EP0808924A2 - Falschdrall-texturierte Garne und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

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EP0808924A2
EP0808924A2 EP97108025A EP97108025A EP0808924A2 EP 0808924 A2 EP0808924 A2 EP 0808924A2 EP 97108025 A EP97108025 A EP 97108025A EP 97108025 A EP97108025 A EP 97108025A EP 0808924 A2 EP0808924 A2 EP 0808924A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
approximately
polymers
false
false twist
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97108025A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0808924A3 (de
Inventor
Ludwig Dr. Peetz
Joachim Mantel
Gerhard Sokoll
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.)
Cerdia Produktions GmbH
Original Assignee
Rhone Poulenc Rhodia 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 Rhone Poulenc Rhodia AG filed Critical Rhone Poulenc Rhodia AG
Publication of EP0808924A2 publication Critical patent/EP0808924A2/de
Publication of EP0808924A3 publication Critical patent/EP0808924A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • D02G1/20—Combinations of two or more of the above-mentioned operations or devices; After-treatments for fixing crimp or curl
    • 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
    • D02G1/04—Devices for imparting false twist
    • D02G1/08—Rollers or other friction causing elements
    • D02G1/087—Rollers or other friction causing elements between the flanks of rotating discs

Definitions

  • the present invention relates to false twist textured yarns and a method for producing the same by melt spinning polymers and subsequent false twist texturing.
  • False-twist textured yarns are usually produced from melt-spinnable polymers using template materials.
  • the chemical and physical properties of such polymers are reflected in the so-called glass transition temperature.
  • the latter is to be understood (cf.Römpp, Chemielexikon, Georg Thieme Verlag (1995), 9th edition, Vol. 2, p. 1587) the temperature at which amorphous or partially crystalline polymers change from the liquid or rubber-elastic state to the hard-elastic or glassy state Change state or vice versa.
  • the cause of the phenomenon of the glass transition temperature which is also referred to as the glass transition temperature or glass transition temperature, is the freezing or thawing of the Brownian molecular movements of longer chain segments of the polymers.
  • the glass transition temperature is therefore often referred to as the glass transition temperature, softening temperature or point or, since the transitions usually take place in a temperature range, as the glass transition interval or softening range.
  • the glass transition temperature gives important clues about the dimensional stability of the polymers during heating and thus statements about the temperature range in which the polymers can be used.
  • the glass transition temperature can be determined, among other things, using dilatometric, dielectric, dynamic-mechanical or refractory measurements or with the aid of NMR spectroscopy.
  • the glass transition temperature depends on Among other things, the chemical structure of the polymers, their molecular weight, the flexibility of the polymer chains and the pressure to which the polymer system is exposed.
  • stable operating conditions are particularly important when producing false twists in the false twist unit Texturing machines essential.
  • the false twist units used are, for example, vertical three-axis friction disc units or horizontal-axis double disc units, such as BARMAG Ringtex units, but also strappy units, for example from MURATA. Magnetic spindle units are also often used in older texturing machines.
  • the false twist assembly provides the yarn with a so-called false twist on the feed side, which dissolves after passing through the false twist assembly, so that the resulting yarn has no real twists.
  • the false twist on the feed side is fixed in a heating unit, so that the resulting textured yarn is crimped due to the thermally fixed twist bends.
  • a reduction in the so-called tilt tendency can be achieved by fixing the yarn in a second heating zone after the false twist unit.
  • SET yarn In contrast to the HE yarn (highly elastic yarn) which is not thermally post-fixed, such a yarn is referred to as SET yarn, although it is also possible to reduce the tendency to crane using special anti-crane air nozzles without thermal post-fixing.
  • the yarn is drawn with a suitable drawing ratio either in a separate process step in front of the texturing area, but mostly simultaneously within the texturing area.
  • the textured yarn is loaded with a winding oil before the winding, which enables problem-free further processing, for example in the knitting mill, in the weaving mill or in the warp knitting mill.
  • the spun original materials have to be provided with a spinning preparation specially developed for the texturing in order to enable safe and stable further processing on the texturing machines.
  • the spin preparation here has the function, among other things, of a To ensure the integration of the individual filaments in the thread composite, which is primarily achieved by the adhesive effect of the spin preparation.
  • the spin finish has an antistatic effect, so that the risk of the filaments being spread apart by electrostatic charging is reduced.
  • the spin behavior can optimize the friction behavior of both the filaments with one another and the thread on the different thread guide elements.
  • Spinning preparations are generally applied at one per mille to one percent and winding oils at five per mille to four percent, each based on the weight of the yarn.
  • Both the spin finishes and the winding oils contain organic substances, for example mineral oils, white oils, ester oils, high molecular weight hydrocarbons, antistatic agents or ionic or nonionic surfactants. Such organic substances are often ecologically questionable and can lead to health problems such as eye or skin irritation and contact allergies.
  • Both the spin finishes and the winding oils must therefore be removed from preliminary products, for example when dyeing texturing bobbins, or from end products, for example when finishing textiles of all kinds. The washing out of the spin finishes and the winding oils is polluting both in the aqueous medium and by chemical cleaning with a solvent and the more complicated and expensive the higher the required degree of cleaning.
  • the preparation layer in the textured yarn can be further reduced to about half to two parts per thousand, but it is not possible to completely evaporate the preparation medium, because especially higher-boiling preparation layers prove to be the case with false twist Texturing prevailing temperatures as extremely stable and thus remain as an undesirable residue.
  • textured yarns for sausage skin nets or for circular knitted hoses are produced in accordance with the procedure described above, the latter serving as filters around drainage pipes for soil drainage.
  • European patent EP 0 305 808 B1 discloses a process for producing preparation-free chemical fibers by melt spinning high polymers with a glass transition temperature of over 100 ° C. and subsequent stretching of the filaments by means of preheating godets and at a predetermined stretching ratio, the filaments being subjected to a liquid before stretching be that can evaporate residue-free during the stretching process, and the temperature of the preheating godet is chosen to be at least 40 ° C higher than in the usual procedure of the preparation.
  • the present invention is based on the object of providing a process for producing false-twist textured yarns by melt spinning polymers, in which not only special polymers which are complicated to produce but also standard polymers can be used, so that a broad spectrum of possible fields of application is ensured.
  • the present invention furthermore aims at a method in which the false twist-textured yarns are produced in a preparation-free manner without impairing the properties of the finished products.
  • This object is achieved in that the filaments melted from polymers and solidified after subsequent cooling are subjected to a liquid during the melt spinning process which evaporates without residue during the false twist texturing.
  • polyester in particular polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), or alternatively polyamides, in particular PA6 or PA6.6, preferably being used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PA6 or PA6.6 polyamides
  • demineralized water as a liquid or, alternatively, alcohols, in particular, according to particularly advantageous developments of the method according to the invention
  • Methanol, ethanol, glycol and / or glycerin, or their mixtures with water can be used. It is crucial that the selected liquid or liquid mixture evaporates at the temperature of the false twist texturing process. A further adjustment is to be made in such a way that the selected liquid or the selected liquid mixture does not dissolve the filaments obtained by melt spinning in the course of the process.
  • the liquid can be applied in a metered manner by pumps using a preparation thread guide.
  • application of the liquid is also conceivable by at least partially immersing the rolls so that the filaments running over the wetted surface of the rolls absorb a predetermined amount of liquid.
  • the polymers are spun as multifilaments with a single filament fineness of approximately 1 to 10 dtex, in particular approximately 3 to 7 dtex, based on the textured yarn. If the value falls below the lower value of approximately 1 dtex, the filament breakage can be extremely disadvantageous, whereas exceeding the upper value of approximately 10 dtex in the spinning mill can cause problems as a result of undesirable core-shell structures during cooling can set different behavior of core and shell.
  • the above-mentioned preferred fineness range of about 1 to 10 dtex further ensures that the properties of the finished products do not have an undesirable, because the handle is too hard.
  • the filaments are expediently drawn before or during the false twist texturing in a ratio which corresponds to approximately 80 to 100% of the drawing ratio of prepared filaments produced analogously and is preferably approximately 1.3 to 3.0.
  • the optimal stretching ratio at which the desired properties of the finished products are achieved is determined by the respective starting materials.
  • false twist units with soft twist generators are used, for example vertically triaxial friction disk units can be used. It is also conceivable to use horizontal-axis double disc units, such as BARMAG Ringtex units, or strappy units, for example from MURATA. Magnetic spindle units can also be used in the method according to the invention. In this context, it should be noted the great importance of soft swirlers. For example, vertical triaxial units with PU disks of the disk combination 1-4-1 result in considerably less thread damage, i.e. significantly higher strength and elongation than units with ceramic disks of the disk combination 1-9-0.
  • the yarn closure is increased by intermingling with air entangling agents, expediently with Airfix nozzles at one pressure from about 0.5 to 5.0 bar, in particular from about 1.0 to 3.0 bar.
  • air entangling agents expediently with Airfix nozzles at one pressure from about 0.5 to 5.0 bar, in particular from about 1.0 to 3.0 bar.
  • a sufficient intermingling effect is not achieved at a pressure below about 0.5 bar, whereas when the intermingling effect is exceeded about 5.0 bar the intermingling effect is so strong that the quality of the yarns is generally impaired.
  • the polymers are expediently spun as filaments at temperatures from approximately 230 ° C. to 330 ° C., in particular from approximately 250 ° C. to 310 ° C. If the value falls below the lower value of approximately 230 ° C., the viscosity may be too high, so that optimal spinning is no longer possible. Exceeding the upper value of about 330 ° C, however, can cause undesirable decomposition phenomena.
  • the optimal spinning temperature generally depends on the type and molecular weight of the polymer used.
  • the filaments are advantageously false-twist textured at temperatures from approximately 170 ° C. to 230 ° C., in particular from approximately 180 ° C. to 210 ° C. If the temperature falls below the lower value of approximately 170 ° C., the thermal embossing effect or the desired crimp is generally too weak. Exceeding the upper value of around 230 ° C, on the other hand, can lead to undesired melting when texturing false twists.
  • the false twist textured yarns can expediently be additionally fixed in at least one heating stage downstream of the false twist texturing.
  • the tendency to fight can be with special anti-crane air nozzles be reduced if this should prove necessary.
  • the present invention also relates to false twist textured yarns made according to the method set forth above, and to the use of liquid-spun melt-spun yarns for false twist texturing using yarns as defined above, and is hereinafter used described by examples.
  • Examples 1 and 2 relate to the process according to the invention; for comparison, examples 3 and 4 are given according to the prior art. The corresponding results for the most important parameters of this comparison are finally shown in Table 1.
  • a thirty-filament master yarn made of polyethylene terephthalate (PET) was spun at a temperature of 285 ° C on a classic godet spinning machine with a spinning titer of 405 dtex at a speed of 2,000 m / min. After the filaments had cooled in the blow shaft, about 2.5 percent demineralized water was applied to the thread instead of a spin finish by application by a preparation thread guide. Before passing the two S-shaped godets, the yarn was swirled in an Airfix device with an air pressure of 1.4 bar.
  • PTT polyethylene terephthalate
  • the original yarn was textured on a BARMAG-FK6 texturing machine at a draw ratio of 2.2, a heating temperature of 190 ° C. and a D / Y ratio of 2.15 at a speed of 400 m / min.
  • Three-axis units with the disc combination 1-4-1 with PU working discs (hardness 85 shore A) were used.
  • the yarn was additionally interlaced with BARMAG Type 76 Airfix nozzles at an air pressure of 2.0 bar, with the application of winding oil being dispensed with.
  • the original material was spun out as in Example 1, but with a spinning titer of 260 dtex with roller oiling without spinning air fixation.
  • the texturing was also carried out analogously to Example 1, but textured with an aspect ratio of 2.25 and at a speed of 500 m / min.
  • Example 2 A template material analogous to Example 2 was used, but an 11% aqueous emulsion of the B ⁇ HME Filapan 7537 spinning preparation was applied instead of demineralized water. The preparation requirement was three per thousand.
  • the original material was textured using an HE standard process without air fixation, with B ⁇ HME Isafil PE / R spooling oil being applied.

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

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung falschdrall-texturierter Garne durch Schmelzspinnen von Polymeren und anschließende Falschdrall-Texturierung, wobei die aus den Polymeren geschmolzenen und nach anschließendem Abkühlen erstarrten Filamente beim Schmelzspinnvorgang mit einer Flüssigkeit beaufschlagt werden, die bei der Falschdrall-Texturierung rückstandslos verdampft. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das Falschdrall-Texturieren von Garnen aus Standardpolymeren nach Aufbringen einer beim Falschdrall-Texturieren rückstandslos verdampfenden Flüssigkeit prozeßtechnisch einwandfrei beherrschbar ist, sofern die Temperatur des Falschdrall-Texturiervorgangs unterhalb des Schmelzbereichs des verwendeten Polymers liegt. Das Aufbringen der Flüssigkeit auf die Filamente während des Schmelzspinnvorgangs ist hierbei erforderliche um das Auftreten von Problemen beim Aufspulen der erstarrten Filamente zu verhindern. Somit kann erfindungsgemäß auf die Verwendung sowohl von Spinnpräparationen als auch von Spulölen verzichtet werden, so daß die entstehenden falschdrall-texturierten Garne völlig präparationsfrei sind. Beschrieben werden ferner falschdrall-texturierte Garne, die gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, sowie die Verwendung von aus Polymeren schmelzgesponnenen Garnen mit Flüssigkeitsbeaufschlagung zum Falschdrall-Texturieren, wobei Garne gemäß erfindungsgemäßer Definition herangezogen werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft falschdrall-texturierte Garne sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben durch Schmelzspinnen von Polymeren und anschließende Falschdrall-Texturierung.
  • Üblicherweise werden falschdrall-texturierte Garne unter Verwendung von Vorlagematerialien aus schmelzspinnbaren Polymeren hergestellt. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften derartiger Polymerer spiegeln sich hierbei unter anderem in der sogenannten Glasübergangstemperatur wider. Unter letzterer versteht man (vgl. Römpp, Chemielexikon, Georg Thieme Verlag (1995), 9. Aufl., Bd. 2, S. 1587) die Temperatur, bei der amorphe oder teilkristalline Polymere vom flüssigen oder gummielastischen Zustand in den hartelastischen oder glasigen Zustand übergehen oder umgekehrt. Ursächlich für das Phänomen der Glasübergangstemperatur, die auch als Glastemperatur oder Glasumwandlungstemperatur bezeichnet wird, ist das Einfrieren oder Auftauen der Brownschen Molekularbewegungen längerer Kettensegmente der Polymeren. Die Glasübergangstemperatur wird daher oft auch als Einfriertemperatur, Erweichungstemperatur oder -punkt bzw., da die Übergänge meistens in einem Temperaturbereich stattfinden, als Glasumwandlungsintervall oder Erweichungsbereich bezeichnet. Beim Erreichen der Glasübergangstemperatur tritt eine drastische Änderung der Viskosität und anderer physikalischer Kerngrößen, wie der Härte, des Moduls und der thermodynamischen Zustandsgrößen Volumen, Enthalpie und Entropie, der Polymeren ein. Die Glasübergangstemperatur vermittelt wichtige Anhaltspunkte über die Formbeständigkeit der Polymeren beim Erwärmen und damit Aussagen, in welchem Temperaturbereich die Polymeren einsetzbar sind. Bestimmt werden kann die Glasübergangstemperatur unter anderem über dilatometrische, dielektrische, dynamisch-mechanische oder refraktrometrische Messungen bzw. mit Hilfe der NMR-Spektroskopie. Die Glasübergangstemperatur ist abhängig unter anderem von der chemischen Struktur der Polymeren, deren Molmasse, der Flexibilität der Polymerketten und vom Druck, dem das Polymersystem ausgesetzt wird.
  • Bei der Herstellung falschdrall-texturierter Garne unter Verwendung von Vorlagematerialien, wie POY (= Partially Oriented Yarn), MOY (= Medium Oriented Yarn) oder LOY (= Low Oriented Yarn), aus schmelzspinnbaren Polymeren sind stabile Betriebsbedingungen insbesondere bei der Falschdrallerzeugung im Falschdrallaggregat der Texturiermaschinen wesentlich. Als Falschdrallaggregate werden zum Beispiel vertikal dreiachsige Friktionsscheibenaggregate oder horizontalachsige Doppelscheibenaggregate, wie BARMAG Ringtex-Aggregate, aber auch Riemchenaggregate, beispielsweise von MURATA, eingesetzt. In älteren Texturiermaschinen werden des öfteren auch noch Magnetspindelaggregate verwendet.
  • Durch das Falschdrallaggregat erhält das Garn zuführungsseitig einen sogenannten Falschdrall, der sich nach Passieren des Falschdrallaggregats auflöst, so daß das resultierende Garn keine echten Drehungen aufweist. Der zuführungsseitige Falschdrall wird in einer Heizeinheit fixiert, so daß das resultierende texturierte Garn infolge der thermisch fixierten Drehungsbögen gekräuselt ist. Eine Reduzierung der sogenannten Krangelneigung kann hierbei durch Nachfixieren des Garns in einer zweiten Heizzone nach dem Falschdrallaggregat erfolgen. Ein solches Garn wird im Unterschied zum thermisch nicht nachfixierten HE-Garn (hochelastisches Garn) als SET-Garn bezeichnet, wobei es jedoch auch möglich ist, die Krangelneigung durch spezielle Anti-Krangel-Luftdüsen ohne thermische Nachfixierung zu verringern.
  • Abhängig von der Art der Vorlagematerialien wird das Garn mit einem geeigneten Verstreckverhältnis entweder in einer eigenen Prozeßstufe vor dem Texturierbereich, meist jedoch simultan innerhalb des Texturierbereichs verstreckt.
  • In der Regel wird das texturierte Garn vor dem Aufspulen mit einem Spulöl beaufschlagt, das eine problemlose Weiterverarbeitung beispielsweise in der Strickerei, in der Weberei oder in der Wirkerei ermöglicht. Hinzu kommt, daß bei konventionellen Herstellungsverfahren die ausgesponnenen Vorlagematerialien mit einer speziell für die Texturierung entwickelten Spinnpräparation versehen werden müssen, um eine sichere und stabile Weiterverarbeitung an den Texturiermaschinen zu ermöglichen. Die Spinnpräparation hat hierbei unter anderem die Funktion, eine Einbindung der einzelnen Filamente in den Fadenverbund zu gewährleisten, was in erster Linie durch die adhäsive Wirkung der Spinnpräparation erreicht wird. Zusätzlich hat die Spinnpräparation eine antistatische Wirkung, so daß die Gefahr einer Aufspreizung der Filamente durch elektrostatische Aufladung herabgesetzt wird. Schließlich kann durch die Spinnpräparation das Reibverhalten sowohl der Filamente untereinander als auch des Fadens an den unterschiedlichen Fadenleitelementen optimiert werden.
  • Spinnpräparationen werden hierbei im allgemeinen zu ein Promille bis ein Prozent und Spulöle zu fünf Promille bis vier Prozent, jeweils bezogen auf das Garngewicht, appliziert. Sowohl die Spinnpräparationen wie auch die Spulöle enthalten organische Substanzen, beispielsweise Mineralöle, Weißöle, Esteröle, hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, Antistatika oder ionische bzw. nichtionische Tenside. Derartige organische Substanzen sind oftmals ökologisch bedenklich und können zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen wie Augen- oder Hautreizungen sowie Kontaktallergien führen. Sowohl die Spinnpräparationen wie auch die Spulöle müssen deshalb aus Vorprodukten, zum Beispiel beim Färben von Texturierspulen, oder aus Endprodukten, zum Beispiel beim Ausrüsten von Textilien aller Art, entfernt werden. Die Auswaschung der Spinnpräparationen und der Spulöle ist sowohl im wäßrigen Medium als auch durch chemische Reinigung mit einem Lösungsmittel umweltbelastend und umso aufwendiger und teurer, je höher der geforderte Reinigungsgrad ist.
  • Daher wird bei Anwendungen, bei denen es auf eine möglichst geringe zusätzliche Belastung mit ökologisch bzw. toxikologisch bedenklichen Substanzen ankommt, nach Möglichkeit auf Spulöle verzichtet und die Spinnpräparationsauflage auf etwa ein bis drei Promille reduziert. Durch Abdampfung in der Texturier-Heizeinheit kann die Präparationsauflage im texturierten Garn zwar weiter auf etwa ein halbes bis zwei Promille vermindert werden, jedoch ist es nicht möglich, die Präparationsmittel vollständig zu verdampfen, denn vor allem höhersiedende Präparationsauflagen erweisen sich bei den bei der Falschdrall-Texturierung herrschenden Temperaturen als ausgesprochen stabil und verbleiben somit als unerwünschter Rückstand.
  • Während Spulöle zumeist relativ problemlos auswaschbar sind, können Bestandteile der Spinnpräparationen fest an der Fadenoberfläche haften, insbesondere wenn sie sich aufgrund der Wärmebehandlung innerhalb der Texturier-Heizeinheit verfestigen und dadurch unlöslich werden. In diesem Fall bleiben Restbestandteile im Endprodukt, was bei medizinischen bzw. nahrungsmitteltechnischen Artikeln oder bei Geotextilien unerwünscht und schädlich ist. Nur durch einen sehr hohen Reinigungsaufwand bei der nachträglichen Entfernung der Spinnpräparationen können ökologisch bzw. toxikologisch definierte Grenzwerte unterschritten werden.
  • Nach dem Stand der Technik werden gemäß vorstehend beschriebener Vorgehensweise beispielsweise texturierte Garne für Wursthautnetze oder für Rundstrickschläuche hergestellt, wobei letztere als Filter um Drainagerohre für die Bodenentwässerung dienen.
  • Die europäische Patentschrift EP 0 305 808 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung präparationsfreier Chemiefasern durch Schmelzspinnen von Hochpolymeren mit einer Glasübergangstemperatur von über 100 °C und anschließendes Verstrecken der Filamente mittels Vorwärmgaletten und bei einem vorgegebenen Verstreckverhältnis, wobei die Filamente vor dem Verstrecken mit einer Flüssigkeit beaufschlagt werden, die während des Streckvorgangs rückstandsfrei verdampfen kann, und wobei die Temperatur der Vorwärmgalette mindestens 40 °C höher als bei der üblichen Fahrweise der Präparation gewählt wird.
  • Zwar zeigt dieses Dokument einen ersten Weg zur Lösung der vorstehend beschriebenen Problematik der Verwendung von Präparationen auf, jedoch hat es sich bei diesem bekannten Verfahren als ausgesprochen nachteilig erwiesen, daß lediglich verstreckte Glattgarne aus Spezialpolymeren mit Glasübergangstemperaturen von über 100 °C verarbeitet werden können. Das Spektrum denkbarer Einsatzgebiete derartiger Spezialpolymerer ist jedoch stark limitiert, wobei unvorteilhafterweise hinzukommt, daß derartige Spezialpolymere meist teurer als Standardpolymere sind.
  • Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung falschdrall-texturierter Garne durch Schmelzspinnen von Polymeren bereitzustellen, bei dem nicht nur aufwendig herzustellende Spezialpolymere, sondern Standardpolymere verwendet werden können, so daß ein breites Spektrum möglicher Einsatzgebiete gewährleistet ist. Des weiteren zielt die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren ab, bei dem die falschdrall-texturierten Garne in präparationsfreier Weise ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften der Fertigerzeugnisse hergestellt werden.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die aus Polymeren geschmolzenen und nach anschließendem Abkühlen erstarrten Filamente beim Schmelzspinnvorgang mit einer Flüssigkeit beaufschlagt werden, die bei der Falschdrall-Texturierung rückstandslos verdampft.
  • Auf für den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann nicht vorhersehbare Weise hat sich hierbei gezeigt, daß das Falschdrall-Texturieren von Garnen aus Standardpolymeren nach Aufbringen einer beim Falschdrall-Texturieren rückstandslos verdampfenden Flüssigkeit überraschenderweise prozeßtechnisch einwandfrei beherrschbar ist, sofern die Temperatur des Falschdrall-Texturiervorgangs unterhalb des Schmelzbereichs des verwendeten Polymers liegt. Das Aufbringen der Flüssigkeit auf die Filamente während des Schmelzspinnvorgangs ist hierbei erforderlich, um das Auftreten von Problemen beim Aufspulen der erstarrten Filamente zu verhindern. Hierbei wirkt die herangezogene Flüssigkeit als Mittel zur Herabsetzung der Reibungskräfte im sogenannten Changier-Fadenführer.
  • Somit kann erfindungsgemäß auf die Verwendung sowohl von Spinnpräparationen als auch von Spulölen verzichtet werden, so daß die entstehenden falschdrall-texturierten Garne völlig präparationsfrei sind.
  • Vorteilhafterweise werden Polymere mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb etwa 100 °C verwendet, wobei vorzugsweise Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT), oder alternativ hierzu Polyamide, insbesondere PA6 oder PA6.6, verwendet werden.
  • Zweckmäßigerweise werden bezogen auf das Garngewicht etwa 0,5 bis 10 Gew.-% Flüssigkeit, insbesondere etwa 1 bis 5 Gew.-% Flüssigkeit, appliziert, wobei nach besonders vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flüssigkeit entmineralisiertes Wasser bzw. alternativ hierzu Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol, Glykol und/oder Glycerin, oder deren Mischungen mit Wasser verwendet werden. Hierbei ist es entscheidend, daß die gewählte Flüssigkeit bzw. das gewählte Flüssigkeitsgemisch bei der Temperatur des Falschdrall-Texturiervorgangs verdampft. Eine weitere Abstimmung ist dahingehend vorzunehmen, daß die gewählte Flüssigkeit bzw. das gewählte Flüssigkeitsgemisch im Verfahrensablauf die durch das Schmelzspinnen erhaltenen Filamente nicht anlöst.
  • Die Flüssigkeit kann über Pumpen dosiert durch Präparationsfadenführer aufgetragen werden. Alternativ oder in Ergänzung hierzu ist auch eine Auftragung der Flüssigkeit denkbar, indem Rollen zumindest teilweise in die Flüssigkeit eintauchen, so daß die über die benetzte Oberfläche der Rollen laufenden Filamente eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit aufnehmen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Polymeren als Multifilamente mit einer Einzelfilamentfeinheit von etwa 1 bis 10 dtex, insbesondere von etwa 3 bis 7 dtex, bezogen auf das texturierte Garn versponnen. Bei Unterschreiten des unteren Werts von etwa 1 dtex kann es bei der Texturierung vermehrt zu ausgesprochen nachteiligen Filamentbrüchen kommen, wohingegen ein Überschreiten des oberen Werts von etwa 10 dtex in der Spinnerei infolge von unerwünschten Kern-Mantel-Strukturen beim Abkühlen Probleme bereiten kann, da sich ein unterschiedliches Verhalten von Kern und Mantel einstellen kann. Vorstehend angeführter bevorzugter Feinheitsbereich von etwa 1 bis 10 dtex gewährleistet des weiteren, daß die Eigenschaften der Fertigerzeugnisse keinen unerwünschten, weil zu harten Griff aufweisen.
  • Zweckmäßigerweise werden die Filamente vor oder während der Falschdrall-Texturierung in einem Verhältnis verstreckt, das etwa 80 bis 100 % des Verstreckverhältnisses analog hergestellter präparierter Filamente entspricht und vorzugsweise etwa 1,3 bis 3,0 beträgt. Das optimale Streckverhältnis, bei dem die erwünschten Eigenschaften der Fertigerzeugnisse erzielt werden, bestimmt sich hierbei nach den jeweiligen Ausgangsmaterialien.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung werden Falschdrall-Aggregate mit weichen Drallgebern verwendet, wobei beispielsweise vertikal dreiachsige Friktionsscheibenaggregate verwendet werden können. Es ist auch der Einsatz von horizontalachsigen Doppelscheibenaggregaten, wie BARMAG Ringtex-Aggregaten, oder von Riemchenaggregaten, etwa von MURATA, denkbar. Auch Magnetspindelaggregate können im erfindungsgemäßen Verfahren herangezogen werden. Anzumerken ist in diesem Zusammenhang die große Bedeutung der weichen Drallgeber. So ergibt sich beispielsweise bei vertikalen dreiachsigen Aggregaten mit PU-Scheiben der Scheibenkombination 1-4-1 eine erheblich geringere Fadenschädigung, das heißt eine deutlich höhere Festigkeit und eine deutlich höhere Dehnung als bei Aggregaten mit Keramikscheiben der Scheibenkombination 1-9-0.
  • Letztere bewirken auch einen unerwünschten höheren Fadenabrieb.
  • Um den Ablauf und die Weiterverarbeitbarkeit des präparationsfreien, falschdrall-texturierten Garns sicherzustellen, wird gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Schmelzspinnen und/oder bei der Falschdrall-Texturierung der Garnschluß durch Verwirbeln mittels Luftverwirbelungsmitteln erhöht, zweckmäßigerweise mit Airfix-Düsen bei einem Druck von etwa 0,5 bis 5,0 bar, insbesondere von etwa 1,0 bis 3,0 bar. Bei einem Druck unterhalb etwa 0,5 bar wird kein ausreichender Verwirbelungseffekt erzielt, wohingegen bei Überschreiten von etwa 5,0 bar der Verwirbelungseffekt so stark ist, daß die Qualität der Garne im allgemeinen beeinträchtigt wird.
  • Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die Garne zur Verbesserung der Weiterverarbeitbarkeit beispielsweise in der Stickerei, der Weberei oder der Wirkerei vor dem Aufspulen mit einem Spulöl zu beaufschlagen, das mit geringem Aufwand völlig rückstandslos entfernt werden kann, so daß sich die Fertigerzeugnisse ohne weiteres von chemischen Zusatzstoffen befreien lassen.
  • Zweckmäßigerweise werden die Polymeren bei Temperaturen von etwa 230 °C bis 330 °C, insbesondere von etwa 250 °C bis 310 °C, als Filamente versponnen. Wird der untere Wert von etwa 230 °C unterschritten, so kann die Viskosität zu hoch sein, so daß kein optimales Verspinnen mehr möglich ist. Ein Überschreiten des oberen Werts von etwa 330 °C kann hingegen unerwünschte Zersetzungserscheinungen hervorrufen. Die optimale Spinntemperatur richtet sich generell nach Art und Molmasse des verwendeten Polymers.
  • Die Filamente werden vorteilhafterweise bei Temperaturen von etwa 170 °C bis 230 °C, insbesondere von etwa 180 °C bis 210 °C, falschdrall-texturiert. Wird der untere Wert von etwa 170 °C unterschritten, so ist im allgemeinen der thermische Einprägeeffekt bzw. die gewünschte Kräuselung zu schwach. Ein Überschreiten des oberen Werts von etwa 230 °C kann hingegen beim Falschdrall-Texturieren zu einem unerwünschten Anschmelzen führen.
  • Zweckmäßigerweise können die falschdrall-texturierten Garne in mindestens einer der Falschdrall-Texturierung nachgeschalteten Heizstufe zusätzlich fixiert werden. Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann die Krangeltendenz mit speziellen Anti-Krangel-Luftdüsen reduziert werden, falls sich dies als erforderlich erweisen sollte.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf falschdrall-texturierte Garne, die gemäß dem vorstehend dargelegten Verfahren hergestellt sind, sowie auf die Verwendung von aus Polymeren schmelzgesponnenen Garnen mit Flüssigkeitsbeaufschlagung zum Falschdrall-Texturieren, wobei Garne gemäß vorstehend dargelegter Definition herangezogen werden, und wird nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben. Die Beispiele 1 und 2 beziehen sich hierbei auf das erfindungsgemäße Verfahren; zum Vergleich sind Beispiele 3 und 4 nach dem Stand der Technik angegeben. Die entsprechenden Ergebnisse für die wichtigsten Kenngrößen dieses Vergleichs sind abschließend in Tabelle 1 dargestellt.
    • Beispiel 1 (Erfindung):
  • Ein dreißigfilamentiges Vorlagegarn aus Polyethylenterephthalat (PET) wurde bei einer Temperatur von 285 °C auf einer klassischen Galetten-Spinnmaschine mit einem Spinntiter von 405 dtex bei einer Geschwindigkeit von 2.000 m/min ausgesponnen. Nach Abkühlung der Filamente im Blasschacht wurde anstelle einer Spinnpräparation etwa 2,5 Prozent entmineralisiertes Wasser mittels Auftragung durch Präparationsfadenführer auf den Faden aufgebracht. Vor Passieren der beiden S-förmig umschlungenen Galetten wurde das Garn mit einem Luftdruck von 1,4 bar in einer Airfix-Einrichtung verwirbelt.
  • Das Vorlagegarn wurde an einer BARMAG-FK6-Texturiermaschine bei einem Streckverhältnis von 2,2, einer Heiztemperatur von 190 °C und einem D/Y-Verhältnis von 2,15 mit einer Geschwindigkeit von 400 m/min texturiert. Hierbei wurden dreiachsige Aggregate mit der Scheibenkombination 1-4-1 mit PU-Arbeitsscheiben (Härte 85 shore A) eingesetzt. Zur Verbesserung der Weiterverarbeitbarkeit wurde das Garn mit BARMAG Typ 76-Airfix-Düsen bei einem Luftdruck von 2,0 bar zusätzlich verwirbelt, wobei auf die Aufbringung von Spulöl verzichtet wurde.
  • Anzumerken ist in diesem Zusammenhang noch, daß eine Weiterverarbeitung des MOY-Vorlagematerials auch nach mehr als einem Monat nach dem Ausspinnen bei klimatisierter Lagerung noch problemlos möglich war.
    • Beispiel 2 (Erfindung):
  • Das Ausspinnen des Vorlagematerials erfolgte analog Beispiel 1, jedoch mit einem Spinntiter von 260 dtex mit Rollenölung ohne Spinn-Airfixierung.
  • Bei der Texturierung wurde ebenfalls analog Beispiel 1 verfahren, jedoch mit einem Streckverhältnis von 2,25 und mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min texturiert.
    • Beispiel 3 (Stand der Technik):
  • Es wurde ein Vorlagematerial analog Beispiel 2 benutzt, wobei jedoch anstelle entmineralisierten Wassers eine 11%ige wäßrige Emulsion der Spinnpräparation BÖHME Filapan 7537 aufgetragen wurde. Die Präparationsauflage betrug hierbei drei Promille.
  • Das Vorlagematerial wurde nach einem HE-Standardverfahren ohne Airfixierung texturiert, wobei Spulöl BÖHME Isafil PE/R aufgebracht wurde.
    • Beispiel 4 (Stand der Technik):
  • Es wurde ein Vorlagematerial analog Beispiel 3 benutzt, das jedoch nach einem SET-Standardverfahren ohne Airfixierung texturiert wurde. Tabelle 1
    Beispiel (SdT) 1 (Erf.) 2 (Erf.) 3 (SdT) 4
    Feinheit in dtex (1) 185 114 114 115
    Feinheitsbezogene Höchstzugkraft in cN/tex (2) 24,9 26,7 35,2 40,0
    Höchstzugkraftdehnung in % (2) 19,5 15,9 20,9 28,8
    Einkräuselung in % (3) 30,9 35,5 45,6 19,7
    Kennkräuselung in % (3) 18,9 21,6 29,3 12,0
    Mechanische Kräuselbeständigkeit in % (3) 73,8 77,6 85,5 77,1
    Fixpunkte pro m 22 6 --- ---
    Präparation/Öl, Auflage in % --- --- 2,3 2,6
    Verarbeitbarkeit (Texturierung) gut gut gut gut
    Verarbeitbarkeit (Stricken) gut befriedigend gut gut
    gemessen nach
    (1) DIN 53830 Teil 2,
    (2) DIN 53834 Teil 1,
    (3) DIN 53840 Teil 1

Claims (22)

  1. Verfahren zur Herstellung falschdrall-texturierter Garne durch Schmelzspinnen von Polymeren und anschließende Falschdrall-Texturierung, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Polymeren geschmolzenen und nach anschließendem Abkühlen erstarrten Filamente beim Schmelzspinnvorgang mit einer Flüssigkeit beaufschlagt werden, die bei der Falschdrall-Texturierung rückstandslos verdampft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polymere mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb etwa 100 °C verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT), verwendet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyamide, insbesondere PA6 oder PA6.6, verwendet werden.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit entmineralisiertes Wasser verwendet wird.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol, Glykol und/oder Glycerin, oder deren Mischungen mit Wasser verwendet werden.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf das Garngewicht etwa 0,5 bis 10 Gew.-% Flüssigkeit, insbesondere etwa 1 bis 5 Gew.-% Flüssigkeit, appliziert werden.
  8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit über Pumpen dosiert durch Präparationsfadenführer beaufschlagt wird.
  9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit beaufschlagt wird, indem Rollen zumindest teilweise in die Flüssigkeit eintauchen, so daß die über die benetzte Oberfläche der Rollen laufenden Filamente eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit aufnehmen.
  10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymeren als Multifilamente mit einer Einzelfilamentfeinheit von etwa 1 bis 10 dtex, insbesondere von etwa 3 bis 7 dtex, bezogen auf das texturierte Garn versponnen werden.
  11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente vor oder während der Falschdrall-Texturierung in einem Verhältnis verstreckt werden, das etwa 80 bis 100 % des Verstreckverhältnisses analog hergestellter präparierter Filamente entspricht.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis etwa 1,3 bis 3,0 beträgt.
  13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Falschdrall-Aggregate mit weichen Drallgebern verwendet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Falschdrall-Aggregate vertikal dreiachsige Friktionsscheibenaggregate verwendet werden.
  15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schmelzspinnen und/oder bei der Falschdrall-Texturierung der Garnschluß durch Verwirbeln mittels Luftverwirbelungsmitteln erhöht wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verwirbeln mit Airfix-Düsen bei einem Druck von etwa 0,5 bis 5,0 bar, insbesondere von etwa 1,0 bis 3,0 bar, erfolgt.
  17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Garne vor dem Aufspulen mit einem Spulöl beaufschlagt werden, das rückstandslos entfernt werden kann.
  18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymeren bei Temperaturen von etwa 230 °C bis 330 °C, insbesondere von etwa 250 °C bis 310 °C, als Filamente versponnen werden.
  19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente bei Temperaturen von etwa 170 °C bis 230 °C, insbesondere von etwa 180 °C bis 210 °C, falschdrall-texturiert werden.
  20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die falschdrall-texturierten Garne in mindestens einer der Falschdrall-Texturierung nachgeschalteten Heizstufe zusätzlich fixiert werden und/oder die Krangeltendenz mit speziellen Anti-Krangel-Luftdüsen reduziert wird.
  21. Falschdrall-texturierte Garne, die gemäß einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20 hergestellt sind.
  22. Verwendung von aus Polymeren schmelzgesponnenen Garnen mit Flüssigkeitsbeaufschlagung zum Falschdrall-Texturieren, wobei Garne gemaß Definition mindestens eines der Ansprüche 1 bis 20 herangezogen werden.
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