DE19624412A1 - Mehrkomponentengarn mit hohem Fadenschluß und Verfahren zu seiner Herstellung sowie textiles Flächengebilde daraus - Google Patents
Mehrkomponentengarn mit hohem Fadenschluß und Verfahren zu seiner Herstellung sowie textiles Flächengebilde darausInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrkomponentengarn enthaltend eine
Schmelzkomponente mit durch An- oder Aufschmelzen erhöhtem Fadenschluß
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrkomponentengarns
mittels Sequenzschmelzen. Aus den erhaltenen Mehrkomponentengarnen lassen
sich neuartige textile Flächengebilde mittels an sich bekannter
Flächenbildungsmethoden herstellen.
Aus der EP-A-0 551 832 ist bekannt, daß zum Erhalt eines Fadenbündels mit
Fadenschluß auf Zwirnen verzichtet werden kann, wenn ein Garn enthaltend
eine schmelzklebende Komponente thermisch behandelt wird. Das so erhaltene
Garn besteht aus Filamenten, die über die gesamte Garnlänge hinweg
vollständig miteinander verbunden sind und weist somit eine hohe Steifigkeit
auf.
Ein ebenfalls unverzwirntes Multifilamentgarn mit erhöhtem Fadenschluß ist aus
der DE-OS-22 50 584 bekannt. Das Garn besteht vollständig aus
thermoplastischem Kunststoff und ist aus Filamenten mit einer wellenförmigen
und riffelartigen Umfangsfläche hergestellt. Der Fadenschluß wird durch
Erwärmung aller im Garn enthaltenen Filamente in einem Strömungsmittel
erhalten. Das Garn ist gekennzeichnet durch thermische Verbindungsstellen, die
zufällig über die Längs- und Querrichtung des Garns verteilt sind.
Ein temperaturbeständiger Nähfaden mit bleibender Haftverbindung ist aus der
EP-A-0 119 287 bekannt. Die beschriebenen Nähfäden enthalten als
Klebekomponente vernetzende Harze und sind über die ganze Fadenlänge
thermisch verpreßt.
Aus den Anmeldungen JP-A-51 139 947 und JP-A-51 139 948 sind thermisch
bondierte Garne aus Filamenten mit Bikomponenten-Struktur bekannt, worin die
Filamente über die gesamte Garnlänge hinweg thermisch vollständig miteinander
verbunden sind.
Ein weiteres thermisch bondiertes Multifilamentgarn aus Filamenten mit
Bikomponenten-Struktur ist ist aus der JP-A-59 071 449 bekannt. Die Garne
wurden durch Verschweißen so bondiert, daß die Fasern in statistischer
Verteilung zum Teil miteinander verbunden sind. Über die Längsachse des Garns
hinweg gibt es keine Bereiche, in denen das Garn keine verbundenen Filamente
aufweist.
Ein thermisch bondiertes Multifilamentgarn beschreibt auch JP-A-61 201 010
auf. Das Garn besteht aus Filamenten aus höherschmelzendem Polyester und
Filamenten aus Polyester mit niedrigerem Schmelzpunkt. Die Bondierung erfolgt
durch Verschweißen, in der Weise, daß die Fasern partiell schmelzgebunden
sind. Die Verbindungsstellen treten über das gesamte Garn hinweg auf.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sich mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Verfahrens ein neuartiges Garn herstellen läßt, welches
neue Eigenschaften aufweist und einen weitgehend variablen und vor allem
vorher definierbaren Fadenschluß aufweist. Durch Variation der
Herstellungsbedingungen kann zudem auch die Biegesteifigkeit unter
Beibehaltung eines bestimmten Fadenschlusses definiert eingestellt werden.
Erhöhter Fadenschluß im Sinne dieser Beschreibung bedeutet, daß der
Fadenschluß des Mehrkomponentengarns zumindest gegenüber einem nicht an- oder
aufgeschmolzenen Mehrkomponentengarn einen erhöhten Fadenschluß
aufweist. Das erfindungsgemäß an- oder aufgeschmolzene Garn kann daher
gegebenenfalls zusätzlich gezwirnt und/oder verwirbelt sein.
So ist beispielsweise ein textiles Flächengebilde aus Garnen, welches über die
gesamte Länge vollständig thermisch miteinander verbundene Fasern enthält,
nur so gut wie nicht drapierbar. Ein aus dem erfindungsgemäßen
Mehrkomponentengarn hergestelltes textiles Flächengebilde weist eine erhöhte
Drapierbarkeit auf, die durch Anpassung der Garneigenschaften definiert
eingestellt werden kann.
Die aus den erfindungsgemäßen Mehrkomponentengarnen hergestellten
textilen Flächengebilde oder die Flächengebilde, die das erfindungsgemäße
Mehrkomponentengarn enthalten, zeichnen auch dadurch aus, daß sie die im
allgemeinen für Textilmaterialien typischen und gewünschten Eigenschaften,
wie der textile Griff, die textile Optik, Weichheit, Flauschigkeit und die
Schmiegsamkeit aufweisen.
Die Erfindung betrifft somit ein Mehrkomponentengarn enthaltend Fasern aus
einer ersten und einer zweiten Komponente, wobei die zweite Komponente ein
spinnbares thermoplastisches Polymer ist, welches einen Schmelzpunkt
aufweist, der mindestens 10°C unter dem Schmelz- oder Zersetzungspunkt der
ersten Komponente liegt und wobei das Mehrkomponentengarn in
Längsrichtung abwechselnd Bereiche aufweist, in denen Fasern durch An- oder
Aufschmelzen der zweiten Komponente zumindest zum Teil miteinander
verbunden sind und Bereiche aufweist, in denen keine derartigen Verbindungen
vorliegen.
Für die erste Komponente können ganz unterschiedliche Materialien, wie zum
Beispiel faserbildende organische oder anorganische Materialien, beispielsweise
faserbildende Polymere verwendet werden, solange nur die Voraussetzung
bezüglich des höheren Schmelz- oder Zersetzungspunktes erfüllt ist.
Für die zweite Komponente wird gemäß der Erfindung ein spinnbares
thermoplastisches Polymer eingesetzt. Dabei kann es sich um beliebige
schmelzspinnbare Polyester handeln, solange die daraus hergestellten Fasern
sich bei einer niedrigeren Temperatur zersetzen oder schmelzen als das im
jeweiligen Fall eingesetzte Material für die höherschmelzende Komponente.
Die oben definierte thermische Behandlung des Mehrkomponentengarns wird
nachfolgend auch als Sequenzschmelzen bezeichnet.
Der Begriff "schmelzen" im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist so zu
verstehen, daß neben vollständigem Schmelzen auch teilweises Aufschmelzen
oder auch Anschmelzen mitumfaßt ist. Auch soll als Schmelzen bezeichnet
werden, wenn beispielsweise als niedrigschmelzende Komponente modifizierte
Polyester eingesetzt werden, die in fester Form nicht oder nur schwer
kristallisieren und nach der Erhitzung über den Schmelzpunkt in der Weise
flüssig werden, daß sich nach dem anschließendem Abkühlen unterhalb des
Schmelzpunkt ein Zusammenhalt mit den vorher nicht geschmolzenen
Komponenten ergibt.
Der Begriff "Fasern" ist im Rahmen dieser Beschreibung in seiner breitesten
Bedeutung zu verstehen. Dazu zählen also sowohl Fasern mit begrenzter Länge
(Stapelfasern) als auch sogenannte Endlosfasern, sogenannte Filamente, die in
Form von Monofilamenten oder Multifilamenten vorliegen können.
Unter dem Begriff "Fasern" sind im Rahmen der vorliegenden Beschreibung
auch Fasern mit Bikomponentenstruktur, sogenannte Bikomponenten Fasern aus
zwei Komponenten, gemeint. Hierzu zählen auch neben Kern-Mantel Typen
auch Seite an Seite Typen oder Matrix/Fibrillen-Typen.
Unter dem Begriff "Garn" wird in der vorliegenden Beschreibung ein sich über
eine größere Länge erstreckendes Monofilament, Multifilamentgarn oder ein
Stapelfasergarn verstanden.
Beispiele für mögliche Garntypen sind Filamentgarne aus gleichen oder
verschiedenen Typen von Filamenten, welche miteinander verwirbelt oder
mittels einer anderen Technologie, wie beispielsweise Zwirnen oder Verflechten,
miteinander kombiniert sind; oder auch Kombinationen von Filamenten mit
Stapelfasern, beispielsweise sogenannte Coregarne; oder Kombinationen von
verschiedenen Typen von Stapelfasern, beispielsweise sogenannte sekundär
gesponnene Garne.
Bevorzugt werden Filamentgarne; besonders bevorzugt werden durch
Intermingling- oder Commingling-Techniken hergestellte Garne, insbesondere
solche, die aus Filamenten einer ersten höherschmelzenden Komponente und
Filamenten aus einer zweiten, niedriger schmelzenden Komponente bestehen.
Der Begriff "Mehrkomponentengarn" im Sinne der vorliegenden Beschreibung
bezeichnet eine Ansammlung von einem oder mehreren Garnen
unterschiedlicher Art. Beispiele für solche Ansammlungen sind ein einziges
Monofil, zwei Monofile, Multifilament-Multifilament, Monofil-Multifilament,
Stapelfasergarn-Monofil und diesem Prinzip folgend auch noch viele andere
mögliche Kombinationen. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch
durchführen, wenn Ansammlungen mit mehr als zwei, wie beispielsweise drei
oder vier, Garnen vorliegen.
Die zweite Komponente kann auf unterschiedlichste Weise in das
Mehrkomponentengarn gelangt sein. So ist beispielsweise die Beimischung einer
Faser, auf die die schmelzende Komponente appliziert wurde, möglich. Es ist
aber auch möglich, die schmelzende Komponente in Form von Kern-Mantel
Fasern oder in Form von Fasern, die vollständig aus der Schmelzkomponente
bestehen in das Mehrkomponentengarn einzubringen. Das
Mehrkomponentengarn kann beispielsweise aber auch aus nur einem einzigen
Monofil mit Kern/Mantel-Struktur bestehen.
Vorzugsweise wird das erste spinnbare Polymer durch ein Garn geliefert das
kein thermoplastisches Polymer der zweiten Sorte mit niedrigerem
Schmelzpunkt enthält. Insbesondere ist das das zweite Polymer liefernde Garn
so aufgebaut, daß darin nur Fasern enthalten sind, die ausschließlich aus der
ersten Komponente bestehen.
Ebenfalls bevorzugt ist, daß das zweite thermoplastische Polymer mit
niedrigerem Schmelzpunkt durch ein weiteres Garn geliefert wird. Insbesondere
wird dazu ein Garn eingesetzt in dem die Fasern ausschließlich aus dem zweiten
thermoplastischen Polymer bestehen.
Besonders bevorzugt ist, daß zwei unterschiedliche Garne eingesetzt werden,
wobei das erste Garn die erste Komponente und das zweite Garn das
thermopolastische Polymer der zweiten Sorte liefert. Insbesondere werden
solche Garne verwendet, die jeweils ausschließlich aus den entsprechenden
Komponenten bestehen.
Von den erfindungsgemäß möglichen Kombinationen für den Aufbau der
Mehrkomponentengarne sind solche bevorzugt, bei denen die
Mehrkomponentengarns aus mindestens zwei Multifilamentgarnen,
insbesondere genau zwei Multifilamentgarnen, mit unterschiedlichen
Schmelzpunkten bestehen. Ein ganz besonders bevorzugtes
Mehrkomponentengarn ist ein Hybridgarn der Fa. Hoechst Trevira GmbH & Co
KG der Type V 721 oder V 722 aus (R)TREVIRA Hochfest Filamenten. Dieses
Garn besteht vollständig aus thermoplastischen Polyestern und bietet somit den
Vorteil, das aus den Garnen klassenreine textile Flächengebilde erzeugt werden
können. Das Garn enthält als niedrigerschmelzende Komponente Filamente aus
modifiziertem Polyethylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt im Bereich von
ca. 130°C oder bis ca. 170°C, je nach Anteil der Modifizierungskomponente,
und eine höherschmelzende Komponente aus Polyethylenterephthalat mit einem
Schmelzpunkt von ca. 257°C.
Der Querschnitt der zur Bildung des Mehrkomponentengarns vorgelegten Fasern
wählt der Fachmann nach den Bedürfnissen an das herzustellende
Mehrkomponentengarn aber auch im Falle der Verwendung zur Herstellung
eines textilen Flächengebildes nach den Bedürfnissen an das textile
Flächengebilde aus. Vorzugsweise weisen die vorgelegten Einzelfasern
allerdings einen runden Querschnitt auf.
Auch den Einzelfasertiter der Fasern legt der Fachmann anhand der später
gewünschten Garneigenschaften fest. Bevorzugt ist ein Bereich zwischen etwa
0,5 dtex und etwa 18 dtex. Sind die herzustellenden Garne für textile
Einsatzzwecke vorgesehen, sind jedoch für den Titer Bereiche von etwa 0,5 bis
6 dtex und für technische Einsatzzwecke der Garne Titerbereiche von etwa 3
bis 15 dtex besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Mehrkomponentengarne weisen üblicherweise Garntiter
von 6000 bis 150 dtex auf, vorzugsweise von 4500 bis 150 dtex.
Die Querschnitte der Fasern können beliebig sein; beispielsweise ellipsenförmig,
bi- oder multilobal, bändchenförmig oder vorzugsweise rund.
Das erfindungsgemäße Mehrkomponentengarn kann vor dem
Sequenzschmelzen zusätzlich in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer den
Fadenschluß bereits etwas erhöhenden Maßnahme behandelt worden sein,
beispielsweise durch Zwirnen, das Aufbringen einer Schlichte bzw. Avivage
oder Verwirbeln. Bevorzugt ist aber, daß vor dem Sequenzschmelzen keine
dieser den Fadenschluß erhöhenden Maßnahmen ergriffen werden.
In manchen Fällen kann es günstig sein, daß die das Mehrkomponentengarn
bildenden einzelnen Garne vor der Herstellung des Mehrkomponentengarns
gemäß der Erfindung vorzugsweise zunächst miteinander durchmischt werden.
Durch diese Maßnahme kommt es zu einer besseren Verteilung der ersten und
zweiten Polymerkomponente im Garn. Eine derartige Durchmischung kann
entfallen, wenn die vorgelegten Garne die höher und niedrigerschmelzenden
Polymerkomponenten bereits durchmischt enthalten. Eine die Vermischung der
Garne fördernde Maßnahme ist beispielsweise das Verzwirnen oder Verwirbeln.
Bevorzugt ist es, die Durchmischung durch Verwirbeln zu erhöhen.
Werden für die erste Komponente beispielsweise Polymere der hochfesten
Typen eingesetzt, ergeben sich erfindungsgemäße Garne mit hoher
Reißfestigkeit. Vorzugsweise lassen sich gemäß der Erfindung
Mehrkomponentengarns mit einer Reißfestigkeit von mehr als 30 cN/tex,
vorzugsweise mehr als 42 cN/tex, herstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die definierte Einstellung der Längen
im Garn, in denen das Garn verbundene und nicht verbundene Bereiche
aufweist. Vorzugsweise weisen die Bereiche, in denen im Garn keine
miteinander verbundenen Fasern vorliegen, eine Länge von wenigstens 1 mm
auf.
Durch geeignete Wahl der Bereichslängen läßt sich die Biegesteifigkeit des
Mehrkomponentengarns definiert einstellen. Aus den erfindungsgemäßen
Mehrkomponentengarnen lassen sich beispielsweise textile Flächengebilde
herstellen, die eine Biegesteifigkeit gemessen nach dem Cantilever-Verfahren
(DIN 53 362) von vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 70 cN/m² aufweisen. Die
Biegesteifigkeit kann somit gezielt auf das gewünschte Einsatzgebiet
abgestimmt werden.
Insbesondere kann das Mehrkomponentengarn mit einer solchen Biegesteifigkeit
hergestellt werden, daß ein daraus hergestelltes textiles Flächengebilde
vergleichbare textile Eigenschaften aufweist, wie ein textiles Flächengebilde aus
Garnen, bei denen der Fadenschluß ausschließlich durch Verzwirnen oder
Verwirbeln erhalten wurde. Ein so erhaltenes textiles Flächengebile ist frei von
optischen Verwirbelungspunkten, ohne kostenintensive Drehungen und/oder
Schlichten bzw. Avivagen.
Der Anteil der zweiten schmelzenden Komponente im Garn richtet sich nach
den später im Garn gewünschten Eigenschaften. Vorzugsweise liegt der Anteil
bezogen auf das Gesamtgewicht des Mehrkomponentengarns im Bereich von
etwa 10 bis 50 Gew.-%.
Für die erste Komponente im Mehrkomponentengarn kann als anorganisches
Material beispielsweise Glas, Kohlenstoff, Metalle bzw. Metallegierungen, wie
Stahl, Aluminium oder Wolfram, Nichtmetallen, wie Bor; Metall-, Halbmetall- oder
Nichtmetalloxiden, -carbiden oder nitriden, wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid,
Bornitrid, Borcarbid, Siliziumcarbid, Siliziumdioxid (Quarz) oder Keramik,
eingesetzt werden.
Bevorzugt werden für die erste Komponente spinnbare Polymere, insbesondere
auf Polyester-Basis, aber auch sogenannte Hochleistungspolymere (d. h.
Polymere, die Fasern liefern, die ohne oder nur bei geringer Verstreckung einen
sehr hohen Anfangsmodul und eine sehr hohe Reißfestigkeit haben), wie
bestimmte hochmolekulare Polyolefine, z. B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen
(PP), und Aramide, z. B. Poly-(p-phenylen-terephthalamid)- oder aus organischen
Lösungsmitteln, wie N-Methylpyrrolidon, spinnbare Aramide abgeleitet von
Terephthalsäuredichlorid und einer Mischung von zwei oder mehr aromatischen
Diaminen, beispielsweise der Kombination p-Phenylendiamin, 1,4-Bis-(4-
aminophenoxy)-benzol, 3,3′-Dimethylbenzidin, oder p-Phenylendiamin, 1,4-Bis-
(4-aminophenoxy)-benzol, 3,4′-Diaminodiphenylether, oder p-Phenylendiamin,
m-Phenylendiamin, 1,4-Bis-(4-aminophenoxy)-benzol, eingesetzt.
Besonders bevorzugt kommen für die erste Komponente Polymere auf
Polyester-Basis, beispielsweise flüssig kristalline Polyestern (LCP), Poly-(p
hydroxybenzoat), Polyethylennaphthalat oder Copolyester abgeleitet von 2,6-
Naphthalindicarbonsäure, Terephthalsäure und Ethylenglykol, oder abgeleitet
von 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyldicarbonsäure, Terephthalsäure
und Ethylenglykol. Insbesondere kommt als höher schmelzendes spinnbares
Polymer Polyethylenterephthalat zum Einsatz.
Die zweite, niedrigerschmelzende Komponente weist üblicherweise einen
Schmelzpunkt auf, der mindestens 10°C, vorzugsweise mindestens 30°C,
unter dem Schmelz- oder Zersetzungspunkt der ersten, höher schmelzenden,
Komponente liegt.
Vorzugsweise werden für die zweite Komponente Polymere auf Basis von
spinnbaren thermoplastischen Polyestern eingesetzt.
So kann auch Polyester der gleichen Typklasse - in Abhängigigkeit von der im
Einzelfall gewählten Rohstoffkombination - als niedriger schmelzendes und als
höherschmelzendes Polymer eingesetzt werden. So lassen sich beispielsweise
flüssigkristalline Polyester und Polyethylenterephthalatfasern einsetzen; aber
auch Polyethylenterephthalatfasern und niedriger schmelzendes modifiziertes
Polyethylenterephthalat.
Besonders bevorzugt wird für die zweite Komponente ein thermoplastischer
modifizierter Polyester eingesetzt, insbesondere aus einem modifizierten
Polyethylenterephthalat, wobei die Modifizierung ein Absenken des
Schmelzpunktes im Vergleich mit der Faser aus unmodifiziertem
Polyethylenterephthalat bewirkt.
Besonders bevorzugt modifizierte Polyester dieses Typs enthalten die
wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln I und II
-O-OC-Ar¹-CO-O-R¹- (I), und
-O-OC-R²-CO-O-R³- (II),
worin
Ar¹ einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in para-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, vorzugsweise 1,4-Phenylen und/oder 2,6-Naphthylen darstellt,
R¹ und R³ unabhängig voneinander zweiwertige aliphatische oder cycloaliphatischen Reste darstellen, insbesondere Reste der Formel worin n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist, insbesondere Ethylen, oder einen von Cyclohexandimethanol abgeleiteten Rest darstellen, und
R² einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in meta-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren gewinkelten Stellung zueinander befinden, vorzugsweise 1,3-Phenylen darstellt.
Ar¹ einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in para-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, vorzugsweise 1,4-Phenylen und/oder 2,6-Naphthylen darstellt,
R¹ und R³ unabhängig voneinander zweiwertige aliphatische oder cycloaliphatischen Reste darstellen, insbesondere Reste der Formel worin n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist, insbesondere Ethylen, oder einen von Cyclohexandimethanol abgeleiteten Rest darstellen, und
R² einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in meta-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren gewinkelten Stellung zueinander befinden, vorzugsweise 1,3-Phenylen darstellt.
Ganz besonders bevorzugte modifizierte Polyester dieses Typs enthalten 40 bis
95 Mol-% der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel I und 60 bis 5
Mol-% der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel II; dabei bedeuten Ar¹
1,4-Phenylen und/oder 2,6-Naphthylen, R¹ und R³ Ethylen und R² 1,3-
Phenylen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kommen für das niedriger
schmelzende spinnbare thermoplastische Polymer solche Polymere zum Einsatz,
die aus einem thermoplastischen und elastomeren Polyester oder Polyurethan
bestehen oder dieses enthalten. Bei den elastomeren Polyestern kann es sich
um beliebige schmelzspinnbare und elastomere Polyester handeln, solange die
daraus hergestellten Fasern bei einer niedrigeren Temperatur schmelzen als die
Schmelz- oder Zersetzungstemperatur der im jeweiligen Fall eingesetzten
Verstärkungsfaser beträgt.
Unter "elastomerem Polyester" ist im Rahmen dieser Beschreibung ein Polyester
zu verstehen, dessen Glasübergangstemperatur weniger als 23 °C,
vorzugsweise weniger als 0°C, insbesondere -50 bis 0°C beträgt.
Besonders bevorzugt kommen als zweite Komponente thermoplastische und
elastomere Polyester zum Einsatz, die wiederkehrenden Struktureinheiten der
Formeln III und IV enthalten
-O-OC-Ar²-CO-O-R⁴- (III), und
-O-OC-Ar³-CO-O-R⁵- (IV),
worin
Ar² und Ar³ unabhängig voneinander zweiwertige aromatische Reste darstellen,
R⁴ einen zweiwertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest darstellt, und
R⁵ den zweiwertigen Rest eines Polyalkylenethers bedeutet.
Ar² und Ar³ unabhängig voneinander zweiwertige aromatische Reste darstellen,
R⁴ einen zweiwertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest darstellt, und
R⁵ den zweiwertigen Rest eines Polyalkylenethers bedeutet.
Vorzugsweise bedeuten Ar² und Ar³ unabhängig voneinander einen Phenylen-
und/oder einen Naphthylenrest.
Besonders bevorzugt bedeuten Ar² und Ar³ jeweils 1,4-Phenylen.
R⁴ als zweiwertiger aliphatischer Rest bedeutet geradkettiges oder verzweigtes
Alkylen oder Alkyliden; dabei handelt es sich üblicherweise um Reste mit zwei
bis zwanzig Kohlenstoffatomen, bevorzugt zwei bis acht Kohlenstoffatomen und
insbesondere zwei bis vier Kohlenstoffatomen.
R⁴ als zweiwertiger cycloaliphatischer Rest bedeutet üblicherweise einen Rest
enthaltend fünf bis acht, vorzugsweise sechs Ringkohlenstoffatome; besonders
bevorzugt ist dieser Carbocyclus Teil einer aliphatischen Kette. Ein Beispiel für
einen besonders bevorzugten Vertreter dieses Typs ist der Rest des
Cyclohexandimethanols.
Besonders bevorzugt ist R⁴ ein Rest der Formel -CnH₂-, worin n eine ganze
Zahl zwischen 2 und 6 ist oder ein von Cyclohexandimethanol abgeleiteter Rest.
Insbesondere ist R⁴ ein geradkettiges Alkylen.
R⁵ als zweiwertiger Rest eines Polyoxyalkylens bedeutet üblicherweise einen
Polyetherrest, der wiederkehrende Oxyethylen-, Oxypropylen- oder
insbesondere Oxybutyleneinheiten oder Mischungen dieser Einheiten aufweist.
Besonders bevorzugt stellt R⁵ einen Rest der Formel V dar
-[CoH2o-O]z-CoH2o- (V),
worin
o eine ganze Zahl von zwei bis vier bedeutet und z eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist.
o eine ganze Zahl von zwei bis vier bedeutet und z eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist.
Ganz besonders bevorzugt bedeutet o vier und z ist eine ganze Zahl von 10 bis
18.
Besonders bevorzugt kommen als zweite Komponente thermoplastische und
elastomere Polyester enthaltend die oben definierten wiederkehrenden
Struktureinheiten der Formeln III und IV zum Einsatz, worin Ar² und Ar³ 1,4-
Phenylen bedeuten, R⁴ Ethylen ist, R⁵ eine Gruppe der oben definierten Formel
V ist, o vier bedeutet, und worin der Anteil der wiederkehrenden
Struktureinheiten der Formel V, bezogen auf den Anteil des Polyestermoleküls 5
bis 60 Gew.-% beträgt.
Die Komponente aus derartigen Polyestern besitzen in Abhängigkeit vom Anteil
der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel V unterschiedliche
Schmelzpunkte; je höher der Anteil dieser Struktureinheiten ist, umso niedriger
läßt sich der Schmelzpunkt einstellen. So weisen beispielsweise Komponenten
aus einem elastomeren Polyester dieses Typs mit einem Gehalt von 13 Gew.-%
Polyoxybutylen einen Schmelzpunkt von etwa 220°C auf, während
Komponenten aus einem elastomeren Polyester dieses Typs mit einem Gehalt
von 53 Gew.-% Polyoxybutylen einen Schmelzpunkt von etwa 160°C
aufweisen.
Bedeuten in den oben definierten Strukturformeln irgendwelche Reste
zweiwertige aliphatische Reste, so ist darunter verzweigtes und insbesondere
geradkettiges Alkylen zu verstehen, beispielsweise Alkylen mit zwei bis
zwanzig, vorzugsweise mit zwei bis acht Kohlenstoffatomen. Beispiele für
derartige Reste sind Ethan-1,2-diyl, Propan-1,3-diyl, Butan-1,4-diyl, Pentan-1,5-
diyl, Hexan-1,6-diyl oder Octan-1,8-diyl.
Bedeuten in den oben definierten Strukturformeln irgendwelche Reste
zweiwertige cycloaliphatische Reste, so sind darunter Gruppen zu verstehen,
die carbocyclische Reste mit fünf bis acht, vorzugsweise sechs
Ringkohlenstoffatomen enthalten. Beispiele für derartige Reste sind Cyclohexan-
1,4-diyl oder die Gruppe -CH₂-C₆H₁₀-CH₂-.
Bedeuten in den oben definierten Strukturformeln irgendwelche Reste
zweiwertige aromatische Reste, so handelt es sich dabei um ein- oder
mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste oder um heterocyclisch
aromatische Reste, die ein- oder mehrkernig sein können. Im Falle von
heterocyclisch-aromatischen Resten weisen diese insbesondere ein oder zwei
Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome im aromatischen Kern auf.
Mehrkernige aromatische Reste können miteinander kondensiert sein oder über
C-C-Bindungen oder über Brückengruppen, wie -O-, -S-, -CO- oder -CO-NH-
Gruppen miteinander verbunden sein.
Die Valenzbindungen der zweiwertigen aromatischen Reste können sich in para- oder
in vergleichbarer koaxialer oder paralleler Position zueinander befinden,
oder auch in meta- oder in vergleichbarer gewinkelter Position zueinander.
Die Valenzbindungen, die in koaxialer oder parallel zueinander befindlicher
Stellung stehen, sind entgegengesetzt gerichtet. Ein Beispiel für koaxiale,
entgegengesetzt gerichtete Bindungen sind die Biphen-4,4′-diyl Bindungen. Ein
Beispiel für parallel, entgegegesetzt gerichtete Bindungen sind die Naphthalin-
1,5- oder -2,6-Bindungen, während die Naphthalin-1,8-Bindungen parallel
gleichgerichtet sind.
Beispiele für bevorzugte zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen
sich in para- oder in vergleichbarer koaxialer oder paralleler Position zueinander
befinden, sind ein kernige aromatische Reste mit zueinander para-ständigen
freien Valenzen, insbesondere 1,4-Phenylen oder zweikernige kondensierte
aromatische Reste mit parallelen, entgegengesetzt gerichteten Bindungen,
insbesondere 1,4-, 1,5- und 2,6-Naphthylen, oder zweikernige über eine C-C
Bindung verknüpfte aromatische Reste mit koaxialen, entgegengesetzt
gerichteten Bindungen, insbesondere 4,4′-Biphenylen.
Beispiele für bevorzugte zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen
sich in meta- oder in vergleichbarer gewinkelter Position zueinander befinden,
sind einkernige aromatische Reste mit zueinander meta-ständigen freien
Valenzen, insbesondere 1,3-Phenylen oder zweikernige kondensierte
aromatische Reste mit zueinander gewinkelt gerichteten Bindungen,
insbesondere 1,6- und 2,7-Naphthylen, oder zwei kernige über eine C-C Bindung
verknüpfte aromatische Reste mit zueinander gewinkelt gerichteten Bindungen,
insbesondere 3,4′-Biphenylen.
Bedeuten irgendwelche Reste zweiwertige araliphatische Reste, so sind darunter
Gruppen zu verstehen, die einen oder mehrere zweiwertige aromatische Reste
enthalten, welche über eine oder beide Valenzen mit einem Alkylenrest
kombiniert sind. Ein bevorzugtes Beispiel für einen derartigen Rest ist die
Gruppe -C₆H₄-CH₂-.
Bei den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel III bzw. IV handelt es
sich um typische Hart- bzw. Weichsegmente. Thermoplastische Polyester dieses
Typs sind bekannt und beispielsweise in beispielsweise in Domininghaus: "Die
Kunststoffe und ihre Eigenschaften", 3. Auflage, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf
1988, S. 518-524 beschrieben.
Alle diese aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen, araliphatischen oder
Polyoxyalkylenreste können mit inerten Gruppen substituiert sein. Darunter sind
Substituenten zu verstehen, die die ins Auge gefaßte Anwendung nicht negativ
beeinflussen.
Beispiele für solche Substituenten sind Alkyl, Alkoxy oder Halogen.
Unter Alkylresten ist verzweigtes und insbesondere geradkettiges Alkyl zu
verstehen, beispielsweise Alkyl mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen,
insbesondere Methyl.
Unter Alkoxyresten ist verzweigtes und insbesondere geradkettiges Alkoxy zu
verstehen, beispielsweise Alkoxy mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen,
insbesondere Methoxy.
Bedeuten irgendwelche Reste Halogen, so handelt es sich dabei beispielsweise
um Fluor, Brom oder insbesondere um Chlor.
Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden thermoplastischen Polyester als
zweite Komponente haben üblicherweise eine intrinsische Viskosität von
mindestens 0,5 dl/g, vorzugsweise 0,6 bis 1,5 dl/g. Die Messung der
intrinsischen Viskosität erfolgt in einer Lösung des thermoplastischen Polymeren
in Dichloressigsäure bei 25°C.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird für die zweite
Komponente ein spezieller Polyester eingesetzt, der mit Hilfe von
elektromagnetischer Strahlung erhitzt werden kann. Diese Polyester werden
vorzugsweise in Verbindung mit Heizern zum Sequenzschmelzen eingesetzt, die
mittels hochfrequenten Feldern heizen.
Beispiele für solche mittels Hochfrequenz schmelzbaren Polyester sind
Polyester, welche-mindestens 5 Mol % der wiederkehrende Struktureinheit der
Formel I und/oder mindestens 5 Mol % der wiederkehrenden Struktureinheit der
Formel II enthalten
-O-OC-Ar¹-CO-O-R¹- (1), und
-O-OC-R²-CO-O-Ar²- (II),
worin Ar¹ und Ar² unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder
mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in meta-
Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren gewinkelten Stellung
zueinander befinden, vorzugsweise 1,3-Phenylen darstellen,
R¹ einen zweiwertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest darstellt, vorzugsweise einen Rest der Formel -CnH2n-, worin n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist, insbesondere Ethylen, oder einen von Cyclohexandimethanol abgeleiteten Rest darstellt, und
R² einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt.
R¹ einen zweiwertigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest darstellt, vorzugsweise einen Rest der Formel -CnH2n-, worin n eine ganze Zahl zwischen 2 und 6 ist, insbesondere Ethylen, oder einen von Cyclohexandimethanol abgeleiteten Rest darstellt, und
R² einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt.
Das erfindungsgemäße Mehrkomponentengarn wird durch das weiter unten
beschriebene Sequenzschmelz-Verfahren erhalten. Das erhaltene
Mehrkomponentengarn weist in Längsrichtung sequentiell Bereiche auf, in
denen sich durch das An- oder Aufschmelzen der zweiten Komponente
verbundene Fasern befinden. Aufgrund der ebenfalls vorhandene Bereiche
ohne verbundene Fasern ergibt sich somit ein Fadenschluß, der in Richtung der
Garn-Achse variiert.
Die an- oder aufgeschmolzenen Bereiche weisen im wesentlichen über den
ganzen Querschnitt des Mehrkomponentengarns hinweg verbundene Fasern
auf. Diese Verbindung der Fasern kann entweder durch vollständiges
Aufschmelzen und anschließendes Verfestigen der zweiten Komponente
hervorgerufen sein, oder durch zumindest teilweises Anschmelzen der zweiten
Komponente. Im allgemeinen liegt die im wesentlichen vollständige Verbindung
im aufgeschmolzenen Bereich nicht in Richtung der Garn-Achse vor. Es genügt,
wenn der Verbund im Querschnitt zumindest in einem Teilbereich in Richtung
der Garn-Achse vollständig ist.
Die Ausdehnung der an- oder aufgeschmolzenen Bereiche kann einheitlich sein
oder auch in der Länge variieren. Auch die Ausdehnung der nicht
geschmolzenen Bereiche kann von gleichmäßiger Länge sein oder variieren. Im
Prinzip können beliebige Variationen von Abfolgen gewählt werden, die von
streng periodischen Abfolgen bis hin zu rein zufälligen Abfolgen reichen können.
Erfindungsgemäß werden die Mehrkomponentengarne nach der gegebenenfalls
durchgeführten Garnvermischung Sequenz-geschmolzen. Der Begriff Sequenz-
Schmelzen bedeutet, daß das Garn in einem begrenzten Zeitraum bei
gleichzeitigem und kontinuierlichem Weitertransport des Garns erhitzt wird. Die
Erhitzung ist zeitlich begrenzt, wodurch sich abgeschlossene an- oder
aufgeschmolzene Zonen in Richtung der Garn-Achse ergeben.
Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Herstellung des weiter oben
definierten Mehrkomponentengarns durch die Schritte:
- aa) Vorlage eines Mehrkomponentengarns enthaltend die erste und die zweite Komponente oder
- ab) Vorlage mehrerer Garne, wobei mindestens eines der Garne die erste Komponente und mindestens eines der Garne die zweite Komponente enthält und Zusammenführen der Garne zu einem Mehrkomponentengarn,
- b) ggf. Vermischen des Mehrkomponentengarns, vorzugsweise durch Verwirbeln oder Verzwirnen, und
- c) Sequenzschmelzen des Mehrkomponentengarns durch Transportieren des Mehrkomponentengarns in Längsrichtung und zeitlich als auch örtlich begrenztes und ständig wiederkehrendes Erhitzen und Abkühlen, wobei sich die zweite Komponente im Erhitzten Bereich auf einer Temperatur befindet, bei der sie an- oder aufgeschmilzt und die erste Komponente bei dieser Temperatur nicht schmilzt bzw. sich nicht zersetzt.
Das Verfahren bietet die Möglichkeit, die Länge der im Garn erhitzten Zonen
und die Abstände der einzelnen erhitzten Zonen definiert einzustellen.
Bei der Erhitzung wird das Mehrkomponentengarn vorzugsweise in
Längsrichtung kontinuierlich weitertransportiert. Insbesondere erfolgt der
Transport in gleichmäßiger Weise, also ohne eine wesentliche Änderung der
Transportgeschwindigkeit.
Für die Längen der geschmolzenen Bereiche im erfindungsgemäßen
Mehrkomponentengarn und für die Abstände der Bereiche untereinander sind
beliebige Abfolgen möglich. Die Längen der Bereiche, in denen die Fasern
verbunden sind, sind entsprechend den später gewünschten Eigenschaften des
Mehrkomponentengarns oder den gewünschten Eigenschaften eines daraus
hergestellten textilen Flächengebildes frei wählbar. Zur Erläuterung ist in den
Fig. 1 und 2 der Querschnitt von erfindungsgemäß hergestellten
Mehrkomponentengarnen schematisch dargestellt.
Neben Bereichen mit
verbundenen Fasern (1, 3) sind auch Bereiche ohne jegliche Faserverbindungen
(2, 4) vorhanden. In beiden Mehrkomponentengarnen sind die Bereiche mit
Verbindungen von gleicher Länge (D). Die Abstände der Bereiche mit
Verbindungen (S) sind in Fig. 1 unterschiedlich und in Fig. 2 gleich. Durch
Einstellung der Abstände S oder durch Einstellung der Abstände D kann die
Biegesteifigkeit gezielt eingestellt werden. Eine Beschränkung für die Einstellung
der Längen besteht im allgemeinen nicht, sie lassen sich allerdings, wenn
möglichst geringe Abstände gewünscht werden, durch apparative
Beschränkungen nicht beliebig klein machen. Die Bereiche mit verbunden Fasern
(D) sind daher vorzugsweise mindestens 1 mm lang. Vorzugsweise besteht
diese Beschränkung auch für die Bereiche ohne jegliche Faserverbindung.
Werden besonders komplexe Muster bzw. Abfolgen der einzelnen Bereiche
gewünscht, kann die Steuerung der Vorrichtungen zur Erhitzung auch mit einer
Datenverarbeitungsanlage erfolgen. Die Möglichkeiten zur Steuerung der
Abfolgen sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Meß- und Regeltechnik
geläufig.
Bevorzugt wird zum Sequenzschmelzen ein Kontakt- oder Strahlungsheizer
verwendet, wobei die Länge der erhitzten Zonen und deren Abstände
beispielsweise durch An- und Ausschalten der Heizleistung, durch Regelung der
Heizleistung, durch Variation des Heizerabstands, durch Abblenden des Heizers
oder auch durch wiederkehrende Berührung des Mehrkomponentengarns mit
dem Heizer definiert eingestellt werden kann.
Die Erhitzung des Mehrkomponentengarns beim Sequenzschmelzen gemäß der
Erfindung kann mittels Heizern erfolgen, die auf ganz unterschiedlichen
physikalischen Prinzipien beruhen. Daher ist auch der Aufbau der einsetzbaren
Heizer im allgemeinen verschieden. Beispiele für geeignete Heizer sind
Strahlungsheizer, vorzugsweise mit Strahlung im Bereich des IR, Kontaktheizer,
Konvektionsheizer, Reibungsheizer, Hochfrequenzheizer (HF-Heizer),
Ultraschallheizer, Vibrationsheizer, Induktionsheizer und elektrische Heizer. Die
Übertragung der Wärme erfolgt zum Teil mittels jeweils geeigneter Überträger.
Wird nach dem Erhitzen eine besonders rasche Abkühlung gewünscht,
können noch zusätzlich Maßnahmen getroffen werden, die eine bessere
Wärmeabfuhr bewirken. Beispiele für solche Maßnahmen sind Kühl-Gebläse,
kalte Walzen oder Kühlfinger.
Im allgemeinen wird das zu behandelnde Mehrkomponentengarn als solches in
den Apparat zum Sequenzschmelzen, gegebenenfalls mittels bekannter
Fördereinrichtungen, eingeführt. Dabei kann es zweckmäßig sein, eine ganze
Fadenschar in paralleler Anordnung in den Apparat einzuführen.
Die Erhitzung kann kontaktlos oder auch mittels Heizern erfolgen, die das
Mehrkomponentengarn während der Erhitzung berühren. Beispiele für
kontaktlose Heizer sind Strahler, Spulen oder Gebläse. Einige Beispiele für Heizer,
die mit dem Garn in Kontakt kommen (Kontaktheizer), sind in Fig. 3 dargestellt.
Diese sind Walzen (5), Anordnungen mit Rieten und/oder Kämme (6), Nutstäbe
(7), Kombinationen Rieten/Kämmen und Nutstäben (8), Heizkeilen (9),
Vibrations- oder Reibelemente (10), Wellen, Räder, Scheiben, Stäbe, Stifte,
Bügeleisen, Schienen oder rotierende Galetten. Neben den dargestellten
Anordnungen sind aber auch alle anderen dem Fachmann bekannten Methoden
zum Beheizen geeignet.
Im Falle der Verwendung von Kontaktheizern sind diese in Form von Walzen,
wie in Fig. 4a in schematischer Darstellung gezeigt, bevorzugt. Das Sequenz
schmelzen kann beispielsweise bei Verwendung von nur einer einzelnen Walze
so durchgeführt werden, daß die einzelne Walze ständig ihre Temperatur ändert
(11). Auch bei einer Anordnung mit 2 Walzen, zwischen denen das Garn
hindurchläuft (12), wechselt mindestens eine Walze ihre Temperatur. Befindet
sich gemäß Anordnung (13) eine der Walzen auf einer Excenterwelle (60), kann
ein sequenzgeschmolzenes Garn vorteilhaft auch mit konstanter Temperatur der
Walzen hergestellt werden, was von Vorteil sein kann. Die Beheizung des Garns
erfolgt in diesem Fall durch sequentielles Anpressen des Garns an die beheizten
Walzen. Weitere Möglichkeiten zur sequentiellen Beheizung können auch darin
bestehen daß der Kontakt der Walze durch Auf-und Abbewegen der
Andruckwalze (14) variiert wird oder indem eine Walze mit speziell profilierter
Querschnittsfläche verwendet wird (15).
Besonders bevorzugt zum Sequenzschmelzen sind Heizer, die berührungslos
arbeiten. Beispiele für berührungslos arbeitende Heizer, sind in Fig. 5a
schematisch dargestellt. Die Heizer können auf das Mehrkomponentengarn (19)
auf unterschiedliche Weise einwirken. So kann die Temperaturerhöhung durch
Ultra-Schall oder Heißluft (20), elektromagnetische Strahlung mit Lasern oder
Lampen (21, 23, 24), zumindest teilweise indirekt über induktionsbeheizte
Kontaktkörper, wie zum Beispiel Rieten oder Kämme (22) oder durch
hochfrequente elektromagnetische Wellen (25) erfolgen.
Die sequentielle Beheizung kann beispielsweise auch durch An- oder Ausschalten
der Heizleistung, durch kontinuierliche Regelung der Heizleistung, durch
Veränderung des Abstands von Heizer und Garn, durch wechselseitiges
Annähern (20), durch Rotieren des Heizers (21, 22, 24) oder durch
Unterbrechung des Wärmeflusses von Heizer zum Garn mittels geeigneter
Blenden (23) erfolgen. Wird die Beheizung über Induktionsheizer mit Rieten und
Kämmen als Induktor (22), mit Strahlern oder Lasern (24) vorgenommen, kann
die wechselnde Beheizung auch durch eine rotierende Anordnung des Heizers
vorgenommen werden. Im Falle der Beheizung mit Strahlern oder Lasern können
zu diesem Zweck auch rotierenden Blenden (23) eingesetzt werden.
Ganz besonders bevorzugt ist eine berührungslose Beheizung des
Mehrkomponentengarns mittels hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung.
Für die zweite Komponente mit niedrigerem Schmelzpunkt muß dann ein zum
Ankoppeln an das Wechselfeld geeignetes Material verwendet werden.
Vorzugsweise wird dann ein elektromagnetisch erhitzbarer Polyester, der weiter
oben definiert ist, eingesetzt.
Das Sequenzschmelzen des Mehrkomponentengarns kann mit oder ohne
Einwirkung von zusätzlichen äußeren Kräften während des Schmelzens
erfolgen. Es kann aber von Vorteil sein, wenn vorzugsweise während des
Schmelzens das Mehrkomponentengarn von außen mechanisch
zusammengedrückt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
das Mehrkomponentengarn, wenn es aus mehreren einzelnen Garnen
zusammengesetzt ist, vor dem Sequenzschmelzen nicht zusätzlich gezwirnt
oder verwirbelt.
Eine Möglichkeit für das Zusammenführen zweier Garne (A und B) zu einem
Mehrkomponentengarn (C) beim Sequenzschmelzen mit beheizten Walzen zeigt
Fig. 4b. Es kann sowohl im Falle einer einzigen beheizten Walze (16), als auch
im Falle von mehreren beheizten Walzen (17) durchgeführt werden. Besonders
vorteilhaft lassen sich die Garne zusammenführen, wenn die Walzen im
Längsschnitt betrachtet Vertiefungen zur Fadenführung aufweisen (18).
Eine andere Möglichkeit für das Zusammenführen zweier Garne (A und B) zu
einem Mehrkomponentengarn (C) im Falle des Sequenzschmelzens mit
berührungslos arbeitenden Heizern zeigt Fig. 5b. Das Zusammenführen erfolgt
dann unmittelbar vor der Beheizung des Garns mit einer Walze (26), die im
Längsschnitt betrachtet Vertiefungen zur Fadenführung aufweist (27).
Im Prinzip kann der Ort, an dem sich der Heizer oder die Heizeinrichtung
befindet, an jeder beliebigen Stelle in der Bandstraße liegen. Beispielsweise ist
es möglich, die Beheizung nach der Herstellung unmittelbar vor dem Aufspulen
vorzunehmen oder erst später, unmittelbar vor der Weiterverarbeitung,
insbesondere unmittelbar vor der Erzeugung einer aus dem
Mehrkomponentengarn gebildeten textilen Fläche. Einige Beispiele für mögliche
Orte zum Sequenzschmelzen, die zwischen der Herstellung und vor dem ersten
Aufspulen liegen, sind in Fig. 6 schematisch dargestellt. Weitere Beispiele für
Orte zum Sequenzschmelzen zeigt ebenfalls schematisch Fig. 7. So kann ein
Multifilamentgarn (33) auf einer Spule (32) vorgelegt sein, welches vor einem
Streckvorgang (34) oder auch nach einem Streckvorgang (36), durchgeführt mit
einem Streckwerk (35), Sequenz-geschmolzen wird. Es ist auch möglich, zwei
Garntypen (28, 29) zunächst miteinander zu einem ein Mehrkompontengarn (30)
zu vereinen und anschließend mittels Sequenzschmelzen (31) zu behandeln.
Ebenfalls möglich ist es, das Sequenzschmelzen vor dem Veredeln (Strecken,
Zwirnen, Streckzwirnen, Texturieren, Strecktexturieren) aber auch nach dem
Veredeln anzuordnen. So können gemäß den genannten Beispielen eine Vielzahl
von Kombinationen der Schritte Zusammenführen, Veredeln und
Sequenzschmelzen je nach den gewünschten Anforderungen günstig sein.
Wie bereits gesagt, kann das Sequenzschmelzen auch unmittelbar vor der
Weiterverarbeitung des Mehrkomponentengarns zu einem textilen
Flächengebilde erfolgen. Ein Beispiel ist das Sequenzschmelzen bei der
Kettvorbereitung eines Mehrkomponentengarns nach dem Zetteln oder Schären,
nach dem Assemblieren oder während dem Umbäumen. Beim Wirken kann das
Sequenzschmelzen direkt in der Maschine erfolgen. Beim Weben ist das
Sequenzschmelzen nach dem Abspulen der Kette oder vor dem Einlauf in die
Schäfte möglich.
Bevorzugt ist es, das Sequenzschmelzen bei der Kettvorbereitung
durchzuführen.
Claims (17)
1. Mehrkomponentengarn enthaltend Fasern aus einer ersten und einer
zweiten Komponente, wobei die zweite Komponente ein spinnbares
thermoplastisches Polymer ist, welches einen Schmelzpunkt aufweist, der
mindestens 10°C unter dem Schmelz- oder Zersetzungspunkt der ersten
Komponente liegt und wobei das Mehrkomponentengarn in Längsrichtung
abwechselnd Bereiche aufweist, in denen Fasern durch An- oder
Aufschmelzen der zweiten Komponente zumindest zum Teil miteinander
verbunden sind und Bereiche aufweist, in denen keine derartigen
Verbindungen vorliegen.
2. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bereiche mit verbundenen Fasern eine Länge von wenigstens 1 mm
aufweisen.
3. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Komponente durch ein Garn (Monofil, Stapelfasergarn oder
Multifilamentgarn) geliefert wird, welches zusätzlich auch die zweite
Komponente enthält.
4. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Komponente durch ein Garn (Monofil, Stapelfasergarn oder
Multifilamentgarn) geliefert wird, das die erste Komponente nicht enthält.
5. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Komponente durch ein Garn bestehend aus der ersten
Komponente geliefert wird und die zweite Komponente durch ein Garn
bestehend aus der zweiten Komponente geliefert wird.
6. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei Garne enthalten sind und die Garne, welche die erste
Komponente liefern, vor dem Schmelzen mit den Garnen, welche die
zweite Komponente liefern, durchmischt werden.
7. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Komponente ein spinnbares Polymer, vorzugsweise ein
Polyester, ist.
8. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Komponente Polyethylenterephthalat oder ein Copolyester,
enthaltend Polyethylenterephthalateinheiten ist und die zweite
Komponente ein modifizierter Polyester auf Basis von
Polyethylenterephthalat ist.
9. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Polymer ein thermoplastisches Elastomer, vorzugsweise ein
elastomeres Polyurethan oder ein elastomeres Polyester, ist.
10. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es nicht gezwirnt oder verwirbelt ist.
11. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längen der Bereiche unregelmäßig sind.
12. Mehrkomponentengarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reißfestigkeit oberhalb 30 cN/tex liegt.
13. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentengarns nach Anspruch
1, umfassend die Schritte:
- aa) Vorlage eines Mehrkomponentengarns enthaltend die erste und die zweite Komponente oder
- ab) Vorlage mehrerer Garne, wobei mindestens eines der Garne die erste Komponente und mindestens eines der Garne die zweite Komponente enthält und Zusammenführen der Garne zu einem Mehrkomponentengarn,
- b) ggf. Vermischen des Mehrkomponentengarns, vorzugsweise durch Verwirbeln oder Verzwirnen, und
- c) Sequenzschmelzen des Mehrkomponentengarns durch Transportieren des Mehrkomponentengarns in Längsrichtung und zeitlich als auch örtlich begrenztes und ständig wiederkehrendes Erhitzen und Abkühlen, wobei sich die zweite Komponente im Erhitzten Bereich auf einer Temperatur befindet, bei der sie an- oder aufgeschmilzt und die erste Komponente bei dieser Temperatur nicht schmilzt bzw. sich nicht zersetzt.
14. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentengarns nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Sequenzschmelzen ein Kontakt
oder Strahlungsheizer verwendet wird und die Länge der erhitzten Zonen
und deren Abstände durch An- und Ausschalten der Heizleistung, durch
Regelung der Heizleistung, durch Variation des Heizerabstands, durch
Abblenden des Heizers, durch Rotieren des Heizers oder durch
wiederkehrende Berührung des Mehrkomponentengarns mit dem Heizer
definiert eingestellt wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponentengarn nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sequenzschmelzen bereits vor dem
Aufspulen oder unmittelbar vor der Verarbeitung des Garns zu einem
textilen Flächengebilde erfolgt.
16. Verwendung des Mehrkomponentengarns nach Anspruch 1 zur
Herstellung eines textilen Flächengebildes.
17. Textiles Flächengebilde, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zu einem
wesentlichen Teil Mehrkomponentengarne nach Anspruch 1 enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19624412A DE19624412A1 (de) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | Mehrkomponentengarn mit hohem Fadenschluß und Verfahren zu seiner Herstellung sowie textiles Flächengebilde daraus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19624412A DE19624412A1 (de) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | Mehrkomponentengarn mit hohem Fadenschluß und Verfahren zu seiner Herstellung sowie textiles Flächengebilde daraus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19624412A1 true DE19624412A1 (de) | 1998-01-02 |
Family
ID=7797344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19624412A Withdrawn DE19624412A1 (de) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | Mehrkomponentengarn mit hohem Fadenschluß und Verfahren zu seiner Herstellung sowie textiles Flächengebilde daraus |
Country Status (1)
Country | Link |
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1996
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZOUNEK, N., DIPL.-ING., PAT.-ASS., 65203 WIESBADEN |
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