DE2159662A1

DE2159662A1 - Garne mit unregelmäßigem Titer auf der Basis von Polyestern

Info

Publication number: DE2159662A1
Application number: DE19712159662
Authority: DE
Inventors: Clause Riorges Corbiere (Frankreich)
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1970-12-01
Filing date: 1971-12-01
Publication date: 1972-06-29
Also published as: US3958406A; CA989572A; ES397567A1; LU64373A1; IT953131B; FR2116668A5; BE776058A; GB1325512A; NL7116387A; CH552086A; BR7107906D0

Description

Garne mit unregelmässigem Titer auf der Basis von

Die vorliegende Erfindung betrifft Garne auf der Basis von Polyestern mit unrege!massigem Titer, Insbesondere betrifft die Erfindung Garne, die im wesentlichen aus Polybutylenterephthalat bestehen.

Garne mit unregelmässigem Titer sind von grossem Interesse zur Herstellung von Phantasietextilerzeugnissen, denen sie ein besonders gesuchtes Aussehen verleihen. Unter diesen kann man insbesondere die Knotengarne, Douppions und dgl. nennen.

Sie können beispielsweise durch Zwirnen oder Fachen von einfachen Garnen jeglichen Ursprungs erhalten werden.

Andere Verfahren, die speziell synthetische mono- oder multifile Garne betreffen, bestehen beispielsweise darin, die Spinnoder Verstra;ckungsbedingungen zu modifizieren.

Die so erhaltenen Garne mit variablem Titer auf der Basis von Polyamiden sind ,jedoch für gewisse wichtige Anwendungen, wie beispielsweise die Herstellung von Voile, aufgrund ihrer geringen Lichtbeständigkeit, die sich unter anderem durch ein Vergilben und eine rasche Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften auswirkt, unbrauchbar.

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Die Polyestergarne und insbesondere die Polyäthylenterephthalatgarne besitzen eine gute Beständigkeit gegen photochemische Einwirkungen und eignen sich für-gewisse Texti'lanwendungen, insbesondere zur Herstellung von Garnen mit unregelmässigem Titer, deren Struktur in den feinen Zonen und den dicken Zonen unterschiedlich ist, beispielsweise derart, dass während der Färbung je nach den Zonen merkliche Farbintensitätsunterschiede hervorgerufen werden.

Die von Polyäthylenterephthalat stammenden Polyestergarne, deren Titer durch Verstrecken unrege!massig gemacht ist, weisen jedoch nach der Wärmebehandlung einen wenig textilen rauhen Griff infolge der QrientierungBunterschiede auf, die sich in einer isotropen Kristallisation der dicken Teile auswirken, die ausserdem massige mechanische Eigenschaften besitzen.

Es wurde nun ein mono- oder multifiles Polyestergarn, das im wesentlichen aus orientiertem Polybutylenterephthalat besteht, mit unregelmässigem Titer geschaffen, das im wesentlichen konstante kristalline Eigenschaften über seine gesamte Länge und einen geringen Young-Modul aufweist.

Unter geringem Young-Modul oder Elastizitätsmodul versteht man einen Modul unter j500 g/tex im Durchschnitt.

Die erfindungsgemässen Garne auf der Basis von Polybutylenterephthalat besitzen einen geringen Young-Modul gegenüber Garnen auf der Basis von Polyäthylenterephthalat, die einen Modul in der Grössenordnung von 900 bis 1400 g/tex haben.

Die Kristallinitäts- 'und Orientierungseigenschaften der erhaltenen unregelmässigen Garne können durch Messungen der Dichte und der Doppelbrechung nachgewiesen werden, die an den feinen Teilen und den dicken Teilen durchgeführt werden. Man kann so zeigen, dass die unregelmässigen Garne auf der Basis von Polybutylenterephthalat im Gegensatz zu den Garnen auf der Basis von Polyäthylenterephthalat im wesentlichen regelmässige kristalline

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! Eigenschaften über die gesamte Länge und Doppelbrechungen, die j durch die Unterschiede des Verstreckungsgrads zwischen den [ dicken Teilen und den feinen Teilen variieren, aufweisen.

Unter mono- oder multifilen Garnen mit unregelmässigem Titer versteht man Monofile mit einem Titer, der von 1 bis 5 und bis zu 20 oder 30 dtex variieren kann, sowie Garne, die aus einer mehr oder weniger grossen Zahl von Einzelgarnen bestehen, bei denen man den Gesamttiter durch Beeinflussung der Anzahl der Einzelfäden oder des Titers eines jeden Einzelfadens beeinflussen kann. Der Einzelfadentiter hängt von der späteren Verwendung des Garns ab.

Für ein und dasselbe Garn ist der Abstand zwischen den dicken Zonen sehr variabel und hängt von dem Phantasieeffekt ab, den man erhalten will.

Der Wert dieses Abstands kann beispielsweise zwischen 1 und 500 cm variieren. Im^-allgemeinen bevorzugt man es, dass die dicken Teile in unregelmässigen Abständen angeordnet sind, um das Auftreten von regelmässigen Motiven bei den fertigen Textilerzeugnissen zu vermeiden.

Die Länge der dicken Teile ist ebenfalls bei ein und demselben Garn sehr variabel. Sie kann beispielsweise in der Grössenordnung von einigen mm bis zu etwa 150 cm liegen, je nach dem Aussehen, das man bei dem Textilerzeugnis, dem Gewebe oder der Maschenware, die aus diesem Garn hergestellt sind, wünscht.

Der Unterschied des Durchmessers zwischen den dicken Teilen und den dünnen Teilen ist ebenfalls variabel. Er beträgt vorzugsweise über 20 %_s damit ein ausreichend ausgeprägter Phantasieeffekt erhalten wird, überschreitet jedoch im allgemeinen 50 % nicht.

Die dicken Abschnitte woisen ihrerseits eine unregelmässipe

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Folge von Abschnitten mit grösserem Durchmesser und dünneren Zonen mit progressiven Übergängen auf. Die Übergänge zwischen den dicken Teilen und den dünnen Teilen sind ziemlich progressiv.

Die oben beschriebenen Garne mit unregelmässigem Titer bestehen im wesentlichen aus Polybutylenterephthalat. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, ein Copolymeres zu verwenden, das einen geringen Mengenanteil eines anderen Monomeren, wie beispielsweise Äthylenoder Propylenglykol, Isophthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und dgl., enthält.

Die Polymeren, die im wesentlichen aus Polybutylenterephthalat, bestehen, ermöglichen die Herstellung von Garnen mit unregelmassigem Titer, die, selbst nach Wärmebehandlung, Textilerzeugnisse mit grosser Geschmeidigkeit, weichem Griff und seidigem Aussehen ergeben, die sich insbesondere für gewisse Anwendungen," wie beispielsweise die Herstellung von Voile, Seideimitationsgeweben und Möbelstoffen, bei denen der Phantasieeffekt der Garne mit unregelmässigem Titer besonders erwünscht ist, eignen.

Die Unregelmässigkeit der erfindungsgemässen mono- oder multifilen Garne wird durch ein unregelmässiges Verstrecken erhalten, das durch die verschiedenen an sich bekannten Arbeitsweisen durchgeführt werden kann.

Unmittelbar nach dem Schmelzextrudieren in der üblichen Weise wird den Fäden eine geringe Vororientierung durch Einstellung des Verhältnisses zwischen der Aufwickelgeschwindigkeit und der Spinngeschwindigkeit erteilt.

Die so vororientierten Fäden werden dann einer unregelmässip.en Verstreckung nach dem in der französischen Patentschrift 1 5^6 531 beschriebenen Vorfahren oder nach jedem anderen Verfahren zur kontinuierlichen Modifizierung des Verstrockunnsgrades eines Garns unterzogen.

Gleichßültip;, welches Verfahren zum unren;e] rassigen Vorstrecke?!

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, angewendet wird, stellt man die Apparatur so ein, dass eine

ι "Störung" erzeugt wird, um einen regelmässigen Abstand der dik-

; ken Teile zu verhindern, der zu regelmässigen Mustern bei den

Enderzeugnissen führen würde.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

In den nachfolgenden Beispielen wurden die dynamometrischen Messungen mit einem Instron-Dynamometer, Modell "TM", mit Proben mit einer Länge von 5 cm und einer durchschnittlichen Reisszeit von 25 Sekunden durchgeführt.

Der Wert des Young-Moduls ist durch den Wert der Steigung des . = ersten linearen Teils der dynamometrischen Kurve (d.h.ab dem '. Verschwinden der Störungen durch Nebenwirkungen) gegeben, :

Die Kristallinität der verschiedenen Teile der Garne wird von deren Dichte abgeleitet. Hierzu misst man die Dichte (^dp_rOb_e) des zu prüfenden Teils. Unter Zugrundelegung der Tatsache, dass dass die Dichte von Polybutylenterephthalat d_ 1,2765 in amorphem

SL

Zustand und d 1,367 in vollständig kristallisiertem Zustand beträgt, kann man einen Kristallisationsgrad, ausgedrückt in %:

dp . - d
Kd =——- . 100 ableiten.

C C* :

In der beigefügten Zeichnung sind 5 Einzelfäden mit dünnen Tel- ; len 1 und unregelmäßigen dicken Teilen 2 dargestellt. ■

Beispiel 1

Man extrudiert bei 262°C durch eine Spinndüse mit 2 Reihen von 23 Öffnungen von 0,23 mm Durchmesser ein geschmolzenes Polymeres, das durch Umsetzung von Butylenglykol mit Terephthalsäure erhalten ist. Es findet vor dem mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/min durchgeführten Aufwickeln eine Vororientierung statt, · wobei das Verhältnis der Spinnp;eschwindigkeit zur Aufwickelgeschwindi^keit etwa 100 beträgt.

Das vororientierte Garn wird einer unregelmässigen Verstreckung

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durch Führen zwischen zwei Walzen in einem Abstand von etwa 35 cm mittels einer Vorrichtung, wie sie in der französischen Patentschrift 1 546 531 beschrieben ist, unterzogen. Das unregelmässige Verstrecken wird durch eine Drehscheibe bewirkt, die sich mit einer durchschnittlichen Drehzahl von 150 U/min dreht und mit einem konischen Zapfen, der das Garn führt, ausgestattet ist.

Um Flammen mit unregelmässigem Abstand zu erhalten, führt man eine Störung durch, indem man die Drehzahl der Scheibe um +_ 35 U/min variiert, was einer Periodizität von 17 bis 21 m ^! entspricht.

Die Aufwickelgeschwindigkeit nach dem Verstrecken, die auf 636 m/min eingestellt ist, ermöglicht einen durchschnittlichen Verstreckungsgrad von 2,04.

Das erhaltene Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

Anzahl der Einzelgarne

Durchschnittliche Länge der dicken Teile Abstand zwischen den dicken Teilen

Mechanische Eigenschaften:

46 etwa 10 cm

1,5 - 3 cm.

	Feine Teile	Dicke Teile
Titer, dtex	123	165
Bruchlast, g	299	265
Dehnung, %	66,4	177
Festigkeit, g/tex	24,4	16,1
Young-Modul, g/tex	230

Beispiel 2

Man extrudiert ein Polymeres, das mit dem von Beispiel 1 identisch ist, und orientiert es in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Das vororientierte Garn

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wird dann einer unregelmässigen Verstreckung

' mittels einer vertikalen Vorrichtung unterzogen, die in Faden-. laufrichtung die folgenden Teile aufweist:

eine Lieferwalze, deren Umfangsgeschwindigkeit etwa 258 m/min beträgt,

S eine Fadenführung vom Typ 'Sauschwänzchen",

eine Foster-Nocke. ,die einer Fadenführung eine zum Fädenlauf ;. senkrechte Hin- und Herbewegung erteilt, deren Amplitude auf eine Länge von 7 cm eingestellt ist,

j ·

j eine weitere "Sauschwänzchen¹¹-Fadenführung, die in einem Ab- ; stand von 10 cm von der ersten angeordnet xst,

eine Verstreckungswalze, deren Umfangsgeschwindigkeit ^72 m/min

: beträgt, und

i
eine Aufwickelvorrichtung.

Die Frequenz der Hin- und Herbewegung der Fadenführung beträgt im Durchschnitt 500 Hin- und Herbewegungen je Minute, und man erteilt der Vorrichtung eine Störung, um dicke Teile in unregelmässigen Abständen zu erhalten. Die Störung wird daher konti- M nuierlich vorgenommen, und die Frequenz kann um +_25 % variieren.

Der durchschnittliche Verstreckungsgrad beträgt etwa 1,83 und die Drehzahl der Aufwickelspindel etwa 61*10 U/min.

Das erhaltene Garn mit einem durchschnittlichen Titer von 115 dtex, 33 Einzelfäden, weist dicke Teile in Abständen von 1 m im Durchschnitt auf, und sein Titer variiert von etwa 90 bis 160 dtex.

Die asymmetrischen dicken Teile sind unrep.elmässir; über da:; Garn angeordnet.

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- 8 Das Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

	feine Teile	dicke Teile
Festigkeit, g/tex	35	21
Dehnung, %	39'A	139
Young-Modul, g/tex	291	I60
Doppelbrechung	0,220	0,145
Dichte	1,2993	1,3111
Kristallisationsgrad, #	25,3	49,3

Beispiel 3

Man extrudiert in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein

• identisches Polymeres durch eine Spinndüse mit 2 Reihen von Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,34 mm.

; Das mit einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgewickelte Garn erfährt eine Vororientierung. Sein Titer beträgt dann 18O dtex.

j Das Garn wird anschliessend unregelmässig zwischen einer Lie- \ ferwalze und einer Verstreckungswalze mit einem durchschnittlichen Grad von 2,04 mittels einer Vorrichtung, wie sie in der französischen Patentschrift 1 5^6 531 beschrieben ist, verstreckt, die im wesentlichen eine Drehscheibe aufweist, die mit 150 U/min gedreht wird und mit einem konischen Zapfen zur Mitnahme des Garns versehen ist.

Zur Modifizierung des Abstands der dicken Teile nimmt man eine Störung vor, indem man die Drehzahl der Scheibe um +_ 35 U/min variiert.

Die Liefer- und Verstreckungswalze sind in einem Abstand von etwa 35 cm voneinander angeordnet.

Das erhaltene Garn weist dicke Teile mit einer Lan.»·? von etwa 1,5 cm und einem durchschnittlichen Abstand von 208 cm auf, wobei der Hinimalabstand 148 cm und dor Maxi rial ab;; {· und 296 cm beträgt.

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Die Eigenschaften des Garns sind in den nachfolgenden beiden Tabellen zusammengestellt:

	Titer dtex	Dehnung %	Festigkeit g/tex	Doppelbrechung Young-Modul, g/tex	Dicke Teile	Feine Teile
Durchschnitt Minimum Maximum	9^/34 51,1 164,4	39,5. 69,2	26,2 21,8	0,110 175	0,190 238

'Beispiel 4

ι ■

j _

iMan extrudiert ein Polybutylenterepnthalat bei 262⁰C durch, eine !Spinndüse mit 2 Reihen von 15 Öffnungen von 0,40 mm Durchmesser ^:und wickelt mit einer Geschwindigkeit vom 1200 m/min ein Garn mit einem Orientierungsfaktor von 127 (Verhältnis der Aufwickelgeschwindigkeit zur Extrusionsgeschwindigkeit) auf.

Dieses Garn wird bei Raumtemperatur einer unregelmäßigen Verstreckung durch ITihren zwischen 2 Walzen in einem Abstand von 61 cm mittels einer Vorrichtung, wie sie in der französischen Patentschrift 1 546 551 beschrieben ist, unterzogen. Das unregelmäßige Verstrecken wird durch eine Drehscheibe bewirkt, die sich mit 450 ± 120 U/min dreht und die mit 2 diametral gegenüberliegenden Diabolos ausgerüstet ist. Das Garn wird durch einen der DiaboloG aufgenommen, durch seine Rotation mitgenommen und entgleitet ihm in dem Moment, wo es von dem anderen Diabolo aufgenommen wird und so fort. Die Geschwindigkeit der Vertrekkuncijwalze beträgt 630 m/min, wodurch ein durchschnittlicher Vertreekungsgrad von 1,9 bewirkt wird. (Unter einem Diabolo soll eine kleine bewegliche Rolle mit einer Verengung verstanden werden, die rich um eine feststehende Achse dreht und die als Führungsrolle bezeichnet v/erden kann.)

Dein erhaltene Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

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	Feine Teile	Dicke Teile
Titer, dtex	131	282
Festigkeit, g/tex	40	16
Dehnung, %	23	191
Young-Modul, g/tex	210
Doppelbrechung	0,208	0,126
Dichte	1,3018	1,3083
Kristallisationsgrad,	% 27,95	35,15

Beispiel 5

Man extrudiert ein Polybutylenterephthalat bei 262⁰O durch eine Spinndüse mit 2 Reihen von 33 Öffnungen von 0,23 mm Durchmesser und wickelt mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/min 2 Garne mit einem Orientierungsfaktor von 81 auf. - _x

Diese Garne werden bei Raumtemperatur einer unregelmäßigen 7erstreckung durch Führen zwischen 2 Walzen in einem Abstand von 61 cm, mittels einer Vorrichtung, wie sie in der Figur 1 der französischen Patentschrift 1 546 531 dargestellt ist, unterzogen. Das unregelmäßige Vertrecken wird durch eine Drehscheibe bewirkt, die sich mit 150 ί 35 U/min dreht und mit einem konischen Zapfen, der das Garn führt, ausgestattet ist. Die Geschwindigkeit der Lieferwalze beträgt 620 m/min, wodurch eine durchschnittliche Verstreckung von 2,0 erzielt wird.

Das erhaltene Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

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	. Feine Teile	Dicke Teile
Titer, dtex	91,6	160
Festigkeit, g/tex	33	19
Dehnung, $>	42	196
Young-Modul	269
Dichte	1,2993	1,3028
Doppelbrechung	0,192^24^23)	0,165^113/190)
Kri stallisationsgrad,#	25,3	29,1

Man stellt fest, daß der Kristallisationsgrad in den feinen Teilen und dicken Teilen dieses Garns sehr ähnlich ist.

Dieses Garn wird anschließend 5 min bei 21O⁰C mit trockener Wärme und danach 15 min mit Dampf von 130°0 behandelt. Diese Behandlung ist darauf ausgerichtet, die härtesten Bedingungen wiederzugeben, denen das Garn im Verlauf der Färbung und wei terer Behandlungen ausgesetzt werden kann, wobei die Färbbig im allgemeinen bei etwa 100⁰O vorgenommen wird.

Das Garn besitzt jetzt die folgenden Eigenschaften:

	Feine Teile	Dicke Teile
Titer, dtex Festigkeit, g/tex Dehnung, $ Young-Modul	106 31 53 207	180 15 178

Zu Vergleichsy.wecken verspinnt man. durcli die gleiche Spinndüse ein Polyäthylonterephthalat mit einer Geschwindigkeit von 900 la/rain mit einem Ori ent ierung ο faktor von 55. Man unterzieht daß erhaltene- Garn einer unregelmäßigen Verstreekun^ mit der gleichen Vorrichtung, v/ie vorstehend angegeben, v/ob ei sich die

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Scheibe mit der gleichen Geschwindigkeit dreht. Die Umfangsgeschwindigkeit der Yerstreckungswalze liegt bei 400 m/min, wodurch eine durchschnittliche TTerstreckung von 5,4 bewirkt wird.

Das erhaltene Garn besitzt die folgenden Eigenschaften:

	leine !eile	Dicke Teile
!Eiter, dt ex Festigkeit, g/tex Dehnung, $>	65 38,4 31,8	150 14,2 · 523

Diese Dehnung von 323 $ der dicken Teile macht das Garn unbrauchbar für textile Verwendungszwecke. Unterzieht man dieses Garn einer Färbebehandlung, so zersetzen sich die dicken Teile und das Garn reißt.

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Claims

j Patentanspruch

. Mono- oder multifiles Polyestergarn, das im wesentlichen

j aus orientiertem Polybutylenterephthalat besteht, mit unregel-

I massigem Titer, das im wesentlichen konstante kristalline Ei-

j genschaften über seine gesamte Länge und einen geringen Young-

; Modul aufweist.

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