NO121287B

NO121287B -

Info

Publication number: NO121287B
Application number: NO1584/68A
Authority: NO
Inventors: J Hofer; G Haage
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1968-04-25
Publication date: 1971-02-08
Also published as: ES353274A1; US3560687A; SE331118B; CH477752A; DE1762199A1; NL6805935A; DK123447B; AT266970B

Description

Fremgangsmåte og anordning til å gjøre termoplastisk garn elastisk. Method and device for making thermoplastic yarn elastic.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en The present invention is based on a

forbedret fremgangsmåte til å gjøre termoplastisk garn elastisk og særlig slike improved process for making thermoplastic yarn elastic and particularly such

fremgangsmåter ved hvilke garnet bringes methods by which the yarn is brought

til å passere i en lineær bane med en skarp to pass in a linear path with a sharp

vinkel, hvorved det deformeres. angle, whereby it is deformed.

Termoplastiske garn som er gjort elastisk anvendes ved fremstilling av forskjellige artikler, som f. eks. bekledning, senge-klær etc. da anvendelsen av garnet i en Thermoplastic yarns that have been made elastic are used in the production of various articles, such as e.g. clothing, bedclothes etc. then the use of the yarn in a

vare blant annet medfører at varen kan item means, among other things, that the item can

strekkes betydelig. Termoplastisk garn som stretched significantly. Thermoplastic yarn which

er gjort elastisk fremstilles i hvert fall ved is made elastic is produced in any case by

strekking av garnet, slik at det antar eller stretching the yarn, so that it assumes or

søker å anta en sammenrullet snodd (kin-ked) eller kruset, lineær form, når det befinner seg i ustrukket tilstand og da samtlige elastiske garntyper har dette kjenne-tegn tilfelles er de nu forekommende elastiske garn av to helt forskjellige adskilte seeks to assume a rolled-up twisted (kin-ked) or curled, linear form, when it is in an unstretched state and as all elastic yarn types have this characteristic, the currently occurring elastic yarns are of two completely different separate

sorter. En type av garn som er gjort elastisk, strekkes under dreining slik at det sorts. A type of yarn that has been made elastic is stretched during spinning so that it

blir tilbøyelig til å sno seg eller kruse seg becomes prone to twisting or curling

for derved å minske spenningen, mens en thereby reducing the tension, while a

annen type garn som er gjort elastisk ut-settes for påkjenninger ved å bøyes i en another type of yarn that has been made elastic is subjected to stress by being bent in one

spiss vinkel og derefter rettes ut slik at det, acute angle and then straightened so that,

når det anbringes i spenningsfri tilstand when placed in a de-energized state

er tilbøyelig til å danne løkker. Garn av is prone to forming loops. Yarn off

den sistnevnte type betegnes i almindelighet som «utvunne garn som er gjort elastiske», da elastiseringen i første rekke ikke the latter type is generally referred to as "extracted yarns that have been made elastic", as the elasticity is primarily not

beror på at garnet spennes under tvinnin-gen og det er garn av denne typen oppfinnelsen går ut på. depends on the yarn being tensioned during the twisting and it is yarn of this type that the invention is based on.

Tidligere er det beskrevet i det minste Previously it was described at least

én fremgangsmåte for fremstilling av one method for the manufacture of

utvunnet garn som er gjort elastisk. Denne recycled yarn that has been made elastic. This

fremgangsmåte består i at garnet ved for-høyet temperatur og i spent tilstand bringes til å passere omkring et bladorgan med en skarp kant og derefter underkastes av-kjøling. Denne fremgangsmåte gir utmerkete resultater med en del garn og fortrinsvis med nylongarn, men med andre garntyper, og fortrinsvis da polyestergarn, gir fremgangsmåten ikke en så høy grad av elastisitet som det ofte er ønskelig. method consists in the yarn being made to pass around a blade member with a sharp edge at an elevated temperature and in a tensioned state and then subjected to cooling. This method gives excellent results with some yarns and preferably with nylon yarns, but with other yarn types, and preferably polyester yarns, the method does not give as high a degree of elasticity as is often desirable.

Også for den ovenfor beskrevne fremgangsmåte var kjent var det kjent at koldt garn i normal tilstand ved å passere over et deformerende organ kunne bringes til å danne løkker og til en viss grad krølle seg (se det britiske patent nr. 558.297), men en slik fremgangsmåte gir ikke et produkt som med tilfredsstillende resultat kan anvendes som et garn som er gjort elastisk. Also for the method described above it was known that cold yarn in the normal state by passing over a deforming member could be caused to form loops and to some extent curl (see British Patent No. 558,297), but such method does not produce a product that can be used with satisfactory results as a yarn that has been made elastic.

Oppfinnelsen omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av termoplastisk garn, som er tilbøyelig til å danne løkker og krølle seg i en slik utstrekning og med en slik grad av permanens at de egner seg utmerket til anvendelse ved fremstilling av tøyer med høy elastisitet. The invention relates to a method for the production of thermoplastic yarns, which are prone to forming loops and curling to such an extent and with such a degree of permanence that they are excellently suited for use in the production of fabrics with high elasticity.

Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte for elastisering av termoplastisk garn, ved hvilken garnet under spenning kontinuerlig bringes til å gjennomløpe en spissvinklet bane omkring den skarpe kanten på et bladorgan, karakterisert ved at garnet, innen det bringes til å passere rundt bladkanten, strekkes ved forhøyet temperatur over sin elastisitetsgrense for økning av dets elastisitetsmodul og skjør-het og for minskning av dets karakteristiske bruddforlengelse. The invention concerns a method for elasticizing thermoplastic yarn, in which the yarn under tension is continuously made to run through an acutely angled path around the sharp edge of a blade member, characterized in that the yarn, before it is made to pass around the blade edge, is stretched at elevated temperature above its elastic limit to increase its modulus of elasticity and brittleness and to decrease its characteristic elongation at break.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at graden av varmestrekking og garnets temperatur under strekkingen i varme er slik at garnet gis en elastisitetsmodul og skjørhet, som er stort sett de høyest mulige, og en karakteristisk forlengelse for å tilveiebringe brudd, som er så lav som mulig for det spesielle garn som behandles. The method according to the invention consists in the degree of heat stretching and the temperature of the yarn during the heat stretching being such that the yarn is given a modulus of elasticity and fragility, which are generally the highest possible, and a characteristic elongation to cause breakage, which is as low as possible for the particular yarn being processed.

Den nøyaktige årsak eller årsakene til de gode resultater med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke klarlagt, men det er kjent at der foregår flere forandrin-ger i garnets fibre når dette strekkes ved forhøyet temperatur ifølge oppfinnelsen. I første rekke økes fibrenes elastisitetsmodul betydelig ved strekkingen, og det er tydelig at dette har en viss sammenheng med forbedringene ved den nye fremgangsmåten, da de beste resultater i hvert kjent tilfelle oppnåes når garnet strekkes under slike betingelser og i en slik utstrekning at det får innenfor 10 eller 20 pst. av den maksimale elastisitetsmodul som det har vært mulig å skaffe. En annen forandring som er fremkommet i garnets fibere ved varmestrekkings-fremgangsmåten, er at fibrene er blitt skjøre, som det fremgår av en betydelig variasjon i den spenning, som kreves for at de enkelte tråder skal briste. Dette har tydeligvis en viss sammenheng med den nye fremgangsmåtes effektivitet, da den beste og mest permanente elastisering oppnåes når garnet strekkes i en slik utstrekning og under slike betingelser at fibrene oppviser maksimal skjørhetsgrad. Ennu en forandring, som oppnåes ved varmestrekkings-fremgangsmåten, er at bruddforlengelsen for fibrene i garnet senkes betydelig. Dette synes også å ha sammenheng med fremgangsmåtens suksess, da de beste resultater, når andre faktorer er like, oppnåes når garnet strekkes så meget som det er nødvendig for at fibrene skal oppvise minimal bruddforlengelse. Virkningen av disse faktorer skal beskrives nærmere i det følgende. The exact reason or reasons for the good results with the method according to the invention have not been clarified, but it is known that several changes take place in the fibers of the yarn when it is stretched at an elevated temperature according to the invention. First of all, the elastic modulus of the fibers is significantly increased during stretching, and it is clear that this has a certain connection with the improvements in the new method, as the best results in every known case are achieved when the yarn is stretched under such conditions and to such an extent that it gets within 10 or 20 percent of the maximum modulus of elasticity that it has been possible to obtain. Another change that has occurred in the yarn's fibers during the heat-stretching process is that the fibers have become brittle, as can be seen from a significant variation in the tension required for the individual threads to break. This clearly has a certain connection with the effectiveness of the new method, as the best and most permanent elasticity is achieved when the yarn is stretched to such an extent and under such conditions that the fibers exhibit a maximum degree of fragility. Yet another change, which is achieved by the heat-stretching method, is that the elongation at break for the fibers in the yarn is significantly lowered. This also seems to be related to the success of the method, as the best results, other factors being equal, are obtained when the yarn is stretched as much as is necessary for the fibers to show minimal elongation at break. The effect of these factors shall be described in more detail below.

Det garn som skal gjøres elastisk ifølge den nye fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan bestå av en vilkårlig streng av en-deløse tråder av organisk, hydrofobt, termoplastisk, fibermateriale. Noen eksempler på materiale som egner seg er polyestergarn, f. eks. de som dannes av reaksjonsproduktene av etylenglykol og teref-talsyre, og nylongarn, f. eks. de som dannes av reaksjonsproduktene av heksametylen-diamin og adipinsyre. Oppfinnelsen kan under visse betingelser med fordel også tillempes for å elastisere polyakrylfibere, dannet av polymerer av akrylnitril eller sampolymerisat av akrylnitril og mindre nengder av andre polymere materialer og :or å gjøre slike fibre elastiske som er dannet av cellulose-estere, som f. eks. cellulo-setriacetat. Garn hvor fibrene har et al-nindelig sirkulært tversnitt og glatt over-late, er lettest å anvende og gir mest til-<f>redsstillende resultater, og en del garn gir irsak til vanskeligheter ikke så meget på ?runn av sin kjemiske sammensetning eller sine fysikalske egenskaper som på grunn iv fibrenes tverrsnitt. Akrylfibere med va-rebetegnelsen orlon har f. eks. et tversnitt, som ligner formen på en manual, og er vanskelig å gjøre elastiske ifølge oppfinnelsen. Man anvender fortrinsvis polyester-jarn, da disse er lettest å anvende ved den iye fremgangsmåte og kan gjøres elastiske i meget høyere grad ifølge oppfinnelsen ?nn efter noen tidligere kjent elastise-:ingsmåte uten tvinning. The yarn to be made elastic according to the new method according to the invention can consist of an arbitrary string of endless threads of organic, hydrophobic, thermoplastic, fiber material. Some examples of materials that are suitable are polyester yarn, e.g. those formed by the reaction products of ethylene glycol and terephthalic acid, and nylon yarn, e.g. those formed by the reaction products of hexamethylenediamine and adipic acid. The invention can, under certain conditions, also be advantageously applied to elasticize polyacrylic fibers, formed from polymers of acrylonitrile or copolymers of acrylonitrile and smaller amounts of other polymeric materials and:or to make such fibers elastic which are formed from cellulose esters, such as e.g. . cellulose triacetate. Yarns where the fibers have a perfectly circular cross-section and a smooth finish are the easiest to use and give the most satisfactory results, and some yarns give rise to difficulties not so much because of their chemical composition or its physical properties due to the cross-section of the fibres. Acrylic fibers with the trade name orlon have e.g. a cross section, which resembles the shape of a dumbbell, and is difficult to make elastic according to the invention. Polyester yarns are preferably used, as these are the easiest to use in the new method and can be made elastic to a much higher degree according to the invention than according to any previously known elasticizing method without twisting.

Deniertallet og fiberstørrelsen hos de jarntyper som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan variere innen vide grenser og i virkeligheten kan jarn med nesten hvilket som helst totalt ieiertall eller hvilken som helst enkelt-fi-Derstørrelse anvendes. Fremgangsmåten iar f. eks. vist seg å gi utmerkete resultater ned følgende garntyper: 34-trådet polyestergarn (Dacron) med deniertall 40, 34-;rådet nylon (du Pont type 200) med deni-;rtall 100, 23-trådet Dacron med deniertall ro og enkelt-fibret Dacron med deniertall 15. Under egnete betingelser kan denier-;allet per tråd variere fra 1 til 20 og garnets totale deniertall kan være så høyt som 2000 eller høyere. • The denier number and the fiber size of the iron types used in the method according to the invention can vary within wide limits and in reality, iron with almost any total denier or any individual fiber size can be used. The procedure iar e.g. proved to give excellent results with the following yarn types: 34-thread polyester yarn (Dacron) with a denier number of 40, 34-;;thread nylon (du Pont type 200) with a denier-;r number, 23-thread Dacron with a denier number ro and single-fiber Dacron with a denier of 15. Under suitable conditions, the denier per thread can vary from 1 to 20 and the yarn's total denier can be as high as 2000 or higher. •

Den strekningsgrad som kreves for de mest tilfredsstillende resultater beror på nvilket garn som anvendes og også for garn ned samme kjemiske sammensetning kan Jen optimale strekningsgrad variere på ?runn av at forskjellige fremgangsmåter ole anvendt ved fremstillingen. De fleste iv de i handelen forekommende garn er strukket under fremstillingen for oppnå-slse av en høy grad av molekylær oriente-ring, og den ytterligere forlengelse som kreves for slike garntyper er i almindelig-tiet 3 til 20 pst. For hver garntype kan en på det nærmeste optimal grad av forlengelse lett bestemmes ved et enkelt forsøk, som består i strekning av garnet ved en temperatur innenfor et egnet område som skal defineres nedenfor, for bestemmelse iv den forlengelse som kreves for at fibrene i garnet skal ha en maksimal elastisitetsmodul etter strekking, den laveste oruddforlengelse og/eller maksimal skjør-net. Som en veiledning kan det sies at det har vist seg at det polyestergarn som går under navnet Dacron, fortrinsvis strekkes mellom 4 og 7 prosent med optimum verdier ved omtrent 5 prosent mens et polya-midgarn, som fremstilles av E. I. du Pont de Neumours and Company, som nylontype 200, fortrinsvis strekkes 5 til 15 prosent med optimum ved omtrent 12 prosent. The degree of stretch required for the most satisfactory results depends on which yarn is used and also for yarns with the same chemical composition, the optimum degree of stretch can vary due to the different methods used in the production. Most commercially available yarns are stretched during production to achieve a high degree of molecular orientation, and the additional elongation required for such yarn types is generally 3 to 20 percent. For each yarn type, a at the closest optimum degree of elongation is easily determined by a single test, which consists in stretching the yarn at a temperature within a suitable range to be defined below, to determine iv the elongation required for the fibers in the yarn to have a maximum modulus of elasticity after stretching, the lowest root elongation and/or maximum fracture net. As a guide, it can be said that it has been shown that the polyester yarn that goes by the name Dacron preferably stretches between 4 and 7 percent with optimum values at about 5 percent while a polyamide yarn, which is manufactured by E. I. du Pont de Neumours and Company , such as nylon type 200, is preferably stretched 5 to 15 percent with the optimum at about 12 percent.

Garnets temperatur under strekkingen er en variabel som har stor betydning og må kontrolleres nøye for oppnåelse av de beste resultater. Operative forhold kan med de fleste garntyper oppnåes med en temperatur som ligger omtrent 83° C under garnets «klebetemperatur» og med nylon kan så lave temperaturer som 155° C under klebetemperaturen anvendes. Ube- <: >tydelig bedre resultater fåes som regel inntil temperaturen når «overgangspunktet», <1 >hvilket i almindelighet ligger 50 til 33° C <] >lavere enn garnets klebetemperatur og ved <: >denne verdi oppnåes en ganske plutselig økning av effekten. Utmerkede resultater kan oppnåes ved enhver temperatur over ■ dette overgangspunkt så lenge temperatu- <: >ren ikke er så høy at garnet kleber ved de flater ved hvilke det kommer i kontakt. Hos nylongarn ligger overgangspunktet i <1 >almindelighet i nærheten av 185° C, slik at <1 >temperatur over denne verdi vanligvis skal <: >anvendes, men hvis nylongarn holdes ved I en temperatur som er høyere enn omtrent <1 >204—210° C mere enn i noen sekunder, opp- <: >trer på den annen side ialmindelighet en alvorlig forringelse av garnet, hvis man ] ikke griper til anvendelsen av en inert at- : mosfære eller andre forholdsregler. Med i hensyn til disse forhold er det tydelig at i arbeidstemperaturområdet for nylon er omtrent 82—210° C og at det best egnete temperaturområde er omtrent 188—204° C. For polyestergarn ligger overføringspunktet The temperature of the yarn during stretching is a variable of great importance and must be carefully controlled to achieve the best results. Operating conditions can be achieved with most types of yarn at a temperature that is approximately 83° C below the yarn's "adhesive temperature" and with nylon temperatures as low as 155° C below the adhesive temperature can be used. Substantially better results are usually obtained until the temperature reaches the "transition point", <1 >which is generally 50 to 33° C <] >lower than the yarn's adhesive temperature and at <: >this value a rather sudden increase of the effect. Excellent results can be obtained at any temperature above ■ this transition point as long as the temperature is not so high that the yarn sticks to the surfaces it contacts. In the case of nylon yarns, the transition point is <1 >generally in the vicinity of 185° C, so that <1 >temperatures above this value should usually <: >be used, but if nylon yarns are held at I a temperature higher than about <1 >204— 210° C for more than a few seconds, on the other hand, a serious deterioration of the yarn usually occurs, if one does not resort to the use of an inert atmosphere or other precautions. Taking these conditions into account, it is clear that the working temperature range for nylon is approximately 82-210° C and that the most suitable temperature range is approximately 188-204° C. For polyester yarn, the transfer point is

i almindelighet ved en temperatur omkring 199—204° C og det er vanligvis hensikts- ] messig å anvende en temperatur i det min- ] ste noen grader over denne verdi men ikke over klebetemperaturen. Der tillates hensiktsmessig en sikkerhetsmargin på omtrent 8° med hensyn til klebetemperaturen, i slik at når det operative temperaturområ- ] de for polyestergarn er fra omtrent 149° C i til 235° C, er det best egnete område 210— ] 227° C. ]generally at a temperature of around 199-204° C and it is usually appropriate to use a temperature at least a few degrees above this value but not above the adhesive temperature. A margin of safety of about 8° is suitably allowed with respect to the bonding temperature, i so that when the operative temperature range for polyester yarn is from about 149° C i to 235° C, the most suitable range is 210- ] 227° C. ]

Når garnet er strukket på den ovenfor ^ angitte måte må det passere i en bane med <1 >en skarp vinkel og da dette kan skje på en vilkårlig måte, består den fortrinsvis an- <1 >vendte fremgangsmåte i at garnet bringes <1 >til å passere omkring et blad eller deformerende organ med en skarp kant. Hvis i blad-fremgangsmåten med bøyning av gar- i jarn med deniertall 70 og ubetydelig større :or alle andre garn, da man med radier un-ier disse verdier i almindelighet får et me-;et stort antall dun-ender. Den maksimale crumningsradius som i almindelighet kan mvendes med tilfredsstillende resultat, er Tiellom omtrent 2 og 17 ganger fiberdia-neteren, og når der anvendes et blad med større krumningsradius, spennes garnet ram regel ikke tilstrekkelig til å gi høyest nulig elastisitet. Den optimale krumningsradius for den skarpe kant kan variere med ;ypen av garn som anvendes, men kan i ilmindelighet sies å være den minste trumningsradius som kan anvendes uten å "orårsake et stort antall dun-ender. Hvor let er tale om nylongarn har den optimale trumningsradius for den skarpe kant vist ;eg å være mellom ca. 2 og 3 ganger så itor som fiberdiameteren, mens den opti-nale krumningsradius ved anvendelse av <p>olyestergarn i almindelighet har vist seg i være mellom 3 og 4 ganger så stor som 'iberdiameteren. When the yarn is stretched in the manner indicated above, it must pass in a path with <1 >a sharp angle and as this can happen in an arbitrary way, the preferred method used consists in the yarn being brought <1 > to pass around a blade or deforming organ with a sharp edge. If in the blade method with bending of yarn with a denier number of 70 and insignificantly greater than all other yarns, when you unify these values with radii, you generally get a relatively large number of down ends. The maximum radius of curvature that can generally be achieved with satisfactory results is between 2 and 17 times the fiber dianeter, and when a blade with a larger radius of curvature is used, the yarn frame is usually not stretched sufficiently to give the highest current elasticity. The optimum radius of curvature for the sharp edge may vary with the type of yarn used, but can generally be said to be the smallest radius of curvature that can be used without causing a large number of down ends. As light as it is, nylon yarn has the optimum the radius of curvature for the sharp edge has been shown to be between approximately 2 and 3 times as large as the fiber diameter, while the optimal radius of curvature when using <p>olyester yarns in general has been shown to be between 3 and 4 times as large as the 'iber diameter.

Den optimale krumningsradius til hvilken de enkelte fibere skal bøyes for å spen-ie ytterflatene over elastisitetsgrensen i naksimal utstrekning uten at de ødelegges, ;r gitt ved følgende omtrentlige formel: The optimum radius of curvature to which the individual fibers must be bent in order to stretch the outer surfaces above the elastic limit to the maximum extent without destroying them, is given by the following approximate formula:

ivor R er bladets krumningsradius, E er iberens elastisitetsmodul, D er fiberdiame-;eren og f er den høyeste strekkfasthet. i/ed bruk av den ovenfor angitte formel 'åes en omtrentlig maksimal krumnings-•adius for optimale betingelser. Når man i jraksis nærmer seg strekkfasthetsgrensen, ninsker fibrenes elastisitetsmodul og ef-ektive diameter slik at en betydelig mindre •adius kan anvendes enn angitt i formelen. Det er mulig å spenne fibrene til eller over leres elastiske grense ved å pålegge en ipenning, slik at når der foregår bøyning, ril ytterflaten av de enkelte fibere defor-neres permanent. ivor R is the blade's radius of curvature, E is the fiber's modulus of elasticity, D is the fiber diameter and f is the highest tensile strength. i/ed use of the formula stated above, an approximate maximum radius of curvature for optimal conditions is obtained. When one approaches the tensile strength limit in jraxis, the fibers' modulus of elasticity and effective diameter decrease so that a significantly smaller •radius can be used than stated in the formula. It is possible to tension the fibers to or above the elastic limit of the material by applying a tension, so that when bending takes place, the outer surface of the individual fibers is permanently deformed.

Et hensiktsmessig deformerende organ ned en kant med tilfredsstillende krum-lingsradius kan utgjøres av et vanlig bar-berblad av typen Schick, Gem, etc. med én egg og fortykket rygg ved polering av bladets kant med krokusduk eller lignende og derefter med poler-rødt (jeweler's rou-ge) inntil bladet er blitt tilstrekkelig butt og jevnt slik at garnet skal kunne løpe over det uten å avskjæres. An appropriate deforming device down an edge with a satisfactory radius of curvature can be made of a regular razor blade of the type Schick, Gem, etc. with one egg and a thickened spine by polishing the edge of the blade with crocus cloth or the like and then with polishing red ( jeweler's rou-ge) until the blade has become sufficiently blunt and smooth so that the yarn will be able to run over it without being cut.

Spenningen i garnet, når dette bringes til å passere over den skarpe kant, er kritisk og må holdes innen nøyaktige grenser for at de beste resultater skal oppnås. Spenningsmålinger utføres fortrinsvis på et punkt i garnbanen umiddelbart efter det ved hvilket garnet kommer i kontakt med den skarpe kant og ved dette punkt bør spenningen i garnet i almindelighet ligge mellom 0.5 gram og 3 gram per denier for å oppnå en tilfredsstillende elastisitets-grad. Den optimale spenning for det garn som skal føres over den skarpe kant beror ikke bare på garntypen som anvendes, men også på kantens krumningsradius, og for hvert gitt garn er den optimale spenning i almindelighet den høyeste spenning ved hvilken garnet kan innføres uten at det skjæres av av bladet. Med et blad med en krumningsradius innen det best egnete, ovenfor angitte område og med garn med høy seighet som nylon og polyestergarn, har det vist seg at et spenningsområde mellom omtrent 0.7 og 2,5 gram per denier i almindelighet gir de beste resultater, men med svakere garn eller med et skarpere blad er i almindelighet en spenning mellom 0,5 og 0,8 gram per denier mere tilfredsstillende. The tension in the yarn, when this is brought to pass over the sharp edge, is critical and must be kept within precise limits for the best results to be achieved. Tension measurements are preferably carried out at a point in the yarn path immediately after the point at which the yarn comes into contact with the sharp edge and at this point the tension in the yarn should generally be between 0.5 grams and 3 grams per denier to achieve a satisfactory degree of elasticity. The optimum tension for the yarn to be fed over the sharp edge depends not only on the yarn type used, but also on the radius of curvature of the edge, and for any given yarn the optimum tension is generally the highest tension at which the yarn can be fed without cutting off of the blade. With a blade having a radius of curvature within the most suitable range indicated above and with high tenacity yarns such as nylon and polyester yarns, a tension range between about 0.7 and 2.5 grams per denier has generally been found to give the best results, but with weaker yarn or with a sharper blade, a tension between 0.5 and 0.8 grams per denier is generally more satisfactory.

Garnet kjøles i mange tilfeller og særlig hvis det består av polyester, til en temperatur i det minste under ca. 93° C, innen det føres gjennom den skarpvinklete del av banen, fordi hvis garnet er varmt når det passerer gjennom denne del av banen, blir virkningen av varmestreknings-trinnet på garnets elastiske egenskaper i stor utstrekning borte på grunn av at garnet befinner seg ved forhøyet temperatur innenfor den bøyde del av banen. The yarn is cooled in many cases, and especially if it consists of polyester, to a temperature at least below approx. 93° C, before passing through the sharp-angled part of the web, because if the yarn is hot when it passes through this part of the web, the effect of the heat stretching step on the elastic properties of the yarn is largely lost due to the fact that the yarn is at elevated temperature within the bent part of the web.

Dette betyr ikke at utmerkete resultater ikke kan oppnåes med de fleste garntyper ved at garnet holdes ved forhøyet temperatur når det føres gjennom den bøy-de del av banen, da man ved å holde garnet ved forhøyet temperatur ved dette punkt oppnår operative resultater med garntyper som tidligere er blitt behandlet på hovedsakelig hvilkensomhelst måte og i virkeligheten synes ved nylongarn virkningen av varmestrekkingen og opprett-holdelsen av forhøyet temperatur ved den bøyde del av banen til en viss grad å være additive. Med polyestergarn og i de allei fleste andre tilfeller er imidlertid de resultater som oppnåes med garnet ved forhøyet temperatur innen den bøyde del av banen, dårligere enn de resultater som oppnåes når garnet kjøles innen det når dette punkt. This does not mean that excellent results cannot be achieved with most yarn types by keeping the yarn at an elevated temperature when it is passed through the bent part of the web, as by keeping the yarn at an elevated temperature at this point, operational results are obtained with yarn types that has previously been treated in essentially any manner and in fact with nylon yarns the effect of the heat stretching and the maintenance of elevated temperature at the bent portion of the web appears to be additive to some extent. With polyester yarn and in most other cases, however, the results obtained with the yarn at an elevated temperature within the bent part of the web are inferior to the results obtained when the yarn is cooled by the time it reaches this point.

Forsåvidt som bladkanten utøver en betydelig påkjenning på garn som passerer over den, oppnåes de beste resultater i almindelighet hvis garnet smøres når det passerer gjennom den skarpvinklete del av banen og dette gjelder særlig for andre garntyper enn nylongarn, som ikke har den lave friksjonskoefficient som er karakteristisk for nylon. Et vilkårlig garnsmøre-middel kan anvendes, selv om det i almindelighet er heldig å anvende ett som lett kan fjernes efter elastiseringsprosessen. Eksempler på egnete smøremidler er lav-viskose mineraloljer og vegetabilske oljer og estere av fettsyrer, som sorbitoltripal-miat. Oljen anbringes hensiktsmessig på garnet ved kapillarvirkning eller ved hjelp av en veke ved et punkt av garnets bane umiddelbart før garnets kontakt med den skarpe kant. Insofar as the blade edge exerts a considerable stress on yarn passing over it, the best results are generally obtained if the yarn is lubricated as it passes through the sharp-angled part of the web, and this is particularly true of yarn types other than nylon yarn, which do not have the low coefficient of friction that is characteristic of nylon. Any yarn lubricant can be used, although it is generally fortunate to use one that can be easily removed after the elasticizing process. Examples of suitable lubricants are low-viscosity mineral oils and vegetable oils and esters of fatty acids, such as sorbitol tripalmiate. The oil is appropriately placed on the yarn by capillary action or by means of a wick at a point of the yarn's path immediately before the yarn's contact with the sharp edge.

Til- og fraledningsvinkelen for garnet til den skarpe kant i et plan vinkelrett på kantens akse er ikke kritisk og den kan variere i en slik grad at summen av disse vinkler er lik 120° eller også så liten at garnet føres i en tverretning så nær som mulig 180° som bladets tykkelse tillater. Det er i almindelighet hensiktsmessig at garnet bringes til å passere i kontakt med bladets overflate når det nærmer seg den skarpe kant, og fjernes over bladets overflate et-terat det har passert den skarpe kant, slik at dette resulterer i maksimal strekning av The lead-in and lead-out angle for the yarn to the sharp edge in a plane perpendicular to the axis of the edge is not critical and it can vary to such an extent that the sum of these angles is equal to 120° or also so small that the yarn is guided in a transverse direction as close to possible 180° as the thickness of the blade allows. It is generally appropriate that the yarn is brought into contact with the surface of the blade as it approaches the sharp edge, and removed over the surface of the blade once it has passed the sharp edge, so that this results in maximum stretch of

garnet og at kompresjonen av garnet ved the yarn and that the compression of the yarn by

kontakt med bladet er tilbøyelig til å sam-menholde garnet slik at avslitte fibere let-tere passerer over kanten og fjernes derfra. contact with the blade tends to hold the yarn together so that frayed fibers more easily pass over the edge and are removed from there.

Tillednings- og fraledningsvinkelen for garnet til den skarpe kant i plan parallelle med kanten er også av betydning hva an-går passasjen av avbrutte fibere over kanten. De beste resultater er oppnådd når garnet bringes til å passere omkring bladets kant på en slik måte at et plan gjennom det tilførte garn og vinkelrett mot bladets plan skjærer et annet tenkt plan som også er vinkelrett mot bladets plan og passerer gjennom det bortførte garn i en ; vinkel mellom 40 og 100° og fortrinsvis en vinkel mellom 70 og 90°. The lead-in and lead-out angle for the yarn to the sharp edge in a plane parallel to the edge is also of importance as regards the passage of interrupted fibers over the edge. The best results are obtained when the yarn is made to pass around the edge of the blade in such a way that a plane through the supplied yarn and perpendicular to the plane of the blade intersects another imaginary plane which is also perpendicular to the plane of the blade and passes through the removed yarn in a ; angle between 40 and 100° and preferably an angle between 70 and 90°.

Garnets lineære hastighet over bladet kan variere innen vide grenser og begren-ses i almindeligret bare av kapasiteten hos : det anvendte apparat, selv om det kan The linear speed of the yarn over the blade can vary within wide limits and is generally limited only by the capacity of: the apparatus used, although it can

• tenkes at garnets friksjon ved passasjen • it is thought that the yarn's friction during the passage

over bladet oppvarmer dette til en temperatur som kan påvirke det frem-stilte garn i uheldig retning hvis garnhas-tigheten når en meget høy verdi. Utmerkete resultater kan oppnåes med lineære garnhastigheter opp til ca. 460 meter i minuttet eller ennu høyere. above the blade, this heats up to a temperature that can affect the produced yarn in an unfavorable direction if the yarn speed reaches a very high value. Excellent results can be achieved with linear yarn speeds up to approx. 460 meters per minute or even higher.

Fremgangsmåten gjennomføres best ved hjelp av en delvis kjent anordning. For opphetning av garnet anvendes hensiktsmessig en vanlig opphetningsplate eller - skive med en glatt overflate i kontakt med garnet og anordninger til å holde denne ved den ønskete temperatur. Garnet behø-ver bare å bringes til å passere i kontakt med den glatte overflate en tilstrekkelig lengde f. eks. fra 8 cm til noen meter, be-roende på garnets lineære hastighet, til å heve garnets temperatur til det ønskete nivå. En annen utførelsesform av en anordning for opphetning av garnet består av et oppvarmet rør, gjennom hvilket garnet føres tilstrekkelig langt til at dets temperatur blir hevet til den ønskete verdi. En tilfredsstillende anordning for strekning av garnet kan bestå av en vanlig spenningsregulerende anordning og en vanlig garn-opptagningsanordning. Med denne anordning tres en garnende fra en hensiktsmessig garntilførselsanordning først gjennom den spenningsregulerende anordning og derefter til opptagningsanordningen. Den spenningsregulerende anordning innstilles derefter slik at den skaffer tilstrekkelig spenning til å gi den ønskete strekningsgrad som kan bestemmes ved beregning av deniertallet. Alternativt kan den spenningsregulerende anordning erstattes med en positiv matningsmekanisme av vanlig konstruksjon for tilføring av garnet med en lineær hastighet, som er mindre enn den med hvilken det opptas, slik at garnet strekkes mellom tilførselsanordningen og opptagningsanordningen. Den skarpe kant er fortrinsvis anbragt i garnbanen mellom oppvarmningsanordningen og opptagningsanordningen, og om det er ønskelig at garnet kjøles innen det kommer i kontakt med den skarpe kant, kan dette lett skje ved at kanten plaseres i kort avstand fra oppvarmningselementet. I almindelighet er en avstand mellom oppvarmningselementet og den skarpe kant på et par cm til noen dm tilstrekkelig, da garn med vanlig deniertall kjøles ned til en temperatur under ca. 93° C på brøkdelen av et sekund i åpen at-mosfære. Om ønskes kan avstanden mellom oppvarmningselementet og den skarpe kant være flere meter eller mere. I de fleste tilfeller er den spenning som kreves for strekking slik at garnet kan bringes til å passere fra oppvarmningselementet direkte til den skarpe kant, men hvis garnet skal ha en annen spenning, når det kommer i kontakt med kanten enn den som kreves for strekking, kan en spenningsregulerende anordning og/eller en hespel eller lignende anordnes i garnbanen mellom oppvarmningselementet og den skarpe kant. The procedure is best carried out using a partially known device. For heating the yarn, an ordinary heating plate or disc with a smooth surface in contact with the yarn and devices to keep it at the desired temperature is suitably used. The yarn only needs to be brought into contact with the smooth surface for a sufficient length, e.g. from 8 cm to a few metres, depending on the yarn's linear speed, to raise the yarn's temperature to the desired level. Another embodiment of a device for heating the yarn consists of a heated tube, through which the yarn is led sufficiently far so that its temperature is raised to the desired value. A satisfactory device for stretching the yarn can consist of a conventional tension regulating device and a conventional yarn take-up device. With this device, a yarn end is threaded from a suitable yarn supply device first through the tension regulating device and then to the take-up device. The tension regulating device is then adjusted so that it provides sufficient tension to give the desired degree of stretch which can be determined by calculating the denier number. Alternatively, the tension regulating device can be replaced with a positive feed mechanism of ordinary construction for supplying the yarn at a linear speed, which is less than that at which it is taken up, so that the yarn is stretched between the supply device and the take-up device. The sharp edge is preferably placed in the yarn path between the heating device and the recording device, and if it is desired that the yarn is cooled before it comes into contact with the sharp edge, this can easily happen by placing the edge at a short distance from the heating element. In general, a distance between the heating element and the sharp edge of a couple of cm to a few dm is sufficient, as yarn with a normal denier is cooled down to a temperature below approx. 93° C in a fraction of a second in an open atmosphere. If desired, the distance between the heating element and the sharp edge can be several meters or more. In most cases the tension required for stretching is such that the yarn can be made to pass from the heating element directly to the sharp edge, but if the yarn is to have a different tension when it contacts the edge than that required for stretching, a tension regulating device and/or a reel or the like can be arranged in the yarn path between the heating element and the sharp edge.

Garnet kan efter kontakten med den skarpe kant i ustrukket tilstand ha form av løkker eller sløyfer, men for å utvikle garnets fulle elastisitet må det varmebehand-les. Dette beror på at garnet inneholder latente spenninger, som tvinger det til å anta en sammenrullet, lineær form og disse spenninger minskes ved varmebehandlin-gen. Oppvarmningen kan eventuelt skje innen garnet formes til tøy ved at en lø-pende lengde av garnet bringes til å passere i kontakt med et oppvarmningselement eller gjennom en oppvarmet væske under slike betingelser at garnet fritt kan trekke seg sammen. Hvis garnets hele elastisitet skal utvikles efter strikningen eller vev-ningen, gjennomføres dette best ved om-røring av tøyet mens temperaturen lang-somt heves. Enhver opphetning er i almindelighet heldig, men for oppnåelse av det beste resultat bør garnets temperatur en-ten før eller efter vevning eller strikking heves til en temperatur av minst ca. 60° C og fortrinsvis minst ca. 80° C med garnet i en hovedsakelig spenningsfri tilstand. Høyere temperaturer er ikke til skade og garnet eller tøyer som er fremstilt av det, kan opphetes til en temperatur like under garnets mykningspunkt uten skadelig virk-ning, sålenge garnet holdes i en ubetydelig spent eller spenningsfri tilstand, så lenge det befinner seg ved forhøyet temperatur. After contact with the sharp edge, the yarn can take the form of loops or bows in the unstretched state, but to develop the yarn's full elasticity it must be heat-treated. This is because the yarn contains latent tensions, which force it to assume a rolled-up, linear shape and these tensions are reduced by the heat treatment. The heating can optionally take place before the yarn is formed into cloth by a running length of the yarn being brought into contact with a heating element or through a heated liquid under such conditions that the yarn can contract freely. If the yarn's full elasticity is to be developed after knitting or weaving, this is best done by stirring the fabric while the temperature is slowly raised. Any heating is generally successful, but to achieve the best result, the temperature of the yarn should be raised either before or after weaving or knitting to a temperature of at least approx. 60° C and preferably at least approx. 80° C with the yarn in an essentially tension-free state. Higher temperatures are not harmful and the yarn or fabrics made from it can be heated to a temperature just below the softening point of the yarn without harmful effect, as long as the yarn is kept in a negligible tension or tension-free state, as long as it is at an elevated temperature .

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i følgende eksempler. The invention shall be described in more detail in the following examples.

Eks& mpel 1: Example 1:

Et 34-trådet polyestergarn med deniertall 70 og null-tvinn ble opphetet til 220° C og strukket ulikt fra 1 til 10 prosent. Virkningen av varmestrekkingen på garnets fysikalske egenskaper bestemmes derefter og er vist i den følgende tabell. Samtlige opp-gitte verdier er omtrentlige og gir middel-tall for 10 forskjellige forsøk. Samtlige be-stemmelser ble gjort ved 21° C og 65 pst. relativ fuktighet. A 34-thread polyester yarn with a denier number of 70 and zero twist was heated to 220° C and stretched differently from 1 to 10 percent. The effect of heat stretching on the yarn's physical properties is then determined and is shown in the following table. All values given are approximate and give average figures for 10 different trials. All determinations were made at 21°C and 65% relative humidity.

De på den ovenfor angitte måte struk- In the manner indicated above, they struc-

ne garntyper ble brakt til ved rumtempe- ne yarn types were brought to room temperature

ratur å passere over et blad med en kant med en krumningsradius lik 0.10 mm mel en lineær hastighet av 91 meter i minuttet Garnet ble brakt til å passere rundt bladet så tvert som mulig, slik at det var i kon- rature to pass over a blade with an edge with a radius of curvature equal to 0.10 mm and a linear speed of 91 meters per minute. The yarn was brought to pass around the blade as crosswise as possible, so that it was in con-

takt både med over- og underflaten av det og spenningen i garnet efter dets kontakt med bladet ble bestemt til 2 gram per de- tact both with the upper and lower surface of it and the tension in the yarn after its contact with the blade was determined to be 2 grams per de-

nier. Den beste elastisitet ble oppnådd når garnet ble strukket 5 pst. og det skal be- nines. The best elasticity was achieved when the yarn was stretched 5% and it should be

merkes at dette faller sammen med det punkt ved hvilket garnet nærmet seg den høyeste elastisitetsmodul, det punkt ved hvilket garnet hadde den laveste middel-bruddforlengelse og det punkt ved hvilket det hadde den største skjørhet, slik som vist ved den belastningsvariasjon som kre- it can be seen that this coincides with the point at which the yarn approached the highest modulus of elasticity, the point at which the yarn had the lowest mean elongation at break and the point at which it had the greatest brittleness, as shown by the load variation that created

ves for avslitning av garnet ved samtlige ti forsøk. Utmerkete resultater oppnåes når garnet strekkes fra 4 til 7 prosent og tem- ves for tearing of the yarn in all ten attempts. Excellent results are obtained when the yarn is stretched from 4 to 7 percent and tem-

melig gode resultater oppnåes i samtlige andre tilfeller. Også når garnet strekkes så nær 0 pst. som mulig ved 220° C ble operative resultater oppnådd, hvilket viser at der kreves bare en ubetydelig grad av strekking med polyestergarn. Når garn i den form det fåes fra produsenten behand- Fairly good results are achieved in all other cases. Even when the yarn is stretched as close to 0% as possible at 220° C, operative results were obtained, which shows that only an insignificant degree of stretching is required with polyester yarn. When yarn in the form obtained from the manufacturer is treated

les på lignende måte, ble der i alt vesentlig ikke oppnådd noen elastisering. read in a similar way, essentially no elasticity was achieved.

Eksempel 2: Example 2:

Et 34-trådet nylongarn av typen du A 34-strand nylon yarn of the type du

Pont 200 med deniertall 70 og en halv Z- Pont 200 with denier number 70 and a half Z-

tvinn ble strukket i ulike høy grad ved 204° twine was stretched to various high degrees at 204°

C. Garnets fysikalske egenskaper ble der- C. The physical properties of the yarn were there-

efter målt som i det foregående eksempel og resultatene er gitt i den følgende tabell. after measured as in the previous example and the results are given in the following table.

Efter bestemmelse av garnets fysikal- After determining the yarn's physical

ske egenskaper ble det bragt til ved rum- properties were brought about by space-

temperatur å passere omkring en skarp kant med en krumningsradius av 0.05 mm ved en lineær hastighet av 91 meter i mi- temperature to pass around a sharp edge with a radius of curvature of 0.05 mm at a linear speed of 91 meters per mi-

nuttet. Tillednings- og fraledningsvinklene i et plan lodrett på bladets plan var så små cute. The supply and discharge angles in a plane perpendicular to the plane of the blade were so small

som bladets tykkelse tillot, slik at garnet var i kontakt med bladet både før og efter den skarpe kant. Vinkelen mellom det til- as the thickness of the blade allowed, so that the yarn was in contact with the blade both before and after the sharp edge. The angle between the to-

førte og bortførte garn i bladets plan var omtrent 85°. I det minste en viss grad av elastisitet ble oppnådd ved alle prosentu- leading and abducting yarn in the plane of the blade was approximately 85°. At least some degree of elasticity was achieved at all percentages

elle strekninger og gode resultater ble opp- elle stretches and good results were up-

nådd med garn som var strukket 10 til 16%. reached with yarn that was stretched 10 to 16%.

Et meget bestemt optimum forelå ved 12 A very definite optimum was present at 12

pst. strekking og det fremgår av ovenstå- pst. stretching and it appears from the above-

ende tabell at det oppnådde garn hadde en bestemt skjørhet ved dette punkt. Skjønt elastisitetsmodulen fortsatte å øke ubetyde- end table that the obtained yarn had a certain fragility at this point. Although the modulus of elasticity continued to increase insignificantly

lig efter at optimum strekking var opp- just after optimum stretching was up-

nådd, var hastigheten av økningen bety- reached, the rate of increase was mean-

delig mindre når garnet var strukket til den minste hensiktsmessige grad. Det skal også bemerkes at ved optimal strekking lå bruddforlengelsen innenfor 1 pst. av mini-mumsferdien. considerably less when the yarn was stretched to the smallest appropriate degree. It should also be noted that with optimal stretching, the elongation at break was within 1 percent of the minimum tensile strength.

Claims

1. Process for elasticizing thermoplastic yarn, in which the yarn under tension is continuously made to run through an acute-angled path around the sharp edge of a blade member, carac-

characterized in that the yarn, before it is brought to pass around the blade edge, is stretched at an elevated temperature above its elastic limit to increase its modulus of elasticity and brittleness and to reduce its characteristic elongation at break.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the degree of heat stretching and the temperature of the yarn during the stretching in heat is such that the yarn is given a modulus of elasticity and fragility that are largely the highest possible, and a characteristic elongation at break, which is as low as possible for the particular yarn being processed.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that the yarn is cooled to essentially room temperature after heat stretching, before it is made to pass around the edge of the blade.

4. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that, after heat stretching, the yarn is made to pass around the edge of the blade, before it is allowed to cool and while it still has an elevated temperature.

5. Method as stated in claim 4, characterized in that the yarn is a molecularly oriented adipic acid-hexamethylenediamine nylon yarn, that the temperature of the yarn during heat stretching is between 82 and 210° C and that the degree of heat stretching is between approximately 5 and 15 percent.

6. Procedure as stated in at stand 5, characterized in that the yarn is a molecularly oriented polyethylene glycol terephthalic acid ester yarn, that the temperature of the yarn during heat stretching is between 149 and 235° C and that the degree of heat stretching is between approximately 4 and 7 per cent.

7. Device for carrying out the method as set forth in any one of claims 1-6, comprising a yarn supply device, a yarn take-up device, a blade member with a sharp edge and thread guide means which guide the yarn around the edge of the blade in an acutely angled path, characterized in that it is provided with a heating device for heating the thread before it comes into contact with the edge of the blade, and yarn feeding devices which stretch the yarn to the desired degree while it is being heated.

8. Request as stated in claim 7, characterized in that the heating device is located at a distance from the blade edge that is sufficient for the yarn to cool to approximately room temperature before it passes around the blade edge.

9. Device as stated in claim 7, characterized in that the heating element is located near the blade edge so that the yarn still has an elevated temperature when it passes around the blade edge.