Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes bei einem texturierten synthetischen Textilgarn
Die Herstellung von elastischen texturierten Textilgarnen durch vorübergehendes Hochdrehen thermoplastischer Multifilamentgarne mittels einer Falschdrallvorrichtung und Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand ist bekannt.
Da die so erhaltenen Garne für die Weiterverarbeitung als Strickgarne für gewisse Oberund Unterbekleidungsartikel ungeeignet sind, weil sie hiefür eine zu grosse Dehnbarkeit besitzen, sind ferner Verfahren zur Verminderung der Dehnbarkeit solcher texturierter Garne bekanntgeworden, gemäss welchen die Garne nach der Falschdrallung einer nochmaligen Hitzefixierung unterworfen werden,
Nachteilig bei den nach diesem bekannten Verfahren erhaltenen texturierten Garnen ist, dass deren innerer Spannungszustand nicht völlig ausgeglichen ist, was zur Folge hat, dass beim über Kopf abziehen des texturierten Garns von der Spule vor dem Einführen in die Verarbeitungsmaschine ein Krangeln des Garns eintritt, was zu Fadenbrüchen und unliebsamem Stillstand der Maschine führen kann.
Aus diesem Grunde ist es üblich, dem texturierten Garn nachträglich eine Schlussdrehung von etwa 60-120 T/m im gleichen Drehsinne, in welchem die Hochdrehung erfolgte, zu erteilen. Diese Massnahme hat aber den Nachteil, dass eine besondere Drehopration auf einer Zwirnmaschine erforderlich ist, was den Herstellungsprozess beträchtlich verteuert.
Es ist ferner an sich ein Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes der texturierten Garne bekannt, gemäss welchem dieselben nach dem üblichen vorübergehenden Hochdrehen und Fixieren im hochgedrehten Zustand nochmals, aber in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedreht und in hochgedrehtem Zustand wiederum einer Hitzewirkung unterworfen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nur für die Herstellung hochelastischer Garne geeignet, insbesondere relativ feiner Garne von etwa 20-40 den., welche für die Verarbeitung als Einzelgarne zu Damenstrümpfen und dergleichen bestimmt sind.
Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass durch Anwendung einer ähnlichen Methode, wobei jedoch die zweite vorübergehende Hochdrehung ohne gleichzeitige Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand erfolgt, auch bei texturierten Textilgarnen, deren Dehnbarkeit durch eine zweite Erhitzung vermindert wurde, ein Ausgleich der inneren Spannung erzielbar ist, ohne dass dabei die Dehnungsverminderung aufgehoben oder sonst in nennenswerter Weise beeinflusst wird.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes bei einem durch vorübergehendes Hochdrehen und Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand texturiertcn synthetischen Textilgarn, dessen Dehnbarkeit durch eine nachfolgende zweite Hitzefixierung vermindert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgarn einer nochmaligen vorübergehenden Hochdrehung in gegenläufiger Richtung zur ersten vorübergehenden Hochdrehung, jedoch ohne nochmalige Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand, unterworfen wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich somit eine besondere Drehoperation für den Ausgleich der inneren Spannung des texturierten Garns vermeiden, d. h. sie wird durch einen kontinuierlich im Anschluss an die Texturierung erteilten Falschdrall ersetzt, was eine wesentlich einfachere und billigere Massnahme ist.
Gemäss einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens kann die zweite vórübergehende Hochdrehung unter Dehnung des Garns erfolgen. Das Ausmass dieser Dehnung wird so gewählt, dass Spannungsverhältnisse eintreten, bei welchen kein Schlupf des Garns am Drallgeber eintritt und Fadenbrüche möglichst ausgeschaltet werden. Diese Spannungsverhältnisse sind je nach Fasermaterial und Garndurchlaufsgeschwindigkeit verschieden; in der Regel werden jedoch bei einer Dehnung von etwa 1-10X günstige Verhältnisse erreicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für die Behandlung von texturierten synthetischen Multifilament-Garnen aus Polyamiden, z. B.
Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 66) oder Kondensaten von Epsilon-Aminocapronsäure (Polyamid 6) oder 1 l-Aminoundecansäure (Polyamid 11), ferner aus Polyestern (Polyäthylenglycolterephthalat), Material auf Vinylbasis (Polyacrylnitril) oder Polyolefinen. Es kommen dabei vorzugsweise Garne mit Gesamttitern zwischen 100 und 200 den. in Betracht.
Die Texturierung der Garne kann auf einer der zu diesem Zwecke bekannten Falschdrallvorrichtungen erfolgen. Die zweite Hitzefixierung kann in direkter Fortsetzung der Falschdralloperation kontinuierlich durchgeführt werden, indem eine Falschdrallvorrichtung verwendet wird, bei welcher eine zweite Erhitzungsvorrichtung im Anschluss an den Drallgeber eingebaut ist. Die zweite Hitzefixierung kann aber auch in der Weise erfolgen, dass die Garne nach der Falschdralloperation unter verminderter Spannung auf Spulen aufgewickelt und in dieser Form in Autoklaven unter Druck gedämpft werden. Die im Anschluss an die zweite Hitzefixierung erfolgende nochmalige vorübergehende Hochdrehung kann ebenfalls in direkter Fortsetzung zur ersten Falschdralloperation und zur Nachfixierung kontinuierlich durchgeführt werden.
Zu diesem Zweck kann eine Vorrichtung verwendet werden, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Das von der Lieferspule 1 kommende Garn 2 durchläuft nacheinander ein erstes Förderwalzenpaar 3, eine Erhitzungseinrichtung 4, den Drallgeber 5, das zweite Förderwalzenpaar 6, die zweite Erhitzungsvorrichtung 7, ein drittes Förderwalzenpaar 8, den zweiten Drallgeber 9, ein viertes Förderwalzenpar 10 und gelangt schliesslich zur Aufwickelvorrichtung 11. Die Erhitzungsvorrichtungen 4 und 7 bestehen vorzugsweise aus erhitzten Kontaktflächen, die Drallgeber 5 und 9 rotieren in entgegengesetztem Drehsinne, und die Umlaufgeschwindigkeit des Förderwalzenpaars 8 ist um 1 > 15S geringer als diejenige des Förderwalzenpaares 6, so dass das Garn während der zweiten Hitzefixierung entsprechend einspringen kann.
Erfolgt die zweite Hitzefixierung durch Dämpfen der Garnspulen im Autoklav, so ist es zweckmässig, die zweite vorübergehende Hochdrehung mit einem Spulprozess zu kombinieren, d. h. die zweite Falschdralloperation auf einer Spulmaschine durchzuführen. Es kann hierbei z. B. eine Vorrichtung zur Anwendung gelangen, wie sie schematisch in der Fig. 2 dargestellt ist. Mit dieser Vorrichtung können die von den Spulen 12, 13 gelieferten texturierten Garne 14 und 15, von denen das erstere in S-Richtung, das andere in Z-Richtung vor übergehend hochgedreht wurden, den Flaschdrallgebern 17, 18 zugeführt werden, die mittels des Riemens 16 in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben sind, und zwar der Drallgeber 17 in Z-Richtung und der Drallgeber 18 in S-Richtung. Die beiden Garne 14 und 15 werden sodann separat auf die Spulen 19 bzw. 20 aufgewickelt.
Bei der zweiten Falschzwirnung kann entweder ein bei den üblichen Falschdrall-Texturiermaschinen gebräuchlicher Drallgeber mit Drehröhrchen oder ein ebenfalls an sich bekannter Friktions-Drallgeber verwendet werden. Letzterer hat den Vorteil, dass sich der Faden in einfacher Weise in denselben cinlegen lässt und ein Einfädeln nicht erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Beispiel I
Ein Multifilamentgarn aus Nylon 66 mit einem Titer von 70 den, bestehend aus 34 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von 15-20 T/m S aufweist, wird mittels einer Falschdrallvorrichtung vorübergehend auf etwa 3000 T/m S hochgedreht und im hochgedrehten Zustand zwecks Fixierung über eine auf etwa 2300 C erhitzte Fläche geführt. Die Fadenfördervorrichtungen der Maschine werden so eingestellt, dass das Garn während der Falschdrallung und Hitzefixierung eine Schrumpfung von etwa 2 erleidet. Das Garn wird anschliessend aufgewickelt, indem es der Aufwickelvorrichtung mit einer die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze derselben um 20 % übersteigenden Liefergeschwindigkeit zugeführt wird.
Darauf wird das Garn im aufgewickelten Zustand im Autoklav bei einem Druck von etwa 2,5 atü gedämpft. Das Garn wird nun mittels einer zweiten Falschdrallvorrichtung vorübergehend auf 2750 T/m Z hochgedreht, wobei die Faden fördervorrichtungen der Maschine so eingestellt werden, dass das Garn während der Falschdrallung eine Dehnung von etwa 3,5 % erleidet. Das so nachbehandelte texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen inneren Spannungszustand auf.
Beispiel 2
Ein Multifilamentgarn aus Polyäthylenglykolterephthalat mit einem Titer von 150 den, bestehend aus 30 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von etwa 15-20 S aufweist, wird auf der in Fig. 1 dargestellten Falschdrallvorrichtung mittels des Drallgebers 5 vorübergehend auf etwa 2000 T/m Z hochgedreht und im hochgedrehten Zustand mittels in der Erhitzungsvorrichtung 4 befindlicher Heissluft von 2250 C während 0,65 Sekunden fixiert. Während der Falschdrallung und Hitzefixierung erfolgt eine Schrumpfung des Garns um etwa 4 %. In der aus einer erhitzten Kontaktfläche bestehenden Erhitzungsvorrichtung 7 wird das Garn einer 2. Fixierung bei 190 C unterworfen, wobei es zwischen den Fadenfördervorrichtungen 6 und 8 eine Schrumpfung um etwa 12 erleidet.
Anschliessend wird das Garn mittels des Drallgebers 9 vorübergehend auf 2400 T/m S hochgedreht, wobei die Fadenfördervorrichtungen 8 und 10 so eingestellt sind, dass es eine Dehnung von etwa 4 erfährt. Das so erhaltene texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen innern Spannungszustand auf.
Beispiel 3
Ein Multifilamentgarn aus Nylon 66 mit einem Titer von 100 den. bestehend aus 34 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von etwa 15-20 T/m Z aufweist, wird ebenfalls auf einer Falschdrallvorrichtung gemäss Fig. 1 behandelt, wobei eine erste vorübergehende Hochdrehung auf 2600 T/m S und eine
1. Hitzefixierung mit Heissluft von 2100 C bei einer Schrumpfung des Garns um etwa 2 % erfolgt. Die 2. Fixierung des Garns erfolgt mittels der auf 2250 C erhitzten Kontaktfläche 7, wobei es eine Schrumpfung von etwa 12 % erfährt. Das Garn wird anschliessend einer zweiten vorübergehenden Hochdrehung auf 2800 T/m Z unterworfen, wobei es eine Drehung von etwa 9 % erfährt. Das so erhaltene texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen innern Spannungszustand auf.