DE2166906A1 - Falschdrallgekraeuseltes polyestergarn - Google Patents
Falschdrallgekraeuseltes polyestergarnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf falschdrallgekräuseltes
Polyestergarn oder modifiziertes falschdrallgekräuseltes
Polyestergarn, welches in großem Ausmaß verbesserte Kräuseldehnung,
nachstehend als "Gesamtkräuselprozentsatz" bezeichnet, und in großem Ausmaß verbesserte Färbefähigkeit hat, welche
Eig nschaften bei üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen nicht gleichzeitig vorhanden sein können.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein falschdrallgekräuseltes
Polyestergarn mit einer Dichte d von 1,3800 = d = 1,3950 (g/cm ) und mit einem Gesamtkräuselprozentsatz
TC von TC = 3o% und auf ein modifiziertes falschdrallgekräuseltes
Polyestergarn mit einer Dichte d von l,38OO = d = 1^3950 (g/cm ), einen Gesamtkräuselprozentsatz
TC von TC = 20$
und einem Drehmoment T von T = 26 (T/25 cm),
wobei das modifizierte falschdrallgekräuselte Polyestergarn erhalten ist, daß das zuerst ge-
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nannte Polyestergarn einer zweiten Wärmebehandlung; unterworfen
worden ist.
Das falschdrallgekräuselte Polyestergarn gemäß der Erfindung hat eine Dichte d in dem oben genannten Bereich,
welche Dichte ein übliches falschdrallgekräuseltes Polyestergarn bei einem Gesamtkräuselprozentsatz TC innerhalb
des oben genannten Bereiches nicht haben kann. Das übliche gekräuselte Garn hat eine Dichte von etwa 1,398 =' d = 1,^10.
Das modifizierte falschdrallgekräuselte Polyestergarn gemäß der Erfindung hat eine Dichte, die für den,angegebenen Wert
von TC eine andere Dichte als übliches Polyestergarn ist, und weiterhin ein Drehmoment, welches das übliche Polyestergarn
für den angegebenen Gesamtkräuselprozehtsatz nicht haben kann. Das übliche Polyestergarn hat ein Drehmoment von
mehr als etwa 30»
Die Polyestergarne, die neuartige verbesserte Eigenschaften haben, können durch ein Verfahren auf der Basis
von zwei wichtigen gefundenen Peststellungen hergestellt werden, daß die Doppelbrechungen
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des als Ausgangsmaterial verwendeten Mehrfadenpolyestergarnes bisher nicht verwendet worden ist (bisher wurde
als kleinster Wert etwa 0,16 verwendet), und daß der Zug
entsprechend der Änderung der Doppelbrechung An des Ausgangsgarnes
gewählt ist.
Polyesterfadengarne, insbesondere Fadengarne aus Polyäthylenterephthalat haben große Zähigkeit und einen
großen Youngmodul und sie haben daher große Anwendung als Material für beispielsweise Kleidung, Innendekorationen
und industrielle Gegenstände bzw. als industrielles Material gefunden. Für Anwendung für Kleidung ist es allgemeine
Praxis, gewebte oder gewirkte oder gestrickte Gegenstände zu erzeugen unter Verwendung gekräuselter Polyesterfadengarne oder gemischter Garne, die durch Mischen von geringfügig
gekräuselten Fadengarnen, die auf Stapellängen geschnitten sind, mit Baumwolle, Wolle od. dgl. erhalten sind.
In neueren Jahren hat die Verwendung gekräuselter fadenartiger Garne, insbesondere die Verwendung falschdrallgekräuselter
Fadengarne besondere Aufmerksamkeit angezogen.
Das Falschdrallkräuselverfahren wird kontinuierlich durchgeführt unter Verwendung von Falschdrallspindeln, wobei
das Fadengarn in dem in einer Richtung gedrallten Zustand wärmefixiert wird, wonach es in entgegengesetzter
Richtung aufgedreht wird. Die Kräuselung wird durch Wärmefixieren des Fadengarnes im gedrallten oder gedrehten Zustand
erhalten, wodurch die Drehung in Form des Dralls dauerhaft belassen wird. Daher ist die Frage, ob falschdrallgekräuseltes
Garn, welches durch ein solches Verfahren erhalten ist, ausgezeichnete Kräuseleigenschaften hat, dadurch
bestimmt, ob das Fadengarn im gedrallten oder gedrehten Zustand vollständig wärmefixiert worden ist.
Gegenwärtig für Falschdrallkräuseln verwendete Polyesterfadengarne
haben einen hohen Young-Modul und einen Schmelzpunkt, der höher als bei[anderen synthetischen Fäden wie
Polyamidfäden ist, so daß es außerordentlich schwierig ist,
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in dem Fadengarn eine molekulare Torsion in Form von Drall oder Drehung Zu belassen. Um ausreichende Kräuseleffekte
zu erhalten, sollte die Wärmefixierung des Fadengarnes
bei einer Temperatur von etwa 210 bis 23O°C erfolgen.
Bei solch hohen Temperaturen können gute Kräuselungen
erhalten werden. Jedoch führt das Erfordernis für größere Wärmeenergiemengen unvermeidbar zu einer Verschlechterung
der Fasereigenschaften während der Verarbeitung und zu ungleichmäßiger Qualität. Weiterhin besitzen im Handel ver'füg-
* bare falschdrallgekräuselte Polyestergarne keine vollständig
zufriedenstellenden Eigenschaften. Sie haben eine geringe Färbefähigkeit (Farbstofferschöpfung von weniger als 80$
bei Dispergierfarbstoffen), und oftmals ergibt sich ungleichmäßiges
Färben innerhalb und zwischen den Spindeln während des Kräuseins. Es muß insbesondere bemerkt werden,
daß Versuche, Garne mit zufriedenstellendem Gesamtkräuselprozentsatz
zu schaffen, unvermeidbar zu verringerter Färbefähigkeit führen, und daß das Ausmaß der Verringerung sich
in großem Ausmaß mit geringen Änderungen der Wärmefixierungstemperatur ändert.
Die geringe Färbefähigkeit bedeutet schlechte Farbstoff -
I ausnutzung. Zufolge der ungleichmäßigen Färbung ist es
jetzt notwendig, daß in jeder Spindel erhaltene falschdrallgekräuselte
Garn auf gewisse Längen zu schneiden, die Färbefähigkeit
jedes Garnes zu messen und die Garne vor der Verwendung in Übereinstimmung mit der Färbefähigkeit zu
sortieren. Dies erfordert selbstverständlich zusätzliche Arbeit, wobei trotz einer solchen Behandlung ein großer
Verlust zufolge von Produkten schlechter Qualität nicht
verhindert werden kann.
Demgemäß besteht ein Zweck der Erfindung darin, ein falschdrallgekräuseltes Polyestergarn zu schaffen, welches
im Vergleich zu üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen gleiche oder bessere Kräuseleigenschaften, insbe-
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sondere bezüglich des Gesamtkräuselprozentsatzes TC, hat
und welches eine Färbefähigkeit, Farbstofferschöpfung und
ein egales Färben hat, die zuvor für den gemäß der Erfindung angegebenen Bereich von Gesamtkräuselprozentsatz
nicht erhalten werden konnten, und weiterhin ein modifiziertes falschdrallgekrauseltes Polyestergarn zu
schaffen, .welches dadurch erhalten ist, daß das falschdrallgekräuselte
Polyestergarn einer zweiten Wärmebehandlung
unterworfen wird.
Als Ergebnis von Untersuchungen und Studien zum Erreichen dieser Zwecke sind gemäß der Erfindung folgende
Tatsachen gefunden worden: Es sind ernsthafte hohe Temperaturbedingungen
von 210 bis 230 C erforderlich. Tatsächlich wird eine Temperatur in diesem Bereich verwendet,
um Polyesterfasern zu erhalten, die ein solches Kräuselausmaß haben, wie es im Markt gefordert wird. Es ist
gefunden worden, daß, wenn Polyesterfäden mit niedriger Doppelbrechung/\n verwendet werden, falschdrallgekF.äuselte
Garne mit weitgehend gleichem Kräuselausmaß wie die üblichen Fäden erhalten werden können, wenn die Fäden falschgedrallt
werden und bei einer
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Temperatur von weniger als 210 C, insbesondere von etwa
I90 C gezogen oder verstreckt werden. Es ist jedoch gefunden
worden, daß trotz des zufriedenstellenden Kräuselausmaßes solcher falschdrallgekräuselter Garne beim Färben
gewebter oder gestrickter Gegenstände aus solchen gekräuselten Garnen eine Anzahl von Streifen oder Punkten
zeigen, die das Endprodukt noch nicht zufriedenstellend machen. Beim Herausfinden des Grundes hierfür ist gefunden
worden, daß die Doppelbrechung von Polyesterfadengarnen in engem Verhältnis zu der Spannung der Garne zum
Zeitpunkt der Falschdrallbehandlung steht, was zur Verwirklichung der Erfindung geführt hat.
Insbesondere wird, wenn Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von 0,030 bis 0,1^5 mit einem Zug gemäß der
oben genannten Gleichung (I) falschdrallgekräuselt werden, zufriedenstellendes Kräuseln möglich wird bei niedrigeren
Temperaturen im bereich von 210 bis l60°C, und daß verschiedene Schwierigkeiten überwunden werden können, welche
den Wert der Endprodukte herabsetzen, wie das Auftreten von Streifen und Punkten, unegales Färben oder schlechte Färbefähigkeit
.
_Die Doppelbrechung An, der Gesamtkräuselprozentsatz
TC (nachstehend der Einfachheit halber als Gesamtkräuselung bezeichnet) und die Farbstofferschöpfung (L-Wert) sind wie
folgt definiert
(A) Doppelbrechung Λη
Natrium D-Strahlen mit einer Wellenlänge von 589
Millimikron werden als Lichtquelle verwendet und die Probenfäden werden in diagonaler Stellung angeordnet. Die
Doppelbrechung An der Probe wird aus der folgenden Gleichung
berechnet:
worin η = Interferenzbrechung zufolge des Grades an
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Orientierung der polymeren Molekularkette, r die Verzögerung, die durch Messen der Orientierung, die sich
nicht in die Interferenzbrechung entwickelt, mittels eines Berek-Kompensators erhalten ist, d der Durchmesser
des Fadens und "^ die Wellenlänge der Natrium D-Strahlen
ist, ■
(B) Gesamtkräuselung TC.
Ein in einer Falschdrallkräuselvorrichtung behandeltes Garn wird einer anfänglichen Belastung von 2 mg/de und
einer stärkeren Belastung von 0,2 g/de unterworfen. Nach 1 Minute' wird die Länge 1 abgelesen. Die stärkere Last
wird unmittelbar abgenommen und das sich unter der anfänglichen Last befindende Garn wird in kochendem Wasser
angeordnet. 20 Minuten später wird es aus dem Wasser herausgenommen. Die anfängliche Last wird abgenommen und das
Garn wird während 24 Stunden natürlich getrocknet. Die anfängliche
Last und die stärkere Last werden wieder an das getrocknete Garn angelegt, und nach 1 Minute wird seine
Länge Ip abgelesen. Die stärkere Last wird unmittelbar
abgenommen und nach 1 Minute wird die Länge 1, abgelesen.
Die Gesamtkräuselung TC, welche die Kräuseleigenschaften
der falschgedrallten Fäden darstellt, wird durch folgende Gleichung ausgedrückt:
I2-I3
TC = χ 100 {%)
1O
(C) Farbstofferschöpfung (L-Wert).
Ein in einer Falschdrallkräuselvorrichtung behandeltes Garn wird rundgestrickt. Der gestrickte Gegenstand wird
während 30 Minuten in kochendem Wasser gefärbt unter Verwendung eines Färbebades, welches 3 bis k% Eastmann
Polyesterblau BLF und 0,5 g je Liter Monogen in einem Gutzu-Flüssigkeit-Verhältnis
von 1 : 100. Die Hellheit (L-Wert) der Färbung-wird gemessen durch einen- CM-20 Farbdifferential-
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messer von Nippon Color Machine Company. Dieser L-Wert wird als Farbstofferschöpfung verwendet. Größere L-Werte
bedeuten hellere Farben, und kleinere L-Werte bedeuten dunklere Farben.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Wärmebehandlungstemperatur
und der Zeit, die benötigt wird, die s§cundäre Kristallisation zu erreichen.
I Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, in der ein
Beispiel des Verhältnisses unter der Falschdrallkräuseltemperatur
des Polyesterfadens (Temperatur des Fadens), der Farbstofferschöpfung
(L-Wert) und der. Gesamtkräuselung des Fadens dargestellt ist. ■
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Doppelbrechung des als Äugangsmaterial
verwendeten Pojyesterfadens gemäß der Erfindung und die Verstreckung, die bei der
Falschdrallkräuselbehandlung angewendet wird. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung eines Beispieles
einer Falschdrallvorrichtung, die für die Er-I
ψ zeugung von falschdrallgekräuselten Polyestergarnen
gemäß der Erfindung geeignet ist. Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses
zwischen der Doppelbrechung eines unverstreckten Polyesterfadens und dem Streckverhältnis.
Fig. 6 ist eine Ansicht eines Beispieles einer Streckvorrichtung, die zum Verstrecken mittels eines
Trockenwärmestreckverfahrens geeignet ist, um einen Polyesterfaden mit einer Doppelbrechung von
0,030 = Δη = 0,145 zu erhalten.
In Fig. 1 ist auf der Abszisse die Temperatur des Fadens an der Heizeinrichtung dargestellt, und auf der Ordinate ist
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die Zeit aufgetragen, die benötigt wird, bis die sekundäre Kristallisation erreicht wird. Die Kurve a zeigt einen
üblichen Polyesterfaden,und die Kurve b zeigt einen als Ausgangsmaterial verwendeten Polyesterfaden gemäß der Erfindung.
Die Deniergröße (de/fil), die Doppelbrechungen
und die Verstreckung des hier verwendeten Fadens sind wie folgt:
a b_
Deniergröße (de/fil) 75/24 75/24
Doppelbrechung /^n 0,168 0,085 Verstreckung in % -H 8
Unter der Zeit, die erforderlichist, bis die sekundäre Kristallisation erreicht ist, ist die Zeit der anfänglichen
Stufe gemeint, wo ein im wesentlichen geradliniges Verhältnis zwischen dem Logarithmus der Zeit, die benötigt
wird,um die Probe bei einer gewissen Temperatur zu behandeln, und der Dichte der Probe ZR=erhalten ist. Durch
die Werte t1 - t~ auf der Ordinate ist die Zeit dargestellt,
die benötigt wird, um gute Kräuselungen zu erhalten. Wenn die Zeit kürzer als t. ist, kann die gewünschte Wärmebehandlungszeit
nicht-erreicht-werden,· und eine Behandlungszeit, die länger als t~ ist, bedeutet, daß auf der Seite
niedriger Temperatur die Wärmefixierung ungenügend ist, und daß auf der Seite höherer Temperatur Schmelzanhaften
oder Schmelzadhäsion der Fäden auftritt. Demgemäß sollte, um gute Kräuselfixieruhgwirkungen zu erhalten, dieZeit,
die erforderlich ist, bis die sekundäre Kristallisation erreicht ist, innerhalb des Bereiches zwischen t. und t?
liegen, d. h., die sekundäre Kristallisation sollte der Fixierung des Garnes nicht vorhergehen. Wird das Verstrecken
unter diesem Gesichtspunkt betrachtet, so wird gefunden, daß bei üblichen Polyesterfäden bei einer Temperatur
unter T^ die sekundäre Kristallisation erreicht wird, bevor
eine Wärmebehandlungszeit im Bereich von t1 bis t„
erreicht wird, so daß daher gute Kräuselfixierungswirkungen
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nicht erhalten werden können. Beispielsweise ist bei etwa l8O C die sekundäre Kristallisationsstufe im
wesentlichen augenblicklich erreicht, und die Zeit ist
_ -ι
kürzer als 10 Sekunden. Bei höheren Temperaturen
kürzer als 10 Sekunden. Bei höheren Temperaturen
wird die Zeit, die zum Erreichen der Stufe sekundärer Kristallisation benötigt wird, langer. Demgemäß sollte,
um eine Behandlungszeit von t. bis t„ zu erhalten, d. h.
in dem Bereich, in welchem die sekundäre Kristallisation nicht vorhergeht, die Verarbeitung bei einer Temperatur
im Bereich von T, bis T1, erfolgen. Als Temptratoren
" T und T11 werden allgemein 210 bis 23O°C verwendet.
Bei dem Polyesterfaden gemäß der Erfindung liegt die
Temperatur entsprechend der minimalen Zeit zum Erreichen der sekundärten Kristallisation im Bereich von T1 bis
Tp, und diese Zeit wird allmählich langer, und zwar sowohl
auf der Seite niedrigerer Temperatur als auch auf der Seite höherer Temperatur. Es wird angenommen, daß
die Fäden, die ein solches Kristallisationsverhalten zeigen, andere kristalline Struktur als die üblichen Polyesterfäden
haben. Ein solches Kristallisationsverhalten führt zu leichter' Verarbeitung. "Innerhalb des Zeitbereiches-van ' ·
t^ bis t zum Erhalten guter Kräuselfixierungswirkungen
| können die Temperaturen im Bereich von T. bis T für die
Falschdrallkräuselbehandlung verwendet werden. Es ist bisher nicht möglich gewesen, solche niedrigen Temperaturen
für Falschdrallkräuseln von Polyesterfäden zu verwenden.
Die Farbstofferschöpfung des verarbeiteten Garnes gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 durch die Kurve b1 dargestellt.
Von der Kurve b. ist ersichtlich, daß bei Temperaturen
unter 210 C der Farbunterschied <SD in bezug auf
den Temperaturunterschied ^T sehr klein ist, und daß die
Farbstofferschöpfung gegenüber üblichen falschdrallgekräuselten Polyestergarnen stark verbessert ist.
Andererseits ist bei den üblicherifalschdrallgekräuselten
Polyestergarnen der Färbungsunterschied Δ0 mit dem
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Temperaturunterschied /\Ί sehr-groß, wie es in FIg. 2 durch
die Kurve a^ dargestellt ist. Wenn eine Anzahl solcher
Garne mit Temperaturungfeichmäßigkeiten verwendet wird,
um gewebte oder gestrickte Gegenstände zu erzeugen,
zeigen die erhaltenen Gegenstände klar ungleichmäßige Färbung und sie sind für den Verkauf aaf dem Markt nicht
geeignet.
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Die Kurven a~ und b? gemäß Fig. 2 stellen die Gesamtkräuselprozentsätze
bzw! die Gesamtkräuserlungen der gekräuselten
Garne entsprechend a. und b. dar. Die Gesamtkräuselung
des gekäuselten Polyestergarnes gemäß der Erfindung wird ein Maximum bei einer Temperatur im Bereich von
1.60 bis 210° C, innerhalb welchem Bereich ausgezeichnetes
egales Färben und ausgezeichnete Färbefähigkeit erhalten werden können. Im Gegensatz hierzu wird bei üblichen falschdrallgekräuselten
Polyestergarnen die Gesamtkräuseiung
ein Maximum bei einer Temperatur von 210 bis 230° C und
höher. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die üblichen gekräuselten Polyestergarne eine gewünschte Gesamtkräuselung nur
dann häen, wenn eine Wärmefixierung bei einer Temperatur
oberhalb 210° C erfolgte, und bei ihnen bestehen beträchtlich große Schwankungen im Färbungsunterschied Δ D mit dem
Temperaturunterschied ΔΤ, sowie weiterhin verringerte Farberschöpfung. Demgegenüber sind durch die Erfindung gekräuselte
Garne geschaffen, die vergleichbare Gesamtkrauselung, gute
Färbefähigkeit und gutes egales Färben aufweisen durch Verarbeiten
bei niedrigeren Temperaturen von 160 bis 210° C. Es ist zu bemerken, daß die Behandlungstemperaturen im Bereich
von 170 bis 200° C besonders bevorzugt werden, um gute Eigenschaften bezüglich der Färbfähigkeit und des egalen
Färbens zu erhalten.
Fig. 3 zeigt, daß wenn die Doppelbrechung des Fadens eingestellt ist, die Verstreckung innerhalb eines gewissen
Bereiches liegen sollte. Wenn Polyesterfadengarne mit einer Doppelbrechung gemäß der Erfindung einer Verstreckung unterwofen
werden gemäß der Fläche A^ gemäß Fig. 3, wird die Drehspannung
oder Drallspannung sehr klein, und es ergeben sich oftmals nichtaufgedrehte Garne oder schmelzverbundene Garne.
Dies macht es unmöglich, gekräuselte Garne zu erhalten, die
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für praktische Zwecke verwendet werden können. V/enn die Garne mit einer Verstreckung gemäß der Fläche A2 gemäß Fig. 3 verarbeitet
werden, wird die Drehspannung sehr groß und nichtaufgedrehte Garne oder schrnelzverbundene Garne treten nicht
so viel auf, jedoch werden die Kräuselcharakteristiken der
Garne schlecht. Demgemäß können gekräuselte Garne mit praktischem Wert nicht erhalten werden. In Übereinstimmung damit ist die bei der Erfindung angegebene besondere Verstrekkung erforderlich, um die Garnspannung während des Drallens im Bereich- von 0,05 bis 0,15 g/de aufrechtzuerhalten, die
bei üblichem FalschdraJlen erforderlich ist, um stabile
Verdrallungseffekte zu erhalten.
Garne schlecht. Demgemäß können gekräuselte Garne mit praktischem Wert nicht erhalten werden. In Übereinstimmung damit ist die bei der Erfindung angegebene besondere Verstrekkung erforderlich, um die Garnspannung während des Drallens im Bereich- von 0,05 bis 0,15 g/de aufrechtzuerhalten, die
bei üblichem FalschdraJlen erforderlich ist, um stabile
Verdrallungseffekte zu erhalten.
Wenn die Verstreckung innerhalb des Bereiches Al gemäß
Fig. 3 liegt, zeigt das Garn die gleichen Eigenschaften wie unverstrecktes Garn, und es ist unmöglich, gekräuselte Garne
mit praktischem Wert zu erhalten. In dem Bereich A3
sind die Kräuselcharakteristiken, die Farberschöpfung und
das egale Färben kaum verbessert. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von
0,06 = α η - 0,135, vorzugsweise von 0,06 - Δη = 0,120,
verwendet werden, gekräuselte Garne erhalten werden können, die hinsichtlich der Kräuselcharakterstiken, der Farberschöpfung und des egalen Färbens außerordentlich zufriedenstellend sind. Der Bereich, der dadurch gebildet ist,
daß in Fig. 3 die Punkte h, i, j und k miteinander verbunden werden,'erfüllt die Anforderungen zum Erhalten der
gekräuselten Garne gemäß der Erfindung, und der Bereich,
der durch Verbinden der Punkte 1, m, η und ο gebildet ist,
ist der bevorzugte Bereich. Es ist absolut notwendig, daß
die Erstreckung zu dem Zeitpunkt des Falschdrallen im
Verhältnis zu der Doppelbrechung der verwendeten Polyesterfäden vorgeschrieben oder vorbestimmt sein soll.
sind die Kräuselcharakteristiken, die Farberschöpfung und
das egale Färben kaum verbessert. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn Polyesterfäden mit einer Doppelbrechung von
0,06 = α η - 0,135, vorzugsweise von 0,06 - Δη = 0,120,
verwendet werden, gekräuselte Garne erhalten werden können, die hinsichtlich der Kräuselcharakterstiken, der Farberschöpfung und des egalen Färbens außerordentlich zufriedenstellend sind. Der Bereich, der dadurch gebildet ist,
daß in Fig. 3 die Punkte h, i, j und k miteinander verbunden werden,'erfüllt die Anforderungen zum Erhalten der
gekräuselten Garne gemäß der Erfindung, und der Bereich,
der durch Verbinden der Punkte 1, m, η und ο gebildet ist,
ist der bevorzugte Bereich. Es ist absolut notwendig, daß
die Erstreckung zu dem Zeitpunkt des Falschdrallen im
Verhältnis zu der Doppelbrechung der verwendeten Polyesterfäden vorgeschrieben oder vorbestimmt sein soll.
609826/0826 original inspected
- IH -
Gemäß Fig. 4 wird Polyesterfadengarn 2 von einem Wickel 1
abgewickelt, wobei er durch eine Schneckenführung 3 hindurchgeht und von zwei Zuführrollen 4 und 4' abgegeben wird.
Er tritt dann durch eine Heizeinrichtung 5 und eine Falschdrallspindel 6 hindurch und wird dann von zwei Abgaberollen
7, 7' aufgenommen. Danach wird er auf eine Spule gewickelt, die von einer Rolle 8 mittels Reibung gedreht
wird. Bei diesem Eeispiel beträgt die Doppelbrechung des Polyesterfadengarnes, welches auf dem Wickel 1 aufgewickelt
ist, 0,030 bis 0,1^5· Es ist notwendig, daß solches Fadengarn
zwischen den Zuführrollen 1I und 41 und den Abgaberollen
7 und 7' unter einer Verstreckung bearbeitet wird, welche die vorgenannte Gleichung (I) erfüllt. Allgemein
ist die Verstreckung dr bestimmt durch nachstehende Gleichung:
V - V dr = χ 100 {%)
worin V. die Umfangsgeschwindigkeit der Zuführrollen 4,
und Vp die Umfangsgeschwindigkeit der Abgaberollen 7 3 7'
darstellt.
Die Art der Falschdrallkräuselung ist nicht besonders kritisch, jedoch wird das Verfahren besonders bevorzugt,
bei welchem eine Spindel verwendet wird. Wenn es gewünscht * wird, kann eine sekundäre Heizeinrichtung zwischen der
Spindel selbst und den Abgaberollen 7 und 7' vorgesehen sein, um das gekäuselte Garn wärmezubehandeln und das Drehmoment
des Garnes zu verkleinern.
In Fig. 6 ist mit 10 ein Wickel aus unverstrecktem Polyestergarn 11 bezeichnet. Mit 12 ist eine Rolle zum
Anlegen einer vorläufigen Spannung, mit 13 eine erhitzte Zuführrolle, mit 14 eine StreckrpHe, mit 15 eine Führung
und mit 16 ein verstrecktes Garn bezeichnet. Beim Verstrecken eines unverstreckten Polyestergarnes unter Verwendung dieser
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- Vj -
Vorrichtung wird es bevorzugt, dem Garn eine Vorspannung
in einem solchen Ausmaß zu erteilen, daß das unverstreckte Garn zwischen der Rolle 12 und der heißen Rolle 13 nicht
wesentlich verstreckt wird. Dies kann vorteilhaft dadurch ausgeführt werden, daß das Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit
der Rolle 12 und der heißen Rolle 13 gesteuert wird. Das richtige Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis
von der Rolle 12 und der Rolle 13 beträgt etwa 1 : 1,001 bis 1,030. Eine Wärmebehandlungs vorrichtung, v/ie eine
Schlitzerhitzungseinrichtung oder eine heiße Platte, kann zwischen der heißen Rolle 13 und der Streckrolle vorgesehen
sein, um das verstreckte Garn wärmezufixieren.
. Das Polyesterfadengarn, welches mit dem Verfahren gemäß
der Erfindung falschdrallgekäuselt werden soll, kann dadurch
erhalten werden, daß gewöhnlich unverstrecktes Polyestergarn mit niedrigem Streckverhältnis in trockener Wärme unter
Verwendung einer erhitzten Zuführrolle und eines erhitzten Streckstiftes oder einer solchen Streckplatte oder in
feuchter Wärme (einschließlich eines Warmwasserbades) verstreckt wird. Um Polyestergarne mit einer Doppelbrechung von
0,030 bis 0,145 zu erhalten, ist es notwendig, geeignete Streckverhältnisse Dr in Übereinstimmung mit der Doppelbrechung
Δη des unverstreckten Garnes zu verwenden. Es
ist gefunden worden, daß zwischen Dr und Δη folgendes
Verhältnis besteht:
(i) wenn 0,002 ^ Anu =0,010
ist -100-^n + 2,50 ^ Dr ^ -120-^n + 4,00 (II)
(ii) und wenn Ο,ΟΙΟτΔη ^ 0,020
ist -25'^n + 1,75- Dr £ -90·Δη'+ 3,7 (HI)
■ . ORIGINAL INSPECTED
60982 6/0826
In Fig. 5 ist der Bereich, welcher die oben genannten
Verhältnisse erfüllt, durch den schraffierten Bereich dargestellt.
Wenn die Streckverhältnisse, welche die Gleichungen (II) und (III) erfüllen, in Übereinstimmung mit der
Doppelbrechung des unverstreckten Garnes angewendet werden,
können die verstreckten Polyesterfäden eine Doppelbrechung von 0,030 bis 0,1*15 haben.
Bei Anwendung des Verstreckens mit nasser Wärme können
die gewünschten Polyesterfäden erhalten werden, wenn in einem Wasserbad eine Temperatur von 80 bis 100° C,eine
Streckspannung von 0,01 bis 1,00 g/de aufrechterhalten wird. Das Verstrecken unter diesen besonderen Bedingungen führt
zu der Bildung von Fadengarnen, die molekular gleichmäßig ausgerichtet sind und frei von Einschnürungen sind. Es ist
daher notwendig, die Streckspannung auf einen Bereich von 0,01 bis 1,00 g/de einzustellen. Wenn die Streckspannung
kleiner als 0,01 g/de ist, tritt wesentliche molekulare Orientierung nicht auf,und das verstreckte Garn hat im wesentlichen
die gleichen physikalischen Eigenschaften wie unverstrecktes Garn. V/enn andererseits die Streckspannung l,OOg/de
überschreitet, ergibt sich ein hoher Grad an molekularerer1
Orientierung in dem Faden, und die Eigenschaften werden die gleichen wie die von üblichen Polyesterfäden. Die
Streckspannüng ändert sich in Abhängigkeit von der Art des unverstreckten Garnes, der Temperatur des Streckbades, dem
Streckverhältnis und/oder der Streckgeschwindigkeit. Im Fall unverstreckten Polyestergarnes von 155 den und 2k
Einzelfäden mit einer Doppelbrechung von 0,0105 und einer Eigenviskosität von 0,59 wird die Streckspannung 0,01 bis
1,00 g/de, wenn das Garn mit einem Streckverhältnis von Ι,^ϊΟ bis 2,80 bei einer Streckbadtemperatur von 90° C
od.dgl. und einer Zuführgeschwindigkeit von 300 m/min verstreckt
wird.
ORIGINAL INSPECTED
609826/0826
Andere Streckverfahren sind ebenfalls verfügbar. Beispielsweise wird ein unverstrecktes Fadengarn, das aus einer
Spindüse extrudiert ist, zwischen zwei Paaren von Rollen ohne vorheriges Aufwickeln verstreckt., oder ein aus einer
Spinndüse extrudierter unverstreckter Faden wird zuerst auf eine Spule, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit
von 3000 m/min dreht, aufgewickelt, und molekulare Orientierung wird in der Zwischenzeit induziert, um Fäden mit der
gewünschten Doppelbrechung zu bilden.
Die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik, wie er durch die britischen Patentschriften
777 625 und 7^46 992 gegeben ist, werden zunächst
ausführlich erläutert.
Gemäß der britischen Patentschrift 777 625 wird unverstrecktes
Garn um das Mehrfache seiner ursprünglichen Länge verstreckt und gleichzeitig falschdrallgekräuselt. Bei diesem
Verfahren wird eine Spannung von wenigstens 0,2 g/d an das Garn angelegt, obwohl die Spannung von den physikalischen
Eigenschaften des Garnes abhängt, und unter einer solchen hohen Spannung kann der Dralleffekt an dem Garn kaum
erhalten werden. Weiterhin ist bei dem Verfahren, bei welchem Verstrecken und Falschdrallkräuseln gleichzeitig ausgeführt
werden, eine größere Ungleichmäßigkeit des Färbens vorhanden, wenn die Bearbeitung unter solchen Bedingungen
ausgeführt wird, daß gute gekräuselte Garne erhalten werden. Demgemäß ist es nicht möglich, durch das Verfahren gemäß
der britischen Patentschrift 777 625 brauchbare gekräuselte Garne zu erhalten.
Gemäß der britischen Patentschrift 7^6 992 wird zum
Zeitpunkt des Falschdrallen eine Verstreckung von 0,5 bis 20 % erteilt. Das zu behandelnde Ausgangsrohgarn ist ein
vollständig orientiertes oder im großen Umfang orientiertes
OBiGiHAL INSPECTED
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2166908
gestrecktes Garn (Doppelbrechung - 0,l60) aus Terylen
oder Dacron. Die Verstreckung gemäß dieser britischen Patentschrift
erfolgt mit der Absicht, verdrehte Garne zu erhalten und um Doppeldrehungen usw. zu verhindern, wenn
das Garn in übermäßig zugeführtem Zustand in üblicher Weise falschgedrallt wird.
Die bei der Erfindung verwendeten unverstreckten Polyestergarne sind im wesentlichen nichtorientierte Polyesterfäden,
die aus einem Polyester bestehen, der wenigstens 805?
Äthylenterephthalat-Einheiten enthält. Der bevorzugte PoIyester
ist Polyäthylenterephthalat, jedoch können auch Mischpolyester
verwendet werden, die weniger als 20 % anderer mischpolymisierbarer Komponenten enthalten. Beispiele von
anderen Säurekomponenten, die mit Äthylenterephthalat rnischpolymerisiert werden kennen, umfassen zwei-basische
Säuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, Oxalsäure, Sebacinsäure, Suberinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure,
Fumarsäure oder Succinsäure. Beispiele anderer Alkoho!komponenten,
die mit Äthylenterphthalat mischpolymerisiert werden können umfassen dihydratische Alkohole, wie PoIymethylenglykol
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (Trimethylenglykol und Butylenglykol beispielsweise) Cyclohexandimethanol
USVi.
Der Polyester kann eine kleine Menge eines Modifizierungsmittels
enthalten, wie 5-0xydimethylisophthalat, 5-Oxydimethylhexahydroisophthalat, Benzol-l,3,5-tricarboxylsäuren,
p-Carbomethpxyphenyldiäthylphosphonat, 3,5-Dicarboxyphenyldiäthylphosphat,
Pentaerythritol, Glykol, Phosphorsäure, Triphenylphosphat, Tri-1-carbomethoxyphenylphosphat,
Triphenylarsenit, Tricaprylborsäure, Sorbitan, Trimesinsäure oder Diäthylenglkyol. Weiterhin kann der Polyester
eine kleine Menge eines anderen Polymeren enthalten, wie Polyamid, Polycarbonat oder Polyolefine.
609826/0 8 26
2 1 6 B 9 O 6
Die unverstreckten Polyestergarne, die bei der.Erfindung
verwendet werden, können solche sein, die durch Schmelzspinnen der vorgenannten Polyester erhalten sind.
Besonders bevorzugt sind solche, die einen Denierwert von nicht mehr als I50 de je Einzelfaden, eine Doppelbrechung
von 0,002 bis 0£20 und eine Eigenviskosität von 0,3 "bis
1,2 haben, berechnet aus dem in o-Chlorophenol bei 35 C
berechneten Wert. Das Verstrecken eines unverstreckten Garnes,
welches aus einem Polyester mit einer Eigenviskosität von weniger als 0,5 zusammengesetzt ist, bietet Schwierigkeiten,
beispielsweise das Auftreten von Abfaserungen
od.dgl. , bei einem gewöhnlichen Heipstift-Streckverfahren.
In einem solchen Fall kann das unverstreckte Garn aus einem Polyester niedrigen Polymerisationsgrades dadurch zufriedenstellend
verstreckt werden, daß ein Streckverfahren mit heiper Rolle angewendet wird.
Das unverstreckte Garn braucht nicht unbedingt Kreisquerschnitt zu haben, sondern es kann auch einen anderen
Querschnitt haben, wie Dreieckquerschnitt, Viereckquerschnitt,
Pünfeckquerschnitt oder einen hohlen Querschnitt, wie Ringquerschnitt,oder einen kreisförmigen hohlen Querschnitt.
Demgemäß kanngmäß der Erfindung ein falschdrallgekräuseltes
Polyestergarn niedrigen Drehmoments und mit einem großen Ausmaß verbesserter Färbefähigkeit erhalten werden
durch zweckmäßiges Kombinieren der Doppelbrechung der Polyesterfäden, der Streckbedingungen der Fäden, der Verstrekkung
zum Zeitpunkt des Falschdrallkräuselns, die von der Doppelbrechung abhängig ist, und der Verarbeitungstemperaturen.
Das Kräusel kann bei niedrigen Temperaturen als bei den üblichen Verfahren ausgeführt werden, und die erhaltenen
gekräuselten Garne haben vergleichbare Gesamtkräuselung und gute Farberschöpfung, die selbst bei Änderung der
609826/0826 original inspected
2 1 6 B 9 O 6
Falschdralltemperatur kaum schwankt. Der Vorteil der vorliegenden
Erfindung liegt in der Tatsache, daß gute falschdrallgekäuselte Garne erhalten v/erden können, selbst wenn
die Falschdrallteiriperatyr unterhalb 200° C liegt. Die Erfindung
schafft weiterhin den Vorteil, daß bei dieser Temperatur sich kaum irgendeine Änderung in dem Unterschied
der Farberschöpfung ergibt und daß keine Prüfung notwendig ist, um die Garne in Übereinstimmung mit dem Unterschied
der Farberschöpfung auszusortieren. Das die Falschdralltemperatur auf einem niedrigen Wert gehalten werden kann,
trägt dazu bei, die Drallgeschwindigkeit in beträchtlichem Ausmaß zu erhöhen, was eine große industrielle Bedeutung
hat. Die Länge der Erhitzungseinrichtung der Falschdrallvorrichtung
und die Größe (insbesondere die Höhe) der Maschine sind naütrlich begrenzt, und bei zunehmenden Verarbeitungstemperaturen
muß die Verarbeitungsgeschwindigkeit verringert werden, um die gewünschten Wärmebehandlungswirkungen zu erhalten. Wenn jedoch das Falschdrallen bei
niedrigen Temperaturen ausgeführt werden kann, wie es bei der Erfindung der Fall ist, können die gewünschten Wärmebehandlungswirkungen
innerhalb kürzerer Zeitperioden und demgemäß bei höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten erhalten werden.
Die falschdrallgekräuselten Polyestergarne gemäß der Erfindung haben eine Dichte von 1,3800 = d * 1,3950 (g/cm3),
wobei diese Dichte bei üblichen Garnen, die eine Gesamtkräuselung von nicht weniger als 30 % haben, nicht vorhanden
sein kann, und diese Dichte trägt zu der bemerkenswerten Verbesserung der Färbeeigenschaften bei.
Die modifizierten falschdrallgekräuselten Polyestergarne, die dadurch erhalten werden, daß die vorgenannten
falschdrallgekräuselten Polyestergarne einer zweiten Wärmefixierung unterworfen werden, haben ein Drehmoment von nicht
mehr als 26 Drehungen je 25 cm (T/25 cm).
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609826/0826
Das Drehmoment und die Dichte werden wie folgt bestimmt
D Drehmoment
Eine Probe von falschdrallgekäuseltem Garn wird so angeordnet,
daß die beiden Enden sich in einem Abstand von etwa 1 m befinden, wonach eine Last von etwa 1 mg/de an
denidttleren Teil des Garnes angelegt wird. Das Garn wird
■an der Lastangriffsstelle gebogen. Das Garn ist an einer STelle befestigt, an der die Drehung, die als Ergebnis der
Biegung erzeugt ist, maximal ist. Das Drehmoment wird durch .die Anzahl von Drehungen je 25 cm in dem Garn vor dem Aufdrehen
ausgedrückt. Ein gekräuseltes Garn mit einer größeren Anzahl von Drehungen hat ein größeres Drehmoment. Die Drehmomentwerte
in der vorliegenden Beschreibung sind die Durchschnittswerte von Messungen an 20 Stellen.
E Dichte
Die Probe wird in ein Dichtegradientenrohr aus n-Heptankohlenstofftetrachlorid
(25°) angeordnet unter Verwendung eines Schwimmers oder eines Auftriebs (Genauigkeit
12*10 g/cm ). Die Vorrichtung ist hergestellt von Shibayama Scientific Instruments Works, Ltd.. Die Dichte
wird nach 118 Stdn. gemessen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Eigenviskosität von 0,65 wurde bei 288° C geschmolzen und durch eine Spinndüse
extrudiert, die 24 Öffnungen mit einem Durchmesser von
jeweils 0,25 mm aufwies. Danach erfolgte ein Aufwickeln in Form unverstreckter Fäden. Die Eigenviskosität der unverstreckten
Fäden betrug 0,63, und sie hatten eine Doppelbrechung von 1050 · io"5e Die Streckbedingungen der unver-
609826/0826 or,g,nm —cted
streckten Fädena die Eigenschaften der verstreckten Fäden
und die Bedingungen, unter denen die verstreckten Fäden falschdrallgekräuselt wurden unter Verwendung einer
Falschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. 4,sind in der Tabelle I
dargestellt.
6098 26/0826
- 23"
Tabelle I
Tabelle I
Probe
Streckbedingungen
Heizeinrichtung Temperatur (0C) Streckverhältnis
Streckgeschwindigkeit(m/min)
warmes Wasser
95
1.80
600
heiße Rolle
1000
heiße Rolle
85
2,73
1000
warmes Wasser
95
1,80
600
ro Physikalische σ> Eigenschaften des verstreckten
Garnes
Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (Δη)
Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (%) Dichte (g/cm-5)
944/24.
0.04-5
.3.2
135 1.350
78.3/24 0,138
1.365
76.4/24
0,133
45
83.9/24 .0.045
135 Io350
Palschdrallkräuselbe- dingungen
Anzahl der Falscharlftu'Rie'rP
Zug (%)
Verarbeit.geschwindigk.(m/min)
Dralispannung bei 1900C (g/de)
3380 21 100 0.108
3380 1
100 0.110
3380 _2
100 0.089
3380 14 100 O0O72
- 2k -
Es wurden 10 Spindeln für das Kräuseln der verstreckten Fäden verwendet. D-e Temperaturen wurden von Spindel zu
Spindel um maximal +40C geändert, auf der Basis der
Standardspindel. Auf diese Weise wurden 10 falschdrallgekräuselte
Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung TC dieser gekräuselten Garne und ihre Färbeeigenschaften sind in der
Tabelle II dargestellt. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung, selbst, wenn ungleichmäßige Temperaturen
an den Spindeln vorhanden sind, keine ungleichmäßige Kräuselung der Garne auftritt, und daß der Farberschöpfungsunterschied,
d.h. der Unterschied zwischen maximaler Farberschöpfung und minimaler Farberschöpfung klein
ist, bei denen die Geaamtkrauselung groß ist.
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Verarbeit.
Temperatur °
CO CD CO 00
ro
CD
O CO
ro
co
rs
Gesamtkräusel | -25 - | Färbeeigenschaften | tarue- unterschied ( AD) |
Dichte der | |
Standard spindel (TCs) |
Tabelle II | btandard.- ha-n^o- spindel (Ds) |
< 0.4 | Standardspindel (g/cm^) |
|
582 3 | ,ungsprozentsatz | 35:2 | < 0,4 | 1.387S | |
"D γ% <"\ V\ £^ | ■ 32.6 | Kräusel unterschied ( δΤΟ |
37.8 | < 0.4 | 1,3874 |
ITX UDc A |
^r 5^0 | 37.^ | Ξ 0^ | 1.3876 | |
B | 58.5 | < 5.0 | 35.7 | <r 0,2 | 1.3875 |
σ | • 45.Ι | < 5,0 | 35.5 | < 0.2 | 1.5899 |
D | 38.4 | Ξ 5.0 | 37.9 | < 0.2 | 1.3897 |
A | 59.0 | < 4.0 | 37.^ | i"0·2 | •1.3895 |
Ό | 45.6 | < 4.0 | 35.3 | <: 0.2 | I.3393 |
C | 45,8 | < 4.0 | 35.3 | <c 0.2 | I.3920 |
D | 40.7 | Ξ 4»° | 37.9 | <r 0,2 | 1,3919 |
A | 41,S | <■ 2.0 | 37.6 | S °"2 | 1.3921 |
B | 45-9 | <c 4.0 | 35.8 | < 0,3 | 1.3921 |
C | 45.1 | -r 4.0 | 35o2 | <c 0,8 | I.3945 |
D | < 2.0 | 57o6 | <· 0.3 | I.5943 | |
A | 45,0 | < 2.0 | 57.^ | <_ 0,8 . | 1.3944 |
B | 45.7 | ■ < 2.0 | 5^.6 | < 1,5 | 1.3942 |
C | 42.6 | < 2.0 | 54.6 | <c 1.5 | 1.5965 |
D | 44.3 | < 2,0 | 57.0 | < 1.5 | 1.5965 |
A | ! 44,6 | < 3.0 | 36.9 | ^1.5 | 1.5964 |
B | 43.0 | < 2,0 | 34.9 | 1.5965 | |
C | ^ 2.0 | ||||
D | < 3.0 | ||||
-ο
ΓΠ:
■J3 CD
_ 26 - 2165906
Die Bedingungen für das Verstrecken von unverstreckten
Fäden, die im Beispiel 1 erhalten wurden, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Fäden und die Falschdrallkräuselbedingungen
der verstreckten Fäden unter Verwendungen einer Falschdrallkräuselvorrichtung gemäß Fig. 4 sind in
der Tabelle III angegeben.
der Tabelle III angegeben.
ORIGINAL INSPECTED
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" 27"
Tabelleiii
Tabelleiii
Streckbedingungen
Probe
Heizeinrichtung
Temperatur (0C) Streckverhältnis Streckgeschwindigkeit(m/min)
warmes Wasser
2.10 600
heiße Rolle 85
2.54 1000
-3
heiße Rolle
85
1000
warmes Wasser 95
2.10 600
^Physikalische
^Eigenschaften verstreck-Garnes
Fälschdrallkräuselbe- dingungen
Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (,Δη)
Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (%) Dichte (g/cmO
Anzahl der
Zug (%)
Verarbeit.geschwindigk.(m/min)
Drallspannung bei 1900C (g/de)
0.078
3.4
92
3380 16 100 0.110
82.7/24 0.115
1.362
3380 6
100_ Oo 102
79ο6/24
0.115
60 1.362
3380 2
100 0.087
85.8/24 0.078
92
1.354
33S0 10 100 0.093
CD CT)
Für das Kräuseln verstreckter Garne wurden 10 Spindeln verwendet, und die Temperaturen wurden von Spindel zu
Spindel um maximal + k° C geändert, basierend auf der
Standardspindel. Es wurden 10 falschdrallgekäuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung und die Färbecharakteristiken
sind in Tabelle IV angegeben. Aus den in der Tabelle angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung,
selbst bei ungleichmäßigen Temperaturen an den Spindeln, ung-leichmäßige Kräuselung der Garne nicht auftritt und daß
der Unterschied in der Farberschöpfung bei Temperaturen noch klein ist, bei denen die Gesamtkräuselung der Garne .
" groß ist.
6 09826/0826
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2168906
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ORIGINAL INSPECTED
Die Bedingungen zum Verstrecken des unverstreckten Garnes, das bei Beispiel 1 erhalten ist, die Eigenschaften
der verstreckten Garne und die Bedingungen für das Falschdrallkräuseln
der verstreckten Garne unter Verwendung einer Palschdrallkräuselvorrichtung gemäß Fig. h sind in der
Tabelle V angegeben.
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-31 Tabellev
Probe
Streckbedingungen
Heizeinrichtung Temperatur (.C) Streckverhältnis
Streckgeschwindigkeit(m/min)
Physikalische Eigenschaften des verstreckten Garnes
Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (^n)
Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung {%)'
Dichte (g/cm5)
warmes Wasser
95,
600
heiße Rolle
2.73 1000
heiße Rolle
85
2.75 1000
105/24
0.045
5.2
135
1.550
85.8/24 .0.138
45
1.565
1.565
73-6/24
0.158
3.8
4-5
lo,565
warmes Wasser
95
1.80 600
81.9/24 0„ 3.2
1.350
Falschdrallkräuselbe-
dingungen
Anzahl der
Zug {%)
Verarbeit.geschwindigk.(m/min)
Drallspannung bei 190°C (g/de)
3380
100
0.25
3380 10
100 Ο« 55
100 Ο« 55
3380 -6 100 0.04
5380
100
CD O CD
Es wurden 10 Spindeln für das Kräuseln der verstreckten Garne verwendet. Die Temperaturen wurden von Spindel zu
Spindel um maximal + l\ C geändert, basierend auf der
Standardspindel. Demgemäß wurden IO falschdrallgekäuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung und die Färbeeigenschaften
dieser gekräuselten Garne sind in Tabelle VI angegeben. Aus Tabelle VI ist ersichtlich, daß bei den
Proben M und 0 nichtaufgedrehte Garne und zusammengeschmolzene Garne auftragen und daß es unmöglich war, gekräuselte
Garne mit praktischem Wert zu erhalten, und daß bei den Proben I und K, bei denen die Drehspannung groß war, die
Kräuseleigenschaften der Garne schlecht sind, wobei andererseits ein beträchtlich großer Unterschied der Farberschöpfung
bei Verarbeitungstemperaturen vorhanden ist, bei denen die Gesamtkräuselung verhältnismäßig groß ist, wordurch wiederum
die Tendenz ungleichmäßigen Färbens an den Spindeln hervorgerufen wird. -
60 9 826/082 6
- 33 "
Tabelle Vl
Tabelle Vl
Serttur Standard- Kräusel-
Standard- Färbe- 5J^. .
Temperatur . Spij?dei unterschied spindel unterschied Standardspmdel
Z_Zl Probe (TGs) ( δΤΟ (Ds) · ( δΡ) (g/cm3)
I 23-5 < 5.0 4-3-6
< 0.5 1.7>372
K 14.3 <
5.0 4So7 ^0.5 I.3374
N (Auftreten von nichtaufgedrehten Garnen)
0 (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbunden Garnen)
1 . 28,7 <; 3.0 45.1 <0.3 1.3920
-,O0 K 20o2 <: 3.O 46.8 <
0„3 1.3918
J Vi (Auftreten von nichtaufgedrehten uärnen
o 0 (Auftreten von nichtaufgedr.und Schmelzverbund.Garnen)
I 33 = 4 < 2.0 44.2 < 1.5 1.3963
k> Pin Κ' OR. *>
< 2oO 45.6 <
1.5 1.3964
OT , Π (Auftreten von nichtaufgedr:una jschmelzverbuna.warnen) ,
"^ , C (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbund.Garnen) ^3
1^ ix»
S 1 3I.6 Ξ 2.0 41.6 <r 2.5 1.3993 %
cd Ppn K 34.6 <
2.0 42.1 < 2.5 I.399O
^^^ ΓΊ (Auftreten von nichtaufgedr.und schmelzverbund..Qarneri) v
0 (Auftreten von nicht-aufgedr. u.schmelzverbund.Garnen)
1 27.5 < 5.0 37.8 < R.O 1.4009
K PQ-fi. <
5.0 38.2 < 5.0 . l„^p
ja (Auftreten von nichtaui'geur.una schuie-jLZveruuna.üarnen)
0 (Auftreten von nichtaufgedr .und schmelzverbund. Garnen)
m σ
cn co
CD
CD
Vergleichsbeispiel
2
Die Bedingungen für das Verstrecken der unverstreckten Garne, die bei Beispiel 1 erhalten wurden, die
Kingenschaften der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen zum Drallkräuseln der verstreckten Garne
unter Verwendung einer Falschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. k sind in Tabelle VII dargestellt.
609826/0 826
- 35-Tabelle VII
Probe
Streckbedingungen
Heizeinrichtung Temperatur (0G)
Streckverhältnis Streckgeschwindigkeit(m/min) heiße
warmes Wasser Rolle
warmes Wasser Rolle
: 82
1.4-0 3.04-
1000
heiße Rolle
82
3.04-1000
warmes Wasser
95
1.4-0 200
CO OO tSJ
Physikalische Eigenschaften des verstreckten Garnes
Palschdrailkräuselbe- dingungen
Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung (^Δη)
Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung {%)
Dichte (g/cm5)
Anzahl der FalscnSrln'Hn'ie'rP
Zug (55)
Verarbeit.geschwindigk.(m/min) Drallspannung bei 1900C (g/de)
101/24-0.021
3380
30
100
0.084-
30
100
0.084-
81.1/24-
Oo 168
5.1
28
1.380
28
1.380
3380
4-
100
0.385
ο 0/24-
Oe, 168
1.380
3380
-4-100
0.100
-4-100
0.100
89.7/24-
0.021
3.0
160
1.34-8
3380
15
100
0.036
CD CD CD
216R906
Es wurden 10 Spindeln zum Kräuseln der verstreckten Garne verwendet und die Behandlungstemperaturen wurden
von Spindelizu Spindel um maximal + '4 C geändert, basierend
auf der Standardspindel. Auf diese Weise wurden 10 falschdrallgekräuselte Garne erhalten. Die Gesamtkräuselung
und die Färbungseigenschaften sind in Tabelle VIII angegebeten. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei den
Beispielen J und P, bei denen die Doppelbrechung des verstreckten Garnes niedrig war, keine nicht, aufgedrehten Garne
und keine schmelzverbundenen Garne auftreten und daß die Färbung ungleichmäßig war, wodurch es unmöglich war, gekräuselte
Garne mit praktischem Wert zu erhalten.
BAD ORIGINAL
6 0 9-8 2 6:/0 8:2 6 ;.;
2 Ω
CO tJ m O
m ο
37 _
Gesamtkräüselungsprozentsatz Färbeeigenschaften Standard- Kräusel- Standard- Färbe-
ard- Krlusel- Standard- Färbe- fnfard pindel
spindel unterschied spindel unterschied - ^
Cs)( ΔΤ0) (Ds) ■ ( &D) (s/cmQ
p
Probe (TCs) ( ΔΤ0) (Ds) ■ ( &D)
Probe (TCs) ( ΔΤ0) (Ds) ■ ( &D)
J (Auftreten von nichtaufgedrehten Garnen und schmelzverbundenen Garnen)
L 14·7 <
8 45 = 2 <
O. S 1.3373
( ' N 21o3 <8 43.6 <
0.5 1.3872
IJ (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)
J . . (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)
L 21.^t- < 8 46.4
<r O. A, ι.ίιΜ1υ·
N f 28=6 <_5 44.0 ^ 0.3 1°3921
(J> x" (Auftr. v.nichtaufgedr .Garnen u. schmelzverb.Garnen)
° J (Auftr^v.nichtaufgedr.Garnen u. schmelzverb.Garnen)
S PlO L V 52.6 ' <
3 ^".3 <
1.5 1-396Γ
Nj . K ·., t 36«4 <5 42.2 <L5 1
σ> P " (Auftr.ν.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)
° J (Auftr.v.nichtaufeedr. Garnen u. schmelzverb .Garnen)... o
OO "T* "7 ir Ί ~7 /|"1Γ" ^Γ" "1
SJ 220 κ 42°7 · <3 . 39 = 5 _i 215 __ 1.3991
P (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)
J (Auftr .v.nichtaijf f?edr.Garnen u-schme] 7.verb.Garnen)
L 31.8 < 5 37„5 < 5„0 l„4006
N . ^4.9 <
5 _ 35.9 _r 5:0 1.4005
P (Auftr.v.nichtaufgedr.Garnen u.schmelzverb.Garnen)
Ol
cn CD
Bei den Beispielen L und N, bei denen die Doppelbrechung des verstreckten Garnes groß ist wie bei üblichen
verstreckten Garnen, die im Handel verfügbar sind, hatten die Garne eine gute Gesamtkräuselung bei den Beharidlungstemperaturen
oberhalb 210 C. Jedoch wird in diesem Temperaturbereich der Unterschied in der Farberschöpfung
maximal und unter den Spindeln besteht das Bestrebenides Auftretens ungleichmäßigen Färbens.
Polyäthylenterephthalatspäne mit einer Eigenviskosität
von 0,65 wurden bei 288°Cgeschmolzen, durch eine Spinndüse extrudiert, die 30 Öffnungen eines Durchmessers von je-
* weils 0,25 hatte, und als unverstreckte Garne aufgewickelt.
Die unverstreckten Garne hatten eine Eigenviskosität von 0,62 und eine Doppelbrechung von 56O χ 10 . Die Bedingungen zum
Verstrecken dieser unverstreckten Garne, die Eigenschaften der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen zum
Falschdrallkräuseln der verstreckten Garne unter Verwendung einer Falschdrallkräuselmaschine gemäß Fig. 4, bei der
zweite Wärmebehandlngseinrichtungen an den Stellen 7j 7'
und 8 angeordnet sind, sind in Tabelle IX dargestellt.
Es wurden 10 Spindeln zum Kräuseln der verstreckten Garne verwendet, und die Bearbeitungstemperaturen wurden
von Spindel zu Spindel um maximal + 4 C geändert, basierend
k auf der STandardspindel. Die Gesamtkrauselung, die Färbungseigenschaften und die Drehmomente der gekräuselten Garne
sind in Tabelle X dargestellt. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung, selbst' bei ungleichmäßigen
Temperaturen an den verschiedenen Spindeln die gekräuselten Garne nur sehr kleine Ungleichmäßigkeiten
in der Kräuselung, kleine Färbungsunterschiede und ein Drehmoment bei den Temperaturen haben, bei denen die Gesamtkräuselung
sehr groß ist.
BAD ORIGINAL
609826/0826
Streckbe dingungen |
-39- TabellelX |
Erobe: ,: :· : \ | Q ' ' | 168.0/30 0..Ö68 ' |
• | R | S | T | 906 | |
ι | Physikalische ..' cn Eigenschaften !■ 0 des verstreck- , 10 ten Garnes |
Heizeinrichtung,' : ., . warmes Wasser Temperatur (0C) ;; · .. ' · ■ .. ^8 , Streckverhältnis, ' . ,: .' 2o40 Streckgeschwindigkeit(m/min) , : |
2750 , 12 |
heiße Rolle 87 2.60 800 |
heiße Holle,, ,85 800 |
warmes V/asser 85 800 , |
||||
1^ Falsch drall- |
Deniergröße,■.(de/Faden) ■ Doppelbrechung (An) ■' , ■ Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (,%). ".' ' ■ , - Dichte (g/cm·5) . ['. |
-17 | 1620/30 0.085 3-7 80 1.358 |
157.5/30 0.106 3.8 65 ; 1.360 |
15^.5/30 .. 1.362 :* |
|||||
gungen ^η^." teil |
(Drehung/m) ,· ■: ■ Änz.der Flaschdreh. ,, Drallsp.ann.bei l^O^^g/de) |
2750 8 0.090 |
2750 5 0.099 |
2750 0 = 102 |
||||||
.... ■;: | ,Behandlungstemp. ('. C) | -17 230 |
230^ | -17 23Ο |
||||||
Verarbeitungsgeschwindigkeitim/min) | I2V | ' iaV .. | ||||||||
Verarbeit.
Temperatur
(0C)
Temperatur
(0C)
Gesamtkrauselungsprozentsatz Standard- Krausel-
Probe
spindel
(TCs)
(TCs)
unterschied (
Färbeeigenschaften " Standard- Färbespindel unterschied
(Ds) ( AD)
Dreh- Dichte der moment Standardan Stan- spindel dardspindel (g/cm·5)
(Dreh./25cm)
OD
O
CD
OO
O
CD
OO
170
190
210
220
-Q
"R
8
"R
8
■Ή
Q
R
R
τ
Q
Q
R
S
T
S
T
R
S
T
S
T
12.7
11.0
11.0
14.4
14.9
14.5
14.5
12.7
13.0
13.0
13o°4
14.3
14.3
9.6
10.5
10.5
■12 Il
< 1
< 1
< 1
< 1
< 1
< 1
<r 2 <- 2
< 2
< 2
< 4 ^ 4 <r 4 <r 4
36o6
37.3
3·3ο2
38.5.
37.3
3·3ο2
38.5.
< 0« | ,2 |
<■ Oo | .2 |
< Oo | 2 |
Ξ ο= | 2 |
<c 0. | 2 |
< 0. | 2 |
<: Oo | 2 |
2 | |
< Oo | 7 |
< 0. | 7 |
^ 0. | 7 |
< o. | 7 |
< 1. | |
< 1. | 5 |
< 1. | 5 |
^r 1. | 5 |
11 14 15 17
14 16 16 20
13 15 17 22
10 12
15 20
1. | 3S59 |
1. | 3860 |
1. | 3358 |
1. | 5862 |
Io | 3912 |
1. | 5914 |
1. | 5910 |
1- | 5911 „ |
Io | 5954^ |
1. | 3960 |
Io | 3957 |
Io | 5962 |
Io | ^988 |
Io | 5991 |
1. | 5989 |
1,3938
r-o
CD
cn co
CD CD
Die Bedingungen beim Verstrecken der unverstreckten Garne, die-bei Beispiel 3 erhalten wurden, die Eigenschafte
der erhaltenen verstreckten Garne und die Bedingungen beim Palschdrallkräuseln der verstreckten Garne unter Verwendunreiner
Falschdrallkräuselmaschine gemäß Tabelle k (Pig. ^)5
bei der zweite Wärmebehandlungseinrichtungen bei 7> 7' und 8 angeordnet sind, sind in Tabelle XI angegeben.
609826/0826
- 242 -
Probe
CD O CO OO
O OO N) CO
Streckbedingungen
Heizeinrichtung Temperatur (0C)
Streckverhältnis Streckgeschwindigkeit(m/min)
Physikalische Eigenschaften des verstreckten Garnes
Deniergröße (de/Faden) Doppelbrechung Can)
Zähigkeit beim Bruch (g/de) Bruchdehnung (,%)'
Dichte
(Drehung/m)
Zug (%)
Falsch- Anz.der Flaschdreh.
drall-Falschteil
drall-
kraus el- w«„m{a
gungen lungs_ Behandlungstemp.(0C)
teil
heiße Rolle
81
81
3.70
800
800
156οO/JO
0„162
0„162
28
1.373
1.373
Verarbeitungsgeschwindigkeit(m/min) 2750
.4
.0^368.
.4
.0^368.
-17
_23O_ _
_23O_ _
124
heiße Rolle 81
3.70 800
144.2/30
0.162
5.4
1 = 378
2750
-4
0,101
-17 230
124
Es wurden 10 Spindeln für das Wärmekräuseln der verstreckten Garne verwendet und die Verarbeitungstemperature
wurden von Spindel zu Spindel um maximal + 4°C geändert,
basierend auf der Standardspindel. Es wurden auf diese Weise 10 falschdrallgekräuselte Garne erhalten. Die Gesamt
krause lung, die Färbungseigenschaften und die Drehmomente der gekräuselten Garne sind in Tabelle XII angegeben.
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß bei den Beispielen U und V, bei denen die Doppelbrechung der verstreckten
.Garne groß ist wie bei im Handel verfügbaren üblichen verstreckten Polyestergarnen, das Drehmoment
bei den£ Temperaturen (oberhalb 2100C) groß wird, bei
denen die Garne gute Gesamtkräuselung haben. Beim Stricken oder Wirken der gekräuselten Garne trat oftmals Verknäulen
od. dgl. auf. Weiterhin ist der Unterschied der Farberschöpfung groß und es tritt ungleichmäßiges
Färben von Spindel zu Spindel auf.
609826/082 6
CO CD CO OO NJ
Probe | Tabelle XII | <^ 2 < 2 < Ix. ^-* ZL |
Färbeeigenschaften Standard- Färbe spindel unterschied (Ds) ( aD) . |
< 0o7 < ο ο 7 < 1.5 < 1.5 |
Dreh- mom.an Stand, spindel |
Dichte der Standardspin del (e/ Λ |
|
Verarbeit. Temperatur (0C) |
Gesamtkräuselungsprozentsatζ Standard- Kräusel spindel unterschied Uos; ( Δτθ |
(Dreh./25cm) | (.£/ cm ; | ||||
U V U V |
43.5 42 ο 6 41.9 41.5 |
25 27 27 30 |
1=3972 1.3963 1.3996 1.4001 |
||||
210 . 220 |
14^4 12.9 15.9 |
||||||
Claims (2)
1. Falschdrallgekräuseltes Polyestergarn, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte (d) von 1,3800 = d =" 1,3950
(g/cm ) und einen Gesamtkräuselprozentsatz (TC) von
TC = 305? hat.
2. Modifiziertes falschdrallgekräuseltes Polyestergarn, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte (d) von 1,3800
= d = 1,3950 (g/cm ), einen Gesamtkräuselungsprozentsatz (TC) von TC = 205? und ein Drehmoment (Tq) von TO = 26
Drehungen je 25 cm hat.
60982 (5/0826
Le
r.trft
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