EP0343204B1 - Verfahren zur herstellung eines elastischen bauschgarnes - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines falschdralltexturierten elastischen Bauschgarnes.
• Hochelastische Fasern, sogenannte Elastomerfasern sowohl aus Kautschuk als auch aus thermoplastischen Kunststoffen sind bekannt. So besitzen die Elasthanfasern, welche zu den Elastomerfasern gehören, wenn sie aus miteinander verklebten Multifilamenten bestehen, mangelhafte textile Eigenschaften.
• Für die Verarbeitung solcher Elastomerfasern sind besondere Massnahmen erforderlich. In der Regel werden die Fasern vor der Verarbeitung einem Umwindungs- oder Zwirnverfahren unterworfen. Elastomere der Art sind nicht allein verwendbar, da im textilen Flächengebilde ein spekkiges Aussehen auftritt. Deshalb werden Elastomerfäden immer in Gemeinschaft mit anderen Chemiefasern wie Nylon oder Polyester zu einem zusammengesetzten Garn verarbeitet (DE-A-24 12 592). Dies macht die Verarbeitung in vielen Verfahrensschritten aufwendig und wenig wirtschaftlich.
• Versuche zur Texturierung mittels einer Mitnehmerspindel sind bisher daran gescheitert, dass sich die Fäden an die Belastbarkeitsgrenze verdehnen und sich nicht über einen Drallstift ziehen lassen. Auch Texturierversuche bei Elastomeren mittels Friktionsaggregaten führten zu keinem Texturgarn.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches einem unverklebten Multifilament-Elastomerfaden textile und hochelastische Eigenschaften verleiht.
• Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskonsbination gelöst.
• Es ist erstmals gelungen, einen elastomeren Multifilamentfaden zu texturieren. Die texturierten Elastomerfäden weisen eine höhere Dehnung und eine kaum veränderte Festigkeit auf, auch ist der Dehnungsverlauf flacher und regelmässiger als derjenige des glatten Elastomerfadens. Der textile Charakter des erzeugten hochelastischen Bauschgarnes hat den Vorteil, dass eine direkte Verarbeitung zu einem textilen Flächengebilde erfolgen kann.
• Es ist zweckmässig den Multifilamentfaden mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 200 m/min aufzuzwirnen und den rückgestauten, bei 140 bis 190°C, vorzugsweise bei 160 bis 190°C thermofixierten Zwirn bei einer Spannung vor dem Texturieraggregat von 0,5 bis 3,0 cN/tex, vorzugsweise 1,0 bis 2,0 cN/tex mittels eines Friktionsscheibenaggregates zu texturieren. Die Friktionstexturierung wird bevorzugt mit einem Positorq ® -Aggregat, bei welchem der Faden positiv geliefert wird und damit weniger Spannung nach dem Aggregat aufweist, durchgeführt.
• Das erhaltene multifile Bauschgarn zeichnet sich durch eine hohe Elastizität und unverklebte homogene Fibrillen aus.
• Als Ausgangsmaterial zur Texturierung haben sich besonders die Blockcopolymeren Polyetherester, Polyesterester, Polyetheresteramide, Polyetheramide als geeignet erwiesen. Als weiche Segmente eignen sich die Polyalkylenoxide oder aliphatischen Polyester hergestellt aus Dicarbonsäuren oder deren Alkylester und Diolen, Dimerfettsäure-ester etc. sowie Polycaprolactone und als harte Segmente Polyalkylenterephthalate wie Polyethylen- und Polybutylenterephthalat, welche zusätzlich mit Comonomeren wie Isophthalsäure modifiziert sein können, oder Polyamide. Der Schmelzpunkt des erfindungsgemässen Bauschgarnes beträgt wenigstens 200°C. Die Glattgarne werden durch Schmelzspinnen dieser Polymere in einem Spinnstreckverfahren erzeugt. Sie zeichnen sich durch einen bedeutend höheren Anfangsmodul von 80 bis 150 cN/tex als die bekannten Elasthanfasern und durch eine bleibende Dehnung von bevorzugt 10 bis 15 %, höchstens 25 %, bezogen auf die Länge des ungedehnten Garnes aus.
• Das erhaltene Bauschgarn zeichnet sich durch einen Kräuselgrad von mindestens 40 % und eine Kräuselbeständigkeit von grösser als 50 % aus.
• Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
• Es zeigen:
• Fig. 1 ein Verfahrensschema
• Fig. 2 Kraft-Dehnungskurven von Polyetherester-Elastomerfäden aus Polymer A
• Fig. 3 Kraft-Dehnungskurven von Polyetherester-Elastomerfäden aus Polymer B
• Gemäss Fig. 1 ist mit 1 eine Vorlagespule bezeichnet. Ein Multifilamentfaden 2 wird mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 200 m/min über einen Fadenführer 3 und eine Fadenbremse 4 geführt und zwischen einem ersten Lieferwerk und einem zweiten Lieferwerk 9 von einem Friktionszwirnaggregat 8 aufgezwirnt. Dem Lieferwerk 5 ist eine Kontaktheizung 6 nachgeschaltet. Beide Lieferwerke 5, 9 arbeiten bei gleicher Geschwindigkeit. Ein sich rückstauender Zwirn 7 wird in der auf 180°C aufgeheizten Kontaktheizung 6 fixiert und anschliessend durch die Geometrie der Friktionsscheiben des Friktionszwirnaggregates 8 geführt. Die positive Lieferung aus Friktionsaggregat 8 ermöglicht ein Arbeiten mit einer höheren Spannung vor und einer tieferen Spannung nach dem Friktionszwirnaggregat 8. Der texturierte Faden 7 wird nach dem zweiten Lieferwerk 9 auf einen Zylinder der Aufnahmespule 10 aufgewickelt.
• In Fig. 2 sind die Kraft-Dehnungskurven des glatten Elastomerfadens 2 und des texturierten Elastomerfaden 7 des Polymers A; in Fig. 3 die entsprechenden Kraft-Dehnungskurven des Polymers B gezeigt.
• Alle Texturierversuche wurden auf einer SCRAGG CS12-Versuchsmaschine ausgeführt, die zur Herstellung hochelastischer Polyamidtexturgarne mit Friktionsaggregaten ausgerüstet ist. Das Friktionsaggregat besitzt die Konfiguration 1/5/1. Die äusseren, der Fadenführung dienenden Scheiben sind chrombeschichtet, die fünf mittleren Scheiben sind aus Polyurethan gefertigt.
• Die Ergebnisse der Versuche mit zwei verschiedenen Elastomeren sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Polymer A besteht aus Polybutylenterephthalat- und Polybutylenglykolblöcken und Polymer B aus Polyethylenterephthalat- und Polyethylenglykolblöcken.

Texturierbedingungen:

SCRAGG CS12-600

Verarbeitungsgeschwindigkeit

200 m/min

Einzwirn

0 %

D/Y-Verhältnis

1,45 : 1

Temperatur

180°C

Friktionsscheiben

1/5/1 Polyurethan

Resultate:
• 
• Der Anfangsmodul wird anhand des Kraftdehnungsdiagrammes (s. Fig. 2 oder 3) berechnet. $$\text{Anfangsmodul [cN/tex] =}\frac{\text{Kraft bei 10 \% Dehnung [cN]}}{\text{Titer [tex]}}\text{. 10}$$

  
• Aus dem Kraftdehnungsdiagramm kann die Bruchdehnung (=Dehnung in %) und mit dem Titer die Festigkeit berechnet werden.
• Der Kräuselgrad und die Kräuselbeständigkeit werden mit Texturmat nach DIN 53840 bestimmt.
• Die bleibende Dehnung erhält man aus der Dehnungshysterese. Dabei wird die Probe ohne Unterbruch 5 mal bis 80 % seiner Bruchdehnung verdehnt und entlastet. Anschliessend wird im entspannten Zustand 2 Minuten gewartet, bis erneut verdehnt wird. Die Dehnung, bei der die Kraftaufnahme einsetzt, wird als bleibende Dehnung bezeichnet.
• Die erhaltenen Texturgarne mit guten elastischen Eigenschaften sind besonders für Strümpfe, elastische Gewebe für Sport und Oberbekleidung geeignet. Aber auch Wirkwaren und Strickwaren aller Art können mit dem erfindungsgemässen Garn hergestellt werden.
• Die Fäden gemäss Erfindung können zur Herstellung von bielastischen Maschenwaren für Sportbekleidungen als Plattierfaden eingesetzt werden. Alternierende Plattierungen sind mit Polyamid, Polyester, Baumwolle oder Viscose als Grundfaden möglich. Der relativ niedrige Schmelzpunkt des elastischen Bauschgarnes kann bei der Plattierung vorteilhaft ausgenutzt werden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines falschdralltexturierten elastischen Bauschgarnes aus dadurch gekennzeichnet, dass ein Multifilamentfaden (2) aus einem schmelzspinnbaren Polyesterester, Polyetherester, Polyetheresteramid oder Polyetheramid und einem Anfangsmodul von 80 bis 150 cN/tex mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 200 m/min aufgezwirnt und der rückgestaute bei 140 bis 190°C thermofixierte Zwirn (7) bei einer Vorspannung von 0,5 bis 3,0 cN/tex, mittels eines Friktionsscheibenaggregates (8) texturiert wird.

2. Bauschgarn, hergestellt aus einem Multifilamentfaden aus einem schmelzspinnbaren Polyesterester, Polyetherester, Polyetheresteramid oder Polyetheramid und einem Anfangsmodul von 80 bis 150 cN/tex gekennzeichnet, durch eine bleibende Dehnung von höchstens 25 % bezogen auf die Länge des ungedehnten Fadens, und einen Kräuselgrad grösser als 40 % und eine Kräuselbeständigkeit grösser als 50 %.

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