Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von texturiertem Garn aus thermoplastischen synthetischen Endlosfaden.
Normalerweise sind die herkömmlichen Textilgarne, die thermoplastische, synthetische Garne enthalten, Garne aus 100% thermoplastischen Mehrfadengarnen; Fachgarne weisen mindestens zwei verschiedene Arten von Mehrfadengarnen (aus mehreren Fäden bestehende Garne) und Spinngarn auf; Spinngarn aus 100% thermoplastischen synthetischen Fasern; Mischgarn aus thermoplastischen synthetischen Stapelfasern und anderen Stapelfasern. Jedes Textilgarn hat seine eigenen charakteristischen Eigenschaften aufgrund seiner Ausgangsmaterialfasern und der Ausbildung der Garne, aber weisen im allgemeinen unerwünschte Eigenschaften auf, z. B. einen schmierigen Griff.
Daher besitzen auch elastische Garne oder Bauschgarne aus thermoplastischen synthetischen Fasern, die durch Falschzwirnen oder Kräuseln hergestellt worden sind, diesen vorangehend erwähnten Nachteil, obwohl jedes Garn seine eigenen wertvollen Eigenschaften aufweist. Dadurch zeigen auch die aus diesem texturierten Garn aus thermoplastischen synthetischen Fasern hergestellten Erzeugenisse schmierigen Griff und ungenügende Elastizitätseigenschaften.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines texturierten Garnes, das diese Nachteile nicht aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines texturierten Garnes, bestehend aus einer Kernkomponente und einer Mantelkomponente, wobei jede Komponente ein Multifil aus thermoplastischen synthetischen Endlosfäden ist und das Material der Kernkomponente einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als dasjenige der Mantelkomponente, bei dem Mantel- und Kernkomponente dubliert, das dublierte Garn hochgedreht, wärmebehandelt und wieder zurückgedreht wird, wobei die Wärmbebehandlung bei einer Temperatur ausgeführt wird, die oberhalb des Schmelzpunktes des am niedrigsten schmelzenden Faserbestandteils des Garns und unterhalb des Schmelzpunktes des am höchsten schmelzenden Faserbestandteils des Garns liegt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein texturiertes Garn, hergestellt nach dem vorgenannten Verfahren, bei dem man Mantel- und Kernkomponente dubliert, das dublierte Garn hochdreht, wärmebehandelt und wieder zurückdreht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Wärmebehandlung bei einer Temperatur ausführt, die oberhalb des Schmelzpunktes des am niedrigsten schmelzenden Faserbestandteils des Garns und unterhalb des Schmelzpunktes des am höchsten schmelzenden Faserbestandteils des Garns liegt, wodurch die Fasern der Kernkomponente an einzelnen, über die Garnlänge regellos verteilten Stellen miteinander verschmelzen.
Die niederländische Patentanmeldung Nr. 66 14342 beschreibt ein elastisches Garn und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Garn besteht aus einem Gemisch von Stapelfasern mit zwei verschiedenen Schmelzpunkten.
Zur Herstellung spinnt man ein Garn aus einer regellosen Mischung derartiger Stapelfasern und erhitzt es auf eine Temperatur, die zwischen den beiden Schmelzpunkten liegt.
Als hochschmelzende Fasern werden lediglich cellulosehaltige Fasern genannt. Keine der Einzelfasern ist gekräuselt oder gedreht.
Gegenüber dem nach dieser niederländischen Patentanmeldung Nr. 6 114 342 hergestellten Garn zeichnet sich das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte durch seine hohe Fülligkeit und ausgezeichnete Dehnbarkeit (Verstreckbarkeit) aus.
In der niederländischen Patentanmeldung Nr. 6 609 989 wird ein Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Multifilamentgarns beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein 66% Heterofilamente enthaltendes Garn falschgezwirnt wird und während der Falschverzwirnung genügend lange erhitzt wird, um eine Zwirnelastizität zu entwickeln, wonach die einzelnen Filamente getrennt und das Garn zur Entwicklung der Kräuselung einer Schrumpfungsbehandlung unterzogen wird. Die Erhitzung erfolgt hierbei mit Hilfe eines beheizten Verstreckungsstiftes auf Temperaturen von höchsten 140 C, also weit unterhalb des Schmelzpunktes der verwendeten Filamente. Aus diesem Grund und da die Einzelfilamente anschliessend sofort voneinander getrennt werden, findet eine Verschmelzung der Komponenten untereinander nicht statt.
Gegenüber diesem nach der niederländischen Patentanmeldung Nr. 6 609 989 hergestellten Garn zeichnet sich das gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte durch einen leinenartigen Griff und seine hohen elastischen Eigenschaften aus.
Schliesslich gibt die französische Patentschrift Nummer 1 420 615 ein drehungsfreies synthetisches Multifilgarn zur Verwendung als Kett- oder Schussgarn sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung an. Dabei werden durchaus identische Einzelfasern parallel gelegt, die Faserschar gedreht, im gedrehten Zustand mit einem Lösungsmittel für das Fasermaterial behandelt, die behandelte Faserschar zurückgedreht und in zurückgedrehtem Zustand durch Wärmebehandlung unter Verdampfung des Lösungsmittels fixiert. Bei dieser Behandlung tritt ein Verkleben der Einzelfasern ein.
Demgegenüber wird das vorliegende Garn einfacher und ohne Behandlungsmittel hergestellt. Es zeichnet sich durch bemerkenswerte Bauschigkeit und grosse Stabilität gegen Zerfasern aus, welche beide Eigenschaften, wie leicht ersichtlich, bei den bekannten Garnen gleichzeitig nicht vorhanden sind, da das neue Garn einen voluminösen, jedoch eine Einheit bildenden Verbund darstellt.
Kräuselgarne aus Garn gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren und aus dem Garn gemäss französischer Patentschrift Nr. 1 420 615, hergestellt nach dem Zahnradkräuselverfahren, zeigen Elastizitäts-Erholungsvermögen im Verhältnis 20 :0 %, Kräusel-Erholungsvermögen im Verhältnis 85:0 und CF-Werte von 303 bzw. 151, wobei der CF-Wert ein Mass für die Stabilität darstellt und der Anzahl der Faserverbindungsstellen sowie deren Bruch bei Belastung proportional ist. Ausserdem zeigt das erfindungsgemässe Garn gegenüber dem erwähnten bekannten Garn einen im Verhältnis 1 :1,9 geringeren Biegewiderstand.
Wie aus dem vorstehend geschilderten Stand der Technik hervorgeht, konnten nach den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Verbundfasergarnen, hergestellt durch Vereinigung der Einzelfasern durch Verschmelzen, immer nur Produkte erhalten werden, die eine unerwünscht niedrige Bauschigkeit und niedere Verstreckbarkeit aufwiesen. Im Gegensatz hierzu wird gemäss der vorliegenden Erfindung ein Textilgarn erhalten, das eine hohe Bauschigkeit und ausgezeichnete Verstreckbarkeit hat in Verbindung mit einem erwünschten leinenartigen Griff und hoher Elastizität, was im Gegensatz zu der bekannten Vereinigung der Einzelfasern durch Schmelzen, durch eine Falschverzwirnung erreicht wird. Die Herstellung eines derartigen Garnes war nach den bekannten Verfahren der Technik nicht möglich.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens, bei dem unter Anwendung des Falschzwirnens ein erfindungsgemässes texturiertes Garn hergestellt wird,
Fig. 2A einen Längsschnitt durch ein gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren hergestelltes texturiertes Garn in vergrössertem Massstab,
Fig. 2B einen Querschnitt durch das in Fig. 2A dargestellte texturierte Garn,
Fig. 3A einen Längsschnitt durch ein herkömmliches elastisches Garn, in vergrössertem Massstab,
Fig. 3B einen Querschnitt durch das in Fig. 3A dargestellte elastische Garn,
Fig. 4A einen Längsschnitt durch eine andere beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen texturierten Garnes in vergrössertem Massstab,
Fig. 4B einen Querschnitt durch das in Fig. 4A dargestellte Garn sowie
Fig.
5, 6 und 7 schematische Darstellungen von anderen Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemässen texturierten Garnen.
Eine Arbeitsweise zur Herstellung eines erfindungsgemässen texturierten Garnes weist folgende Schritte auf: zuerst werden mindestens zwei verschiedene Arten von thermoplastischen, aus mehreren Einzelfäden bestehende Garne mit unterschiedlicher Schmelztemperatur dubliert und anschliessend gezwirnt. Das dublierte Garn wird bei einer Temperatur, die höher als die Schmelztemperatur des Multifilgarnes mit der niedrigen Schmelztemperatur, jedoch unterhalb derjenigen des anderen Multifilgarnes mit der höheren Schmelztemperatur liegt, während dem Zwirnen wärmebehandelt und am Schluss das wärmebehandelte und gezwirnte dublierte Garn zurückgedreht, wodurch die einzelnen Fasern des Multifilgarnes mit der niedrigeren Schmelztemperatur unvollständig miteinander verschmolzen sind, und zwar derart, dass die miteinander verschmolzenen Bereiche der Fäden wahllos längs ihrer Fadenachsen verteilt sind.
Das vorangehend beschriebene Herstellungsverfahren kann durch kontinuierliche Anwendung des sogenannten Falschzwirnverfahrens, d. h. durch Verwendung einer Falschzwirnmaschine mit mindestens einem Zwirnverfahren mit Thermofixierbehandlung und einem Rückdrehverfahren durchgeführt werden.
In Fig. 1 ist das Herstellungsverfahren, welches das Falschzwirnverfahren verwendet, dargestellt, wobei ein thermoplastisches synthetisches Multifilgarn 1 und ein thermoplastisches synthetisches Multifilgarn 2 mit einer höheren Schmelztemperatur als diejenige des Garnes 1 von den Zuführspulen 3 bzw. 4 zugeführt und nach Festlegung der Garnspannung durch die Spannrollen 5 und 6 durch eine Garnführung 7 dubliert wird. Das dublierte Garn wird durch eine mit hoher Drehzahl rotierende Falschzwirnspindel 8 mit einer Falschzwirnung versehen, danach durch ein Paar Aufnahmerollen 9a und 9b aufgenommen, und nachher wird das Erzeugnis 11 nach dem Passieren einer Führungsstange 10 auf eine Spule 12 aufgewunden zur Bildung eines Wickels 13 aus erfindungsgemässem texturiertem Garn.
Wie weiter oben erwähnt, wird das dublierte Garn bei einer über der Schmelztemperatur des Garnes 1, aber unterhalb der Schmelztemperatur des Garnes 2 liegenden Temperatur wärmebehandelt, und die Wärmebehandlungstemperatur entspricht der bevorzugten Temperatur zur Thermofixierung der Kräuselung des Garnes 1 während des Zwirnens, wodurch die Einzelfasern des Garnes 1 unvollständig miteinander verschmolzen werden, während der Zustand der starken Kräuselung beibehalten wird und dadurch ein Zurückdrehen des thermofixierten Garnes 1 verunmöglicht wird. Das hochgedrehte Garn 1 ist thermofixiert und mit einem hohen Drall versehen. Die einzelnen Fäden des Garnes 1 sind im Kern des texturierten Garnes 11 angeordnet, und die einzelnen Fäden des Garnes 2 umgeben das Garn 1 derart, dass die Fäden des Garnes 2 miteinander verwirrt und mit zahlreichen feinen Kräuselungen versehen sind.
Der zusammengeschmolzene Zustand er einzelnen Fäden des Garnes 1 ist nicht der sogenannte einzelfadenähnliche Zustand, sondern die zusammengeschmolzenen Bereiche der einzelnen Fäden des Garnes 1 sind wahllos längs der Achse des texturierten Garnes verteilt und die einzelnen Fäden können durch eine Reisskraft voneinander getrennt werden.
Wie aus den Fig. 2A und 2B ersichtlich, besteht bei dem wie vorangehend beschrieben hergestellten texturierten Garn die Seele 15 aus einer Mehrzahl von einzelnen stellenweise zusammengeschmolzenen Fäden, während die einzelnen Fäden des äusseren Bereiches 16 des Garnes in voneinander getrenntem Zustand bleiben, mit zahlreichen feinen Kräuselungen versehen sind und im Vergleich zu den Fäden der Seele 15 des Garnes 11 eine höhere Schmelztemperatur aufweisen. Dadurch ist das Aussehen des texturierten Garnes 11 ähnlich demjenigen eines herkömmlichen, elastischen gekräuselten Garnes, und ferner ist das texturierte Garn 11 als Ganzes mit grossem Radius gekräuselt.
Bei den herkömmlichen elastischen, gekräuselten Garnen sind alle einzelnen Fäden 17, wie aus den Fig. 3A und 3B ersichtlich, mit der gleichen Kräuselung versehen, so dass die Ausbildung eines erfindungsgemässen Garnes sehr verschieden von derjenigen eines herkömmlichen, elastischen, gekräuselten Garnes ist.
Die folgenden Kombinationen von thermoplastischen, aus einzelnen Fäden bestehenden Garne können zur Herstellung eines erfindungsgemässen texturierten Garnes verwendet werden:
Wenn als Materialkomponente mit der niedrigeren Schmelztemperatur ein aus Polypropylen bestehendes Multifilgarn verwendet wird, kann als zweite Materialkomponente ein Multifilgarn aus Polyamid oder Polyester verwendet werden, und im Falle von synthetischen Materialien der gleichen Gruppe können mindestens zwei Multifilgarne mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen, z. B. eine Kombination von Nylon 6 mit Nylon 66, Nylon 12 mit Nylon 6, oder ein Mischpolymerfaden aus Nylon 6 und Nylon 66 mit einem mehrfaserigen Faden aus Nylon 66 verwendet werden. Es ist selbstverständlich, dass auch mehr als zwei Materialkomponenten mit verschiedenen Schmelztemperaturen verwendet werden können.
In der Tabelle 1 sind einige Beispiele von verwendeten Kombinationen von aus mehreren Fäden bestehenden Garnen und ihre Herstellungsbedingung dargestellt.
Tabelle 1 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen n: Anzahl der Drehungen der Falschzwirnung pro
Meter h: Temperatur der Thermofixierungsbehandlung t: Zeitdauer der Thermofixierungsbehandlung g: Garnspannung während der Falschzwirnung in
Gramm pro Einzelfaden 1a-Komponente (Kern) n = 2'400
Polypropylen-Mehrfadengarn J h = 2200 C
50d-36 fädig t = 0,5 sec b-Komponente (Mantel) g = 15 g
Nylon 6-Mehrfadengarn 70d-24fädig 2 a-Komponente n = 1'950
Polypropylen-Mehrfadengarn h = 165 C
75d-36fädig t = 0,6 sec b-Komponente g = 20 g
Nylon 12 Mehrfadengarn 100d-24fädig 3 a-Komponente n = 2'000
Nylon 6-Mehrfadengarn 70d-24fädig h = 2300 C b-Komponente t = 0,5 sec
Nylon 66-Mehrfadengarn 100d-30fädig g = 20 g 4 a-Komponente n = 2'000
Nylon 12 Mehrfadengarn 100d-24fädig
h =180"C b-Komponente t = 0,4 sec
Nylon 6 Mehrfadengarn 70d-24fädig g = 20 g 5 a-Komponente n = 2'400
Mischpolymer von Nylon 6 und Nylon 66; h = 2200 C
Mehrfadengarn 70d-24fädig t = 0,5 sec b-Komponente g = 18 g
Nylon 6-Mehrfadengarn 70d-24fädig 6 a-Komponente Mittels einer Falschzwirnmaschine gezwirnt,
Zwirnung:
Nylon 6-Mehrfadengarn 70d-24fädig 2000 t/m b-Komponente h: 2400 C
Nylon 66-Mehrfadengarn t: 0,7 sec
Mittels einer Falschzwirnmaschine zurückge dreht, Rückdrehung:
2000 t/m
Bei den in der Tabelle 1 aufgeführten Beispielen bilden die Mehrfadengarne mit der a-Komponente eine Seele, bestehend aus einer Mehrzahl von an einzelnen Stellen zusammengeschmolzenen Fäden, während die Mehrfadengarne mit der b-Komponente ein äusseres, die Seele umgebendes Garn bilden und aus einer Mehrzahl von einzelnen mit feiner Kräuselung versehenen, miteinander verhäkelten Fäden bestehen. Die fertigen Erzeugnisse der in der Tabelle 1 aufgeführten Beispiele weisen als charakteristische Eigenschaften Kräuselung und nachgiebigen Griff auf. Die Betriebsbedingung für die Thermofixierbehandlung ist zur Erzielung des erfindungsgemäss texturierten Garnes sehr wichtig, d. h.
wenn die Thermofixierungstemperatur niedriger als die Schmelztemperatur der a-Komponente ist, ist die Ausbildung des Erzeugnisses gleich wie diejenige der herkömmlichen falschgezwirnten Garne, und der Kräuselzustand der einzelnen Fäden der b-Komponente ist nicht befriedigend. Wenn anderseits die Thermofixierungstemperatur höher liegt als die Schmelztemperatur der b-Komponente, wird das Mehrfadengarn der a-Komponente durch Schmelzen unterbrochen, und die einzelnen Fäden, die die b-Komponente bilden, werden zusammengeschmolzen, wodurch die Herstellung eines texturierten Garnes sehr schwierig wird.
Das erfindungsgemässe Garn eignet sich gut zur Erzeugung von Effektgarnen durch Färben. Wenn z. B. das gemäss dem Beispiel Nr. 6 hergestellte Garn mit einer SHIBALEN BL , Ionet SAP und Ammoniumsulfat enthaltenden Farblösung behandelt wird, wird die b-Komponente in einer blassen Farbe und der verschmolzene Teil der a-Komponente in einer dunklen Farbe gefärbt, wodurch sehr interessante Farbeffekte erzielt werden können.
Eine andere beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen texturierten Garnes enthält eine Mehrzahl von synthetischen Verbundfasern als a-Komponente (Kern) und ein herkömmliches, synthetisches Multifilgarn als b-Komponente (Mantel). Die Verbundfaser besteht in diesem Fall aus mindestens zwei Polymeren oder Mischpolymeren in der Anordnung eines Bimetalls. Ferner muss die Schmelztemperatur der Fäden der b-Komponente höher liegen als diejenige der einen Polymer- oder Mischpolymerkomponente mit der niedrigsten Schmelztemperatur der a-Komponente.
Wenn das dublierte Garn der vorangehend erwähnten Materialkom bination wie in Fig. 1 dargestellt, mit einer Falschzwirnung versehen und einer Thermofixierbehandlung unterworfen wird, werden diejenigen Teile der Verbundfasern, die der Polymer- oder Mischpolymerkomponente mit der niedrigsten Schmelztemperatur entsprechen, an ihren Berührungsstellen zusammengeschmolzen, während die b-Komponenten-Fäden immer noch in voneinander getrenntem Zustand gehalten und mit zahlreichen feinen Kräuselungen versehen werden und die Verbundfasern umgeben. Auf diese Weise kann ein texturiertes Garn mit ähnlicher Ausbildung der Fäden und ähnlichen Eigenschaften wie die erste beispielsweise Ausführungsform hergestellt werden.
In der Tabelle 2 sind typische Materialkombinationen und die Betriebsbedingungen zur Herstellung eines texturierten Garnes gemäss der zweiten Ausführungsform aufgeführt.
Tabelle 2 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen 8 a-Komponente (Kern) n = 2000
Mehrfaden-Verbundgarn h =220"C
Jeder Faden besteht aus einer t = 0,5 sec
Nylon 6-Komponente und einer Nylon 66
Komponente im Gewichtsverhältnis von
50% 75d-24fädig b-Komponente
Polyestermehrfadengarn 7 5d-3 6fädig 9 a-Komponente Mittels einer Falschzwirnmaschine gezwirnt
Mehrfaden-Verbundgarn n = 2000
Jeder Faden besteht aus einer Polypropylen komponente und h = 1850C einer Nylon 6-Komponente im Gewichts verhältnis von 50% t = 2 sec b-Komponente Mittels einer Falschzwirnmaschine zurück gedreht:
Nylon Mehrfadengarn 100d-24fädig Rückdrehung: 2000 t/m
PS.: Die gleichen Ergebnisse können durch
Wärmebehandlung während dem Zwirnen und
Aufspulen oder nach dem Aufspulen und vor dem Rückdrehen erzielt werden.
10 a-Komponente n = 2500 t/m
Mehrfadenverbundgarn h = 2200 C
Jeder Faden besteht aus einer t = 0,6 sec
Nylon-6-Komponente und einer Nylon-66
Komponente im Gewichtsverhältnis von 50%
70d-24fädig b-Komponente
Nylon 66 Mehrfadengarn 50d-17fädig
Die gemäss den Beispielen 8, 9 und 10 der Tabelle 2 hergestellten texturierten Garne weisen im Vergleich mit den texturierten Garnen der ersten beispielsweisen Ausführungsform einen besseren Farbeffekt auf. Das heisst, die Verbundfäden der a-Komponente bestehen aus zwei Materialien mit unterschiedlicher Anfärbbarkeit, und diese Verbundfäden (Bimetallanordnung) sind in verdrehtem Zustand miteinander verschweisst, wodurch nach dem Färben dieser Fäden eine Spiralfarbwirkung erzielt wird.
Wenn zum Beispiel das texturierte Garn gemäss Beispiel 10 mit einer aus Sminol Saianin 5R (0,3%) ), Ceriton Frost Pinc RF (0,1%) und Essigsäure (0,3 %) bestehenden Farblösung gefärbt wird, nimmt derjenige Teil des Verbundfadens, welcher der Nylon6-Komponente entspricht, eine purpurblaue Farbe an, während der aus Nylon 66 bestehende Teil des Verbundfadens eine Rosafarbe annimmt, und es tritt auch ein Spiralfarbeffekt ein. Die mechanischen Eigenschaften der texturierten Garne gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im allgemeinen besser als diejenigen der texturierten Garne gemäss dem ersten in Tabelle 1 aufgeführten Ausführungsbei
DieProzentangaben in Klammern beziehen sich auf das Gewicht der fertigen Lösung spiel.
Zum Beispiel weist das texturierte Garn gemäss Beispiel Nr. 8 bessere mechanische Eigenschaften auf im Vergleich zu einem texturierten Garn mit einem Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-24 fil als a-Komponente anstatt dem Verbundfaden in Beispiel Nr. 8, und einem Polyestermehrfadengarn 75d-36 fil als b-Komponente. Die Werte sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3 Eigenschaft Bruch Kräu- Bausch Garn Festig- Dehnung selung kein in in % in % g/d Texturiertes 4,2 22 25 Höher als Garn gemäss diejenige des Beispiel 8 unteren Bei spiels Texturierte 2,8 18 17 Garne, 1. Ausführungsform, als Vergleich
Wenn bei der Ausführungsform gemäss Tabelle 1 mindestens eines der b-Komponent-Mehrfadengarne durch ein Multifilgarn ersetzt wird, dessen Einzelfäden einen regulären oder irregulären Polygonalquerschnitt aufweisen und mit mindestens einer scharfen Kante versehen sind, dann zeigen die derart hergestellten texturierten Garne eine verbesserte Kräuselung und Nachgiebigkeit, Rückfederung und einen erhöhten Glanz.
Überdies ist es möglich, die Thermofixierungsbehandlung bei einer um 5 bis 10 C niedrigeren Temperatur als bei den in Tabelle 1 aufgeführten ersten Ausführungsbeispielen durchzuführen, wodurch die Herstellung einfacher durchgeführt werden kann.
Die in Tabelle 4 aufgeführten Beispiele Nr. 11, 12, 13 und 14 sind typische Beispiele der vorangehend erwähnten Modifikation der ersten Ausführungsform (nachstehend als dritte Ausführungsform bezeichnet). Zur Erzielung des bemerkenswerten lockeren texturierten Garnes wird als a-Komponente ein thermoplastische synthetische Fasern enthaltendes Spinngarn verwendet.
Tabelle 4 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen a-Komponente n = 2000 t/m
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-24fädig h = 225 C 11 b-Kompqnente t = 0,7 sec
Nylon-66-Mehrfadengarn Querschnitt des
Fadens ist dreieckförmig 70d-24fähig a-Komponente
Nylon-6-Mehrfadengarn Querschnitt des
Fadens n = 2000 t/m ist dreieckförmig 70d-24fähig h = 215 C 12 b-Komponente t = 0,7 sec
Polyestermehrfadengarn Querschnitt des
Fadens ist dreieckförmig 75d-36fädig a-Komponente Mittels einer Falschzwirnmaschine gezwirnt;
S-Zwirnung,
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-24fädig 2000 t/m 13 b-Komponente h =230"C
Polyestermehrfadengarn Querschnitt des Mittels einer Falschzwirnmaschine zurück
Fadens ist dreieckförmig 75d-36fädig gedreht;
Z-Drehung, 1850 t/m
Wie bereits beschrieben, sind die Fäden der Mantelkomponente des texturierten Garnes mit zahlreichen Kräuselungen versehen, so dass die erfindungsgemässen texturierten Garne gleich aussehen wie die herkömmlichen, gekräuselten, elastischen Garne. Wenn ein Multifilgarn aus thermoplastischen, synthetischen Fäden mit zahlreichen feinen Kräuselungen oder aus kräuselbaren Verbundfäden als Kernkomponente verwendet werden, wird ein ausgezeichnet verbessertes Aussehen des Erzeugnisses erzielt. Diese Art von texturiertem Garn ist die vierte beispielsweise Ausführungsform. In der Tabelle 5 sind Beispiele der vierten beispielsweisen Ausführungsform aufgeführt.
Tabelle 5 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen a-Komponente
Polypropylen-Mehrfadengarn n = 2600
50d-24fädig h = 900 C 14 b-Komponente t = 0,5 sec.
Polyamid-Mehrfadengarn Mittels
Stopfbüchse gekräuselt 70d-24fädig a-Komponente
Polypropylen-Mehrfadengarn n = 2600
70d-24fädig h = 1900C 15 b-Komponente t = 0,5 sec.
Verbund-Mehrfadengarn, Polyesterseele und Nylonumhüllung 70d-24fädig
Bei den bisher besprochenen Methoden zur Herstellung der texturierten Garne werden eine Vielzahl von Fäden der a-Komponente vor dem Rückdrehvorgang unvollständig miteinander zusammengeschmolzen. Es können auch elastische Garne, bestehend aus a-Komponenten-Material und b-Komponenten-Material und durch herkömmliche Verfahren unter Verwendung von Falschzwirnmaschinen erzeugt, zur Herstellung des erfindungsgemässen texturierten Garnes verwendet werden, d. h. wenn die mit zahlreichen feinen Kräuselungen versehenen elastischen Garne bei einer Temperatur, die höher als die Schmelztemperatur der a-Komponente, aber unterhalb der Schmelztemperatur der b-Komponente liegt, behandelt werden, werden die einzelnen Fäden der a-Komponente unvollständig miteinander verschmolzen.
Dadurch kann ein texturiertes Garn mit ähnlicher Ausbildung und Eigenschaften wie ein texturiertes Garn gemäss der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen hergestellt werden. Die Thermofixierbehandlung des textueirten Garnes kann unter trockenen oder feuchten Bedingungen durchgeführt werden. Das derart hergestellte Garn weist keinen Drall auf. Um den Bausch des texturierten Garnes beim Durchführen des Falschzwirnens zu verbessern, ist es zweckmässig, während der ersten Falschzwirnung die Zugspannung des a-Komponenten-Materials eher zu erhöhen als diejenige des b-Komponenten-Materials.
Nachstehend werden einige modifizierte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens beschrieben. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, werden ein a-Komponenten-Garn 20 und ein b-Komponenten-Garn 21 nach dem Passieren von zugeordneten Spannungsvorrichtungen 22 bzw. 23 einer Zwirnzone zugeführt und voneinander unab hängig durch die zugeordneten Falschzwirnspindeln 24 und 25 mit der entsprechenden Zwirnung und Rückdrehung versehen, und während dieser Falschzwirnung durch die Heizelemente 26 bzw. 27 thermofixiert. Zur Erzielung der wirksamsten Thermofixierung beider Materialkomponenten ist es nötig, die zweckmässigste Temperatur zur Thermofixierung der beiden Garne 20 und 21 anzuwenden.
Anschliessend werden die derart behandelten Garne 20 und 21 nach dem Passieren der Garnführungen 28 bzw. 29 durch zwei Förderrollen 30 zu einem dublierten Garn 31 zusammengeführt und dieses in eine zweite Thermofixierzone geführt. In der zweiten Thermofixierzone wird das dublierte Garn 31 hochgedreht, während dem Passieren des Heizelementes 32 im Schmelzpunktsintervall wärmebehandelt und zurückgedreht.
Die Thermofixierbehandlung durch das Heizelement 32 wird bei einer Temperatur, die zwischen der Schmelztemperatur der a-Komponente und der b-Komponente liegt, durchgeführt. Das angestrebte texturierte Garn wird während des Durchlaufens der zweiten Thermofixierzone erzeugt, durch zwei Förderrollen 34 ergriffen und nach dem Passieren einer Führung 35 auf eine Spule 36 aufgewickelt.
Das in Fig. 5 dargestellte Herstellungsverfahren kann wie aus Fig. 6 ersichtlich, vereinfacht werden. In Fig. 6 entsprechen Elemente, die mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 versehen sind, gleichen Elementen wie in Fig. 5. Bei der Herstellung werden das a-Komponenten-Garn 20 und das b-Komponenten-Garn 21 den Spannungsvorrichtungen 22 und 23 und anschliessend der ersten Falschzwirnzone zugeführt. Das durch eine Führung 48 dublierte Garn 51 wird durch eine Falschzwirnspindel 50 gezwirnt und zurückgedreht und durch ein Heizelement 49 in dieser Falschzwirn- zone thermofixiert.
Nach der Durchführung der Thermofixierbehandlung bei einer für das a-Komponenten-Garn 20 geeigneten Temperatur sind die Kräuselungen des b-Komponenten-Garnes 21 nicht beständig, so dass die Kräuselungen des b-Komponenten-Garnes 21 leicht verlorengehen, wenn die zweite Wärmebehandlung zum Zusammenschmelzen der einzelnen Fäden des a-Komponenten-Garnes durchgeführt wird.
Beim in Fig. 7 dargestellten Herstellungsverfahren werden zwei Materialkomponenten von gekräuselten, elastischen Mehrfadengarnen nach dem Passieren der zugeordneten Führungen 53 und 54, Spannungsvorrichtungen 55 und 56 und einer Führung 57 einer Wärmebehandlungszone zugeführt, wobei das durch die Führung 57 dublierte Garn durch eine Falschzwirnspindel 58 gezwirnt und zurückgedreht und durch das Heizelement 59 wärmebehandelt wird. Die a-Komponenten-Fäden werden durch die Wärmebehandlung unvollständig miteinander verschmolzen und darauf das erzeugte texturierte Garn durch die Förderrollen 60 ergriffen und nach dem Passieren einer Führung 61 auf eine Spule 62 aufgewickelt. In der Falschzwirnzone wird das dublierte Garn zu einer Kern-Mantel-Anordnung gezwirnt.
Das dadurch erzeugte texturierte Garn (nachstehend als fünfte beispielsweise Ausführungsform benannt) weist ähnliche Qualitäten wie das gesponnene Garn auf und besitzt keinen Drall. Dadurch weisen die gewobenen oder gestrickten Gewebe aus dieser Art von texturiertem Garn eine glatte Oberfläche, ausgezeichnete Nachgiebigkeits- und Kräuselungseigenschaften, Rückfederung, Steifigkeit usw. auf.
In der Tabelle 6 sind einige Beispiele von texturierten Garnen gemäss der fünften Ausführungsform und iie dazugehörigen Betriebsbedingungen aufgeführt.
Tabelle 6 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen 16 a-Komponente (Verfahren in Fig. 5 dargestellt)
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-24fädig Komponente a b b-Komponente Behandlungsbedingungen
Nylon-66-Mehrfadengarn 70d-34fädig Kräuselung: a b n: 2900 2900 h: 180"C 235"C t:
O,Ssec 0,8sec g: 0,2g/d 0,8g/d
Verschmelzung: n: 200 h: 210"C t: 0,4sec g: 0,1g/d 17 a-Komponente (Verfahren in Fig. 7 dargestellt)
Nylon-6-Mehrfadengarn n = 200 gekräuseltes elastisches h = 210 C
Garn t = 0,6sec
Z-Drenung; 70d-24fädig b-Komponente g = a-Komponente 0,2 g/d
Nylon-66-Mehrfadengarn gekräuselte b-Komponente 0,1 g/d elastische S-Drehung; 70d-24fädig
Die charakterischen Eigenschaften des erfindungsgemässen texturierten Garnes variieren nicht nur mit der Kombination der Materialien, sondern auch durch Veränderung der Feinheit der verwendeten Fäden, z. B. durch Verwendung eines dickeren a-Komponenten-Fadens als b-Komponenten Fadens oder umgekehrt, wodurch die charakterische Qualität des erfindungsgemässen Garnes erzielt werden kann.
Ein texturiertes Garn mit ähnlicher Ausbildung und Qualität wie die texturierten Garne gemäss der ersten, zweiten, dritten und fünften Ausführungsform kann durch Verwendung eines einzigen Grundpolymers, jedoch so behandelt, dass unterschiedliche Schmelztemperaturen entstehen, hergestellt werden.
Fäden mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen können durch Veränderung der Betriebsbedingungen bei ihrer Herstellung erzielt werden. Zum Beispiel kann dies bei der Herstellung der Fäden durch Veränderung der Viskosität des Polymers oder durch den Streckungsgrad der Fäden erreicht werden, im Texturierverfahren kann dies durch Zufügen von Weichmachern oder Wärmestabilisierungsmitteln oder Quellmitteln zum Fadenmaterial oder durch Veränderung der vorgängigen Thermofixierbehandlung (Fig. 5) erzielt werden. Ferner kann dies durch Veränderung der Zugspannung des Garnes bei der Thermofixierbehandlung während seiner Herstellung erzielt werden.
In der Tabelle 7 sind einige Beispiele dieser Art von texturiertem Garn und die dazugehörigen Betriebsbedingungen aufgeführt. Diese Art von texturiertem Garn wird nachstehend als sechste beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Garnes benannt.
Tabelle 8 Nr. Materialkombinationen Betriebsbedingungen a-Komponente
Grenzviskosität y = 2,0
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-34fädig n = 2500 t/m 19 b-Komponente h = 200 C
Grenzviskosität y = 4,8 t = 0,5 sec
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-17fädig a-Komponente Mittels einer Falschzwirnmaschine gezwirnt
Nylon-6-Mehrfadengarn mit Weichmacher n = 2000 t/m 20 70d-24fädig h = 190 C b-Komponente t = 0,7 sec
Nylon-6-Mehrfadengarn ohne Weichmacher Mittels einer Falschzwirnmaschine zurückge
70d-24fädig dreht;
2000 t/m a-Komponente
Nylon-66-Mehrfadengarn mit Weichmacher
70d-24fädig n = 2000 21 b-Komponente h = 220 C
Nylon-66-Mehrfadengarn, jeder Faden mit t = 0,5 sec dreieckförmigem Querschnitt 70d-24fädig a-Komponente
Nylon-6-Mehrfadengarn 100d-34fädig n = 2000 22 b-Komponente h =195"C
Nylon-6-Mehrfadengarn mit Wärme- t = 0,7 sec stabilisierungsmittel 40d-14fädig a-Komponente 1.
Das b-Ko.mponentengarn wird mit Kräuselungen
Polyester-Mehrfadengarn mit Weichmacher versehen und darauf mit dem a-Komponenten
70d-24fädig Garn dubliert 23 b-Komponente 2. Falschzwirnung und Thermofizierbehandlung
Polyester-Mehrfadengarn 70d-24fädig n = 2000 a-Komponente Mittels Falschzwirnmaschine gezwirnt:
Nylon-6-Mehrfadengarn mit Weichmacher n = 2000
70d-24fädig h = 185 C 24 b-Komponente t = 0,7 sec
Verbund-Mehrfadengarn; jeder Faden Mittels Falschzwirnmaschine zurückgedreht, besteht aus Polyesterseele mit Nylon 6-Um- 2000t/m hüllung 70d-24fädig
Das texturierte Garn gemäss der sechsten beispielsweisen Ausführungsform weist ähnliche charakteristische Eigenschaften wie die vorangehend erwähnten anderen erfindungsgemässen texturierten Garne auf. Wenn z.
B. das texturierte Garn gemäss dem Beispiel 21 mit einer aus SHIBALAN BLUE BL und 10 NET SA-P bestehenden Farblösung gefärbt wird, entstehen stark und schwach gefärbte Teile des Garnes.
Beinahe alle bis hierher beschriebenen texturierten Garne weisen eine Verdrehkraft auf (ausgenommen die Beispiele 16 und 17), wodurch die mit diesem texturierten Garn gewobenen oder gestrickten Gewebe eine gekräuselte Oberfläche oder einen Boude-Effekt infolge der Verdrehkraft des Garnes aufweisen. Jedoch wird diese Verdrehkraft durch eine zweite Thermofixierbehandlung eliminiert.
Normalerweise wird die zweite Thermofixierbehandlung vorzugsweise in entspanntem Zustand durchgeführt. Zum Beispiel wird das texturierte Garn in der Form eines Kopses oder einer Spinnspule aufgewickelt und nachher das aufgewickelte Garn in entspanntem Zustand der zweiten Thermofixierbehandlung unterworfen. Zum Beispiel wird das ge zwirnte, thermofixierbehandelte und nachher zurückgedrehte texturierte Garn kontinuierlich in entspanntem Zustand aufgewickelt und anschliessend durch Dampf oder heisse Flüssigkeit zur Eliminierung der Verdrehkraft des texturierten Garnes der zweiten Thermofixierbehandlung ausgesetzt.
Der entspannte Zustand des texturierten Garnes muss in Übereinstimmung mit der gewünschten Garnqualität gesteuert werden, und die Dichte des keine Verdrehkraft aufweisenden texturierten Garnes wird durch Erhöhung der Entspannungstemperatur verbessert, aber dadurch auf der anderen Seite die Kräuselung und Nachgiebigkeit des Garnes verschlechtert.
Die zweite Thermofixierbehandlung kann unter gespanntem Zustand oder unter entspanntem Zustand mit trockener Wärme durchgeführt werden. Ferner kann das keine Verdrehkraft aufweisende Garn kontinuierlich durch die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Das keine Verdrehkraft aufweisende texturierte Garn, nachstehend die achte beispielsweise Ausführungsform gemäss der Erfindung benannt, das auf diese Weise hergestellt wird, weist ähnliche charakteristische Eigenschaften wie die herkömmlichen, keine Verdrehkraft aufweisenden texturierten, elastischen Garne auf, ausser den charakteristischen Eigenschaften wie Kräuselung und Nachgiebigkeit, wobei die Elastizitätseigenschaften des hergestellten Garnes durch entsprechende Einstellung der zweiten Thermofizierbehand- lung verändert werden kann. Dadurch können Textilgegenstände mit Masshaltigkeit durch Verwendung eines erfindungsgemässen, keine Verdrehkraft aufweisenden texturierten Garnes, hergestellt werden.
In Tabelle 10 sind die Vergleichseigenschaften des texturierten Garnes und des keinen Drall aufweisenden texturierten Garnes gemäss der Erfindung aufgeführt. Wie aus der Tabelle 10 klar ersichtlich ist, weist das aus texturiertem Garn hergestellte gestrickte Gewebe eine gerkäuselte Oberfläche auf, während dasjenige aus keine Verdrehkraft aufweisendem Garn eine glatte Oberfläche mit gleichmässiger Anordnung der Maschen, schwachen Elastizitätseigenschaften, stabiler Masshaltigkeit und poröser Struktur des Gewebes aufweist, wodurch Luft durch das letztere zirkulieren kann.
Tabelle 9
Betriebsbedingung für das ohne Verdrehkraft versehene texturierte Garn Nr. Materialkombination Betriebsbedingung a-Komponente Texturiervorgang
Nylon-6-Mehrfadengarn 70d-24fädig n = 2000 h =235"C t = 0,5 sec 25 b-Komponente Die zweite Thermofixierbehandlung wird bei
Nylon-66-Mehrfadengarn 70d-24fädig 1300 C während 20 Minuten nach der Herstel lung eines Wickels aus dem texturierten Garn bei 15% Entspannungszustand durchgeführt.
Garn Texturiertes Texturiertes Eigenschaft Garn ohne Garn mit
Verdrehkraft Verdrehkraft Zugfestigkeit g/d 3,7 3,5 Dehnung % 17 19 Krampfung % 10 17 Kräuselung und Nachgiebigkeit gut gut Dichte gross klein Verarbeitbarkeit gut gut
Beispiele 32 und 33
Gemäss dem folgenden Beispiel 32 wurde ein texturiertes Garn gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und nach Beispiel 33 ein Garn entsprechend dem Verfahren der niederländischen Patentschrift Nr. 6 614 342 hergestellt.
Die Verfahrensbedingungen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt: Nr. Komponenten Verfahrens bedingungen 32 Dubliertes Garn aus einem Falls verzwirnt
Polypropylen-Multifilament- n: 2800 U./min garn von von 30 den und h: 175"C einem Viskoserayon-Multi- t: 0,5 sec filamentgarn von 50 den g: 12 g 33 Versponnenes Garn (20'S) Erhitzt auf eine bestehend aus 37,5 Gel. % Temperatur von
Polypropylenstapelfasern und 165 C, während 5
62,5 Ges. % Viskoserayon- Minuten in spannungs stapelfasern losem Zustand.
Die Eigenschaften der erhaltenen Garne sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Beispiel 32 Beispiel 33 Verstreckung (%) 17,9 2,6 Stabilität (%) 15,4 0,7 Biegesteifigkeit (dyn.cm2/cm2) 4,73 x 109 7,06 x 109 Abriebkoeffizient zwischen den
Garnen 0,277 0,414 CF-Wert (siehe unten) 251 unbestimmt
Die Verstreckung wurde nach der folgenden Gleichung ermittelt: lil
Verstreckung (%) = 0 100 worin lo 1,: Länge des Garnes, das in Wasser bei 60 C unter einer Spannung von 2 mg/d an der Luft entspannt wurde, 11: Länge des Garnes, das in Wasser von 60 C unter einer Spannung von 0,1 g/d in Luft entspannt wurde.
Die Stabilität wurde bestimmt gemäss der folgenden Gleichung: 12 13 Stabilität (%) = 2 13 x100
12 12: Länge des Garnes, das in Wasser bei einer Temperatur von 60 C unter einer Spannung von 0,1 g/d in Wasser entspannt wurde, 13: Länge des Garnes, das in Wasser bei einer Temperatur von 60 C unter einer Spannung von 2 g/d in Wasser entspannt wurde.
CF-Wert: Reziproker Wert der Entfernung in mm zwischen einem Garn und einem Gewicht, das an eine einzelne Faser des Garnes mit einer Belastung von 10 mg/d aufgehängt ist.
Wie aus der vorstehenden Tabelle klar hervorgeht, hat das Garn gemäss Beispiel 32 eine höhere Verstreckung und Stabilität als dasjenige des Garnes gemäss Beispiel 33, hergestellt nach dem Verfahren gemäss der niederländischen Patentschrift Nr. 6 614 342. Ferner hat das Garn gemäss Beispiel 32 eine höhere B auschigkeit und niederere Biegesteifigkeit, niedereren CF-Wert und Abriebkoeffizient als das Garn gemäss Beispiel 33. Ferner hatten die Filamente des texturierten Garnes gemäss Beispiel 32 unzählige Kräuselungen, während die Fasern des Garnes gemäss Beispiel 33 im wesentlichen keine solche Kräuselungen aufwiesen.
Aus einem mikroskopischen Querschnitt des Garnes gemäss den beiden Beispielen ist erkennbar, dass in dem Garn gemäss Beispiel 32 die meisten der Polypropylenfilamente, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt haben, im Innern des Garnes angeordnet sind, während in dem Garn gemäss Beispiel 33 die Polypropylenfasern auf den Rand verteilt sind.