DE1785630B2

DE1785630B2 - Umwickeltes garn

Info

Publication number: DE1785630B2
Application number: DE19651785630
Authority: DE
Inventors: Frederick Cromwell Wilmington Del Field jun (VStA)
Original assignee: Ausscheidung aus 15 10 858 E I du Pont de Nemours and Co, Wilmington, Del (VStA)
Priority date: 1964-09-17
Filing date: 1965-09-16
Publication date: 1977-09-22
Also published as: LU49461A1; SE321175B; NL6512162A; DE1785630A1; US3365872A; BR6573183D0; NL138880B; IL24177A; DE1510858A1; DE1510858B2; CH435067A; GB1092130A; AT268947B; DE1785630C3; BE669797A; DK124344B

Description

Die Erfindung betrifft ein umwickeltes Garn mit einem Kern aus Endlosfadensträngen oder aus gesponnenen Fasergarnen, um den diskontinuierliche Fasern herumgewickelt sind.

Aus CH-PS 3 63 598 ist ein Garn bekannt, das in unregelmäßigen Längsabständen von kurzen Fasern umhüllt und dadurch garbenartig zusammengebunden ist. Aus US-PS 30 79 746 ist ein gebündeltes Garn bekannt, dessen ungedrehter Kern von Oberflächenfasern in unregelmäßigen Schraubenlinien umhüllt ist, die dtn Kern zusammenhalten. Dieses Garn läßt sich mit viel höherer Geschwindigkeit als die ringgesponnenen Garne herstellen und eignet sich gut. für Bekleidungszwecke. Beide vorstehend erörterten Garne stimmen darin überein, daß bei beiden der Kern ein zusammenhängendes Ganzes bildet und an seiner Oberfläche von einer geringen Menge kurzer Stapelfasern umhüllt ist. Die bei diesen Garnen vorhandene Oberflächenstabilität ist nicht befriedigend.

In US-PS 24 11 559 ist ein mit Abfallhaaren bedecktes Garn beschrieben, aus dem Pelze gewebt werden. Der Kern, der aus einem Monofil oder aus mehreren miteinander verzwirnten Filamenten besteht, wird mit einer Klebstoffschicht überzogen, in die die Haare eingebettet werden. Diese Haarhülle gibt dem Garn das Aussehen einer Art Pelzfaser, sie trägt aber nicht dazu bei, dem Kern Festigkeit zu erteilen.

Aus US-PS 20 53 123 ist ein Kunstfaden mit einer fasrigen Oberfläche bekannt. Der Kunstfaden besteht aus einer Mehrzahl von Filamenten, die miteinander verzwirnt sind. Die fasrige Oberfläche entsteht durch Aufbringung von kurzen Fasern, oie lagegesichert sind, indem man den gesamten Strang nach Aufbringung der Fasern verzwirnt oder ein Klebemittel aufbringt. Auch bei diesem Garn tragen die Hüllfasern nicht zur Festigkeit des Kerns bei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein umwickeltes Garn bereitzustellen, das hinsichtlich seiner Oberflächenstabilität, Rutschfestigkeit und Knotenfestigkeit den bekannten umwickelten Garnen überlegen ist, und das andererseits eine solche Festigkeit aufweist, daß es auch für schwere Industriegarne, Seile und Taue geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem umwickelten Garn mit einem Kern aus Endlosfadensträngen oder aus gesponnenen Fasergarnen, um den diskontinuierliche Fasern herumgewickelt sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern mindestens zwei Endlosfadenstränge oder mindestens zwei Fasergarne enthält, die nicht relativ zueinander gedreht sind, und daß Teile der diskontinuierlichen Fasern zwischen die Kernelemente eingebunden sind.

Die diskontinuierlichen Fasern sind vorzugsweise schraubenförmig mit verhältnismäßig konstanter Drehung um den Kern herumgewickelt.

Die vorteilhaften Eigenschaften des Garns der Erfindung beruhen auf seiner neuartigen Struktur, durch die es sich grundlegend von dem Aufbau der bekannten umwickelten Garne unterscheidet. Die diskontinuierlichen Fasern umhüllen einerseits den Kern, andererseits aber sind sie zwischen die Kernelemente, d. h. zwischen die einzelnen Stränge oder Fasergarne, eingebunden und halten diese dadurch zu einem festen Kern zusammen. Die umwickelten Garne eignen sich, auf dem technischen Textilgebiet wie auch auf dem Textilbekleidungsgebiet, zur Herstellung einer Reihe verschiedener Arten von Geweben, Gewirken, Nonwovens und Tuftingwaren. Zu den Produkten gehören Nähfäden, Garne für technische Stoffe, beschichtete Stoffe, Verstärkung für technische Schläuche, Feuerwehrschläuche, technische Riemen, Förderbänder, Keilriemen und Gurte, Garne für Seilereispezialzwecke, wie Dochtmaterial für Wasseraufsaugung, Polster- und Bezugszwecke, Teppiche und Reifencord, Seile und Schnüre für Technik und Haushalt, einschließlich Schnüren für das maschinelle Verschnüren gebündelter Zeitschriften, Post und dgl., Schnüre für das Emballieren und Bindfaden sowie umwickelte Spezialgarne für den Einsatz als Effektfaden beim Styling verschiedener Arten von Stoffen und dgl.

Die Erfindung ist nachfolgend näher anhand der Zeichnung beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine spezielle Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Garnes,

Fig.2 ein erfindungsgemäßes umwickeltes Garn im vergrößerten Maßstab und

F i g. 3 anhand einer stark vergrößerten Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen umwickelten Garns, daß diskontinuierliche Fasern zwischen den (als Kreise gezeichneten) Kernfadensträngen lagegesichert bzw. eingebunden und auch um das Bündel der den Kern bildenden Fadenstränge herumgewunden sind.

Nach F i g. 1 werden ein oder mehrere Faserbänder 10, Seite an Seite zunächst den Verzugswalzen 12 und 14, dann einem Riemchenstreckwerk 16,18; 28, 30; 20, 22 und den Ausgangs-Verzugswalzen 24 und 26 zugeführt.

Die Ausgangs-Verzugswalzen 24 und 26 führen die Fasern einer flachen Kammer 32 zu, wo sie von einem Luftstrom erfaßt werden, der Hurch eine Saugleitung 34 erzeugt wird. Eine flache Kammer ist deshalb besonders wirksam, um die Fasern in einem bestimmten Flugzustand bis zur Vereinigung mit den kontinuierlichen Fadensträngen zu halten. Die Anordnung eines Siebes über der Leitungsöffnung in der Kammer 32 kann zweckmäßig sein, um eine Entfernung von kurzen Fasern zu verhindern, ist aber bei üblichen Stapellängen nicht notwendig.

Die den Kern bildenden Fadenstränge 36 werden der Kammer 32 getrennt durch gegenüberliegende öffnungen 38 zugeführt. In der Zeichnung ist die Einführung von zwei Fadensträngen in die Kammer durch ein Öffnungspaar gezeigt, man kann aber auch mit einer größeren Zahl an Fadensträngen unter Erzielung modifizierter Produkte arbeiten. Bei der Ausführungs-

form nach der Zeichnung lenken die Verzugswalzen 24 und 26 die Zuführgeschwindigkeit der Fadenstränee aber man kann auch gesonderte Zuführwalzen einset' zen, um diese Kernelemente mit einer hohen oder geringen Geschwindigkeit zuzuführen. Die Fadensträn ge und die luftgeförderten Fasern werden zu dem gemeinsamen Strang 40, vor Austritt aus der Kammer durch die Öffnung 42, vereinigt. Der vom Falschdralleeber 44 erzeugte Drall pflanzt sich bis it. die Kammer hinein fort und verdrallt hier die beiden Kernelemente wobei die losen Fasern eingebunden werden In Fadenlaufrichtung gesehen hinter dem Drallgeber 44 erfolgt ein Rückdrehen der Kernelemente, wobei sich Teile der losen Fasern, die vorher eingebunden waren herauslösen und sich um die Fadenstränge herumwikkeln. Die weniger stark gedrehten Oberflächenfasern erleiden somit während der Aufdrehung der Fadenstränge zuerst eine Aufdrehung und dann eine Drehung in umgekehrter Richtung; dieses Phäncmen wird hier als Drallübertragung bezeichnet, im Ergebnis weist das Produkt Fasern auf, die fest bzw. dicht um im wesentlichen gerade verlaufende Fadenstränge herumgedreht oder -gebunden sind (Fig.2). Die fertigen Garne werden mittels der Aufwickelvorrichtung 46 und 48 aufgewunden.

Das in Fig.2 im vergrößerten Maßstab veranschaulichte Garn weist Stapelfasern 50 auf, die schraubenlinienförmig um Fadenstränge herumgedreht oder -gewunden sind, die aus im wesentlichen geraden Endlosfäden 52 bestehen. Der Hauptanteil der Fasern ist eng um den Kern herumgewunden. Ferner ist auch eine Anzahl hervorstehender Faserschlingen 54 und loser Faserenden 56 vorhanden. Bei anderen Ausführungsformen mit einem in bezug auf die Fadenstränge größeren Anteil an Fasern kann eine im wesentlichen kontinuierliche Oberflächenumwicklung aus Fasern auf dem Garnkern erhalten werden.

F i g. 3 zeigt die Beschaffenheit eines stark vergrößerten Querschnitts des obigen Garnes. Über den Hauptanteil an Stapelfasern 50, die um das Kernbündel aus Fadensträngen aus Endlosfädcn 52 herumgewickelt sind, hinaus ist ein kleinerer Anteil von Stapelfasern 58 zu erkennen, die sich zwischen Fäden 52 im Kern befinden. Die vorliegende Ausführungsform ist aus zwei Fadensträngen aufgebaut, wobei die Fasern 58 an der Nahtstelle der beiden Elemente liegen. Die Fasern mit auf diese Weise in den Kern eingebundenen und lagegesicherten Teilen liegen auch in den Oberflächenumwicklungen vor und halten diese in ihrer Lage. Bei der hier gezeigten Ausführungsform haben die Fasern abgeflachte Querschnitte, so daß die Einzelfasern 50 und 58 leicht von der. Fäden 52 mit kreisförmigem Querschnitt zu unterscheiden sind.

Als Rohmaterialien für die Herstellung der Garne gemäß der Erfindung sind alle künstlichen und natürlichen Fasern und Fäden und Kombinationen derselben geeignet. Die Fäden oder Fasern der kontinuierlichen Fadenstränge und die diskontinuierlichen Fasern, welche die Umhüllung bilden, können gleiche odf.r unterschiedliche Querschnitte haben und von den gleichen oder unterschiedlichen Materialien, wie den nachfolgend beispielsweise genannten, gebildet werden. Zu geeigneten natürlichen Fasern gehören Baumwolle, Wolle, Seide, Ramie, Flachs, Jute, Hanf und dgl. Zu geeigneten künstlichen Fasern gehören solche aus Polyamiden wie Poly-(iE-caproamid) und Poly-(hexamethylenadipamid), Poly-(undeeanoamid) und PoIy-(heptanoamid), Celluloseestern, z. B. Celluloseacetat, Polyestern, insbesondere Polyestern aus Terephthal- oder Isophthalsäure und einem niederen Glykol, z. B. Polyethylenterephthalat), Poly-(hexahydro-p-xy!ylenterephthalat), Polyalkylenen, z. B. Polyäthylen, liiiearem s Polypropylen usw., und Polyvinyl- und Polyacrylharzen, z. B. Polyacrylnitril, wie auch Mischpolymeren von Acrylnitril und anderen, mischpolymerisierbaren Monomeren (z. B. Methylmethacrylat oder Vinylacetat). Mischpolymere von Äthylenterephthalat, die weniger ίο als 15% an gebundenen Monomeren enthalten, die kein Äthylenterephthalat darstellen und mit diesem mischpolymerisierbar sind, sind ebenfalls verwendbar. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich auch Spandexfasern und -garne, Mehrkomponenten-Fasern, wie solche gemäß US-PS 30 38 237 und 30 38 236, und auch Fasern aus Poly-(m-phenylenisophthalamid) und Polybenzimidazol. Zu anderen Materialien, die sich für die Zuführkomponenten der beiden Arten eignen, gehören Metall-, Glas- und Asbestfasern.

Die den Kern bildenden Stränge oder Garne sind kontinuierliche Bündel, die von Endlosfäden, gesponnenen Garnen, Monofilen, Endlosfaden-Stapelfaser-Mischungen und dgl. gebildet werden. Die Fadenstränge können gleiche oder ungleiche Zusammenset; mg und Aufbau haben. Die zur Herstellung de. Garns verwendeten diskontinuierlichen Fasern müssen freie Enden besitzen, können aber die herkömmliche Stapellänge oder größere Längen aufweisen. Die Länge der diskontinuierlichen Fasern kann z. B. von 2Ui cm bis zu '/2 m oder mehr reichen. Die Fasern können gleich lang oder unterschiedlich lang sein.

Der verwendete Prozentsatz an diskontinuierlichen Fasern hängt von der gewünschten Produktart und den gewünschten Garneigenschaften ab. Beim Spinnen von Garnen mit Mehrkomponenten-Fadensträngen ist eine Verbesserung der Garneigenschaften schon bei Verwendung von geringen Mengen diskontinuierlicher Fasern, wie 2 bis 3%, feststellbar (bezogen auf das Gewicht des Garnfertigproduktes), aber gewöhnlich sind größere Mengen erwünscht, und die Produkte können auch 40 bis 50% diskontinuierliche Fasern enthalten. Normalerweise wird man die Menge der diskontinuierlichen Fasern bei der Herstellung der umwickelten Garne so begrenzen, daß ihr Gewichtsanteil in dem Gesamtprodukt nicht überwiegt. Der Titer der diskontinuierlichen Fasern wie auch der Titer der Fadenstränge ist nicht entscheidend und richtet sich normalerweise nach den gewünschten Eigenschaften des Garnfertigproduktes. So können Titer im Beriech

von etwa eines Einzelfadentiters von etwa 1 den bis etwa 30 den oder noch mehr für bestimmte Verwendungszwecke erwünscht sein. Von der Gesamtmenge der diskontinuierlichen Fasern, die bei der Herstellung der umwickelten Garne eingesetzt werden, liegt der Hauptanteil in einer um die Oberfläche des Mehrkern-Garns herumgewundenen oder -gedrehten Form und nur ein relativ kleiner Anteil innerhalb des Garnproduktes in Form von Fasern, die Fadenstränge von ihren Nachbarn trennen, vor.

Bei der Herstellung der umwickelten Garne kann abstromseitig des Punktes, an dem die diskontinuierlichen Fasern mit Fadensträngen zusammengeführt werden, jede Art von Falschdrallgeber verwendet werden, wie die auf mechanischem Wege arbeitenden

Vorrichtungen oder die mit Strömungsmitteln (fließfähigen Medien) betriebenen. Zu solchen Falschdrallgebern gehören die eine Drehkraft ausübenden Düsen der in Fig. 4 der US-PS 30 79 746 gezeigten Art und mit

Strömungsmitteln betriebenen Düsen der in den Zeichnungen der US-PS 30 09 309 erläuterten Arten.

Beim Zuführen der kontinuierlichen Fadenstränge einerseits und der diskontinuierlichen Fasern andererseits derart, daß diese beiden Beschickungsmaterialien einander an dem Zusammenführungspunkt treffen, können die relativen Geschwindigkeiten, mit denen ihre Zuführung erfolgt, gleich oder verschieden sein. Zum Beispiel können die Fadenstränge dem Zusammenführungspunkt schneller oder langsamer als das diskontinuierliche Fasermaterial zugeführt werden. Der Zusammenführungspunkt der diskontinuierlichen Fasern und der Fadenstränge wird normalerweise in einem Abstand abstromseitig des Spaltes der Zuführwalzen vorgesehen, der die Maximallänge der diskontinuierlichen Fasern überschreitet, vorzugsweise in einem Abstand gleich etwa dem Doppelten der durchschnittlichen Faserlänge, wobei man bei einer Mischung verschiedener Länge, wie bei dem Produkt des Turbo-Staplers, bezüglich des Durchschnittswertes 2% der längsten Fasern unberücksichtigt läßt.

Beispiele

Unter Verwendung der Vorrichtung nach F i g. 1 wird eine Reihe von 16 verschiedenen, umwickelten Garnen hergestellt. Dabei werden verschiedene Faserzusammensetzungen verwendet, und zwar als Polyamid Polyhexamethylenadipamid, als Acrylharz ein Acrylnitrilpolymeres und als Polyester ein Äthylenterephthalatpolymeres. Zwischen die Vorderwalzen der Verzugsstrecke werden mit den genannten Geschwindigkeiten zwei oder mehr kontinuierliche, multifile Fadenstränge eingeführt. Im Beispiel 16 wird ein (in Fig. 1 nicht eingezeichneter) Satz von Fadenstrang-Zuführwalzen direkt über den dargestellten Vorderwalzen vorgesehen, um die Fadenstränge der Kammer mit höherer Geschwindigkeit als die Stapelfasern zuzuführen. Der Titer jedes Kernbündels von Fadensträngen aus im wesentlichen ungedrehtem,, multifilem Garn (im Beispiel 8 des dort verwendeten, gesponnenen Garns) ist in der Tabelle zusammen mit den Zuführgeschwindigkeiten und der Fadenzusammensetzung genannt. Die diskontinuierlichen Fasern der genannten Zusammensetzungsund Titereigenschaften werden in Form eines Faserbandes den Verzugswalzen zugeführt und während des Weiterlaufens zu den Ausgang-Verzugswalzen auf das

ίο 20- bis 10Ofache verzogen. Von den Vorderwalzen werden die Stapelfasern mittels einer Vakuumleitung aufgenommen und auf dem Weg zum Zusammenführungspunkt, der in einem Abstand von ungefähr dem Doppelten der durchschnittlichen Faserlänge abstromseitig des Spaltes der Vorder- oder Zuführwalzen angeordnet ist, mit den Fadensträngen zusammengebracht Abgesehen von Beispiel 12 und 13 werden die das Faserband bildenden Stapelfasern aus Endlosfäden erhalten, die auf einem Turbo-Stapler unter Erzielung einer Faserlängenverteilung mit einer durchschnittlichen Faserlänge von ungefähr 7</2 cm geschnitten worden sind. Als Polyamid-Stapelfaser wird ein Kammzug mit einer durchschnittlichen Faserlänge von etwa 772 cm verwendet. Die Tabelle nennt den Gewichtsprozentsatz an Stapelfaser, der bei der Herstellung jedes Garns eingesetzt wird, bezogen auf das vereinigte Gewicht der kontinuierlichen Elemente und der diskontinuierlichen Elemente in dem umwickelten Garnfertigprodukt. Die Geschwindigkeit der Zuführung des Faserbandes an den Zuführwalzen ist ebenfalls in der Tabelle genannt. Als Falschdrallgeber für die Herstellung der 16 Garnproben wird eine Dralldüse eingesetzt, die man mit Druckluft von etwa 6,7 atü bei Raumtemperatur betreibt. Die umwickelten Garne werden einer oberflächenbetriebenen Aufwickelvorrichtung (Geschwindigkeit siehe Tabelle) zugeführt. Die Garnnummer ist als Baumwollnummer angegeben.

Bei	Kontinuierliche	Titer	Fadenstrange	Zuführ-	1	Diskontinuierliche	Faser-	: Fasern	Zufuhr-	Produkt	Garn-	Knoten-
spiel	Zahl	jedes	Faser	ge-	% der	titer	Faser	gc-	Aufwickel-	Nr.	festigkcit
	der	Stranges		schwin-	Gesamt			schwin-	ge-	iCotton
	Bün			digkeit	menge			digkeit	schwin-	Count)
	del	den		m/Min.		den		m/Min.	digkeit		kg
		840		104		4,5		104	m/Min.	1,80	_
1	3	840	Polyamid	104	8,6	4,5	Acryl	104	102	2,62	9,25
2	2	840	Polyamid	105	11,5	4,5	Acryl	105	102	1,76
3	3	840	Polyamid	105	7,7	4,5	Acryl	105	101	1,67
4	3	840	Polyamid	104	4,7	4,5	Acryl	104	94,6	1,57	14,92
5	3	840	Polyamid	104	20,1	4,5	Acryl	104	102	0,87
6	6	210	Polyamid	104	11,5	4,5	Acryl	104	102	3,00	5,00
7	4	840	Polyamid	104	52,3	4,5	Acryl	104	102	1,27	5,58
8	4	840	Acryl	187	20,0	2,0	Acryl	187	102	2,84
9	2	840	Polyamid	94	9,1	2,0	Acryl	94	184	0,87
10	6	840	Polyamid	94	11,0	2,0	Acryl	94	91	0,62
11	8	840	Polyamid	141	16,3	3,0	Acryl	141	91	2,50	8.75
12	2	840	Polyamid	141	15,5	3.0	Polyamid	141	137	1,79
13	3	1100	Polyamid	104	9,1	3,0	Polyamid	104	137	2,18
14	2	840	Polyester	78	10,0	4,5	Polyester	78	102	0,39	60,3
15	12	840	Polyamid	109	22,5	4,5	Acryl	15	77	2,56	9,34
16	2		Polyamid	12,5	Acryl		104
			liiMYii 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umwickeltes Gain mit einem Kern aus Endlosfadensträngen oder aus gesponnenen Faser- s garnen, um den diskontinuierliche Fasern herumgewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mindestens zwei Endlosfadenstränge oder mindestens zwei Fasergarne enthält, die nicht relativ zueinander gedreht sind, und daß Teile der _]0 diskontinuierlichen Fasern zwischen die Kernelemente eingebunden sind.

2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit verhältnismäßig konstanter Drehung längs des Garns schraubenförmig um den Kern herumgewunden sind.