Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spinnfasergarn, das
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern umfasst.
Stand der Technik
Spinnfasergarne, die aus natürlichen Fasern, wie Baumwolle, Wolle
und Leinen (Ramie), als Rohmaterialien hergestellt werden, vermitteln ein ausgezeichnetes
Gefühl, das den entsprechenden Fasern eigen ist, so dass sie breite Anwendungen
finden. Spinnfasergarne, die vollkommen aus solchen natürlichen Fasern hergestellt
werden, haben jedoch Nachteile hinsichtlich der Handhabungseigenschaften und der
Haltbarkeit, wenn sie getragen werden, wie eine relativ niedrige Festigkeit, ein
hohes Schrumpfen nach dem Waschen und eine große Konfigurationsänderung.
Um solche Nachteile zu beseitigen, werden daher in hohem Maße
vermischte Spinnfasergarne verwendet, die durch Blendspinnen (Mischspinnen) von
natürlichen Fasern und Stapeln (diskontinuierliche Fasern oder kurze Fasern)
von synthetischen Fasern hergestellt werden. Ein repräsentatives Beispiel für
synthetische Fasern, die beim Mischspinnen verwendet werden, ist eine Poly(ethylenterephthalat)-Faser.
Das Mischspinnen derselben übt offensichtliche Auswirkungen auf die Verbesserungen
der Festigkeit und der Maßhaltigkeit aus. Die Poly(ethylenterephthalat)-Faser
hat jedoch einen hohen Elastizitätsmodul, so dass ihr Griff hart ist. Somit
hat die Poly(ethylenterephthalat)-Faser den dahingehenden großen Nachteil,
dass, wenn sie mit natürlichen Fasern mischgesponnen wird, sich das ausgezeichnete
Gefühl natürlicher Fasern unvermeidlich verschlechtern würde, selbst
wenn das Mischverhältnis derselben niedrig ist.
Seit kurzem werden für Webwaren und Wirkwaren für Bekleidung
in zunehmendem Maße eine zweckmäßige Streckbarkeit und Rückstreckfähigkeit
gefordert. CSY (Core-Garn) mit einem aus elastischem Garn bestehenden Kern, wie
Spandex, ist als Spinnfasergarn mit Streckbarkeit und Rückstreckfähigkeit
wohlbekannt. Spandex ergibt jedoch ein dahingehendes Problem, dass die Versprödung
durch Chemikalien wie Chlor erheblich ist und die Farbechtheit desselben gering
ist. Weiterhin hat CSY dahingehende Nachteile, dass häufig ein Reißen
von Spandex, das das Kerngarn ausmacht (nämlich Reißen des Kerns) während
der Herstellung oder Nachbehandlung auftritt und ein exaktes Einführen von
Spandex in den Kern technisch schwierig ist. Garn mit einem sich nach außen
erstreckenden Spandex bringt einen Fabrikationsverlust mit sich, wodurch die Ausbeute
reduziert wird und die Produktionskosten erhöht werden. Aufgrund dieser Probleme
besteht ein Bedarf an einem Spinnfasergarn mit ausgezeichneter Streckbarkeit, das
ohne Verwendung von Spandex hergestellt wird.
Andererseits sind Poly(trimethylenterephthalat)-Fasern öffentlich
als Fasern mit geringem anfänglichen Streckwiderstand (Elastizitätsmodul)
und hoher elastischer Erholung bekannt. Das japanische Patent, Veröffentlichungsnummer
49(1974)-21256 offenbart eine Kräuselfaser mit einer Biegeerholung von wenigstens
70 %, wobei eine Poly(butylenterephthalat)-Faser und eine Poly(trimethylenterephthalat)-Faser
in einem Verhältnis von 50 Gew.-% oder mehr enthalten sind, und es offenbart
zudem eine Stapelfaser, die durch Schneiden der Kräuselfaser zu gegebenen Längen
erhalten wird. Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 11(1999)-189938 offenbart
eine Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfaser, deren prozentuale elastische Erholung
und Biegeerholung durch thermische Behandlung verstärkt sind.
In diesen beiden veröffentlichten Erfindungen liegt überhaupt
keine spezielle Offenbarung bezüglich der am meisten geeigneten Spinnfasergarn-Spezifikationen
und der Eigenschaften des Spinnfasergarns vor, das aus den obigen Stapelfasern hergestellt
wird, obwohl die prozentuale elastische Dehnungserholung und die Biegeerholung von
Poly(trimethylenterephthalat)-Filament und -Stapelfasern offenbart werden.
Auch das Dokument WO 02/22925 A offenbart mit den gleichen Einschränkungen
die Verwendung von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern in Garnen und Textilerzeugnissen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Poly(trimethylenterephthalat)-Spinnfasergarn
bereitzustellen, das ausgezeichnete Wirk- und Webeigenschaften und wenigstens eine
ausgezeichnete Streckbarkeit, Rückstreckfähigkeit, Maßhaltigkeit
oder Haltbarkeit hat, wenn es während einer ausgedehnten Zeitspanne
getragen wird usw., und durch das eine Webware und Wirkware erhalten werden kann,
für die das gute Gefühl eines anderen mit Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
vermischten Materials so weit wie möglich übernommen wird.
Die Erfinder führten umfangreiche und intensive Untersuchungen
durch, um die obige Aufgabe zu lösen. Als Ergebnis wurde gefunden, dass die
obige Aufgabe durch die Verwendung eines Spinnfasergarns mit vorgegebenen Eigenschaften,
das Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern umfasst, gelöst werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Ergebnisse vervollständigt.
D.h. die vorliegende Erfindung bezieht sich auf:
1. ein Spinnfasergarn nach Anspruch 1, das Polytrimethylenterephthalat-Stapelfasern
(diskontinuierliche Fasern oder kurze Fasern) in einem Anteil von wenigstens 15
Gew.-% umfasst, wobei das Spinnfasergarn insbesondere eine prozentuale elastische
Dehnungserholung bei 5 % Dehnung hat, die der folgenden Formel genügt:
prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung (%) ≥ 0,1 X + 70
[Formel (a)],
wobei X den Gehalt an Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern in dem Spinnfasergarn
(Gew.-%) darstellt;
2. das Spinnfasergarn gemäß dem obigen Punkt 1, das ein Verbund-Spinnfasergarn
ist, das Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern und andere Fasern umfasst, wobei
der Gehalt an Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern im Bereich von 15–70
Gew.-% liegt;
3. das Spinnfasergarn nach den obigen Punkten 1 oder 2, das eine Reißdehnung
(Reißen) von 10 % oder mehr aufweist;
4. das Spinnfasergarn nach den obigen Punkten 1, 2 oder 3, das ein Produkt aus
Festigkeit (Zugfestigkeit) und Dehnung von 15 cN·%/dtex oder mehr aufweist;
5. das Spinnfasergarn nach einem der obigen Punkte 1 bis 4, das einen I-Koeffizienten
oder L-Koeffizienten von 1,0 bis 2,5 aufweist;
6. das Spinnfasergarn nach einem der obigen Punkte 1 bis 5, auf das ein Appreturöl
aufgetragen ist, wobei das Appreturöl ein Alkylphosphatsalz enthält, dessen
Alkylgruppe durchschnittlich 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
In der vorliegenden Erfindung wurden die prozentuale elastische Dehnungserholung
bei 5 % Dehnung (%), die Reißdehnung (%), das Produkt aus Festigkeit und Dehnung
(cN·%/dtex), der anfängliche Streckwiderstand (cN/dtex), der I-Koeffizient
und der L-Koeffizient auf die folgende Weise gemessen.
(1) Prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung
Eine anfängliche Last, die in JIS-L-1095 spezifiziert ist (Testmethode
eines üblichen Spinnfasergarns), wurde an jedes Spinnfasergarn angelegt und
die Länge desselben wurde unter Verwendung eines Zugtestgeräts vom Ausdehnungstyp
mit konstanter Geschwindigkeit gemäß dem Verfahren des Messens der prozentualen
elastischen Dehnungserholung (Methode A) um eine gegebene Dehnung L (5 % = 1 cm)
gestreckt, und zwar unter solchen Bedingungen, dass der Spannfutterabstand 20 cm
betrug und die Streckgeschwindigkeit 50 % des Spannfutterabstandes pro Minute betrug.
Das Spinnfasergarn wurde 1 Minute lang stehengelassen und die ursprüngliche
Länge desselben wurde mit der gleichen Geschwindigkeit wiederhergestellt. Das
Spinnfasergarn wurde 3 Minuten lang stehengelassen und wiederum wurde die Länge
desselben bis zum Punkt L1, an dem die anfängliche Last angelegt
wurde, mit der gleichen Geschwindigkeit gestreckt. Die prozentuale elastische Dehnungserholung
Ec (%) wurde durch die Formel:
Ec (%) = {(L – L1)/L} × 100
berechnet.
Der Test wurde fünfmal durchgeführt und die Messergebnisse
wurden gemittelt.
(2) Reißdehnung, Produkt aus Festigkeit und Dehnung und anfänglicher
Streckwiderstand
Eine anfängliche Last, die in JIS-L-1095 spezifiziert ist (Testmethode
eines üblichen Spinnfasergarns), wurde an jedes Spinnfasergarn angelegt und
der Zugtest desselben wurde unter Verwendung des Zugtestgeräts vom Ausdehnungstyp
mit konstanter Geschwindigkeit unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass
der Spannfutterabstand 30 cm betrug und die Streckgeschwindigkeit
100 % des Spannfutterabstandes pro Minute betrug. Dadurch wurden die Reißfestigkeit
(cN/dtex) und die Reißdehnung (%) (Verhältnis des Dehnungsgrades beim
Reißen zum Spannfutterabstand) bestimmt.
Das Produkt aus Festigkeit und Dehnung wurde durch die folgende Formel
berechnet:
Produkt aus Festigkeit und Dehnung (cN·%/dtex) = Reißfestigkeit (cN/dtex)
× Reißdehnung (%)
Der anfängliche Streckwiderstand (cN/dtex) wurde auf einer Strecklast/Dehnungs-Kurve
durch Identifizieren des Punktes der maximalen Laständerung gegenüber
der Dehnungsänderung in der Nähe des ursprünglichen Punktes und durch
Messen des Gradienten einer Tangentenlinie an dem identifizierten Punkt bestimmt.
Der Test wurde zwanzigmal durchgeführt, und die Messungen wurden
gemittelt.
(3) I-Koeffizient und L-Koeffizient
Der I-Koeffizient und der L-Koeffizient sind Koeffizienten, die die
Gleichförmigkeit des Garns ausdrücken, und sie werden auch als Ungleichförmigkeitsindizes
bezeichnet.
Der I-Koeffizient und der L-Koeffizient sind Werte, die durch Messen
von U % (mittlere prozentuale Abweichung des Gewichts des Garns pro Längeneinheit
desselben) mittels eines USTER-TESTER-3, hergestellt von Zellweger Uster K.K., und
Dividieren der Messung durch die theoretische Grenzgleichförmigkeit Ulim
erhalten werden und durch die folgenden Formeln in Abhängigkeit von der Größe
der Anzahl der konstituierenden Stapelfasern berechnet werden.
(1) Wenn die Anzahl der konstituierenden Stapelfasern 64 oder weniger ist, dann
ist:
I-Koeffizient = U % × (Anzahl der konstituierenden Stapelfasern)1/2/80
[Formel (b)]
(2) Wenn die Anzahl der konstituierenden Stapelfasern 64 übersteigt, dann
ist:
L-Koeffizient = U % × (Anzahl der konstituierenden Stapelfasern)1/3/40
[Formel (c)].
Hierin bezieht sich die Anzahl der konstituierenden Stapelfasern auf
die durchschnittliche Anzahl der Stapelfasern, die in einem Abschnitt des Spinnfasergarns
liegen, und sie wird durch die folgende Formel berechnet:
Anzahl der konstituierenden Stapelfasern = Feinheit des Spinnfasergarns (dtex)/mittlere
Feinheit der Stapelfaser (dtex).
Wenn Stapelfasern mit unterschiedlichen Feinheitswerten mischgesponnen
werden, z.B. wenn das Mischspinnen unter Verwendung von Stapelfasern einer Feinheit
D1 (dtex) bei einem Mischungsverhältnis von W1 (%) und
Stapelfasern einer Feinheit D2 (dtex) bei einem Mischungsverhältnis
von W2 (%) durchgeführt wird, wird die Anzahl der konstituierenden
Stapelfasern durch die folgende Formel berechnet:
Anzahl der konstituierenden Stapelfasern = Feinheit des Spinnfasergarns (dtex) ×
(W1/100)/D1 + Feinheit des Spinnfasergarns (dtex) × (W2/100)/D2
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung enthält Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
in einer Menge von wenigstens 15 Gew.-%. D.h. das Spinnfasergarn der vorliegenden
Erfindung kann ein Spinnfasergarn sein, das aus 100 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
besteht, und es kann auch ein Verbund-Spinnfasergarn sein, das durch Mischspinnen
von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern und wenigstens einer anderen Stapelfaser
hergestellt wird, wobei Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern in einer Menge
von 15 Gew.-% oder mehr enthalten sind. Das Einfügen von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
in einer Menge von 15 Gew.-% oder mehr ermöglicht es, ein Spinnfasergarn zu
erhalten, das eine hohe prozentuale elastische Dehnungserholung und eine ausgezeichnete
Streckbarkeit, Rückstreckfähigkeit und Maßhaltigkeit nach einem Langzeittragen
aufweist.
Wenn das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung vollständig
aus Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern besteht, weist es die höchste
Streckbarkeit und Rückstreckfähigkeit auf. Wenn die Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
andererseits mit anderen Fasern zu einem Verbund-Spinnfasergarn geformt werden,
können sie weitere ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen. D.h. das Verbundspinnen
von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern mit anderen Fasern ermöglicht
es, ein Spinnfasergarn zu erhalten, das ausgezeichnete Funktionen hinsichtlich der
Streckbarkeit, Rückstreckfähigkeit, Maßhaltigkeit usw. aufweist,
während es dahingehend befriedigend ist, dass das gute Gefühl von anderen
damit vermischten Fasern so weit wie möglich übernommen wird.
In dem Verbund-Spinnfasergarn liegt der Gehalt der Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
vorzugsweise in einem Bereich von 15–70 Gew.-%. Um auf noch wirksamere Weise
den Komfort anderer Fasern anwenden zu können, liegt der Gehalt besonders bevorzugt
in einem Bereich von 20–40 Gew.-%. Wenn der Gehalt der Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
15 Gew.-% oder mehr beträgt, kann ein Spinnfasergarn erhalten werden, das eine
prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung hat, die der obigen Formel
(a) genügt, und das eine befriedigende Rückstreckfähigkeit aufweist.
Wenn der Gehalt der Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern 70 Gew.-% oder weniger
beträgt, kann weiterhin ein Spinnfasergarn erhalten werden, bei dem auf befriedigende
Weise das gute Gefühl anderer damit vermischter Fasern so weit wie möglich
übernommen werden kann.
Die anderen Fasern, die mit den Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
mischgesponnen werden sollen, sind nicht speziell eingeschränkt und können
gemäß den für den gewünschten Artikel erforderlichen Eigenschaften
ausgewählt werden. Die mischgesponnen anderen Fasern können z.B. natürliche
Fasern, wie Baumwolle, Leinen (Ramie), Wolle und Seide; chemische Fasern, wie Cupra,
Viskose, Polynosic-Faser, gereinigte Cellulosefaser und Acetatfaser; Polyesterfasern,
wie Poly(ethylenterephthalat)- und Poly(butylenterephthalat)-Fasern; synthetische
Fasern, wie Acryl- und Polyamidfasern; Fasern vom Copolymertyp, die von diesen abgeleitet
sind, und Zweikomponentenfasern aus identischem Polymer oder unterschiedlichen Typen
von Polymeren (Seite-an-Seite-Typ, exzentrischer Hülle-Kern-Typ usw.) sein.
Das Verfahren des Vermischens von Fasern, um ein Verbund-Spinnfasergarn
zu erhalten, ist nicht speziell eingeschränkt. Z.B. kann das Verfahren verwendet
werden, bei dem rohe Stapelfasern mit Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
in einem Blas- und Schwingschritt oder einem Kardierungsschritt vermischt werden;
ein Verfahren, bei dem Faserbänder in einem Verstreckungsschritt oder einem
Misch-Hechel-Schritt zu einer Verbundform übereinander gestapelt werden; oder
das Verfahren, bei dem in einem Spinnschritt mehrere Faserbänder oder geflyerte
Vorgarne bereitgestellt werden und ein Spinnen (CSIROSPUN-System) damit durchgeführt
wird.
Insbesondere wird z.B. ein Verbund-Spinnfasergarn, bestehend aus Baumwolle
und Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern, vorzugsweise hergestellt, indem
man in einem Spinnverfahren gemäß dem Baumwollspinnsystem Stapelfasern,
die aus 100 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern bestehen (vorzugsweise
einer Faserlänge von 38 mm), durch eine Kardiermaschine führt, so dass
ein Faserband gebildet wird, und in einem anschließenden Verstreckungsschritt
die geformten Faserbänder mit einem Baumwollfaserband zu einer Verbundform
doubliert. Andererseits wird ein Verbund-Spinnfasergarn, bestehend aus Wolle oder
Leinen (Ramie) und Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern, vorzugsweise hergestellt,
indem man in einem Spinnverfahren gemäß dem Kammgarn-Spinnsystem Stapelfasern,
die aus 100 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern bestehen (schräg
geschnitten zu Faserlängen von 64 mm oder mehr), durch eine Walzenkardiermaschine
führt, so dass ein Faserband gebildet wird, und danach das geformte Faserband
mit einem Wolle- oder Leinen(Ramie)-Faserband mittels eines Mischers (Misch-Hechelapparat
oder Bobbinetstuhl, der mit einer Stachelwalze versehen ist) zu einer Verbundform
doubliert. Wenn es weiterhin beabsichtigt ist, ein Verbund-Spinnfasergarn, das aus
Kaschmirwolle oder Lammwolle und Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern besteht,
durch ein Spinnverfahren gemäß dem Wollespinnsystem herzustellen, wird
die Verwendung der Walzenkardiermaschine vorzugsweise nach dem Vermischen bei der
Herstellung roher Stapelfaser durchgeführt.
Das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung hat eine prozentuale
elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung, die der obigen Formel (a) genügt.
Die prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung des Spinnfasergarns
der vorliegenden Erfindung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 75–100
%, besonders bevorzugt von 80–100 %.
Wenn die prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5 % Dehnung der
obigen Formel (a) genügt, kann eine befriedigende Rückstreckfähigkeit
realisiert werden. Die Wirk- oder Webware aus dem Spinnfasergarn
ist als Bekleidung ausgezeichnet geeignet. Weiterhin sind die Verformung und Größenänderung
derselben gering, unabhängig von einem Langzeittragen oder von wiederholten
Waschvorgängen. D.h. die Web- oder Wirkware aus dem Spinnfasergarn hat eine
ausgezeichnete Maßhaltigkeit.
In diesem Zusammenhang kann das Spinnfasergarn aus Poly(ethylenterephthalat)-Stapelfasern
oder Poly(butylenterephthalat)-Stapelfasern anstelle der Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
nicht der obigen Formel (a) genügen.
Die Reißdehnung des Spinnfasergarns der vorliegenden Erfindung
ist vorzugsweise 10 % oder größer, besonders bevorzugt liegt sie in einem
Bereich von 20–60 %. Wenn die Reißdehnung in diesen Bereich fällt,
ist das Auftreten eines Garnreißens beim Wirken oder Weben geringer, wodurch
befriedigende Wirk- und Webeigenschaften realisiert werden und eine Webware mit
ausgezeichneter Streckbarkeit erhalten werden kann.
Das Produkt aus Festigkeit und Dehnung des Spinnfasergarns der vorliegenden
Erfindung ist vorzugsweise 15 cN·%/dtex oder größer, besonders bevorzugt
liegt es in einem Bereich von 20–100 cN·%/dtex. Wenn das Produkt aus
Festigkeit und Dehnung 15 cN·%/dtex oder größer ist, hat das Garn
eine hohe Festigkeit. Somit können Effekte, wie eine Zunahme der Reißfestigkeit
unter momentaner hoher Spannung und eine Abnahme der Festigkeits- und Dehnungsverschlechterung
unter wiederholter Spannung, ausgeübt werden. Demgemäß kann eine
Webware hoher Schlagzähigkeit und Haltbarkeit erhalten werden, die für
Sportbekleidung und dergleichen höchst geeignet ist.
Das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung hat einen I-Koeffizienten
oder L-Koeffizienten als einen die Gleichförmigkeit desselben ausdrückenden
Index, der vorzugsweise in einen Bereich von 1,0 bis 2,5, besonders bevorzugt von
1,0 bis 2,0 fällt. Wenn der I-Koeffizient oder L-Koeffizient in den obigen
Bereich fällt, kann ein Spinnfasergarn mit reduzierter Ungleichförmigkeit
und hoher Gleichförmigkeit erhalten werden. Somit können Web- und Wirkwaren
hoher Qualität erhalten werden.
Die Gleichförmigkeit des Spinnfasergarns wird im Allgemeinen
durch U % ausgedrückt, die unter Verwendung eines Uster-Ungleichförmigkeitsmessgeräts
gemessen wird. U % variiert jedoch in hohem Maße in Abhängigkeit von der
Größe (Feinheit) des Spinnfasergarns und der Größe (Feinheit)
der Stapelfasern, die das Spinnfasergarn ausmachen. Vom Gesichtspunkt einer Reduktion
des Effekts der Feinheit des Spinnfasergarns und der Stapelfasern aus gesehen, wird
es daher bevorzugt, dass die Gleichförmigkeit durch den I-Koeffizienten oder
L-Koeffizienten ausgedrückt wird, die ein Verhältnis zur theoretischen
Grenzgleichförmigkeit Ulim darstellen. Diese Koeffizienten werden
jeweils durch die obigen Formeln (b) und (c) in Abhängigkeit von der Größe
der durchschnittlichen Anzahl der das Spinnfasergarn ausmachenden Stapelfasern berechnet,
d.h. der Anzahl der konstituierenden Stapelfasern.
Es wird bevorzugt, dass die Drehung des Spinnfasergarns der vorliegenden
Erfindung- in Übereinstimmung mit der Faserlänge zweckmäßig
eingestellt wird, so dass der Drehungskoeffizient a (a = Drehung (T/m)/(metrischer
Titer0,5)) im Sinne des metrischen Titers in den Bereich von 60 bis 120
fällt. Die Streckbarkeit des Spinnfasergarns kann erhöht werden, indem
man die Drehung auf einen so gering wie möglichen Wert innerhalb des Bereichs
einstellt, damit die Festigkeit des Spinnfasergarns in befriedigender Weise erreicht
werden kann.
Es wird im Allgemeinen bevorzugt, dass die Einzelfaserfeinheit des
Spinnfasergarns der vorliegenden Erfindung in einem Bereich von 0,1 bis 10,0 dtex
liegt. Wenn das Spinnfasergarn für Bekleidungszwecke verwendet wird, liegt
die Einzelfaserfeinheit besonders bevorzugt in einem Bereich von 1,0 bis 6,0 dtex.
Die Faserlänge der Stapelfasern liegt vorzugsweise in einem Bereich
von 30 mm bis etwa 160 mm und kann unter Berücksichtigung der Verwendung, des
Spinnverfahrens, der Faserlänge von vermischtem anderen Material usw. ausgewählt
werden. Vom Gesichtspunkt des Erreichens einer wünschenswerten Spinnbarkeit
und des Erhaltens eines Spinnfasergarns hoher Qualität aus gesehen wird es
bevorzugt, dass der Gewichtsprozentgehalt an Stapelfasern oberhalb der begrenzten
Schnittlänge (Gehalt an Einzelfasern mit Längen, die größer
sind als die eingestellte Faserlänge), 0,5 Gew.-% oder weniger beträgt.
Der anfängliche Streckwiderstand der Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern,
die in dem Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, liegt
vorzugsweise in einem Bereich von 10–30 cN/dtex, mehr bevorzugt von 20 bis
30 cN/dtex und besonders bevorzugt von 20–27 cN/dtex. In diesem Zusammenhang
ist zu bemerken, dass die Herstellung von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern,
deren anfänglicher Streckwiderstand kleiner als 10 cN/dtex ist, schwierig ist.
Bei den Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden sollen, kann der Querschnitt jeder einzelnen Faser gleichmäßig
sein oder die Größe derselben kann in der Längsrichtung variieren.
Die Morphologie des Querschnitts kann kreisförmig, dreieckig, L-förmig,
T-förmig, Y-förmig, W-förmig, achtblättrig, flach (Flachheitsgrad
in einem Bereich von etwa 1,3 bis 4, einschließlich z.B. W-Form, I-Form, Bumerangform,
Furchenform, aufgespießte Knödelform, Kokonform und rechteckiges Parallelepiped),
polygonal (z.B. Hantelform), mehrblättrig, hohl oder undefinierbar sein.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich Poly(trimethylenterephthalat)
auf einen Polyester, der Trimethylenterephthalat-Einheiten als Hauptrepetiereinheiten
umfasst, wobei der Gehalt an Trimethylenterephthalat-Einheiten vorzugsweise 50 Mol-%
oder mehr, mehr bevorzugt 70 Mol-% oder mehr, besonders bevorzugt 80 Mol-% oder
mehr und optimal 90 Mol-% oder mehr beträgt. Somit umfasst Poly(trimethylenterephthalat)
ein Poly(trimethylenterephthalat), das eine andere Säure-Komponente und/oder
Glycol-Komponente als dritte Komponente in einer Gesamtmenge von vorzugsweise etwa
50 Mol-% oder weniger, mehr bevorzugt von 30 Mol-% oder weniger, besonders bevorzugt
von 20 Mol-% oder weniger und optimal von 10 Mol-% oder weniger enthält.
Das Poly(trimethylenterephthalat) wird durch Polykondensation von
Terephthalsäure oder einem funktionellen Derivat von Terephthalsäure wie
Dimethylterephthalat, und Trimethylenglycol oder einem funktionellen Derivat desselben
in Gegenwart eines Katalysators unter zweckmäßigen Reaktionsbedingungen
synthetisiert. In diesen Syntheseverfahren kann die Copolymerisation durchgeführt
werden, indem man gegebenenfalls eine oder zwei oder mehr dritte Komponenten zugibt.
Das Poly(trimethylenterephthalat) kann auch mit einem Polyester, der vom Poly(trimethylenterephthalat)
verschieden ist, wie Poly(ethylenterephthalat), Nylon oder dergleichen vermischt
werden.
Als dritte Komponente, die zugegeben werden kann, kann z.B. Folgendes
erwähnt werden: eine aliphatische Dicarbonsäure (z.B. Oxalsäure oder
Adipinsäure), eine alicyclische Dicarbonsäure (z.B. Cyclohexandicarbonsäure),
eine aromatische Dicarbonsäure (z.B. Isophthalsäure oder Natriumsulfoisophthalat),
ein aliphatisches Glycol (z.B. Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol oder Tetramethylenglycol),
ein alicyclisches Glycol (z.B. Cyclohexandimethanol), ein aliphatisches Glycol,
das eine aromatische Gruppe enthält (z.B. 1,4-Bis((3-hydroxyethoxy)benzol),
ein Polyetherglycol (z.B. Polyethylenglycol oder Polypropylenglycol), eine aliphatische
Oxycarbonsäure (z.B. &ohgr;-Oxycapronsäure) oder eine aromatische Oxycarbonsäure
(z.B. p-Oxybenzoesäure). Weiterhin kann eine Verbindung mit einer oder drei
oder mehr esterbildenden funktionellen Gruppen (Benzoesäure oder dergleichen
oder Glycerin oder dergleichen) als dritte Komponente verwendet werden, sofern das
erhaltene Polymer im Wesentlichen linear ist.
Die Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern können Modifizierungsmittel
enthalten, z.B. ein Mattierungsmittel wie Titandioxid, einen Stabilisator wie Phosphorsäure,
einen Ultraviolettabsorber wie ein Hydroxybenzophenon-Derivat, einen Kristallkeimbildner
wie Talk, ein Gleitmittel wie Aerosil, ein Antioxidationsmittel wie ein gehindertes
Phenol-Derivat, ein Flammverzögerungsmittel, ein antistatisches Mittel, ein
antistatisches Additiv, ein Mattierungsmitteladditiv, ein Pigment, einen fluoreszierenden
Aufheller, einen Infrarotabsorber und ein Schaumverhütungsmittel.
In der vorliegenden Erfindung sind die Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
nicht auf Stapelfasern des einen Poly(trimethylenterephthalat)-Typs beschränkt
und können Stapelfasern von zwei oder mehr Typen von Poly(trimethylenterephthalat)-Polymeren
einschließen, die sich im Polymerisationsgrad, der Copolymer-Zusammensetzung
usw. voneinander unterscheiden, und Stapelfasern einschließen, bei denen wenigstens
eine Komponente Poly(trimethylenterephthalat) ist, wobei diese Stapelfasern weiterhin
andere Komponenten enthalten. Z.B. können Polyester-Stapelfasern mit latenter
Kräuselung als bevorzugte Stapelfasern erwähnt werden.
Die Polyester-Stapelfasern mit latenter Kräuselung beziehen sich
auf Stapelfasern, die aus wenigstens zwei Typen von Polyester-Komponenten bestehen
(z.B. sind sie oft zu einem Seite-an-Seite-Typ oder einem exzentrischen Hülle/Kern-Typ
verbunden), wobei die Stapelfasern Kräusel entwickeln, wenn sie einer Wärmebehandlung
unterzogen werden. Bei den zwei Typen von Polyester-Komponenten sind das Kombinationsverhältnis
(im Allgemeinen oft in einem Bereich von 70/30 bis 30/70 (Gewichtsverhältnis))
und die Querschnittskonfiguration in der gemeinsamen Grenzfläche eines Einzelfilaments
(gelegentlich von linearer oder gekrümmter Konfiguration) nicht speziell eingeschränkt.
Die Einzelfaserfeinheit derselben liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,5–10
dtex, wobei dieser Bereich jedoch nicht als einschränkend anzusehen ist.
Die Polyester-Stapelfasern mit latenter Kräuselung sind befriedigend,
solange wenigstens eine Komponente derselben Poly(trimethylenterephthalat)
ist.
Z.B. können solche erwähnt werden, bei denen die wenigstens
eine Komponente Poly(trimethylenterephthalat) ist, wie in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2001-40537 offenbart wird. Insbesondere bestehen die offenbarten Stapelfasern
aus einer Zweikomponentenfaser, die zwei Typen von Polyesterpolymeren umfasst, die
in einer Seite-an-Seite-Form oder in Form eines exzentrischen Hülle-Kerns miteinander
verbunden sind. In der Zweikomponentenfaser vom Seite-an-Seite-Typ liegt das Schmelzviskositätsverhältnis
der zwei Typen von Polyesterpolymeren vorzugsweise im Bereich von 1,00 bis 2,00.
In der Zweikomponentenfaser vom exzentrischen Hülle-Kern-Typ ist es bevorzugt,
dass in Bezug auf das Verhältnis der Geschwindigkeit der Alkaligewichtsreduktion
zwischen Hülle-Polymer und Kern-Polymer, die Geschwindigkeit des Hülle-Polymers
das Dreifache oder mehr derjenigen des Kern-Polymers beträgt.
Im Hinblick auf bestimmte Polymer-Kombinationen werden eine Kombination
von Poly(trimethylenterephthalat) und Poly(ethylenterephthalat) und eine Kombination
von Poly(trimethylenterephthalat) und Poly(butylenterephthalat) bevorzugt. Fasern,
bei denen Poly(trimethylenterephthalat) innerhalb des Kräusels angeordnet ist,
werden besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung können die Polyester-Stapelfasern
mit latenter Kräuselung solche sein, bei denen wenigstens eine der Polyester-Komponenten,
die die Stapelfasern ausmachen, Poly(trimethylenterephthalat) ist, z.B. solche,
bei denen die erste Komponente aus Poly(trimethylenterephthalat) besteht, während
die zweite Komponente aus einem Polymer besteht, das aus Polyestern, wie Poly(trimethylenterephthalat),
Poly(ethylenterephthalat) und Poly(butylenterephthalat) und Nylons ausgewählt
ist, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente in einer parallelen oder
exzentrischen Beziehung in dem Zweikomponenten-Spinnfasergarn vom Seite-an-Seite-Typ
oder exzentrischen Hülle/Kern-Typ angeordnet sind. Insbesondere werden eine
Kombination von Poly(trimethylenterephthalat) und copolymerisiertem Poly(trimethylenterephthalat)
und eine Kombination von zwei Poly(trimethylenterephthalat)-Polymeren mit unterschiedlichen
Grenzviskositätswerten bevorzugt.
Beispiele für diese Polyester-Stapelfasern mit latenter Kräuselung
werden nicht nur in der obigen japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-40537 offenbart,
sondern auch z.B. in dem japanischen Patent, Veröffentlichungs-Nr. 43(1968)-19108,
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11(1999)-189923, der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2000-239927, der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-256918, der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. 2000-328382 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
2001-81640.
Der Unterschied der Grenzviskositätszahl zwischen zwei Typen
von Poly(trimethylenterephthalat)-Polymeren liegt vorzugsweise in einem Bereich
von 0,05–0,4 dl/g, mehr bevorzugt von 0,1–0,35 dl/g, besonders bevorzugt
von 0,15–0,35 dl/g. Wenn z.B. die Grenzviskositätszahl der Seite mit
hoher Viskosität in dem Bereich von 0,7–1,3 dl/g ausgewählt ist,
wird es bevorzugt, dass die Grenzviskositätszahl der Seite mit niedriger Viskosität
in einem Bereich von 0,5 bis 1,1 dl/g ausgewählt ist. In diesem Zusammenhang
ist zu bemerken, dass die Grenzviskositätszahl der Seite mit niedriger Viskosität
vorzugsweise 0,8 dl/g oder mehr ist, mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,85–1,0
dl/g liegt, und besonders bevorzugt 0,9–1,0 dl/g ist.
Die mittlere Grenzviskositätszahl der obigen Zweikomponentenfaser
liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,7–1,2 dl/g, mehr bevorzugt von
0,8 bis 1,2 dl/g, besonders bevorzugt von 0,85–1,15 dl/g und optimal von
0,9–1,1 dl/g.
Der in der vorliegenden Erfindung ausgedrückte Wert der Grenzviskosität
bezieht sich nicht auf die Viskosität des verwendeten Polymers, sondern auf
die Viskosität des Spinnfasergarns. Der Grund dafür ist, dass das Poly(trimethylenterephthalat)
– verglichen mit Poly(ethylenterephthalat) oder dergleichen – wahrscheinlich
einer thermischen Zersetzung unterliegt, so dass, selbst wenn ein Polymer einer
hohen Grenzviskosität verwendet wird, die Grenzviskosität durch thermische
Zersetzung während des Spinnschritts reduziert werden würde, mit dem Ergebnis,
dass es in Bezug auf die erhaltene Zweikomponentenfaser schwierig wäre, den
Grenzviskositätsunterschied – so wie er war – zwischen Rohpolymeren
beizubehalten.
Die Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung können z.B. durch das folgende Verfahren erhalten werden.
Zuerst werden Filamente wie folgt erhalten: z.B. durch das Verfahren,
bei dem Poly(trimethylenterephthalat) mit einer Grenzviskositätszahl von 0,4
bis 1,9, vorzugsweise von 0,7–1,2, schmelzgesponnen und mit einer Geschwindigkeit
von etwa 1500 m/min aufgenommen wird, um dadurch ein unverstrecktes Filament zu
erhalten, und das unverstreckte Filament einem Strecken in einem Verhältnis
von etwa 2 bis 3,5 unterzogen wird; das direkte Streckverfahren (Spinnstreckverfahren),
bei dem die Spinn- und Verstreckungsschritte direkt verbunden sind; oder das Hochgeschwindigkeits-Spinnverfahren
(Spinnaufnahmeverfahren), wobei die Aufnahmegeschwindigkeit 5000 m/min oder höher
ist.
Erhaltene Filamente werden kontinuierlich zu einem Towgarn geformt.
Alternativ dazu werden die erhaltenen Filamente temporär zu einem Wickelkörper
aufgewickelt und danach abgewickelt und zu einem Towgarn geformt. Appreturöl
für das Spinnen wird auf das Towgarn aufgetragen und die Wärmebehandlung
desselben wird – falls es notwendig ist – durchgeführt. Das sich
ergebende Towgarn wird durch einen geeigneten Kräuselungsvorgang gekräuselt
und zu gegebenen Längen geschnitten, wodurch erwünschte Stapelfasern erhalten
werden.
Wenn Filamente, die temporär zu einem Wickelkörper aufgewickelt
wurden, abgewickelt und zu einem Towgarn geformt werden, wird es bevorzugt, das
Appreturöl für das Spinnen nach dem Entfernen eines Appreturöls für
Filamente, das zuvor auf die Filamente aufgetragen wurde, aufzutragen. Obwohl das
Verstrecken nach der Bildung des schmelzgesponnenen unverstreckten Filaments zu
einem Towgarn durchgeführt werden kann, wird es vom Gesichtspunkt des Erhaltens
gleichmäßiger Stapelfasern aus gesehen bevorzugt, dass die Towgarnbildung
nach dem Verstrecken durchgeführt wird.
Es können auch teilweise orientierte unverstreckte Filamente
verwendet werden, die beim Schmelzspinnen durch Wickeln mit einer Aufnahmegeschwindigkeit
von vorzugsweise 2000 m/min oder mehr, besonders bevorzugt von 2500–4000
m/min erhalten werden. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass der Kräuselungsvorgang
nach dem Verstrecken bei einem natürlichen Streckverhältnis oder einem
geringeren Verhältnis durchgeführt wird.
Alternativ dazu kann das Towgarn – ohne das vorherige Schneiden
zu Stapelfasern - in dem Spinnverfahren bereitgestellt werden, unter Verwendung
einer Towgarn-Streck/Reiß-Maschine zu Stapelfasern geschnitten werden und zu
einem Spinnfasergarn geformt werden.
Obwohl die Poly(trimethylenterephthalat)-Faser ein dahingehendes spezielles
Problem hat, dass die Reibungskraft zwischen Fasern derselben hoch ist, verglichen
mit derjenigen der Poly(ethylenterephthalat)-Faser oder dergleichen, können
befriedigende Spinneigenschaften und die Bildung eines Spinnfasergarns hoher Gleichförmigkeit
erreicht werden, indem man ein geeignetes Appreturöl für das Spinnen in
einer zweckmäßigen Menge verwendet.
In der vorliegenden Erfindung liegt der Hauptzweck des Appreturöls,
das auf Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern aufgetragen wird, nicht nur darin,
dass eine antistatische Eigenschaft verliehen wird, sondern auch die Reibungskraft
zwischen Fasern reduziert wird, so dass die Öffnungsfähigkeit des Towgarns
verstärkt wird. Weiterhin besteht der Hauptzweck des Appreturöls andererseits
darin, dem Towgarn eine geeignete Konvergenzeigenschaft zu verleihen und darüber
hinaus die Reibungskraft der Faser gegenüber einem Metall zu reduzieren, um
dadurch eine Beschädigung von Fasern im Öffnungsschritt zu verhindern.
Das Appreturöl besteht vorzugsweise aus einem anionischen Tensid, das oft als
antistatisches Mittel verwendet wird. Z.B. wird ein Appreturöl bevorzugt, dessen
Hauptkomponente ein Alkylphosphatsalz ist, dessen Alkylgruppe durchschnittlich 8
bis 18 Kohlenstoffatome aufweist. Ein Appreturöl, dessen Hauptkomponente ein
Alkylphosphat-Kaliumsalz ist, dessen Alkylgruppe durchschnittlich 8 bis 18 Kohlenstoffatome
aufweist, wird mehr bevorzugt. Ein Appreturöl, dessen Hauptkomponente ein Alkylphosphat-Kaliumsalz
ist, dessen Alkylgruppe durchschnittlich 10 bis 15 Kohlenstoffatome aufweist, wird
besonders bevorzugt.
Das Alkylphosphatsalz kann z.B. ein Laurylphosphat-Kaliumsalz (durchschnittliche
Anzahl der Kohlenstoffatome: 12), ein Cetylphosphat-Kaliumsalz (durchschnittliche
Anzahl der Kohlenstoffatome: 16) und ein Stearylphosphat-Kaliumsalz (durchschnittliche
Anzahl der Kohlenstoffatome: 18) sein. Jedoch ist das Alkylphosphatsalz, das in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, nicht auf diese beschränkt.
Der Gehalt des Alkylphosphatsalzes in den Komponenten des Appreturöls liegt
vorzugsweise in einem Bereich von 50–100 Gew.-%, besonders bevorzugt von
70–90 Gew.-%.
Um die Glätte der Faser zu verstärken und eine Beschädigung
von Fasern zu verhindern, kann das Appreturöl ein tierisches oder pflanzliches
Öl, ein Mineralöl, eine Fettsäureester-Verbindung oder einen nichtionischen
Aktivator enthalten, der z.B. aus einer Oxyethylen- oder Oxypropylen-Verbindung
eines Fettsäureesters eines aliphatischen höheren Alkohols oder eines
mehrwertigen Alkohols als andere Appreturöl-Komponente besteht, und zwar in
einer Menge von 50 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise von 10–30 Gew.-%.
Die Menge des anhaftenden Appreturöls für das Spinnen liegt
vorzugsweise in einem Bereich von 0,05–0,5 % omf, mehr bevorzugt von 0,1–0,35
% omf und besonders bevorzugt von 0,1–0,2 % omf.
Wenn die Auswahl des Appreturöls zweckmäßig ist und
die Menge des anhaftenden Appreturöls in den obigen Bereich fällt, kann
eine hohe Spinnbarkeit erreicht werden und ein Spinnfasergarn hoher Gleichförmigkeit
erhalten werden. Wenn die Menge des anhaftenden Appreturöls zu hoch ist, erfolgt
wahrscheinlich eine Wickelbildung auf einem Zylinder in dem Kardierungsschritt.
Weiterhin erfolgt oft eine Wickelbildung auf einer Oberwalze (Kautschukwalze) bei
dem Walzenstreck-Arbeitsgang des Streckschritts, des Vorspinn(Roving)schritts, des
Spinnschritts usw. Wenn die Menge des anhaftenden Appreturöls andererseits
zu gering ist, erfolgt wahrscheinlich eine Beschädigung der Stapelfasern in
dem Öffnungsschritt. Weiterhin ist wahrscheinlich die Bildung von statistischer
Aufladung in dem obigen Walzen-Streckvorgang zu hoch, wodurch eine Wickelbildung
auf einer Unterwalze (Metallwalze) verursacht wird. Der Einfluss des Appreturöls
ist besonders in dem Spinnschritt auffällig, und der obige Wickel von Stapelfasern
auf der Oberwalze oder der Unterwalze würde eine Zunahme an Fadenbruch begünstigen
und die Gleichförmigkeit des Garns verschlechtern.
Wenn es beabsichtigt ist, die Poly(trimethylenterephthalat)-Faser
zu kräuseln, so ist das Kräuselungsverfahren nicht speziell eingeschränkt.
Vom Gesichtspunkt der Produktivität und Exzellenz der Kräuselkonfiguration
aus gesehen, wird jedoch das Stauchkräuselungsverfahren unter Verwendung einer
Stauchkammer bevorzugt. Zur Gewährleistung einer wünschenswerten Öffnungsfähigkeit
der Stapelfasern und einem wünschenswerten Passieren der Verfahrensschritte
in dem Spinnverfahren wird es bevorzugt, dass die Anzahl der Kräusel in einem
Bereich von 3–30 pro 25 mm, insbesondere von 5–20 pro 25 mm liegt,
während der Kräuselungsgrad in einem Bereich von 2–30 %, insbesondere
von 4–25 % liegt. Es wird bevorzugt, dass die Anzahl der Kräusel und
der Kräuselungsgrad gemäß der Reduktion der Faserlänge innerhalb
der obigen Bereiche erhöht sind. Wenn die Faserlänge insbesondere 38 mm
(Baumwolle-Spinnverfahren) beträgt, wird es bevorzugt, dass die Anzahl der
Kräusel und der Kräuselungsgrad 16±2 pro 25 mm bzw. 18±3 % betragen.
Wenn die Faserlänge 51 mm (Spinnverfahren einer synthetischen Faser) beträgt,
wird es bevorzugt, dass die Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad
12±2 pro 25 mm bzw. 15±3 % betragen. Bei schräg geschnittenen Fasern
einer Faserlänge von 64 mm oder mehr (Kammgarn-Spinnverfahren) wird es bevorzugt,
dass die Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad 8±2 pro 25 mm
bzw. 12±3 % betragen. In dem Wolle-Verfahren (gleichmäßige Faserlänge
von 51 mm) wird es bevorzugt, dass die Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad
18±2 pro 25 mm bzw. 20±3 % betragen. Wenn die Faser durch eine Kardiermaschine
vom Hochgeschwindigkeitstyp verarbeitet wird, werden die Kräusel häufig
gedehnt, so dass es bevorzugt wird, dass der Kräuselungsgrad um 2–5
% größer ist als die obigen Bereiche.
Wenn die Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad in die
obigen Bereiche fallen, kann in dem Kardierungsschritt das Auftreten eines Herabhängens
der Bahn von einer Bahnsammel-Kalanderwalze oder ein Faserbandreißen an einer
Drehkannen-Kalanderwalze vermieden werden und ein wünschenswerter Durchgang
durch eine Kardiermaschine gewährleistet werden. Weiterhin kann eine gute Öffnungsfähigkeit
erreicht werden, so dass das Auftreten von Noppen oder Verdickungen gering ist.
Zudem kann eine hohe Spinnbarkeit erreicht werden, so dass ein Spinnfasergarn hoher
Gleichförmigkeit und mit einem befriedigenden I-Koeffizienten oder L-Koeffizienten
erhalten werden kann.
Das Verfahren zur Herstellung des Spinnfasergarns der vorliegenden
Erfindung ist nicht speziell eingeschränkt und gebräuchliche Spinnverfahren,
wie das Baumwollspinnverfahren (Faserlänge: 32 mm, 38 mm oder 44 mm), das Spinnverfahren
für synthetische Fasern (Faserlänge: 51 mm, 64 mm oder 76 mm), das Kammgarn-Spinnverfahren
(Faserlänge: 64 mm oder mehr, schräg geschnitten) und das Towgarn-Spinnverfahren
(es wird Towgarn verwendet) können gemäß der Faserlänge der
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern verwendet werden. Das Spinnverfahren
ist auch nicht speziell eingeschränkt und z.B. können das Ringspinnverfahren,
das OE-Rotorspinnverfahren, das OE-Reibungsspinnverfahren, das Luftstrahlspinnverfahren,
das Hohlspindelspinnverfahren (Wickelspinnverfahren) oder das Self-Twist-Spinnverfahren
verwendet werden. Von diesen wird das Ringspinnverfahren vorzugsweise verwendet,
um ein Allzweck-Spinnfasergarn zu erhalten, bei dem die Weichheit der Poly(trimethylenterephthalat)-Faser
am besten ausgenutzt wird. Im dem Wolle-Verfahren wird es bevorzugt, einen Wagenspinnrahmen
zu verwenden.
Sofern nicht vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abgewichen
wird, kann das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung zu Verbund-Spinnfasergarnen
mit unterschiedlichen Typen von Filamentgarnen geformt werden, z.B. ein Kern-Spinnfasergarn,
ein eindrähtiger Zwirn, ein Wickelgarn und verschiedene ausgefallene Garne.
Gemäß der Notwendigkeit kann das Spinnfasergarn einer Doublierungsverarbeitung
(Doppeln oder Fachen) oder zusätzlichen Zwirnungsverarbeitungen unterzogen
werden. Zudem kann das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung mit einem anderen
Spinnfasergarn, verschiedenen Filamentgarnen, einem texturierten
Garn oder dergleichen durch gemeinsames Zwirnen, Verflechten oder Flüssigstrahlzwirnen
derselben zu einem Verbund-Spinnfasergarn geformt werden.
Beste Art der Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben, auf
die die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränkt ist.
Die verwendete Messverfahren und Bewertungsverfahren sind wie folgt.
(1) Grenzviskositätszahl
Die Grenzviskositätszahl [&eegr;] (dl/g) ist ein Wert, der durch
die Definition der folgenden Gleichung bestimmt ist:
wobei &eegr;r der Quotient der Viskosität bei 35°C einer Verdünnung
des Poly(trimethylenterephthalat)-Garns oder Poly(ethylenterephthalat)-Garns, gelöst
in o-Chlorphenol-Lösungsmittel einer Reinheit von 98 % oder höher, und
der Viskosität, gemessen bei der gleichen Temperatur des obigen Lösungsmittels
ist, der als relative Viskosität definiert ist. C ist die Konzentration des
Polymers (g/100 ml).
Wenn die Stapelfaser eine Zweikomponentenfaser umfasst, die aus zwei
oder mehr Polymertypen mit unterschiedlichen Grenzviskositätswerten besteht,
ist es schwierig, die entsprechenden Grenzviskositätswerte der die Zweikomponentenfaser
ausmachenden Polymere zu messen. Daher wurde die Grenzviskosität, die durch
Spinnen jedes einzelnen Polymers allein unter den gleichen Spinnbedingungen wie
denjenigen der Zweikomponentenfaser und durch Messen in Bezug auf das so erhaltene
einzelne Garn erhalten wird, als die Grenzviskosität der Faser als Bestandteil
der Zweikomponentenfaser definiert.
(2) Anzahl der Kräusel und Kräuselungsgrad
Diese wurden gemäß dem Verfahren des Messens der Anzahl
der Kräusel und dem Verfahren des Messens des Kräuselungsgrads gemessen,
die in JIS-L-1015 vorgegeben sind (Verfahren des Testens einer chemischen Stapelfaser).
(3) Verfahren der Durchlauffähigkeit (Spinnbarkeit)
100 kg Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden einem Spinnverfahren
zugeführt, und die Durchlauffähigkeit durch eine Kardiermaschine und das
Auftreten eines Fadenreißens während des Spinnschritts wurden bewertet.
Bei der Durchlauffähigkeit durch eine Kardiermaschine wurden
Fasern durch eine Kardiermaschine (flache Kardiermaschine beim Baumwollspinnverfahren
und Spinnverfahren synthetischer Fasern, aber Walzenkardiermaschine beim Kammgarn-Spinnverfahren)
bei einer Spinnablaufgeschwindigkeit von 100 m/min verarbeitet, und die Wickelbildung
auf einem Zylinder, das Herabhängen der Bahn von einem Bahnsammelkalander,
das Faserbandreißen usw. wurden bewertet.
Beim Fadenreißen während des Spinnschritts wurde die Anzahl
der Fadenreißvorgänge gezählt, die während der kontinuierlichen
Produktion von 100 kg Spinnfasergarn durch eine Spinnmaschine (400 Spindeln) erfolgten,
und die Anzahl der Fadenreißvorgänge pro Stunde pro Spinnmaschine wurde
zur Bewertung der Fadenreißeigenschaften berechnet.
(4) Gefühl, Verformung und Haltbarkeit
Eine Rundstrickware wurde aus dem erhaltenen Spinnfasergarn hergestellt,
geschnitten und zu Sportbekleidung verarbeitet. Ein Tragetest, umfassend das sich
wiederholende eintägige Tragen, gefolgt von einem gebräuchlichen Waschen
wurde während einer ausgedehnten Zeitspanne von 20 Tagen durch 10 Versuchspersonen
durchgeführt. Bezüglich des Gefühls, der Verformung und Haltbarkeit
wurden eine organoleptische Bewertung, basierend auf dem Tastsinn, und eine Beurteilung,
basierend auf der visuellen Untersuchung, durchgeführt, wodurch
eine relative Bewertung ermöglicht wurde.
Beispiel 1
Poly(trimethylenterephthalat) mit [&eegr;] = 0,72 wurde bei einer
Spinntemperatur von 265 °C und einer Spinngeschwindigkeit von 1200 m/min gesponnen,
wodurch ein unverstrecktes Filament erhalten wurde. Dieses Filament wurde unter
solchen Bedingungen verstreckt, dass die Heizwalzentemperatur 60 °C, die Heizplattentemperatur
140 °C, das Streckverhältnis 3 und die Verstreckungsgeschwindigkeit 800
m/min betrugen, wodurch ein verstrecktes Filament von 84 dtex/36 f erhalten wurde.
Die Festigkeit, Dehnung und der Elastizitätsmodul des verstreckten Filaments
waren 3,5 cN/dtex, 45 % bzw. 25,3 cN/dtex.
200 so erhaltene verstreckte Filamente wurden zu einem Towgarn geformt,
und das Appreturmittel für Filamente wurde in einem Waschschritt davon entfernt.
Danach wurde ein Appreturöl für das Spinnen, dessen Hauptkomponente Laurylphosphat-Kaliumsalz
war, in einer Menge von 0,1 % omf darauf aufgetragen. Das sich ergebende Towgarn
wurde einem Dampfeinwirkungsschritt unterzogen, wobei die Wärmebehandlung bei
110 °C durchgeführt wurde, und einer Stauchkräuselung unterzogen,
die bei 95 °C unter Verwendung einer Stauchkammer durchgeführt wurde,
und danach zu Fasern einer Länge von 51 mm unter Verwendung einer EC-Schneidevorrichtung
geschnitten. Somit wurden Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern erhalten. Die
Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad der erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
waren 11,9 pro 25 mm bzw. 12,3 %.
Die erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden gemäß
dem gebräuchlichen Spinnsystem für synthetische Fasern einem Spinnverfahren
zugeführt, wobei ein Spinnfasergarn durch eine Ringspinnmaschine aus Stapelfasern
erzeugt wurde. Für das Spinnfasergarn wurde das Zwirnfixieren unter Verwendung
einer Vakuumfixiermaschine bei 80 °C während einer Zeitspanne von 15 Minuten
durchgeführt. Bei dem so erhaltenen Spinnfasergarn betrugen der Titer im Sinne
des metrischen Titers 1/51,5 Nm (194,2 dtex), der Drehungskoeffizient &agr; 95,3
(Drehung 684 T/m), U % 14,7 % und der L-Koeffizient 1,61 (Anzahl der konstituierenden
Fasern: 84,4).
Das erhaltene Spinnfasergarn wurde zu einem Strang aufgehaspelt, und
ein Strangfärben wurde unter Verwendung einer Färbemaschine vom bauschigen
Sprühtyp bei atmosphärischem Druck durchgeführt. Das gefärbte
Spinnfasergarn wurde unter Verwendung einer Rundstrickmaschine von 30 inch (76,2
cm) und 18 Nadeln zu einer Rechts-Links-Rundstrickware geformt.
Bezüglich des Spinnfasergarns sind nach dem Färben die Zähigkeit
(Festigkeit), Dehnung, der anfängliche Streckwiderstand, die prozentuale elastische
Dehnungserholung bei 5 % Dehnung und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv
in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 2
Ein Spinnfasergarn wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt,
außer dass das Mischspinnen von 67 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern,
die im Beispiel 1 verwendet wurden, und 33 Gew.-% Cupra (Bemberg: Handelsname von
Asahi Kasei Corporation)-Stapelfasern (Feinheit: 1,4 dtex und Faserlänge: 51
mm) in dem Verstreckungsschritt durchgeführt wurde, und das Zwirnfixieren 15
Minuten lang bei 60 °C durchgeführt wurde.
Danach wurden das Färben und die Bildung einer Rundstrickware
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Bezüglich des Spinnfasergarns
nach dem Färben sind die Eigenschaften und andere Mess- und Bewertungsergebnisse
kollektiv in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 3
Ein Spinnfasergarn wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt,
außer dass das Mischspinnen von 33 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern,
die im Beispiel 1 verwendet wurden, und 67 Gew.-% Wolle einer Qualität 70 (mittlere
Feinheit: 4,0 dtex und zu einer Faserlänge von 51 mm geschnitten) in dem Verstreckungsschritt
durchgeführt wurde und das Zwirnfixieren 15 Minuten lang bei 70 °C durchgeführt
wurde. Danach wurden das Färben und die Bildung einer Rundstrickware auf die
gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.
Bezüglich des Spinnfasergarns nach dem Färben sind die Eigenschaften
und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv in der Tabelle
1 aufgeführt.
Beispiel 4
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern einer Einzelfaserfeinheit
von 1,7 dtex und einer Faserlänge von 38 mm wurden auf die gleiche Weise wie
im Beispiel 1 hergestellt. Die Anzahl der Kräusel und der Kräuselungsgrad
der erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern waren 16,4 pro 25 mm bzw.
15,8 %.
Ein Faserband-Mischspinnen von 50 Gew.-% der erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
und 50 Gew.-% gekämmter Baumwolle wurde in einem Verstreckungsschritt durchgeführt
und es wurde ein Spinnfasergarn durch ein Spinnverfahren gemäß dem üblichen
Baumwolle-Spinnsystem hergestellt. Danach wurden das Färben und die Bildung
einer Rundstrickware auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.
Bezüglich des Spinnfasergarns nach dem Färben sind die Eigenschaften
und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Spinnfasergarn wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt,
außer dass Poly(ethylenterephthalat)-Stapelfasern einer Feinheit von 2,3 dtex
und einer Faserlänge von 51 mm verwendet wurden. Danach wurden das Färben
und die Bildung einer Rundstrickware auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.
Bezüglich des Spinnfasergarns nach dem Färben sind die Eigenschaften
und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Spinnfasergarn wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt,
außer dass ein Mischspinnen von 67 Gew.-% Poly(ethylenterephthalat)-Stapelfasern,
die im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurden, und 33 Gew.-% Cupra-Stapelfasern (Feinheit:
1,4 dtex und eine Faserlänge von 51 mm) durchgeführt wurde. Auf die gleiche
Weise wie im Beispiel 1, außer dass das Zwirnfixieren 15 Minuten lang bei 60
°C durchgeführt wurde, wurden das Färben und die Bildung einer Rundstrickware
durchgeführt.
Bezüglich des Spinnfasergarns nach dem Färben sind die Eigenschaften
und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv in der Tabelle 1 aufgeführt.
Alle Spinnfasergarne der Beispiele 1 bis 4 wiesen eine hohe Dehnung
auf, so dass die Strickverhalten derselben ganz ausgezeichnet war. Weiterhin war
der anfängliche Streckwiderstand gering, während die Dehnung hoch war,
so dass eine dahingehende Eigenschaft eines Textilerzeugnisses erhalten wurde, dass
eine hohe Dehnung bei geringer Spannung erreicht wurde. Somit wiesen die Textilerzeugnisse
eine ausgezeichnete Streckfähigkeit auf. Weiterhin war die prozentuale elastische
Dehnungserholung der Spinnfasergarne hoch, so dass die Strickwaren derselben eine
ausgezeichnete Rückstreckfähigkeit aufwiesen.
Die Strickwaren der Beispiele 2, 3 und 4 waren solche, bei denen ohne
übermäßiges Hervortreten des Gefühls der Poly(trimethylenterephthalat)-Faser,
das Gefühl von Cupra, Wolle und Baumwolle als anderem Material in dem Blend
in zufriedenstellendem Maße aufgezeigt wurde.
Die Ergebnisse des Tragetests zeigten, dass bei den Textilerzeugnissen
der Beispiele 1 bis 4 die Gefühls- und Größenänderungen äußerst
gering waren und ein Aushöhlen, Oberflächenabnutzungsfehler, eine Knötchenbildung
(Pilling) usw. nicht erfolgten, wodurch das Textilerzeugnis eine ausgezeichnete
Haltbarkeit aufwies.
Im Vergleichsbeispiel 1 war der anfängliche Streckwiderstand
des Spinnfasergarns hoch, während die prozentuale elastische Dehnungserholung
niedrig war, so dass die Strickware desselben einen harten Griff, eine geringe Streckfähigkeit
und eine geringe Rückstreckfähigkeit aufwies.
Im Vergleichsbeispiel 2 war die Dehnung des Spinnfasergarns gering,
so dass ein Reißen des Garns zum Zeitpunkt des Strickens erfolgte, wodurch
ihm eine relativ schlechte Strickfähigkeit bescheinigt wurde. Weiterhin
war der anfängliche Streckwiderstand des Spinnfasergarns hoch, während
die Dehnung und die prozentuale elastische Dehnungserholung gering waren, so dass
sowohl die Streckfähigkeit als auch die Rückstreckfähigkeit der Strickware
gering waren. Weiterhin waren das Produkt aus Festigkeit und Dehnung des Spinnfasergarns
gering, so dass im Tragetest ein Oberflächenabnutzungsfehler und eine Knötchenbildung
auftraten, wodurch ihr eine schlechte Haltbarkeit bescheinigt wurde.
Beispiele 5 bis 9
Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer dass
die Bedingungen der Stauchkräuselung unter Verwendung einer Stauchkammer geändert
wurden, wodurch Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern erhalten wurden, die
sich in der Anzahl der Kräusel und dem Kräuselungsgrad unterscheiden.
Spinnfasergarne wurden aus den erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Danach wurden das Färben
und die Bildung einer Rundstrickware auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.
Bezüglich der Spinnfasergarne nach dem Färben sind die Eigenschaften
und andere Mess- und Bewertungsergebnisse kollektiv in der Tabelle 2 aufgeführt.
Alle Spinnfasergarne der Beispiele 5 bis 9 hatten eine ausgezeichnete
Strickfähigkeit, und die erhaltenen Strickwaren wiesen eine ausgezeichnete
Streckfähigkeit und Rückstreckfähigkeit auf. Beim Tragetest waren
die Gefühls- und Größenänderungen äußerst gering und
ein Aushöhlen, Oberflächenabnutzungsfehler, eine Knötchenbildung
(Pilling) usw. erfolgten nicht, wodurch eine ausgezeichnete Haltbarkeit attestiert
wurde.
Dahingehende Tendenzen, dass die Noppenbildung und eine Verdickung
des Spinnfasergarns geringfügig erhöht waren, der L-Koeffizient auch erhöht
war und die Gleichförmigkeit des Spinnfasergarns in Übereinstimmung mit
der Zunahme der Anzahl der Kräusel und des Kräuselungsgrades erniedrigt
war, wurden erkannt. Insbesondere im Beispiel 5 waren sowohl die Anzahl der Kräusel
als auch der Kräuselungsgrad beträchtlich, so dass die Öffnungsfähigkeit
der Fasern etwas unbefriedigend war, das Auftreten von Fadenreißen im Spinnschritt
geringfügig erhöht war und sich ein Garn ergab, dessen L-Koeffizient 2,0
überschritt, wodurch ihm eine etwas geringe Gleichförmigkeit bescheinigt
wurde. Im Beispiel 9 waren sowohl die Anzahl der Kräusel als auch der Kräuselungsgrad
ausgesprochen gering, so dass die Tendenz für ein Herabhängen der Bahn
an einer Bahnsammel-Kalanderzone im Kardierungsschritt erkannt wurde.
Beispiele 10 bis 14
Schräg geschnittene Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
einer Feinheit von 2,2 dtex und einer Faserlänge von 64 mm bis 89 mm wurden
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Die Bedingungen der Stauchkräuselung
unter Verwendung einer Stauchkammer wurden jedoch abgeändert, wodurch Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
erhalten wurden, die sich in der Anzahl der Kräusel und dem Kräuselungsgrad
unterschieden.
Einzelne erhaltene Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden
einem Kammgarn-Spinnverfahren zugeführt. Das Mischspinnen von 30 Gew.-% Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
und 70 Gew.-% Wolle einer Qualität 70 (durchschnittliche Feinheit: 4,0 dtex)
wurde in einem Misch-Hechel-Schritt durchgeführt, und die Bildung eines Spinnfasergarns
wurde mittels einer Ringspinnmaschine durchgeführt.
Jedes der erhaltenen Spinnfasergarne wurde gefärbt und zu eine
Rundstrickware auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 geformt, außer dass
das Zwirnfixieren 15 Minuten lang bei 70 °C durchgeführt wurde.
Für die Spinnfasergarne sind die Eigenschaften und andere Mess-
und Bewertungsergebnisse nach dem Färben kollektiv in der Tabelle 3 aufgeführt.
Alle Spinnfasergarne der Beispiele 10 bis 14 wiesen eine ausgezeichnete
Strickfähigkeit auf, und die erhaltenen Strickwaren hatten nicht nur eine ausgezeichnete
Streckfähigkeit und Rückstreckfähigkeit, sondern erwiesen sich auch
als solche, die in befriedigender Weise dem Gefühl von Wolle am nächsten
kommt. Beim Tragetest derselben waren die Gefühls- und Größenänderungen
extrem gering und ein Aushöhlen, Oberflächenabnutzungsfehler, eine Knötchenbildung
usw. erfolgten nicht, wodurch ihnen eine ausgezeichnete Haltbarkeit bescheinigt
wurde.
Wie in den obigen Beispielen 5 bis 9 erfahren wurde, wurden jedoch
dahingehende Tendenzen erkannt, dass die Noppenbildung und Verdickung
des Spinnfasergarns leicht erhöht waren, der L-Koeffizient auch erhöht
war und die Gleichförmigkeit des Spinnfasergarns erniedrigt war, und zwar in
Übereinstimmung mit einer Zunahme der Anzahl der Kräusel und des Kräuselungsgrades.
Insbesondere im Beispiel 10 waren sowohl Anzahl der Kräusel als auch der Kräuselungsgrad
beträchtlich, so dass die Öffnungsfähigkeit der Fasern etwas unbefriedigend
war, das Auftreten eines Fadenreißens im Spinnschritt geringfügig erhöht
war und sich ein Garn ergab, dessen L-Koeffizient 2,0 überschritt, wodurch
ihm eine etwas geringe Gleichförmigkeit bescheinigt wurde. Im Beispiel 14 waren
sowohl die Anzahl der Kräusel als auch der Kräuselungsgrad ausgesprochen
gering, so dass eine Tendenz zum Herabhängen der Bahn von einer Bahnsammel-Kalanderzone
im Kardierungsschritt erkannt wurde.
Beispiele 15 bis 18
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden auf die gleiche
Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Haftungsverhältnis
des Appreturöls für das Spinnen, dessen Hauptkomponente Laurylphosphat-Kaliumsalz
war, abgeändert wurde. Die erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
wurden zu einem Spinnfasergarn geformt, gefärbt und zu einer Rundstrickware
geformt, und zwar auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1.
Für die Spinnfasergarne sind die Eigenschaften und andere Mess-
und Bewertungsergebnisse nach dem Färben kollektiv in der Tabelle 4 aufgeführt.
Alle Spinnfasergarne der Beispiele 15 bis 18 wiesen eine ausgezeichnete
Strickfähigkeit auf, und die erhaltenen Strickwaren hatten eine ausgezeichnete
Streckfähigkeit und Rückstreckfähigkeit. Beim Tragetest derselben
waren die Gefühls- und Größenänderungen äußerst gering
und ein Aushöhlen, Oberflächenabnutzungsfehler, eine Knötchenbildung
usw. erfolgten nicht, wodurch eine ausgezeichnete Haltbarkeit attestiert wurde.
Im Beispiel 16 war das Haftungsverhältnis des Appreturöls
richtig, so dass die Durchlauffähigkeit durch eine Kardiermaschine ausgezeichnet
war und das Auftreten eines Fadenreißens im Spinnschritt sehr gering war, wodurch
eine extrem hohe Spinnbarkeit attestiert wurde. Weiterhin war der Wert des L-Koeffizienten
des Garns gering, wodurch ihm eine ausgezeichnete Gleichförmigkeit bescheinigt
wurde.
Im Beispiel 15 war die Menge des anhaftenden Appreturöls etwas
gering, so dass die Bildung einer statistischen Ladung im Kardierungsschritt und
im Spinnschritt etwas hoch war. Im Spinnschritt war das Auftreten eines Fadenreißens
etwas hoch, was auf die Wickelbildung auf einer Unterwalze zurückzuführen
ist. Weiterhin überstieg der Wert des L-Koeffizienten 2,0, wodurch eine etwas
geringe Gleichförmigkeit attestiert wurde.
Im Beispiel 17 lag eine geringfügig überschüssige Menge
an Appreturöl vor, so dass das Auftreten eines Fadenreißens, das auf die
Wickelbildung von Stapelfasern auf einer Oberwalze zurückzuführen ist,
im Spinnschritt etwas hoch war. Die Gleichförmigkeit des Garn war jedoch tolerierbar.
Im Beispiel 18 lag eine überschüssige Menge an anhaftendem
Appreturöl vor, so dass nicht nur eine Tendenz zur Wickelbildung auf einem
Zylinder in dem Kardierungsschritt erkannt wurde, sondern auch das Auftreten eines
Fadenreißens im Spinnschritt geringfügig erhöht war. Der Wert des
L-Koeffizienten überschritt 2,0, wodurch eine eher unbefriedigende Gleichförmigkeit
bescheinigt wurde.
Beispiel 19
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden auf die gleiche
Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Appreturmittel für
das Filament, dessen Hauptkomponenten ein Fettsäureester und ein Polyether
eine Molmasse von 1500 waren, nicht entfernt wurde und kein Appreturöl für
das Spinnen aufgetragen wurde. Das Haftungsverhältnis des Appreturmittels war
0,12 % omf.
Die erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden zu
einem Spinnfasergarn geformt, gefärbt und zu einer Rundstrickware geformt,
und zwar auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1.
Die Eigenschaften und andere Mess- und Bewertungsergebnisse des Spinnfasergarns
nach dem Färben sind kollektiv in der Tabelle 4 aufgeführt.
Das erhaltene Spinnfasergarn wies eine befriedigende Strickfähigkeit
auf, und die erhaltene Strickware hatte eine ausgezeichnete Streckfähigkeit
und Rückstreckfähigkeit. In dem Tragetest derselben wurden befriedigende
Ergebnisse erreicht.
Das Appreturöl war jedoch nicht am besten geeignet, so dass die
Bildung von statistischer Ladung im Kardierungsschritt und im Spinnschritt etwa
hoch war. Insbesondere war das Auftreten eines Fadenreißens im Spinnschritt
etwa hoch. Zudem überschritt der Wert des L-Koeffizienten 2,0, wodurch eine
etwas schlechte Gleichförmigkeit bescheinigt wurde.
Beispiel 20
Zwei Typen von Poly(trimethylenterephthalat)-Polymeren mit unterschiedlichen
Grenzviskositätswerten, die in einem Verhältnis von 1:1 verwendet wurden,
wurden zu einer exzentrischen Hülle/Kern-Form (das Polymer mit hoher Viskosität
macht den Kern aus) extrudiert, um so ein unverstrecktes Filament bei einer Spinntemperatur
von 265 °C und einer Spinngeschwindigkeit von 1500 m/min zu erhalten. Dieses
Filament wurde unter solchen Bedingungen verstreckt und gedreht, dass die Heizwalzentemperatur
55 °C betrug, die Heizplattentemperatur 140 °C betrug und die Streckgeschwindigkeit
400 m/min war. Das Verstreckungsverhältnis wurde so eingestellt, dass die Feinheit
nach dem Verstrecken 84 dtex betrug. So wurde ein Zweikomponenten-Multifilament
vom exzentrischen Hülle/Kern-Typ von 84 dtex/36 f erhalten. Bei dem erhaltenen
Zweikomponenten-Multifilament betrug die Grenzviskosität [&eegr;] der Seite
mit hoher Viskosität 0,90, während die Grenzviskosität [&eegr;]
der Seite mit niedriger Viskosität 0,70 betrug.
Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern einer Faserlänge von
51 mm wurden aus dem erhaltenen Zweikomponenten-Multifilament auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass eine Stauchkräuselung unter
Verwendung einer Stauchkammer nicht durchgeführt wurde. Die Anzahl der Kräusel
und der Kräuselungsgrad der erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
waren 13,2 pro 25 mm bzw. 17,5 %.
Die erhaltenen Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern wurden zu
einem Spinnfasergarn geformt, gefärbt und zu einer Rundstrickware geformt,
und zwar auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1.
Die Eigenschaften und andere Mess- und Bewertungsergebnisse der Spinnfasergarne
nach dem Färben sind kollektiv in der Tabelle 4 aufgeführt.
Das erhaltene Spinnfasergarn wies eine befriedigende Strickfähigkeit
auf, und die erhaltene Strickware hatte eine ausgezeichnete Streckfähigkeit
und Rückstreckfähigkeit. Beim Tragetest derselben wurden befriedigende
Ergebnisse erreicht.
Die Abkürzungen und Ausdrücke für Fasern, die in den
Tabellen verwendet wurden, haben die folgenden Bedeutungen:
PTT:
Poly(trimethylenterephthalat)
PET:
Poly(ethylenterephthalat)
Bem:
Bemberg (Handelsname für Cupra-Faser, hergestellt von Asahi Kasei Corporation),
und
Wolle:
Wolle
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung hat ausgezeichnete Strick-
und Webeigenschaften. Die Web- und Wirkwaren desselben haben eine ausgezeichnete
Streckfähigkeit und Rückstreckfähigkeit und weiterhin eine ausgezeichnete
Maßhaltigkeit und Haltbarkeit, wenn sie eine längere Zeitspanne getragen
werden. Das Verbund-Spinnfasergarn von Poly(trimethylenterephthalat)-Stapelfasern
und anderen Fasern übt ausgezeichnete Funktionen in Bezug auf die Streckfähigkeit,
Rückstreckfähigkeit, Maßhaltigkeit usw. aus, während in befriedigender
Weise das Beste aus dem Tragegefühl des anderen vermischten Materials herausgeholt
wird.
Das Spinnfasergarn der vorliegenden Erfindung ist für Jersey-Bekleidung,
wie Strumpfhosen, Socken und Sportbekleidung, als Hüllfaden für ein elastisches
Garn, gewebte und gestrickte Oberbekleidung, Kleidungsstücke, wie Unterwäsche,
Handtuch, Badematte, Textilerzeugnis für Innenanwendung, wie Teppich, Bettzeug
und dergleichen brauchbar.
Anspruch[de]
Gesponnenes Garn, das Polytrimethylenterephthalat-Stapelfasern in einem
Anteil von wenigstens 15 Gew.-% umfasst, wobei das gesponnene Garn charakterisiert
ist durch:
– eine Einzelfaserfeinheit von 0,1 bis 10,0 dtex;
– eine Faserlänge der Stapelfaser von 30 bis 160 mm;
– einen I-Koeffizienten oder L-Koeffizienten von 1,0 bis 2,5;
wobei:
(1) wenn die Zahl der konstituierenden Stapelfasern 64 oder weniger beträgt,
dann ist:
I-Koeffizient = U% × (Zahl der konstituierenden Stapelfasern)1/2/80;
(2) wenn die Zahl der konstituierenden Stapelfasern 64 überschreitet, dann
ist:
L-Koeffizient = U% × (Zahl der konstituierenden Stapelfasern)1/3/40;
wobei U% für die mittlere Abweichung des Gewichtsprozentanteils des Garns pro
Längeneinheit desselben steht und wobei gilt:
Zahl der konstituierenden Stapelfasern = Feinheit des gesponnenen Garns (dtex)/mittlere
Feinheit der Stapelfaser (dtex); und
– eine prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5% Dehnung, die der folgenden
Formel genügt:
prozentuale elastische Dehnungserholung bei 5% Dehnung (%) ≥ 0,1 X + 70;
wobei X für den Gehalt an Polytrimethylenterephthalat-Stapelfasern in dem gesponnenen
Garn (Gew.-%) steht.Gesponnenes Garn gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um ein
zusammengesetztes gesponnenes Garn handelt, das Polytrimethylenterephthalat-Stapelfasern
und andere Fasern umfasst, wobei der Gehalt an Polytrimethylenterephthalat-Stapelfasern
im Bereich von 15 bis 70 Gew.-% liegt.Gesponnenes Garn gemäß Anspruch 1 oder 2, das eine Reißdehnung
von 10% oder mehr aufweist.Gesponnenes Garn gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, das ein Produkt
aus Reißfestigkeit und Dehnung von 15 cN·%/dtex oder mehr aufweist.Gesponnenes Garn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
der Drehungskoeffizient &agr; (&agr; = Drehung (D/m)/(metrische Nummer0,5))
im Sinne der metrischen Nummer in den Bereich von 60 bis 120 fällt.Gesponnenes Garn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, auf
das ein Appreturöl aufgetragen ist, wobei das Appreturöl ein Alkylphosphatsalz
enthält, dessen Alkylgruppe im Durchschnitt 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.