DE3715971C2

DE3715971C2 -

Info

Publication number: DE3715971C2
Application number: DE3715971A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr. 8901 Koenigsbrunn De Bauer
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1987-05-13
Publication date: 1990-03-22
Also published as: DE3715971A1; EP0290926A3; US4845934A; DE3885505D1; EP0290926B1; JPS63303136A; KR880014151A; EP0290926A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Multifilamentgarns aus einheitlichem Rohstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines derartigen Multifilmamentgarns. Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP 22 065 A1 bekannt.

Die Falschdralltexturierung hat sich als das kostengünstigste Bauschverfahren für endlose Multifilamentgarne mit einem Gesamttiter von weniger als 200 dtex erwiesen. Mit diesem Verfahren ist es allerdings bisher nicht möglich, ein flusenfreies drallfreies Garn herzustellen, das mehr als ca. 100 Einzelkapillaren enthält. Das feinste, nach dem Falschdrallverfahren bisher kommerziell hergestellte Multifilmamentgarn aus Polyethylenterephthalat (PET) hat den Titer 56 dtex f 100. Multifilamentgarne höheren Gesamttiters, also beispielsweise 150 dtex f 250, werden vorzugsweise nach dem Lufttexturierverfahren gebauscht. Gewebe, Wirk- und Strickwaren, die ausschließlich aus feinen ungedrehten Multifilamentgarnen mit kleinerem Einzeltiter als 1 dtex bestehen, haben zu wenig Stand und sind im Griff zu "lappig". Deshalb wird beispielsweise in wildlederartigen Geweben die Kette bevorzugt aus gröberen und nur der Schuß aus feineren Einzelkapillaren hergestellt. Ähnliches gilt für die Unter- und Oberkette bei Wirkwaren.

Ferner ist es beispielsweise aus der DE 29 34 762 A1 bekannt, zwei Gruppen von Multifilamentgarnen fest miteinander zu verdrehen, was in einfacher Weise mit wechselndem S- und Z-Drall möglich ist. Hierbei bedient man sich einer Falschdralltexturiermaschine, deren Texturierspannung beim Verlassen des Drallgebers extrem niedrig eingestellt wird. Mit diesem Verfahren lassen sich hochgedrehte Garne herstellen, die 1,15 dtex Einzeltiter enthalten. Die Garne sind jedoch wegen ihres geringen Volumens für die vorgesehenen Einsatzgebiete ungeeignet.

Analoges gilt für Fasergarne gemäß der DE 29 49 881 A1, in der die Verwendung von Fasern mit bis zu 0,5 den Einzeltiter beschrieben ist.

Weiterhin ist aus der EP 124 869 A1 ein wasserabweisendes textiles Gewebe hoher Dichte bekannt, bei dem gemäß einigen Ausführungsbeispielen ein synthetisches Multifilamentgarn aus zwei Filamentgruppen unterschiedlichen Einzeltiter verwendet wird, wobei der Einzeltiter der einen Filamentgruppe extrem fein und der Einzeltiter der anderen Filamentgruppe wesentlich größer ist. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein falschdralltexturiertes Multifilamentgarn. Vielmehr erfolgt die Vereinigung der feineren und gröberen Filamentgruppen unter anderem beim Auslösen ihrer unterschiedlichen Schrümpfe. Dieses Verfahren ist daher aufwendig, und zwar sowohl in seiner Durchführung wie auch in der Ausrüstung der aus diesen Garnen hergestellten Gewebe, da sie nur über eine minimale Schrumpfkraft verfügen.

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Multifilamentgarnes aus einheitlichem Rohstoff, bestehend aus mindestens zwei Filamentgruppen mit verschiedenem, jedoch in sich im wesentlichen gleichen Einzeltiter bekannt (vergleiche z. B. DE 23 08 031 A1, Lenzinger Berichte, Heft 47, 1979, S. 67f, EP 22 065 A1, Chemiefasern/Textilindustrie, 37/89. Jahrgang, Februar 1987, S. 107f). Bei diesen Verfahren werden die beiden Filamentgruppen nach dem Spinnen im Falschdrallverfahren gemeinsam strecktexturiert. Die beiden Filamentgruppen werden unterschiedlich so vororientiert, daß das Verstreckverhältnis der Filamentgruppe mit gröberem Einzeltiter kleiner ist als das der Filamentgruppe mit feinerem Einzeltiter. Unter Verstreckverhältnis ist hierbei dasjenige Verstreckverhältnis zu verstehen, bei dem eine Strecktexturierung jeder der einzelnen Filamentgruppen eine Höchstzugkraftdehnung von 25% ergäbe. Bei diesen Verfahren werden jedoch Filamentgruppen stark unterschiedlichen Verstreckverhältnissen vereinigt, mit dem Ziel, durch Unterverstreckung einer Filamentgruppe beim Strecktexturieren Schlingen oder abstehende Faserenden zu erzeugen, um dem Multifilamentgarn Fasergarncharakter zu verleihen.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines falschdralltexturierten synthetischen, feinkapillarigen Multifilamentgarns zu beschreiben, das voluminös, da ungedreht, sowie flusen- und schlingenfrei und dessen Herstellung kostengünstig ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Randbedingungen für die Einzeltiter gemäß Merkmal a) sind für sich bereits aus der DE 29 34 762 A1 bzw. der DE 29 49 881 A1 bekannt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Orientierungsgrad der beiden Filamentgruppen und das Verstreckverhältnis beim gemeinsamen Strecktexturieren (Cotexturieren) so gewählt, daß beim Cotexturieren eine Verstreckung der beiden Filamentgruppen unter im wesentlichen gleicher Spannung erfolgt. Hierdurch ist es somit im Gegensatz zu den bisher bekannten Cotexturierverfahren, welche die Erzeugung von Schlingen oder abstehenden Faserenden zum Ziel haben, gelungen, ein falschdralltexturiertes feinkapillariges, flusen- und schlingenfreies Multifilamentgarn herzustellen. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch geringe Herstellungskosten aus.

Zum Erspinnen der beiden Filamentgruppen wird entsprechend dem allgemein üblichen Garnherstellungsprozeß das Rohstoffgranulat getrocknet, aufgeschmolzen, filtriert und durch Spinndüsen gepreßt. Die so entstandenen Multifilamentgarne werden durch einen Luftstrom abgekühlt, mit einer Spinnpräparation versehen, verwirbelt und aufgespult.

Die unterschiedliche Vororientierung der beiden Filamentgruppen kann durch Erspinnen bei verschiedenen Spinnabzugsgeschwindigkeiten auf verschiedenen Spinnanlagen erfolgen. In diesem Fall werden die beiden Filamentgruppen erst bei der Strecktexturierung vereinigt.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten synthetischen Polymere können reine oder modifizierte Polyester oder Polyamide sein. Die Polyester können durch Direktveresterung oder Umesterung und nachfolgende Kondensation hergestellt worden sein. Anstelle von Ethylenglykol können noch andere Diole, wie 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, etc. und anstelle der Terephthalsäure können auch andere Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure, Adipinsäure, etc. eingesetzt werden. Die Polyamide können sowohl vom Typ 6 bzw. 6,6 oder deren Copolymere sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die unterschiedliche Vororientierung der beiden Filamentgruppen durch geeignete verfahrenstechnische Maßnahmen an nebeneinander liegenden Spinnstellen, also mit gleicher Spinnabzugsgeschwindigkeit, so daß die beiden Filamentgruppen bereits nach dem Präparieren vereinigt und dann gemeinsam verwirbelt und aufgespult werden. Die verfahrenstechnischen Maßnahmen zwecks einer höheren Vororientierung der gröberen Filamentgruppe können in einer Profilierung des Querschnitts der Einzelkapillare bestehen. Eine weitere Möglichkeit ist eine zusätzliche Wärmebehandlung der betreffenden Filamentgruppe in einem auf 80°C bis 150°C beheizten Rohr, das im Bereich zwischen Anblasung und Präparierung angebracht wird, wie z. B. in der EP 00 13 101, Beispiel 5 und 6 sowie Fig. 2 beschrieben.

Bevorzugte Einsatzgebiete des erfindungsgemäßen Multifilamentgarnes sind wasserabweisende Gewebe, Reinraumkleidung und die konduktive Komponente bei Sportbekleidung. Wird beim Strecktexturieren nur ein Heizer erwärmt, so entstehen hochschrumpfende Multifilamentgarne, die sich besonders zur Herstellung von feinporigen textilen Flächengebilden für Regenbekleidung und Reinraumkleidung eignen. Für den Einsatz in doppelflächigen Artikeln, die aus bekleidungsphysiologischen Gründen eine konduktive und eine sorptive Komponente enthalten, ist ein erfindungsgemäß hergestelltes Garn mit einem Schrumpf <10% bei 130°C geeignet, was man durch zusätzliches Erwärmen des zweiten Heizers beim Strecktexturieren erhält.

Anhand der einzigen Figur, die den Zusammenhang zwischen dem Spinntiter und dem Verstreckverhältnis zeigt, soll nun die Vorgehensweise bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.

In der Figur ist auf der Abszisse der Einzeltiter des Spinnfadens (Spinntiter), gemessen in dtex, in logarithmischem Maßstab aufgetragen. Auf der Ordinate ist das Verstreckverhältnis des Spinnfadens angegeben, beginnend mit 1 : 1,0 im Ursprung.

Bekanntlich ist ein Maß für den Orientierungsgrad einer Spinnware das bei der Strecktexturierung angewendete Verstreckverhältnis VE der Auslaufgeschwindigkeit am Lieferwerk 2 zur Einlaufgeschwindigkeit am Lieferwerk 1 an der Strecktexturiermaschine. Unter Verstreckverhältnis ist hierbei dasjenige Verstreckverhältnis zu verstehen, welches zu einer Höchstzugkraftdehnung des strecktexturierten Garnes von ca 25% führt.

Die in das Diagramm eingezeichneten Kurven a, b, c stellen den Zusammenhang zwischen dem Verstreckverhältnis und dem Spinntiter dar, wobei die Kurve a für ein Spinngarn einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 4000 m/min mit rundem Querschnitt der Einzelkapillare, die Kurve b für ein Spinngarn einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min mit rundem Querschnitt der Einzelkapillaren und die Kurve c für ein Spinngarn einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min mit einem Y-Querschnitt der Einzelkapillaren gilt.

Es ist nicht überraschend, daß sich alle Kurven für konstante Spinnabzugsgeschwindigkeit im Ursprung dieses Koordinatensystems ET = 0,1 → 0 und VE 1 : 1,0 treffen. Überraschend ist jedoch, daß sich die Kurven für konstante Spinnabzugsgeschwindigkeit als Gerade erweisen. Dadurch wird die Auswahl geeigneter Filamentgruppen (Spinnfäden) für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erleichtert.

Wie ohne weiteres ersichtlich, erlaubt das Diagramm bei Vorgabe der Spinntiter für die beiden Filamentgruppen die jeweilige Vororientierung der Filamentgruppen so zu wählen, daß ihre Verstreckverhältnisse die Bedingung VE₂ - VE₁ < 0,1 erfüllen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand von Beispielen noch genauer erläutert.

Beispiel I

Ein Spinnfaden 1 aus PET wird mit einer Förderung von 28 g/ min durch Erspinnen aus 22 runden Bohrungen bei einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 4000 m/min hergestellt. Dieser Spinnfaden 1 mit dem Titer 70f22 wird probeweise einer Strecktexturiermaschine vorgelegt, deren Verstreckverhältnis auf 1 : 1,28 und deren Bügeleisentemperatur auf 195°C eingestellt sind, und mit 400 m/min Aufspulgeschwindigkeit strecktexturiert. Bei dem anschließenden Reißversuch ergeben sich folgende Meßwerte: Feinheitsfestigkeit 36 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 24%.

In analoger Weise wird ein Spinnfaden 2 aus dem gleichen Rohstoff mit einer Förderung von 20 g/min, einer Anzahl runder Bohrungen von 88 und einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 3000 m/min hergestellt. Nach dem Strecktexturieren des Spinnfadens 2 auf der gleichen Aufspulgeschwindigkeit wie bei dem Spinnfaden 1, jedoch mit einem Verstreckverhältnis von 1 : 1,34, ergeben sich folgende Meßwerte: Feinheitsfestigkeit 37 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 25%.

Das Verstreckverhältnis der beiden Spinnfäden 1 und 2 unterscheidet sich um 5%, die Differenz ist also kleiner als 0,1.

Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beide Spinnfäden 1 und 2 (Filamentgruppen) gemeinsam an einer Texturierstelle unter den Bedingungen des Spinnfadens 1 strecktexturiert. Hierbei entsteht ein schlingen- und flusenfreies Multifilamentgarn mit folgenden Eigenschaften: Feinheitsfestigkeit 37 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 22%, Schrumpf von 41% bei 130°C. Das Multifilamentgarn hat einen Gesamttiter von 116 dtex und enthält 88 Einzelkapillaren mit einem Einzeltiter ET₂ von 0,6 dtex und 22 Einzelkapillaren mit einem Einzeltiter ET₁ von 2,5 dtex.

Zur Veranschaulichung sind die Daten der Spinnfäden 1 und 2 als Punkte A und B in dem Diagramm der einzigen Figur eingetragen. Für alle weiteren Spinnfäden mit rundem Querschnitt, die auf ähnlichen Anlagen mit 3000 bzw. 4000 m/min gesponnen werden, kann man aus den Geraden a und b für die jeweiligen Einzeltiter die Verstreckverhältnisse entnehmen.

Beispiel II

Bei diesem Beispiel wird für den Spinnfaden 2 mit feinerem Einzeltiter Einzelkapillaren von rundem Querschnitt und für den Spinnfaden 1 mit gröberem Einzeltiter Einzelkapillaren eines profilierten Querschnitts, beispielsweise in Form eines Y verwendet. Die Daten für die beiden Spinnfäden 1 und 2 sind wie folgt:

Die beiden Spinnfäden 1 und 2 werden auf nebeneinander angeordneten Spinndüsen derselben Spinnanlage, also mit derselben Spinnabzugsgeschwindigkeit, ersponnen. Nach dem Abkühlen und Präparieren der beiden bis dahin getrennt laufenden Spinnfäden werden diese zusammengeführt und vor der Aufspulung miteinander verwirbelt. Der so gewonnene kombinierte Spinnfaden wird unter den Bedingungen des Spinnfadens 1 (s. Beispiel I) strecktexturiert. Das so erhaltene Garn ist flusen- und schlingenfrei und weist folgende Eigenschaften auf: Feinheitsfestigkeit 35 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 20%, Schrumpf von 45% bei 130°C. Das Multifilamentgarn hat einen Gesamttiter von 122 dtex und enthält 88 Einzelkapillaren runden Querschnitts mit einem Einzeltiter ET₂ von 0,6 dtex und 60 Einzelkapillaren eines Y-Querschnitts mit einem Einzeltiter ET₁ von 0,9 dtex.

Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, die Steifigkeit des Garns zu variieren. Dies soll an einem Beispiel III veranschaulicht werden.

Beispiel III

Bei diesem Beispiel wird die Steifigkeit des Garns entsprechend den Punkten B′ und C′ in der Figur erhöht. Hierzu werden Spinnpumpen mit unterschiedlicher Förderung pro Umdrehung für die nebeneinander ersponnenen Spinnfäden 1 und 2 verwendet. Die Daten der beiden Spinnfäden sind wie folgt:

Der verwirbelte vereinigte Spinnfaden 1 + 2 wird mit dem Verstreckverhältnis 1 : 1,36 und im übrigen bei derselben Temperatur und Geschwindigkeit wie im Beispiel I strecktexturiert. Das so erhaltene Multifilamentgarn ist flusen- und schlingenfrei und weist folgende Daten auf: Feinheitsfestigkeit 36 cN/tex, Höchstzugkraftdehnung 23%, Schrumpf 42% bei 130°C. Der Titer beträgt 118 dtex. Das Multifilamentgarn enthält 40 Einzelkapillaren runden Querschnitts mit einem Einzeltiter ET₂ von 0,8 dtex und 48 Einzelkapillaren eines Y-Querschnitts mit einem Einzeltiter ET₁ von 1,3 dtex.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Multifilamentgarnes auf einheitlichem Rohstoff, bestehend aus mindestens zwei Filamentgruppen mit verschiedenem, jedoch in sich im wesentlichen gleichen Einzeltiter, bei dem die beiden Filamentgruppen ersponnen und anschließend im Falschdrallverfahren gemeinsam strecktexturiert werden, wobei die Spinnabzugsgeschwindigkeiten der beiden Filamentgruppen zwischen 2500 und 5000 m/min gewählt werden und die beiden Filamentgruppen unterschiedlich so vororientiert werden, daß das Verstreckverhältnis VE₁ der Filamentgruppe mit gröberem Einzeltiter kleiner ist als das Verstreckverhältnis VE₂ der Filamentgruppe mit feinerem Einzeltiter, wobei unter Verstreckverhältnis dasjenige Verstreckverhältnis zu verstehen ist, bei dem eine Strecktexturierung jeder der einzelnen Filamentgruppen eine Höchstzugkraftdehnung von 25% ergäbe, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Spinntiter der beiden Filamentgruppen so gewählt werden, daß für den feineren Einzeltiter ET₂ des strecktexturierten Garnes ET₂ < 1 dtex und den Gesamttiter T des strecktexturierten Garnes T < 100 × ET₂ gilt,
b) daß die Verstreckverhältnisse VE₁ und VE₂ so gewählt werden, daß VE₂ - VE₁ < 0,1 gilt,
c) und daß das gemeinsame Strecktexturieren bei dem Streckverhältnis VE₁ der Filamentgruppe mit gröberem Einzeltiter durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Vororientierung der beiden Filamentgruppen durch unterschiedliche Spinnabzugsgeschwindigkeiten erzielt wird und daß die beiden Filamentgruppen erst beim Strecktexturieren vereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Filamentgruppen bei gleicher Spinnabzugsgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Orientierungen ersponnen und vor dem Strecktexturieren gemeinsam aufgespult werden.

4. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden Garns zur Herstellung wasserdichter Gewebe oder Maschenware.

5. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden Garns zur Herstellung von feinporigem Gewebe oder Maschenware für Reinraumkleidung.

6. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten, einen Schrumpf von < 10% bei 130°C aufweisenden Garns als konduktive Komponente bei der Herstellung von Sportbekleidung.