WO2005090662A2 - Method for mixing continuous yarns - Google Patents

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WO2005090662A2
WO2005090662A2 PCT/EP2005/002670 EP2005002670W WO2005090662A2 WO 2005090662 A2 WO2005090662 A2 WO 2005090662A2 EP 2005002670 W EP2005002670 W EP 2005002670W WO 2005090662 A2 WO2005090662 A2 WO 2005090662A2
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filament
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WO2005090662A3 (en
Inventor
Freddy Marinus Johannes Tijink
Henricus Hubertus Wilhelmus Feijen
Ronald Stiefelhagen
Christian Vieth
Johannes Petrus Maria Dortmans
Maarten Oosterbroek
Original Assignee
Diolen Industrial Fibers B.V.
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Publication date
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Publication of WO2005090662A3 publication Critical patent/WO2005090662A3/en
Publication of WO2005090662B1 publication Critical patent/WO2005090662B1/en

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/08—Interlacing constituent filaments without breakage thereof, e.g. by use of turbulent air streams

Definitions

  • the present invention is directed to a method for varying the working capacity of a filament yarn.
  • the force-strain curve (KD curve) is plotted in a right-angled coordinate system, the force (F) being plotted upwards, the strain ( ⁇ L) plotted to the right. 1 shows an example of such a KD curve.
  • the tensile strength test is generally continued until the material to be tested breaks, the maximum force that occurs is called the breaking force, the associated change in length is called the elongation at break.
  • the tensile work of a material is the work in the tensile test until a certain tensile force is reached or its associated change in length in the physical sense (as the path integral of the force, in Fig. 1, i.e. the area OFDO) and can thus be derived from a KD curve be determined.
  • a certain tensile force is reached or its associated change in length in the physical sense (as the path integral of the force, in Fig. 1, i.e. the area OFDO) and can thus be derived from a KD curve be determined.
  • the pulling work that is required to achieve the Tear strength must be applied. This pulling work (area OF ma> cBO) is called work capacity (W) and is characteristic of the material to be tested.
  • the determination of the force-strain curve and the derivation of the physically relevant quantities is known to the person skilled in the art and is carried out in accordance with DIN 53857.
  • the working capacity (W) can be calculated from the force-strain curve using the following simplified formula:
  • a filament yarn that was in the range of aramid yarns in terms of its modulus, but rather had the properties of polyester yarns in terms of its elongation.
  • the initial load would initially be absorbed by the very high modulus of such a material, but would then be absorbed by the high elasticity inherent in this material as the load progressed.
  • BPC Ballistic Protection-Capability
  • V SO n the speed at which the energy progresses through the fiber.
  • module is also known per se to the person skilled in the art.
  • a tangent is applied to the very first part of the curve, where it is still practically linear, and elongated up to 100%.
  • the force associated with this stretch (100%) is called the module, also the initial module or Young's module.
  • KD curve linear part of the force-strain curve
  • a high initial modulus combined with a high elongation would therefore lead to a high work capacity.
  • the object of the present invention is therefore to provide such a method.
  • a filament yarn as described in the preamble of claim 1 or in the introductory paragraph, is initially combined with at least one further filament yarn, which differs from the first filament yarn in terms of its force-elongation behavior, then that the first is intermingled with the at least one further filament yarn, preferably at elevated temperature, and the two filament yarns are finally followed by tinning the first filament yarn with the at least one further filament yarn or by applying sizing agents and / or adhesives to the filament yarn or yarns a subsequent hardening of the sizing agent or the adhesives, or that after the intermingling a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part, or that after the Ve Whirl the first filament yarn with which at least one further filament yarn is twisted and then a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part.
  • filament yarn is to be understood as the term otherwise used for "practically endless thread-like structure made from finite fibers or from one or more practically endless filaments".
  • a combination of swirling with subsequent dimming or hardening of previously applied sizing agents and / or adhesives leads to a fusion of the materials in a simple but unexpected manner KD curves of the merged yarns, so that essentially a common KD diagram is created.
  • a particular advantage of the method according to the invention is that the force-elongation behavior of the yarns combined in this way is very uniform, that is to say the individual values have a significantly lower scatter. To a certain extent, this results in a homogenization of these values in comparison to a mere merging of the yarns without the further steps, swirling and twisting or loading with sizing agents and / or adhesives.
  • At least one of the filament yarns contains essentially only high modulus filaments. In this way you get a high module and thus often the desired high initial slope in the diagram.
  • the work capacity can be controlled in a targeted manner by adjusting the degree of diminution.
  • the degree of diminution Within a certain range it applies that as the number of twists increases, the fusion of the KD curves of the two or more twisted yarns increases more and more, so that from a certain degree of twisting a practically uniform diagram is obtained.
  • the threading of the filament yarns together is carried out between about 10 and about 400 turns. If sizing agents and / or adhesives are applied, it is preferred if one or more substances are selected from the group comprising polyesters (resins), polyurethanes, waxes, polyacrylates, epoxides and blocked isocyanates.
  • These substances are preferably cured in a separate step at elevated temperature.
  • the method can be carried out particularly inexpensively if the coating or loading with sizing agents and / or adhesives takes place following a swirling or weaving of the yarns, which is carried out at a higher temperature.
  • the method according to the invention is therefore particularly advantageously suitable as a component of a stretching or spin-stretching process, in the course of which it can be installed.
  • it is proposed to feed the further filament game (s) in the course of the relaxation step of the first filament game, which is necessary anyway in the stretching process, and then to swirl and twist them together.
  • the heat used in the course of the relaxation step has an advantageous effect on the further process steps.
  • the method according to the invention aims at a variation in the work capacity, it is generally preferred if this variation is aimed at increasing this work capacity.
  • the high modulus filaments used are preferably filaments which are produced from the group of filament-forming compounds comprising aromatic and partially aromatic polyesters, aramid, carbon, glass, rayon and polyolefin.
  • High-modulus filaments such as those that essentially consist of copper.
  • the term “high modulus filaments” is intended to mean filament games whose individual filaments have an initial modulus of at least 50 GPa, preferably of at least 80 GPa.
  • At least one of the filament yarns consists essentially only of thermoplastic filaments.
  • thermoplastic filaments are those filaments which are made from the group of filament-forming compounds comprising polyesters, polyamides, polyolefins, polyvinyls, polyacrylates and copolymers thereof.
  • connection between the polymers can be supported by carrying out a temperature treatment in a separate step, at least briefly, the temperature used being higher than the melting temperature of the lower-melting thermoplastic filament.
  • thermoplastic filaments are those filaments which consist essentially of polyethylene terephthalate.
  • thermoplastic filament yarn Because of the easily adjustable property profiles, combinations of a high modulus filament yarn with a thermoplastic filament yarn are preferred for the method according to the present invention.
  • the first filament yarn is a filament yarn which essentially consists of polyethylene terephthalate, which is combined with a further filament yarn which essentially Chen aramid is connected.
  • a special embodiment of the method consists if the first filament yarn is a filament yarn which consists essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn which essentially consists of rayon.
  • the first filament yarn is a filament yarn which essentially consists of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn which essentially consists of polyethylene.
  • the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is combined with another filament yarn consisting essentially of polyvinyl chloride.
  • the invention is also directed to such mixtures of two or more filament yarns which can be obtained by means of the method according to the present invention.
  • Such filament yarn blends are particularly well suited for use in antiballistic applications, but also as reinforcing filaments for tire cords, in conveyor belts or for the manufacture of sails.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method for varying the working capacity of a continuous yarn. Said method is characterised in that the continuous yarn is first combined with an additional continuous yarn, whose force-extension behaviour differs from that of the first yarn and that said first yarn is then entangled with the additional continuous yarn(s), preferably at an increased temperature. Finally the first continuous yarn and the additional continuous yarn(s) are subjected to a twisting process, or after entanglement to a subsequent thermal treatment, in which the filaments of the entangled yarns fuse partially or completely. Alternatively, after entanglement, the first continuous yarn is twisted with the additional continuous yarn(s) and said yarns are then subjected to a subsequent thermal treatment, in which the filaments of the entangled yarns fuse partially or completely.

Description

Verfahren zum Mischen von Filamentgarnen Process for mixing filament yarns
Beschreibung:Description:
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zur Variation des Arbeitsvermögens von einem Filamentgam.The present invention is directed to a method for varying the working capacity of a filament yarn.
Bei der Prüfung von Materialien, wie z.B. Fasern oder Filamenten, Textilien, Folien, Membranen, ist es üblich, ihr Kraft-Dehnungs-Verhalten zu messen. Dabei wird das Material einer normalen Zugfestigkeitsprüfung unterzogen, wobei man durch eine geeignete Vorrichtung fortwährend die Kraft aufzeichnet, welche sich aus der zunehmenden Längenänderung ergibt. Diese graphische Darstellung wird als Kraft-Dehnungs-Kurve, Kraft-Dehnungs-Diagramm oder auch Kraft-Längenän- derungs-Diagramm bezeichnet.When testing materials such as Fibers or filaments, textiles, foils, membranes, it is common to measure their stress-strain behavior. The material is subjected to a normal tensile strength test, whereby the force resulting from the increasing change in length is continuously recorded using a suitable device. This graphic representation is referred to as a force-elongation curve, a force-elongation diagram or a force-length change diagram.
Die Kraft-Dehnungs-Kurve (KD-Kurve) wird in ein rechtwinkliges Koordinatensystem eingezeichnet, wobei die Kraft (F) nach oben, die Dehnung (ΔL) nach rechts aufgetragen wird. Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine solche KD-Kurve. Die Zugfestigkeitsprüfung wird in der Regel fortgeführt, bis das zu testende Material reißt, die dabei auftretende Höchstkraft wird als Reißkraft, die dazugehörige Längenänderung als Reißdehnung bezeichnet.The force-strain curve (KD curve) is plotted in a right-angled coordinate system, the force (F) being plotted upwards, the strain (ΔL) plotted to the right. 1 shows an example of such a KD curve. The tensile strength test is generally continued until the material to be tested breaks, the maximum force that occurs is called the breaking force, the associated change in length is called the elongation at break.
Die Zugarbeit eines Materials ist die bei der Zugfestigkeitsprüfung bis zum Erreichen einer bestimmten Zugkraft oder deren dazugehörigen Längenänderung aufgewendete Arbeit im physikalischen Sinn (als Weg-Integral der Kraft, in Fig. 1 , also die Fläche OFDO) und kann somit aus einer KD-Kurve bestimmt werden. Von Interesse für die vorliegende Erfindung ist die Zugarbeit, die bis zum Erreichen der Reißkraft aufgewendet werden muss. Diese Zugarbeit (Fläche OFma>cBO) wird als Arbeitsvermögen (W) bezeichnet und ist charakteristisch für das zu testende Material.The tensile work of a material is the work in the tensile test until a certain tensile force is reached or its associated change in length in the physical sense (as the path integral of the force, in Fig. 1, i.e. the area OFDO) and can thus be derived from a KD curve be determined. Of interest for the present invention is the pulling work that is required to achieve the Tear strength must be applied. This pulling work (area OF ma> cBO) is called work capacity (W) and is characteristic of the material to be tested.
Die Bestimmung der Kraft-Dehnungs-Kurve und die Ableitung der physikalisch relevanten Größen ist dem Fachmann bekannt und erfolgt in Übereinstimmung mit DIN 53857. Das Arbeitsvermögen (W) lässt sich aus der Kraft-Dehnungskurve mittels der folgenden vereinfachten Formel errechnen:The determination of the force-strain curve and the derivation of the physically relevant quantities is known to the person skilled in the art and is carried out in accordance with DIN 53857. The working capacity (W) can be calculated from the force-strain curve using the following simplified formula:
W = 1/2 x Reißkraft [N] x Reißdehnung [%] (1 )W = 1/2 x tensile strength [N] x elongation at break [%] (1)
Für eine Reihe von Anwendungen wäre es wünschenswert, wenn das für ein bestimmtes Material charakteristische Arbeitsvermögen veränderbar wäre, um dieses Material, beispielsweise ein Filamentgam, dem Anforderungsprofil maßgeschneidert anzupassen.For a number of applications it would be desirable if the work capacity characteristic of a specific material could be changed in order to tailor this material, for example a filament yarn, to the requirement profile.
So wäre es zum Beispiel erstrebenswert, würde man ein Filamentgam haben, das bezüglich seines Moduls im Bereich von Aramidgarnen läge, hinsichtlich seiner Dehnung jedoch eher die Eigenschaften von Polyestergarnen aufweist. Im Falle einer plötzlichen massiven Belastung eines solchen Materials, welches dabei z.B. als Gewebe vorliegt, würde die Anfangsbelastung zunächst durch den sehr hohen Modul eines solchen Materials aufgefangen, bei einer fortschreitenden Belastung jedoch dann durch das diesem Material innewohnende hohe Dehnungsvermögen aufgefangen.For example, it would be desirable to have a filament yarn that was in the range of aramid yarns in terms of its modulus, but rather had the properties of polyester yarns in terms of its elongation. In the event of a sudden massive load on such a material, which e.g. As a fabric, the initial load would initially be absorbed by the very high modulus of such a material, but would then be absorbed by the high elasticity inherent in this material as the load progressed.
Eine typische Anwendung für ein solches Material wäre der Bereich von antiballistischen Einsatzgebieten, z.B. in Form von Schutzwesten oder dergleichen. Für antiballistische Einsatzgebiete kann man das sogenannte "Ballistische Schutzvermögen" (Ballistic Protection-Capability (BPC)) wie folgt beschreiben:A typical application for such a material would be in the field of antiballistic applications, e.g. in the form of protective vests or the like. For antiballistic applications, the so-called "Ballistic Protection-Capability (BPC)" can be described as follows:
BPC = (W x VSOn)1/2 (2) Die Ermittlung und Berechnung des Arbeitsvermögens W in der Gleichung aus einem Kraft-Dehnungs-Diagramm sind bereits weiter oben beschrieben. Unter VSOn ist die Geschwindigkeit zu verstehen, mit der die Energie durch die Faser fortschreitet. Vson kann wie folgt beschrieben werden:BPC = (W x V SO n) 1/2 (2) The determination and calculation of the working capacity W in the equation from a force-strain diagram have already been described above. V SO n is the speed at which the energy progresses through the fiber. V son can be described as follows:
Vson = (E/p)1/2 (3)Vson = (E / p) 1/2 (3)
Mit E = Energie in Nm und p = Titer in kg.With E = energy in Nm and p = titer in kg.
Der Begriff Modul ist dem Fachmann an sich ebenfalls bekannt. In einem normalen Kraft-Dehnungs-Diagramm, wie in Fig. 1 dargestellt, wird an den allerersten Teil der Kurve, wo diese noch praktisch linear verläuft, eine Tangente angelegt und bis zu 100 % Dehnung verlängert. Die zu dieser Dehnung (100 %) gehörende Kraft wird als Modul, auch Anfangsmodul oder Young-Modul, bezeichnet. Das Anlegen einer solchen Tangente ist mitunter schwierig, weil der linear verlaufende Anfangsteil der Kraft-Dehnungs-Kurve (KD-Kurve) meist sehr kurz ist. Die Bestimmung des Moduls ergibt deshalb oft weit schlechter reproduzierbare Werte als die Prüfung beispielsweise der Reißkraft.The term module is also known per se to the person skilled in the art. In a normal force-strain diagram, as shown in Fig. 1, a tangent is applied to the very first part of the curve, where it is still practically linear, and elongated up to 100%. The force associated with this stretch (100%) is called the module, also the initial module or Young's module. It is sometimes difficult to create such a tangent because the linear part of the force-strain curve (KD curve) is usually very short. The determination of the module therefore often gives values that are far less reproducible than testing the tensile strength, for example.
Ein hoher Anfangsmodul verbunden mit einer gleichzeitig hohen Dehnung würde demzufolge zu einem hohen Arbeitsvermögen führen.A high initial modulus combined with a high elongation would therefore lead to a high work capacity.
Das Mischen von zwei oder mehr Filamentgarnen allein reicht leider nicht aus, um das Arbeitsvermögen in gewünschter Weise zu beeinflussen, da in solchen Fällen die KD-Kurven der beiden Garne nebeneinander vorliegen. Natürlich wäre auch bei einer solchen Maßnahme eine Vergrößerung der Gesamtfläche in den KD- Kurven festzustellen, jedoch liegen eigentlich zwei, oder ggf. mehr, KD-Kurven vor und es handelt sich bei einer solchen Maßnahme nicht um ein geeignetes Verfahren zur Variation des Arbeitsvermögens eines Filamentgames.Mixing two or more filament yarns alone is unfortunately not sufficient to influence the working capacity in the desired way, since in such cases the KD curves of the two yarns are next to each other. Of course, even with such a measure, an increase in the total area in the KD curves would be ascertained, but there are actually two, or possibly more, KD curves and such a measure is not a suitable method for varying the working capacity of one Filamentgames.
Es besteht also nach wie vor ein Bedürfnis, in geeigneter Weise das Arbeitsvermögen von Filamentgarnen zu variieren bzw. auf den jeweiligen Einsatzzweck hin maßzuschneidem. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein solches Verfahren zur Verfügung zu stellen.There is therefore still a need to suitably vary the working capacity of filament yarns or to tailor them to the respective application. The object of the present invention is therefore to provide such a method.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gelingt überraschend dadurch, dass ein Filamentgam, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. im Eingangsabsatz beschrieben, zunächst mit mindestens einem weiteren Filamentgam, welches sich von dem ersten Filamentgam hinsichtlich seines Kraft-Dehnungsverhaltens unterscheidet, zusammengeführt wird, danach das erste mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, miteinander verwirbelt wird, und die beiden Filamentgame schließlich durch ein Verzwimen des ersten Filamentgames mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam oder durch Beaufschlagung des oder der Filamentgame mit Schlichtemitteln und/oder Adhesiven, gefolgt von einem anschließendem Aushärten des Schlichtemittels bzw. der Adhesive, verbunden werden oder dass nach dem Verwirbeln eine thermische Nachbehandlung durchgeführt wird, wobei die Filamente der verwirbelten Garne ganz oder teilweise zum Schmelzen gebracht werden, oder, dass nach dem Verwirbeln das erste Filamentgam mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam verzwirnt wird und danach eine thermische Nachbehandlung durchgeführt wird, wobei die Filamente der verwirbelten Garne ganz oder teilweise zum Schmelzen gebracht werden.The object according to the invention is surprisingly achieved in that a filament yarn, as described in the preamble of claim 1 or in the introductory paragraph, is initially combined with at least one further filament yarn, which differs from the first filament yarn in terms of its force-elongation behavior, then that the first is intermingled with the at least one further filament yarn, preferably at elevated temperature, and the two filament yarns are finally followed by tinning the first filament yarn with the at least one further filament yarn or by applying sizing agents and / or adhesives to the filament yarn or yarns a subsequent hardening of the sizing agent or the adhesives, or that after the intermingling a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part, or that after the Ve Whirl the first filament yarn with which at least one further filament yarn is twisted and then a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part.
Unter Filamentgam soll im Rahmen dieser Erfindung die im übrigen gebräuchliche Bezeichnung für "praktisch endloses fadenförmiges Gebilde aus endlichen Fasern oder aus ein oder mehreren praktisch endlosen Elementarfäden" verstanden werden.In the context of this invention, filament yarn is to be understood as the term otherwise used for "practically endless thread-like structure made from finite fibers or from one or more practically endless filaments".
Durch eine Kombination von Verwirbelung mit nachfolgender Verzwimung bzw. Aushärtung von zuvor beaufschlagten Schlichtemitteln und/oder Adhesiven gelangt man in einfacher, aber unerwarteter Weise zu einer Verschmelzung der KD-Kurven der zusammengeführten Garne, so dass im wesentlichen ein gemeinsames KD-Diagramm entsteht.A combination of swirling with subsequent dimming or hardening of previously applied sizing agents and / or adhesives leads to a fusion of the materials in a simple but unexpected manner KD curves of the merged yarns, so that essentially a common KD diagram is created.
Es ist natürlich auch möglich, sowohl die Verzwimung als auch die Behandlung mit aushärtbaren Schlichtemitteln und/oder Adhesiven gemeinsam durchzuführen. Allerdings dürfte dieser Aufwand im allgemeinen nicht erforderlich sein, um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen.It is of course also possible to carry out both the tinning and the treatment with curable sizing agents and / or adhesives together. However, this effort should generally not be necessary to achieve the object according to the invention.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass das Kraft-Dehnungs-Verhalten der derart zusammengeführten Garne sehr einheitlich ist, also die einzelnen Werte eine deutlich geringere Streuung aufweisen. Es kommt also gewissermaßen zu einer Homogenisierung dieser Werte im Vergleich zu einem bloßen Zusammenführen der Garne ohne die weiteren Schritte, des Verwirbelns und Verzwirnens bzw. des Beaufschlagens mit Schlichtemitteln und/oder Adhesiven.A particular advantage of the method according to the invention is that the force-elongation behavior of the yarns combined in this way is very uniform, that is to say the individual values have a significantly lower scatter. To a certain extent, this results in a homogenization of these values in comparison to a mere merging of the yarns without the further steps, swirling and twisting or loading with sizing agents and / or adhesives.
Besonders bevorzugt ist es für das Verfahren gemäß der-vorliegenden Erfindung, wenn mindestens eines der Filamentgame im wesentlichen nur Hochmodul-Fila- mente enthält. Auf diese Weise erhält man einen hohen Modul und damit oftmals bereits die gewünschte hohe Anfangssteigung im Diagramm.It is particularly preferred for the method according to the present invention if at least one of the filament yarns contains essentially only high modulus filaments. In this way you get a high module and thus often the desired high initial slope in the diagram.
Es ist ein besonderer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass man das Arbeitsvermögen gezielt durch Einstellen des Verzwimungsgrades steuern kann. Innerhalb eines bestimmten Bereiches gilt, dass mit zunehmender Anzahl der Drehungen, die Verschmelzung der KD-Kurven der zwei oder mehreren miteinander verdrehten Garne immer mehr zunimmt, so dass ab einem bestimmten Grad der Verzwimung ein praktisch einheitliches Diagramm erhalten wird.It is a particular advantage of the method according to the invention that the work capacity can be controlled in a targeted manner by adjusting the degree of diminution. Within a certain range it applies that as the number of twists increases, the fusion of the KD curves of the two or more twisted yarns increases more and more, so that from a certain degree of twisting a practically uniform diagram is obtained.
Es ist bevorzugt, dass das Verzwimen der Filamentgame miteinander zwischen etwa 10 und etwa 400 Drehungen durchgeführt wird. Im Falle der Beaufschlagung mit Schlichtemitteln und/oder Adhesiven ist es bevorzugt, wenn dafür ein oder mehrere Substanzen gewählt werden aus der Gruppe enthaltend Polyester(harze), Polyurethane, Wachse, Polyacrylate, Epoxide und geblockte Isocyanate.It is preferred that the threading of the filament yarns together is carried out between about 10 and about 400 turns. If sizing agents and / or adhesives are applied, it is preferred if one or more substances are selected from the group comprising polyesters (resins), polyurethanes, waxes, polyacrylates, epoxides and blocked isocyanates.
Bevorzugt geschieht die Aushärtung dieser Substanzen bei erhöhter Temperatur in einem separaten Schritt.These substances are preferably cured in a separate step at elevated temperature.
Es hat sich herausgestellt, dass das Verfahren dann besonders günstig durchgeführt werden kann, wenn das Verzwimen bzw. Beaufschlagen mit Schlichtemitteln und/oder Adhesiven im Anschluss an eine Verwirbelung bzw. Tangelung der Garne, die bei höherer Temperatur durchgeführt wird, geschieht.It has been found that the method can be carried out particularly inexpensively if the coating or loading with sizing agents and / or adhesives takes place following a swirling or weaving of the yarns, which is carried out at a higher temperature.
Daher eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft als Bestandteil eines Streck- oder Spinnstreckprozesses, in dessen Verlauf es eingebaut werden kann. Um das Verfahren noch ökonomischer zu gestalten, wird vorgeschlagen, das oder die weiteren Filamentgame im Laufe des ohnehin im Streck- prozess notwendigen Relaxationsschrittes des ersten Filamentgames zuzuführen und anschließend gemeinsam zu verwirbeln und zu verzwirnen. Die im Laufe des Relaxationsschrittes eingesetzte Wärme wirkt sich vorteilhaft auf die weiteren Verfahrensschritte aus.The method according to the invention is therefore particularly advantageously suitable as a component of a stretching or spin-stretching process, in the course of which it can be installed. In order to make the process even more economical, it is proposed to feed the further filament game (s) in the course of the relaxation step of the first filament game, which is necessary anyway in the stretching process, and then to swirl and twist them together. The heat used in the course of the relaxation step has an advantageous effect on the further process steps.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren auf eine Variation des Arbeitsvermögens zielt, ist es in aller Regel bevorzugt, wenn diese Variation auf eine Erhöhung dieses Arbeitsvermögens gerichtet ist.Although the method according to the invention aims at a variation in the work capacity, it is generally preferred if this variation is aimed at increasing this work capacity.
Als Hochmodul-Filamente werden bevorzugt Filamente eingesetzt, die hergestellt sind aus der Gruppe von filamentbildenden Verbindungen umfassend aromatische und teilaromatische Polyester, Aramid, Kohlenstoff, Glas, Rayon und Polyolefin.The high modulus filaments used are preferably filaments which are produced from the group of filament-forming compounds comprising aromatic and partially aromatic polyesters, aramid, carbon, glass, rayon and polyolefin.
Bevorzugt werden ebenfalls den elektrischen Strom bzw. Wärme leitende, hierbei insbesondere metallische, Filamente als Hochmodul-Filamente, wie z.B solche, die im wesentlichen aus Kupfer bestehen. Unter dem Begriff „Hochmodul-Filamente" sollen Filamentgame, deren Einzelfila- mente einen Anfangsmodul von wenigstens 50 GPa, vorzugsweise von wenigstens 80 GPa, aufweisen, verstanden werden.Filaments that conduct electricity or heat, in this case particularly metallic, are also preferred as high-modulus filaments, such as those that essentially consist of copper. The term “high modulus filaments” is intended to mean filament games whose individual filaments have an initial modulus of at least 50 GPa, preferably of at least 80 GPa.
Um optimale Variationsmöglichkeiten zu erhalten, wird es weiterhin bevorzugt, wenn mindestens eines der Filamentgame im wesentlichen nur aus thermoplastischen Filamenten besteht.In order to obtain optimal possible variations, it is further preferred if at least one of the filament yarns consists essentially only of thermoplastic filaments.
Als thermoplastische Filamente werden solche Filamente besonders bevorzugt, die hergestellt sind aus der Gruppe von filamentbildenden Verbindungen umfassend Polyester, Polyamid, Polyolefin, Polyvinyle, Polyacrylate sowie Copolymere davon.Particularly preferred thermoplastic filaments are those filaments which are made from the group of filament-forming compounds comprising polyesters, polyamides, polyolefins, polyvinyls, polyacrylates and copolymers thereof.
Handelt es sich bei mindestens einem der beiden Filamente um ein thermoplastisches Filament, so kann die Verbindung zwischen den Polymeren dadurch unterstützt werden, dass zumindest kurzfristig in einem separaten Schritt eine Temperaturbehandlung erfolgt, wobei die dabei aufgewandte Temperatur höher ist als die Schmelztemperatur des niedriger schmelzenden thermoplastischen Filaments.If at least one of the two filaments is a thermoplastic filament, the connection between the polymers can be supported by carrying out a temperature treatment in a separate step, at least briefly, the temperature used being higher than the melting temperature of the lower-melting thermoplastic filament.
Besonders bevorzugt als thermoplastische Filamente sind solche Filamente, die im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat bestehen.Particularly preferred as thermoplastic filaments are those filaments which consist essentially of polyethylene terephthalate.
Aufgrund der gut einstellbaren Eigenschaftsprofile werden Kombinationen aus einem Hochmodul-Filamentgarn mit einem thermoplastischen Filamentgam für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt.Because of the easily adjustable property profiles, combinations of a high modulus filament yarn with a thermoplastic filament yarn are preferred for the method according to the present invention.
Für das Verfahren wird daher besonders bevorzugt, wenn es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentli- chen aus Aramid besteht, verbunden wird.It is therefore particularly preferred for the method if the first filament yarn is a filament yarn which essentially consists of polyethylene terephthalate, which is combined with a further filament yarn which essentially Chen aramid is connected.
Weiterhin besteht ein besondere Ausführungsform des Verfahrens darin, wenn es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Rayon besteht, verbunden wird.Furthermore, a special embodiment of the method consists if the first filament yarn is a filament yarn which consists essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn which essentially consists of rayon.
Ebenfalls ist bevorzugt, wenn es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Polyethylen besteht, verbunden wird.It is also preferred if the first filament yarn is a filament yarn which essentially consists of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn which essentially consists of polyethylene.
Und schließlich wird bevorzugt, wenn es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Polyvinylchlorid besteht, verbunden wird.And finally, it is preferred if the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is combined with another filament yarn consisting essentially of polyvinyl chloride.
Die Erfindung ist ebenfalls auf solche Mischungen aus zwei oder mehreren Filamentgarnen gerichtet, die erhältlich sind mittels des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung.The invention is also directed to such mixtures of two or more filament yarns which can be obtained by means of the method according to the present invention.
Solche Filamentgarn-Mischungen sind besonders gut geeignet für den Einsatz in antiballistischen Anwendungen, aber auch als Verstärkungsfilamente für Reifencorde, in Förderbändern oder für das Herstellen von Segeln. Such filament yarn blends are particularly well suited for use in antiballistic applications, but also as reinforcing filaments for tire cords, in conveyor belts or for the manufacture of sails.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Variation des Arbeitsvermögens von einem Filamentgam, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Filamentgam zunächst mit mindestens einem weiteren Filamentgam, welches sich von dem ersten Filamentgam hinsichtlich seines Kraft-Dehnungsverhaltens unterscheidet, zusammengeführt wird, danach das erste mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, miteinander verwirbelt wird und die beiden Filamentgame schließlich durch ein Verzwimen des ersten Filamentgames mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam oder durch Beaufschlagung des oder der Filamentgame mit Schlichtemitteln und/oder Adhesiven, gefolgt von einem anschließendem Aushärten des Schlichtemittels bzw. der Adhesive, verbunden werden, oder dass nach dem Verwirbeln eine thermische Nachbehandlung durchgeführt wird, wobei die Filamente der verwirbelten Garne ganz oder teilweise zum Schmelzen gebracht werden, oder, dass nach dem Verwirbeln das erste Filamentgam mit dem mindestens einen weiteren Filamentgam verzwirnt wird und danach eine thermische Nachbehandlung durchgeführt wird, wobei die Filamente der verwirbelten Garne ganz oder teilweise zum Schmelzen gebracht werden.1. A method for varying the working capacity of a filament yarn, characterized in that this filament yarn is first combined with at least one further filament yarn which differs from the first filament yarn in its force-elongation behavior, then the first with the at least one further filament yarn, preferably at elevated temperature, the two filament yarns are swirled together and finally by tinning the first filament yarn with the at least one further filament yarn or by applying sizing agents and / or adhesives to the filament yarn or yarns, followed by subsequent curing of the size agent or the adhesive , or that after the intermingling a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part, or that after the intermingling the first filament yarn with the least s another filament yarn is twisted and then a thermal aftertreatment is carried out, the filaments of the intermingled yarns being melted in whole or in part.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Filamentgame im wesentlichen nur Hochmodul-Filamente enthält. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least one of the filament yarn contains essentially only high modulus filaments.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzwimen der Filamentgame miteinander bei 10 bis 400 Drehungen durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the tinning of the filament yarns is carried out with each other at 10 to 400 turns.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Schlichtemittel bzw. Adhesive ein oder mehrere Substanzen gewählt aus der Gruppe enthaltend Polyester(harze), Polyurethane, Wachse, Polyacrylate, Epoxide und geblockte Isocyanate, eingesetzt werden.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one or more substances selected from the group comprising polyesters (resins), polyurethanes, waxes, polyacrylates, epoxides and blocked isocyanates are used as sizing agents or adhesives.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Hochmodul-Filamenten um Filamente handelt, die hergestellt sind aus der Gruppe von filamentbildenden Verbindungen umfassend aromatische und teilaromatische Polyester, Aramid, Kohlenstoff, Glas, Metalle, Rayon und Polyolefin.5. The method according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the high modulus filaments are filaments which are produced from the group of filament-forming compounds comprising aromatic and partially aromatic polyesters, aramid, carbon, glass, Metals, rayon and polyolefin.
6. Verfahren nach 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Hochmodul- Filamenten um Filamente handelt, die im wesentlichen aus einem für Wärme oder Strom leitfähigen Material bestehen.6. The method according to 4, characterized in that the high-modulus filaments are filaments which essentially consist of a material that is conductive for heat or electricity.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Filamentgame im wesentlichen nur aus thermoplastischen Filamenten besteht.7. The method according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that at least one of the filament yarn consists essentially only of thermoplastic filaments.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den thermoplastischen Filamenten um Filamente handelt, die hergestellt sind aus der Gruppe von filamentbildenden Verbindungen umfassen Polyester, Polyamid, Polyolefin, Polyvinyle, Polyacrylate sowie Copolymere davon.8. The method according to claim 7, characterized in that the thermoplastic filaments are filaments which are made from the group of filament-forming compounds include polyester, polyamide, polyolefin, polyvinyls, polyacrylates and copolymers thereof.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den thermoplastischen Filamenten um Filamente handelt, die im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat bestehen.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the thermoplastic filaments are filaments which are essentially consist of polyethylene terephthalate.
10.Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Aramid besteht, verbunden wird.10. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to another filament yarn consisting essentially of aramid ,
11.Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Rayon besteht, verbunden wird.11. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to another filament yarn consisting essentially of rayon ,
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Polyethylen besteht, verbunden wird.12. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn consisting essentially of polyethylene ,
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Filamentgam um ein Filamentgam handelt, das im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, welches mit einem weiteren Filamentgam, das im wesentlichen aus Polyvinylchlorid besteht, verbunden wird.13. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the first filament yarn is a filament yarn consisting essentially of polyethylene terephthalate, which is connected to a further filament yarn consisting essentially of polyvinyl chloride.
14. Mischungen aus zwei oder mehreren Filamentgarnen erhältlich gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13. 14. Mixtures of two or more filament yarns obtainable by the process according to one or more of the preceding claims 1 to 13.
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