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Fülliges olefinhaltiges Mischgarn
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Die Erfindung betrifft ein Mischgarn, insbesondere ein olefindurchmischtes
Garn, welches auf der einen Seite großvolumig bzw. füllig ist und auf der anderen
Seite ein geringes Gewicht aufweist.
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Unter Olefinen wird eine Gruppe von ungesättigten Kohlenwasserstoffen
der allgemein Formel CxH2nverstanden, welche in Form von Fasern hergestellt werden,
bei welchen die faserbildende Substanz eine beliebige lange Kette eines synthetischen
Polymers ist, das aus wenigstens 85 Gew.°Ó Äthylen, Propylen oder anderen Olefineinheiten
besteht.
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In der Textiltechnik sind Olefine wohl bekannt, sie werden jedoch
nur begrenzt eingesetzt, weil einerseits ihr Schmelzpunkt niedrig ist, andererseits
im Fall einer Gewebeeinfärbung ein konstanter Farbton über längere Zeiträume hinweg
nur schlecht erhalten werden kann. Demzufolge werden Olefine gewöhnlich bereits
bei der Faserherstellung eingefärbt.
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Entsprechend der US-PS 3 295 308 ist die Herstellung von mehrfasrigen
Polyolefin-Teppichen bekannt, bei
welchen die einzelnen Fasern,
insbesondere Polypropylen-Mehrfachfasern einen vorgegebenen Querschnitt aufweisen,
demzufolge das den Teppich bildende Garn eine ausreichende Flexibilität zur Verarbeitung
erhält, während auf der anderen Seite eine verbesserte Deckung, Fülligkeit, Steifheit
und andere verbesserte Eigenschaften zustande kommen.
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In der Textiltechnik wird in vielen Fällen ein Garn gewünscht, welches
großvolumig, d.h. eine hohe Fülligkeit besitzt. Im Rahmen der US-PS 3 587 220 wird
dabei die Lehre vermittelt, daß im Rahmen von Endbehandlungen von Garnen und Geweben
eine Schrumpfung der schrumpffähigen Faserkomponenten erreicht werden kann, wodurch
die gewünschte Fülligkeit erreicht werden kann. Die betreffende Patentschrift bezieht
sich dabei auf gewebte oder gestrickte Gewebe, welche in ihrem Aufbau aus Polyesterkunstspinnfasern
bestehen, die in der Schmelze eingefärbt sind und eine hohe Schrumpffähigkeit besitzen.
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Dabei handelt es sich insbesondere um gewebte oder gewirkte Gewebe
mit 65 bis 90 Gew.°Ó Polyesterkunstspinnfasern, bei welchen 15 bis 40 Gew.S des
Gewebegewichts eine Schrumpffähigkeit von wenigstens 25 °Ó auf weisen, während 75
bis 25 Gew.°Ó Polyesterfasern mit normaler Schrumpffähigkeit sind. Wenigstens ein
Teil von einem der beiden Arten von Polyester fasern ist dabei in der Schmelze eingefärbt.
35 bis 10 Gew.S des Gewebes besteht fernerhin aus Wolle aus zellulosehaltigen Fasern.
Die Schrumpfung der eingefärbten Fasern bewirkt ein Aufhellen der Gewebefarbe, weil
auf diese Weise eine Konzentration dieser Fasern innerhalb des Garnes zustande kommt.
Bei den Polyesterfasern kann es sich dabei um Polyäthylenterephthalat handeln.
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Falls ein Garn mit hoher Fülligkeit gewünscht ist, wird normalerweise
die Verdrillung verringert, was zu einer Reduzierung der Fadenfestigkeit führt.
Die US-PS 3 371 475 offenbart in diesem Zusammenhang ein gesponnenes Garn mit einem
niedrigen Verdrillungsfaktor, bei welchem Polyäthylenterephthalatfasern mit geringfügigen
Anteilen Rayon und Baumwolle durchmischt sind, so daß das auf diese Weise hergestellte
Garn bei guter Festigkeit eine hohe Fülgikeit und Deckungsstärke besitzt. Die gemessene
Stapellänge liegt dabei zwischen 5,5 und 7,5 cm, während der Faserdenierwert weniger
als 2,0 beträgt. Auf diese Weise kann der normale Garndrillungsfaktor von 3,5 bis
4,o drastisch auf einen Wert unterhalb von 2,0 reduziert werden, wodurch sich ein
fülliges Polyäthylenterephthalatgarn ergibt, welches bei einem Verdrillungsfaktor
vorzugsweise im Bereich zwischen 1,65 und 1,85 eine überraschend hohe Festigkeit
aufweist.
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Natürlich vorkommende Fasern, wie Baumwollfasern, sind bereits mit
verschiedensten antibakteriologischen Mitteln behandelt worden, um das Bakterien-
und Pilzwachstum zu unterbinden. Entsprechend der US-PS 3 959 556 sind in diesem
Zusammenhang bereits antibakteriologische Mischgarne und Gewebe aus natürlichen
Fasern bekannt, wobei die natürlichen Fasern dadurch ihre antibakteriologischen
Eigenschaften erhalten, daß dieselben mit synthetischen Fasern gut durchmischt werden.
Die aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Polyäthylen bestehenden synthetischen
Fasern enthalten dabei wenigstens 0,1 Ges.% eines antibakteriologischen Mittels,
worauf die auf diese Weise gebildeten Fasern in kurze Faserabschnitte zerhackt und
mit den natürlichen Fasern, wie Baumwolle, Flachs oder Wolle, während einer beliebigen
Stufe des Garnherstellungsprozesses in bekannter Weise gemischt
werden.
Das auf diese Weise hergestellte Garn kann in der Folge durch Weben, Wirken oder
dgl. zur Herstellung von Stoffen und Kleidungsstücken verwendet werden.
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Darüber hinaus lehrt die US-PS 3 524 542 eine durch Hitzeeinwirkung
zum Verbinden bringbare Schnur, welche bei der Wärmeverklebung während des Verpackungsvorgangs
von Paketen eine ausreichende Dehnungsfestigkeit beibehält. Diese thermoplastisch
verklebbare Schnur besteht dabei aus einer Mischung von thermoplastischen und nichtthermoplastischen
Materialien, wobei die thermoplastischen Materialien Polypropylen und Polyester
umfassen, während die nichtthermoplastischen Materialien Baumwolle, Rayon, silikonhaltige
Fasern und Wolle umfassen.
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Die US-PS 3 007 227 lehrt ein dehnbares Tuch, bei welchem die elastischen
Eigenschaften ohne Verwendung von natürlichem Gummi erreicht werden. Dieses dehnbare
Tuch besteht dabei aus einer Mischung von harten unelastischen und elastomeren Kunstspinnfasern,
welche unter Ausbildung eines Textilfadens zusammengesponnen sind. Die harte unelastische
Kunstspinnfaser kann dabei aus einem beliebigen synthetischen faserbildenden Material
oder einer beliebigen Naturfaser, wie Baumwolle, Wolle, Seide, Jute, Leinen oder
eine Mischung von zwei oder mehreren derartigen Fasern,bestehen.
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Selbst wenn die erwähnten Patentschriften die Verwendung von Polyolefinen,
die Verwendung von Garnen mit hoher Fülligkeit und die Vermischung aller nartülich
vorkommender Fasern, wie Baumwolle, mit synthetischen Fasern lehren, so zeigen doch
diese oben erwähnten Patentschriften nicht die Vermischung von Olefinfasern
mit
natürlichen Fasern, wie Baumwolle, wodurch unter gesteuerten Wärmebedingungen ein
Garn hoher Fülligkeit erzielbar ist.
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Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fülliges
olefindurchmischtes Garn zu schaffen, welches in Form eines Gewebes die Trageigenschaften
von Baumwolle besitzt, indem die Körperfeuchtigkeit des Trägers nach außen geleitet
wird, wobei zudem das betreffende Gewebe in dieser Form gefärbt und in bekannter
Weise gebügelt werden kann.
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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung
vor, daß eine bestimmte Gewichtsprozent-Menge von Olefinfasern mit natürlich vorkommenden
Fasern, wie Baumwolle, geschnitten und unter Bildung eines Stapels gemischt werden,
worauf dann in- bekannter Weise unter Ausbildung eines Mischgarnes eine Verspinnung
und Verdrillung vorgenommen wird. Das auf diese Weise hergestellte Garn kann dann
mit Hilfe einer gesteuerten Wärmebehandlung in ein stark fülliges Garn umgewandelt
werden.
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Dabei werden vorzugsweise 60 bis 85 Gew.°Ó Baumwolle mit 40 bis 15
Gew.S Olefinfasern zusammengemischt.Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform
kann 20 bis 40 Gew.°Ó Polyester vorgesehen sein, welches im Hinblick auf eine Kostenreduzierung
die entsprechende Menge von Baumwolle ersetzt. Die Olefinfasern, welche in dem Gewebe
aus fülligem, olefindurchmischten Garn vorhanden sind, erzeugen einen gewissen Saugeffekt,
aufgrund dessen Körperfeuchtigkeit der das Gewebe tragenden Person nach außen geleitet
wird.
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Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung gebildeten fülligen, olefindurchmischten
Garne stellen gegenüber Garnen des Standes der Technik insoweit eine Verbesserung
dar, als auf diese Weise Gewebe hergestellt werden können,
welche
dieselben Trageigenschaften wie Baumwolle besitzen. Die betreffenden Garne können
fernerhin in Garn-oder Gewebeform eingefärbt und in bekannter Weise gebügelt werden.
Das auf diese Weise hergestellte Garn ist sehr leicht im Gewicht und besitzt geringere
Herstellungskosten als ein entsprechendes Baumwollgarn mit demselben Fülligkeitswert.
Bei einem vorgenommenen Wirk- oder Strickvorgang fällt fernerhin bei dem erfindungsgemäßen
Garn eine geringere Menge von Baumwollstaub an als dies bei einreem/8eaOmwollfaden
der Fall ist.
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Schließlich besitzt der erfindungsgemäße Faden Übertragungseigenschaften,aufgrund
welcher Körperfeuchtigkeit nach außen geleitet wird.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dabei eine untexturierte
Olefinfaser mit einer natürlich vorkommenden Faser wie Baumwolle gemischt, worauf
dann die durchmischten Fasern zu einem Garn gesponnen werden, um auf diese Weise
im Rahmen einer gesteuerten Wärmebehandlung ein fülliges Garn zu schaffen.
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Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden näher erläutert und
beschrieben werden.
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Natürlich vorkommende Fasern, wie Zellulosefasern, beispielsweise
Baumwolle, Flachs, Wolle und andere Fasern, besitzen hohe Feuchtigkeitsabsorptionseigenschaften,
welche bei synthetischen Fasern nicht auftreten. Aus diesem Grunde werden natürliche
Fasern, beispielsweise Baumwollfasern, weitgehend für die Herstellung von Kleidungsstücken,
Bettzeug und dgl.
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verwendet, wobei es sich um Artikel handelt, die in unmittelbare
Berührung mit dem menschlichen Körper gelangen. Da jedoch die Kosten derartiger
natürlicher Fasern relativ hoch, manchmal sogar untragbar sind, werden derartige
Naturfasern heutzutage im Hinblick auf
eine Kostenreduzierung vielfach
mit synthetischen Fasern vermischt. Fernerhin werden mit derartigen Naturfasern,
insbesondere Baumwollfasern, Garne erzeugt, welche insoweit als "tote" Garne angesehen
werden als daß sie kaum eine Fülligkeit besitzen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Olefinfasern mit Naturfasern,
beispielsweise Baumwollfasern, vermischt, um auf diese Weise einerseits die Kosten
der herzustellenden Artikel zu reduzieren, andererseits dem Garn eine gewisse Fülligkeit
zu geben.
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Dabei konnte festgestellt werden, daß beim Vermischen zweier verschiedener
Fasern es in der Regel so ist, daß die gewichtsmäßig stärker vertretene Faser dem
Garn bzw. Gewebe seine physikalischen Eigenschaften überträgt, während die physikalischen
Eigenschaften der schwächer vertretenen Fasern soweit abgedeckt oder abgeschwächt
werden, daß dieselben innerhalb des Garnes oder des Gewebes nicht zutage treten.
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Wie bereits erwähnt, besitzen Olefinfasern einen niedrigen Schmelzpunkt
im Bereich zwischen 166 und 171°C. Zur Gänze aus Olefinfasern hergestellte Garne
oder Gewebe können demzufolge nicht in gewöhnlicher Weise gebügelt werden, weil
dabei ein Schmelzen des Garnes bzw. des Gewebes zustande käme. Olefinfasern werden
dabei bei Temperaturen im Bereich zwischen 138 und 149 0C bereits weich, wogegen
eine Schrumpfung bereits bei niedrigeren Temperaturen auftritt. Bei einer Temperatur
von etwa 740C beträgt die Schrumpfung einer Olefinfaser ungefähr 4 bis 8 °Ó, während
bei looOC die Schrumpfung im Bereich zwischen 10 und 15 S liegt. Aufgrund dieser
Schrumpfung ergibt sich ein gewisser Fülligkeitseffekt. Es konnte in diesem Zusammenhang
festgestellt werden, daß Olefinfasern bei unge-
fähr 290 0C anfangen
sich zu zersetzen. Die höchst zulässige Temperatur für zur Gänze aus Olefinfasern
bestehende Gewebe beträgt somit ungefähr 121 0C, wogegen die Spinnverarbeitung von
Olefinfasern gewöhnlich bei Temperaturen von ungefähr 104 0C durchgeführt wird.
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Zur Gänze aus Olefinfasern hergestellte Gewebe werden fernerhin nicht
in Gewebeform gefärbt, weil Olefinfasern über längere Zeitperioden keine konstante
Farbtönung behalten. Olefinfasern werden demzufolge gewöhnlich während der Herstellung
der Fasern eingefärbt.
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Auf der anderen Seite besitzt Olefin ein niedriges spezifisches Gewicht,
so daß Olefinfasern relativ leicht sind. Wenn Olefinfasern fernerhin zu einem Gewebe
verarbeitet werden2 ergeben die Olefinfasern, obwohl Olefingarne sehr geringe Absorptionseigenschaften
besitzen, eine ausreichende Saugwirkung, so daß auf diese Weise Körperfeuchtigkeit
der ein derartiges Gewebe tragenden Person auf die Außenseite des Kleidungsstückes
übertragen wird, was bei einem Polyestergewebe nicht der Fall ist. Es kann in diesem
Zusammenhang festgestellt werden, daß ein zur Gänze aus nichttexturierten Olefinfasern
bestehendes Gewebe keine hohe Füllgikeit aufweist.
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Das Vermischen von Baumwoll- und Olefinfasern im Hinblick auf die
Erstellung eines Garnes gemäß der Erfindung ist insoweit wönschenswert als dadurch
die Kosten reduziert werden, während gleichzeitig in unerwarteter Weise ein Garn
hoher Fülligkeit erzielbar ist, was bei Verwendung von einer der beiden Ausgangs
fasern allein nicht der Fall ist.
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Die Herstellung des erfindungsgemäßen Garnes erfolgt dadurch, daß
bestimmte Mengen von Naturfasern,vorzugsweise Baumwollfasern, und Olefinfasern in
bekannter Weise geschnitten und gemischt bzw.durchmengt werden, um auf diese Weise
einen Stapel zu bilden, der in bekannter Weise gesponnen und verdrillt wird, so
wie dies in der Textiltechnik wohl bekannt ist, um auf diese Weise ein Mischgarn
zu bilden. Im Rahmen gesteuerter Wärmebehandlungen bei vorgegebenen Temperaturwerten
wird dann das Mischgarn gestreckt (verblockt), so daß auf diese Weise ein Garn hoher
Fülligkeit gebildet wird. Das auf diese Weise hergestellte stark füllige Garn ist
dabei relativ leicht und in der Herstellung billiger als ein entsprechendes Baumwollgarn
mit demselben Fülligkeitswert. Im Gegensatz zu bekanhten Baumwoll- und Polyestermischgeweben
überträgt ein aus Baumwolle und Olefin bestehendes Mischgewebe die Körper feuchtigkeit
der das Gewebe tragenden Person aufgrund der auf das Olefin zurückgehenden Saugwirkung.
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Die Saugwirkung des Olefins bewirkt, daß die auf der einen Oberfläche
des aus Baumwolle und Olefin bestehenden Mischgewebes auf die gegenüberliegende
Oberfläche des Mischgewebes übertragen wird. Die Saugwirkung bewirkt somit,daß der
Träger eines derartigen Kleidungsstückes nicht ein Gefühl von Schwitzen oder Klammheit
besitzt, wenn derselbe ein Kleidungsstück trägt, das mit Hilfe von Garnen gemäß
der Erfindung hergestellt ist. Falls ein derartiges Mischgewebe fernerhin als Leintuch,
insbesondere Krankenhausleintuch verwendet wird, reduziert die Saugwirkung des Olefinteils
des Mischgewebes die Feuchtigkeit zwischen der jeweiligen Person und dem Leintuch,
so daß der persönliche Komfort für die Person verbessert wird.
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Bei Krankenhausleintüchern reduziert diese Saugwirkung ferner eine
der Hauptursachen des Bettwundliegens und entsprechender Irritationen.
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In diesem Zusammenhang konnte festgestellt werden, daß während des
Spinnprozesses Olefinfasern aufgrund ihres erwähnten niedrigen spezifischen Gewichtes
die Tendenz haben, in den Kern des Garnes zu wandern.
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Im Rahmen einer gesteuerten Wärmebehandlung besitzen fernerhin die
Olefinfasern die zusätzliche Tendenz noch weiter in den Kern des Garnes oder des
Gewebes zu wandern, so daß der Träger oder Benutzer eines derartigen Gewebes alle
Eigenschaften der Baumwollfasern erfährt, welche auf der Außenseite des Mischgarnes
angeordnet sind. Fernerhin erhält der Benutzer alle zusätzlichen Eigenschaften,
welche durch die Olefinfasernerzielbar sind, ohne daß dabei negative Wirkungen auftreten.
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Ein aus Baumwolle und Olefinfasern bestehendes Mischgarn ergibt somit
alle angenehmen Eigenschaften von Baumwolle, welche durch die Saugwirkung der Olefinfasern
noch verstärkt werden. Es konnte darüber hinaus festgestellt werden, daß das bei
Olefinfasern gewöhnlich auftretende Synthetikgefühl beim Anfassen vom Träger oder
Benutzer des erfindungsgemäßen Mischgewebes nicht erfahren wird, weil derselbe beim
Berühren von Artikeln wie Kleidungsstücken, Bettlaken und dgl. nur das angenehme
Gefühl von Baumwolle empfindet.
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Das oben erwähnte Hineinwandern der Olefinfasern in den Kern des Garns
stellt einen zusätzlichen Vorteil des erfindungsgen Mischgarnes oder Mischgewebes
dar. Es ist demzufolge möglich, das Mischgarn bzw. das daraus hergestellte Gewebe
nachträglich einzufärben, obwohl dasselbe Olefinfasern enthält2 falls das betreffende
Gewebe durch Wärmezufuhr entsprechend füllig gemacht worden ist.
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Das aus einem Mischgarn hergestellte Gewebe besitzt einen relativ
hohen Schmelzpunkt, so daß das Gewebe in bekannter Weise gebügelt werden kann. Aufgrund
der erwähnten Wanderung der Olefinfasern in den Kern des Garnes bzw. des Gewebes
berührt nämlich das Bügeleisen im wesentlichen nur die Baumwolle und nicht die Olefinfasern.
Aufgrund des Isoliereffektes der Baumwolle auf der Außenseite des Mischgarnes kann
somit das Bügeln des Mischgewebes in normaler Weise durchgeführt werden. Ein derartiges
Bügeln wäre jedoch bei einem zu 100 °Ó aus Olefinfasern bestehenden Gewebe nicht
möglich, weil dasselbe aufgrund der Wärmebeaufschlagung schmelzen würde.
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Bei dem Mischgewebe der vorliegenden Erfindung ergibt sich ein Verschmelzen
der Olefin- und Baumwollfasern bei ungefähr 177°C. Die empfohlene Maximaltemperatur
für das betreffende Garn beträgt somit ungefähr 166 0C, wobei jedoch ein maximaler
Temperaturwert von 160°C vorzuziehen ist. Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt,
daß dieservorzuziehende maximale Temperaturwert von 160 0C des Mischgarns gemäß
der Erfindung wesentlich höher als der bereits erwähnte empfohlene maximale Temperaturwert
von 121 0C für reine Olefingewebe ist.
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Die folgende Tabelle zeigt in Abhängigkeit vorgegebener Wärmebehandlungen
den sich ergebenden Fülligkeitswert, wobei jede Probe des Mischgarns im Rahmen eines
ersten Zieh- bzw. Laminiervorgangs mit Hilfe eines Baumwollverarbeitungssystem (mit
zweifacher Ziehung) erreicht worden ist, und wobei der Vorspinn- und eigentlichen
Spinnvorgang mit einem normalen Baumwollsystem mit einem Verdrillungsfaktor von
3,0 durchgeführt worden ist.
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Fülligkeitsprozentsatz unter vorgegebenen Wärmebedingungen Garn- Gew.%
Gew.
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größe Baum- Olefin 0 0 0 0 wolle 121°C ~~~~~~~ 121°C 135 C 149 C 160°C
18/1 80 20 2,4 % 3,5 % 8,5 % 17,8 28/1 80 20 2,1 nÓ 3,7 °Ó 7,0 °Ó 12,7% 18/1 65
35 2,9 % 5,6 % 8,8 % 22,2 28/1 65 35 2,9 % 4,7 % 10,5 % 21,4 Anhand obiger Tabelle
ergibt sich, daß der Fülligkeitswert des Mischgarns mit zunehmender Temperatur ansteigt,
wobei die obere Grenze durch das Weichwerden bzw.
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Schmelzen der Olefinfasern innerhalb des Mischgarnes zustande kommt,
was, wie erwähnt, bei ungefähr 177 0C der Fall ist.
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Vorzugsweise werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung 60 bis 85
Gew.°Ó Baumwolle und 40 bis 15 Gew.°Ó Olefinfasern zusammengemischt. Das genaue
Baumwoll-Olefin-Verhältnis wird dabei aufgrund des gewünschten Fülligkeitsfaktors
und dem jeweiligen Anwendungszweck des Gewebes festgelegt, wobei ebenfalls für die
Festlegung Kostenfaktoren eine Rolle spielen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung
im Rahmen einer gesteuerten Wärmebehandlung sich ergebende Aufhellung bzw. Umwandlung
eines"toten" Garnes in ein Garn hoher Fülligkeit besitzt dabei viele Vorteile, sowohl
im Himblick auf die vorhandene Mode wie auch den Komfort für den Träger.
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In diesem Zusammenhang kann festgestellt werden, daß die Wärmebehandlung
und die dadurch sich ergebende Fülligkeit des Mischgarns anscheinend die anfallende
Menge von Baumwollstaub reduziert, welche während des Wirkvorgangs normalerweise
auftritt. Daraus ergibt sich
daß die im Rahmen der vorliegenden
Erfindung vorgesehenen Baumwoll-Olefin-Mischgarne in Fällen verarbeitet werden können,
in welchen ein Verwirken von Garnen aus 100 ,°Ó Baumwolle oder eine Baumwoll-Polyester-Mischung
nicht möglich ist.
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Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung können
20 bis 40 Gew.,°Ó Polyester-Kunstspinnfasern eine entsprechende Gewichtsprozentmenge
der vorgesehenen Baumwollfasern ersetzen, um auf diese Weise weiterhin eine Kostenreduzierung
zu bewirken.
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Im Rahmen einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung
kann es sich bei den Natur fasern um Wolle handeln, wobei die sich ergebenden vorteilhaften
Eigenschaften ebenfalls bei Wolle/Olefin-bzw. Wolle/ Polyester/Olefin-Mischgarnen
auftreten.