DE1435620A1 - Verfahren zur Herstellung von Garnen aus Faeden mit unterschiedlichem Schrumpfvermoegen - Google Patents

Description

P 14 35 620. 8 Neue Unterlagen

E. X. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19898, V. St. A.

Verfahren zur Herstellung von Garnen aus Fäden mit unterschiedlichem Schruinpfvermögen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Endlosgarnen aus thermoplastischen synthetischen Polymerisaten mit unterschiedlichem Schrumpfvermögen.

Die aus Kunstgarnen, wie Polyamid- und Polyester-Garnen, insbesondere den Endlosgarnen, hergestellten Waren ermangeln häufig eines warmen, trocknen Griffs, einer guten Deckkraft und des Glanzes. Mit Garnen unterschiedlichen SchrumpfVermögens sind Verbesserungen dieser Eigenschaften eraielt worden. Wenn man die erhaltene Ware in heisoem oder siedendem Wasser wäscht, werden bei den niedrigerschrumpfenden Fäden Kräusel oder Schlingen ausgebildet, durch welche die Ware eine grössere Voluminosität und Deckkraft wie auch einen verbesserten Griff erlangt«, Wenn man die bekannten Garne unter»

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schiedlichen Schrumpfvermögens jedoch' zur Verarbeitung zur Ware von der Garnpackung abnimmt, tritt eine leichte Schrumpfung der Fäden auf, wobei die stark und die wenig schrumpffähigen Fäden verschieden stark schrumpfen-. Im Ergebnis bilden die wenig schrumpffähigen Faden Schlingen, die eu grossen Schwierigkeiten bei der Handhabung des Garns und während der Warenherstellung fuhren» Auoserdem fuhren dieöe Garne unterschiedlichen Schrunpfvernögens häufig su einer unerwünschten Trennung der Fadenbündel in der Ware«

Das Garn unterschiedlichen Sehrumpfvermtigeni» gemSss der Erfindung aus veretreekten PSieη mindestens uweisr Arten, deren jede von einer anderen thermoplastischen Polymerisat* masse gebildet wird, ist daduroh gekennzeichnet, &&»· alle PSaen bei Raumtemperatur la wesentlichen di» glwlohen viscoelastischen Eigenschaften aufweisen und die Fadenarten nach Einwirkung einer erhöhten Temperatur wesentlich voneinander verschiedene viscoelastische Eigenschaften aufweisen.

Der später genannte Abkoeh-Schrurapf der Fäden wird bestimmt, indem man eine abgemeosene Länge de.s Fadens 15 Min. siedendem Wasser aussetst, trocknet und erneut die Fadenlänge bestimmt-Der Abkoch Schrumpf ist gleich dem Prosentsatz der Itingenverminderung-

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Der Grad der Schlingenbildung auf Orund von Unterschieden in der Schrumpfung der verschiedenen Fäden kann bestimmt werden» indem man dae Garn, nachdem die Garnpackung 15 Std. auf 24° C und 72 i> relativer feuchte gehalten «orden lot, Io entspannten Zustand mikroskopisch untersucht.

Die SofortBusaomeneiehunß bei Raumtemperatur der PÜden nach dem Abnehmen von der Fackung wird bestimmt» indeo man das frisch aufgewickelte Garn in ewei Bündel zerlegt, deren jede· die Füden aus dem. einen Polymerisat enthält* Man setet dann jedes Bündel nuf einem ZugfestigkeltsprUfer der Bauart Instron unter die gleiche Spannung» ausgedrückt in Gramm je Denier» die während der Aufwicklung des Garns vorherrschte» wobei ti· Llinge der Froben (Strecke swlsohen den Prüfßerfitklemnen) 25»4 cm beträgt. Die Probe wird unter dieser Spannung 15 8td. auf 24° C und 72 i relativer feuchte gehalten. Man eetit dl· Spannung dann auf Hull herab und bestin»t die sofort «tatr·*·** de Verminderung der Probenlinge. Der Untereohled twilohen dleeen Sofortβusamaentlehungea dar verschiedenen Pade«tU&d«i <-stellt einen Objektivan Anhaitapunkt fUr dl· GartiechlIngenbildung bei einer Spannung von RuIl dar. Die Prüfung kann» wann gewünscht, auoh an Einselfiden durchgeführt werden'

Der Spannungsabfall (unter dauerndem Zug) der fäden ist ein Mittel βum Vergleich der Sohrumpfpotentlale verschiedener Fäden. Zur Bestimmung kann man die verschiedenen Fäden tr«ae*a,

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sin Bündel jeder Fadenart bei einer Probenl&ng« von 25»4- em in einem Zugfestiekeitsprüfer der Bauart Instron einsetzen, die auf daa Fadenbündel ausgeübte Spannung (Zug) auf 0,229 g/dtn einstellen und den Abfall der Spannung bie aun Erreichen ein«· im wesentlichen konstanten Wertes aufeeichneni gewöhnlich Bind hierzu 10 Std* oder aehr erforderlich. Die Spannungsabfall-Etgenschaften sind für die Zwecke der '/erliegenden Erfindung im wesentlichen gleich, wenn die Spannung, in der obenbeeohriibenen Welse bestimmt, nach 15 Std. um nicht mehr als d,ötO S/4m differiert η

Der Anfangsmodul des Garns ist ein Anzeichen für die Geschwin- ■ diglceit, mit welcher sich das Garn bei zunehmender Belastung in den ersten Frühstadien der Ausdehnung ausdehnt. Er aird praktisch aus der 3pannunge-X>ehnang9-Kurv· (erhalten bei 2#iger Auedehnung des Garns nuf einem GarüprUfer, dann Ent-» laetung) ermittelt, indem man die Belastung bei 1 $ Dehnung der beim Entlasten erhaltenen Kurve mit 100 multipliziert- und durch den Garntiter in Denier diyidiert.

Die Garne £9cäs3 der Erfindung bestehen sue ?üden aue mindesten· zwei verschiedenen Folyseriaatoassen, wobei diese verschiede» neu Fäden die Eigenschaft haben, bei Raumtemperatur, d. h. im Bereich von etwa 20 bis 35° C, im wesentlichen die gleichen visocelaetlBohen Eigenschaften» bei höheren Tesp®z»atur«n₉ d« h· von 100° C oder darüber, «b»r unterschiedlich« vieooeiteti««JN

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Eigenschaften zu besitzen. Dieser gewünschte Effekt wird

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durch kritische Auswahl der Polymerisatzusammensetzungen und geeignete Behandlung der Fäden verwirklicht. Vorsugsweiae enthält jede der Polymerlsntmassen 70 0ew.£ oder mehr Monomereinheiten, die der gleichen Xlasee wie der Rauptanteil der Monoaereinhelten der anderen Masse angehören. Unter "gleicher Klasse" ist zu verstehen, dass die Monomereinheiten vorzugsweise einer der anerkannten Klassen, wie Amideinholten bei Polyamiden oder Estereinheiten bei Polyestern, angehören. Zweckmässlg sind die Monomereinheiten identisch, aber in gewiesen Fällen kann nan auch mit verschiedenen, der gleichen Klasse angehörenden Einheiten arbeiten* Vorzugsweise wird eine der Massen im wesentlichen vollständig von den glelohen Monomereinheiten (Homopolymerisat)gebildet, während die anc«re meriaatmasse 5 bis 30 Gew»j( einer unterschiedlichen Monome reinheit enthält. Sie zweite PolymerisatBasse kann somit ein Mischpolymerisat sein, das 5 bis 30 i Monomereinheiten enthält, die von dem Hauptanteil an Monomereinheitem im Polymerisat versohl·- den alnd. Anstatt eines Mischpolymerisates kann dl· swelte Mau· auch ein Schmelzgemiach darstellen, das 5 bis 30 * eines unterschiedlichen Polymerisates enthält.

Es ist zwar zwsokmäasig, dass eine der Polymerlsatmsesen

im wesentlichen vollständig aus den glelohen Monomereinheiten besteht, aber in manchen fällen können,wenn eine der Massen

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eine gegebene MonomereinheIt in einer um mindestens 5 # grösseren Menge als die andere, bezogen auf das Polymerisat-Oesamtgewicht der Masse, enthült, auch für beide Massen Mischpolymerisate oder Schcelzgeniieche eingesetzt werden.

Geeignete Bestandteile für die Herstellung der Produkte gemKes der Erfindung aind die faeerbildendea₅ sofamslespinnbaren synthetischen Polymerisate» wie Polyamide, Polyester und Polyolefine» Von äsn Polyamiden werden als Hauptbestandteil der Polvaerisatmaasen das Polyhexamethylenadlpamid (66 Nylon) und Polycaproanjid (6 Kylon) bevorzugt ■>

Vorzugsweise werden fcwei iOlymerisatfiifiSßiri eingesetzt, die Püden liefern? deren X \m nicht mohr iilu 30° C differiert. In dem hier ^brauchten Sinn V.?deut«-$ f _T diejenige Temperatur (oberhalb 0° C), bei welcher in öittÄffi Paöen ein taaxiraaler meohaniachör Arbaiteverluit tintrittj di# Art ditses Zusammenhangs iat in Α« S« 3taTermau and ?. Sohwarzli "Di· Physik der Hoehpoiyraeren", Band IY, Springer-Verlag, Berlin, 1956» Kapitel I» erläutert« Dies® Polymerisat-Eigenschaft steht ia Zusammenhang mit der Molekületruktur und -anordnung.

Vorzugcweise sollen die visooelastisohen Eigenschaften, von verstreckten Fäden aus den üwei oder nehr eingesetzten PoIymerlsRtmasBen bei den höheven Temperaturen vor der später beοohr!ebenen Wärmebehandlung so rerschieden sein, dass eine

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Sohrumpfungsdifferenz in siedenden Wasser von mindestens 1 £ und eine Unterschiedlichkeit der Spannungsabfall-Eigenschaften bei Raumtemperatur sichergestellt wird. Dies kann leicht erreicht «erden, indem man als eine der Massen ein Mischpolymerisat verwendet, das einen kleineren Anteil an Monomereinheiten enthält, die sich von dem Hauptanteil der Monomereinheiten beträchtlich unterscheiden» Man kann dieses Ziel auch erreichen, indem man einem Romopolynerisat ein zweites Homopolymerisat oder Mischpolymerisat zusetzt, das sich in seiner chemischen Zusammensetzung von ihm beträchtlich unterscheidet, aber in der Schmelze mit der ersten Masse mischen lässt«

Besonders geeignete Polymerisate für das Schmelzraiachen in einem kleineren Anteil mit Polyamiden und inobesondere PoIyhexamethylenadipamld und Polyoaproamid stellen die PoIy-(N-vinylamide) dar« Von den Poly-(fi-vinylamiden) wiederum werden die Polyνinyllactarne, wie N-Yinylpropiolacta», H-Yinylpyrrolidon, N-Vinyivalerolactam und homolog verwandte Verbindungen bevorzugt_a

Zu den für die Zwecke der Erfindung geeigneten Copolyamiden gehören diejenigen, deren kleinerer Bestandteil sloh in seiner chemischen Struktur beträchtlich von dem Hauptbestandteil unterscheidet. So lassen sich verschiedene Copolyamide auf Qrundlag· von Polyhaxaraethylenadipaald herstallen, indem man bei

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der Polymerisation einen Teil des Hexamethylendiamine mit einem anderen Ainin, wie m-Xylylendiamin» oder einen Teil der Adipinsäure mit einer anderen Säure» wie Sebacinsäure, ersetzt<, Die Technik kennt viele weitere Kombinationen*

Wenn die viscoelastischen Eigenschaften der Fäden aus den zwei oder mehr Maesen bei den höherer Temperaturen genügend differieren, um die für die Erfindung charakteristische Schrumpf« differena zu ergeben, zeigen die viecoelastischen Eigenschaften der Fäden bei niedrigeren Temperaturen fast immer eint gewisse Unterschiedlichkeit, was man durch geeignete Behänd« lung ausgleichen muss. Man kann hierzu dia Fäden in der epäter beschriebenen Weise in entsprechenden Stufen der Behandlung erhitzen, um gewisse Spannungen ia Polymerisatgefüge zu entspannen, welche bei Raumtemperatur beim Abnehmen der Fäden von der Garnpackung zu den Unterschieden in der Zusammenziehung führenο Man kann diese Behandlung als eine "Entspannungs-" oder ^MTemper"-Behandlung betrachten, überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch genügende Erhitzung der Faden- um einen kritischen Zusaminenaiehungegrad nach dem Verstrecken zu erhalten, die Unterschiede in den visooelaatischen Eigenschaften bei Raumtemperatur im wesentlichen beseitigt werden, während die Unterschiede, die sich bei höheren Temperaturen ergeben, wenn Überhaupt, so nur massig beeinflusst werden. Die Angleichung der visooelastlachen Eigenschaften

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bei Raumtemperatur, die eine mit den amorphen Bereichen der Fäden zusammenhängende Erscheinung sein dürfte, lässt sich am besten an Hand des Verhaltens der Fäden beim Entspannen von Spannungen, insbesondere an Hand des Spannungsabfalls, charakterisieren, wenn die Fäden auf etwa den gleichen Span·

nungsgrad wie beim Aufwickeln belastet und auf konstanter Länge gehalten werden. Die Fäden aus den verschiedenen Polymerisatmaseen sollen nach der Entspannung im wesentlichen den gleichen Spannungsabfall zeigen«

Um bei uen Garnen gemüse der Erfindung dl« gewünschten Eigensohaften zu erslelan, aollen dlt Anfingeeodulen der Fäden aus den verschiedenen Massen la wesentlichen gleioh sein, d. h. um nicht mehr al· 10 % differierenο

Si· Kunatgarn· gaaäas der Erfindung können hergestellt werden, indem man eine Ansahl von FIden au· awei verschiedenen thermoplastischen, synthetieohtn Polymerisataaseen der obenbesohriebenen Art aisoht, dl· fäden unter Bildung hooaorientierter Strukturen veretreokt und die verstreolcten Fäden unter Spannung auf eine Teaperatur unterhalb dta Erweiohungapuaktea erhitit, um dia Spannungsabfall-Eigentohaften anaugleiehen.

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In den Zeichnungen zeigt:

Figo 1 in soheraatlecher Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung der Kunstgarne gemäsa der Erfindung;

Fig. 2 in schematischer Detailansicht eine andere Ausführungen form einer Vorrichtung» die bei der später beschriebenen Entspannungsatufe eingesetzt werden kann,

Fig. 3 einen Längeeohnitt duroh eine für ein Verbundverfahrtη geeignete Spinndüse und

Fig« 4 in graphischer Darstellung die Kurven, die man beim Auftragen der tueaeaenaiehung·- und Entapannunja-Werte beiapielhaftar Polrearieat· erhält,

Xaon ainar bevorzugten Au·führung·for« warden dl· ftdan unter Bildung hoohorianttartar Strukturen ?aratrackt und nach dem Straokan glaiohzaltig arhltst und antapannt, um eine Verkürzung dar Füden zu bewirken» wobei dia Entspannung im Baraioh von 9 bia 15 $ liegt und in wastntliohen gleich dem Prozent«ata dar Entspannung an dam Punkte ist, an dem die Entspannunga-Zuaaaotanziahunga-Kurvan (z. B* nach Fig« 4) der varaohiedanan FKdan suaammenlaufeür.

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Sie in Figo 4 gezeigten Kurven werden erhalten» indem man die Prozentsätze der Sofortzusanmenziehung bei verschiedenen Graden der Helesentepannung im Bereich von 0 bis 15 #» vorzugsweise in Intervallen von 3 bis 4 #» bestimmt, die erhaltenen Werte auftrugt und durch diese Punkte eine Kurve legt« Zur TIrläuterung sind in der Figur die Kurven für Polyhexamethylenadipamid (66), dns Mischpolymerisat aus Polyhexamethylenadipamid und Polyhexamethylenisophthalamid (66/61) und das Schmelegemiech von Polyhexamethylenadlpamid und Polyvinylpyrrolidon (66/PVP) dargestellt.

Die Entspannungsbehandlung, die zur Erzielung einer Ähnlichkeit der viscoelastiochen Eigenschaften bei Raumtemperatur benötigt wird, ist reoht kritisch» Der Prozentsatz der Entspannung soll vorzugsweise um nicht mehr als etwa 1,5 # von dem Wert abweionen, der an dem Punkte des Zuean-enlaufene der beiden Ent* spannungs- Zusammenziehungs-Kurven vorliegt. Die Arbeitsweise zur Ermittlung der Kurven für die.einzelnen Polymerisatmaesen ist oben erläutert und leicht durchführbar.

In der Praxis wird der gewünschte Prozentsatz an Entspannung naoh den Verstrecken festgelegt, indem man die relativen Umfangsgeschwindigkeiten oder Durchmesser der angetriebenen Waisen beidseitig der Heizeone entsprechend wählt. Zwischen den Waisen wird den Fadengut Wärme zugeführt, wobei man die Temperatur und die Einwirkungsdauer eo regelt» daee da· (tarn sioh f«aUf«ttd

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susamiienKieht» um glatt, ohne Durchhang oder Schlaffheit» auf &%n falten zu laufen* Bei Kombinationen von Fliden, deren Abkooh-Schrumpf stark differiert» muse nan gewöhnlioh den Fäden bei der Heissentspannung eine stärkere Zusanmensiehung ermöglichen« Der obere Grenzwert für die Zusaoaeneiehung wird Ton den Unterschieden der Ffiden in dta garn geeetstj in allgemeinen eind Zuaammensiehungen im Bereich von 5 bis 15 Jf notwendig.

Die Vermischung der fäden kann in einer beliebigen Arbeltsetufe erfolgen« z. B. durch Ersplnnen der verschiedenen Fäden aus verschiedenen Austrittsöffnungen der gleionen Spinndüse (Flg· ?)» so dass die Fäden schon in dem ersponnenen Fadenbündel als Mischung vorliegen» oder Mischung getrennter Fadenbündel durch Hindurchfuhren durah einen Luftstrahl oder .eine.andere Vorrichtung» In welcher sie der Wirkung eines turbulent strömenden Mediums unterliegen, welches die Fttdtn "verflicht" (interlace) und veralacht. Wenn die Fidβη auf dltse Weise "verflochten" werden» kann man die herkömmliche Drallung des flarns weglassen, und Überraschenderweise caigt sich» dass dia aus den "verflochtenen" Garnen gemäss der Erfindung hergestellten Wsren sich gleichoKssiger als die aus gedrall tan α ame η hergeatellten anfärben_D

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fenn alle Fäden aus der gleichen Spinndüse ereponnen werden» «erden die verschiedenen Fäden naturgemäee gleichzeitig und in dea gleichen Grade verstrackt. Wenn can dagegen veraohledene Fadenbündel suaaaaenftthrt, können diese Fadenbündel veratreckt oder unverstreckt sein. In den meisten Fällen ist es vorau-

/ ziehen» die Fäden in etwa das glaiohen Grade cu verstrecken«

Durch Tarwendung von Fäden unrunden Querschnittes_t is. B. von Fäden hers-» kraus- oder schildförmigen oder mehrfIUgeligen Querschnittes, lassen sieh dar G lan* und der Griff dar Wart verbessern» DreiflUgelige Fäden werden btvorsugt.

Das Varfabran kann in dar soheaatieoh in Fig· 1 erlttuterten Weiae durchgeführt werden. Daa Fadengut 1, daa von Fäden au· aindeatena mal verschiedenen thereoplaatitohtn, Polymerise tin gebildet wird, wird von einte Vorrat 2 durch dl· Führung 3 und dann lh mehreren Uftaohlingungen aji 41· snßetriebene ZufUhrwalse 4 und dia dieaer iugeordneta Aa«%«ttda« wslse 5 geführt. Von dar ZufUhrwalse 4 lKuft 4·· unvaratwokte Fadengut 1 mehrsala \m den Btreokatab $₉ in da· ·· int·» ··· lug dar 8treokw«lse 7 und dar dlaaar augeordnaten Abatandawalia · U Haibkontakt veratraokt wird. BU Btraakvalia 7 ·1Η ·)!% einer ao vlalcrOaaaran Uafangagesohwindigkeit al· dl· luiUhrwalaa betrieben, daaa da· Fadangut auf da· Mehrfache aeUer urvprttmg· liehen Läng· auegedehnt wird· Von dar etreokwalae 7 lieft iaa fadangut durch da· HeIsorgen 9» da· alt ein·· Haatel 10

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sehen ist, zur Entspannungswalze 11 und der dieser zugeordneten Abstandswalze 12. Der Grad der Entspannung wird durch Einstellung der relativen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 7* 11 gelenkte Die Wärmezufuhr zum Fadengut wird so eingestellt, dass man eine genügende Zusammenziehung erhält, um die leiohte Spannung iichtrzuatellen, die tür Aufrtohttrhaltung tines glatten Laufens auf den Walzen notwendig ist« Paa Fadengut läuft dann durch die Führung 13 und wird ilber den Lftufer 15 das Ringzwirnere 16 auf einer geeigneten Fackung 14 aufgewickelt.

Fig. 2 zeigt tine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung der EnfcapannungsBtufe. Bit Streckwalze 7* iat hier atufanföralg auagtblldtt ußd mit tinte ft 11 17 srufttrtn und einem Tall 18 kleineren Durahstsstrt ferithta« Dl« lttrXauftnde Abttandawalat 8* wird wit is fig* 1 tlngtfrtsti sutltallah alnd awal AbstftndthllfswalJEsn 19» 20 Torgtathtn» DIt Vorrichtung vtiat ftrntr tin Daapfrohi· 9* auf, dtaatn Daivfeinlaet-Ansohluae mit 21» Kondt nut vorlegt «it 22 ußd KondtntatrückfUhrung «it 2) beetichntt Iat. Is !«trieb lKnft «se 9aA«ngut_f1S «aa U Stiftkontakt a· Stab € verttrtekt wirft »tbrmali iaa dan teil 17 <3tr Sirtokwalit 7* von gröfetrta IHira hatte er und die Abatandawaltt 8' herua, dann duroh dta XfeMpfrehr 9S hitraui unter RIohtuagaänderung Ubtr dia Waist 20 und sthraala ua dtn kltintrtn fall 18 dtr »trtdkwalit 7^f und die AtataAnavalat 19 baru·. Baa astapanntt Fadtngut wird dann wla In Vig· 1 aufftwiokalt.

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Dt· In yig. 3 geneigte Spinndüse weiet «Ine Spinnplatte 31 und eint Yartall«rplattt 32 auf. Die letitgtnannte let mit tints alttigen Hohlraua 33 und tlnta ringförmigen Hohlraua 34 ver-•ehen, deren Jeder eine Polyaeriaatachaelee unter Druck aufalamt und auf tlntn der Rlngkantile 35t 36 in der erettn Platt« 31 verteilt. Di· Kanal· 35, 36 tragen da· Out durch dit Offaungan 37, 38 cu krelafBralg abwtohatlnd angeordneten Löohern aua. Bit Pflden ließen auf dltat fftlat beim Auttrtttn aua dtr SplnndUae alt Oemisoh vor und können gu einer Paokuag, «la 2 (Pie* 1)t aufgtaaoht oder btl einem Vtrbund-Yerfahren abgeechreolct und tür ZufUhnvalit 4 weitergeführt «erdtn.

Eint andere Methode zur Mlaohung der fäden aus den verachiedtntn PolyMriaaten beeteht darin, dta verechiedenen PKdtn υογ oder naoh Atp Veratreoken Buaammtnsubrlnfta» da· Fadenbündel duroh tat Iteapfrohr und dia Pöden dann duroh tint LuftdUte au führe«, as »la vor de· Belaufen aar fait· 11 au alaonen und "ttrfltabtae·. tenn gt«tta«oht kann «an 41a Brhltiung und Terfleohtunf •a tintr Stuf· «ueaaaenfaeeen, lndea tint alt Helaeluft oder Daapf betriebene "Terfleohterdliee" elngeeetit wird. YerfleohtunfaTerfahren dieser Art alnd la dan OTA-Patenttchrlften .... ... (USA-Patentanaeldungen 792 451/1.8.56 und 803 731/ t.4.59) btaohrlabaa.

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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung; Teile sind, wenn nicht andere angegeben, Gawlohtateile.

Beispiel 1

Eine 4B#ige wässrige Lösung von Hexamethylendiammoniumadipat und 0,3 Mol#, bezogen auf das Salz, einer 25#igen wässrigen Essigsaure (Viscositätsstabiliaator) wird in eine Eindampfvorrichtung eingegeben und bei Atmosphärendruok auf 60 Ί» eingeengt (entsprechend einer Endtemperatur von etwa 105° G)» Die 60#ige Salzlösung wird in einen Autoklaven mit DaapfatmosphUre übergeführt und in dem geschlossenen Autoklaven ohne Rühren, erhitzt, bis der Dampf einen Brück von 17,6 at erreicht (wozu atwa 20 Hin. benötigt werden). Wenn dieser Druck erreicht ißt, wird Dampf abgelassen, wobei der Druck von 17,6 at aufrechterhalten wird, und das Erhitzen fortgesetzt, bis die Salzkonzentration 90 1» beträgt (entsprechend einer Temperatur von 230° C)₀ An diesem Funkt beginnt man alt dem Zusatz von 53 Gew«?G, bezogen auf das Polymerisatendgewicht, einer 30#igen wässrigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon; dtr Zusatz wird im Verlaufe von 15 Hin. zu Inde geführt. Es wird ein Polyvinylpyrrolidon verwendet, das ein Molekulargewicht von etwa 125 000 und eine genügende Reinheit hat, um gegen Verfärbung und Vernetzung bei hohen Temperaturen beständig zu sein. Nach vollständiger Beschickung setzt man da* Erhitzen

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und dae Ablassen von Dampf bei 17,6 at fort, bis die Temperatur 243° C erreicht. Bei dieser Temperatur beginnt man den Druck zu senken; die Druckverminderung wird etwa 90 Min. fortgesetzt, bis die Temperatur 270° C erreicht hat und der Druck auf Atmospharendruck vermindert ist. Man erhitzt bei Atmoephärendruck weiter, bis 275° C erreicht sind, um die Polyoerieation zu Ende zu fUhren. Die Masse wird ausgetragen, indem man inertes Gas (Stickstoff und Kohlendioxyd) auf 7»0 at einpresst und das geschmolzene Polymerisat durch einen engen Schlitz ale Band auspresst. Das Band wird auf einem wassergekühlten Giessrad abgeschreckt und auf 1,3-cm-Schnitzel geschnitten. Das schmelzgemleohte Polymerieatschnitzelgut besitzt eine relative Yiscosität von 34,7 und enthält 9 $> Polyvinylpyrrolidon.

In herkömmlicher Weise wird ein Sohnitzelmaterial aus Polyhexamethylenadipamid mit einer relativen Viscoaität von is,5 hergestellt. Die beiden Schnitzelmaterialien werden auf Sohneokeneohmelzvorrichtungen getrennt geschmolzen und aus den wechselweise mit den beiden Massen beschickten Löchern einer Spinndüse der in Flg. 3 gezeigten Art ausgepresst. Es wird eine Spinndüse mit 34 Löchern eingesetzt, die je 17 Fäden aus den beiden PolymerlsatmaBsen ergibt» Die Fäden werden abgeschreckt, indem man quer zum Fadenbündel geführte Luft einwirken lKsit, und dann in herkömmlicher Weise zu einer Packung aufgewickelt. Die Fiiden werden dann in der in Fig. 1 gezeigten Weist von der

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Packung abgezogen und auf das 3_f46fache verstreckt. Das Fadengut wird dann in der in Fig» 2 erläuterten Weise mit 378 m/Min, durch ein Dampfrohr geführt und sich entspannen gelassen. Das Dampfrohr» das eine Länge von 71 mm hat, wird mit Überhitztem Dampf von 275° C und 0,84 at gespeistο Zum Vergleich werden Fadenmaterialien mit verschiedenen Entspannungsgraden (Tabelle I) hergestellt * Diese Fadenraateriaiien werden auf einem Ringzwirner herkömmlicher Bauart rsit 19_S7 Z-Drehungen/m gedrallt. Der Fadentixer betrag:. 2,G den Wenn man daa Garn von der Packung abnimmt, ziehen sich die verschiedene Entspannungsgrade aufweisenden Fäder, bis tu da« in Figur 1 aufgeseigten Betrage sofort sus&mmsn» Ih der einging» beschriebenen Weise wird der Fro sent« atr der Sof<*rt8usaianen$lehur*g nach der Abnahme mit Einern lugfestigkelteprfifer der Bauart Inetron bestl&sfit. Wie in Flptr * geeeigt,, sieben sich die Fäden aio ά?.η beiden verschiedenen Polymerisatoassen im wesentlichen gleich stark zusammen, wenn die Heisaentspannung etwa \2 °p beträgt. Eine Schlingenbildung tritt nicht ein; beim Hanihaben des entspannten Garna oder seiner Verarbeitung zur Ware ergeben sich keine Schwierigkeiten*

In dor einlange beschriebenen Weise werden die Spannungeab~ fall-Elgenschaiten der vs.rsehiGdensn Faden dieses Garns bestimmt. Wie in Tobolle I gezeigt, 1st die Spannung nach 15 Std. bei den lOlyhaxaraethylenadiparaid- und den Polyhexamethylenadipamid/N-Vinylpyrrolidoa-Fäden bei 12 $ Heiaaentspannung la

wesentlichen gleich. Beim Vorliegen dieses Zustandes treten beim Verarbeiten des Garns zur Ware keine Schwierigkeiten auf» Wenn jedoch die Helesentspannung weggelassen wird oder der Grad der Entspannung sich beträchtlich von demjenigen unterscheidet, der am Punkte des Zusammenlaufena der Kurven der beiden PoXymerieatmaesen vorherrscht, ist das Garn sehr schwer zur Ware zu verarbeiten und in dieser Beziehung nicht ale technisch wertvoll anzusehenο

Der Anfangenodul der entepennten Polyhexamethylenadipemld-Paden beträgt 22 g/den and das T_g 80 ♦ 5 ⁰C; die entsprechenden Werte far die entspannten rolyhexmaethylenadipejiid/If-Vinylpyrrolidon-Pldsti betregen 21 g/den und 90 ♦ 5 ⁰C.

Wenn man ein« Probe des Garns dieses Beispiels 15 Min. in eledendeo Wasser eingibt, beträgt der Abkochsohrumpf der PoIyhexamethylenadlpemid-Fäden 7,2 £, derjenige der Polyhexamethylenadipamid/Polyvinylpyrrolidon-Päden 10*8 Jt.

Aus dem Garn wird ein Gewebe in Leinenbindung hergestellt, daa in der auf dem Stuhl erhaltenen Porm 37*8 Kett- und 26,8 Schussfäden/cm aufweist, und in der herkömmlichen Weise fertigbehandelt, indem man es im entspannten Zustand beim 8ieden wäscht und in herkömmlicher Weiee wärmefixiert. Sie erhaltene Ware hat Im Vergleich mit einer herkömmlichen Polyamidware

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ähnlichen Aufbaua einen warmen, trocknen Griff- Ihre /olumlno Bität letre.gü 2,-4 om'/g gegenüber 2_TQ cm /g bei einem herköom liehen Polyatöldgewebe des gleichen Aufbaus (bestimmt nach dem Standard Verfahren der "British Standards Institution")_r

Tabelle I

oatspannung,	Spannung, g/den,	nach 15 Std^
	adf paai>&	Polyhexamethylen adipamid/PoXyvinyl pyrrolidon
I;.s Ine	0,192	0,108
4	0,Vi 5	09104
8	O«13G	0,086
	O»C53	0,053
	O9OOO	0,026

Beispiel 2

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wird ein Padengut hergestellt ₉ verstrecki und durch ein Dampfrohr geführt/ Die Fäden werden dann in einer Luftdüse vermischt und verflochten; Wiihrend äer Erhitzung und Verflechtung wird das Padengut durch entsprechende Regelung der relativen Geschwindigkeiten der Y/alzen "Pig, 2} sich um 12 % entspannen gelassen, Es wird dann ohne Drallung in der herkömmlichen Weise zur Packung aufgewickelt. Beim Abnehmen von der Packung ziehen sich die PÖden um etwa 0,053 i> zusammen; die Zusammenziehung 1st bei allen Päden im wesentlichen gleich, d* h. es sind keine Schlingenbildungen der Puden festzustellen.

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Wenn man da3 Garn >5 Min« in siedendes Wasaor taucht und den Abkoclunhrumpf der verschiedenen Fäden bestimmt, see igt aioh,, dass die Polyamid/Polyvinylpyrrolidonfäden um 10»8 #, die Poiyamidfäden um nur 7 »2 $> achrumpfen -

Aus dem Garn wird ein Gewebe hergestellt und gewaschen. Das Gewebe hat im wesentlichen die gleichen Eigenschaften» die in Beispiel ι beschrieben sind, jedoch einen weicheren und glatteren Griff .

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, dass das üampfrohr na£h Figo 2 durch eine mit Heissluft von 410° C und 0,91 at gespeiste Luftdüse ersetzt wird, um die Fäden zu ent spannen und zu verflechten. Man lässt die Fäden sich um 12 # entspannen und wickelt sie dann ohne Drallung zu einer Packung auf- Wenn man das Garn von der Packung abnimmt„ ziehen sich die Fäden ua etwa O?O53 i» zusammen, wobei die Zusammenziehung der verschiedenen Fäden im wesentlichen gleich ist ο Schlingen sind nicht zu beobachten; das Garn lässt sich leicht zur Ware verarbieten Man setzt Garnproben 15 MIn₀ der Einwirkung siedenden Wassers aus und bestimmt den Abkochschrumpf; dabei achrumpfen die Polyamid/Polyvinylpyrrolidon-Fäden um 10,3 jfc_f die Polyamidfäden um nur 7,2 £.

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ν-*

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RD-720

Aus dem Garn wird wie in Beispiel 1 ein Gewebe hergestellt; das Gewebe besitzt die gleichen Eigenschaften wie daa Wenige von Beispiel 2*

Beispiel 4

Eine Eindanipf vorrichtung wird mit einer 48#igen wässrigen Lösung von Hexaraethylendiammoniumadipat beschickt« Man gibt in die Vorrichtung eine solche Menge einer 40#igen wässrigen Lösung von Hexamethylendiammoniumisophthalati hergestellt durch· Vereinigen äquimolarer Anteile an Hexamethylendiamin und Isophthalsäure, ein, um 8 Gew_c$ des Isophtbalates, bezogen auf das Gesamtgewicht des anwesenden trocknen Salzes» zu erreichen» Die Salzlösung wird dann auf eine Konzentration von 75 # eingedampft? die Temperatur beträgt an diesem Punkte etwa 138° C* Men gibt die 7i$ige Salzlösung nun in einen Autoklaven ein und erhitzt auf eine Temperatur von etwa 242° C bei einem Druck von 17_P6 at; wozu etwa 85 bis 90 Min. benötigt werden° Man setzt den Druck dann ia Verlaufe von 85 Min» auf Atmoephärendruck herab und erhöht die Temperatur auf 270 bis 275° C* Dae Polymerisat wird dann 40 Min» auf diener Temperatur gehalten und in Form eineo Bandes ausgepresst, das aan in herkömmlicher Weise auf einem wassergekühlten Siessrad abschreckt und auf 1»3-cm-Schnitzel schneidet. Das Polymerisat hat eine relative Vlscosität von 40»

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Ein Schnitzelmaterial aus Polyhexamethylenadipamid mit einer relativen Ylscosität von 45» hergestellt nach Beispiel 1, und das Polyhexamethylenadipataid/Hexaaiethylendiammoniumieophthalat'-Schnltzelmaterlal werden wie in Beispiel 1 getrennt geschmolzen, zu Fäden ausgepresst, diese abgeschreckt und aufgewickelt, wobei man jedoch die Fäden durch unregelmäsalg geformte Austrittsöiinungen ersplnnt, die einen dreiflligeligen Querschnitt ergeben. Die Fäden werden dann wie in Beispiel 1 von der Packung abgezogen, auf das 2,47fache vorstreckt und einer Heieaentspannung unterworfen, wobei der Entspannungsgrad genäse Fig. verändert wird- Das Fadengut wird dann mit einer Luftdlise verflochten und in herkömmlicher Weise unter einer Spannung von 16 g zur Packung aufgewickelt. Wenn man daa Garn von der Packung nach 15 Std. Lagerung bei 21 ⁰C und 72 % relativer Feuchte abnimmt und unter dem Mikroskop untersucht, zeigt sich, dass daa um 11 i* heiseentspannte Garn keine Schlingen auf Grund einer unterschiedlichen Sofortzusammenziehung der verschiedenen Fäden aufweist, während die um die anderen Prozentsätze entspannten Garne nach Tabelle II Sohlingenbildungen aufweisen. Man trennt nun die Polyhexamethylenadipamid-Fäden und die Polyhexamethylenadlpamld/Hexamethylendiammoniuniaophthalat-Fäden und bestimmt in der eingangs beschriebenen Welse auf einem Zugfestigkeitsprlifer der Bauart Inetron die Sofortzueammenziehung. Wenn man die Zusammenziehung graphisch gegen die Reissentspannung aufträgt (Fig. 4)t zeigt sich, dass die Werte für die beiden Fadenarten

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verschiedene Kurven ergeben, die sich bei 11 # Entspannung schneiden-

Froben des um 11 # entspannten Garns werden 15 Min« der Einwirkung sisdendan Wassers ausgesetzt; der Abkochschruopf der PoXyhexamethylenadipamidfäden betrögt 7*6 '$, derjenige der anderen Fäden 11,3 %<-

Der Anfangsmodul der Polyhexamethylenadipamid=Fäden beträgt 22 g/den und derjenige der anderen Fäden, deren T 95 £ 5° C beträgt, 22 g/den*

Wie in Beispiel 1 werden die Spannungaverfall-Kurven der verschiedenen Fäden bestimmte. Bei beiden Fäden beträgt bei 11 ^ Höiosentspannung die Spannung nach 15 3td* 0,073 g/den, während sie bei anderen Bedingungen unterschiedlich ist (Tabelle II)·

Wenn man das um 11 $ heissentspannte Garn zur Ware verarbeitet» ergeben sich keine Schwierigkeiten auf Grand von Schltngenbildungen, während die bei 4 und 15 $> entspannten Garne eich auf Grund von Schlin^enbildungen schwer verarbeiten lassen*

Aus dem um 11 JfS heissentspannten Garn wird ein Gewebe in Leinenbindung (auf dem Stuhl 37,8 Kett- und 26,8 Schueofäden/cm) hergestellt und in der herkömmlichen Weise fertigbehandelt_f

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indem man es im entspannten Zustand beim Sieden wäscht und wärmefixiert. Die erhaltene Ware hat einen warmen, trocknen Griff und eine höhere Yolumlnoaität (2,3 cnVe) als ein herkömmliches Polyaaidgewebe des gleichen Aufbaus( 2,0 cnr/g)·

Tabelle

II

Heiesentspannung, #	Spannung, g/den,	nach 15 Std»
	Polyhexamethylen- adipamid	Polyhexamethylen-"- adipamid-Hexa- ine t hy 1 end i ammonium- isophthalat
keine	0,192	0,165
4	0,175	0,150
θ	0,136	0,110
11	0,073	0,073
15	0,000	0,026

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901101/Otil

Claims (1)

1. RD-720 4. September 1966

   Patent a η a ρ r fl ο h e

   .} Verfahren zur Herstellung von Garnen aus Fäden mit unterschiedlichem Schrumpfvermögen duroh Spinnen und Verstrecken von Fäden aus verschiedenen Kunststoffen, die vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-jfc aus Konomareneinheiten der gleichen Art bestehen, während minderten· einer der Kunstetoffe 5 bis 30 Gew«-4> Monomereneinheiten einer anderen Art enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn naoh dem Verstrecken einer Wärmeentspannung um 5 bis 15 #_f und zwar um denjenigen Betrag unterworfen wird, bei dem die sofortige Betraktion bei Raumtemperatur für die verschiedenen Fadenarten etwa die gleiche ist.

   2, Verfahren naüh Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn einer Wärmeentspannung um 9,5 bie 13,5 £ unterworfen wird.

   3. Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekencieiohnet, dass das Garn einer WäriEuentspannung um einen prozentualen Betrag unterworfen wird, der um nicht mehr als 1,5 l· von dem Sohnittpunkt der Entspannungs-Retraktionekurven für die verschiedenen fadenarten abweicht.

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   Neue Unterlag.^j frfftV¹* VfVl Ψ *""""*"**-"-

   4. Verfahren nach AnepruOk 1 tie 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wäraeentepannung xohgefUhrt wird, indem die fäden unter Spannung durch ein gae- oder daapfföraigee Heissittel hinduroh- geleitet werden.

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   90θ·03/0·<1