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1. Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Garn, das sich unter anderem für das Tuften
und dabei insbesondere für die
Nutzfläche
eines Teppichs eignet. Das Garn entspricht Anspruch 1. Bei der Herstellung
eines derartigen für
das Tuften und insbesondere zum Einsatz in einem Teppich geeigneten
Garns bewirken die üblichen
Verfahrensbedingungen zur Drallfixierung des Garns ein weitgehend
vollständiges
Aufschmelzen der hitzeaktivierbaren Klebsubstanz der Einspinnfaser,
so daß sie
nach dem anschließenden
Zusammenlaufen und Abkühlen
an den Kreuzungspunkten der Grundfaserfilamente Bindesegel ausbildet
und so die Kennwerte und Gebrauchseigenschaften des dabei erhaltenen
Produkts ändert.
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2. Stand der Technik
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Es
ist bekannt, bei der Herstellung von Garnen oder anderen textilen
Gebilden deren Gebrauchseigenschaften dadurch zu beeinflussen, daß man zunächst Mischungen
von potentiell adhäsiven
Fasern mit nichtadhäsiven
Fasern bildet und dann die potentiell adhäsiven Fasern aktiviert, so
daß sie
sich mit anliegenden Fasern verbinden. Aus der am 19. August 1941
veröffentlichten
US-PS 2,252,999 von Wallach
ist ein Verfahren bekannt, bei dem man aus einer Mischung von potentiell
adhäsiven
und nichtadhäsiven
Fasern ein Garn bildet, die potentiell adhäsiven Fasern aktiviert und
die Fasern im adhäsiven
Zustand kompaktiert und sie so an ihren Kontaktpunkten miteinander
verklebt. Aus der am 15. April 1975 veröffentlichten
US-PS 3,877,214 von Van der Werf ist
ein drallfreies Garn bekannt, das eine leichtschmelzende Polyamidfaser
als Bindekomponente enthält.
Aus der am 10. Februar 1970 veröffentlichten
US-PS 3,494,819 von McAlister
ist bekannt, eine Mischung von schmelzbaren und nichtschmelzbaren Poly ethylenterephthalatfasern
zu einem textilen Flächengebilde
zu verarbeiten und die fertige Ware auf Schmelztemperaturen zu erhitzen,
wobei man eine verbesserte Pillresistenz erreicht. Aus der am 31.
August 1976 veröffentlichten
US-PS 3,978,267 von Selwood
ist ein im wesentlichen drallfreies Kompaktgarn bekannt, bei dem
durch Aktivierung eines potentiell adhäsiven Faseranteils sich berührende Fasern
miteinander verbunden wurden.
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Der
Schnittflorteppich wird normalerweise aus Stapelgarnen oder Endlosfilamentbauschgarn (BCF)
hergestellt. Beispielsweise werden Stapelfasern wie üblich kardiert,
gekämmt
und versponnen bzw. umwunden, und das dabei erhaltene einfädige Garn
wird in der Regel mit einem gleichartigen Garn zu einem 2- oder
3fachen Garn zusammengedreht. Dieses Garn wird drallfixiert, und
zwar nach einem von mehreren handelsüblichen Drallfixierverfahren wie
den Suessen- oder Superbaverfahren.
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In
einem typischen Verfahren durchläuft
das Garn im spannungslosen Zustand eine beheizte Kammer. Die Temperatur
dieses Verfahrensschritts ist für
das richtige Drallfixieren der Grundfaser entscheidend, um die gewünschten
Eigenschaften des fertigen Teppichprodukts zu erhalten. Im Falle
einer Grundfaser aus Nylon 6 wird man als Bedingungen für diesen
Schritt beim Suessenverfahren eine typische Temperatur von 190–200°C bei einer
Verweilzeit von etwa 60 Sekunden und beim Superbaverfahren eine
Temperatur von etwa 125–140°C bei einer Verweilzeit
von etwa 60 Sekunden. Im Superbaverfahren wird Sattdampf eingesetzt
und so das Garn einem viel höheren
Feuchtigkeitsniveau ausgesetzt als im Suessenverfahren.
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Auch
die Herstellung von BCF-Garn erfolgt nach verschiedenen herkömmlichen
Verfahren. Dabei können
Drehen, Verwirbeln oder Direktkablieren in verschiedenen Verfahren
Anwendung finden. So können beispielsweise
2 Fäden
eines Filamentgarns aus Nylon 6 des Titers 1185 den f70 zu einem
Zwirn vereint und herkömmlichen
Drallfixierbedingungen, wie dem oben für das Stapelgarn genannten,
oder in einem Autoklaven bei 132°C
in Sattdampf mit einer Verweilzeit von etwa 40 bis 60 Minuten ausgesetzt werden.
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Es
ist bekannt, sowohl eine Stapel- als auch eine Endlosfaserkomponente
mit einem Bindefaden so zu umwinden, daß man das dabei erhaltene Umwindungsgarn
auch weiterverarbeiten kann. Siehe z. B. die
US-PS 4,495,758 von Stahlecker et
al. und die
US-PS 4,668,553 von
Scott et al. In keiner dieser Schriften wird jedoch eine eine hitzeaktivierbare Klebsubstanz
enthaltende Bindefaden- oder -faserkomponente verwendet bzw. deren
Verwendung auch nur nahegelegt.
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Man
vertuftet mehrere Fäden
der drallfixierten Garne zu einem Schnittflorteppich und erhält nach
der üblichen
Fertigstellung das erwünschte Teppichprodukt.
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Aus
WO-A-94/09196 ist
ein Synthesegarn aus einer Mischung von Grundfasern ausgewählt unter
Polyester, Nylon 6 und Nylon 66 und 1 bis 12 Gew.-% einer hitzeaktivierbaren
Bindefaser mit einem Schmelzpunkt von 165°C bis 190°C bekannt. Die Mischfaser läßt sich
wie üblich
verarbeiten, unter anderem durch Spinnen.
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Aus
WO-A-94/20657 sind
Zwirne bekannt, die zumindest zum Teil aus Mischungen aus 70 bis 90
Gew.-% Grundfaser, bei der es sich bevorzugt um Nylon 66 oder Nylon
6 handelt, und 10 bis 30 Gew.-% einer damit nicht schmelzkompatiblen
Polyolefinfaser mit einem Schmelzpunkt von 130°C bis 170°C bestehen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Garn, bevorzugt ein Synthesegarn,
aus mindestens einem Faserbündel,
ausgewählt
unter Polyamiden, Nylon 6, Nylon 66, Polyestern, Polyolefinen, Baumwolle
und Wolle, wobei das Faserbündel
mit einer zweiten Faser, welche zumindest zum Teil aus einem hitzeaktivierbaren
Bindematerial mit einem Schmelzpunktbereich von etwa 105 bis 190°C und bevorzugt
165 bis 190°C
unter normalen Feuchtigkeitsverhältnissen
besteht, ringgesponnen ist, wobei die zweite Faser eine Einspinnungsfaser
darstellt, wobei das Garn insgesamt 0,1 bis 12, bevorzugt 0,25 bis
10 und besonders bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-% Bindematerial enthält. Bevorzugt
besteht das Faserbündel
zumindest zum Teil aus Stapelfasern, bevorzugt in Form eines Faserbands.
Alternativ dazu kann es sich bei dem Faserbündel aber auch um Endlosfilamente
handeln. Bei der Bindefaser handelt es sich bevorzugt um ein Copolyamid
und besonders bevorzugt um eine Copolyamid des Typs Nylon 6/Nylon
66. Das Faserbündel
besteht bevorzugt aus Nylon 6. Die vorliegende Erfindung betrifft
auch ein aus diesem Garn hergestelltes Erzeugnis, bevorzugt ein
aus diesem Garn hergestelltes Tuftingerzeugnis und besonders bevorzugt
einen aus diesem Garn hergestellten Teppich. Die vorliegende Erfindung
betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines tufttauglichen
Garns, bei dem man
- a. ein Faserbündel, ausgewählt unter
Polyamiden, Nylon 6, Nylon 66, Polyestern, Polyolefinen, Baumwollen
und Wolle, herstellt, bevorzugt durch Verspinnen von Stapelfasern,
- b. das Faserbündel
mit einer zweiten Faser, welche zumindest zum Teil aus einem hitzeaktivierbaren
Bindematerial mit einem Schmelzpunktbereich von etwa 105°C bis 190°C und bevorzugt 165
bis 190°C
unter normalen Feuchtigkeitsverhältnissen
besteht, zu einem 0,1 bis 12, bevorzugt 0,25 bis 10 und besonders
bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-% des Bindematerials enthaltenden Garn ringspinnt,
- c. das Garn so erhitzt, daß das
Bindematerial aufschmilzt, und anschließend
- d. das Garn wieder abkühlt,
bevorzugt beim Drallfixieren, und so das Bindematerial zum Erstarren bringt.
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Beim
Ringspinnen wird die einzuspinnende Faser vor dem Streckwerk in
ein endloses Bündel aus
Grundfasern und bevorzugt in ein Faserband aus Stapelfasern eingebracht.
Die Erfindung betrifft auch das nach dem vorstehend genannten Verfahren
hergestellte Garn.
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Wird
das Garn nach herkömmlichen
Verfahren gedreht, gefacht und beispielsweise nach Suessen bei 190–200°C und einer
Verweilzeit von etwa 60 Sekunden drallfixiert und zu einem Schnittflorteppich vertuftet,
erhält
man einen Teppich mit einem verbesserten Noppenbild, einem verbesserten
Erholungsvermögen
und einer erhöhten
Gebrauchsunempfindlichkeit.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Es
wurde entdeckt, daß schon
ein geringer Anteil des Garns an hitzeaktivierbarer Bindefaser mit einem
weit unter dem der Grundfaser liegenden Schmelzpunkt dazu führt, daß die für die Garndrallfixierung üblichen
Hitzebedingungen ein Aufschmelzen der Bindefaser bewirken, so daß sie weitgehend ihre
Faserform verliert. Die Schmelze fließt zu den Schnittpunkten der
Grundfaser und umhüllt
und verbindet beim anschließenden
Abkühlen
die Fasern und das Garn, wodurch der Drall der Schnittflorteppiche
fixiert wird. Aus dem erfindungsgemäßen Garn hergestellte Teppiche
können
verbesserte Eigenschaften bezüglich
Oberflächenbeschaffenheit,
Aussehen, Griff, Standzeit und Verschleißfestigkeit zeigen. Durch gezielte
Auswahl der Bindefaser wird die erwünschte Verbesserung im Garn
sozusagen „eingebaut" ohne dafür zusätzliche
Verfahrensschritte beim Garnspinnen, bei der Teppichherstellung
oder bei der Veredlung erforderlich zu machen.
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Die
Bindefaser muß eine
gute Haftung auf der Grundfaser aufweisen. Wichtig ist zudem, daß die Bindefaser
unter normalen Feuchtigkeitsverhältnissen
einen Schmelzpunkt im Bereich von 105–190°C und bevorzugt 165–190°C aufweist.
Dieser Schmelzpunktbereich garantiert, daß die Bindefaser sowohl bei
der herkömmlichen
Drallfixierung schmilzt, als auch für etwaige nachfolgende Färbeschritte
und den Endgebrauch ausreichend gute Klebeigenschaften einbringt.
In einer Sattdampfatmosphäre,
wie in einem Autoklaven, geht der Faserschmelzpunkt von Polyamidbindefasern
drastisch zurück.
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Als
Bindefaser zum Einsatz bei Polyamidgrundfasern sind bevorzugt Copolyamide
innerhalb der genannten Schmelzpunktbereiche zu nennen. Geeignete
Copolyamide des Typs 6/66/12 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung
sind aus der am 22. Oktober 1969 veröffentlichten
GB-PS 1,168,404 von Inventa A. G.
bekannt. Als Copolyamide des Typs 6/66, wie in der
US-PS 5,478,624 von Lofquist, vertreibt
EMS eine Schmelzklebfaser unter der Bezeichnung GRILON
® K
140 (Schmelzbereich 130–140°C) und K
115 (Schmelzbereich 110–117°C).
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Durch
Auswahl der thermisch aktivierbaren Bindefaser innerhalb der genannten
Gewichtsprozent- und Schmelzpunktbereiche ist es möglich, die Gebrauchseigenschaften
des fertigen Teppichs in Richtung verbesserter Verschleißfestigkeit,
verbessertem Erholungsvermögen,
verbesserter Dauergebrauchsunempfindlichkeit sowie verbessertem
Griff, Glanz und Aussehen zu beeinflussen. Entscheidend für optimale
Eigenschaften der Fertigware sind unter anderem Einzeltiter, Schnittlänge, Faserquerschnittsprofil,
Kräuselart
und -frequenz, Oberflächenpräparation,
Schmelzviskosität,
Erweichungspunkt, Schmelzpunkt und Anfärbbarkeit. Durch gezielte Wahl
der Bindefaser kann man das fertige Teppichprodukt auf die gewünschten
bzw. bestmöglichen Eigenschaften
einstellen. Dabei spielen zahlreiche Faktoren eine Rolle, unter
anderem auch Titer, Länge,
Kräuselung
und Präparation
des Grundfaserprodukts.
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Bei
der Durchführung
der Erfindung reichen üblicherweise
angewendete Drallfixierbedingungen aus, um die Bindefaser zu aktivieren,
das Fertigprodukt verfestigende Bindepunkte zu erzeugen und so dem
Fertigprodukt andere wünschenswerte
Eigenschaften zu verleihen. So wird das gedrehte Garn im Suessenverfahren
unter ziemlich gering feuchten Bedingungen 50–60 Sekunden lang einer Temperatur von
190–205°C ausgesetzt.
Im Suessenverfahren bewirkt die durch Vibration oder Luftströmungen verursachte
Bewegung der Faser im spannungsfreien Zustand einen ausreichenden
Fluß der
Bindefaserschmelze zu den Schnitt- bzw. „Berührungspunkten" der Grundfasern
in Abhängigkeit
von den Schmelzflußeigenschaften
der Bindefaser und den Oberflächeneigenschaften.
Bei Austreten der Faser aus dem Zustand einer erhöhten Temperatur
erstarrt der Binder und umschließt bzw. verbindet zwei oder
mehr Grundfasern an Schnittpunkten unter Bildung einer permanenten
Verbindung. Bei der anschließenden Weiterverarbeitung
einschließlich
Färben,
Ausrüsten und
Rückenbeschichten
nach handelsüblichen
Weiterverarbeitungsverfahren kommt es nicht zu einem Erweichen und
Schwachwerden der Verbindungen, vielmehr erfahren sie eine weitere
Festigung. Der erhaltene Teppich kann in zahlreichen Ausführungsformen
vorliegen, typisch wäre
aber ein Schnittflorteppich mit etwa 1,4 kg/m2 (40
Unzen pro Quadratyard) an Polgarn einschließlich des Binders mit einem
daran befestigten Rücken.
Eine typische Teppichkonstruktion wäre eine Teilung von 0,06 cm
(5/32'') und eine Polhöhe von 1,9
cm (3/4''), wobei der Teppich wie üblich gefärbt, getrocknet,
rückenbeschichtet
und geschoren würde.
Das erfindungsgemäße Garn
würde auch
bei der Herstellung von Schlingenpolware zu wichtigen Eigenschaftsverbesserungen
führen.
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BEISPIEL
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Zur
Teppichherstellung kann man auch von einem Ringspinngarn ausgehen,
zu dessen Herstellung einem endlosen Bündel aus Stapelgrundfasern vor
dem Streckwerk ein Bindefaden eingesponnen wird. Der Bindefaden
kann zu 100% aus hitzeaktivierbaren Klebfasern oder auch aus einer
Mischung von hitzeaktivierbaren Klebfasern und nichtadhäsiven Fasern
bestehen. Bei Bindefäden
an sich kann es sich entweder um herkömmlich hergestelltes Filamentgarn
oder Spinngarn handeln. Dabei besitzt das Ringspinngarn aufgrund
des eingesponnenen Fadens insgesamt eine größere Festigkeit, die beim Spinnen
durch Verminderung der Ausbrüche
von einzelnen Fäden
zu einem verbesserten Arbeitsverhalten führt.
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Aus
dem erhaltenen Ringspinngarn wird durch Verzwirnen und Drallfixieren
nach herkömmlichen
Verfahren ein behandeltes Garn mit veränderten, einzigartigen Gebrauchseigenschaften
erhalten. Diese einzigartigen Eigenschaften sind auf die in dem
eingesponnenen Bindefaden enthaltenen hitzeaktivierbaren Klebfasern
zurückzuführen, die
beim Ringspinnen in das Endlosbündel
(Faserband) der nichtadhäsiven
Stapelgrundfasern eingemischt werden, bei herkömmlichen Drallfixierverfahren
schmelzen und anschließend
bei Wiederaustreten aus dem Zustand der erhöhten Temperatur wieder erstarren, wobei
sich innerhalb und zwischen den einzelnen Fäden, aus dem der Zwirn besteht,
eine feste Querbindung mit den nichtadhäsiven Stapelgrundfasern bildet.
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Der
behandelte, drallfixierte Zwirn besitzt einen festeren, weniger
nachgiebigen Griff, deutlich verbesserte Drallfixierung und eine
weniger haarige Oberfläche.
Bei einem daraus ertufteten Schnittflorteppich hat der Flor einen
deutlich festeren Griff, die einzelnen Noppen sind in sich geschlossener
und besser definiert und ist auch die Nutzfläche bei geringerer Haarigkeit
sauberer. Zur weiteren Verbesserung der Teppicheigenschaften setzt
man als endloses Bündel
der Stapelgrundfasern eine Mischung aus hitzeaktivierbaren Klebfasern
in einem geringen Gewichtsanteil und nichtadhäsiven Fasern in einem hohen
Gewichtsanteil ein und spinnt in sie einen Bindefaden wie oben beschrieben
ein.
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In
diesem Beispiel wird in ein zu 100% aus der Nylon-6-Stapelfaser T317
der AlliedSignal mit einem Einzeltiter von 1,9 tex (17 Denier) bestehendes Faserband
nach dem Ringspinnverfahren ein aus 12 Filamenten bestehenden Garn
mit einem Gesamttiter von 3,3 tex (30 Denier) zu einem Ringspinngarn
mit 1,9 Z-Drehungen pro cm (4,8 Z-Drehungen pro Zoll) und einer
englischen Nummer von 3,0/1 eingesponnen. Dieses einfädige Garn
wird einem Faden des gleichen Garns verzwirnt, wobei der Zwirn einen
Titer von 5,2/2 mm/kg (Ne 3,0/2) und 1,9 Z-Drehungen pro cm × 1,6 S-Drehungen
pro cm (4,8 Z-Drehungen pro Zoll × 4,8 S-Drehungen pro Zoll)
aufweist. Dieser Zwirn enthält
einen in die beiden Fäden
jeweils eingesponnenen Bindefaden aus 12 Filamenten mit einem Gesamttiter
von 3,3 tex (30 Denier). Bei diesem 3,3 tex (30 Denier) starken
Garn handelt es sich um ein Copolyamidnylon mit einem Schmelzpunktbereich
von 105–180°C. Der Rest
des 5,2/2 mm/kg starken Garns mit einer englischen Nummer von 3,0/2 besteht
aus Nylon-6-Stapelfasern der AlliedSignal des Typs 317 mit einem
Schmelzpunktbereich von 215–225°C, was zu
einer Mischung mit einem Bindergehalt von etwa 1,7 Prozent führt. Zur
Erhöhung dieses
Anteils kann man am Streckwerk einen gröbertitrigen Bindefaden einspinnen
oder den 3,3 tex (30 Denier) starken und aus 12 Filamenten bestehenden
Bindefaden am Streckwerk in ein endloses Bündel (Faserband) der Stapelgrundfasern
einspinnen, bei dem es sich um eine Mischung aus einem kleinen Gewichtsanteil
von hitzeaktivierbaren Klebfasern und einem hohen Gewichtsanteil
der nichtadhäsiven
Nylon-6-Stapelfasern
des Typs 317 der AlliedSignal handelt.
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Der
5,2/2 mm/kg starke Zwirn Ne 3,0/2 wurde im herkömmlichen Stauchkammerverfahren
nach Suessen drallfixiert. Dazu wurde der Zwirn im spannungsfreien
Zustand durch eine auf 190°C
erhitzte Kammer mit einer Verweilzeit von 60 Sekunden geführt. Mehrere
Fäden des
Zwirns wurden zu einem Schnittflorteppich vertuftet und wie üblich fertiggestellt,
wobei das verbesserte Produkt resultierte.
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Der
erhaltene Teppich wurde mit einem analog aus 100 Prozent nichtadhäsiven Nylon-6-Fasern des
Typs T317 der AlliedSignal als Stapelgrundfaser hergestellten Kontrollteppich
verglichen. Der 1,7 Prozent Einspinnbindefaden enthaltende Teppich
zeigte eine bessere Definition der einzelnen Noppen, einen festeren,
weniger nachgiebigen Griff und ein saubereres, verbessertes Aussehen
der Teppichoberfläche,
das eher an einen BCF-Schnittflorteppich erinnert.