DE2631519A1

DE2631519A1 - Verfahren zum zurichten von insbesondere stapelmischfasergarn aus mindestens 30 % polyaethylenterephthalat auf kettfasergarn

Info

Publication number: DE2631519A1
Application number: DE19762631519
Authority: DE
Inventors: Nicolaas Jacobus Faasen; Hendrik Van Lingen; Hendrik Johannes Selling
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-02-03
Also published as: FR2318250A1; FR2318250B1; BE844155A; NL7508486A; GB1558992A; JPS5246194A; IT1063149B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zurichten von Mischfasergarnen aus mindestens 30% Polyaethylenterephtalat-Fasern insbesondere für die Herstellung eines als Kettgarn dieser Zusammensetzung geeigneten Garnmateriales.

Zur Herstellung von Kettgarn in der Weberei geht man gewöhnlich derart vor, daß das Garn mit einem Haftmittel, meist auf Basis von Stärke, Polyvinylalcohol oder Carboxymethylcellulose vorbehandeYiiTJiese Zurichtungsstoffe müssen jedoch aus dem Gewebe durch z.B. enzymatische Zersetzung oder durch Auswaschen entfernt werden, und das bedeutet in wesentlichem Maße die Beteiligung an der Wasserverschmutzung durch die Textilindustrie. Ferner ist für das Trocknen des Garnes nach einer solchen Schlichtungsbehandlung des Gewebes nach dem Auswaschen

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Staub und Flocken, die jeweils im Laufe der Behandlung des unzugerichteten wie des zugerichteten Garnmateriales entstehen, bedeuten ein weiteres Problem. Staub- und Flockenansammlungen wirken sich trotz der in der Regel vorhandenen Absaugvorrichtungen, vor allem allein in den Wasch- und Scheranlagen erheblich störend aus, ganz abgesehen von ihrer gesundheitsschädlichen Wirkung durch Einatmung des in der Arbeitsluft auftretenden Staubes, die zu Atembeschwerden und anderen Beeinträchtigungen der Bedienungskräfte (Byssinosis) führen kann.

Schließlich ist die Flocken- und Staubentwicklung auch in der Verarbeitungsaniage sehr nachteilig, wobei außer Faserstaub nicht unwesentlich auch Stärkepartikelchen beitragen können. Mit Hilfe von Absaugvorrichtungen läßt sich diesem Nachteil zwar in gewissem Maße steuern, sodaß der Staubanteil unter einer erforderlichen Grenze im Weberzeugnis bleibt und den Ansprüchen an nicht gesundheitsschädlxchen Betriebsbedingungen in den Räumen der Weberei entsprochen ist. Das verlangt jedoch Absaugvorrichtungen mit einem erforderlichen Energieaufwand, der den der vorhandenen Erzeugungseinrichtungen übersteigt.

Der Erfindung liegt demgemäß vor allem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Herstellung von insbesondere Stapelfasergarn zur Verfügung zu stellen, ä^& sich zur Verarbeitung als Kettengarn eignet" wobei die sogenannten Nachteile nicht mehr

oder jedenfalls in wesentlich verringertem Maße auftreten.

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Das Verfahren nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Mischfasergarn für mindestens eine Sekunde einer Tamperatur zwischen 230° und 260° Celsius ausgesetzt wird.

Es wurde gefunden, daß durch eine solche Heißbehandlung der Mischgarne bei einer Temperatur, bei welcher Polyaethylenterephthalat zu erweichen beginnt, ein gegenseitiges Anhaften der Fasern stattfindet, wodurch die Reißfestigkeit des Garnes

erhöht und der Schuppungswert eines solchen Garnes so verringert wird, daß es auch ohne weitere Behandlung mit einem Schlichtemittel als Kettengarn benutzt werden kann.

Darüberhinaus hat sich gezeigt, daß eine Staubbildung bei diesem Vorgehen nur wenige Prozente über der liegt von entsprechenden Garnen, die jedoch nach herkömmlicher Weise zugerichtet sind.

Polyaethylentherephthalatfasern der erfindungsgemäß verwendeten Art können endlose Fasern sein, werden aber vorzugsweise als Stapelfasern verwendet.

Wird die obenerwähnte Hitzebehandlung nicht unnötig fortgesetzt, d.h. nicht ungebührlich langzeitig, so beeinträchtigt

sie nur gering die Reißfestigkeit und Dehnung des Garnes. Bei

Garnen, die auf Ringrahmen gesponnen sind, erweist sich insofern eine nur kleine Minderung von ungefähr 10%;

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wogegen die Garne, die nach der sogen, "open-end" Methode hergestellt sind, die Tendenz zu einer gewissen Festigkeitssteigerung zeigen.

Der Elastizitätsmodul ist, abhängig davon, wie lang die Behandlung dauert, einer Steigerung von 10 bis 50% unterworfen. Bei Geweben aus diesen Garnen konnte kein gegenteiliger Önfluß der Heißbehandlung auf solche Geisse festgestellt werden. In Hinsicht auf die Neigung einer Zusammenlagerung, dem sogen. "Pilling-Effekt",der im Prinzip immer vorhanden ist bei Geweben aus Mischgarnen, konnte jedenfalls eine Verbesserung festge- stellt werden in Bezug auf Gewebegebilde, die hergestellt waren nach Methoden, wie sie in der einschlägigen Industrie üblich sind.

Es wurde also gefunden, daß die Gewebe gefinnischt werden, wie z.B. gebleicht, gefärbt und fettwiderständig in bekannter Weise gemacht werden können ohne spezielle Vorbehandlungen, die den Arbeitsvorgang verlängern könnten.

Bei einer verlängerten Heißbehandlung, z.B. einer Heißbehandlung bei der höchsten erwähnten Temperatur von 260°C über wesentlich mehr als 30 Sekunden, verschlechtern sich die Eigenschaften für die Brauchbarkeit des Garnes so z.B. seine Bruchfestigkeit derart, daß das Garn für verschiedene Anwendungsfälle unbrauchbar wird.

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Offenbar wird nach einer solchen Behandlung die molekulare Orientierung der Fasern von Polyäthylenterephthalat aufgehoben und die Anhaftung zwischen den Fasern wird so innig, daß das Garn fest und brüchig wird. In Hinsicht darauf wird das Garn vorzugsweise der Heißbehandlung nicht länger als 30 Sekunden ausgesetzt.

Zweckmäßigerweise wird während der Heizbehandlung das Garn nicht einer größeren Spannung ausgesetzt als ungefähr 8% seiner Reißfestigkeit, da im Falle einer größeren Beanspruchung die Fasern übereinandergleiten könnten als ein Ergebnis der Erwichung der thermoplastischen Fasern und infolgedessen dünne Abschnitte oder Risse im Garn auftreten könnten» Vorzugsweise wird das Garn einer Spannung ausgesetzt, die nicht größer ist, als man damit gerade das Kräuseln des Garnes vermeidet.

Die Erfindung bezieht sich auf das Garn, wie man es gemäß der Behandlungsweise nach der Erfindung erhalten kann und das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Kettfaden verwebt werden kann, ohne daß man es einer besonderen Vorrichtung oder Nachbehandlung der Schlichtung unterwirft.

Zwecks Erläuterung wird anhand der folgenden Beschreibung einer schematisch ausgeführten Darstellung einer Anlage zur praktischen Anwendung das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen beschrieben.

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Mischgarne werden von einer Garnzuführung z.B. von Bobinen oder konischen Spulen über eine Garnbremse 2 und einen Rauhungskamm 3 zu einem Erhitzungsofen 4 geleitet, in welchem das Garn einer Hitzebehandlung in einem geschlossenen Beheizungsumwälzungssystem unterworfen wird, wofür der Beheizungsofen mit einer elektrischen Beheizungsanlage 5 und einem Gebläse 6 ausgestattet ist. In dem Beheizungsofen hält man eine Temperatur von ungefähr 250°C und dadurch wird das Mischgarn auf eine Temperatur im Bereich des beginnenden Schmelzbereiches der Polyesterfasern aufgeheizt.

Hinter dem Ofen befindet sich eine Spannrolle 8, über die das Mischgarn nach dem Verlassen des Ofens über den Rauhkamm 7 und dann über einen Rauhkamm Io schließlich zur einstellbaren Aufwickeleinheit 11 gelangt.

Die Transport- oder Spannrolle 8 wird angetrieben von einer Treibrolle von konstanter Geschwindigkeit, die mit einem Antrieb gekuppelt ist, dessen Laufgeschwindigkeit von der Zeitdauer, die man für die Heißbehandlung des Mischgarnes zu haben wünscht, abhängt ·

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Die Einstellung der Garnbremse 2 ist so, daß während .des Beheizungsvorganges die Zugspannung des Mischgarnes nicht größer

ist als 8% der Reißfestigkeit des Garnes.

Mit einer Vorrichtung dieser beschriebenen Art unter Bezugnahme auf die unten angegebenen Beispiele, wurden folgende. Ergebnisse erzielt:

Beispiel 1

Ein normal gesponnenes Garn von 30 tex, bestehend aus 65% Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle wurde durch die Anlage geleitet und zwar jederzeit mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit, so daß die Heißbehandlung jedes Mal eine unterschiedliche Zeitdauer betrug. Die Temperatur wurde in jedem Fall eingestellt auf 250°C. Von den so behandelten Garnen wurde der Verschleißwiderstand festgestellt, der Abschuppungswert und der Elastizitätsmodul.

In diesem Verfahren wird unter Verschleißwiderstand die Anzahl von Drehungen verstanden bis ein Bruch stattfindet im Garn, das man kreuzweise über eine Verschleißvorrichtung befestigt wobei das Garn nach oben und unten gedreht wird gegen Stahlstifte und gegen sich selbst.

. ./8 " 609885/0 82 0

Das ist eine Standardmethode für Verschleißprüfung wie sie in der Weberei z.Zt. gängig ist. (Siehe Ir. K. van Harten und

Ir. N.J. Faasen - Transactions of the General Textile Institute 57 (1966) T 273).

Unter der Abriebzahl wird die Summe der Spannungsspitzen verstanden, die auftreten können durch Aufspalten vorverschlissener Lagen von Garn ( 10 Fäden jeweils), daß befestigt wurde

über einen nachgebildeten Weberlcamm.

Für Mischgarne (üblicherweise entsprechend zugerichtet) muß diese Zahl nicht mehr betragen als 800 bis 1,600 Gramm; sehr

gut zugerichtet ist 400 br§*500 Gramm oder geringer und z.B. 4,000 bis 5,000 Gramm ist schlecht und unverwebbar (siehe Ing. J. D. Feikema und Ir.N.J. Faasen - de Tex 2S (l97O), No. 4, Seite 293, Bild 5).

Die im Beispiel 1 erhaltenen Resultate sind zu ersehen aus

der Tabelle A und beim Vergleich mit unbehandelten Mischgarnen,

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Tabelle A

CD CD CX) OO

σ oo ro ο

Behandlung von normal versponnenem Mischgarn bei 25O°C, Polyaethylenterephtalat /Baumwolle 65/35, 30 tex (Ne ₁20).

Kontaktzeit in Sekunden	Elastizitäts -	. Verschleißfestigkeitszahl bei Drehungen	25,000	Abschuppungs
35	25	X	Il	1600²)
19	24	X	Il	1500 '
10	20	X	9,800 1,025 ¹^	2730
5 2	19 19	X	345 ²⁾	17ΟΟ²} 490^x;
1	18		202	690¹)
0.5	17		165	183Ο²)
0.25	17

χ = extrem hoch

1) günstiger Wert

2) für die Praxis noch tragbarer Wert unbehandeltes normal versponnenes Mischgarn

17

(nicht zu bestimmen,

ohne zurichten
unverwebbar.

Beispiel II

Ein Garn von 30 tex, nach der „Offenend"-methode gesponnen und aus 65% Polyaethylentereptitalat sowie 35% Baumwolle wurde bei jeweils verschiedenen Geschwindigkeiten durch die Anlage geführt, so daß die Heißbehandlung jedesmal unterschiedlich lang dauerte. Die Temperatur selbst war in allen Fällen auf 25O°C eingeregelt. Von diesem so behandelten und ebenso von

den nicht so behandelten Garnen wurde die Verschleißfähigkeit, der Abschuppungswert und der Elastizitätsmodul ermittelt.

Die entsprechenden Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle B.

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Tabelle B.

Behandlung eines nach der „Offenend'^methode bei 250 C Polyaethylen terephtalat /Baumwolle 65/35, tex (Ne _χ2ο)

Kontaktzeit in Sekunden

cn ο <x> oo

ο oo ro σ

10

15

20

35	23
19	23
10	23
5	21
2	21
1	21
0,5	18
χ extrem hoch
l) günstiger Wert
2) noch brauchbarer Wert
ο niedrig

Elastizität?- Verschleißbeständigkeit modul Zahl in Drehungen

χ 25,000 X "

j X 13,000

X 10,000 χ 3,400

1) 725

2) 380

ABschuppungswert

nicht bestimmt

61

111 113

548 2148

Unbehandelte Mistngarne, nach der „o££enend^M-methode versponnen

11.5 360

ohne Zurichtung nicht verwebbar.

K) CD Ca?

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zurichten von insbesondere Stapelmischfasergarn aus mindestens 30% aus Polyäthylenterephthalatfasern

auf Kettgarn, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn über mindestens eine Sekunde einer Temperatur zwischen 230⁰C aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1_p dadurch gekenn-' zeichnet _s daß man das Garn der genannten Temperatur höchstens 30 Sekunden aussetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Zugspannung im Garn während der Heißbehandlung auf weniger als 8% der Zugfestigkeit hält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Garn praktisch spannungsfrei ist.

5. Garn, hergestellt nach Ansprüchen 1-4_P gekennzeichnet durch einen Verschleißwert über 350 und einen definierten Abschuppungswert von weniger als 2000.

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