DE2950417A1 - Kombinationsgarn und seine herstellung - Google Patents

Description

R.-ING. WALTER ABITZ R. DIETER F. MORF IPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER tcntanwähe

München,

1 4 . Dezember 1

l'ustanschrlfl / PoMaI Address Postfach 600109. BOOO München 86

rienzenauerstraOe 28

Telefon 0B 32 22

Telegramme: Chemlndus München

Telex: (O) B 239Θ2

RD-3O4O

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Del. 19898, V.St.A.

Kombinationsgarn und seine Herstellung

O 3 O O 2 B / U 7 9 2

-3υ4υ

Die Erfindung betrifft ein gebauschtes Kombinations-Filamentgarn, das zur Ausbildung eines verbesserten, natürlichen gesprenkelten Aussehens in sich unterschiedlich gefärbt sein bzw. werden kann, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Man kann durch Vereinigen von Garnen aus Filamenten der einen Farbe oder Anfärbbarkeit mit Garnen aus Filamenten anderer Färbung oder Anfärbbarkeit auf verschiedenen Wegen vereinigte oder Kombinationsgarne erzeugen, die in Abhängigkeit von der Art und Weise, in der man die Garne vereinigt, eine breite Vielfalt von Mischfarbeffekten zeigen. Einer der in dieser Weise erzielbaren Effekte wird als gesprenkeltes Aussehen (Heather) bezeichnet, d. h. in dem gesamten Garn regellos verteilt sind viele "Flecken" oder Tupfen verschiedener Färbungen sichtbar. Ursprünglich ist ein solches gesprenkeltes Aussehen mit Garnen aus gemischten, natürlichen Stapelfasern, wie Wolle, erzielt worden. Zur Erreichung des natürlichen gesprenkelten Aussehens von Stapelfasergarnen bei Filamentgarnen sind viele Versuche mit unterschiedlichen Erfolgsquoten angestellt worden.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines grobtitrigen, gebauschten, gesprenkelten Filamentgarns beschreibt die US-PS ¹I 059 873. Nach diesem Verfahren hergestellte Garne eignen sich besonders für den Einsatz in Bezugs- und Polsterstoffen und Teppichen. Man erreicht mit jenem Verfahren reproduzierbar einen hohen Grad an regelloser Filamentineinandermengung, aus dem Freisein von Fertigwaren von Streifigkeit und Musterung resultiert, indem man im wesentlichen wirrungsfreie, unterschiedlich (differentiell)¹ anfärbbare Komponentengarne zur Bildung des gesprenkelt anfärbbaren Kombinationsgarns mit Zuführungsüberschuss durch eine Fluiddüsen-Ineinandermengungszone führt. Während nach einer solchen Methode erzeugte Garne neben anderen Vorteilen einen Teil der Gesprenkelt-Charakteristiken von Stapelfasergarnen haben,

030026/0792

D- }üh

erbleibt das faedürfnis nach Verbesserungen zur Herstellung eines ilamentgarns mit natürlicherem gesprenkeltem Aussehen, das demenigen von Gespinststapelfasergarnen aus Wolle oder anderen natürichen Gespinstfasern noch näher konrnit.

•ie vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes, im wesentlichen rahtfreies, bauschiges, gesprenkelt anfärbbares Kornbinationsgarn ;ur Verfugung, das mindestens zwei unterschiedlich (differentiell) infärbbare Arten regellos ineinandergemengter, gekräuselter FiIaiente aufweist und das sich dadurch kennzeichnet, dass die Filamente der einen Art, die sich in bezug auf die andere(n) Art(en) ieller anfärbt, etwa 20 bis 50 % der gesamten Filamente in dem iombinationsgarn bilden und eine etwa 15 bis *J5 % grössere Länge ils die Filamente der anderen Art(en) in dem Kombinationsgarn laben, wobei die längeren, sich heller anfärbenden Filamente zahl- ?eiche gekräuselte Schlingen bilden, die regellos längs der Oberfläche des Kombinationsgarns verteilt sind und durch Filamentumschlingungen und Ineinanderwirrung in dem Kombinationsgarn genügend an ihrem Ort gehalten werden, um eine mittlere Trenndistanz, bestimmt mit der Prüfung auf seitliche Auseinanderziehung, von nicht mehr als etwa 3,8 cm (etwa 1,5 Zoll), vorzugsweise von etwa 1,3 bis 3,8 cm (etwa 0,5 bis 1,5 Zoll), zu haben.

Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung eines gebauschten, gesprenkelt anfärbbaren Filamentgarns unter Zuführen von gebauschten Komponenten-Filarientgarnen mindestens zweier unterschiedlich (differentiell) anfärbbarer Arten von getrennten Quellen, wobei jedes Komponentengarn im wesentlichen aus Filamenten der gleichen anfärbbaren Art besteht und im wesentlichen von Garndraht und Filamentwirrung frei ist, in eine Fluiddüsen-Querbeaufschlagungs-Filamentineinandermengungszone mit mindestens 5 % Zuführungsüberschuss (Voreilung) und Sammeln des anfallenden, gesprenkelt anfärbbaren Kombinationsgarns kennzeichnet sich dadurch, dass man ein Komponentengarn der einen Art der Zone mit einem prozentualen Zuführungsüberschuss, der etwa 15 bis 45 %

030026/0792

RJ-3040

über dem prozentualen Zuführungsilberschuss des oder der anderen Komponentengarne(s) liegt, differentiell mit Zuführungsüberschuss zuführt und die Filamente in der Zone innerhalb der und zwischen den Komponentengarnen regelloser (statistisch ungeordneter) Wirrung zur Ausbildung eines kohärenten, gesprenkelt anfärbbaren Konbinationsgarns mit einer mittleren Trenndistanz, bestimmt mit der Prüfung auf seitliche Auseinanderziehunp, von nicht über etwa 3,8 cm (etwa 1,5 Zoll), vorzugsweise von etwa 1,3 bis 3>8 cm (etwa 0,5 bis 1,5 Zoll), unterwirft, wobei weiter das mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführte Komponentengarn von Filamenten gebildet wird, die sich heller als die Filamente in dem/n anderen Komponentengarn(en) anfärben und etwa 20 bis 50 % der gesamten Filamente in dem Kombinationsgarn bilden.

Weitere Ausführungsformen bzw. Vorteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die Zeichnung erläutert schenatisch und perspektivisch eine Vorrichtung, die sich zur praktischen Durchführung des Verfahrens und zur Herstellung des Produkts gemäss der Erfindung eignet.

Die Erfindung ist nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Die Zuliefer-Komponentengarne müssen von echtem Garndraht im wesentlichen frei sein. Vorzugsweise arbeitet man überhaupt ohne Draht, was aber einen kleinen Betrag an Draht, wie er sich beiläufig beim Handhaben der Garne einstellen kann, wie beim Abnehmen des Garns in herkömmlicher Weise über Kopf vom einen Ende einer ortsfesten Packung, wie von einem Spulengestell, nicht ausschliesst. Dieses im wesentlichen Freisein von Garndraht ist notwendig¹, um die notwendige Ineinandermengung und Ineinanderwirrung bzw. -fügung zwischen den Filamenten der Komponentengarne zu erlauben. Zuliefer-Komponentengarne mit nicht mehr als etwa 1 Drehung echten Drahtes pro Dezimeter sind als im wesentlichen drahtfroi anzusehen. Nachdem das Kombinationsgarn gemäss der Erfindung einmal hergestellt ist, kann man, wenn aus ästhetischen

- 3 030026/0732

Gründen gewünscht, echten Draht einführen, aber dies ist für die Handhabung im Hinblick auf den Zusammenhalt (die Kohärenz) des Garns auch ohne Draht nicht notwendig.

Das Garnprodukt gemäss der Erfindung leitet seine Bauschigkeit primär von der Pilamentkräuselung und latenten Kräuselbarkeit her, die schon in den Komponentengarnen vor deren Vereinigung vorliegt. Mit anderen Worten, die Filamente der Zuliefergarne sind bleibend gekräuselt und behalten ihren Kraus-Charakter beim Entnehmen aus dem Zuliefergarn wie auch aus dem Kombinationsgarn. Aus diesem Grunde sind die von den längeren Filamenten längs der Oberfläche des vereinigten Garns gebildeten Schlaufen oder Schlingen selbst gekräuselt und irregulär geartet - anstatt in Form glatter, gewölbter und krunodaler Schlingen vorzuliegen, die einigen bekannten lufttexturierten Garnen gemein sind. Die Bauschigkeit des Kombinationsgarns ist dementsprechend nicht primär von dem Vorliegen solcher Schlingen abhängig.

Das Garnprodukt gemäss der Erfindung ist in dem Sinne ein vereinigtes Garn bzw. Kombinationsgarn, da es von Konponenten-Einzelgarnen verschiedener Pilamentarten gebildet wird, die in bezug aufeinander unterschiedlich (differentiell) anfärbbar sind. Die verschiedenen Filamentarten sind in bezug aufeinander differentiell anfärbbar, was besagt, dass sie unter Anwendung herkömmlicher Mischfarbe-Methoden in einer gemeinsamen Farbstoffflotte in verschiedenen Farben oder Farbtönen (einschliessend auch die Möglichkeit eines üngefärbtbleibens) anfärbbar sind.

Die Komponentengarne werden der Anfärbbarkeit nach so gewählt, dass die Filamente in dem Komponentengarn, das bei dem Verfahren im höheren Grade mit Zuführungsüberschuss zugeführt wird (woraus die längeren Filamente in dem Produkt resultieren, zur Färbung in einer helleren Farbe oder Farbtönung oder zum Ungefärbtbleiben in bezug auf die anderen Filamente in dem Kombinationsgarn

030026/0792

befähigt sind. Naturgemäss kann der gleiche Effekt auch durch Einsatz von Komponentengarnen erreicht werden, die schon in entsprechender Weise unterschiedlich gefärbt sind, wobei die vorliegende Erfindung auch diese Möglichkeit umfasst, diese aber für die Zwecke der Erfindung von dem Begriff "differentiell anfärbbar" mit subsummiert sein soll.

Die Filamente der Komponentengarne können von künstlichen, faserbildenden Polymeren gebildet werden, einschliesslich der Polyamide, Polyester, Polyäthylene, Polypropylene, Polyacrylharze und Modacrylharze und von Cellulosetriacetat. Solche Polymeren sind ihrem Kräusel- und Kräuselfixier-Verhalten nach thermoplastisch. Eine differentielle Anfärbbarkeit ist mit verschiedenen Arten von Polymeren erhältlich, wie mit Filamenten aus einem Polycarbonamid zusammen mit Filamenten aus einem Polyester, wie * Poly-(hexamethylenadipamid) mit Poly-(äthylenterephthalat) oder aus einem von diesen mit Filamenten aus einem Polyolefin, wie Polyäthylen.

Im Interesse unter anderem der Be- bzw. Verarbeitbarkeit basiert die differentielle Anfärbbarkeit vorzugsweise auf dem Einsatz von anfärbbaren Modifikationen des gleichen Grundpolymeren, z. B. in dem Fachmann vertrauter Weise in Form einer Veränderung der Säureanfärbbarkeit in einem Polycarbonamid durch Verändern der Konzentration von Aminendgruppen und einer Einführung eines Comonomeren, das kationisch anfärbbare Sulfonatgruppen enthält.

Die Zuliefer-Komponentengarne für die Zwecke der Erfindung müssen von Filamentwirrung im wesentlichen frei sein, um in dem Kombinationsgarn den gewünschten Grad an Ineinandermengung und Ineinanderw^uirrung zu erhalten. Die Wirrungsfreiheit kann, wie in US-PS 2 985 995, Spalte 4, Zeilen 5 bis 30, beschrieben, in Form eines Kohärenzfaktors ausgedrückt werden. Dieser Prüfung entsprechend werden als Komponentengarne für die Zwecke der Erfindung diejenigen bevorzugt, die beim Vorwärtsführen zur Ineinandermengungszone einen Kohärenzfaktor von nicht über etwa 5 haben.

- 5 030026/0792

Wenn in einem Zuliefergarn der Grad der Filamentwirrung für die Zwecke der Erfindung zu hoch ist, kann die Wirrung in einem genügenden Grade entfernt werden, indem man das gekräuselte Garn, wie z.B. in US-PS 4 059 873 beschrieben, zum Ausziehen von Wirrung Zugspannung unterwirft. Eine Kopplung dieser Entwirrungsstufe mit der Ineinanderrr.engungsstufe ist nicht notwendig, sondern man kann sie als getrennten Vorgang durchführen.

Die Xoniponentengarne werden von getrennten Quellen zugeführt, z.B. von getrennten, auf einem Spulengestell angeordneten Packungen, aber die Zuführung von getrennten Quellen umfasst hier auch den Verbundprozess einer Zuführung der Garne in kontinuierlicher Weise von getrennten Spinndüsen oder getrennten Gruppen von Spinndüsenöffnungen für die verschiedenen Komponenten und Weiterführen der-

selben zur Ineinandermengungszone in einem Verbundvorgang unter Spinnen, Molekularorientieren der Filamente, Kräuseln der Filamente, Entwirren der Filamente, soweit notwendig, und Zuliefern derselben zur Ineinanderrr-engungszone bei den genannten Zuführungsüberschuss-Bedingungen.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besagt der Begriff des Zuführungsüberschusses, dass man die Komponentengarne der Ineinandermengungszone mit einer linearen Geschwindigkeit zuführt, die grosser als die lineare Geschwindigkeit ist, mit der das Kombinationsgarn von der Zone abgezogen wird. Der Zuführungsüberschuss wird als Prozentwert, bezogen auf die Geschwindigkeit des Abzugs, berechnet. Der Differentialzuführungsüberschuss wird als Differenz zwischen dem Zuführungsüberschuss-Prozentwert der mit grösserera Zuführungsüberschuss zugeführten Komponente und der anderen Komponenten ausgedrückt, wobei beide Prozentwerte in bezug auf die Geschwindigkeit des Abzugs des Kombinationsgarns berechnet werden.

Der in dem Kombinationsprodukt gemäss der Erfindung benötigte hohe Grad an Filament-Ineinanderwirrung erfordert den Einsatz einer querbeaufschlagenden Fluiddüse, um den notwendigen Grad an Turbulenz in der Ineinandermengungszone zu erreichen. Unter der

- 6 030026/0792

Querbeaufschlagung ist zu verstehen, dass das Arbeitsmittel (das Fluid) auf die Komponentengarne in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zum Garnweg durch die Zone auftrifft. Innerhalb und unmittelbar nach der Düse muss eine genügende Filament-Turbulenz in Verbindung mit der Zahl und Art der Filamente und den Zuführungsüberschuss-Prozentwerte erzeugt werden, um den genannten Grad an Garnkohärenz zu erhalten.

Zu Bedingungen, die auf Grund der erreichten, einzigartigen ästhetischen (sinnansprechenden) Eigenschaften in Kombination mit leichter Be- bzw. Verarbeitung bevorzugt werden, gehören die Bedingungen, bei denen die längere, mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführte Komponente etwa 30 bis 40 % der Filamente in dem Kombinationsgarn bildet und bei denen der Zuführungsüberschuss etwa 20 bis 30 % in bezug auf die anderen Filamente beträgt.

Die Erfindung verlangt mindestens zwei differentiell anfärbbare Komponenten. Für einen Einsatz von mehr als vier Komponenten besteht im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und modische Gestaltung heute wenig Veranlassung. Besonders bevorzugt wird auf Grund der heutigen Popularität und eingeführten Modegestaltungspraxis der Einsatz von drei differentiell anfärbbaren Komponenten. Im Falle von Polyamidgarnen (gewöhnlich auch als Nylon bezeichnet) sollen diese drei Komponenten sich aus einer tief und einer hell mit Säurefarbstoff anfärbbaren Komponente neben einer kationisch anfärbbaren Komponente zusammensetzen.

Zur Erreichung eines adäquaten Bauschs bei dem Produkt gemäss der Erfindung müssen die Filamente der Garnkomponenten mindestens etwa 158 Kräusel pro Meter (etwa 4 Kräusel je Zoll, also 2 1/2 cm), bestimmt^lin der später beschriebenen Weise, aufweisen, wobei man aber im allgemeinen vorzugsweise mit mindestens 395 Kräuseln/m (10/Zoll) arbeitet. Die Filamente können nach einer Reihe vertrauter Methoden gekräuselt sein, wie durch Zahnradkräuseln, Stauchkammerkräuseln und Düsenkräuseln mit heissem Fluid. Das

030026/0792

/11

üüsenkräuseln mit heissem Fluid wird auf Grund der mit ihm erhaltenen, eigenartigen, regellosen, krummlinigen, dreidimensionalen und nichtschraubenlinienförmigen Kräuselung einschliesslich regellos reversierender S- und Z-Filarnentdrehung besonders bevorzugt. Zahlreiche Beispiele für die Kräuselung der letztgenannten Art beschreibt die US-PS 3 186 155.

Während das Verfahren gemäss der Erfindung für alle Komponentengarne einen Zuführungsüberschuss von mindestens 5 % verlangt, um eine genügende Ineinanderwirrung zwischen allen Komponenten zu erhalten, liegt dieser Mindestzuführungsüberschuss vorzugsweise im Interesse einer optimalen Durchführbarkeit und optimaler Produktcharakteristiken im Bereich von etwa 10 bis 25 %· Der bevorzugte Bereich für den Differentialzuführungsüberschuss beträgt dementsprechend 20 bis 30 %. Zur erfolgreichen Erzielung eines Differentialzuführungsüberschusses von mindestens etwa 15 % benötigt man einen Mindestzuführungsüberschuss von mindestens 5 %» Mit Erhöhung des Mindestzuführungsüberschusses wird im allgemeinen auch der arbeitsfähige Differentialzuführungsüberschuss erhöht.

Man benötigt zur Erzielung des einzigartigen Aussehens des Produktes einen Differentialzuführungsüberschuss von mindestens etwa 15 %. Bei einem Differentialzuführungsüberschuss von über etwa ^5 % verstärken sich Probleme bei der Garn-Handhabung signifikant, und das gefärbte Garn beginnt ein milchiges "eisiges" Aussehen anzunehmen.

In ähnlicher Weise ist bei einer Verminderung der Zahl der mit Differentialzuführungsüberschuss zugeführten, heller anfärbenden Filamente auf unter etwa 20 % die Signifikanz des Natürlichkeitseffektes ,marginal. Die besonders bevorzugte Kombination ausgeprägten Produkt-Aussehens und leicht lenkbarer Arbeitsfähigkeit des Verfahrens wird in Erzeugung wie Einsatz erhalten, wenn die Filamente der mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführten Komponente etwa 25 bis Ί0 % der gesamten Filamente in dem Kombinationsgarn bei einem Differentialzuführungsüberschuss von 20 bis 30 % bilden.

030026/0792

Eine bevorzugte Fluiddüsenausgestaltung für die Zwecke der Erfindung ist auf Grund ihrer Einfachheit und Wirksamkeit die Ausbildung mit einem einzelnen Fluidstrom, der seitlich auf das Garn in dem Garndurchlass auftrifft. V.'ie dem Fachmann vertraut, erfordert die Garnzuführung mit Zuführungsüberschuss die Wirkunq einer Vorwärtsführung aus der Düse vom Fluid her, das aus der Düse bevorzugt in der Richtung der Garn-Vorwärtsführung austritt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird diese Vorwärts führung oder Förderwirkung vorzugsweise durch Einsatz eines Garntors erhalten, das so angeordnet ist, dass es eine Seite des Eingangs zum Garndurchlass in der Düsenvorrichtung partiell abdeckt. Das Tor soll so angeordnet werden, dass es etwa 30 bis 80 % der Öffnung exzentrisch abdeckt, wobei ein Bereich von ^5 bis 70 % bevorzugt wird. Das bevorzugte Ineinandernengungs-Fluid ist Druckluft von etwa Umgebungstemperatur. Für die bevorzugten Garntiter genMss der Erfindung genügen im allgemeinen Drücke im Bereich von etwa 6,8 bis 1Ί bar (etwa 7 bis I¹J kg/cm²).

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des IneinanderiTiengens kann das Zuliefergarn in an sich bekannter Weise in jeder zweckbequemen Stufe vor dem Eintritt in die Ineinandermengungszone mit Wasser befeuchtet werden, z. B. durch Besprühen. Auch andere diesen Wirkungsgrad erhöhende Flüssigkeiten und Garnpräparationen können Anwendung finden.

Zur Begrenzung des Einflusses aus der Düse austretenden Arbeitsmittels auf das in die Ineinandermengungszone eintretende wie auch das von dieser abgezogene Garn erfolgt der Ein- und Austritt der Garne in die bzw. aus der Düse vorzugsweise unter im wesentlichen rechten Winkeln zum Garnweg.

In an sich bekannter Weise kann der Zuführungsüberschuss-Zustand in der Ineinandermengungszone erhalten werden, indem man eine der Ineinandermengungszone nachgeschaltete Aufwickelwalze oder

030026/0792

Reduzierwalze mit geringerer Oberflächengeschwindigkeit als die Walzen betreibt, die die Garne in die Zone liefern. Da für die vorliegende Erfindung die Komponentengarne aber differentiell mit Zuführungsüberschuss zugeführt werden, müssen Anstalten zum Zuführen einer Garnkomponente mit höherer Geschwindigkeit als die anderen getroffen werden. Man kann hierzu getrennte Zulieferwalzen einsetzen, die unabhängig voneinander arbeiten, oder mit Zuliefer-Stufenwalzen arbeiten, die mit der gleichen Umdrehungszahl für alle Garne arbeiten, aber die unterschiedliche Geschwindigkeit dadurch ergeben, dass ein Walzenteil, der die mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführte Komponente fördert, einer, grösseren Durchmesser als der Teil der Walzen hat, mit dem die anderen Komponenten gefördert werden. Nachdem das gewünschte Zuführungsdifferential einmal festgestellt ist, stellt die letztgenannte Einrichtung das bequemste Mittel zum stetigen Arbeiten dar.

Im hinblick auf die Empfindlichkeit der schlaufigen Oberfläche des Garns gemäss der Erfindung für Hängenbleiben an abgenutzten Führungsoberflächen und für eine Beanspruchung durch Reiben von Garn auf Garn hat sich gezeigt, dass die Garnabgabe vom Gestell und das Tuftverhalten des von Vorratspackungen abgenommenen Garns durch Einsatz präzisionsgewickelter Packungen - im Vergleich zu regellos gewickelten Packungen - verbessert werden.

Das Produkt gemäss der Erfindung ist von besonderem Interesse für Bezugs- und Polsterstoffe und Teppicheinsatz. Bei solchen Einsatzzwecken liegen gewöhnlich Garntiter des Kombinationsgarns gemäss der Erfindung von etwa 55 bis 560 tex (etwa 500 bis 5000 den) oder mehr vor, wobei das Garn Filamente r.it einem Einzelfilamenttiter von vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 2,8 tex (etwa 5 bis 25 den) enthält. Der Einzelfilamenttiter in den Komponentengarnen wie auch von Komponentengarn zu Komponentengarn kann in der jeweils gewünschten Weise in Abhängigkeit von den sinnansprechenden Eigenschaften des Garns gleich oder verschieden sein. Die Filamente können jeden gewünschten Querschnitt haben, einschliesslich Rund- und Unrundquerschnitt und

- 10 030026/0792

2950A17

Hohlquerschnitt. Von besonderem Interesse für den Teppichsektor sind die dem Fachmann bekannten und im Handel verfügbaren Filamente von trilobalem (dreirippigem) Querschnitt wie auch Filamente mit unrunden Querschnitten und mehrfachen, kontinuierlichen Hohlräumen.

Ein anderes Mass für die Garn-Bauschigkeit, das auch als Mass für eine adäquate Filarr.entkräuselung bei den Konponentengarnen wie auch bei den Kombinationsgarnen dienen kann, gibt die hier noch beschriebene Prüfung auf BUndelkräuseldehnung (Bundle Crimp Elongation = BCE). In dieser Beziehung nützlich sind Komponentengarne mit einem BCE-Wert von mindestens etwa 50 %. Das Kombinationsgarn hat vorzugsweise einen BCE-Wert von mindestens etwa 25 %. Im allgemeinen sind Grosse und Zahl der Kräusel in den Filamenten um so höher, je grosser der BCE-Wert ist.

In den Fällen, in denen ein höchst natürliches, wollartiges Aussehen gewünscht wird, sollen für die Zwecke der Erfindung Filamente mit einem Querschnitt, der reflektierte, hochglänzende Spitzlichter - auch als Glitzern bezeichnet - ergibt, vermieden werden. Die Filamente, insbesondere die längeren Filamente in der mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführten Komponente, sind daher vorzugsweise mattiert, d. h. sie enthalten ein Mattierungsmittel. Dabei sind die mattierten Filamente nützlich, die kommerziell als "halbmatt" oder "matt" ("Semi-Dull" bzw. "Dull") eingestuft werden, z. B. diejenigen mit einem Gehalt von mindestens etwa 0,10 Gew.-Ϊ an mattierendem Pigment, wie Titandioxid. Wie bekannt, kann Glanz auch durch richtige Wahl des Filament-Querschnitts, durch Verstärkung der Filamentkräuselung und durch Einsatz anderer Mattiermittel herabgesetzt werden, einschliesslich zahlreicher diskontinuierlicher, mikroskopischer Hohlräume wie auch teilchenförmiger Stoffe und von oberflächenrauhenden Mitteln.

- 11 -

030026/0792

HD-30^0

AS

Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung können verschiedene Vorrichtungen herangezogen werden. Die Vorrichtungswahl hängt zum Teil von der Quelle und Natur der Zuliefergarne ab, z. B. in Form der Frage, ob ein kontinuierliches Verbundverfahren oder ein aufgeteiltes Verfahren durchgeführt werden soll und ob Filament-Entwirrung erforderlich ist oder nicht. Die in der Zeichnung schematisch erläuterte Vorrichtung stellt eine bevorzugte Anordnung für den Einsatz mit gekräuselten Zuliefergarnen in Packungsform oder unter direkter Zuführung in einem Verbundverfahren dar, wobei die Garne zur Entfernung von Filainentwirrung unter Zugspannung zu setzen sind. In der Zeichnung sind drei ortsfeste Garnpackungen in Form von zum Beispiel Garnspulen 10, 12, I¹J mit gekräuselten Komponenten-Filamentgarnen dargestellt, die in fester Lage, wie auf einem (nicht eingezeichneten) Gestell angeordnet sind und von dort kontinuierlich in Form von drei Komponentengamen 16, 18, 20 abgezogen werden. Bei einem Verbundverfahren würden das Gestell und die Packungen natürlich fortfallen. Jedes der Komponentengarne besteht im wesentlichen aus Filamenten, die in bezug auf die Filamente in jedem der anderen Koir.ponentengarne differentiell anfärbbar sind. Darüber hinaus haben die Filamente von Garn 16 die Eigenschaft, sich heller als die Filamente in den Garnen 18 und 20 anzufärben. Die Garne laufen durch Garnführungen 22, 2k und 26 zu einem Paar angetriebener Stufenwalzen 28, 30 und den diesen zugeordneten Stufen-Abstandswalzen 32, 3¹J. Die Walze 28 und ihre Abstandswalze 32 wirken als Garnbremswalzen und die Walze 30 und die ihr zugeordnete ABstandswalze 3^ setzen die Garne unter Zugspannung und wirken als Liefer- oder Zuführwalzen für die nächste Verfahrensstufe.

Jede der Walzen 28, 30, 32 und 3¹* weist einen Stufen-Endteil 36, 38, ¹IO bzw. JJ2 auf, der nur mit dem Garn 16 zusamnenkommt und einen grösseren Durchmesser als der verbleibende Teil der Walzenoberfläche aufweist, der mit den Garnen l8 und 20 zusammenkommt. Da diese Stufen-Endteile mit der gleichen Geschwindigkeit wie die kleineren Teile dieser Walzen umlaufen, ergeben sie eine höhere Linearoberflächengeschwindigkeit und erteilen dementsprechend dem Garn 16 eine in bezug auf die Garne 18 und 20 erhöhte

- 12 030026/0792

Geschwindigkeit. Die Umfange der Walzen-Stufenteile 36, 38, ^O und k2 sind zur Ausbildung des gewünschten Differentialzuführungsüberschusses für das Garn 16 jeweils proportional grosser als diejenigen der entsprechenden, niit den Garnen 18 und 20 in Kontakt stehenden Walzenteile. Man kann auf diese Weise einen vorbestimmten, differentiellen Zuführungsüberschuss genau aufrechterhalten und bedarf keines getrennten Satzes angetriebener Walzen für das schneller laufende Garn.

Das Garn 16 wird dem Stufenteil 36 der Walze 28 (und der folgenden Walzen) und die Garne 18, 20 werden Seite an Seite dem kleineren Teil der Walze 28 und der folgenden Walzen zugeführt. Die Garne umlaufen jede Walze und die dieser zugeordnete Abstandswalze in einer genügenden Zahl von Unschlingungen, um einen Schlupf des Garns auf der Walzenoberflache in herkömmlicher Weise zu verhindern. Die Walze 30 wird mit leicht höherer Oberflächengeschwindigkeit als die Walze 28 (bei gleichen Walzendurchmessern mit höherer Umdrehungszahl) angetrieben, um die Garne zwischen den Walzen unter Zugspannung zu setzen. Diese Zugspannung hat nicht nur eine solche Höhe, dass sie zum Aus- bzw. Geradeziehen der Kräusel in den Filamenten der Garne ausreicht, sondern muss auch zusätzlich soweit höher sein, dass in jedem Garn Filamentwirrung entfernt wird. Die zur Einwirkung gebrachte Zugspannung darf andererseits nicht so hoch sein, dass sie zu einem Strecken der Filamente führen würde, das Kräuselung bleibend entfernen oder herabsetzen würde. Zur Verstärkung des Wirkungsgrades des Entwirrungsprozesses sind zwischen den Walzen 28 und 30 Bremsvorrichtungen M und ^6 vorgesehen, deren jede aus einer Reihe ortsfester Eremsstäbe besteht. Die Garne laufen in herkömmlicher Weise abwechselnd über und unter die Stäbe, um Zugspannung zu erzeugen und die Filamente in jedem Garn zum Erleichtern der Entwirrung auseinanderzubreiten.

Von der Zulieferwalze 30 laufen die Garne 16, 18 und 20, die nunmehr im wesentlichen von Filamentwirrung frei sind, durch die

- 13 -

030026/0792

Führungen k8, 50 und 52, an denen sich die Garnrichtung ändert und dann durch die Konvergierführung 5^ und weiter durch einen Wasser-Applikator 56, in dem auf jedes Garn in herkömmlicher Weise, wie durch Sprühen, einzeln Wasser aufgebracht wird, um die nachfolgende Ineinandermengung zu fördern.

Die befeuchteten Garne treten darauf durch Hinweglaufen über die glatte, gerundete Garnkontaktfläche des Garntors 58 in einen Querbeaufschlagungs-Fluiddüsenkürper 60 ein, wobei das Tor so angeordnet ist, dass es den Eingang 59 zu dem Garndurchlass in dem Düsenkörper 60 partiell abdeckt. Im Düsenkörper 60 wird der Garndurchlass senkrecht von einem einzelnen Arbeitsiaittel-Durchlass durchsetzt (beide Durchlässe sind nicht eingezeichnet), der unter Druck gesetztes Fluid als Arbeitsnittel mit genügender Kraft zuführt, um innerhalb des Durchlass-Ausgangs und unmittelbar ausserhalb desselben eine Turbulenzzone zur Ineinandermengung der Filamente der Garne 16, 18 und 20 zum Kombinationsgarn 62 zu erzeugen, das aus dem Garndurchlass auf der entgeqengesetzten Seite des Düsenkörpers 60 austritt. Solche Düsen sind dem Fachmann vertraut und z. B. so ausgebildet, wie im einzelnen in Fig. 2 von US-PS k 059 873 gezeigt und dort beschrieben.

Das Düsenarbeitsmittel wird durch unter anderem die exzentrische Einengung des Eingangs 59 zum Garndurchlass im Düsenkörper 60 durch das Tor 58 dazu gebracht, aus dem Garndurchlass primär gleichlaufend mit dem Kombinationsgarn 62 auf der entgegengesetzten Seite des Düsenkörpers 60 auszutreten. Dieser Gleichlauf der Arbeitsinittelströniung mit dem Sichbewegen des Garns durch den Durchlass ergibt die Funktion, die Garne von der Lieferwalze 30 und von dem Stufenteil 38 unabhängig von den verschiedenen Garngeschwind'igkeiten vorwärtszuführen. In an sich bekannter Weise wird das vereinigte Garn 62 zur Abtrennung aus dem austretenden Arbeitsmittel vom Garndurchlass im Düsenkörper 60 unter einem Winkel 6k von im wesentlichen 90° mit dem Garndurchlass abgenommen. Das Kombinationsgarn 62 wird von den Kreuzspulwalzen 66, 68

-Ik-

030026/0792

(Coner Rolls) von der Düse weg- und mit einer Geschwindigkeit, die in bezug auf die in den Düsenkörper 60 eintretenden, langsameren Garne 18, 20 herabgesetzt (mindestens 5 % kleiner) ist, der Garnaufwickeleanrichtung 70 zugeführt. Dieses Geschwindigkeitsdifferential erlaubt allen Garnen, beim Durchlaufen der Ineinanderi.-iengungszone im wesentlichen zugspannungsfrei zu werden, wie es zur Erzielung des benötigten Grades an Filamentineinandermengung und -ineinanderwirrung innerhalb der und zwischen den Komponentengarnen l6, l8 und 20 in dem Koinbinationsgarn 64 notwendig ist.

Prüf methoden

le_Filament länge

Jede differentiell anfärbbare Art von Filament in einer Probe des gesprenkelt anfärbbaren Kombinationsgarns wird unter Anwendung einer zweckentsprechenden, herkömmlichen Mischfärbe- bzw. Überfärbemethode mit mindestens einem Farbstoff für jede Filamentart in einer ausgeprägten Färbung oder einem ausgeprägten Farbton gefärbt. Alternativ kann man auch lediglich die heller anfärbbaren Filamente ungefärbt lassen. Man hängt ein 25,¹I bis 30,5 cm (10 bis 12 Zoll) langes Stück des übergefärbten Garns vertikal auf und versieht es nahe der Probenmitte mit einem einfachen, fest zugezogenen Knoten (Overhand Knot). An das freie Probenende wird ein Gewicht von 0,025 g/^den (100-g-Gewicht für ein JJOOO-den-Garn) angebracht. An einer Stelle 5,08 cm (2 Zoll) unterhalb des Knotens wird das Garn sorgfältig in zwei Stücke geschnitten. Mit einer feinen Drahtbürste der Art, wie sie zum Bürsten oder Rauhen des Flors bei Wildleder Verwendung findet, wird Filainentwirrung in dem Garn unterhalb des Knotens sorgfältig ausgekämmt. Dann gibt man auf s'chwarzes, mattes Papier einen Streifen doppelseitig klebenden, transparenten Klebebandes von in einer Richtung mehr als 5,08 cm (2 Zoll) Länge. Die ausgekämmten Filamente werden unmittelbar unterhalb des Knotens sorgfältig freigeschnitten. Mit einer Pinzette gibt man fünf Filamente jeder Komponentenfarbe

- 15 -

030026/0792

in paralleler Anordnung auf die freiliegende Oberfläche des Doppelklebebandes. Dann werden die so montierten Filamente mit einem Streifen transparenten, einseitig klebenden Klebebandes bedeckt, um sie in ihrer Lage sicher festzulegen. Mit einem Landkarten-Streckenmesser (wie dem der Bauart Keuffel und Esser, Nr. 62 0300) wird die Länge jedes Filaments gernessen. Die Fd lament -La'ngen werden in Zentimetern (auf - 0,01 cm genau) aufgezeichnet. Diese Arbeitsstufen werden wiederholt, bis 50 Einzelfilament-Längen für jede Farbe aufgezeichnet sind. Für jede Filamentart wird der Durchschnitt der 50 Messungen errechnet. Die Mittelwerte der sich nicht hell anfärbenden Filamente werden ebenfalls miteinander gemittelt. Die differentielle Filarentlänge (%) wird dann errechnet, indem man die gemeinsame, durchschnittliche Länge aller tiefer gefärbten Filamente von der durchschnittlichen Länge der heller angefärbten Filamente abzieht. Dieser Differenzwert wird dann durch den gemeinsamen Mittelwert aller tiefer angefärbten Filamente dividiert und mit 100 multipliziert, um die differentielle Länge in % zu erhalten.

Auseinanderzieh;Prüfung_auf_seitliche_Kohärenz

Diese Prüfung gibt ein direktes Mass für den seitlichen Zusammenhalt des Garns. Man fügt in etwa der Mitte des Garnbündels zwei Haken ein, um das Bündel in zwei Filarnentgruppen zu trennen. Die Haken werden unter 90° zur Bündelachse mit 12,7 cm/min auseinandergezogen, wobei man eine Maschine, die den Widerstand gegen diese Trennung misst, wie eine Instron-Prüfmaschine, verwendet. Das Garn wird mit den Haken auseinandergezogen, bis die auf das gesamte Garnbündel ausgeübte Kraft den folgenden Wert hat (wobei man an diesem Punkt die Maschine stillsetzt):

Garntiter tex	63,	8	den	bis	57^	Auseinanderzieh Kraft, g
15,	111,	3	l40	bis	1299	50
63,	555		575	bis mehr	5000	200
,5 bis		1300 oder		451
,9 bis
144,H bis oder mehr

- 16 -

030026/0792

Man misst die Entfernung (Trenndistanz) zwischen den beiden Haken. Als Wert der seitlichen Kohärenz wird der Mittelwert aus Kulm liest immungen aufcezeichnet. Die Prüfgarnstücke sollen mindestens 10 bis 15 cm lang sein und regellos genommen worden.

Die- I'uridol kräuseldehnung wird an einem Garn Leatinnt, das wie folgt behandelt worden ist: Man /[ibt rin 100 bis 105 ein langes Gurr.stück in ein Wasserbad und kocht 3 rain bei etwa 100 ⁰C. Das Garn wird jeweils im entspannten Zustand in kaltem.Wasser gespült und 1 h bei 100 bis 110 ⁰C getrocknet. Das Garn wird bei 12 % relativer Feuchte 2 h konditioniert. Ein 55 cm langes Oarnstflck wird an einer Klemme auf dem oberen Ende eines vertikal stehenden, 150 cm lanzen Lretts befestigt. 50 cm unterhalb der oberen Kle:n;:.e wird an dem Brett eine zweite, gcwichtsl .elastet e Onrnklemne eingehakt, wobei das Gesamtgewicht der zweiten KlerriKitnanordnung 0,08 bis 0,12 G/den beträgt.

Man befestigt das Garn an der zweiten KlerrJTie und hakt diese nun · los, lässt sie sacht nach unten und lässt sie 3 min am Ende des Garns hängen. Zur Errechnung des BCE-V.'ertes (?) wird die Längenzunahme mit 2 multipliziert. Als I3CE-Wert wird der Mittelwert aus drei Messungen aufgezeichnet.

Das Garn wird wie oben gekocht und konditioniert. Ein Stück des Garns wird im entspannten Zustand auf 5,08 cm (2 Zoll) zurechtgeschnitten. Man nimmt dann aus diesem Garnabschnitt ein Einzelfilaiiient und klemmt es an den Enden zwischen zwei 5»O8 cm voneinander entfernten Klemmen ein, die über einem Stück schwarzen Tuchs angeordnet sind, um das Zählen der Kräusel zu erleichtern. Man zählt nur wesentliche, bei geringer Vergrösserung leicht sichtbare Kräusel. Ein Kräusel ist als ein vollständiger Kräuselzyklus oder Sinuswelle definiert. Zur Errechnung der Kräusel je Längeneinheit von 2,5*1 cm dividiert man die Zahl der Kräusel des Einzelfilaments durch 2. Auf Grund der regellosen Natur der

- 17 -

030026/0792

-wr

copy

/bSU'i ! /

IA

•eiüir.iensiciialen Kräuselung riuss man beim Pestiinmon der wesentichen Kräuselung ein gewisses Urteilsvermögen walten lassen. Man :htet hierbei auf abrupte VerMnclerungen in der Filanent-Kichtung. lc Cl'1-V.ert wird das Mittel aus urei Γ est i:;iriungen aufgezeichnet.

in klrr.'iiTit rine Garderobe¹ in vertikaler Lage untor der Wirkung ;r Zugspannung ein, die von einem Gewicht geliefert wird, dessen •üsse in Grarun dem 0,20-fachen des Garndenier entspricht (aber <;ht rrör,r,ar als 100 g int). Durch das Garnbündel wii-d ein ^ewich ■l.iütetcr )!aken h; ii-iurchgc-f ührt, dessen Genaintcowicht in Gramm iberisch gleich den. r.;ittleren Denier pro Filament des Garns ist Λ or nicht nelir als 10 c beträgt), und mit einer Geschwindigkeit Ui 1 bis 2 cr.'i/s ijer.enkt, bis rlar> Ilakcn^r-w i cht von dpn Garn getra-•n wird, bie Dist-anz, über die der Haken dabei durch 'ias Garn ndert , ist 'Jas Kennzeichen i'ür den Grad der Fadenwirrung. Das cultat wird als "Zucf-.r^enhalt-Faktor" (c;ier "Koh,"rc-n::-Faktor") , finiert als loü dividiert durch die obi[*e Distanz in "ent ir.eter, sr/.'drijckt. Ha Fi lar.ent ineinandei-irongung regellos ist, sollen hlreiehe Pi-oben untei'sucht v;erden, uin zu einem repräsentativen rt für das ganze Garn zu gelangen.

eispiele

wurden ronprcnkolt anf^rbbare Garne entsprechend der Zusamnenellui.g vor. Tabelle I durch Vereinigen differenziell anf.'irbb-nrer, bauschter Fi lameiitg^rne miteinander unter Kinsatz einer Fluidse und Anwendung different iellen Zuführuiigsüberscliusses bei beitsbedingungen entsprechend der 7usami.:enstel]unfr; von Tabelle horgeste]It.

des Zuliefer-Koi;iponentengarn wies 80 Filaiiente aus Poly-(hexathylenadipamid) mit einem Einzelfilamenttitor von etwa 1,7 tex twa 15 den) und von tetralobalem Querschnitt mit ¹I kontinuierchen liohlrc'iucien entsprechend der Ausbildung eines Hohlraumsamtgehalts von etwa 13 % (wie in US-PS 3 7^5 061 beschrieben

- 18 -

030026/0792

COPY ORIGINAL INSPECTED

295Ck ι 7

bzw. beansprucht) auf. Durch Düsenkräuselunc mit heissem Fluid entsprechend US-I¹S 3 186 155 erhielten die Filamente eine regellose, dreidimensionale, nichtischraubf-ril inionf ürinice , krui;i:nl inige Kräuselung mit regellosem S- und Z-Fi lai.ientüraht. l'eim /ibkoc)ien in: entspannten Zustand bildeten die Filamente eine latente, verstärkte Kr.'uK;eluri£ aur>. Die Fi lamente wieren iidrj.IeüteiiS 315 Kräusel/m (8 pro 2,5*4 cm) auf uri'l hatten einen IiCE-Wert von etwa 55 %. Die Garne waren von echten Garndraht frei, wiesen al· er auf Grund der Krüuselbehandlunc eine ^ovoaüe Filai.-.entv.ii'runc auf. Vor der Garnvc-reini^unc wurde die FilamentwirruiiB im wesentlichen entfernt, indem das Garn vor der Vereinigung mit der Fluiddilse einer Zu£üpannun£ von etv;a 1,0 ^/den in einer getrennten Stufe oder in Form einer Verbundstufe unterworfen wurde. In dem Zustand bei der Vorwärtr.fiJhrunc ^zur Düse flatten die ZuI ieft-r-Korriporientencarrie einen Kohfiren^-Ffak tor von unter et v/a 5 %.

Die Filamente enthielten zur Ausbildung eines halbnatten Polyner etwa 0,15 Gew.-? -in Titandi oxid-F i/y.-.ent.

Es wurden drei Arten von Komponenteri£;arnen eingesetzt. Die eine Art war auf Gi-und eines Gehaltes des Polymeren von etwa 1,70 MoIS an einem aromatischen Dicarbonsäure-Monomeren, das eine Natriumsulfonat^ruppe enthielt, mit kationischen Farbstoffen anfärbbar. Kine andere Art war durch Vorliegen einer kleinen Anzahl an freien Aminerid^rtippen in Form von etwa 30 Äquivalenten pro Hi 11 ion Gramm Polymere:; nit .Sfiurefart stoff hell anf/irbbar. Die dritte Art war lurch cine hohe Konzentration an /iminciui^ruppen in Form von etwa 06 /iqu ivalenten pro Million Gramm Polymeres mit .Siiurefarbstoff tief anfärbbar.

Das sich fliit üäurefarbstoff tief anfärbende Garn wies über die regulären Polyamid-Filamente hinaus drei antistatische, gemeinsam initccbnuschte Mantel-Kernfilamente der Art genäss US-PS 3 803 auf; diese drei Filamente hatten einen Gesamttiter von etwa

- 19 -

03Ü026/0792

r:-", ^sI C©öPy _0RlQ|_NAL INSPECTED

tex (etwa 20 den), wodurch das Konpor.ontenf.arn einen Genamt- ;r von etwa 138,3 tex (etwa 12*45 den) erlancte. Die anderen ie hatten jeweils ei non Cccamttiter von etwa 136,1 tex (etwa > cien).

Juden !.'ei spiel wies die die Fi ] nrnent -Triei nnndernien^un^ und TUi)R besorgende F]uicidüi,e einen Oariiil-jiT.hlarn auV, der f.-onkit iurch einen k]oi Tieren, einzelnen Fltiidduichlaüs durchsetzt Ie. Der !!indane zum Garndurchlass war durch ein Gnrntor (v;ie 3er Zeichnung i^czei[-t und oben bescliriebeii) partiell blockiert ;oi\';hr Γ;5 ?). Hem Vl uiddurchlass wurde Luft mit Ui:.^ebun_t;r,tcMr,-itur (f.-tv:a ?.b °C) und einen Druck P.. von 7,2 bar (150 Pounds/ Iratzoll Überdruck) zuccführt. Soweit nicht anders an^e^cben, .'-n (He (iarne in der in der Zeichnung ^ezeigten V.'eise im weseiiti'tn unt'.^r i'euliteri V.'i»:kel in die Düse ein und ^ur> dieser aus.

- 20 -

030026/0792

-·Μ· .ίΛΜ.ΓΛΠΟ ORIGINAL INSPECTED

Tabelle I

2950A17

Beispiel

"Üben"-Garniauf/laufe (Anfärbbarkeit)

x)

hell

kat.

tief

Eigenschaften des Konbinationsgarns:

hen

"Unterr-Garnlauf /laufe ' (Anfärbbarkeit)	kat. / tief	hon/ tief	kat./ hell	kat./ tief
"Oben"/"Unten"-Filament- verhä'ltnis	1/2	1/2	1/2	1/2
Differentieller Zuführungs-
überschusSj Δ %	23	23	23	45

Auseinanderzieh-Früfung, cm

Differentielle Filamentlänge, %

BCE-Wert, %

Titer, den
tex

1,75 1,90 1,93

l.lü

3850 3850 4200
427,7 427,7 427,7 466,6

♦ ) nicht erfindungsgernä'ss

x) "Oben" bezieht sich auf die Zuführung mit dem höheren und "Unten" auf die Zuführung mit dem niedrigeren Zuführungsüberschuss.

- 21 -

030026/0792

RD-

3040 ήζ

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel

"Oben"-Garnlauf/läufe (Anfärbbarkeit)

"unter/'-Garr.lauf /laufe (Anfärbbarkeit)

"Oc.en"/"Ur₁ten"-Filair₁entverhiiltnis hell

tief

1/1

hell

kat/
tief

2/2

tief

hell

1/2.

hell

kat/ tief

1/2

EiEenschaften 25,5

25,5

Auseinanderzieh-Prüfung, cm

Differentielle Filair.entlänge, %

BCE-Wert, %

Titer, den tex 1,90 1,65 /-1,93 2,Öl'

23,6

~ 30 ~ 30

30

5300 4000 4000
294,4 588,8 444,4 444,4

+ ) nicht erfincuncsseriäss

++) Lieferposten-Mittel für 36 Garnpackungen auf Hülsen, wobei Packung mit hohem BCE 2,57 cm und Packung mit niedrigem BCE 1,57 cm ergab.

- 22 -

030026/0792

Tabelle II

Beispiel	1	2	3	731 60
Maschineneinstellungen
"Oben"-Garnlauf/laufe
- Walzengeschwindigkeit, m/min - Zuführungsüberschuss, %	630 38	630 38	630 38

- befeuchtet

"Unten"-Garnlauf/laufe

nein

nein

Aufnahmewalze, m/min 457

Wasser;Agj)likator

- Art

- Strömungsgeschwindigkeit, l/h

Fluiddüse

- Art ⁺) A Aufwickel-Zugspannung, g 300

457

nein

457

nein

- Walzengeschwindigkeit,	525	525	525	525
m/min	15	15	15	15
- Zuführungsüberschuss, %	ja	ja	ja	ja
- befeuchtet

Ischlit- Ischlit- lschlit- lschlitzig zig zig zig

>3,79 >3,79 >3,79

A
300

A 300

3,79

B 400-250

+) A - Garndurchlass, Länge/Durchmesser 25,H /3,75 ran B - Garndurchlass, Länge/Durchmesser 19,05/4,04 nm C - Garndurchlass, Länge/Durchmesser 25,4 /5,18 mm

- 23 -

030026/0792

29504^7

Tabelle II (Fortsetzung)

Beispiel	5	6	7	8
Maschineneinstellungen
"Oben"-Garnläuf/l£ufe
- V.'alzengescnwir.digkeit, m/min	782	782	782	782
- Zuführungsüberschuss, ?	37	37	10,5	40,5
- befeuchtet	ja	ja	ja	ja
"Unten"-Garnlauf/laufe
- Valzerigeschwinäigkeit, rr./rcin		640	640	640
- Zuführungsüberschuss, %	12	12	15	15
- befeuchtet	ja	ja	ja	ja

Aufnahmewalze, m/min 571 571 556 556

Wasser^Apglikator

- Art 3schlit- 3schlit- 3schlit- 3schlit-

zig zig zig zig

- Strömungsgeschwindigkeit,

l/h 3,79 3,79 3,79 3,79

B B 300-200 300-200

+) Querschnitt und Lage des Fluiddurchlasses zwischen Garneingang und -ausgang:

A - rechteckig, 2,36 χ 3,175 mm - mittig B - rund, Durchmesser 3,175 mm; 6,35 mm vom Tcir entfernt C - rechteckig, 2,71 χ 4,65 nun - mittig

Fluiddüse	g	B	C
- Art+)		250	25O
Aufwickel-Zugspannung,

- 24 030026/0792

29504^7

B _e_ j s ρ i e 1 e 1 bis 3

Das Beispiel 1 belegt - im Vergleich mit den nicht erfindungsgeiaässen Beispielen 2 und 3 - die Notwendigkeit, die sich am hellsten anfärbende Komponente mit differentieller. Zuführungsüberschuss zuzuführen, um das mit der vorliegenden Erfindung verfügbare, ausgeprägte natürliche Aussehen zu erzielen.

Diese Beispiele wurden mit der Abänderung bei den gleichen Bedingungen unter Einsatz jeweils eines Garnlaufs, d. h. eines der obigen drei Kon.ponenten-Garne durchgeführt, dass die mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführte Komponente verändert wurde. Die letztere war in Beispiel 1 das mit Säurefarbstoff hell anfärbbare Garn, in Beispiel 2 das mit kationischer: Farbstoff anfärbbare und in Beispiel 3 das mit Säurefarbstoff tief anfärbbare. In jedem Falle erfolgte die Zuführung der anderen beiden Komponentengarne mit geringerem Zuführungsüberschuss. Der höhere Zuführungsüberschuss entfällt daher auf etwa 33 1/3 % der gesamten Filamente.

Die Vorrichtung bestand aus getrennten, unabhängig voneinander geregelten Garnförderwalzen zur Ausbildung des differentiellen Zuführungsüberschusses. Die Zuliefer-Komponentengarne wurden in einer getrennten Stufe einer Entfernung von Filamentwirrung unterworfen, indem sie vor der Vereinigung miteinander unter Zugspannung gesetzt und wieder aufgewickelt wurden.

Der Wasser-Applikator wies einen Schlitz auf, den die Garne durchliefen und in dem auf die laufenden Garne durch eine Öffnung in der Schlitzseite Wasser aufdosiert wurde.

Die beiden langsamer laufenden Garne wurden dem Düseneingang in der herkömmlichen Weise über das Garntor zugeführt, während das schneller laufende Garn der Düse unter einem Winkel von

- 25 -

030026/0792

etwa k^Lj° ir.it der Diiseridurchlass-Mittellinie zugeführt wurde; dieser Winkel wurde gewählt, um Wechselwirkung zwischen dem Fadenlauf und der aus dem Düseneingang im Gegenstrom austretenden Luftströmung zu minimieren.

Der differentielle Zuführuncsüberschuss verstärkte den Wirkungsgrad der Düsenwirrung auf Grund des breiten Bereichs von Filaront-Zugspannungen und der Bewegungsfreiheit in dem Durchlass, was die Bündelspreizung der Filamente und die Interfilaraent-Wanderungen verbessert, die man für den hohen Zusammenhalt des Kombinationsgarns benötigt.

Es wurde ein gestreifter Egalschlingenflor-Teppich - Aufbau GG 3,17 nun, Florhöhe 6,35 mm, Flächengewicht 7^6 g/m - durch Tuften mit einem Streifen jedes Garns hergestellt. Der gestreifte Teppich wurde zur Färbung jeder Garnart mischgefärbt, wobei aber die mit Säurefarbstoff hell anfärbende Komponente die hellste Färbung aufwies (wie in Beispiel 8 beschrieben).

Der Streifen des Garns von Beispiel 1 wies an der Garnoberfläche in Erscheinung tretend eine verstärkte Menge der heller gefärbten Filamente auf und zeigte ein ausgeprägtes und attraktives wollartiges Aussehen, das von Beispiel 2 und 3 und von gesprenkelten, ohne den differentiellen Zuführungsüberschuss wie in US-PS ^ 059 873 hergestellten Garnen deutlich verschieden war. Die mit Garnen gemäss Beispiel 2 und 3» bei denen die mit kationischem Farbstoff oder mit Säurefarbstoff tief anfärbbare Komponente, die mit höherem Zuführungsüberschuss zugeführte Komponente war, getufteten Streifen zeigten im Vergleich mit Garnen, die ohne den differentiellen Zuführungsüberschuss hergestellt sind, keinen ins Auge fallenden Aussehensunterschied.

Bei Bodeneinsatzprüfungen von Teppich mit dem Garn gemäß Beispiel 1 in einem vielbegangenen Gang und unter periodischer kommerzieller Reinigung war der Teppich bezüglich aller Parameter für das Verhalten auf dem Boden als zufriedenstellend zu bewerten.

- 26 030026/0792

Das Korribinationsgarn bestand vor dem Färben aus einem stark gewirrten Kern, der zahlreiche Filament-Oberflächenschlaufen und Filament-Umwicklungen aufwies. Die Schlingen-Durchrnesser variierten ungefähr zwischen etwa 0,16 und 0,6¹I cm. Stränge des gefärbten Garns zeigten eine verminderte Oberfläcben-Schlaufigkeit (im Vergleich mit dem Zustand vor dem Färben), und das Garn hatte einen trockenen, rüschen Griff. Trotz dieser Oberflächenschlingen ergaben sich beim Prozess des Teppich-Tuftens keine ungewöhnlichen Probleme.

Bei im wesentlichen den gleichen Bedingungen wie in Eeispiel 1 sind weiter Garne unter Anwendung eines differentiellen Zuführungsüberschusses von 5j 10 und 15 % für die sich mit Säurefarbstoff hell anfärbende Komponente hergestellt worden. Die mit 5 und 10 % Zuführunrsüberschuss hergestellten Proben zeigten bei Färbung der gleichen Art im Vergleich mit einer Kontrollprobe, die ohne differentiellen Zuführungsüberschuss hergestellt war, von einer wenig hervortretenden Sprenkelung abgesehen im wesentlichen keinen ausgeprägten Unterschied im Aussehen. Bei einem differentiellen Zuführungsüberschuss von etwa 15 % tritt die Ausprägung des natürlichen, wollartigen Aussehens gemäss der Erfindung in Erscheinung.

Beispiel 4

Dieses Beispiel belegt den ervmnschten Effekt, den man bei einen höheren differentiellen Zuführungsüberschuss als in Beispiel 1 erzielt. Die Bedingungen entsprachen dem Beispiel 1 mit der Abänderung, dass der Prozentwert des Zuführungsüberschusses für die sich mit saurem Farbstoff hell anfärbende Komponente denjenigen der anderen Komponenten um ^5 Prozentpunkte übertraf. Die Eigenschaften des vereinigten Garns und Arbeitsbedingungen sind in Tabelle I bzw. II genannt.

Die Düse hatte bei den genannten Bedingungen einen Luftverbrauch von 848 Nl/min.

- 27 030026/0792

Aus dem Garn wurde ein Egalschl ingenf lor-Tuftingteppich hercestellt und wie in Beispiel 8 nischgefärbt.

Der gefärbte Teppich hatte ein natür]iches, wollartiges Aussehen mit einem betonten, visuellen Gesoftetsein der Sprenkelung durch die hell angefärbten Oberf lächenf i ] aiT;ente .

Beispiele 5 und 6

Diese Beispiele belegen das ausgeprägte natürliche Aussehen, das man nit Garnen gemäss der Erfindung erhält, bei denen etwa 50 % der Filamente in dem Kombinationsgarn mit stärkerem Zuführungsüberschuss zugeführt wurden und der sich hell anfärbenden Art angehören.

Die Garne wurden auf einer Vorrichtung im wesentlichen der in der Zeichnung gezeigten Art hergestellt. Die angetriebenen Walzen hatten einen Aussendurchmesser von 10,16 cm an dem grösseren Stufenende und einen Durchmesser von 8,33 cm am kleineren Ende, was einen differentiellen Zuführungsüberschuss von etwa 25 % ergab. Die Garne von Beispiel 5 enthielten nur zwei Arten differentiell anfärbbarer Filamente, nämlich die sich mit Säurefarbstoff hell und die sich mit Säurefarbstoff tief anfärbenden Arten. Das Garn von Beispiel 6 enthielt zwei Garnläufe des mit Säurefarbstoff hell anfärbbaren Garns, die mit jeweils einem Garnlauf des kationisch anfärbbaren und des mit Säurefarbstoff tief anfärbbaren Garns vereinigt waren. Die sich heller anfärbenden Filamente machten somit in beiden Fällen etwa 50 % der Filamente in dem Kombinationsgarn aus.

Aus jedem¹ Garn wurden wie in Beispiel 8 mit der Ausnahme Teppiche hergestellt und diese gefärbt, dass in Beispiel 5 keine kationischen Farbstoffe eingesetzt wurden. Die gefärbten Teppiche hatten ein ausgeprägtes natürliches, gespinstartiges Aussehen.

- 28 030026/0792

B e i s ρ i e 1

Dieser nicht erfindungsgemässe Versuch belegt bei einem zweifarbigen Garn erneut die Notwendigkeit, die sich heller anfärbende Komponente im mit höherem Zuführungsüberschuss arbeitenden Garnlauf zu haben, damit das ausgeprägte Naturgarn-Aussehen genoss der Erfindung erzielt wird. Im vorliegenden Fall wurde in Verbindung mit zwei Garnverläufen der sich heller anfärbenden Komponente der sich mit Säurefarbstoff tief anfärbende Garnlauf mit stärkerem Zuführungsüberschuss eingesetzt. Die Vorrichtung entsprach der in Beispiel 5 verwendeten.

Mit dem Garn hergestellter Schlingenflor-Teppich war sich nach Färben wie in Beispiel 8 typischer für bisher bekannte Sprenkelgarne, ohne das ausgeprägte weiche, natürliche Bild zu zeigen, wie es das Produkt von Beispiel .1 oder 5 bietet.

Beispiel 8

Dieses Beispiel liefert im wesentlichen das gleiche bevorzugte Produkt und Aussehen im gefärbten Zustand wie das Beispiel 1, wobei aber die Herstellung bei bevorzugten In-Line-Verfahrensbedingungen unter Verwendung einer Vorrichtung der in der Zeichnung gezeigten Art erfolgt und in dieser Weise die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse belegt wird.

Mit dem Kombinationsgarn hergestellter Egalschlingenflor-Tuftingteppich wurde unter Anwendung herkömmlicher Kufenfärbemethoden und -bedingungen für 66-Nylon-Teppiche unter Einsatz der folgenden Farbstoffe und Farbstoffmengen übergefärbt: 0,03 % (bezogen auf Fasergewicht) orangefarbener, kationischer Farbstoff ("Sevron" ^D Orange CL), 0,015 % blauer kationischer Farbstoff ("Sevron"® Blue GCN), 0,21 % gelber Säurefarbstoff ("Nylanthrene"^ F Yellow FLW), 0,09 % blauer Säurefarbstoff ("Merpacyl" CS) Blue SW) und 0,105 Jl roter Säurefarbstoff ("Merpacyl" ^D R_ed G). Nach dem Färben wurde der Teppichrücken in herkömmlicher Weise latexiert.

- 29 030026/0792

)ie Farbstoffe ergeben einen Teppich mit einer "Erdig-Ton"-Sprenkelung, wobei die kationisch angefärbten Filarcente einen Srauton r.it gelben Übertönen aufwiesen. Die r.it Gäurefarbstoff iell anfärbbaren, gefärbten Filamente wiesen einen merklich helleren Grauton irr. Vergleich r.it einer, tieferen Grauton der mit ^/J ure färbst off tief anfärbbaren, gefärbten Filamente und im ich mit den kationisch angefärbten Filamenten auf.

3er gefärbte Teppich bot ein ausgeprägtes, gefälliges, natürliches, gespinstartiges Bild, das weitgehend dem eines in ähnlicher '/'eise gefärbten Teppichs aus gesponnener Wolle entsprach.

(Ende der Beschreibung)

- 30 -

030026/0792 ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims (3)

Fatentansprüche

1. In wesentlichen drahtfreies, bauschiges, gesprenkelt anfärbbares Kon.binationsgarn, das mindestens zwei differentiell anfärbbare Arten regellos ineinandergemengter, gekräuselter Filamente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente der einen Art, die sich in bezug auf die andere(n) Art(en) heller anfärbt, etwa 20 bis 50 % der gesamten Filamente in dem Kombinationsgarn bilden und eine etwa 15 bis 45 * grössere Länge als die Filamente der anderen Art (en) in dem Korribinationsgarn haben, wobei die längeren, sich heller anfärbenden Filamente zahlreiche gekräuselte Schlingen bilden, die regellos längs der Oberfläche des Kombinationsgarns verteilt sind und durch Filanentumschlingungen und Ineinanderwirrung in dem Kombinationsgarn genügend an ihrem Ort gehalten werden, um eine mittlere Trenndistanz, bestimmt mit der Prüfung durch seitliche Auseinanderziehung, von nicht mehr als etwa 3,8 cm zu haben.

2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen PCE-Wert von mindestens 2,5 % hat, und dass im wesentlichen alle Filamente mindestens etwa 0,10 % Titandioxid als Mattierungsmittel enthalten.

3. Garn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamentkräuselung eine regellose, dreidimensionale, nichtschraubenlinienförmige, krummlinige Kräuselung mit regellosem, wechselndem S- und Z-Filament-Draht ist und das Garn im wesentlichen aus drei differentiell anfärbbaren Filamentarten mit einer mit Säurefarbstoff hell anfärbbaren Art als sich heller anfärbende Filamente, einer mit Säurefarbstoff tief anfärbbaren Art und einer mit kationischem Farbstoff anfärbbaren Art besteht.

0-3OÖ26/07 92 ORIGINAL INSPECTED

Verfahren zur Herstellung des gebauschten, gesprenkelt anfärbbaren Filamentgarns gemäss Anspruch 1 unter Zuführen von gebauschten Komponenten-Filamentgarnen mindestens zweier differentiell anfärbbarer Arten von getrennten Quellen, wobei jedes Komponentengarn im wesentlichen aus Filamenten der gleichen anfärbbaren Art besteht und im wesentlichen von Garndraht und Filamentwirrung frei ist, in eine Fluiddüsen-Querbeaufschlagungs-Filamentineinandermengungszone mit mindestens 5 % Zuführungsüberschuss und Sammeln des anfallenden gesprenkelt anfärbbaren Kombinationsgarns, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Komponentengarn der einen Art, die im wesentlichen aus den sich heller anfärbenden Filamenten besteht, wobei diese Filamente etwa 20 bis 50 % der gesamten Filamente in den Komponentengarnen ausmachen, der Zone mit einem prozentualen Zuführungsüberschuss, der etwa 15 bis ^5 % über dem prozentualen Zuführungsüberschuss des oder der anderen Komponentengarne (S) liegt, differentiell mit Zuführungsüberschuss zuführt und die Filamente in der Zone innerhalb der und zwischen den Komponentengarnen regelloser Wirrung zur Ausbildung eines kohärenten, gesprenkelt anfärbbaren Kombinationsgarns mit einer mittleren Trenndistanz, bestimmt mit der Prüfung durch seitliche Auseinanderziehung, von nicht über etwa 3,8 cm unterwirft.

030 0-2 8 AO 792