DE2110394B2

DE2110394B2 - Verfahren zur Herstellung von Bauschgarnen

Info

Publication number: DE2110394B2
Application number: DE2110394A
Authority: DE
Inventors: Murray Herman Wilmington Horn; Thomas Larson Georgetown Nelson
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1970-03-04
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1974-07-25
Also published as: GB1310203A; LU62728A1; US3611698A; CA935630A; NL7102912A; DE2110394A1; BE763705A; FR2084128A5

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauschgamen aus gekräuselten, verschlungenen Endlosfäden, bei dem auf ein Fadenbündel eine flüssige Appretur mit einer bei 150° C bestimmten Viscosität von weniger als 5 cP und einem Grenzflächenreibungskoeffizienten von mindestens 0,3 aufgetragen und das Bündel dann mit einem Zufuhrüberschuß von mindestens 20% durch eine Düse geleitet wird, in der es mit einem turbulenten Gas beaufschlagt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der USA.-Patentschrift 3 433 008 bekannt, in der sich über die Bauart der Düse allerdings keine Angaben finden und die Düsenbehandlung mit Druckluft bei Raumtemperatur durchgeführt wird. Wie F i g. 2 dieser Patentschrift zeigt, entstehen dabei Bauschgarne, deren innere Fäden weitgehend durch Verdrehung miteinander verschlungen sind, während die äußeren Fäden des Garnstranges ihrer Länge nach regellos verteilte Schlaufen aufweisen, die aus dem Garnstrang nach außen vorspringen. Für die Verwendung insbesondere zur Herstellung von Nadelflorteppichen besteht das Bedürfnis nach einem Bauschgarn, das auf Grund bleibender Kräuselung der !Einzelfäden, eines sehr starken, nicht auf Drall beruhenden Zusammenhalts der texturierten Fäden untereinander und starker elastischer Dehnung eine hochgradig stabile Bauschung aufweist. Hinsichtlich dieser Eigenschaften läßt jedoch das nach dem bekannten Verfahren hergestellte Garn zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauschgarn zur Verfügung zu stellen, das sich in Anbetracht seiner stabilen Bauschung, des nicht auf Drall beruhenden Zusammenhalts der texturierten Fäden untereinander und der elastischen Dehnung auf Grund bleibender Fadenkräuselung besonders gut zur Herstellung von Nadelflorteppichen eignet.

Speziell liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gekräuseltes Garn aus mindestens 30, vorzugsweise 50, gekräuselten verschlungenen kristallinen thermoplastischen Elementarfäden herzustellen, welsches sich dadurch kennzeichnet, daß seitlich orientierte Fadenschlingen in das Garn eindringen und andere Fäden in dem Garn an Ort und Stelle binden. Die Fäden sollen je 2,54 cm mindestens vier Krause! von ausreichender Größe aufweisen, um eine teilweise der Erholung unterliegende Dehnung (nachstehend als »elastische Dehnung« bezeichnet) vor etwa 8 bis 40%, vorzugsweise von 13 bis 30%, zu ergeben, wenn das Gam bei dem nachstehend beschriebenen elastischen Streckversuch einer Belastung von 0,1 g/den ausgesetzt wird. Der Grad der Fadenverschlingung soll derart sein, daß das Gam eine zu mindestens 5%, vorzugsweise zu 15 bis 30%, stabilisierte Gambauschung aufweist, wenn es sich unter einer Belastung von 0,1 g/den befindet, und daß sich bei dem nachstehend beschriebenen seitlichen Auseinanderziehversuch unter einer Belastung von 454 g ein mittlerer Trennungsabstand der Fadengruppen von weniger als 8,9 cm und vorzugsweise von 0,6 bis 5,1 cm ergibt. Die Verschlingung soll so gleichmäßig sein, daß die Standardabweichung zwischen einzelnen Bestimmungen des Trennungsabstandes beim Auseinanderziehversuch im allgemeinen weniger als das 0,5fache und vorzugsweise weniger als das 0,4fache des mittleren Trennungsabstandes für zehn Bestimmungen beträgt, die in regellosen Abständen längs des Garns durchgeführt werden. Das Garn soll praktisch frei von jeder Drehung oder von Oberflächenfäden sein, die das Gam dicht umwickeln und eine nennenswerte Wirkung auf die bei dem Auseinanderziehversuch erhaltenen Werte haben. Ein solches Garn würde sich besonders für Nadelflorteppiche eignen.

Die gestellte Aufgabe bei dem eingangs angegebenen Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fadenbündel beim Fördern durch die Düse mit mindestens zwei gegeneinander gerichteten, in einem Förderwinkel zur Fadenbündelachse von 30 bis 90° eingeblasenen Strahlen eines von Feuchtigkeit freien heißen Gases oder Dampfes beaufschlagt wird.

Die USA.-Patentschrift 3 483691 beschreibt ein Bauschverfahren, bei dem die Behandlung des Fadenbündels mit einem heißen, turbulenten Gas oder Dampf in einer Düse durchgeführt wird, die sich von der erfindungsgemäß verwendeten Bauschdüse in erster Linie dadurch unterscheidet, daß die in den Gamdurchlaufkanal einmündenden Gaskanäle in Richtung der Längsachse gegeneinander versetzt sind. Dadurch kommt ein Drall zustande, der dazu führt, daß das als Produkt anfallende Gam aus einem Fadenbündel besteht, das ausschließlich durch viele Fadenumwicklungen zusammengehalten wird und daher eine völlig andere Struktur aufweist als das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebauschte Garn. Im übrigen wird dieses Verfahren ohne Anwendung einer Garnappretur durchgeführt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich also von dem eingangs erwähnten Verfahren der USA.-Patentschrift 3 433 008 im wesentlichen dadurch, daß das Fadenbündel in einer Spezialdüse an einer bestimmten Stelle des Düsenkanals von mehreren, gegeneinander gerichteten heißen Gas- oder Dampfstrahlen beaufschlagt wird, während es sich von dem Verfahren der USA.-Patentschrift 3 483 691 durch die unterschiedliche Bauart der Düse und die Anwendung der aus der erstgenannten Patentschrift bekannten Appretur unterscheidet.

Es ist überraschend, daß durch diese Unterschiede von den bekannten Verfahren eine bisher noch nicht

bekannte Art yon Texturierung erzielt wird, die sich das Bündel bei der Verarbeitung unmittelbar nach für den hier in Betracht gezogenen Hauptverwen- seinem Austreten aus der Düse den notwendigen dungszweck der Bauschgame zur Herstellung von Grad von Fadenverschlingung beibehält. Im allge-Nadelflorteppichen wesentlich besser eignet als die meinen kann man bei Fördergeschwindigkeiten des nach den bekannten Verfahren erzielten Texturie- 5 Bündels bis 183 m/min eine Gamappretur mit einem rungsarten, und zwar insbesondere durch die hervor- Grenzflächenreibungskoeffizienten von nur 0,30 bei stechenden Eigenschaften eines lediglich durch das 150⁰C verwenden. Wenn die Fördergeschwindigkeit starke Ausmaß der gegenseitigen Fadenverschlin- des Bündels höher als 183 m/min ist, verwendet man gung ohne Drall und praktisch ohne Umwicklung des im allgemeinen eine Gamappretur mit einem Grenztexturierten Fadenbündels durch fortlaufende Um- io flächenreibungskoeffizienten von mindestens 0,38. schlingungsfäden bedingten ungewöhnlich starken Vorzugsweise soll die Appretur in allen Fällen, unZusammenhalts der Fäden des Bündels sowie einer abhängig von der Fördergeschwindigkeit des Bünstarken, bleibenden Kräuselung der Einzelfäden. dels, einen Grenzflächenreibungskoeffizienten von

Um die neuen Bauschgarne herzustellen, wird ein mindestens 0,38 aufweisen. Das Appreturöl kann

praktisch drallfreies Bündel von mindestens 30 oder 15 aus wäßriger Emulsion oder aus Lösung in einem

vorzugsweise 50 kristallisierbaren thermoplastischen flüchtigen Lösungsmittel aufgetragen werden, in

Eiementarfäden durch einen Strahl eines turbulenten welchem Falle Viscosität und Grenzflächenreibungs-

erhitzten Gases oder Dampfes unter den folgenden koeffizient an dem öl selbst, nicht aber an der Emul-

Bedingungen hindurchgeleitet. sion oder Lösung, bestimmt werden.

Die Elementarfäden können aus beliebigen synthe- ao Der Begriff der Grenzflächenreibung bezieht sich

iischen kristallisierbaren thermoplastischen Poly- auf die Fähigkeit einer bestimmten Appretur, bei

merisaten, z. B. aus Polyamiden, Polyestern oder dem Fadenbündel, auf das sie aufgetragen wird, eine

Polyolefinen, bestehen. Polyamidfäden werden be- Oberflächenreibung der einzelnen Fäden zu erzeugen,

vorzugt. Die Fäden können runde oder unrunde Diese Eigenschaft wird folgendermaßen bestimmt:

Querschnitte haben; sie können mehrflügelig sein, 35 685 m Fadenbündel werden um einen Zylinder von

Hohlräume aufweisen oder hohl ausgebildet sein. 5,08 cm Durchmesser und 7,62 cm Länge gewickelt,

Das Bündel kann aus gemischten Fäden, ;..B. aus wobei das Bündel die zu untersuchende Gamappretur

Fäden von unterschiedlicher Anfärbbarkeit, unter- in Mengen von 0,03 bis 5°/o, bezogen auf das Ge-

schiedlichen Querschnitten und aus verschiedenen wicht des Bündels, enthält. Über die Oberseite des

Polymerisaten, bestehen. 30 Zylinders wird ein 30,5 cm langes Stück des gleichen

Das Ausgangsfadenbündel ist praktisch frei von Fadenbündels gelegt, so daß es auf dem um den echter Bündeldrehung und von Fadenverschlingun- Zylinder herumgewickelten Bündel ruht und zu gen. Dem Bündel soll kein Drall erteilt werden, ab- dessen Windungen parallel gerichtet ist. Ein Ende gesehen von demjenigen, der sich von selbst ein- dieses aufgelegten Bündelstückes hängt herab und stellt, wie beim Abziehen des Garns von einem Vor- 35 trägt ein Gewicht von 30 g, während das andere ratsgarnkörper. Ein solcher Drall beträgt normaler- Ende an einen Spannungsmesser angeschlossen ist. weise weniger als etwa 0,5 Drehungen je 2,54 cm. Dann wird der Zylinder mit einer Umfangsgeschwin-Das Bündel wird normalerweise der Düse mit Ge- digkeit von weniger als 0,01 cm/sec rotieren gelassen, schwindigkeiten von mindestens 91 m/min zugeführt; so daß der Spannungsmesser unter Spannung steht, man kann jedoch auch bei viel geringeren oder 4° Dies erfolgt in einem Ofen bei 150° C. Der Grenzhöheren Geschwindigkeiten arbeiten. Das behandelte flächenreibungskoeffizient / der Gamappretur wird Bündel wird aus der Düse langsamer abgezogen, als aus der Gleichung 7730 = e'" berechnet, in der T die es ihr zugeführt wird, wobei der Zuführungsüber- auf dem Spannungsmesser abgelesene mittlere Maxischuß zu der Düse mindestens dem Gesamtbetrag malspannung in Gramm und α den Winkel in Radian aus der elastischen Dehnung und der stabilisierten 45 bedeutet, auf dem das aufgelegte Fadenbündel an Bauschung entspricht, die dem Garn durch die dem Umfang des Zylinders anliegt.
Düsenbehandlung erteilt werden soll. Normalerweise Die Spezialgarnappretur soll ferner unter den in reicht die Geschwindigkeitsdifferenz für einen Zufüh- der Düse herrschenden Bedingungen beständig und rungsüberschuß von mindestens 2O°/o aus; der Zu- gegen das Fadenbündel sowie gegen die Werkstoffe führungsubeischuß kann aber auch viel größer sein 5° indifferent sein, aus denen die Düse und andere und z.B. in der Größenordnung von 300% liegen. Apparaturteile gefertigt sind, mit denen die Appretur

Das Bündel wird der Düse unter gesteuerten Be- in Berührung kommt. Die Appretur soll eine verdingungen zugeführt, um jede wesentliche Trennung hältnismäßig geringe Flüchtigkeit aufweisen, damit einzelner Fäden von dem Bündel unter Bildung eine ausreichende Menge derselben auf den Fäden großer schlaffer Schlaufen zu vermeiden, bevor das 55 verbleibt, so daß diese die erforderliche Bauschigkeil Bündel die Düse erreicht. Fäden, die schlaff aus dem und verschlungene Ausbildung beibehalten, wenn das Bündel heraushängen, können sich in dem Strahl des offen gespreizte Bündel, wie nachstehend beschrieturbulenven Gases oder Dampfes leicht um das ben, nach seinem Austritt aus der Düse zum Zusanv Bündel herumwickeln und zur Bildung eines un- menfallen gebracht wird. Gegebenenfalls kann die erwünschten Garnprodukts führen. 60 Appretur anschließend ausgewaschen werden.

Bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, für die Vorzugsweise wird das Fadenbündel vor seinen

das Verfahren bestimmt ist, muß auf das Faden- Eintritt in die Düse vorerhitzt, besonders wenn seine

bündel vor der Düsenbehandlung eine Spezial- Fördergeschwindigkeit mehr als 91 m/min beträgt

appretur aufgetragen werden. Die bei dem Verfahren Das Verfahren ist jedoch im allgemeinen bei Raum

verwendete Spezialgarnappretur ist eine Flüssigkeit, 65 temperatur durchführbar.

vorzugsweise ein Öl, mit einer bei 150⁰C bestimm- Die Düse ist so gebaut, daß sie eine Turbulenz

ten Viscosität von weniger als 5 cP und einem aus- zone aufweist, die eine Förderkraft auf das Faden

reichenden Grenzflächenreibungskoeffizienten, damit bündel ausübt. Die Förderkraft kann dadurch erziel

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werden, daß die Austrittsöffnung des Durchtritts- von den Gas- bzw. Dampfströmen entfernt ange-

kanals für das Bündel größer ist als die Eintrittsöff- ordnet sind, abzieht. Man kann das Bündel aber

nung, oder daß das Gas oder der Dampf in die Düse auch aus der Düse auf ein vorrückendes Sieb, wie

aus einer oder mehreren öffnungen eingeleitet wird, z. B. eine rotierende Trommel mit einer Siebober-

die in einem zum Austrittskanal für das Bündel ge- 5 fläche, austragen, und, wenn man ein Teppichgarn

richteten Winkel angeordnet sind. Vorzugsweise wird herstellt, das Bündel mit einer höheren Geschwindig-

die Düse von mindestens zwei gegeneinander gerich- keit als der Oberflächengeschwindigkeit des vor-

teten Gas- oder Dampfstrahlen beaufschlagt, die in rückenden Siebes über die Oberfläche des Siebes

einem Förderwinkel von 5°, vorzugsweise von 30 ziehen,

bis 90°, zur Bündelachse auftreffen. io Dann können die Bündelfäden mit herkömmlichen

Als Gase oder Dämpfe eignen sich überhitzter Vorrichtungen zu einem Garnkörper aufgewickelt

Wasserdampf und Luft. Das Gas oder der Dampf werden.

muß beim Kontakt mit dem Fadenbündel sowohl in Der Titer des erfindungsgemäß hergestellten Garns

der Düse als auch auf der Auslaßseite der Düse kann je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck

praktisch frei von flüssiger Feuchtigkeit sein. Das 15 variieren. Für Velours-Nadelflorteppiche können

Gas oder der Dampf wird der Düse unter einem Garne verwendet werden, die Titer der stabilisierten

Druck von mindestens 2,1 atü und vorzugsweise Bauschung von 1000 bis 7000 den aufweisen. Für

unter einem Druck von 5,6 bis 8,8 atü zugeführt. Textilzwecke, z. B. Wirk- oder Strickwaren, wie

Bei besonders hohen Fördergeschwindigkeiten des bauschig gewirkte Sweater, können Garne mit viel

Bündels können viel höhere Drücke in der Größen- 20 geringeren Titern der stabilisierten Bauschung von

Ordnung bis 21 atü erforderlich sein. beispielsweise 200 bis 7000 den verwendet werden.

Für jede besondere Fadenzusammensetzung wird Der Titer der stabilisierten Bauschung ist der Titer die Temperatur des Gases oder Dampfes in Abhän- des Garns, während dieses unter einer Spannung gigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Faden- steht, die zeitweilig die elastische Dehnung beseitigt, bündeis und von dem Grad der in der Düse erzeug- as ohne die bauschenden Verschlingungen zu entfernen, ten Turbulenz so gesteuert, daß in den Fäden eine Um dieses Garn herzustellen, verwendet man vorausreichende Kräuselung entsteht, ohne daß die zugsweise Fäden mit bis zu 20 den, vorzugsweise von Fäden zusammenschmelzen. Im allgemeinen beträgt 5 bis 20 dea.

die Temperatur des Gases oder Dampfes mindestens Das bevorzugte Produkt des Verfahrens gemäß der

150⁰C. Tatsächlich kann die Temperatur des Gases 30 Erfindung weist eine neue Kombination von hoch-

oder Dampfes höher als die Schmelztemperatur des gradiger Fadenverschlingung und dreidimensionaler

Polymerisats sein, aus dem die Fäden bestehen, bleibender Fadenkräuselung auf. In Anbetracht der

sofern nur die Fördergeschwindigkeit des Bündels regellosen Kompliziertheit der verschlungenen

hoch genug ist, um eine so kurze Verweilzeit bei der Fadenstruktur, die erforderlich ist, um diesen hohen

erhöhten Temperatur zu erzielen, daß die Fäden 35 Garnzusammenhalt zu erzielen, ist es schwierig, die

selbst nicht auf eine Temperatur erhitzt werden, bei Anordnung der verschlungenen Fäden genau zu

der sie zusammenkleben. Zum gleichzeitigen Kräuseln kennzeichnen. Bei genauer Prüfung des Gams ent-

und Verschlingen von Polyhexamethylenadipinsäure- deckt man im allgemeinen einige entspannte

amidfäden eignen sich im allgemeinen Temperaturen crunodale Fadenschlingen, die nach dem Entfernen

von etwa 200 bis 300° C. Es ist zu beachten, daß bei 40 aus dem Garn ihre ringartige Form beibehalten,

dem Verfahren gemäß der Erfindung auch bereits sowie andere bauschende Fadenschlingenausbildun-

zuvor gekräuselte Fäden verwendet werden können, gen. Es wird angenommen, daß die hochgradige

in welchem Falle das Gas oder der Dampf erhitzt Fadenverschlingung, die zu dem gewünschten Zu-

werden kann, aber nicht erhitzt zu werden braucht. sammenhalt des Garns führt, in erster Linie auf dem

Die Düse weist eine Zone von ausreichender Tür- 45 häufigen seitlichen und mitunter plötzlichen Einbulenz auf, um das Fadenbündel offenzuspreizen, dringen von Fadenschlingen in das Garnbündel beum einzelne Fäden und Fadengruppen in abwech- ruht. Die Häufigkeit von crunodalen Schlaufen in selnden Richtungen zu verdrehen, um crunodale und dem Garnbündel und auf seiner Oberfläche, die bei andere Fadenschlingen zu bilden, und um den Fäden den in den Rahmen der Erfindung fallenden Proeine bleibende Kräuselung von mindestem; 4 und vor- 5° dukten beobachtet wird, hängt mindestens teilweise zugsweise 8 bis 16 Kräuseln je 2,54 cm zu erteilen, von der Anzahl der Fäden in dem Garnbündel und die vorzugsweise eine bleibende, regellose, drei- dem Fadentiter ab. Je größer die Anzahl der Fäden dimensionale krummlinige Kräuselung ist. In der und je kleiner der Fadentiter ist, desto weniger Turbulenzzone der Düse wird das Fadenbündel so crunodale Fadenschlingen bzw. -schlaufen werden ausgerichtet, daß dem Bündel als solchem praktisch 55 in dem Produkt beobachtet, wenn eine hinreichende kein Drall erteilt wird. Verschlingung vorhanden ist.

Das Fadenbündel tritt aus der Düse in offen- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf gespreiztem Zustand aus. Dampf- bzw. Gasströme die Zeichnungen Bezug genommen,
treten ebenfalls aus der Austrittsöffnung des Bündel- Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einei kanals aus. Die gespreizte Form des Bündels wird 60 Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung beim oder vor dem Auf treffen des Bündels auf der Produkte gemäß der Erfindung;
irgendeine Oberfläche sowie beim oder vor dem Ent- Fig. 2 ist ein Seitenlängsschnitt durch eine Düse fernen des Bündels aus den aus der Düse austreten- zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verden Gas- bzw. Dampfströmen zum Zusammenfallen fahren, wobei der Schnitt längs der Garnachse gegebracht. Dies kann man erreichen, indem man das 65 führt ist, wie es in Fig. 3 angegeben ist;
Bündel unter der Förderwirkung der Gas- bzw. F i g. 3 ist ein Axialschnitt nach der Linie 3-3 dei Dampf ströme frei aus der Düse austreten läßt und F ig. 2;
es dann mit Hilfe von mechanischen Organen, die Fig. 4 ist ein vergrößerter Schnitt durch eine be·

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vorzugte Ausbildung des oberen Teils des in Fig. 1 tromagnetisch betätigten Schneidvorrichtungen, die

dargestellten Garnkanals. bei Knopfdruck das Garn gleichzeitig abschneiden.

Wie F i g. 1 zeigt, läuft ein praktisch drallfreies Die eine Schneidvorrichtung befindet sich genau Fadenbündel 10 in einen Vorheizkasten 11. Das 90 cm über der anderen, so daß das Garn mit dem Bündel läuft mehrmals um die Zuführwalzen 12 und 5 daran angehängten Gewicht durch beide Schneid-13 herum, so daß es vorerhitzt wird, und wird dann vorrichtungen hindurchhängt. Das 90 cm lange abdurch die Düsenvorrichtung 14 gefördert. Beim Aus- geschnittene Garnstück wird auf einer analytischen tritt aus der Düsenvorrichtung befindet sich das Waage gewogen. In der für das Gewicht ermittelten Bündel in einem offengespreizten Zustand und wird Zahl wird das Komma um vier Dezimalstellen nach von dem ebenfalls aus der Düsenvorrichtung aus- io rechts gerückt, um den Titer in Denier (D₅) zu ertretenden Behandlungsmittel entfernt, indem es nach halten. Der Prozentsatz an stabilisierter Bauschung der Seite von dem Düsenauslaß fort zu den Auf- wird dann aus dem Titer (D₀) berechnet, den das nahmewalzen 15 und 16 geführt wird. Dieses Ent- Garn ohne Kräuselung und Bauschung aufweist, und fernen des gespreizten Bündels von den Gas- bzw. der aus den Titern der Einzelfäden und der Anzahl Dampfströmen führt dazu, daß die gespreizte Konfi- 15 der Fäden in dem Garn bestimmt wird:
guration zusammenfällt. Statt dessen kann man das

gespreizte Bündel auch auf einer (nicht dargestell- 100 (D_s— D_o)/D_o.
ten) in Bewegung befindlichen Siebvorrichtung ablegen, um das behandelte Garn von dem Behänd- Wenn der Titer des Ausgangsgarns bekannt ist, lungsmittel zu trennen. Das Garn läuft um die Füh- 20 wie in den folgenden Beispielen, kann man D₀ aus rungen 17 und 18 zu den Aufwickel-Zuführungs- dem Titer des Ausgangsgarns unter Berichtigung für walzen 19 und 20, dann durch den hin- und her- den Betrag der Schrumpfung errechnen, die unter gehenden Fadenführer 21 und wird bei 22 zum den Bauschungsbedingungen stattfindet.
Garnkörper aufgespult. .

Die Bauart der Düsenvorrichtung ist in Fig. 2 a₅ Elastische Dehnung
bis 4 dargestellt. Der Garnkanal 25 hat einen Einlaß Die elastische Dehnung wird an Garn bestimmt, 26 und einen venturiförmigen Auslaß 27. Überhitzter welches folgendermaßen behandelt worden ist: Ein Wasserdrmpf oder Luft wird in die Kammer 28 ein- 100 bis 105 cm langes Garnstück wird in ein Wassergeleitet und strömt durch die Kanäle 29 zu einem bad eingebracht und 3 Minuten bei 100⁰C abge-Hauptpaar von gegeneinander gerichteten Strahl- 30 kocht. Das Garn wird in entspanntem Zustand in leitungen 30 und 31. Wie Fig. 3 zeigt, sind noch kaltem Wasser gespült und 1 Stunde bei 100 bis zwei weitere Paare von kleineren, gegeneinander ge- 110° C getrocknet. Dann wird das Garn 2 Stunden richteten Leitungen 32 und 33 vorgesehen, die den bei 72 % relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert. Ein Garnkanal in der gleichen Ebene schneiden wie das 55 cm langes Stück des Garns wird mit einer Klam-Hauptleitungspaar. Die Achsen dieser drei Leitungs- 35 mer am oberen Ende eines 150 cm langen senkrechpaare liegen in gleichen Abständen rings um den ten Brettes befestigt. 50 cm unter der Klammer be-Gamkanal herum, sind senkrecht zu der Achse des findet sich eine andere Klammer, die an einem auf Garnkanals gerichtet und schneiden denselben an einer Stütze ruhenden Gewicht von 0,1 g/den bedem gleichen Punkt. Die richtige Ausrichtung der festigt ist. In den folgenden Beispielen verwendet gegeneinander gerichteten Gas- bzw. Dampfleitun- 40 man zu diesem Zweck z. B. für Garne mit Titern gen ist bei dieser Düsenvorrichtung wesentlich, um von 2600 den und mehr ein Gewicht von 300 ± 3 g, einen unerwünschten Bündeldrall zu vermeiden. Die während man für Garne mit Titern von 1200 bis sekundären Strahlen aus den kleineren Leitungen 1500 den ein Gewicht von 146 ± 2g verwendet,
dienen zum Stabilisieren der Lage des Garns zwi- Das Garn wird an der mit dem Gewicht verbunschen den primären Strömen und erleichtern die Her- 45 denen Klammer befestigt und das Gewicht von seiner stellung von gleichmäßig gebauschten und ver- Stütze abgenommen und 3 min an dem Ende des schlungenen Produkten, indem sie dazu beitragen, Garns hängengelassen. Dann entfernt man das Gedaß die Ausbildung von Zwischenbereichen von wicht und läßt das Garn sich 3 min zusammenziehen. stärkerer und geringerer Verschlingung vermieden Die Längen werden in gestrecktem und in zusammenwird. 50 gezogenem Zustand gemessen. Die prozentuale elap .., , . stische Dehnung wird berechnet, indem man die

τ·, j * LT · _* η τ. Längendifferenz durch die Länge in zusammengezo-

Titer der stabüisierten Bauschung _geJ_m ^^ _{dividiert und} |_{as Ergebnis mi}f _1Ofl

Der Titer der stabilisierten Bauschung wird aus multipliziert.

dem Gewicht einer Garnlänge bestimmt, die unter 55 Kräusel ie 2 54 cm
einer Spannung von 0,1 g/den abgemessen wird, um

die Kräuselung zu entfernen, ohne die Fäden ander- Das Garn wird, wie oben beschrieben, abgekochi weitig zu recken. In den folgenden Beispielen wird und konditioniert. Ein Garnstück wird in entspanndas Garn mindestens 2 Stunden bei 72% relativer tem Zustand auf genau 5,08 cm Länge beschnitten Luftfeuchtigkeit konditioniert. Ein Ende des Garns 60 Aus diesem Garnstück wird ein einzelner Faden entwird an einem Haken befestigt. Für ein Garn von nommen und zwischen zwei Klammern angebracht 2600 den oder mehr wird z. B. ein Gewicht von die 5,08 cm voneinander entfernt sind. Die Klam-280 + 3 g an das andere Ende angehängt (für einen mern werden auf schwarzem Tuch angebracht, un Garntiter von 1200 bis 1500 den verwendet man ein die Zählung der Kräusel zu erleichtern. Es werdei Gewicht von 125 ± 2 g). Das Gewicht wird 6Mi- 65 nur Kräusel von solcher Größe gezählt, daß sie einer nuten an der Probe hängengelassen, und dann wird bedeutungsvollen Effekt auf die Länge in gestreckten die Probe in eine Wandschneidvorrichtung überführt. Zustand haben. Ein Kräusel ist als eine vollständig! Die Wandschneidvorrichtung besteht aus zwei elek- Kräuselperiode oder Sinuswelle definiert. Die Anzali

der Kräusel je 2,54 cm wird berechnet, indem man die Anzahl der Kräusel eines einzelnen Fadens durch 2 dividiert. In Anbetracht der regellosen Natur der dreidimensionalen Kräuselung muß man ein gewisses Urteilsvermögen ausüben, um die bedeutungsvollen Kräusel zu bestimmen. Auch plötzliche Richtungsänderungen des Fadens werden verzeichnet.

Seitlicher Auseinanderziehversuch zur Bestimmung des Zusammenhalts des Garnbündels

Bei diesem Versuch wird der seitliche Zusammenhalt des Garns im Bündel direkt gemessen. Etwa in der Mitte des Garnbündels werden zwei Haken so angebracht, daß sie das Bündel in zwei Fadengruppen unterteilen. Die Haken werden mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm/min in einem Winkel von 90° zur Bündelachse von einer Maschine, wie einem Instron-Zugfestigkeitsprüfgerät, auseinandergezogen, die den Widerstand gegen die Trennung bestimmt. Das Garn wird von den Haken auseinandergezogen, bis eine Kraft von 454 g ausgeübt wird, und dann wird die Maschine angehalten und der Abstand zwischen den beiden Haken bestimmt. Es werden zehn Bestimmungen durchgeführt, und aus diesen \vird der Mittelwert genommen und die Standardabweichung nach üblichen mathematischen Methoden ermittelt. Gewöhnlich werden die Garne vor einer Abkochbehandlung untersucht; im allgemeinen findet man jedoch kaum Unterschiede zwischen Garnen, die vor bzw. nach dem Abkochen untersucht werden. Die Prüfgarne sollen mindestens 10 bis 15 cm lang sein und regellos aus dem ganzen Garnkörper herausgegriffen sein.

In dem folgenden Beispiel wird die folgende Spezialgarnappretur aus wäßriger Emulsion auf das Fadenbündel vor dessen Zuführung zu der Düsenvorrichtung aufgetragen:

Gewichtsprozent

Bis-(2-äthylcapronsäure)-ester von
Polyäthylenglykol 300

Monolaurinsäureester von

Polyäthylenglykol 400

70

30

Der letztgenannte Bestandteil der Garnappretur ist ein handelsübliches, nichtionogenes Emulgiermittel (»Nonisol« der Alrose Chemical Co., Providence, Rhode Island, V. St. A.). Diese Garnappretur hat eine Ölviscosität von 1 cP bei 15O⁰C und einen Grenzflächenreibungskoeffizienten von 0,40 bei 15O⁰C.

Beispiel
5

Ein bauschiges, hochgradig verschlungenes Garn aus Polyhexamethylenadipinsäureamid wird hergestellt, indem man 3 Partien eines verstreckten Garns von 865 den aus Fäden von rundem Querschnitt mit

ίο einem Fadentiter von 6 den nach Auftragen von 1,5 % Garnappretur einer Düsenvorrichtung zuführt, die ähnlich wie diejenige gemäß Fig. 2 ausgebildet ist, jedoch mit der Ausnahme, daß sie nur zwei Paare von gegeneinandergerichteten Dampfstrahlleitungeii aufweist, die miteinander und mit dem Garnkanal rechte Winkel bilden. Das eine Leitungspaar hat einen Durchmesser von 1,40 mm, das andere einen Durchmesser von 0,71 mm. Die Leitungen schneiden den Kanal an einer Stelle, wo der Garneinlaßkanal

ao sich plötzlich von einem Durchmesser von 1,93 mm zu einem Auslaßkanaldurchmesser von 2,49 mm erweitert, wobei der Auslaßkanal 15,9 mm lang ist. Die Mittelpunkte der Leitungen sind 15,9 mm vom Auslaßende des Garnkanals entfernt. Die ganze Länge des Garnkanals beträgt 28,57 mm. Die beiden Kanäle sind durch einen Normalkonus von 59° miteinander verbunden.

Die Garnzuführungsgeschwindigkeit beträgt 186 m/ min, was einem Zuführungsüberschuß von 40 ⁰Zo, bezogen auf die Aufwickelgeschwindigkeit, entspricht. Das Garn wird in einem Winkel von 90° der Düse zugeführt und aus der Düse abgezogen und läuft unmittelbar zur Aufwickelvorrichtung. Am Düsenauslaß bildet das Garn eine U-fönnige »Hahnenschwanz«-Biegung. Die Düsenvorrichtung wird mit Wasserdampf von 210⁰C unter einem Druck von 7,73 atü gespeist.

Das erhaltene Produkt ist hochgradig gebauscht, indem es eine regellose, dreidimensionale Fadenkräuselung aufweist, wie sie für ein durch heiße Dampfstrahlen gebauschtes Garn typisch ist, und zeigt einen hochgradigen Zusammenhalt. Das Garn wird zu 3/16 gg-Velours-Nadelflorteppichen mit Flächengewichten von 0,88 bzw. 1,7 kg/m² und einer Florhöhe von 2,54 cm verarbeitet. Die Teppiche werden im Bottich gefärbt. Die Tuftschärfe der gefärbten Teppiche unterscheidet sich vorteilhaft von derjenigen von Velours-Nadelflorteppichen aus handelsüblichen Polyester-Stapelfasern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Bauschgamen aus gekräuselten, verschlungenen Endlosfäden, bei dem auf ein Fadenbündel eine flüssige Appretur mit einer bei 150° C bestimmten Viscosität von weniger als 5 cP und einem Grenzflächenreibungskoeffizienten von mindestens 0,3 aufgetragen und das Bündel dann mit einem Zufuhr-Überschuß von mindestens 20% durch eine Düse geleitet wird, in der es mit einem turbulenten Gas beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel beim Fördern durch die Düse von mindestens zwei gegeneinander gerichteten, in einem Winkel zur Fadenbündelachse von 30 bis 90^c eingeblasenen Strahlen eines von Feuchtigkeit freien heißen Gases oder Dampfes beaufschlagt wird.