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DE69224103T2 - Hollow fiber with three-lobed cross-section and spinning plate for the production of the same - Google Patents

Hollow fiber with three-lobed cross-section and spinning plate for the production of the same

Info

Publication number
DE69224103T2
DE69224103T2 DE1992624103 DE69224103T DE69224103T2 DE 69224103 T2 DE69224103 T2 DE 69224103T2 DE 1992624103 DE1992624103 DE 1992624103 DE 69224103 T DE69224103 T DE 69224103T DE 69224103 T2 DE69224103 T2 DE 69224103T2
Authority
DE
Germany
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openings
hole group
center
approximately
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1992624103
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German (de)
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DE69224103D1 (en
Inventor
Richard Kotek
Ling Yeh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
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Publication date
Priority claimed from US07/708,156 external-priority patent/US5208107A/en
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Publication of DE69224103D1 publication Critical patent/DE69224103D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE69224103T2 publication Critical patent/DE69224103T2/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • 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
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine dreilappige Synthesefaser mit einem einzigen, sich ungefähr mittig axial erstreckenden Hohlraum, wobei die Querschnittsgesamthohlfläche der Faser zwischen 3 und 10 Prozent hohl beträgt.The present invention relates to a trilobal synthetic fiber with a single, approximately centrally axially extending cavity, wherein the cross-sectional total hollow area of the fiber is between 3 and 10 percent hollow.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Teppich aus solchen Fasern sowie eine Spinndüsenplatte zur Herstellung solcher Fasern.Furthermore, the present invention relates to a carpet made of such fibers and a spinneret plate for producing such fibers.

In vielen Anwendungsbereichen für Synthesefasern ist es wünschenswert, das zum Abdecken einer Fläche erforderliche Fasergewicht zu minimieren. Qualitativ spricht man dabei von Deckkraft. Für gewisse Endverwendungszwecke, wie zum Beispiel Teppichgarn, spielt auch die Schmutzunsichtbarkeit auf der Faser eine große Rolle. So wichtig jedoch eine hohe Deckkraft und gute Schmutzunsichtbarkeit fur einige Verwendungszwecke sind, dürfen der Glitter und/oder Glanz nicht darunter leiden. So sollten zum Beispiel Teppichgarne neben größtmöglicher Deckkraft und guter Schmutzunsichtbarkeit auch ein hohes Glanzniveau aufweisen. Versuche, ein Flächengebilde mit diesen Eigenschaften herzustellen, sind bislang weitgehend fehlgeschlagen, da zu geringer Schmutzsichtbarkeit führende Fasereigenschaften eben auch den Glanz mindern. Nach bestem Wissen ist der Anmelderin derzeit keine Faser bekannt, die all diese Eigenschaften überzeugend in sich vereint.In many areas of application for synthetic fibers, it is desirable to minimize the fiber weight required to cover a surface. In qualitative terms, this is referred to as opacity. For certain end uses, such as carpet yarn, the invisibility of dirt on the fiber also plays a major role. However, as important as high opacity and good invisibility of dirt are for some uses, the glitter and/or shine must not suffer as a result. For example, carpet yarns should not only have the greatest possible opacity and good invisibility of dirt, but also a high level of shine. Attempts to produce a surface structure with these properties have so far largely failed, since fiber properties that lead to low visibility of dirt also reduce the shine. To the best of the applicant's knowledge, no fiber is currently known that convincingly combines all of these properties.

Die bessere Deckkraft von dreilappigen Fasern gegenüber runden Querschnitten sowie die Herstellung von dreilappigen und pseudodreilappigen Fasern, wie zum Beispiel delta-, T-Profile, sind bekannt, zum Beispiel aus der US-PS 3 981 948 von Phillips, der US-PS 3 194 002 von Raynolds et al., der US-PS 2 939 201 von Holland, der US-PS 4 492 731 von Bankar et al. und der Japanischen Offenlegungsschrift 42-22574.The better covering power of trilobal fibers compared to round cross-sections as well as the production of trilobal and pseudo-trilobal fibers, such as delta and T-profiles, are known, for example from US Pat. No. 3,981,948 to Phillips, US Pat. No. 3,194,002 to Raynolds et al., US Pat. No. 2,939,201 to Holland, US Pat. No. 4,492,731 to Bankar et al. and Japanese Laid-Open Application 42-22574.

Es ist ferner bekannt, Fasern mit Hohlräumen zu versehen, und daß diese Hohlräume vielfach die Schmutzunsichtbarkeit verbessern. Die US-PS 3 745 061 von Champaneria et al. und die US-PS 4 407 889 von Gintis et al. zeigen unrunde Fasern mit einem oder mehreren Hohlräumen.It is also known to provide fibers with cavities and that these cavities often improve the invisibility of dirt. US-PS 3 745 061 to Champaneria et al. and US-PS 4 407 889 to Gintis et al. show non-round fibers with one or more cavities.

Es ist weiterhin bekannt, dreilappige oder pseudodreilappige Fasern mit einem oder mehreren Hohlräumen herzustellen, vergleiche beispielsweise die US-PS 3 095 258 von Scott, die US-PS 3 357 048 von Cobb jr., die US-PS 3 493 459 von McIntosh et al., die US-PS 3 558 420 von Opfell, die US-PS 4 279 053 von Payne et al., die US-PS 4 364 996 von Sugiyama, die US-PS 4 956 237 von Samuelson, die britische Patentschrift Nr. 843 179 von Siemer et al., die GB-A-1 160 263 und die FR-A-1 497 744.It is also known to produce trilobal or pseudotrilobal fibers with one or more cavities, see, for example, US Pat. No. 3,095,258 to Scott, US Pat. No. 3,357,048 to Cobb Jr., US Pat. No. 3,493,459 to McIntosh et al., US Pat. No. 3,558,420 to Opfell, US Pat. No. 4,279,053 to Payne et al., US Pat. No. 4,364,996 to Sugiyama, US Pat. No. 4,956,237 to Samuelson, British Pat. No. 843,179 to Siemer et al., GB-A-1,160,263 and FR-A-1,497,744.

In der GB-A-1 160 263 fehlen Angaben zu einem Modifizierungsquotienten und einem Armwinkel der Faser und es wird auch keine Hohlfläche der Faser definiert.GB-A-1 160 263 lacks information on a modification quotient and an arm angle of the fibre and no hollow surface of the fibre is defined.

In der FR-A-1 497 744 fehlen Angaben zu einem Modifizierungsquotienten und einem Armwinkel der Faser, und die Querschnittsgesamthohlfläche der Faser beträgt zwischen 10 und 30%.FR-A-1 497 744 lacks information on a modification ratio and an arm angle of the fibre, and the total cross-sectional hollow area of the fibre is between 10 and 30%.

Aus der US-PS 4 648 830 von Peterson et al. ist eine Spinndüse zur Herstellung von dreilappigen Hohlfasern bekannt. In den Lappen verfügen die Fasern hier jeweils über ein sich erstreckendes Loch.A spinneret for producing three-lobed hollow fibers is known from US Patent 4,648,830 by Peterson et al. In each lobe, the fibers have an extending hole.

Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine lappige Synthesefaser mit einem einzigen, sich ungefähr mittig axial erstreckenden Hohlraum. Die Querschnittsgesamthohlfläche der Faser beträgt zwischen 3 und 10 Prozent hohl.In contrast, the present invention relates to a lobed synthetic fiber with a single, approximately centrally axially extending cavity. The total cross-sectional hollow area of the fiber is between 3 and 10 percent hollow.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine verbesserte dreilappige Hohlfaser zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention was to provide an improved trilobal hollow fiber.

Diese Aufgabe wird durch die eingangs definierten Filamente gelöst.This task is solved by the filaments defined at the beginning.

Es wurde weiterhin ein Teppich aus diesen Fasern sowie eine Spinndüsenplatte zur Herstellung dieser Fasern gefunden.A carpet made of these fibers and a spinneret plate for producing these fibers were also found.

Verwandte Aufgaben und Vorteile werden sich dem Fachmann nach Lektüre der nachstehenden näheren Erläuterung der Erfindung ergeben.Related objects and advantages will become apparent to those skilled in the art after reading the following detailed explanation of the invention.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Faser in Draufsicht.Figure 1 shows a cross-section through a fiber according to the invention in plan view.

Figur 2 zeigt eine zur Herstellung der Faser gemäß der Figur 1 geeignete Spinnduse in Draufsicht.Figure 2 shows a top view of a spinning nozzle suitable for producing the fiber according to Figure 1.

Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Spinndüse in Draufsicht.Figure 3 shows another spinneret according to the invention in a top view.

Unter Modifizierungsquotient (MQ) ist gemäß der Figur 1 der Quotient aus dem Radius R&sub2; des umschriebenen Kreises und dem Radius R&sub1; des eingeschriebenen Kreises zu verstehen. Armwinkel meint gemäß der Figur 1 den durch die gedachte Verlängerung der Seiten eines Armes gebildeten Winkel.According to Figure 1, the modification quotient (MQ) is the quotient of the radius R2 of the circumscribed circle and the radius R1 of the inscribed circle. According to Figure 1, the arm angle means the angle formed by the imaginary extension of the sides of an arm.

Die Figur 1 zeigt eine für die vorliegende Erfindung repräsentative Faser 10 in Vergrößerung. Die Faser 10 ist dreilappig, denn sie hat drei (3) Lappen, 11, 12 und 13, und verfügt über einen sich mehr oder weniger mittig axial erstreckenden Hohlraum 15.Figure 1 shows a fiber 10 representative of the present invention in an enlarged view. The fiber 10 is trilobed, since it has three (3) lobes, 11, 12 and 13, and has a cavity 15 extending axially more or less centrally.

Erfindungsgemäß verfügt die Faser 10 über einen Modifizierungsquotienten von 2 bis 6, insbesondere 2,0 bis 3,5, und einen Armwinkel von 7º bis 35º Der einzige, ungefähr mittig verlaufende Hohlraum stellt 3 bis 10%, bevorzugt 5 bis 8%, des gesamten Faservolumens einschließlich des Hohlraumvolumens dar.According to the invention, the fiber 10 has a modification quotient of 2 to 6, in particular 2.0 to 3.5, and an arm angle of 7º to 35º. The single, approximately centrally running cavity represents 3 to 10%, preferably 5 to 8%, of the total fiber volume including the cavity volume.

Die Figur 2 zeigt eine zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faser geeignete Spinndüse.Figure 2 shows a spinneret suitable for producing the fiber according to the invention.

In der Figur 2 ist eine fadenbildende Lochgruppe der erfindungsgemäßen Spinndüse in Draufsicht zu sehen. Die Lochgruppe 10 besteht aus drei ungefähr Y-förmig ausgeführten Löchern, 11, 11' und 11". Die Y-förmig ausgeführten Löcher haben jeweils lange Schenkel, 12, 12' und 12", und kurze Schenkel, 13, 13' und 13". Der Winkel zwischen den Schenkeln 12 und 12' beträgt typischerweise 80º bis 160º, insbesondere 100º bis 140º, und muß nicht einheitlich sein. R&sub2; mißt insbesondere 0,5 bis 6 mm, bevorzugt 1,5 bis 3,0 mm. R&sub1; mißt insbesondere 0,3 bis 2,5 mm, bevorzugt jedoch 0,5 bis 1,5 mm. Die Schenkelbreite beträgt typischerweise zwischen 0,005 bis 0,15 mm, insbesondere 0,06 bis 0,10 mm. Der Abstand der Schenkel 13 und 13' beträgt 0,05 bis 0,25 mm, insbesondere 0,08 bis 0,20 mm. Die Schenkel 13 und 12 sind mit einer ausreichenden Länge ausgeführt, um die Begrenzungen von R&sub1; und R&sub2; zu erfüllen.Figure 2 shows a thread-forming hole group of the spinneret according to the invention in plan view. The hole group 10 consists of three approximately Y-shaped holes, 11, 11' and 11". The Y-shaped holes have long legs, 12, 12' and 12", and short legs, 13, 13' and 13". The angle between the legs 12 and 12' is typically 80º to 160º, in particular 100º to 140º, and need not be uniform. R₂ measures in particular 0.5 to 6 mm, preferably 1.5 to 3.0 mm. R₁ measures in particular 0.3 to 2.5 mm, but preferably 0.5 to 1.5 mm. The leg width is typically between 0.005 to 0.15 mm, in particular 0.06 to 0.10 mm. The distance between the legs 13 and 13' is 0.05 to 0.25 mm, in particular 0.08 to 0.20 mm. The legs 13 and 12 are designed with a sufficient length to meet the limitations of R₁ and R₂.

Die Herstellung von Garn ist zwar mit einer beliebigen Fadenzahl möglich, doch wird zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung eine Spinndüse mit 58 Filamentlochgruppen in einer kreisförmigen Anordnung mit 8 Reihen 6 bis 9 fadenbildenden Kapillaren geschnitten. Nylon-6-Polymer wird bei üblichen und an sich bekannten Spinnbedingungen in einen Anblasschacht extrudiert, verstreckt und auf die Spule aufgenommen und so weiter zu einem typischen Teppichgarn verarbeitet. Dieses Teppichgarn wird dann nach herkömmlichen Verfahren zu einem Teppich vertuftet, wobei die Nutzfaser des Teppichs sich hinsichtlich Scheinvolumen, Glanz, Schmutzunsichtbarkeit, Druckerholungsvermögen und Aussehen nach Beanspruchung gegenüber vorbekannten dreilappigen Teppichgarnen ohne einen sich mittig erstreckenden Hohlraum verbessert zeigt.While yarn can be made with any number of threads, to illustrate the present invention, a spinneret with 58 filament hole groups is cut in a circular array with 8 rows of 6 to 9 thread-forming capillaries. Nylon 6 polymer is extruded into a chute under conventional and well-known spinning conditions, drawn and taken up onto the bobbin and thus further processed into a typical carpet yarn. This carpet yarn is then tufted into a carpet using conventional methods, whereby the carpet's fiber shows improvements in apparent volume, gloss, soil invisibility, pressure recovery and appearance after stress over previously known three-lobe carpet yarns without a centrally extending void.

Die Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spinndüse.Figure 3 shows an alternative embodiment of the spinneret according to the invention.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Fasern kann aus schmelzspinnbaren, synthetischen, thermoplastischen Polymeren erfolgen. Zu nennen sind beispielsweise Polyamide wie Polyhexamethylenadipamid, Polycaprolactam und Polyamide aus Bis(4-aminocyclohexyl)methan und linearen aliphatischen Dicarbonsäuren mit 9, 10 und 12 Kohlenstoffatomen, Copolyamide, Polyester wie Polyethylenterephthalsäure und deren Copolymere sowie Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen. Es ist ferner möglich, heterogene wie auch homogene Mischungen solcher Polymere einzusetzen.The fibers according to the invention can be produced from melt-spinnable, synthetic, thermoplastic polymers. Examples include polyamides such as polyhexamethylene adipamide, polycaprolactam and polyamides made from bis(4-aminocyclohexyl)methane and linear aliphatic dicarboxylic acids with 9, 10 and 12 carbon atoms, copolyamides, polyesters such as polyethylene terephthalic acid and their copolymers and polyolefins such as polyethylene and polypropylene. It is also possible to use heterogeneous as well as homogeneous mixtures of such polymers.

Wie der einschlägige Fachmann weiß, können die Fasern nach bekannten Verfahren zum Erspinnen von Fasern hergestellt werden. Dabei wird geschmolzenes Polymer über dem gewünschten Hohlraumvolumen jund den gewünschten Faserprofilen entsprechend geformte Spinndüsenöffnungen unter Spinnbedingungen ersponnen, die zum gewünschten Titer führen. Im einzelnen richten sich die Spinnbedingungen und Spinndüsenöffnungen, Profile und Abmessungen nach dem jeweils ersponnenen Polymer und ersponnenen Fasergut.As the person skilled in the art knows, the fibers can be produced using known methods for spinning fibers. In this process, molten polymer is spun over spinneret openings shaped to the desired void volume and fiber profiles under spinning conditions that result in the desired titer. In detail, the spinning conditions and spinneret openings, profiles and dimensions depend on the polymer and fiber material being spun.

Zur Einstellung des gewünschten Hohlraumanteils werden die Spinn- und Anblasbedingungen entsprechend modifiziert. So ist es beispielsweise in der Regel möglich, den Hohlraumanteil dadurch zu erhöhen, daß man die schmelzflüssigen Fasern schneller anbläst oder die Polymerschmelzviskosität erhöht.To set the desired void content, the spinning and blowing conditions are modified accordingly. For example, it is usually possible to increase the void content by blowing the molten fibers faster or by increasing the polymer melt viscosity.

PrüfverfahrenTest procedure Hohlraumanteil:Void content:

Die Filamentenden einer Garnlänge mit einem Gewicht von 6 bis 8 Gramm werden mit einer Flamme zugeschmolzen. Das Garn wird gewogen. Man bestimmt die Garndichte mit einem herkömmlichen Pyknometer. Nach der gleichen Methode bestimmt man zum Vergleich auch die Dichte eines Vollfilamentgarns. Der Hohlraumanteil berechnet sich dann, indem man die Dichte des Hohlfilamentgarns von der Dichte des Vollfilamentvergleichsgarns abzieht, das Ergebnis durch die Dichte des Vollfilamentgarns teilt und anschließend mit 100 multipliziert.The filament ends of a length of yarn weighing 6 to 8 grams are melted with a flame. The yarn is weighed. The yarn density is determined using a conventional pycnometer. The density of a solid filament yarn is also determined using the same method for comparison. The void fraction is then calculated by subtracting the density of the hollow filament yarn from the density of the solid filament comparison yarn, dividing the result by the density of the solid filament yarn and then multiplying it by 100.

Anschmutzung:Soiling:

Aus Fasern verschiedener interessierender Querschnittsformen hergestellte Teppichproben der Größe 0,91 m x 1,83 m werden blindgefärbt und in einem stark begangenen Flur für 50.000 Begehungen verlegt. Die Proben werden dann mit einem üblichen Staubsauger gereinigt und optisch nach dem Grad der Anschmutzung eingestuft. Dabei bedeuten kleinere Zahlen einen geringeren Grad der Anschmutzung.Carpet samples measuring 0.91 m x 1.83 m made from fibers of various cross-sectional shapes of interest are blind-dyed and laid out in a heavily used hallway for 50,000 walks. The samples are then cleaned with a standard vacuum cleaner and visually classified according to the degree of soiling. Smaller numbers mean a lower degree of soiling.

Armwinkel:Arm angle:

Zur Bestimmung des Armwinkels werden Faserquerschnitte vergrößert (300x). Für jeden Arm werden zwei gerade Tangenten eingezeichnet und der durch die beiden Geraden gebildete Winkel ermittelt. Der angegebene Armwinkel stellt den Mittelwert aus zehn Messungen dar.To determine the arm angle, fiber cross-sections are magnified (300x). Two straight tangents are drawn for each arm and the angle formed by the two straight lines is determined. The arm angle given represents the average of ten measurements.

Glanz:Shine: Am Teppich:On the carpet:

Aus gezwirnten und thermofixierten Garnen werden nach üblichen Tuftingverfahren Schnittflorteppiche hergestellt. Nach Blindfärbung werden die Teppiche optisch nach Glanz eingestuft. Dabei bedeuten kleinere Zahlen einen höheren Glanz.Cut pile carpets are made from twisted and heat-set yarns using standard tufting processes. After blind dyeing, the carpets are optically graded according to their gloss. Smaller numbers mean a higher gloss.

Am Garn:On the yarn:

Mit einem Goniophotometer Typ GP-1R Fabrikationsnummer 1050 der Firma HunterLab werden Remissionsmessungen aufgezeichnet. Wie in dem nachstehenden Diagramm zu sehen, messen Goniophotometer die Remission bei verschiedenen Winkeln. Dabei wird der Einfallswinkel auf 60º festgelegt und der Beobachtungswinkel zwischen -120 bis 30º variiert. Garnproben werden auf eine 3,8 x 10,2 cm große Karte parallel gewickelt. Auf jeder Karte befinden sich etwa vier bis fünf Lagen Garn. Die Messung findet unter folgenden Bedingungen statt:Reflectance measurements are recorded using a HunterLab GP-1R Goniophotometer, serial number 1050. As shown in the diagram below, goniophotometers measure reflectance at different angles. The angle of incidence is set at 60º and the angle of observation is varied between -120 and 30º. Yarn samples are wound parallel to a 3.8 x 10.2 cm card. Each card contains approximately four to five layers of yarn. The measurement is carried out under the following conditions:

VS1-3VS1-3

VS2-2VS2-2

Graufilter Nr. 25Grey filter no. 25

Einfallswinkel 60ºAngle of incidence 60º

Skandiert von -120 bis 30ºScanded from -120 to 30º

Schematische Darstellung der Meßelemente bei einem Goniophotometer: Schematic representation of the measuring elements in a goniophotometer:

Aus der Aufzeichnung wird für jede Probe das Spiegelglanzmaximum im Einzelfall ermittelt. Der Winkel liegt bei etwa 60º. Der Glanz L errechnet sich nach folgender Gleichung:The maximum specular gloss is determined for each individual sample from the recording. The angle is around 60º. The gloss L is calculated using the following equation:

L = (1-D/S) x 100L = (1-D/S) x 100

wobei D für die prozentuale Remission von diffusem Licht und S für die prozentuale Remission bei Spiegelglanz steht.where D is the percentage remission of diffuse light and S is the percentage remission of specular gloss.

Deckkraft:Opacity:

Zwei Proben, die eine mit, die andere ohne Thermofixierung, werden dreißig Minuten lang in 99ºC heißem Wasser aufgebauscht, getrocknet und über Nacht bei 20ºC und 65% relativer Luftfeuchtigkeit klimatisiert. Von jedem Garn wird ein ungefähr vier Gramm schweres Stück abgeschnitten und genau gewogen. Einzelproben werden mit der Hand aufgeplustert und lose in einen Zylinder (d = 4 cm, H = 20 cm) aus Teflon gegeben. Mit einem Instron-Gerät wird der von der Probe bei 9/10 Skalenbelastung (9000 g) eingenommene Raum gemessen. Das spezifische Volumen der Probe wird berechnet und in cc/g ausgedrückt. Dieser Vorgang wird für jede Probe dreimal wiederholt. Der Durchschnitt der drei Messungen wird angegeben.Two samples, one with and one without heat-setting, are puffed up in water at 99ºC for thirty minutes, dried and conditioned overnight at 20ºC and 65% relative humidity. A piece of approximately four grams is cut from each yarn and weighed precisely. Individual samples are puffed up by hand and placed loosely in a Teflon cylinder (d = 4 cm, H = 20 cm). The space occupied by the sample at 9/10 scale load (9000 g) is measured using an Instron device. The specific volume of the sample is calculated and expressed in cc/g. This operation is repeated three times for each sample. repeated. The average of the three measurements is given.

Teppichverschleiß:Carpet wear: Drehstuhltest:Swivel chair test:

Ein Teppich wird zu einer Probe der Größe von 134,6 cm x 121,9 cm zugeschnitten. Der Zuschnitt wird mit Teppichband auf einer Plattform befestigt. Auf den Teppich wird ein mit einem Gewicht von 45,4 kg beschwerter Metallstuhl mit schwenkbaren Laufrollen gestellt. In den Stuhl wird eine motorisierte Kolbenstange eingehakt, die von dem Kolben hinund herbewegt wird und dabei den Stuhl dreht. Die Ausrichtung des Teppichzuschnitts wird periodisch geändert. Nach 1500 Zyklen wird der Verschleiß durch paarweisen Vergleich beurteilt.A carpet is cut to a sample measuring 53" x 48". The cut is secured to a platform with carpet tape. A 100-pound metal chair with swivel casters is placed on top of the carpet. A motorized piston rod is hooked into the chair and the piston moves it back and forth, rotating the chair. The orientation of the carpet cut is changed periodically. After 1500 cycles, wear is assessed by pairwise comparison.

Paarweiser Vergleich:Pairwise comparison:

Ein paarweiser Vergleich wird mit elf Beobachtern durchgeführt. Ziel der Prüfung ist es, von jeweils zwei gleich beanspruchten Teppichen den mit dem besseren Gesamtaussehen auszuwählen. Die Angaben der Beobachter werden mittels einer Vorzugstabelle ausgewertet. Dabei werden die beobachteten Angaben wie folgt behandelt:A pairwise comparison is carried out with eleven observers. The aim of the test is to select the carpet with the better overall appearance from two equally stressed carpets. The observers' information is evaluated using a preference table. The observed information is treated as follows:

S steht für das ResultatS stands for the result

Ai steht für Teppichprobe i einer ReiheAi stands for carpet sample i of a row

Aj steht für Teppichprobe j einer ReiheAj stands for carpet sample j of a row

t steht für die Gesamtzahl der Proben in paarweisen Vergleicht stands for the total number of samples in pairwise comparison

Wenn Ai > Aj, dann Sij = 1If Ai > Aj, then Sij = 1

Wenn Ai = Aj, dann Sij = 0,5If Ai = Aj, then Sij = 0.5

Wenn Ai < Aj, dann Sij = 0If Ai < Aj, then Sij = 0

Wenn Sij = 1, dann Sji = 0If Sij = 1, then Sji = 0

Wenn Sij = 0,5, dann Sji = 0,5If Sij = 0.5, then Sji = 0.5

Wenn Sij = 0, dann Sji = 1If Sij = 0, then Sji = 1

Daher Sji = 1 - SjjTherefore Sji = 1 - Sjj

Sij = t (t-1)/2Sij = t (t-1)/2

Die Vorzugstabelle für den paarweisen Vergleich von fünf Proben: Tabelle 1 The preference table for the pairwise comparison of five samples: Table 1

BeispielExample

Eine Spinndüse mit 58 Kapillaren wird kreisförmig mit acht Reihen und 6 bis 9 Kapillaren pro Reihe angeordnet. Die Kapillaren, die gegenüber den Kapillaren der jeweiligen Nachbarreihe versetzt sind, sind generell gemäß der Figur 2 geformt, wobei ihre Konstruktion dem gewünschten Armwinkel, Hohlraumanteil und Modifizierungsquotienten entspricht. Handelsübliches Nylon-6-Polymer (mit einer bei einer Konzentration von 1 g pro 100 ml in 96 gew.-%iger Schwefelsäure gemessenen relativen Viskosität von 2,7) wird mit herkömmlichen Spinnbedingungen in einen Anblasschacht extrudiert, verstreckt, texturiert und auf einer Spule aufgenommen und so weiter zu typischem Teppichgarn verarbeitet. Die Spinnbedingungen waren wie folgt: (1) Extruder: Schmelztemperatur = 262ºC, Druck = 1800 psig = 12,4 MPa; (2) Durchsatz: 207 g/min; (3) Texturierungsdruck: 94 psig = 648 kPa; (4) Texturierungstemperatur = 250ºC; (5) Geschwindigkeit Duo 2 = 2109 m/min; (6) Temperatur Duo 2 = 160ºC; (7) Geschwindigkeit Duo 1 = 611 m/min; (8) Temperatur Duo 1 = 50ºC; (9) Geschwindigkeit Duo 3 = 1729 m/min; (10) FOY = 1,2%; (1) Wickelspannung = 200 g; (12) Wickelgeschwindigkeit = 1699 m/min; (13) Titer = 1160 Denier. Das Teppichgarn wird dann in einen Erstrücken vertuftet, wobei man nach herkömmlichen Tuftverfahren die Proben 6, 7, 8 und d der nachstehenden Tabellen herstellt. Bei Proben A und C handelt es sich um ungetuftetes Teppichgarn. Die Nutzfaser der Teppichprobe zeichnet sich durch Volumen, Glanz, Schmutzunsichtbarkeit, Druckerholungsvermögen und Aussehen nach Beanspruchung aus.A spinneret with 58 capillaries is arranged in a circle with eight rows and 6 to 9 capillaries per row. The capillaries, which are offset from the capillaries of the adjacent row, are generally shaped as shown in Figure 2, with their design corresponding to the desired arm angle, void fraction and modification ratio. Commercial nylon-6 polymer (having a relative viscosity of 2.7 measured at a concentration of 1 g per 100 ml in 96 wt. % sulfuric acid) is extruded into a chute under conventional spinning conditions, drawn, textured and taken up on a bobbin and further processed into typical carpet yarn. The spinning conditions were as follows: (1) extruder: melt temperature = 262ºC, pressure = 1800 psig = 12.4 MPa; (2) throughput: 207 g/min; (3) texturing pressure: 94 psig = 648 kPa; (4) Texturing temperature = 250ºC; (5) Speed Duo 2 = 2109 m/min; (6) Temperature Duo 2 = 160ºC; (7) Speed Duo 1 = 611 m/min; (8) Temperature Duo 1 = 50ºC; (9) Speed Duo 3 = 1729 m/min; (10) FOY = 1.2%; (1) Winding tension = 200 g; (12) Winding speed = 1699 m/min; (13) Denier = 1160 denier. The carpet yarn is then tufted into a primary backing using conventional tufting techniques to produce samples 6, 7, 8 and d in the tables below. Samples A and C are untufted carpet yarn. The useful fiber of the carpet sample is characterized by volume, luster, soil invisibility, pressure recovery and appearance after wear.

VergleichsbeispielComparison example

Nach der US-PS 4 492 731 von Bankar et al. werden die unten angegebenen Proben 2, 3, 4, 5, C, b und c hergestellt. Bei Proben 1 und a handelt es sich um andere dreilappige Querprofile ohne Hohlraum. Tabelle 2 Tabelle 3 According to US Patent 4,492,731 to Bankar et al., samples 2, 3, 4, 5, C, b and c shown below are prepared. Samples 1 and a are other three-lobe cross sections without a cavity. Table 2 Table 3

Die statistische Auswertung der Gesamtergebnisse aus dem paarweisen Vergleich mit 11 Beobachtern der mit dem Drehstuhl (1500 Zyklen) beanspruchten Tuftteppichfliesen (doppelt gefacht, thermofixiert, 3,75 Touren pro Zoll, Tuftteilung 1/10 Zoll, Polhöhe 0,46 cm, 881,6 g/m²) ist in der folgenden Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 The statistical evaluation of the overall results from the pairwise comparison with 11 observers of the tufted carpet tiles (double ply, heat-set, 3.75 turns per inch, tuft pitch 1/10 inch, pile height 0.46 cm, 881.6 g/m²) subjected to swivel chair stress (1500 cycles) is given in Table 4 below. Table 4

Claims (5)

1. Dreilappige Synthesefaser mit einem einzigen, sich ungefähr mittig axial erstreckenden Hohlraum, wobei die Querschnittsgesamthohlfläche zwischen 3 und 10 Prozent hohl beträgt, einem Modifizierungsquotienten zwischen 2 und 6 und einem Armwinkel zwischen 7º und 35º.1. Trilobal synthetic fiber with a single, approximately centrally axially extending cavity, the total cross-sectional void area being between 3 and 10 percent hollow, a modification quotient between 2 and 6, and an arm angle between 7º and 35º. 2. Faser nach Anspruch 1, bei der der Modifizierungsquotient zwischen 2 und 3,5 liegt.2. Fiber according to claim 1, wherein the modification quotient is between 2 and 3.5. 3. Teppich aus Fasern nach Anspruch 1 oder 2.3. Carpet made of fibres according to claim 1 or 2. 4. Spinndüsenplatte zur Herstellung von dreilappigen Fasern mit einem sich ungefähr mittig axial erstreckendem Hohlraum, wobei die Spinndüsenplatte mindestens eine fadenbildende Lochgruppe aufweist, wobei die Lochgruppe eine Mitte und drei Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen jeweils ungefähr Y-förmig ausgeführt sind, wobei ein langer Schenkel eine Achse definiert und die Achsen der langen Schenkel jeweils auf die Mitte der Lochgruppe ausgerichtet sind, wobei die Öffnungen jeweils auch zwei kürzere Schenkel aufweisen, wobei die kürzeren Schenkel des gleichen Y jeweils zu der Mitte hin auseinandergehen.4. Spinneret plate for producing trilobal fibers with a cavity extending axially approximately in the middle, the spinneret plate having at least one thread-forming hole group, the hole group having a center and three openings, the openings each being approximately Y-shaped, a long leg defining an axis and the axes of the long legs each being aligned with the center of the hole group, the openings each also having two shorter legs, the shorter legs of the same Y each diverging towards the center. 5. Verfahren zur Herstellung einer lappigen Synthesefaser mit einem einzigen, sich ungefähr mittig axial erstreckenden Hohlraum, wobei die Querschnittsgesamthohlfläche zwischen 3 und 10 Prozent hohl beträgt, bei dem man ein Polymer unter üblichen herkömmlichen Spinnbedingungen über eine Spinndüsenplatte extrudiert, die mindestens eine fadenbildende Lochgruppe aufweist, wobei die Lochgruppe eine Mitte und drei Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen jeweils ungefähr Y-förmig ausgeführt sind, wobei ein langer Schenkel eine Achse definiert und die Achsen der langen Schenkel jeweils auf die Mitte der Lochgruppe ausgerichtet sind, wobei die Öffnungen jeweils auch zwei kürzere Schenkel aufweisen, wobei die kürzeren Schenkel des gleichen Y jeweils zu der Mitte hin auseinandergehen.5. A process for producing a lobed synthetic fiber having a single, approximately centrally axially extending void, the total cross-sectional void area being between 3 and 10 percent hollow, comprising extruding a polymer under standard conventional spinning conditions through a spinneret plate having at least one thread-forming hole group, the hole group having a center and three openings, each of the openings being approximately Y-shaped, with a long leg defining an axis and the axes of the long legs each being aligned with the center of the hole group, the openings each also having two shorter legs with the shorter legs of the same Y diverging towards the middle.
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