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CH537874A - Als Füllmaterial geeignete, unveredelte Polyesterstapelfasern und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Als Füllmaterial geeignete, unveredelte Polyesterstapelfasern und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
CH537874A
CH537874A CH1528171A CH537874DA CH537874A CH 537874 A CH537874 A CH 537874A CH 1528171 A CH1528171 A CH 1528171A CH 537874D A CH537874D A CH 537874DA CH 537874 A CH537874 A CH 537874A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
crimp
staple fibers
fibers
cable
filament
Prior art date
Application number
CH1528171A
Other languages
English (en)
Inventor
Murase Yasuhiro
Sekiguchi Masao
Kikuyama Munetsugu
Yamamoto Tamio
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of CH537874A publication Critical patent/CH537874A/de

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • D02G1/127Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes including drawing or stretching on the same machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B68SADDLERY; UPHOLSTERY
    • B68GMETHODS, EQUIPMENT, OR MACHINES FOR USE IN UPHOLSTERING; UPHOLSTERY NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B68G1/00Loose filling materials for upholstery
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/22Formation of filaments, threads, or the like with a crimped or curled structure; with a special structure to simulate wool
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
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    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters

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Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf als Füllmaterial geeignete, unverdelte   P olyesterstapelfasern,    die beispielsweise gleichzeitig hervorragende Bauschigkeit, gute Widerstandsfähigkeit gegen Verformung unter komprimierender Belastung, gute Verarbeitbarkeit und hervorragenden Griff aufweisen, auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Stapelfasern sowie auf deren Verwendung zur Herstellung von Füllmaterial.



   Polyesterfasern sind aufgrund ihrer guten physikalischen Eigenschaften, insbesondere ihrer hervorragenden Erholungsfähigkeit nach Belastung, als Füllmaterial, beispielsweise für Steppdecken, Winterbekleidung und Kissen, geeignet. Es werden daher verschiedene Polyesterfasern für die Verwendung als Füllmaterial hergestellt. Derartige Polyesterfasern für Füllmaterial sind beispielsweise aus Polyestern unterschiedlichen   Polymerisationsgrads    zusammengesetzte Fasern mit schraubenförmiger Kräuselung, Hohlfasern mit nichtschraubenförmiger Kräuselung, die durch mechanische Kräuselung hohler Polyesterfasern hergestellt wurden, und andere, die im Handel erhältlich sind.



   Aus derartigen konventionellen Polyesterfasern hergestellte Füllmaterialien zeigten jedoch nicht nur zu wenig Bauschigkeit und Widerstand gegen kompressive Verformung, sondern diese Eigenschaften nahmen bei längerem Gebrauch des Füllmaterials auch noch ab. Diese bekannten Fasern waren somit nicht voll befriedigend für die Verwendung als Füllmaterialien für Steppdecken, Winterbekleidung und dergleichen.



   Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, Polyesterstapelfasern zu schaffen, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweisen gut verarbeitbar sind, einen guten Griff zeigen und sich somit als Füllmaterial bzw. für die Herstellung von Füllmaterial eignen.



   Diese Anforderungen werden durch die erfindungsgemässen, unveredelten Stapelfasern erfüllt, welche aus einem Polyester mit mindestens 85 Mol% Äthylenterephthalateinheiten bestehen, hohl sind, wobei der eingeschlossene Hohlraum   10-30%    der Gesamtquerschnittsfläche der Faser ausmacht, wobei der scheinbare Titer jeder Faser 5,0-9,0 den beträgt und die Fasern eine primäre Kräuselung mit 7,0 bis 10,0 Kräuseln/25 mm und eine sekundäre Kräuselung mit 1,5-2,0 Kräuseln/25 mm aufweisen, und wobei die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung mindestens 30% und deren Kräuselerholung mindestens 70% betragen.



   Im nachstehenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Faser in vergrössertem Massstab,
Fig. 2-A und 2-B Querschnitte in vergrössertem Massstab durch Ausführungsformen erfindungsgemässer Fasern,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zur Herstellung der erfindungsgemässen Fasern geeigneten Vorrichtung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer modifizierten, zur Herstellung der erfindungsgemässen Fasern geeigneten Vorrichtung,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine in den Vorrichtungen gemäss Fig. 3 und 4 verwendbare Stauchkräuselvorrichtung, aus welchem der Abstand W zwischen den Rakelklingen hervorgeht.



   Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die erfindungsgemässe Faser zwei Kräuselungsarten, nämlich primäre und sekundäre Kräuselung auf. Die primäre ist eine feine Kräuselung, die mechanisch auf bekannte Art erzeugt wird und in Fig. 1 mit a und a' bezeichnet ist. Die sekundäre Kräuselung ist grob und leicht streckbar und in Fig. 1 bei b und b' dargestellt.



  Bei auf bekannte Art mechanisch gekräuselten Stapelfasern ist eine derartige sekundäre Kräuselung kaum feststellbar.



  Die Anzahl Kräusel pro Längeneinheit, die prozentuale Kräuseldehnung und -elastizität der sekundären Kräuselung werden bei   20     C und   65 %    rel. Feuchtigkeit folgendermassen ermittelt:
Die Länge in mm einer Einzelfaser unter einer Anfangsbelastung von 0,15 mg/den nach 2 min Belastungsdauer wird als li, die Länge in mm derselben Faser nach einer Belastung während 2 min mit 2,10 mg/den zur Streckung der sekundären Kräuselung wird als 12 und die Länge in mm derselben Faser nach Aufhebung der Belastung und erneuter Belastung mit 0,15 mg/den während 2 min wird als 13 bezeichnet.

  Die vorstehend genannten Werte werden dann wie folgt errechnet: Anzahl Kräusel/25 mm Anzahl sekundäre Kräusel der sekundären Kräu- = Anzahl   sekundär      Kräusel    x 25 selung I1   %    Kräuseldehnung der ¯   12-11    x 100 sekundären Kräuselung - 12 % Kräuselerholung der ¯   12-13    x 100 sekundären Kräuselung   12-11   
Die Kräuseleigenschaften der primären Kräuselung werden auf gleiche Art ermittelt wie vorstehend beschrieben, wobei jedoch anstelle von 0,15 mg/den für die Anfangsbelastung 2,10 mg/den, zur Streckung der primären Kräuselung eine Belastung von 50 mg/den anstelle von 2,10 mg/den und für die abschliessende Belastung wieder 2,10 mg/den eingesetzt werden.

  Die Anzahl Kräusel, die Kräuseldehnung und -erholung der primären Kräuselung werden nach den vorstehend in bezug auf die sekundäre Kräuselung angeführten Formeln errechnet.



   In der vorstehend beschriebenen Messmethode ist die Anfangsbelastung von 0,15 mg/den eine Belastung zur Konditionierung der Prüfmuster und genügt nicht, um die sekundäre oder primäre Kräuselung zu strecken. Die Belastung von 2,1 mg/den genügt nur zur Streckung der sekundären Kräuselung, reicht jedoch nicht aus, um die primäre Kräuselung wesentlich zu strecken. Anderseits wird durch die Belastung von 50 mg/den in praktisch allen Fällen sowohl die sekundäre wie auch die primäre Kräuselung vollständig gestreckt, wobei jedoch die Faser selbst nicht gedehnt wird.



   Der prozentuale Flächenanteil des Hohlraums der Faser in bezug auf deren Gesamtquerschnittsfläche errechnet sich nach folgender Formel:
Querschnittsfläche des Hohlraums   % Hohlraumfläche = x 100 Gesamtquerschnittsfläche der Fa-    ser (inkl.   Hohlraumfläche)   
Anderseits ist der scheinbare Titer jeder einzelnen Faser ein Mass für die Abmessungen der Hohlfaser und wird nach der nachstehenden Formel errechnet: 

   scheinbarer Titer in den   =    Titer der Einzelfaser in den der Einzelfaser Länge des   Piüfmusters -       Hohlraumfläche/100)   
In der erfindungsgemässen Faser beträgt die Kräuseldehnung der primären Kräuselung vorzugsweise   18-28 %    und deren Kräuselerholung vorzugsweise   70-9O %    und die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung vorzugsweise 30 bis   40%    und deren Kräuselerholung vorzugsweise   7090 %.   



   Die Stapellänge der erfindungsgemässen Fasern für die Verwendung als Füllmaterial beträgt im bis zur Aufhebung der primären und sekundären Kräuselung gestreckten Zustand, jedoch ohne Dehnung der Faser selbst, was durch eine Belastung von 50 mg/den erreicht werden kann, vorzugsweise   30-160mm.     



   Die verschiedenen hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemässen Fasern entstehen durch synergistische Wirkung der Vereinigung der verschiedenen, vorstehend beschriebenen Eigenschaften. Als Füllmaterial geeignete Fasern, deren Bauschigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen komprimierende Verformung hoch und während langer Gebrauchsdauer beständig sind und die zudem einen angenehmen Griff aufweisen und sich gut verarbeiten lassen, können nicht erhalten werden, wenn nur eine der vorstehend beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt ist. Wenn beispielsweise die Anzahl Kräusel pro 25 mm 10 übersteigt, wird keine genügende Bauschigkeit erreicht und wenn diese Anzahl kleiner ist als 7, leidet nicht nur die Beständigkeit der Fasern gegen komprimierende Verformung, sondern auch deren Widerstandsfähigkeit gegen die Beibehaltung dieser Eigenschaften bei längerer Gebrauchsdauer wird ungenügend.

  Wenn anderseits die Eigenschaften der sekundären Kräuselung ausserhalb des definierten Bereichs liegen, leiden die Bauschigkeit und/oder die Widerstandsfähigkeit gegen komprimierende Verformung sowie die Beibehaltung dieser Eigenschaften bei längerer Gebrauchsdauer. Wenn anderseits die prozentuale Querschnittsfläche des Hohlraums der Faser weniger als
10% beträgt, wird die Bauschigkeit ungenügend, während bei Überschreitung einer Querschnittsfläche des Hohlraums von 30% der Hohlraum der Kräuselung während der Kräuselungsbehandlung zusammenfällt, wodurch die Herstellung von als Füllmaterial geeigneten Fasern verunmöglicht wird. Wenn der scheinbare Titer der Einzelfasern weniger als 5 den beträgt, zeigen die Fasern ungenügende Steifheit und bei Überschreitung von 9 den leidet nicht nur die Bauschigkeit, sondern auch der Griff der Fasern.



   Polyesterfasern mit den vorstehend beschriebenen, verschiedenen Eigenschaften sind in hohem Ausmass kräuselbar und der nach der nachstehenden Formel errechnete Kräuselindex solcher Fasern übersteigt üblicherweise 50%:    %Kräuselindex = L1-L2 X 100   
L1 worin L1 die Länge der Einzelfaser nach Belastung mit 0,13 g/den während 30 s und L2 die Länge der Einzelfaser nach Aufhebung der Belastung während 1 min bedeuten.



   Die Querschnittsform der erfindungsgemässen Polyesterfasern ist vorzugsweise, wie in Fig. 2-A und 2-B dargestellt, eine runde Umfangslinie mit rundem oder polygonalem Hohlraum.



   Die erfindungsgemässe Faser besteht aus einem Polyester mit mindestens 85   Mol%    Äthylenterephthalateinheiten und kann somit auch aus einem Copolymer bestehen. Die hier verwendete Bezeichnung  Polyester  umfasst Homowie auch Copolymere von Äthylenterephthalat, die bis zu 15 Mol% anderer esterbildender Verbindungen enthalten können. Derartige andere, esterbildende Verbindungen sind beispielsweise Diäthylenglykol; andere Polymethylenglykole mit 1-10 C-Atomen; Hexahydro-p-xylylenglykol; aromatische Dicarbonsäuren, wie Isophthal-, Dibenzoe- und Hexahydroterephthalsäure; aliphatische Säuren, wie Adipinsäure; Hydroxysäuren, wie Hydroxyessigsäure und dergleichen.



   Die erfindungsgemässen Fasern können auch Stabilisatoren, Mattierungsmittel und andere Zusätze enthalten.



   Bei direkter Verwendung oder nach Ausführung einer bekannten Vorbehandlung, wie beispielsweise Kardierung, zeigen die erfindungsgemässen Fasern zur Verwendung als Füllmaterial hervorragende Bauschigkeit, Beständigkeit gegen komprimierende Verformung und gegen die Abnahme dieser Eigenschaften während langer Gebrauchsdauer, wie auch angenehmen Griff und leichte Verarbeitbarkeit.



   Die hier verwendete Bezeichnung  Füllmaterial  bezieht sich auf eine oder mehrere Schichten praktisch in gleicher Richtung parallel zueinander angeordneter Stapelfasern. Im vorliegenden Fall wurden die Eigenschaften von Fasern für diesen Verwendungszweck anhand deren Bauschigkeit im unbelasteten Zustand und unter komprimierender Belastung, Erholung der Bauschigkeit und Reissfestigkeit eines Kardenbands festgelegt, die nach den nachstehend angeführten Methoden ermittelt wurden.



  Bauschigkeit im unbelasteten Zustand:
20 g der zu prüfenden Stapelfasern werden in einen zylindrischen Behälter von 10,4 cm Durchmesser eingefüllt und mit einer der lichten Weite des Behälters entsprechenden Scheibe bedeckt, welche mit einem Gewicht von 0,5 g/cm2 belastet wird. Nach 2 h wird das Volumen/g des Musters aus dessen Höhe im zylindrischen Behälter errechnet. Der erhaltene Wert wird für die Bauschigkeit der Faser in unbelastetem Zustand eingesetzt und beträgt bei den erfindungsgemässen Fasern beispielsweise mindestens 110 cm3/g, wogegen er bei konventionellen Produkten höchstens in der Grössenordnung von 100 cm3/g liegt.



  Bauschigkeit im komprimierend belasteten Zustand:
In der vorstehend beschriebenen Prüfung wird die Scheibe auf dem Prüfmuster im zylindrischen Behälter anstelle von 9,5 g/cm2 mit einem Gewicht von 9,5 g/cm2 belastet und das Volumen/g des Musters aus dessen Höhe im zylindrischen Behälter nach 17 h unter Belastung gemessen. Der erhaltene Wert wird für die Bauschigkeit unter komprimierender Belastung eingesetzt und ist nicht nur ein Mass für die Widerstandskraft gegen komprimierende Verformung der Fasern, sondern wird auch ein Mass für die Beständigkeit der Fasern gegen Abnahme der Bauschigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen komprimierende Verformung während langer Gebrauchsdauer, da die Resultate einer praktischen Gebrauchsprüfung zeigen, dass die genannte Abnahme dann gering ist, wenn der errechnete Wert hoch ist.

  Die erfindungsgemässen Fasern ergeben beispielsweise einen Wert der Bauschigkeit unter komprimierender Belastung von mindestens 30 g/cm3 und somit ist auch deren Beständigkeit gegen die Abnahme der Widerstandsfähigkeit gegen komprimierende Verformung bei langer Gebrauchsdauer gross. Bei konventionellen Produkten liegt der entsprechende Wert höchstens bei einer Grössenordnung von 25 g/cm3.



  Erholung der Bauschigkeit:
Nach Ermittlung des Wertes für die Bauschigkeit unter komprimierender Belastung wird das Gewicht auf der Scheibe über den Fasern im zylindrischen Behälter unmittelbar durch ein solches von 0,5 g/cm2 ersetzt und nach 5 h die Höhe des Musters im zylindrischen Behälter gemessen und daraus das Volumen/g errechnet und der erhaltene Wert durch denjenigen dividiert, der bei der vorstehend beschriebenen Ermittlung der Bauschigkeit im unbelasteten Zustand erhalten wurde. Der schlussendlich erhaltene Wert, ausgedrückt in %, bezeichnet die prozentuale Bauscherholung und liegt bei erfindungsgemässen Fasern beispielsweise oberhalb 75 %.

 

  Reissfestigkeit eines Kardenbands:
Ein Kardenband aus zu prüfenden Stapelfasern einer linearen Dichte von ungefähr 2 g/20 cm Länge wird einer Reissfestigkeitsprüfung mit einer Einspannlänge von 20 cm und einer Zuggeschwindigkeit von 20 cm/min unterzogen.



  Dies ergibt die Reissfestigkeit des Kardenbands aufgrund des Schlupfs zwischen den einzelnen Stapelfasern und der erhaltene Wert wird durch das Gewicht des Prüfmusters dividiert, wobei die Reissfestigkeit des Kardenbands erhalten wird.



  Wenn dieser Wert zu hoch liegt, sind die Fasern schlecht kardierbar, während bei zu niedrigen Werten der Nachteil auftritt, dass die Fasern sich während des Kardierens oder im Gebrauch trennen oder zerreissen. Von beiden Gesichtspunkten aus betrachtet, d. h. im Hinblick auf leichte Kardierbarkeit und Eignung der Fasern als Füllmaterial, das bei langer   Gebrauchsdauer beständig sein muss, wird eine Reissfestigkeit des Kardenbands im Bereich von 150-250 g/g bevorzugt.



  Die Werte der aus erfindungsgemässen Fasern hergestellten Kardenbänder liegen alle innerhalb dieses Bereichs.



   Im weiteren zeigen die erfindungsgemässen Fasern neben einem angenehmen Griff eine befriedigende Steifheit, und praktische Gebrauchsprüfungen von unter Verwendung solcher Fasern hergestellter Steppdecken und mit gestepptem Futter versehener Kleidungsstücke ergaben befriedigende Resultate.



   Die erfindungsgemässen Fasern werden hergestellt, indem ein Kabel aus unverstreckten hohlen Filamenten aus einem Polyester mit mindestens 85 Mol% Äthylenterephtalateinheiten verstreckt, danach auf   70-140     C erhitzt und unmittelbar anschliessend mit der Massgabe einer Stauchkräuselvorrichtung zugeführt wird, dass der scheinbare Titer D in den pro cm der Breite des Filamentkabels den nachstehenden beiden Bedingungen entspricht:

  :    3,0 x 104 ' D ' 10 x 104 und   
0,5 x   10 W2 D 6,3    x   104 W2    worin W den numerischen Wert in cm eines Zwischenraums zwischen Rakelklingen der Stauchkräuselvorrichtung bedeutet, und indem das stauchgekräuselte Filamentkabel in einem Zustand mindestens   100toiger    Entspannung in Längsrichtung und komprimiert auf eine Dichte von 200-400 kg/m3 einer Hitzebehandlung unterzogen und danach auf Stapellänge zerschnitten wird.



   Das beschriebene Verfahren wird im nachstehenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert.



   In Fig. 3 wird ein unverstrecktes Filamentkabel 1 aus hohlen Polyesterfilamenten zwischen je einem Satz Zuführrollen 2 und Verstreckungsrollen 3 unter Erhitzung mittels Dampf, der aus der zwischen den beiden Rollensätzen 2 und 3 angeordneten Düse 4 austritt, heissverstreckt. Das verstreckte Kabel 5 verläuft über die Umlenkrolle 6 zu der schlitzförmigen Heizvorrichtung 8, die unmittelbar vor einer Stauchkräuselvorrichtung 7 angebracht ist. Nach Aufheizung mittels der Heizvorrichtung 8 wird das Kabel 5 mittels eines Quetschrollenpaars 9, 9' in die Stauchkammer 10 eingeführt.



  Am Ausgangsende der Stauchkammer 10 ist eine mit einem Gewicht 11 belastete Klappe 12 angebracht, die auf das in der Stauchkammer befindliche Kabel 5 einen Rückstaudruck ausübt, wodurch dieses gekräuselt wird. Das aus der Stauchkammer 10 austretende, gekräuselte Filamentkabel 13 wird mittels Einfüllrohr 14 in entspanntem Zustand in die Hitzebehandlungsvorrichtung 15 eingefüllt, wie dies nachstehend ausführlicher beschrieben wird. In den Seitenwänden der Hitzebehandlungsvorrichtung 15 sind Bohrungen 16 geringen Durchmessers zur Einführung eines heissen Gases angebracht und die Hitzebehandlung des Filamentkabels 13 erfolgt durch Einführung von heissem Gas durch diese Bohrungen 16. Anschliessend wird das Filamentkabel 13 aus der Hitzebehandlungsvorrichtung abgezogen und einer (nicht gezeigten) Schneidvorrichtung zugeführt und auf Stapellänge zerschnitten.



   In der modifizierten Ausführungsform einer zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens geeigneten Vorrichtung gemäss Fig. 4 wird das Filamentkabel 5 aus hohlen Filamenten nach der Verstreckung durch das erhitzte Flüssigkeitsbad 17 geleitet und dadurch erhitzt und anschliessend mittels des Quetschrollenpaars 9, 9' in die Stauchkammer 10 eingeführt.



  Das aus der Stauchkammer 10 austretende, gekräuselte Filamentkabel 13 wird mittels einer Führungsplatte 24 um   90O    gedreht und danach mittels Einfüllrohr 14 in entspanntem Zustand in eine J-Box 18 eingefüllt. Am Ausgangsende der J-Box 18 befindet sich eine über einen pneumatischen Zylinder 19 gesteuerte Klappe 20, welche die Regulierung der Komprimierungsdichte des gekräuselten Filamentkabels 13 im Inneren der J-Box 18 ermöglicht. Das in die J-Box 18 eingefüllte, gekräuselte Filamentkabel 13 wird von dieser aus im Verpackungszustand auf ein endloses Netz-Trägerband 21 abgelegt und auf diesem für die Hitzebehandlung in eine   Heissluft-Zirkulationsvorfichtung    22 eingeführt.

  Nach Beendigung der Hitzebehandlung wird das gekräuselte Filamentkabel 13 aus dem Austrittsende der Hitzebehandlungsvorrichtung 22 abgezogen und einer (nicht gezeigten) Schneidvorrichtung zugeführt und auf Stapellänge zerschnitten.



   Die Heissverstreckung des unverstreckten Filamentkabels im beschriebenen Verfahren kann über einen erhitzten Verstreckungsstift erfolgen oder das Filamentkabel kann mittels eines Dampfstrahls aufgeheizt oder hierfür durch ein heisses Flüssigkeitsbad geleitet werden. Besonders bevorzugt wird die Ausführungsform unter Einsatz eines Strahls heissen Dampfs, wobei ein Kabel von relativ hohem Titer gleichmässig erhitzt und dadurch auch gleichmässig verstreckt werden kann. Da ausserdem im Dampfstrahl eine momentane und nicht eine   langwierige    Aufheizung des Kabels erfolgt, ergibt sich der Vorteil, dass der Kristallisationsgrad des verstreckten Filamentkabels niedrig und dadurch das Kabel in der Stauchkräuselvorrichtung leichter kräuselbar wird.

  Bei dieser Ausführungsform wird vorzugsweise in einem Verstreckungsverhältnis von   3,04,0,    insbesondere 3,5-5,5, verstreckt und die Temperatur des Dampfstrahls beträgt vorzugsweise 100 bis   120" C.   



   Unmittelbar vor der Einführung des verstreckten Filamentkabels 5 in die Stauchkräuselvorrichtung 7 muss das Kabel auf   70-140"    C erhitzt werden. Falls auf eine zu niedrige Temperatur vorgeheizt wird, nimmt die Anzahl Kräusel und die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung ab, wodurch die Bauschigkeit und Bauscherholung der erhaltenen Fasern leiden. Ausserdem nimmt auch die Reissfestigkeit eines Kardenbands aus solchen Fasern ab, was eine schlechtere Verarbeitbarkeit dieser Fasern bedeutet. Anderseits werden Anzahl Kräusel und Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung bei zu hoher   VorerhitzungstemXperatur    zu hoch, wodurch die Reissfestigkeit eines Kardenbands aus solchen Fasern ansteigt, was bedeutet, dass die Fasern schlecht kardierbar sind und deren Verarbeitung zu Füllmaterial schwierig wird.

  Zusätzlich tritt der Nachteil auf, dass die Anfälligkeit der Einzelfilamente zum Zerreissen während der Kräuselungsbehandlung ansteigt. Für das Nass-Vorerhitzen, beispielsweise mittels Heisswasser oder Dampf, werden Vorerhitzungstemperaturen im Bereich von 70-100 und für das Trockenvorerhitzen, beispielsweise mittels Heissluft oder einer schlitzförmigen Heizvorrichtung, werden Vorerhitzungstemperaturen im Bereich von   100-140     C bevorzugt. Bei Verwendung von heissen Flüssigkeiten für die Vorerhitzung können diesen Avivagemittel zugesetzt werden.



   Ein primäres Merkmal von besonderer Wichtigkeit im beschriebenen Verfahren besteht in der Einführung des Filamentkabels in die Stauchkräuselvorrichtung und in der Kräuselung des Kabels unter Bedingungen, dass der Zwischenraum W in cm der Rakelklingen 23 und 23' der Stauchkräu   selvorrichtung    7 gemäss Fig. 5 und der scheinbare Titer D in den/cm Breite des verstreckten, in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten Filamentkabels den Verhältnissen 0,5 x 104 W2   =    D   =    6,3 x 104 W2, vorzugsweise 3,1 x 104 W2   =    D   =   4,5 x 104 W2 und 3,7 x 104   =    D   (=    10 x 104, vorzugsweise 4,5 x 104   =    D   =    7 x 104 entspricht.

 

   Die hier verwendete Ausdrucksweise  scheinbarer Titer in den/cm Breite des in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten, verstreckten Filamentkabels  entspricht einem Wert, der durch Errechnung des scheinbaren Gesamttiters des  verstreckten Filamentkabels aus dessen Gesamttiter in den und Division des so erhaltenen scheinbaren Gesamttiters in den durch die Breite des in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten Filamentkabels in cm, erhalten wird.
EMI4.1     


<tb> Scheinbarer <SEP> Gesamttiter <SEP> Gesamttiter <SEP> des <SEP> Filamentkabels <SEP> in <SEP> den
<tb>  <SEP> =
<tb> des <SEP> Filamentkabels <SEP> in <SEP> den <SEP> % <SEP> Hohlraum <SEP> der <SEP> im <SEP> Kable <SEP> enthal  <SEP>    #tenen <SEP> Filamente#   
<tb>  <SEP> 100
<tb> 
Der scheinbare Titer in den/cm Breite des Filamentkabels, der aus der vorstehenden Berechnung resultiert,

   wird im nachstehenden als    D     (den/cm) bezeichnet. Die Breite des in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten Filamentkabels beträgt üblicherweise 15-150 cm, jedoch kann das beschriebene Verfahren auch mit   Kabelbreiten    unter oder über diesem Bereich ausgeführt werden.



   Wenn das Verhältnis 0,5 x 104 W2   ¯    D   ¯    6,3 x 104 W2 des Abstands W in cm zwischen den Rakelklingen der Stauchkräuselvorrichtung und dem scheinbaren Titer D in den/cm Breite des verstreckten, in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten Filamentkabels nicht eingehalten wird, kann die erfindungsgemässe sekundäre Kräuselung mit 1,5-2 Kräuseln/25 mm und Kräuseldehnung oberhalb 30% nicht erreicht werden und somit werden nur Fasern mit minderwertiger Bauschigkeit und Beständigkeit gegen die Abnahme der Bauschigkeit bei langer Gebrauchsdauer und mit unbefriedigendem Griff und schlechter Verarbeitbarkeit erhalten. Höchst wünschenswerte Resultate werden speziell dann erhalten, wenn die Kräuselung unter einer Bedingung erzeugt wird, welche dem Verhältnis 3,1 x 104 W2   C    D   ¯    4,5 x 104 W2 entspricht.

  Wenn im weiteren der scheinbare Titer D in den/cm Breite des verstreckten, in die Stauch   kräuselvorrichtung    eingeführten Filamentkabels weniger als 3,7 x 104 beträgt, beginnt die Stauchkräuselvorrichtung ungleichmässig zu wirken und es ist nicht möglich, eine stabile Arbeitsweise zu erzielen. Anderseits verstopft das Kabel bei Überschreiten eines Werts von 10 x 104 die Stauchkammer, so dass deren weiterer Betrieb verunmöglicht wird. Am stabilsten arbeitet die Stauchkräuselvorrichtung, wenn der Wert D in den/cm im Bereich von 4,5 x 104   C    D   ¯    7 x 104 liegt.



   Zur Erzielung der erwünschten Anzahl Kräusel der primären und sekundären   Kräuse1ung,    soll der Staudruck in der Stauchkammer 10 der Stauchkräuselvorrichtung 7 vorzugsweise im Bereich von 2,0-4,3 kg/cm2 liegen. Die hier verwendete Bezeichnung  Staudruck in der Stauchkammer  bezieht sich auf den Druck, der mittels einer Druckmessvorrichtung gemessen wird, die auf der Längsachse im Inneren der Stauchkammer, in einem Abstand von 70 mm von der Quetschspalte des Quetschrollenpaars angebracht ist.



   Das zweite wesentliche Merkmal des beschriebenen Verfahrens liegt in der Sicherstellung, dass die Hitzebehandlung des wie vorstehend beschrieben gekräuselten Filamentkabels unter Bedingungen erfolgt, bei welchen das Kabel in Längsrichtung um mindestens   100%    entspannt ist und die komprimierte Packungsdichte des Garns 200-400 kg/m3 beträgt.



  Der hier verwendete Ausdruck  prozentuale Entspannung des Filamentkabels in Längsrichtung  bezieht sich auf einen numerischen Wert, der wie folgt erhalten wird:
Auf dem Filamentkabel werden im Abstand voneinander zwei Markierungen angebracht und der Abstand zwischen diesen beiden Markierungen auf dem Garn vor der Hitzebehandlung mit A bezeichnet. Danach wird dieser Abstand gemessen, wenn das Filamentkabel sich in einem Zustand befindet, in welchem die primäre Kräuselung im wesentlichen unverändert, die sekundäre Kräuselung dagegen praktisch ausgestreckt ist, was durch Anwendung einer Belastung von 2,10 mg/den erreicht werden kann. Dieser Abstand wird mit B bezeichnet.

  Die prozentuale Entspannung des in der Vorrichtung befindlichen Filamentkabels kann dann folgendermassen errechnet werden: (B-A)    % Entspannung = (   ) x x 100   
A
Wenn die prozentuale Entspannung des Filamentkabels in Längsrichtung im beschriebenen Verfahren weniger als   100 %    beträgt, nimmt die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung ab und es wird geringere Bauschigkeit und Beständigkeit gegen die Abnahme der Bauschigkeit bei langer Gebrauchsdauer und ein schlechter Griff erzielt. Die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung nimmt auch ab, wenn die Packungsdichte des Filamentkabels während der Hitzebehandlung weniger als 200 kg/m3 beträgt. Anderseits ist es schwierig, die genannte Packungsdichte auf einen Wert oberhalb 400 kg/m3 zu erhöhen.

  Die Hitzebehandlung, welche trocken oder nass ausgeführt werden kann, erfolgt vorzugsweise bei   100-180     C. Für die Hitzebehandlung kann das Filamentkabel entweder direkt in eine Hitzebehandlungsvorrichtung, wie in Fig. 3 dargestellt, eingepackt oder zuerst in einer komprimierenden Verpackungsvorrichtung, beispielsweise der in Fig. 4 dargestellten J-Box, verpackt und komprimiert und danach im komprimierten Zustand in eine Hitzebehandlungsvorrichtung überführt werden.



   Das wie vorstehend beschrieben hitzebehandelte, gekräuselte Filamentkabel wird danach mittels einer konventionellen Schneidvorrichtung auf Stapellänge, vorzugsweise von 3-16 cm, geschnitten. Die so erhaltenen, erfindungsgemässen Stapelfasern können danach zur Ausrichtung in gleicher Richtung parallel zueinander, auf bekannte Art kardiert werden. Eine einfache Lage eines solcherart erhaltenen Flächengebildes, oder mehrere derartige, übereinandergelegte Lagen, können danach als Füllmaterial verwendet werden.



  Bei Übereinanderschichten mehrerer solcher Lagen erfolgt dies vorzugsweise so, dass die einzelnen Fasern in den über   einanderliegenden    Lagen rechtwinklig zueinander verlaufen.



   Solcherart hergestelltes Füllmaterial ist höchst nützlich zur Herstellung von Steppdecken, Winterbekleidung, Kissen, Schlafsäcken, Sitzpolstern und dergleichen.



   Beispiele 1-7 und Vergleichsversuche 1-4
Polyäthylenterephthalat mit Viskositätszahl 0,62, bestimmt in o-Chlorphenol bei   35     C, wurde bei   280     C schmelzgesponnen und die erhaltenen Filamente mit 450 m/min zu einem unverstreckten Garn mit einem Titer der Einzelfilamente von 19 den aufgewickelt. Der Querschnitt der Einzelfilamente in diesem unverstreckten Garn war rund und hohl, wie in Fig. 2-A dargestellt mit einer Querschnittsfläche des Hohlraums von 20%. Dieses unverstreckte Multifilament wurde zu einem Filamentkabel mit einem Gesamttiter von 400 000 den zusammengefasst und in einer   Vorrich-    tung gemäss Fig. 3 im Verhältnis 4,5 verstreckt, wobei die Temperatur des Dampfstrahls   110     C betrug. 

  Der Titer der Einzelfilamente des verstreckten Filamentkabels betrug 4,2 den und die Querschnittsfläche des Hohlraums   20 %.   



   Das erhaltene, verstreckte Filamentkabel wurde danach unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss Fig. 3 einer Kräuselungs- und Hitzebehandlung unter Bedingungen der Vorerhitzungstemperatur, prozentualen Entspannung und Packungsdichte des Kabels während der Hitzebehandlung gemäss nachstehender Tabelle 1 unterzogen.  



   Das erhaltene, gekräuselte und hitzebehandelte Filamentkabel wurde danach auf eine Stapellänge von 5,3 cm geschnitten. Im weiteren betrug die Breite des in die Stauch   kräuselvorrichtung    eingeführten Filamentkabels 1,8 cm, der scheinbare Titer D betrug ungefähr 61 700 den/cm und der Zwischenraum W zwischen den Rakelklingen der Stauchkammer betrug 1,3 cm. Die Hitzebehandlung wurde während 30 min mittels Heissluft von   120     C durchgeführt.



   Die erhaltenen Stapelfasern zeigten einen Titer von 5,2 den und die Querschnittsfläche ihres Hohlraums betrug   20%,    was somit einem scheinbaren Titer von den Einzelfasern von 6,5 den entsprach.



   Es wurden Bestimmungen der Bauschigkeit in unbelastetem und in kompressiv belastetem Zustand, Bauscherholung und Reissfestigkeit eines Kardenbands der erhaltenen Stapelfasern ausgeführt, wie vorstehend beschrieben. Zusätzlich wurden die Beständigkeit gegen die Abnahme der Bauschigkeit bei Gebrauch wie auch der Griff und die Verarbeitbarkeit der Fasern beurteilt.



   Die erhaltenen Resultate sind in der nachstehenden Tabelle 2 vergleichsweise mit auf gleiche Art ermittelten Mess- und Beurteilungsresultaten von handelsüblichen, als
Füllmaterial verkauften Polyesterfasern, angeführt.



   Tabelle 1 Versuch Vorerhitzungs- Entspannung des Kabels Packungsdichte temperatur   C    in Längsrichtung % des Kabels   kg/m3    Beispiel 1 85 300 300 Beispiel 2 85 300 300 Vergleich 1 65 300 300 Beispiel 3 75 300 300 Beispiel 4 135 300 300 Vergleich 2 145 300 300 Vergleich 3 85 90 300 Beispiel 5 85 120 300 Vergleich 4 85 300 180 Beispiel 6 85 300 220 Beispiel 7 85 300 380
Tabelle 2 Versuch primäre Kräuselung sekundäre Kräuselung Kräuseldehnung Kräuselerholung Bauschigkeit
Kräusel/25 mm Kräusel/25 mm der sekundären der sekundären unbelastet
Kräuselung % Kräuselung %   cm8/g    Beispiel 1 7,1 1,65 33,3 75,8 120 Beispiel 2 9,8 1,65 33,5 75,8 115 Vergleich 1 9,1 1,45 28,5 76,0 105   Beispiel3    9,4 1,65 33,5 75,9 118 Beispiel 4 9,0 1,90 35,4 79,0 121 Vergleich 2 9,1 2,05 37,4 82,4 118 Vergleich 3 9,0 1,65 

   29,0 76,0 108 Beispiel 5 9,0 1,65 30,5 76,0 113 Vergleich 4 9,0 1,65 29,5 76,0 108 Beispiel 6 9,0 1,65 31,0 76,0 114 Beispiel 7 9,0 1,65 35,2 76,0 121 handelsübliche Fasern A (rund und hohl, mechanisch gekräuselt) 95 handelsübliche Fasern B (Heterofaser) 114     Tabelle 2 (Fortsetzung) Versuch Bauschigkeit Bauscherholung Reissfestigkeit Beständigkeit gegen Griff Verarbeitbarkeit allgemeine belastet cm /g % Kardenband Abnahme der Bauschig- Beurteilung g/g keit bei Gebrauch
Beispiel 1 31 88 170 gut hervorragend gut gut
Beispiel 2 37 92 180 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend Vergleich 1 27 87 140 schlecht schlecht ziemlich schlecht schlecht
Beispiel 3 36 90 180 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend
Beispiel 4 40 94 230 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend Vergleich 2 44 95 320 hervorragend schlecht schlecht schlecht Vergleich 3 

   29 90 170 schlecht ziemlich gut gut schlecht
Beispiel 5 32 92 170 gut gut gut gut Vergleich 4 28 89 170 schlecht ziemlich gut schlecht schlecht
Beispiel 6 31 90 170 gut gut gut gut
Beispiel 7 38 93 190 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend handelsübliche Faser A 24 84 200 schlecht ziemlich ziemlich schlecht schlecht schlecht handelsübliche Faser B 22 83 90 schlecht ziemlich schlecht schlecht schlecht     
Beispiele 8-15 und Vergleichsversuche 5-8
Polyäthylenterephthalat mit Viskositätszahl 0,58, bestimmt in o-Chlorphenol bei   35     C, wurde schmelzgesponnen und die erhaltenen Filamente mit 600 m/min zu einem unverstreckten Multifilament mit einem Titer der Einzelfilamente von 18 den aufgewickelt.

  Die erhaltenen unverstreckten Filamente waren von rundem Querschnitt und zeigten einen dreieckigen Hohlraum, wie in Fig. 2-B dargestellt, dessen Querschnittsfläche   20 %    betrug. Dieses unverstreckte Multifilament wurde zu Filamentkabeln verschiedener Gesamttiter gemäss der nachstehenden Tabelle 3 zusammengefasst und diese unter gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1 beschrieben, im Verhältnis 3,6 verstreckt.

  Der Titer der verstreckten Einzelfilamente betrug 5,0 den und deren Querschnittsfläche des Hohlraums   20 %.    Die verstreckten Kabel wurden danach in einer Vorrichtung gemäss Fig. 4 auf   90"    C erhitzt, mit einem Staudruck von 3,2 kg/cm2 in der Stauchkammer gekräuselt und das gekräuselte Kabel danach in der J-Box in Längsrichtung um   300%    entspannt und auf eine Packungsdichte von 300 kg/m3 verdichtet. Danach wurde das jeweilige Kabel in diesem Zustand in eine Hitzebehandlungsvorrichtung überführt und in dieser während 20 min bei   125     C hitzebehandelt. Danach wurde das gekräuselte, hitzebehandelte Kabel auf 5,3 cm Stapellänge geschnitten.

  Die Querschnittsfläche des Hohlraums der erhaltenen Stapelfasern betrug   20%    und deren Titer 6 den, was   somit    einem scheinbaren Titer der Einzelfaser von 7,5 den entsprach. Im weiteren betrug die Breite des in die Stauchkräu   selvorrichtung    eingeführten Filamentkabels 5 cm und der Abstand W zwischen den Rakelklingen der Stauchkammer wurde variiert, wie in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben.



   Von den erhaltenen Stapelfasern wurden die Kräuseleigenschaften, Bauschigkeit im unbelasteten und komprimierend belasteten Zustand, Bauscherholung und Reissfestigkeit eines Kardenbandes aus den Fasern ermittelt.



   Die erhaltenen Messresultate sowie die geschätzten Werte in bezug auf Beständigkeit gegen Abnahme der Bauschigkeit, Griff und Verarbeitbarkeit, sind in der nachstehenden Tabelle 4 angeführt.



   Tabelle 3 Versuch Scheinbarer Gesamttiter Abstand W zwischen Scheinbarer Gesamttiter tolerierbarer Bereich D des verstreckten Rakelklingen cm des verstreckten   denlcm   
Filamentkabels cm Filamentkabels D den   denlcm    Vergleich 5   175000    1,2   35000    37 000 - 90 720 Beispiel 8 190 000 1,2   38000    37 000 - 90 720 Beispiel 9   215000    1,2   43000    37 000 - 90 720 Beispiel 10   225000    1,2   45000    37 000 - 90 720 Beispiel 11   315000    1,2   63000    37 000 - 90 720 Beispiel 12 330 000 1,2   66000    37 000 - 90 720 Beispiel 13 445 000 1,2 89 000 37 000 - 90 720 Vergleich 6 460 000 1,2   92000    

   37 000 - 90 720 Beispiel 14 475 000 1,6 95 000 37 000 - 100 000 Vergleich 7 510 000 1,6   102000    37 000 - 100 000 Beispiel 15 250 000 0,9 50 000   37000      -51030    Vergleich 8 260 000 0,9   52000      37000-51030   
Tabelle 4 Versuch primäre Kräuselung sekundäre Kräuselung Kräuseldehnung Kräuselerholung Bauschigkeit    Kräusel/25    mm   Kräusel/25    mm der sekundären der sekundären unbelastet cm3/g
Kräuselung % Kräuselung % Vergleich 5  Beispiel 8 9,3 1,52 30,5 75,8 110 Beispiel 9 9,4 1,65 32,5 75,2 114 Beispiel 10 9,2 1,70 33,5 76,0 118 Beispiel 11 9,2 1,68 33,2 75,8 116 Beispiel 12 9,0 1,65 32,8 76,2 115 Beispiel 13 9,1 1,62 32,2 75,9 114 Vergleich 6 8,9 1,48 29,8 75,5 107 Beispiel 14 9,0 1,67 30,5 75,7 111  <RTI   

    ID=7.30> Vergleich? - -    Beispiel 15 8,8 1,51 32,6 76,0 112 Vergleich 8 8,6 1,46 28,8 75,7 105     Tabelle 4 (Fortsetzung) Versuch Bauschigkeit Bauscherholung Reissfestigkeit Beständigkeit gegen Griff Verarbeitbarkeit allgemeine belastet cm /g % Kardenband g/g Abnahme der Bauschig- Beurteilung keit bei Gebrauch Vergleich 5 - - - - - - 
Beispiel 8 30 90 170 gut gut gut gut
Beispiel 9 34 92 170 hervorragend gut gut gut
Beispiel 10 37 92 190 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend
Beispiel 11 36 91 190 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend
Beispiel 12 34 91 180 hervorragend gut hervorragend gut
Beispiel 13 31 90 180 gut gut hervorragend gut Vergleich 6 28 90 140 schlecht ziemlich ziemlich schlecht schlecht schlecht
Beispiel 14 34 94 180 hervorragend gut hervorragend gut Vergleich 7 - - - - - - 
Beispiel 15 31 91 170 gut gut gut 

   gut Vergleich 8 26 87 140 schlecht ziemlich ziemlich schlecht schlecht schlecht     
Beim Vergleichsversuch 5 vibrierte die Stauchkräuselvorrichtung und konnte nicht betrieben werden. Anderseits wurde der Betrieb im Vergleichsversuch 7 verunmöglicht, da das   Filamentkab el    die Stauchkräuselkammer verstopfte.



   Beispiele 16-18 und Vergleichsversuche 9-11
Polyäthylenterephthalat mit Viskositätszahl 0,58, bestimmt in o-Chlorphenol bei   35     C, wurde bei verschiedenen Spinntemperaturen und Abkühlungsbedingungen schmelzgesponnen und die erhaltenen Filamente wurden mit 500 m/min zu verschiedenen, unverstreckten Multifilamenten aus Einzelfilamenten unterschiedlicher prozentualer Quer   schnittsfläche    und unterschiedlichen Titers aufgewickelt.



  Jedes dieser Garne wurde zu einem Filamentkabel zusammengefasst und im Verhältnis 4,2 verstreckt. Danach wurden die einzelnen Filamentkabel auf 90  C erhitzt und unmittelbar anschliessend in einer Stauchkräuselvorrichtung unter einem Staudruck von 2,6 kg/cm2 in der Stauchkräuselkammer gekräuselt. Die Breite des in die Stauchkräuselvorrichtung eingeführten Filamentkabels betrug 8,0 cm und D wurde auf einen konstanten Wert von ungefähr 45 000 den/cm eingestellt. Zur Bestimmung des scheinbaren Titers wurde die prozentuale Querschnittsfläche des Hohlraums der Einzelfilamente ermittelt und es zeigte sich praktisch kein Unterschied zu derjenigen der unverstreckten Filamente. Der Abstand W zwischen den Rakelklingen betrug 1,0 cm.

  Nach Kräuselung wie vorstehend beschrieben wurde das Filamentkabel unter Entspannung um 250% und in einer Packungsdichte von 300 kg/m3 während 120 min bei   1250    C hitzebehandelt und danach auf 5,3 cm Stapellänge geschnitten.



  Die Querschnittsform des Hohlraums der erhaltenen Fasern entsprach derjenigen in Fig. 2-B und die Fasern zeigten eine primäre Kräuselung mit 8,5 Kräuseln/25 mm und eine sekundäre Kräuselung mit 1,7 Kräuseln/25 mm, deren Kräuseldehnung 33% und Kräuselerholung   78%    betrugen. Die prozentuale Querschnittsfläche des Hohlraums, der Titer und der scheinbare Titer der verschiedenen erhaltenen Fasern sowie deren Eigenschaften als Füllmaterial sind in der nachstehenden Tabelle 5 angeführt.



     Tabelle 5 Versuch Querschnittsfläche Bauschigkeit Bauschigkeit Titer der Einzel- Scheinbarer Titer Beständigkeit Griff Verarbeibarkeit allgemeine des Hohlraums unbelastet belastet filamente der Einzel- gegen Abnahme Beurteilung  % cm /g cm /g den filamente der Bauschigkeit den bei Gebrauch Vergleich 9 5,0 106 28 5,0 5,3 schlecht schlecht ziemlich schlecht schlecht
Beispiel 16 11,0 110 32 5,0 5,6 gut gut gut gut
Beispiel 17 18,0 116 33 5,0 6,1 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend
Beispiel 18 25,0 123 36 5,0 6,8 hervorragend hervorragend hervorragend hervorragend Vergleich 10 25,0 130 25 3,1 4,1 schlecht schlecht ziemlich schlecht schlecht Vergleich 11 18,0 100 42 8,2 10,0 schlecht schlecht schlecht schlecht     
Beispiel 19
Ein 90:

  :10 Copolymer aus Äthylenterephthalat/-isophthalat mit Viskositätszahl 0,60, bestimmt in o-Chlorphenol bei   35     C, wurde wie in Beispiel 1 beschrieben, zu Stapelfasern, jedoch einer Länge von 5,5 cm, verarbeitet.



   Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in der nachstehenden Tabelle 6 angeführt.



   Tabelle 6 primäre Kräuselung 8,5   KräuseV25    mm sekundäre Kräuselung 1,8 Kräusel/25 mm Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung   33 %    Kräuselerholung der sekundären Kräuselung 76 % Querschnittsfläche des Hohlraums 18,0 % scheinbarer Titer der Einzelfasern 5,8 den Bauschigkeit unbelastet 116   cm3/g    Bauschigkeit   kompnmierend    belastet 31 cm3/g allgemeine Beurteilung gut
Beispiele 20-22
Polyäthylenterephthalat mit Viskositätszahl 0,60, bestimmt in o-Chlorphenol bei   35     C, wurde bei   285     C schmelzgesponnen und die erhaltenen Filamente mit 500 m/min aufgewickelt.

  Das so erhaltene unverstreckte Multifilament, dessen hohle Einzelfilamente mit einer Form des Hohlraums gemäss Fig. 2-B und einer Querschnittsfläche des Hohlraums von 20% einen Titer von 19 den aufwiesen, wurde zu einem Filamentkabel mit einem Gesamttiter von 400 000 den zusammengefasst und danach, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme zu Stapelfasern verarbeitet, dass die Hitzebehandlungstemperatur gemäss nachstehender Tabelle 7 variiert wurde und die Filamente auf eine Stapellänge von 5,5 cm geschnitten wurden.

 

   Die Eigenschaften der erhaltenen Stapelfasern sind in der nachstehenden Tabelle 7 angeführt.



   Tabelle 7
Beispiel
20 21 22 Hitzebehandlungstemperatur   cc    105 140 175 Anzahl Kräusel/25 mm der primären Kräuselung 9,9 9,9 10,0 Anzahl   Kräusel/25    mm der sekundären Kräuselung 1,65 1,67 1,66 Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung % 33,2 33,4 33,5 Kräuselerholung der sekundären Kräuselung % 72 81 90 Bauschigkeit unbelastet   cm3/g    112 116 118 Bauschigkeit komprimierend belastet cm3/g 31 36 38 Bauscherholung % 78 87 91 Reissfestigkeit eines Kardenbands g/g 150 181 190 Beständigkeit gegen Abnahme der Bauschigkeit bei Gebrauch ziemlich hervorragend hervorragend schlecht Griff gut hervorragend ziemlich schlecht Verarbeitbarkeit gut hervorragend hervorragend allgemeine Beurteilung gut hervorragend gut 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Als Füllmaterial geeignete, unveredelte Polyesterstapelfasern, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Polyester mit mindestens 85 Mol% Äthylenterephthalateinheiten bestehen, hohl sind, wobei der eingeschlossene Hohlraum 10 bis 30% der Gesamtquerschnittsfläche der Faser ausmacht, dass der scheinbare Titer jeder Faser 5,0-9,0 den beträgt, dass die Fasern eine primäre Kräuselung mit 7,0-10,0 Kräuseln/ 25 mm und eine sekundäre Kräuselung mit 1,5-2,0 Kräuseln/ 25 mm aufweisen, und dass die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung mindestens 30% und deren Kräuselerholung mindestens 70% betragen.
    II. Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel aus unverstreckten hohlen Filamenten aus einem Polyester mit mindestens 85 Mol% Äthylenterephthalateinheiten verstreckt, danach auf 70-140 C erhitzt und unmittelbar anschliessend mit der Massgabe einer Stauchkräuselvorrichtung zugeführt wird, dass der scheinbare Titer D in den pro cm der Breite des Filamentkabels den nachstehenden beiden Bedingungen entspricht: 3,7 x 104-D D 10 x 104 und 0,5 x 104 W2 - D :
    :6,3 X 104W2 worin W den numerischen Wert in cm eines Zwischenraums zwischen Rakelklingen der Stauchkräuselvorrichtung bedeutet, und dass das stauchgekräuselte Filamentkabel in einem Zustand mindestens 100 %iger Entspannung in Längsrichtung und komprimiert auf eine Dichte von 200-400 kg/m3 einer Hitzebehandlung unterzogen und danach auf Stapellänge zerschnitten wird.
    III. Verwendung von Stapelfasern gemäss Patentanspruch I zur Herstellung von Füllmaterial einer Bauschigkeit von mindestens 110 cm3/g in unbelastetem und mindestens 30 cm3/g in komprimiertem Zustand und einer Bauscherholung von mindestens 75%, bestehend aus mindestens einer Lage, in welcher die Stapelfasern einer Länge in bis zur Aufhebung der Kräuselung gestrecktem Zustand von 40-160 mm praktisch in gleicher Richtung parallel zueinander angeordnet sind.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Stapelfasern gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass deren durchschnittlicher Kräuselindex mindestens 50% beträgt.
    2. Stapelfasern gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass deren Länge in bis zur Aufhebung der primären und sekundären Kräuselung gestrecktem Zustand 30 bis 160 mm beträgt.
    3. Stapelfasern gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Polyester mit einem Gehalt von mindestens 95 Mol% Äthylenterephthalateinheiten bestehen, und dass die Kräuseldehnung der primären Kräuselung 18 bis 28 % und deren Kräuselerholung 7090 % und die Kräuseldehnung der sekundären Kräuselung 30-40% und deren Kräuselerholung 70-90 % betragen.
    4. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzebehandlung des gekräuselten Kabels bei 100-180 C erfolgt.
    5. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das unverstreckte Filamentkabel unter gleichzeitiger Erhitzung mittels eines quer zur Längsachse des Kabels auf dieses auftreffenden Dampfstrahls von 100 bis 1200 C verstreckt wird.
    6. Verfahren gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Filamentkabels vor dessen Einleitung in die Stauchkräuselvorrichtung erfolgt, indem das Kabel durch eine wässrige Flotte von 70-100" C geleitet wird, die ein Avivagemittel enthält.
CH1528171A 1971-10-06 1971-10-20 Als Füllmaterial geeignete, unveredelte Polyesterstapelfasern und Verfahren zu deren Herstellung CH537874A (de)

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