DE1760075A1 - Synthetisches Textilgarn und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

PATENTANWALT "DIPL-ING. R. MOLLER-B-DRNER PATE NTAN WALT D I P L-1 N G. HAN S - H. WEY

BERLIN-DAHLEM 33 · PO D Bl ELSKIALLEE 68 8 M Q N C H EN 22 · Wl D E N MAYE RSTRAS S E

TEL 0311 ■ 762907 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 01840·=' TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0524244

München, den 29. März 1968

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HERCULES INCORPORATED Wilmington, Delaware (USA)

Synthetisches Textilgarn und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Garn aus synthetischen Polymeren, insbesondere ein Garn, das aus einem verhältnismäßig schmalen Folienstreifen oder -band gebildet ist und das, obwohl es aus kontinuierlichen Fäden besteht, ein sogenanntes spinnfaserartiges, d.h. bauschiges, Aussehen hat. Es ist gekenn- * zeichnet durch eine Vielzahl von Faserenden, die seitlich aus dem Garn herausragen wie die Faserenden eines Garnes, das aus kurzen Fasern oder Stapelfaser gesponnen ist.

Bei den meisten üblicherweise zur Herstellung von synthetischem Garn angewendeten V_erfahren wird das Garn aus einer Vielzahl von kontinuierlichen Fäden gebildet, die in geschmolzenem Zustand gleichzeitig extrudiert und auf einen kleineren Durchmesser schmelzverstreckt werden. Die Fäden werden anschließend

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bei einer orientierenden Temperatur verstreckt, wodurch der Durchmesser der Fäden weiter verringert und ihre Festigkeit erhöht wird. Die Fäden werdendann zu einem Garn gezwirnt. Die Linearitäts- und Oberflächeneigenschaften der so gebildeten Fäden beeinflussen sowohl die physikalischen Eigenschaften des Garnes (d.h. Festigkeit, Fadendichte und ReiS- und Wärmeeigenschaften) wie auch sein Aussehen (d.h. Bauschigkeit, Weichheit oder Griff und Lichtreflexion). Zur Veränderung des Aussehens und der physikalischen Eigenschaften des Garnes wird dieses gewöhnlich durch Bauschen oder Kräuseln weiter behandelt, wodurch das Garn permanent gekräuselt wird.

Man hat aus synthetischen Fasern auch Garne hergestellt, indem man die kontinuierlichen Fäden, üblicherweise in Form eines Stranges, zu kurzen Fasern oder Stapelfaser zerschnitt, wonach diese beispielsweise in gleicher Weise behandelt wurden wie normalerweise Baumwolle oder Wollfasern. So her- ψ gestellte Garne haben offensichtlich eine Bruchfestigkeit, die gegenüber der von Garnen aus kontinuierlichen Fäden mit vergleichbarem Titer verhältnismäßig niedrig ist, und sie sind teurer herzustellen. Andererseits können sie aus verschiedenen gemischten Fasern gebildet sein, wodurch verschiedene Wirkungen erzielt werden, und sie haben ein besseres Aussehen und Griffigkeit als die Garne aus kontinuierlichen Fäden.

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Es sind auch Verfahren zur Herstellung von synthetischen Garnen aus kontinuierlichen Fäden aus einachsig orientierten Kunststofffolien in Form von beispielsweise schmalen Streifen, die aus einem breiten Folienbogen geschnitten sind, entwickelt worden. Bei diesen Verfahren wird die Folie zur Bildung eines multifiien Garnes durch mechanische Bearbeitung wie durch Bürsten, Walzen oder Zwirnen oder durch die Einwirkung eines Luftstrahls in Fäden zerlegt. Weil die Behandlung und Bearbeitung einer Folie im allgemeinen leichter ist als die Behänd- Λ lung oder Bearbeitung einer Vielzahl von Einzelfäden, ist es gewöhnlich billiger, aus einer Folie ein Garn aus kontinuierlichen Fäden herzustellen als aus individuell gebildeten Fäden. Jedoch ist bei aus einer Folie gebildeten Fäden keine Steuerung der Breite der Fäden möglich außer dadurch, daß die Folie in Querrichtung zu der Orientierungsachse keine hohe Festigkeit aufweist. Dadurch treten erhebliche Breitenschwankungen der Fäden über ihre Länge auf mit entsprechenden Schwankungen von Festigkeit, Griff und Aussehen des Garnes, und man findet zahlreiche gerissene oder heraussiehende Fadenenden.

Bei der Herstellung von Garn auskontinuierlichen Fäden aus Folie besteht ein Vorteil bei der Verwendung eines Luftstrahls zur Zerlegung der Folie in Einzelfäden gegenüber mechanischer Bearbeitung darin, daß der Strahl nicht nur die Folie zerlegt, sondern daß durch seine Turbulenz auch die Fäden mit- . einander verfilzt werden, was zum Zusammenhalt des Garnes beiträgt und eine geringere Zwirnung bei der Verarbeitung der

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Fäden zu Garn möglich macht. Auch hierbei ist eine gewisse Anzahl von Fäden gerissen, wodurch Enden entstehen, die seitlich aus dem Garn herausragen ebenso wie die Faserenden bei Spinngarn, so daß das aus solchen Fäden gebildete Garn wie Spinngarn aussieht. Da jedoch bei solchem Garn die Enden von gerissenen Fädetfherrühren, ist die Festigkeit des Garnes gegenüber der eines entsprechenden Garnes aus kontinuierlichen oder nicht gerissenen Fäden verhältnismäßig niedrig, und des-

fe halb ist die Anzahl solcher Fadenenden, die toleriert werden

kann, begrenzt. Da gleichzeitig die Enden im allgemeinen einen Querschnitt wie die Fäden haben, sind sie verhältnismäßig grob, und deshalb ist ihre Wirkung auf die Griffigkeit oder Weichheit eines aus solchem Garn hergestellten Textilstoff es begrenzt. Beispiele für die Verwendung eines Luftstrahls zum Zerlegen einer orientierten Folie sind in den USA-Patenten 3 214 899 und 3 242 035 gegeben.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, synthetisches Garn ™ aus Bändern von streifiger Folie herzustellen, d.h. aus einer Folie mit einer Vielzahl von in Abstand gehaltenen, parallelen sich in Längsrichtung erstreckenden fadenbildenden Teilen oder Streifungen, die im allgemeinen ein kreisförmigen Querschnitt haben und die miteinander in Längsrichtung durch ergänzende Schichten von geringerer Dicke verbunden sind. Solche Folien können in Streifenform, wie in dem USA-Patent 3 164"948 beschrieben, oder in regelloser oder teilweise zerlegter Form, wie in dem USA-Patent 3 273 771 und in der japanischen Auslegeschrift No. 16 450/65 beschriebe«, verwen««

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det werden. Auf diese Weise gebildete Garne sind im allgemeinen deshalb hergestellt worden, um biegsamere Garne zu erhalten als die, wie sie durch die konventionellen Schmelzspinnverfahren erhalten werden, d.h. gegenüber einem monofilen Faden mit vergleichbarem Titer sind bei einem streifigen Band die einzelnen Streifungen des Bandes schmaler und auch leichter zu bilden, so daß man auf wirtschaftlichere Weise zu einem biegsameren Garn gelangt. Unter anderen Vorteilen von streifigen Folien stellen die Schichten Linien geringerer Festigkeit · (| dar, wodurch die Folie entlang dieser Linien leicht zerlegt werden kann, wie durch Reißen oder Bürsten. Ein weiterer Vorteil von streifigen Folien besteht darin, daß bei einer nur teilweisen Zerlegung entlang der Schicht,wobei die einzelnen Streifungen oder Fäden durch die nichtzerlegten Teile der Schicht miteinander zusammenhängen, die Fäden zur Bildung von Garn weniger gezwirnt werden müssen.

Wenn auch nach dem bislang bekannten Stand der Technik zahlreiche Verfahren zum Zerlegen einer Folie zu Fäden, viele Versuche zur Erzielung eines bauschigen Aussehens bei einem Garn aus kontinuierlichen Fäden und zahlreiche Beispiele für die Verwendung einer streifigen Folie, beispielsweise für die Herstellung von Seilen, bekannt sind, so ist es doch bisher noch nicht gelungen, ein synthetisches Garn herzustellen, das weitgehend die gleiche Festigkeit wie ein Garn aus kontinuierlichen Fäden von gleichem Titer und gleichzeitig das Aussehen und die Griffigkeit von Spinngarn wie eine ver-_Λ besserte Bauschigkeit und die entsprechenden Deck-, Wärme- und Reißeigenschaften aufweist.

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Deshalb ist Ziel der Erfindung die Schaffung eines synthetischen Bauschgarns mit dem Aussehen und der Griffigkeit von Spinngarn aus Stapelfaser und verbesserter Deckfähigkeit, Isolierwirkung und Reißfestigkeit. Gleichzeitig ist Ziel der Erfindung die Schaffung eines solchen synthetischen BauschgarnsXind ein Verfahren zu seiner Herstellung, das relativ billig ist und ein Minimum an Vorrichtung, Arbeit und anderen kostenmachenden Gegenständen erfordert.

Ein weiteres besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines synthetischen Garns aus kontinuierlichen Fäden mit einer Vielzahl von seitlich herausragenden Seitenhaaren oder Fibrillen von vermindertem Querschnitt, wobei Anzahl und Länge dieser Seltenhaare oder Fibrillen relativ groß sind.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines synthetischen Garns im Einklang mit den vorstehend erläuterten Zielen, welches billig durchzuführen ist, zuverlässig ein Qualitätserzeugnis liefert und bei welchem Länge und Anzahl der Seitenhaare oder Fibrillen auf den Fäden zur Erzielung verschiedener Effekte gesteuert werden können.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung können die vorstehend angeführten Ziele erreicht werden, indem ein Streifen oder Band aus einer streifigen Folie, die in Längsrichtung in hohem Maße einachsig orientiert ist, hergestellt wird, welche durch einen Luftstrahl oder ein anderes strömendes Mittel,

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das im wesentlichen senkrecht auf den Streifen aufprallt, in eine Vielzahl von Einzelfäden zerlegt wird. Wenn ein Folienstreifen mit einem erfindungsgemäßen Querschnitt auf diese Weise behandelt wird, splittert die Folie in Längsrichtung entlang jeder der Schichten mit überraschender Gleichmaßigke.it und ohne wahrnehmbare Wanderung der Splitterung quer zu einer der Streifungen. Auf diese Weise wird ein Garn hergestellt, bei dem die einzelnen kontinuierlichen Fäden, die aus den Streifungen gebildet sind, in Längsrichtung einen M sehr einheitlichen Querschnitt aufweisen. Gleichzeitig wird auf jedem der Fäden aus den Schichten eine Vielzahl von Fibrillen oder Seitenhaaren gebildet, welche gegenüber dem Querschnitt der Fäden einen geringeren Querschnitt aufweisen. Die Anzahl der Fibrillen und ihre Länge sowie die WirksaE&eit der Trennung der Streifungen sind in erster Linie eine Funktion von den Abmessungen der streifigen Folie und ihrem Querschnittsprofil, dem Orientierungsgrad, den Eigenschaften des Strahls, den Eigenschaften des Polymerisates, wie Molekulargewicht, und den Verfahrensbedingungen, wie der Temperatur der Folie.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer streifigen Folie nach der Erfindung,

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Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Orientieren und Fibrillieren einer streifigen Folie,

Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt des Mundstückes des Extruders nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt einer streifigen Folie, etwa wie sie unmittelbar nach der Extrusion aus dem Mundstück nach Fig. 3 heraustritt,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4 einer streifigen Folie nach dem Schmelzverstrecken,

Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 5 einer streifigen Folie nach dem Orientieren,

Fig. 7 eine Ansicht einer streifigen Folie nach Fig. 6 nach dem Fibrillieren,

Fig. 8 eine Teildraufsicht auf das Garn nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab eines der Fäden nach Fig. 7,

Fig. 10 eine Querschnittansicht im wesentlichen nach der Linie 10-10 in Fig. 9 und

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Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 3, die jedoch ein Mundstück für die Herstellung eines einseitig streifigen Folienstreifens darstellt.

In der Zeichnung wird schematisch ein konventioneller Extruder 1 mit einem Einfüllstutzen 2 an seinem Eingang dargestellt. Am Entnahmeende des Extruders 1 ist eine Dosiervorrichtung 3 mit einem Spritzkopf¹ 4 vorgesehen, aus welchem der extrudierte Folienstreifen 5a austritt, wie er allgemein in Fig. 4 ■ A dargestellt ist. Unmittelbar nach dem Austritt aus dem ■ Spritzkopf 4 wird der Folienstreifen 5a schmelzverstreckt, wobei der schmelzverstreckte Folienstreifen mit 5 bezeichnet ist. Der schmelzverstreckte Folienstreifen 5 wird abgeschreckt, beispielsweise in einem Abschreckbehälter 6, der mit einer Flüssigkeitkeit, z.B. Wasser mit Leitungstemperatur, gefüllt ist. Die Schmelzverstreckung des Folienstreifens kann im Bereich von 3:1 bis 10:1 oder höher liegen.

Innerhalb des Abschreckbehälters 6 sind Spannwalzen oder -rollen 7 angeordnet, die den Folienstreifen 5 zu einem Paar Führungswalzen 8 leiten, die den Folienstreifen schmelzverstrecken. Die Walzen 8 arbeiten mit einer peripheren Geschwindigkeit, die gegenüber der Geschwindigkeit, mit der der Folienstreifen 5a extrudiert wird, vexhär&m1c9mäefli±% hoch * ist, um den Streifen 5 in gewünschtem Maße der Schmelzverstreckung zu unterziehen. Wie dargestellt, wird der Folienstreifen 5 nach Passieren der Führungswalzen 8 auf eine Folienrolle 9 gewickelt, obwohl der Folienstreifen 5 in

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einem kontinuierlichen Verfahren ohne zwischenzeitliches Auf- und Abwickeln selbstverständlich auch direkt der nachfolgenden Behandlung zugeführt werden kann.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der schmelzverstreckte Folienstreifen 5 von der Folienrolle 9 durch einen Satz Führungswalzen 10, die mit niedriger Geschwindigkeit laufen, abgezogen. Zwischen den niedriggeschwinden Füfrrungswalzen 10 und

J) einem vergleichbaren Satz von hochgeschwinden Streckwalzen

L wird der Folienstreifen 5 über eine Heiztromiue? 12, ein Paar Spannwalzen 13 und 14 und eine Kühltrommel 15 gefuhrt. Die Heiztrommel wird auf einer Temperatur gehalten, die ausreichend ist, um den Folienstreifen auf die für das jeweilige Material optimale Orientierungstemperatur zu erhitzen, und die beispielsweise für einen Folienstreifen aus Polypropylen bei etwa 130° C liegen kann. Die Kühltrommel wird auf Umgebungstemperatur gehalten. Die hochgeschwinden Streckwalzen. 11 _k arbeiten bei einer peripheren Geschwindigkeit, die zu der der niedriggeschwinden Führungswalzen 10 in Beziehung steht, um das gewünschte Streckverhältnis zu erzielen, welches beispielsweise bis zu etwa 15:1 gehen kann. Bei einem Schmelzstreckverhältnis von etwa 4:1 beträgt es vorzugsweise etwa 6:1 oder 8:1. Der Folienstreifen wird zwischen der Heiztrommel 12 und der ersten Spannwalze 13 verstreckt. Der orientierte Folienstreifen ist mit 16 bezeichnet. Nach dem Verstrecken wird der Streifen 16 durch die Kühltrommel 15 abgekühlt.

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Der orientierte Folienstreifen 16 wird von dem Förderende der Streckwalzen 11 durch ein Paar FührungswdaLzen 17 abgezogen. Zwischen den Walzen 11 und 17 befindet sich eineFitarillierungsvorrichtung 18, die den Folienstreifen 16 zu Garn 19 zerlegt, das aus einem Bündel von kontinuierlichen Einzelfäden besteht. Von den Walzen 17 wird das Garn 19 auf eine Garnspule 20 gespult.

Die Fibrillierungsvorrichtung 18 besteht aus einem Zylinder " 21 mit Führungen 22 an seinen gegenüberliegenden Enden und einem Luftrohr 23 in seiner Seitenwand. Wie dargestellt, sind die Führungen 22 in Form von Stopfen in die Enden des Zylinders eingelassen. Sie weisen zentrale Bohrungen auf, die als Führungen für den eintretenden Folienstreifen 16 und das austretende Garn 19 dienen. Das Luftrohr 23 weist ein Rohr auf, das im wesentlichen radial zu dem Zylinder 21 angeordnet ist, und zwar in der Nähe der Längenmitte des Zylinders, wobei das Rohr mit oinem Ende mit einer (nicht dargestellten) Preßluftquelle in Verbindung steht uncjmit dem anderen Ende durch eine Öffnung in der Seitenwand des Zylinders 21 in diesen hineinführt.

In Fig. 3 ist im Querschnitt ein Teil eines Mundstücksatzes 24 des Spritzkopfes 4 zur Herstellung des Folienstreifens 5a dargestellt. Wie gezeigt, haben die Mundstückhälften 24 zusammengehörige Reihen von gegenüberliegenden Formhöhlen 25, die voneinander einen gleichmäßigen Abstand haben und die durch dazwischenliegende Formflächen 26 getrennt sind. Bei

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ihrer Arbeitsstellung in dem Spritzkopf 4 sind die Mundstückhälften 24 mit den gegenüberliegenden Flächen 26 in geringem Abstand gehalten. Auf diese Weise enthält der Folienstreifen 5a, wie in Fig. 4 dargestellt, eine Vielzahl von im wesentlichen runden fadenbildenden Streifen 27, die nachstehend als Streifungen bezeichnet sind und die in Abstand voneinander parallel angeordnet und miteinander durch ergänzende Schichten 28 verbunden sind. In Fig. 5 wird der schmelzverstreckte Folienstreifen 5 im Querschnitt dargestellt, und wie gezeigt, enthält er eine Reihe von Streifungen 29 und Schichten 30, die jeweils den Streifungen 27 und den Schichten 28 des Folienstreifens 5a entsprechen. Die relativen Abmessungen der Folienstreifen 5a und 5, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, stellen grob ein Schmelzstreckverhältnis von etwa 4:1 dar. Der orientierte Folienstreifen lö wird im Querschnitt in Fig. 6 dargestellt; er enthält eine Reihe von Streifungen 31 und Schichten 32, die jeweils den Streifungen 27 und den Schichten 28 des soeben extnudierten Folienstreifens 5a entsprechen. Die relativen Abmessungen der Folienstreifen 5 und 16 stellen ein Streckverhältnis von etwa 6:1 dar. In Fig. 7 ist im Querschnitt ein Teil des Garns 19 dargestellt»

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Folienstreifen 16 in Längsrichtung an den Schichten 32 zu einer Vielzahl von Fäden 33 zerlegt worden. In Fig. 9 und 10 ist schematisch und in vergrößertem Maßstab ein typischer Faden 33 des Garns 19 dargestellt. Dieser Faden besteht aus einer einzelnen Streifung 31 zusammen mit einem Teil der Schicht 32 auf jeder seiner

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Seiten, wobei die Schichtteile in Seitenkanten enden und die Kanten&iIden, längs denen die Schichten 32 zur Trennung der jeweiligen Fäden 33 von ihren benachbarten Fäden * der Folie zerlegt sind.

Der Faden 33 hat im allgemeinen eine runde Form oder insbesondere eine maximale Dicke im wesentlichen an seinem Quermittelpunkt zwischen einer oberen Kante 35 und einer unteren Kante 36. In beiden Richtungen von den Kanten 35 und 3u nach außen vermindert sich die Dicke des Fadens auf ein Minimum an den Seitenkanten 34, das der Dicke der Schicht 32 in dem orientierten Folienstreifen 16 entspricht. Die Bauform der Seitenwände des Fadens 33 zwischen den Kanten 34, 35 und 36 ist eine Funktion von den Strecktferhältnissen beim Schmelzkerstrecken und Orientieren und kann, wie bei der in Fig. 4 dargestellten Folie 5a, im wesentlichen kreisförmig sein (vgl. Fig. IQ). Längs des Fadens 33 ist die Dicke zwischen den Kanten 35 und 36 und die Breite zwischen den gegenüberliegenden Seitenkanten 34 im wesentlichen einheitlieh.

Außer der Tatsache, daß der Folienstreifen 16 in eine Vielzahl von einzelnen kontinuierlichen Fäden 33 zerlegt ist, deren Anzahl HHä der Anzahl der Streifungen 31 entspricht, haben die Schichten 32 eine Vielzahl von Fibrillen oder Seitenhaaren 37 (Fig. 9) an den gegenüberliegenden Seitenkanten 34 gebildet. Unter der Einwirkung des Luftstrahls werden die Fibrillen 37 an einem Ende von einem der beiden Fäden,

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zwischen denen sie gebildet sind, losgerissen oder laufen aus, und bilden so Seitenhaare von unterschiedlicher Länge. Jedes der Seitenhaare hat einen Querschnitt, der außer an einer Bruchstelle sich von der Basis aus bis zu einem Punkt an dem freien Ende verjüngt. Dies rührt offensichtlich von der Wanderung der molekularen Orientierung in der Folie zwischen&wei benachbarten Fäden her, die sogar in hochgradig orientierten Folien vorhanden ist. Da jede Fibrille 37 eine Dicke hat, die der ursprünglichen Dicke der Schicht 32 ent-

■ ■ ■ spricht, aus der sie gebildet ist, und eine Breite, die an der Basis grob seiner Dicke entspricht, ist die Frbrille 37 wesentlich feiner als der Faden 33.

In den Garn 19 entspricht die Anzahl der Fäden 33 der Anzahl der Streifungen 31 in dem Folienstreifen 16, und diese wird umgekehrt bestimmt durch die Anzahl der Höhlungen 25 in dem Mundstück 24. Da die Fäden 33 alle kontinuierlich und nicht gerissen sind, wird die Reißfestigkeit des Garns durch die Polymerisateigenschaften bestimmt und ist nicht abhängig von dem Zwirnungsgrad des Garnes wie bei Garnen aus Stapelfaser oder gerissenen Fäden. Deshalb ist Zwirnen des Garnes vom Standpunkt der Festigkeit aus gesehen nicht notwendig, so daß das Garn nicht stärker gezwirnt werden muß, als für den erforderlichen Zusammenhalt des Garnes notwendig ist, was nur einen geringen Verzwirnungsgrad erfordert. Andererseits kann es für andere gewünschte Zwecke ausgewählt sein. Da von diesem Standpunkt aus gesehen eine hochgradige Zwirnung nicht notwendig ist, kann das Garn ziemlich lose und

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bauschig>gestaltet werden, wodurch sich die Vorteile von verbesserter Deckeigenschaft und erhöhter Isolierwirkung für eine gegebene Garnmenge ergeben.

Die Fibrillen oder Seitenhaare 37 der Fäden 33 führen zu diesen Vorteilen. Da die Fibrillen 37 in bezug auf die Fäden 33 seitlich herausragen, tragen sie dazu bei, die Fäden zur Erhöhung der Bauschigkeit des Garns in Abstand zu halten, was bei einem vergleichbaren Garn mit gleicher Zwirnung, jedoch ohne Fibrillen, nicht der Fall ist. Gleichzeitig verbessern die Fibrillen die Deckeigenschaft des Garns und seine Isolierwirkung.

Die freien Enden der Grillen 37, die aus einem aus dem Garn 19 hergestellten Textilstoff herausragen, machen die Oberfläche des Textilstoffes weicher und verhelfen dem Textilstoff zu einem Aussehen wie ein aus Spinngarn hergestelltes. Die Feinheit der Fibrillen 37 "erhöht noch die Weichheit des Textilstoffes. Durch die durch die Fibrillen oder Seitenhaare I 37 gebildeten Faserenden ist die Bruchfestigkeit des Garns größer als die bei einem Garn aus gerissenen Fäden.

Anhand des nachfolgenden spezifischen Beispiels eines Garnhersteilungsverfahrens soll die Erfindung noch eingehender erläutert werden. Eine Polypropylenfolie wurde durch einen Spritzkopf mit dem in Fig. 3 dargestellten Mundstück extrudiert, wobei die Mundstückhälften halbrunde Höhlungen 25 mit einem Radius von 6 Mil aufwiesen und wobei der Abstaad

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von Höhlungsmittelpunkt zu Höhlungsmittelpunkt 30 Mil betrug. Die Flächen 2ö waren 18 Mil breit und von den Flächen 2o der gegenüberxiegenden Mundstückhälfte 24 in einem Abstand von 2 Mil gehaltene Die Gesamtbreite des Mundstückes betrug 50, b mm, und die Anzahl der Höhlungen 25 betrug ü7.

Der soeben extrudierte Folienstreifen 5a wurde bei einem Verhältnis von 4:1 schmelzverstreckt, wodurch der schmelzverstreckte Folienstreifen 5 mit einer Gesamtbreite von etwa 38 mm und mit Streifungen 2Ö mit einer Gesamcdicke von etv/a ö Mil erhalten wurde. Der Streifen 5 wurde bei einem Streckverhältnis von etwa (3:1 orientiert, wobei der orientierte Folienstreifen 16 mit einer Gesamtbreite von etwa 18 mm erhalten wurde, der die Streifungen 31 mit einer durchschnittlichen Gesamtdicke von etwa 1,5 bis 2,5 Mil und einem Titer oder Abstand von einem Punkt einer Streifung bis zu dem entsprechenden Punkt der benachbarten Streifung von 10 Mil aufwies, wobei Schichten 32 mit einer durchschnittlichen Dicke von 0,5 bis 1,0 Mil vorhanden waren.

Der Folienstreifen 16 wurde durch eine Fibrilliervorrichtung 18 mit einem Zylinder 21 geführt, der 152 mm lang war und einen inneren Durchmesser von 19 mm aufwies und der in seiner Mitte eine Öffnung hatte die mit einem Luftrohr 23 verbunden war, das radial zu dem Zylinder 21 angeordnet war und einen inneren Durchmesser von 3,2 mm aufwies. In das üohr 23 wurde Luft mit 40 p.s.i.g. eingegeben. Die Streckwalzen 11 drehten

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sich in bezug auf die Eührungswalzen 17 etwas schneller, beispielsweise um 5 %, so daß der Folienstreifen 16 in dem Zylinder 21 ein begrenztes Spiel hatte. Der Folienstreifen wurde entsprechend den Streifungen 31 des Folienstreifens nahezu vollständig in Einzelfäden zerlegt, und es konnte keine wahrnehmbare Wanderung der Splitterung quer zu den Fäden beobachtet werden, so daß alle Fäden tatsächlich kontinuierlich waren. Jeder Faden zeigte durchschnittlich pro 25,4 mm etwa 6 Fibrillen 37, gleichmäßig verteilt über seine beiden M gegenüberliegenden Seiten, wobei die Fibrillen einen durchschnittlichen 'Querschnitt von etwa 0,5 Mil gegenüber einem Fadendürehmesser von etwa 3 Mil hatten, und ihre Längen schwankten zwischen etwa 0,8 mm und etwa 6,35 mm bei einer durchschnittlichen Länge von etwa 3,2 mm.

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Das GarnSl.9 kann aus einem beliebigen Polymerisat gebildet

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werden, das extrudierbar ist und zu einer orientierten streifigen Folie verstreckt werden kann, beispielsweise aus Poly-

äthylen, Polypropylen, Mischpolymerisaten aus Äthylen und Propylen, Polyamiden, Polyestern, Gemischen&araus einschließlich Pfropfmischpolymerisaten und Mischungen, Laminaten und anderen Kombinationen daraus.

Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Garne sind im wesentlichen linear, jedoch können sie aus den üblichen Gründen, wie beispielsweise wegen · elastischer Nachwirkung und Deckeigenschaft, nach einem beliebigen Bauschverfahren, beispielsweise Stopfbüchsen- oder Messerkräuselung, gebauscht werden.

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Die Anzahl wie auch Länge und Breite der Fibrillen 37 können durch Einstellung der Breite der Schicht 28 bei der Folie 5a, des Orientierungsgrades, des Zuges auf das Garn bei der Fibrillierung, der Richtung und der Geschwindigkeit des Strahls, der Polymerisateigenschaften und der Arbeits- und Verfahrensbedingungen gesteuert werden. Gewöhnlich führen breitere Schichten in der Folie und eine stärker lineare Orientierung in Längsrichtung der Schicht zu mehr und längeren fc Fibriilen. Wenn der Zug auf das Garn während der Fibrillierung erhöht wird, werden Anzahl und Länge der Haare herabgesetzt, weil die Folie weniger Gelegenheit hat, in dem Luftstrahl zu schwingen oder zu vibrieren und deshalb dem Luftstrahl wiederholt auszusetzen ist. Wenn der Luftstrahl mehr in Längsrichtung als quer zu der Folie auf diese gerichtet wird, wird das Ausmaß der Fibrillierung oder Zerlegung vermindert.

Wenn auch der Folienstreifen vorstehend als extrudierter

^r Streifen beschrieben ist, kann selbstverständlich auch ein flacher Bogen oder ein Schlauch gebildet und anschließend zu Streifen der gewünschten Breite zerlegt werden.

Obwohl Luft zum Fibrillieren der Folie mittels Strahl zu bevorzugen ist, kann natürlich auch ein Strahl eines anderen Gases als Luft oder einer Flüssigkeit verwendet werden.

Der Grad der Fibrillierung oder Zerlegung der Folie zu Fäden unter den gegebenen Bedingungen kann erforderlichenfalls

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erhöht werden, indem man eine zweite Fibrillierungsvorrichtung 18 hinter der ersten anordnet.

Es ist selbstverständlich, daio die spezifische Bauform der Streifungen 27 nicht kritisch ist. Neben der hier beschriebenen kreisrunden Form kann sie auch rautenförmig oder eckig sein. Außerdem können die Streifungen nicht nur zweiseitig, sondern auch einseitig sein, d.h. sie können sich nur in einer Richtung von der Schicht aus erstrecken, und nicht nur, wie in Fig. 4 beschrieben, in beiden Hichtung von der Schicht 28 aus. In Fig. 11 ist eine Mundstückhälfte 40 zur Herstellung einer einseitig streifigen Folie dargestellt, die eine Vielzahl von Formhöhlungen 41 aufweist, die mit einer flachen oder ebenen Mundstückhälfte 42 zusammenwirkt. Die einseitig streifige Folie hat den Vorteil, daß sie gekühlt werden kann, indem man sie über Abschreckwalzen laufen läßt, und andererseits kann sie unter Inanspruchnahme der glatten Seite gehandhabt werden, ohne daß die Streifungen geknittert oder auf andere Weise beschädigt werden. Da die Höhlungen 4± nur bei einer der Mundstückhälften vorhanden sind, ist das Mundstück billiger, und das Fluchten der Höhlungen 25, das bei den gegenüberliegenden Mundstückhälften 24 zur Herstellung einer doppelt streifigen Folie notwendig ist, ist überflüssig.

Wie vorstehend hervorgehoben, hat das erfindungsgemäß hergestellte Garn gegenüber konventionellen Garnen aus kontinuierlichen Fäden viele Vorteile, Neben deiyvorstehend erwähn-

stellung von nichtgewebten Textilstoffen verwendet werden können und daü ihre Feuchtigkeitsadsorptionsfähigkeit erhöht ist. Im Gegensatz zu konventionellen Bauschgarnen aus kontinuierlichen Fäden, die zum Handstricken ungeeignet sind, weil sie sieh bei der natürlichen Rauhheit der Hände verwirren, können die erfindungsgemäß hergestellten Garne leicht von Hand verstrickt werden, weil die Seitenfibrillen die Rückgratfäden vor dem Verwirren bewahren. Bei der Herstellung von genadelten nichtgewebten Textilstoffen aus Fäden nach der Erfindung, die zu Stapelfaser zerschnitten worden sind, bewirken die Seitenfibrillen eine Verfiizung der wirr liegenden Fasern, so daß ein Textilstoff mit größerem Zusammenhalt geschaffen wird. Textilien aus erfindungsgemäß hergestelltem Garn haben eine um 30 bis 50 % höhere Feuchtigkeitsadsorption als Textilstoffe aus konventionellem Garn aus kontinuierlichen Fäden. Diese Eigenschaft ist von besonderer Wichtigkeit bei solchen Anwendungsgebieten wie für Filtertücher, Schreibmaschinenfarbbänder, Diapyr, Socken und andere Kleidungsi. stücke.

Patentansprüche;

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Claims (4)

PATeNTANWJSLTE fer3örner *. ε η Ft η ι: ί # ο U U / b PATENTANWALT DIPL-ING. R. M0LLER-BORN ER PATE NTAN WALT D I P L.-1 N G. H AN S-H. WEY BERLIN-DAHLEM 33 . PO D BI E LS Kl ALLEE 68 Dj 8 M D N C H £ N 22 · W I D E N M AYERStRASS E 49 TEL. 0311 -762907. TELEGR. PROPINDUS -TELEX 0184057 ^/J TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPlNDUS · TELEX 0524244 München, den 29. März 1968 21 HERCULES INCORPORATED, Y/ilmington, Delaware (USA) P a te η ta ns ρ r ü c h e

1.1 Verfahren zur Herstellung von synthetischem Bauschgarn

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mit spinniaserartigern Aussehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochgradig einachsig orientierter Folienstreifen hergestellt wird mit einer Vielzahl von in Abstand gehaltenen

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parallelen Streifungen, die in Längsrichtung zu der Orientierungsächse verlaufen, und dex- ergänzende Schichten aufweist, die zwischen den Streifungen liegen, daß der Folienstreifen durch ein Paar in Abstand gehaltene Folienführun- " gen geführt wird, daß auf den Folienstreifen an einer zwischen den Führungen liegenden Stelle im wesentlichen senkrecht zu dem Folienstreifen ein Strahl eines strömenden Mittels mit einer Strahlgeschwindigkeit gerichtet wird, die für die Zerlegung des Folienstrexfens entlang der Schichten unter Bildung von Fibrillen aus den Schichten ausreichend ist, wodurch der Folienstreifen in eine Vielzahl von Einzelfäden, bestehend aus den einzelnen Streifun-

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gen zusammen mit einem Teil der Schichten an jeder Seitenkante davon und aus mit den Fäden an den Seitenkanten verbundenen Fibrillen, die seitwärts aus den Fäden herausragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Vielzahl von in Abstand gehaltenen parallelen Streifungen und Schichten aufweist, welch letztere die Streifungen verbinden und sich zwischen diesen erstrecken, und daß die Folie linear orientiert wird, wobei die Orientierungsachs längs mit den Streifungen fluchtet.

3. Synthetisches Bauschgarn mit spinnfaserartigera Aussehen und relativ weicher Griffigkeit, bestehend aus einer Vielzahl von kontinuierlichen, in Längsrichtung orientierten Fäden mit über ihre Länge weitgehend einheitlichem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Fäden mit gegenüberliegenden Seitenkanten besteht, wobei die Seitenkanten eine minimale Dicke haben und wobei die maximale Dicke zwischen den Seitenkanten liegt, und daß die Fäden entlang ihren Seitenkanten eine Vielzahl von mit ihnen verbundenen Fibrillen tragen, die sich bis zu einem freien Ende seitwärts von ihnen erstrecken, wobei die Fibrillen eine Dicke haben, die der Dicke der Fäden an den Seitenkanten entspricht.

4. Garn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Dicke jedes Fadens im wesentlichen an seinem Quermittelpunkt liegt und daß sich die Dicke von diesem Punkt aus in beiden Richtungen auf eine minimale Dicke an den Seitenkanten vermindert.

10! RH