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Dokumentenidentifikation DE69411567T2 11.03.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0706586
Titel MULTIFILES GARN BESTEHEND AUS FILAMENTEN MIT ZWEILAPPIGEM QUERSCHNITT, DARAUS HERGESTELLTE TEPPICHE MIT SEIDENÄHNLICHEM GLANZ UND WEICHEM GRIFF UND SPINNDÜSE
Anmelder E.I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, Del., US
Erfinder MILLS, Maya, Chattanooga, TN 37421, US;
TUNG, Wae-Hai, Seaford, DE 19973, US
Vertreter Abitz & Partner, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69411567
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.06.1994
EP-Aktenzeichen 949231823
WO-Anmeldetag 15.06.1994
PCT-Aktenzeichen US9406437
WO-Veröffentlichungsnummer 9501469
WO-Veröffentlichungsdatum 12.01.1995
EP-Offenlegungsdatum 17.04.1996
EP date of grant 08.07.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.1999
IPC-Hauptklasse D01D 5/253

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Multifilamentgarn, umfassend synthetische Filamente mit einer charakteristischen bilobalen Querschnittsform. Die Filamente eignen sich insbesondere zur Herstellung von Teppichen, die einen seidenähnlichen Glanz aufweisen und einen weichen Griff besitzen.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Mehrheit der in Wohnungen verwendeten Teppiche wird als Schnittflorteppiche bezeichnet. Bei diesen Teppichen wird heißfixiertes, beim Fachen gedrehtes Polgarn in ein Trägermaterial als Schlingen eingebracht, die dann zerschnitten werden, so daß vertikale Faserbüschel entstehen. Dann werden die Faserbüschel gleichmäßig auf eine gewünschte Höhe geschert, die typischerweise etwa 10 bis 18 mm (0,4 bis 0,7 Zoll) beträgt.

Heute stehen zahlreiche Schnittflor-Teppicharten zur Verfügung, abhängig davon, wo der Teppich hingelegt werden soll. Zum Beispiel werden in Bereichen, in denen der Begehungsgrad hoch ist, wie in Korridoren und auf Treppen, oft Frieselteppiche verwendet. Diese Teppiche werden hergestellt aus beim Fachen gedrehten Polgarnen mit einem hohen Drehungsgrad. Im allgemeinen besitzen solche Teppiche einen festen, dichten "Griff" und weisen gute Dauerhaftigkeit auf. Mit dem Begriff "Griff" sind die Berührungseigenschaften des Teppichs gemeint, zum Beispiel Weichheit, Festigkeit, Elastizität und weitere Eigenschaften, die beim Berühren wahrgenommen werden. In Wohnräumen werden oft texturierte Saxony-Teppiche mit guter Dauerhaftigkeit sowie mit einem mehr plüschartigen, wärmeren und volleren Griff verwendet.

In Baderäumen besteht ein spezieller Bedarf an Teppichen, die eine weiche und angenehme Textur besitzen. Der hier verwendete Begriff "Teppich" umfaßt Fußbodenbeläge mit Polgarnen und einem Trägersystem sowie Läufer, die einen Zweitträger haben oder nicht zu haben brauchen. Ebenso ist wichtig, daß solche Teppiche eine gute "Waschechtheit" besitzen, da sie häufig gewaschen und getrocknet werden. Mit dem hier verwendeten Begriff "Waschechtheit" ist die Beständigkeit des gefärbten Teppichs gegen Farbverlust beim Waschen gemeint.

Die Fachleute haben verschiedene Methoden zur Herstellung von Teppichen mit einem weicheren, angenehmeren Griff ins Auge gefaßt. Zum Beispiel werden bekanntlich Multifilamentgarne mit einer linearen Dichte von etwa 5,0 dtex (4,5 dpf) verwendet, um einen solchen Effekt zu erzielen. Diese Garne mit feinerem tex sind jedoch schwieriger herzustellen als Garne mit gröberem tex, insbesondere bei Verfahren zur Garnherstellung aus gebauschtem Endlosfilamenten (BCF). Das schlägt sich nieder in höheren Gesamtproduktionskosten für den fertigen Teppich. Außerdem weisen Garne mit feinerem tex auf Grund der vergrößerten Oberfläche der Filamente oft eine ungenügende Waschechtheit und Neuheitsbeständigkeit auf.

Des weiteren ist im USA-Patent 3,249,669 von Jamieson die Herstellung von Stoffen aus Büscheln von Polyester-Multifilamentgarn beschrieben, bei denen die Filamente verschiedene Querschnittsformen besitzen. Auf diese Weise werden Filamente mit runden Querschnitten mit Filamenten mit Y-förmigen Querschnitten kombiniert. Die Stoffe werden beschrieben als mehr Bausch und einen "angenehmen Griff" aufweisend im Vergleich zu Garnen mit einheitlichen Filamentquerschnitten.

Im USA-Patent 4,416,934 von Kimura et al. wird ein Gewebe oder Gestrick aus Polyester-Multifilamenten beschrieben, das seidenartig aussieht und sich ebenso anfühlt. Der Stoff besteht aus Polyester- Multifilamentgarnen, die jeweils Filamente mit einem unregelmäßigen Querschnittsprofil enthalten, z. H. mit trilobalen, sternförmigen, C-förmigen, L-förmigen oder V-förmigen Querschnitten.

Im USA-Patent 3,508,390 von Bagnall werden Filamente mit einem Y-förmigen Querschnitt beschrieben. Die Filamente können hergestellt werden aus synthetischen Polymeren, zum Beispiel Polyamiden und Polyestern, und können in Fußbodenauslegematerialien verwendet werden. Aus diesen Filamenten hergestellte Stoffe werden als eine sehr gute Färbbarkeit aufweisend beschrieben und können abhängig von ihrem vorgesehenen Zweck ein seidenartiges Aussehen und einen trockenen, weichen Griff besitzen.

In GB-A-1,153, 543 werden eine Spinndüsenplatte und damit hergestellte Filamente mit unrunden, Z-artig geformten Querschnitten offenbart. Die Länge des mittigen Segments des Z-förmigen Quer schnitts ist größer als die von jedem der von dem mittigen Bereich ausgehenden, einander entgegengesetzten Armen. Diese Form des Filamentquerschnitts wird zum befriedigenden Unterbringen der Lappen eines Filaments in den Ausnehmungen eines benachbarten Filaments in einem Multifilamentgarn gewählt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Mit der Erfindung nach Anspruch 1 soll das Problem gelöst werden, wie der Bausch eines Multifilamentgarns, das sich für Teppiche und Läufer eignet, verbessert werden kann.

Die Filamente des erfindungsgemäßen Garns besitzen eindeutige bilobale Querschnitte. Garnbündel, die die Filamente enthalten, können zur Herstellung von Teppichen mit gutem Bausch und einem weichen Griff verwendet werden. Die Teppiche weisen auch einen seidenartigen Glanz mit geringem Glitzereffekt und guter Farbstärke auf. Mit dem Begriff "Glanz" ist das gesamte Glitzern des Teppichs infolge von reflektiertem Licht gemeint. Mit dem Begriff "Glitzern" sind die Lichtflecke gemeint, die auf dem Teppich wahrgenommen werden, wenn starkes Licht auf den Teppich gerichtet wird. Das ist darauf zurückzuführen, daß winzige Faserabschnitte als Spiegel oder reflektierende Prismen wirken. Teppiche werden oft als einen hellen oder matten Glanz besitzend beschrieben, jedoch können beide Teppicharten einen hohen Glitzergrad aufweisen. Mit "Farbstärke" wird der Intensitätsgrad der Farbe bezeichnet. Es wurde ferner festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Teppiche auch gute Waschechtheit aufweisen.

Zu geeigneten faserbildenden Polymeren zählen Polyamide, zum Beispiel Nylon 6, 6 und Nylon 6; Polyester und Polyolefine. Die Filamente können dazu dienen, gebauschte Endlosfilamentgarne und Stapelfasern herzustellen, die sich für Teppiche eignen. Vorzugsweise beträgt die Gesamt-Garndichte etwa 1100 bis 1300 dtex (1000 bis 1200 den), und der dtex-Wert pro Filament beträgt etwa 6, 7 bis 13 dtex (6 bis 12 den). Aus solchen Garnen hergestellte Teppiche weisen einen seidenartigen Glanz auf und besitzen einen weichen, angenehmen Griff.

Die Erfindung betrifft auch einen Teppich, der die erfindungsgemäßen Multifilamentgarne enthält, und eine Spinndüse zur Herstel lung von Filamenten des erfindungsgemäßen Multifilamentgarns. Die Spinndüsen weisen eine Platte mit oberen und unteren Flächen auf, die durch eine segmentierte Kapillare verbunden sind. Die segmentierte Kapillare weist einen mittigen, rechteckig geformten Schlitz und zwei radiale Schlitze auf. Jeder radiale Schlitz ist in einem Winkel von 105 bis 165 Grad mit einem gegenüberliegenden Ende des mittigen Schlitzes verbunden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer trilobalen Spinndüsenkapillare nach dem Stande der Technik.

Fig. 1A ist eine Querschnittsansicht eines Filaments, das durch Kapillaren der in Fig. 1 dargestellten Art ersponnen wurde.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Bändchenspinndüsenkapillare nach dem Stande der Technik.

Fig. 2A ist eine Querschnittsansicht eines Filaments, das durch Kapillaren der in Fig. 2 dargestellten Art ersponnen wurde.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer Spinndüsenkapillare gemäß der vorliegenden Erfindung, die drei verbindende, rechteckig geformte Schlitze aufweist.

Fig. 3A ist eine Querschnittsansicht eines Filaments, das durch Kapillaren der in Fig. 3 dargestellten Art ersponnen wurde.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer Spinndüsenkapillare gemäß der vorliegenden Erfindung, die drei verbindende, rechteckig geformte Schlitze aufweist.

Fig. 4A ist eine Querschnittsansicht eines Filaments, das durch Kapillaren der in Fig. 4 dargestellten Art ersponnen wurde.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Filamente gemäß dieser Erfindung werden im allgemeinen hergestellt durch das Verspinnen von Polymerschmelze oder Polymerlösungen durch Spinndüsenkapillaren, die so konstruiert sind, daß sie spezifische Faserquerschnitte herstellen.

Die Filamente können hergestellt werden aus synthetischen thermoplastischen, schmelzspinnbaren Polymeren. Zu diesen Polymeren zählen zum Beispiel Polyolefine wie Polypropylen, Polyamide wie Polyhexamethylenadipamid (Nylon 6,6) und Polycaprolactam (Nylon 6) sowie Polyester wie Polyethylenterephthalat. Copolymere, Terpolyme re und Schmelzemischungen aus diesen Polymeren sind ebenfalls geeignet. Zum Beispiel können Copolyamide verwendet werden, die mindestens 80 Gew.-% Hexamethylenadipamid-Einheiten und eine oder mehrere verschiedene Amideinheiten enthalten, die aus amidbildenden Komponenten wie 2-Methylpentamethylendiamin (MPMD), Caprolactam, Dodecandisäure, Isophthalsäure usw. hergestellt werden. Es können auch lösungsbildende Polymere verwendet werden, wie zum Beispiel Polyacrylnitril. Diese Polymerlösungen werden trockenversponnen zu Filamenten.

Im allgemeinen wird in einem Nylonfilament-Herstellungsverfahren die Polymerschmelze durch eine Spinndüse in ein Abkühlungsmedium extrudiert, wo das Polymer abkühlt und erstarrt, um Filamente zu bilden. Typischerweise wird die Polymerschmelze in einen Abschreckschacht extrudiert, wo die neu entstandenen heißen Filamente mit gekühler Luft angeblasen werden. Die Filamente werden mit Hilfe einer Zuführwalze durch die Abschreckzone gezogen und mit einer Spinn-Streck-Appretur von einer Appreturaufbringvorrichtung behandelt. Dann werden die Filamente über beheizte Streckwalzen geführt. Anschließend können die Filamente gekräuselt und zu kurzen Längen geschnitten werden, um Stapelfasern herzustellen, oder gebauscht werden, um gebauschte Endlosfilamente (BCF) herzustellen. Das Kräuseln des Garns kann mit solchen Verfahren wie dem Zahnradkräuseln oder dem Stauchkammerkräuseln ausgeführt werden. Zum Kräuseln des Garns können Heißluftstrahl-Bauschverfahren angewandt werden, wie sie im USA-Patent 3,186,155 von Breen und Lauterbach beschrieben sind.

Es ist bekannt, daß die spezifischen Spinnbedingungen, z. B. Viskosität, Extrusionsgeschwindigkeit, Abschreckung usw., je nach dem verwendeten Polymer verschieden sind. Die Polymerspinnlösungen können auch herkömmliche Zusatzstoffe enthalten, zum Beispiel Mattierungsmittel, Antioxidationsmittel, Farbstoffe, Pigmente, Antistatikmittel, UV-Stabilisatoren usw.

Die fertigen Einfachgarne können auf einer Kabliermaschine miteinander beim Fachen gedreht werden. Dann wird das beim Fachen gedrehte Garn einem Heißfixiervorgang unterworfen, um die Drehung zu fixieren und das Garn zu bauschen. Bei diesen Vorgängen werden ein Superba®-Verfahren mit Sattdampf oder ein Suessen-Verfahren mit trockener Hitze angewandt. Dann können die Garne mit in der Technikbekannten Verfahren in Teppichträgerstoffe getuftet werden, und der Teppich wird gefärbt und weiteren Endbearbeitungsschritten unterworfen, zu denen Fleckfestmachung und Behandlung mit Fluorchemikalien gehören.

In Fig. 3 ist ein Beispiel für eine geeignete Spinndüsenkapillare zur Herstellung der erfindungsgemäßen Filamente dargestellt. Die Kapillare weist einen mittigen, rechteckig geformten Schlitz 1 auf, der an jedem Ende mit radialen Schlitzen 2 und 3 verbunden ist. Die zwischen dem mittigen Schlitz und den verbindenden radialen Schlitzen C-1 und C-2 gebildeten Winkel liegen im Bereich von 105 bis 165 Grad. Die Schlitze weisen typischerweise eine Länge A von etwa 0,13 bis 13 mm (0,005 bis 0,050 Zoll) und eine Breite H von etwa 0,025 bis 0,38 mm (0,001 bis 0,015 Zoll) auf.

Die Abmessungen jedes Schlitzes werden weiter definiert durch das folgende Verhältnis:

1,5 < A1/B1 < 10

wobei

A1 = Länge eines Schlitzes

B1 = Breite eines Schlitzes.

Im allgemeinen sollte die Spinndüsenkapillare die oben genannten Abmessungen besitzen, damit die erfindungsgemäßen Filamente hergestellt werden können. Es versteht sich jedoch, daß spezifische Abmessungen und Verhältnisse innerhalb der obigen Bereiche je nach solchen Faktoren wie Art des Polymers, Viskosität und Abschreckmedium verschieden sein können. Polymere mit hoher Viskosität und mit Wasserabschreckspinnen machen kleinere Verhältnisse der Schlitzlänge zur Breite erforderlich als Polymere mit niedriger Viskosität und mit Luftabschreckspinnen. Ebenso wird eingeräumt, daß die Form der Schlitze modifiziert werden kann, wie z. B. in Fig. 3 zu sehen ist, wo der Spitzenbereich der radialen Schlitze etwas gekrümmt ist. Vorzugsweise ist jeder der radialen Schlitze im wesentlichen von gleicher Größe und Form.

Der extrudierte Polymerstrom fließt durch die speziell konstruierte Kapillare, um ein entsprechendes Filament herzustellen, wie es zum Beispiel in Fig. 3A zu sehen ist. Wichtig ist, daß der Polymerstrom als ein einziger, homogener Strom intakt bleibt und sich nicht in mehrere Ströme teilt, wenn er durch die Schlitze der Spinndüsenkapillare läuft. Dadurch werden Filamente geschaffen, die den gewünschten Querschnitt sowie guten Bausch besitzen.

Dagegen werden bei Verfahren zur Herstellung von bändchenartigen Filamenten, die in dem USA-Patent 2,959,839 von Craig und dem oben erwähnten USA-Patent 3,249,669 an Jamieson behandelt werden, mehrere Polymerströme durch kreisförmige Öffnungen in der Spinndüsenkapillare geführt. Dann verschmelzen die verschiedenen Polymerströme miteinander, wenn sie durch die Kapillare gelaufen sind. Mit diesen Verfahren ist es oft schwierig, einen spezifischen Querschnitt zu erzielen, weil der Koaleszenzgrad des Polymers so sehr von solchen Faktoren wie der Viskosität des Polymers, der Temperatur des Polymers und dem Abstand der Öffnungen abhängt. Zweitens verschmelzen die Ströme oft so schlecht miteinander, daß die entstandenen Filamente dazu neigen, sich beim Texturieren oder unter normalen Tragebedingungen zu teilen und zu fibrillieren und den Teppichen dadurch eine fusselige Oberfläche zu verleihen.

Wie in Fig. 3A zu sehen ist, sind die entstandenen erfindungsgemäßen Filamente gekennzeichnet durch einen Querschnitt mit einem im wesentlichen rechteckig geformten mittigen Segment 1a. Von jedem Ende des mittigen Segments gehen in entgegengesetzten Richtungen Arme oder Lappen 2A und 3A mit gekrümmten Spitzenbereichen aus. Vorzugsweise sind die beiden ausgehenden Arme im wesentlichen symmetrisch.

Insbesondere sind die Arme mit dem mittigen Segment in einer solchen Weise verbunden, daß ein Winkel von etwa 105 bis 165 Grad zwischen jedem Arm und dem mittigen Segment (C-1A und C-2A) gebildet wird. Dadurch entsteht eine eindeutige bilobale, "S-artige oder Z-artige" Querschnittsform in dem Filament. Wichtig ist, daß die Filamente keinen Querschnitt mit einer scharfen Zickzack-Konfiguration aufweisen. Bei Teppichen, die diese Filamente enthalten, besteht die Tendenz, daß sich die Lappen benachbarter Filamente miteinander verschränken, was zu einem härteren, steiferen Griff mit weniger Bausch führt. Bei den erfindungsgemäßen Filamenten greifen die Lappen auf Grund ihrer gekrümmten Gestalt frei miteinander zusammen. Es entsteht vorzugsweise ein Winkel von mehr als 120 Grad zwischen jedem Arm und dem mittigen Segment. Ebenso wichtig ist, daß die Lappen und der mittige Abschnitt des Filamentquerschnitts im wesentlichen flachseitig ist, so daß das Filament gute schmutzabweisende Eigenschaften besitzt. Wenn die Peripherie des Filaments ein hohes Maß von Einbuchtungen und Ausbuchtungen aufweist, entstehen Flächen, wo sich Schmutz verfangen kann, und die Verschmutzung kann in dem fertigen Teppich deutlicher sichtbar sein. Des weiteren sollte die Entfernung vom Mittelpunkt des Filaments zur Spitze eines Lappens (D) mindestens zweimal (2 ·) größer sein als die Entfernung vom Mittelpunkt zum Rand des mittigen Segments (E). Dadurch wird auch gesichert, daß sich die Filamentlappen frei übereinander bewegen und dadurch dem Teppich einen weichen und angenehmen Griff verleihen.

Die Filamente weisen längs ihrer Länge im allgemeinen einen gleichmäßigen Querschnitt auf und können zu mehreren verschiedenen Zwecken verwendet werden, zu denen auch ein Einsatz in Teppichen, Textilien oder Vliesstoffen gehört. Bei Verwendung in Teppichen können die Filamente verwendet werden, um Endlosfilament-Bauschgarne (BCF-Garne) oder Stapelfasergarne herzustellen, wie oben erläutert. Die erfindungsgemäßen Filamente können miteinander oder mit Filamenten mit anderen Querschnitten gemischt werden. Vorzugsweise enthält das Garn eine Mischung von 40 bis 60 Gew. -% Filamenten mit einem S-artig geformten Querschnitt und 60 bis 40 Gew. -% Filamenten mit einem Z-artig geformten Querschnitt. Mit dem Begriff "S-artig geformt" ist ein Querschnitt gemeint, der in Fig. 4A zu sehen ist. Mit dem Begriff "Z-artig geformt" ist ein Querschnitt gemeint, der in Fig. 3A zu sehen ist. Im allgemeinen hat das Teppichgarn eine Dichte von mindestens 550 dtex (500 den), und vorzugsweise beträgt der dtex-Gesamtwert 1100 bis 1300 dtex (1000 bis 1200 den). Der dtex-Wert pro Filament beträgt typischerweise 3 bis 33 (3 bis 30 dpf), und vorzugsweise liegt der dtex-Wert pro Filament im Bereich von 6, 7 bis 12 (6 bis 12 dpf). Aus diesen Garnen hergestellte Teppiche weisen guten Bausch und weichen Griff auf. Die Teppiche besitzen einen seidenartigen Glanz mit geringem Glit zereffekt und zeigen gute Waschechtheit. Die Teppiche sind insbesondere zur Verwendung als Läufer im Bad geeignet.

Die vorliegende Erfindung wird weiter veranschaulicht durch die folgenden Beispiele, jedoch sollten diese Beispiele nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend verstanden werden.

TESTVERFAHREN Teppichglitzer-, Griff- und Hauschwerte

Es wurden die Glitzer-, Bausch- und Griffgrade an verschiedenen Schnittflorteppichproben visuell in einem nebeneinander verglichen, ohne daß bekannt war, welche Teppiche aus welchen Garnen gefertigt waren. Die Teppiche wurden untersucht durch ein Gremium von Personen, die mit der Tepichkonstruktion und der Oberflächentextur vertraut waren. Den Testteppichproben wurden Werte hinsichtlich des Glitzergrades und des Bauschs niedrige, mittelhohe oder hohe Werte zugeordnet. Hinsichtlich des Griffs wurden die Teppiche mit rauh, mittelweich oder weich bewertet.

Waschechtheit

Die Teppichproben wurden in einer Waschmaschine mit heißem Wasser und Tide-Waschmittel® (0,5 g/l) gewaschen. Die Temperatur der Waschlauge betrug 38ºC (100ºF), und der pH-Wert betrug 9,5. Dann wurden die Probestücke mit heißer Luft getrocknet. Nach 20 Wasch- und Trocknungszyklen wurden die getesteten Probestücke mit einem Kontroll-Teppichprobestück verglichen, das nicht gewaschen worden war. Die Test- und die Kontrollprobestücke wurden beurteilt von einem Gremium von Personen, die mit dem Färben von Teppichen vertraut war. Teppichprobestücke ohne erkennbare Veränderung der Farbtiefe oder des Farbtons wurde ein Wert von 5 zugeordnet. Teppichprobestücken mit einem im wesentlichen vollständigen Farbverlust wurde ein Wert von 1 zugeordnet.

Relative Viskosität

Es wurde die relative Viskosität (RV) von Nylon 6,6 gemessen, indem 5,5 Gramm des Polymers Nylon 6,6 in 50 cm³ Ameisensäure aufgelöst wurden. Der RV-Wert ist das Verhältnis der absoluten Viskosität der Lösung von Nylon 6,6 und Ameisensäure zur absoluten Viskosität der Ameisensäure. Beide absoluten Viskositäten wurden bei 25ºC gemessen.

Farbstärke

Dieses Verfahren dient dazu, die Farbstärke, d. h. die Farbintensität, der Teppichprobestücke zu bestimmen. Die Probestücke wurden getestet mit Hilfe eines Farbendifferenzmeßgerätes Hunterlab 025, zu beziehen vom Hunter Associates Laboratory, Fairfax, Virginia. Dieses Instrument mißt die "L"-Werte (Gesamtreflexionswerte) der Probestücke. Der Wert "L" ist ein Helligkeitsmaß, das von 100 für vollkommen weiße Bereiche bis 0 für schwarze Bereiche reicht. Die Probestücke wurden in das Probengestell gelegt und an der Betrachtungsöffnung des Kolorimeters vorbeigeführt. Die "L" -werte wurden an der Digitalanzeige registriert.

BEISPIELE Beispiele 1-3

In den folgenden Beispielen wurden Filamente aus Nylon 6,6 mit verschiedenen Querschnitten hergestellt. Die Filamente aus Nylon 6,6 waren aus verschiedenen Spinndüsen ersponnen worden. Jede Spinndüse hatte 160 Kapillaren mit einer speziellen Konstruktion, die in Fig. 1-4 zu sehen ist.

Das für alle Beispielen verwendete Polymer Nylon 6,6 war ein glänzendes Polymer. Die Polymerspinnlösung enthielt kein Mattierungsmittel und wies eine relative Viskosität (RV) von 72 ± 3 Einheiten auf. Die Temperatur des Polymers vor dem Spinndüsenpaket wurde auf etwa 288 ± 1ºC eingeregelt, und der Spinndurchsatz betrug 32 kg (70 pounds) pro Stunde. Das Polymer wurde durch die verschiedenen Spinndüsen extrudiert und in zwei Segmente von je 80 Filamenten geteilt. Dann wurden die schmelzflüssigen Fasern rasch in einem Kühlschacht abgeschreckt, wo Kühlluft von 9ºC mit 300 Kubikfeet pro Minute (0,236 Kubikmetern/s) an den Filamenten entlanggehlasen wurde. Die Filamente wurden von einer Speisewalze, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 800 yd/min (732 m/min) rotierte, durch die Abschreckzone gezogen und dann mit einem Schmälzmittel zum Strecken und Kräuseln beschichtet. Die beschichteten Garne wurden mit 2197 yd/min (einem 2,75-fachen Streckverhältnis) mit Hilfe eines Paars beheizter Streckwalzen (175ºC) gestreckt. Dann wurden die Garne weitergeführt zu einer Bauschdüse mit zwei Aufprallstellen (mit Heißluft von 225ºC) ähnlich der im USA-Patent 3,525,134 von Coon beschriebenen, so daß zwei Garne von 1300 dtex (1200 den), 17 dtex (15 den) pro Filament entstanden.

Die gesponnenen, gestreckten und gekräuselten Endlosfilament- Bauschgarne (BCF-Garne) wurden auf einer Kabliermaschine auf 0,16 · 0,16 Drehungen pro mm (4,0 · 4,0 Drehungen pro Zoll (tpi)) kabliert und auf einer Superba®-Thermofixiermaschine bei den Standard-Prozeßbedingungen für BCF-Garne aus Nylon 6, 6 heißfixiert. Dann wurden die Testgarne auf einer Schnittflor-Tuftingmaschine mit einer Teilung von 1/8 Zoll (32 mm) in Teppiche von 360 g/m² (40 oz/yd²) mit einer Polhöhe von 16 mm (5/8 Zoll) getuftet. Die getufteten Teppiche wurden etwa eine Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 99ºC (210ºF) in einer Beck-Färbeanlage mit einer waldgrünen Farbe gefärbt. Die ästhetischen Eigenschaften der Teppiche wurden von einem Gremium von Fachleuten beurteilt, und die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

Mit dem oben beschriebenen Verfahren wurden Multifilamentgarne mit trilobalem Querschnitt hergestellt, wie sie in Fig. 1A zu sehen sind. Die Filamente wurden durch Spinndüsenkapillaren nach der Darstellung in Fig. 1 mit drei einstückig verbundenen Armen (Lappen) ersponnen, die im wesentlichen symmetrisch waren. Die Arme besaßen eine Breite von 0,20 mm (0,008 Zoll) und eine Länge von 0,43 mm (0,017 Zoll). Die fertigen Filamente wiesen ein Modifikationsverhältnis (MR) von 1, 7 auf.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

Mit dem oben beschriebenen verfahren wurden Multifilamentgarne mit dem Querschnitt flacher Bändchen hergestellt, wie sie in Fig. 2A zu sehen sind. Die Filamente wurden durch Spinndüsenkapillaren nach der Darstellung in Fig. 2 mit einer Schlitzlänge von 2,06 mm (0,081 Zoll) und einer Breite von 0,229 mm (0,009 Zoll) ersponnen.

Beispiel 3

Mit dem oben beschriebenen Verfahren wurden Multifilamentgarne gemäß dieser Erfindung mit einer Mischung von 50 : 50 der in Fig. 3A und Fig. 4A dargestellten Filamentquerschnitte hergestellt. Die jeweiligen Filamente wurden durch Spinndüsenkapillaren ersponnen, die in Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Beide Kapillaren enthielten drei gleich dimensionierte Schlitze von 0,69 mm (0, 027 Zoll) Länge und 0,229 mm (0,009 Zoll) Breite. Die zwischen den Schlitzen in C-1 gebildeten Winkel betrugen 120 Grad, während der in C-2 gebildete Winkel 135 Grad betrug.

Beispiele 4 und 5

Mit einem Spinnverfahren ähnlich dem Verfahren, das in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben ist, wurden Endlosfilament-Bauschgarne aus Nylon 6, 6 hergestellt. Das Garn in Beispiel 4 war ein Garn von 1130 dtex (1015 den), 7 dtex pro Filament (6,3 dpf) mit einer Mischung von 50 : 50 der in Fig. 3A und Fig. 4A dargestellten Filamentguerschnitte. Das Garn im Vergleichsbeispiel 5 war ein Garn von 1117 dtex (1005 den), 5 dtex pro Filament (4, 5 dpf) mit trilobalen Filamentquerschnitten mit einem Modifikationsverhältnis von 2,5. Beide Garnproben wurden mit 160 · 160 Drehungen pro Meter (4 · 4 tpi) kabliert, bei 132ºC (270ºF) auf einer Superba®-Heißfixiermaschine heißfixiert, auf einer Maschine mit einer Teilung von 4,8 mm (3 / 16 Zoll) (2 Fäden pro Nadel) in Badläufer von 1560 g/m² (46 oz/yd²) getuftet und in einer Beck-Färbemaschine etwa eine Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 99ºC (210ºF) mit einer preiselbeerroten Farbe gefärbt. Die Testläufer wurden in der oben erläuterten Weise von einem Gremium auf Glanz und Griff getestet. Die Läufer wurden auch in der oben beschriebenen Weise auf Waschechtheit getestet. Die Testergebnisse sind unten in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle I

*L-Werte-Niedrigere Werte entsprechen einem stärker gefärbten Äußeren

Tabelle II


Anspruch[de]

1. Multifilamentgarn, umfassend Filamente, enthaltend ein thermoplastisches Polymer, und mit einem Querschnitt mit einem im wesentlichen flachseitigen, rechteckig geformten mittigen Segment (1A) mit einem im wesentlichen flachseitigen Arm (2A, 3A) mit einem gekrümmten Spitzenbereich, der von jedem entgegengesetzten Ende des mittigen Segments ausgeht, wobei die Arme von dem Segment in einer solchen Weise ausgehen, daß ein Winkel (C-1A, C-2A) zwischen jedem Arm (2A, 3A) und dem mittigen Segment (1A) gebildet wird und ein S-artig oder Z-artig geformter Querschnitt entsteht, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Breite des mittigen Segments (1A) und jedes Arms (2A, 3A) im wesentlichen die gleiche ist und die Länge des mittigen Segments (1A) und jedes Arms (2A, 3A) im wesentlichen die gleiche ist;

- daß der zwischen jedem Arm (2A, 3A) und dem mittigen Segment (1A) gebildete Winkel (C-1A, C-2A) im Bereich von 105 bis 165 Grad liegt, und

- daß das Garn eine Mischung von 40 bis 60 Gew.-% Filamenten mit einem S-artig geformten Querschnitt (Fig. 4A) und 60 bis 40 Gew.-% Filamenten mit einem Z-artig geformten Querschnitt umfaßt.

2. Multifilamentgarn nach Anspruch 1, wobei die Filamente gebauschte Endlosfilamente sind, enthaltend Polyamide, Polyester, Polyolefine oder Polyacrylnitril.

3. Multifilamentgarn nach Anspruch 1, wobei die Filamente Stapelfasern sind, enthaltend Polyamide, Polyester, Polyolefine oder Polyacrylnitril.

4. Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Garn eine Dichte von 1100 bis 1300 dtex (1000 bis 1200 den) und eine Dichte pro Filament von 6,7 bis 13 dtex (6 bis 12 den) besitzt.

5. Teppich, enthaltend das Multifilamentgarn nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Spinndüse, umfassend:

a) eine Platte mit oberen und unteren Flächen, verbunden durch eine segmentierte Kapillare, und

b) wobei die segmentierte Kapillare einen mittigen, rechteckig geformten Schlitz (1) und zwei radiale Schlitze (2, 3) umfaßt, wobei jeder radiale Schlitz (2, 3) mit einem gegenüberliegenden Ende des mittigen Schlitzes (1) verbunden ist, so daß ein Winkel (C-1, C-2) zwischen dem radialen Schlitz (2, 3) und dem mittigen Schlitz (1) gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Breite des mittigen Schlitzes (1) und jedes radialen Schlitzes (2, 3) im wesentlichen die gleiche ist und die Länge des mittigen Schlitzes (1) und jedes radialen Schlitzes (2, 3) im wesentlichen die gleiche ist; und

- daß der zwischen jedem radialen Schlitz (2A, 3A) und dem mittigen Schlitz (1A) gebildete Winkel (C-1A, 2-CA) im Bereich von 105 bis 165 Grad liegt.







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