DE3236555C2

DE3236555C2 -

Info

Publication number: DE3236555C2
Application number: DE3236555A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Fuji Shizuoka Jp Tango; Makoto Shizuoka Jp Kanazaki
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1982-10-02
Publication date: 1987-12-17
Also published as: US4583266A; BE894606A; DE3236555A1; IT8223618A0; IT1152693B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fadenbündeln gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Als bekanntes Verfahren für die Herstellung von Spinnfasergarnen sei ein Verfahren erwähnt, bei dem Stapelfasern den Arbeitsgängen des Krempelns, des Streckens oder Nadelabstreckens, des Hechelns und des Spinnens unterworfen werden. Dieses Verfahren ist jedoch mit den folgenden Problemen behaftet, da es den Schritt des Krempelns einschließt:

(1) Die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit ist gering.
(2) Dem Spinnfasergarn kann in dem Arbeitsgang des Spinnens nicht mit Krumpffähigkeit ausgestattet werden.
(3) Zu Beginn des Arbeitsganges der Fadenherstellung ist erforderlich, die Fäden zu Stapelfasern zu zerschneiden, die die für die Aufgabenstellung des Spinnens geeignete Länge besitzen.
(4) In dem Arbeitsgang des Krempelns werden Noppen (Verschlingungen einzelner Fasern) und Häkchen (Verbiegungen der Enden einzelner Fasern) gebildet, und der Grad der Parallelisierung oder Parallellage der einzelnen Fasern ist gering. Hieraus folgt, daß Mittel zur Verlängerung des Arbeitsganges des Streckens oder andere spezielle Einrichtungen erforderlich werden.

Die Überführung von Fadenbündeln aus Filamenten, etwa eines Kabels oder Multifilaments, in Fadenbündel aus durch Streckreißen unterbrochenen Filamenten und die Herstellung von Spinnfasergarn aus diesen Fadenbündeln unterbrochener Filamente bei einer Temperatur, die dicht bei der Raumtemperatur liegt, ist als "Perlok-Tow- Stapel-Verfahren" oder "Turbo-Tow-Stapel-Verfahren" bekannt (vgl. dazu V. Saxl, Textil-Praxis 1957, 768) und J. Schindler, Textil-Praxis 1970, 327-330).

Beim Perlock-Stapler wird zum Zerschneiden der einzelnen Filamente ein Fadenbündel aus Filamenten durch Walzen gestreckt; dies geschieht mit dem Ziel, unterbrochene Fadenbündel in hochgradiger Parallellage der Fäden mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen. Wie der bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% bestimmten Festigkeits-Dehnungs-Kurve von synthetischen Fasern des Acryl-Typs, die in Fig. 10 dargestellt ist, zu entnehmen ist, werden bei dem Schneidschritt dieses Verfahrens die Filamente durch einen Bereich der elastischen Verformung, in dem sie bis zu etwa 5% gestreckt werden, und danach durch einen Bereich der plastischen Verformung, in dem sie um mehr als 5% gestreckt werden, hindurchgeführt, d. h. die Filamente werden bis zur Reißdehnung gestreckt und hierdurch geschnitten.

Dies führt beim Einsatz des Perlok-Systems zu folgenden Problemen:

(1) Unter gewöhnlichen Spinn-Bedingungen wird den durch den Arbeitsgang des Schneidens unterbrochenen Filamenten eine hohe Restspannung mitgegeben, wodurch das Herstellen von Spinnfasergarnen niedrigen Krumpfungsgrad begrenzt wird.
(2) Da Festigkeit und Dehnung, insbesondere Schlingendehnung und Schlingenfestigkeit, durch den Arbeitsgang des Schneidens drastisch vermindert werden, treten beim Herstellen von Spinnfasergarnen häufig Bruch und Flug der Filamente auf.
(3) Beim Strecken und Schneiden von Filamenten mit hoher Dehnung werden, da nach dem Perlok-System zunächst gestreckt und danach unter Strecken geschnitten wird, die in dem vorhergehenden Abschnitt (2) genannten Nachteile noch verstärkt.
(4) Die Enden der durch Streckreißen unterbrochenen Filamente kräuseln sich, was eine Qualtitätsminderung der Spinnfasergarne, insbesondere von Direktspinngarnen, zur Folge hat.

Beim Turbo-Stapler wird ein Faserbündel aus Filamenten dadurch geschnitten, daß eine Scherkraft zur Einwirkung gebracht wird, während das Bündel gestreckt wird. Bei diesem Verfahren ist es zwar nicht erforderlich, die Fadenbündel bis zur Reißdehnung zu strecken, doch werden die im Vorstehenden genannten Nachteile (1) bis (3) dabei im wesentlichen nicht beseitigt, und das Stapeldiagramm der unterbrochenen Filamente wird verschlechtert, d. h. die Mengen an übermäßig langen und übermäßig kurzen Fasern werden erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von unterbrochenen Fadenbündeln ohne hohe Restspannung und ohne hohe Neigung zum Bruch und Flug der Filamente sowie ohne Kräuselung der Enden der geschnittenen Filamente verfügbar zu machen, bei dem die Anfangskräuselung der Filamente erhalten bleibt und somit ein nochmaliges Kräuseln und Heißfixieren nach dem Schneiden der Filamente überflüssig wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen die Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 bis Fig. 7 Arbeitsstufen von Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 8 den Zusammenhang zwischen dem Heißstreckverhältnis und dem Krumpfungsgrad nach dem Kochen;

Fig. 9 den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kühlmediums beim Schneiden und dem Krumpfungsgrad der geschnittenen Filamente nach dem Kochen;

Fig. 10 die Zugfestigkeits-Dehnungs-Kurve von synthetischen Filamenten des Acryl-Typs, bestimmt bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65%;

Fig. 11A und 11B diagrammartig Kräuselungszustände;

Fig. 12 den Kräuselungswinkel;

Fig. 13 den Zusammenhang zwischen Zugdehnung und Zugfestigkeit von synthetischen Filamenten des Acryl-Typs mit Kräuselungen;

Fig. 14 den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kühlmediums beim Schneiden und der Reißfestigkeit;

Fig. 15 den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kühlmediums beim Schneiden von synthetischen Filamenten des Acryl-Typs und dem Krumpfungsgrad der geschnittenen einzelnen Filamente nach dem Kochen;

Fig. 16 den Zusammenhang zwischen dem Voreilungsverhältnis und der Reißfestigkeit;

Fig. 17A und 17B Seitenansichten eines kegelförmigen Endabschnitts des geschnittenen Filaments bzw. eines Endabschnitts des geschnittenen Filaments in Form eines schrägen Säulenstumpfes;

Fig. 18 den Zusammenhang zwischen der Länge l von der Endspitze her und der Querschnittsfläche eines Filaments mit kegelförmigem Zuschnitt und eines Filaments mit der Form eines schrägen Säulenabschnitts;

Fig. 19 die Seitenansicht eines Endstücks eines gemäß dem Stand der Technik durch Streckreißen aufgrund plastischer Verformung erhaltenen Filaments;

Fig. 20A bis 20F die Seitenansichten von Beispielen spitzer Endstücke von Filamenten gemäß der Erfindung und die Stirnansichten der Schnittflächen dieser Filamente;

Fig. 21 den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kühlmediums und der relativen Häufigkeit von Filamenten mit schräg abgeschnittenen Enden.

Als Filamentbündel wird erfindungsgemäß gewöhnlich ein Kabel oder Multifilament aus synthetischen Fäden aus Polyamiden, Polyestern, Polyacryl- und modifizierten Polyacrylverbindungen, Polyurethanen, Polyvinylchlorid und Vinylon, halbsynthetische Fäden aus Acetaten sowie regenerierte künstliche Fäden wie Viskose- (Reyon) und Cuporo-Fäden eingesetzt, insbesondere synthetische Fäden vom Acryl-Typ. Als Fadenbündel werden gewöhnlich Filamente in Form von Breit-Filamenten und Kabel von Filamenten mit einem Einzeltiter von 0,11 bis 66,7 dtex und einem Gesamttiter von 33,3 dtex bis 222 ktex verwendet. Eine Mischung aus solchen Filamentbündeln mit Bündeln aus Stapelfasern oder Bündeln aus anderen Fasern kann ebenfalls verwendet werden.

Wird ein solches Fadenbündel aus Filamenten mit einem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Medium in Berührung gebracht, so wird die Steifigkeit der Filamente erhöht, während die Dehnung sehr gering ist (Bereich der elastischen Verformung). Erfindungsgemäß wird das Schneiden der jeweiligen, das Fadenbündel bildenden Filamente in diesem Zustand durchgeführt. Dieses Schneiden erfolgt während oder unmittelbar nach dem Kontaktieren des Fadenbündels mit einem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Medium.

Wenn die Kontakttemperatur -5°C übersteigt und der normalen Temperatur von etwa 20°C nahekommt, wird die Dehnung der Filamente vergrößert und die Restspannung der Filamente aufgrund des Schneidens erhöht. Hierdurch wird es schwierig, durch Streckreißen unterbrochene, für die Fasergarn-Herstellung geeignete Fadenbündel mit niedrigem Krumpfungsgrad zu erhalten, und die Mängel des Perlok-Systems und des Turbo-Systems treten zutage, so daß die Ziele der vorliegenden Erfindung nicht in hinreichender Weise erreicht werden können.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die Streckkraft oder die Streckkraft und zusätzlich die Scherkraft auf das Fadenbündel aus Filamenten, das mit einem auf eine Temperatur unter -20°C, vorzugsweise unter -40°C bis -195°C gehaltenen Medium kontaktiert wird bzw. wurde, zur Einwirkung gebracht wird.

Bei der Herstellung krumpfarmer unterbrochener Fadenbündel durch Streckreißen war eine untere Grenze der Krumpfung bisher durch die Art der eingesetzten Filamente bestimmt worden, so daß unterschiedliche Filamente je nach dem angestrebten Krumpfungsgrad eingesetzt werden mußten, zumal bei Filamenten mit verminderter Krumpfneigung, da die Faser sich leicht schneiden läßt, die Flugbildung auffällig und das Stapeldiagramm verschlechtert wird. Dementsprechend ist das erhaltene Fasergarn in bezug auf seine Dehnung schlecht und seine Qualität aufgrund von Ungleichmäßigkeit und Flugbildung gemindert. Dieses Problem kann durch das Verfahren der Erfindung gelöst werden.

Erfindungsgemäß kann jedes beliebige Medium eingesetzt werden, solange die Temperatur niedriger als -5°C, insbesondere niedriger als -20°C ist. Beispielsweise können Gase und vergasbare Flüssigkeiten wie Ammoniak, Kohlenstoffdioxid, Luft, Sauerstoff und Stickstoff sowie Gefriermischungen wie Mischungen von Alkoholen oder Ethern mit festem Kohlensäureanhydrid und Mischungen von Eis mit Chloriden, Nitraten oder Sulfaten wie Zinkchlorid, Natriumchlorid, Natriumnitrat und Natriumsulfat verwendet werden; auch elektrische Kühlung ist möglich. Die Zeitspanne, während der das Fadenbündel mit dem Kühlmedium in Berührung ist, variiert je nach der Art der Filamente, der Zuführung des Fadenbündels und der Art oder der Temperatur des Kühlmediums, jedoch beträgt die Kontaktzeit gewöhnlich etwa 0,1 bis 100 min, insbesondere 0,1 s bis 10 min.

Die Art des Kontaktierens mit dem Medium ist nicht besonders kritisch, und es ist beispielsweise möglich, daß das Fadenbündel aus Filamenten mit der Oberfläche des Kühlelementes in Berührung gebracht wird, oder durch eine Atmosphäre des Kühlgases oder durch die Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet wird, doch kann das Kühlmedium auch auf das Faserbündel herabfallen.

Beim Schneiden der Filamente des Fadenbündels können Filamentkabel oder Multifilamente mit einer bestimmten einheitlichen Breite und einer bestimmten einheitlichen Dicke der Kühlzone zugeführt werden, wobei Endlosbündel unterbrochener Fäden willkürlicher Längen mit einem guten Stapeldiagramm erhalten werden.

Fig. 9 zeigt beispielsweise den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kühlmediums und dem Krumpfungsgrad der einzelnen, das Fadenbündel bildenden Filamente, wenn Acryl-Filamente unter einer Belastung von 90 mg/dtex mit dem Kühlmedium bei verschiedenen Temperaturen in Berührung gebracht werden. Aus dieser graphischen Darstellung ist leicht zu erkennen, daß erfindungsgemäß wahlweise niedrige oder hohe Krumpfungsgrade erzielt werden können.

Wird eine bestimmte Temperatur für das Kühlmedium festgesetzt, so ist der Krumpfungsgrad der Einzelfilamente durch diese Temperatur bestimmt, doch kann ein höherer Krumpfungsgrad dadurch erreicht werden, daß ein Streck-Vorgang, beispielsweise Heißstrecken, vor der Berührung des Fadenbündels mit dem unter -5°C gehaltenen Medium stattfindet. "C" in Fig. 8 erläutert den beobachteten, und zwar erhöhten Krumpfungsgrad, wenn Acryl-Filamente zuvor dem Heißstrecken unterworfen und dann geschnitten werden, während sie mit einem auf -50°C gehaltenen Kühlmedium kontaktiert werden, andernfalls beträgt der Krumpfungsgrad 4% (vgl. Fig. 8 und 9).

"D" in Fig. 8 zeigt den Krumpfungsgrad beim Schneiden nach dem Perlok-System, bei dem der Krumpfungsgrad nur innerhalb des Bereichs von 23% bis 28% eingestellt werden kann.

Erfindungsgemäß können die folgenden Vorteile erzielt werden:

(a) Durch Änderung der Temperatur des Kühlmediums kann ein Fasergarn mit einem beliebig zu wählenden Krumpfungsgrad von niedrigem zu hohem Krumpfungsgrad hergestellt werden. Außerdem verbleiben in den Einzelfilamenten nach dem Schneiden Kräuselungen, und es kann ein Endlosbündel unterbrochener Fäden willkürlicher Längen mit guter Verspinnbarkeit, hohem Grad der Parallelisierung und hoher Bauschigkeit erhalten werden.
(b) Wird vor dem Schneiden eine Streckbehandlung durchgeführt, kann der Krumpfungsgrad auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
(c) Die Flugbildung oder das Reißen der geschnittenen Fäden beim Spinnen wird drastisch vermindert.
(d) Ein Fasergarn aus erfindungsgemäß erhaltenen unterbrochenen Fadenbündeln aus Filamenten, ist praktisch frei von Garn-Ungleichmäßigkeit und seine Festigkeit sehr hoch.
(e) Wird durch Schneiden des Fadenbündels aus Filamenten unter Erhalt der Kräuselungen ein Bündel unterbrochener Fäden willkürlicher Längen hergestellt, ist die aufzuwendende Schneidenergie sehr niedrig.

"A" in Fig. 13 zeigt die Festigkeits-Dehnungs-Kurve von Acrylfilamenten mit Kräuselungen, die in einem Zustand gezogen wurden, in dem die Filamente 45 s mit auf -100°C gehaltenem Stickstoff-Gas in Berührung gebracht und die Kräuselungen erhalten werden. "B" in Fig. 13 zeigt die Festigkeits-Dehnungs-Kurve der vorgenannten Filamente, die in einem Zustand gezogen wurden, in dem die Filamente 45 s mit auf -100°C gehaltenem Stickstoff-Gas in Berührung gebracht und die Kräuselungen entfernt werden.

"A" in Fig. 14 zeigt die Reißfestigkeitskurve der Acryl-Filamente, nachdem sie 1 min bei den betreffenden Temperaturen stehen und die Kräuselungen erhalten sind, während "B" in Fig. 14 die Reißfestigkeitskurve nach der gleichen Behandlung in einem Zustand, in dem die Kräuselungen genügend gedehnt sind, zeigt. Es ist zu erkennen, daß beim Kontaktieren des Fadenbündels mit dem unter -20°C gehaltenen Kühlmedium bei fixierten Kräuselungen die zum Schneiden erforderliche Kraft um 10% erniedrigt ist gegenüber der Schneidekraft, die nötig ist, wenn die Kühlung bei gedehnten Kräuselungen durchgeführt wird. Diese zum Schneiden erforderliche Kraft ist der Schneidekraft vergleichbar, die bei dem herkömmlichen Streckreißen benötigt wird. Beim Kontaktieren des Fadenbündels mit einem unter -40°C gehaltenen Medium kann ein Bündel unterbrochener Fäden erhalten werden, in dem Fadenschädigungen erheblich vermindert sind, die Flugbildung und das Auftreten von Krumpfung gesteuert werden, die physikalischen Eigenschaften mit guter Parallellage und guter Gleichmäßigkeit verbessert und Defekte wie Noppen ausgeschaltet werden. Wird das Fadenbündel mit dem unter -80°C gehaltenen Medium in Berührung gebracht, wird das Schneiden mit einer Kraft ermöglicht, die weniger als die Hälfte der bei dem herkömmlichen Streckreißen benötigten Schneidekraft beträgt.

Der Zustand der Kräuselungen wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 11A und 11B näher erläutert. Die Kräuselungen 53 der einzelnen Filamente 52, die in axialer Richtung ein Fadenbündel 51 aus Filamenten bilden, können fortlaufend vorhanden sein, wie dies in Fig. 11A dargestellt ist, oder es kann zumindest eine Kräuselung 53 im Bereich der Schnittlänge L vorhanden sein, wie dies in Fig. 11B dargestellt ist. Meist liegen die Kräuselungen in der Axialrichtung des Bündels der Filamente 51 ungeordnet vor. Weiterhin sollte das Fadenbündel aus Filamenten mit solchen Kräuselungen in die Kühlzone in einem solchen Zustand eingeführt werden, daß dieses Bündel gleichmäßig in Einzelfilamente einer bestimmten Breite und einer bestimmten Anordnung der Dicke unterteilt ist.

Zur Verminderung der Schneidenergie wird das Fadenbündel aus Filamenten in die Kühlzone zweckmäßig unter Voreilung (Walze hinter der Kühlzone läuft schneller als die Walze vor der Kühlzone) eingeführt. Auf diese Weise wird das Fadenbündel geschnitten, während oder unmittelbar nachdem es mit dem Kühlmedium kontaktiert wird bzw. wurde, wobei die ursprünglichen Kräuselungen durch die Voreilung soweit wie möglich erhalten bleiben.

Fig. 16 zeigt die Reißfestigkeit eines Fadenbündels aus 100 gekräuselten synthetischen Filamenten vom Acryl-Typ mit einem Einzeltiter von 3,33 dtex, das mit verschiedenen Voreilungsverhältnissen 45 s durch eine auf -100°C gehaltene Kühlzone hindurchgeführt wurde. Es ist leicht zu erkennen, daß bei einer Erhöhung des Voreilungsverhältnisses die Reißfestigkeit, d. h. die zum Schneiden erforderliche Kraft, vermindert wird.

Beim Einführen des Fadenbündels in die Kühlzone sollte mindestens eine Kräuselung in der Länge L der Schneidezone jedes einzelnen Filaments vorhanden sein und der Kräuselungswinkel R, wie in der Fig. 12 dargestellt ist, im Bereich von 0° < R ≦ 120°, insbesondere von 10° ≦ R ≦ 120° liegen. Dieser Winkel R wird unter einer Last von 1,8 mg/dtex gemessen.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Bündel aus Fäden, von denen mindestens ein Teil an mindestens einem Ende einen spitzen, schräg zur Fadenachse geschnittenen Abschnitt mit einem Neigungswinkel α zur Fadenachse kleiner als 70° aufweist, haben einen weichen und glatten Griff wie Pelz, besitzen eine gute Elastizität und sind von sehr hohem Wert für künstliches Leder und als wollähnliche oder haarähnliche Fadenbündel, die kaum reißen oder Flugbildung bei der Fasergarn-Herstellung zeigen. Sie besitzen somit erhebliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Verbund- bzw. Kern-Mantel-Fäden mit spitzen Enden, die durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem die Fäden dadurch gestreckt oder geschnitten werden, daß sie in dem Nach-Verarbeitungsschritt mit heißer Luft oder einer heißen Platte in Kontakt gebracht und die Endstücke der Fäden dadurch angespitzt werden, daß die Endstücke in einem Lösungsmittel oder dergleichen aufgelöst werden. Die Enden dieser bekannten Fäden besitzen zwar eine nadelartige Spitze konische Form, eine abgerundete rotationsparaboloide Form oder eine kegelstumpfartige Form wie etwa eine trapezoide Form, weisen aber die Nachteile auf, die eingangs bereits genannt worden sind.

Der Einfluß der Form des Endstücks auf die physikalischen Eigenschaften wird bei Fäden mit kreisförmigem Querschnitt unter Bezugnahme auf Fig. 17 und Fig. 18 erläutert.

Besitzt das Endstück eine konische Form, wie dies in Fig. 17A dargestellt ist, läuft das Ende spitz zu, und Durchmesser D und Querschnittsfläche S _A nehmen allmählich ab, wie aus Fig. 18 zu ersehen ist. Bei einer Vergrößerung der Länge l des Endschnitts treten demnach Reißen oder Flugbildung auf.

Besitzt im Gegensatz dazu das Endstück die Form eines schräg abgeschnittenen Säulenstumpfes, wie in Fig. 17B dargestellt, läuft das Ende spitz zu, doch ist selbst dann, wenn die Länge l des Endabschnitts vergrößert wird, wie in Fig. 18 dargestellt, die Querschnittsfläche S _B größer als die des Fadens mit konischem Endstück, und Reißen und Flugbildung werden unter Kontrolle gehalten.

Fig. 19 zeigt Säulenform des Endabschnittes von Fäden, die geschnitten wurden aus einem Fadenbündel aus Filamenten, das mit einem Medium einer Temperatur von mehr als -5°C kontaktiert worden war.

Erfindungsgemäß ist der Endabschnitt umso spitzer, je kleiner der Winkel α ist, und umso größer ist der Grad der nicht-kreisförmigen Krümmung des Fadens, so daß dieser glatter und weicher im Griff ist. Um Reißen oder Flugbildung unter Kontrolle zu halten, sollte der Neigungswinkel an der Spitze im Bereich α ≧ 5°liegen. Für einen glatten und weichen Griff sollte der Neigungswinkel α an der Spitze im Bereich α ≦ 45° liegen, insbesondere im Bereich 5° ≦ α ≦ 30°.

Endabschnitte von erfindungsgemäß erhaltenen Fäden sind in Fig. 20 dargestellt. Fig. 20A zeigt einen aus einer Ebene bestehenden Abschnitt mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Neigungswinkel α. Fig. 20B, 20C, 20D und 20E zeigen dagegen Endabschnitte mit einer zusätzlichen Schnittfläche rechtwinklig zur Fadenachse bzw. einer in der dem Neigungswinkel α entgegengesetzten Richtung geneigten Schnittfläche. Fig. 20F zeigt als Endabschnitt des Fadens zwei voneinander getrennte Flächen mit im wesentlichen der gleichen Neigungsrichtung gegen die Fadenachse und zwischen diesen eine einwärts gewandte Fläche. Werden beispielsweise Fadenbündel aus Acryl-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter erfindungsgemäß geschnitten, läßt sich die Häufigkeit des Auftretens der betreffenden Formen der Endabschnitte der Fäden ausdrücken durch (A) < (B) < (D) < (F), wobei bei den meisten Fäden der Winkel α im Bereich 5° ≦ a ≦ 30° liegt. Bei einem Einzeltiter der Filamente von 16,67 dtex ist die Form (B) am häufigsten, die Mehrzahl der geschnittenen Fäden besitzt die Endabschnitt-Formen (B) und (A), und die Winkel α liegen im Bereich 5° ≦ α ≦ 30°. Im Falle von Cupro-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter besitzen die meisten der geschnittenen Fäden Endabschnitt-Form (A), und die Winkel α liegen im Bereich 30° ≦ α ≦ 50°.

Fig. 21 zeigt im Diagramm die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlmediums und der Häufigkeit der Einzelfäden mit schräg abgeschnittenen Enden in dem Fadenbündel aus Acrylfilamenten, die unter einer Last von 90 mg/dtex geschnitten wurden, während sie sich mit dem Kühlmedium bei verschiedenen Temperaturen in Berührung befanden. Wie aus dieser graphischen Darstellung zu entnehmen ist, kann erfindungsgemäß das Mischungsverhältnis der unterbrochenen Fäden mit spitzen Enden im Fadenbündel entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck in passender Weise eingestellt werden, nämlich ein beliebig wählbares Mischungsverhältnis im Bereich von einem kleinen Anteil bis zu 100%.

Die Erfindung wird anschließend an in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen weiter erläutert. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Ein Fadenbündel 1 aus Einzelfilamenten konstanter Breite und gleichmäßig angeordneter Dicke wird einem Kühlmedium zugeführt und mit diesem in Berührung gebracht, das in einem Tieftemperatur- Behälter 2 auf einer Temperatur unter -5°C gehalten wird. Der Tieftemperatur-Behälter 2 ist zwischen den Zuführwalzen 7 und den Ausgangswalzen 8 angeordnet, wodurch die Steifigkeit der Filamente erhöht und die Dehnung vermindert werden. Gleichzeitig wird das Fadenbündel gestreckt, so daß eine Zugspannung auf dieses einwirkt und die Filamente geschnitten werden, wodurch das Bündel 3 unterbrochener Fäden gebildet wird. Die Fäden werden durch Kräuselungsvorrichtungen 4 und 5 gekräuselt, worauf die Bündel von einem Behälter 6 aufgenommen werden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine zusätzliche Schneidevorrichtung 10 zwischen den mittleren Walzen 9 und den Ausgangswalzen 8 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird das Fadenbündel aus Filamenten mit dem Kühlmedium in dem Tieftemperaturbehälter 2, der zwischen den Zuführwalzen 7 und den mittleren Walzen 9 angeordnet ist, in Berührung gebracht; unmittelbar danach werden die Filamente mit Hilfe der ergänzenden Schneidevorrichtung 10 zerschnitten, wodurch das Bündel 3 aus unterbrochenen Fäden gebildet wird. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die zur Herstellung eines Bündels 3 aus unterbrochenen Fäden mit wahlweiser Krumpffähigkeit geeignet ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Fadenbündel 1 aus Filamenten innerhalb eines Paares von Heizplatten 11, die zwischen den Zuführwalzen 7 und den mittleren Walzen 9 angeordnet sind, erhitzt und erweicht; gleichzeitig wird das Bündel mit einem Streckverhältnis gestreckt, das zur Erzielung einer vorher festgelegten Krumpffähigkeit geeignet ist. Dann wird das Fadenbündel mit dem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Kühlmedium im Tieftemperaturbehälter 2 zwischen den mittleren Walzen 9 und den Ausgangswalzen 8 in Berührung gebracht; gleichzeitig wird dem Bündel durch ein Walzen-Paar eine Zugspannung mitgeteilt, um die Filamente zu zerschneiden und das Bündel 3 aus unterbrochenen Fäden zu bilden.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der Filamente unter Beibehaltung der Kräuselung geschnitten werden. Ein Fadenbündel 31 aus gekräuselten Einzelfilamenten bestimmter Breite und gleichmäßig angeordneter Dicke wird unter Voreilung durch Walzen 36 einem Tieftemperatur- Behälter 33 zugeführt, wobei ursprüngliche Kräuselungen 32 wiederhergestellt und entwickelt werden. Das Bündel wird mit einem auf einer Temperatur unter -20°C gehaltenen Kühlmedium im Tieftemperaturbehälter 33 in Berührung gebracht, wodurch die Steifigkeit der Filamente erhöht, die Dehnung auf nahezu Null vermindert und die Kräuselungen fixiert werden. Dann wird an das Spinnband zwischen den mittleren Walzen 37 und den Reißwalzen 38 eine bestimmte Reißspannung angelegt, um eine Scherspannung oder Konzentrierungsspannung in den fixierten Kräuselungen zu erzeugen und die Einzelfilamente zu zerschneiden. Das hierbei erhaltene Bündel 34 unterbrochener Fäden wird durch die Ausgangswalzen 39 gezogen und von einem Behälter 35 aufgenommen.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, in der eine Kräuselungsvorrichtung 40 zwischen den Zuführwalzen 36 und den mittleren Walzen 37 angeordnet ist, um gewünschte Kräuselungen 32 in dem Fadenbündel 31 aus ungekräuselten oder nur schwach gekräuselten Filamenten zu erzeugen. Das Bündel wird dem Tieftemperaturbehälter 33 zugeführt und ein Streckreißen des Bündels zwischen den mittleren Walzen 37 und den Reißwalzen 38 durchgeführt, wobei die Filamente geschnitten und Bündel unterbrochener Fäden gebildet werden.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, die zur Herstellung eines Bündels 34 unterbrochener Fäden mit wahlweise zu erhaltender Krumpffähigkeit geeignet ist. Hierbei wird das Fadenbündel 31 aus Filamenten innerhalb eines Paares von Heizplatten 42 zwischen den Zuführwalzen 36 und den Streckwalzen 41 erhitzt und erweicht. Gleichzeitig wird das Bündel mit einem Streckverhältnis gestreckt, das zur Erzielung einer vorher festgelegten Krumpffähigkeit geeignet ist. Dann werden die Filamente mit Hilfe der Kräuselvorrichtung 40 mit Kräuselungen 32 versehen, und das Bündel wird dem Tieftemperaturbehälter 33 zugeführt. Das Bündel wird zwischen den mittleren Walzen 37 und den Reißwalzen 38 streckgerissen, um eine Scherspannung oder Konzentrierungsspannung in den fixierten Kräuselungen zu erzeugen und die Filamente zu zerschneiden. Das erhaltene Bündel 34 unterbrochener Fäden wird vom Behälter 35 aufgenommen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Direktspinnverfahrens. Hierbei wird ein Fadenbündel 21 aus Filamenten eingespeist und mit dem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Kühlmedium im Tieftemperaturbehälter 22, der zwischen den Zuführwalzen 27 und den mittleren Walzen 28 angeordnet ist, in Berührung gebracht. Die Filamente werden zwischen der mittleren Walze 28 und den Ausgangswalzen 29 zerschnitten, wobei ein Bündel 23 aus unterbrochenen Fäden gebildet wird, das mittels eines Ringläufersystems gezwirnt und ein Springgarn 24 erhalten wird, das auf einen Wickelkörper aus Papier aufgespult wird. Die Bezugszahlen 26 und 30 bezeichnen ein Fadenführungsband bzw. einen Schneckendraht-Fadenführer.

Für das Steckreißen gemäß der Erfindung können die handelsüblichen Streckreißmaschinen eingesetzt werden, beispielsweise Kabelreaktoren, Kabel-Kammzug-Systeme, Konverter, Turbo-Konverter und Turbo-Stapler.

Verschiedene Eigenschaften, die in den nachstehenden Beispielen angegeben sind, wurden wie folgt bestimmt ["JIS" bezeichnet die Japanischen Industrie-Normen].

Filamenteinzeltiter:JIS L 1074; Zugfestigkeit:JIS L 1069; Zugdehnung:JIS L 1069; Schlingenfestigkeit:JIS L 1069; Schlingendehnung:JIS L 1069; Krumpfungsgrad:DuPont Technical Information "Orlon" Bulletin OR-112; Parallelität:Lindsley-Methode; U %:Uster-Gleichmäßigkeitsprüfer; Zahl der Kräusel:JIS L 1074; Kräuselung:JIS L 1074.

Beispiel 1

Ein Kabel von 55,55 ktex aus Polyacrylnitril-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurde in eine Anlage gemäß Fig. 1 eingeführt und unter den nachstehenden Bedingungen versponnen:

Kühlmedium:Stickstoff-Gas; Umgebungstemperatur im Tieftemperatur-Behälter:-50°C; Verweilzeit:30 s; Reiß-Streckverhältnis:2,04; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Zum Vergleich wurde das oben bezeichnete Kabel in einen bisher üblichen Kabel-Reaktor des Perlok-Systems eingesetzt und unter den folgenden Bedingungen versponnen:

Heizplatten-Temperatur:120°C; Heißstreckverhältnis:1,218; Gesamt-Streckverhältnis,6,51, (Reiß-Streckverhältnis): (2,53);
Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit den im Vorstehenden erhaltenen Ergebnissen verglichen.

Die oben genannten Filamente von 3,33 dtex wurden zu Stapelfasern mit einer Länge von 70 bis 127 mm schräg geschnitten, die einer Walzenkarde für das Streichgarnspinnen zugeführt und unter den folgenden Bedingungen versponnen wurden:

Spinngeschwindigkeit: 30 m/min.

Die Anpassungsfähigkeit an den Verarbeitungsschritt und die physikalischen Eigenschaften des Spinnbandes wurden mit den im Vorstehenden erhaltenen Ergebnissen verglichen:

Tabelle 1

Tabelle 2

Ringspinngarne und Produkte, die aus den oben genannten Spinnbändern (im Falle des Kabel-Reaktors wurde das Spinnband gekräuselt und dann der Fixierung durch Entspannen unterzogen) mittels herkömmlicher Spinnverfahren hergestellt wurden, wurden verglichen.

Tabelle 3

Wenn ein Kabel von 55,55 ktex mit dem auf -50°C gehaltenen Kühlmedium in Berührung gebracht wurde, konnte es mit einem Reiß-Streckverhältnis von 2,04, jedoch mit einem Reiß-Streckverhältnis von 2,1 oder weniger nicht mehr nach dem Heißstrecken mit einem Streckverhältnis von 1,218 nach dem herkömmlichen Verfahren, bei dem ein Kabel-Reaktor verwendet wurde, geschnitten werden. Darüber hinaus wurde die Bildung von Flug und Abfall-Fäden vermindert, und die Menge an Flug oder Abfall-Fäden war geringer als bei dem herkömmlichen Krempelverfahren. Das erfindungsgemäß erhaltene Spinnband besaß auch einen niedrigen Krumpfungsgrad, und der Vorgang der Fixierung durch Entspannung, der bei dem Kabel-Reaktor-Verfahren unerläßlich ist, war nicht erforderlich. Das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Spinnband war in bezug auf die Werte von U (%), der Parallelität und der Noppen-Bildung qualitativ noch besser als das nach dem Krempelverfahren erhaltene Spinnband, und die Herstellungsgeschwindigkeit war höher als bei dem Krempelverfahren.

In bezug auf die Garneigenschaften traten bei dem Verfahren gemäß der Erfindung im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem ein Kabel-Reaktor eingesetzt wurde, Filament-Schäden im geringeren Umfang auf, das Feinheits-Festigkeits-Produkt war höher als dasjenige bei dem Kabel-Reaktor-Verfahren, und das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Garn war in bezug auf U (%) und die Verhinderung offenbarer Fehler von noch besserer Qualität als das nach dem Krempelverfahren erhaltene Garn. Darüber hinaus war das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Garn in bezug auf seine Elastizität, Färbbarkeit und Verarbeitbarkeit mittels eines Heißpolierers hervorragend, ebenso wie das nach dem Krempelverfahren erhaltene Produkt.

Beispiel 2

Ein Kabel von 55,55 ktex aus Polyacrylnitril-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurde in einer Anlage gemäß Fig. 3 unter den nachstehenden Bedingungen versponnen:

Heizplatten-Temperatur:120°C; Kühlmedium:Stickstoff-Gas; Umgebungstemperatur im Tieftemperatur-Behälter:-50°C; Verweilzeit:30 s; Reiß-Streckverhältnis:2,04; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Kabel-Reaktor-Bedingungen
Heizplatten-Temperatur:120°C; Gesamt-Streckverhältnis,6,51, Umgebungstemperatur in der Reiß-Streckzone:20°C; (Reiß-Streckverhältnis): (2,53);
Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Das Heißstreckverhältnis auf einer Heizplatte und der Krumpfungsgrad des erhaltenen Spinnbandes wurden mit denjenigen nach dem herkömmlichen Verfahren unter Einsatz eines Kabel-Reaktors verglichen.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 8 dargestellt. Da das Streckreißen bei dem herkömmlichen Verfahren (vgl. Kurve D) nach dem Heißstrecken durchgeführt wurde, mußten die Einzelfilamente bis zum Bruch gestreckt werden, und aus diesem Grunde addierte sich die Krumpfung aufgrund des Streckreißens zu der Krumpfung aufgrund des Heißstreckens. Dementsprechend war in demjenigen Bereich, in dem das Heißstreckverhältnis relativ hoch war, der Krumpfungsgrad dem Heißstreckverhältnis proportional; in dem Bereich, in dem das Heißstreckverhältnis niedrig war, konnte jedoch ein Krumpfungsgrad unterhalb eines bestimmten Wertes wegen der im vorstehenden erwähnten zusätzlichen Krumpfung nicht erreicht werden. Dadurch war der Bereich der erreichbaren Krumpfungsgrade sehr schmal. Im Gegensatz hierzu wurde erfindungsgemäß (vgl. Kurve C) der Krumpfungsgrad, im wesentlichen proportional zu dem Heißstreckverhältnis, auf den Maximalwert gesteigert, und es kann ein Spinnbad mit einem wahlweise festzulegenden Krumpfungsgrad in einfacher Weise mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erhalten werden.

Beispiel 3

Ein Kabel von 50,00 ktex aus Polyester-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurde in einer Anlage gemäß Fig. 2 eingesetzt und unter den nachstehenden Bedingungen versponnen:

KühlmediumStickstoff-Gas; Umgebungstemperatur im Tieftemperatur-Behälter:-100°C; Verweilzeit:45 s; Reiß-Streckverhältnis:2,50; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Das oben bezeichnete Kabel wurde in einen im Handel erhältlichen Kabel-Reaktor eingesetzt und unter den folgenden Bedingungen versponnen:

Heißstreck-Temperatur:140°C; Heißstreckverhältnis:1,281; 1,457 oder 1,689; Gesamt-Streckverhältnis,6,51, (Reiß-Streckverhältnis): (2,56);
Umgebungstemperatur in der Reiß-Streckzone:20°C; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Die oben genannten Filamente mit 3,33 dtex wurden zu Stapelfasern mit einer Länge von 70 bis 127 mm schräg geschnitten, die einer Walzenkarde zum Streichgarnspinnen zugeführt und unter den folgenden Bedingungen versponnen wurden:

Spinngeschwindigkeit: 30 m/min.

Diese Verfahrensweise wurde mit der oben erwähnten Verfahrensweise gemäß der Erfindung in bezug auf Verspinnbarkeit, physikalische Eigenschaften der Einzelfilamente und Qualität des Spinnbandes verglichen.

Tabelle 4

Polyester-Filamente weisen hohe Festigkeit und hohe Dehnung auf. Dementsprechend war bei dem herkömmlichen Kabel-Reaktor-Verfahren das Streckreißen ohne Erhöhung der Heißstrecktemperatur und des Heißstreckverhältnisses unmöglich. Im Gegensatz dazu war erfindungsgemäß das Reißen bei einem so niedrigen Reiß-Streckverhältnis wie 2,50 möglich. Überdies war das gemäß der Erfindung erhaltene Spinnband in bezug auf Parallelität und Verhinderung der Noppenbildung qualitativ noch besser als das nach dem herkömmlichen Krempelverfahren erhaltene Produkt.

Werden Polyester-Filamente wie bei dem herkömmlichen Kabel-Reaktor-Verfahren heißverstreckt, findet Kristallisation statt, wodurch nicht nur die Zugdehnung sondern auch die Schlingenfestigkeit und -dehnung vermindert werden mit dem Ergebnis, daß die Filamente spröde werden. Dementsprechend können bei dem Kabel-Reaktor-Verfahren, selbst wenn die Polyester-Filamente nach der Heißstreckbehandlung einer Entspannungs-Fixierbehandlung bei 110°C unterzogen werden, die physikalischen Eigenschaften der Filamente nicht wiederhergestellt werden. Im Gegensatz hierzu tritt erfindungsgemäß keine nennenswerte Krumpfung auf, und es erfolgt keine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften. Außerdem kann ein qualitativ hochwertiges Spinnband mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden.

Beispiel 4

Ein Kabel von 55,55 ktex aus Polyacrylnitril-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurde in einer Anlage gemäß Fig. 4 eingesetzt und unter den nachstehenden Bedingungen versponnen:

Kräuselung
Dichte:4,72 Kräuselungen/cm; Kräuselungsgrad:13%; Kräuselungswinkel:60°≧R≧120°; Voreilung:8% Kühlmedium:Stickstoff-Gas; Umgebungstemperatur im Tieftemperatur-Behälter:-100°C; Verweilzeit:45 s; Reiß-Streckverhältnis:2,08; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Heizplatten-Temperatur:120°C; Heißstreckverhältnis:1,218; Verweilzeit:6 s; Gesamt-Streckverhältnis,6,51, (Reiß-Streckverhältnis): (2,53);
Umgebungstemperatur in der Streck-Reiß-Zone:20°C; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Die oben genannten Filamente mit 3,33 dtex Einzeltiter wurden zu Stapelfasern mit einer Länge von 70 bis 127 mm schräg geschnitten. Die Stapelfasern wurden einer Walzenkarde zum Streichgarnspinnen zugeführt und unter den folgenden Bedingungen versponnen:

Spinngeschwindigkeit: 30 m/min.

Dieses Verfahren wurde mit oben beschriebenen Verfahren in bezug auf die Anpassungsfähigkeit an den Verarbeitungsschritt und die Eigenschaften des Spinnbandes verglichen.

Tabelle 6

Tabelle 7

Tabelle 8

Wenn ein Kabel von 55,55 ktex mit dem auf -100°C gehaltenen Kühlmedium in Berührung gebracht wurde, konnte es mit einem Reiß-Streckverhältnis von 2,08 auch bei einer Voreilung von 8% geschnitten werden, konnte jedoch mit einem Reiß-Streckverhältnis von 2,1 oder weniger nicht mehr nach dem Heißstrecken mit einem Streckverhältnis von 1,218 nach dem herkömmlichen Verfahren, bei dem ein Kabel-Reaktor verwendet wurde, geschnitten werden. Darüber hinaus wurde die Bildung von Flug und Abfall-Fäden vermindert, und die Menge an Flug oder Abfall-Fäden war geringer als bei dem herkömmlichen Krempelverfahren. Das erhaltene Spinnband besaß auch einen niedrigen Krumpfungsgrad, die ursprünglichen Kräuselungen blieben erhalten, und der Vorgang der Fixierung durch Entspannung, der bei dem Kabel-Reaktor-Verfahren unerläßlich ist, war nicht erforderlich. Das gemäß der Erfindung erhaltene Spinnband war in bezug auf die Werte von U (%), Parallelität und Noppen-Bildung qualitativ noch besser als das nach dem Krempelverfahren erhaltene Spinnband. Auch die Herstellungsgeschwindigkeit war höher als bei dem Krempelverfahren.

In bezug auf die Garneigenschaften traten bei dem Verfahren gemäß der Erfindung im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem ein Reaktor eingesetzt wurde, Filament-Schäden im geringeren Umfang auf, das Feinheits-Festigkeits-Produkt war höher als dasjenige bei dem Kabel-Reaktor-Verfahren, und das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Garn war in bezug auf U (%) und die Verhinderung offenbarer Fehler von noch besserer Qualität als das nach dem Krempelverfahren erhaltene Garn. Darüber hinaus war das erfindungsgemäß erhaltene Garn in bezug auf Elastizität, Färbbarkeit und Verarbeitbarkeit mittels eines Heißpolierers hervorragend, ebenso wie das nach dem Krempelverfahren erhaltene Produkt.

Beispiel 5

Zum Vergleich des Verfahrens gemäß der Erfindung mit dem herkömmlichen Verfahren in bezug auf die für das Schneiden erforderliche Zug-Kraft wurde ein Spinnband von 333 dtex aus Polyacrylnitril-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter, 4,72 Kräuselungen pro cm und einem Kräuselungswinkel 60° ≦R≦120° unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen mit Hilfe eines Tensilon-Prüfgerätes gestreckt, wodurch Zugfestigkeits-Dehnungs-Kurven erhalten wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 13 dargestellt.

Herkömmliches Verfahren:
Das Spinnband wurde bei einer Umgebungstemperatur von 20°C gestreckt und geschnitten (Kurve C).

Verfahren gemäß der Erfindung:
Das Spinnband aus Einzelfilamenten wurde um 10% in der Längsrichtung entspannt und in diesem Zustand, in dem somit Kräuselungen vorhanden waren, 45 s mit auf -100°C gehaltenem Stickstoff-Gas gekühlt und dann gestreckt und geschnitten (Kurve A). Weiterhin wurde das Spinnband in einem Zustand, in dem die Kräuselungen aufgrund der Einwirkung einer Spannung gedehnt waren, 45 s bei -100°C gekühlt und dann gestreckt und geschnitten (Kurve B).

Beispiel 6

Die Spinnband-Proben des Beispieles 5 wurden mit Stickstoff-Gas in einem Zustand, in dem Kräuselungen vorhanden waren, gekühlt und bei -100°C fixiert, oder in einem Zustand, in dem die Kräuselungen gedehnt waren. Die Beziehung zwischen der Kühltemperatur, der zum Schneiden erforderlichen Zug-Kraft und dem Krumpfungsgrad bei der Schneide-Temperatur wurden untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 14 und 15 dargestellt.

Verfahren gemäß der Erfindung:
Das Spinnband wurde 45 s in einem Zustand, in dem aufgrund des Entspannens des Spinnbandes um 10% Kräuselungen vorhanden waren, gekühlt, dann gestreckt und geschnitten (Kurve A in Fig. 14).

Vergleichsverfahren:
Das Spinnband wurde 45 s in einem Zustand, in dem die Kräuselungen gedehnt waren, gekühlt, dann gestreckt und geschnitten (Kurve B in Fig. 14).

Aus den erhaltenen Ergebnissen wird deutlich, daß bei Berührung des Spinnbandes mit einem Kühlmedium das Schneiden mit einem sehr niedrigen Reiß-Streck-Verhältnis möglich ist und keine nennenswerte Krumpffähigkeit auftritt. Außerdem ist in dem Fall, in dem eine Reißstreckung auf das Spinnband in einem Zustand zur Einwirkung gebracht wird, in dem die Kräuselungen fixiert sind, das Schneiden mit Hilfe einer sehr kleinen Zug-Kraft möglich, und das Auftreten einer Krumpffähigkeit läßt sich in Richtung eines sehr niedrigen Werts hinsteuern.

Beispiel 7

Die Kabel-Proben des Beispiels 5 wurden mit Voreilung zugeführt und mit auf -100°C gehaltenem Stickstoff-Gas gekühlt, um die Kräuselungen zu fixieren; die Beziehung zwischen der zum Schneiden erforderlichen Zug-Kraft und dem Voreilungsverhältnis wurde untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig. 16 dargestellt.

Beispiel 8

Ein Kabel von 55,55 ktex aus Polyacrylnitril-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurde in eine Anlage gemäß Fig. 4 eingesetzt, mit einem auf einer Temperatur von 0°C bis -120°C gehaltenen Kühlmedium in Berührung gebracht und dann unter den nachstehenden Bedingungen geschnitten und versponnen:

Kühlmedium:Stickstoff-Gas; Umgebungstemperatur im Tieftemperatur-Behälter:0°C bis -120°C; Reiß-Streckverhältnis:2,52; Verweilzeit:20 s; Spinngeschwindigkeit:100 m/min.

Die erhaltenen unterbrochenen Fäden wurden in bezug auf Charakteristika, physikalische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit verglichen.

Tabelle 9

Tabelle 10

Ringspinngarne und Produkte, die aus den oben genannten Spinnbändern mittels herkömmlicher Spinnverfahren hergestellt waren, wurden verglichen. Dabei betrug die Feinheitsnummer des Spinngarns 1/30 Nm.

Tabelle 11

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist zu erkennen, daß beim Kontaktieren eines Kabels mit einem Gesamt-Titer von 55,55 ktex und einem normalen einheitlichen Querschnitt mit einem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Kühlmedium, das Streck-Verhalten verbessert wird, die Bildung von kurzen Schnittfäden oder von Flug verringert sowie der Wert von U (%) verbessert wird. Außerdem kann ein Spinnband ausgezeichneter Qualität mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden.

Weiterhin werden hinsichtlich der Garneigenschaften verschiedene Vorteile erzielt. Beispielsweise werden der Krumpfungsgrad vermindert, die Dehnung erhöht, und die Festigkeit ist ausreichend.

Darüber hinaus ist die Menge der verbliebenen Kräuselungen umso größer und der Griff umso besser, je höher der Mischungsanteil der schräg abgeschnittenen säulenförmigen Fäden ist.

Beispiel 9

Spinnbänder aus 200 Acryl-Filamenten mit 3,33 dtex, 200 Acryl-Filamenten mit 16,67 dtex bzw. 200 Cupro-Filamenten mit 3,33 dtex Einzeltiter wurden 20 s bei einer Umgebungstemperatur von -80°C gekühlt und dann durch die Einwirkung einer Streck-Kraft geschnitten. Die Häufigkeit des Auftretens von schräg abgeschnittenen säulenförmigen Fäden, die Form der Schnittflächen und der Winkel an der Spitze wurden untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 12 dargestellt.

Tabelle 12

Aus den in Tabelle 12 aufgeführten Ergebnissen ist folgendes zu entnehmen:

Im Fall der Acryl-Filamente lag bei einer Temperatur des Kühlmediums von -80°C die Häufigkeit des Auftretens der schräg abgeschnittenen säulenförmigen Fäden bei über 90%, wobei der Wert für die Ausgangsfilamente mit 16,67 dtex höher war als derjenigen mit 3,33 dtex. Weiterhin waren die Schnittflächen im Fall der Ausgangsfilamente mit 16,67 dtex glatter als derjenigen mit 3,33 dtex. Sowohl bei den Ausgangsfilamenten mit 16,67 dtex als auch bei den mit 3,33 dtex lag der Winkel α an der Spitze im Bereich von 5°≦α≦30°, und die meisten der Endabschnitte hatten in den Fig. 20A und 20B dargestellten Formen. Es konnten auch qualitativ hochwertige Materialien mit glattem und weichem Griff und hoher Elastizität beständig erhalten werden.

Im Fall der Cupro-Filamente erreichte bei einer Temperatur des Kühlmediums von -80°C die Häufigkeit des Auftretens der schräg abgeschnittenen säulenförmigen Fäden einen hohen Wert von 98%, die Schnittflächen waren glatt. Weiterhin lag der Winkel α an der Spitze im Bereich von 30°≦α≦50°. Fäden mit der in Fig. 20A dargestellten Form der Endabscnitte konnten beständig erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von für die Fasergarn-Herstellung geeigneten, durch Streckreißen unterbrochenen Fadenbündeln aus Filamenten, dadurch gekennzeichnet, daß während oder unmittelbar nach dem Kontaktieren eines Fadenbündels mit einem auf einer Temperatur unter -5°C gehaltenen Medium auf dieses Fadenbündel die Streckkraft oder die Streckkraft und zusätzlich eine Scherkraft zur Einwirkung gebracht wird und die das Fadenbündel bildenden jeweiligen Filamente bei dieser Temperatur zu einem Endlosbündel unterbrochener Fäden willkürlicher Längen geschnitten werden, so daß mindestens ein Teil dieser Fäden an mindestens einem Ende einen spitzen, schräg zur Fadenachse geschnittenen Abschnitt mit einem Neigungswinkel α zur Fadenachse kleiner als 70° aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckkraft oder die Streckkraft und zusätzlich die Scherkraft auf das Fadenbündel aus Filamenten, das mit einem auf eine Temperatur unter -20°C, vorzugsweise unter -40°C bis -195°C gehaltenen Medium kontaktiert wird bzw. wurde, zur Einwirkung gebracht wird.