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Fachgebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wickel aus einem Falschdrahtgarn,
das aus Fasern des Polyester-Typs besteht, insbesondere auf einen
Wickel aus einem Falschdrahtgarn, das aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
besteht und in der Lage ist, eine günstige Wickelform beizubehalten,
eine geringe Abwickelspannung und eine geringe Variation der Abwickelspannung
hat und ein Gewirk oder Gewebe hoher Qualität ergeben kann.
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Technischer
Hintergrund
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Da
Fasern des Polyestertyps eine ausgezeichnete elastische Erholung
haben und zur Verwendung als Material für ein Stretchgewebe geeignet
sind, wurde ein Falschdrahtgarn aus Fasern des Polyester-Typs zum Beispiel
in der Japanischen Offenlegungsschrift
JP-A-9-78373 vorgeschlagen, wobei die Polymerkomponente hauptsächlich aus
Polytrimethylenterephthalat besteht.
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Wenn
dieses Falschdrahtgarn unter Wickelbedingungen, die gewöhnlich zum
Aufnehmen eines Falschdrahtgarns aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs
oder Nylonfasern verwendet werden, auf einen Wickel gewickelt wird,
kommt es jedoch zu einer Garnschrumpfung im Wickel während des
Wickelvorgangs, während
die Menge des aufgewickelten Garns zunimmt, und die Härte des
Wickels wird zu groß, wodurch
der Wickel ein Papierrohr zerdrücken
kann, oder der Wickeldurchmesser wird an den beiden Enden des Papierrohrs
größer, was
zu einer Wickelform mit Randverdickung führt. Dies verursacht Einzelfilamentrisse,
einen Unterschied in den Kräuselungseigenschaften
zwischen dem inneren und dem äußeren Teil
des Wickels und eine zeitliche Änderung
der Kräuselungseigenschaften,
was zu einer Qualitätsverschlechterung
bei Gewirken oder Geweben führt.
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Es
ist möglich,
das Zerdrücken
des Papierrohrs und die Bildung einer Wickelform Randverdickung
zu vermeiden, indem man die Wickelspannung senkt, so dass die Härte des
Wickels und die Wickeldichte geringer werden. Ein Falschdrahtgarn
aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern hat jedoch eine merkliche
Neigung zur Bildung von Einzelfilament-Fadenschlingen (ein schleifenförmiger Teil
des Filaments, das individuell gezwirnt ist, so dass es aus einer
Garnoberfläche
herausragt). Diese Neigung wird beschleunigt, wenn die Wickelspannung
gesenkt wird, was dazu führt,
dass das Falschdrahtgarn aufgrund einer Verfilzung der Einzelfilament-Fadenschlingen
nicht mehr vom Wickel abgewickelt werden kann. Dieses Phänomen ist
bei einem Falschdrahtgarn des Ein-Heizer-Typs besonders stark vorhanden.
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Als
ein weiteres Verfahren, um zu verhindern, dass das Papierrohr zerdrückt wird,
kann ein doppeltes Papierrohr verwendet werden, um ein Wickeln mit
großer
Härte und
hoher Dichte durchzuführen.
Während
diese Gegenmaßnahme
effektiv ist, um das Problem bezüglich
des Zerdrückens
des Papierrohrs zu lösen,
ist die Wickelform mit Randverdickung des Falschdrahtgarns aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
nicht vermeidbar. Weiterhin ist das Falschdrahtgarn aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern,
insbesondere das des Ein-Heizer-Typs, dadurch gekennzeichnet, dass
es einen größeren Restdrall
hat als das Falschdrahtgarn aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs.
Der Restdrall wird größer, wenn
der Wickel härter
gewickelt wird, was zur Bildung einer Verfilzung während des
Abwickelns führt,
was die Wirk-/Web-Fähigkeit
senkt, die Schrägverformung
des Gewirks/Gewebes übertreibt,
ein Oberflächenbausch
im Gewirk/Gewebe entwickelt oder einen harten Kreppeffekt erzeugt.
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US-A-4,002,427 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von gekräuselten gefärbten Multikomponentfilamenten,
die aus wenigstens zwei Polyesterkomponenten bestehen, mit einem
kombinierten Spinnen der Polyesterkomponenten nebeneinander oder
in einer exzentrischen Hülle-Kern-Beziehung,
Strecken und Erhitzen der gesponnenen Filamente, um die Kräuselung
weiterzuentwickeln, Aufwickeln der gesponnenen und gekräuselten
Filamente mit einer Shore-Härte
von 15° bis
70° auf
eine Spule mit einem Rohr, das Öffnungen
enthält,
und Färben
der gesponnenen gekräuselten
Filamente. Das Multikomponentfilament hat im Wesentlichen keinen
Restdrall, und infolgedessen erfolgt keine Bildung von Einzelfilament-Fadenschlingen.
Diese Eigenschaften würden
niemals Probleme in Bezug auf das Abwickeln des Wickels verursachen.
Das Verbundgarn in der vorliegenden Erfindung ist ein Falschdrahtgarn
mit einer zufälligen
und dreidimensionalen Kräuselstruktur.
Ein Falschdrahtgarn hat unvermeidlich einen Restdrall, und infolgedessen
verursacht der Restdrall aufgrund einer partiellen Konzentration
des Dralls auf jedem Filament Einzelfilament-Fadenschlingen. Folglich
tritt ein Problem aufgrund einer Verfilzung der Fadenschlingen auf,
wenn man das Falschdrahtgarn vom Wickel abwickelt. Um einen Wickel
zu erhalten, der ein Färben
der verschiedenen Garne auf der Spule erlaubt, sind daher verschiedene
Behandlungen erforderlich.
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Offenbarung
der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten
Nachteile zu überwinden
und einen Wickel aus einem Falschdrahtgarn, das aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
besteht und in der Lage ist, eine günstige Wickelform beizubehalten,
sich glatt abwickeln lässt
und ein Gewirk oder Gewebe hoher Qualität ergeben kann, bereitzustellen.
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Die
Erfinder haben fleißig
einen Wickel aus einem Falschdrahtgarn, das aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
besteht, untersucht und herausgefunden, dass das Ziel mit einem
Garnwickel mit bestimmten Spezifikationen erreicht werden kann,
wodurch die vorliegende Erfindung fertiggestellt wurde.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich also auf einen Wickel aus einem
Falschdrahtgarn, das aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern besteht
und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Härte und die Wickeldichte des
Wickels und die Zahl der Kräuselungen
des so aufgenommenen Falschdrahtgarns gleichzeitig die folgenden
Bedingungen (1), (2), (3) und (4) erfüllen:
- (1)
70 ≤ Härte ≤ 90
- (2) 0,6 g/cm3 ≤ Wickeldichte ≤ 1,0 g/cm3
- (3) Härte × Zahl der
Kräuselungen ≥ 520
- (4) Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen beträgt 3,5/cm
oder weniger.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
gehen aus den beigefügten
Ansprüchen
hervor.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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Polytrimethylenterephthalat-Faser
ist eine Polyesterfaser, die Trimethylenterephthalat als Hauptrepetiereinheit
enthält,
wobei die Trimethylenterephthalat-Einheit in einem Anteil von 50 Mol-%
oder mehr, vorzugsweise 70 Mol-% oder mehr, besonders bevorzugt
80 Mol-% oder mehr, ganz besonders bevorzugt 90 Mol-% oder mehr,
enthalten ist. Dementsprechend enthält diese Faser Polytrimethylenterephthalat,
das als weitere Komponente eine weitere Säurekompo-nente und/oder Glycolkomponente in einer
Gesamtmenge von weniger als 50 Mol-%, vorzugsweise weniger als 30
Mol-%, besonders bevorzugt weniger als 20 Mol-% und ganz besonders
bevorzugt weniger als 10 Mol-% enthält.
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Das
Polytrimethylenterephthalat wird synthetisiert, indem man Terephthalsäure oder
ein funktionelles Derivat davon in Gegenwart eines Katalysators
unter geeigneten Reaktionsbedingungen mit Trimethylenglycol oder
einem funktionellen Derivat davon verbindet. Bei diesem Synthesevorgang
können
auch eine oder mehrere Arten einer weiteren Komponente hinzugefügt werden,
so dass man einen copolymerisierten Polyester erhält, oder
nachdem man einen anderen Polyester als Polyethylenterephthalat,
Nylon und Polytrimethylenterephthalat einzeln hergestellt hat, können sie
miteinander vermischt oder gesponnen werden, so dass man eine Verbundfaser
erhält
(eine Faser des Hülle-Kern-Typs
oder eine Faser des Nebeneinander-Typs).
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Die
weitere Komponente, die hinzugefügt
werden soll, umfasst aliphatische Dicarbonsäure (Oxalsäure, Adipinsäure oder
dergleichen), cycloaliphatische Dicarbonsäure (Cyclohexandicarbonsäure oder
dergleichen), aromatische Dicarbonsäure (Isophthalsäure, Natriumsulfoisophthalsäure oder
dergleichen), aliphatisches Glycol (Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol,
Tetramethylenglycol oder dergleichen), cycloaliphatisches Glycol
(Cyclohexandimethanol oder dergleichen), aliphatisches Glycol, das
eine aromatische Gruppe enthält (1,4-Bis(β-hydroxyethoxy)benzol
oder dergleichen), Polyetherglycol (Polyethylenglycol, Polypropylenglycol oder
dergleichen), aliphatische Oxycarbonsäure (ω-Oxycapronsäure oder dergleichen) oder
aromatische Oxycarbonsäure
(p-Oxybenzoesäure
oder dergleichen). Außerdem
können
auch Verbindungen, die eine oder drei oder mehr esterbildende funktionelle
Gruppen aufweisen (Benzoesäure,
Glycerin oder dergleichen), verwendet werden, vorausgesetzt, das
Polymer wird im Wesentlichen in einem linearen Bereich gehalten.
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Zu
dem Polytrimethylenterephthalat kann Folgendes hinzugefügt werden:
ein Mattierungsmittel, wie Titandioxid, ein Stabilisator, wie Phosphorsäure, ein
UV-Absorber, wie
ein Derivat von Hydroxybenzophenon, ein Kristallkeimbildner, wie
Talk, ein Gleitmittel, wie Aerozil, ein Antioxidans, wie ein Derivat
von gehindertem Phenol, ein Flammschutzmittel, ein Antistatikmittel,
ein Pigment, ein optischer Aufheller, ein Infrarot-Absorber und
ein Schaumverhütungsmittel.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Polytrimethylenterephthalat-Faser
kann entweder (1) nach einem normalen Verfahren, bei dem zuerst
ein unverstrecktes Garn mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von ungefähr 1500
m/min erhalten wird und dann das Garn mit einem Streckverhältnis im
Bereich von ungefähr 2
bis 3,5 verstreckt wird, (2) einem Spinn-Streck-Verfahren, bei dem
ein Spinnvorgang direkt mit einem Streckvorgang kombiniert wird,
oder (3) einem Spinn-Aufnahme-Verfahren, bei dem ein aus einer Spinnmaschine
gesponnenes Garn mit einer hohen Geschwindigkeit von 5000 m/min
oder mehr direkt aufgenommen wird, gesponnen werden.
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Die
Konfiguration der Faser kann eine in Längsrichtung entweder gleichmäßige oder
unregelmäßige Dicke
aufweisen, und ihre Querschnittsform kann kreisförmig, dreieckig, eine L-Form,
eine T-Form, eine Y-Form, eine W-Form, eine achtlappige Form, eine
flache Form und eine Hantelform (gelappte Form) sein. Außerdem kann
die Faser auch hohl sein oder sogar eine unbestimmte Form haben.
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Der
Falschdrall kann durch jedes herkömmliche Falschdrahtverfahren
verliehen werden, wie ein Verfahren des Stifttyps, des Reibungstyps,
des Quetschriementyps, des Luftverzwirnungstyps oder andere. Außerdem kann
entweder ein Ein-Heizer-System
oder ein Doppel-Heizer-System eingesetzt werden. Weiterhin kann
das Falschdrahtgarn auch durch Streck-Texturieren eines vororientierten
Garns (POY) erhalten werden.
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Die
Härte des
Garnwickels muss 70 oder mehr und 90 oder weniger betragen, vorzugsweise
75 oder mehr und 90 oder weniger. Die Wickeldichte des Garnwickels
muss 0,6 g/cm3 oder mehr und 1,0 g/cm3 oder weniger, vorzugsweise 0,65 g/cm3 oder mehr und 0,95 g/cm3 oder
weniger, betragen.
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Wenn
die Härte
kleiner als 70 ist oder die Wickeldichte kleiner als 0,6 g/cm3 ist, kann es während des Transports aufgrund
von Schwingungen zu einem Durchlauffehler oder einer Wickelverformung
kommen. Einzelfilament-Fadenschlingen werden häufig insbesondere im Falschdrahtgarn
des Ein-Heizer-Typs erzeugt, was aufgrund der Verfilzung der Einzelfilament-Fadenschlingen
miteinander eine übermäßige Spitzenspannung
während
des Abwickelns des Falschdrahtgarns vom Wickel bewirkt und in extremen
Fällen
zum Reißen des
Garns führt,
so dass der Abwickelvorgang unterbrochen wird. Oder selbst wenn
kein Reißen
des Garns erfolgt, beeinträchtigt
die Fluktuation der Abwickelspannung die Wirkfähigkeit, Schärfähigkeit
und Webfähigkeit.
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Wenn
die Härte
dagegen 90 überschreitet
oder die Wickeldichte 1,0 g/cm3 überschreitet,
würde das Papierrohr
zerdrückt
werden, auch wenn ein doppeltes Papierrohr verwendet wird, und daher
könnte
keine geeignete Wickelform aufrechterhalten werden. Außerdem kommt
es zu dem sogenannten Randverdickungsphänomen, bei dem der Durchmesser
des Wickels an beiden Enden größer wird,
und dann kommt es leicht zu Einzelfilamentrissen. Da das Falschdrahtgarn
des Ein-Heizer-Typs insbesondere einen großen Restdrall hat, kommt es
während
des Abwickelvorgangs zur Bildung einer Verfilzung, was zur Verschlechterung
der Wirkfähigkeit
und Webfähigkeit
führt,
und das daraus gebildete Gewirk oder Gewebe hat eine Neigung zur
Schrägverformung
oder erzeugt einen Bausch oder einen harten Kreppeffekt auf seiner
Oberfläche.
Da außerdem
der Unterschied in den Kräuselungseigenschaften
zwischen inneren und äußeren Teilen
des Wickels und deren zeitliche Änderung
größer werden,
wird die Qualität
des Gewirks oder Gewebes verschlechtert.
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Im
Unterschied zu einem Falschdrahtgarn aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs
wird ein Wickel aus einem Falschdrahtgarn aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
wahrscheinlich mit der Zeit härter
werden, da er härter
aufgewickelt wurde, wodurch die Härte und die Wickeldichte vorzugsweise
so klein wie möglich
sind, solange der Abwickelvorgang nicht gestört wird.
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Die
Zahl der Kräuselungen
ist ein Hinweis, der eine Entwicklung des Kräuselungsgrades darstellt, wenn
das Garn von dem Wickel abgewickelt wird. Insbesondere bei dem Falschdrahtgarn
des Ein-Heizer-Typs sind Kräuselungen
nicht gut entwickelt, wenn die Zahl der Kräuselungen gering ist; sie sind
jedoch reich an Einzelfilament-Fadenschlingen, die dem Falschdrahtgarn
aus Polytrimethylenterephthalat inhärent sind, was den Abwickelvorgang
verschlechtert. Wenn die Zahl der Kräuselungen dagegen größer ist,
gibt es weniger Einzelfilament-Fadenschlingen, was das Abwickeln
erleichtert.
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Da
die Abwickeleigenschaft des Falschdrahtgarns aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
jedoch auch mit der Härte
des Wickels und der Wickeldichte zusammenhängt, haben die Erfinder fleißig Studien durchgeführt und
herausgefunden, dass das Abwickeln erleichtert wird, wenn der folgende
Koeffizient innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt.
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Das
heißt,
der Wert der Härte
des Wickels × der
Anzahl der Kräuselungen
muss 520 oder mehr, vorzugsweise 650 oder mehr, betragen. Wenn der
Wert kleiner als 520 ist, entwickelt sich eine äußerst große Zahl von Einzelfilament-Fadenschlingen, die
während
des Abwickelns des Falschdrahtgarns miteinander verfilzen, was zu
den Problemen führt,
dass die Abwickelspannung und deren Fluktuation übermäßig groß werden und dadurch die Abwickeleigenschaft
verschlechtern sowie die Wirkfähigkeit,
Schärfähigkeit
und Webfähigkeit
verschlechtern.
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Die
Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen beträgt vorzugsweise 3,5/cm oder
weniger, besonders bevorzugt 2,5/cm. Das Falschdrahtgarn aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
und insbesondere das des Ein-Heizer-Typs ist im Vergleich zu dem
Falschdrahtgarn des Ein-Heizer-Typs aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs äußerst anfällig für die Bildung
von Einzelfilament-Fadenschlingen. Wenn die Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen
3,5/cm übersteigt,
wird der Vorgang des Abwickelns des Falschdrahtgarns von dem Wickel
aufgrund der Verfilzung der Einzelfilament-Fadenschlingen leicht
gestört.
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Die
Erzeugung von Einzelfilament-Fadenschlingen variiert weitgehend
im Einklang mit den Wickelbedingungen, was insbesondere für das Falschdrahtgarn
des Ein-Heizer-Typs gilt. Der Grund dafür ist, dass das Falschdrahtgarn
aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern eine im Vergleich zu dem
Falschdrahtgarn aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs
stärker
in Erscheinung tretende Kräuselung
hat, und die Entwicklung von sichtbaren Kräuselungen variiert weitgehend,
selbst wenn die Falschdrahtbedingung ständig aufrechterhalten wird,
im Einklang mit den Garnspannungen zwischen einer Abgaberolle und
einem Wickler nach dem Falschdrahtvorgang. Wenn die Garnspannung
zwischen der Abgaberolle und dem Wickler relativ gering ist, entwickeln
sich nicht viel sichtbare Kräuselungen,
so dass die Zahl der Kräuselungen
kleiner ist und die Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen größer ist.
Je höher
die Garnspannung, desto stärker
ist die sichtbare Kräuselung
entwickelt. Die Zahl der Kräuselungen
nimmt also zu, und die der Einzelfilament-Fadenschlingen nimmt ab.
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Um
einen Garnwickel mit weniger Einzelfilament-Fadenschlingen zu erhalten
und um den Abwickelvorgang zu erleichtern, ist es notwendig, den
Wickel mit einer Wickelspannung zu bilden, die über einem bestimmten Niveau
liegt. Konkret variiert die Wickelspannung periodisch im Einklang
mit der Hin- und Herbewegung eines Luntenführers. Die mittlere Wickelspannung
pro Dickeneinheit des Falschdrahtgarns beträgt vorzugsweise 0,05 cN/dtex
oder mehr. Wenn sichtbare Kräuselungen
im Falschdrahtgarn des Ein-Heizer-Typs entwickelt werden können, indem
man ihm an einer Stelle zwischen der Abgaberolle und dem Wickler
eine geeignete Spannung verleiht, ohne es zum Beispiel mit einem
zweiten Heizer zu heizen, ist es möglich, die Wickelspannung im
Wickler weiter zu reduzieren.
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Um
die Wickelhärte,
die Wickeldichte, die Anzahl der Kräuselungen und die Anzahl der
Einzelfilament-Fadenschlingen auf geeignete Werte zu regulieren,
beträgt
die mittlere Wickelspannung vorzugsweise 0,05 cN/dtex oder mehr
und 0,22 cN/dtex oder weniger. Obwohl der Wickel eine günstige Abwickeleigenschaft hat,
könnte
sich in dieser Hinsicht die Wirkfähigkeit oder Webfähigkeit
wegen der Erzeugung einer Verfilzung während des Abwickelvorgangs
verschlechtern, wenn der Restdrall übermäßig groß ist. Der Restdrall verursacht
auch die Schrägverformung
des Gewirks oder Gewebes sowie die Erzeugung von Bausch oder hartem Krepp-Effekt
auf seiner Oberfläche.
Dementsprechend beträgt
der Restdrall vorzugsweise 150 Drehungen/m oder weniger. Wenn der
Restdrall 150 Drehungen/m beträgt,
gibt es kein Problem bezüglich
der Bildung einer Verfilzung und bezüglich des Qualitätsniveaus
der Oberfläche
eines Gewirks oder Gewebes. Damit das Falschdrahtgarn einen Restdrall
von 150 Drehungen/m oder weniger aufweist, beträgt die mittlere Wickelspannung
vorzugsweise 0,09 cN/dtex oder weniger.
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Der
Wickelwinkel kann geeigneterweise so gewählt werden, dass die Formerhaltungseigenschaft
oder die Abwickeleigenschaft vorteilhaft aufrechterhalten wird,
und beträgt
konkret 10 Grad oder mehr und 18 Grad oder weniger.
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Allgemein
gesagt, um einen Wickel aus einem Falschdrahtgarn zu erhalten, das
aus Polyesterfasern des Polyethylenterephthalat-Typs oder Polyamidfasern
besteht, die keine Probleme bezüglich
der Abwickeleigenschaft und der Formerhaltungseigenschaft aufweisen,
liegt die mittlere Wickelspannung vorzugsweise im Bereich von 0,13
bis 0,18 cN/dtex. Dagegen ist eine geeignete mittlere Wickelspannung
zum Aufwickeln des Falschdrahtgarns aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern
offensichtlich geringer. Der Grund dafür liegt vermutlich darin, dass
die Polytrimethylenterephthalat-Faser, nachdem sie in der Verzwirnungszone
wesentlich gedehnt wurde, im Falschdrahtvorgang wegen ihrer hohen
elastischen Erholung schrumpft. Es wird jedoch angenommen, dass
diese Schrumpfung nicht sofort, unmittelbar nach dem Verlassen der
Falschdrahtzone durch das Garn, oder bevor es in den Aufwickelvorgang
eintritt, erfolgt, sondern sich fortsetzt, während das Garn auf dem Wickel
aufgenommen wird, und sogar nachdem der Wickel fertiggestellt wurde.
Daher ist es notwendig, das Garn mit äußerst geringer Spannung auf
den Wickel zu wickeln, so dass noch Spielraum für ein Schrumpfen des Garns
innerhalb des Wickels besteht.
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Außerdem besteht
ein Grund dafür,
dass das unter einer hohen Wickelspannung gebildete Wickel mit der
Zeit noch härter
wird, vermutlich darin, dass der Spielraum für die Absorption der Garnschrumpfung
geringer ist und dass die Schrumpfung über eine lange Zeit allmählich fortschreitet.
Da die Schrumpfung bei einem Wickel, das mit einer geringen Wickelspannung
gebildet wird, fast beendet ist, wenn der Wickel fertiggestellt wird,
wird verhindert, dass der Wickel mit der Zeit härter wird.
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Während die
Temperatur eines Falschdrahtheizers wahlfrei gemäß den gewünschten Kräuselungseigenschaften gewählt werden
kann, wird sie im Allgemeinen vorzugsweise so bestimmt, dass die
Garntemperatur unmittelbar nach Verlassen eines ersten Heizers 100°C oder mehr
und 200°C
oder weniger, vorzugsweise 120°C
oder mehr und 180°C
oder weniger, besonders bevorzugt 130°C oder mehr und 170°C oder weniger, beträgt. Die
Kräuselungsdehnbarkeit
des Falschdrahtgarns des Ein-Heizer-Typs beträgt 100% oder mehr und 300%
oder weniger, und der Kräuselungselastizitätsmodul
beträgt
vorzugsweise 80% oder mehr.
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Falls
notwendig, kann ein Falschdrahtgarn des Doppel-Heizer-Typs verwendet
werden, das durch einen zweiten Heizer thermisch fixiert wird. Die
Temperatur des zweiten Heizers beträgt 100°C oder mehr und 210°C oder weniger
und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 30°C unter bis 50°C über der
Garntemperatur unmittelbar nach dem Verlassen des ersten Heizers.
Das Voreilverhältnis
im zweiten Heizer (das zweite Voreilverhältnis) beträgt vorzugsweise +3% oder mehr
und +30% oder weniger. Die Kräuselungsdehnbarkeit des
Falschdrahtgarns des Doppel-Heizer-Typs beträgt vorzugsweise 5% oder mehr
und 100% oder weniger. Da die Einzelfilament-Fadenschlingen oder
der Restdrall, die bei dem Falschdrahtgarn des Ein-Heizer-Typs erheblich
groß sind,
abnehmen, wenn die Temperatur des zweiten Heizers oder das zweite
Voreilverhältnis
höher werden,
ist es möglich,
die Abwickeleigenschaft auf einem relativ günstigen Niveau zu halten, wenn
die Wickelhärte
und die Wickeldichte richtig gewählt
werden.
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In
dieser Hinsicht werden die Kräuselungsdehnbarkeit
und der Kräuselungselastizitätsmodul
gemäß JIS-L-1090
gemessen, einem Kräuselungsdehnbarkeitstest
(Verfahren A), nachdem ein Teststück 15 Minuten lang bei 90°C unter einer
Belastung von 2,6 × 10–4 cN/dtex
wärmebehandelt
und einen ganzen Tag und eine ganze Nacht lang ruhen gelassen wurde.
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Die
Zahl der falschen Verzwirnungen T kann in einem Bereich liegen,
der gewöhnlich
für Falschdraht-Polyesterfasern
des Polyethylenterephthalat-Typs verwendet wird und der mit der
folgenden Gleichung berechnet wird, wobei K ein Falschdrahtkoeffizient
ist, der vorzugsweise in einem Bereich von 18500 bis 37000 liegt,
und eine günstige
Zahl von falschen Verzwirnungen gemäß der Dicke eines Falschdrahtgarns
bestimmt wird: T = K/(dtex des Falschdrahtgarns)0,5.
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Ein
Falschdrahtgarnwickel umfasst in der vorliegenden Erfindung solche,
die durch bekannte Verbundfalschdrahtverfahren, wie gleichzeitiges
Falschzwirnen von Garn aus Polytrimethylenterephthalat-Faser und Garn
aus einer anderen Faser, Falschzwirnen derselben mit Phasendifferenz
oder Falschzwirnen derselben mit Dehnungsdifferenz erhalten werden,
und solche, die durch Verflechten der Falschdrahtgarne der vorliegenden
Erfindung erhalten werden.
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Schätzungen,
Messungen oder andere waren wie folgt:
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(1) Wickelspannung
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Die
Garnspannung wurde unmittelbar vor einer Wickelrolle mit einem Check
Master CM-50FR, der von Kanai Koki hergestellt wurde, gemessen,
und ein Mittelwert wurde daraus erhalten.
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(2) Abwickelfähigkeit
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Ein
Strickvorgang wurde mit einer Rundstrickmaschine (22 G/2,54 cm)
durchgeführt,
die von Tohei Kikai hergestellt wurde, wobei ein Falschdrahtgarn
mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min von einem Wickel abgewickelt
wurde. Die Abwickelspannung wurde mit einem Spannungsmesser Modell
N5-4000, der von Eiko Sokki hergestellt wurde, gemessen und auf
einem Recorder aufgezeichnet, und davon wurden eine mittlere Abwickelspannung,
eine Amplitude der Abwickelspannung, eine außergewöhnliche Spitzenspannung aufgrund
der Verfilzung von Einzelfilament-Fadenschlingen und die Erzeugung
einer Verfilzung während
des Abwickelvorgangs bestimmt.
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(3) Härte
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Ein
Härtetester
des Federtyps (Ascar Gummihärtetester
Typ C, hergestellt von Kobunshi Keiki K.K.) wurde im Einklang mit
JIS-K-6301, Verfahren zum Testen der physikalischen Eigenschaften
von vulkanisiertem Kautschuk, verwendet. Die Härte wurde an zwei Punkten im
zentralen Teil und an zwei Punkten in jedem Endteil, also insgesamt
an sechs Punkten, gemessen, und daraus wurde ein Mittelwert bestimmt.
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(4) Wickeldichte
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Das
Gewicht eines auf einen Wickel aufgewickelten Garns wurde durch
das Volumen des Wickels, welches geometrisch aus dem Außendurchmesser,
der Wickelbreite des Wickels und dem Außendurchmesser des Papierrohrs
berechnet wurde, dividiert, wobei man die Wickeldichte erhielt.
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(5) Zahl der Kräuselungen
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Ein
Filament eines Falschdrahtgarns wurde von einem Wickel aufgenommen,
wobei man darauf achtete, keine Kräuselungen zu dehnen. Die Gesamtzahl
der Spitzen und Täler
von Kräuselungen
wurde in einem 25 mm langen Stück
des Filaments, an das eine Last von 1,764 × 10–3 cN/dtex
angelegt wurde, bestimmt und durch 2 geteilt. Ein Mittelwert von
zehn Tests wurde erhalten und in die Anzahl von Kräuselungen
pro cm umgerechnet.
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(6) Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen
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Ein
Falschdrahtgarn wurde von einem Wickel aufgenommen, wobei man darauf
achtete, keine Kräuselungen
zu dehnen, und ein vergrößertes Photo
einer Seitenansicht davon wurde aufgenommen, während man eine Last von 1,764 × 10–3 cN/dtex
anlegte. Teile des Garns, von denen eine verzwirnte Filamentschleife aus
der Garnoberfläche
herausragt, wurden auf diesem Photo als Einzelfilament-Fadenschlingen
gezählt.
Diese Messung wurde auf einer Garn länge von 75 mm durchgeführt. Aus
den fünf
Messungen wurde ein Mittelwert erhalten und in die Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen
pro cm umgerechnet.
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(7) Restdrall
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Ein
Falschdrahtgarn wurde als Teststück
von einem Wickel aufgenommen, wobei man darauf achtete, keinen Drall
anzuwenden. Ein Teststück
wurde an einen Haken gehängt,
so dass jedes Ende davon angepasst wurde, und eine Anfangslast von
8,82 × 10–2 cN/dtex
wurde an einem Punkt in einem Abstand von mehr als 1 m vom Haken
angelegt. Unter dieser Last wurde eine andere Last von 2,205 × 10–2 cN/dtex
an einem Punkt in einem Abstand von 1 m angelegt, und dann wurde
die Anfangslast weggenommen. Wenn die unteren Enden der beiden Garne
freigelassen wurden, rotierten sie und wurden miteinander verzwirnt.
Nachdem die Rotation aufgehört
hatte, wurde die Zahl der Verdrehungen mit einem Verdrehungszähler gemessen.
Der gemessene Wert wurde durch 2 geteilt und in Drehungen/m wiedergegeben.
Ein Mittelwert von fünf
Messungen wurde als Restdrall verwendet.
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(8) Elastische Erholung
bei 10% Dehnung
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An
ein Teststück
wurde eine Anfangslast von 8,82 × 10–2 cN/dtex
abgelegt, und es wurde mit einer konstanten Geschwindigkeit von
20%/min gedehnt. Nachdem eine Dehnung von 10% erreicht worden war,
wurde das Teststück
mit derselben Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzter Richtung
schrumpfen gelassen, was zu einer Spannungs-Dehnungs-Kurve führte. In
dieser Kurve wurde ein Punkt im Schrumpfverlauf erhalten, bei dem
die Spannung auf die Anfangslast von 8,82 × 10–2 cN/dtex
gesenkt wurde. Aus der Restdehnung L an diesem Punkt wurde die elastische
Erholung durch die folgende Gleichung berechnet: Elastische
Erholung bei 10% Dehnung = [(10–L)/10] × 100 (%)
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(9) ηsp/c
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Polymer
wurde bei 90°C
in o-Chlorphenol gelöst,
so dass man eine Konzentration von 1 g/dl erhielt. Die erhaltene
Lösung
wurde in ein Ostwald-Viskometer übergeführt, in
dem die Messung bei 35°C
durchgeführt
wird. Aus dem Ergebnis wurde ηsp/c
durch die folgende Gleichung berechnet: ηsp/c = [(T/T0)–1]/C,wobei
T die Tropfzeit (Sekunden) der Probenlösung ist, T0 die
Tropfzeit (Sekunden) des Lösungsmittels
ist und C die Konzentration (g/dl) der Lösung ist.
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Beste Methoden
zur Durchführung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden konkreter und unter Bezugnahme
auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, sollte jedoch nicht auf diese beschränkt werden.
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Beispiel 1
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Polytrimethylenterephthalat
mit einem ηsp/c
von 0,8 wurde bei einer Spinntemperatur von 265°C und mit einer Spinngeschwindigkeit
von 1200 m/min gesponnen, wobei man ein ungestrecktes Garn erhielt,
das dann bei einer Heißwalzentemperatur
von 60°C,
einer Heizplattentemperatur von 140°C, mit einem Streckverhältnis von
drei und einer Streckgeschwindigkeit von 800 m/min gestreckt wurde,
wobei man ein gestrecktes Garn von 84 dtex/24f erhielt. Die Festigkeit,
die Dehnung, der Elastizitätsmodul
und die elastische Erholung bei 10% Dehnung betrugen 3,4 cN/dtex,
42%, 23 cN/dtex bzw. 98%.
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Das
resultierende gestreckte Garn wurde einem Falschdrahtverfahren mit
einer Falschdrahtmaschine des Stifttyps IVF 338, hergestellt von
Ishikawa Seisakusho, unterzogen, anfangs durch einen ersten Heizer
mit einer Garngeschwindigkeit von 190 m/min, einer Falschdrahtzahl
von 3230 Drehungen/m, einem ersten Voreilverhältnis von –1% und einer Temperatur des
ersten Heizers von 170°C,
dann durch eine zweite Heizerzone bei einem Voreilverhältnis des
zweiten Heizers von ±0%
und einer Temperatur des zweiten Heizers von Normaltemperatur, wobei
man ein Falschdrahtgarn erhielt. Das Falschdrahtgarn wurde unter
Bildung eines Wickels mit einem Gewicht von 1 kg mit einem Wickelzufuhrverhältnis von
+4,0% und einem Wickelwinkel von 12 Grad aufgenommen.
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In
dieser Hinsicht ist das erste Voreilverhältnis durch die folgende Gleichung
definiert: [(Umfangsgeschwindigkeit der ersten
Zufuhrrolle – Umfangsgeschwindigkeit
der zweiten Zufuhrrolle)/Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Zufuhrrolle] × 100;das
zweite Voreilverhältnis
ist durch die folgende Gleichung definiert: [(Umfangsgeschwindigkeit
der zweiten Zufuhrrolle – Umfangsgeschwindigkeit
der dritten Zufuhrrolle)/Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Zufuhrrolle] × 100;das
Wickelzufuhrverhältnis
ist durch die folgende Gleichung definiert: [(Umfangsgeschwindigkeit
der zweiten Zufuhrrolle – Umfangsgeschwindigkeit
der Wickelrolle)/Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Zufuhrrolle] × 100.
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Das
resultierende Falschdrahtgarn hatte eine Kräuselungsdehnbarkeit von 192%
und einen Kräuselungselastizitätsmodul
von 88%. Die Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen betrug 1,8 pro cm, und
der Restdrall betrug 142 Drehungen/m.
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Ein
Papierrohr, das zum Aufnehmen eines Falschdrahtgarns verwendet wurde,
wurde aus zwei 3 mm dicken Papierbögen gebildet, die miteinander
laminiert wurden, so dass sie einen Außendurchmesser von 75 mm und
eine Breite von 290 mm hatten. Der Wickelvorgang wurde mit einer
Anfangshubbreite von 254 mm und einer mittleren Wickelspannung von
0,07 cN/dtex durchgeführt.
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Der
resultierende Wickel hatte eine Härte von 85,6, eine Wickeldichte
von 0,81 g/cm3 und eine Härte × der Anzahl
der Kräuselungen
von 826. Die Wickelform war gut, und der Wickel war frei von Einzelfilamentrissen.
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Außerdem waren
die Wickelform, die Härte
und die Wickeldichte kaum verändert,
selbst nachdem der Wickel 24 Stunden lang in einer Umgebung mit
25°C und
65% relativer Feuchtigkeit gelassen wurde. Die mittlere Abwickelspannung
und ihre Varianz betrugen nur 1,0 cN bzw. 0,2 cN, und die Abwickeleigenschaft
war so gut, dass es weder eine außergewöhnliche Spitzenspannung, die
durch die Verfilzung von Einzelfilamenten verursacht wurde, noch
eine Bildung einer Verfilzung gab. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 gezeigt.
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Beispiele 2 bis 5
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Dasselbe
gestreckte Polytrimethylenterephthalat-Garn, wie es in Beispiel
1 verwendet wurde, wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel
1 einem Falschdrahtverfahren unterzogen, und das Falschdrahtgarn
wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 aufgenommen,
wobei man einen Wickel erhielt, außer dass das zweite Voreilverhältnis und
das Wickelzufuhrverhältnis
so geändert
waren, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Die mittlere Wickelspannung,
die Härte,
die Wickeldichte, die Härte × der Anzahl
der Kräuselungen, der
Restdrall und die Abschätzung
der Abwickeleigenschaft des resultierenden Wickels sind in Tabelle
1 gezeigt.
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Die
in den Beispielen 2, 3 und 5 erhaltenen Wickel hatten eine günstige Wickelform
und waren frei von Einzelfilamentrissen. Außerdem änderten sich ihre Härte und
Wickeldichte kaum mit der Zeit. Während der in Beispiel 4 erhaltene
Wickel leichte Randverdickungen aufwies, ist dies nicht so schwerwiegend,
dass es die Bildung von Einzelfilamentrissen verursachen würde.
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Was
die Abschätzung
der Abwickeleigenschaft in den Beispielen 3, 4 und 5 betrifft, war
die mittlere Abwickelspannung gering, und die Varianz der Abwickelspannung
war gering. Außerdem
kam es weder zur Erzeugung einer außer gewöhnlichen Spitzenspannung, die
durch die Verfilzung von Einzelfilament-Fadenschlingen verursacht wurde, noch
zur Bildung einer Verfilzung, was zu einer günstigen Abwickeleigenschaft
führte.
In Beispiel 2 waren die mittlere Abwickelspannung und ihre Varianz
geringfügig
größer, aber
nicht so schwerwiegend, dass ein Problem mit der Abwickeleigenschaft
entstand. Das heißt,
es gab weder die Erzeugung einer außergewöhnlichen Spitzenspannung, die
durch die Verfilzung von Einzelfilament-Fadenschlingen verursacht
wurde, noch die Bildung einer Verfilzung.
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Beispiel 6
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Dasselbe
gestreckte Garn, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde einem
Falschdrahtverfahren mit einer Falschdrahtmaschine des Quetschriementyps
Mach 33H, die von Murata Kikai hergestellt wurde, durch einen ersten
Heizer mit einer Garngeschwindigkeit von 320 m/min, einem Riemenschnittwinkel
von 110 Grad (einer Zahl der falschen Verdrehungen von ungefähr 3200
Drehungen/m), einem ersten Voreilverhältnis von ±0%, einem VR (Riemengeschwindigkeit/Garngeschwindigkeit)
von 1,31 und einer Temperatur des ersten Heizers von 170°C unterzogen.
Dann lief das Garn durch eine zweite Heizerzone bei normaler Temperatur
und mit einem zweiten Voreilverhältnis
von +4,8% und wurde aufgenommen, wobei ein Wickel mit einem Gewicht von
1 kg auf demselben Papierrohr, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde,
mit einem Wickelzufuhrverhältnis von
+4,8% und einem Wickelwinkel von 12 Grad entstand.
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Das
resultierende Falschdrahtgarn hatte eine Kräuselungsdehnbarkeit von 178%
und einen Kräuselungselastizitätsmodul
von 86%. Die Zahl der Einzelfilament-Fadenschlingen betrug 1,7 pro cm, und
der Restdrall betrug 144 Drehungen/m. Die mittlere Wickelspannung
betrug 0,08 cN/dtex, und der Wickel hatte eine Härte von 85,5, eine Wickeldichte
von 0,82 g/cm3 und eine Härte × der Anzahl
der Kräuselungen
von 730.
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Die
Wickelform war gut, und der Wickel war frei von Einzelfilamentrissen.
Außerdem
waren die Wickelform, die Härte
und die Wickeldichte kaum verän dert,
selbst nachdem der Wickel 24 Stunden lang ruhen gelassen wurde.
Die mittlere Abwickelspannung und ihre Varianz betrugen nur 1,0
cN bzw. 0,2 cN, und die Abwickeleigenschaft war so gut, dass es
weder eine außergewöhnliche
Spitzenspannung, die durch die Verfilzung von Einzelfilamenten verursacht
wurde, noch eine Bildung einer Verfilzung gab. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiele 1
bis 3
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Dasselbe
gestreckte Polytrimethylenterephthalat-Garn, wie es in Beispiel
1 verwendet wurde, wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel
1 einem Falschdrahtverfahren unterzogen, und das Falschdrahtgarn
wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 aufgenommen,
wobei man einen Wickel erhielt, außer dass das zweite Voreilverhältnis und
das Wickelzufuhrverhältnis
so geändert
waren, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Die mittlere Wickelspannung,
die Härte,
die Wickeldichte, die Härte × der Anzahl
der Kräuselungen, der
Restdrall und die Abschätzung
der Abwickeleigenschaft des resultierenden Wickels sind in Tabelle
1 gezeigt.
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Ein
Wickel, der in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, hatte sowohl
eine geringe Härte
als auch eine geringe Wickeldichte, da die mittlere Wickelspannung übermäßig gering
war, was insofern problematisch ist, als es zu einem Durchlauffehler
kommt, der den Wickel verformt. Da es viele Einzelfilament-Fadenschlingen gab,
kam es außerdem
häufig
zu einem Reißen
des Garns während
des Abwickelvorgangs, so dass ein kontinuierlicher Abwickelvorgang
unmöglich
wurde.
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Während ein
in Vergleichsbeispiel 2 erhaltener Wickel die richtige Härte und
Wickeldichte hatte, die geeignet sind, um eine günstige Wickelform aufrechtzuerhalten,
betrug die mittlere Wickelspannung nur 0,04 cN/cm3,
und die Härte × der Anzahl
der Kräuselungen
war gering, was die Erzeugung vieler Einzelfilament-Fadenschlingen
verursachte. Daher war die mittlere Abwickelspannung hoch, ihre
Varianz war groß,
und häufig wurde
aufgrund der Verfilzung von Einzelfilament-Fadenschlingen eine außergewöhnliche
Spitzenspannung erzeugt, was die Abwickeleigenschaft verschlechterte.
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In
Vergleichsbeispiel 3 war die mittlere Wickelspannung übermäßig hoch,
so dass die Härte
und die Wickeldichte des Wickels stiegen und eine Wickelform mit
Randverdickung verursacht wurde, die wegen der Erzeugung von Einzelfilamentrissen
problematisch war. Die Härte
und die Wickeldichte waren höher,
nachdem der Wickel 24 Stunden lang ruhen gelassen wurde. Da der
Restdrall groß war,
wurden außerdem
Verfilzungen während
des Abwickelvorgangs erzeugt.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Ein
Wickel aus einem Falschdrahtgarn, das aus Polytrimethylenterephthalat-Fasern besteht, gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine günstige
Abwickeleigenschaft, d.h., die Abwickelspannung ist gering, und ihre
Varianz ist klein. Ein Wickel hat eine stabile Form, die sich nicht
mit der Zeit ändert,
und hat eine ausgezeichnete Wirkfähigkeit und Webfähigkeit.
Es ist also möglich,
ein Gewirk/Gewebe hoher Qualität
aus dem Wickel gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erhalten.
