DE69900429T2 - Verfahren zur Herstellung eines ganz aus Fasern bestehenden elastischen Polyestergewebes - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ganzfaser-Polyestergewebe, das Elastizitätseigenschaften in relativ großen Anteilen der Größenordnung von 15 bis 20% aufweist, ohne die Verwendung von Materialien der Art Elastomer. Sie betrifft genauer ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gewebes, bei dem Bikomponenten-Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur verwendet werden, die eine schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung entwickeln können. Sie betrifft auch ein durch dieses Verfahren erhaltenes Gewebe.
• Die Verwendung von texturierten Fäden ermöglicht es, ein Polyestergewebe mit starker Elastizität zu erhalten, aber diese Verwendung schließt natürlich aus, daß es sich um ein Ganzfaser-Gewebe handelt, da die texturierten Fäden von Natur aus kontinuierliche Fäden sind. Bei einem Ganzfaser-Polyestergewebe kann die Elastizität verliehen werden, indem ein bestimmter Anteil an Elastomerfasern verwendet wird, insbesondere Elasthan. Es wurde auch vorgeschlagen (siehe beispielsweise GB 1446 516 A), Bikomponenten-Fasern mit zweilamelliger Struktur zu verwenden, d. h. Kunststofffasern mit zwei nebeneinander angeordneten Komponenten, die unterschiedliche chemische oder physikalische Eigenschaften haben, wobei diese Eigenschaften später eine gewisse Kräuselung der Fasern bewirken. Insbesondere die Firma RHONE-POULENC FIBRES hat 1984 eine Polyesterfaser dieser Art unter der Bezeichnung X403 vorgestellt. Sie hat eine zweilamellige Struktur, deren beide Komponenten, die in Längsrichtung nebeneinander liegen, chemisch unterschiedliche Polyester sind, die ausgehend von zwei unterschiedlichen Diolen erhalten werden. Gemäß den Angaben des Herstellers entwickelt diese Faser eine schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung, die ihr eine Bauschigkeit und eine Dehnbarkeit in der Art verleiht, die mit den texturierten Fäden erreicht wird, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Fasergarne sowohl in reinem als auch in gemischtem Zustand keinerlei Dehnbarkeit aufweisen, da die Kräuselung und somit die Dehnbarkeit erst beim Färben oder verschiedenen Behandlungen des Gewebes entwickelt werden. Genauer gesagt, hat die Firma RHONE POULENC FIBRES empfohlen, die folgende Folge von Arbeitsgängen an der Rohware durchzuführen: Waschen, Wärmebehandlung bei 190ºC während etwa 30 Sekunden, Färben bei 130ºC, Abstreifen nach dem Färben, Trocknen auf Spannrahmen, Bürsten/Scheren und Appretur und Finish.
• Die Anmelderin hat aber festgestellt, daß sie bei sorgfältiger Beachtung der erwähnten Empfehlungen kein fertiges Gewebe erhielt, das einen Elastizitätsgrad von 15 bis 20% aufwies, wie angekündigt.
• Die Anmelderin hat sich zum Ziel gesetzt, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das den erwähnten Nachteil vermeidet, d. h., das es ermöglicht, unter industriellen Bedingungen ein elastisches Ganzfaser-Polyestergewebe zu erhalten, das einen gewissen Anteil an Bikomponenten-Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur aufweist, die eine schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung entwickeln können.
• Das Verfahren weist in bekannter Weise Arbeitsgänge der Vorbereitung der Fasermischung, des Spinnens, des Webens und der verschiedenen Behandlungen des Gewebes auf.
• Da in charakteristischer Weise die Vorgänge der Vorbereitung und des Spinnens zu einem nicht dehnbaren Faden führen und das Gewebe stark enttexturiert wird, um seine mögliche Elastizität zu berücksichtigen, wird die Rohware vor allen üblichen Behandlungen in flüssigem Milieu, vor allem Waschen und Färben, einer Wärme- Vorbehandlung unter Warmluft bei einer Temperatur zwischen 180 und 190ºC unter sehr geringer Spannung unterzogen, außerdem wird bei allen auf die Wärme- Vorbehandlung folgenden Vorgängen die Spannung des Gewebes begrenzt.
• Im Gegensatz zu den Empfehlungen des Herstellers ist es also gemäß der Anmelderin unbedingt notwendig, daß die erste Behandlung, der die Rohware unterzogen wird, eine Wärme-Vorbehandlung im Trockenzustand ist, da jede vorhergehende Wasserbehandlung in warmem Wasser der Art Waschen sich indem Maße verbietet, in dem dies sich in einem konsequenten Verlust des Dehnvermögens der Bikomponenten-Fasern im Endprodukt äußern würde. Dieser Wärme-Vorbehandlung im Trockenzustand müssen bei den nachfolgenden Behandlungen Betriebs-Vorsichtsmaßnahmen folgen, um die auf das Gewebe ausgeübte Spannung zu begrenzen.
• Vorzugsweise besteht die Wärme-Vorbehandlung im Trockenzustand aus einem Spannrahmen-Durchgang einer Dauer von 1 Minute bis zu etwa 1,5 Minuten bei einer Temperatur von etwa 185ºC.
• Bei einer Mischung Polyester/Wolle in einem Verhältnis von 50/50, bei der alle Polyesterfasern eine zweilamellige Struktur aufweisen, erfolgt der Spannrahmen- Durchgang mit einem Spannrahmen-Vorschub der Größenordnung von 15% und einer Stoffbreiteneinstellung am Ausgang des Spannrahmens der Größenordnung von 9% weniger als der Stoffbreite der Rohware.
• Außerdem hat die Anmelderin weiter festgestellt, daß die Vorgänge der Vorbereitung der Fasermischung und des Spinnens der Grund für einen Verlust des Dehnvermögens des Gewebes sein können. Bei einem Polyester-Wolle-Gewebe gibt es üblicherweise zunächst einmal Arbeitsgänge, die an jeder Art von Fasern durchgeführt werden und zur Bildung einerseits von Wollbändern und andererseits von Polyesterbändern führen; die Mischung der Fasern erfolgt ausgehend von diesen beiden Arten von Bändern - Tops genannt - mit einem Vorgang des in das Spinnen integrierten Nachkämmens.
• In charakteristischer Weise wird erfindungsgemäß die Mischung der Fasern direkt in der Karde durchgeführt, und das Spinnen erfolgt ohne einen Vorgang des Nachkämmens.
• Diese besondere Vorgehensweise wurde von der Anmelderin festgelegt, nachdem sie festgestellt hatte, daß der Vorgang des Nachkämmens beim Spinnen dazu führte, das Dehnvermögen des Gewebes in beträchtlicher Weise herabzusetzen, wenn darauf nicht eine ausreichende Zeit der Entspannung folgte. In der Praxis ist es schwierig, die unbedingte Beachtung dieser Ruhezeit zuverlässig zu gewährleisten, so daß es als angebracht angesehen wurde, den Vorgang des Nachkämmens beim Spinnen ganz einfach wegzulassen, indem ein anderer Vorbereitungskreislauf gewählt wurde, bei dem die Mischung der Bikomponenten-Polyesterfasern und der Wollfasern in der Karde am Ausgang einer Mischstrecke erfolgt, die ausgehend von Flockfaser- Ballen gespeist wird.
• Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Ganzfaser-Polyestergewebes eines Mengenverhältnisses 50/50, bei dem die Polyesterfasern Bikomponenten-Fasern mit zweilamelliger Struktur sind, die eine schraubenförmige, spiralgewickelte Kräuselung entwickeln.
• Die Bikomponenten-Faser mit zweilamelliger Struktur, von der in dieser Beschreibung die Rede sein wird, ist die Polyesterfaser, die von der Firma RHONE- POULENC FIBRE unter der Bezeichnung X403 in den Handel gebracht wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich aber nicht ausschließlich auf diese Faser und kann auf jede beliebige Bikomponenten-Polyesterfaser mit zweilamelliger Struktur des gleichen Typs angewandt werden, die fähig ist, eine schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung zu entwickeln, die sich der natürlichen Kräuselung der Wolle annähert.
• Gemäß dem traditionellen Kreislauf der Vorbereitung und des Spinnens von Polyester/Wolle-Fasern in einem Verhältnis von 50/50 erfolgt die Mischung der Polyesterfasern und der Wollfasern ausgehend von Tops genannten Bändern.
• Um zur Bildung dieser Tops zu gelangen, werden die Wollfasern und die Polyesterfasern parallelen Vorgängen unterzogen, in bezug auf die Wolle insbesondere des Kardierens und des Kämmens. Vor dem Spinnen werden die gemischten Tops vor den Vorgängen des Dublierens auf Gillstäben, und dann dem Durchgang auf Flyern und schließlich auf Spinnmaschine, nachgekämmt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, das die Bikomponenten-Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur der Bezeichnung X403 verwendet, wurde der oben erwähnte übliche Kreislauf ersetzt, um den Vorgang des Nachkämmens vor dem Spinnen zu vermeiden, der, wie die Anmelderin festgestellt hat, dazu neigt, dem Dehnvermögen der Polyesterfasern im fertigen Gewebe nach dem Entwickeln der Kräuselung entgegenzuwirken. Wenn man nämlich diesen oben erwähnten Kreislauf verwendet, muß man eine bestimmte Ruhezeit des so nachgekämmten Bands abwarten, um die optimalen Dehnbarkeitsmerkmale des Gewebes zu erhalten. Wenn diese Zeit nicht beachtet wird, werden diese optimalen Eigenschaften nicht erreicht. Da die betreffende Zeit selbst in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen variieren kann, und dies außerdem einen unannehmbaren Zwang auferlegt, hat die Anmelderin Bedingungen festgelegt, die industriell annehmbar sind und den erwähnten Nachteil beseitigen.
• In die Erfindung kennzeichnender Weise erfolgt die Polyester-Wolle-Mischung in der Karde ausgehend von Fasern, die von einer Mischstrecke kommen, die mit Faserflocken gespeist wird. Der Kreislauf ist also folgender. Es wird eine Vormischung in einer Mischstrecke ausgehend von Ballen von Polyesterfasern X403 einerseits und Wollfasern andererseits durchgeführt. In einem genauen und bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Mischung ausgehend von zwei Sorten von Polyester X403-Ballen unterschiedlichen Schnitts: die einen mit einer mittleren gewichteten Höhe von 80 mm und die anderen von 105 mm. Die Mischstrecke weist Mittel zur Bearbeitung des Materials auf, zum Beispiel einen Schlagkamm, Wiegemittel und Transportmittel, um die Karde mit einem geeigneten Anteil von Polyester- und Wollfasern zu speisen. Diese Fasern werden aufeinanderfolgenden Vorgängen des Kardierens und des Kämmens unterzogen, die zur Bildung von Tops führen, und dann den Vorgängen des Dublierens auf Gillstäben, dem Durchgang auf Flyern und dann auf Spinnmaschine.
• Der in diesem Stadium erzeugte Faden hat keinerlei Dehnbarkeit, da die Kräuselung des Polyester X403 noch nicht entwickelt wurde. Die Webvorgänge müssen aber die mögliche Elastizität des fertigen Gewebes berücksichtigen. Dieses Gewebe muß beim Weben stark enttexturiert werden, um Platz für das starke Schrumpfen zu lassen, das die Fäden später beim Entwickeln der Kräuselung durchführen müssen.
• In einem genauen Ausführungsbeispiel bestand das Gewebe aus Tuchbindung aus Fäden Nm 2/70 (286dtex) in Kette und Schuß. Es enthielt im Schuß 19,5 Fadendurchläufe/cm (statt den üblichen 23 Fadendurchläufen/cm) und in der Kette 3485 Fäden für eine Stoffbreite von 180 cm (statt der üblichen 4100 Fäden). Das Gewebe war also um etwa 17,6% in Kette und Schuß enttexturiert, wobei bekannt war, daß die gewünschte Dehnbarkeit in der Größenordnung von 15 bis 17% liegen sollte.
• Da sie stark enttexturiert ist, muß die Rohware bei den nachfolgenden Arbeitsgängen, insbesondere beim Abwickeln, vorsichtig gehandhabt werden.
• In für das Verfahren kennzeichnender Weise muß diese Rohware unbedingt einer Wärme-Vorbehandlung im Trockenzustand in Form eines Spannrahmen-Durchgangs bei einer Temperatur zwischen 180ºC und 190ºC, vorzugsweise 185ºC, unterzogen werden. Bei dieser Wärme-Vorbehandlung entwickelt sich nämlich die schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung der Polyesterfasern X403. Das Gewebe geht um 6 bis 8% ein. Der betreffende Spannrahmen-Durchgang wurde mit einer minimalen Spannungsregelung, einem Vorschub von 15% und einer Regelung der Stoffbreite durchgeführt, die zu einer Breite führt, die von etwa 170 cm bei der Rohware auf etwa 156 cm am Ausgang des Spannrahmens übergeht.
• Da dieser Wärme-Vorbehandlung kein Waschen der Rohware vorausgeht, ist es besonders wichtig, auf die Sauberkeit während des Webens zu achten, da diese Vorbehandlung manche Verschmutzungen festsetzen kann.
• Auf die Wärme-Vorbehandlung folgen übliche Arbeitsgänge, die keine besondere Vorsicht erfordern, außer daß die auf das Gewebe ausgeübten Spannungen so weit wie möglich begrenzt werden. Die Arbeitsgänge sind insbesondere die folgenden:
• - kontinuierliches oder diskontinuierliches Waschen,
• - Färben auf Overflow-Material bei etwa 110ºC,
• - Trocknen auf Spannrahmen bei 130ºC,
• - erste Wärmebehandlung an trockenem Gewebe bei 185ºC, der Spannrahmen wird mit einem Vorschub von 15% und einer Breiteneinstellung bis 150 cm des Gewebes beim Austritt vom Spannrahmen eingestellt,
• - Scheren,
• - Verdampfen und Entspannen auf Rüttelteppich,
• - zweite Wärmebehandlung im Trockenzustand durch Durchgang auf Spannrahmen bei 185ºC. Der Spannrahmen wird mit einem Vorschub von 15% und einer Breiteneinstellung bis zu 145 cm Stoffbreite am Ausgang des Spannrahmens eingestellt,
• - Dekatieren.
• Es ist anzumerken, daß das Trocknen auf Spannrahmen bei 130ºC von der Anmelderin als ein wichtiger Schritt vor der ersten Wärmebehandlung angesehen wird, um die Optimierung der gewünschten Dehnbarkeit zu erhalten.
• Das fertige Gewebe hat eine endgültige Stoffbreite in der Größenordnung von 142 bis 143 cm und eine Dehnbarkeit von 15 bis 16% in der Kette und von 16 bis 17% im Schuß.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die genaue Ausführungsform beschränkt, die soeben als nicht erschöpfend zu verstehendes Beispiel beschrieben wurde. Es kann sich um Ganzfaser-Gewebe handeln, die andere Arten von Fasern als Wolle in einer Mischung mit dem Bikomponenten-Polyester mit zweilamelliger Struktur aufweisen, sowie um andere Mischungsanteile.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Gewebes, das ausschließlich aus Fasern zusammengesetzt ist und Bikomponenten-Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur aufweist, die eine schraubenförmige und spiralgewickelte Kräuselung entwickeln können, wobei das Verfahren Arbeitsgänge der Vorbereitung und des Mischens von Fasern, des Spinnens, des Webens und nachfolgender Behandlungen des Gewebes in flüssigem Milieu aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß, da die Kräuselung während der Vorgänge der Vorbereitung und des Spinnens nicht entwickelt und das Gewebe enttexturiert wird, um das Schrumpfen der Fäden beim späteren Entwickeln der Kräuselung zu ermöglichen, die Rohware einer Wärme-Vorbehandlung unter Warmluft bei einer Temperatur zwischen 180 und 190ºC vor den Behandlungen in flüssigem Milieu, insbesondere Waschen und Färben, unterzogen wird, und daß einerseits die Wärme-Vorbehandlung und alle darauffolgenden Arbeitsgänge unter einer ausreichend geringen Spannung erfolgen und andererseits der Anteil an Bikomponenten-Polyesterfasern, die Dauer der Wärme-Vorbehandlung und die Bedingungen der Schrumpfung bei der Wärme-Vorbehandlung so bestimmt sind, daß die Elastizität des fertigen Gewebes 15 bis 20% in Kette und Schuß beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme-Vorbehandlung im Trockenzustand aus einem Spannrahmen-Durchgang einer Dauer von etwa 1 bis 1,5 Minuten bei einer Temperatur der Größenordnung von 185ºC besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mischung Polyester/Wolle in einem Verhältnis von 50/50, bei der alle Polyesterfasern eine zweilamellige Struktur aufweisen, der Spannrahmen-Durchgang mit einem Vorschub im Spannrahmen der Größenordnung von 15% und einer Stoffbreiteneinstellung am Ausgang des Spannrahmens der Größenordnung von 9% weniger als der Stoffbreite der Rohware durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorgang des Färbens das Gewebe durch Spannrahmen-Durchgang bei 130ºC getrocknet wird, ehe es einer Wärmebehandlung bei 185ºC unterzogen wird.

5. . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermischung direkt in der Karde durchgeführt wird, und daß das Spinnen keinen Nachkämmvorgang aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgänge der Vorbereitung und des Spinnens darin bestehen, eine Vormischung in einer Mischstrecke ausgehend von Ballen von Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur einerseits und Wollfasern andererseits durchzuführen, diese Fasern aufeinanderfolgenden Vorgängen des Kardierens und des Kämmens, die zur Bildung von Tops führen, und dann den Vorgängen der Dublierung auf Gillstäben, dem Durchgang auf Flyern und dann auf Spinnmaschine zu unterziehen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vorgang des Webens die Anzahl von Kettfäden und die Anzahl von Fadendurchläufen in der Größenordnung von 15-20% verringert wird.

8. Elastisches Polyester/Woll-Gewebe, das durch ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 erhalten werden kann, das ausschließlich aus Fasern zusammengesetzt ist, dessen Polyesterfasern Bikomponenten-Fasern mit zweilamelliger Struktur sind, die geeignet sind, eine schraubenförmige und spiralgewickelte Struktur zu entwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe eine Kette- und Schußelastizität von 15 bis 20% aufweist, die durch Entwickeln der Kräuselung erhalten wird.

9. Gewebe nach Anspruch 8, das eine Tuchbindung aufweist und aus Fäden besteht, die 286 dtex in Kette und Schuß aufweisen.

10. Gewebe nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bikomponenten-Polyesterfasern mit zweilamelliger Struktur von zwei verschiedenen Schnitten sind, insbesondere einer mittleren gewichteten Höhe von 80 mm und 105 mm.