Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes bei einem texturierten synthetischen Textilgarn
Die Herstellung von elastischen texturierten Textilgarnen durch vorübergehendes Hochdrehen thermoplastischer Multifilamentgarne mittels einer Falschdrallvorrichtung und Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand ist bekannt.
Da die so erhaltenen Garne für die Weiterverarbeitung als Strickgarne für gewisse Oberund Unterbekleidungsartikel ungeeignet sind, weil sie hiefür eine zu grosse Dehnbarkeit besitzen, sind ferner Verfahren zur Verminderung der Dehnbarkeit solcher texturierter Garne bekanntgeworden, gemäss welchen die Garne nach der Falschdrallung einer nochmaligen Hitzefixierung unterworfen werden,
Nachteilig bei den nach diesem bekannten Verfahren erhaltenen texturierten Garnen ist, dass deren innerer Spannungszustand nicht völlig ausgeglichen ist, was zur Folge hat, dass beim über Kopf abziehen des texturierten Garns von der Spule vor dem Einführen in die Verarbeitungsmaschine ein Krangeln des Garns eintritt, was zu Fadenbrüchen und unliebsamem Stillstand der Maschine führen kann.
Aus diesem Grunde ist es üblich, dem texturierten Garn nachträglich eine Schlussdrehung von etwa 60-120 T/m im gleichen Drehsinne, in welchem die Hochdrehung erfolgte, zu erteilen. Diese Massnahme hat aber den Nachteil, dass eine besondere Drehopration auf einer Zwirnmaschine erforderlich ist, was den Herstellungsprozess beträchtlich verteuert.
Es ist ferner an sich ein Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes der texturierten Garne bekannt, gemäss welchem dieselben nach dem üblichen vorübergehenden Hochdrehen und Fixieren im hochgedrehten Zustand nochmals, aber in entgegengesetzter Drehrichtung vorübergehend hochgedreht und in hochgedrehtem Zustand wiederum einer Hitzewirkung unterworfen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nur für die Herstellung hochelastischer Garne geeignet, insbesondere relativ feiner Garne von etwa 20-40 den., welche für die Verarbeitung als Einzelgarne zu Damenstrümpfen und dergleichen bestimmt sind.
Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass durch Anwendung einer ähnlichen Methode, wobei jedoch die zweite vorübergehende Hochdrehung ohne gleichzeitige Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand erfolgt, auch bei texturierten Textilgarnen, deren Dehnbarkeit durch eine zweite Erhitzung vermindert wurde, ein Ausgleich der inneren Spannung erzielbar ist, ohne dass dabei die Dehnungsverminderung aufgehoben oder sonst in nennenswerter Weise beeinflusst wird.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Ausgleich des inneren Spannungszustandes bei einem durch vorübergehendes Hochdrehen und Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand texturiertcn synthetischen Textilgarn, dessen Dehnbarkeit durch eine nachfolgende zweite Hitzefixierung vermindert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgarn einer nochmaligen vorübergehenden Hochdrehung in gegenläufiger Richtung zur ersten vorübergehenden Hochdrehung, jedoch ohne nochmalige Hitzefixierung im hochgedrehten Zustand, unterworfen wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich somit eine besondere Drehoperation für den Ausgleich der inneren Spannung des texturierten Garns vermeiden, d. h. sie wird durch einen kontinuierlich im Anschluss an die Texturierung erteilten Falschdrall ersetzt, was eine wesentlich einfachere und billigere Massnahme ist.
Gemäss einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens kann die zweite vórübergehende Hochdrehung unter Dehnung des Garns erfolgen. Das Ausmass dieser Dehnung wird so gewählt, dass Spannungsverhältnisse eintreten, bei welchen kein Schlupf des Garns am Drallgeber eintritt und Fadenbrüche möglichst ausgeschaltet werden. Diese Spannungsverhältnisse sind je nach Fasermaterial und Garndurchlaufsgeschwindigkeit verschieden; in der Regel werden jedoch bei einer Dehnung von etwa 1-10X günstige Verhältnisse erreicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für die Behandlung von texturierten synthetischen Multifilament-Garnen aus Polyamiden, z. B.
Polyhexamethylenadipamid (Polyamid 66) oder Kondensaten von Epsilon-Aminocapronsäure (Polyamid 6) oder 1 l-Aminoundecansäure (Polyamid 11), ferner aus Polyestern (Polyäthylenglycolterephthalat), Material auf Vinylbasis (Polyacrylnitril) oder Polyolefinen. Es kommen dabei vorzugsweise Garne mit Gesamttitern zwischen 100 und 200 den. in Betracht.
Die Texturierung der Garne kann auf einer der zu diesem Zwecke bekannten Falschdrallvorrichtungen erfolgen. Die zweite Hitzefixierung kann in direkter Fortsetzung der Falschdralloperation kontinuierlich durchgeführt werden, indem eine Falschdrallvorrichtung verwendet wird, bei welcher eine zweite Erhitzungsvorrichtung im Anschluss an den Drallgeber eingebaut ist. Die zweite Hitzefixierung kann aber auch in der Weise erfolgen, dass die Garne nach der Falschdralloperation unter verminderter Spannung auf Spulen aufgewickelt und in dieser Form in Autoklaven unter Druck gedämpft werden. Die im Anschluss an die zweite Hitzefixierung erfolgende nochmalige vorübergehende Hochdrehung kann ebenfalls in direkter Fortsetzung zur ersten Falschdralloperation und zur Nachfixierung kontinuierlich durchgeführt werden.
Zu diesem Zweck kann eine Vorrichtung verwendet werden, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Das von der Lieferspule 1 kommende Garn 2 durchläuft nacheinander ein erstes Förderwalzenpaar 3, eine Erhitzungseinrichtung 4, den Drallgeber 5, das zweite Förderwalzenpaar 6, die zweite Erhitzungsvorrichtung 7, ein drittes Förderwalzenpaar 8, den zweiten Drallgeber 9, ein viertes Förderwalzenpar 10 und gelangt schliesslich zur Aufwickelvorrichtung 11. Die Erhitzungsvorrichtungen 4 und 7 bestehen vorzugsweise aus erhitzten Kontaktflächen, die Drallgeber 5 und 9 rotieren in entgegengesetztem Drehsinne, und die Umlaufgeschwindigkeit des Förderwalzenpaars 8 ist um 1 > 15S geringer als diejenige des Förderwalzenpaares 6, so dass das Garn während der zweiten Hitzefixierung entsprechend einspringen kann.
Erfolgt die zweite Hitzefixierung durch Dämpfen der Garnspulen im Autoklav, so ist es zweckmässig, die zweite vorübergehende Hochdrehung mit einem Spulprozess zu kombinieren, d. h. die zweite Falschdralloperation auf einer Spulmaschine durchzuführen. Es kann hierbei z. B. eine Vorrichtung zur Anwendung gelangen, wie sie schematisch in der Fig. 2 dargestellt ist. Mit dieser Vorrichtung können die von den Spulen 12, 13 gelieferten texturierten Garne 14 und 15, von denen das erstere in S-Richtung, das andere in Z-Richtung vor übergehend hochgedreht wurden, den Flaschdrallgebern 17, 18 zugeführt werden, die mittels des Riemens 16 in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben sind, und zwar der Drallgeber 17 in Z-Richtung und der Drallgeber 18 in S-Richtung. Die beiden Garne 14 und 15 werden sodann separat auf die Spulen 19 bzw. 20 aufgewickelt.
Bei der zweiten Falschzwirnung kann entweder ein bei den üblichen Falschdrall-Texturiermaschinen gebräuchlicher Drallgeber mit Drehröhrchen oder ein ebenfalls an sich bekannter Friktions-Drallgeber verwendet werden. Letzterer hat den Vorteil, dass sich der Faden in einfacher Weise in denselben cinlegen lässt und ein Einfädeln nicht erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Beispiel I
Ein Multifilamentgarn aus Nylon 66 mit einem Titer von 70 den, bestehend aus 34 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von 15-20 T/m S aufweist, wird mittels einer Falschdrallvorrichtung vorübergehend auf etwa 3000 T/m S hochgedreht und im hochgedrehten Zustand zwecks Fixierung über eine auf etwa 2300 C erhitzte Fläche geführt. Die Fadenfördervorrichtungen der Maschine werden so eingestellt, dass das Garn während der Falschdrallung und Hitzefixierung eine Schrumpfung von etwa 2 erleidet. Das Garn wird anschliessend aufgewickelt, indem es der Aufwickelvorrichtung mit einer die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze derselben um 20 % übersteigenden Liefergeschwindigkeit zugeführt wird.
Darauf wird das Garn im aufgewickelten Zustand im Autoklav bei einem Druck von etwa 2,5 atü gedämpft. Das Garn wird nun mittels einer zweiten Falschdrallvorrichtung vorübergehend auf 2750 T/m Z hochgedreht, wobei die Faden fördervorrichtungen der Maschine so eingestellt werden, dass das Garn während der Falschdrallung eine Dehnung von etwa 3,5 % erleidet. Das so nachbehandelte texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen inneren Spannungszustand auf.
Beispiel 2
Ein Multifilamentgarn aus Polyäthylenglykolterephthalat mit einem Titer von 150 den, bestehend aus 30 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von etwa 15-20 S aufweist, wird auf der in Fig. 1 dargestellten Falschdrallvorrichtung mittels des Drallgebers 5 vorübergehend auf etwa 2000 T/m Z hochgedreht und im hochgedrehten Zustand mittels in der Erhitzungsvorrichtung 4 befindlicher Heissluft von 2250 C während 0,65 Sekunden fixiert. Während der Falschdrallung und Hitzefixierung erfolgt eine Schrumpfung des Garns um etwa 4 %. In der aus einer erhitzten Kontaktfläche bestehenden Erhitzungsvorrichtung 7 wird das Garn einer 2. Fixierung bei 190 C unterworfen, wobei es zwischen den Fadenfördervorrichtungen 6 und 8 eine Schrumpfung um etwa 12 erleidet.
Anschliessend wird das Garn mittels des Drallgebers 9 vorübergehend auf 2400 T/m S hochgedreht, wobei die Fadenfördervorrichtungen 8 und 10 so eingestellt sind, dass es eine Dehnung von etwa 4 erfährt. Das so erhaltene texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen innern Spannungszustand auf.
Beispiel 3
Ein Multifilamentgarn aus Nylon 66 mit einem Titer von 100 den. bestehend aus 34 Einzelfilamenten, das eine Ausgangsdrehung von etwa 15-20 T/m Z aufweist, wird ebenfalls auf einer Falschdrallvorrichtung gemäss Fig. 1 behandelt, wobei eine erste vorübergehende Hochdrehung auf 2600 T/m S und eine
1. Hitzefixierung mit Heissluft von 2100 C bei einer Schrumpfung des Garns um etwa 2 % erfolgt. Die 2. Fixierung des Garns erfolgt mittels der auf 2250 C erhitzten Kontaktfläche 7, wobei es eine Schrumpfung von etwa 12 % erfährt. Das Garn wird anschliessend einer zweiten vorübergehenden Hochdrehung auf 2800 T/m Z unterworfen, wobei es eine Drehung von etwa 9 % erfährt. Das so erhaltene texturierte Garn weist eine verminderte Dehnbarkeit und gleichzeitig einen ausgeglichenen innern Spannungszustand auf.
Method for balancing the internal stress state in a textured synthetic textile yarn
The production of elastic textured textile yarns by temporarily twisting thermoplastic multifilament yarns by means of a false twist device and heat fixing in the twisted state is known.
Since the yarns obtained in this way are unsuitable for further processing as knitting yarns for certain articles of outerwear and underclothing, because they have too great an extensibility for this, processes for reducing the extensibility of such textured yarns have also become known, according to which the yarns are subjected to another heat setting after the false twist ,
The disadvantage of the textured yarns obtained by this known method is that their internal tension is not completely balanced, which means that when the textured yarn is pulled overhead from the bobbin before it is fed into the processing machine, the yarn kinks, which can lead to thread breaks and undesirable downtime of the machine.
For this reason it is customary to give the textured yarn a final twist of about 60-120 T / m in the same direction of rotation in which the high twist took place. However, this measure has the disadvantage that a special turning operation is required on a twisting machine, which makes the manufacturing process considerably more expensive.
A method is also known per se to compensate for the internal tension of the textured yarns, according to which, after the usual, temporary turning up and fixing in the turned up state, they are turned up again, but in the opposite direction of rotation, and are again subjected to a heat effect in the turned up state. However, this method is only suitable for the production of highly elastic yarns, in particular relatively fine yarns of around 20-40 den., Which are intended for processing as individual yarns into women's stockings and the like.
It has now been shown, surprisingly, that by using a similar method, but the second temporary high-twisting takes place without simultaneous heat fixation in the high-twisted state, even with textured textile yarns whose extensibility has been reduced by a second heating, a compensation of the internal tension can be achieved, without the elongation reduction being canceled out or otherwise being influenced in any noteworthy manner.
The subject of the invention is accordingly a method to compensate for the internal tension in a synthetic textile yarn textured by temporary high-twisting and heat fixing in the high-twisted state, the extensibility of which has been reduced by a subsequent second heat setting, characterized in that the textile yarn undergoes another temporary high twist in the opposite direction to first temporary high rotation, but without repeated heat fixation in the high rotation state.
With the method according to the invention, a special turning operation to compensate for the internal tension of the textured yarn can thus be avoided; H. it is replaced by a false twist continuously applied after the texturing, which is a much simpler and cheaper measure.
According to a further embodiment of the method according to the invention, the second temporary high twist can take place with the yarn stretching. The extent of this stretching is chosen so that tension conditions occur in which the yarn does not slip on the twist generator and yarn breaks are eliminated as far as possible. These tension ratios are different depending on the fiber material and yarn throughput speed; as a rule, however, favorable ratios are achieved with an elongation of about 1-10X.
The inventive method is particularly suitable for the treatment of textured synthetic multifilament yarns made of polyamides, e.g. B.
Polyhexamethylene adipamide (polyamide 66) or condensates of epsilon aminocaproic acid (polyamide 6) or 1 l-aminoundecanoic acid (polyamide 11), also made of polyesters (polyethylene glycol terephthalate), vinyl-based material (polyacrylonitrile) or polyolefins. There are preferably yarns with total denier between 100 and 200 den. into consideration.
The texturing of the yarns can take place on one of the false twist devices known for this purpose. The second heat setting can be carried out continuously as a direct continuation of the false twist operation by using a false twist device in which a second heating device is installed in connection with the twist generator. The second heat setting can, however, also take place in such a way that, after the false twist operation, the yarns are wound onto bobbins under reduced tension and steamed in this form in autoclaves under pressure. The repeated temporary high rotation following the second heat fixation can also be carried out continuously in direct continuation of the first false twist operation and for post fixation.
For this purpose, a device can be used as shown schematically in Fig. 1 of the drawing. The yarn 2 coming from the delivery bobbin 1 passes successively through a first pair of conveying rollers 3, a heating device 4, the twist generator 5, the second pair of conveying rollers 6, the second heating device 7, a third pair of conveying rollers 8, the second twisting device 9, a fourth pair of conveying rollers 10 and finally arrives to the winding device 11. The heating devices 4 and 7 preferably consist of heated contact surfaces, the twisters 5 and 9 rotate in opposite directions of rotation, and the rotational speed of the conveyor roller pair 8 is 1> 15S lower than that of the conveyor roller pair 6, so that the yarn during the second Heat fixation can jump in accordingly.
If the second heat setting takes place by steaming the yarn bobbins in the autoclave, it is advisable to combine the second temporary high rotation with a winding process, i.e. H. to perform the second false twist operation on a winder. It can here, for. B. a device can be used, as shown schematically in FIG. With this device, the textured yarns 14 and 15 supplied by the bobbins 12, 13, of which the former in the S-direction, the other in the Z-direction were turned up temporarily, the bottle twister 17, 18, which by means of the belt 16 are driven in the opposite direction of rotation, namely the twist generator 17 in the Z direction and the twist generator 18 in the S direction. The two yarns 14 and 15 are then wound separately onto the bobbins 19 and 20, respectively.
In the case of the second false twist, either a twist generator, which is common in the usual false twist texturing machines, with a rotating tube, or a friction twist generator, which is also known per se, can be used. The latter has the advantage that the thread can be inserted into the same in a simple manner and threading is not necessary.
The method according to the invention is explained in more detail below with the aid of some exemplary embodiments:
Example I.
A multifilament yarn made of nylon 66 with a titer of 70 denier, consisting of 34 individual filaments, which has an initial twist of 15-20 T / m S, is temporarily turned up to about 3000 T / m S by means of a false twist device and in the upturned state for the purpose of fixation a surface heated to about 2300 C. The machine's thread conveyors are adjusted so that the thread undergoes a shrinkage of about 2 during false twist and heat setting. The yarn is then wound up by feeding it to the winding device at a delivery speed that exceeds the circumferential speed of the friction roller by 20%.
The wound yarn is then steamed in an autoclave at a pressure of about 2.5 atmospheres. The yarn is now temporarily turned up to 2750 T / m Z by means of a second false twist, the thread conveying devices of the machine being set so that the yarn undergoes an elongation of about 3.5% during the false twist. The textured yarn post-treated in this way exhibits reduced extensibility and at the same time a balanced internal state of tension.
Example 2
A multifilament yarn made of polyethylene glycol terephthalate with a titer of 150 den, consisting of 30 individual filaments, which has an initial twist of about 15-20 S, is temporarily turned up to about 2000 T / m Z on the false twist device shown in FIG Fixed in the turned up state by means of hot air at 2250 C located in the heating device 4 for 0.65 seconds. During the false twist and heat setting, the yarn shrinks by around 4%. In the heating device 7, which consists of a heated contact surface, the yarn is subjected to a second fixation at 190 ° C., whereby it undergoes a shrinkage of about 12 between the yarn conveying devices 6 and 8.
The yarn is then temporarily turned up to 2400 T / m S by means of the twist generator 9, the yarn conveying devices 8 and 10 being set in such a way that it undergoes an elongation of about 4. The textured yarn obtained in this way exhibits reduced extensibility and at the same time a balanced internal state of tension.
Example 3
A multifilament yarn made of nylon 66 with a linear density of 100 den. consisting of 34 individual filaments, which has an initial twist of about 15-20 T / m Z, is also treated on a false twist device according to FIG. 1, with a first temporary high twist to 2600 T / m S and a
1. Heat fixation with hot air at 2100 C with a shrinkage of the yarn by about 2%. The second fixation of the yarn takes place by means of the contact surface 7 heated to 2250 C, whereby it experiences a shrinkage of about 12%. The yarn is then subjected to a second temporary high twist to 2800 T / m Z, with a twist of about 9%. The textured yarn obtained in this way exhibits reduced extensibility and at the same time a balanced internal state of tension.