NO140534B - Kruset garn. - Google Patents

Abstract

Kruset garn.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et kruset multifilament-

garn. Slikt garn blir ofte betegnet teksturert garn på grunn av at kruseoperasjonen alltid gir en viss grad av krusing til de individuelle filamenter som utgjør garnet.

Kruset garn eller teksturert garn i seg selv er vel

kjent i tekstilindustrien. Formålet med krusingen av garnet, sær-

lig av et syntetisk garn, er å frembringe et garn som har for-

bedrede egenskaper med hensyn til grep og mykhet. En gjenstand laget av syntetisk garn som ikke er kruset, har en tendens til å være hardt og kald å ta på.

Garn som er kruset ved forskjellige fremgangsmåter

har indre strukturer som avviker på forskjellige måter selv om de alle til en viss grad har forbedrede grep når det gjelder mykhet og varme. Kruset, syntetisk garn kan gis et grep som ligner på garn bestående av eller inneholdende naturlige fibre. Imidlertid har kjent kruset garn vært forbundet med visse ulemper. Kvaliteten av krusingen, særlig når det gjelder f.eks. måten som varmebehandlingen gis de enkelte filamenter under kruseoperasjo-

nen, har vist seg å ha betydelig virkning på garnets egenskaper og som ikke er forbundet med garnets grep og mykhet. Den viktigste egenskap som påvirkes, er evnen til å ta opp farge.

Helt siden kruset teksturert garn først ble produsert

med det formål å gi syntetiske fibre litt av det utseende og det grep som naturfibrene hadde, har det vært en oppgave for pro-dusenter av slikt garn å oppnå fullkommen jevnhet av fargeopptaksevnen over garnets lengde. Dette har vært nesten fullt ut oppnådd hovedsakelig ved å bibeholde nøye styring av varmebehandlingen,

og kjente garnsorter oppviser nå som oftest bare en meget liten amplitude og svingninger med liten frekvens for fargeopptaks-

evnen. Variasjonen er ofte med så liten frekvens at den bare

fremkommer som en variasjon fra en garnpakke til en annen. I produkter med store områder som er vevet eller strikket av kjente garntyper, er imidlertid en variasjon med liten frekvens' ofte synlig for en skarp iakttager som flekker i farger eller som striper med avvikende sjattering alt etter den veve- eller strikke-prosess som er anvendt. Selv når fargen synes å være jevn, vil noen iakttagere finne at materialet eller stoffet ikke har den livaktighet og det tredimensjonale utseende som det ville ha hvis det hadde vært fremstilt av naturfibre..

Oppfinnerne av foreliggende oppfinnelse har nøye

studert dette fenomen, og har oppdaget at det er i virkeligheten ikke ønskelig at forholdet med fargeopptaksevnen skal være så

nær konstant som mulig langs garnet. De har funnet at livaktigheten og fargerikheten i et stoff laget av syntetisk garn ikke blir særlig forbedret ved å arrangere det slik at stoffet består av en mosaikk av små, tett inntil hverandre liggende områder av forskjellige sjatteringer av samme farge. Øyet ser gjennomsnittet av disse forskjellige sjatteringer. Den effekt kan oppnås ved å fremstille stoffet av garn som har den egenskap at dets fargeopptaksevne varierer langs dets lengde med en frekvens som er meget høyere enn den som kan fåes i et kjent garn. Denne oppdagelse står fullstendig i strid med tidligere oppfatninger på garnkrusnings-området. Det har altså vist seg at oppfinnelsen er i stand til lett å frembringe effekter som hører innenfor kategorien kjent i industrien som "nyanse på nyanse" adskilt fargevirkning. En slik effekt er sterkt etterspurt, men er vanskelig og kostbar å oppnå

med kjente fremgangsmåter.

Det har tidligere vært foreslått å skaffe fremgangsmåter for variasjon av fargen langs garnets lengde. Disse fremgangsmåter har bare egnet seg for å frembringe fargevariasjoner med ytterst lav frekvens, dvs. med fargeforandringene, hvilket betyr at de på hverandre følgende steder hvor fargen er sterkest og minst sterk opptrer med lange intervaller. F.eks. er der i GB-PS 1 181 277 beskrevet en fremgangsmåte for å tilsette varierende mengder farge til et garn bestående i at garnet kontinuerlig foldes mot seg selv i form av en plugg med avlang form opptatt i et rør og pluggen skyves gjennom røret mens fargestoff injiseres i det minste i ett punkt langs røret, slik at den injiserte farge impregnerer det garn som opptar den spesielle posisjon i røret i i dette øyeblikk. Denne fremgangsmåte produserer et garn med varierende farge, hvor fargeforandringen er stort sett vilkårlig og hvor hver del av garnet som farges til en spesiell sjattering,

opptar en merkbar lengde av garnet slik at en gjenstand som lages av dette garn, vil være klart flerfarget. Det har også vært tid-

ligere foreslått i CH-PS 509 423 å skaffe tilveie et varierende fargeopptak ved å oppvarme kruset garn med en varm gass ved ufor-anderlig temperatur og med en konstant garnmatningshastighet, idet fargevariasjonen blir et resultat av variasjonen av fargemengde som tas opp langs garnet som følge av uregelmessighetene i mengden av krusing som vanligvis foreligger i kruset garn. Ingen av de tidligere foreslåtte metoder har gjort det mulig å skaffe en varia-

sjon i fargeopptaket som opptrer med meget korte regelmessige intervaller langs garnet som en del av en fremgangsmåte for krus-

ing av garn.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å skaffe en fremgangsmåte ved produksjon av nøye styrt variasjon i fargeopptaket som en del av en vanlig garnkrusemetode og ved meget store hastig-

heter for garngjennomgangen. Dette er et stort fremskritt på

dette område av teknikken. Den styrte variasjon av fargeopptaket gjør det mulig å få en hvilken som helst spesiell effekt i en gjen-

stand laget av garnet, dvs. en farge som synes å være meget uregel-messig gjennom hele plagget men som allikevel er rik i utseende eller har et spraglet utseende med mørke sjatteringer som er overveiende eller med lyse overveiende sjatteringer.

For å utnytte oppfinnernes oppdagelser var det nødven-

dig å frembringe et garn som har en spesiell frekvens med hensyn til variasjon av fargeopptak som ligger innenfor et område som tidligere ville ha vært betraktet som helt uakseptabelt.

Oppfinnelsen bygger på den oppdagelse at varmebehand-

lingen som tilføres et filament av polymert materiale, bestemmer den rommessige anordning av de molekyler som danner polymeren, og således tettheten av samme, og samtidig også bestemmer filamentets fargeopptaksevne. Verdien av polymerens tetthet i en hvilken som helst spesiell del av et polymert filament er således et mål for fargeopptaksegenskapene for den del av filamentet.

Søkerne 1 foreliggende ansøkning har lykkes i å forut-sette en struktur for et garn som har de ønskede fargeopptaksegenskaper.

I samsvar med oppfinnelsen er et kruset multifilamentgarn med filamenter dannet av minst en polymer kjennetegnet ved at den rommessige anordning av komponent-molekylene i polymeren varierer langs filamentenes lengde for å gi vekslende punkter med maksimal tetthet og minimal tetthet forekommende med en største avstand på 10 meter.

Forandringen i den rommessige anordning av komponent-molekylene i polymeren som danner et hvilket som helst filament/ fremkommer som en forandring i forholdet av mengden av krystal-linsk struktur til amorf struktur som foreligger i en hvilken som helst liten filamentmengde som vist ved røntgenstråle-diffraksjon, idet krystallinske og amorfe former av samme polymer har forskjellig tetthet.

Garnet kan i tillegg ha en fysikalsk struktur, hvor de enkelte filamenter har krusing med en bølgeformet kontur, mer enn 50 % av filamentene har maksimale amplituder av bølgeform mindre enn garnets diameter, og etter fjernelse av eventuell tvinn som kan ha foreligget i garnet før filamentene ble kruset, mer enn 50 % av hvert filament vil ligge på den ene side av et. diametralt plan for garnet som er spesielt for dette filament.

En fremgangsmåte til fremstilling av garn i samsvar

med oppfinnelsen inkluderer de trinn at et multifilamentgarn føres i en fluidumsstrøm ved en tilstrekkelig høy temperatur til at garnet blir plastifisert og å projisere garnet som en kontinuerlig operasjon mot en ende av en avlang pakke av allerede kruset garn,

og oppfinnelsen utmerker seg ved at trykket som hersker ved den nevnte ende av pakken, bringes til å svinge mellom en maksimalverdi og en minimalverdi med en frekvens pr. sekund som er minst 1/600 av hastigheten i meter pr. minutt for garnet like før dette støter mot nevnte ene ende av den avlange pakke.

Et apparat som er i stand til å bringes til å fremstille slikt garn, er beskrevet i søkernes tidligere ansøkning 1230/71. Hvordan dette apparat kan bringes til å arbeide på den nødvendige måte, er beskrevet senere i foreliggende ansøkning. Tegningen som viser apparatet ifølge den tidligere beskrivelse, er gjen-gitt i denne beskrivelse.

På tegningene er fig. 1 en forstørret gjengivelse av

et garn i samsvar med oppfinnelsen og viser garnets fysikalske struktur. Det vil erkjennes at det er ikke uten videre mulig å vise den molekylære struktur. Fig. 2 er en reproduksjon fra tidligere patentbeskrivelse nr. 1230/71 og viser et apparat som er i stand til å produsere et garn i samsvar med oppfinnelsen.

På fig. 1 som er et riss i et diametralplan av garnet, betegner 21 generelt garnet som er befridd for eventuell tvinn som kan ha foreligget i garnet før dannelsen av krusingen, 22 betegner individuelle filamenter og 23 betegner et diametralt plan av garnet rettvinklet på tegningens plan.

Filamentene 22 har krusing med en bølgeformet kontur. Det vil bemerkes at den vesentligste del av hvert filament ligger på en spesiell side av planet 23. Den samme konstruksjon vil bemerkes ved betraktning av andre diametrale for garnet. Bølge-formenes amplitude for de fleste filamenter overstiger således ikke vesentlig radien for garnet, mens ved kjente krusede garn svinger filamentenes bølgeform med en amplitude som vanligvis er tilnærmet lik diameteren for garnet med en forholdsvis stor stigning. Den lille amplitude for bølgeformene i filamentene i garnet i foreliggende oppfinnelse ledsages av en stigning som er mindre enn for filamentene i kjent kruset garn.

I det på fig. 2 viste apparat er det delen 12A av stuke-røret som er hovedsakelig virksom når de egnede fluidumtrykktil-stander er innstilt for å skaffe det vekslende trykk som er nødvendig for å forandre garnets termiske behandling og således de rommessige anordninger av molekylbestanddelene med tilsvarende forandringer i tetthet og fargeopptaksegenskaper for polymeren eller polymerene, hvorav filamentene i garnet som kruses i apparatet, er laget. Det har vist seg at under passende arbeids-betingelser søker garnpluggen å danne seg i delen 12A mellom enden av kanalen 6 og åpningene 13. Trykket bygger seg deretter opp i delen 12A og garnpluggen skyves mot åpningene 13 hurtigere enn det kan bygge seg opp i den motsatte retning mot kanalen 6 ved tilføyelse av garn til denne. Når endene av garnpluggen av-dekker -åpningene 13, blir det et meget hurtig trykkfall i delen 12A. Straks trykket i delen 12A frigis, stopper pluggen sin bevegelse bort fra kanalen 6. Den normale plugg bygger seg opp og bevirker deretter dekning av åpningene 13 og syklusen gjen-tas .

En trykkforandring i et gassformet fluidum er ikke nødvendigvis ledsaget av en forandring i temperaturen, f.eks.

kan trykk forandres under isoterme betingelser. Forandringene i varmebehandlingen av garnet som er basis for foreliggende oppfinnelse, og som bevirkes ved den trykkforandring som opptrer som beskrevet ovenfor, er tenkt å være resultatet av en meget forskjellig mekanisme.

Den forandring i trykket som opptrer ved enden av

pakken, mot hvilken garnet projiseres, dvs. i delen 12A, antas å forandre det trekk som utøves av det gassformede fluidum på garnet som kommer gjennom kanalen 6 på grunn av hastighetsfor-andringen for fluidumet som strømmer fra kanalen 6 sammen med garnet og som er et resultat av forandring i trykkfallet som fluidumet utsettes for og derfor å forandre spenningen i den del av garnet som strekker seg fra utløpet av munnstykket 1 gjennom det mellomliggende kammer 2, gjennom kanalen 6 og inn i delen 12A. Virkningen av denne svingende spenning er å kontinuerlig forandre graden av adskillelse av filamentene som opptrer i det mellomliggende kammer 2. Det kan forklares at når et garn kruses i en strøm av fluidum, skilles filamentene fra hverandre i en grad som avhenger av størrelsen av spenningen påtrykt på garnet. Den grad i hvilken filamentene skilles fra hverandre, er hoved-betingelsen som bestemmer varmeutvekslingsbetingelsene mellom filamentene og fluidumet og således varmebehandlingen av garnet.

De svingende variasjoner i spenningen i garnet er således i

stand til å bevirke de nødvendige svingende forandringer i den rommessige anordning av molekylene som danner polymeren, hvorav garnet er sammensatt.

De parametere som det er nødvendig å forandre i forhold til det viste apparat for å frembringe garnet ifølge oppfinnelsen, kan være arbeidsparametere og/eller dimensjonsparametere.

En arbeidsparameter som kan forandres for å gi det nye garn, er graden av forsprang med en tilsvarende forandring av temperaturen for varmemediumet for å sikre den nødvendige grad

av varmeoverføring til garnet. Alle kruseoperasjoner krever

at det ikke krusede garn som mates inn i kruseapparatet, må

mates inn hurtigere enn det krusede garn som tas ut av apparatet for å kompensere for de tap i lengde som opptrer under kruseoperasjonen.

En annen arbeidsparameter som kan forandres for å gi

det nye garn, er trykket i det gassformede fluidum som tilføres apparatet.

Når først den grunnleggende idé er forstått, er det lett å bestemme arbeidsparametrene på en slik måte at det gir garn, hvis filamenter samtidig med å danne garnstrukturer som ligerer innenfor de definisjoner som er gitt i foreliggende beskrivelse, har fargeopptaksegenskaper som varierer over lengden av garnet med en frekvens som ligger innenfor enten et lavt frekvens-område med maksimale og minimale verdier som opptrer med intervaller i et område mellom 10 meter og omkring 3 cm langs filamentene, hvori variasjonene er synlig og allikevel er frekvensen tilstrekkelig høy til å gi et stort område av tiltalende melerte virkninger, innenfor hvilke ligger de nyanse på nyanse romfarge-virkninger, hvortil allerede har vært referert, eller et stort område av frekvenser med maksimale og minimale verdier som opptrer med intervaller under omkring 3 cm langs filamentene, hvor variasjonen ikke er detekterbar av det blotte øye og derfor hvis ønsket gir i det minste samme grad av jevnhet i sjatteringen som kjente garn, men med tilleggsvirkning av større livaktighet og dybde i nyansen. Disse ønskelige egenskaper kan ikke oppnås i kjente krusede garn.

De følgende eksempler vil illustrere fremgangsmåtene

for fremstilling av garn av kjent type og garn i samsvar med oppfinnelsen.

Eksempel I

"Tersuisse" polyester garn som har tredve filamenter, hvert med "decitex-tall" på 167 ble matet inn i et apparat kon-struert hovedsakelig som vist på fig. 2, med en hastighet på

1100 m/min under anvendelse av vanndamp ved normalt arbeidstrykk på 5,5 at og en damptemperatur på 185°C. Det krusede garn ble tatt ut fra apparatet med en hastighet på 880 m/min og ga et

normalt arbeidsforsprang på 20 %. Det krusede garn var av god, jevn kvalitet, og under farging viste det seg en jevnhet i fargeopptaket som var meget høy etter nåværende måle-

stokk, men ikke noen detekterbar rytmisk forandring i farge-

evnen.

Eksempel II

Garn nøyaktig av samme type som i foregående eksempel

ble matet inn i samme apparat som anvendt i forbindelse med eksempel I ved en hastighet på 1100 m/min under anvendelse av vanndamp ved det normale arbeidstrykk på 5h at og en damp-

temperatur på 235°C. Det krusede garn ble tatt ut av apparatet ved en hastighet på 704 m/min og ga således et forsprang på 36 %. Det krusede garn var av god, jevn kvalitet, og etter farging med samme farge og fargeprosess som i det foregående eksempel, viste det en kontinuerlig variasjon i fargeopptak over garnets lengde med punkter med maksimalt fargeopptak fore-

kommende ved gjennomsnittlige intervaller på omkring 10 cm.

Ved anvendelse til fremstilling av klesplagg viste stoffet

i klesplagget ved betraktning på nært hold en behagelig melert effekt i form av et mosaikkmønster med vilkårlig tett liggende små områder med forskjellige sjatteringer av samme farge med mørkere sjatteringer overveiende og betraktet på en avstand viste stor total jevnhet av farge sammenkoplet med en rik og dyp fargetone.

Eksempel III

Garn av nøyaktig samme type som i eksempel I ble matet

til det samme apparat som ble anvendt i forbindelse med eksempel I med en hastighet på 1100 m/min under anvendelse av vanndamp med

et trykk på 9 at og en damptemperatur på 184°C. Det krusede garn ble tatt ut av apparatet ved en hastighet på 880 m/min og ga et normalt arbeidsforsprang på 20 %. Det krusede garn var av god, jevn kvalitet, og etter farging med samme farge og farge-

prosess som i eksempel I viser garnet en kontinuerlig variasjon i fargeopptaket over garnets lengde med punkter med maksimalt fargeopptak forekommende med en middels avstand på omkring 10 cm.

Ved anvendelse til klesplagg viste klesplagget?stoff på nært hold

en behagelig, melert effekt i form av mosaikkmønsteret med vilkårlig

spredte små områder med forskjellige sjatteringer av samme farge med lysere sjatteringer overveiende,og betraktet på av-

stand viste stoffet en stor, samlet jevnhet av en farge lysere enn den farge som fremkom ved eksempel II, men med sammenlignbar rikhet og dybde i fargetonen.

I de beskrevne eksempler er det avstanden mellom punkter med maksimalt fargeopptak som ble målt, fordi disse er lettest målbare. Punktene med minimalt fargeopptak var tilnærmet på

midten mellom punktene med maksimalt fargeopptak, men ble ikke målt, fordi de nøyaktige posisjoner av punktene med minimalt fargeopptak ikke er så lette å fastlegge som de med maksimalt fargeopptak.

Det antas at det større forsprang bevirket at en større garnmasse samler seg i den divergerende del 12a, og således bevirker en økning i friksjonen over normal verdi, hvilket gir foranledning til skrittvis bevegelse fremover som beskrevet, og hvilket virker tilbake på det krusede garn for å forandre dets fargeopptaksegenskaper rytmisk. Forskjellige verdier, form og forsprang gir forskjellige frekvenser ved forandring av fargeopptaket som gjør det mulig å styre effekten innenfor grenser definert i foreliggende beskrivelse. Trykkforandringer virker tilsvarende.

Mens eksperimentene ennå ikke er fullstendige nok

til å bestemme hvilke dimensjonale forandringer kan foretas i apparatet for å gi garnet ifølge oppfinnelsen, indikerer foreløpig arbeidet at en forandring i dimensjonene av den eller de deler som utgjør det mellomliggende kammer 2 og/eller delen 12A fra de dimensjoner som anvendes i vanlig produksjon, er mest sannsynlige å kunne gi den ønskede effekt uten å kreve meget eller sogar noen forsprang utover det normale i strømnings-kruseapparater og med liten eller ingen økning av trykket i arbeidsfluidumet.

Kjente kruseapparater som anvender stukerør, virker ikke og kan ikke virke på den beskrevne måte for å gi garnet ifølge oppfinnelsen. Volumet av delen 12A er så lite at et nyttig trykkfall i denne del bare kan fåes ved å bibeholde nesten konstant avløpshastigheten for fluidum fra kanalen 6 inn i delen 12A. Ved kjente apparater blir en eventuell trykkreduksjon i stukerøret øyeblikkelig kompensert ved en øket strømning av høytrykks-

fluidum fra krusedysen. I det viste apparat har det mellomliggende

kammer 2 et bestemt volum og det faktum og det hovedsakelig konstante mellomliggende trykk som hersker i samme, fører inn tilstrekkelig av tidsforsinkelse til å hindre øyeblikkelig

kompensering ved hjelp av krusedysen for trykkfallet i delen 12A når åpningene 13 er avdekket. I kjente stukerørapparater er eventuelle svingninger i trykket i stukerøret en svingning i tilførselen og har meget liten frekvens.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av kruset multifilamentgarn med varierende fargeopptaksevne som varierer over lengden av garnet med en avstand mellom punktene for maksimal og minimal fargeabsorbsjon som er minst 10 m inklusive trin-nene med å føre et multifilamentgarn i en fluidumstrøm ved en tilstrekkelig høy temperatur til at garnet blir plastifisert, adskillelse av filamentene for derved å kruse garnet og proji-sering av garnet som en kontinuerlig operasjon mot en ende av en avlang pakke av allerede kruset garn, karakterisert ved at trykket som hersker ved den nevnte ende av pakken, bringes til å svinge mellom en maksimalverdi og en minimalverdi med en frekvens pr. sekund som er minst 1/600 av hastigheten i meter pr. minutt for garnet like før dette støter mot nevnte ene ende av den avlange pakke.