli sch-s-roatisclia Seit-snansicht eirx?r anderen Ausführungsforn; d=r =rfir.dungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 (1) und 7 (2) scheir.atischs Seitenansichter* sinsr Vsrstr=ckzon= unter Darstellung weiterer Ausführungsformen d-sr Erfindung,
Fig. 8 iini: schsmatische Seitenansicht einer andaran Ausführungsforir« dsr vorliegenden Erfindung,
Fig. 9 eine granhische Darstellung,die sin Stapeldiagramm eines Faserbandes zeigt, unmittelbar bevor es in eine Garnbildungszone eingeführt ist,
Fig.10 eine schematische Seitenansicht einer weiteren anderen Ausführungsform"der Erfindung,
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Fig. 11 eine schematische Seitenansicht einer v/eiteren anderen Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 12 eine schsmatische Seitenansicht eines gebündelten, mit einem Garn odsr Band umwickelten Garns gsmäß der Erfindung.
Bei dem herkömmlichen Verfahren der TrockenerwarmungsvsrStreckung mit heißen Platten, wie. in Figur 1 gezeigt ist, berührt ein unverstrecktes Werg 2, das von Zuführrollen 4 der Verstrackungszone zugeführt wird, eine heiße Platte 5 und wird verstreckt, sobald es vor. der Zug- oder Verstreckungswalzs 8 herausgezogen wird. Bei diesem Beispiel zieht oder verstreckt die Einschnürungslinie, die ein= Reihe von Einschnürungsstsllen auf der heißen Platte ist, einen Bogen AE1D in der Bewegungsrichtung des Wergs. Der Grund dafür liegt darin, daß die Faserschicht des Wergs zur Mitte hin dicker ist und es eine längere Zeit dauert, bis die Wärme die innerste Faserschicht erreicht hat.
Bei einer solchen Verstreckungsbahandlung, wo die Einschnürungslinie einen Bogen zieht oder skizziert, entsteht ein Unterschied in der Wärmehysterese zwischen den Randteilen urddem Mittelteil des Wergs. Wenn mit anderen Worten das Werg verstreckt wird, werden die Fasern an den Rändern dicht neben den Stellen :Γ1 und "D" in Figur 1 einer ausreichenden Wärmeaushärtung zwischen den Stellen "A" und 11B" und zwischen den Stellen "D" und "C" unterworfen. Im mittleren Teil des Wergs jedoch bewegt sich die Einschnürungsstelle nach E', und deshalb unterläuft dieser Tsil des Wergs, der im unverstreckten Zustand verbleibt, der Wärma-
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hyst£.rr.3c nur zwischen den Stellsr. E und Ξ'. Die Ausrichtung d-r Fa.-3.-.rr. des /ί-srgs in ciieseir. unverstreckten. Zustand ist äußerst niedrig. Sie sind unter dan Eir.fluß der Yiärme rächt unstabil, und ihre- physikalischen oder körperlichen. Eigenschaften verändern sich um ein großes Maß, nachdem si-; -irimal di-.r iiärmc'iystr res- ur.terzog-r. sind. Deshalb hab^n die physika lischen oder körperlicher. Eigenschaften d=s Visrgs ^inen breiten Vrsr3nd = rlichkaitsb2r=ich. Insbssoad&r= ist die Längung im Mitt~ltr.il d~s sich ergsbsnden "-J=rgs sehr klein,und es besteht äii Neigung zum Gätaabfall bzw. Q
orlbst v:--.r.n ein solches r;7erg mit nicht gl = ichmHßigen physikalischen Eigenschaften verstr&ckt und geschnitten wire, wars es nicht li.öglich, ein gleichmäßiges Faserband zu erhalten. Farbflecke odar Farbstippen und Fsstigkeitsunregelmäßigkaiten '..'.-irden beobachtet. Weger, der Konzentration der Beanspruchung iir. Bereich niedriger Längung versuchen die Bruchstellen, sich an cir.=ffi Ort zu konzentrieren, wodurch sich ein erzeugtes Faserband mit äußerst großen Unregelmäßigkeiten ergibt. Tisnn diese Faserbräche mit übermäßiger Konzentration auftreten, ist es nicht röglich, den Verstreckungsschneidprozaß fortzusetzen.
;:ar. hat ~s für nötig befunde-n, dann, v/snn man das Trockenwäririur.rsverstreck = n unverstrsekten oder teilweise verstreckten Wergs aus synthetischen Fasern durchfährt, die Ausbreitung bzv/. Verteilung der FasT.reinschnürungssteilen zu verhindern. Di= ^ir.sc'inürur.-sstellen aller iComporientenfasern müssen immer ir. =ir.--r ------.·?±\ι^-~ν. ~iiqh\ Bereich verteilt '/erden» Die Eir.schr.u-
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rungsstellen sollten sich in einer geraden Reihe (L1) einregeln, wie in Figur 2A bsi etwa einein rechten T7inksl zur B-swsgurtgsrichtung des Wergs gezeigt ist. Es ist nicht notwendig, daß sich die Einschnürungsstellen perfekt in einer geraden Linie einregeln, as ist aber erwünscht, daß die Bedingung bzw. der Zustand so Eingestellt ist, daß dia Einschnürungsstellen in sinaiti gewissen festen Bareich "P" (Figur 2A) anger Breite von etwa 3 nun beispielsweise verteilt werden. Falls dia Breite des Schwankungsbereiches (P) unter atwa 3 mm bleibt, ist der Unterschied in dsr Wärmehysterese im wesentlichen vsrnachlässigbar, und die Einschnürungsstellen werden für im wesentlichen in einer geraden Linie liegend erachtet, wie d~r Begriff hier verwendet wird.
Die Behandlung des Verstreckens gemäß der Erfindung kann in einer einzigen Stufe oder in zwei oder mehreren Verstreckungsstufen bzw. -schritten ausgeführt werden.
In Figur 2A wird unverstrecktes Werg aus synthetischen Fasern dem zv/eistufigen Verstrecken dadurch unterworfen, daß man die Fasern durch eine primär= Verstreckungszon= 4-8 lauf-ϊη läßt, die mit einer Erwärmungsvorrichtung 6 versehen ist, und dar.n durch eins zweite Verstreckungszons 8-11 laufen läßt, die mit zwei Erwärmungsvorrichtungen 9, 10 versahen ist, wobei die Einschnürungsstelleri im wesentlichen, ir. sir.c-r gerader. Lir.i^ P, P' in jeder Verstr^ckungszor.= angeordnet sind. Tn diesem Beispiel wird die pririrt VerBtrackungsstuf"- bri 5in=r Wärmeaushättu;:g von etwa 100 bifi 140 0C ur_d b-.i u>m Verstr=ckungr;v-irh'iltr.ii5 vor. ;t';a 85 bis 95 % ."Ι,-π -vaxir'al.-r. Vr-r^tr- c^ur.asv-rli-^ltr.isi ι -.s
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auscifährt, \-7- lches ein gleichr-Mßigss Verstrecken in der primärer. Stufe erlaubt. Die zweite Verstreckungsstufe erfolgt dadurch, daß man das Werg in Berührung mit der aufstromigen Heizvorrichtung 9 dsr zweiter. Zone läufer, läßt, wobei eine l]rv7iIrF:unc; auf iirir Temperatur vor, etwa 130 bis 170 0C stattfindet, u.-.d zwar in dir zweiten V~rstrsckungszone, wobei das V;r?tr£ckung3V5rhältnis auf etwa das 1,2Ofach* eingestellt ist. Das ::~xg wird dann =ir.?.r viärmehärtungobshandlung unter ZuCj'spa.'.nunc; durch die ab strohig=. Erv/ärmungsvorrichtung 10 dc-r z;;vit:.n Zor.± unteri'/orfsr., wo sin- Erwärmung auf eine Toir.p-.ratur von etwa 170 bis 2 30 °C ir.folgt.
Fig. 2L Zeigt das Zwsistufenverstrecken mit der Wärmevorrichtung 9 unter dera Werg und der Wärmevorrichtung TO übar dam
Das somit erhaltene verstreckte Werg kann kontinuierlich dem nachfolgenden Verstreckschneiden zugeführt oder in Behältern od^r Dosen als zukünftige Beschickung gespeichert werden.
üntir Bezugnahme auf Figur 3 läuft ein unverstrecktes Werg 2, das z. B. aus Polyäthylsnteraphthalatfasern besteht.aus einem
sr 1 über eine Wsrgregulierführung 3 und wird in ein bogsn- bzw. blattartiges Werg gleichförmiger Dicke verarbeitet. Dieses Werg tritt in die erste Verstreckzone ein, welche durch Beschickungsrollen 4 und Verstreckrollan 8 gebildet ist.
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Ein Zieh- bzw. Verstrsckstift 6, der auf etwa 100 bis 140 0C erwärmt ist, berührt das gezogene Werk, welches bsi 7 von den Rollen 8 gezogen wird, die mit einer größeren Geschwindigkeit als die Beschickungsrollen 4 drehen. Die Einschr.ürungssteilen d~r Fasern sind tatsächlich einer geraden Linie auf dsm Stift 6 angeordnet, wie zuvor in Verbindung mit den Figuren 2A und 2B beschrieben ist. Nachfolgend tritt das Werg 7 in die zweite Ziah- bzw. Verstreckzone ein, die von den Zugrollen 8 und d~n zweiten Zugrollen 11 gebildet ist, die schneller als die Rollsn 8 rotieren. In dieser zweiten Ziehzone sind zwei Heizeinrichtungen vorgesehen, wie z. B. der zweite Ziehstift 9 und ein Wärmehärtungsstift bzw. Thermofixierstift 10. In dieser zweiten Ziehzone berührt das Werg den zweiten Ziehstift 9, der auf eine Temperatur von etwa 130 bis 170 °C erwärmt ist, und wird mit einem Verhältnis unter 1,20 gezogen, wobei die Einschnürungsstellen tatsächlich in einer geraden Linie auf dem Stift 9 angeordnet sind, und das Werg läuft somit in die zweite Verstreckungsstufe. Das Werg 7 berührt danach den Thermofixierstift 10, der auf eine Temperatur von etwa 170 bis 230 0C erwärmt ist und unmittelbar hinter dem zweiten Ziehstift 9 angeordnet ist, und wird der Thermofixierbehandlung unter gleichmäßiger Zugspannung ausgesetzt. Dann wird das Werg 7 durch die zweite Ziehrolle 11 zugeführt und kontinuierlich in die Verstrekkungsschneidzone 11-12 beschickt, ohne daß die Bewegung des Wergs unterbrochen ist und wobei die Zugspannung des Wergs unbeeinflußt gelassen wird. In der Verstreckungsschneidzone wird das Werg durch Verstreckschneiden:,;.behandelt, und zwar durch eine Verstreckschneidrolle 12, die mit einer hohen Geschwindigkeit dreht - etwa 1,8 bis 10mal so hoch wie die zweite Ziehrolle 11.
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Das Faserbündel, das somit durch Vsrstreckschneiden behandelt worden ist, wird einem Verbesserungsverstreckschneidbatrisb unterworfen ur.d vor. der. Verbesserur.gsvsrstreckrollen 13 und 14 der Figur 3 einer weiteren Verstreckschneidtätigkeit zugeführt und wird somit zu einem Faserband 15 gemacht, welches eine bestimmte Verteilung der Faserlänge und sine bestimmte Dicke hat. Das Faserband 15 wird durch Kalanderrollen 16 vorbewegt und wird zu -ir.er Garnbildungseinheit 18 zugeführt, deren Einzelheiten nachfolgend erläutert werden. Das Faserband kann erwünschtenfalls in einem Faserbandbehnltsr 17, der in Figur 3 gezeigt ist, gelagert wurden.
::an hat gefund-n, daß die besten Ergebnisse dann erhalten werden, wenn ran eine kurze ' Jarmekontaktlänge vorsieht, z. 3. durch Verwendung einer Heizvorrichtung in der Gsstalt eines Thermofixierstift-s mit einem Durchmesser von 5 bis 150 mm, vorzugsweise bis 100 rnm, oder sinsr Heizplatte mit einer gekrümmten Oberfläche mit tineir. Krürrirur.gsradius von etwa 2,5 bis 75 mm, vorzugsweise 20 bis 50 rnr, i:o die Platte das T-Jerg gemäß Darstellung i.i d?.;i Figuren 4 (A) und 4 (B) berührt. Die zweite Wärme- oder Heizvorrichtung 1O in der zw^itfen Verstreckzone kann jedoch ebenfalls auch in der Forir einer gewühnlichen flachen Platte vorgesehe-n sain, v;i- z. L. in Figur 4 (3) gezeigt ist, Wr-il seir.^i HauptEunktion die Tiirrrofixierung oder T-7ärniih-:irtung ist.
xJ3 i£5t notw-ir.ilig, die T-^irperatur der Heizvorrichtung in dir prir-:"r:-r. Ξί-·->.ζοΛ: «ί-G innerhalb ^in^s T:;.r^ich5s von 100 bis 140 für ?-:I'':;:.Tl-ntr=ri^hth-lateas~rn f inau^t. Ilen. "Jenr. di,: T~r\pera-
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tür niedriger als etwa 100 0C ist, wird as schwierig, die Einschnüruxigsstcllen ir. einer geraden Liriis angeordnet zu halten, tfenn dis Temperatur höhsr als etwa 140 0C ist, treten Unregelmäßigkeiten im Faserband auf, und die Batriebswirksarakeit wird verschlechtert.
Ferr.er ist es notwendig, daß das Verstreckverhältnis in dar ersten Ziehzone 4-8 auf etwa 85 bis 95 % ö~s maximalen V=rstreckvarhältnisses zur Ermöglichung eines gleichmäßigen V~rstreckens eingestellt wird. Sonst ist as schwierig, sin gleichmäßiges Faserband zu erhalten.
In dieser Beschreibung bedeutet dar verwendete Begriff "maximales Vsrstrsckungsverhältnis zur Ermöglichung einer gleichmäßigen Verstrickung" einen Wert von 0,95 mal dem natürlichen Varstreckungsverhältnis des v&rstracktsn Wergs. Das natürliche Verstreckungsverhältnis erhält man aus der Formel:
+ 100
100
wobei E1 die Verlängerung in der Faserstreckzone unter konstanter Streckung ist.
Der hier verwendete Begriff "Faserbandfaktor I" ist ein Wert, der erhalten wird durch Teilen der gemessenen Uster-Glsichmässigksit (U%) eines Faserbandes durch die ideale Ust?.r~Gleichlaäßigkeit (ü%) ein~3 perfekt gleichmäßigen Faserbänder. Der
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"Fas^rbandfaktor I" wird aus der folgenden Formel erhalten:
Faa-rbandfaktor I = tatsächlich gemessenes U
wobei "q" die Faserzahl am Querschnitt des Faserbandes ist und
bestir.mt wird durch Teilen dar Gesamtdanierzahl des Faserbandes durch die Denisrzahl einer einzigen Faser.
Durch Kombination der oben beschriebenen Bedingungen wird es
möglich, dia vorgenannten Fasereinschnürungsstellen innerhalb
eir.fes mehr oder weniger geraden, engen Bereiches mit einer Breite von etwa 3 mm zu verteilen.
Man hat gsfund~n, daß es sin wichtiges Verhältnis zwischen dem
Fas-rbar.df aktor "I", der sin Faktor ist, welcher den Gleichmässigkcitsgrad eir.ps Faserbandes anzeigt, und dem Wert des ersten Verstrsckungsverhältnissss oder Ziehverhältnisses gibt, geteilt durch das maximal? erste Ziehv-erhältnis. Dies erscheint in Figur 5, die auf Versuchen basiert, bei denen zwölf 75 000 Daniar un=- vferstr-rcktes "farg aus Polyäthylenterephthalatfaser zu einem Faserband verarbeitet wurde. Die erste Verstreckungs- oder Zugtemperatur betrug 120 °c, die zweite Ziehtemperatur betrug 150 0C, die Therirofixisrtemperatur unmittelbar nach der zweiten Ziehtemperatur betrug 210 0C, das zweite Verstreckungs- hzx-j. Ziehverhältnis war das 1,1Ofache, und das erste Ziehverhältnis wurde auf verschiedene Arten variiert.
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Wenn gemäß Figur 5 das erste Ziehverhältnis geteilt durch das maximale erste Ziehvsrhältnis (die Abszisse) 0,85 bis 0,95 ist, wird ein weit überlegenes Faserband erhalten. Sein Faserbandfaktor "I" liegt scharf unter dem "I"-Faktor eines herkömmlichen Fassrbandes, der gewöhnlich 4,0 übersteigt. Wenn die Abszisse der Figur 5 stwa 0,87 bis 0,93 ist, hat das Faserband einen "I"-Faktor von etwa 2,1 und ains sehr hohe Qualität, wobei man nur etwa die Hälfte der Unregelmäßigkeiten bei einem herkömmlichen Faserband gefunden hat.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, synthetische Faserbänder zu erhalten,- dieeinen "I"-Faktor von unter 3,0 haben und somit weit jene bislang bekannten am Gleichmäßigkeitsgrad überragen.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es notwendig, das Verstreckungsverhältnis in der zweiten Stufe bsi weniger als etwa 1,20 zu halten, vorzugsweise bei etwa 1,02 bis 1,10. Falls es etwa 1,20 übersteigt, wird das Verstreckschneidsn ziemlich schwierig, und der Fassrbandfaktor "I" übersteigt 4,0, wodurch es unmöglich wird, ein gleichmäßiges Faserband zu erhalten.
Es ist ferner nötig, die zweite Ziehtemperatur für Polyäthylenterephthalat bei etwa 130 bis 170 0C zu halten. Außerhalb dieses Bereiches übersteigt der Faserbandfaktor "I" im allgemeinen etwa 4,2, eine sehr unerwünschte Erscheinung.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß notwendig, das verstreckte Werg unmittelbar nach der zweiten Verstreckungstäfcigkeit einer Wärme-
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härtungs- oder Thermofixierbehandlung zu unterziehen, und zwar uriti-r Zugspannung durch die Verwendung einer Heizeinrichtung, die auf eir.s- Temperatur im Bereich von etwa 170 bis 230 0C erwärmt wird.
Ein besonders gutes Ergebnis erhält man dann, wenn die Heizvorrichtung 10 für die Ths.rmof ixiarbehandlung so angeordnet ist, daß ihr aufstromiges Ende um einen Abstand von weniger als etwa 150 ran vom abstromigen und von der zweiten Heizvorrichtung 9 liegt. Diese Bedingung kann nicht nur auf Polyesterfasern sondern auch ebensogut auf Polyamide angewendet werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen, jedoch nicht beschränken.
Beispiel 1
Zwölf 70 000 Denisr-unverstreckte Wergteile aus Polyesterfasern wurden zu Faserbändern mit einer Dicke von 2,3 g/m unter den folgenden Verstreckungsbedingungen verarbeitet, nämlich: Erste Verstrackungstemperatur =150 0C; erstes Verstreckungsverhältnis = 3,6faches, entsprechend 90 % des maximalen ersten Verstreckungsverhältnisses; zweites Verstreckungsverhältnis = 1,15faches; zweite Verstreckungstemperatur =150 0C; und die Thermofixiertemperatur = 210 0C. Dieses Faserband hatte hervorragende Gleichmäßigkeit, sein Faktor "I" betrug 2,1.
Verschiedene weitere Versuche sind unter verschiedenen Gruppen von Zuständen bzw. Bedingungen durchgeführt worden, nämlich;
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2311223
Beim ersten Baispiel ist das erste Verstreckungsverhältnis = 3,28faches entsprechend 82 % des maximalen ersten Verstrskkungsverhältnisses, wobei die anderen Bedingungen dieselben wie oben waren. Bei dem zweiten Beispiel ist das erste Ziehverhältnis - 3,6faches entsprechend 90 % des maximalen ersten Ziehverhältnisses; die erste Temperatur =150 0C; zweites Ziehverhältnis = 1,2Ofaches; zweite Ziehtemperatur = 110 0C und Wärmehärtungstemperatur = 200 0C. Im dritten Beispiel ist das erste Ziehverhältnis = 3,6faches; erste Ziehtemperatur = 90 0C; zweites Ziehverhältnis = 1,31faches; zweite Ziehtemperatur =150 0C; und Wärmehärtungstemperatur = 190 0C. In allen diesen Beispielen überstieg dar Faktor "I" 4,2, d. h. es war unmöglich, gleichförmige Faserbänder zu erhalten.
Selbst unter Bedingungen, die anders als die vorhergehenden sind, wird ein Faserband mit einem Faserbandfaktor "I" unter 4,0 dadurch hergestellt, daß unverstrecktes Werg gezogen bzw. verstreckt wird, wobei die Einschnürungsstellen tatsächlich in einer geraden Linie angeordnet sind, wodurch gleichförmige Wergteile erhalten werden, und wobei dieses Werg dem Verstreckungsschneidprozeß entweder kontinuierlich oder nichtkontinuierlich unterzogen wird. Im folgenden wird eine Beschreibung einer solchen weiteren Technik gegeben.
3ei tatsächlich in einer geraden Linie angeordneten Einschnürungsstellen wird in jedem der zwei Verstreckungsstufen das Zieh- bzw. Verstreckungsverhältnis in der ersten Stufe bei 90 bis 99 % des maximalen Verstreckungsverhältnisses gehalten,
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und daß Gesamtverstreckungsverhältnis, welches das Produkt des Verstrsckungsverhältnissss ir* d~r ersten Stufe und dss Verstrekkur.gsv=rhältnisses in dsr zweiten Stufe ist, v7xrd bei 35 bis 95 % a=.s i?.axiroal»n GesamtverstreckungsVerhältnisses gehalten, Wilchrs das Produkt der Verstrackungsv-rhnltnisse in der erster, ur.u zw=it£rn Stufe ist, unmittelbar bevor ein einzelner Garnbruch dadurch erfolgt, daß unter den gegebenen Verstrekkungsbidingungen in der ersten und zweitsn Stufe vsrstreckt wird. Die.3 53 vorstreckte oder gezogen« Werg wird entweder in ϋΐ-hältirn gespeichert oder dem Vsrstreckungsschnsidprozeß zugeführt oder kontinuierlich dem Verstreckungsschneidprozeß ohns Unt == rhrechung ζugeführt.
Figur 6 ist sin Beispiel des oben erwähnten Verfahrens· Unverstreckt=s Werg 2' aus dem Wergbehälter 1', welches durch die Wcrgreguliarführung 31 hindurchgeht, wird in ein Bogen- bzw. blattartigss r.verg gleichförmiger Dicke verarbeitet. Dieses Werg wird durch Zuführrollen 41 in die erste Vsrstrsckzone, einschließlich Ziehstift Gr und Ziehrollen 8', zugeführt. Die Einschnürstellen sind in einer mehr oder weniger geraden Linie auf dem Stift 6' angeordnet, der auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der zweiten übergangstemperatur von Polyethylenterephthalat liegt, vorzugsv/eise etwa 80 bis 100 0C. Dann wird das Werg der zweiten Zieh- bzw. Verstreckungszone zugeführt, einschließlich dem zweiten Ziehstift 9' und den zweiten Ziehrollen 11*. Das Werg berührt den Stift 9", der auf etwa 150 bis 230 0C erwärmt ist, wobei die Fasereinschnürungsstellen in einer mehr oder weniger geraden Linie auf dem erwärmten Stift 9' angeord-
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net sind. Das Werg wird dann kontinuierlich einer Verstreckschneidzone zugeführt, während es unter Zugspannung gehalten wird, und wird dem Verstreckschneidprozeß durch Verstreckschneidrollen 12' zugeführt, die mit einer Gsschv/indigkeit von etwa dem 1,5 bis 9,5fachen der Geschwindigkeit der Rolle 11' drehen. Die verstreckten, geschnittenen Fasern werden dann einer Verbesserungsverstrekkungsschneidtätigkeit unterzogen (einem weiteren Verstreckschneiden) , und zwar durch zwei Gruppen von Verbesserungsverstrsckschneidrollen 12' und 13' und 13' und 14". Sie werden dann zu einem Faserband 15' verarbeitet mit einer bestimmten Verteilung von Faserlängen und einer vorbestimmten Dicke. Das Faserband 15' wird durch Kalanderrollen 16' vorbewegt und kontinuierlich dem Garnbildungsprozeß 18' zugeführt oder gegebenenfalls in einem Faserbandbehäier 17' gespeichert.
Bei dem vorgenannten Verfahren besteht ein besonders wichtiger Punkt darin, in jedem der zwei Stufen zu ziehen bzw. zu verstrecken, so daß jede Gruppe von Einschnürungsstellen in einer mehr oder weniger geraden Linie angeordnet ist. Die Heiz- und Verstreckungsverhältnisbedingungen, die in Verbindung mit dem vorstehenden Beispiel eingestellt und erwähnt sind; gelten für dieses Beispiel ebenso. Die Einzelfaserlänge eines verstreckten, geschnittenen Polyesterfaserbandes, welches dem Verstrecken und Verstreckschneiden unter diesen Verstreckbedingungen unterzogen wurde, beträgt mehr als 7,0 g/d. Versuche wurden durchgeführt mit fünfzehn.unverstreckten Wergteilen mitreiner Denierzahl von 70 000 aus Polyesterfasern. Die erste Verstreckungstemperatur betrug 98 0C; die zweite Verstreckungstemperatur betrug 180 0C;
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ur.d das ersti. ur.d zw^it-s- V^rstreckung^varhältriis wurden auf verschiidbr.i l.rts.?. variiert. Tabslle I zeigt dis Ergebnisse.
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Reißfestigkeit dar Fasar im Faserbana
Faserbandfaktor I
L.'ingung d=r Fas=r im Faserband
Anzahl der Gestallstillstände
Anzahl/ein Gestell/ 10 Stunden
0.60 6.00 5.11 15.9 2.7
0.65 5o28 5.32 13.9 1.1
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dt/dt(max)
Faserbandfaktor I
Reißfestigkeit der Faser im Faserband
Längung der Fasar im Faserband
Anzahl der Gestellstillstände
Anzahl/ein Gestell/ 10 Stunden
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1.00 4.52 8.18 8.0 2.8
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1.00 4.63 8.25 7.9 3.5
0.60 7.21 6.72 11.5 3.1
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Aus einer sorgfältigen Prüfung der TaLaIls I ergibt sich, daß ss zum Erhalten einar Faserbar.dftstigksit, dis gröSar ist als 7,0 g/d, welches Zweck car vorli~gr-nder. Erfindung ist und die vi=l größer ist als di-ΐ dir hr-rkömrRlic'i^n Poly^.st^rstapilfas6r - im allg;.msir.sn 5,0 bis 6,5 g/d - ~,otws-r.aia ist, die folgenden 3=dir.gur.g-3n zu i
0,90 ^ d'/cV (n.ax) (1)
0,85 ? ct/dt (r.ax) (2),
ΐ/obei "d1" das erste V=rstrsckungsvsrhMltnis bedeutet, "d1 (max) " das maximale erste Varstr^ckungsverhältriis bedeutet, "dt" das Produkt des ersten und zw-iten V-srstreckungsvsrhältnisscs bsd-sutat und "dt (max) " das Produkt der maxinalan Virstreckungsvarhältniss-r dir ersten und zv/eitEn Stufen bedeutet. Der Ausdruck "maximales Verstrsckungsverhältnis" bedeutet das höchstmögliche Verhältnis, unmittelbar bevor ein= einziger Faserbruch unter der gegebenen Temperaturbsdingung auftritt. Auch der Glsichmäßigkeitsgrad des Faserbandss ist hauptsächlich beeinflußt durch dsn Wert von dt/dt (max); um sinen Faktor "I" unter 4,0 zu erhalten, ist es notwendig, die folgende Bedingung zu erfüllen:
0,33 ^ dt/dt (max) < 0,95 (3)
Als nächstes hängen die Frequenz unerwünschten Aufwickslns gebrochener Fasern um die Rolle und die Frequenz von Stillständen in der Maschine infolge fehlender Gleichmäßigkeit des Verstreckschneidens von den Werten bzw. Größen von d1/d1 (max)
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und dt/dt (max) ab. Um die Frequenz der Stillstände der Maschine auf etwa einmal in 10 Stunden zu halten, wenn eine weitgehend benutzte Maschine verwendet wird, wie z. B. die "Turbo"-Stapelmaschins für Polyacrylnitril (Acryl)-Fasern oder die "Perlok"-Vexstreckschnsidmaschirie, ist es notwendig, die folgenden Bedingungen zu erfüllen:
0,80 <. d'/d1 (max) 0,99 (4)
0,65 ^ dt/dt (max) 0,95 (5)
Um also ,-in gleichmäßiges Faserband'herzustellen mit einer F»stigk?it unter einer stabilisierten Betriebsbedingung, müssen die Größer, bzw. Werte von d'/ci1 (max) und dt/dt (max) in den B-reichen liegen, welche durch die folgenden Formeln (6) und (7)ausgedrückt sind, welche die Formeln (1) bis (5) alle gleichzeitig erfüllen.
0,90 < d'/d1 (max) = 0,99 (6)
0,85 < dt/dt (max) = 0,95 . (7)
Ol= durch das vorerwähnte Verfahren erhaltene Längung des Faserbänder ist srhr klein - nur 9,5 %; dies trägt in großem Maße zur Gleichmäßigkeit der Faserbänder bei.
Beispiel 2
Zehn unv=rstreckta Hergteile mit einer Denierzahl von 110 000 aus Polyesterfasern wurden gleichzeitig unter den folgenden Bedingungen verstreckt: Erste Zieh- bzw. Verstreckungstemperatur
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= 95 0C; erstes Verstreckungsverhältnis 4,03 entsprechend 96 % des maximalen ersten Verstreckungsverhältnisses; zweites Verstreckungsverhältnis = 1,475faches, wobei dies 90 % des maximalen Gesamtverstrsckungsverhältnissss ist; zweite Verstreckungstsmperatur =170 0C. Das gesamte Werg wurde nachfolgend dem Verstreckschneider-, und dem Verbesserungsvers t recks chneiden zugeführt, wodurch man ein Faserband mit einer Dicke von 2,07 g/m erhielt. Das erhaltene Faserband hatte eine hohe Festigkeit und hervorragende Gleichmäßigkeit, eine Stapelfaserfestigksit von 7,5 g/d und einen Faserbandfaktor "I" von 3,71. Die Stillstandsfrsquenz der Verstreckungsschneidmaschine betrug nur 0,5 mal /10 Stunden.
Wenn auf der anderen Seite das sekundäre Verstreckungsverhältnis 1,362 betrug und das maximale Verstreckungsverhältnis 98 % des maximalsn Gesamtverstreckungsverhältnisses war, wobei alle anderen Bedingungen dieselben blieben, hatte das sich ergebende Faserband eir.e sehr hohe Festigkeit von 8,04 g/d. Es hatte jedoch übermäßige Unregelmäßigkeiten, wobei der Faserbandfaktor "I" 4,6 betrug. Die Betriebsleistung war schwach, und die Stillstandsanzahl der Maschine betrug 3,0 mal/10 Stunden.
Der oben erwähnte Faserbandherstellungsprozeß ist insbesondere am besten für synthetisches Faserwerg, aus Polyester hergestellt, geeignet.
Als nächstes wird der weitere Prozeßschritt des Spinnens des gebündelten Garns gemäß der Erfindung beschrieben.
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"J-nr. ein gleichp-ä/Viges, verstrecktes, geschnittenes Tf-rg dam 3oinr.proz.~-fl fir gebündaltes Garn zug-sfihrt wird, ist ~.s =rfir.dur.gs'je-r-'.äG ^otwer-dig, eins Verb^ssarungsvi-rstreckschneidstuf= vorzusehen, um sir. Stapelmaterial zu srze-ugsn, welches =.i~r. speziell ausgestaltete Stapellänger.varteilung hat. Dias gibt der. sich ergebender, gebündelt-n Fassrgarner» Festigkeit und stallt sir.= wirksam= Bildung vo.i Umv/indungsfasern odsr HüllfassrrL sicher. Durch Einstellen des MaSss in dsr Vsrbasserur.gsverstreckschnsidzor.e wird sin verbessertes Faserband spszissllsr Art arz~ugt. Es enthält (wenn die Hauptlänge aller Kompon=nt=rifasern durch das Symbol X ausgedrückt wird) mehr als 15 % Fassrn, die kürzer als 0,5 χ T, sind, und mehr als 15 % Fasern, dia langer als H sind. Dies ist ein wichtiger Faktor b^im Erreichen der arfindungsgemäßsn Vorteils.
Es 77urds ob=", festgestallt, daß es nicht immer notwendig ist, kontinuierlich aus nicht verstreckten! Werg über den Garnformprozeß zu arbeiten, sondern es ist auch möglich, mit varstrecktem Werg zu beginnen. Selbst wann der Betrieb mit varstrecktam werg begonnen wird, ist as jedoch nicht empfehlenswert, daß das Verstrecken wie in Falle der Erfindung dazu ausgenutzt wird, um ein gleichmäßiges Werg zu erhalten, und daß dieses gleichmäßige Werg benutzt wird.
Gemäß Figur 8 wird unverstrecktes oder teilweise verstrecktes Werg 119 aus Trommeln 118 durch eine Führung 120 einem Wergregulierstab 121 und einer Verstreckungszone "A" durch Zuführrollen 123 und 123' zugeführt. Die Verstreckungszone "A" be-
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steht aus der ersten Verstreckungszone A1 mit einem Wärmsstift 124, der auf eins Temperatur über der zweiten Übergangstemperatur das Polymers liegt, und di-3 zweite Verstreckungszona A" hat sinsn Wärmeverstreckungsstift 126 sowia einen Thermofixisrstift 127. Jeder Stift 124, 126, 127 hat eine Krümmung mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm, und hierdurch wird ein gleichmäßiges Verstrecken möglich, wobei die Fasereinschnürungsstellen immer in einer mehr oder weniger geraden Linie angeordnet sind.
Das gezogene Werg, welches in die Form eines gleichförmigen Bogens oder Blattes durch Verstrecken gebracht worden ist, wobei es ein Minimum an Dickenunregelmäßigkeiten gibt und alle Fasern oder Fäden in einem, perfekt parallelen Zustand sind, ohne daß sie miteinander vermengt.sind, wird der Verstreckschneidzone "B" ohne Unterbrechungen und in der Weiss zugeführt, daß die Fasern oder Fäden nicht lose v/erden und daß jeder Faden bzw. jede Faser ungestört bleibt und in einer gleichmäßigen Konfiguration oder Gestaltung bleibt. Außerdem unterliegt das Werk keinem erheblichen Breitenwechsel längs seiner Bewegungsbahn sondern bleibt straff und unter gleichmäßiger Zugspannung. In dieser Varstreckschneidzone "B" v/erden die Fäden oder Fasern verstreckt und geschnitten, und zwar durch Verstreckschneidwalzen 130 und 130', und zwar zu einem Stapel. Der verstreckte, geschnittene Stapel wird einem Verbesserungsverstreckschneidschritt durch Verbesserungsverstreckschneidrollen 134 und 1341 in der Verbesserungsvarstreckschneidzone "C" unterzogen, welche direkt so verbunden ist, daß sie in die Garnbildungszone führt. Bei diesem Beispiel ist die
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" 59 " ' 2311223
Verbesserungsvirstreckschneidzonanlange L1, wie oben erwähnt, auf das 0,4 bis 0,9fache der Länge "L" der aufstromigen Verstreckschniidzone eingestellt, und das Verbesserungsverstreck-3ehr.-;.idvsrhMltnis beträgt mehr als 2,5. Auf diese Weisex*rden erhebliche "engen sowohl an (a) langen Stapelfasern, die wirksam für das Aufrechterhalten der Festigkeit das Garns sind, und (b) kurze Stapelfasern hergestallt, welche die Umwicklungsod=r ümv/ir.dungs- bzw. Hällfassrn werden, und zwar werden sie fortlaufend ir. sehr wirksamer Weise srzeugt. Die Uinfangs fasern., die kurze Stap:-Ifeisern sind und um die langen Fasern des Faserbar.des herum angeordnet «erden sollen, v/erden ohne Störung ihrer Ordr.ung und ohn= w-ggeblaser, zu werden durch Förderriamchenbänder 132 und 132' überführt, die mit Antriebsrollen 131, 131' und 133, 133' versehen sind, und werden von den Verbesserungsvirstreckschneidroli-en 134 und 134' berührt. Die Umfangsfaserr. wurden zusammen mit anderen Fasern des Bündels durch auseinanderlaufende bzw. divergierende Förderriemen 135, 135' laufen gelassen, w-lche um die Antriebsrollen 134, 134" und 136, 136' gelegt sind, und werden von einer T*ZLrbelluftdüs6 137 in der Garnbildungszone "D" falschgezwirnt, und zwar in einer ansich bekannten Weise, wie ausführlich in den US-Patentschriften 3 978 G48 und 4 003 194..beispielsweise beschrieben ist. Somit wird ein gebündeltes Fasergarn 138 geformt, welches von Zuführrollen 139, 139' herausgezogen wird, durch einen Garnbruchdetektor 140 läuft und um die Führung 141 geht, wo das sich ergebende Garn 145 um die Führung 142 herumläuft, um über die Führung 143 zu gehen und auf der Wickelvorrichtung 144 aufgewickelt zu werden.
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In diesem Beispiel hat das Faserbündel, welches der Verstrsckschneidzons und den Verbesserung-sverstreckschneidzonen zugeführt wird, die Form eines Blattes oder Bogens. Dickenunregelmäßigkeiter, sind sehr selten; es gibt tatsächlich-keine durchwachsene oder verfilzende Fasern; und die Zugspannungwird bei einem fester. Niveau gehalten; folglich gibt es selten einen falschen Schnitt infolge einer nicht normalen Verteilung der Bruchstellen im Verstrsckschneidprozeß. Deshalb verläuft das Auftreten von Umfangsfasern, nämlich schwimmenden Fasern, gleichmäßig bzw. glatt; ümwickelungs-, Umhüllungs- oder Umwir.dungsunregelmäßigkeiten treten nicht auf; auch gibt es keine Garnbrüche durch Faserschlupf unter hoher Zugspannung. Ebenso sind auch Fehler, wie z. B. Dicken-Veränderungen des produzierten Garns - einschließlich dickerer und dünnerer Garne in einer abgeteilten Menge - hervorgerufen durch ein nicht normales, konzentriertes Auftreten von überlangen Fasern, fast ganz ausgeschaltet. Es werden also hervorragende, gebündelte Fasergarne erzeugt, die einen hohen Gleichmäßigkeitsgrad haben.
In Figur 8 hat das Gestell, das aus Rollen 131-131' und 133-133' und Förderriemchen 132-132' besteht, tatsächlich keine Einklemmfunktion. Die Zahl 122 bezeichnet einen Anschlag zwecks Brechens des Wergs, wenn ein Garnbruch von der Garnbruchabfühleinrichtung 140 festgestellt worden ist.
Figur 9 zeigt die Faserlängenverteilung eines typischen, somit erhaltenen gebündelten Fasergarns. Es ist das Stapeldiagramm des Wergs, unmittelbar nachdem es aus der Verbesserungsverstreck-
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schr.-idzor.e herausgekommen ist.
Diu größK Läng= di~s?r Fasern ist dicht bei L1, der Läng* dar VsrbrSSirur.cfsverstreckschneicizon=. O^ganüb-r der Ilauptlänge dsr Fasern J ist das Kurvenbild mit 15 % jed^r Faser mit einer Lär.g-.= vor. aber 1,5 χ JL und jer.er. r:it einer Länge unter 0,5 χ Χ durch die ausgezogene Linie X angezeigt. Das gebündelte Fasergar.' genliß der Erfindung wird durch die gestrichelte Linie Y gezeigt, w-lch? über der ausgezogener. Linii "S" in d=m Bereich d=r gröjSirsf. Fasr.rlär.g£-n und darunter χπι Bereich der kleineren Faserlänge.- liegt, wobei ü~x Punkt "5" dir Häuptlinge dar Faser X als T-cilerstslls gilt.
Auf diese V'=is5 w-rd=n kurze Hüllfassm in v/irksamar T7-5is-= in. Kombination r.it langer. Ksrnfassm gabildat. Sollte das Garn einen örtlichen Teil hab-n-, wo die Hüllfasern wsnigsr IIüllkraft haben, wird äin Festigkeit des Garns in zufriedenstellender Weise durch die langen Fasern im Kernteil aufrechtsrhaltan. Gebündelt= Easergarns dieser Erfindung sind also ebenso fest wie ringgssponr—nes Garn.
£s ist bevorzugt, Fasern von Längen größsr als 1,5 χ £ von ungefähr 15 % bis ungefähr 95 % vorzusehen und Faserlangen kleiner als 0,5 χ X von 15 % bis 20 % vorzusehen.
Ferner beträgt die Hauptläng= der Faser % vorzugsweise etwa 50 bis 500 ram, am meisten bevorzugt ist 100 bis 250 mm.
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Figur 10 zsigt air. Beispiel des -srfindur:gsgr.!nä3er. Verfahrens, bei w^lchi-rn ßsr Betrieb mit verstricktem T.\Terg begonnen wird. Sobald das ?7srg 103 aus -,ir.em ;7=rgbsh!xltsr 102 durch -sir.e Führung 104 gszogar. ist, läuft es durch eir.~ Fährung 105 und tine Grupps vor. /fergrsgulisrstübsr. 106, wo «s zu -sinsr gl-iclimässig^r-Dickverarbeitet wird. Ein solches Werg wird von Buführrollen 109 und 109' dir VerstrsckschriT-idzone "β" zugeführt, wobei dies= Zor.e Verstreckschneidrollen 110 ur.d 110' hat, die sich schr.-?lls.r drehen als die Beschickungsrollsr. 10"? und 109', und werden dann zur Verbesssrungsverstrs-ckschr.eidzons "Cu geführt, wo Boiler- 111, 111' schneller als die Rollen 110, 110' drehen, und das Werg wird danach über Fördsrrismchen 112, 112' zur Garnbildungszone "D" geführt, die mit Luftwirbeldüser. 113, 114 versehen ist. Die Bedingungen in jeder Zone "C" und "D" oben sind etwa disss-lban wie im Falle dar Figur 8. Das Garn wird durch Rollen 115 lauf=n gelassen, und das Produkt 116 wird auf der Wickelvorrichtung 117 aufgewickelt.
Beispiel 3
In einem einstufigen Vsrbesserungsverstrackschneidprozeß wie in Figur 10 wurden gebündelte Fasergarna mit sinsr Baumwollzählung (cotton count) von 10 S aus verstrecktem Polyestarwerg mit einer Faden-Denierzahl von 1,5 hergestellt. Die Verstreckschneid- und Garnbildungsbedindungen und Eigenschaften dar erhaltenen Garne und die Ergebnisse der Garnbruchversuche (Faserschlupf unter hoher Zugspannung) sind in Tabelle II gezeigt.
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Versuche für Garnbruch wurden auf einer Wickelvorrichtung bzw. Wickelwalze durchgeführt. Die angegebenen Werte sind die Zahlen des Auftretens von Garnbruch pro 100 kg Garn, Wr-nn das Garn mit einer Geschwindigkeit von 500 m/Min, und unter einer Zugspannung von 100 g zurückgewickslt bzw. umgespult wurde.
Das "Voreilungsverhältnis" ist der Prozentsatz der Geschwindigkeitsabnahme der Beschickungsrolls gegenüber dem der Verbesserungsbruchverstreckrolle.
Wenn das Verhältnis der Länge L' der Verbesserungsverstreckschneidzone zur Länge L dar Verstreckschneidzone (L'/L) auf 0,5 und 0,7 eingestellt wurde (Fall I und II in Tabelle ΙΙζ), die im Bareich der Erfindung liegen, nämlich 0,4 bis 0,9, und wenn das ysrbesserungsverstreckschneidverhältnis auf 4,0 eingestellt wurde, war dia Zusammensetzung der Faserlängen Z, =110 bis 123 mm; Fasern in Längen von mehr als 1,5 xT= 15 % bis 20 %; und Fasarn mit Längen von weniger als 0,5 xX = 18 % bis 16 %. Somit waren gebündelte Fasergarne gemäß der Erfindung, obwohl sie ir.iteiner hohen Geschwindigkeit, wie z. B. 100 m/Min, ausgasponnsn waren, ebensogut oder sogar noch besser als herkömmliches, ringgesponnenes Garn, welches durch das wollene oder Kammcjarr.systern hergestellt war, und zwar in jeder Beziehung hinsichtlich mittlerer Festigkeit, minimaler Festigkeit, Veränderungskoeffizient der Festigkeit und Garnbruch durch Faserschlupf unter hoher Zugspannung. Im Vergleich zu gebündaltem Fasergarn, welches durch das Verfahren nach der japanischen Veröffentlichung 52-43256
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erhalten ist, bei welchem ein herkömmliches Faserband benutzt wird, war auch die? Festigkeit das arfir.dur.gs-gemäßan Garn grosser, und außerdem gab es weniger Festigkeitsvsrändsrungen. Die Frequenz des Garnbruchs des Garns nach dieser Erfindung betrug nur 1/3 bis 1/2 vor. dem des kor.vs.ntior.sll hergestellter. Carr.s.
Auf der anderen Seit= gibt as ir. der. Füllen III und IV der Tabelle II, di= außerhalb der Erfindung liegen, wpnn das Verhältnis L'/L kleiner wird, einen Anstieg bei der Zahl der Fasern, die in der VerbssserungsverstrscJcschneidzone- verstreckt und geschnitten werden, und dias ergibt zunehmend Problem=, w*il Vterstrcckschrieidunregelmäßigkeitsn infolge, fehlerhaften Schr.-^id-sr.s auftreten; der Veränderungskoaffizisnt der Festigkeit wird größ&r; ausreichende schwirrmer.de Fasern w-srdsr. nicht erzeugt; und es gibt air.r-n großen Abfall beim Gehalt vor. Fast-rn kleiner als 0,5 χ 2.. HierdurchwLrd die Frequenz des Garnbruchs durch Faserschlupf erhöht.
Wenn das Verhältnis L'/L 0,9 überschreitet, beträgt der tatsächliche Wert bei diesem Beispiel 0,92, die Verbesserungsvsrstreckschneidzonenlänge für die Verbesserung der Faserlänge wird unzureichend, und es wird eine überschüssige Menge an schwimmenden Fasern erzeugt; es gibt einen Anstieg an Garnunrsgelmäßigkeiten infolge der Unregelmäßigkeiten beim Verbesserungsverstreckschneiden; die Festigkeitsschwankungsrate wird größer, und der mittlere Festigkeitswert wird geringer.
Obwohl in Tabelle II nicht gezeigt, wurde bei.einem Verbesssrungsverstreckschneidverhältnis von weniger als 2,5 Garnbruch durch
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Fas-rschlupf \i~qs.T. zu schwachem Umwickeln oft gefunden, unbeachtlich d=s ri£rtr.s vor. L'/L.
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TABELLE II
(O
co
CD CO O
co
IM
I Versuch des Garn
bruchs durch
Schlupf
Zugeführtes Werg (Denier:D)
L'/L
Verstreckverhältnis des
Verbesserungsverstreck-
schneidens
I II III IV gewöhnliches Garn · gebündel
tes Garn
Bedingungen des
Bruchverstreck-
schneidens und
Garnbildung
Voreilungsverhältnis (%) 6000
0,5
4,0
6000
0,7
4,0
6000
0,3
3,5
6000
0,92
4,0
ringgesponnen 10,1
iGarneigenschaften Garngeschwindigkeit (M/min) 6 6 6 6 10,0 2,11 )
Garnzählung Ne (Baumwollzahl) 100 100 100 100 2,26 2,60 j
> Mittlere Festigkeit (kg) 10,0 10,0 10,0 10,0 2,50 2,03 j
·, Maximale Festigkeit (kg) 2,32 2,29 1,58 2,03 2,03 10,8 I
1
1
Minimale Festigkeit (kg) 2,52 2,59 2,30 2,43 9,7 3,97 j
Festigkeitsveränderungs-
koeffizient (%)
2,08 1 ,97 0,95 1 ,86 4,28 S \
Reißfestigkeit (g/d) 9,4 9,9 18,4 11,3 3
Frequenz der Garnbrüche
pro 100 kg
4,30 4,23 2,99 4,01
3 2 34 17
2 Q
CD K)
CTi
CO ■α m
•ΓΠ D
Beispiel 4
Wie in Figur 10 gezeigt ist, wurde sin verstrecktes Nylonwerg mit einer Der.ierzahl vor. 25 000 und mit 3 d.p.f. (Denier pro Fuß) verstreckt und geschnitten und dem Verbesserungsverstreckschr.eidsn unterzogen. Die Verbesserungsvsrstreckschneidzonen-Iänge betrug das 0,6Ofache der Länge der Verstreckschneidzone. Das Produkt wurde zu sir.sm Garn mit si η em Vorail verhältnis von 5,6 % g=bild=t, wodurch man ein gebündeltes Fasergam erhielt. Das Viirbsss£rungsv-=rstreckvarhältnis in dsr Verbesserungsverstreckschr.sidzone wurde auf 4,2 eingestellt. Die Verteilung der Faserlänge-, des Faserbandes, wie sie aus dsr Verbesserungsvarstr=ck3Chr.=.idzor.Ä kam, v;ar: Hauntlänge der Fasern IC = 108 mm; Fas~rr. ir. Längen von mehr als 1,5 χΓ= 18,2 %; und Fasern mit LSr-q^r. vor. w-r.iger als 0,5 χ Γ = 16,7 %.
.Auf der andiron Siite verwendet man Nylonstapel mit Längen von 102 rm und 3,0 d.p.f. (Denier pro Fuß); ein gesponnenes Nylongarr. vor. 10,01S wurde durch dan hsrkömralichsn Ringspinnprozeß ■=rhalt£.r..
s III z~igt einen Vergleich dar Garneig=nschaftan.
Cl=g sr. lib ar c-iner Fe-stigksit von 3,76 g/d und einem korffizi = .tt der Festigkeit von 7,9 % des herkömmlichen riiiggesponn=r.=.n Garnes hatte das gebündelt= Fasergam gemäß der Erfindung = ir.e Festigkeit von 3,86 g/d und einen Veränderungskoeffizient der Festigkeit von 8,0 %. Dies liegt aber auf dem gleichenNiveau '.vis. das herkömmliche ringgesponnens Garn.
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Auf d^r anderer. Seit·- betrug bei einem Rückspulbstrisb unter einer Zugspannung von 100 g die Frequenz d.~s Garnbruchs durch Faserschlupf 3 mal pro 100 kg rückgssoultsn Garnes bei dem herkömmlichen Garn, während ss nur zweimal beim Garn gemäß der Erfindung war.
Bei einem gebündelten Fasergarn unter Verwendung sinss herkömmlicher. Stapels war es fernsr notwendig, übermäßigen Garnbruch durch Faserschlupf zu verhindern, um das Vorai!verhältnis auf 8 % groß Einzustellen. I?enn iran aber dies getan hat, natta das Garn ein schlechtes Aussehen wegen des Schrumpf-sns infolge dar Zwirnung, und es gab eine mittlere Fesfcigkeitsvsrringarung von 10 bis 20 %.
Auch wenn das Verhältnis L'/h auf 0,95 oder auf 0,35 eingestallt wurde, fand man übermäßige Gamunregalraäßigke.iten bai dem erhaltenen gebündelten Fasergarn, wobei die Ustsrebenhsit U % 20 % oder noch höher war; infolgedessen war das Garn nicht für dis. praktische Verwendung geeignet. Wenn farnar das Verbesserungsverstreckschneidvsrhältnis auf weniger als 2,5 g. eingestellt wurde, nahmen die Fasern doch immerhin in der Länge von mehr als 1,5 χ H auf mehr als 20 % der gesamten zu, und die Fasern mit Längen von weniger als 0,5 χ T nahmen auf etwa 10 % oder weniger ab; auch die Zahl der erzeugten schwimmenden Fasern war nicht ausreichend, und das erhaltene Garn hatte die Neigung zum Garnbruch durch Faserschlupf.
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TABELLE
III
Garn nach der
Erfindung
Garn, mit Ringzwirn
maschine gesponnen
Garnnummer (yarn count)
(metrisch=. Zahl)
10,28 10,03
Mittlere Festigkeit (kg) 3,40 3,38
Maximal= Festigkeit (kg) 3,83 3,30
Minimals. Festigkeit (kg) 3,05 3,10
Vcränderungskoeffizient
der Festigkeit (%)
3,0 7,9
Reißfestigkeit (g/d) 3,86 3,76
j Ust=r-Uneber.heit (%) 11,3 13,1
Garnbruchfrequenz
:(Brüche/100 kg)
2 I
I 3
i
Beispiel 5
Beim einstufigen Ziehen oder Verstrecken wie bei Figur 11 wurde ein unverstrecktss Polyestsrwsrg mit einer Denierzahl von 6700 mit einem natürlichen Verstreckungsverhältnis von 3,0 als sin Material 81 zugeführt und bei einem Verstreckungsverhältnis von 2,8 in der Verstreckungszone "A" verstrackt, die Ziehrollen 87, 87', 89 und einen Heizstift 88 aufweist (O.D. = 60 mm), der auf sine Temperatur von 90 0C erwärmt ist. Das verstreckte Werg wurde der Verstreckschneidzone "B" zugeführt, die Rollen 90, 90' derart hatte, daß dem Werg nach dam Verstrecken seine gleichmäßige bogenartige Form erhalten blieb; seine Breite wurde nicht erheblich reduziert, und es blieb nach dem Verstrecken gespannt. Es wurde bei
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einem Verhältnis von 2,5 zum Stapel verstreckt und geschnitten. Danach wurde es einem Verbesserungsverstreckschneicen in der Verbesserungsverstreckschnsidzone "C" unterzogen, die Rollen 92, 92' hatte, dsrsn Zonsnlänge das O,55fachs der Länge der Streckschneidzone hatte, und zwar bei einem Verbesserungsverstreckschneidvsrhältnis von 3,8. Es lief kontinuierlich durch auseinanderlaufende bzw. divergierende Pörderrisrachsn 92, 92' und wurde falschgszwimt durch eine Luftwirbelvorrichtung 94 der Art,die bei Spinnverfahren durch gebündeltes Garn benutzt wird. Kit einem Voreilvsrhältnis von 5,0 % und einer Spinngöschwindigkeit von 110 m/min, erhielt man ein gebündeltes Fasergarn (I) mit einer Baumwollnummer (cotton count) von 20 1S gemäß der Erfindung, wobei mit einem unverstrackter. Tferg begonnen wurde. Das Garn 96 wurde durch Rollen 95 geführt und auf . dis Wickelvorrichtung 97 aufgewickelt.
Figur 12 zeigt ein vergrößertes Teil eines typischen gebündelten Garnes gemäß der Erfindung mit langen Kernfasern 160, dis in einem Bündel angeordnet sind, und mit mehreren gleichmäßig umwundenen Hüllfasern 161.
Tabelle IV zeigt die Garneigenschaften das vorhergehenden Beispieles, einschließlich (I) eines gebündelten Fasergarnes, und (II) eines Garnes gemäß der Erfindung, welches durch Zuführen eines unverstreckten Garnes mit einer Denierzahl von 3400 zur Verstreckschneidzone gemacht war, wobei die anderen Bedingungen dieselben wie bei (I) blieben, sowie eines gesponnenen Polyester-
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gams mit r-.ir.er Faser-Der.ierzahl von 1,5, das nach dem herkömmlicher* Pingspinr.verfahren hergestellt worden ist.
Die Garne (I) und (II) gemäß der vorlisgsiidsr. Erfindung hatten mittlere Festigkeiten vor: 1150 g und einen Ver"nd.=rungskoeffiziant der Festigkeit von 8,8 % und waren gleich . gut oder basser als Jas herkömmliche ringgssponnena Garn.
Bei Versuchen, w=lche durch Rückspulen von Garnen mit 500 m/min und ir.it vinsr Zugspannung von 100 g durchgeführt wurden, betrug die. Garnbruchfrsqusnz durch Faserschlupf pro 100 kg rückgespultes Garn das 3,1 fach= beim herkömmlichen ririggesponnenen Garn und das 2,Ofache bei dem gebündelten Fasargarn (II). Diese Frequenz war 'Juli bsi dem gebündelten Fasergarn (I), welches aus unverstrecktem Werg gemacht war. Somit war das Garn (I) in dieser Beziehung recht hervorragend, und Probleme des Garnbruchs durch Faserschlupf unter hoher Zugspannung sind vollständig ausgeschaltet worden.
Zwar betrug ferner die Usterebenheit oder Gleichmäßigkeit U % des herkömmlichen, ringgesponnenen Games von 20 1S 9,9 %, aber die des gebündelten Fasergarnes, welches aus verstrecktem Werg gemacht wurde, hatte einen besseren Wert von 9,5 %. Der Faktor I (das Verhältnis der theoretischen Garnunregelmäßigkeiten zu den gemessenen Gamunregelmäßigkeiten). weichet den Gleichmäßigkeitsgrad bei Kurzfaserdicke darstellt, die in Betracht gezogen wurde, betrug 1,64 bei herkömmlichem, ringgesponnenem Garn und 1,60 bei gebündeltem Fasergarn, welches aus verstrecktem Werg gemacht war, während der Faktor des gebündelten Fasergarns aus nicht verstrecktem Werg 1,52
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betrug. Somit war auch bezüglich der Garnur.reg<2lmäßigksiten das gebündelte Fasergarn besser als das herkömmliche ringgesponnene Garn; und außerdem war das gebändelte Fassrgarn, das aus nicht verstrecktem Werg gemacht war, besser als das aus verstrecktem Werg hergestellte gebündelte Fasergarn.
Das gebündelte Fasergarn (I) ger"äß der Erfindung hatte 19,3 3 Fasern, dia länger als 1,5 χ £ waren, und 15,1 % Fasern, die kürzer als 0,5 χ E waren.
Wenn das Verbesserungsverstreckschnaidmaß außerhalb des Bereiches des 0,4 bis 0,9fachen lag, trat mehr Garnbruch durch Fassrschlupf auf. Es gab auch mehr Garnunregelmäßigkeiten, und der Faktor "I" überstieg 1,70. Wenn das Verbesserungsverstreckschneidverhältnis kleiner als 2,5 war, überstieg der Veränderungskoeffizient der Garnfestigkeit 15 %, und Garnbruch durch Faserschlupf trat häufig auf. Jlan konnte kaum sagen, daß die hergestellten Garne für die praktische Benutzung geeignet waren.
TABELLE IV
9 0 9 8 3 (D (II) Garn,welches
durch eine Ring-
zwi rnmasch ine
gesponnen war
Garnnummer (yarn count) 20,0 20,1 20,0
Mittlere Festigkeit (kg) 1150 1130 1145
Festigkeitsveränderungs-
koeffizient (%) 8,8 8,9 8,7
Reißfestigkeit (g/d) 4,35 4,30 4,32
Längung (%) 12,0 14,0 14,5
üster-Ungleichmäßigkeit (%) 9,5 9,7 9,9
Garnfaktor I 1,52 1,60 ' 1 ,64
Garnbruchfrequenz
(Brüche/100 kg) 0 2,0 3,1
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Beispiel 6
Ur.t-r Y^r^r.dung dss in Figur 3 gezeigt=:* GsrMtes wurde ein gebündeltes Fas = rgam durch Zuführen ein-33 nicht vorstreckten Poly-strrw-rgs r.it einer D-ir.i-arzahl von 20 000 hergestellt. Das primäre Verstrecken erfolgte unter den folgenden Bedingungen: Erstes V=rstreckungsverhältnis cL = 3,17 (98 % das maximal==:*, = rster. Verstreckungov-rhältnisses) ; und arste Verstreckungst-r.oeratur T. = 90 °C. Der Schwankungsbareich für clis Einschnarur.gsli.iis wurd= innerhalb 3 mm gehalten. Das zv/si- t.~ VärstreckTn erfolgte unter dan folgenden Bedingungen: Zweites Verstrickungsverhältnis 32 = 1/36 (gesamtes V^rstr-ckungsverhältnis dt = 96 % dsss maximalen Verstreckungsverhältniss^s dt (max)); zweite Verstreckungsts-mpsratur T2 = 185 0C; und Thermofixier- bzv. T-Järraeaughärtungstenperatur T^ = 195 0C. Man fand, dafi -~s röglich war, mit Einschnürur.gsstsllen zu verstrecken, die in ;ir.=m 3sr=ich von 2 mm Breite gehalten wurdan. Das verstrickte l'Jerg wurde in der Verstrsckschnsidzons verstreckt und geschnitter, und wurde dann dem Verbssssrungsvarstreckschneiden mit -sir.er<i Verhältnis von 5,10 unterzogen. Das sich ergebende Faserband wurde mit 200 m/min gesponnen, und man erhielt ein gebündelt-s Fasergarn von 20,0 1S. Bei diesem .Beispiel betrug L'/L 0,66. Die Hauptfaserlänge aus der Verbssserungsverstrackschnaidzone betrug X= 122 mm; 19,3 % der Fasern hatte Längen von-mehr als 1,5. 15,4 % waren kürzer als 0,5 xl . Die Fasern dieses Bündels hatten eine sehr große Festigkeit, die Stapelfaserfestigkeit betrug 7,2 g/d.
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Das Garn mit 20,0 1S, das man erhielt, hatte eins hervorragende Gleichmäßigkeit trotz seiner außerordentlich hohsn Festigkeit. Seine Uster-Gleichmäßigkeit U % betrug 11,3 %. Zusätzlich traf man Garnbruch durch Fassrschlupf unter hoher Zugspannung nur sehr selten an. Deshalb hatte, das Garn sine sehr hohe Qualität.
Wenn L'/L = 0,95 war, der Fasergehalt, die kürzer als 0,5 χ Έ waren, nur 10,0 % betrug, trat bsi einem Räckspultest mit ä.r.er Geschwindigkeit von 500 m/min und unter einer Zugspannung von 100 g Garnbruch durch Faserschlupf mit einer Rate oder Geschwindigkeit von 5-10 mal/kg auf.
Im Falle, wo L'/L 0,3 war, kam auch die Hauptlänge der Fasern auf 62 mm, und nur 9,9 % der Fasarn waren kurzer als 0,5 χ £. Die Zahl des Auftretens von Garnbruch durch Faserschlupf war sehr groß, sie war zweimal so groß wie die im Falle, wo L'/1, 0,95 war.
Wenn auf der anderen Seite das primäre Verstrackungsverhältnis war: d- = 2,58faches (30 % von d (max) waren Fasern, die langer als 1,5 χ 1 und solche die kürzer als 0,5 χ 1 waren, 16,3 % bzw. 15,0 %, und das Garn war "frei von Garnbruch durch Faserschlupf unter hoher Zugspannung. Es war jedoch unmöglich, eine Stapelfaser mit hoher Festigkeit zu erhalten, die Festigkeit der erhaltenen Stapelfaser betrug nur 4,8 g/d.
Beispiel 7
unter Verwendung des Gerätes der Figur 8 wurde ein gebündeltes Fasergarn durch Zuführen von unverstrecktem Nylonwerg mit einer
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Denierzahl von 15000 hergestellt.
Das Verstreckungsvarhältnis in der ersten Verstreckungszone cL war 3,61; (d^/dt (max) = 0,90); dia Hsizstlfttemperatur T^ betrug 100 0C; das Verstreckungsverhältnis in der zweiten Verstreckungszone d„ betrug 1,05; die Wärm-stifttemperatur T„ betrug 150 0C; und die Thermofixierstifttemperatur T betrug 180 0C. Dia Einschnärstellen wurden in einem breiten Bleich von 2 mm in beiden Vsrstreckzonen gehalten, und es war möglich, ein gleichmäßiges Verstrecken auszuführen.
verstreckts rierg wurde verstreckt und geschnitten und einem Verbssserungsverstreckschneiden mit einem Verhältnis von 3,9 unterzogen. L'/L betrug das O,75fache. Der Stapel war folg-, lieh gesponnen als ein Garn von 30,5 1S mit einer Faser-Denierzahl von 2,2.
Das Faserbündel,"·.1!? es aus der Verbssserungsverstrecksclineidzone kan., hat eine Hauptfaserlänge von 133 mm, und es anthislt2O,3 % Fasern, die langer als 1,5 χ 1 waren, und 15,3 % Fasarn, die kürz=r als 0,5 χ 3. var=.". Das erhaltene Garn hatte eins Festigkeit von 625 c, einen FestigkeitsVeränderungskoeffizient von 12,9 und iir.e Ustir-Oleichmäßigkeit U % von 14,5 %. Somit erhielt man ein Nylongarn hoher Qualität, wie es bei Polyester der Fall war.
Wenn ein Nylongarn durch Rxngspinnan andererseits gesponnen wurde, war die Spinnfähigkeit ziemlich schlecht, und es entstanden übermäßige rioppen. Es war infolgedessen schwierig, Garne höherer Zäh-
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lur.g bzw. Nummer (count) zu spir.n=n, wie z. B. 30 f3;
traten .-imsthafte Garnur.rsgelrr'.'ißigkeit~n auf. Das Produkt war
für dia praktische v~ rwendung nicht gseign-tt.
K.-f-r.r. bii-i dem vorliege-cler. Verfahrer, das Verbesserungsversträckschntidverhältnis unter 2,5 lag, trat sir. mangelhaftes Umwickeln oder Umhüllen auf. Es entstand sr; ziemlich viele Garnbrücha durch Faserschlupf ur.tsr hoher Zugspannung. Λ'βηη fsrr.ir L'/L· O,95od,:-.r 0,35 war, traten auch viele. Garnbrüche durch Fassrschlupf auf, und dia Garnfsstigkeit betrug nur 461 g.
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Claims (1)

  1. Dr. Hans-Heinrich Willrath f d - 6200 Wiesbaden
    Dr. Dieter Weber s/b PostfaA 6145
    Dipl.-Phys. Klaus SeifTert
    1 J
    Telegrammadresse: WILLPATENT
    PATENTANWÄLTE Tel«= 4-m
    FiU TD-79OO5 21. März 1979
    Toray Industries, Inc., 2, Nihonbashi-Muromachi 2-chom-;, Chuo-Ku, Tokyo 103/ Japan
    G-b"ir_ä5ltS3 Cam und Vr-rfahrsn zu dfesssn Herstellung
    Priorität^r.: 24. März 1978 in Japan, Anmeld~-Nr. 32950/1978
    24. März 1973 in Japan, Anmelds-Nr. 32951/1978
    8. Juni 1978 in Japan, Ar.rcsld=-Nr. 69050/1978
    Patentansprüche
    . Gebündeltes Garn mit einem Ksmtsil mit im v/es entliehen nicht gszwirntem Stapelfaserbündel und umwickelten Stapelfasern, die um das Kernteil harum angeordnet sind, wobei das gebündelt-= Garn aus Stapelfasern besteht mit einer mittleren Faserlänge von £, dadurch gekenn aeichnet, daß mehr als etwa 15 % der Fasern
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    eine Faserlänge haben, die kleiner als 0,5 £ ist und mehr als 15 % der Fasern sine Fas-rlänga haben, dia größer als 1,5 I ist.
    2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit einer Faserlänge größer als 1,5 hauptsächlich in K^rnteil angeordnet sind und die Fasern mit einer Faserlänge kleiner als 0,5 Z. hauptsächlich in den umhülltsn Stapelfasern sich befinden.
    3. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit Faserlänge^ größer als 1,5 £ und die Fasarn mit einer Faserlänge kleiner als 0,5 L durch Vsrbsssarungsverstreckschneidan eines verstrecktsn, geschnittenen, synthetischen, faserigen Faserbandes hergestellt sind, welches einer. Faserbandfaktor I kleiner als 4,0 hat.
    4. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Garnfaktor I kleiner als etwa 1,7 ist.
    5. Garn nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß es sehr fest ist und aus Fasern mit einer mittleren Zugfestigkeit bzw. Zerreißfestigkeit von mehr als atwa 7,0 g pro Denier besteht.
    6. Garn nach Anspruch 1-, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Polyäthylenterephthalatfasern besteht.
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    7. Garn nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Polyamidfasern besteht.
    S. Verfahren zur Herstellung des Garns aus Fasern, nach einem dar vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fasern, sinem Vers treckschneiden unterworfen werden, die vorstreckten, geschnittenen Pasern mindestens einem Verbes-Snrur.gsvvrstreckschneiden unterworfen werden und die sich ergebenden Fasern einer Garnbildung unterworfen werden, daß
    die Fasern kontinuierlich aus der Vsrstreckschneidstufe in die Garnbildungsstufe überführt werden, ohne daß die Faserbewegung zwischen den Stufen bzw. Schritten irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verb=s ss rur.gs ve rs treckschneiden erfolgt, während ein Verbesserur.gsverstrsckschnsidv-rhältnis aufstromig von der Garnbildungsstufe vor. mehr als etwa 2,5 aufrechterhalten wird.
    10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Längs dar Zone in einem Schritt gesteuert wird, wobei in disssr Zone das Verbesserungsverstrackschneiden erfolgt und die Längensteuerung auf etwa 0,4 mal bis 0,9 mal der Länge der Streckzone unmittelbar aufstromig von der Verbesserungsverstreckschneidstufe erfolgt.
    11.'Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein synthetisches Faserwerk für die Verstreckschneidstufe vor-
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    gesehen ist und gleichmäßig ist.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreckschneidstufe auf ein synthetisches Faserband angewendet wird unter derartigen Bedingungen, daß das von der Verstreckschneidstufe erzeugte Faserband einen Faserbandfaktor I von weniger als etwa 4,0 hat.
    13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das verstreckte Werg erzeugt wird durch Verstrecken eines gleichmäßigen Wergs, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus unverstreckten synthetischen Fasern oder Fäden und teilweise verstreckten synthetischen Fasern oder Fäden besteht.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehene Fasergruppe kontinuierlich aus der Verstreckstufe über die Verstreckschneidstufe und über die Vexbesserungsverstreckschneidstüfe der Garnbildungsstufe überführt wird, ohne daß seine Bewegung irgendwie im wesentlichen unterbrochen wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus derjenigen Gruppe ausgewähltes Werg, die aus unverstrecktem Werg und teilweise verstrecktem Werg besteht, zu einem gleichmäßigen Faserband dadurch reduziert wird, daß das Werg unter derartigen Bedingungen verstreckt wird, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des
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    Wargs im wesentlichen in einar geraden Linie mit schmaler Breite angeordnet sind, und daß das gleichmäßige Faserband der Verstreckungsschneidstufe zugeführt wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg in mindestens zwei separaten Verstreckstufen gebildet wird.
    17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie gehalten werden, die eine schmale Breite hat, und zwar bei jeder Verstreckstufe.
    18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstrecken dadurch erfolgt, daß ein Werg verstreckt wird, um ein gleichmäßig verstrecktes, geschnittenes Faserband zu erzeugen, welches einen Faserbandfaktor I von weniger als etwa 4,0 hat, und zwar durch Verstrecken des Wergs unter derartigen Bedingungen, daß die Einschnürungsstellen aller der Fasern bzw. Fäden des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie mit schmaler Breite angeordnet sind, wonach das verstreckte Werg zu einer benachbarten Verstrekkungsschneidstufe überführt wird, ohne daß seine Bewegung dazwischen irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg örtlich auf einer gekrümmten Berührungsstelle mindestens in der Verstreckstufe erwärmt wird.
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    20. Verfahren nach Anspruch 19f dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen um eine Berührungsstelle der Fasern des Wergs herum angeordnet sind, wobei die gekrümmte Oberfläche einer Heizvorrichtung im wesentlichen die Form einer Linie hat.
    21. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg in einem derartigen Verstreckschritt erwärmt und verstreckt wird und in einem weiteren derartigen Verstreck-
    mit schritt erwärmt und verstreckt und Streckwärme behandelt
    wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Verstreckens des synthetischen Faserwergs in einem dieser Verstreckstufen unter derartigen Bedingungen vorgesehen ist, daß die Temperatur der Heizstufe zwischen etwa 100 0C und 140 0C liegt und das Streckverhältnis zwischen etwa 85 % und 95 % des maximalen Verstreckverhältnisses liegt, bei welchem eine gleichmäßige Verstreckung durchgeführt werden kann, und daß das Verstrecken des Wergs in einer anderen Verstreckstufe mit zwei Heizschritten unter derartigen Bedingungen erfolgt, daß das Werg mit einem Verstreckungsverhältnis kleiner als etwa 1,2 bei einer Temperatur von etwa 130 0C - 170 0C verstreckt wird, wobei die War-. 1mebehandlung unter einer gestreckten Bedingung bei einer Temperatur von etwa 170 0C - 230 0C erfolgt, und daß nachfolgend das sich ergebende, verstreckte Werg verstreckt und geschnitten wird, ohne daß seine Bewegung irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
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    23. Verfahre:, nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein synthetisches Fassrwerg im-wesentlichen aus Polyesterfasern best=ht.
    24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnetm daß ein synthetisches Fassrwerg im wesentlichen aus Polyamidfasern besteht.
    25. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstrecken des Wergs in einem solchen Schritt bei einem Verstrsckungsverhältnis von 90 - 99 % des maximalen Verstrsckungsverhältnisses bei der Verstreckungsstufe durchgeführt wird, unter welchem ein gleichmäßiges Verstrecken durchgeführt warden kann, daß das Werg in einer anderen Verstreckungsstufe unter einem solchen Verstreckungsverhältnis verstreckt wird, daß das gesamte Verstreckungsverhältnis, welches das Produkt des Verstreckungsverhältnisses dieser einen Verstreckungsstufe und das der anderen Verstreckungsstufe ist, etwa 85 - 90 % des maximalen gesamten Verstreckungsverhältnisses ist und daß das Verstreckschneiden des verstreckten Wergs in einer benachbarten Verstreckschneidzone erfolgt, ohne daß die Bewegung des WerSs irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
    26. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß SL die mittlere Faserlänge der Fasern des ^erstreckten, geschnittenen Faserbandes bestimmt, welches durch die Verbesserungsverstreckungsschneidstufe erzeugt ist, und daß
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    mehr als 15 % der Fasern das Paserbandss sine Faserlänge von mehr als 1,5 S. haben und daß mehr als 15 % aller Fasern dss Faserbandes eine Faserlänge von weniger als 0,5 Ji haben.
    27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband in der Garnbildungsstufe gesponnen wird, und zwar unter solchen Bedingungen, daß die Fasern mit einer Faserlänge von mehr als 1,5 ü im wesentlichen im Kernteil des Garns angeordnet sind, und die Fasern mit einer Faserlänge von weniger als 0,5 Z im wesentlichen als Umhüllungsfasern um den Kern herum angeordnet sind.
    28. Verfahren nach Anspruch 8.oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein TÄELrbelluftstrahl in der Garnbildungsstufe vorgesehen wird und das verstreckte, geschnittene Faserband durch die Tätigkeit dieser Luft nach der Verbesserungsverstreckungsschneidstufe behandelt und verzwirnt wird.
    29. Verfahren nach Anspruch 8 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildungsstufe aus dem Verzwirnen des Faserbandes unter dem Einfluß der Luftströmung mit einem Wiibelluftstrom besteht, wobei Umhüllungsfasern gebildet werden, welche um die Kernfasern herumgewickelt werden.
    30. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-23, dadurch gekennzeichnet, daß ein verstrecktes, geschnittenes Faserband verwendet wird, bei welchem % die mittlere Faserlänge der Fasern des verstreckten, geschnittenen Faserbandes bestimmt und daß
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    mr.hr als 15 % der Fasern dieses Paserbandes sine Faserlänge vom mähr als 1,5 £ haben und mehr als 15 % dar Fasern des Faserbandes einer Faserlänge von weniger als 0,5 .£ haben.
    31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband einen. Faserbandfaktor I unter 4,0 hat und daß der Faserbar.dfaktor I _ ü ist, wobei U die Uster-Prozentsatz-
    80
    Unebenheit ist und q die Anzahl der Fasern bei dem Querschnitt
    das Faserbandes ist.
    32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekannzeichnet, daß 2. etwa 50 - 500 mm beträgt.
    33. Verfahr Sn r.ach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Fas-erbar.dfaktor I kleiner als etwa 3,0 ist.
    34. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 15 bis 25 % der Fasern des Faserbandes eine Länge haben, die größer ist als 1,5 χ £ und etwa 15 bis 20 % der Fasern des Faserbandss Längen haben, die kleiner sind als 0,5 χ ü. .
    35. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband -rSuroh Verbesserungsverstreckungsschneiden verstreckt wiri., 'inc! ζ war bsi einem Verhältnis von etwa 0,4 bis 0,9 des Var::,:;i!:"is,'-- eines vorhergehenden Verstreckungsschneid-
    schr IVteK,
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    36. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband verstreckt ist bei einem maximaler. Verstreckungsverhältnis von 0,85 bis 0,95 mal E1 + 100,
    100
    wobei E die Verlängerung der Faserbeanspruchungszone unter konstanter Beanspruchung der Belastung ist.
    37. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband sine Faserbandfestigkeit hat, die größer ist als 7,0 g/d, wobei die Verstreckung unter den folgenden Bedingungen erfolgt:
    0,90 ? d'/d' (max) und 0,85 < dt/dt (max),
    wobei "d1" das erste Verstreckungsverhältnis bedeutet, "d1 (max)" das maximale erste Verstreckungsverhältnis bedeutet, "dt" das Produkt der ersten und zweiten Verstreckungsverhältnisse bedeutet und "dt (max)" das Produkt der maximalen Verstreckungsverhältnisse der ersten und zweiten Stufen bedeutet.
    38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die verstreckte, geschnittene Faser dadurch definiert ist,
    0,83 < dt/dt (max) < 0,95.
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    3D. Verfahren, nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß äi~ verstrickt=, g-schnitt-ns Fassr definiert ist dadurch, daß gilt:
    0,80 < d'/d1 (max) Z 0,99 und 0,65 < dt/dt (max) < 0,95.
    40. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß dia v=rstr=:ckt3, geschnittene Faser definiert ist dadurch, daß
    gilt:
    0,90 Z d'/d' (max) < 0,99 und 0,85 ? dt/dt (max) ? 0,95.
    41. Verfahren nach einem dar Ansprüche 8 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des verstreckten, geschnittenen Faserbandes aus Werg das Werg einem Verstreckschneidschritt unterworfen wird und die verstreckten, geschnittenen Fasern mindestens einem Verbesserungsverstreckschneidschritt unterworfen werden, wobei der Verbesserungsverstreckschneidschritt durchgeführt wird, während ein Verbesserungsverstreckschnittverhältnis von mehr als etwa 2,5 aufrechterhalten wird.
    42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
    . Länge der Zone gesteuert wird, in welcher das Verbesserungsverstreckschneiden erfolgt, und zwar bei etwa 0,4 mal bis 0,9 mal der Verstreckzonenlänge unmittelbar aufstromig von der Veirbesserungsverstreckstufe.
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    43. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische. Faserwerg dem Verstreckschneidschritt zugeführt wird und gleichmäßig ist.
    44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstreckschneidschritt auf ein synthetisches Faserband angewendet wird unter derartigen Bedingungen, daß das durch diese Verstreckschneidstufe erzeugte Faserband einen Faserbandfaktor I von kleiner als etwa 4,0 hat.
    45. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreckte Werg durch Verstrecken eines gleichmäßigen Wergs erzeugt wird, welches ausgewählt wird aus derjenigen Gruppe, die aus unverstreckten, synthetischen Fäden oder Fasern und teilweise verstreckten, synthetischen Fasern oder Fäden besteht.
    46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasergruppe kontinuierlich aus der Verstreckstufe über die Verstreckschneidstufe und über die Verbesserungsverstreckschneidstufe überführt wird, ohne daß die Bewegung der Fasergruppe irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
    47. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstrecken dadurch erfolgt, daß ein Werg so verstreckt wird, daß ein gleichmäßiges, verstrecktss, geschnittenes Faserband erzeugt wird mit einem Faserbandfaktor I von kleiner als etwa 4,0, durch Verstrecken des Wergs unter derartigen Be-
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    dir.gungsn, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern odsr Fäder, des VJerqs im wesentlichen in einer geraden Linie mit schmaler 3r=-ite angeordnet sind, gefolgt durch das überführen des v-rstrecktan r»7srgs zu einer benachbarten. Verstrackschr.eidstuf.-, ohne daß ihre Bewegung dazwischen irgendwie wesentlich unterbrochen wird.
    48. Verfahren nach Ansoruch 45, dadurch gekennzeichnet, da3 das Vi^rg auf einsr gekr'immten Bsrührur.gsstalle in mindestens -äin-.ir; V-srstrsckungsschritt örtlich erwärmt wird.
    49. V-: rfahrer, nach Anspruch 47, dadurch g5kennz = ichn-r-t, daß di; Zir.schnürungsstellsn all-r Fädsn oder Fassrn dss TAJergs in ν;-£5-r.tlichc.n um =in= Berährungsstell;? d=r Fassrn dss '-■.*«.rj3 hirur a™~sordnet sind, wobei di= gekrürrmte Oberfläche dsr Iisizvorricritung im v/esentlichen dia Form einer Linie hat.
    50. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Wc.rg in =inar dieser V=rstr=ckschritte -rwärint und verstreckt wird und in -ir.^r andersn derartigen Verstrsckstufe erwärmt und v=rstrr-ckt und str^ckerwärmt behandelt v/ird.
    51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch g?-kennzeichri=5t, daß ein Polyamid- oder Polyüthylsr.terenhthalatwsrq vorgesehen ist, WiIch-?s in. einen solchen Verstreckschritt unter derartigen Bedingungen vorstreckt wird, daß dis Temperatur des Erwärmunqsschrittes =t\-ia zwischen 100 °C und 140 0C liegt und das Vsrstrsckungsvcrhältnis zxvischen etwa 85 % und 95 % des maxi-
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    malen. VerstreckungsVerhältnisses liegt, bsi welchem ein gleichmäßiges Verstrecken durchgeführt werden kann, und daß das Verstrecken des r-7ergs in einer anderen Verstrekkungsstufe erfolgt, welche zw?i Srw'irirungs stufen hat, und zwar unter derartigen Bedingungen, daß das Werg bei einem Verstreckungsvarhältnis von weniger als 1,2 bei einer Temperatur von etwa 130 0C bis 170 0C verstreckt wird und eine Wärmebehandlung erfolgt unter einer gestreckten Bzdingung bsi einer Temperatur von etwa 170 0C bis 230 0C.
    52. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstrecken des Wergs in einer solchen Stufe bei einem Ver-Streckungsverhältnis von 90 bis 99 % des maximalen Verstreckungsverhältnisses in der Verstreckungsstufs erfolgt, unter welcher ein gleichmäßiges Verstrecken durchgeführt werden kann, daß das Werg in einer anderen Verstreckungsstufe bei einem solchen Verstreckungsverhältnis verstreckt wird, daß das gesamte Verstreckungsverhältnis, welches das Produkt des Verstrackungsverhältnisses der einen Verstrskkungsstufe und das dar anderen Varstreckungsstufe ist, etwa
    85 bis 90 % des maximalen gesamten Verstreckungsverhältnisses ist.
    53. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 52, gekennzeichnet durch eine Verstreckungsschneidzone mit im Abstand angeordneten Gruppen von Rollen, über welche die Fasern geführt werden, wonach sie einem Verstreckungsschneidschritt unterworfen werden, eine Einrichtung zur Bildung einer v/eiteren Vsrstreckungsschneidzone
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    abstromig von der vorgenannter. Zone derart, daß die verstreckten, geschnittenen Fasern mindestens einer Verbasserungsverstreckschneidstufe zugeführt werden, und durch eine Garnbildungseinrichtung abstromig von der Varbesserungsverstreckschneidzons derart, daß die sich ergebenden Fasern einer Garnbildunasstufε unterworfen werden, und durch eine Überführungseinrichtung zwischen den Zonen, wobei die Fasern kontinuierlich aus der Verstreckschneidzone zu der Garnbildungszone überführt werden, ohne daß die Faserbewegung zwischen der. Zonen im wesentlichen unterbrochen wird.
    54. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbesserungsverstreckschneidzone aufstromig und abstromig angeordnete Vsrstreckschneidrollen aufweist und daß eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist für den Antrieb der abstromigen Rollen mit größerer Drehzahl als die der aufstroniigen Rollen derart, daß ein Verbesserungsverstreckschneidverhältr.is aufstromig von der Garnbildungszone von mehr als etwa 2,5 aufrechterhalten wird.
    55. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß di= Lär.ge der Verbesserungsverstreckschneidzone etwa 0,4 mal bis 0,9 mal der Verstreckzonsnlänge ist, die unmittelbar aufstroms-itig von der Verbesserungsverstreckschneidzone angeord-
    . net ist.
    56. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß ein= weitere Verstreckzone vorgesehen ist aufstromig von der
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    Verstreckschneidzone und daß die Verstreckzone örtliche Heizeinrichtungen aufweist, die auf ein synthetisches Faserwerk derart angewendet wird, daß ein lokalisiertes Fasereinschnüren längs einem beschränkten, länglichen, im wesentliehen geraden Bereich hervorgerufen ist.
    57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind für die kontinuierliche Bewegung der Fasergruppe aus der Verstreckungszone über die Verstreckungsschneidzone und über die Verbesserungsverstreckschneidzone zu der Garnbildungszons, ohns daß die Bewegung der Fasergruppe im wesentlichen unterbrochen wird.
    58. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreckungszone eine aufstromige Verstreckungszone und eine abstromige Verstreckungszone aufweist und daß das Werg in mindestens zwei separaten Verstreckungszonen gebildet wird.
    59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß Verstreckungserhitzer vorgesehen sind für die lokale Erhitzung des Wergs in jader der aufstromigen oder abstromigen Erstreckungszonen und daß die Einschnürungsstellen aller Fasern und Fäden des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie mit einer schmalen Breite in jeder der aufstromigen und abstromigen Verstreckungszonen gehalten werden.
    60. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die örtlichen Heizeinrichtungen eine gekrümmte Oberfläche
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    haben für die örtliche Erwärmung des Wergs auf einer gekrümmten Berührungsstelle in der Verstreckungszone.
    61. Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungseinrichtung sich über das Vierg in einer im wesentlichen geraden Linie erstreckt und daß die Einschnürungsstellen aller der Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen rund um eine Kontaktstelle der Fasern des Werg.s mit der gekrümmten Oberfläche der Heizeinrichtung in Form im wesentlichen einer Linie angeordnet sind.
    62. Vorrichtung nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erwärmen und Verstrecken des Wergs in einer solchan Verstreckungszone und durch eine Einrichtung zum Erwärmen und Verstrecken sowie Streckerwärmen des Wergs in einer anderen solchen Verstreckungszone.
    63. Vorrichtung nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verstrecken des synthetischen Faserwergs in einer solchen Verstreckungszone mit einem Verstreckungsverhältnis von etwa 85 % und 95 % des maximalen Verstreckungsverhältnisses, bei welchem eine.gleichmäßige Verstreckung durchgeführt werden kann, und durch eine nachgeschaltete Einrichtung zum Verstrecken des Weras in einer anderen Verstreckungszone mit zwei Heizeinrichtungen bei einem Verstrekkungsverhältnls kleiner als etwa 1,2 und durch eine Einrichtung zum Wärmebehandeln des Wergs danach unter einer gestreckten Bedingung bzw. in gestrecktem Zustand.
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    64. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnbildungszone eine Einrichtung aufweist zur Schaffung eines Leerluftstromes in der Garnbildungszons und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zum Aufnahmen und Verdrillen oder Zwirnen das verstreckten, geschnittenen Faserbandes durch .die Tätigkeit dieser Luft im Nachgang zu der Verbesserungsverstreckungsschneidstufa.
    65. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Eildungszone eine Einrichtungaufweist zum Verdrillen oder Verzwirnen des Faserbandes unter dem Einfluß des Luftstromes mit einem Wirbler strom, wodurch ümhiillungs fasern
    um die Kernfasern herum umwickelt werden.
    66. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Herstellung des verstreckten, geschnittenen Fassrbandes aus Werg eine Vsrstreckschneidzone und mindestens eine Verbesserungsverstreckschneidzone abstromig von der Verstreckschneidzone aufweist und daß die Verbessarungsverstreckzona Einrichtungen, hat, mit welchen das Verbesserungsvsrstreckschnsidverhältnis über etwa 2,5 haltbar ist.
    67. Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Verbesserungsverstreckschneidzone etwa 0,4 mal bis 0,9 mal der Länge der Verstreckzone unmittelbar aufstromig von der Verbasserungsverstreckschnaidzone ist,
    909839/0942 lA BAD ORIGINAL
    68. Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurdigekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind für dis Steuerung dar Verstrackschnsidzona unter solchen Bedingungen, daß das durch die Verstrsckschneidzone erzeugte Faserband einen Fas5.rbandfaktor I von weniger als etwa 4,0 hat.
    69. Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß
    für
    Einrichtungen vorgesehen sind, die kontinuierliche Überleitung des Faserbandes aus dar Verstreckungsschneidstufe und übir die Verbesserungsverstreckungsschneidstufe ohne irgendeine wesentliche Unterbrechung der Bewegung des Faserbandes .
    70. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 53-69, gekennzeichnet durch aine Einrichtung zur Erzeugung eines gleichmäßig verstreckten Wergs, welches aus einem Wargmaterials bereitet ist, welches aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, die aus unverstrecktem Werg und teilweise verstrecktem Werg besteht, welches unter derartigen Bedingungen ^erstreckt ist, daß die Einschnürungsstellen aller Fäden oder Fasern des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie angeordnet sind mit einer engen Breite von nicht mehr als etwa 3 mm.
    71. Vorrichtung nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg unter derartigen Bedingungen verstreckt wird, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie miteiner geringen Breite angeordnet sind.
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    72. Vorrichtung nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die enge Breite ein maximales Breitenmaß von etwa 3 mm hat.
    73. Vorrichtung nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband in mindestens zwei separaten Verstreckungsstufen gebildet ist.
    74. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch gekannzeichnet, daß die Einschnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen in einer geraden Linie gehalten sind mit einer engen Breite, und zwar bei §edem Verstreckungsschritt.
    75. Vorrichtung nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg auf einer gekrümmten Berührungsstelle in der Verstreckungsstufe lokal erwärmt wird.
    76. Vorrichtung nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die EinsShnürungsstellen aller Fasern oder Fäden des Wergs im wesentlichen rund um eine Berührungsstelle der Fasern des Wergs angeordnet sind, und zwar bei der gekrümmten Oberfläche einer Heizvorrichtung, im wesentlichen in der Form einer Linie.
    77. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, daß das Werg in einer solchen Verstreckstufe erwärmt und verstreckt wird und in einer weiteren solchen Streckstufe erwärmt und verstreckt und durch Verstreckerwärmen behandelt wird.
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    78. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyamid- oder Polyesterwerg vorgesehen ist und daß das Verstrecken des synthetischen Faserwargs in ainer solchen Verstrackungsstufe untsr derartigen Bedingungen erfolgt, daß die Temperatur der Erwärmungsstufe zwischen etwa 100 0C und 140 0C liegt und das Vsrstreckungsvarhältnis zwischen etwa 85 % und 95 % des maximalen Verstreckungsverhältnisses liegt, bsi welchem eine gleichmäßige Vsrstreckur.g durchgeführt v/erden kann, und daß das Vsrstrekken des Wsrgs in einem anderen Varstreckungsschritt unter derartigen Bedingungen erfolgt, daß das Werg mit einem Varstreckungsverhältnis verstrsckt wird, welches kleiner ist als etwa 1,2, sowie bei einer Temperatur von etwa 130 bis 170 0C.
    79. Vorrichtung nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß sin=: Einrichtung vorgesehen ist für die Wärmebehandlung unter gestrecktem Zustand bei einer Temperatur von etwa 170 bis 230 0C.
    80. Vorrichtung nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Faserwerg im wesentlichen aus Polyesterfasern besteht.
    81. Vorrichtung nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Faserwerg im wesentlichen aus Polyamidfasern besteht.
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    BAD ORIGINAL
    82, Vorrichtung nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Verstrecken des Wergs in einer solchen Stufe erfolgt,
    und zwar bei einem Verstreckungsverhältnis von 90 bis 99 %
    des maximalen Verstreckungsverhältnisses in dem Vsrstreckungsschritt, unter welchem ein gleichmäßiges Verstrecken durchgeführt werden kann, und daß das Verstrecken des r'7args in einem anderen Verstreckungs schritt bei einem solcher. Verstreckungsverhältnis vorgenommen ist, daß das gesamte Verstreckungsvarhältnis, welches das Produkt des Verstreckungsverhältnisses
    der einen Verstrsckungsstufe und das der anderen Verstrakkungsstufe ist, etwa 85 bis 90 % des maximalen gesamten Verstreckungsvsrhdltnisses ist.
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