DE1760771A1

DE1760771A1 - Synthetisches Kraeuselfilament und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1760771A1
Application number: DE19681760771
Authority: DE
Inventors: Kotaro Fujioka; Tsuneo Haga; Terumichi Ono; Hiroshi Saito; Yasuo Takagi
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1967-06-30
Filing date: 1968-07-01
Publication date: 1971-02-25
Also published as: FR1570373A; NL6809263A; US3623939A; GB1218066A

Description

Toyo Rayon Co. , Ltd. L 83 5'5

No. 2, Nihonbashi Muromachi 2-chome, 30.6.1968

Chuo-ku, Tokyo /JAPAN Gg/to

Synthetisches Kräuselfilament und Verfahren zu dessen Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich auf ein synthetisches Kräuaelfilament mit bestimmtem Querschnitt und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Eh ist bekannt, nach dem Schmelzspinn-Verfahren synthetische Filamente mit polygonalen Querschnitten, wie Dreieck-, Fünfeck-, Stern-Profil oder davon abgewandelten Profi !.formen, herzustellen. Dabei kommen Spinndüsen zur Verwendung, deren Auetrittsöffnungen entsprechend dem erwünschten Profilquerschnitt geformt sind.

Im F=".; Me der Herstellung von synthetischen Filamenten aus Thermoplasten mit den erwähnten Querechnittsformen IaQt es sich nun nicht vermeiden, daß diese Filamente bzw. die aus ihnen herge-

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stellten Web- oder Strickwaren "wacheartig" sind und diese bei der Herstellung erworbene Eigenschaft auch später nicht verlieren. Außerdem weisen sie den sog. prismatischen Reflexion«effekt auf, welcher durch die Querschnitteform hervorgerufen wird, die Filamente erscheinen metallisch glänzen d. Diese Wirkung beeinträchtigt die Qualität der aus solchen Filamenten mit polygonalem Querschnitt hergestellten Web- oder Wirkware.

Wie weiterhin bekannt, verwendet man in der jüngeren Zeit Bau schgarne mit einem hohen Bauschgrad, bei welchen die thermoplastischen Eigenschaften aus Thermoplasten hergestellter synthetischer Filamente zur Herstellung von Kleidungsstücken ausgenutzt werden und zwar ohne Rücksicht auf den Querschnitt der Filamente. Es ist nun in diesem Zusammenhang festzuhalten, daß im allgemeinen die

Elastizität solcher Filamente mit polygonalem Querschnitt nicht

ausreicht, die Bauschigkeit des Gewebes beispielsweise dann aufrechtzuerhalten, wenn das aus solchen Filamenten hergestellte G·- .; webe vorübergehend einem Druck ausgesetzt wird. Nach Aufhebung dieses Druckes wird die Ausgangsbauschigkeit des Gewebes nicht mehr hergestellt. Auf diese Bauschigkeit, die hervorgerufen ist durch die elastische Eigenschaft des Filamente, wird nachfolgend mit "Bauschwirkung" bezug genommen.

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Es ist in der Theorie bekannt, daß die Bauschwirkung eines textlien Gewebes durch Vergrößerung der Widerstandskraft der Faser oder des Filaments gegen eine Biegekraft vergrößert werden kann. Diese theoretischen Überlegungen sind beispielsweise bereits bei der Teppichherstellung verwirklicht, um hier eine Qualitätsverbesserung zu erreichen.

Um synthetische Fasern oder Filamente dem Markt zugänglich zu machen, muß auch das Problem der sog. "Pilling-Bildung" gelöst werden, dieses Problem ist selbst dann gegeben, wenn synthetische Filamente mit polygonalem Querschnitt zur Diskussion stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seinen Eigenschaften wesentlich verbessertes, synthetisches Krau self ilament zu schaffen, das insbesondere nicht das wachsartige, metallisch glänzende Erscheinungsbild der herkömmlichen Filamente mit polygonalem Querschnitt besitzt. Das zu schaffende Filament soll weiterhin in seinen elastischen Eigenschaften wesentlich verbessert werden, um damit eine erhöhte Bauschwirkung zu erhalten, und es soll hinsichtlich der Pillingbildung widerstandsfähiger sein.

Die Lösung der vorstehenden Aufgabe wird in einem synthetischen

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Kräuselfilament gesehen, welches eine Feinheit zwischen 1 und 25 Denier und einen Querschnitt besitzt, welcher bezüglich eines kreisförmigen Querschnitts in sehr starkem Maße deformiert und mehr als drei Äste besitzt. Dieses Filament soll eine bestimmte Gleichung erfüllen, in welcher die Feinheit des Filaments in Denier, die Anzahl der Kräuselungen pro Längeneinheit und die Quer schnitte <fläche unter Hinzuziehung von bestimmten Konstanten als Rechengrößen eingehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird aber auch ein Verfahren zum
Herstellen eines solchen synthetischen Kräuselfilamentes vorgeschlagen, welches im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden soll.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt-

Fig. 1 A bis 1 G in vergrößertem Maßstab einzelne Querschnittsformen der erfindungsgemäßen synthetischen Kräueelfilamente,

Fig. 2 und 3 Darstellungen des Querschnitts solcher Filamente

zur Erläuterung der erfindungswesentlichen

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Merkmale der erfindungsgemäßen Querschnittsform, Fig. 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung der

Widerstandskraft gegen Biegung bei synthetischen Filamenten nach der Erfindung, Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen zur Veranschaulichung

der Beziehung zwischen der Feinheit der Filamente und der Anzahl von Kräuselungen bzw. dem Flächen inhalt einer bestimmten Querschnittsform,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung

zum Schmelzspinnen synthetischer Kräuselvielfachfilamente nach der Erfindung und

Fig . 8 eine Aufsicht auf die Austrittsöffnung einer

Spinndüse.

Die Fig. 1 A bis 1 G zeigen, daß die erfindungsgemäßen, synthetischen Kräuselfilamente in ihrem Querschnitt gekennzeichnet sind durch eine Form, die wesentlich von einer kreisförmigen Querschnittsform abweicht und nicht mit der polygonalen Querschnittsform vorbekannter Filamente verglichen werden kann. Die erfindunge gemäße Querschnitteform zeichnet sich aus durch wenigstens drei Äste mit einem nahezu runden Ubergangsbereich zwischen zwei benachbarten Ästen. Die Länge dieser Äste ist nicht in allen Fällen gleich, ebenfalle nicht gleich ist die Symmetrie dieser Äste in bezug auf

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den Mittelpunkt der Querschnittsformen. In diesen speziellen Querschnittsformen ist nun zusammen mit den feinen Kräuselungen, die im Prinzip eine ähnliche Form aufweisen, der Erfihdungsgedanke zu erblicken. Die krausenähnlichen Kräuselungen des Filamente können auf verschiedene Art und Weise .bei der Herstellung erhalten werden. So kann man beispielsweise den Querschnitt des Filaments in bezug auf dessen Mitte exzentrisch mit einer anisotropiechen, schrumpffähigen Eigenschaft versehen oder man kann das Verfahren zum Herstellen sog. konjugierter Filamente anwenden.

Durch lange Versuchsreihen wurde herausgefunden, daß folgende Bedingungen erfüllt sein müssen, um Querschnittsformen eines synthetischen Kräuselfilaments zu erhalten, welche den Zielen der vorliegenden Erfindung gerecht werden. Ks handelt eich nun dabei um Relativbedingungen zwischen der Anzahl N von Kräuselungen pro Längeneinheit in Inch und der Querschnittefläche R de* Filamente bzw. der Feinheit D der einzelnen Faser. Werden dieee Bedingungen erfüllt, dann wird dadurch ein wachsartiges Aussehen der Filamente verhindert. Diese Bedingungen lassen sich nun durch folgende Gleichung erfassen:

-0,215 1og₁₀D +1,000 = log₁₍₎N * - 0, 589 lpg^D + 2,301 0,606 = log R = 0.111 log D + 0,845

1 = D = 25

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Zu der vorstehenden Gleichung ist nun folgendes auszuführen:

1. Anzahl N von Kräuselungen pro Längeneinheit in Inch:

Es wird eine Probe eines gekräuselten Filaments bestimmter Länge vorbereitet. Die Anzahl N von Kräuselungen wird unter der Zugkraft von 10 mg/Denier gemessen. Anschließend wird die Länge L der Probe unter einer Zugkraft von 100 mg/Denier gemessen. Die Anzahl N von Kräuselungen pro Längeneinheit in Inch tritt folglich auf als Funktion von N/L.

2. Flächeninhalt R einer bestimmten Querschnittsform: Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist hierzu auszuführen, daß zunächst um die Querschnittsform ein äußerer Kreis 1 und dann ein Innenkreis 2 gezogen werden. Der Durchmesser dieser Kreise wird gemessen. Der Flächeninhalt der Querschnittsform ergibt sich dann aus dem Verhältnis der Durchmesser des Außenkreises 1 und des Innenkreises 2."

Es wird angenommen, daß bei Erfüllung der obigen Bedingungen die sehr feinen krausartigen Kräuselungen des Filaments sich periodisch entwickeln, daß sich dadurch eine sehr feine, robuste Oberfläche des Filaments bildet, was wiederum zur Folge hat, daß dadurch eine äußerst feine, aufgerauhte Oberfläche durch die Längskanten entsteht und deshalb das wachßartige Aussehen verhindert

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werden kann. Die Verhinderung eines solchen wachsartigen Aussehens schafft wiederum ein geschmeidiges Anliegen des aus solchen Filamenten hergestellten Gewebes auf der Haut des Benutzers. Wird das erfindungsgemäße Kräuselfilament einer Lichtbestrahlung ausgesetzt, dann ist nur eine diffundierte Lichtreflexion feststellbar, was zurückzuführen ist auf die vorerwähnte aufgerauhte und robuste Oberfläche dee Filaments., Dies hat wiederum zur Folge, daß das Filament fast überhaupt keinen metallischen Glanz besitzt, der aber in sehr starkem Maße bei vorbekannten Filamenten mit polygonalem Querschnitt vorhanden ist. >

Das erfindungsgemäße Kräuselfilament unterscheidet sich von den vorbekannten Filamenten insbesondere auch darin, daß seine Widerstandskraft gegen Biegung wesentlich erhöht ist, wobei zum Vergleich Filamente mit kreisförmigem,Querschnitt und etwa gleicher Feinheit herangezogen sind. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Kräuselfilament insbesondere in seiner überragenden Elastizität aus, da diese hohe Elastizität durch eine Flächenverg^ö^erung erzielt wird, wird die Bauschigkeit solcher Filamente wesentlich verbessert.

Auf Grund der durchgeführten Versuchsreihen konnte nun gefunden werden, daß demgegenüber noch weitaus bessere Ergebnisse er-

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zielt werden können, wenn folgende Bedingungen erfüllt werden. Geht man von der Annahme aus, daß sich die Querschnittsform des erfindungsgemäßen Kräuselfilaments wesentlich unterscheidet von einem kreisförmigen Querschnitt, dann kann die Länge der Äste durch x, die Breite der Äste durch y, die Querschnittefläche durch X und die Fläche des Außenkreises ^l durch Y repräsentiert werden. Dies führt dann zu den beiden folgenden Bedingungen, die erfindungsgemäß erfüllt sein müssen:

ji/γ = 3. 0 bis 11. 0 X/Y = 0. 15 bis 0. 60

Für die vorstehenden Bedingungen gilt nun, daß die Faktoren χ und y als Summenlängen auftreten, χ ist die Summe der Längen der Äste, die jeweils vom Schnittpunkt der Mittellinien zweier benachbarter Äste aus gemessen werden. Hinzu kommt der Abstand zwischen zwei benachbarten Kreuzungspunkten. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 lind die Kreuzungepunkte mit den Bezugsziffern 3 und 4 bezeichnet.

Die Länge; der Äste ist wiedergegeben in a, b, d und e. Der Ab stand zwiichen den Kreuzungspunkten 3 und 4 ist wiedergegeben in c. Folglich iitx a a + b t c + d + e,

Auf der anderen Seite läßt «ich y wegen der Beziehung y = X/x

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•ehr leicht errechnen, die vorstehende Bedingung (χ/γ) UHt eich folglich darstellen al«: x/y = x²/X_r

Der Faktor y repräsentiert demzufolge die mittler« Breite for Äste des Filament-Querschnittes der vorliegenden Erfindung.

Ein synthetische· Filament, das erfindungsgem*·. die vorerwähnten

/en Bedingung der Ansah} N von Kräuselungen und die Pedingungen Über die Größe der Querschnittefläche (Faktoren Ä, η/γ m4 M/V) e'fttW, hat wegen «eine· vergrößerten Volumen· we «entlieh verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Bauechigkeit. Auf solchen erfindwngsgemäflen synthetischen Filamenten·her ge stellte Web- adf? Wirkwartn sind äufleret leicht an Gpwipht, weisen eine hohe Bausefeigfcffit auf, besitzen kein wacheartiges Aussehen , habiü 4upge*eicta·!· Siftiif schäften hinsichtlich 4*r Wärmeeurttckhaltung und si· %··ΙΙ|ΐ·ιι einen eleganten, nicht metallischen Glan»,

Im allgemeinen weisen aus synthetischen Pasern oder Fllamenttn hergestellte Web- oder Wirkwaren den Nachteil auf. d*< «ie fur \

:

Pillingbildung neigen. Um diese PilUngbUdnng su verhindern, ver-

■ suchte man textile Materialien niederer ZftJtigkeit mu verwenden,

Dabei liefl man sich von dem Gedanken leiten« deJ die hauptsf ch- . ι

1.OMOt/1.11·

V" ■

lichste Ursache für eine solche Pillingbildung darin zu suchen ist, daß Materialien mit hoher Zähigkeit Verwendung fanden. Ee wurde jedoch im Rahmen der der Erfindung vorausgegangenen, langen Versuchsreihen herausgefunden, daß man hinsichtlich der Pillingbildung bislang immer von einer irrigen Vorstellung ausging. Es wurde nämlich festgestellt, daß selbst bei Verwendung nicht gestreckter, synthetischer Filamente mit niederer Zähigkeit in der Größenordnung von 1 g/d das Gewebe in sehr starkem Maße zur Pillingbildung neigte. Die Zähigkeit des vorerwähnten, nicht gestreckten Filamente ist sehr hoch, sie liegt in der Größenordnung von mehr als 100 %, das nicht gestreckte Filament wird im allgemeinen als ein sehr dauerhaftes Material gegen wiederholte Biegung oder Dehnung angesehen.

Die Versuchsreihen haben nun ergeben, daß eine Pillingbildung dann verhindert werden kann, wenn das Produkt aus Zähigkeit (g/d) und Bruchdehnung ("V) weniger als 100 betrug. Weiterhin wurde festgestellt, daß ein wesentlicher Faktor zur Verhinderung einer Pillingbildung die Elastizität des Filaments ist, ist beispielsweise das Trägheitsmoment der Querschnittsfläche des Filaments wenigstens das 1, 5 fache des Trägheitsmoments eines imaginären Kreises mit gleicher Fläche wie die vorerwähnte Querschnittsfläche des erfindungsgemäßen Filaments, dann wird eine Pillingbildung nahezu vollständig verhindert.

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Das Trägheitsmoment der Querschnittefläche des erfindungsgemäßen Filamente wird wie folgt bestimmt. Unter Heranziehung der Fig. 4 läßt sich dieses Trägheitsmoment I nach der Formel·

f^A ² ja I = / a dA

■;

errechnen. Herbei stellt der Faktor a den Abstand yon einem bestimmten Punkt der Querschnittsfläche zu einer Linie dar, die durch das Zentrum 5 des Querschnitte hindurchgeht. Mit dA wird ein kleiner Ausschnitt der Querschnittsfläche bezeichnet. Die bezug genommenen Linien sind gekennzeichnet durch die Bezugsziffern 6 7, 8 9 und 10 11. Der Minimalwert des Trägheitsmomentes I entspricht der Linie 6 7 , was unter Heranziehung der vorstehenden Formel be-*· deutet, daß das Trägheitsmoment des Querschnitts des erfindungsgemäßen Filaments eine weit höhere Widerstandskraft gegen Biegung besitzt im Vergleich zu einem Filament mit kreisförmigem Querschnitt und gleicher Feinheit in Denier.

Die bislang erwähnten Bedingungen beziehen sich nicht nur auf ein besonderes synthetisches Filament, hergestellt nach dem Schmelzspinnverfahren, diese Bedingungen gelten in gleichem Maße für sog. Polyamide, wie Poly_r t -Kaproamid, Polyhexadiamin, Adipoamid , Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polyolefin, wie Polypropylen oder Polyäthylen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß sich die

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PoIy-C - Kaproamide für das erfindungsgemäße Filament am besten eignen.

Die Herstellung der erfindungs gemäßen Kraus elf ilamente wird wie folgt vorgenommen. Dabei ist zunächst darauf hinzuweisen, daß es nahezu unmöglich erscheint, die erfindungSgemäßen Filamente nach herkömmlichen Verfahren herzu-stellen, d.h. nach Verfahren gsur Herstellung synthetischer Filamente beispielsweise mit polygonalem Querschnitt. Selbst wenn man eine Spinndüse mit einer Austritte-Öffnung verwenden würde, welche den beispielsweise in den Fig. 1 A bis 1 G dargestellten Querschnittsformen entspricht, würde sich beim Schmelz spinnverfahren nicht eine erwünschte Querschnittsform ergeben, weil unmittelbar nach dem Verlassen der Spinndüse in dem Zeitraum bis zur nachfolgenden Koagulation des Filaments über dessen Oberfläche eine Zugkraft sich auswirken würde. Wegen diesem dujreh die langwierigen Versuchsreihen festgestellten Nachteil muß Erfindung β gemäß zur Herstellung der erfindungsgemäßen Krtuselfilamente bestimmter Querschnittsform eine Koagulierung der Filamente so nah wie möglich unmittelbar hinter der Austritteöffnung der Spinndüse vorgenommen werden. Darüber hinaus muß

erfindungsgemäß für die Austrittsöffh ung der Spinndüse zwar ein dem erwünschten Querschnitt des Filament· entsprechender Quer-

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schnitt gewihU werden« die Äste die··· aber Utnger sein als die Äste dee Querschnitt· de· Filament·, te muH auch die Breite dieser Xste w·»entlieh grader gewählt werden. Die Lange I der Äste eollte Ö, I - 2» S mm und die Breite g der Aete sollte weniger al· 1/4, vorcugswcise weniger all 1/6 dieser Läng· | betragen (fiehe rig. I), Für die Breite g »eilte jedoch da· Mindestmad von 0,07 mm nickt unterschritten werden,

um damit sicherzustellen, dal) ein Ast· au Zwei »ende r Querschnitt gebildet wird.

Für das erlindungsgemafie Filament sollte ein Polymer mit «in·»! hohen Polymerisationsvermögen verwendet werden. Verwendet man ein Poly-fr- Kaproamid-Polymer, dann tollt· die relative ViskositKt in besug auf Schwelelsiture höh·! «1· 2,4, voreugeweise hoher al· 2,6 liegen.

• \ Die Fig. 7 seigt eine Vorrichtung »um Herateilen der erfindung·· gemaflen Filamente 14, die durch die Auetrltteöiinungen einer Ipinn· düse 12 einer bekannten Schmel« spinnvorrichtung aus ge stolen und anschlieflend koaguliert werden. Mit der Bexuge«iffer Ii ist die Koagulationskammer bezeichnet, die sieh dar Auetritteö/fnung der Spinndttse 12 unmittelbar aniehtielt. OU ausgestoflenen Filament·

werden mit hoher Geschwindigkeit abgelegen, und «war mittels

♦ ORIGINAL INSPECTED

100101/HSi

Walzen 15 und einem endlosen Förderband 16 und werden schließlich zur Rolle 16 auf ge spult,und zwar mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3000 m/min.

In die Koagulationskammer 13 wird über eine Zufuhrleitung 19

Luft eingeblasen, mit dieser Luft wird nur die eine Seite der Filamente

14 beaufschlagt. Dies ist durch die in Fig. 7 eingezeichneten Strömungspfeile eindeutig erkennbar. Die Beaufschlagung der Filamente mit Luft erfolgt über eine Hohe von etwa 5-15 cm unterhalb der Austrittsöffnung der Spinndüse 12. Wird der Abstand von 5 cm zu der Austrittsöffnung der Spinndüse 12 unterschritten, dann bringt dies die Gefahr eines Brechens der Filamente bei deren Aufspulung zu einer Rolle. Wird der Abstand von 15 cm zur Austrittsöffnung der Spinndüse 12 überschritten, dann bringt dies Nachteile hinsichtlich der Koagulierung, was in Nachteilen hinsichtlich der Querschnittsflächenbildung der Filamente resultiert. Bei der Koagulierung sollte in Übereinstimmung mit der Anzahl von Kräuselungen, die erforderlich sind, um dem Filament die erfindungsgemäßen Eigenschaften aufzugeben, mit einer Geschwindigkeit zwischen 10 und 100 m/min, gefahren werden, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit zwischen

15 und 50 m/min. Die Temperatur in der Koagulationskammer 13 sollte in der Größenordnung zwischen 15 und 22 C liegen.

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Wie oben bereits erwähnt, sollte mit einer Auf spulgeschwindigkeit von mehr als 3000 m/min, gefahren werden, um die erfindungegemäße Querschnittsform des Filamente zu erreichen. In Kombination mit der vorerwähnten Geschwindigkeit in der Koagulationekamtner spielt diese Aufspulgeschwindigkeit eine wesentliche Rolle, um den Filamenten den erfindungsgemäßen Querschnitt zu geben. Die obere Grenze dieser Aufspulgeschwindigkeit sollte bei etwa 6000 m/min, liegen.

Hält man die im vorstehenden Absatz erwähnten unterschiedlichen Geschwindigkeiten ein, dann können in einem Vielfachgarn bei nachfolgender Dampfbehandlung in entspanntem Zustand Zahlreiche Kräuselungen entwickelt werden. Hierbei eignen sich, wie gleichfalls bereits erwähnt, Poly-¹·" - Kaproamide in besonderem MaOe. Dabei kann festgestellt werden, daß die Anzahl der eich entwickelnden Kräuselungen bei einem Vielfachgärn umso größer ist, je größer das Verhältnis des Trägheitsmoments eines Einfachfilamente in bezug auf das Trägheitsmomente einee imaginären Kreises mit gleicher Querschnittsfläche ist und je stärker der Ausstoß der Koagulierungeluft ist.

Beispiel 1 Poly-tS- Kapromid mit einer relativen Viskosität ri von 2, 8 bezüglich

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Schwefelsäure wurde in einer Vorrichtung gemäß Fig. 7 durch eine Spinndüse hindurch bei einer Temperatur von 260 C extrudiert. Die entwickelten Filamente wurden mit einer Geschwindigkeit von 4000 m/min aufgespult, um ein Vielfachgarn von 80 Denier/20 Filamente zu erhalten. Die Spinndüse wies eine der Querschnittsform nach Fig. IB entsprechende Austrittsöffnung auf, jeder Ast hatte eine Länge von 1, 25 mm und eine Breite Von 0, 1 mm. In der Kammer 13 wurde eine Temperatur von 18 C aufrechterhalten, die Luft strömte auf die Filamente ein in einem Abstand von 5, 5 cm von der AustrittSr öffnung der Spinndüse 12. Die Geschwindigkeit, rrit welcher die Filamente durch die Kammer 13 hindurchgingen, betrug zwischen 10 und 100 m/min. Nach der Wicklung zur Spule wurde das Vielfachgarn unter entspanntem Zustand einer Dampfbehandlung unterzogen.

Aus dem Vielfachgarn wurde anschließend ein gewirktes Gewebe

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mit einem Gewicht von 140 g/m hergestellt, die Eigenschaften

dieses gewirkten Gewebes sind in der nachfolgenden Tabelle 1 festgehalten:

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•	Tabelle 1	R	N	ι i j Rauhheit8- I grad	Relativ anzahl der, Deckfasern
Probe	Feinheit d. Einzelfilamente in Denier	5,0 4,5 4,0 6.2	31 36 40 37	4,6 3,8 4,3 4.5	75 87 to 74
1 2 3 4	4 4 4 4	1,0	30	1,2	92
Garn^herge- stellt mit Stopfbüchse	4	1,2	48	1,5	100
Garn,herge stellt nach dem "Falscher Fa den "-Verfahr en	4	1,5 *	25	2.2	97
Garn, herge stellt mit Ein satzvorsatzge rät	4

Bei den Werten in der Spalte "Rauhheitsgrad" handelt es sich um Mittelwerte von 20 Expertisen . Die Einzelwerte schwankten zwischen 1 und 5, wobei der Wert 1 für sehr schlechte Rauhi gkeit^und der Wert 5 für ausgezeichnete Rauhigkeit gegeben werden sollte. Die Werte in der Spalte "Relativanzahl der Deckfasern" wurden durch folgende Messungen erhalten. Es wurde ein Baumwolleeil von 1 cm Durchmesser mit einem Flechtwerk aus dem Vielfachgarn nach der Erfindung bedeckt, dabei wurde die zur Bedeckung notwendige Anzahl m von Vielfachgarn - Strängen gezählt. Anschließend wurde dasselbe Baumwolleeil in gleicher Art und Weise bedeckt mit einem

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Garn, hergestellt nach dem "Falscher Faden"-Verfahren, auch hier wurde die Anzahl m der zur Abdeckung des Baumwollseiles benötigten Stränge gezählt. Die "Relativanzahl der Deckfasern" erhielt man dann durch den Vergleich der Werte m und m multipliziert mit dem Faktor 100. Die Werte in dieser Spalte sind also Prozentualwerte, welche durch die Gleichung m /m « erhalten wurden. Aus der .Tabelle ist ohne weiteres erkennbar, daß, je kleiner der Wert "Relativanzahl der Deckfasern" ist, je besser das Ergebnis angesehen werden kann.

Beispiel 2

Poly- C -Kaproamid mit einer relativen Viskosität tr\ von 2,95 hinsichtlich Schwefelsäure wurde gleichfalls in der Vorrichtung nach Fig. 7 durch die Spinndüse hindurch bei einer Temperatur von 260 C extrudiert und dann mit einer hohen Geschwindigkeit zum Wickel aufgespult. Die Koagulationsluft wurde auf einer

ο
Temperatur von 20 C gehalten, sie wurde zur Einwirkung mit

den Filamenten in einem Abstand von 6,0 cm von der Austrittsöffnung der Spinndüse gebracht. Die Ausstoßgeschwindigkeit betrug zwischen 15 und 60 m/min. Das zum Wickel aufgespulte Vielfachgarn besaß 80 Denier/20 Filamente, es wurde anschließend einer Dampfbehandlung unterzogen. Bei einer Aufspulgeschwindigkeit

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von 3800 m/min, erhielt man für die Proben 5-9 die Werte gemäß nachfolgender Tabelle 2, bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 2600 m/min, erhielt man die Werte gemäß den Proben 10 - 12.

	ι ! Baugröße	IB	1	Tabelle	B.	1	2	Feinheit	7	R	N	x/y	j X/Y	18	Ba.	W.
Probe		IB		d. Spinndüse		1		8					175
		IG	1		0,	1		6					20
		ID	1		0,	15	- d. Einzel-	5					35
		IA	1		. 0,	1	filamente	5	,5	20	5,1	0,	35	3 50
	Profil	IB	1		0,	1	in Denier	3	0	20	6,0	0,	42	343	155
5		IB	1	.2	0,	1	4	1	0	20	4,0	0,	55	320	107
6	Fig.	-	0	,25	0,	1	15	2	3	25	5, 5	0.	7	392	115
7	Fig.		0	,2	0,	4		5	25	5,0	<■·,		360	140
8	Fig.		0	,3	0,	3	,0	18	2.0	0,	180	137
9	Fig.		,3		4	,5	18	1,3	0,	120	106
1 0	Fig.	. 5		4	,2	18	2,0	0,	120	102
1 1	Fig.	,3		4						103
1 2	Fig.	,7		4

L. - Länge der Äste in mm
B. = Breite der Äste in mm
Ba. = Bauschigkeit in %
W. = Wärmehaltungsgrad in "?<>

Die in der Spalte "Bauschigkeit" angegebenen Werte erhielt man wie folgt. Ein aus einem Vielfachgarn·hergestellter Fitzfaden von 2g
wurde auf einer Haspelmaschine mit einer Umlangslänge von 60 cm vorbereitet und dann wurde an sein eines Ende ein Gewicht von 10 g angehängt. Unter dieser Belastung wurde dann der Querschnitt des Fitzfadens im mittleren Bereich gemessen. In gleicher Art und Weise

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•wurden Messungen an einem Fitzfaden vorgenommen, der aus Filamenten mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt worden war. Die "Bauschigkeit" ergab sich dann aus dem Verhältnis in % zwischen dem ersten und dem zweiten Wert.

Die in der Spalte "Wärmehaltungsgrad" erfaßten Werte wurden wie folgt erhalten. Ein gewebtes Gewebe mit ebener Bindung und einem

Gefüge von ——— wurde hergestellt aus einem Vielfachgarn

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nach der Erfindung. Dieses gewebte Gewebe wurde über die Oberfläche einer Trommel gelegt, die unter konstanter Temperatur gehalten wurde und man erhielt dann einen Meßwert für die Strahlungsenergie, welche das Gewebe noch durchdrungen hat. In gleicher Art und Weite wurde die Strahlungsenergie gemessen, die ein Gewebe aus einem Vielfachgarn mit Filamenten mit kreisförmigem Querschnitt durchdrungen hat. Den Wert für die Spalte "Wärmehaltungsgrad¹¹ erhielt man dann durch einen Vergleich dieser beiden Strahlungs^energie-Werte, multipliziert mit 100.

Beispiel 3

-Kaproamid mit einer relativen Viskositätf^ von 2,85 hinsichtlich Schwefelsäure wurde gleichfalls in einer Vorrichtung nach Fig. 7 zu einem Vielfachgarn von 80 Denier/20 Filamente extrudiert.

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Die Eigenschaften dieses Vielfachgarne sind der nachfolgenden Tabelle 3 zu entnehmen, in welcher bei den Proben 13-17 eine Aufspulgeschwindigkeit von 3500 m/min und bei der Probe 18 eine Aufspulgeschwindigkeit von 2600 m/min, vorgenommen wurde.

Tabelle 3

Probe (Baugröße d. Spinndüse Feinheit
I : » d. Einzel-Profil L. B. filamente

in Denier

R N j x/y X/Y ;Ba. W.

13	H	1.3	0,1	4
14	H	1,3	0, 15	4
15	H	1.3	0.1	3
16	H	1.8	0.1	6
17	H	2.5	0.1	8
18	H	0,7	0,1	4

5,3	20	5,00	0, 495!	380	143
6.5	20	6,00	0.31 j	410	152
5.5	20·	5,20	0,42	365 ;	130
4,4	25	4,80	0,44	395	140
5.7	25	5,50	0.36	402	130
3,0	20	2,70	0, 53	209 ^!	105

Beispiel 4

-Kaproamid mit einer relativen Viskosität -M von 2, 95 hinsichtlich Schwefelsäure wurde wiederum in einer Vorrichtung gemäfl Fig. 7 bei einer Spinntemperatur von 265 C zu einem Vielfachgarn von 70 Denier/24 Filamente bei einer Aufspnlgeschwiridigkeit von 4000 m/min extrudiert. Die Koagulationsluft wurde auf einem Wert von

ο
17 C gehalten, sie beaufschlagte die Filamente in einem Abstand von

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176077".

7, 2 cm zu der Austrittsöffnung der Spinndüse, welcher unterschiedliche Querschnittsformen gegeben wurden. Die Ausstoßgeschwindigkeit betrug zwischen 20 und 50 m/min. Nach der Aufspulung zum Wickel wurde in entspanntem Zustand zur Entwicklung einer Kräuselung eine Dampfbehandlung vorgenommen.

Ein gewirktes Gewebe mit einem Gewicht von 130 g/m wurde gemäß den Proben A aus diesem Vielfachgarn hergestellt, verglichen wird dieses Gewebe mit einem Gewebe B, hergestellt aus Poly-£, - Kaproamid-Kräuselgarn, das seinerseits hergestellt wurde mittels einer Stopfbuchse. Die Proben C erfassen ein Gewebe aus Poly-£ -Kaproamid-Kräuselgarn, hergestellt nach dem "Falscher Faden"-Verfahren. Das Gewebe gemäß den einzelnen Proben wurde zu Hemden verarbeitet , die nach einem Tragen über einen Zeitraum von 60 Tagen 30 Expertisen unterzogen wurden. Die Werte in der letzten Spalte der nachfolgenden Tabelle 4 geben Mittelwerte dieser Expertisen wieder zur Veran-

schaulichung der Pillingbildung.

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Tabelle 4

	Probe	R	N	43	(I/I') min.	Zähigkeit(T)	Bruchdehnung	(T)x(E)	Grad der Pilling-
				38		in g/Denier	(E) in %		bildung
	A	7,0	32	2.3	1.5	27	41	nach 60 Tagen: keine
	A	6.0	35	2,1	1,8	33	59	M
	A	5.0	33	1.7	2,0	41	82	Il
	A	5.0	37	1.8	1.9	40	76	Il
O	A	4.2	30	1.6	2.1	42	88	geringfügig am 50. Tag
(O	A	6.0	17	2,1·	1/9	32	61	nach 60 Tagenrkeine 5?
CD ^^	A	5,5	48	1.9	1.8	30	54	Il
C3 CO	A	4.5	45	1,7	2,8	48	134	nach 30 Tagen: beträchtlich
	B	2.0	36	1.2	3,0	42	126	nach 14 Tagen: beträchtlich
—»	B	1,5	33	1.1	3,1	43	133	Il
CO	B	4,0	48	0.3	3,5	39	172	It
CO	C	1,0	29	1,0	3.8	39	148	am 10. Tag: beträchtlich
	C	1,9	50	1,2	4,1	41	168	am 14. Tag: beträchtlich
	C	1.4	1.1	2.9	47	136	Il
	C	2.2	1,2	*?..O*	35	70	nach dem 30. Tag festgestellt

In der vorstehenden Tabelle bedeutet I das effektive Trägheitsmoment des getesteten Garnes und I' bedeutet das Trägheitsmoment eines imaginären Kreises, dessen Fläche der Querschnittefläche des getesteten Garnes entspricht.

ORIGINAL INSPECTED

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Synthetisches Krau selfilament, gekennzeichnet durch eine Feinheit zwischen 1 und 25 Denier und einen von einem kreisförmigen Querschnitt sich wesentlich unterscheidenden Querschnitt mit mindestens drei Ästen, wobei dieser Querschnitt die folgende Gleichung erfüllt:

-0,215 log D+ 1,000 = log N 5 -0, 589 log D +2,301

0,606 ί ^lo8₁₀ ^R = 0.1HlOg₁₀D +0,845 wobei

D = Feinheit des Filamente in Denier

N = Anzahl von Kräuselungen pro Längeneinheit in Inch

R = Querschnittsfläche des Filaments bedeutet.

2. Synthetisches Krau selfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad die Querschnittsfläche des Filamente die folgenden Gleichungen erfüllt:

3,0 = y = 11,0 '

0, 15 = γ- = 0.60

wobei

χ = Summenlänge der einzelnen Äste des Querschnitt· y = Mittlere Breit· der einzelnen Äste des Querschnitt·

iöH<i9/im

. ₂₇_

X = Querschnittsfläche des Filamente

Y = Querschnittsfläche des kleinsten um die Querschnittsfläche

des Filamente umschriebenen Kreises
bedeutet.

3. Synthetisches Kräuselfilament nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Minimalwert des Trägheitsmomentes der Querschnittsfläche des Filamente in der Größenordnung von mehr als dem 1, 5 fachen Trägheitsmoment einer Kreisfläche mit gleichem Flächeninhalt und durch einen Wert kleiner als 100 des Produktes aus Zähigkeit und Bruchdehnung des Filaments.

4. Synthetisches Kräuselfilament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Filaments bezüglich ihrer Mitte mit einer exzentrischen, anisotropischen Schrumpfeigenschaft versehen ist.

5. Synthetisches Kräuselfilament nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Arten thermoplastischer
Polymere in der Querschnittsfläche des Filaments exzentrisch verteilt sind.

6. Synthetisches Kräueelfilament nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

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dadurch gekennzeichnet, daß das Filament hergestellt ist aus einem Poly-^-Kaproamid-Polymer.

7. Verfahren zum Herstellen synthetischer Kräuselfilamente nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aus thermoplastischen, synthetischen Polymeren unter Verwendung einer Spinndüse mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen mit dem Querschnitt der herzustellenden Filamente entsprechendem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Äste der Austrittsquerschnitte der Spinndüse im Vergleich zu ihrer Breite eine wesentlich größere Lange aufweisen und daß in einem Abstand zwischen ^r> und 1 5 cm von den Auetrittsöffnungen dieser Spinndüse auf die Filamente einseitig ein sehr starker Luftstrom zur Einwirkung gebracht wird und daß die koagulierten Filamente mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3000 m/min, zum Wickel aufgespult werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Länge der Äste der Austrittsöffnungen der Spinndüse zwischen 0, 5 und 2, 5 mm und deren Breite weniger als l/4 dieser Länge, jedoch mehr als 0, 07 mm betragen.

9. Verfahren mindestens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Poly-i. -Kaproamiden diese eine relative Viskosität von 2,4 hinsichtlich Schwefelsäure besitzen.

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