TECHNISCHES GEBIET Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten Polyester- Multifilament-Garns durch das Stauchkammertexturierverfahren, bei welchem das Garn unter Wärmeeinwirkung bei mindestens einer ersten Temperatur T1 zunächst einer Verstreckprozedur unterworfen und anschliessend ebenfalls unter Wärmeeinwirkung in einer Stauchkammer bei einer zweiten Temperatur T2 gekräuselt wird. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf das sich aus dem Verfahren ergebende gekräuselte Polyester- Multifilament-Garn.

STAND DER TECHNIK Unter Anwendung des Stauchkammertexturierverfahrens lassen sich inbesondere Polyamid- Garne texturieren, wobei ein weitgehend kräuselstabiles Produkt resultiert. Die Temperatur T2 wird dabei regelmässig gleich oder höher als die Temperatur T1 gewählt. In"Textiltechnik 34 (1984)", Seite 191, rechte Spalte, Zeilen 10-15, wird unter der Überschrift "Temperaturführung"hierzu beschrieben, dass dem heissen Treibmedium in seiner Funktion als Wärmeträger im Texturierorgan, d. h. der Stauchkammer, die Aufgabe zukomme, den durch die vorgeschaltete Heissreckung erwärmten Faden weiter zu erwärmen, zumindest aber in seiner Temperatur zu halten, um ihm die zur Fadenverformung und Fixierung notwendige Temperatur zu verleihen.

Polyestergarne wie z. B. PET-Garne lassen sich auf die gleiche Weise zwar auch kräuseln ; ein ausreichend kräuselstabiles Produkt konnte damit bislang aber nicht hergestellt werden.

Zur stabilen Kräuselung von Polyerstergarnen ist man insofern auf die sogenannte "Falschdrahttexturierung" (DTY = Drawn Textured Yarn) angewiesen. Dieses Verfahren ist jedoch maschinell aufwendig und kostenintensiv. Bei diesem Verfahren wird das Garn auch mechanisch stark belastet, was sich nachteilig auf die Produktqualtität auswirkt. Zusätzlich wird das Garn mit einer Drehungstendenz in einer Drehrichtung versehen, was zu Ablaufproblemen in der textilen Weiterverarbeitung führt und Ursache ist für einen Schräglauf der Maschen im textilen Fertigprodukt. Diese Effekte lassen sich zwar durch eine gezielte Vermischung von Garnen mit verschiedener Drehrichtung in ihrer Auswirkung zwar verringern, doch erhöht dies den logistischen Aufwand bei Produktion, Lagerung und Weiterverarbeitung und damit auch wieder die Kosten.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Im Hinblick auf den vorstehend erläuterten Stand der Technik ist es vor allem Aufgabe der Erfindung, anzugeben, wie mit dem Stauchkammertexturierverfahren auch ein Polyester- Texturgarn, insbesondere ein Polyethylentherephthalat-Texturgarn, mit hoher Kräuselstabilität hergestellt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäss dem Patentanspruch 1 durch Wahl der zweitenTemperatur T2, mit der das Garn in der Stauchkammer beaufschlagt wird, geringer als die erste Temperatur T1, bei welcher das Garn während der Verstreckprozedur behandelt wird.

Der Vorteil des über Stauchkammertexturierung hergestellten Garnes liegt zum einen in der kostengünstigeren Herstellung des gekräuselten Garnes verglichen mit dem Falschdrahttexturierprozess. Zum anderen zeigt das stauchtexturierte Garn keine mechanischen Beschädigungen und auch keine Drall-oder Kringelneigung.

Gegenstand der Anmeldung ist auch ein gekräuseltes Polyester-Multifilament-Garn mit hoher Kräuselbeständigkeit gemäss Anspruch 12.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird die erste Temperatur T1 im Bereich zwischen 150°C und 230°C, und die zweite Temperatur T2 um AT 5°C bis 55°C geringer als die erste Temperatur T1, absolut jedoch nicht geringer als 130°C, gewählt.

In vorteilhaften Verfahrensvarianten betragen die Temperaturdifferenzen AT 5°C bis 45°C bzw. 10°C bis 30°C bzw. 20°C bis 40°C. Die bevorzugten Temperaturen T1, bei welchen das Garn verstreckt wird liegen hierbei zwischen 210°C und 160°C und die bevorzugte Minimaltemperatur der Kräuseleinrichtung T7 beläuft sich auf 145°C.

Als Polymere eignen sich im Rahmen der Erfindung Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT) oder Polybutylenterephthalat (PBT), wobei hierunter Polyester zu verstehen sind, die mindestens 80% PET, PTT oder PBT und maximal 20% Einheiten enthalten stammend von einem anderen Diol als Ethandiol wie z. B. Diethylenglycol, Tetramethylenglykol bezogen auf PET und stammend von einem anderen Diol als Propandiol bezogen auf PTT und stammend von einem anderen Diol als Butandiol bezogen auf PBT oder einer anderen Säure (bezogen auf PET, PTT und PBT) als Terephthalsäure, beispielsweise Isophthalsäure, Hexahydroterephthalsäure oder Dibenzoesäure.

Mit Vorteil weist das verwendete Garnmaterial eine textile Viskosität auf. Der Bereich der intrinsischen (im Faden) Garn-Viskosität für PET liegt insofern z. B. zwischen 0.54 und 1.2 dl/g, bevorzugt zwischen 0.58 und 0.64 dl/g, gemessen in Phenol/Terachlorethan (1 : 1) bei einer Temperatur von 20°C. Für die anderen genannten Polymere beträgt die geeignete intrinsische Viskosität zwischen 0.60 und 0.95 dl/g, ebenfalls gemessen in Phenol/Tetrachlorethan (1 : 1) bei einer Temperatur von 20°C.

Die Polyester können übliche Zusatzstoffe wie z. B. Mattierungsmittel, Farbstoffe, Stabilisatoren, Katalysatoren, polymere Susbstanzen etc. enthalten. Als Mattierungsmittel kommt insbeondere Titandioxid in Frage.

Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung lässt sich die Kräuselbeständigkeit durch Verzweigungsmittel als Modifikatoren für das zum Einsatz kommende Polyestermaterial noch weiter erhöhen. Als Verzweigungsmittel mit 3 bis 4 funktionellen Alkohol-oder Säuregruppen insbesondere für Polyethylenterephthalat (PET) eignet sich z. B. Trimethylpropan, Trimethylolethan, Pentaaerythrit, Glycerin, Trimesinsäure, Trimellitsäure oder Pyromellitsäure.

Bei Einsatz von Pentaaerythrit als Verzweigungsmittel für Polyethylentherephthalat (PET) kann dies mit einer Konzentration zwischen 20 und 1000 ppm (ursprüngliches Gewicht des Pentaaerythrits bezogen auf das fertige PET) erfolgen. Besonders geeignet ist Pentaaerythrit mit einer Konzentration zwischen 50 und 250 ppm. Ganz besonders geeignet ist Pentaaerythrit mit einer Konzentration zwischen 70 und 180 ppm.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte texturierte Garne eignen sich für texturierte Filamenterzeugniss, darunter auch für die Teppichherstellung. Darüberhinaus ist das Verfahren in der Stapelfaserherstellung anwendbar.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen : Fig. 1 schematisch eine Anordnung zum Verstrecken und Kräuseln eines Polyester- Multifilament-Garns mit dem Stauchkammertexturierverfahren, und Fig. 2 eine in der Anordnung von Fig. 1 einsetzbare Kräuseleinrichtung im Querschnitt.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Bei der Vorrichtung von Fig. 1 wird das ab Spinndüse oder ab Rolle angelieferte Multifilament-Garn zunächst zwischen Galettenduos 2,3 und 4 verstreckt und gelangt danach in eine Fixier/Relaxierzone zwischen Duo 4 und 5. Dazu sind die Galettenduos 2,3, 4 und 5 beheizbar und ermöglichen mehrmalige Garnumschlingungen. Vom Galettenduo 5 wird das verstreckte Garn zu einer Schlupfrolle 6 weitergeleitet. Das von der Schlupfrolle 6 geförderte Garn wird in einer als Stauchkammer ausgebildeten Kräuseleinrichtung 7 zu einem Fadenpfropfen gestaucht. Nach der Kräuselung in der Stauchkammer der Kräuselungseinrichtung 7 wird der Fadenpfropfen in einer Kühleinrichtung 8 gekühlt, an einer Auflösevorrichtung 9 durch den Abzug von Galetten eines Duos 10 zu einem gekräuselten Filamentgarn aufgelöst und schliesslich auf Spulen 11 aufgewickelt.

Die Kräuseleinrichtung 7 gemäss Fig. 2 entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen der bekannten Fibre-M-Stauchkammer, wie sie in der GB 1422949 beschrieben ist. Sie umfasst einen Fadenkanal 12, in welchem der Faden 1 (das Garn) vorzugsweise durch überhitzten Dampf 13 zu einer Stauchkammer 14 gefördert wird. Der überhitzte Dampf wird durch einen Nacherhitzer 15 erzeugt und trifft im Fadenkanal 12 unmittelbar auf den zu fördernden Faden, nachdem dieser ein Fadenlabyrinth 16 passiert hat. Der Kontakt zwischen Filamentgarn und überhitztem Dampf ermöglicht eine mehrdimensionale Verformung des Filamentgarnes, die in einem ersten Entspannungsbereich 17 eingeleitet wird. Im Bereich der Stauchkammer 14 wird das Filamentgarn zu einem Fadenpfropfen 18 gestaucht und der Heissdampf 19 verlässt, unterstützt durch eine Absaugung, radial die Stauchkammer 14.

Durch den Druck des Dampfes auf den Fadenpfropfen verlässt dieser die Stauchkammer und wird in einer anschliessenden Kühlstrecke 20 durch Raumluft 21 auf eine Temperatur unterhalb des Glasumwandlungspunktes abgekühlt.

Die POY-Produktionsgeschwindigkeiten liegen im zweistufigen Verfahren (ab Spule) bei maximal 8000 m/min. Im einstufigen Verfahren (ab Spinndüse) liegen die POY- Produktionsgeschwindigkeiten bei maximal 6000 m/min, bevorzugt bei maximal 4000 und besonders bevorzugt bei maximal 3000 m/min.

BEISPIELE Die nachstehende Tabelle enthält Daten von gekräuselten PET-Multifilament-Garnen im Titerbereich um 250 dtex bzw. 187 dtex mit 72 Einzelfilamenten, welche hervorragende Kräuselbeständigkeiten dicht unter 100% bei unveränderten Eigenschaften, wie Einkräuselung, Reissfestigkeit und Reissdehnung gegenüber ebenfalls in der Tabelle aufgeführten Vergleichsgarnen aufweisen. Die Bestimmung der Kräuseleigenschaften erfolgte nach DIN 53840 Teil 1, abweichend von dieser Norm jedoch an Garnsträngen mit einer Stranglänge von 10 m. Garnstränge mit dieser Stranglänge ermöglichen besonders bei stauchtexturierten Filamentgarnen eine optimale Entwicklung der Kräuselung in Heissluft (Entwicklungstemperatur 120°C, Entwicklungsdauer 10 min). Die Einkräuselung ist die Verkürzung eines glatten Filamentgarnes infolge seiner gekräuselten Struktur nach Auslösung der Kräuselung. Die Kräuselbeständigkeit gibt das Verhältnis der Einkräuselung nach einer definierten mechanischen Zugbeanspruchung während 10 sec und einer Erhohlungszeit von 10 min zur Einkräuselung vor der Belastung an. Für sie ist besonders die Grösse der feinheitsbezogenen Zugkraft von Bedeutung. Unter Berücksichtigung der bei der Weiterverarbeitung in der Weberei und Strickerei auftretenden Zugkräfte wurde eine feinheitsbezogene Zugkraft von 4 cN/dtex gewählt. Messungen der Reissfestigkeit und Reissdehnung wurden gemäss DIN 53834 durchgeführt. Variante 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 POY-Titer (dtex) 2x194/36 2x194/36 2x194/36 2x194/36 2x112. 6/36 Titer (dtex) 253/72 249/72 251/72 249/72 187/72 Reissfestigkeit (cN/dtex) 3.92 3.97 4.08 3.95 4.72 Einkräuselung (%) 37.4 32. 8 31.2 33.1 33 Kräuselbeständigkeit (%) 99.4 97.9 79.5 78.9 99.3 Reissdehnung (%) 29.13 27.9 29.1 27.3 14.3 POY-Produktions-3'200 3'200 3'200 3'200 5'500 geschwindigkeit (m/min) POY-Reissdehnung 131.2 131. 2 131. 2 131. 2 53.4 Duo2 Geschwindigkeit (m/min) Temperatur (°C) Anzahl Umschlingungen Duo3 Geschwindigkeit (m/min) 1'750 Temperatur (°C) Anzahl Umschlingungen Dou4 Geschwindigkeit (m/min) 1'400 1'400 1'400 1'400 2'400 Temperatur (°C) 130 130 130 130 150 Anzahl Umschlingungen 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 Dou5 Geschwindigkeit (m/min) 2'500 2'500 2'500 2'500 2'500 Temperatur (°C) 210 200 210 185 230 Anzahl Umschlingungen 4 4 4 4 4 Streckverhältnis 1.79 1.79 1.79 1.79 1.43 Schlupfrolle Geschwindigkeit (m/min) 2'800 2'800 2'800 2'800 2'800 Fadenzugkraft F1 (cN) 7. 3 7.3 7.3 7.3 7.3 Fadenzugkraft F2 (cN) 13.1 13.1 13.1 13.1 13.1 Texturierkammer Dampf-Ist (bar) 11 11 11 11 11 Texturierkammer Temperatur (°C) 190 185 220 210 200 Im Rahmen der in der Tabelle aufgeführten Beispiele wurde zunächst ein Polyester POY- Garn separat ersponnen und in Spulenform aufgewickelt. Diese Spulen dienten als Vorlagematerial für den nachfolgenden Streck-und Texturierprozess. Bei den Varianten 1 und 2 wurde das Garn mittels Duo 4 mit einer Geschwindigkeit von 1'400 m/min abgezogen und zwischen Duo 4 und Duo 5 etwa 1,78-fach verstreckt. Anschliessend wurde der Faden über die Schlupfrolle 6 geleitet und gelangte im Anschluss daran in die Kräuseleinrichtung 7, in welcher er stauchtexturiert wurde. Das stauchtexturierte Garn wurde aus der Kräuseleinrichtung 7 in Pfropfenform in einen schalenförmigen Auffangbehälter ausgetragen und dort gesammelt. Die Schlupfrolle 6 wurde eingesetzt, um die Fadenspannung vor der Kräuseleinrichtung 7 zu reduzieren.

Duo 2 und Duo 3 der Vorrichtung gemäss Fig. 1 wurden innerhalb des Beispiels für die Varianten 1 und 2 nicht für den Einsatz herangezogen. Bei der Variante 3 wurde das Vorlagegarn mit Hilfe des Duos 3 abgezogen und zwischen den Duos 3,4 und 5 mit einem Faktor 1.43 verstreckt. Duo 2 wurde nicht genutzt.

Das verwendete POY-Garn der Varianten 1 und 2 wies einen Titer von 194dtex/36 auf. Der POY-Titer der Variante 3 belief sich dagegen auf 112. 6dtex/36 Dabei betrug die Anzahl der Filamente pro POY-Garn jeweils 36. Die POY-Vorlagegarne wurden gefacht, d. h. je zwei POY-Vorlagegarne wurden zu einem Faden zusammengefasst und gemeinsam gestreckt und texturiert. Titer (dtex), Reissfestigkeit (cN/dtex), Einkräuselung (%) Kräuselbeständigkeit bei 4cN/dtex (%) und die Reissdehnung (%) in der Tabelle beziehen sich auf das texturierte Material, das gekräuselte Polyester-Multifilament-Garn, d. h. auf Material, welches aus dem Fadenpfropfen entnommen wurde. Bei den Varianten 1 und 2 wurde jeweils das gleiche POY-Vorlagegarn verwendet, d. h. es kamen bei diesen beiden Varianten immer dieselben POY-Spulen zum Einsatz.

In der Kräuseleinrichtung 7 kam bei allen Varianten überhitzter Dampf zum Einsatz.

Die Daten in der Tabelle zeigen, dass eine hohe Kräuselstabilität erreichbar ist, die vorteilhaft nahe bei 100% liegt, wenn die Temperatur in der Texturiereinrichtung tiefer ist als die Temperatur des letzten Duos 5 vor der Texturierung. So zeigen die erfindungsgemässen Varianten 1.1, 1.2 und 3.1 Kräuselbeständigkeiten, die nahe bei 100% liegen. Bei ihnen lagen die Temperaturen des letzten Duos 15 bis 30°C höher als diejenigen der Kräuseleinrichtung bzw. Stauchkammer.

Die Varianten 2.1 und 2.2 mit Verfahrensdaten, die nicht im Erfindungsbereich liegen, brachten im Gegensatz zu 1.1, 1.2 und 3.1 deutlich reduzierte Kräuselbeständigkeiten hervor.

In beiden Fällen lag die Kräuselbeständigkeit mit 79.5 und 78.9 % lediglich bei weniger als 80%. In den Varianten 2.1 und 2.2 betrugen die Temperaturen der Texturierkammer 220°C und 210°C. Diese lagen damit um 10°C bis 25 °C höher als die Temperatur des letzten Duos (5). Bei der Variante 3.1 lag die Temperatur von Duo 5 um 30°C höher als diejenige der Kräuseleinrichtung 7.

BEZEICHNUNGSLISTE 1 : PET Filamentgarn 2,3, 4,5 : Galettenduos 6 : Schlupfrolle 7 : Kräuseleinrichtung 8 : Kühleinrichtung 9 : Auflösevorrichtung 10 : Galettenduo 11 : Aufwickelvorrichtung 12 : Fadenkanal 13 : Überhitzter Dampf 14 : Stauchkammer 15 : Nacherhitzer 16 : Fadenlabyrinth 17 : Entspannungsbereich 18 : Fadenpfropfen 19 : Heissdampf 20 : Kühlstrecke 21 : Raumluft