DE69513510T2

DE69513510T2 - Hohlfilamente und garne aus nylan und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69513510T2
Application number: DE69513510T
Authority: DE
Inventors: James Bennett; Benjamin Knox; David Price; Dennis Schafluetzel
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Invista Technologies SARL USA
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: EP0750691B1; EP0750691A1; JPH09510510A; TW309547B; MX9604094A; US5439626A; US5643660A; WO1995025188A1; US5604036A; DE69513510D1; ES2141344T3; JP3769013B2; AU1992795A; BR9507415A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft Nylonfilamente mit einem oder mehreren Längshohlräumen und insbesondere ein Verfahren, mit dem hochwertige hohle Nylonendlosfilamente und Garne mit industriell verwendbaren Geschwindigkeiten hergestellt werden können, und noch genauer betrifft die Erfindung Hohlfilamente mit einem gewünschten Hohlraumanteil, die ihren Hohlraumanteil beim Strecken beibehalten und andere nützliche Eigenschaften aufweisen.

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Flach- und Bauschgarne aus Nylonendlosfilamenten haben viele wünschenswerte Eigenschaften. Die weitverbreitet kommerziell eingesetzten Nylonendlosfilamentgarne sind jedoch fast ausschließlich Massivfilamentgarne ohne innere Hohlräume. Garne, die Hohlfilamente enthalten, d. h. Filamente mit mindestens einem Längshohlraum, können Textilerzeugnisse von geringerem Gewicht liefern, die aber den gleichen Bedeckungsgrad (Deckfähigkeit des Textilerzeugnisses) und die gleiche erhöhte Wärmespeicherung aufweisen wie schwerere herkömmliche Textilerzeugnisse, d. h. eine höhere Wärmezurückhaltung, bestimmt in Form von CLO-Werten. Außerdem können diese Flachfilamentgarne dem Textilerzeugnis einen unverwechselbaren Glanz verleihen und beim Texturieren eine baumwollartige Textilästhetik bieten. Für den erfolgreichen Einsatz in der nachfolgenden Textilverarbeitung, wie z. B. beim Texturieren (falls ein Bauschgarn gewünscht wird), Kettschlichten, Kettschären, Bäumen, Wirken, Weben, Färben und Ausrüsten bzw. Appretieren, sind jedoch Hohlfilamente von ausreichender mechanischer Güte für eine Endverarbeitung ohne gebrochene Filamente erforderlich. Eine schlechte mechanische Güte kann zum Filamentbruch und/oder zum Spleißen bzw. Spalten der Filamente führen, das im Anfangsstadium der Endverarbeitung unerwünscht sein kann, aber bei Textilveredelungsverfahren wie z. B. dem Bürsten und Anrauhen u. U. wünschenswert ist, um velourige Textiloberflächen zu erzeugen. Damit Hohlfilamentgarne kommerziell brauchbar sind, ist ein Gleichgewicht zwischen der mechanischen Güte für die Verarbeitung zu Textilerzeugnissen vor dem Veredeln der Textiloberflächen, einem hohen Hohlraumanteil für ein geringeres Stoffgewicht und weiteren Merkmale erforderlich, wie z. B. Farbgleichmäßgkeit. Für bestimmte kritische Endanwendungen von Nylon ist es außerdem wichtig, die physikalische Gleichmäßigkeit sowohl in Fadenrichtung als auch zwischen den verschiedenen Filamenten aufrechtzuerhalten, da eine Ungleichmäßigkeit dieser Art oft als Färbefehler in den fertigen gefärbten Stoffen und/oder als gebrochene Filamente nach der Textilendverarbeitung auftaucht.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Nylonhohlfilamenten bekannt; derartige Verfahren sind jedoch typischerweise Spinnverfahren mit niedriger Geschwindigkeit, die einen getrennten (geteilten) oder Inline- (gekoppelten Streckschritt mit einem hohen Verfahrensstreckverhältnis (PDR) erfordern. In einem gekoppelten Spinn/Streck-Verfahren ist die Geschwindigkeit des in die Streckzone eintretenden Garns (Zuführwalzengeschwindigkeit) typischerweise kleiner als 1000 Meter pro Minute (m/min), und derartige Verfahren weisen daher eine niedrige Spinnproduktivität (PS) auf, und ferner konnten solche bekannten Verfahren zur Herstellung von Hohlfilamenten nicht die gewünschte Kombination von mechanischer Güte, Hohlraumanteil und/oder Farbgleichmäßigkeit liefern.
Die PCT-Patentanmeldung WO9119839-A, abgetreten an E.I. du Pont de Nemours and Company, offenbart ein Nylon 66 Multifilamentgarn von hervorragender Farbgleichmäßigkeit bei hochmolekularen sauren Farbstoffen. Bei Verwendung in kritischen Färbeanwendungen, die hervorragende Wasch- und Lichtechtheit erfordern, z. B. bei Badebekleidung und Autopolsterbezügen, wird dieses Nylonflachgarn in Geweben und Kettengewirken verwendet, die vor dem Gebrauch gefärbt werden. Das Garn besteht aus Nylon 66-Polymer mit einem Schmelzpunkt (TM) von 245-265ºC, einer relativen Viskosität (RV) von 50- 80 und 30-70 äquivalenten NH&sub2;-Endgruppen pro 10&sup6; Gramm. Das Garn selbst weist ein Reststreckverhältnis (RDR)D von 1,25-1,55, einen Anfangsmodul von mehr als 13,25 cN/ddtex (15 Gramm pro Denier) und eine Kochschrumpfung (S) von 3-10% auf. Das Nylon 66-Polymer enthält bifunktionelle Polyamid-Comonomereinheiten oder ein nichtreaktives Zusatzmittel, das über Wasserstoffbindungen mit ihm verbunden ist. Die bifunktionellen Polyamid-Comonomereinheiten bestehen zumindest teilweise aus Polycaproamid und/oder 2-Methylpentamethylenadipamid-Comonomereinheiten. Das Garn wird durch Spinnen des Polymers zu einem Spinnfasergarn mit einem Reststreckverhältnis von weniger als 2,75 hergestellt. Nach dem Stabilisieren, Verflechten und dem Aufbringen von Appretur auf das Spinnfasergarn zur Ausbildung eines Texturiergarns mit einem Reststreckverhältnis von 1,55-2,25 wird durch Strecken und Trockenentspannen dieses Texturiergarns ein gestrecktes Garn ausgebildet.
Die JP-A 52008170 (JP-B-58022575), abgetreten an Teijin KK, offenbart ein Polyamid- Multifilamenthohlgarn, das mit niedriger Geschwindigkeit gesponnen und mit hoher Geschwindigkeit (> 3000 m/min) aufgewickelt wird. Der Hohlraumanteil der Einzelfilamente liegt zwischen 5 und 30%. Das Garn eignet sich für Textilerzeugnisse, die färbbar sind und zur Herstellung von Bekleidung verwendet werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG ERFINDUNGSGEMÄßE VERFAHREN

Die Erfindung stellt ein Schmelzspinnverfahren zur Herstellung von Nylonhohlfilamenten bereit, das die folgenden Schritte aufweist: Extrudieren von geschmolzenem Nylon-Polymer mit einer relativen Viskosität (RV) von mindestens 50 und einem Schmelzpunkt (TM) von 210ºC bis 310ºC aus einer Spinndüsen-Kapillaröffnung mit mehreren Öffnungssegmenten mit einer Gesamtextrusionsfläche (EA) und einer Extrusionshohlraumfläche (EVA) derart, daß der durch das Verhältnis [EVA/EA] definierte Extrusionshohlraumanteil 0,6 bis 0,95 beträgt und der Verdünnungsgrad bzw. Verfeinerungsgrad der Schmelze, definiert durch das Verhältnis [EVA/(dpf)S], 0,045 bis 1,35 mm²/dtex (0,05 bis 1,5 mm²/Denier) beträgt, wobei (dpf)S das Denier pro Filament im gesponnenen Zustand ist, wobei (dpf)S so gewählt wird, daß (dpf)&sub2;&sub5; das Denier pro Filament bzw. Filamentdenier bei 25% Dehnung, 0,55 bis 22,2 dtex (0,5 bis 20 Denier) beträgt; Abziehen der mehreren Schmelzenströme von der Spinndüse in eine Abschreckzone unter Bedingungen, die zu einer im wesentlichen kontinuierlichen Selbstverschmelzung der mehreren Schmelzenströme zu Spinnfilamenten mit mindestens einem Längshohlraum und einem Reststreckverhältnis (RDR) von weniger als 2,75 führen; und Stabilisieren der Spinnhohlfilamente zu Hohlfilamenten mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 2,25.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert das Verfahren Spinnfilamente mit einem Hohlraumanteil (VC) von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+10)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;((dtexpf)/1,11)+10/100]), stärker bevorzugt von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+15)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;((dtexpf)/ 1,11)+15/100]). Außerdem liefert das Verfahren vorzugsweise einen Hohlraumretentionsindex (VRI) von mindestens 0,15, der besonders bevorzugt auch mindestens etwa gleich dem Wert des folgenden Ausdrucks ist:
((dpf)S = (dtexpf)S/1,11),
wobei n gleich 0,7, K&sub1; gleich 1,7 · 10&supmin;&sup5;, K&sub2; gleich 0,17, Tp die Spinnpakettemperatur, VS die Abzugsgeschwindigkeit von der Spinndüse, H und W die Höhe bzw. Breite der Spinndüsenkapillaröffnung und QF der Abschreckfaktor ist.
Erfindungsgemäß liefert das Verfahren vorzugsweise einen Wert des dekadischen Logarithmus der scheinbaren Spinnspannung (σa) zwischen 1 und 5,25.
Außerdem weisen die Filamente im gesponnenen Zustand vorzugsweise eine normierte Reißfestigkeit (TB)n von mindestens etwa 3,53 cN/ddtex (4 g/dd) auf, und besonders bevorzugt weisen die Filamente auch eine normierte Reißfestigkeit in g/dd ( = 0,883 cN/ddtex) auf, die mindestens gleich dem Wert des Ausdrucks {4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} ist, wobei VC der Hohlraumbruchteil bzw. Hohlraumanteil der Filamente ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft angewandt, um Texturiergarne mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,6 bis 2,25 zu erzeugen, oder bei Anwendung eines Streckschritts, um ein gestrecktes Garn mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 1,6 zu erzeugen. Streck- und Bauschschritte werden erfindungsgemäß angewandt, wenn ein Bauschgarn mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 1,6 gewünscht wird.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung liefert die Spinndüsenkapillaröffnung Filamente mit einem Längshohlraum, der bezüglich des Mittelpunkts des Filamentquerschnitts asymmetrisch ist, so daß sich die Filamente unter Wärmeeinwirkung von selbst spiralförmig kräuseln.
Vorzugsweise weist das verwendete Nylonpolymer einen Schmelzpunkt von 240ºC bis 310ºC auf. Besonders bevorzugt besteht ein solches Nylonpolymer aus 30 bis 70 Aminendgruppenäquivatenten pro 10&sup6; Gramm Nylonpolymer, und die Hohlfilamente weisen einen Röntgenweitwinkelstreuungs- Kristallorientierungswinkel (COAwaxs) von mindestens 20 Grad und eine Übergangstemperatur beim Färben mit hochmolekularem saurem Farbstoff (Tdye) von weniger als 65ºC auf. Die Hohlfilamente weisen eine Röntgenkleinwinkelstreuungsintensität (Isaxs) von mindestens 175 auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Nylonpolymer eine ausreichende Menge mindestens eines bifunktionellen Comonomers, um eine Kochschrumpfung (S) des Filaments von mindestens 12% zu ergeben. Solche höherschrumpfenden Filamente werden vorteilhaft in einem bevorzugten erfindungsgemäßen Garn verwendet, das außerdem niedrigerschrumpfende Filamente mit einer Kochschrumpfung von weniger als 12% aufweist, wobei die Differenz zwischen der Schrumpfung mindestens einiger höherschrumpfender Filamente und mindestens einiger niedrigerschrumpfender Filamente mindestens 5% beträgt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Nylonpolymer eine relative Viskosität von mindestens 60, besonders bevorzugt von mindestens 70 auf.

ERFINDUNGSGEMÄßE PRODUKTE

Erfindungsgemäß werden Hohlfilamente aus Nylonpolymer mit einer relativen Viskosität (RV) von mindestens 50 und einem Schmelzpunkt (TM) zwischen 210ºC und 310ºC bereitgestellt, wobei die Filamente ein solches Filamentdenier (dpf) aufweisen, daß das Filamentdenier bei 25% Dehnung, (dpf)&sub2;&sub5;, 0,55 bis 22,2 dtex (0,5 bis 20 Denier) beträgt, und mindestens einen Längshohlraum derart, daß der Hohlraumanteil (VC) mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+10)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;((dtexpf)/1,11+10)/100]) beträgt, wobei die Filamente ein Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 2,25 und eine Röntgenkleinwinkelstreuungsintensität (Isaxs) von mindestens 175 aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Filamente einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+ 15)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;((dtexpf)/1,11+15)/100]) auf.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Filamente einen Röntgenweitwinkelstreuungs-Kristallorientierungswinkel (COAwaxs) von mindestens 20 Grad auf.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Filamente eine normierte Reißfestigkeit von mindestens 3,53 cN/ddtex (4 g/dd), besonders bevorzugt auch den Wert in g/dd ( = 0,88 cN/ddtex) des Ausdrucks {4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} auf, wobei VC der Hohlraumanteil der Filamente ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der sich die Filamente besonders gut zum Färben mit hochmolekularen sauren Farbstoffen eignen, enthält das Nylonpolymer 30 bis 70 Aminendgruppenäquivalente pro 10&sup6; Gramm Nylonpolymer, und die Hohlfilamente weisen eine Übergangstemperatur (Tdye) für hochmolekulare saure Farbstoffe von weniger als 65ºC auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Nylonpolymer eine relative Viskosität von mindestens 60, besonders bevorzugt von mindestens 70 auf.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Gewebe bereitgestellt, das aus Garnen aus thermoplastischen Polymerfilamenten besteht, die in Kett- und Schußrichtung angeordnet sind, wobei mindestens einige der Garnfilamente Hohlfilamente mit mindestens einem Längshohlraum sind. In dem Gewebe sind mindestens eine Mehrzahl der Hohlfilamente kollabiert bzw. flachgedrückt und bilden kollabierte Hohlfilamente mit einem länglichen äußeren Querschnitt mit größeren und kleineren Abmessungen. Die größeren Abmessungen des Querschnitts zumindest einer Mehrzahl der kollabierten Hohlfilamente sind im allgemeinen auf die Vorder- und Rückseite des Gewebes ausgerichtet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Filamente der Garne in der Kett- oder Schußrichtung Spinnhohlfilamente mit mindestens einem Längshohlraum.
Vorzugsweise ist das thermoplastische Polymer, das die Filamente bildet, Nylonpolymer.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1A-1L sind repräsentative Kopien von vergrößerten Photographien von Filamentquerschnitten; Fig. 1A - runde Filamente mit konzentrischem Längshohlraum; Fig. 1B dreilappige Filamente mit konzentrischem Längshohlraum; Fig. 1C - runde Filamente mit großem Längshohlraum, der unrunde Formen annehmen kann und zu baumwollartigen Querschnittsformen kollabieren kann; Fig. 1D - unvollständige Selbstverschmelzung, die "offene" Filamente ergibt; Fig. 1E - falschzwirntexturierte Filamente, in denen der Hohlraum kollabiert ist und den Filamentquerschnitten von Baumwolle ähnelt (Fig. 1 G); Fig. 1F - luftdüsentexturierte Filamente, die teilweise kollabierte Hohlräume aufweisen (d. h. ein dünnes "Hohlraumband" ist sichtbar) und den Filamentquerschnitten von Baumwolle ähneln (Fig. 1 G); Fig. 1H - Bündel von geschnittenen (ungekräuselten) Hohlstapelfasern; Fig. 1I - Bündel von geschnittenen/gekräuselten Hohlfasern mit teilweise kollabiertem Hohlraum; Fig. 1J - dreilappiges Hohlfilament, bei dem die Seiten nicht vollständig verschmolzen werden, wenn dies gewünscht wird; Fig. 1K - ein vollständig verschmolzenes Filament mit einer neuen "schwammartigen" Querschnitts-"Textur"; und Fig. 1L zeigt asymmetrische Hohlfilamente mit Selbstkräuselung beim nachlassender Spinnspannung und weiterem Entspannen und Kräuseln nach dem Abkochen.
Fig. 2 zeigt das Verfahren einschließlich der Alternativen zur Herstellung von Flach- und Texturiergarnen, wobei das Multifilamentgarn Y aus der Spinndüse 1 unter Anwendung eines Hochgeschwindigkeits-Schmelzspinnverfahrens gesponnen wird. Die Filamente werden in einem "Abschreck"- bzw. Anblaskamin mittels Querstromluft abgekühlt, beispielsweise bei 20ºC und 70% relativer Feuchte (RH) zur Entwicklung von Fadengleichmäßigkeit und mechanischer Güte durch Einstellen der Anblasgeschwindigkeit Qa (m/min) nach der Massenstromgeschwindigkeit "w" durch das Spinnpaket und nach der Filamentzahl pro Spinndüsenfläche (d. h. nach der Filamentdichte FD (Filamentzahl/cm²). Die abgeschreckten Filamente werden dann an einer Appreturauftrageinrichtung zusammengeführt, wie z. B. einem Walzen- oder Spitzenapplikator zum dosierten Appreturauftrag. Wie in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt, wird das Garn stabilisiert, um sein Reststreckverhältnis (RDR) auf etwa 1,2 bis etwa 2,25 zu verringern, was mit Hilfe einer Reihe verschiedener Alternativen ausgeführt werden kann. Die "Stabilisierung" kann ausgeführt werden, wie in Alternative A angedeutet, indem das Spinnfasergarn in einer Dampfkammer 4 mit Wasserdampf behandelt wird, wie in US-A-3994121 offenbart, oder indem man das Garn durch eine dampffreie, erhitzte Röhre laufen läßt, wie in US-A-4181697 offenbart. Das Garn läuft dann über Puller- und Abnehmerwalzen 5 bzw. 6, wird aber nicht in wesentlichem Umfang gestreckt. Die Alternative B zeigt einen Satz von Puller- und Abnehmerwalzen 5 und 6, die im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Aufwickelvorrichtung angetrieben werden, so daß zwischen diesen Walzen und der Aufwickelvorrichtung das Garn nicht wesentlich gestreckt wird. Dadurch erfolgt die Stabilisierung durch die hohe Spinngeschwindigkeit, ebenso wie in Alternative C. Die Walzen 5 und/oder 6 können erhitzt werden, wenn dies gewünscht wird, um die Garnschrumpfung zu stabilisieren. Die Alternative C ist ein "galettenloses" Verfahren, bei dem das Garn zwischen der Spinndüse und der Aufwickelvorrichtung nicht mit Walzen in Berührung kommt. Die Wahl der Abzugsgeschwindigkeit (VS) des Nylonpolymers und des Verfeinerungsverhältnisses der Schmelze [(EVA/(dpf)S] ([EVA/((dtexpf)S/1,11)] liefert eine scheinbare Spinnspannung (σa), die ausreicht, um eine Spinnorientierung (Doppelbrechung zu verleihen, die beim Spinnen eine Kristallisation der Filamente auslöst, die das Spinnfasergarn stabilisiert, ohne daß separate Stabilisierungsschritte erforderlich sind. Nach den Alternativen B und C hergestellte Garne werden oft als spinnorientierte Garne oder "SOY" bezeichnet. Die Alternative D veranschaulicht die Anwendung des "Teilstreckens" zum Stabilisieren der Garne. Vor den Abnehmerwalzen 6 strecken die Zuführwalzen 7 und die Streckwalzen 8 das Garn ausreichend zur Stabilisierung. Nach der Alternative D erzeugte Garne werden oft als "teilgestreckte" oder "PDY"-Garne bezeichnet. Voll gestreckte Garne können nach der Alternative D hergestellt werden, indem man ein Verhältnis der Walzengeschwindigkeiten zum Einstellen eines Verfahrensstreckverhältnisses (PDR) so auswählt, daß das gestreckte Garn ein (RDR)D von etwa 1,2 bis etwa 1,4 aufweist. In den bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren werden die Texturiergarne in geteilten oder in gekoppelten Verfahren gestreckt und entspannt, zu denen eine Texturierkomponente (oder Bauschkomponente) gehören kann (in dem Schema von Fig. 2 nicht dargestellt), um gestreckte Flachfilamentgarne und (texturierte) Bauschfilamentgarne herzustellen. Die Garne werden an der Verflechtungsdüse 9 verflochten, so daß die Garne einen ausreichenden Verflechtungsgrad aufweisen, um ein effizientes Aufwickeln der Garne an der Aufwickelvorrichtung 10 und das Entfernen der Garne von der Spule und nach Bedarf für nachfolgende Textilverfahren zu ermöglichen.
Fig. 3 (Kurven A bis D) zeigt ein Diagramm des Hohlraumanteils (VC) von hohlen Nylon 66- Filamenten in Abhängigkeit von Abzugsgeschwindigkeiten (VS); wobei die Kurven A, B, C bzw. D repräsentative Garne mit einer nominellen relativen Viskosität (RV) von 75, 65, 60 bzw. 50 darstellen.
Die Fig. 4A, 5A und 6A sind Schemazeichnungen, die einen vertikalen Schnitt der Spinndüsenkapillare und der Senkbohrung darstellen, und die Fig. 4B, 5B und 6B sind Schemazeichnungen, die einen horizontalen Schnitt der Spinndüsenkapillaröffnung darstellen, die hier zum Spinnen von Filamenten mit einem einzigen konzentrischen Längshohlraum verwendet werden (wenn mehr als ein Längshohlraum gewünscht wird, wären verschiedene Kapillarspinndüsen erforderlich); wobei die Spinndüsenkapillaren aus zwei oder mehreren bogenförmigen Öffnungen (Fig. 4B, 5B und Fig. 6B) mit einer Breite (W) und einer Länge (L) des "Randes" und mit Enden (hierin auch als "Zehen" bezeichnet) mit der Breite "F" bestehen, so daß man einen Außendurchmesser (OD) "D" und ein Innendurchmesser (ID) von (D - 2W) erhält; und wobei die bogenförmigen Öffnungen (Fig. 4B) vergrößerte Enden mit der Breite (G) und dem Radius (R) aufweisen. Für die repräsentativen Kapillaröffnungen der Fig. 4B, 5B und 6B ist, wen die Bezeichnungsweise der Figuren verwendet wird, die Extrusionsfläche (EA) durch [(π/4)(D²] definiert, und die Extrusionshohlraumfläche (EVA) ist für Filamente mit rundem Querschnitt durch [(π/4)(D-2W²)] definiert. Nichtrunde Querschnitte würden die Verwendung anderer Ausdrücke erfordern, aber die Definitionen von EVA und EA sind begrifflich die gleichen wie bei runden Querschnitten.
Die bogenförmigen Öffnungskapillaren haben eine Höhe H, und aus einer der beiden kegelförmigen Senkbohrungen der Höhe (HCB) wird den Öffnungskapillaren Polymer zugeführt, wobei sich der Gesamteintrittswinkel (S + T) der Senkbohrungen aus 5, dem einlaufenden Eintrittswinkel, und T, dem auslaufenden Eintrittswinkel von der Mittellinie CL, zusammensetzt, wie in Fig. 4A für S> T und in Fig. 5A für S = T dargestellt; oder bei Verwendung von geradwandigen Behältersenkbohrungen (Fig. 6A) mit einem kurzen winkligen Abschnitt am Boden des Behälters, wobei der Behälter an die Öffnungskapillare mit der Höhe (H) anschließt, und wobei ferner, falls erforderlich, der Einlaß der Öffnungskapillaren in Fig. 6A für einen gleichmäßigeren Durchfluß abgeschrägt sein kann. Die Öffnungskapillare in Fig. 6A weist vorzugsweise ein Höhe/Breite-Verhältnis (H/W) von typischerweise mindestens etwa 1,33, stärker bevorzugt von mindestens etwa 2 und am stärksten bevorzugt von mindestens etwa 3 auf, um für eine verbesserte gleichmäßige Dosierung des Polymers zu sorgen (d. h. mittels eines hohen Kapillardruckabfalls). Um den für einen gleichmäßigen Polymerfluß erforderlichen ausreichenden Druckabfall bereitzustellen, kann bei Verwendung von Öffnungskapillaren mit H/W-Verhältnissen von weniger als etwa 2 (wie z. B. in den Fig. 4A und 5A dargestellt) eine Dosierkapillare (typischerweise von rundem Querschnitt) mit der Höhe Hmc und dem Durchmesser Dmc (in den Fig. 4A und 5B nicht dargestellt) oberhalb der Senkbohrungen angeordnet (oder als Teil davon eingebaut) werden, wobei der Druckabfall der runden Dosierkapillaren proportional zu dem Ausdruck [H/D&sup4;]mc ist. Mit zunehmender Öffnungskapillarhöhe (H), wie z. B. in Fig. 6A dargestellt, wird die Notwendigkeit einer "zusätzlichen" Dosierkapillare ebenso wie die Kritikalität der Werte und die Symmetrie der Spinndüsen mit Verwendung von kegelförmigen Senkbohrungen weniger wichtig (Fig. 4A und 5A); und wenn dies gewünscht wird, können die Dosierkapillaren auch verschiedene Hmc und Dmc-Werte aufweisen, um verschiedene Kapillarmassendurchflüsse, d. h. Hohlfilamente mit verschiedenen Filamentdeniers (dpf) im gesponnenen Zustand, aus der gleichen Spinndüse bereitzustellen, wobei [(dpf)(H/D&sup4;)]mc,&sub1; (dpf)(H/D&sup4;)]mc,2 und (dpf)&sub1;/(dpf)&sub2; (H/D&sup4;)mc,&sub2;/(H/D&sup4;)mc,&sub1; ist, und allgemeiner (dpf)&sub1;/(dpf)&sub2; = (H/Fläche²)&sub2;/(H/Fläche²)&sub1;, wobei für schlitzförmige Kapillaren die Fläche durch W x L ((dpf) = (dtexpf)/1,11) gegeben ist. Ferner kann sich die Öffnung mit der segmentierten Kapillare in Abmessungen und Anordnung unterscheiden, um Filamente von verschiedener Form und/oder mit der Fähigkeit zur Selbstkräuselung unter Wärmeeinwirkung zu liefern.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Diagramme wichtiger Eigenschaften von Nylon 66-Garn im gesponnenen Zustand als Funktion der Spinngeschwindigkeit (VS), und das allgemeine Verhalten findet man auch für Nylon 6. Fig. 7 (Kurven A bzw. B) zeigt repräsentative Diagramme des Reststreckverhältnisses (RDR)S, ausgedrückt durch seinen reziproken Wert 1/(RDR)S, bzw. der Dichte in Abhängigkeit von (VS), wobei eine Änderung der Änderungsgeschwindigkeit von 1/(RDR)S und der Dichte bei einem (RDR)S-Wert von etwa 2,25 beobachtet wird. Die Spinngeschwindigkeit, bei welcher der Übergang im Verhalten auftritt, ist beispielsweise vom Typ und der relativen Viskosität (RV) des Nylonpolymers, der Abschreckgeschwindigkeit und von (dpf) abhängig. Oberhalb des Übergangspunktes (d. h. für (RDR)S ≤ 2,25) ist gewöhnlich keine thermisch/mechanische Stabilisierung erforderlich, um einen stabilen Garnkörper zu erhalten. Unterhalb des Übergangspunktes (d. h. für (RDR)S ≥ 2,25) benötigt das gesponnene Garn gewöhnlich eine weitere Stabilisierung. Der scheinbare Verhaltensübergang für Hohlfilamente, die einem (RDR)S von 2,25 entsprechen, tritt bei einem niedrigeren VS-Wert auf, als er für Massivfilamente beobachtet wird, typischerweise bei etwa 1500-2000 m/min, in Abhängigkeit vom Filamentdenier.
Fig. 8 (Kurve A) zeigt ein repräsentatives Diagramm der Längenänderung (AL) nach dem Abkochen von gesponnenen Massivfilamentgarnen, die man nicht länger als 24 Stunden altern läßt, in Abhängigkeit von der Spinngeschwindigkeit. Bis zu 2000 m/min dehnen sich solche gesponnenen Garne in siedendem Wasser (Bereich I). Zwischen etwa 2000 und etwa 4000 m/min dehnen sich die gesponnenen Garne in siedendem Wasser, aber in geringerem Grade in Abhängigkeit von VS (Bereich II). Oberhalb etwa 4000 m/min schrumpfen die Garne im gesponnenen Zustand in siedendem Wasser (Bereich III). In Fig. 8 (Kurve B) sind die entsprechenden Doppelbrechungswerte (Δn) für diese Garne über VS aufgetragen. Es wird eine Verminderung der Zunahmegeschwindigkeit der Doppelbrechung (Δn) als Funktion von VS bei etwa 2000 m/min beobachtet, und man glaubt, daß dies mit dem Verhaltensübergang zwischen Bereich I und Bereich II verbunden ist, und schreibt dies dem Einsetzen der spannungsinduzierten Keimbildung (SIN) an der Spinnlinie zu, wobei der Bereich III das Einsetzen einer erheblichen spannungsinduzierten Kristallisation (SIC) an der Spinnlinie darstellt. Der Übergang zwischen den Bereichen I und II entspricht annähernd einem (RDR)S-Wert des Garns im gesponnenen Zustand von weniger als etwa 2,75. Für erfindungsgemäße "Hohlfilamente" tritt der Übergang zwischen den Bereichen I und II bei einem niedrigeren VS-Wert auf, z. B. bei etwa 1250-1500 m/min, in Abhängigkeit vom Filamentdenier.
Fig. 9A (Kurven 1 bzw. 2) zeigt Diagramme von Isaxs als Funktion von VS bzw. von (RDR)S der Garne von Fig. 3; wobei eine deutliche Änderung der Faserstruktur auftritt, wie durch den plötzlichen Anstieg von Isaxs bei Werten von etwa 175 angezeigt, die einem (VS)-Wert von etwa 1500-2000 m/min und einem (RDR)S-Wert von etwa 2,25 entsprechen. Erfindungsgemäße Filamente weisen einen Isaxs-Wert von mindestens 175, stärker bevorzugt von mindestens 200, und am stärksten bevorzugt von mindestens 400 auf. Die Fig. 9b-9f sind Röntgenkleinwinkelstreuungsdiagramme (SAXS-Diagramme) für Hohlfilamentgarne mit den folgenden Polymer-RV- bzw. Abzugsgeschwindigkeitswerten (VS): 76 bzw. 1330 m/min; 77 bzw. 1416 m/min; 76 bzw. 1828 m/min; 76 bzw. 2286 m/min. 76 bzw. 2743 m/min; 78 bzw. 3108 m/min; wobei Fig. 9g ein vororientiertes Garn (POY) aus Nylon 66-Homopolymer mit einer relativen Viskosität (RV) von 65 aus Massivfilamenten gemäß Knox et al. in US-A-5137666 darstellt, die mit einer Abzugsgeschwindigkeit (VS) von 5300 m/min gesponnen wurden.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm der Übergangstemperatur (Tdye) von hochmolekularem saurem Farbstoff, ausgedrückt durch [100/Tdye + 273), als Funktion des dekadischen Logarithmus der Röntgenkleinwinkelstreuungsintensität (Isaxs). Die Kurve A entspricht Isaxs-Werten von 175-200 Å (17,5- 20,0 nm), und die Kurve B entspricht einem Tdye-Wert von 65ºC. Die Sigmoidkurve C stellt die Beziehung zwischen Tdye und Isaxs dar. Erfindungsgemäße Filamente sind als Kreise und Vergleichsfilamente als Quadrate dargestellt.
Fig. 11 zeigt ein Diagramm der prozentualen Farbstofferschöpfung eines sauren Farbstoffs mit zunehmender Färbebadtemperatur (ausgedrückt in ºC und ºF). Die Kurven 1,2 bzw. 3 stellen die Farberschöpfungskurven für ein Garn aus 14 Hohlfilamenten von 44,4 dtex (40 Denier) mit einem Hohlraumanteil (VC) von 0,41 und einem EB-Wert von 65%, ein Garn aus 14 Hohlfilamenten von 44,4 dtex (40 Denier) mit einem VC-Wert von 0,45 und einem EB-Wert von 42% bzw. für ein Garn aus 17 Massivfilamenten von 77,7 dtex (70 Denier) mit einem EB-Wert von 42% dar; wobei das Garn aus 17 Massivfilamenten von 77,7 dtex (70 Denier) etwa die gleiche Querschnittsfläche (CSA) wie das Garn aus 14 Hohlfilamenten von 44,4 dtex (40 Denier) aufweist; wobei CSA, mm² = [(dpf/Dichte)/(9·10&sup5;cm)] ·[(10mm/cm)²·(1-VC)] und proportional zu [dpf(I-VC)] ist; und die Filamentoberfläche (SA) ist proportional zur Quadratwurzel von CSA (d. h. zu [dpf(1-VC)]1/2) [Anmerkung: dpf = dtexpf/1,11]; daher weist das Garn aus 17 Massivfilamenten von 77,7 dtex (70 Denier) annähernd die gleiche Gesamt- Garnoberfläche (5A) auf wie das Garn aus 14 Hohlfilamenten von 44,4 dtex (40 Denier); z. B. 17[70/17)/(1)]1/2 14[(40/14)/(1-42/100)]1/2; jedoch weisen die erfindungsgemäßen Filamente eine größere Farbstoffaufnahmerate auf als die Massivfilamentgarne mit vergleichbaren CSA- und SA-Werten. Dies läßt darauf schließen, daß die gesponnenen und spinngestreckten erfindungsgemäßen Hohlgarne im Gegensatz zu herkömmlichen spinngestreckten Massivfilamenten eine außergewöhnliche Faserstruktur aufweisen.
Fig. 12 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer 3-Phasen-Faserstruktur, die aus einer amorphen Phase (A); einer parakristallinen Phase (B) mit hochgradig geordneter Randzone/Grenzfläche zwischen der amorphen Phase (A) und der kristallinen Phase (C) besteht und manchmal als Mesophase (B) bezeichnet wird. Die Größen CPIwaxs und Isaxs sind Maße für die "Vollkommenheit" der kristallinen Phase, wobei höhere Werte von CPIwaxs und Isaxs einen interkristallinen Bereich von niedrigerer Ordnung (d. h. von weniger parakristallinem und stärker amorphem Charakter) anzeigen, der für ein größeres scheinbares Porenvolumen APVwaxs sorgt, definiert durch den Ausdruck APVwaxs = {CPIwaxs[(1-X)/X][VC]}; wobei das mittlere Kristallvolumen VC durch [(mittl. WAXS-Kristallbreite)&sub0;&sub1;&sub0; (mittl. WAXS- Kristallbreite) 100]3/2 m Å³ ( = 0,001 nm³) definiert ist; und wobei der Volumenanteil der Kristallinität (X) durch X = [(dp-dam)/(dc-dam)] definiert ist, mit dp = dm(1-VC) = (dpf)/[(1-VC)(CSA)] (Anmerkung: (dpf)=(dtexpf)/1,11); und wobei p, am, c bzw. m die Dichte des Polymers (d. h. des Filaments ohne Hohlräume), der amorphen Phase, der kristallinen Phase bzw. die gemessene Dichte des Hohlfilaments bezeichnen und CSA die gemessene Filamentquerschnittsfläche (cm²) ist. Mit steigendem Wert von APVwaxs nimmt die Farbstoffaufnahmerate zu, und der (Tdye)-Wert nimmt bei vorgegebenem Orientierungsgrad ab (hier definiert als scheinbare amorphe Porenbeweglichkeit APM, gegeben durch [(1- fam)/fam], wobei fam das Verhältnis der gemessenen Doppelbrechung Δam zum Maximalwert von Δam ist, der hier mit 0,073 angenommen wird; d. h. fam = Δam/0,073, wobei Δam = [Δfaser -XΔC]/(1-X) ist und der Wert von ΔC aus dem WAXS-Kristallorientierungswinkel (COAWAXS) bestimmt wird und durch den Ausdruck Fc 90-COAWAXS/90 angenähert werden kann, wobei FC die Hermansche Kristallorientierungsfunktion ist.
Fig. 13 ist ein Diagramm von [SDR] als Funktion von [log&sub1;&sub0;(σa)], wobei SDR, das im folgenden definiert wird, als Spinnstreckverhältnis angenommen wird, ein Maß für die mittlere Orientierung, die sich beim Verfeinern und Abschrecken der Schmelze entwickelt. Der SDR-Wert nimmt linear mit [log&sub1;&sub0;(σa)] zu, wobei die Punkte A, B, C, D, E bzw. F Garne mit (RDR)S-Werten von 2,75, 2,25, 1,9, 1,6, 1,4 bzw. 1,2 darstellen, mit (RDR)S = 7/SDR. Die Linien 1, 2 und 3 haben die Form y = mx + b, wobei die Anstiegswerte m gleich 1 sind und die Schnittpunkte mit der y-Achse bei 1,5, 1 bzw. 0,5 liegen. Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hohlfilamente wird durch den Bereich zwischen den Linien A bis F und den Linien 1 und 3 dargestellt. Mit "III" markierte Bereiche bezeichnen bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Hohlfilamenten mit einem (RDR)S-Wert von etwa 1,2 bis etwa 1,6; der Bereich II bezeichnet ein Verfahren zur Herstellung von Hohlfilamenten mit einem (RDR)S-Wert von etwa 1,6 bis etwa 2,25; und der Bereich I bezeichnet ein Verfahren zur Herstellung von Hohlfilamenten mit einem (RDR)S-Wert von etwa 2,25 bis etwa 2,75, die vor der Verwendung als Strecktexturiergarn (DFY) oder als Flachgarn stabilisiert werden müssen. Bevorzugte Minimal- und Maximalwerte von [log&sub1;&sub0;(σa)] von 1 bzw. 5,25 sind durch vertikale gestrichelte Linien gekennzeichnet.
Fig. 14 zeigt ein Diagramm des Hohlraumretentionsindex (VRI), der hier durch das Verhältnis des gemessenen Filament-Hohlraumanteils (VC) zum Extrusionshohlraumanteil der Spinndüsenkapillare (EVA/EA) definiert ist, als Funktion von dem empirischen Verfahrensausdruck für den Hohlraumretentionsindex (VRI),
((dpf)S = (dtexpf)S/1,11)
wobei n gleich 0,7, K&sub1; gleich 1,7 · 10&supmin;&sup5;, K&sub2; gleich 0,17, Tp die Spinnpakettemperatur, VS die Abzugsgeschwindigkeit von der Spinndüse, H bzw. W die Höhe bzw. Breite der Spinndüsenkapillaröffnung und QF der Abschreckungsfaktor ist, wobei erfindungsgemäße Garne durch einen Bereich dargestellt werden, der durch die Linien 1 und 3 definiert ist; und wobei die Linie 2 die mittlere Beziehung für Hohlfilamente darstellt, die mit vielen verschiedenen Kombinationen von Spinnparametern hergestellt werden. Die Linien 1 bis 3 haben die Form: y = nx, wobei der Wert des Anstiegs n gleich 2, 1 bzw. 0,7 ist.
Fig. 15 zeigt ein Diagramm der auf 65 RV normierten Reißfestigkeit, (TB)65 oder (TB)n, in Abhängigkeit von einem reduzierten Ausdruck für das Verhältnis der Filamentdicke zum Filamentumfang, multipliziert mit der Konstanten 2π, um das Verhältnis [(1- VC)/(1+ VC)] zu ergeben. Das Verhältnis ist gleich 0 für VC = 1 und gleich 1 für VC = 0. Die erfindungsgemäßen Garne haben vorzugsweise (TB)n-Werte von mindestens etwa 3,53 cN/ddtex (4 g/dd) und am stärksten bevorzugt mindestens etwa einen Wert in cN/ddtex, der durch den Ausdruck 0.883·{4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} ({4·[(1- VC)]+3} in g/dtex) gegeben ist. Eine Extrapolation von VC auf 1 (d. h. auf ein Verhältnis von 0) ist für diese vereinfachte Darstellung nicht gültig. Die Linien A und B entsprechen VC-Werten von 0,1 und 0,6, einem praktischen Bereich der VC- Werte für die erfindungsgemäßen Garne. Als Vergleich repräsentiert die Linie 1 einen Nennwert für ein Massivfilamentgarn von rundem Querschnitt aus einem Polymer mit 65 RV, und Linie 2 stellt die Beziehung (TB)n ≥ {4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} dar. Erfindungsgemäße Garne sind durch Kreise bezeichnet; Garne mit einem gewünschten Hohlraumanteil, aber von geringerer mechanischer Güte sind durch Quadrate bezeichnet. Vergleichsgarne mit niedrigem Hohlraumanteil sind durch Dreiecke bezeichnet.
Fig. 16 zeigt ein repräsentatives Diagramm von (RDR)S von Massiv- und Hohlfilamenten aus Nylon und Polyester in Abhängigkeit von der Spinngeschwindigkeit (VS); (Kurve 1) = hohles Polyestercopolymer; (Kurve 2) = massives Polyestercopolymer; (Kurve 3) = massives Polyesterhomopolymer; (Kurve 4) = massives Nylon 66-Homopolymer; (Kurve 5) = hohles Polyesterhomopolymer; und (Kurve 6) = hohles Nylon 66-Homopolymer. Gemeinsames Strecken bzw. Costrecken von Mischfilamentgarnen wird vorzugsweise so ausgeführt, daß die (RDR)D-Werte aller Filamente mindestens etwa 1,2 betragen, um eine akzeptierbare mechanische Güte (d. h. keine gebrochenen Filamente) sicherzustellen.
Die Fig. 17A bis 17D zeigen Querschnitte von runden Filamenten mit einem Außendurchmesser (OD) "D" in Fig. 17D für Massivfilamente, die keinen Hohlraum aufweisen, und von d&sub0; in den Fig. 17A, 17B und 17C für drei repräsentative Typen von vergleichbaren erfindungsgemäßen Hohlfilamenten, die Hohlräume aufweisen. Der Innendurchmesser (ID) wird in den letzteren Figuren mit d&sub1; bezeichnet. In Fig. 17A abgebildete Filamente sind hohl, weisen aber das gleiche Denier (Masse pro Längeneinheit) wie die Massivfilamente von Fig. 17D auf; d. h. ihre Querschnitte enthalten den gleichen Polymeranteil (d. h. die Gesamtquerschnittsfläche von Fig. 17D ist gleich einer ringförmigen schraffierten Fläche der "Röhrenwand" von Fig. 17A). Man wird erkennen, daß eine Familie von Hohlfilamenten wie Fig. 17A mit unterschiedlichen Hohlraumanteilen, aber dem gleichen Denier hergestellt werden könnte. Aus derartigen Filamentgarnen gemäß Fig. 17A hergestellte Textilerzeugnisse hätten das gleiche Gewicht wie diejenigen gemäß Fig. 17D, wären aber bauschiger und "steifer", d. h. die Filamente hätten einen höheren Biegewiderstand. Filamente gemäß Fig. 17B sind hohl und so konstruiert, daß sie die gleiche "Biegesteifigkeit" (den gleichen Biegewiderstand) wie diejenigen von Fig. 17D aufweisen; diese "Steifigkeit" definiert zum Teil den "Fall" bzw. Faltenwurf oder "Körper" eines Textilerzeugnisses; daher haben Textilerzeugnisse aus Filamenten gemäß Fig. 17B und 17D den gleichen Fall. Man wird erkennen, daß die Wand gemäß Fig. 17B weniger Polymer aufweist als für Fig. 17A und daher für Fig. 17D. Daher hätten Textilerzeugnisse aus diesen Filamenten gemäß Fig. 17B ein geringeres Gewicht und einen größeren Bausch als diejenigen gemäß Fig. 17D. Wiederum könnte eine Familie von Hohlfilamenten wie in Fig. 17B mit unterschiedlichen Hohlraumanteilen, aber der gleichen "Steifigkeit" hergestellt werden. Filamente gemäß Fig. 17C weisen den gleichen Außendurchmesser (d&sub0;) wie in Fig. 17D auf. Wieder könnte eine Familie von solchen Hohlfilamenten wie in Fig. 17C mit unterschiedlichen Hohlraumanteilen; aber dem gleichen Außendurchmesser hergestellt werden. Aus Filamenten gemäß Fig. 17C und 17D hergestellte Textilerzeugnisse hätten die gleichen Filament- und Stoffvolumina, aber aus Filamenten gemäß Fig. 17C hergestellte Textilerzeugnisse wären leichter und weniger "steif'. Es können auch Mischfilamenthohlgarne mit Querschnittsformen hergestellt werden, wie sie in Fig. 17A bis 17C abgebildet sind, sowie einen Anteil Massivfilamente wie die in Fig. 17D dargestellten beizumischen.
In Fig. 18 ist die Änderung (Abnahme) des Fasergewichts (Stoffgewichts) (auf der linken Vertikalachse) mit zunehmendem Hohlraumanteil (VC) aufgetragen, d. h. mit zunehmendem Verhältnis (d&sub1;/d&sub0;), wobei die Kurven a, b bzw. c die Gewichtsänderung von Filamenten (und daraus hergestellten Textilerzeugnissen) der durch die Fig. 17A, 17B bzw. 17C dargestellten Familien darstellen. Zum Beispiel bleibt für die Filamentfamilie gemäß Fig. 17A das Denier auch mit zunehmendem di und Hohlraumanteil konstant, so daß die Kurve a horizontal verläuft und keine Änderung des Filamentgewichts mit zunehmendem Hohlraumanteil anzeigt. In Fig. 18 ist außerdem das Faservolumen (Stoffvolumen) (auf der rechten Vertikalachse) in Abhängigkeit vom Hohlraumanteil (di/d&sub0;) dargestellt, wobei die Kurven a', b' bzw. c' den Filamentfamilien gemäß Fig. 17A, 17B bzw. 17C entsprechen. In diesem Falle ist die Kurve c' horizontal, da der Außendurchmesser von Fig. 17C konstant bleibt.
In Fig. 19 ist die Änderung der "Steifigkeit" der Faser (des Textilerzeugnisses) (Biegemodul, MB) in Abhängigkeit vom Hohlraumanteil (d&sub1;/d&sub0;) aufgetragen, wobei die Kurven a, b bzw. c Filamenten gemäß Fig. 17A, 17B bzw. 17C entsprechen. In diesem Falle ist die Kurve b horizontal, da die "Steifigkeit" der Filamente gemäß Fig. 17C auch mit zunehmendem Hohlraumanteil konstant gehalten wird. Details zu Berechnungen der Steifigkeit, des Gewichts und des Volumens von Filamenten in Abhängigkeit vom Hohlraumanteil findet man in einem Artikel von Dinesh K. Gupta, "The Mechanics of Tubular Fiber: Theoretical Analysis" (Mechanik der röhrenförmigen Faser: theoretische Analyse), Journal of Applied Science 28 (1983) 3573-3584. Die Fig. 17-19 basieren zum Teil auf Informationen, die diesem Artikel entnommen sind.
Fig. 20 zeigt zur Erläuterung eine beste Anpassungskurve von COAWAXS-Werten für Hohl- und Massivfilamente gemäß Tabelle 9 als Funktion von den entsprechenden (RDR)S-Werten.
Fig. 21 zeigt eine vergrößerte Photographie des Querschnitts von Hohlfilamenten und Massivfilamenten von Garnen, die im Beispiel 23 verwendet werden und die zusammen in der gleichen Photographie dargestellt sind, so daß die Außendurchmesser miteinander verglichen werden können.
Fig. 22 zeigt ein Diagramm der Luftdurchlässigkeit in Abhängigkeit vom Stoffgewicht für die in Beispiel 23 dargestellten Textilerzeugnisse.
Fig. 23 zeigt ein Diagramm der Luftdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Schußfadenzahl/Zoll (=Schußfadenzahl/2,54 cm) für die in Beispiel 23 dargestellten Textilerzeugnisse.
Fig. 24 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines Textilerzeugnisses gemäß Beispiel 24 darstellt, in dem ein Garn mit Hohlfilamenten verwendet wird.
Fig. 25 zeigt eine vergrößerte Photographie, die das gleiche Textilerzeugnis wie in Fig. 24 nach dem Waschen darstellt.
Fig. 26 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines Vergleichs- Textilerzeugnisses gemäß Beispiel 24 mit Verwendung von Massivfilamentgarnen darstellt.
Fig. 27 zeigt eine vergrößerte Photographie, die das gleiche Textilerzeugnis wie in Fig. 26 nach dem Waschen darstellt.
Fig. 28 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines gefärbten und thermofixierten Textilerzeugnisses gemäß Beispiel 25 darstellt, bei dem ein Garn mit Hohlfilamenten verwendet wird.
Fig. 29 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines gefärbten und thermofixierten Vergleichs-Textilerzeugnisses zu Beispiel 25 darstellt, bei dem Massivfilamentgarne verwendet werden.
Fig. 30 zeigt ein Diagramm der Luftdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Kalandriertemperatur für in Beispiel 25 erläuterte Textilerzeugnisse.
Fig. 31 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines Textilerzeugnisses gemäß Beispiel 25 darstellt, in dem ein bei einer Temperatur von 138ºC (208ºF) kalandriertes Garn mit Hohlfilamenten verwendet wird.
Fig. 32 zeigt eine vergrößerte Photographie, die den Querschnitt eines Vergleichs- Textilerzeugnisses gemäß Beispiel 25 darstellt, in dem bei einer Temperatur von 138ºC (208ºF) kalandrierte Massivfilamentgarne verwendet werden.
Fig. 33 zeigt ein Diagramm der Luftdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Kalandriertemperatur wie in Fig. 30, wobei aber die Textilerzeugnisse gewaschen sind.
Fig. 34 zeigt eine vergrößerte Photographie, die das gleiche Textilerzeugnis wie Fig. 31 nach dem Waschen darstellt.
Fig. 35 zeigt eine vergrößerte Photographie, die das gleiche Textilerzeugnis wie Fig. 32 nach dem Waschen darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

In der vorliegenden Patentanmeldung werden "texturierte Garne" (z. B. luftdüsen-, falschzwirn-, stauchkammertexturierte, durch gemischte Schrumpfung texturierte, durch spiralförmige Selbstkräuselung texturierte Garne) als "bauschige" Garne (oder "Bauschgarne") bezeichnet, und "nichttexturierte" Filamentgarne werden als "Flachgarne" bezeichnet. Die hier erwähnten "Flachgarne" und "Bauschgarne" kann man direkt, d. h. ohne Strecken erhalten; wie z. B. direktgesponnenes Garn, das sich zur Verwendung ohne Strecken eignet (hier als "direkt verwendbare" Flachgarne bezeichnet), da es durch Auswahl des Nylonpolymers, der Schmelzenverfeinerungsrate [EVA/(dpf)S] (Anmerkung: (dpf)S = (dtexpf)g/1,11), und durch Anwendung hoher Abzugsgeschwindigkeiten VS ausreichende Eigenschaften zur direkten Verwendung erhält; und "Bauschgarne", die ihren Bausch ohne Strecken erhalten können, wie z. B. beim Luftdüsentexturieren oder Stauchkammer/Röhrentexturieren, wenn ein "Flachgarn" oder "direkt verwendbares" Garn als "Texturiergarn" verwendet wird. Ferner können gestreckte "Bauschgarne" hergestellt werden, indem nacheinander das "Texturiergarn" gestreckt und dann das gestreckte Flachgarn gebauscht wird (wie z. B. beim Luftdüsentexturieren), oder sie können gleichzeitig mit dem Bauschschritt gestreckt werden (wie z. B. beim Falschzwirntexturieren). Daher können hier der Bequemlichkeit halber gestreckte "Flachgarne" oder ungestreckte "Flachgarne" im gesponnenen Zustand und nacheinander oder gleichzeitig gestreckte "Bauschgarne" und ungestreckte "Bauschgarne" gemäß der Erfindung oft als "Flachgarne" und als "Bauschgarne" bezeichnet werden, ohne durch solche Begriffe eine besondere Einschränkung zu beabsichtigen. Ferner sind alle hierin erwähnten Filamente hohl, wenn nicht anders angegeben.
Um für seine beabsichtigte Verwendung geeignet zu sein, muß ein "Textilgarn" (d. h. ein "Flachgarn" oder ein "Bauschgarn") bestimmte Eigenschaften aufweisen, wie z. B. ausreichend hohe Werte des Moduls, der Zugfestigkeit, der Streckgrenze und der Temperaturbeständigkeit, welche diese Garne von Garnen unterscheiden, die eine Weiterverarbeitung erfordern, bevor sie die für die Verarbeitung zu Textilien erforderlichen Mindesteigenschaften aufweisen. Diese Garne werden hier als "Texturiergarne" oder "Strecktexturiergarne" bezeichnet. Solche "Texturiergarne" können off-line bzw. verfahrensunabhängig in einem separaten "geteilten" Verfahren gestreckt werden, oder diese "Texturiergarne" können anschließend an die Bildung des gesponnenen Texturiergarns sequentiell in einem "gekoppelten" Spinnstreckverfahren zu "Flachgarnen" gestreckt werden, oder solche "Texturiergarne" können sequentiell oder gleichzeitig mit einem Bauschschritt zu gestreckten "Bauschgarnen" gestreckt werden. Dieses Strecken kann an einem einzigen Garn oder an mehreren Garnen ausgeführt werden, wie z. B. an der Anzahl von Garnen, die durch eine Mehrfadenaufwickelvorrichtung zu Garnkörpern aufgewickelt werden oder in Form einer schußfadenfreien Mehrfadenkettbahn vorliegen, wie beim Kettstrecken. Außerdem können die Filamente in Form eines Garns oder als Filamentbündel, das nicht unbedingt den Zusammenhang eines echten "Garns" aufweist, zugeführt und/oder erfindungsgemäß verarbeitet werden. Daher werden hier der Bequemlichkeit halber mehrere erfindungsgemäße Filamente häufig als "Filamente", "Garn", "Multifilamentgarn", "Bündel", Multifilamentbündel" oder sogar als "Kabel" bezeichnet, ohne daß mit derartigen Begriffen eine besondere Einschränkung beabsichtigt ist. "Spinngeschwindigkeit" oder "Abzugsgeschwindigkeit" (VS) bezeichnet die Geschwindigkeit der ersten getriebenen Walze, welche die Filamente von der Spinndüse abzieht.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Filamente zusammen mit anderen Filamenten in einem Garn oder Bündel enthalten sein, wobei diese anderen Filamente nicht erfindungsgemäß sind, beispielsweise aus einem anderen Polymer (z. B. Polyester) bestehen, und wobei die Begleitfilamente hohl oder massiv sein können. Gemäß der Erfindung können die Nylon- und/oder die Begleitfilamente unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, wie z. B., jedoch ohne Beschränkung auf, Unterschiede im Hohlraumanteil (VC) (einschließlich Massivfilamente), Filamentdenier (dpf), Querschnitt (Form, Symmetrie und Seitenverhältnis) und in der Anordnung des Hohlraums bezüglich des (Flächen-) Mittelpunkts des Filamentquerschnitts, und können aus Filamenten aus Nylonpolymer mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, wie z. B. Schrumpfung und Färbbarkeit. Solche Garne werden hier als "Mischfilamentgarne" (MFY) bezeichnet, und der Verfahrensschritt zum Vereinigen der zwei oder mehreren Filamentkomponenten der MFY kann in einem separaten, geteilten Verfahren erfolgen, wie z. B. dem gemeinsamen Zuführen von zwei erfindungsgemäßen Garnen mit unterschiedlicher Schrumpfung vor dem Luftdüsentexturieren. Vorzugsweise werden die unterschiedlichen Filamentkomponenten während des Spinnens vor dem Verflechten und insbesondere am ersten Filament-Konvergenzpunkt vereinigt.
Der Begriff "Reststreckverhältnis" (RDR), wie er hierin gebraucht wird, gibt den Faktor an, um den die Garnlänge durch Strecken vergrößert werden kann, bis das Garn reißt, und läßt sich aus der Bruchdehnung in Prozent (EB) nach der folgenden Formel berechnen: RDR = [1 + (EB/100)]. Für Texturiergarne bezeichnet (RDR)F das RDR des Texturiergarns vor dem Strecken. (RDR)D ist das RDR des gestreckten Garns. Folglich ist bei der Beschreibung eines Verfahrens, in dem ein Texturiergarn einem Verfahrensstreckverhältnis (PDR) ausgesetzt wird, das PDR durch das Verhältnis (RDR)F/(RDR)D definiert, wobei der Wert von (RDR)D aus Instron-Standard-Last-Dehnungs-Kurven bestimmt wird und der (RDR)F-Wert ermittelt werden kann, indem man das Texturiergarn ohne Strecken aufwickelt und den Wert aus den Instron-Last-Dehnungs-Kurven der Texturiergarne bestimmt, oder der (RDR)F-Wert kann aus dem Verhältnis der Filamentdeniers abgeschätzt werden; z. B. (RDR)F = [(dpf)F/(dpf)D] · (RDR)D (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11), und er läßt sich durch den Ausdruck (RDR)F = (RDR)D · PDR abschätzen, wobei PDR = VAufwickeln/VZuführung ist. Ein Spinnstreckverhältnis (SDR), das analog zu einem Maschinenstreckverhältnis ist und den Spinnorientierungsgrad angibt, ist hierin durch das Verhältnis (RDR)MAX/(RDR)S definiert, wobei (RDR)S das gemessene Reststreckverhältnis des Garns im gesponnenen Zustand ist. (RDR)MAX ist der RDR-Wert bei fehlender Orientierung, wie er beispielsweise durch Instron-Prüfung an einem schnell abgeschreckten, im freien Fall aus der Spinndüse austretenden Filament bestimmt wird. Für Nylonpolymere ist der Wert von (RDR)MAX proportional zur Quadratwurzel des Verhältnisses des mittleren Molekulargewichts der Polymerkette im Nylonpolymer zum Molekulargewicht der in der Polymerkette enthaltenen "flexiblen" Kettenverbindungsglieder (das sich von dem der Monomerstruktureinheiten unterscheidet). Der Einfachheit halber wird hier für (RDR)MAX ein Nennwert von 7 verwendet. Ein hier verwendeter mittlerer Spinnorientierungsgrad wird durch das Spinnstreckverhältnis (SDR) beschrieben und ist definiert durch das Verhältnis (RDR)MAX/(RDR)S, wobei (RDR)S das gemessene Reststreckverhältnis des Garns im gesponnenen Zustand ist.
Der Begriff "Nylonpolymer", wie er in der vorliegenden Patentanmeldung gebraucht wird, bezeichnet lineare, überwiegend aus Polycarbonamid bestehende Homopolymere und Copolymere, wobei bevorzugte Nylonpolymere Poly(hexamethylenadipamid) (Nylon 66) und Poly(&epsi;-caproamid) (Nylon 6) sind. Die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Hohlfilamente eingesetzten Nylonpolymere haben einen Schmelzpunkt (TM) von 210ºC bis 310ºC, vorzugsweise von 240ºC bis 310ºC. Nylonpolymere, die einen geringen Anteil bifunktionelle Polyamid-Comonomereinheiten und/oder Kettenverzweigungsmittel enthalten, wie ausführlich in Knox et al., US-A-5137666 diskutiert, können hier verwendet werden. Der TM-Wert des Polymers ist hauptsächlich mit seiner chemischen Zusammensetzung verbunden, und TM wird typischerweise um 1-2ºC pro Mol% modifizierenden bifunktionellen Polyamids abgesenkt, wie z. B. durch Zugabe von Nylon 6 zu Nylon 66. Zur Bereitstellung von erfindungsgemäßen hochschrumpfenden Hohlgarnen ist die Verwendung einer ausreichenden Menge eines bifunktionellen Comonomers vorzuziehen, um eine Kochschrumpfung (S) von mindestens 12% zu erzielen. Für Anwendungen bei gefärbten Textilbekleidungsstücken ist das Nylonpolymer ferner durch 30 bis 70 äquivalente NH&sub2;-Enden pro 10&sup6; Gramm Polymer gekennzeichnet, und die Nylonpolymere können durch Einbau kationischer Komponenten als Farbstoffanlagerungsstellen modifiziert werden, wie z. B. derjenigen, die aus Ethylen-5- M-sulfoisophthalsäure und Hexamethylendiamin entstehen (wobei M ein Alkalimetall-Kation ist, wie etwa Natrium oder Lithium), um Färbbarkeit mit kationischen Farbstoffen zu erzielen. Außerdem weist das Nylonpolymer vorzugsweise eine Übergangstemperatur (Tdye) von mindestens 65ºC für hochmolekulare saure Farbstoffe auf. Wie ferner dem Fachmann bekannt ist, können Mattierungsmittel, wie z. B. Titandioxid, Färbemittel, Antioxidationsmittel, Antistatika und Oberflächenreibungsmodifikatoren, wie z. B. Siliciumdioxid, sowie andere nützliche Zusatzmittel in das Polymer eingebracht werden, einschließlich geringer Anteile nicht mischbarer Polymere, wie z. B. 5% Polyester, und Mittel, welche die spannungsinduzierte Kristallisation und/oder Orientierung entweder verstärken oder unterdrücken, wie z. B. trifunktionelle Kettenverzweigungsmittel (Säure oder Diamin).
Die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Hohlfilamenten eingesetzten Nylonpolymere weisen eine relative Viskosität (RV) von mindestens 50 auf, die höher als die RV von 35 bis 45 von herkömmlichen Textilien ist. Vorzugsweise weist das Nylonpolymer eine RV von mindestens 60 auf, und am stärksten bevorzugt von mindestens 70. Für die meisten Anwendungen bei Textilien sind RV-Werte von mehr als 100 nicht von Vorteil, aber höhere RV-Werte können verwendet werden, wenn mit zunehmendem RV-Wert die thermische und oxidative Zersetzung auf ein Minimum reduziert wird. Nylon mit einem RV- Wert zwischen etwa 50 und 100 und darüber kann man durch eines von vielen verschiedenen Verfahren erhalten, wie z. B. durch Einbringen eines Katalysators, insbesondere der in US-A-4912175 offenbarten Katalysatoren, in Flocken mit niedrigerem RV-Wert, die in einem Autoklaven hergestellt werden, und Wiedereinschmelzen mit einer entgasten Schneckenschmelzeinrichtung unter gesteuertem Vakuum, um das gewünschte Polymer mit höherem RV-Wert zu erzeugen. Flocken mit höherem RV-Wert können direkt in einem Autoklaven (AC) mittels Vakuumveredelung hergestellt werden. Die relative Viskosität (RV) von herkömmlichen Textilflocken kann auch durch Festphasenpolymerisation (SPP) erhöht werden. Man kann auch eine kontinuierliche Polymerisiereinrichtung (CP) mit einem Appreteur verwenden, wobei die Polymerisation unter Temperatur- und Zeitsteuerung ausgeführt wird und das Appretieren unter Vakuum erfolgt, um die erhöhte RV zu erreichen. Das geschmolzene Polymer aus der kontinuierlichen Polymerisiereinrichtung (CP) kann entweder direkt der Spinnmaschine zugeführt oder zu Flocken gegossen und zur Verwendung beim Spinnen wieder geschmolzen werden.
Die erfindungsgemäßen Hohlfilamente werden bei hohen Spinngeschwindigkeiten unter Verwendung von Spinndüsen geformt, die anfänglich mehrere Schmelzenströme ausbilden. Es werden Verfahrensbedingungen angewandt, die ohne Verwendung von eingeblasenen Gasen zu dem späteren Nachverschmelzen der Ströme führen, um den Hohlraum während der Verfeinerung beizubehalten. In der vorliegenden Patentanmeldung wird ein solches Verschmelzen als "Selbstverschmelzen" bezeichnet. Bekannt ist das Verschmelzen von mehreren Schmelzenströmen bei niedrigen Abzugsgeschwindigkeiten (weniger als 500 m/min) zum Erzeugen von Hohlfilamenten, wie in den GB-A-838141 und 1160263 gelehrt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wo die Abzugsgeschwindigkeiten ausreichen, um das Reststreckverhältnis (RDR)S auf weniger als 2,75 zu verringern (typischerweise 1250-1500 m/min für Hohlfilamente), wurde jedoch festgestellt, daß solche Verfahren bei derartigen Geschwindigkeiten keine Hohlfilamente erzeugen, wenn nicht die RV auf höhere Werte erhöht wird, als sie bei herkömmlichen Textilfilamenten verwendet werden; d. h. gemäß der vorliegenden Erfindung auf Werte im Bereich von mindestens etwa 50. Wie bei den meisten Schmelzspinnverfahren wird die Polymerschmelze bei einer Spinnpakettemperatur Tp extrudiert, die vorzugsweise um 20ºC bis 50ºC über dem Schmelzpunkt TM des Nylonpolymers liegt.
Spinndüsen, von denen bekannt ist, daß sie Hohlfilamente bei niedrigen Spinngeschwindigkeiten erzeugen, sind in einem Verfahren gemäß einer Erfindung verwendbar, wie beispielsweise in Fig. 1 der US- A-3924988 von Hodge, in Fig. 3 der US-A-4444710 von Most, in Fig. 1 der US-A-3745061 von Champaneria et al. erläutert, und wie hierin in den Fig. 4B, 5B und 6B dargestellt. Die Extrusion unter Verwendung der obenerwähnten segmentierten Spinndüsenkapillaren wird in der Beschreibung der Fig. 2 und 4 bis 6 dargelegt. Für die vorliegende Erfindung sind die bogenförmigen Öffnungssegmente so angeordnet, daß sie ein Verhältnis [EVA/EA] der Extrusionshohlraumfläche EVA = [(π/4)ID²], mit ID = D - 2W, zur Gesamtextrusionsfläche EA = [(π/4)OD²] zwischen 0,6 und 0,95 und eine Extrusionshohlraumfläche EVA zwischen 0,3 mm² und 3 mm² ergeben. Bei diesen Berechnungen ignoriert man zur Vereinfachung die Flächenbeiträge von kleinen massiven "Zwischenräumen", die als "Stege" und manchmal als "Inseln" bezeichnet werden, zwischen den Enden der Kapillaröffnungen (manchmal als "Schlitze" der Breite W und der Länge L bezeichnet). Häufig können die bogenförmigen Kapillaröffnungen vergrößerte Enden aufweisen (hier als "Zehen" bezeichnet), wie in Fig. 5B dargestellt, als Ausgleich für den Polymerfluß, der durch die Stege zwischen den Öffnungssegmenten nicht zustande kommt, und/oder für spezielle Einflüsse, wie in den Fig. 1J und 1K dargestellt. Eine Extrusionshohlraumfläche (EVA) mit Werten im Bereich von 1,5 mm² bis 3 mm² und mit einem [EVA/EA]-Verhältnis von 0,70 bis 0,90 wird bevorzugt, um gleichmäßige Hohlfilamente von weniger als 15 Denier (weniger als 16,65 dtex) zu formen, die in den meisten Endanwendungen von textilen Stoffen verwendbar sind. Wenn bei diesen niedrigen Polymerfließgeschwindigkeiten das Extrudat ungenügend aufgeweitet ist oder die Fließeigenschaften des Polymers sich nicht stabilisiert haben, dann können asymmetrische Öffnungssenkbohrungen (siehe Fig. 4A), Dosierkapillaren und/oder tiefe Kapillaren (d. h. hohe H/W-Werte) (Fig. 6A) verwendet werden, um den gewünschten Hohlraumanteil (VC) und die Selbstverschmelzung zu erzielen. Spinndüsen zur Verwendung bei der praktischen Ausführung der Erfindung können beispielsweise nach dem Verfahren hergestellt werden, das in der EP-A-0440397, veröffentlicht am 7. August 1991, oder in der EP-A-0369460, veröffentlicht am 23. Mai 1990, beschrieben wird.
Nach der Ausbildung der bogenförmigen Schmelzenströme unter Verwendung der sorgfältig ausgewählten Spinndüsen, wie weiter oben beschrieben, werden in einer Abschreckzone Bedingungen angewandt, die zur Selbstverschmelzung der frisch extrudierten Schmelzenströme zu gleichmäßigen Hohlfilamenten führen, wobei der Hohlraum im wesentlichen kontinuierlich über die gesamte Länge des Filaments verteilt ist. Vorzugsweise wird die extrudierte Schmelze während und unmittelbar nach der Selbstverschmelzung gegen Streuluftströme geschützt und die oxidative Zersetzung der frisch extrudierten Schmelze auf ein Minimum reduziert. Es ist üblich, Luft (d. h. Sauerstoff) auf den ersten Zentimetern durch Einleiten von langsam fließendem Inertgas, wie z. B. von Stickstoff, oder von Wasserdampf auszutreiben. Der Schutz gegen Streuluftströme kann zum Beispiel mit Hilfe einer Querstromanblaseinrichtung mit einer Verzögerungsröhre erreicht werden, wie von Makansi in US-A-4529368 beschrieben, wobei die Länge der Verzögerungsröhre (LD) so gewählt wird, daß man die beste Fadengleichmäßigkeit und den besten Hohlraumanteil erzielt. Nach beendeter Selbstverschmelzung können die Filamentbündel, wenn dies gewünscht wird, in zwei oder mehrere getrennte Bündel von kleinerem Denier geteilt und während der übrigen Verfahrensschritte als einzelne Bündel behandelt werden, und außerdem kann die Trennung an der Oberfläche der Spinndüsenstirnseite erfolgen, wenn die Trennung so ausgeführt wird, daß sie die Gleichmäßigkeit der Selbstverschmelzung und die spätere Gleichmäßigkeit beim Verfeinern der Filamente nicht beeinträchtigt (hier wird dies als "Mehrfadenführung" (multi-ending) bezeichnet).
Außerdem ist zu beobachten, daß eine Erhöhung der Schmelzenviskosität ηmelt [hier als proportional zu dem Ausdruck {(RV)[(TM+25)/TP]&sup6;} angenommen] durch Erhöhen der Dehnviskosität ηext auftritt, indem eine erhöhte Abschreckgeschwindigkeit angewandt wird, die hier als Abschreckfaktor (QF) bezeichnet wird, wobei QF durch das Verhältnis zweier Ausdrücke gegeben ist. Der Ausdruck 1 ist das Verhältnis der laminaren Luftströmungsgeschwindigkeiten (Qa, m/min) zur Massenströmungsgeschwindigkeit (w) der Spinndüse in g/min. mit w = [(dpf)S · VS/9000] · Anzahl der Filamente pro Spinndüse (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11). Der Ausdruck 2 stellt die Filamentdichte (FD) dar, die durch die Anzahl der Filamente pro Spinndüse pro Nutzflächeneinheit in cm² gegeben ist. Folglich ist der Abschreckfaktor (QF) = Ausdruck 1/Ausdruck 2. Eine zu hohe Schmelzenviskosität (ηmelt) des Extrudats oder Dehnviskosität (ηext) für einen gegebenen Verfeinerungsgrad und eine gegebene Verfeinerungsrate (hier gemessen durch das Verhältnis [EVA/(dpf)S] kann jedoch zu unvollständiger Selbstverschmelzung führen (Fig. 1D). Nach Wunsch kann die Bildung von "offenen" Filamenten in den Extrusionsverfahrensschritt einbezogen werden, um ein Mischfilamentgarn zu liefern, aber ein solcher Extrusionsschritt muß gesteuert werden, da sonst die Spinnleistung und die spätere Verarbeitbarkeit bei der Endanwendung beeinträchtigt werden. Die absichtliche Ausbildung von "offenen" Filamenten kann mit Hilfe der vorhandenen Spinndüse erfolgen, in der die bogenförmigen Öffnungen "Zwischenräume" von unterschiedlicher Breite aufweisen (oder nach Wunsch mit Hilfe von Spinndüsenöffnungen, die speziell zum Formen von C-förmigen "offenen" Filamenten konstruiert sind), um auf diese Weise ein Gemisch aus Hohlfilamenten und "offenen" Filamenten herzustellen und eine Vilzahl verschiedener Griffästhetiken zu erhalten.
Die frisch selbstverschmolzenen Hohlfilamente werden dann in der Abschreckzone in einem Abstand (LW) verfeinert (d. h. sie erreichen VS), auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymers abgeschreckt und dann in einem Abstand (Lc) zu einem Multifilamentbündel zusammengeführt, wobei Lc größer als Lw, aber so kurz wie möglich ist, um nicht durch Luftwiderstand eine erhöhte Spinnlinienspannung einzubringen, die dann durch einen Entspannungsschritt bei der Weiterverarbeitung vor dem Umspulen entfernt werden muß. Das Zusammenführen der vollständig abgeschreckten Filamentbündel erfolgt vorzugsweise durch dosierte Appreturspitzenapplikatoren, wie von Agers in US-A-4926661 beschrieben. Die Länge der Konvergenzzone (Lc), die Länge der Abschreckverzögerung (LD) und die Strömungsgeschwindigkeit der Anblasluft (Qa) werden so gewählt, daß gleichmäßige Filamente entstehen, die durch eine Denierschwankung in Fadenrichtung [hier als Denierstreuung DS bezeichnet] von vorzugsweise weniger als 4%, stärker bevorzugt von weniger als 3% und am stärksten bevorzugt von weniger als 2% gekennzeichnet ist. Vorzugsweise liefert das erfindungsgemäße Verfahren ferner Hohlfilamente von hoher mechanischer Güte, wie durch eine normierte Reißfestigkeit (TB)n von mindestens 3,53 cN/ddtex (Zentinewton pro gestrecktem dtex) (4 g/dd (Gramm pro gestrecktem Denier)) angezeigt, die besonders bevorzugt auch mindestens den Wert in g/dd [( = 0,833 cN/ddtex)] des Ausdrucks {4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} erreicht. (TB)n wird aus der Reißfestigkeit in Gramm pro gestrecktem Denier (TB) durch Multiplizieren von TB mit RV/65 berechnet.
Die zusammengeführten bzw. konvergierten Filamentgarne werden mit ausreichender Spinngeschwindigkeit (VS) abgezogen, um ein Spinnfasergarn mit einem (RDR)S-Wert von weniger als 2,75 herzustellen, und dann einem Stabilisierungsschritt unterworfen, um das Reststreckverhältnis (RDR) des Garns auf einen Wert zwischen 2,25 und 1,2 zu vermindern. Bei sehr hohen Spinngeschwindigkeiten erfolgt die Behandlung des Garns zur Verminderung seines (RDR) auf einen Wert zwischen 2,25 und 1,2 während des Spinnens, da der (RDR)S-Wert im gesponnenen Zustand innerhalb dieses Bereichs liegt. Bevorzugte erfindungsgemäße Garne zur Verwendung als Texturiergarne mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,6 bis 2,25 werden vorteilhaft unter Anwendung derart hoher Spinngeschwindigkeiten hergestellt, obwohl auch andere Mittel zur Stabilisierung angewandt werden können. Wenn der Behandlungsschritt ein "mechanischer" oder "aerodynamischer" Streckschritt (oder ein Direktspinnschritt mit sehr hoher VS) ist, dann schließt sich vorzugsweise ein Entspannungsschritt zum richtigen Umspulen an. Wenn im Entspannungsschritt Wärme angewandt wird, dann wird die Temperatur des Filamentgarns für Endanwendungen mit kritischen Farbstoffen, wie z. B. bei Badebekleidung und Autopolsterung, vorzugsweise gemäß den Lehren von Boles et al., US-A-5219503 ausgewählt, bei einer Garnentspannungstemperatur (TR) zwischen etwa 20ºC und einer Temperatur, die etwa 40ºC unter dem Schmelzpunkt (TM) des Polyamidpolymers und unter dem Wert des Ausdrucks TR ≤ (1000/[K&sub1;- K&sub2;(RDR)D])-273ºC liegt, wobei die Werte von K&sub1; bzw. K&sub2; für Nylon 66-Polymere 4,95 bzw. 1,75 und für Nylon 6-Polymere 5,35 bzw. 1,95 betragen. Typ und Grad der Ausrüstung und der Umfang der Filamentverflechtung werden auf der Basis der Verarbeitungsbedürfnisse bei der Endanwendung ausgewählt. Die Filamentverflechtung wird vorzugsweise mittels Luftdüsen erzielt, wie z. B. in Bunting und Nelson, US-A-2985995, und in Gray, US-A-3563021, beschrieben, wobei der Veschlingungsgrad zwischen den Filamenten (hier als Schnellschußzahl (rapid pin count) RPC bezeichnet) der Meßwert gemäß Hitt in US-A-3290932 ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert das Strecken gestreckte Flachgarne mit einem Reststreckverhältnis (RDR)D zwischen 1,2 und 1,6. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Garne gestreckt und gebauscht und liefern ein Bauschgarn mit einem Reststreckverhältnis (RDR)D zwischen 1,2 und 1,6.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Feinheit im gesponnenen Zustand in dtex (Denier) so gewählt, daß der Wert für das dtex (Denier) pro Filament bei 25% Dehnung, d. h. für den auf 25% Dehnung gestreckten Zustand, bezeichnet mit (dpf)&sub2;&sub5;, gleich [0,55 bis 22,2] (0,5 bis 20 Denier) ist. Dieser Ausdruck berücksichtigt unterschiedliche Grade der Orientierung, die dem Garn während des Spinnens erteilt werden kann und die nachfolgenden Behandlungen zur Verminderung des Reststreckverhältnisses (RDR) entweder notwendig macht oder beeinflußt und das Filamentdenier (dpf) vermindert, und die nach der Formel [1,25 (dpf)S/(RDR)5] (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11) berechnet werden kann. Erfindungsgemäße Filamente weisen eine Feinheit in dtex (Denier) pro Filament bei 25% Dehnung (dpf)&sub2;&sub5; von [0,55 bis 22,2] (0,5 bis 20) auf. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren weisen die Filamente vorzugsweise einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+10)/100], stärker bevorzugt von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+15)/100], und am stärksten bevorzugt von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+20)/100] auf (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11). Erfindungsgemäße Filamente haben einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+10)/100], stärker bevorzugt von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+15)/100], und am stärksten bevorzugt von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+20)/100] (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11).
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann angenommen werden, daß der anfängliche Hohlraumanteil des frisch sebstverschmolzenen Hohlfilaments annähernd der gleiche ist wie der Extrusionshohlraumanteil [EVA/EA]. Während der Verfeinerung der Schmelze vermindert sich der Extrusionshohlraumanteil [EVA/EA] auf den Wert des gemessenen Hohlraumanteils des gesponnenen Filaments. Hierin ist das Verhältnis des gemessenen Filamenthohlraumanteils (VC) zum Extrusionshohlraumanteil [EVA/EA]; d. h. [VC/EVA/EA] ein Maß für die Verminderung des Hohlraumanteils während des Schmelzspinnverfahrens und wird im folgenden als Hohlraumretentionsindex (VRI) bezeichnet. Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren ist VRI mindestens gleich 0,15. VRI ist mit Spinnparametern verbunden und hat am stärksten bevorzugt auch einen Wert, der mindestens gleich dem Wert des folgenden Ausdrucks ist:
(Anmerkung: (dpf)S = (dtexpf)S/1,11)
wobei n gleich 0,7, K&sub1; gleich 1,7 · 10&supmin;&sup5; und K&sub2; gleich 0,17 ist.
Um für ein erfindungsgemäßes Verfahren gewünschte Werte von (RDR)S zu erhalten, sollte der dekadische Logarithmus des Wertes für den empirischen Ausdruck der scheinbaren Spinnspannung (σa) vorzugsweise 1 bis 5,25 betragen. (σa) kann man aus den Spinnparametern mit Hilfe des folgenden Ausdrucks erhalten:
(Anmerkung: (dpf)S = (dtexpf)S/1,11).
wobei K&sub3; einen Wert von 9 · 10&supmin;&sup6; hat.
In der Tat sind weitere Modifikationen offensichtlich, insbesondere mit dem weiteren Fortschritt dieser und anderer Technologien. Zum Beispiel kann ein beliebiger Typ einer Streckwickelmaschine verwendet werden; nach Wunsch kann eine nachträgliche Wärmebehandlung der Texturiergarne und/oder der gestreckten Garne durch irgendeine Art von Heizvorrichtung (wie z. B. erhitzte Galetten, Heißluft- und/oder Dampfdüsen, Durchgang durch eine erhitzte Röhre, Mikrowellenheizung usw.) angewandt werden; die Appretur kann durch herkömmlichen Walzenauftrag erfolgen, wobei hier dosierte Appreturspitzenapplikatoren bevorzugt werden und die Appretur in mehreren Schritten aufgebracht werden kann, zum Beispiel während des Spinnens vor dem Strecken und nach dem Strecken vor dem Aufwickeln; die Verflechtung kann mit Hilfe erhitzter oder nicht erhitzter Verwirbelungsluftdüsen und in mehreren Schritten entwickelt werden, wie z. B. während des Spinnens und während des Streckens, und es können andere Vorrichtungen eingesetzt werden, wie z. B. Verwirbelungsriete an einer querfadenfreien Garnschar; und nötigenfalls können Vorrichtungen wie etwa Streckstifte oder Dampfstreckdüsen zum Isolieren des Streckpunktes verwendet werden, so daß er sich nicht zu einer Walzenoberfläche hin verschiebt und zum Beispiel Fadenbrüche während des Verfahrens verursacht.
Außerdem können Filamente mit verschiedenen Deniers, Hohlraumanteilen und/oder Querschnitten beigemengt werden, um die Filament-Filament-Packungsdichte zu vermindern und dadurch die Griffästhetik und die Behaglichkeit zu verbessern. Filamente mit unterschiedlicher Schrumpfung können in den gleichen Garnen enthalten sein, um gewünschte Effekte zu erzielen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet höherschrumpfende Filamente mit einer Schrumpfung (S) von mindestens 12% zusammen mit niedrigerschrumpfenden Filamenten mit einer Kochschrumpfung von weniger als 12%, wobei die Schrumpfungsdifferenz zwischen mindestens einigen der höherschrumpfenden Filamente und mindestens einigen der niedrigerschrumpfenden Filamente mindestens 5% beträgt. Solche Garne bauschen sich unter Wärmeeinwirkung von selbst. Außergewöhnliche Färbbarkeitseffekte können durch gemeinsames Verspinnen von Filamenten aus unterschiedlichen Polymermodifikationen erzielt werden, wie z. B. der Modifikation eines anionisch färbbaren Nylons mit kationischen Komponenten, um kationische Färbbarkeit zu erzielen. Textilerzeugnisse, die sich aus Hohlfilamentgarnen zusammensetzen, bieten einen höheren Luftwiderstand und einen höheren Bedeckungsgrad bei niedrigerem Stoffgewicht als Textilerzeugnisse, die Massivgarne von gleichem Denier enthalten. Man wird erkennen, daß gegebenenfalls die Technologie auch auf Nylonhohlfilamente in anderen Formen anwendbar sein kann, wie z. B. auf Kabel, die dann in Stapelfaser umgewandelt werden können.
Das erfindungsgemäße Gewebe besteht vorzugsweise aus Nylonpolymergarnen, wie z. B. den erfindungsgemäßen hohlen Nylongarnen. Garne in den Geweben können auch aus irgendeinem aus einer Vielzahl anderer Garne aus thermoplastischen Polymeren hergestellt werden, zu denen beispielsweise Polyester oder Polyolefine wie etwa Polypropylen gehören.
Wie aus den Fig. 24, 25, 31 und 34 erkennbar, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, sind in den Textilerzeugnissen zumindest einige von den Garnfilamenten Hohlfilamente mit mindestens einem Längshohlraum. Außerdem sind zumindest eine Mehrzahl der Hohlfilamente kollabiert und bilden kollabierte Hohlfilamente mit einem länglichen äußeren Querschnitt mit größeren und kleineren Abmessungen. In der vorliegenden Patentanmeldung soll "länglich" irgendeine aus einer Vielzahl von langgestreckten Querschnittsformen mit größeren und kleineren Abmessungen bedeuten. In Abhängigkeit von dem Grad, in dem die Filamente kollabiert bzw. zusammengedrückt sind, reichen die Querschnitte von ovalen Querschnitten, wie z. B. bei den in Fig. 24 dargestellten Filamenten, bis zu den fast bandartigen Querschnitten von Fig. 34.
In einem erfindungsgemäßen Textilerzeugnis sind die größeren Querschnittsabmessungen zumindest einer Mehrzahl der kollabierten Hohlfilamente allgemein auf die Vorder- und Rückseiten des Stoffs ausgerichtet. Auf die Stoffoberflächen "allgemein ausgerichtet" soll in der vorliegenden Patentanmeldung bedeuten, daß eine zur größeren Abmessung parallele Linie des kollabierten Hohlfilaments einen Winkel von weniger als 20 Grad zur Stoffoberfläche bildet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Filamente der Garne entweder in der Kett- oder der Schußrichtung Hohlfilamente mit mindestens einem Längshohlraum. Obwohl in erfindungsgemäßen Geweben unter Umständen nicht alle Garne in der Kett- oder Schußrichtung Hohlfilamente aufweisen, entstehen Gewebe mit sehr geringer Luftdurchlässigkeit, wenn alle Garne in einer der beiden Geweberichtungen Hohlfilamente aufweisen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Massivgarne für die Kette und Hohlgarne als Schußgarne zu verwenden.
Wenn die verwendeten Garne aus Nylon bestehen, sollten die Hohlfilamente vorzugsweise ein Filamentdenier (dpf) [(dtex pro Filament, dtexpf)] aufweisen, bei dem das Filamentdenier bei 25% Dehnung, (dpf)&sub2;&sub5;, 0,55 bis 22,2 dtex (0,5 bis 20 Denier) beträgt. Vorzugsweise ergibt der Hohlraum der Filamente einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [(7,5 log&sub1;&sub0; (dpf)+10)/100] (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11).
Die erfindungsgemäßen Textilerzeugnisse können hergestellt werden, indem hohlgarnhaltige Stoffe unter Bedingungen kalandriert werden, die zum Kollabieren der Hohlräume führen, so daß die größere Querschnittsabmessung der kollabierten Filamente auf die Stoffoberflächen ausgerichtet wird. Wie aus den nachstehenden Beispielen besser erkennbar wird, sind geeignete Kalandrierbedingungen Walzentemperaturen von 70 bis 360ºF (21 bis 182ºC) bei einer Gesamtdruckkraft der Walzen von 40-60 Tonnen für eine Walze von 50 Zoll (127 cm). Man kann niedrige Durchlässigkeiten unter weniger harten Kalandrierbedingungen erzielen, als sie für Stoffe erforderlich sind, die ganz aus Massivfilamenten bestehen. Wenn folglich ein Stoff mit weichem "Griff" gewünscht wird, sollten die Kalandrierbedingungen nicht härter als notwendig sein, um die gewünschte Wirkung auf die Luftdurchlässigkeit zu erzielen. Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Textilerzeugnissen können auch andere Stoffbehandlungen angewandt werden, welche die gleiche Wirkung wie das Kalandrieren hervorrufen.
Im Vergleich zu kalandrierten Stoffen, die ausschließlich Massivgarne enthalten, weisen erfindungsgemäße Stoffe eine geringere Luftdurchlässigkeit auf, besonders bei niedrigeren Kalandriertemperaturen. Erfindungsgemäße Stoffe mit geringer Durchlässigkeit können eine geringe Luftdurchlässigkeit ohne übermäßige Steifigkeit bieten.
Aus dem Vorstehenden wird klar, daß es viele Möglichkeiten gibt, sich die Vorteile der bevorzugten und besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Texturiergarne bei verschiedenen, hier beschriebenen Streckverfahren zunutze zu machen. Weitere Anwendungen dieser erfindungsgemäßen Texturiergarne, gestreckten Garne und Bauschgarne lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Möglicherweise verminderte Oberflächen-Oligomerabscheidungen für hohle Nylonfilamente mit hoher RV, die in Strecktexturiergarnen eingesetzt werden; z. B. beim Kettstrecken und beim Strecktexturieren.
2. Durchlauf der Hohlfilamentgarne durch ein Kalandrierverfahren zur Ausbildung von kollabierten Filamenten zur Verwendung als Hüllgarne von Elastomerfilamentgarnen, um das Elastomer zu schützen und einen mehr baumwollähnlichen Griff zu erzeugen.
3. Verwendung von Kettenverzweigungsmitteln zur Herstellung von Hohlfilamenten mit gleichem Hohlraumanteil wie bei Filamenten, die ohne Kettenverzweigungsmittel nach einem Verfahren mit niedrigeren (σa)- und höheren RV-Werten aus Polymer gesponnen werden.
4. Verwendung von Kettenverzweigungsmitteln und/oder Beimischen von 2- Methylpentamethylendiamin, wie in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO91/19753, veröffentlicht am 26. Dezember 1991, beschrieben, um die Entwicklung von Sphäroliten während der Verfeinerung/Abschreckung zu verringern und dadurch die Reißfestigkeit der Hohlfilamentgarne zu erhöhen.
5. Beimischen eines Pigments oder von Ruß zum Nylonpolymer, so daß die gesponnenen Filamente eine graue Farbe haben, wodurch das Färben in dunkleren Farbtönen ermöglicht wird, ohne den Farbstoffgehalt der Filamente gegenüber dem von runden Filamenten mit äquivalentem Denier zu erhöhen, die bis zur gleichen Farbtiefe gefärbt werden (d. h. um den Farbausbeuteverlust von Hohlfilamenten infolge innerer Reflexion zu überwinden).
6. Herstellung von Florgeweben, die geschnitten und angerauht werden können, so daß sich die röhrenförmigen Filamente zu feineren Filamentfäden aufspalten und einen weichen Samt von velourartigem Griff ergeben.
7. Durch Kombination von Nylon und Polyesterpolymer, relativen Viskositäten, Beimischen von Kettenverzweigungsmitteln, Copolymeren, und Auswahl des Filamentdeniers und des Hohlraumanteils VC wäre es möglich, eine Familie von Nylon- und Polyesterfilamenten zu "gestalten", welche die gleiche Beziehung zwischen (RDR)S und der Spinngeschwindigkeit aufweisen, wodurch sie als Filamente in Costrecktexturiergarnen ununterscheidbar werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung gedacht. Garneigenschaften und Verfahrensparameter werden nach den folgenden Testverfahren gemessen.

TESTVERFAHREN

Die relative Viskosität (RV) von Nylon ist das Verhältnis von Lösungs- und Lösemittelviskosität, gemessen bei 25ºC, wobei die Lösung eine Lösung von 8,4 Gew.-% Polyamidpolymer in einem Lösemittel aus Ameisensäure mit einem Wassergehalt von 10 Gew.-% ist.
Der Hohlraumanteil (VC) wird nach dem folgenden Verfahren gemessen. Eine Faserprobe wird in einem Hardy-Mikrotom (Hardy, U.S. Dept. Agricult. circa. 378, 1933) montiert, und es werden Dünnschnitte hergestellt [nach Verfahren, wie sie im wesentlichen in "Fibre Microscopy, its Technique and Application" (Fasermikroskopie, ihr Verfahren und ihre Anwendung) von J. L. Stoves (von Nostrand Co., Inc., New York 1958, S. 180-182) offenbart werden] und auf einem Objektträger eines SUPER FIBERQUANT-Videomikroskopsystems montiert [VASHAW SCIENTIFIC CO., 3597 Parkway Lane, Suite 100, Norcross, Georgia 30092] und am SUPER FIBERQUANT-Bildschirm nach Bedarf mit bis zu 100facher Vergrößerung dargestellt. Das Bild eines einzelnen Dünnschnitts der Faser wird ausgewählt, und ihr Außen- und Innendurchmesser werden durch die FIBERQUANT-Software automatisch gemessen. Das Verhältnis der vom Umfang des Filamenthohlraumbereichs umgebenen Querschnittsfläche zur Querschnittsfläche des Filaments ist der Hohlraumanteil (VC). Unter Verwendung der FIBERQUANT- Ergebnisse wird der Hohlraumanteil in Prozent als Quadrat des Innendurchmessers, dividiert durch das Quadrat des Außendurchmessers jedes Filaments berechnet. Das Verfahren wird dann für jedes Filament im Gesichtsfeld wiederholt, um eine statistisch signifikante Probenmenge zu erzeugen, über die gemittelt wird, um einen Wert für VC zu erhalten.
Der Kristallvollkommenheitsindex bzw. -idealitätsindex (CPI) wird aus Röntgenweitwinkelbeugungsdiagrammen (WAXS) abgeleitet. Das Beugungsdiagramm einer Faser mit dieser Zusammensetzung ist durch zwei auffallende äquatoriale Röntgenreflexionen gekennzeichnet, deren Maxima bei Streuwinkeln 2A von etwa 20º bis 21º und 23º auftreten. Röntgendiagramme wurden an einem XENTRONICS-Flächendetektor (Modell X200B, 10 cm Durchmesser, mit einer Auflösung von 512 · 512) aufgenommen. Die Röntgenstrahlungsquelle war ein Siemens/Nicolet-Generator (3,0 kW), der mit 40 kV und 35 mA betrieben wurde, mit einer Kupfer-Strahlungsquelle (CU K-alpha, Wellenlänge 1,5418 Ängström). Es wurde ein 0,5 mm-Kollimator mit einem Probe-Kamera-Abstand von 10 cm verwendet. Der Detektor war bei einem Winkel von 20 Grad (2θ) zentriert, um die Auflösung zu maximieren. Die Bestrahlungszeit für die Datenerfassung variierte von 10 bis 20 Minuten, um einen optimalen Signalpegel zu erzielen.
Die Datenerfassung am Flächendetektor beginnt mit einer Anfangseichung unter Verwendung einer Fe55-Strahlungsquelle, die eine Korrektur der relativen Detektionsausbeute von einzelnen Positionen des Detektors ausführt. Dann wird eine Hintergrundabtastung mit einem leeren Probenhalter ausgeführt, um die Streuung des Röntgenstrahls in Luft zu definieren und aus dem endgültigen Röntgendiagramm zu entfernen. Mit Hilfe einer Vergleichsplatte, die in gleichen Abständen angeordnete Löcher auf einem quadratischen Gitter enthält, das an der Vorderfläche des Detektors angebracht wird, werden die Daten außerdem bezüglich der Detektorkrümmung korrigiert. Die Faserprobe wird mit einer Dicke von 0,5 bis 1,0 mm und einer Länge von etwa 10 mm vertikal montiert, wobei Streuungsdaten in der äquatorialen Richtung oder senkrecht zur Faserachse erfaßt werden. Ein Computerprogramm analysiert die Röntgenbeugungsdaten, indem es eine eindimensionale Schnittkonstruktion in den geeigneten Richtungen ermöglicht, die Daten glättet und die Position des Maximums sowie die volle Halbwertsbreite mißt.
Die Röntgenbeugungsmessung der Kristallinität bei Nylon 66 und bei Copolymeren von Nylon 66 und Nylon 6 ist der Kristallvollkommenheitsindex (CPI) (wie von P.F. Dismore und W.O. Statton, 1. Polym. Sci. Teil C, Nr. 13, S. 133-148, 1966, gelehrt). Man beobachtet, daß sich die Positionen der beiden Maxima bei einem Winkel 2θ von 21º und 23º verschieben, und mit zunehmender Kristallinität entfernen sich die Maxima weiter voneinander und nähern sich den Positionen an, die den auf der Bunn-Garnerschen Nylon 66-Struktur basierenden "idealen" Positionen entsprechen. Diese Positionsverschiebung der Maxima bildet die Grundlage der Messung des Kristallvollkommenheitsindex bei Nylon 66:
CPI = [d(außen)/d(innen)]-1 / 0,189 · 100
wobei d(außen) bzw. d(innen) die Braggschen "d"-Abstände für die Maxima bei 23º bzw. 21º sind und der Nenner 0,189 der Wert für d(100)/d(010) für gut kristallisiertes Nylon 66 ist, wie von Bunn und Garner (Proc. Royal Soc. (London), A189, 39, 1947) berichtet. Eine äquivalente und nützlichere Gleichung, die auf 2θ-Werten basiert, ist:
CPI = [2θ(außen)/2θ(innen) - 1] · 546,7
Durch Röntgenweitwinkelstreuung bestimmter Orientierungswinkel (COAWAXS). Die gleichen Verfahren (wie im vorstehenden Abschnitt über CPI diskutiert) werden angewandt, um die Röntgenbeugungsdiagramme zu bestimmen und zu analysieren. Das Beugungsdiagramm von Nylon 66 und von Copolymeren von Nylon 66 und 6 weist zwei auffallende äquatoriale Reflexionen bei 2θ von annähernd 20º bis 21º und bei 23º auf. Für Nylon 6 tritt eine auffallende äquatoriale Reflexion bei 2θ von etwa 20º bis 21º auf. Die äquatoriale Reflexion bei etwa 21º wird zur Messung des Orientierungswinkels benutzt. Aus der Bilddatei wird ein Datenfeld erzeugt, das einer Azimuthspur durch die äquatorialen Maxima äquivalent ist.
Als Orientierungswinkel (COAWAXS) nimmt man die Bogenlänge in Grad beim Halbwert der optischen Dichte (den Winkel, der sich über Punkte mit 50 Prozent der maximalen Dichte erstreckt) des äquatorialen Maximums, korrigiert bezüglich des Hintergrunds.
Röntgenkleinwinkelstreuungsdiagramme (SAXS-Diagramme) wurden an einem XENTRONICS- Flächendetektor (Modell X200B, 10 cm Durchmesser, mit einer Auflösung von 512 · 512) aufgezeichnet. Die Röntgenstrahlungsquelle war ein Siemens/Nicolet-Generator (3,0 kW), der mit 40 kV und 35 mA betrieben wurde, mit einer Kupfer-Strahlungsquelle (Cu K-alpha, Wellenlänge 1,5418 Å (0,15418 nm)). Es wurde ein 0,5 mm-Kollimator mit einem Probe-Kamera-Abstand von 50 cm verwendet. Die Bestrahlungszeit für die Datenerfassung variierte von 1/2 bis zu 5 Stunden, um einen optimalen Signalpegel zu erzielen. Streuungsdiagramme wurden in meridionaler Richtung und parallel zur äquatorialen Richtung durch die Intensitätsmaxima der beiden Streuungsmaxima analysiert. Zwei symmetrische SAXS-Punkte, die auf eine langperiodische Abstandsverteilung zurückzuführen waren, wurden mit einer Pearson VII- Funktion angepaßt [siehe Heuval et al., J. Appl. Poly. Sci. 22 (1978) 2229-2243], um die maximale Intensität, die Position und die volle Halbwertsbreite zu erhalten. Berechnet wurden die SAXS-Intensität (NORM. INT), normiert auf eine Erfassungszeit von einer Stunde; und die mittlere Intensität (AVG. INT.) der vier Streuungsmaxima, korrigiert bezüglich der Probendicke (MULT. FACTOR) und der Bestrahlungsdauer. Die normierte Intensität (NORM. INT.) ist ein Maß für die Differenz in der Elektronendichte zwischen amorphen und kristallinen Bereichen des Polymers, welches das gesponnene Hohlfilament bildet; d. h. es gilt NORM. INT. = [AVG. INT. · MULT. FACTOR · 60]/[Erfassungsdauer, min.].
Die mittleren Lamellenabmessungen wurden aus den SAXS-Röntgenbeugungsmaxima mit diskreter Streuung bestimmt. In der meridionalen Richtung ist dies die mittlere Größe der lamellaren Streuung in Faserrichtung. In der äquatorialen Richtung ist dies die mittlere Größe der lamellaren Streuung senkrecht zur Faserrichtung. Zur Abschätzung von Größen der lamellaren Streuung aus der Breite der Beugungsmaxima wurden die Scherrerschen Verfahren angewandt, wobei D(meridional oder äquatorial) = (kl/b) cos Q benutzt wurde, wobei k der Formfaktor ist, der davon abhängt, auf welche Weise b bestimmt wird, wie weiter unten diskutiert; 1 ist die Wellenlänge der Röntgenstrahlung (1,5418 Å)(0,15418 nm); Q ist der Braggsche Winkel; und b ist die Punktbreite der diskreten Streuung in Radian. Es gilt b{meridional} = (2QD - 2Qb), mit 2QD(Radian) = [arctan (HW+w)]/2r und 2Qb (Radian) = [arctan (HW-w)]/2r; und mit r = Abstand zwischen Faser und Kamera (500 mm), w = korrigierte Halbwertsbreite der Streuung (weiter unten diskutiert); und HW = Spitze-Spitze-Abstand (mm) zwischen diskreten Streuungsmaxima.
Die Größe der lamellaren Streuung in äquatorialer Richtung durch die diskreten Streuungsmaxima wurde aus der Scherrerschen Gleichung berechnet: b(äquatorial) = 2 arctan(w/2R&sub0;), mit R&sub0; = [(HW/2)² + (500)²]0,5. Als Korrektur an der Scherrerschen Linienverbreiterungsgleichung wurde die Warrensche Korrektur für die Linienverbreiterung durch Geräteeffekte benutzt. WM² = w² + W², mit WM = gemessene Linienbreite, W = 0,39 mm (der Gerätebeitrag nach bekannten Standards) und w = korrigierte Linienbreite (entweder in äquatorialer oder in meridionaler Richtung), wurden zur Berechnung der Punktbreite b in Radian verwendet. Die gemessene Linienbreite WM wurde als Breite bei der Hälfte der maximalen Beugungsintensität für eine bestimmte Strahlenexponierung aufgefaßt. Dieser "Halbwertsbreiten"-Parameter wurde beim Kurvenanpassungsverfahren verwendet. Der Formfaktor K in den Scherrerschen Gleichungen wurde mit 0,90 angenommen. Eine etwaige Linienverbreiterung infolge Schwankung der Periodizität wurde vernachlässigt. Das Produkt der Lamellenabmessungen (LDP) ist dann durch LDP = D(meridional) · D(äquatorial) gegeben.
CLO-Werte sind eine Einheit des Wärmedurchlaßwiderstands von Stoffen und werden nach dem ASTM-Verfahren D 1518-85 gemessen, das 1990 erneut bestätigt wurde. Die Einheiten von CLO werden aus dem folgenden Ausdruck abgeleitet: CLO = [Stoffdicke (Zoll) · 0,00164]/Wärmeleitfähigkeit (Anmerkung: 1 Zoll = 2,54 cm), wobei 0,00164 ein kombinierter Faktor ist, der den spezifischen CLO-Wert in (ºK)(m²)/Watt pro Dickeneinheit ergeben soll. Typischerweise wird die Wärmeleitfähigkeitsmessung an einer Probenfläche des Stoffs (5 cm · 5 cm) ausgeführt und bei einer Temperaturdifferenz DT von 10ºC unter einem Druck von 6 g/cm² gemessen. Für die Wärmeleitfähigkeit (den Nenner des obigen Ausdrucks) erhält man: (WxD)/(AxDT) = Wärmeleitfähigkeit, mit W (Watt), D (Probendicke unter einem Druck von 150 g/cm²); A (Fläche = 25 cm²); und DT = 10ºC.
Die Luftdurchlässigkeit wird nach dem ASTM-Verfahren D 737-75, erneut bestätigt 1980, gemessen, wobei ASTM D 737 die Luftdurchlässigkeit als Luftdurchflußgeschwindigkeit durch einen Stoff von bekannter Fläche (7,0 cm Durchmesser) unter einer festgelegten Druckdifferenz (12,7 mm Hg) zwischen den beiden Stoffoberflächen definiert. Vor der Prüfung wird der Stoff mindestens 16 Stunden lang bei 21 ± 1ºC und 65 ± 2% relativer Feuchtigkeit vorkonditioniert. Meßwerte werden in Kubikfuß pro Minute pro Quadratfuß (ft³/min/ft²) angegeben, die durch Multiplikation mit 0,508 in Kubikzentimeter pro Sekunde pro Quadratzentimeter (cm³/s/cm²) umgerechnet werden können.
Weitere Polymer-, Filament-, Garn- und Faserstruktureigenschaften und Verfahrensparameter für Polyester und Nylon werden nach den entsprechenden Testverfahren und Beschreibungen gemessen, wie von Knox in US-A-4156071 und von Knox et al. in US-A-5066427 und US-A-5137666 sowie von Boles et al. in US-A-5219503 offenbart.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, sind aber nicht darauf beschränkt. In den Tabellen 1 bis 9 wird PDR (das Verfahrensstreckverhältnis) anstelle von MDR (dem Maschinenstreckverhältnis) verwendet, wobei MDR und PDR äquivalent sind; Ten ist die Textilreißfestigkeit oder Reißlast (g) pro ursprünglichem bzw. Anfangsdenier (g/d) ( = 0,883 cN/dtex); Tb (oder TB) ist die Reißfestigkeit (g) pro gestrecktem Denier (g/dd) [( = 0,883 cN/ddtex)]; (TB)n wird in den Tabellen nicht angegeben, ist aber ein Wert von TB, der auf einen Bezugswert der relativen Viskosität (RV) des Nylonpolymers von 65 normiert ist und durch Multiplikation von TB mit RV / 65 berechnet wird; S(%) = Kochschrumpfung (%); der Hohlraumanteil (VC) wird in Prozent (%) angegeben; "Spin" ist die Spinngeschwindigkeit (Abzugsgeschwindigkeit, m/min); "Pol Typ" ist der Polymertyp; "DPF 25%" (in dieser Patentanmeldung auch als (dpf)&sub2;&sub5; geschrieben) ist das Filamentdenier bei angenommener Streckung bis zu einer konstanten Bezugs- Bruchdehnung von 25% (d. h. bis zu einem konstanten Reststreckverhältnis (RDR) von 1,25), wobei die Formel [1,25(dpf)/RDR] zur Berechnung von (dpf)&sub2;&sub5; verwendet werden kann (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11); MOD. ist die Anfangssteigung der Instron-Last-Dehnungs-Kurve (g/d) ( = 0,883 cN/dtex); HC. (oder HCT) ist die "Heißbüttentemperatur" in ºC; Qa ist die laminare Anblasluftgeschwindigkeit in m/min. "----" bedeutet "Daten nicht verfügbar"; Säurepyridylkatalysator = APC (alle Anteile 0,098%, wenn nicht anders angegeben); Esterpyridylkatalysator = EPC; im Autoklaven hergestelltes Flockenpolymer = CFP; Festphasenpolymerisation = SPP; Polymerisation mit Vakuumveredelung = VFP; mattheller Glanz (DBL) = 0,0% TiO&sub2;; halbmatter Glanz (SDL) = 0,3% TiO&sub2;; N66 = Nylon 66; N6 = Nylon 6; 0,15% Antioxidationsmittel, zu 50% neutralisiert = AOX/50; 0,15% Antioxidationsmittel, zu 100% neutralisiert = AOX/100, wobei AOX Phenylphosphinsäure ist.
Polymertypen, die in den Beispielen 1 bis 18 verwendet wurden, sind im folgenden aufgeführt: Typ I - 40 RV CF/APC SDL N66; Typ II - 40 RV CF/APC DBL N66; Typ III - 40 RV CF/0,098% EPC/VFP DBL N66; Typ IV - 40 RV CF/APC DBL N66; Typ V - 40 RV CF/0,15% EPC/VFP DBL N66; Typ VI - 80 RV CF/SPP DBL N66; Typ VII - 40 RV 50/50-Mischung aus II + CF w/10% N6; Typ VIII - 80 RV CF/VFP DBL N66; Typ IX - 77 RV CF/VFP DBL N66; Typ X - 40 RV CF/VFP DBL N66; Typ XI - 92 RV CF/VFP DBL N66; Typ XII 84 RV CF/VFP DBL N66; Typ XIII - 106 RV CF/VFP DBL N66; Typ XIV - 97 RV CF/VFP DBL N66.

BEISPIEL 1

Nylon 66-Homopolymer wurde unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen schmelzgesponnen, um zwei dosierte Bündel von je 14 Hohlfilamenten aus einer einzigen Spinndüse herzustellen (mit Ausnahme von Pos. 17, die in vier Bündel von je 7 Filamenten geteilt wurde), wobei die Spinndüse aus 28 Kapillaröffnungen (Fig. 4A/B) mit einer Höhe H von 0,254 mm, einer Breite von 0,0762 mm und folglich einem Verhältnis H/W von 3,33, einem Außendurchmesser von 2,03 mm, einem Innendurchmesser von 1,876 mm und einer Stegbreite von 0,203 mm bestand, woraus sich eine Gesamtextrusionsfläche (EA) von 3,22 mm², eine Extrusionshohlraumfläche (EVA) von 2,77 mm² und ein Verhältnis EA/EVA von 0,86 ergaben. Die Positionen 5 bis 12 von Tabelle 1 zeigen den Einfluß einer Erhöhung der Zuführwalzengeschwindigkeit (VS) von 1330 auf 2743 m/min, wobei der Filament- Hohlraumanteil VC von 0,2 auf 0,4 zunahm, wobei der größte Anstieg von VC im Bereich von 1400 bis 1600 m/min lag. Ferner wurde bei den Positionen 5 bis 12 der Einfluß der Spinnpakettemperatur (Tp) für Tp von 285ºC bis 300ºC untersucht. Der Filament-Hohlraumanteil VC bei 2103 m/min verringerte sich von 0,43 bei einer Tp von 285ºC auf 0,36 bei einer Tp von 290ºC und auf 0,33 bei einer Tp von 300ºC, oder etwa um [0,01 VC/1ºC]. Bei Position 20 in Tabelle 1 wurde der Polymermassendurchfluß verringert, um gesponnene Filamente von 2 dpf ( = 2,22 dtexpf) bei einer VS von 2743 nt/min zu erhalten, und es wurden Filamentbrüche beobachtet und dem niedrigen Massendurchfluß für die gegebene, weiter oben beschriebene Spinndüsenöffnungskapillare zugeschrieben,.
Das Polymer wurde in Flockenform mit einer nominellen RV von etwa 40 zugeführt, und die RV wurde in einer entgasten Schneckenschmelzvorrichtung durch Steuerung des angelegten Vakuums erhöht; wobei die Kondensationspolymerisation durch Entfernen von Wasser verlängert wird, um eine Polymerschmelze von höherer RV als derjenigen der im Autoklaven erzeugten Polymerflocken herzustellen. Um die Verwendung von niedrigeren Vakuumwerten zuzulassen, wurden Katalysatoren zugesetzt, wie z. B. 2-(2'-Pyridyl)ethylphosphonsäure (APC) oder Diethyl-2-(2'-pyridyl)ethylphosphonat (EPC). Außerdem wurde die RV im Autoklaven durch Festphasenpolymerisation (SPP) erhöht. Im allgemeinen sind die Eigenschaften der gesponnenen Filamentgarne von dem Verfahren unabhängig, das zur Erhöhung der Polymer-RV angewandt wird, solange Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um das Polymer nicht mit Gel zu verunreinigen, das durch oxidative und/oder thermische Zersetzung entsteht, und um "Feinstgut" (d. h. kleine staubartige Polymerteilchen), die beim Schneiden von Polymerspinnfäden zu Flockenspänen entstehen, auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Positionen, die mit Polymer vom Typ VII gesponnen wurden, das 5% &epsi;-Caproamid-Einheiten und 0,049% EPC enthält, weisen einen niedrigeren Hohlraumanteil VC auf, der sich aus der niedrigeren Schmelzenviskosität ηmelt wegen des niedrigeren Katalysatorgehalts sowie als Auswirkung des Spinnens bei einer Temperatur ergibt, die um 6ºC höher liegt als der Schmelzpunkt TM von 255ºC gegenüber Nylon 66-Homopolymer mit 261ºC; d. h. das Verhältnis [(TM + 25)/Tp] ist bei gleichem Polymer-Tp niedriger. Versuche, Hohlfilamente mit einem Hohlraumanteil von mehr als 0,10 bei (RDR)S-Werten von weniger als 2,75 zu spinnen, scheiterten für RV-Werte von weniger als 50 von herkömmlichen Textilpolymeren.
Zu beachten ist, daß die Positionen 1-4, 13 und 21 in Tabelle 1 zu Vergleichszwecken enthalten sind und keine Ausführungsformen der Erfindung sind, da sie einen (RDR)S-Wert von mehr als 2,75 aufweisen. Die Positionen 5 und 6 veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren, weisen aber keinen Isaxs-Wert von mindestens 175 auf, der dem erfindungsgemäßen Produkt und dem bevorzugten Verfahren entspricht (Isaxs ist in Tabelle 1 nicht angegeben).

BEISPIEL 2

In dem in Tabelle 2 dargestellten Beispiel 2 wurden verschiedene 28-Loch-Spinndüsen verwendet, die alle in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 14 Filamenten getrennt wurden. Die Kapillarabmessungen aller Positionen hatten den gleichen Außendurchmesser von 2,03 mm, eine Stegbreite von 0,203 mm, und eine Breite von 0,0762 mm wie in Beispiel 1. Das H/W-Verhältnis der Kapillaren wurde von 3,33 (Beispiel 1) auf 5 bzw. 8,33 erhöht, indem die Kapillartiefe (H) von 0,0254 mm (Beispiel 1) auf 0,381 mm bzw. 0,632 mm vergrößert wurde. Die folgenden Verfahrenseinstellwerte waren für alle Positionen konstant: Qa = 23 m/min. VS = 2037 m/min und HC = 155ºC. Die Hohlraumanteile (VC) der Filamente, die aus Kapillaren mit einer Tiefe (H) von 0,254, 0,381 und 0,632 mm gesponnen wurden, sind im wesentlichen die gleichen, wobei alle anderen Bedingungen konstant sind. Die mechanische Festigkeit des "Zwischenraums" nimmt jedoch mit zunehmender Tiefe zu, wodurch sich die Beschädigung der Spinndüse verringert. Eine Analyse von kurzen 0,1 mm-Kapillaren gegenüber den längeren Kapillaren zeigt eine Verminderung um etwa 0,06 von 0,44 auf 0,38, d. h. der Hohlraumanteil (VC) nimmt mit dem Ausdruck (H/W)0,1 zu.

BEISPIEL 3

In Beispiel 3, bei dem Verfahrens- und Produkteigenschaften in Tabelle 3 dargestellt sind, wurden verschiedene 28-Loch-Spinndüsen verwendet, die alle in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 14 Filamenten getrennt wurden. Die Höhe der Kapillaröffnung (H) betrug 0,254 mm, außer für Position 1 mit einer Höhe (H) von 0,1 mm. Der S-Winkel ist der Winkel auf der Inselseite der Kapillare, und der T-Winkel liegt auf der Außenseite der Kapillare, siehe Fig. 4A. Position 1 hatte einen S-Winkel von 45º und einen T- Winkel von 25º. Die übrigen Positionen in Tabelle 3 haben einen S- und T-Winkel von 90º, wie in Fig. 6A dargestellt. Die folgenden Verfahrenseinstellwerte wurden für alle Positionen konstant gehalten: Tp = 290ºC, Qa = 23 m/min. VS = 2057 m/min und PDR = 1,5. Die erhebliche Verringerung des Hohlraumanteils VC bei kleinerem Außendurchmesser der Kapillare zeigt sich bei den Positionen 12 und 13, bei denen ein Außendurchmesser von 0,76 verwendet wurde, und bei den Positionen 7-11, 14-31 mit einem Außendurchmesser von 1,52 mm gegenüber dem Außendurchmesser von 2,03 mm, der für die Positionen in Tabelle 1 verwendet wurde; siehe insbesondere die Positionen 25-27, bei denen die gleiche Spinngeschwindigkeit angewandt wurde. Zwischen den Öffnungen mit dem größten und dem kleinsten Außendurchmesser (d. h. mit abnehmender Extrusionshohlraumfläche (EVA)) nahm der VC-Wert um etwa 20% ab. Die Abnahme von VC als Ergebnis der kleineren Kapillarschlitzbreite (W) ist im Vergleich der Positionen 4, 5 und 6 mit einer Schlitzbreite von 0,0508 mm und der Positionen 2 und 3 mit eine Schlitzbreite von 0,0635 mm gegenüber den Positionen 25, 26 und 27 mit einer Schlitzbreite von 0,0762 dargestellt. Der Hohlraumanteil VC nahm mit jeder der stufenweise zunehmenden Schlitzbreiten (d. h. mit zunehmendem H/W-Verhältnis und abnehmender Extrusionshohlraumfläche (EVA)) um 0,03 ab. Es wurde festgestellt, daß bei Positionen mit einem Hohlraumanteil VC von etwa 0,5-0,6, wie z. B. den Positionen 3 und 4, die Querschnittsfestigkeit so niedrig war, daß sie sich während der Verarbeitung leicht deformierten (flachdrückten) (d. h. sie ähnelten einem Querschnitt von merzerisierter Baumnwolle, wie z. B. in Fig. 1 G dargestellt).

BEISPIEL 4

In Beispiel 4 wurden Nylon 66-Polymere vom Typ II und vom Typ XIV aus Kapillaröffnungen wie in Beispiel 1 schmelzgesponnen, wobei aber eine Kapillarspinndüse mit 68 Öffnungen. verwendet wurde, um 68 Hohlfilamente herzustellen, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 34 Filamenten getrennt wurden. Verfahrens- und Produkteigenschaften sind in Tabelle 4 angegeben. Alle Positionen wurden bei 290ºC gesponnen, mit Ausnahme von Position 5, die bei 293ºC gesponnen wurde. Die Anblasgeschwindigkeit Qa betrug 18 m/min für alle Positionen außer Position 6, deren Qa 22 m/min betrug. Die folgenden Verfahrenseinstellwerte wurden in diesem Beispiel für alle Positionen konstant gehalten: Qa = 23 m/min, VS = 2057 m/min, HCT = 155ºC und PDR = 1,5.
Zu beachten ist, daß die Positionen 4-6, 28 und 30 in Tabelle 4 zu Vergleichszwecken enthalten sind und keine Ausführungsformen der Erfindung sind, da sie einen (RDR)S-Wert von mehr als 2,75 aufweisen. Position 27 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren, weist aber keinen Isaxs-Wert von mindestens 175 auf, der dem erfindungsgemäßen Produkt und dem bevorzugten Verfahren entspricht (Isaxs ist in Tabelle 4 nicht angegeben). Position 31 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren, weist aber keinen Wert des Hohlraumanteils (VC) von mindestens etwa [(7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+10)/100] (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11) auf, der dem erfindungsgemäßen Produkt und dem bevorzugten Verfahren entspricht.

BEISPIEL 5

In Beispiel 5 wurden massive Kontrollfilamente gesponnen, deren Eigenschaften in Tabelle 5 angegeben sind. Für die Positionen 1 bis 3 wurden 28-Loch-Spinndüsen verwendet, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 14 Filamenten getrennt wurden. Die runde Kapillaröffnung hatte eine Höhe (H) (auch als Tiefe bezeichnet) von 0,48 mm und einen Durchmesser (D) von 0,33 mm, woraus sich ein H/D-Verhältnis von etwa 1,455 ergibt. Für die Positionen 4 bis 15 wurde eine 68-Loch-Spinndüse verwendet, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 34 Filamenten getrennt wurde. Die Kapillaröffnung hatte eine Höhe H von 0,41 mm und einen Durchmesser D von 0,28 mm, woraus sich ein H/D-Verhältnis von 1,464 ergibt. Alle Positionen hatten definitionsgemäß ein EVA/EA-Verhältnis von 1. Der HCT-Wert betrug 22ºC für die Positionen 1 bis 6 und 155ºC für die Positionen 7 bis 15. Die Spinngeschwindigkeiten VS zum Erzielen eines (RDR)S-Wertes von 2,75 bzw. 2,25 betrugen etwa 1650 m/min bzw. etwa 2200 m/min, gegenüber etwa 1300 m/min bzw. etwa 1900 m/min für Hohlfilamentgarne, wie in den Tabellen 1 bis 4 dargestellt.

BEISPIEL 6

In dem in Tabelle 6 dargestellten Beispiel 6 wurden verschiedene Spinndüsen verwendet. Die Positionen 1 bis 4 und 11 verwendeten eine 26-Loch-Spinndüse, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 13 Filamenten getrennt wurde. Die Positionen 5 bis 8 und 12 bis 18 verwendeten 16-Loch- Spinndüsen, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 8 Filamenten getrennt wurden. Position 9 verwendete eine 12-Loch-Spinndüse, die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 6 Filamenten getrennt wurde. Position 10 verwendete eine 4-Loch-Spinndüse; die in der Abschreckkammer in 2 Bündel von je 2 Filamenten getrennt wurde. Die Positionen 1 bis 11 verwendeten gewöhnliche Spinndüsen mit einem Außendurchmesser OD = 2,03 mm, einer Tiefe (H) von 0,1 mm, einer Breite (W) von 0,076 mm und einem Steg ("Zwischenraum") von 0,203 mm. Die Positionen 12 bis 18 verwendeten einen zweiten Satz von gewöhnlichen Kapillaren mit einem Außendurchmesser OD = 1,52 mm, einer Tiefe (H) von 0,254 mm, einer Breite (W) von 0,064 mm und einem Steg von 0,203 mm. Die Positionen 1 bis 11 wurden mit einer Anblasgeschwindigkeit Qa von 18 m/min gesponnen, während die Positionen 12 bis 18 einen Qa-Wert von 23 m/min aufwiesen. Die Verfahrenseinstellwerte waren Spinntemperaturen (Tp) von 290ºC, außer für die Positionen 1 bis 8 mit einem Tp-Wert von 291ºC, und HCT-Werte von 22ºC für die Positionen 1 bis 8, 169ºC für die Positionen 9 bis 11 und 165ºC für die Positionen 12 bis 18. Es wurden zwei Spinndüsen mit entgegengesetzten Eintrittswinkeln der Kapillaren getestet. Für die Positionen 4 und 5 betrugen die S- bzw. T-Winkel 45º bzw. 25º. Die Positionen 1 bis 3 und 6 bis 11 hatten entgegengesetzte S- bzw. T- Eintrittswinkel von 25º bzw. 45º. Die Daten lassen darauf schließen, daß der Eintrittswinkel für Nylonpolymere keinen wesentlichen Einfluß auf den Hohlraumanteil VC hat, aber für weniger "elastische" Polymerschmelzen wichtig ist, wie z. B. für Polyester. Die übrigen Positionen in dieser Tabelle und in allen anderen Tabellen, mit Ausnahme von Position 1 in Tabelle 3, weisen S- und T-Winkel von 90º auf, ähnlich den in Fig. 6A dargestellten Winkeln.
Zu beachten ist, daß Position 5 in Tabelle 6 zu Vergleichszwecken enthalten ist und keine Ausführungsform der Erfindung darstellt, da sie einen höheren (RDR)S-Wert als 2,75 aufweist.

BEISPIEL 7

In dem in Tabelle 7 dargestellten Beispiel 7 wurden Garne mit sehr niedrigen Filamentdeniers hergestellt. Alle Positionen bestanden aus 66 Filamenten pro Fadenlauf mit 2 Fadenläufen pro Spinndüse. Die Spinndüsenkapillare hatte einen Außendurchmesser (OD) von 1,08 mm, eine Breite (W) von 0,0508 mm, eine Tiefe (H) von 0,38 mm und eine Stegbreite von 0,127 mm, woraus sich ein Verhältnis (EVA/EA) von 0,81 ergibt. Alle Positionen wurden mit einer Anblasgeschwindigkeit Qa von 23 m/min abgeschreckt. Wie in Tabelle 7 dargestellt, hatten die Positionen 1 und 2 einen (dpf)25%-Wert von weniger als 1, was darauf schließen läßt, daß es sich um Mikrodenier-Filamente handelt, wobei Mikrodenier als Filamentdenier von weniger als 1 definiert ist (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11). Der Verfahrensparameter, der das Spinnen bei so niedrigen dpf-Werten unter Beibehaltung eines größeren Hohlraumanteils als 0,10 ermöglichte, ist eine Verringerung der Kapillarfläche um etwa 25% mehr als die Verminderung der Polymerdurchflußmenge; das heißt, die prozentuale Änderung von (EVA/EA) ist größer als das 1,25-fache der prozentualen Änderung von [(dpf)SVS)] (Anmerkung: (dpf) = (dtexpf)/1,11). Die Flächenverminderung wird durch Verringern des Kapillaraußendurchmessers (OD) und der Schlitzbreite (W) erreicht. Die Stegbreite wird verringert, um "offene" Filamente auszuschließen, die durch unvollständige Selbstverschmelzung verursacht werden.
Zu beachten ist, daß Position 3 in Tabelle 7 zu Vergleichszwecken enthalten und keine Ausführungsform der Erfindung ist, da sie einen größeren (RDR)S-Wert als 2,75 aufweist. Position 4 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren, weist aber für ISAXS keinen Wert von mindestens 175 auf, der dem erfindungsgemäßen Produkt und dem bevorzugten Verfahren entspricht (ISAXS ist in Tabelle 7 nicht angegeben).

BEISPIEL 8

In dem in Tabelle 8 dargestellten Beispiel 8 wurde die Kapillarstegbreite verringert. Alle Positionen sind 14-Filament-Garne, die in 2 Fadenläufen pro Spinndüse mit einer Stegbreite von 0,127 mm, einer Breite von 0,254 mm und einer Kapillarbreite von 0,0762 mm gesponnen werden. Die Spinnpakettemperatur Tp betrug 292ºC, und die Anblasgeschwindigkeit Qa betrug 65 m/min. Position 1 wies weniger als 1% offene Filamente auf, im Vergleich zu den Positionen 41 bis 44 von Tabelle 1, die unter ähnlichen Bedingungen gesponnen wurden, jedoch mit einer Kapillarstegbreite von 0,203 mm, und die 1 bis 10% offene Filamente aufwiesen. Diese Verringerung der offenen Filamente ergab eine Verringerung der Garnfehler von einem unannehmbar hohen Niveau von 2-50 Defekten pro Million yard (D/MEY) auf ein kommerziell annehmbares Niveau von 0,1 D/MEY [von 1,8 bis 47 Defekten pro Million Meter (D/MEM) auf 0,09 D/MEM]. Entsprechend wiesen die Positionen 2 und 3, die mit einer Stegbreite von 0,127 mm gesponnen wurden, weniger als 0,1% offene Filamente und weniger als 1 D/MEY auf, während Positionen, die mit der gleichen Kapillare gesponnen wurden, wie in Tabelle 3 für die Positionen 14 bis 19 und 24 bis 31 dargestellt, jedoch mit einer größeren Stegbreite von 0,203 mm, 3% offene Filamente und 5 D/MEY ergaben [Anmerkung: 1 D/MEY = 0,9 D/MEM)].
Zu beachten ist, daß Position 3 in Tabelle 8 zu Vergleichszwecken enthalten ist und keine Ausführungsform der Erfindung darstellt, da sie einen größeren (RDR)S-Wert als 2,75 aufweist.

BEISPIEL 9

In Beispiel 9 wurden drei Gewebe in Leinwandbindung hergestellt, wobei luftdüsentexturierte Schußgarne aus 40 Fäden von 2 Denier (2,2 dtex) verwendet wurden. Die unter Verwendung von Hohlfilamentgarnen hergestellten Gewebe hatten CLO-Werte von 0,525 und eine Wärmeleitfähigkeit (W/cmºC) von 0,00028, und die unter Verwendung von Massivfilamenten hergestellten Garne hatten einen CLO-Wert von 0,0507 und eine Wärmeleitfähigkeit (W/cmºC) von 0,00027.

BEISPIEL 10

Einer der Fadenläufe des in Beispiel 1, Position 15, hergestellten 14-Filament-Garns mit einer Nennfeinheit von 54 Denier (60 dtex) und einem Hohlraumanteil VC von 0,42 wurde von Hand auf das 1,2- und 1,5-fache gestreckt, um die Wirkung des Streckens auf den prozentualen Hohlraumanteil VC zu bestimmen. Die entstehende Faser behielt den runden Querschnitt mit dem Längshohlraum in der Filamentmitte, und der gemessene Hohlraumanteil VC betrug 0,43 für das Streckverhältnis von 1,2 und 0,44 für das Streckverhältnis von 1,5, wodurch gezeigt wird, daß der Hohlraumanteil durch eine Änderung der Filamentlänge im wesentlichen unverändert bleibt.

BEISPIEL 11

Das 14-Filament-Hohlgarn mit einer Nennfeinheit von 54 Denier (60 dtex) gemäß Beispiel I, Position 15, wurde mit 500 und mit 900 m/min texturiert. Die 2,5 m-Heizplatte wurde auf 200ºC eingestellt, die Zuführwalze wurde auf 680 m/min und die Streckwalze auf 900 m/min eingestellt, um eine Vorzwirnspannung von 23,8 g, eine Nachzwirnspannung von 25 g und eine Wickelspannung von 1,5 g zu erzielen. Die Bedingungen ergaben ein brauchbares texturiertes Garn von 48-8 dtex (44 Denier), 30% Dehnung und 3,27 cN/dtex (3,7 g/d) Zugfestigkeit mit einem Bausch von 7,4%. Rundgewirkte Schlauchware aus diesem Garn ergab einen gleichmäßigen Stoff und einen höheren Bedeckungsgrad, besonders wenn der Stoff feucht war, als bei einem vergleichbaren texturierten Massivfilamentgarn.

BEISPIEL 12

Das texturierte Hohlgarn des obigen Beispiels 11 wurde im Schuß einer Luftdüsenwebmaschine mit einem massiven Kettgarn von 44,4 dtex (40 Denier) aus 34 Massivfilamenten zur Herstellung eines Druckgewebes verwendet. Das Gewebe wurde eingefärbt und als Farbband für einen Computerdrucker getestet und wies ein um 23% höheres Farbaufnahmevermögen auf als ein Kontrollgewebe aus Massivfilamenten.

BEISPIEL 13

Das 14-Filament-Hohlgarn von 44,4dtex (40 Denier) gemäß Tabelle 1, Position 9, wurde auf einen Teilkettbaum aufgebäumt und mit den gleichen Garnen als Schußgarn gewebt. Das unter den gleichen Bedingungen hergestellte Kontrollgewebe aus 34-Filament-Massivgarn von 77,7 dtex (70 Denier) wies einen geringeren Bedeckungsgrad als das Hohlgarn auf. Sowohl ein 34-Filament-Hohlgarn von 44,4 dtex (40 Denier) (Beispiel 4, Position 24) als auch ein 14-Filament-Hohlgarn von 44,4 dtex (40 Denier) wurden auf einer Webmaschine über ein 34-Filament-Massivgarn von 77,7 dtex (70 Denier) mit 96 Kettfäden pro Zoll gewebt, um das Standardgewebe mit 68-108 Schußfäden herzustellen, das als akzeptierbar beurteilt wurde. Ein 40-14-Hohlgarn (Beispiel 1, Position 12) wurde auf einer ELTEX-Luftdüsentexturiermaschine mit 300 m/min unter Anwendung einer Luftdüsendrucks von 100 psi (69 N/cm²) mit 20% Voreilung gebauscht und dann als Schußgarn beim Weben über ein 34-Filament-Kettgarn von 77,7 dtex (70 Denier) zur Herstellung eines Gewebes mit Bausch verwendet.

BEISPIEL 14

Eine 76 gg-Lawson-Rundwirkmaschine wurde zur Herstellung eines Stoffs von 4,5 oz/yd² (132 g/m²) aus 14-Filament-Hohlgarn von 44,4 dtex (40 Denier) gemäß Tabelle 4, Position 24, verwendet. Das Garn ließ sich gut verarbeiten und ergab einen akzeptierbaren Stoff. Zusätzlich zu dem Stoff aus 100% Nylonhohlgarn wurde das gleiche Hohlgarn mit einem in jede Maschenreihe und in jede zweite Maschenreihe plattierten Elastomer-Spandexgarn (LYCRA®) mit einem Garngewicht von 2,0 oz/yd² (68 g/m²) hergestellt. Sowohl aus dem steifen (100% Nylon) als auch aus dem elastischen Stoff ließ ein leichteres, bequemeres Kleidungsstück mit höherem Bedeckungsgrad herstellen als aus einem 70-34- Massivgarn.

BEISPIEL 15

Eine 28 gg-Einzelfaden-Kettenwirkmaschine wurde zur Demonstration eines akzeptierbaren Hohlfilamentstoffs verwendet, der aus dem Garn gemäß Tabelle 1, Position 9 [44,4 dtex (40 Denier)], mit 14 Filamenten hergestellt wurde. Der Stoff wurde für Intimbekleidung, wie z. B. Elastikschlüpfer, als akzeptierbar beurteilt.

BEISPIEL 16

Ein 14-Filament-Hohlgarn von 44,4 dtex (40 Denier) (Tabelle 1, Position 24) wurde zum einfachen Umspinnen eines Elastomer-Spandexgarns (LYCRA®) auf einer herkömmlichen Maschine mit einer Spindeldrehzahl von 2200 U/min eingesetzt. Das umsponnene Garn wurde dann mit 800 U/min unter Verwendung abwechselnder Maschenreihen aus Hohlfilament-Nylongarnen und einem Elastomer- Spandexgarn (LYCRA®) zu einer opaken Feinstrumpfhose gewirkt. Die Feinstrumpfhose wies eine gute Gestalts-, Struktur- und Farbgleichmäßigkeit auf und war bei gleichem Denier wärmer als die Kontrollprodukte aus Massivfilamentgarn.

BEISPIEL 17

Zehn bis zwanzig Fäden aus 14-Hohlfilament-Garnen von 44,4 dtex (40 Denier) (Position 8 von Tabelle 1) wurden zu einem Einfachgarnbündel gefacht und zum Erhitzen des Garns auf 120ºC mit 65 m/min über eine Heizplatte geführt und dann einer Stauchkammerkräuselvorrichtung zugeführt. Das gekräuselte Garn wurde abgezogen und auf eine Einzelspule aufgewickelt. Sechs von den Kräuselgarnspulen wurden einer NEUMEG-Stapelschneidemaschine zugeführt, und das Garn wurde zu 2 Zoll (5,1 cm) langen Kräuselstapelfasern geschnitten. Dreißig Spulen mit den gleichen Hohlfilamentgarubündeln wurden direkt (ohne vorheriges Kräuseln) der NEUMEG-Schneidemaschine zugeführt und auf 2 Zoll (5,1 cm) Länge geschnitten. Diese beiden Stapelprodukte wurden mittels Ringspinnen zu 12/1CC und 10/1CC mit einem Zwirnkoeffizienten von 3,0 bei den Garnen mit S- und mit Z-Drehung gesponnen. Auf einer 18 gg-Maschine mit 3,75 Zoll (8,73 cm) Durchmesser wurden Sportsocken gestrickt. Die aus dem Kräuselgarn hergestellten Socken wiesen eine baumwollartige Ästhetik auf, während die Socken aus den ungekräuselten Garnen eine wollartige Ästhetik aufwiesen. Labormessungen des Feuchtigkeitstransports durch den Fußabschnitt der Socken zeigten, daß im Vergleich zu Baumwolle der planare Durchfluß durch die Nylon-Hohlfilamentgarne 2 mal größer ist, während der transplanare Durchfluß etwa 8 mal größer ist. Unter Verwendung der gleichen Fußabschnittproben zeigte die Erholung nach Kompression mit 6 und 12 Ibs/Zoll² (2 bis 4 kg/cm²) über Zeiten von 0,1 bis 10 Sekunden, daß die Nylonproben 33% mehr von ihrer ursprünglichen Form zurückgewannen als die Baumwollprobe. Wenn die Proben trocken sind, gewinnen die Nylonhohlfilamentproben 13% mehr von der ursprünglichen Dicke zurück als Baumwolle. Schließlich wiesen die Nylonhohlfilamentproben eine um 50% höhere Abriebfestigkeit als Baumwolle auf. Die 10-er und 20-er Nylon-Einfachhohlgarnbündel wurden dann zu 10/2- und 20/2-Garnen gedoppelt und auf einer S-Schnitt-Maschine mit Zuführung von drei Fäden pro Nadel gestrickt. Erwartungsgemäß ergaben die ungekräuselten Garne eine wollartige Ästhetik im Vergleich zu einer Kontrollprobe aus Wolle, und die gekräuselten Garne ergaben im Vergleich zu einer Kontrollprobe aus Baumwolle eine baumwollartige Ästhetik. Vergleiche wurden unter Verwendung sowohl von 1 · 1-Rippenware als auch von Zopfmustermaschenware angestellt.

BEISPIEL 18

In Beispiel 18 wurde Nylon vom Typ XIV in Position 3 mit vier Bündeln von sieben Filamenten aus einer einzigen Spinndüse gesponnen und in den Positionen 1 und 2 zu zwei Bündeln vereinigt. Die Extrusionsöffnung bestand aus vier Bögen und einer kreisrunden Bohrung (ähnlich der in Fig. 4B dargestellten Bogenanordnung, mit Ausnahme einer kreisrunden Kapillaröffnung in der Mitte; und die Anordnung der Kapillaröffnungen/Senkbohrungen war ähnlich der in Fig. 6A abgebildeten). Drei von den Bögen waren 2,5 Mil (0,0635 mm) breit, und der vierte war 3 Mil (0,0762 mm) breit. Die kreisrunde Bohrung hatte einen Durchmesser von 5 Mil (0,127 mm). Bei Position 1 war der 3 Mil (0,0762 mm) breite Bogen zur Anblasluftquelle hin gerichtet, und bei den Positionen 2 und 3 war eine Hälfte der Bögen zur Anblasluft hin und die andere Hälfte von der Anblasluft weg gerichtet. Ein typischer Querschnitt des gesponnenen Filaments ist in Fig. 1L dargestellt. Die Multifilamentgarne wurden zu Damenstrumpfhosen gewirkt, wobei ein Elastomer-Spandexgarn (LYCRA®) in einer Maschenreihe und das Kräuselgarn in der anderen Maschenreihe verwendet wurde. Das Garn erzeugt beim Abkochen eine Kräuselung von 5%. Die Strumpfhosen sind besser als die mit ungekräuseltem Garn hergestellten, die Nylonmaschen aufweisen, die beim Tragen leichter schadhaft werden (Fadenzieher und Platzer). Beim Spinnen der kräuselfähigen Hohlfilamentgarne (Positionen 1, 2 und 3) wurde eine Polymertemperatur von 290ºC gewählt, mit einer nominellen RV von 74 für Position 1 und einer nominellen RV von 80 für die Positionen 2 und 3, und das Abschrecken erfolgte unter Verwendung einer laminaren Anblasluftströmung mit einer Geschwindigkeit Qa von 23,3 m/min. Die Spinndüsen waren mit einem Extrusionsflächenverhältnis von 0,68 konstruiert, woraus sich Hohlraumanteile von 0,20-0,24 ergeben. Die Filamente wurden mit einer Spinngeschwindigkeit von 2286 m/min abgezogen und auf das 1,478-fache gestreckt, um einen (RDR)D-Nennwert von etwa 1,45 und einen entsprechenden (RDR)S-Wert von etwa 2,13 zu erzielen.
Die Beispiele 9 bis 18 zeigen, daß Garne mit RDR-Werten von etwa 2,25 bis 1,6 zur Verwendung als Strecktexturiergarne (DFY) (z. B. zum Kettstrecken) oder zum Bauschen (z. B. durch Streckzwirntexturieren, Streckluftdüsentexturieren, Streckstauchkammerkräuseln) geeignet sind, und daß sich die Garne mit RDR-Werten von etwa 1,6 bis etwa 1,2 als Flachtextilgarne eignen; aber diese Garne können auch ohne Strecken durch Luftdüsentexturieren gebauscht oder mechanisch gekräuselt werden. Mit höheren (RDR)S-Werten als 2,25 gesponnene Garne wurden durch Strecken stabilisiert, um stabilisierte Garne mit niedrigeren RDR-Werten als 2,25 herzustellen. Die Stabilisierung kann durch Anwendung von Dampf oder Wärme oder durch Teilstrecken (z. B. 1,05-fach) erzielt werden.

BEISPIEL 19

Die einzelnen Hohl- oder Massivfilamentkomponenten von Mischfilamentgarnen, die aus Hohlfilamenten mit verschiedenem Filamentdenier (dpf) bestehen, und von Mischfilamentgarnen, die aus Hohl- und Massivfilamenten mit gleichem und/oder verschiedenem Filamentdenier bestehen, können nach den in den Tabellen 1 bis 8 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, wobei die Multifilamentkomponenten vorzugsweise vor dem Verflechten der Filamentbündel zu einem zusammenhängenden Multifilamentgarn gemeinsam gesponnen/gestreckt werden [Anmerkung: (dpf) = (dtexpf/1,11)]. Ein Vergleich der (RDR)S-Werte von Hohl- und Massivfilamenten, die unter identischen Bedingungen gesponnen wurden, zeigt, daß die Hohlfilamente einen niedrigeren (RDR)S-Wert aufweisen, und daher wird zur Vermeidung von Filamentbrüchen (BFS) während des geteilten oder gekoppelten Streckschritts das Verfahrensstreckverhältnis (PDR) so gewählt, daß das Verhältnis [(RDR)S,N/PDR] für die Hohlfilamente größer als etwa 1,2 ist. Ferner können die Mischfilamentgarne aus verschiedenen Nylonpolymeren bestehen, wie z. B. aus einem Nylonpolymer, das mit etwa 1 bis etwa 3 Mol% einer kationischen Komponente modifiziert ist, um Färbbarkeit mit kationischen Farbstoffen zu erzielen, und/oder einem Nylonpolymer, das mit einem beispielsweise aus 2-Methylpentamethylendiamin und Adipinsäure bestehenden Copolyamid modifiziert ist, um höhere Schrumpfungen als 12% zu erzielen.

BEISPIEL 20

Gestreckte Nylonfilamente und vororientierte (POY) Filamente können hierin als Begleitfilamente in gemischten Polyesterhohlfilament/Nylonfilament-Garnen verwendet werden, wobei die Nylonfilamente aufgrund ihrer Formbeständigkeit ausgewählt werden; d. h. sie werden ausgewählt, um eine etwaige Tendenz zur spontanen Dehnung (zum Wachsen) bei mäßigen Temperaturen (in ºC angegeben) zu vermeiden oder zu minimieren, z. B. über den Temperaturbereich von 40ºC bis 135ºC, gemessen durch die dynamische Längenänderung (die durch die Längendifferenz zwischen 135ºC und 40ºC gegeben ist), von weniger als 0 unter einer Last von 4,5 mg/dtex (mg/d) bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 50/Minute, die in Knox et al., US-A-5137666, beschrieben wird und einem Stabilitätskriterium (TS 140ºC - TS90ºC) ähnlich ist, das von Adams in US-A-3994121 (Spalte 17 und 18) beschrieben wird. Die Nylon- Begleitfilamente können vollständig oder teilweise, kalt oder heiß bis zu Dehnungen (EB) von mehr als 30% zu gestreckt werden und liefern gleichmäßige Filamente ähnlich den schrumpfarmen Polyesterhohlfilamenten und ermöglichen so das gemeinsame Strecken von Polyamidfilamenten/Polyesterhohlfilamenten. Die schrumpfarmen ungestreckten Polyesterhohlfilamente können mit Polyamidfilamenten vermischt werden, und das Mischfilamentbündel kann kalt oder heiß bis zu Dehnungen (EB) von mehr als 30% gleichmäßig teilgestreckt werden, um gleichmäßig gestreckte Filamente als schrumpfarme Polyesterfilamente herzustellen, wie von Knox und Noe in US-A-5066427 beschrieben, und auf diese Weise das gemeinsame Strecken von ungestreckten Polyamid/Polyester-Hohlfilamenten zu ermöglichen.
Die Polyamid/Polyester-Hohlfilamente können kalt (d. h. ohne äußere Erwärmung) und bis zum Einsetzen der Kaltkristallisation TCC gestreckt werden, um Polyesterhohlfilamente von höherer Schrumpfung S und Polyamidfilamente mit Schrumpfungen im Bereich von etwa 6 bis 10% herzustellen, wie von Boles et al. in US-A-5223197 beschrieben. Bei solchen Verfahren, bei denen Garne nachträglich wärmebehandelt werden, um die Schrumpfung zu vermindern, werden solche nachträglichen Wärmebehandlungen vorzugsweise bei Temperaturen (TR in ºC) ausgeführt, die niedriger als etwa der folgende Ausdruck sind: TR ≤ (1000/(4,95- 1,75(RDR)D N]-273), wobei (RDR)D,N das berechnete Reststreckverhältnis der gestreckten Nylonfilamente ist und mindestens etwa 1,2 beträgt, um für eine gleichmäßige Färbbarkeit der Nylonfilamente mit hochmolekularen sauren Farbstoffen zu sorgen, wie von Boles et al. in WO91/19839, veröffentlicht am 26. Dezember 1991, beschrieben. Bevorzugte Polyamidfilamente werden von Knox et al. in US-A-5137666 beschrieben.
Ähnlich dem Nylon hatten die Polyesterhohlfilamente niedrigere (RDR)S-Werte als die entsprechenden Massivfilamente mit gleichem Filamentdenier (dpf), die unter den gleichen Verfahrensbedingungen gesponnen wurden, natürlich mit Ausnahme der Spinndüsenöffnung. Im Unterschied zu Nylon sind höhere Spinngeschwindigkeiten VS und/oder höhere [EVA/dpf]-Verhältnisse erforderlich, damit eine spannungsinduzierte Kristallisation stattfinden kann (Anmerkung: (dpf) = (detxpf)/1,11). Es zeigt sich, daß für Polyesterhohlfilamente mit einer Kochschrumpfung S. bei der das Verhältnis (1-S/SM) zwischen etwa 0,4 und etwa 0,85 liegt, mit SM = [(550 - EB)/650]%, die auftretenden Werte der spannungsinduzierten Kristallisation (SIC) ausreichen, um voll gestreckte Polyesterfilamente mit (RDR)D-Werten zwischen etwa 1,2 und etwa 1,4 ohne Verlust an Hohlraumanteil (VC) und ferner ohne Denierschwankungen infolge von streckungsbedingten Einschnürungen herzustellen, die für das "Teilstrecken" von Polyesterspinnfilamenten typisch sind. Das gemeinsame bzw. Costrecken von Polyesterhohlfilamenten, die durch ein (1-S/SM)-Verhältnis zwischen etwa 0,4 und etwa 0,85 gekennzeichnet sind, mit Nylonhohlfilamenten erfordert, daß die Polyesterfilamente voll gestreckt werden, um streckungsbedingte Einschnürungen zu vermeiden; das heißt, das Costreckverhältnis (CDR) für die gemischten Polyester(P)/ Nylon(N)-Hohlfilamente soll zwischen [(RDR)S,P/1,2] und etwa [(RDR)S,P/1,4] liegen, so daß der Wert des Verhältnisses [(RDR)S,N/CDR]für die Nylonkomponente zwischen etwa 1,2 und etwa 1,6 liegt.
Wenn das Verhältnis (1-S/SM) der Polyesterhohlfilamente mindestens etwa 0,85 beträgt, dann können die hohlen (oder massiven) Polyesterfilamente ohne Entstehung von streckungsbedingten Einschnürungen bis zu (RDR)D-Werten von mehr als 1,4 heiß oder kalt teilgestreckt werden, und wenn sie hohl sind, ohne Verlust an Hohlraumanteil (für diese Polyesterhohlfilamente läßt sich sogar eine Zunahme des Hohlraumanteils beobachten). Das gemeinsame Strecken von gesponnenen hohlen Nylon- und Polyesterfilamenten, bei dem die Polyesterfilamente ein (1-S/SM)-Verhältnis von mindestens etwa 0,85 aufweisen, ist nicht aus Rücksicht auf die Gleichmäßigkeit auf einen gegebenen End-(RDR)D-Wert beschränkt, aber der (RDR)D-Wert ist vorzugsweise größer als etwa 1,2, um Filamentbrüche (BFS) während der Endverarbeitung zu vermeiden. Zur Herstellung der Nylon/Polyester-Mischfilamentgarne, die mit dem Färben von elastomerhaltigen Garnen oder Textilerzeugnissen verträglich sind, kann der Polyester aus einem Polymer gesponnen werden, das mit 1 bis etwa 3 Mol-% einer kationischen Komponente modifiziert ist, um das Färben mit kationischen Farbstoffen statt mit Dispersionsfarbstoffen, die aus Elastomerfasern ausdiffundieren (ausbluten), zu ermöglichen. Die Nylonfilamente werden normal mit anionischen sauren Farbstoffen gefärbt.

BEISPIEL 21

In Beispiel 21 wurden die Zugfestigkeits-, Röntgenweitwinkel-(WAXS)- und Röntgenkleinwinkel- (SAXS)-Parameter für die verschiedensten hohlen und massiven Nylongarne gemessen, und die Messungen sind in Tabelle. 9 zusammengefaßt. Hohlfilamente sind in den Zeilen 1 bis 22, Massivfilamente in den Zeilen 23 bis 37 dargestellt. Die Hermansche Kristallorientierungsfunktion FC ist in Spalte 14 von Tabelle 9 durch den Ausdruck Fc 90 - COAWAXS/90 angenähert. Das geschätzte Volumen der Kristalle (VX) in Kubik-Ångström (Å³) ( = 0,001 nm³) ist durch zwei verschiedene Verfahren definiert. Es gilt VX(A) = 2/3(LPS)·(D100)·(D010) and VX(B) = {(D100)·(D010)}1,5, wobei LPS, D100 und D010 in Ångström (Å) [( = 0,1 nm)] angegeben sind. Die Werte von VX(A) und VX(B) in Å³ ( = 0,001 nm³) beziehen sich auf den am besten angepaßten linearen Regressionsausdruck: VX(A) = VX(B) + 25665. Der Vorteil von VX(B) ist, daß dafür keine Messung von LPS mittels SAXS erforderlich ist. Im allgemeinen fallen zum Beispiel die Werte von ISAXS mit zunehmender Polymer-RV und steigen mit zunehmender Spinngeschwindigkeit. Wenn jedoch Werte von ISAXS über (RDR)S-Werten des gesponnenen Garns aufgetragen werden, verhalten sich die Hohlfilamente und die Massivfilamente nach einer ähnlichen Beziehung. Der Unterschied zwischen Hohl- und Massivfilamenten besteht darin, daß die Strukturänderungen bei niedrigeren Spinngeschwindigkeiten, d. h. bei niedrigeren Werten der scheinbaren Spannung (σa) als für Massivfilamente auftreten. Dies ermöglicht es, die gewünschte Struktur mit hohen ISAXS- und COAWAXS-Werten bei mäßigen Spinngeschwindigkeiten zu erhalten, ohne daß die Investition für Hochgeschwindigkeits-Spinneinrichtungen erforderlich ist. Die Positionen 5, 6, 7, 8, 10, 14, 15, 18, 21 und 22 sind Hohlfilamente, die keine Ausführungsformen der Erfindung sind.
Fig. 20 zeigt zur Erläuterung eine beste Anpassungskurve von COAWAXS-Werten für Hohl- und Massivfilamente gemäß Tabelle 9 als Funktion von den entsprechenden (RDR)S-Werten. Es ist ein breites Maximumband zu beobachten, wobei Filamente mit (RDR)S-Werten zwischen etwa 1,6 und 2,25 im allgemeinen COAWAXS-Werte von mehr als etwa 20 Grad aufweisen. Der Bereich der COAWAXS-Werte entspricht dem bevorzugten Bereich für Strecktexturiergarne. Die Figur läßt darauf schließen, daß bevorzugte Strecktexturiergarne durch eine höhere Kristallfehlordnung gekennzeichnet sind, d. h. durch höhere COAWAXS-Werte. In Fig. 9A ist die SAXS-Intensität (ISAXS) für eine Gruppe von Garnen mit 3 Denier (3,33 dtex) pro Filament (3 dpf) über der Spinngeschwindigkeit und dem Reststreckverhälmis (RDR)S aufgetragen. Die mit b, c, d, e und f bezeichneten Garne, wie in Fig. 9A und den entsprechenden Photographien in Fig. 9b, 9c, 9d, 9e und 9f dargestellt, sind in Tabelle 9 als Positionen 14, 18, 20, 16 bzw. 17 aufgeführt.

BEISPIEL 22

Zum Zweck der Verwendung der resultierenden Garne in Textilerzeugnissen in den nachfolgenden Beispielen 23-26 wird ein Garn aus 132 Nylon 66-Hohlfilamenten von 177,6 dtex (160 Denier) mit einem Hohlraumanteil von 22% gemäß den Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, wobei aber eine Spinndüse mit 132 Kapillaren verwendet wird, die Zuführwalzengeschwindigkeit 2057 m/min beträgt und die in Tabelle 10 für Position 1 angegebenen Bedingungen angewandt werden. In Tabelle 10 sind auch die Eigenschaften des resultierenden Garns angegeben, das als Position 1 bezeichnet ist. Außerdem wird ein Nylon 66-Garn mit 34 Filamenten von 166,5 dtex (150 Denier) mit einem Hohlraumanteil von 25%, das in Tabelle 10 als Position 2 bezeichnet wird, gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei aber eine Spinndüse mit 34 Kapillaren verwendet wird, die Zuführwalzengeschwindigkeit 2057 m/min beträgt und die in Tabelle 10 angegebenen Bedingungen angewandt werden.

BEISPIEL 23

Das Garn von Beispiel 22, Position 1, wird als Schußgarn verwendet und mit einer Crompton & Knowles-Webmaschine mit drei verschiedenen Schußfadendichten von 50, 56 und 64 Schußfäden/Zoll (19,7, 22, 23,6 Schußfäden/cm) über eine Kette von 70 Kettfäden/Zoll (27 Kettfäden/cm) aus Nylonmassivgarn mit 34 Filamenten von 220 dtex (200 Denier) gewebt, um Gewebe herzustellen, die in Tabelle 11 als Positionen 1, 2 bzw. 3 aufgeführt sind. Außerdem wird ein Kontrollgewebe hergestellt, wobei das gleiche Kettgarn wie in den Positionen 1, 2, 3 mit der gleichen Kettfadendichte pro Zoll eingesetzt wird, aber als Schußgarn das gleiche Massivgarn verwendet wird. Es werden drei verschiedene Schußgarndichten von 50, 56 und 60 Schußfäden/Zoll (19,7, 22, 23,6 Schußfäden/cm) verwendet, um Gewebe herzustellen, die in Tabelle 11 als Positionen 4, 5 bzw. 6 aufgeführt sind. Wie in Fig. 21 dargestellt, die eine elektronenmikroskopische Querschnittsaufnahme des Hohlgarns (Schuß, Positionen 1, 2, 3) und des Massivgarns (Kette, alle Positionen - Schuß, Positionen 4, 5, 6) zeigt, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind die Außendurchmesser der Hohl- und Massivschußgarne annähernd einander gleich.
Ein Versuch, das Kontrollgewebe mit 64 Schußfäden/Zoll (25,2 Schußfäden/cm), der gleichen Dichte wie bei dem Hohlgarn, zu weben, ist auf dieser Webmaschine nicht ausführbar, da die Konstruktion zu dicht ist. Die Positionen 7 bis 12 entsprechen den Positionen 1 bis 6, die mit Hilfe einer Verdurin- Kalandriervorrichtung unter Verwendung einer (glatten) Seidenwalze auf beiden Seiten kalandriert worden sind (50 Zoll - 127 cm breites Gewebe).
Die Luftdurchlässigkeit für das nicht kalandrierte und das kalandrierte Gewebe, welches das hohle Schußgarn enthält, ist bei gleichem Gewebegewicht, wie in Fig. 22 dargestellt, wesentlich niedriger als bei dem Kontrollgewebe, das Massivgarn enthält. Die Luftdurchlässigkeit des nicht kalandrierten Hohlgarngewebes ist in diesem Beispiel annähernd gleich der des kalandrierten Massivgarns. Fig. 23 zeigt, daß die Luftdurchlässigkeit des Gewebes mit dem Hohlgarn bei gleicher Schußfadendichte niedriger ist.

BEISPIEL 24

Zur Herstellung eines hohlgarnhaltigen Gewebes wird das Garn von Beispiel 22, Position 2, in einer handelsüblichen Picanol-Luftdüsenwebmaschine mit 52 Schußfäden/Zoll (20,5 Schußfäden/cm) als Schußgarn verwendet und über eine Kette mit 67 Kettfäden/Zoll (26,4 Kettfäden/cm) aus dem gleichen Kettgarn aus 34 Nylon 66-Massivfilamenten von 220 dtex (200 Denier) gewebt, wie es in Beispiel 23 verwendet wurde. Auf der gleichen Webmaschine wird ein Kontrollgewebe hergestellt, wobei aber als Schußgarn mit 50 Schußfäden/Zoll (19,7 Schußfäden/cm) ein Garn aus 34 Nylon 66-Massivfilamenten von 220 dtex (200 Denier) verwendet und über die gleiche Kette mit 67 Kettfäden/Zoll (26,4 Kettfäden/cm) aus dem Kettgarn aus 34 Nylon 66-Massivfilamenten von 220 dtex (200 Denier) gewebt wird. Das verwendete Hohlgarn weist annähernd den gleichen Filamentdurchmesser wie das Massivgarn von 220 dtex (200 Denier) auf. Die beiden ungefärbten Gewebe werden auf einer Verdurin-Kalandriervorrichtung unter Verwendung einer (glatten) Seidenwalze auf beiden Seiten mit 50 Tonnen (444,528 N) auf dem Gewebe von 50 Zoll (127 cm) Breite kalandriert.
Die Luftdurchlässigkeit der beiden Gewebe nach dem Kalandrieren wurde gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 12 dargestellt. Das Gewebe mit dem hohlen Schußgarn, Position 1, wies eine niedrigere Luftdurchlässigkeit von 22,8 Kubikfuß/min (cfm) ( = 0,011 m³/s) auf als das ganz aus Massivgarn bestehende Gewebe, das eine Luftdurchlässigkeit von 28,9 Kubikfuß/min ( = 0,014 m³/s) aufwies. Nach 10 Waschgängen beträgt die Luftdurchlässigkeit des hohlgarnhaltigen Gewebes, Position 2, 15,8 Kubikfuß/min (= 0,008 m³/s), was niedriger ist als der Wert des gleichen Gewebes vor dem Waschen und niedriger als bei dem ganz aus Massivgarn bestehenden Gewebe, Position 4, bei dem ein Wert von 19,6 Kubikfuß/min (= 0,009 m³/s) gemessen wird.
Fig. 24 zeigt das kalandrierte Hohlgarngewebe gemäß Position 1 von Tabelle 12. Fig. 25 zeigt das kalandrierte Hohlgarngewebe nach dem Waschen. Die Fig. 26 und 27 zeigen das kalandrierte Massivgarngewebe vor bzw. nach dem Waschen. Diese Photographien zeigen, wie die Hohlfaser beim Kalandrieren zu einem rechteckigen Querschnitt verformt wird, wobei die Ansicht besteht, daß dies im Vergleich zu dem kalandrierten Gewebe, das ausschließlich Massivgarne enthält, zu der verminderten Luftdurchlässigkeit beiträgt.

BEISPIEL 25

Das Gewebe von Position 1 (hohles Schußgarn) und das Gewebe von Position 3 (ganz aus Massivgarn bestehend) von Beispiel 24 (Tabelle 12) werden durch Färben mit einem sauren Farbstoff bei 208ºF (98ºC) in einem Hendrickson-Färbejigger ausgerüstet und auf einer Bruckner-Vorrichtung bei 375ºF (190ºC) thermofixiert. Nach dem Färben wurde die Luftdurchlässigkeit der Gewebe gemessen. Das gefärbte Gewebe gemäß Position 1 von Tabelle 13, das die hohlen Schußfäden enthielt, hatte eine Luftdurchlässigkeit von 32,1 Kubikfuß/min (= 0,015 m³/s). Das ganz aus Massivgarn bestehende gefärbte Gewebe gemäß Position 10 von Tabelle 13 hatte eine Luftdurchlässigkeit von 45,9 Kubikfuß/min (= 0,022 m³/s) Die Querschnittsaufnahmen der Positionen 1 bzw. 10 in Fig. 28 bzw. Fig. 29 zeigen, daß das Hohlgarn ein wenig flachgedrückt ist, was nach Ansicht der Anmelder für die beobachtete niedrigere Luftdurchlässigkeit verantwortlich ist.
Die Gewebe der Positionen 1 und 10 werden mit Hilfe einer Verdurin-Kalandriervorrichtung unter Verwendung von (glatten) Seidenwalzen auf beiden Seiten mit einem Druck von 50 Tonnen auf dem Gewebe von 50 Zoll (127 cm) Breite kalandriert. Das Kalandrieren wird bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von 70 bis 360ºF (21 bis 182ºC) ausgeführt, und die Luftdurchlässigkeit wird für jedes der Gewebe gemessen und ist in Tabelle 13 angegeben. In Fig. 30 ist die Luftdurchlässigkeit über der Kalandriertemperatur aufgetragen. Wie aus diesen Daten erkennbar, hatten die Gewebe mit dem hohlen Schußgarn eine niedrigere Luftdurchlässigkeit als die Gewebe aus Massivgarn, besonders bei niedrigeren Kalandriertemperaturen. Fig. 31 zeigt eine Querschnittsaufnahme des als Position 5 bezeichneten Gewebes (hohles Schußgarn) in Tabelle 13, und Fig. 32 zeigt eine Querschnittsaufnahme des ganz aus Massivgarn bestehenden Gewebes, Position 12 in Tabelle 13. Während hohe Kalandriertemperaturen zu einem Absinken der Luftdurchlässigkeit der ganz aus Massivgarn bestehenden Gewebe auf niedrige Werte führen, liefern die extremen Kalandrierbedingungen gleichfalls noch ein weitgehend unerwünschtes Gewebe. Niedrige Luftdurchlässigkeiten können bei den Geweben, welche die Hohlgarne enthalten, bei viel niedrigeren Temperaturen erzielt werden, die nicht dazu führen, daß die Gewebe übermäßig steif werden.

BEISPIEL 26

Die Gewebe von Beispiel 25 werden gewaschen, und die Luftdurchlässigkeit nach dem Waschen wird gemessen und ist in Tabelle 13 angegeben. Fig. 33 zeigt ein Diagramm der Luftdurchlässigkeit nach dem Waschen, aufgetragen über der Kalandriertemperatur, und veranschaulicht, daß die gewaschenen Gewebe, die das Hohlgarn enthalten, bei niedrigerer Kalandriertemperatur eine niedrigere Luftdurchlässigkeit und bei höherer Kalandriertemperatur eine annähernd gleiche Luftdurchlässigkeit aufweisen. Die Fig. 33 und 34 sind Querschnittsaufnahmen der kalandrierten gewaschenen Garne der Positionen 5 und 12 von Tabelle 13. Fig. 34 zeigt, daß durch das Waschen das Filamentbündel geöffnet wird, aber die flachgedrückten Filamente weitgehend unverändert bleiben. TABELLE 1 TABELLE 1, Forts. TABELLE 2 TABELLE 3 TABELLE 3, FORTS. TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6 TABELLE 7 TABELLE 8 TABELLE 9 TABELLE 9 - Forts. TABELLE 10 TABELLE 11 TABELLE 12 TABELLE 13

LISTE DER IN DEN TABELLEN BENUTZTEN ABKÜRZUNGEN UND SYMBOLE

(RDR)D Reststreckverhältnis im gestreckten Zustand
(RDR)S Reststreckverhältnis im gesponnenen Zustand
Bsp. Nr. Beispiel-Nr.
COA Kristallorientierungswinkel, Grad
CPI Kristallvollkommenheitsindex
D010 Braggscher Abstand in 010-Richtung, Å
D100 Braggscher Abstand in 100-Richtung, Å
DPF 25% Filamentdenier bei 25% Dehnung
DPFd Filamentdenier im gestreckten Zustand (Denier)
DPFs Filamentdenier im gesponnenen Zustand (Denier)
EA Gesamtextrusionsfläche
Eb, EB Reißdehnung, %
EVA Extrusionshohlraumfläche
EVA/DPFs Verfeinerungsgrad
Fc Hermansche Kristallorientierungsfunktion
g/dd Gramm pro gestrecktem Denier
H/W Höhe-Breite-Verhältnis (der Kapillare)
HC (HCT) Heißbüttentemperatur, ºC
ID Innendurchmesser, mm
ISAXS Röntgenkleinwinkelstreuungsintensität
LPSsaxs durch Röntgenkleinwinkelstreuung gemessener LPS-Wert
Mod Anfangssteigung der Last-Dehnungskurve (Modul), g/d
OD Außendurchmesser, mm
PDR Verfahrensstreckverhältnis
Pol Typ Polymertyp
Qa (laminare) Anblasgeschwindigkeit, m/min
RV relative Viskosität
S Kochschrumpfung, %
Spin (Vs) Spinngeschwindigkeit, Abzugsgeschwindigkeit, m/min
Tb, TB Reißfestigkeit, g/dd (Gramm pro gestrecktem Denier)
Ten Zugfestigkeit, g/d
Tp Spinnpakettemperatur, ºC
Vc Hohlraumanteil (als echter Bruch oder in %)
Vs Abzugsgeschwindigkeit bzw. Spinngeschwindigkeit, m/min

Claims

I. Schmelzspinnverfahren zur Herstellung von Nylonhohlfilamenten, mit den folgenden Schritten: Extrudieren von geschmolzenem Polymer mit einer relativen Viskosität (RV) von mindestens 50 und einem Schmelzpunkt (TM) von 210ºC bis 310ºC aus einer Spinndüsenkapillaröffnung mit mehreren Öffnungssegmenten, die eine Gesamtextrusionsfläche (EA) und eine Extrusionshohlraumfläche (EVA) bereitstellen, derart, der Extrusionshohlraumanteil, definiert durch das Verhältnis [EVA/EA], gleich 0,6 bis 0,95 ist und der Verdünnungs- bzw. Verfeinerungsgrad der Schmelze, definiert durch das Verhältnis [EVA/(dpf)S], 0,05 bis 1,5 mm²/Denier (0,045 bis 1,35 mm²/dtex) beträgt, wobei (dpf)S die Spinnfeinheit in Denier pro Filament ist, wobei der (dpf)S-Wert so gewählt wird, daß die Feinheit in Denier pro Filament bei 25% Dehnung (dpf)&sub2;&sub5; 0,5 bis 20 Denier (0,55 bis 22,2 dtex) beträgt; Abziehen der mehreren Schmelzenströme aus der Spinndüse in eine Kühlzone unter Bedingungen, die eine im wesentlichen kontinuierliche Selbstkoaleszenz der mehreren Schmelzenströme zu Spinnfilamenten verursachen, die mindestens einen longitudinalen Hohlraum und ein Reststreckverhältnis (RDR) von weniger als 2,75 aufweisen; und Stabilisieren der Spinnhohlfilamente, um Hohlfilamente mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 2,25 bereitzustellen ((dpf) = (dtexpf)/1,11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spinnfilamente einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [7,5 log&sub1;&sub0;(dpf) + 10)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;(dtexpf)/1,11 + 10)/100]) aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spinnfilamente einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+ 15)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;(dtexpf)/1,11 + 15)/100]) aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren einen Hohlraumretentionsindex (VRI) von mindestens 0,15 liefert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren einen Hohlraumretentionsindex (VRI) liefert, der mindestens gleich dem Wert des folgenden Ausdrucks ist:

wobei n gleich 0,7, K&sub1; gleich 1,7·10&supmin;&sup5;, K&sub2; gleich 0,17 ist, Tp die Spinnpakettemperatur, VS die Abzugsgeschwindigkeit von der Spinndüse ist, H bzw. W die Höhe bzw. Breite der Spinndüsenkapillaröffnung sind und QF der Abkühlfaktor ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren einen Wert für den dekadischen Logarithmus der scheinbaren Spinnspannung (σa) von 1 bis 5,25 liefert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Filamente im gesponnenen Zustand eine normierte Reißfestigkeit von mindestens 4 g/dd (3,53 cN/ddtex) aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Filamente im gesponnenen Zustand eine normierte Reißfestigkeit in g/dd aufweisen, die mindestens gleich dem Wert des folgenden Ausdrucks ist:

{4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} (0,883·{4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3}in cN/ddtex)

wobei VC der Hohlraumanteil der Filamente ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch die Stabilisierung der Spinnhohlfilamente ein Texturiergarn mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,6 bis 2,25 erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stabilisierung der Spinnhohlfilamente das Strecken zum Erzeugen eines gestreckten Garns mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 1,6 aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stabilisierung der Spinnhohlfilamente das Strecken und Bauschen zum Herstellen eines Bauschgarns mit einem Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 1,6 aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spinndüsenkapillaröffnung Filamente liefert, die einen longitudinalen Hohlraum aufweisen, der bezüglich der Mitte des Filamentquerschnitts asymmetrisch ist, so daß sich die Filamente unter Hitzeeinwirkung von selbst spiralförmig kräuseln.
13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Polymer einen Schmelzpunkt von 240ºC bis 310ºC aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Polymer aus 30 bis 70 Aminendgruppen-Äquivalenten pro 10&sup6; Gramm Nylonpolymer besteht und die Hohlfilamente eine Kleinwinkelröntgenstreuungsintensität (Isaxs) von mindestens 175, einen Weitwinkelröntgenstreuungs-Kristallorientierungswinkel (COAwaxs) von mindestens 20 Grad und eine Übergangstemperatur für den großmolekularen sauren Farbstoff (Tdye) von weniger als 65ºC aufweisen.
15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Polymer eine ausreichende Menge mindestens eines bifunktionellen Comonomers enthält, um eine Kochschrumpfung (S) der Filamente von mindestens 12% zu liefern.
16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Filamente nach dem Strecken zur Verminderung des Reststreckverhältnisses (RDR) unterschiedliche Schrumpfungen aufweisen, wobei mindestens einige von den Filamenten stärker schrumpfende Filamente mit einer Kochschrumpfung (S) von mindestens 12% sind und mindestens einige von den Filamenten schwächer schrumpfende Filamente mit einer Kochschrumpfung von weniger als 12% sind, wobei die Schrumpfungsdifferenz zwischen mindestens einigen stärker schrumpfenden Filamenten und mindestens einigen schwächer schrumpfenden Filamenten mindestens 5% beträgt.
17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Polymer eine relative Viskosität (RV) von mindestens 60 aufweist.
18. Hohlfilamente, die aus Nylonpolymer mit einer relativen Viskosität (RV) von mindestens 50 und einem Schmelzpunkt (TM) zwischen 210ºC und 310ºC bestehen, wobei die Filamente eine solche Feinheit in Denier pro Filament (dpf)((dpf) = (dtexpf)/1,11) aufweisen, daß die Feinheit in Denier pro Filament bei 25% Dehnung (dpf)&sub2;&sub5; 0,5 bis 20 Denier (0,55 bis 22,2 dtex) beträgt, und mindestens einen longitudinalen Hohlraum aufweisen, derart, daß der Hohlraumanteil (VC) mindestens [7,5 log&sub1;&sub0;(dpf) + 10)/100] ([7,5 log&sub1;&sub0;(dtexpf)/1,11 + 10)/100]) beträgt, wobei die Filamente ein Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 2,25 und eine Kleinwinkelröntgenstreuungsintensität (Isaxs) von mindestens 175 aufweisen.
19. Filamente nach Anspruch 18, wobei die Filamente einen Hohlraumanteil (VC) von mindestens [7,5 log&sub1;&sub0;(dpf)+ 15)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;(dtexpf)1,11 + 15)/100]) aufweisen.
20. Filamente nach Anspruch 18, wobei die Filamente einen Weitwinkelröntgenstreuung- Kristallorientierungswinkel (COAwaxs) von mindestens 20 Grad aufweisen.
21. Filamente nach Anspruch 18, wobei die Filamente eine normierte Reißfestigkeit von mindestens 4 g/dd (3,53 cN/ddtex) aufweisen.
22. Filamente nach Anspruch 21, wobei die Filamente eine normierte Reißfestigkeit aufweisen, die mindestens gleich dem Wert des folgenden Ausdrucks ist:

{4·[(1- VC)/(1+ VC)+3} (0,883·{4·[(1- VC)/(1+ VC)]+3} in cN/ddtex)

wobei VC der Hohlraumanteil der Filamente ist.
23. Filamente nach Anspruch 18, wobei das Reststreckverhältnis (RDR) 1,6 bis 2,25 beträgt.
24. Filamente nach Anspruch 18, wobei das Reststreckverhältnis (RDR) 1,2 bis 1,6 beträgt.
25. Garn, bestehend aus den Filamenten nach Anspruch 24, wobei das Garn gebauscht ist.
26. Filamente nach Anspruch 17, wobei das Polymer einen Schmelzpunkt von 240ºC bis 310ºC aufweist.
27. Filamente nach Anspruch 18, wobei das Nylonpolymer eine ausreichende Menge mindestens eines bifunktionellen Comonomers enthält, um eine Kochschrumpfung (S) der Filamente von mindestens 12% zu liefern.
28. Garn mit Filamenten nach Anspruch 24, wobei die Filamente unterschiedliche Schrumpfungen aufweisen, wobei mindestens einige von den Filamenten stärker schrumpfende Filamente mit einer Kochschrumpfung (S) von mindestens 12% sind und mindestens einige von den Filamenten schwächer schrumpfende Filamente mit einer Kochschrumpfung von weniger als 12% sind, wobei die Schrumpfungsdifferenz zwischen mindestens einigen stärker schrumpfenden Filamenten und mindestens einigen schwächer schrumpfenden Filamenten mindestens 5% beträgt.
29. Filamente nach Anspruch 18, wobei die Hohlfilamente einen longitudinalen Hohlraum aufweisen, der bezüglich der Mitte des Filamentquerschnitts asymmetrisch ist, so daß sich die Filamente unter Hitzeeinwirkung von selbst spiralförmig kräuseln.
30. Filamente nach Anspruch 18, wobei das Polymer aus 30 bis 70 Aminendgruppen-Äquivalenten pro 10&sup6; Gramm Nylonpolymer besteht und die Hohlfilamente eine Übergangstemperatur für den großmolekularen sauren Farbstoff (Tdye) von weniger als 65ºC aufweisen.
31. Filamente nach Anspruch 18, wobei das Polymer eine relative Viskosität von mindestens 60 aufweist.
32. Gewebe mit einer vorderen und einer hinteren Fläche und mit Garnen aus thermoplastischen Polymerfilamenten, die in Kett- und Schußfadenrichtung angeordnet sind, wobei mindestens einige von den Filamenten hohle Nylonfilamente mit mindestens einem longitudinalen Hohlraum sind, wobei der Hohlraum zumindest eines größeren Teils der Hohlfilamente flachgedrückt ist, um flachgedrückte Hohlfilamente zu bilden, die einen länglichen äußeren Querschnitt und Haupt- und Nebenabmessungen aufweisen, wobei die Hauptabmessung des Querschnitts zumindest einer Mehrzahl der flachgedrückten Hohlfilamente im allgemeinen auf die Oberflächen des Gewebes ausgerichtet ist, wobei diese mehreren Filamente aufweisen: (i) eine relative Viskosität (RV) von mindestens 50, (ii) einen Schmelzpunkt (TM) zwischen 210ºC und 310ºC, (iii) eine solche Feinheit in Denier pro Filament (dpf)((dpf) = (dtexpf)/1,11), daß die Feinheit in Denier pro Filament bei 25% Dehnung, (dpf)&sub2;&sub5;, 0,5 bis 20 Denier (0,55 bis 22,2 dtex) beträgt, (iv) mindestens einen longitudinalen Hohlraum derart, daß der Hohlraumanteil (VC) mindestens [7,5 log&sub1;&sub0;(dpf) + 10)/100] ([(7,5 log&sub1;&sub0;(dtexpf)/1,11 + 10)/100]) beträgt, und (v) ein Reststreckverhältnis (RDR) von 1,2 bis 2,25.
33. Gewebe nach Anspruch 32, wobei alle Filamente der Garne in einer der Kett- oder Schußfadenrichtungen Hohlfilamente mit mindestens einem longitudinalen Hohlraum sind.