EP0011804A1 - Einkomponenten-Haargarn - Google Patents

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Publication number
EP0011804A1
EP0011804A1 EP79104580A EP79104580A EP0011804A1 EP 0011804 A1 EP0011804 A1 EP 0011804A1 EP 79104580 A EP79104580 A EP 79104580A EP 79104580 A EP79104580 A EP 79104580A EP 0011804 A1 EP0011804 A1 EP 0011804A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
filament
filaments
yarns
dtex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP79104580A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther Dr. Bauer
Wolfgang Dr. Burghardt
Hilmar Dr. Möller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of EP0011804A1 publication Critical patent/EP0011804A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
    • D02G1/0206—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting
    • D02G1/0246—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting at least some of the filaments being simultaneously broken or cut, e.g. by stretching or abrading

Definitions

  • the present invention relates to a voluminous, false-wire textured filament yarn made of similar filaments with a plurality of individually protruding filament ends.
  • Two-component yarns of this type result in good yarn tenacity, since for some of the filaments the tenacity remains unchanged even after texturing.
  • these yarns can only ever be produced using complex processes.
  • Either a two-component spinning system is used, as described for example in US Pat. No. 2,398,729, or the filament groups are spun out on different spinning machines and mixed with one another after the separate spinning or immediately before the stretch texturing. This division is always associated with the risk of different or inadequate mixing and the corresponding negative effects on the appearance of surface articles made therefrom.
  • DE-AS 23 08 031 is not applicable to the production of filament yarns with a large number of protruding filament ends from a uniform raw material, since both the number of protruding filament ends and the strength properties are selected by the selection of a certain resistance to buckling and the propensity to pills are inevitably determined.
  • a plurality of protruding F ilamentenden required to get in a false-filament yarn, the good performance characteristics secondarily spun staple fiber yarns as well.
  • secondarily spun staple fiber yarns have been used for textile fabrics with a large number of protruding filament ends, which preferably consisted of fibers with reduced resistance to buckling, usually less than 1000 turns.
  • the task was therefore to develop a voluminous, false-wire-textured filament yarn with a large number of individually protruding filament ends, which consist of filaments of the same polymer raw material and which can continue to be processed to form fabrics whose textile properties, handle, case and their appearance and propensity to pill Correspond to flat structures which were produced from secondary spun staple fiber yarns.
  • a yarn according to the preamble of claim 1 has the desired properties when its strength at 5 cm clamping length is less than about 1.7 cN / dtex but greater than 1.3 cN / dtex and the strength at 200 cm clamping length less than 75% of the strength value at 5 cm but at least 0.8 cN / dtex, and U n-uniformity of the yarn is less than 3% is Uster.
  • the protruding filament ends preferably have a buckling resistance of 50 to 400 turns.
  • the yarn according to the invention is particularly preferably constructed from uniform filaments, which therefore do not differ in titer and profile.
  • the maximum value of the yarn strength at a clamping length of 5 cm of about 1.7 cN / dtex delimits the area in which the desired hairiness, the textile properties comparable to staple fiber yarns and the required low levels of pills are achieved.
  • the specified maximum limit value also depends to a small extent on the individual titer of the filaments, for example, in the case of a low individual titer, e.g. below 2 dtex this maximum limit can be raised by up to 10%.
  • the yarn strength results in the usual way as a quotient from the tensile strength of the yarn and the initial titer.
  • the measurements were carried out with an Instron strength tester, the distance between the two clamping jaws giving the clamping length.
  • Uster percentages or the Uster value is to be understood as the usual indication of the coefficient of variation of the mass of a yarn as it is with With the help of Zellweger-Uster uniformity testers can be determined.
  • the drop in strength is also of particular importance, which can be observed when the clamping length is expanded from 5 cm to 200 cm 200 cm observed strength may not exceed 75% of the yarn strength with a clamping length of 5 cm.
  • FIG. 1 is intended to illustrate the relationships, in which the yarn strength is shown as a function of the clamping length of various filament yarns and a staple fiber yarn.
  • the curve a indicates the strength behavior of conventional polyester expdrahttexturiertem g arn again having no projecting filament ends.
  • Curve b shows the course of the strength as a function of the clamping length for a two-component filament yarn with protruding filament ends, as can be obtained according to Example 1 of DE-AS 23 08 031.
  • Curve c shows the behavior of yarn textured in the same way from a low-pill raw material which was produced according to the prior art. The exact data are given in Example 2 of this application.
  • Curve d characterizes the behavior of secondary spun staple fiber yarn Nm 80/1 made from a modified low-pill polyester.
  • the titer of the individual fibers was 1.7 dtex and the cutting length was 38 mm.
  • Curve e shows the course of the strength of a yarn according to the invention (cf. Example 1).
  • the yarn strengths required according to the invention are achieved with relatively low buckling abrasion resistance of the protruding filament ends. They are preferably between 50 and 400 tours. These low buckling abrasion resistance values of the yarns according to the invention are certainly the reason for the very good pilling behavior of the fabrics made therefrom, although the yarns according to the invention have no twist or only a slight protective twist.
  • Yarns with the desired low values of resistance to buckling can be produced by spinning thread-forming polyester raw materials with a low viscosity, preferably using a multivalent crosslinking or branching agent.
  • trimethylolpropane When using trimethylolpropane as a modifier, additives between 0.3 and 0.8% by weight have been found to be special between 0.5 and 0.7% by weight; proven. Lower additions of for example, 0.2 weight percent is sufficient even to the K nick abrasion resistance of the yarn produced from it lower so that free filament ends are formed according to the disclosure of DE-AS 23 08 031st However, such small additions of trimethylolpropane are not sufficient to reduce the resistance to buckling of the protruding filament ends to such an extent that sufficiently low-pillar fabrics are formed from such yarns. These yarns also do not have the properties that can be observed with secondary spun staple yarns. If the addition of the modifying agent is increased to, for example, 1% by weight of trimethylolprcpane beyond the stated range, filaments with extraordinary brittleness are obtained and the yarn can no longer be processed.
  • the yarns according to the invention can also be produced as real one-component yarns, i.e. as yarns in which the filaments are identical in titer, profile and also in the orientation data. These yarns are particularly easy to manufacture and do not require any special devices.
  • yarns made from filaments made from a uniform raw material but with different cross-sections and / or titers are also suitable, for example with a special handle to achieve properties. These yarns are then usually spun from a spinneret with different nozzle holes.
  • the filament yarns according to the invention with protruding filament ends which consist of similar filaments made of a modified polyester, can be produced by the process described below.
  • One by adding e.g. Trimethoxysilanethane-phosphonic acid diethyl ester, trimethylolpropane, pentaerythritol or trimellitic acid-modified polyester raw material is spun into threads in a customary manner, winding speeds between 1400 and 3000 m / min preferably being used.
  • winding speeds between 1400 and 3000 m / min preferably being used.
  • the crack index indicates the number of tension cracks that are observed during cold stretching of undrawn or still stretchable filaments per 1 mm of filament of a filament.
  • a still stretchable piece of spun thread is arranged under the microscope so that the individual filaments are clearly visible.
  • One end of this spinning thread is firmly clamped, the free other end is guided over a roller and loaded with a weight such that a stretching process begins slowly.
  • the split cracks which run over the circumference of the individual filaments, can then be observed, if present.
  • the crack index is now determined in such a way that the stretching can take place until a maximum number of cracks have formed.
  • the tear index then indicates the number of cracks per 1 mm filament of a filament at which the maximum number of cracks was observed. The measurement must be carried out several times in order to be able to determine a reliable mean value.
  • a single filament (1) was reproduced in FIG. 2, in which a number of stress cracks (2) can be observed.
  • the stretched thread has no gap surfaces or the like and practically does not differ in appearance from a thread that was prepared with another spinning preparation that does not lead to the formation of split cracks .
  • the actual stretch texturing can be carried out using conventional false wire stretching devices.
  • Spindles with a sapphire bridge for example, are suitable as swirl transmitters, but the method can preferably also be carried out with the aid of friction swirl transmitters.
  • the number of protruding filament ends is influenced by the stretch texturing conditions A simple assignment between the crack index and hairiness is only valid for otherwise unchanged parameters.
  • the hairiness of the voluminous filament yarns obtained was determined using a Shirley Yarn Hairiness Meter from Shirley Development Ltd., England. With this device, for example, more than 2 mm filament ends protruding from the yarn structure are optically determined and registered.
  • a hair yarn according to the invention was made from a polyethylene terephthalate raw material which was modified with 0.5% trimethylolpropane.
  • the polymer had a relative viscosity of 1.57, measured on a solution of 1 g in 100 ml of a mixture of phenol-tetrachloroethane (weight ratio 3: 2) at 25 ° C. This material was pressed at a temperature of 285 ° C through nozzles, which had 16 holes with a diameter of 0.30 mm and 32 holes with a diameter of 0.25 mm.
  • the delivery rate was 30 g / min, the winding speed of the spun threads 1500 m / min.
  • the preparation order measured as methanol extract, was 0.5% based on the total weight of the threads.
  • the crack index measured under the microscope, was 27.
  • the resistance to kinking was measured on individual filaments which had been drawn by a factor of 1: 2.3; it was 420 tours.
  • the spun thread obtained was presented as a supply yarn to a texturing machine, which was equipped with a 1.5 m long iron and a three-axis friction device. consisting of 12 disks with ceramic surface from Feldmühle AG, roughness 50.
  • the stretching ratio during texturing was set to a factor of 1 : 2.3.
  • the heater had a temperature of 190 ° C.
  • the tension before and after the swirl device was 20 cN, the winding speed was 320 m / min.
  • the voluminous dtex 87 f 32 + 16 titer thus produced was characterized by a large number of protruding filament ends. His hairiness was determined to be 900/100 m using the Shirley Hairiness Tester, whereby protruding filament ends from 1 mm were recorded. The strength behavior as a function of the clamping length is shown as curve e in FIG. 1. The curl K 1 was 13.5%, the elongation 15%. The buckling resistance of the protruding filament ends was 250 for the filaments with a single titer of 1.4 dtex and 135 for the filaments with a single titer of 2.7 dtex.
  • a dtex 300 f 64 spinning titer supply yarn according to the invention was produced by spinning a polyethylene terephthalate of relative viscosity 1.57 modified with 0.5% by weight trimethylolpropane.
  • the spinning threads had been prepared in the usual way with an aqueous emulsion of the preparation according to Example 1 before winding, the preparation rate was 0.75%, the winding speed of the freshly spun threads was 500 m / min.
  • a crack index of 14 was measured on the filaments obtained.
  • the hair yarns thus produced according to the invention had a hairiness of 393/100 m yarn (hair over 2 mm), a K 1 value of 14% and a buckling resistance of 258.
  • the course of the strength with the clamping length of the yarn was practically indistinguishable from curve d in FIG. 1 for the secondary spun fiber yarn.
  • the values of the crimp K 1 were tuned according to the information on S 12 of DE-CS 22 11 843.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein voluminöses, falschdrahttexturiertes Filamentgarn mit einer Vielzahl von einzeln abstehenden Filamentenden, wobei die das Filamentgarn bildenenden Einzelfilament mit verminderter Knickscheuerbeständigkeit aus dem gleichen Polyesterrohstoff aufgebaut sind. Die Festigkeit derartiger Filamentgarne muß bei 5 cm Einspannlänge zwischen 1.3 und 1.7 cN/dtex und bei 200 cm Einspannlänge weniger als 75 % der Festigkeitswerte bei 5 cm Einspannlänge, mindestens jedoch 0,8 cN/dtex betragen und die Gleichmäßigkeit des Garnes besser als 3 Uster-% sein.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein voluminöses, falschdrahttexturiertes Filamentgarn aus gleichartigen Filamenten mit einer Vielzahl von einzeln abstehenden Filamentenden.
  • In der DE-OS 27 56 641 wird die Herstellung eines Filamentgarns mit abstehenden Filamentenden beschrieben, bei dem alle Filamente aus einem einheitlichen Rohstoff bestehen sollen, sich aber in der Dehnung, im Profil und im Titer unterscheiden müssen. Bei diesem Verfahren können Filamentenden nur durch Reißen der Komponente mit der geringeren Dehnung entstehen. Die erhaltenen Garne weisen daher die bekannten Nachteile auf, die auf überdehnte bzw. gerissene Einzelfilamente zurückzuführen sind. Die so hergestellten Garne führen auch nicht zu pillarmen Flächengebilden.
  • Diese Nachteile könnten durch das Verfahren gemäß der DE-AS 23 08 031, bei dem die Einzelfilamente in der Texturierzone brechen und nicht zerrissen werden, vermieden werden, jedoch ist die Lehre der DE-AS 23 08 031 nicht auf die Herstellung von Filamentgarnen mit einer Vielzahl abstehender Filamentenden aus einem einheitlichen Rohstoff anwendbar.
  • In der DE-AS 23 08 031 werden Garne aus einem einheitlichen Rohstoff' zwar im Text erwähnt, sämtliche Ausführungsbeispiele zeigen jedoch nur den Einsatz von Mischgarnen, bei denen ein Teil der Filamente bei den Texturierverfahren endlos erhalten bleibt und nur ein zweiter Teil der Filamente durch Brechen zu abstehenden Filamentenden führt. Bei diesen aus 2 Komponenten bestehenden Garnen werden die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Filamentgruppen oft auch zu weiteren Effekten, wie z.B. Hochbauscheffekten genutzt.
  • Zweikomponentengarne dieser Art ergeben eine gute Garnfestigkeit, da für einen Teil der Filamente die Festigkeit auch nach der Texturierung unvermindert erhalten bleibt. Diese Garne können jedoch stets nur nach aufwendigen Verfahren hergestellt werden. Entweder ist dabei eine Zweistoffspinnanlage zu benutzen, wie sie beispielsweise in der US-PS 23 98 729 beschrieben wird, oder aber die Filamentgruppen werden an verschiedenen Spinnmaschinen ausgesponnen und nach dem getrennten Spinnen oder unmittelbar vor der Strecktexturierung miteinander gemischt. Diese Fachung ist immer mit der Gefahr unterschiedlicher bzw. mangelhafter Durchmischung und den entsprechenden negativen Auswirkungen auf das Aussehen daraus hergestellter Flächenartikel verbunden.
  • Die Lehre der DE-AS 23 08 031 ist, wie bereits oben ausgeführt, nicht auf die Herstellung von Filamentgarnen mit einer Vielzahl abstehender Filamentenden aus einem einheitlichen Rohstoff anwendbar, da durch die Auswahl einer bestimmten Knickscheuerbeständigkeit sowohl die Zahl der abstehenden Filamentenden wie auch die Festigkeitseigenschaften und die Pillneigung zwangsläufig festgelegt werden. Wurde versucht, ein Haargarn mit großer Haarig- keit aus einem einheitlichen Fädenrohstoff gemäß der Lehre der DE-AS 23 08 031 herzustellen, so war es erforderlich, die Knickscheuerbeständigkeit der Einzelfilamente so weit abzusenken, daß die erzeugten voluminösen Bauschgarne nicht mehr die für eine Weiterverarbeitung erforderliche Mindestgarnfestigkeit aufwiesen. Auf der anderen Seite ist jedoch eine Vielzahl von abstehenden Filamentenden erforderlich, um bei einem falschdrahttexturierten Filamentgarn die guten Gebrauchseigenschaften sekundär gesponnener Stapelfasergarne ebenfalls zu erhalten.
  • Für textile Flächengebilde mit einer großen Zahl abstehenderFilamentenden wurden aus diesen Gründen bisher überwiegend sekundär gesponnene Stapelfasergarne eingesetzt, die vorzugsweise aus Fasern mit verminderter Knickscheuerbeständigkeit, meist unter 1000 Touren bestanden.
  • Es bestand also die Aufgabe, ein voluminöses falschdrahttexturiertes Filamentgarn mit einer Vielzahl einzeln abstehender Filamentenden zu entwickeln, das aus Filamenten des gleichen Polymerrohstoffes besteht und das weiterhin zu Flächengebilden verarbeitet werden kann, die in ihren textilen Eigenschaften, im Griff, Fall und ihrer Optik und Pillneigung Flächengebilden entsprechen, die aus sekundär gesponnenen Stapelfasergarnen hergestellt wurden.
  • Überraschend wurde nun gefunden, daß ein Garn nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 die gewünschten Gebrauchseigenschaften dann aufweist, wenn seine Festigkeit bei 5 cm Einspannlänge kleiner als etwa 1,7 cN/dtex aber größer als 1,3 cN/dtex ist und die Festigkeit bei 200 cm Einspannlänge weniger als 75 % des Festigkeitswertes bei 5 cm, mindestens jedoch 0,8 cN/dtex beträgt und die Un-gleichmäßigkeit des Garnes geringer als 3 Uster-% ist.
  • Die abstehenden Filamentenden weisen dabei bevorzugt eine Knickscheuerbeständigkeit von 50 bis 400 Touren auf. Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Garn aus einheitlichen Filamenten aufgebaut, die sich im Titer und Profil also nicht unterscheiden.
  • Als bevorzugter Rohstoff für die Herstellung derartiger Garne hat sich Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viskosität von 1,5 bis 1,65,speziell zwischen 1,55 und 1,60 erwiesen, das mit einem Zusatz von 0,3 bis 0,8 Gew.-% Trimethylolpropan, besonders bevorzugt mit 0,5 bis 0,7 Gew.-% modifiziert wurde. Werden andere Verzweigungs- oder Vernetzungsmittel eingesetzt, so werden die Zusätze entsprechend ihrem Einfluß auf die Knickscheuerbeständigkeit ausgewählt.
  • Es wurde gefunden, daß der Verlauf der Festigkeit mit der Einspannlänge bei entsprechenden Reißversuchen der erfindungsgemäßen Garne weitgehend dem Verlauf für sekundär gesponnene Stapelfasergarne aus pillarmen Rohstoffen entspricht. Diese Gleichartigkeit ist vermutlich die Hauptursache für die guten Gebrauchseigenschaften des erfindungsgemäßen Filamentgarns mit einer Vielzahl von einzeln abstehenden Filamentenden. Die aufgeführten Grenzwerte der Garnfestigkeiten sind kritisch, da bei Unterschreiten der Minimalwerte das Garn auf üblichen Weiterverarbeitungsmaschinen nicht mehr einwandfrei verarbeitet werden kann. So geht man beispielsweise davon aus, daß ein 5 cm langes Fadenstück beim Stricken um ca. 10 % verdehnt wird und dabei wenigstens noch eine Festigkeit von 1,30 cN/dtex aufweisen muß, während beim Zulauf zu einer Strickmaschine bis zu 2 m lange Fadenteile durch Bremsung und Umlenkungen mindestens eine Beanspruchung von 0,8 cN/dtex aufzunehmen haben. Unter diesen Bedingungen muß auch die gute Garngleichmäßigkeit des Filamentgarnes erhalten bleiben, es dürfen also keine Noppen oder Aufschieber auftreten bzw. bereits in dem Garn vorhanden sein.
  • Der Verlauf der Festigkeit mit der Einspannlänge beim Reißversuch wird bei Sekundärspinngarnen als Maß für die Garngleichmäßigkeit benutzt (Herzog, Melliand Textilberichte 1969, S. 268). Der Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Einspannlänge ist aber auch ein Maß für die Stapellänge eines Fasergarns oder bei Filamentgarnen mit abstehenden Filamentenden ein zuverlässiges Maß für die Zahl der Filamentenden (US-PS 4 088 016). Anders als bei optischen Methoden wirken sich bei diesem Meßverfahren auch Filamentenden aus, die permanent oder temporär in den Garnverband eingebunden sind, d.h. also beispielsweise durch eine aufgebrachte Präparation oder ein Spulöl nicht abstehen.
  • Der Maximalwert der Garnfestigkeit bei 5 cm Einspannlänge von etwa 1,7 cN/dtex grenzt das Gebiet nach oben ab, in dem die gewünschte Haarigkeit, die mit Stapelfasergarnen vergleichbaren textilen Eigenschaften und.die geforderte Pillarmut erreicht werden. Der angegebene maximale Grenzwert ist in geringem Maße auch noch beispielsweise vom Einzeltiter der Filamente abhängig, bei geringem Einzeltitel von z.B. unter 2 dtex kann dieser maximale Grenzwert um bis zu 10 % angehoben sein.
  • Die Garnfestigkeit ergibt sich in üblicher Weise als Quotient aus der Reißkraft des Garnes und dem Ausgangstiter. Die Messungen erfolgten mit einem Instron-Festigkeitsprüfer, wobei der Abstand der beiden Klemmbacken die Einspannlänge ergab. Unter Usterprozenten oder dem Usterwert ist die übliche Angabe des Variationskoeffizienten der Masse eines Garns zu verstehen, wie er mit Hilfe von Zellweger-Uster-Gleichmäßigkeitsprüfern bestimmt werden kann.
  • Um die gewünschten Gebrauchseigenschaften des Filamentgarns sicherzustellen, ist neben einer bestimmten Festigkeit bei 5 cm Einspannlänge auch der Festigkeitsabfall von besonderer Bedeutung, der bei einer Ausweitung der Einspannlänge von 5 cm auf 200 cm zu beobachten ist.Es wurde gefunden, daß die bei einer Einspannlänge von 200 cm zu beobachtende Festigkeit höchstens 75 % der Garnfestigkeit bei einer Einspannlänge von 5 cm betragen darf.
  • Zur Veranschaulichung der Verhältnisse soll das Diagramm der Figur 1 dienen, in dem die Garnfestigkeit in Abhängigkeit von der Einspannlänge von verschiedenen Filamentgarnen und einem Stapelfasergarn wiedergegeben ist.
  • Die Kurve a gibt das Festigkeitsverhalten von konventionellem falschdrahttexturiertem Polyestergarn wieder, das keine abstehenden Filamentenden aufweist.
  • Die Kurve b zeigt den Verlauf der Festigkeit in Abhängigkeit von der Einspannlänge für ein Zweikomponenten-Filamentgarn mit abstehenden Filamentenden, wie es nach Beispiel 1 der DE-AS 23 08 031 erhalten werden kann.
  • Die Kurve c gibt das Verhalten von in gleicher Weise texturiertem Garn aus einem pillarmen Rohstoff wieder, das nach dem Stand der Technik hergestellt wurde. Die genauen Daten sind in Beispiel 2 dieser Anmeldung wiedergegeben.
  • Die Kurve d charakterisiert das Verhalten von sekundär gesponnenem Stapelfasergarn Nm 80/1 aus einem modifizierten pillarmen Polyester. Der Titer der Einzelfasern betrug 1,7 dtex und die Schnittlänge 38 mm.
  • Die Kurve e zeigt den Verlauf der Festigkeit eines erfindungsgemäßen Garns (vgl. Beispiel 1).
  • Die bei den untersuchten Garnen beobachteten Restfestigkeiten bei 200 cm Einspannlänge, angegeben als Prozentwert der Festigkeitswerte bei 5 cm Einspannlänge sowie die mit einem Uster-Gleichmäßigkeitsprüfer gemessene Ungleichmäßigkeit der untersuchten Garne sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt worden.
    Figure imgb0001
  • Die erfindungsgemäß erforderlichen Garnfestigkeiten werden erzielt bei relativ niedrigen Knickscheuerbeständigkeiten der abstehenden Filamentenden. Sie liegen vorzugsweise bei Werten zwischen 50 und 400 Touren. Diese geringen Knickscheuerbeständigkeitswerte der erfindungsgemäßen Garne sind sicherlich der Grund für das sehr gute Pillverhalten daraus hergestellter Flächengebilde , obwohl die erfindungsgemäßen Garne keine Drehung oder nur einen geringen Schutzdrall aufweisen.
  • Garne mit den gewünschten niedrigen Werten der Knickscheuerbeständigkeit können durch Verspinnen von fadenbildenden Polyesterrohstoffen mit geringer Viskosität, bevorzugt unter Einsatz eines mehrwertigen Vernetzungs-oder Verzweigungsmittels hergestellt werden.
  • Bei Einsatz von Trimethylolpropan als Modifizierungsmittel haben sich Zusätze zwischen 0,3 und 0,8 Gew.-%, speziell zwischen 0,5 und 0,7 Gew.-%; bewährt. Geringere Zusätze von z.B. 0,2 Gewichtsprozent reichen noch aus, um die Knickscheuerbeständigkeit des daraus erzeugten Garnes so abzusenken, daß freie Filamentenden gemäß der Offenbarung der DE-AS 23 08 031 entstehen. So geringe Zusätze von Trimethylolpropan sind aber nicht ausreichend, um die Knickscheuerbeständigkeit der abstehenden Filamentenden soweit abzusenken, daß hinreichend pillarme Flächengebilde aus derartigen Garnen entstehen. Diese Garne weisen auch nicht die Eigenschaften auf, die bei sekundär gesponnenen Stapelfasergarnen beobachtet werden können. Erhöht man den Zusatz an dem Modifizierungsmittel über den angegebenen Bereich hinaus auf z.B. 1 Gew.-% Tri- methylolprcpan, so werden Filamente mit außerordentlicher Sprödigkeit erhalten, das Garn ist nicht mehr verarbeitbar.
  • Ähnliche Grenzen bestehen auch für die anderen bekannten Modifizierungsmittel wie z.B. Trishydroxymethyläthan, Glyzerin, Pentaerythrit, 3-Hydroxy-2,2-bishydroxy-methyl- propionsäure, Trimellitsäuremethylester, Trimellitsäureanhydrid und ähnliche Verbindungen. Die notwendigen Zusatzmengen können in erster Näherung stöchiometrisch aus den obigen Angaben für den Trimethylolpropanzusatz errechnet werden, optimale Mengen können durch einfache Experimente ermittelt werden.
  • Überraschend hat sich ergeben, daß die erfindungsgemäßen Garne auch als echte Einkomponentengarne hergestellt werden können, d.h. als Garne, bei denen die Filamente untereinander im Titer, Profil und auch in den Orientierungsdaten gleich sind. Diese Garne lassen sich besonders einfach herstellen und erfordern keine speziellen Vorrichtungen.
  • Für manche Einsatzgebiete eignen sich aber auch Garne aus Filamenten aus einheitlichem Rohstoff jedoch unterschiedlichem Querschnitt und/oder Titer, um z.B. spezielle Griffeigenschaften zu erzielen. Diese Garne werden dann meist aus einer Spinndüse mit unterschiedlichen Düsenlöchern ersponnen.
  • Die erfindungsgemäßen Filamentgarne mit abstehenden Filamentenden, die aus gleichartigen Filamenten aus einem modifizierten Polyester bestehen, können nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Ein durch Zusatz von z.B. Trimethoxysilanäthan-phosphonsäurediäthylester, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Trimellitsäure modifizierter Faüenrohstoff aus Polyester wird in üblicher Weise zu Fäden versponnen, wobei vorzugsweise Aufwickelgeschwindigkeiten zwischen 1400 und 3000 m/min angewandt werden. Bei der Auswahl der üblichen Spinnpräparation, die vor dem Aufspulen auf die Spinnfäden aufgebracht wird, ist darauf zu achten, daß die Spinnfäden nach ihrer Präparierung einen Rißindex von mehr als 5 aufweisen. Es wurde nämlich gefunden, daß es möglich ist, Filamentgarne mit einer Vielzahl abstehender Filamentenden aus gleichartigen Einzelfilamenten durch eine Streck-Falschdrahttexturierung herzustellen, sofern durch geeignete Auswahl der Präparation für einen ausreichend hohen Wert des Rißindex gesorgt wird und das Zuliefergarn vor Einlauf in die eigentliche Texturierzone, d.h. in die Falschdrallspindel oder den Friktionsdrallgeber eine Knickscheuerbeständigkeit von weniger als 1500 Touren aufweist.
  • Während nämlich nach dem Verfahren der DE-AS 23 08 031 die Zahl der gebrochenen Filamente und das Pillverhalten der aus dem Garn hergestellten Flächengebilde zwangsläufig durch das Ausmaß der Modifizierung gegeben war, gestattet jetzt die Variation der angewandten Präparationen eine unabhängige Festlegung der Zahl der ge-brochenen Filamentenden.
  • Eine genaue Zuordnung der zu erwartenden Haarigkeit bei Verwendung von Präparationen bekannter Zusammensetzung kann bisher nicht gegeben werden, wohl aber ein einfaches Meßverfahren, das eine Vorhersage der zu erwartenden Haarigkeit gestattet. Es wurde gefunden, daß Filamente, die eine Knickscheuerbeständigkeit von weniger als 1500 Touren aufweisen und außerdem einen Rißindex von mehr als 5 besitzen, unter den Bedingungen der Falschdralltexturierung in der Texturierzone in unregelmäßigen Abständen brechen. Wird dieser Rißindex von 5 unterschritten, so erhält man beim Falschdrahttexturieren ein gekräuseltes Filamentgarn, das keine abstehenden Filamentenden aufweist, während bei einem Wert des Rißindex von beispielsweise 100 ein sehr haariges Filamentgarn erzeugt wird. Bevorzugt liegt der Rißindex im Bereich zwischen 10 und 100.
  • Die gefundene Korrelation zwischen dem Wert des Rißindex und der Haarigkeit des erzeugten voluminösen Filamentgarns gilt nur für Filamente, die eine verminderte Knickscheuerbeständigkeit von weniger als etwa 1500 Touren aufweisen. Derartige Filamente können durch die oben geschilderte Modifizierung des Polyester-Fadenrohstoffes erhalten werden. Filamente mit normaler Knickscheuerbeständigkeit (ca. 3000 bis 4000 Touren) ergeben dagegen keine derartige Haarigkeit bei einer Falschdrahtstrecktexturierung, auch wenn sie Rißindices größer 5 aufweisen. ' .
  • Der Zusammenhang zwischen Knickscheuerbeständigkeit und Pillneigung ist bereits in der DE-AS 23 08 031 ausführlich dargestellt worden. Bei der nach der vorliegenden Erfindung bevorzugten Verwendung unverstreckter, aber vororientierter Filamentgarne, speziell aus Polyestern wie Polyäthylenterephthalat ist es nicht erforderlich, daß die vorgelegten Spinngarne bereits vor der kombinierten Verstreckung und Texturierung die erforderliche geringe Knickscheuerbeständigkeit von weniger als 1500 Touren aufweisen. Die erforderliche geringe Knickscheuerbeständigkeit muß jedoch gegeben sein, wenn das Zuliefergarn den Drallgeber der eingesetzten Falschdrahttexturiervorrichtung erreicht. Die Bestimmung der Knickscheuerbeständigkeit erfolgt in diesem Fall an einer Probe eines optimal verstreckten Zuliefergarns. Hierbei werden jedoch meist höhere Werte der Knickscheuerbeständigkeit als bei der Strecktexturierung der Garne gefunden.
  • Der Rißindex gibt die Zahl der Spannungsrisse an, die bei einem Kaltverstrecken unverstreckter bzw. noch verstreckbarer Filamente je 1 mm Filament eines Spinnfadens beobachtet werden. Hierzu wird ein noch verstreckbares Stück Spinnfaden unter dem Mikroskop so angeordnet, daß die Einzelfilamente gut sichtbar sind. Das eine Ende dieses Spinnfadens wird fest eingespannt, das freie andere Ende über eine Rolle geführt und mit einem Gewicht so belastet, daß ein Verstreckvorgang langsam abzulaufen beginnt.
  • Während des Verstreckvorganges lassen sich dann, falls vorhanden, die Spaltrisse, welche über den Umfang der einzelnen Filamente verlaufen, beobachten. Der Rißindex wird nun derart bestimmt, daß man die Verstreckung soweit ablaufen läßt, bis sich maximal viele Risse gebildet haben. Hier beendet man die Verstreckung und bestimmt die Zahl der Risse pro Längeneinheit der Filamente in diesem Zustand. Der Rißindex gibt dann die Zahl der Risse je 1 mm Filament eines Spinnfadens an, bei dem die maximale Zahl an Rissen beobachtet wurde. Die Messung muß mehrfach durchgeführt werden, um einen gesicherten Mittelwert bestimmen zu können. Zur Veranschaulichung der zu beobachtenden , Spaltrisse wurde in der Figur 2 ein Einzelfilament (1) wiedergegeben, bei dem eine Anzahl von Spannungsrissen (2) beobachtet werden kann.
  • Wird die Verstreckung der Einzelfilamente weitergeführt, so verschwinden die Spannungsrisse wieder, der verstreckte Faden weist keine Spaltflächen oder ähnliches mehr auf und unterscheidet sich praktisch nicht in seinem Aussehen von einem Faden, der mit einer anderen Spinnpräparation präpariert wurde, die nicht zur Ausbildung von Spaltrissen führt.
  • Es wurde gefunden, daß eine weitgehende Proportionalität zwischen dem Rißindex und der Zahl der erzeugten abstehenden Filamentenden pro Längeneinheit beim Streckfalschdrahttexturieren besteht. Es ist daher ohne Schwierigkeiten möglich, durch entsprechende Auswahl einer Spinnpräparation einen bestimmten Rißindex bei noch verstreckbaren Fäden zu erzielen und damit auch die gewünschte Haarigkeit der voluminösen Filamentgarne vorherzubestimmen. Die an den Filamenten zu beobachtenden Knickscheuerwerte werden durch die Art der Präparation und daher auch von der Größe der gemessenen Rißindices nicht beeinflußt, d.h., daß bei diesem Verfahren die Größe der Knickscheuerbeständigkeit und damit das Pillverhalten daraus hergestellter Flächengebilde unabhängig von der gewünschten Haarigkeit eingestellt werden kann. Nur so ist es möglich, voluminöse, falschdrahttexturierte Filamentgarne mit einer Vielzahl einzeln abstehender Filamentenden aus gleichartigen Filamenten herzustellen.
  • Die eigentliche Strecktexturierung kann mit üblichen Falschdraht-Streckvorrichtungen durchgeführt werden. Als Drallgeber sind beispielsweise Spindeln mit Saphirsteg geeignet, bevorzugt läßt sich das Verfahren jedoch auch mit Hilfe von Friktions-Drallgebern durchführen.
  • Die Zahl der abstehenden Filamentenden-wird dabei, wie auch die Kräuseleigenschaften des texturierten Garnes, von den Strecktexturierbedingungen beeinflußt, die einfache Zuordnung zwischen Rißindex und Haarigkeit gilt also nur bei sonst unveränderten Parametern.
  • Zur Veranschaulichung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen. Die Bestimmung einer Reihe von Meßgrößen, wie z.B. der Pillneigung und der Knickscheuerbeständigkeit, ist aus der Literatur bekannt und beispielsweise in der DE-AS 23 08 031 ausreichend beschrieben.
  • Die Haarigkeit der erhaltenen voluminösen Filamentgarne wurde mit Hilfe eines Shirley Yarn Hairiness Meter der Firma Shirley Development Ltd., England bestimmt. Mit diesem Gerät werden beispielsweise mehr als 2 mm aus dem Garnverband abstehende Filamentenden auf optischem Wege festgestellt und registriert.
    • Beispiel 1
  • Ein erfindungsgemäßes Haargarn wurde aus einem Polyäthylenterephthalat-Rohstoff hergestellt, der mit 0,5 % Trimethylolpropan modifiziert war. Das Polymerisat wies eine relative Viskosität von 1,57 auf, gemessen an einer Lösung von 1 g in 100 ml einer Mischung Phenol-Tetrachloräthan (Gewichtsverhältnis 3:2) bei 25°C. Dieses Material wurde mit einer Temperatur von 285°C durch Düsen gepreßt, die 16 Bohrungen mit 0,30 mm Durchmesser und 32 Bohrungen mit 0,25 mm Durchmesser aufwiesen. Die Fördermenge betrug 30 g/min, die Aufspulgeschwindigkeit der Spinnfäden 1500 m/min.
  • Vor der Aufspülung wurde eine 12%ige wässrige Emulsion einer Präparation auf die Spinnfäden aufgebracht. Die Präparation hatte die folgende Zusammensetzung:
    • 47 Gewichtsteile Trimet-hylolpropantrilaurat 26 Gewichtsteile Polycxyäthylensorbithexaoleat 20 Gewichtsteile Äthylenoxid-Propylenoxid-Copolymerisiat Molekulargewicht ca. 3000 20 Gewichtsteile n-Nonylphenol 10 AeO (Äthylenoxid) 5 Gewichtsteile Ölsäure 2 Gewichtsteile Kaliumhydroxid
  • Bei den einzelnen Präparationsbestandteilen wurden Handelsprodukte üblicher Reinheit eingesetzt. Der Präparationsauftrag, gemessen als Methanolextrakt,betrugt 0,5 % bezogen auf das Gesamtgewicht der Fäden. Der Rißindex, gemessen unter dem Mikroskop betrug 27. Die Knickscheuerbeständigkeit wurde an Einzelfilamenten gemessen, die um den Faktor 1 : 2,3 verstreckt worden waren; sie betrug 420 Touren.
  • Der erhaltene Spinnfaden wurde als Zuliefergarn einer Texturiermaschine vorgelegt, die mit einem 1,5 m langen Bügeleisen und einem dreiachsigen Frikticn&drallgeber, bestehend aus 12 Scheiben mit Keramikoberfläche der Feldmühle AG, Rauhigkeit 50, ausgestattet war. Das Verstreckverhältnis beim Texturieren wurde auf den Faktor 1 : 2,3 eingestellt. Der Heizer wies eine Temperatur von 190°C auf. Die Spannung vor und nach dem Drallgeber betrug 20 cN, die Spulgeschwindigkeit 320 m/min.
  • Das so hergestellte voluminöse Haargarn vom Titer dtex 87 f 32+16 zeichnete sich durch eine Vielzahl von abstehenden Filamentenden aus. Seine Haarigkeit wurde mit Hilfe des Shirley Hairiness Testers zu 900/100 m bestimmt, wobei hier abstehende Filamentenden ab 1 mm erfaßt wurden. Das Festigkeitsverhalten in Abhängigkeit von der Einspannlänge ist als Kurve e in der Figur 1 wiedergegeben. Die rinkräuselung K 1 betrug 13,5 %, die Dehnung 15%. Die Knickscheuerbeständigkeit der abstehenden Filamentenden lag bei 250 für die Filamente mit einem Einzeltiter von 1,4 dtex und bei 135 für die Filamente mit einen Einzeltiter von 2,7 dtex.
    • Beispiel 2 (Vergleich)
  • Der im ersten Teil des Beispiels 1 beschriebene Spinnversuch wurde unter genau gleichen Bedingungen wiederholt, diesmal jedoch unter Verwendung einer 15%igen wässrigen Emulsion einer Präparation der folgenden Zusammensetzung:
    • 95 Gewichtsteile Pentaerythritäthoxylat-propoxilat (4 : 1) 5 Gewichtsteile Kalium-dilaurylphosphat
  • Der Präparationsauftrag , gemessen als Methanolextrakt, betrug ebenfalls 0,5 %, der Rißindex jedoch 0. Auch ein so präparierter Spinnfaden wurde unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungen strecktexturiert, wobei ein voluminöses Filamentgarn erhalten wurde, das jedoch keinerlei gebrochene Filamentenden aufwies. Der Verlauf der Festigkeit dieses Garnes in Abhängigkeit von der Einspannlänge entspricht der Kurve c der Figur 1.
    • Beispiel 3
  • Ein erfindungsgemäßes Zuliefergarn vom Spinntiter dtex 300 f 64 wurde durch Verspinnen eines mit 0,5 Gew.-% Trimethylolpropan modifizierten Polyäthylenterephthalat der relativen Viskosität 1,57 hergestellt. Die Spinnfäden waren mit einer wässrigen Emulsion der Präparation entsprechend Beispiel 1 vor dem Aufwickeln in üblicher Weise präpariet worden, der Präparationsauftrag betrug 0,75 %, die Aufwickelgeschwindigkeit der frisch gesponnenen Fäden 500 m/min. An den erhaltenen Spinnfäden wurde ein Rißindex von 14 gemessen.
  • Spinnfäden, die 1 : 2,2 erstreckt waren, wiesen eine Knickscheuerbeständigkeit von ca. 450 Touren auf.
  • Diese Garne wurden einer Strecktexturierung unterworfen, bei der ein 3-achsiger Friktionsdrallgeber, bestehend aus 12 Scheiben mit Keramikoberfläche der Rauhigkeit 50 (Hersteller Feldmühle AG), den Falschdrall erzeugt. Die Zuliefergarne wurden hier 1 : 2,54 verstreckt, die Texturiertemperatur lag bei 195°C, der Endtiter des gekräuselten Haargarnes betrug dtex 123 f 64.
  • Die so hergestellten, erfindungsgemäßen Haargarne zeigten eine Haarigkeit von 393/100 m Garn (Haare über 2 mm), einen K1-Wert von 14%sowie eine Knickscheuerbeständigkeit von 258. Der Verlauf der Festigkeit mit der Einspannlänge des Garns war praktisch nicht unterscheidbar von der Kurve d in Figur 1 für das sekundär gesponnene Fasergarn.
  • Die Werte der Einkräuselung K1 wurden gemäß den Angaben auf S 12 der DE-CS 22 11 843 gestimmt.

Claims (5)

1. Voluminöses, falschdrahttexturiertes Filamentgarn mit einzelnen abstehenden Filamentenden, das aus Filamenten eines einheitlichen Polyesterrohstoffes aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß seine Festigkeit bei 5 cm Einspannlänge kleiner als etwa 1,7 cN/dtex jedoch größer als 1,3 cN/dtex ist und die Festigkeit bei 200 cm Einspannlänge weniger als '75 % der Festigkeitswerte bei 5 cm Einspannlänge, mindestens jedoch 0,8 cN/dtex, beträgt und daß die Gleichmäßigkeit des Garnes besser als 3 Uster-% ist.
2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die abstehenden Filamentenden eine Knickscheuerbeständigkeit von etwa 50 bis 400 Touren aufweisen.
3. Garn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente des Garnes untereinander gleich sind.
4. Garn nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente als fadenbildende Substanz ein modifiziertes Polyäthylenterephthalat der relativen Viskosität 1,5 bis 1,65, bevorzugt 1,55 bis 1,60 aufweisen.
5. Garn nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenbildende Substanz aus Polyäthylenterephthalat besteht, das durch Zusatz von 0,3 bis 0,8 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 0,7 Gewichtsprozent Trimethylolpropan oder einem anderen'Vernetzungsmittel in entsprechendem stöchiometrischen Verhältnis, modifiziert ist.
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