DE1917604A1

DE1917604A1 - Aus mehreren dicht zusammenhaengenden Endlosfaeden bestehendes Garn

Info

Publication number: DE1917604A1
Application number: DE19691917604
Authority: DE
Inventors: Paul Paliyenko; Stanley Rollinson
Original assignee: Fiber Industries Inc
Current assignee: Fiber Industries Inc
Priority date: 1967-03-29
Filing date: 1969-04-05
Publication date: 1970-09-17
Also published as: GB1226560A; DE1766086A1; DE1766086B2; FR1526082A; SE338789B; US3605043A; NL6804355A; US3603043A

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH

KDLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 1.4.1969 Ke/Ax-Hz

Fiber Industries, Inc., P.O. Box 10Q3®, Charlotte, North Carolina (V.St.A.)

Aus mehreren dicht zusammenhängenden Endlosfäden bestehendes Garn

(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 16 60 325.1))

Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung

P 16 60 325.I) ist ein Garn, das hergestellt wird, indem man ein Bündel aus kontinuierlichen Fäden, das als solches wenig oder nicht gedrallt ist, kontinuierlich unter Spannung durch eine Zone führt, in der es zwei oder mehreren strömenden Medien ausgesetzt wird, die tangential auf das Bündel gerichtet sind, wobei die Umfangs- oder Randfäden durch einen Strom in einer Drallrichtung und durch einen anderen Strom in der entgegengesetzten Drallrichtung um die Innenfäden gelegt werden, und das behandelte Bündel in Berührung mit einem Apparateteil, gegen den es durch die Spannung im Bündel gedrückt wird, abzieht. Das Garn, das aus einem inneren Kern aus im wesentlichen parallelen Fäden besteht, die durch ein Netzwerk von Fäden umgeben sind, die dem Ganzen Zusammenhalt verleihen, kann zur Herstellung von textlien Stoffen durch Weben und Wirken in üblicher Weise verwendet werden.

Die genauen Bedingungen, die zur Herstellung des oben genannten Garns angewandt werden, ζ·Β_β die Ausbildung und Abmessungen der Vorrichtung, in der das Fadenbündel den

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strömenden Medien ausgesetzt wird, "und die Geschwindigkeiten und das Volumen der strömenden Medien müssen auf die Art des !Fadenbündels, insbesondere die Einzeltiter und Gesamttiter abgestimmt werden, um ein Produkt zu erhalten, das die besten Resultate "beim Weben und Wirken ergibt. "Die Erfindung betrifft die Bewertung des unter beliebigen!Bedingungen erhaltenen Garns zur Bestimmung seiner Eignung zum Weben und Wirken ohne die Notwendigkeit, eine genügende Menge für einen Web- oder Wirkversuch herzustellen.

In der Beschreibung des Hauptpatents wird darauf hingewiesen, daß bei einem Versuch, bei dem das Garn auf die Oberfläche von Wasser gelegt wird, die das den Kern umgebende Netzwerk bildenden 3?äden sich voneinander trennen und sich mit den Fäden des Kerns auf dem Wasser ausbreiten. Es ist jedoch zu bemerken, daß durch dieses Ausbreiten die Fäden nicht in einem solchen Maße getrennt werden, daß sie die gesamte verfügbare Wasseroberfläche bedecken, vielmehr zeigen die Fäden des Netzwerks genügend Zusammenhalt für die Masse der Fäden, daß offensichtlich weiterhin ein einheitliches Gebilde erhalten bleibt, das jedoch eine gleichmäßigere Dichte hat als ein auf die Oberfläche von Wasser gelegtes Garn, das durch regelloses Vermengen sämtlicher Fäden des Bündels hergestellt worden ist. Der letztgenannte Produkttyp bleibt zum größeren Teil als Bündel bestehen, wenn es auf die Wasseroberfläche gelegt wird, jedoch trennen sich einige Fäden vom Bündel und spreizen sich vom Bündel ab, so daß zwar die meisten Fäden als dichtes mittleres Bündel verbleiben, jedoch die Größe der Wasseroberfläche, die die ursprünglich im Garn befindlichen Fäden enthält, viel größer ist als im Falle von Garnen gemäß dem Hauptpatent. Es wurde gefunden, daß unter der Voraussetzung, daß der Zusammenhalt des GaraS ausreicht, um das Garn verweben oder wirken zu können, der Grad, zu dem die Fäden sich auf dem Wasser ausbreiten, als Maßstab für den Wert des Garns für diese Verarbeitung dienen kann. Im allgemeinen ist der Grad der Ausbreitung auf dem Wasser um so geringer, je höher der Kohärenz-

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faktor ist, jedoch müssen beide Werte innerhalb bestimmter Bereiche liegen, damit wenig Garnbrüche während des Webens oder Wirkens eintreten.

Gemäß der Erfindung hat ein Garn aus Endlosfäden, das durch ein Netzwerk von durcheinanderl auf enden Fäden als einheitliches Gebilde zusammengehalten wird, bei einem Drall des Bündels von 0 bis 1/2 Windungen/Zoll (0 bis 20 Windungen/ Meter) einen Kohärenzfaktor von 20 bis 150 und einen Ausbreitfaktor von nicht mehr als 9·

Wie der Name besagt, ist der "Kohärenzfaktor" ein Maß des Zusammenhalts der Fäden im Garn, ^er Faktor wird gemessen durch die Strecke, die ein Haken oder eine Nadel durch das Garn geführt werden kann, bevor der weiteren Bewegung der Nadel oder des Hakens ein wesentlicher Widerstand entgegengesetzt wird. Im Rahmen dieser Beschreibung wird der Ausdruck als das Ergebnis eines wie folgt durchgeführten Tests definiert:

Eine Nadel wird in ein Garn eingeführt, das dann an der Nadel vorbeigezogen wird, bis unterhalb der Nadel die Spannung so stark geworden ist, daß ein Schalter betätigt wird, wodurch eine Fadenkreuzung angezeigt wird. Die zur Durchführung des Tests verwendete Vorrichtung umfaßt in Laufrichtung des Garns eine Spannvorrichtung in Form einer Hysteresebremse (hysteresis brake tensioner), eine Spannungsein-Stellvorrichtung, die unmittelbar vor der Prüfnadel angeordnet ist, einen Druckluftzylinder zum Herausziehen der Prüfnadel und einen Schaltmechanismus, der durch das laufende Garn unter Spannung gebracht und durch eine vorher eingestellte Spannung betätigt wird, und ein Aufnahmerad. Das Prüfverfahren wird wie folgt durchgeführt»

1) Man stellt den Schalter so ein, daß eine Kraft von 14 g erforderlich ist, um den Stromkreis zu schließen.

2) Man stellt die Spannvorrichtung so ein, daß man bei

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einer Yiertelwindung des Garns eine Spannung von 3,0 g erhält.

3) Man legt das Garn auf. ' .■-.-,

4) Man führt die Nadel durch Betätigung des Druckluftgylinders, der die Nadel hält, in das Garn ein»

5) Man dreht das Aufnahmerad, wodurch man das Qam weiterzieht, bis der Schalter "betätigt wird*

6) Man liest die Laufstrecke des Garn in cm vom Umfang des Aufnahmerades ab.

7) Man wiederholt des Verfahren zehnmal, wobei man die beiden höchsten Werte und die beiden niedrigsten Werte unberücksichtigt läßt, addiert die verbleibenden sechs Werte und teilt die Summe durch 600.

Der"Ausbreitfaktor" wird wie folgt bestimmt:

1) Man füllt ein Bad von 20 cm Breite, 11? cm Länge und 10 cm Tiefe bis zum. Überlaufen mit destilliertem" Wasser, das eine Temperatur von 21⁰C und einen p„-Wert von 7_s0 ±0,5 hat. ■.-...

2) Man streicht mit einer geraden Kante über die Oberfläche des Wassers, so daß der Wasserspiegel etwas (1„6 bis 3j,2 mm) unter den Oberkanten der Wände des Bades liegt«,

3) Man nimmt das Garn von Hand mit minimaler Spannung vom Ende einer Spule ab und schneidet ein Stück von wenigstens 137 ein ab.

4) Man legt dieses Garn in Längsrichtung vorsichtig auf die Oberfläche des Wassers, wobei man die Mitte des Garns zuerst mit dem Wasser in Berührung "bringt, ohne das Garn zu spannen, worauf man beide Enden des Garns so senkte daß sie lose über die Seiten des Bades herabhängen,,

5) Nach etwa 10 Sekunden mißt man ohne Störung des Garns oder des Wassers die beiden breitesten Stellen_s bis zu · denen sich das Garn ausgebreitet hat, und notiert die ,

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beiden Werte in mm. Die Messungen werden an Stellen vorgenommen, die einen Abstand von wenigstens 30,5 cm haben.

6) Man wiederholt die Maßnahmen 1 bis 5 für 22 Garnstücke.

7) Man läßt die .beiden höchsten Meßwerte und die beiden nie-. drigsten Meßwerte unberücksichtigt,

8) Man mittelt die verbleibenden 40 Werte.

Zwar können Garne mit Kohärenzfaktoren unter 20 und Ausbreitfaktoren über 9 verwebt oder gewirkt werden, jedoch steigt die Zahl der Garnbrüche bei sehr niedrigen Kohärenzfaktoren und Ausbreitfaktoren weit über 9 so, daß das Weben oder Wirken unwirtschaftlich wird. Vorzugsweise liegt der Kohärenzfaktor zwischen 40 und 100 und der Aüsbreit faktor unter 5·

Beispiel 1

Polyäthylenterephthalat wird bei einer Temperatur von 300⁰C durch eine Spinndüse mit 72 Rundlöchern als Schmelze gesponnen, die 0,25% Titandioxyd enthält und eine Grenzviskosität (intrinsic viscosity) von 0,61 hat. Die gesponnenen Fäden werden in zwei Bündel von je 36 Faden getrennt, die mit einer Geschwindigkeit von 1220 m/Minute aufgewickelt werden.

Die Bündel werden dann auf einer üblichen Streckzwirnmaschine mit einer Streckgeschwindigkeit von 550 m/Minute und einem Reckverhältnis von 3?3 mit einer SpindeIgeschwindigkeit von 5400 TJpM gereckt. 127 mm unterhalb der Streckrolle ist eine Falschdrallvorrichtung der in der Hauptanmeldung beschriebenen Art angeordnet, um ein zusammenhängendes Garn zu bilden. Dieser Falschdrallvorrichtung wird Luft unter

einem Druck von 5»6 kg/cm zugeführt.

Das Garn hat einen Titer von 70, einen Kohärenzfaktor von 100 und einen Ausbreitfaktor von 2,3· Dieses Garn wird aufgebäumt und verwebt, ohne daß ihm ein zusätzlicher Drall über die normalen 10 Drehungen/Meter hinaus, die ihm während des Reckens verliehen werden, gegeben wird. Während

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des Webens von 550 m Stoff treten keine Garnbrüche auf.

Interessant ist die Feststellung, daß das Fadenbündel, das einen Drall von 10 Drehungen/Meter hatte, nach, dem Recken, aber ohne die Behandlung in der Falschdrallvorrichtung einen Kohärenzfaktor von nur 2 und einen Ausbreitfaktor von 10,3 hatte. Es konnte trotzdem verwebt werden, Jedoch hatte das Gewebe zahlreiche Fehler durch Garnbrüche, die in. einer Zahl" von 21 pro* 100 m Gewebe auftraten. Ein Garn* das aus einer ähnlichen Schar von Pölyäthylenterephthala^fäden nach einem bekannten Verfahren unter regelloser Vermengung aller Fäden unter Bildung eines 34—fädigen Garns von 70""den hergestellt worden war, hatte einen höheren Eohärenzfaktor als P das im vorstehend beschriebenen Versuch verwendete Fadenbündel, nämlich 13»3» und zeigte dennoch beim Weben so zahlreiche Fadenbrüche, daß es für diesen Zweck völlig unbrauchbar war. Es ist kennzeichnend, daß es einen Ausbreitfaktor von 30 hatte.

Beispiel 2

Polyhexamethylenadipinsäureamid wird durch Schmelzspinnen bei einer Temperatur von 290⁰G mit einer Spinndüse mit 68 Sundlöchern verarbeitet. Die Schmelze, enthält Q_y3Cf/o Titandioxyd und hat eine relative Viskosität von 40. Die gesponnenen Fäden werden in zwei Bündel von je 34 Fäden getrennt und werden mit einer Geschwindigkeit von 1130 m/Minute auf- w 25 gewickelt.

Die Bündel werden dann auf einer üblichen Streckspinnmaschine verstreckt und dann durch eine Falschdrallvorrichtung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Typs geführt, die 127 mm unter der Streckrolle angeordnet war, um ein zusammenhängendes Garn zu bilden. Die Verstreckung wurde mit einer Heckgeschwindigkeit von 1033 m/Minute und einem Reckverhältnis von 3»I? bei einer Spindeldrehzahl von 10.000 UpM durchgeführt. Der Falschdrallvorrichtung wird Druckluft

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unter einem Druck von 2,1 kg/cm zugeführt.

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Das unter den vorstehend genannten Bedingungen erhaltene Garn hat einen Titer von 70, einen Kohärenzfaktor von 23 und einen Ausbreitfaktor von 4,3. Es wird aufgebäumt und verwebt, ohne daß der Drall über die normalen 10 Drehungen/ 5· Meter, die während des Reckens verliehen werden, erhöht wird. 4-57 m Stoff wenden mit durchschnittlich 3?3 Fadenbrüchen pro 100 m Stoff gewebt.

Beispiel 3

Auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise wird ein Garn gespönnen, verstreckt und verarbeitet mit dem Unterschied, daß die Luft der Falschdrallvorrichtung unter einem Druck

von 4,2 kg/cm zugeführt wird. Das Garn hat einen Kohärenzfaktor von 50 und einen Aasbreit faktor von 2,0. Es wird aufgebäumt und verwebt, olme daß der Drall über die während des Reckens eingearbeitetem 10 Drehungen/Meter erhöht wird. Beim Weben von 457 m Stoff tritt 1,1 Fadenbruch pro 100 m auf.

Zum Vergleich wurde ein 34-fädiges halbmattes Nylongarn von 70 den, das nach einem bekannten Verfahren durch regellose Vermengung der Fäden hergestellt worden war, in der gleichen'Weise verwebt. In 70,4 m Gewebe traten 24,2 Fadenbrüche pro 100 m auf. Dieses Garn hatte einen Kohärenzfaktor von 16 und einen Ausbreitfaktor von 65·

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Die Erfindung wird durch die Abbildungen 1 bis 8 erläutert.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Fadenbrüche bei Kettgarnen pro 100 Yard Gewebe in Abhängigkeit von der Ausbreitung. Hierin kennzeichnet

a) ein in bekannter Weise verdichtetes Nylongarn, das einen Kohärenzfaktor von 16 hat?

b) ein nicht erfindungsgemäß behandeltes Polyestergarn mit 10 Drehungen/mj

c) ein nicht erfindungsgemäß behandeltes Nylongarn mit 200 Drehungen/m und einem Kohärenzfaktor von 8,8|

d) ein nicht erfindungsgemäß behandeltes Nylongarn mit 100 Drehungen/m und einem Kohärenzfaktor von 8,5* ~

e) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall

gebildetes Nylongarn mit einem Kohärenzfaktor von 2Js

f) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildetes Nylongarn mit einem Kohärenzfaktor von 50j

g) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildetes Polyestergarn mit einem Kohärenzfaktor von 100.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Verdichtung/ Ausbreitung auf dem Wasserbad. Hierbei kennzeichnet

h) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildetes Polyestergarn vom Kohärenzfakfcor 100 j

i) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildetes Nylongarn mit einem Kohärenzfaktor von 50|

k) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildetes Nylongarn mit einem Kohärenzfaktor von 2j5j

1) ein nach einem bekannten Verfahren verdichtetes STylongarn mit einem Kohärenzfaktor von l6|

m) ein durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall

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gebildetes Polyestergarn, das 200 Drehungen/m und einen Kohärenzfaktor von 8,8 hat;

n) ein durch doppelten entgegengesetzten Drall gebildetes Nylongarn, das 100 Drehungen/m und einen Kohärenzfaktor von 8,5 hat;

o) ein nicht erfindungsgemäß behandeltes Polyestergarn mit 20 Drehungen/m;

p) ein in bekannter Weise verdichtetes Polyestergarn.

Fig. 3 ist ein Foto eines durch doppelten Falschdrall gebildeten Garns, das dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Fig. 4 ist ein Foto eines nach einem bekannten Verfahren gebildeten Polyestergarns, das dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Fig. 5 ist ein Foto eines flachen gewundenen Polyestergarns, das dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Fig. 6 ist ein Foto eines Polyestergarns, das 10 Drehungen/m hat und dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Fig. T ist ein Foto eines in bekannter Weise verdichteten Polyestergams, das 10 Drehungen/m hat und dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Fig. 8 ' ist ein Foto eines durch doppelten entgegengesetzten Falschdrall gebildeten Polyestergarns, das 10 Drehungen pro Meter hat und dem Wasserbadtest unterworfen wird.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben Garne mit der geringsten Ausbreitung auf dem Wasserbad die geringste Zahl von Fadenbrüohen.

Aus Fig. 2 ist festzustellen, daß der Verdichtungsgrad zur Ausbreitung auf dem Wasserbad in Wechselbeziehung gebracht werden kann, d.h. Garne mit höherem Verdichtungsgrad breiten sich auch weniger aus.

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Claims

-ίο -

Patentansprüche

^x Aus mehrere» dicht zusammenhängenden Endlosfäden bestehendes und durch ein Netzwerk durcheinanderlaufender Fäden zusammengehaltenes, eine Einheit bildendes Garn nach Patent ............. (Patentanmeldung P 16 6o 325.1), gekennzeichnet durch einen Kohärenzfaktor im Bereich von 20 bis 150 und einen Ausbreitfaktor von nicht mehr als 9 bei einem Drall des Fadenbündels von O bis 1/2 Windungen/Zbll (0 bis 20 Windungen/Meter).
2.) Garn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kohärenzfaktor von 40 bis 100"und einen Ausbreitfaktor unter 5·

JJ.) Garn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Endlosfäden aus Polyäthylenterephthalat oder Polyhexamethylenadipinsäureamid besteht.

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