EP0052268A1 - Zwirn und Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung - Google Patents

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EP0052268A1
EP0052268A1 EP81109011A EP81109011A EP0052268A1 EP 0052268 A1 EP0052268 A1 EP 0052268A1 EP 81109011 A EP81109011 A EP 81109011A EP 81109011 A EP81109011 A EP 81109011A EP 0052268 A1 EP0052268 A1 EP 0052268A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
binding
sewing
threads
melting point
Prior art date
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Application number
EP81109011A
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English (en)
French (fr)
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EP0052268B1 (de
Inventor
Bruno Schwarz
Emil Heiniger
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Zwicky & Co AG
Original Assignee
Zwicky & Co
Zwicky & Co AG
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Publication date
Application filed by Zwicky & Co, Zwicky & Co AG filed Critical Zwicky & Co
Priority to AT81109011T priority Critical patent/ATE12404T1/de
Publication of EP0052268A1 publication Critical patent/EP0052268A1/de
Application granted granted Critical
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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
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads

Definitions

  • the present invention relates to a thread with at least one binding thread made of nozzle-spinnable plastic, as well as a method for its production and the use of threads in weaving, knitting and knitting.
  • a single thread is produced with a multifilament (multi-fibrillated) thread in the S direction with specific twists per meter, depending on the material type and Titer.
  • Two or more continuous yarns pre-twisted in the S direction are now twisted together in the Z direction, with the appropriate twists per meter, according to the titer and the number of twist components. This is done on a specialist twisting machine, but can also be carried out according to a previous specialist process, on multi-tier or double wire twisting machines.
  • the sewing thread is wound onto a fixation drum with a certain tension (stretching), depending on the titer and type of material, and the material is then heat-set on the fixation drum in an autoclave (nylon) or in an electric oven (polyester).
  • the temperature for nylon is approx. 100 - 140 ° C and the treatment time is approx. 80 - 130 min, for polyester 160 - 200 ° C and 80 - 140 min.
  • the second process differs from the first in that the drawing and the heat setting are carried out in one process (continue process), the drawing, the Adjust the temperature and the treatment time according to the titer, the type of material and the deduction.
  • the stretching and the thermofixation ensure that the chain-shaped fiber building blocks are oriented in the longitudinal direction of the twisted yarns. Depending on the type of treatment, this also affects the final strength, the final shrinkage, the final elongation and the color affinity of the sewing thread, in addition to the thread calming.
  • the staple fiber production (synthetic cut fibers) takes place. with certain natural yarns, the staple fiber production, then the staple fibers are spun in the S direction with certain twists per meter (according to titer and intended use).
  • the cotton three-cylinder process
  • the Schappespinnmaschine are used.
  • the type of yarn originally determined the spinning process (silk, cotton).
  • the remaining process processes only differ from the continuous twist in that all staple fiber sewing threads are subjected to a gassing process (burning off the above fibers) after the finished twist production.
  • one or more multifilament or monofilament yarns are spun with natural or synthetic staple spun.
  • the conventional ring spinning machine serves as the production machine.
  • the core yarns e.g. made of cotton and the core made of polyester, so the stretch-thermal fixation of the core yarn has to take place before spinning.
  • twisting back pessation leads to unpleasant side effects especially with continuous sewing threads made of polyamide and polyester.
  • the twisting is subjected to so much pressure that a backlog of twine is unavoidable. This leads to wrinkles in the sewing thread, ultimately to the formation of nodules, which inevitably leads to needle breakage, defective needle plate and finally to rejects.
  • nubs in all known staple fiber and spun sewing threads presents the greatest problem in terms of sewability.
  • staple fiber sewing threads the insufficiently bound stacks are stored at the eye of the needle and thus lead to needle or thread breakage.
  • spun sewing threads the greatest danger is postponing the spinning, which in turn leads to pimples (thickening) at the eye of the needle and usually results in a thread break or a needle break.
  • the cause is a result of the insufficient connection between the individual components of the thread.
  • a method for producing a thread bundle made of thermoplastic material is known, the threads of the thread bundle being arranged next to one another and at least one binding thread made of thermoplastic material being provided under the threads, the thread bundle being treated at elevated temperature, so that the binding thread melts and fills the spaces between the threads forming the bundle of threads.
  • the bundle of threads is thermally treated stress-free and is therefore not sealed to the outside. Therefore, the material of the molten binding thread emerges from the thread bundle and forms a rough surface which prevents further processing.
  • These yarns are therefore e.g. unusable for sewing purposes.
  • such structures are wire-like and therefore completely inflexible (DE-AS 2 204 119).
  • thermoplastic yarn is wound or. is twisted This yarn thus remains in the center of the thread bundle in a straight line as a supporting component.
  • the present invention aims to create a thread with an optimal, permanent connection between the individual thread components, without impairing the flexibility of the finished thread.
  • the thread according to the invention fulfills these conditions, which is distinguished by the fact that the binding thread has a melting point below 155 ° C. and an elongation at break of more than 25%, and that it bonds with the individual thread components at least under pressure.
  • the threads produced by "Emser-Werke” are used as connectors or connecting threads between the twist components.
  • Such threads consist of a copolyamide derived from at least 3 polyamide-forming monomer components, as is e.g. in U.S. Patent No. 4,225,699 is described in detail.
  • the input tensions in a double-thread conveyor 7 for the 550 dtex yarns May not exceed 0.02 gr. Per dtex.
  • the inlet tension of the connecting thread B in the conveyor 7 must not fall below 0.18 gr per dtex.
  • Finished thread depending on the final titer, is a multifilament or monofilament copolyamide or Copolyester thread, which makes up a share of 0.5 - 15% of the final titer, also twisted as a connector.
  • the final twist is then produced by winding three first twisting units AAB on a specialist twisting machine analogous to that according to FIG. 1 in the Z direction with 150-200 turns per meter to a finished twist C on a bobbin 8 (FIGS. 3, 4).
  • a finished twisting unit (FIG. 4) is rewound (stretched) on a fixation drum on a parallel stretch winder with a tension of 600-1,100 gr.
  • the sewing thread is formed on the fixation barrel in an autoclave at a steam temperature of 110 - 140 min treated with one or more Eisenvakua - 140 0 C during 80th
  • the chain-shaped fiber building blocks are oriented in the longitudinal direction of the thread.
  • the sewing thread manufacturing process Nm 40/3 is basically the same as in embodiment 1.
  • a parallel multifilament 235 dtex yarn nylon 6.6, high tenacity, is pre-twisted with 530 - 560 turns per meter in the S direction on a multi-tier twisting machine (first twisting).
  • the best cotton quality (pile length) is used for cotton sewing threads.
  • the spinning is carried out on three-cylinder cotton spinning machines.
  • the endless spun yarn is converted into cut stacks for the synthetic staple thread.
  • the connecting yarns used for the connection are reworked from continuous yarns to cut staple fibers. It is important to ensure that the connecting stacks of cut are 30 - 40% shorter than the staple fibers to be connected (yarn character).
  • the staple fibers to be joined (cotton, polyester, etc.) are mixed homogeneously with the joining cut fibers in the ratio: 0.5 ⁇ 15% connecting fibers.
  • Cut staple fiber sewing thread process is in the finished twisting process, as described in embodiment 2 for the section finished yarn production, an endless connection yarn with the corresponding thermal properties, also twisted in the respective quantity ratio.
  • Three spinning units are assembled on a protection twist machine with 20 Z-turns per meter.
  • a unit is twisted on a Hamelz twisting machine to 600 - 700 turns per meter in the Z direction.
  • the gassing is e.g. on a Mettler gassing machine, heated with propane gas or electrically, with a discharge of 550 - 700 meters per minute.
  • the mercerization is advantageously dispensed with, since an increase in strength is achieved anyway by connecting the staple fibers.
  • connection process takes place with cotton sewing thread in an autoclave at 120 o C, with one or more vacuums, for 50 - 110 min on the gas spools.
  • Staple fiber (cut fiber) sewing threads made of synthetic yarns correspond to the cotton sewing thread process with the necessary thermal and technical modifications.
  • the cotton sewing thread produced according to the connection of the individual sewing thread components according to the invention, in any case requires a one-bath two-step dyeing, which is unnecessary for the synthetic staple fiber sewing threads with the right choice of thread (nylon or polyester).
  • the first possible procedure can be found in the section on staple thread.
  • a compound yarn titer depending on the desired final titer, is added to the first twisted core yarn (one or more times) during the spinning process.
  • connection process has to take place, which in the autoclave or. Electric oven, depending on the type of core yarn, is made under tension.
  • the connector When twisting, the connector forms the "inlay” that is known as “core” on ropes, which becomes more and more tightly wrapped as the number of turns increases and becomes more and more inaccessible from the outside.
  • the number of twists must be so high that even during the thermal treatment of the thread, in which the connector melts, no connector material can escape to the outside of the thread surface.
  • connection cut stacks located on the yarn surface are washed away during the dyeing process.
  • Any thread made of spinnable plastic can be used as a connector or connecting thread, provided that it has sufficient elongation at break of over 25%, for example between 30 and 50%, preferably between 35 and 40% and has a melting point that , depending on the application, is between 70 and 155 0 C.
  • Such a thread must also - at least under pressure - be able to form an adhesive connection with other textile threads.
  • These yarns are threads made from a copolyamide which is derived from at least 3 unbranched and saturated randomly distributed monomer components forming polyamide.
  • the copolyamide has an average amide frequency of 1 -CONH- to 6.4 - 7.4 -CH 2 - (or 1 -CH 2 - to 0.156 - 0.135 -CONH-). It contains 10 - 60 mol% of each monomer component, based on the total molar approach of the sum of all monomer components. The sum of the Mol% batches of all monomer components are equal to 100.
  • the threads made of this material have melting points below 155 ° C.
  • the advantages of the twists according to the invention in terms of sewing technology are the following, essential advantages:
  • the twisted products according to the invention can be produced on all conventional twist manufacturing devices without major changes to the equipment.

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Abstract

Der Zwirn hat einen bindenden Faden mit einem Schmelzpunkt unter 155°C und einer Reissdehnung von über 25%. Dieser Faden geht mindestens unter Druck mit den einzelnen Zwirnkomponenten eine Klebverbindung ein. Diese Copolyamidgarne, unter der Bezeichnung "Trenngarne" bekannt, verfügen bei deren Verwendung als Verbindungsfaden über diese wichtigen Eigenschaften, welche allerdings nur unter ganz bestimmten Bedingungen zum Tragen kommen, dann nämlich, wenn man den Zwirn einer thermischen Behandlung zwischen 70 und 155°C unterzieht, wobei man die thermische Behandlung, vorzugsweise mit mindestens einem Zwischenvakuum, während mindestens 30 min, z.B. zwischen 50 und 140 min, insbesondere in einem Autoklaven, vornimmt. Dabei ist es sehr wichtig, dass man die thermische Behandlung am verstreckten Zwirn vornimmt, insbesondere an einem bis in den Bereich der maximalen Zugfestigkeit verstreckten Zwirn. Dadurch wird ein Zwirn mit einer optimalen, bleibenden Verbindung zwischen den einzelnen Zwirnkomponenten erzeugt, ohne dass diese Verbindung die Flexibilität des fertigen Zwirns ungünstig beeinflusst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zwirn mit mindestens einem bindenden Faden aus düsenspinnbarem Kunststoff sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und eine Verwendung von Zwirnen in der Weberei, Wirkerei und Strickerei.
  • Beim Herstellungsverfahren eines konventionellen Endlosnähzwirns wird je nach dem gewünschten Endtiter (gr. pro 9'000 m, zwei- oder mehrfach) ein Einfachzwirn hergestellt, mit einem Multifil (mehrfibrilligen) Garn in S-Richtung mit bestimmten Drehungen pro Meter, je nach Materialart und Titer.
  • Dies kann vorzugsweise auf einer Etagenzwirnmaschine (nach vorgängigem Umspulprozess) oder auf einer Ringzwirnmaschine (Fachzwirnmaschine) direkt ab Spulkörper geschehen. In neuester Zeit wird dieser Prozess auch für Nähzwirne auf Doppeldrahtzwirnmaschinen durchgeführt.
  • Zwei oder mehrere in S-Richtung vorgezwirnte Endlosgarne werden nun in Z-Richtung, mit den geeigneten Drehungen pro Meter, entsprechend dem Titer und der Zwirnkomponentenzahl zusammengezwirnt. Dies geschieht auf einer Fachzwirnmaschine, kann aber auch nach vorgängigem Fachprozess, auf Etagen- oder Doppeldrahtzwirnmaschinen durchgeführt werden.
  • Sowohl bei Natur- als auch bei synthetischen Garnen ist nach der Verzwirnung ein Fixationsprozess unerlässlich.
  • Z.B. wird Seide wie auch Kunstseide in einem Autoklaven auf den Zwirnspulen gedämpft. Die Temperatur und Behandlungszeit richten sich nach den Zwirntouren pro Meter. Die Temperatur beträgt in der Regel 40 - 75°C, die Behandlungszeit (Evakuieren und Dämpfen) ca. 40 min. Im Fachjargon wird dieser Prozess mit Zwirnberuhigung bezeichnet.
  • Anders verhält es sich bei den synthetischen Fasern, wie Nylon und Polyester. Beide Fasergruppen werden bei der Nähzwirnherstellung einer Streck-Thermo-Fixierung unterzogen. Es gelangen dabei üblicherweise zwei Verfahren zur Anwendung.
  • Bei dem einen Verfahren wird der Nähzwirn mit einer bestimmten Spannung (Verstreckung), nach Titer und Materialart, auf eine Fixationstrommel gespult, anschliessend wird das Material auf der Fixationstrommel im Autoklaven (Nylon) oder im Elektroofen (Polyester) thermofixiert.
  • Bei Nylon beträgt die Temperatur ca. 100 - 140°C und die Behandlungsdauer ca. 80 - 130 min, bei Polyester 160 - 200°C und 80 - 140 min.
  • Das zweite Verfahren unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass die Verstreckung und die Thermofixierung in einem Prozess (Continueverfahren) durchgeführt werden, wobei sich die Verstreckung, die Temperatur und die Behandlungszeit nach dem Titer, der Materialart und dem Abzug richten.
  • Mit der Verstreckung und der Thermofixation wird erreicht, dass die kettenförmigen Faser-Bausteine in der Längsrichtung der verzwirnten Garne orientiert werden. Ferner werden damit, je nach Behandlungsart, nebst der Zwirnberuhigung die Endfestigkeit, der Endschrumpf, die Enddehnung und die Farbaffinität des Nähzwirns beeinflusst.
  • Die Nähzwirne aus Stapel- oder Schnittfasern, sowohl aus Natur- als auch aus Synthetikfasern, erfahren in der Nähzwirnherstellung nur leicht modifizierte Herstellungsprozesse gegenüber den Endlosgarnen.
  • Nach der Endlosverspinnung erfolgt die Stapelfaserherstellung (synthetische Schnittfasern) resp. bei gewissen Naturgarnen die Stapelfasergewinnung, anschliessend werden die Stapelfasern in S-Richtung mit bestimmten Drehungen pro Meter (nach Titer und Verwendungszweck) versponnen.
  • Zur Anwendung gelangen in der Regel das Baumwoll-(Dreizylinderverfahren) und das Schappespinnverfahren. Ursprünglich bestimmte die Garnart das Spinnverfahren (Seide, Baumwolle).
  • Mit beiden Spinnverfahren werden heute synthetische Stapelfasern gesponnen, welche z.B. unter den Bezeichnungen Schappe- oder Baumwolle gesponnener Polyester bekannt sind.
  • An die Stelle der Erstzwirnherstellung bei Endlosgarnen tritt bei der Stapelzwirnherstellung die S-Verspinnung.
  • Die verbleibenden Verfahrensprozesse unterscheiden sich nur noch von der Endloszwirnung, indem alle Stapelfasernähzwirne nach der Fertigzwirnherstellung einem Gasierprozess (Abbrennen der vorstehenden Fasern) unterzogen werden.
  • Zu erwähnen ist noch, dass die hochwertigen Baumwollnähzwirne anstelle der Fixation, einem zusätzlichen Mercerisationsprozess unterzogen werden, zwecks Erhöhung der Festigkeit um ca. 8 - 10%, welcher auch noch zur Verbesserung der Garnsauberkeit beiträgt.
  • Beim Kerngarnspinnverfahren werden ein oder mehrere Multifil- oder Monofilgarne, vorzugsweise aus Polyester, mit Natur- oder synthetischem Stapelgespinnst umsponnen. Als Produktionsmaschine dient die herkömmliche Ringspinnmaschine.
  • Bestehen die Umspinngarne z.B. aus Baumwolle und der Kern aus Polyester, so hat die Streck-Thermo-Fixierung des Kerngarnes vor der Umspinnung stattzufinden.
  • Die weiteren Nähzwirnveredlungsprozesse,wie Färbung, Gleitend-Ausrüstung und Aufmachung haben zur Erfindung keine direkte Beziehung und werden demzufolge in der Beschreibung vernachlässigt.
  • Die Neigung zur Zwirnaufdrehung bei herkömmlichen Zwirnen, insbesondere Nähzwirnen, ist besonders bei allen Naturgarnnähzwirnen, ob Stapel- oder Endlosgarne, wie z.B. Seide, Baumwolle oder Leinen, gravierend. Es führt beim Nähprozess zu Fadenrissen, reduzierter Nähfestigkeit des Nähgutes sowie zu Schwierigkeiten beim Einführen des Fadens ins Nadelöhr. Ausserdem wird das Abknüpfen des Nahtendes dadurch erschwert.
  • Auch die Zwirnrückstauneigung führt besonders bei Endlosnähzwirnen aus Polyamid und Polyester zu unangenehmen Folgeerscheinungen. Beim Vernähen von Leder, Matratzenstoffen, Sicherheitsgurten etc. wird die Verzwirnung einem so starken Druck ausgesetzt, dass ein Zwirnrückstau unvermeidlich ist. Dieser führt zu Krängeln im Nähzwirn, schliesslich zu Knötchenbildung, was unweigerlich zu Nadelbruch, defekter Nadelplatte und schliesslich zu Ausschuss führt.
  • Ferner bereitet die Noppenbildung bei allen bekannten Stapelfaser- und Umspinn-Nähzwirnen das grösste Problem bei der Vernähbarkeit. Bei den Stapelfaser-Nähzwirnen werden die ungenügend gebundenen Stapel am Nadelöhr aufgespeichert und führen so zu Nadel-oder Fadenbruch. Bei den Umspinn-Nähzwirnen besteht die grösste Gefahr in der Aufschiebung der Umspinnung, was wiederum zu Noppenbildung (Verdickungen) beim Nadelöhr führt und in der Regel einen Fadenriss oder einen Nadelbruch zur Folge hat.
  • Alle bis heute bekannten Nähzwirnherstellungsverfahren verfügen mehr oder weniger über die vorgängig beschriebenen Nachteile.
  • Die Ursache ist eine Folge der ungenügenden Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten des Zwirns.
  • Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fadenbündels aus thermoplastischem Material bekannt, wobei die Fäden des Fadenbündels nebeneinander angeordnet sind und unter den Fäden wenigstens ein bindender Faden aus thermoplastischem Material vorgesehen ist, wobei das Fadenbündel bei erhöhter Temperatur behandelt wird, so dass der bindende Faden schmilzt und die Zwischenräume zwischen den das Fadenbündel bildenden Fäden ausfüllt. Bei diesem Verfahren wird das Fadenbündel spannungsfrei thermisch behandelt und dadurch nach aussen nicht abgedichtet. Daher tritt das Material des geschmolzenen bindenden Fadens aus dem Fadenbündel aus und bildet eine rauhe, die Weiterverarbeitung hemmende Oberfläche. Diese Garne sind daher z.B. für Nähzwecke unbrauchbar. Zudem sind solche Gebilde drahtähnlich und mithin völlig unflexibel (DE-AS 2 204 119).
  • Es ist ferner ein Verfahren bekannt geworden, nach dem das thermoplastische Garn umsponnen, resp. umzwirnt wird Dieses Garn bleibt somit im Zentrum des Fadenbündels geradlinig als mittragende Komponente bestehen.
  • Nach dieser Verzwirnung, resp. Umspinnung wird dieses Textilprodukt thermisch so behandelt, dass die Ummantelung mit dem Kern, der thermoplastischen Garnseele, eine Verbindung eingeht, ohne jedoch den Querschnitt der thermoplastischen Garnseele zu verändern; es wird somit durch die Fixation zwischen den Zwirnkomponenten und einzelnen Kunststoffpartikeln keine Verbindung hergestellt, da u.a. entsprechende Drucke und Fixationstemperaturen fehlen. Dieses bekannte Verfahren bedingt einen verhältnismässig grossen thermoplastischen Garnanteil. Dies hat zur Folge, dass solches Garn infolge des sehr hohen Dehnungskoeffizienten (5-lOx grösser als z.B. Polyamid 66) für diverse Einsatzgebiete unbrauchbar ist. Eine Fixation, d.h. Steuerung der Dehnung, ist mit diesem Verfahren und dem daraus resultierenden Produkt nicht möglich. Daher ist ein solcher Faden für den Einsatz als Nähfaden für Oberbekleidung etc. unbrauchbar (US-PS 2 313 058).
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Zwirns mit einer optimalen, bleibenden Verbindung zwischen den einzelnen Zwirnkomponenten, ohne Flexibilitätsbeeinträchtigung des fertigen Zwirns.
  • Diese Bedingungen erfüllt der erfindungsgemässe Zwirn, welcher sich dadurch auszeichnet, dass der bindende Faden einen Schmelzpunkt unter 155°C und eine Reissdehnung von über 25% aufweist, und dass er mindestens unter Druck mit den einzelnen Zwirnkomponenten eine Klebverbindung eingeht.
  • Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Beispielen und einer Zeichnung erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine rein schematische Darstellung einer Fachzwirnmaschine für das Zwirnen des modifizierten Nylons mit mittigem Verbindungsfaden,
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Vor- oder Erstzwirn, in schematischer Darstellung,
    • Fig. 3 eine rein schematische Darstellung einer Fertigzwirnmaschine,
    • Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Fertigzwirn, vor dem Verbindungsprozess, in schematischer Darstellung,
    • Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Fertigzwirn nach Fig. 4, nach dem Verbindungsprozess.
  • Als Verbinder oder Verbindungsfaden zwischen den Zwirnkomponenten gelangen die von den "Emser-Werken" hergestellten Fäden zur Anwendung. Solche Fäden bestehen aus einem von mindestens 3 Polyamid bildenden Monomerkomponenten abgeleiteten Copolyamid, wie dies z.B. in der US-Patentschrift No. 4 225 699 im einzelnen beschrieben ist.
  • Diese Copolyamidgarne, unter der Bezeichnung "Trenngarne" bekannt, verfügen bei deren Verwendung als Verbindungsfaden über wichtige Eigenschaften, welche allerdings nur unter ganz bestimmten Bedingungen zum Tragen kommen (wie dies an anderer Stelle eingehender erläutert wird).
  • Bei allen möglichen Zwirntechnologien zur Herstellung von Nähzwirnen ist darauf zu achten, dass der Verbindungsfaden nach der Verzwirnung möglichst nahe vom Zwirnzentrum, zwischen den Nähzwirnkomponenten plaziert ist. Dies wird durch die entsprechenden Einlaufspannungen, wie in den umschriebenen Ausführungsbeispielen 1 und 2 präzisiert, erreicht. (Ausgenommen sind die Umzwirn- und Umspinnverfahren, bei welchen sich diese Voraussetzungen verfahrensbedingt ergeben.)
    • Ausführungsbeispiel 1
  • In der Folge wird der Herstellungsprozess für einen Nähzwirn Nm 8/3 Endlosnähzwirn, Nylon 6.6 hochfest und die Verbindung der Fadenkomponenten mit einem Copolyamidfaden, Schmelzpunkt 110°C, erläutert.
  • Einsatzgebiete: Leder-, Matratzen-, Polstermöbel-und Gurtenindustrie.
  • Für die Erstzwirnherstellung werden auf einer Fachzwirnmaschine 1 (Fig. 1) zwei parallele Multifil 550 dtex Garne, z.B. N 6.6 hochfest, A und ein Parallel-Multifil-Verbindungsfaden 78 dtex B mit 250 - 300 Drehungen pro Meter von Spulen 3, 4 und 5 abgezogen und miteinander in S-Richtung verzwirnt, wobei die Einlaufspannungen in ein Fachzwirnförderwerk 7 bei den 550 dtex Garnen 0,02 gr. pro dtex nicht übersteigen dürfen. Dagegen darf die Einlaufspannung des Verbindungsfadens B in das Förderwerk 7 0,18 gr. pro dtex nicht unterschreiten.
  • Der Grund dafür liegt in der besseren Einlagerung des Verbindungsfadens B bei der Verzwirnung zwischen die beiden 550 dtex Garne A (Fig. 2).
  • Beim Erstzwirn resp. Fertigzwirn, je nach Endtiter, wird beim entsprechenden Zwirnprozess ein Multifil-oder Monofil-Copolyamid- resp. Copolyester-Faden, welcher einen Anteil von 0,5 - 15% am Endtiter ausmacht, als Verbinder mitgezwirnt.
  • Die Fertigzwirnherstellung erfolgt anschliessend, indem drei Erstzwirneinheiten AAB wiederum auf einer Fachzwirnmaschine analog derjenigen gemäss Fig. 1 in Z-Richtung mit 150 - 200 Drehungen pro Meter zu einem Fertigzwirn C auf eine Spule 8 gespult werden (Fig. 3, 4).
  • Eine Fertigzwirneinheit (Fig. 4) wird auf einer Parallel-Streckspulmaschine, mit einer Spannung von 600 - 1'100 gr., auf eine Fixationstrommel umgespult (verstreckt).
  • Anschliessend wird der Nähzwirn auf der Fixationstrommel im Autoklaven mit einer Dampftemperatur von 110 - 1400C während 80 - 140 min mit einem oder mehreren Zwischenvakua behandelt. Bei diesem Prozess werden die kettenförmigen Faserbausteine in Längsrichtung des Zwirns orientiert.
  • Zugleich findet die Verbindung der einzelnen Garnkomponenten A und B statt. Die gleichen Ergebnisse können mit der beschriebenen Continue-Fixation erzielt werden (Fig. 5).
  • Alle übrigen Veredlungsprozesse erfolgen nach den heute üblichen Verfahren für Nähzwirne.
    • Ausführungsbeispiel 2
  • Der Nähzwirnherstellungsprozess Nm 40/3 erfolgt grundsätzlich gleich wie beim Ausführungsbeispiel 1.
  • Es wird auf einer Etagenzwirnmaschine ein Parallel-Multifil 235 dtex Garn Nylon 6.6, hochfest, mit 530 - 560 Drehungen pro Meter in S-Richtung vorgezwirnt (Erstzwirn).
  • Drei derartige Erstzwirneinheiten und ein Multifil-Verbindungsgarn 44 dtex, versehen mit einem Schutzdrall, werden auf einer Fachzwirnmaschine mit 360 - 390 Drehungen pro Meter in Z-Richtung zusammengezwirnt.
  • Folgende Einlaufspannungsgrenzen ins Fachzwirnförderwerk müssen eingehalten werden: Beim 235 dtex Faden darf die Spannung 0,025 gr. pro dtex nicht überschreiten und beim Verbindungsfaden 44 dtex darf die Einlaufspannung ins Förderwerk von 0,25 gr. nicht unterschritten werden.
  • Streck-, Fixations- und Verbindungsprozess sowie die weiteren Veredlungsprozesse sind ohne Abänderungen dem Ausführungsbeispiel 1 zu entnehmen.
  • Für Baumwollnähzwirne wird die beste Baumwollqualität (Stapellänge) eingesetzt. Die Verspinnung wird auf Dreizylinder-Baumwollspinnmaschinen durchgeführt.
  • Für die synthetischen Stapelgarn-Nähzwirne wird das endlos gesponnene Garn zu Schnittstapeln umgearbeitet.
  • Prinzipiell gibt es bei den Stapelfaser-Nähzwirnen zwei mögliche Verfahrensprozesse, um die erfindungsgemässen Nähzwirnprodukte herzustellen.
  • Beim ersten möglichen Verfahren werden die der Verbindung dienenden Verbindungsgarne von Endlosgarnen zu Schnittstapelfasern umgearbeitet. Dabei ist darauf zu achten, dass die verbindenden Schnittstapel 30 - 40% kürzer sind, als die zu verbindenden Stapelfasern (Garncharakter).
  • Sodann werden die zu verbindenden Stapelfasern (Baumwolle, Polyester etc.) mit den verbindenden Schnittfasern im Verhältnis : 0,5 ÷ 15% Verbindungsfasern, homogen vermischt.
  • Beim zweiten möglichen Stapelfaser- resp. Schnittstapelfaser-Nähzwirnverfahren wird beim Fertigzwirnprozess, wie im Ausführungsbeispiel 2 zum Abschnitt Fertigzwirnherstellung beschrieben, ein Endlosverbindungsgarn mit den entsprechenden thermischen Eigenschaften, im jeweiligen Mengenverhältnis mitverzwirnt.
  • Alle übrigen Behandlungen bleiben gleich wie im Ausführungsbeispiel 3 beschrieben.
    • Ausführungsbeispiel 3
  • Auf einer Baumwollspinnmaschine (Dreizylinderspinnmaschine) wird eine Ne 56 Baumwolle mit 4% Verbindungsschnittfaseranteil aus modifiziertem Nylon, Schmelzpunkt 110°C mit 600 - 750 Spinndrehungen pro Meter in S-Richtung versponnen.
  • Drei Spinneinheiten werden auf einer Fachschutzdrallmaschine mit 20 Z-Drehungen pro Meter zusammengefacht.
  • Eine Facheinheit wird auf einer Hamelzwirnmaschine auf 600 - 700 Drehungen pro Meter in Z-Richtung hochgezwirnt.
  • Die Gasierung wird z.B. auf einer Mettler-Gasiermaschine, beheizt mit Propangas oder elektrisch, mit 550 - 700 Meter Abzug pro Minute, vorgenommen. Die Mercerisierung entfällt mit Vorteil, da durch die Verbindung der Stapelfasern ohnehin eine Festigkeitszunahme erreicht wird.
  • Der Verbindungsprozess erfolgt beim Baumwollnähzwirn im Autoklaven mit 120oC, mit einem oder mehreren Vakua, während 50 - 110 min auf den Gasierspulen.
  • Die verbleibenden Prozesse sind dem Ausführungsbeispiel 1 zu entnehmen.
  • Stapelfaser- (Schnittfaser) Nähzwirne aus synthetischen Garnen entsprechen dem Baumwollnähzwirnverfahren mit den notwendigen thermischen und technischen Modifikationen.
  • Der Baumwollnähzwirn, hergestellt nach der erfindungsgemässen Verbindung der einzelnen Nähzwirnkomponenten, erfordert in jedem Fall eine Einbad-Zweistufen-Färbung, was sich für die synthetischen Stapelfasernähzwirne bei richtiger Garnwahl (Nylon oder Polyester) erübrigt.
  • Beim Kerngarn-Nähzwirnherstellungsprozess können wiederum, wie beim Stapelfasernähzwirnverfahren, zwei Verfahren zur Anwendung gelangen, um das erfindungsgemässe Nähzwirnprodukt herzustellen.
  • Das erste mögliche Verfahren ist dem Abschnitt über Stapelgarnnähzwirne zu entnehmen.
  • Beim zweiten möglichen Verfahren wird beim Umspinnprozess dem erstgezwirnten Kerngarn (ein- oder mehrfach) ein Verbindungsgarntiter, je nach dem gewünschten Endtiter, bei der Umspinnung beigegeben.
  • Nachfolgend hat ein Verbindungsprozess stattzufinden, welcher im Autoklaven resp. Elektroofen, je nach Umspinngarnart, unter Spannung vorgenommen wird.
  • Zu erwähnen ist ferner, dass für umzwirnte Nähzwirne, welche auf Hohlspindelzwirnmaschinen hergestellt werden, die gleichen Verfahren zur Anwendung gelangen.
  • Es sind folgende verbindungstechnische Voraussetzungen zu beachten:
    • Um eine optimale Verbindung der Zwirnkomponenten zu erreichen, muss der Zwirn unter möglichst hoher Spannung thermisch behandelt werden. Diese Spannung muss so hoch sein, dass die einzelnen Zwirnkomponenten das Verbindungsgarn praktisch hermetisch abschliessen, ohne jedoch andere Nachteile zu verursachen und so ein Austreten des verflüssigten Verbindungsgarnes verhindern. Im weiteren wird diese Abdichtung durch die Anzahl Drehungen pro Meter (Erstzwirn und Fertigzwirn) beeinflusst. Die richtige Anzahl Drehungen pro Meter verhütet ferner eine Verbindung zwischen den einzelnen Fibrillen der Zwirnkomponenten, welche für die Fertigzwirnflexibilität nicht erwünscht ist.
  • Beim Zwirnen bildet also der Verbinder die bei Seilen als "Seele" bezeichnete "Einlagerung", welche mit steigender Zahl von Drehungen immer fester umwunden und von aussen immer unzugänglicher wird. Die Zahl der Drehungen muss so hoch sein, dass auch bei der thermischen Behandlung des Fadens, bei welcher der Verbinder schmilzt, kein Verbindermaterial nach aussen auf die Fadenoberfläche entweichen kann.
  • Dabei kann es, wie eingehendste Versuche erkennen liessen, vorteilhaft sein, den Zwirn beim Umspulen auf die Fixationstrommel bis in den Bereich der grössten Zugfestigkeit zu strecken.
  • Für die Umspinn-, Umzwirn- und Stapelgarnzwirne ist wie vorbeschrieben vorzugehen, unter Einhaltung der verfahrensbedingten Modifikationen.
  • Bei den Stapelfaserzwirnen, versehen mit Verbindungsgarnschnittstapeln, werden die sich auf der Garnoberfläche befindenden Verbindungsschnittstapel verfahrensbedingt beim Färbeprozess weggespült.
  • Als Verbinder bzw. Verbindungsgarn kann jeder Faden, der aus spinnbarem Kunststoff hergestellt ist, verwendet werden, sofern er über eine genügende Reissdehnung von über 25%, z.B. zwischen 30 und 50%, vorzugsweise zwischen 35 und 40% verfügt und einen Schmelzpunkt aufweist, der, je nach Anwendung, zwischen 70 und 1550C liegt. Ein derartiger Faden muss zudem - zumindest unter Druck - fähig sein, eine Klebverbindung mit andern Textilfäden einzugehen.
  • Die Verbindungscopolyamidgarne "Emser-Trenngarne" als Verbindungsmaterial verfügen über diese Eigenschaften. Deren hohe Dehnungseigenschaften wirken sich sehr günstig auf die Flexibilität des fertigen Zwirns aus. Im weiteren verfügt dieses Verbindungsgarn über die vorteilhafte Eigenschaft, dass es sich im geschmolzenen Zustand nur unter Druck mit andersartigen Garnen verbindet, im Gegensatz zu anderen, bekannten Klebe- oder Trenngarnen aus anderen Copolyamidzusammensetzungen, welche im geschmolzenen Zustand eine klebrige Masse bilden, und sich ohne Druck mit allem verbinden. Die zum Einsatz gelangenden Copolyamid-Verbindungsgarne (Emser-Trenngarnprodukte) verfügen, je nach Garnart, über folgende, thermische Eigenschaften:
    • - Schmelzpunkt bei Verwendung für Naturgarn-Nähzwirne zwischen 70 - 90°C
    • - Schmelzpunkt bei Verwendung für Nylongarn-Nähzwirne zwischen 105 - 140°C
    • - Schmelzpunkt bei Verwendung für Polyestergarn-Nähzwirne zwischen 140 - 155°C.
  • Bei diesen Garnen handelt es sich um Fäden aus einem Copolyamid, welches von mindestens 3 Polyamid bildenden unverzweigten und gesättigten statistisch verteilten Monomerkomponenten abgeleitet ist. Das Copolyamid weist eine mittlere Amidhäufigkeit von 1 -CONH- zu 6,4 - 7,4 -CH2- (bzw. 1 -CH2- zu 0,156 - 0,135 -CONH-) auf. In ihm liegt jede Monomerkomponente zu 10 - 60 Mol-%, bezogen auf den gesamten molaren Ansatz der Summe aller Monomerkomponenten, vor. Die Summe der Mol-%-Ansätze aller Monomerkomponenten beträgt gleich 100. Die Fäden aus diesem Material haben Schmelzpunkte unter 155°C.
  • Nebst den grossen, z.B. nähtechnischen, Vorzügen der erfindungsgemässen Zwirne ist der nachfolgende, wesentliche Vorteil festzuhalten: Auf allen herkömmlichen Zwirnherstellungseinrichtungen können die erfindungsgemässen Zwirnprodukte, ohne grosse Einrichtungsabänderungen, hergestellt werden.
  • Im folgenden werden noch die Zwirngruppen und deren Einsatzbereiche angegeben:
    • 1. Endlosgarn-Nähzwirne aus natürlichen, künstlichen und synthetischen Fasern
    • 2. Stapelfaser-Nähzwirne (Langfaser- und Baumwollspinnverfahren) aus natürlichen, künstlichen und synthetischen Fasern
    • 3. Umspinnungs-Nähzwirne (Kerngarn-Nähzwirne) aus natürlichen, künstlichen und synthetischen Fasern.
    • 4. Zwirne aus natürlichen, künstlichen oder synthetischen Fasern; endlos, geschnitten oder gerissen, für die Verarbeitung in der Weberei, Wirkerei und Strickerei.
    Einsatzbereich: Nähzwirne
  • Damen- und Mädchenbekleidung aus Geweben und Wirkwaren
  • Herren- und Knabenoberbekleidung, Uniformen
  • Herren-, Damen- und Kinderwäsche, Hemden, T-Shirts, Blusen, Bett- und Hauswäsche, Miederwaren und Tricotagen Berufs-, Sport-, Bade- und Freizeitbekleidung, Zelte und Camping-Artikel, Segel, Fahnen
  • Für alle Bekleidungsbereiche inklusive Socken/Strümpfe
  • Lederbekleidung, Koffer, Taschen, Handschuhe, Gürtel, Hosenträger, Militär-Artikel
  • Pelzbekleidung und Pelzartikel aller Art
  • Damen-, Herren- und Kinderschuhe, Ski-, Sport- und Wanderschuhe, Hausschuhe
  • Gardinen, Vorhänge, Dekorationen, Bett-, Tisch- und Hauswäsche, Putz- und Reinigungstücher, Teppiche
  • Hüte, Mützen, Krawatten, Schirme
  • Polstermöbel aus Stoff , Natur- und Kunstleder, Matratzen und Bettwaren, Steppdecken und Kissen, Auto-, Bahn- und Flugzeugsitze
  • Lastwagen- und Eisenbahn-Blachen, Auto- und Bootsdecken, Traglufthallen, techn. Gewebe (Filter), Säcke und Behälter aus Stoff und Kunststoff, Trag-, Hebe- und Sicherheitsgurten, Storen/Markisen, Reissverschlüsse.

Claims (20)

1. Zwirn mit mindestens einem bindenden Faden aus düsenspinnbarem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden einen Schmelzpunkt unter 155°C und eine Reissdehnung von über 25% aufweist, und dass er mindestens unter Druck mit den einzelnen Zwirnkomponenten eine Klebverbindung eingeht.
2. Zwirn mit mindestens einem bindenden Faden aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden ein Copolyamid- oder Copolyester-Trennfaden-Typ ist.
3. Zwirn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt zwischen 70 und 155°C liegt und vorzugsweise die Reissdehnung zwischen 30 und 50%, z.B. zwischen 35 und 40%.
4. Zwirn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden aus einem Thermoplast besteht.
5. Zwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden ein Copolyamidfaden, insbesondere ein von mindestens drei Polyamid bildenden Monomerkomponenten abgeleiteter Copolamidfaden, ist.
6. Zwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden im Faden aus einem Copolyamid besteht, welches von mindestens 3 Polyamid bildenden unverzweigten und gesättigten statistisch verteilten Monomerkomponenten abgeleitet ist, das eine mittlere Amidhäufigkeit von 1 -CONH- zu 6,4 - 7,4 -CH2- (bzw. 1 -CH - zu 0,156 - 0,135 -CONH-) aufweist, und in welchem jede Monomerkomponente zu 10 - 60 Mol-%, bezogen auf den gesamten molaren Ansatz der Summe aller Monomerkomponenten, vorliegt und die Summe der Mol-%-Ansätze aller Monomerkomponenten gleich 100 beträgt und die Fäden Schmelzpunkte unter 155°C aufweisen.
7. Naturgarn-Nähzwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden einen Schmelzpunkt zwischen 70 ÷ 90°C aufweist.
8. Polyamid-Nähzwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden einen Schmelzpunkt zwischen 105 ÷ 140°C aufweist.
9. Polyester-Nähzwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bindende Faden einen Schmelzpunkt zwischen 140° ÷ 155°C aufweist.
10. Zwirn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des bindenden Fadens 0,5 - 15% am Endtiter beträgt.
11. Verfahren zum Herstellen eines Zwirns nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Zwirn einer thermischen Behandlung zwischen 70 und 2000C, vorzugsweise zwischen 70 und 155 C unterzieht.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die thermische Behandlung, vorzugsweise mit mindestens einem Zwischenvakuum, während mindestens 30 min, z.B. zwischen 50 und 140 min, insbesondere in einem Autoklaven, vornimmt.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die thermische Behandlung am verstreckten Zwirn vornimmt, insbesondere an einem bis in den Bereich der maximalen Zugfestigkeit verstreckten Zwirn.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Zwirn mit Dampf behandelt.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens zwei, vorzugsweise drei Erstzwirne zusammenzwirnt und den Zwirn unter Spannung, z.B. zwischen 600 - 1'100 gr., umspult zum anschliessenden thermischen Behandeln.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Zwirn während 80 - 140 min bei einer Temperatur von 110 - 2000C behandelt, insbesondere von 110 - 140°C, vorzugsweise mit Dampf.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man während des Behandelns ein oder mehrere Zwischenvakua aufbaut.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Umspulen des Zwirns vor der thermischen Behandlung den verbindenden Faden mit einer Spannung streckt, die ungefähr 10 mal höher ist als die Streckspannung der Tragfäden.
19. Verfahren und Zwirn wie beschrieben in allen möglichen Kombinationen.
20. Verwendung von Zwirnen, nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 19, in der Weberei, Wirkerei und Strickerei.
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