DE3715971C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines synthetischen Multifilamentgarns aus einheitlichem
Rohstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die
Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines derartigen
Multifilmamentgarns. Ein gattungsgemäßes Verfahren
ist aus der EP 22 065 A1 bekannt.
Die Falschdralltexturierung hat sich als das kostengünstigste
Bauschverfahren für endlose Multifilamentgarne
mit einem Gesamttiter von weniger als 200 dtex erwiesen.
Mit diesem Verfahren ist es allerdings bisher nicht möglich,
ein flusenfreies drallfreies Garn herzustellen,
das mehr als ca. 100 Einzelkapillaren enthält. Das feinste,
nach dem Falschdrallverfahren bisher kommerziell hergestellte
Multifilmamentgarn aus Polyethylenterephthalat
(PET) hat den Titer 56 dtex f 100. Multifilamentgarne
höheren Gesamttiters, also beispielsweise 150 dtex f 250,
werden vorzugsweise nach dem Lufttexturierverfahren gebauscht.
Gewebe, Wirk- und Strickwaren, die ausschließlich
aus feinen ungedrehten Multifilamentgarnen mit kleinerem
Einzeltiter als 1 dtex bestehen, haben zu wenig Stand
und sind im Griff zu "lappig". Deshalb wird beispielsweise
in wildlederartigen Geweben die Kette bevorzugt
aus gröberen und nur der Schuß aus feineren Einzelkapillaren
hergestellt. Ähnliches gilt für die Unter- und Oberkette
bei Wirkwaren.
Ferner ist es beispielsweise aus der DE 29 34 762 A1
bekannt, zwei Gruppen von Multifilamentgarnen fest miteinander
zu verdrehen, was in einfacher Weise mit wechselndem
S- und Z-Drall möglich ist. Hierbei bedient man
sich einer Falschdralltexturiermaschine, deren Texturierspannung
beim Verlassen des Drallgebers extrem niedrig
eingestellt wird. Mit diesem Verfahren lassen sich hochgedrehte
Garne herstellen, die 1,15 dtex Einzeltiter
enthalten. Die Garne sind jedoch wegen ihres geringen
Volumens für die vorgesehenen Einsatzgebiete ungeeignet.
Analoges gilt für Fasergarne gemäß der DE 29 49 881 A1,
in der die Verwendung von Fasern mit bis zu 0,5 den
Einzeltiter beschrieben ist.
Weiterhin ist aus der EP 124 869 A1 ein wasserabweisendes
textiles Gewebe hoher Dichte bekannt, bei dem
gemäß einigen Ausführungsbeispielen ein synthetisches
Multifilamentgarn aus zwei Filamentgruppen unterschiedlichen
Einzeltiter verwendet wird, wobei der Einzeltiter
der einen Filamentgruppe extrem fein und der
Einzeltiter der anderen Filamentgruppe wesentlich größer
ist. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein falschdralltexturiertes
Multifilamentgarn. Vielmehr erfolgt
die Vereinigung der feineren und gröberen Filamentgruppen
unter anderem beim Auslösen ihrer unterschiedlichen
Schrümpfe. Dieses Verfahren ist daher aufwendig, und
zwar sowohl in seiner Durchführung wie auch in der Ausrüstung
der aus diesen Garnen hergestellten Gewebe, da
sie nur über eine minimale Schrumpfkraft verfügen.
Es sind bereits zahlreiche Verfahren zum Herstellen
eines synthetischen Multifilamentgarnes aus einheitlichem
Rohstoff, bestehend aus mindestens zwei Filamentgruppen
mit verschiedenem, jedoch in sich im wesentlichen
gleichen Einzeltiter bekannt (vergleiche z. B. DE 23 08 031 A1,
Lenzinger Berichte, Heft 47, 1979, S. 67f, EP 22 065 A1,
Chemiefasern/Textilindustrie, 37/89. Jahrgang,
Februar 1987, S. 107f). Bei diesen Verfahren
werden die beiden Filamentgruppen nach dem Spinnen
im Falschdrallverfahren gemeinsam strecktexturiert.
Die beiden Filamentgruppen werden unterschiedlich so
vororientiert, daß das Verstreckverhältnis der Filamentgruppe
mit gröberem Einzeltiter kleiner ist als das der
Filamentgruppe mit feinerem Einzeltiter. Unter Verstreckverhältnis
ist hierbei dasjenige Verstreckverhältnis
zu verstehen, bei dem eine Strecktexturierung jeder der
einzelnen Filamentgruppen eine Höchstzugkraftdehnung
von 25% ergäbe. Bei diesen Verfahren werden
jedoch Filamentgruppen stark unterschiedlichen Verstreckverhältnissen
vereinigt, mit dem Ziel, durch Unterverstreckung
einer Filamentgruppe beim Strecktexturieren
Schlingen oder abstehende Faserenden zu erzeugen, um dem
Multifilamentgarn Fasergarncharakter zu verleihen.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines
falschdralltexturierten synthetischen, feinkapillarigen
Multifilamentgarns zu beschreiben, das voluminös, da
ungedreht, sowie flusen- und schlingenfrei und dessen
Herstellung kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Randbedingungen für die Einzeltiter gemäß Merkmal
a) sind für sich bereits aus der DE 29 34 762 A1 bzw.
der DE 29 49 881 A1 bekannt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Orientierungsgrad
der beiden Filamentgruppen und das Verstreckverhältnis
beim gemeinsamen Strecktexturieren (Cotexturieren)
so gewählt, daß beim Cotexturieren eine Verstreckung
der beiden Filamentgruppen unter im wesentlichen
gleicher Spannung erfolgt. Hierdurch ist es somit
im Gegensatz zu den bisher bekannten Cotexturierverfahren,
welche die Erzeugung von Schlingen oder abstehenden
Faserenden zum Ziel haben, gelungen, ein
falschdralltexturiertes feinkapillariges, flusen- und
schlingenfreies Multifilamentgarn herzustellen. Darüber
hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren
durch geringe Herstellungskosten aus.
Zum Erspinnen der beiden Filamentgruppen wird entsprechend
dem allgemein üblichen Garnherstellungsprozeß
das Rohstoffgranulat getrocknet, aufgeschmolzen, filtriert
und durch Spinndüsen gepreßt. Die so entstandenen
Multifilamentgarne werden durch einen Luftstrom abgekühlt,
mit einer Spinnpräparation versehen, verwirbelt und
aufgespult.
Die unterschiedliche Vororientierung der beiden Filamentgruppen
kann durch Erspinnen bei verschiedenen Spinnabzugsgeschwindigkeiten
auf verschiedenen Spinnanlagen
erfolgen. In diesem Fall werden die beiden Filamentgruppen
erst bei der Strecktexturierung vereinigt.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
synthetischen Polymere können reine oder modifizierte
Polyester oder Polyamide sein. Die Polyester können durch
Direktveresterung oder Umesterung und nachfolgende Kondensation
hergestellt worden sein. Anstelle von Ethylenglykol
können noch andere Diole, wie 1,3-Propandiol,
1,4-Butandiol, etc. und anstelle der Terephthalsäure
können auch andere Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure,
Adipinsäure, etc. eingesetzt werden. Die Polyamide
können sowohl vom Typ 6 bzw. 6,6 oder deren Copolymere sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt
die unterschiedliche Vororientierung der beiden Filamentgruppen
durch geeignete verfahrenstechnische Maßnahmen an
nebeneinander liegenden Spinnstellen, also mit gleicher
Spinnabzugsgeschwindigkeit, so daß die beiden Filamentgruppen
bereits nach dem Präparieren vereinigt und dann
gemeinsam verwirbelt und aufgespult werden. Die verfahrenstechnischen
Maßnahmen zwecks einer höheren Vororientierung
der gröberen Filamentgruppe können in einer
Profilierung des Querschnitts der Einzelkapillare bestehen.
Eine weitere Möglichkeit ist eine zusätzliche Wärmebehandlung
der betreffenden Filamentgruppe in einem auf 80°C
bis 150°C beheizten Rohr, das im Bereich zwischen Anblasung
und Präparierung angebracht wird, wie z. B. in der EP
00 13 101, Beispiel 5 und 6 sowie Fig. 2 beschrieben.
Bevorzugte Einsatzgebiete des erfindungsgemäßen Multifilamentgarnes
sind wasserabweisende Gewebe, Reinraumkleidung
und die konduktive Komponente bei Sportbekleidung.
Wird beim Strecktexturieren nur ein Heizer erwärmt, so
entstehen hochschrumpfende Multifilamentgarne, die sich
besonders zur Herstellung von feinporigen textilen Flächengebilden
für Regenbekleidung und Reinraumkleidung eignen.
Für den Einsatz in doppelflächigen Artikeln, die aus bekleidungsphysiologischen
Gründen eine konduktive und eine
sorptive Komponente enthalten, ist ein erfindungsgemäß hergestelltes
Garn mit einem Schrumpf <10% bei 130°C geeignet, was man
durch zusätzliches Erwärmen des zweiten Heizers beim Strecktexturieren
erhält.
Anhand der einzigen Figur, die den Zusammenhang zwischen
dem Spinntiter und dem Verstreckverhältnis zeigt, soll nun
die Vorgehensweise bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erläutert werden.
In der Figur ist auf der Abszisse der Einzeltiter des
Spinnfadens (Spinntiter), gemessen in dtex, in logarithmischem
Maßstab aufgetragen. Auf der Ordinate ist das Verstreckverhältnis
des Spinnfadens angegeben, beginnend mit
1 : 1,0 im Ursprung.
Bekanntlich ist ein Maß für den Orientierungsgrad einer
Spinnware das bei der Strecktexturierung angewendete Verstreckverhältnis
VE der Auslaufgeschwindigkeit am Lieferwerk
2 zur Einlaufgeschwindigkeit am Lieferwerk 1 an der
Strecktexturiermaschine. Unter Verstreckverhältnis ist
hierbei dasjenige Verstreckverhältnis zu verstehen, welches
zu einer Höchstzugkraftdehnung des strecktexturierten
Garnes von ca 25% führt.
Die in das Diagramm eingezeichneten Kurven a, b, c stellen
den Zusammenhang zwischen dem Verstreckverhältnis und dem
Spinntiter dar, wobei die Kurve a für ein Spinngarn einer
Spinnabzugsgeschwindigkeit von 4000 m/min mit rundem Querschnitt
der Einzelkapillare, die Kurve b für ein Spinngarn
einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min mit rundem
Querschnitt der Einzelkapillaren und die Kurve c für ein
Spinngarn einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min
mit einem Y-Querschnitt der Einzelkapillaren gilt.
Es ist nicht überraschend, daß sich alle Kurven für konstante
Spinnabzugsgeschwindigkeit im Ursprung dieses
Koordinatensystems ET = 0,1 → 0 und VE 1 : 1,0 treffen.
Überraschend ist jedoch, daß sich die Kurven für konstante
Spinnabzugsgeschwindigkeit als Gerade erweisen. Dadurch
wird die Auswahl geeigneter Filamentgruppen (Spinnfäden)
für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erleichtert.
Wie ohne weiteres ersichtlich, erlaubt das Diagramm bei
Vorgabe der Spinntiter für die beiden Filamentgruppen die
jeweilige Vororientierung der Filamentgruppen so zu wählen,
daß ihre Verstreckverhältnisse die Bedingung VE₂ - VE₁ <
0,1 erfüllen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand von Beispielen
noch genauer erläutert.
Ein Spinnfaden 1 aus PET wird mit einer Förderung von 28 g/
min durch Erspinnen aus 22 runden Bohrungen bei einer
Spinnabzugsgeschwindigkeit von 4000 m/min hergestellt.
Dieser Spinnfaden 1 mit dem Titer 70f22 wird probeweise
einer Strecktexturiermaschine vorgelegt, deren Verstreckverhältnis
auf 1 : 1,28 und deren Bügeleisentemperatur auf
195°C eingestellt sind, und mit 400 m/min Aufspulgeschwindigkeit
strecktexturiert. Bei dem anschließenden Reißversuch
ergeben sich folgende Meßwerte: Feinheitsfestigkeit
36 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 24%.
In analoger Weise wird ein Spinnfaden 2 aus dem gleichen
Rohstoff mit einer Förderung von 20 g/min, einer Anzahl
runder Bohrungen von 88 und einer Spinnabzugsgeschwindigkeit
von 3000 m/min hergestellt. Nach dem Strecktexturieren
des Spinnfadens 2 auf der gleichen Aufspulgeschwindigkeit
wie bei dem Spinnfaden 1, jedoch mit einem Verstreckverhältnis
von 1 : 1,34, ergeben sich folgende Meßwerte:
Feinheitsfestigkeit 37 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 25%.
Das Verstreckverhältnis der beiden Spinnfäden 1 und 2
unterscheidet sich um 5%, die Differenz ist also kleiner
als 0,1.
Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beide
Spinnfäden 1 und 2 (Filamentgruppen) gemeinsam an einer
Texturierstelle unter den Bedingungen des Spinnfadens 1
strecktexturiert. Hierbei entsteht ein schlingen- und
flusenfreies Multifilamentgarn mit folgenden Eigenschaften:
Feinheitsfestigkeit 37 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 22%,
Schrumpf von 41% bei 130°C. Das Multifilamentgarn hat
einen Gesamttiter von 116 dtex und enthält 88 Einzelkapillaren
mit einem Einzeltiter ET₂ von 0,6 dtex und
22 Einzelkapillaren mit einem Einzeltiter ET₁ von 2,5
dtex.
Zur Veranschaulichung sind die Daten der Spinnfäden 1 und
2 als Punkte A und B in dem Diagramm der einzigen Figur
eingetragen. Für alle weiteren Spinnfäden mit rundem Querschnitt,
die auf ähnlichen Anlagen mit 3000 bzw. 4000 m/min
gesponnen werden, kann man aus den Geraden a und b für die
jeweiligen Einzeltiter die Verstreckverhältnisse entnehmen.
Bei diesem Beispiel wird für den Spinnfaden 2 mit feinerem
Einzeltiter Einzelkapillaren von rundem Querschnitt und für
den Spinnfaden 1 mit gröberem Einzeltiter Einzelkapillaren
eines profilierten Querschnitts, beispielsweise in Form
eines Y verwendet. Die Daten für die beiden Spinnfäden 1
und 2 sind wie folgt:
Die beiden Spinnfäden 1 und 2 werden auf nebeneinander
angeordneten Spinndüsen derselben Spinnanlage, also mit
derselben Spinnabzugsgeschwindigkeit, ersponnen. Nach dem
Abkühlen und Präparieren der beiden bis dahin getrennt
laufenden Spinnfäden werden diese zusammengeführt und vor
der Aufspulung miteinander verwirbelt. Der so gewonnene
kombinierte Spinnfaden wird unter den Bedingungen des
Spinnfadens 1 (s. Beispiel I) strecktexturiert. Das so erhaltene Garn ist
flusen- und schlingenfrei und weist folgende Eigenschaften
auf: Feinheitsfestigkeit 35 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung
20%, Schrumpf von 45% bei 130°C. Das Multifilamentgarn
hat einen Gesamttiter von 122 dtex und enthält 88 Einzelkapillaren
runden Querschnitts mit einem Einzeltiter ET₂
von 0,6 dtex und 60 Einzelkapillaren eines Y-Querschnitts
mit einem Einzeltiter ET₁ von 0,9 dtex.
Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, die Steifigkeit
des Garns zu variieren. Dies soll an einem Beispiel
III veranschaulicht werden.
Bei diesem Beispiel wird die Steifigkeit des Garns entsprechend
den Punkten B′ und C′ in der Figur erhöht. Hierzu werden
Spinnpumpen mit unterschiedlicher Förderung pro Umdrehung
für die nebeneinander ersponnenen Spinnfäden 1 und 2 verwendet.
Die Daten der beiden Spinnfäden sind wie folgt:
Der verwirbelte vereinigte Spinnfaden 1 + 2 wird mit dem
Verstreckverhältnis 1 : 1,36 und im übrigen bei derselben
Temperatur und Geschwindigkeit wie im Beispiel I strecktexturiert.
Das so erhaltene Multifilamentgarn ist flusen-
und schlingenfrei und weist folgende Daten auf: Feinheitsfestigkeit
36 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 23%, Schrumpf
42% bei 130°C. Der Titer beträgt 118 dtex. Das Multifilamentgarn
enthält 40 Einzelkapillaren runden Querschnitts
mit einem Einzeltiter ET₂ von 0,8 dtex und 48
Einzelkapillaren eines Y-Querschnitts mit einem Einzeltiter
ET₁ von 1,3 dtex.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen eines synthetischen
Multifilamentgarnes auf einheitlichem Rohstoff, bestehend
aus mindestens zwei Filamentgruppen mit verschiedenem,
jedoch in sich im wesentlichen gleichen
Einzeltiter, bei dem die beiden Filamentgruppen ersponnen
und anschließend im Falschdrallverfahren
gemeinsam strecktexturiert werden, wobei die Spinnabzugsgeschwindigkeiten
der beiden Filamentgruppen
zwischen 2500 und 5000 m/min gewählt werden und die
beiden Filamentgruppen unterschiedlich so vororientiert
werden, daß das Verstreckverhältnis VE₁ der
Filamentgruppe mit gröberem Einzeltiter kleiner ist
als das Verstreckverhältnis VE₂ der Filamentgruppe mit
feinerem Einzeltiter, wobei unter Verstreckverhältnis
dasjenige Verstreckverhältnis zu verstehen ist, bei dem
eine Strecktexturierung jeder der einzelnen Filamentgruppen
eine Höchstzugkraftdehnung von 25% ergäbe,
dadurch gekennzeichnet,
- a) daß die Spinntiter der beiden Filamentgruppen so gewählt werden, daß für den feineren Einzeltiter ET₂ des strecktexturierten Garnes ET₂ < 1 dtex und den Gesamttiter T des strecktexturierten Garnes T < 100 × ET₂ gilt,
- b) daß die Verstreckverhältnisse VE₁ und VE₂ so gewählt werden, daß VE₂ - VE₁ < 0,1 gilt,
- c) und daß das gemeinsame Strecktexturieren bei dem Streckverhältnis VE₁ der Filamentgruppe mit gröberem Einzeltiter durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die unterschiedliche Vororientierung
der beiden Filamentgruppen durch unterschiedliche
Spinnabzugsgeschwindigkeiten erzielt wird und daß die
beiden Filamentgruppen erst beim Strecktexturieren vereinigt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Filamentgruppen bei
gleicher Spinnabzugsgeschwindigkeit mit unterschiedlichen
Orientierungen ersponnen und vor dem Strecktexturieren
gemeinsam aufgespult werden.
4. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3
hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden
Garns zur Herstellung wasserdichter Gewebe
oder Maschenware.
5. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3
hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden
Garns zur Herstellung von feinporigem Gewebe
oder Maschenware für Reinraumkleidung.
6. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3
hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden
Garns als konduktive Komponente bei der Herstellung
von Sportbekleidung.
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