Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines multifilen, dehnbaren Schussgarns aus Polyester-POY-Filamenten für Reifenkordgewebe, sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Schussgarn.

Unter einem Polyester-POY (partially oriented yarn) ist ein von 2800 bis ca. 4200 m/min durch Schmelzspinnen von Polyester hergestelltes Garn zu verstehen.

Verfahren zur Herstellung von Schussgarnen für Reifen¬ kordgewebe , die eine rauhe, schiebefeste Oberfläche aufweisen und den hohen thermischen und mechanischen Belastungen bei der Reifenherstellung genügen, sind bekannt. Neben den Verfahren zur Erzeugung von beschich- teten Schussfäden sind auch Verfahren zur Herstellung von unbeschichteten Polyester-Schussfäden bekannt. Bei den bekannten Verfahren wird die Schiebefestigkeit entweder durch Umwinden mit Naturfasern oder durch Verzwirnen eines Fadens aus Polyester-POY und anschliessender Hitze- behandlung (EP-A-0 223 301) erzielt. Ein Umwindegarn führt auf Luftdüsenmachinen zu einem nicht akzeptablen Faserflug. Ein gezwirntes dehnbares Schussgarn wird in wenigsten zwei Produktionsstufen technisch aufwendig hergestellt, ein zusätzliches Verwirbeln würde dem aufwendigen Verfahren einen weiteren Schritt hinzufügen. Die Möglichkeit eines im Aufwickelbereich durchgeführten Verwirbelns wird im Stand der Technik zwar genannt,

jedoch ein Verfahren zum technischen Handeln ist nicht angegeben. Die Kombination Verwirbeln/Zwirnen an sich ist sinnlos, da ein schlechteres Verfahren zum Erzielen eines Fadenschlusses mit einem besseren kombiniert und somit der erste Verfahrenschritt überflüssig wird. Eine Umkehr der Schritte, d.h. Zwirnen/Verwirbeln ist nicht sinnvoll, da ein gezwirntes und damit weitgehend geschlossenes Fadenbündel nur ungenügend verwirbelt werden kann.

Erfolgt die Verwirbelung allein, so findet sie üblicher¬ weise vor dem Aufspulen, d. h. nach Abschluss aller anderen Verfahrensschritte statt. Im vorliegenden Fall, dem Verwirbeln von geschrumpften POY, führt dieser Prozess zu einem inhomogenen Garn mit vielen abstehenden Fila entbögen, die einen einwandfreien Spulenablauf behindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein technisch einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines hoch- dehnbaren Polyester Schussgarnes für Reifenkordgewebe zur Verfügung zu stellen.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein Schussgarn mit einer hohen Dehnung zur Verfügung zu stellen, die auch nach einer extremen thermischen Belastung erhalten bleibt. Gleichzeitig soll das Garn einen sehr geringen Thermo- schrumpf und eine möglichst grosse Lauflänge pro Gewichtseinheit aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemass dadurch gelöst, dass das Polyester-POY-Filament mit einem Ausgangstiter von dtex 170-260 mit einem Druckgas verwirbelt und unmittelbar danach mit einer Voreilung von 40-80 % bei 230-240°C geschrumpft wird.

Der Titerbereich von 170-260 dtex, insbesondere 170-210 dtex, bevorzugt 170-190 dtex, hat sich als besonders

vorteilhaft erwiesen, da Titer über 260 dtex aus webtech¬ nischen Gründen für Reifenkord schlecht geeignet sind und bei 80 % Dehnung eine zu hohen Kraft erfordern. Im Kord¬ gewebe müssen die Fäden möglichst flach liegen, damit an den Kreuzungspunkten Kette/Schuss keine unerwünschten Erhebungen auftreten, die bei der Dipbehandlung ungleichmässig beschichtet werden. Bei einem Titer unter 170 dtex ist die Reisskraft zu niedrig und die Reversibi¬ litätsgrenze unzureichend. Es hat sich weiter als zweckmässig erwiesen, eine Temperaturbehandlung unmittelbar nach dem Verwirbeln vorzunehmen, wobei bei Temperaturen unter 230°C eine unzureichende Schrumpfaus- lösung und über 240°C bereits eine Schädigung des Polymers eintritt. Gleichzeitig ist eine Voreilung von 40-80 %, insbesondere von 50- 70 % zweckmässig.

Es ist auch zweckmässig die Verwirbelung in einer Verwir¬ belungsduse, insbesondere in einer geschlossenen Verwir¬ belungsduse bei 0,5-3, insbesondere bei 1-2 bar vorzunehmen. In einer offenen Verwirbelungsduse ist bei den geringen Fadenspannungen (lediglich die AblaufSpan¬ nung) und dem anliegenden Druck eine sichere Verwirbelung nicht immer gewährleistet, da die Filamente aus der Düse geblasen werden können. Bei einem Druck unter 0,5 bar wird ein ungenügender Fadenschluss erzielt. Bei einem Druck über 3 bar wird der Fadenschluss nicht verbessert, es treten zum Teil aber bereits Schädigungen der Filamente auf.

Die Wärmeschrumpfung wird zweckmässig bei 220-235, insbe¬ sondere bei 230-235 °C während einer Dauer von mindestens 0,2 Sekunden, bevorzugt in einem Konvektionsheizer durchgeführt. Das hat den Vorteil, dass eine Reversibili¬ tätsgrenze grösser 3 cN/tex resultiert und eine genügende Rauhigkeit bzw. Schiebefestigkeit gewährleistet wird.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass hochdehnbare Schussgarne aus geschrumpftem Polyester POY bei einer nachfolgenden thermischen Belastung, wie sie Kordgewebe beim Imprägnie¬ ren unterworfen werden, zu einer Längung neigen. Diese Längung kann zu ungleichmässigen Kordgeweben führen, was bei der Weiterverarbeitung Schwierigkeiten bereiten kann. In solchen Fällen ist es zweckmässig, den Schussfaden bei der Herstellung in einem weiteren, insbesondere integrierten Verfahrensschritt direkt in Anschluss an das Schrumpfen bei einer Temperatur von 100-200°C, insbesondere 110 - 170°C um 1-5% nachzuverstrecken und anschliessend aufzuspulen.

Das erfindungsgemässe Schussgarn genügt gleichzeitig folgenden Bedingungen: die Oberfläche des Schussgarns ist rauh und schiebefest, die Reissfestigkeit > 7cN/tex, Dehnung 170-270 %, und der Thermoschrumpf (bei 160°C) in Bereich + 2 % - minus 2 %.

Es ist zweckmässig wenn die Knotenzahl mehr als 25 Knoten /m beträgt. Bei weniger als 25 Knoten /m ist der Fibril- lenverband nicht ausreichend kompakt, wodurch AblaufPro¬ bleme und Dipdepots entstehen können.

Nach einer fadenzugkraftfreien Wärmebehandlung bei 235°C, während 2 Minuten, weist das Schussgarn eine Restdehnung von wenigstens 110 % und eine Fadenlängung von weniger als 5 % auf.

Die Erfindung soll an Beispielen näher beschrieben werden.

Beispiel 1

Ausgehend von einem bei 3100 m/min schmelzgesponnen Poly¬ ester-POY dtex 170f72 wird zwischen einem Gatter und einem ersten Lieferwerk mit 2 bar in einer geschlossenen Verwirbelungsduse (2x1.2 mm) verwirbelt und unmittelbar danach bei einer Voreilung von 60 % bei 230° C geschrumpft und anschliessend bei Raumtemperatur bzw 160°C nachverstreckt.

In Beispiel 1 sind die Eigenschaften des erfindungsgemäs- sen Garns nach dem Schrumpfen ohne und mit 5% Nachverstrecken angegeben. Die Beispiele 2-4 betreffen die erfindungsgemässen Herstellungsbedingungen ohne Nachverstrecken.

Vorlagegarn: dtex 170 f72 Verwirbelung: 2 bar Voreilung: 60 %

Variante ohne Setzone mit Setzone kalt mit Setzone 160°C Nachverstreck. 5% 5%

Titer dtex 266 253 259

RK cN 181 183 189

Ft cN/tex 6.8 7.2 7.3

Dt % 242.6 229 232.8

TS 160 % -1.7 .35 1.8

TS 190 % -2.7 -.7 1.5

Nach thermischer Prüf behandlung 235 °C, 2 min

Variante ohne Setzone mit Setzone kalt mit Setzone 160°C Verzug 5% 5%

RK cN 209 215 207

Ft cN/tex 7.9 8.5 8.0

Dt % 156.5 157 149.7

Längung % -4.7 -2.75 -.45

Beispiel 2

Polyester-POY Vorlagegarn: dtex 190f36

Verwirbelungsdruck: 1bar

Voreilung % 20 40 60 80 100

Titer dtex 239 10 280.80 321.60 359.90 399.40

RK cN 270, 66 273.22 296.52 321.03 343.88

Ft cN/tex 11 , 32 9.73 9.22 8.92 8.61

Dt 145, 60 186.50 231.00 261.20 292.30

TS 160 % 0.20 -1.20 -1.80 -1.60 0, 00

TS 190 % -0.70 -2.70 -3.40 -3.60 -1 , 30

Ti er zunähme % 20.30 41.25 61.8 81.03 101.90 Revers . Grenze cN/tex 5.1 4.4 4.0 3.7 3.72 nach 2 min bei 240 C

Titer dtex 239.10 280.80 359.90 399.40

RK cN 267.55 273.22 309.87 330.30 res. RK % 98.85 100.00 96.52 96.05

Ft cN/tex 11.19 9.73 8.61 8.27 Dt % 108.90 128.50 169.20 197.40

Längenänderung % -0.20 -3.80 -4.80 -3.20

Revers. Grenze N 1.24 1.35 1.55 1.63

Beispiel 3

Vorlagegarn: dtex 190f36 Verwirbelungsdruck: 2bar

Voreilung 20 40 60 80 100

Titer dtex 243.90 278.60 317.90 358.90 399.80

RK cN 215.61 239.87 293.10 321.93 343.43

Ft cN/tex 8.84 8.61 9.22 8.97 8.59

Dt % 124.40 172.30 225.50 259.70 288.50

TS 160 % 0.30 -1.10 -1.50 -0.20 1.40

TS 190 % -0.50 -2.70 -3.50 -2.50 -1.00

Titerzunähme % 22.70 40.14 59.90 80.50 101.10

Revers. Grenze cN/te> : 4.8 4.4 3.9 3.6 3.4

nach 2 min bei 240 C

Titer dtex 278.60 317.90 358.90 399.80

RK cN 261.88 290.56 322.65 351.42 res. RK % 109.18 99.13 100.22 102.33

Ft cN/tex 9.40 9.14 8.99 8.79

Dt % 116.50 147.20 179.40 215.40

Längenänderung % - -3.40 -4.70 -3.20 0.20

Revers. Grenze N - 1.35 1.51 1.61 1.69

Beispiel 4

Polyester-POY Vorlagegarn: dtex 260f48 Verwirbelungsdruck: 2bar

Voreilung 20 40 60 80 100

Titer dtex 333.70 377.30 426.80 478.30 532.90

RK cN 305.34 345.23 384.55 431.90 461.49

Ft cN/tex 9.15 9.15 9.01 9.03 8.66

Dt % 112.70 155.50 200.20 238.90 274.30

TS 160 % -1.50 -3.20 -4.00 -3.20 -2.20

TS 190 % -3.00 -5.60 -5.70 -5.50 -3.60

Titerzunahme % 27.40 44.00 62.90 82.60 103.30

Revers. Grenze cN/tex 4.6 4.2 3.8 3.5 3.1

Das erfindungsgemässe Schussgarn weist, neben der Einstu¬ figkeit des Verfahrens, wobei Verwirbeln, Schrumpfen und Nachverstrecken kontinuierlich in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden, insbesondere eine starke Reduktion der Längungstendenz nach zusätzlicher Wärmebehandlung bei 235°C auf, wodurch es erst die hervorragende Eignung

eines Schussgarns für den Einsatz im Reifenbau erhält. Es ist überraschend, dass die Rauhigkeit, bzw. die Schiebe¬ festigkeit ohne Zwirnen oder Beschichten erreicht werden kann. Nach dem Vorfall des Zwirnens, kann durch eine zusätzliche Heissverstreckung die nachteilige Längung wesentlich reduziert werden.