Nähgarn sowie Verfahren zur Herstellung desselben

Abstract

 Es wird ein Nähgarn beschrieben, das aus einer Vielzahl von Einzelfilamenten und/oder Einzelfasern besteht. Hierbei sind die äußeren Filamente bzw. Fasern des Nähgarnes über Ver­bindungsbereiche (2a-2b) miteinander verklebt, wobei die Verbin­dungsbereiche eine erstarrte Schmelze des polymeren Ma­terials des jeweiligen Nähgarnes (1) umfassen. Zwischen den Verbindungsbereichen sind Abschnitte vorgesehen, in denen das Nähgarn im Vergleich zu den Verbindungsbereichen eine volu­minösere Struktur aufweist.
Ferner werden zwei Verfahren zur Herstellung des Nähgarnes beschrieben. Bei dem ersten Verfahren wird das Nähgarn (1) mit gepulsten Laserstrahlen derart bestrahlt, daß ein Teil der Einzelfilamente und/oder der Einzelfasern dessselben unter Ausbildung von im wesentlichen kugelartigen Verbindungs­bereichen miteinander verschmolzen werden.
Ebenso ist es möglich, das Nähgarn mit Laserstrahlen im Dauerstrich zu behandeln, wobei ein Teil des Nähgarnes durch eine Lochmaske, die zwischen einem die Laserstrahlen erzeu­genden Laser und dem Nähgarn angeordnet wird, abgeschirmt wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nähgarn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie zwei Verfahren zur Herstellung eines derartigen Nähgarns.

[0002] Ein Nähgarn mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent­anspruchs 1 ist in der GB-PS 12 70 174 beschrieben. Hier­bei weist das bekannte Nähgarn wahlweise eine Vielzahl von Einzelfilamenten bzw. Einzelfasern auf, d.h. es ist als Multifilamentgarn bzw. Fasergarn ausgebildet. Die Einzel­filamente bzw. Einzelfasern des Garns sind über Verbin­dungsbereiche miteinander verbunden, wobei diese Verbin­dungsbereiche durch Einlagerung von schmelzbaren Partikeln in das Nähgarn erzeugt werden. Um dies zu erreichen, werden entweder die Einzelfilamente bzw. Einzelfasern vor der Her­stellung des Nähgarns mit den schmelzbaren Partikeln beauf­schlagt oder das Nähgarn wird vor der Applikation der Par­tikel elektrostatisch aufgeladen, so daß sich die Einzel­fasern bzw. Einzelfilamente aufspreizen und somit die An­ordnung der schmelzbaren Partikel innerhalb des Garnes vorgenommen werden kann. Anschließend wird das so mit Partikeln beaufschlagte fertige Garn auf die Schmelztempe­ratur der Partikel erwärmt, so daß ein derartiges Nähgarn überwiegend vom Faserinnern her verklebt ist.

[0003] Bei dem bekannten Nähgarn besteht die Gefahr, daß infolge der sehr hohen Temperaturen, die beim Nähen auftreten, die aus den schmelzbaren Partikeln bestehenden Verbindungsbe­reiche wieder plastisch werden oder sogar schmelzen, was zu unerwünschten Verschmutzungen der Nähnadeln, einem mangeln­den Garnschluß des Nähmaterials sowie unerwünschten Auf­schiebungen von Einzelfilamenten bzw. Einzelfasern und somit zu häufigen Nähgarnbrüchen führen kann.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nähgarn der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, das unter besonderer Berücksichtigung der Verarbeitungseigen­schaften beim Nähen eine hohe thermische Beständigkeit gegenüber den beim Nähen auftretenden Temperaturen auf­weist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Nähgarn mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge­löst.

[0006] Das erfindungsgemäß ausgebildete Nähgarn besitzt eine Viel­zahl von Einzelfilamenten und/oder Einzelfasern, d.h. es kann somit sowohl als Fasergarn oder als Multifilamentgarn als auch als Coregarn, bei dem die Seele aus einem Multi­filamentgarn und der Mantel aus einem Fasergarn oder umge­kehrt besteht, ausgebildet sein. Hierbei sind die Einzel­filamente bzw. Einzelfasern des Nähgarnes über Verbindungs­bereiche miteinander verbunden, die überwiegend oder aus­schließlich an der Oberfläche des Nähgarnes angeordnet sind. Hierbei verkleben diese Verbindungsbereiche aus­schließlich oder nahezu ausschließlich nur die bei dem Nähgarn außen angeordneten Einzelfilamente bzw. Einzel­fasern miteinander, wobei über die Garnlänge gesehen nicht ausgeschlossen werden kann, daß ausnahmsweise auch wenige einzelne, mehr innen liegende Einzelfilamente bzw. Einzel­fasern miteinander verklebt sind. Die Verbindungsbereiche umfassen eine erstarrte Schmelze des polymeren Materials des jeweiligen Garnes. Zwischen den Verbindungsbereichen weist das erfindungsgemäße Nähgarn Abschnitte auf, in denen das Garn im Vergleich zu den Verbindungsbereichen eine voluminösere Struktur aufweist.

[0007] Das erfindungsgemäße Nähgarn weist Reihe von Vorteilen auf. Überraschenderweise stellte sich heraus, daß die Lauf­eigenschaften eines derartigen Nähgarnes im Vergleich zu einem entsprechenden Nähgarn, das keine Verbindungsbereiche aufweist, wesentlich verbessert waren, obwohl erwartet wurde, daß durch die Anordnung der Verbindungsbereiche ausschließlich oder überwiegend außen am Nähgarn die Gefahr zur Bildung von unerwünschten Aufschiebungen beim Nähen erhöht werden würde. Dies wird darauf zurückge­führt, daß trotz der zuvor beschriebenen Erhöhung der Rauhigkeit bei dem erfindungsgemäßen Nähgarn der Garn­verbund, d.h. der Zusammenhalt der Einzelfasern bzw. Einzelkapillaren, verbessert wird, so daß es im Vergleich zu einem entsprechenden Nähgarn, daß diese Verbindungs­bereiche nicht aufweist, beim Nähen mit dem erfindungs­gemäßen Nähgarn zu wesentlich weniger Nähgarnbrüchen kommt. Ferner wird die Verbesserung der Näheigenschaften bei dem mit Verbindungsbereichen versehenen Nähgarn darauf zurück­geführt, daß zwischen den Verbindungsbereichen voluminöse Abschnitte vorgesehen sind, in denen Luft eingelagert ist, die eine zusätzliche Kühlung der Nähnadel und Fadenleit­organe bewirkt. Auch kann es bei dem erfindungsgemäßen Nähgarn nicht zu einem Aufschmelzen der Verbindungsbe­reiche kommen, da der Schmelzpunkt des Materials in dem Verbindungsbereich im wesentlichen dem Material des Näh­garns entspricht. Ferner nimmt das erfindungsgemäß aus­gebildete Nähgarn im Vergleich zu einem entsprechenden konventionellen Nähgarn wegen der zuvor beschriebenen höheren Rauhigkeit eine größere Menge Avivagen auf, was sich insbesondere bei einer Blockavivierung deutlich bemerkbar macht.

[0008] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nähgarns weist Verbindungsbereiche auf, die überwiegend kugelartig bzw. kugelähnlich ausgebildet sind. Hierbei besitzen diese Verbindungsbereiche einen Durchmesser, der etwa dem 0,5 bis etwa dem 2-fachen Wert, insbesondere dem 0,5-fachen bis 1-fachen Wert des Durchmessers, eines Einzelfilamentes bzw. einer Einzelfaser entspricht. Derartige, im Außenbereich des Garnes befindliche Verbin­dungsbereiche verhindern wirksam ein Aufspreizen des Nähgarnes während des Nähvorganges bzw. ein Abspreizen von außen liegenden Einzelfilamenten bzw. Einzelfasern des Nähgarnes, so daß Aufschieber, Elementarfadenbrüche bzw. Fibrilierungen der Elementarfäden und Garnbrüche vermieden werden. Gleichzeitig verringern derartige kugelartigen oder kugelähnlichen Verbindungsbereiche wegen ihrer relativ kleinen Oberfläche den Reibungswiderstand der äußeren Garnschicht zu der Nähnadel bzw. den Fadenumlenkorganen, was sich in einem entsprechend verbesserten Lauf- und Näh­verhalten und einer geringeren Erhitzung der Nähnadel bzw. der Fadenumlenkorgane bemerkbar macht.

[0009] Um eine möglichst große Anzahl von verschiedenen außen liegenden Einzelfilamenten bzw. Einzelfasern des Nähgarnes durch die Verbindungsbereiche miteinander zu verkleben, sind bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsge­mäßen Nähgarnes die Verbindungsbereiche über die Länge und den Umfang des Garnes stochastisch verteilt. Eine derartige Verteilung führt zu einem besonders haltbaren Garnverbund, ohne daß es dabei zu einem Festigkeitsverlust kommt. Viel­mehr wird durch die zuvor beschriebene Verbindung der äußeren Einzelfilamente bzw. Einzelfasern eine mit einer dreidimensionalen Vernetzung derselben vergleichbare Ver­stärkung erreicht, die sich in einer Erhöhung der Garn­festigkeit und einer örtlichen Fixierung der äußeren Ele­mentarfasern bzw. Filamente relativ zu den innen liegen-den Filamenten bzw. Fasern ausdrückt.

[0010] Abhängig von dem jeweiligen Verwendungsgebiet des erfin­dungsgemäßen Nähgarns weist dieses eine unterschiedliche Anzahl von Verbindungsbereichen auf. Allgemein ist fest­zuhalten, daß bei Nähgarnen, die bei der Verarbeitung hohen mechanischen Beanspruchungen unterliegen, der axiale Ab­stand und der Abstand in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Verbindungsbereichen sehr klein ist und somit eine große Anzahl von Verbindungsbereichen vorgesehen sind. So liegt bei einem derartigen Nähgarn der axiale Abstand zwischen zwei Verbindungsbereichen zwischen etwa 0,1 mm und etwa 4 mm und der Abstand in Umfangsrichtung zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,4 mm. Bei einem Nähgarn, das beim Nähen nur einer mittleren Beanspruchung unterworfen wird, kann der Abstand zwischen zwei Verbindungsbereichen in Axial­richtung auf Werte zwischen etwa 4 mm und etwa 10 mm und in Umfangsrichtung auf Werte zwischen 0,4 mm und 0, 6 mm ver­größert werden, während normal beanspruchte Nähgarne in Axialrichtung einen Abstand zwischen benachbarten Verbin­ dungsbereichen zwischen etwa 10 mm und etwa 20 mm und in Umfangsrichtung einen Abstand zwischen etwa 0,6 mm und 0,8 mm aufweisen.

[0011] Zuvor ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Näh­garnes beschrieben, bei dem die Verbindungsbereiche über die Länge und dem Umfang des Garnes stochastisch , d. h. nach keinem vorgegebenen Muster oder keiner Regelmäßigkeit, ver­teilt sind. Bei einer anderen, besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Garnes sind in axiale Richtung gesehen Zonen vorhanden, in denen die Verbindungsbereiche angehäuft sind. Dies führt dazu, daß in diesen Zonen, die eine An­häufung von Verbindungsbereichen besitzen, ein besonders hoher Garnschluß der äußeren Fasern, Garne oder Filamente vorhanden ist, so daß ein derartiges Garn besonders gute Näheigenschaften aufweist. Diese drücken sich beispielsweise dadurch aus, daß beim Nähen von Knopflöchern die Garnbruch­häufigkeit im Vergleich zu einem entsprechenden konventio­nellen Garn wesentlich geringer ist, so daß mit dem erfin­dungsgemäßen Nähgarn im Vergleich zu einem entsprechend konventionellen Nähgarn etwa die 3- bis 5-fache Anzahl an Knopflöchern genäht werden kann, ohne daß es hierbei bie dem erfindungsgemäßen Garn zu Garnbrüchen kommt.

[0012] Grundsätzlich bestehen bei dem zuvor beschriebenen, die Zonen mit einer Anhäufung von Verbindungsbereichen aufwei­senden Nähgarn zwei Möglichkeiten bezüglich des Bereiches zwischen benachbarten Zonen. So sieht eine dieser Möglich­keiten vor, daß in dem Garnbereich zwischen zwei benachbarten Zonen im wesentlichen keine Verbindungsbereiche vorgesehen sind, so daß ein derartiges Nähgarn zwischen zwei benach­barten Zonen sehr voluminöse Bereiche aufweist. Hierbei ist das Garnvolumen in diesen Bereichen zwischen etwa 5 % und etwa 40 %, vorzugsweise zwischen etwa 10 % bis etwa 20 %, größer als das Garnvolumen in den Zonen, in denen eine Anhäufung von Verbindungsbereichen vorliegt. Dies wiederum führt dazu, daß in diesen voluminösen Bereichen ein relativ hohes Luftvolumen eingelagert und beim anschließen­den Nähen entsprechend herausgepreßt wird, wodurch eine Kühlung des Fadens und der mit dem Faden in Kontakt tretenden Elemente der Nähmaschine, wie beispielsweise Öse, Nadel, Umlenkorgane o. dgl., hervorgerufen wird. Bei der anderen Möglichkeit des erfindungsgemäßen Garnes sind in den zwischen benachbarten Zonen angeordneten Garnbereiche weitere Verbindungsbereiche, insbesondere in einer ungleichmäßigen Verteilung, vorgesehen, so daß vorzugsweise eine Vielzahl von voluminöseren Teilbereichen entsteht, in die ebenfalls Luft eingelagert werden kann. Hierdurch wird der Garnschluß weiter verbessert, während das Volumen im Vergleich zu der zuvor beschriebenen ersten Möglichkeit verringert wird, so daß ein derartiges Garn wegen des verbesserten Garn­schlusses ähnlich gute Eigenschaften besitzt wie die zuerst beschriebene Möglichkeit des erfindungsgemäßen Nähgarnes.

[0013] Bezüglich der Größenerhältnisse der zuvor beschriebenen Zonen ist festzuhalten, daß diese vorzugsweise eine axiale Länge zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,4 mm, insbesondere zwischen etwa 0,1 mm und 0,2 mm, aufweisen, während benach­barte Zonen im allgemeinen einen axialen Abstand zwischen etwa 10 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 13 mm und etwa 18 mm, besitzen.

[0014] Der axiale Abstand von benachbarten Verbindungsbereichen in einer Zone,die mit einer Anhäufung von Verbindungsbe­reichen versehen ist , liegt zwischen 5 µm und 50 µm, vorzugsweise zwischen etwa 20 µm und etwa 30 µm, während über den Garnumfang gesehen der Abstand von benachbarten Ver­bindungsbereichen in dieser Zone zwischen 5 µm und 40 µm, insbesondere zwischen etwa 10 µm und etwa 20 µm, beträgt.

[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Nähgarns besteht dieses aus mindestens zwei miteinander verwirbelten Multifilamentgarnen. Hierbei bil­det das erste Multifilamentgarn, das vorzugsweise eine höhere Festigkeit als das zweite Multifilamentgarn auf­weist, die Seele des Nähgarns, während das zweite Multi­filamentgarn schlaufen-, schlingen- und/oder bogenförmig bzw. knotenartig mit dem ersten Filamentgarn verwirrt ist und dieses mantelartig umhüllt bzw. abdeckt. Somit ist das zweite Multifilamentgarn vorzugsweise im äußeren Bereich des Nähgarnes angeordnet und weist demnach auch überwiegend oder ausschließlich die Verbindungsbereiche auf. Selbstver­ständlich kann bei einem derartigen Nähgarn nicht ausge­schlossen werden, daß in bestimmten Bereichen des Nähgar­nes auch Einzelfilamente des die Seele bildenden ersten Multifilamentgarns in bezug auf das Nähgarn außenliegend angeordnet sind, so daß es in diesen relativ kurzen Be­reichen zu einer Verschmelzung der äußeren Einzelfilamente untereinander und/oder einem Verschmelzen von außen liegenden Einzelfilamenten des ersten Multifilamentgarnes mit entsprechenden außen liegenden Einzelfilamenten des zweiten Multifilamentgarnes kommt. Ein derartiges Nähgarn weist den Vorteil auf, daß durch die vorstehend beschrie­benen Verbindungsbereiche ein gegenüber mechanischer Be­anspruchung sehr stabiles Nähgarn zur Verfügung gestellt wird. Außerdem besitzt dieses Nähgarn aus dem gleichen Grund im Vergleich zu einem konventionell ausgebildeten verwirbelten Nähgarn eine höhere Festigkeit sowie ge­ringere Koch- und Thermoschrumpfwerte und bewirkt ferner noch eine ausgezeichnete Kühlung der Nadel und Faden­umlenkorgane beim Nähen. Dies wird auf die Einlagerung von Luft in den relativ voluminösen Abschnitten zwischen den Verbindungsbereichen zurückgeführt, die durch die taillen­ähnliche Einschnürung in den Verbindungsbereichen einge­fangen und beim Umlenken bzw. Nähen herausgepreßt wird.

[0016] Ebenso ist es denkbar, daß bei dem zuvor beschriebenen Nähgarn das erste Multifilamentgarn von einem damit ver­wirbelten Multifilamentgarn bzw. von mehreren, vorzugs­weise zwei, damit verwirbelten Multifilamentgarnen derart abgedeckt ist, daß die Seele vollständig von dem äußeren Multifilamentgarn bzw. den äußeren Multifilamentgarnen abgedeckt ist. Dies wiederum führt dazu, daß nur im äußeren Bereich des äußeren Multifilamentgarnes bzw. der äußeren Multifilamentgarne die Verbindungsbereiche vorgesehen sind, so daß bei einer Zugbeanspruchung wegen der Vernetzung über die Verbindungsbereiche ein Teil der Zugbelastung durch das äußere Multifilamentgarn bzw. die äußeren Multifilament­garne aufgefangen wird.

[0017] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungs­gemäßen Nähgarns weist zusätzlich noch eine Drehung auf, wobei diese zwischen etwa einer Drehung/m und etwa 400 Drehungen/m, insbesondere zwischen etwa 100 Drehungen/m und etwa 400 Drehungen/m beträgt. Hierdurch wird zusätzlich noch der Garnverband des Nähgarns verfestigt, so daß der­artige Nähgarne einen guten Fadenschluß besitzen und somit sehr stabil gegenüber Aufschiebungen und Kapillarab­spleißungen sind.

[0018] Selbstverständlich ist es möglich, in einem konventionell gezwirnten Nähgarn aus Multifilamentgarnen die außen liegenden Einzelkapillaren über entsprechende Verbindungsbereiche miteinander zu ver­kleben. Ebenso können die Verbindungsbereiche auch bei einem Nähgarn vorgesehen sein, das eine Kern-Mantel-­Struktur aufweist, wobei üblicherweise dabei der Kern aus einem Multifilamentgarn und der Mantel aus einem Fasergarn und/oder einem oder mehreren Fasergarnen oder aus einem Fasergarn bzw. mehreren Fasergarnen und einem oder mehreren Multifilamentgarnen besteht.

[0019] Bezüglich des Fasersubstrats ist festzuhalten, daß im äußeren Bereich des erfindungsgemäßen Nähgarns mindestens ein thermoplastisches Fasergarn und/oder Multifilamentgarn angeordnet ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Polyester-, Polyamid-, Aramid- und/oder Polyolefin-Faser­garn bzw. Multifilamentgarn handeln.

[0020] Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu­grunde, ein Verfahren zur Herstellung des mit Verbindungs­bereichen versehenen Nähgarns zur Verfügung zu stellen.

[0021] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeich­nenden Merkmalen des Patentanspruchs 17 sowie durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­anspruchs 23 gelöst.

[0022] Das in Patentanspruch 17 beanspruchte erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundgedanken, ein für Nähzwecke geeignetes Garn derart mit gepulsten Laserstrahlen zu be­handeln, daß ein Teil der äußeren Einzelfilamente und/oder der äußeren Einzelfasern desselben unter Ausbildung von im wesentlichen kugelartigen, aus erstarrtem Filament- bzw. Fasermaterial bestehenden Verbindungsbereichen miteinander verschmolzen wird. Hierbei bewirken die auf das Garn auftref­ fenden gepulsten Laserstrahlen, daß ein Teil des Garnma­terials und/oder der daran anhaftenden Faserbegleitstoffe verdampft, so daß oberhalb des Garns zwischen dem Garn und dem Laser eine Wolke des verdampften Garnmaterials und/oder der Faserbegleitstoffe entsteht, wobei diese Wolke noch zusätzlich und/oder ausschließlich gecracktes Faser- bzw. Faserbegleitstoffmaterial enthält. Dieses gecrackte Material besteht im wesentlichen aus ionisierten Teilchen sowie Elektronen. Die Elektronen werden durch das Laser­licht beschleunigt (inverse Bremsstrahlung) und bewirken als energiereiche Teilchen bei ihrem Auftreffen auf die äußeren Einzelfilamente bzw. Einzelfasern des Garnes, daß an den Aufschlagstellen das polymere Fasermaterial auf­geschmolzen wird und nach dem anschließenden Erstarren die äußeren Einzelfilamente bzw. Einzelfasern des Nähgarnes über die Verbindungsbereiche miteinander verschmolzen werden.

[0023] Ergänzend zu dem eingangs aufgeführten Stand der Technik wird noch auf die DE PS 35 40 411 verwiesen. In dieser Veröffentlichung ist ein Verfahren zur Ausrüstung von Garnen beschrieben, bei dem das Garn mit einem Laser be­strahlt wird. Hierbei werden die Laserstrahlen derart auf das Garn gerichtet, daß die Oberfläche des Garnes punktuell, linienförmig oder flächig an/aufgeschmolzen und/­oder abgetragen wird, so daß eine mikrostrukturierte, mit linienförmigen oder flächigen Kratern versehene Garnober­fläche entsteht, bei dem die Einzelfilamente des Garnes nicht miteinander verschmolzen sind.

[0024] Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. So erlaubt es eine schnelle und wirtschaft­liche Herstellung eines mit Verbindungsbereichen versehenen Garnes, ohne daß dabei ein Festigkeitsverlust des einge­setzten Ausgangsgarnes auftritt. Darüber hinaus ist der erforderliche apparative Aufwand minimal, da zur Durch­führung des Verfahrens lediglich eine geeignete Transport­vorrichtung für das relativ zum Laserstrahl bewegte Garn sowie ein entsprechender Laser notwendig sind. Auch ist der Wirkungsgrad einer derartigen Behandlung sehr hoch, da das zu behandelnde Garn sowie die dieses umgebende Atmosphäre nicht aufgeheizt wird, sondern die für die Verdampfung des Fasersubstrates bzw. der Faserbegleitstoffe notwendige Energie über den Garnquerschnitt gesehen überwiegend oder ausschließlich den äußeren Lagen des Garnes zugeführt wird, so daß keine nennenswerte Erwärmung der innen liegenden Einzelfasern bzw. Einzelfilamente des Garnes auftritt. Dies wiederum hat zur Folge, daß die physikalische Struktur des Garnes, die für die textilchemischen und physikalischen Eigenschaften des Garnes, wie beispielsweise das Anfärbe­verhalten, verantwortlich ist, weitestgehend nicht verandert wird, so daß die erwünschten, vorstehend beim Nähgarn aufgeführten vorteilhaften Eigen­schaftsänderungen eines derart behandelten Garnes allein oder überwiegend von der Anzahl, Anordnung und Verteilung der Verbindungsbereiche abhängen. Hierdurch wird eine besonders hohe Reproduzierbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sichergestellt.

[0025] Bezüglich der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einge­setzten Laserstrahlen ist festzuhalten, daß grundsätzlich solche Laserstrahlen geeignet sind, die die vorstehend beschriebene Wolke an Fasersubstanz bzw. Faserbegleit­stoffsubstanz erzeugen und die von den darin enthaltenen Teilchen (ionisierte Teilchen sowie Elektronen) absorbiert werden. Vorzugsweise werden Laserstrahlen einer Wellenlänge > 900 nm verwendet, wobei besonders gute Ergebnisse mit Laserstrahlen erzielt werden konnten, die eine Wellenlänge von 1.060 nm oder 10.600 nm aufweisen. Laserstrahlen mit einer Wellenlänge > 900 nm erzeugen Gas- oder Festkörper­laser, wie beispielsweise CO₂-, CO-, Neodym-Yag- oder Neodym-Glas-Laser, wobei bevorzugt bei dem erfindungsge­mäßen Verfahen CO₂- oder Neodym-Yag-Laser verwendet werden.

[0026] Als Pulszeiten für die gepulsten Laserstrahlen werden vor­zugsweise sehr kurze Pulszeiten ausgewählt, da bei längeren Pulszeiten die Gefahr besteht, daß einerseits unerwünscht große Verbindungsbereiche entstehen und andererseits eine unerwünschte Schädigung des Nähgarnes nicht ausgeschlossen werden kann. Insbesondere hat sich gezeigt, daß Pulszeiten kleiner als 10 ms zu ausgezeichneten Ergebnissen führt.

[0027] Die Pulsfrequenz der Laserstrahlen kann abhängig von dem gewünschten Effekt in einem großen Bereich variieren, so beispielsweise zwischen etwa 1 Hz und etwa 30 KHz. Durch Veränderung der Pulsfrequenz in Abhängigkeit von der Ge­schwindigkeit des transportierten Garnes, das relativ zu den Laserstrahlen bewegt wird, wird bei dem erfindungs­gemäßen Verfahren die Häufigkeit der Verbindungsbereiche pro Längeneinheit gesteuert. Bei relativ hohen Garnge­schwindigkeiten, d.h. Geschwindigkeiten im Bereich zwischen etwa 100 m/min bis etwa 300 m/min, ist es erforderlich, die Pulsfrequenz entsprechend zu erhöhen, um die erforderliche Anzahl von Verbindungsbereichen zu erzeugen. Gute Ergeb­nisse erzielt man bei derartigen Geschwindigkeiten mit Pulsfrequenzen, die zwischen etwa 5 KHz und etwa 10 KHz liegen. Vorzugsweise werden bei niedrigeren Garngeschwin­digkeiten Pulsfrequenzen angewendet, die etwa 1 KHz und etwa 5 HKz betragen. Will man hingegen eine besonders große Anzahl von Verbindungsbereichen, beispielsweise zwischen 200 und 300 Verbindungsbereichen pro m Nähgarn, so sind insbesondere bei Nähgarngeschwindigkeiten zwischen etwa 80 m/min und etwa 120 m/min Pulsfrequenzen im Bereich von etwa 1 KHz bis etwa 3 KHz erforderlich.

[0028] Ebenso ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Energie­dichte pro Puls entscheidend für die Ausbildung der Ver­bindungsbereiche. Abhängig von dem eingesetzten Faser­substrat, dem Titer der Einzelfilamente bzw. Einzelfasern sowie der Größe der Verbindungsbereiche kann die Energie­dichte eines Laserstrahlpulses zwischen etwa 5 J/cm² und etwa 50 KJ/cm² variiert werden, wobei bei den für Polyesternähgarnen üblichen Titer zwischen etwa 100 Dtex und etwa 350 Dtex Energiedichten zwischen etwa 5 J/cm² und etwa 300 J/cm², vorzugsweise zwischen etwa 60 J/cm² und etwa 200 J/cm², zu ausgezeichneten Ergebnissen führen.

[0029] Die Leistung der eingesetzten Laserstrahlen beträgt zwischen etwa 100 W und etwa 1000 W, vorzugsweise zwischen etwa 300 W und etwa 600 W. Dementsprechend liegt die Leistungsdichte der gepulsten Laserstrahlen in einem Bereich zwischen etwa 0,5 MW/cm² und etwa 5 MW/cm².

[0030] Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform des er­findungsgemäßen Verfahrens bringt man auf das Nähgarn vor der Laserstrahlbehandlung eine geeignete Avivage auf, die einerseits sehr leicht verdampft und andererseits soviel Energie aus den Laserstrahlen absorbiert, daß die für die Herstellung erforderlichen ionisierten Teilchen und Elektronen in hoher Konzentration entstehen. Hierfür kommen insbesondere organische Verbindungen, wie beispielsweise Phosphorsäureester, Carbonsäuren bzw. Derivate, oder an­organische Verbindungen, wie beispielsweise Graphit, in Frage. Die Konzentration einer derartigen Avivage liegt zwischen 0,01 % und etwa 1 %, vorzugsweise zwischen 0, 1 % und 0,5 %, jeweils bezogen auf das Garngewicht. Eine der­artige Avivage weist zudem noch den Vorteil auf, daß sie gleichzeitig die elektrostatische Aufladung des Nähgarnes verhindert, so daß ein Aufspreizen von Einzelfasern bzw. Einzelfilamenten des Nähgarns während des Bestrahlens nicht auftritt.

[0031] Ebenso besteht die Möglichkeit, bereits bei der Herstellung des Nähgarnes eine Kohlenstoffaser bzw. mehrere Kohlen­stoffasern derart mit zu verspinnen, daß diese Kohlen­stoffaser bzw. Kohlenstoffasern in bezug auf das Nähgarn außen liegend angeordnet sind. Bei der Bestrahlung wird diese Kohlenstoffaser bzw. werden diese Kohlenstoffasern verdampft und liefern die für die Erzeugung der Verbin­dungsbereiche notwendigen ionisierten Teilchen bzw. Elek­tronen, so daß im fertigen Garn die die Weiterverarbeitung störende Kohlenstoffaser bzw. die die Weiterverarbeitung störenden Kohlenstoffasern nicht mehr vorhanden sind. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das erfindungsgemäße Ver­fahren vor der Färbung der Nähgarne durchgeführt wird, da evtl. in dem Nähgarn noch vorhandene Kohlenstoffaserbruch­teile beim Färben ausgespült werden.

[0032] Das erfindungsgemäß ausgebildete Nähgarn kann auch nach einem weiteren Verfahren hergestellt werden. Hierbei wird das Nähgarn im Dauer-Zustand mit Lasertrahlen bestrahlt, wobei man oberhalb der bestrahlten Fläche des Nähgarnes, d.h. zwischen Nähgarn und dem die Laserstrahlen erzeugen­den Laser, eine Lochmaske anordnet. Hierbei weist die Loch­maske eine Vielzahl von Löchern auf und schirmt das zu bestrahlende Nähgarn derart ab, daß nur bestimmte, die Verbindungsbereiche bildenden Abschnitte des Nähgarnes bestrahlt werden.

[0033] Abhängig von dem jeweilig zu bestrahlenden Material weisen die Laserstrahlen Energiedichten zwischen etwa 0,5 J/cm² und etwa 7 J/cm² auf. So führten Laserbestrahlungen an Polyesternähgarnen mit den zuvor genannten Titern bei einer Energiedichte zwischen etwa 3 J/cm² und etwa 5 J/cm² zu hervorragenden Ergebnissen, wobei es bei den ausgewählten Nähgarnen bei diesen Energiedichten zu keinem unerwünschten Festigkeitsabfall kommt.

[0034] Bezüglich der Wellenlänge und der Leistung der Laser­strahlen bei der Dauer-Behandlung gelten die gleichen Werte, die bereits vorstehend für die gepulsten Laser­strahlen offenbart sind.

[0035] Bei der Dauer-Behandlung wird eine Lochmaske verwendet, bei der die Löcher der Maske einen Lochabstand zwischen etwa 0,1 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise einen Abstand zwischen etwa 4 mm und 10 mm, aufweisen. Abhängig von der ge­wünschten Größe der Verbindungsbereiche variiert der Durchmesser der Löcher der Lochmaske zwischen etwa 50 µm und etwa 500 µm, insbesondere zwischen etwa 70 µm und etwa 150 µm. Hierdurch wird sichergestellt, daß nur relativ wenige, am Nähgarnäußeren angeordnete Einzelfilamente bzw. Einzelfasern, beispielsweise zwischen etwa einem Einzel­element bzw. einer Einzelfaser und etwa vier Einzelfila­menten bzw. Einzelfasern, durch die Laserstrahlen aufge­schmolzen werden. Ferner erlaubt eine derartige Lochmaske durch Variation des Durchmessers der Löcher eine Anpassung der Verbindungsbereiche an den Titer der Einzelfilamente bzw. Einzelfasern.

[0036] Um bei einem derartigen Verfahren eine kontinuierliche Laserbestrahlung durchzuführen, bestehen mehrere Möglich­ keiten. So muß die Bestrahlung des Nähgarnes in einem Zu­stand erfolgen, in dem dieses relativ zu den Laserstrahlen nicht bewegt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die Laserstrahlen während des Transportes des Garnes abdeckt, da ansonsten sich in Axialrichtung erstreckende Verbindungsbereiche entstehen würden. Um ein derartiges Abdecken der Laserstrahlen zu erreichen, kann man beispielsweise die Lochmaske relativ zum Garn derart bewegen, daß die durch die Löcher treten­den Laserstrahlen nicht mehr auf das Garn auftreffen. Diese abgelenkten Laserstrahlen können dann über geeignete Re­flexionseinrichtungen, beispielsweise dielektrische Spiegel, so umgelenkt werden, daß sie auf die der Lochmaske entgegengesetzte oder seitlich davon angeordnete Garnseite auftreffen, so daß hierdurch die Verbindungsbereiche über den Garnumfang gesehen gleichmäßig verteilt werden. Beson­ders einfach gelingt ein derartiges Ablenken bei Verwendung einer kreisförmigen Lochblende, die relativ zur Transport­richtung des Nähgarnes derart drehbar gelagert ist, daß bereits bei einer Drehung um einen relativ kleinen Dreh­winkel die durch die Löcher der Lochmaske tretenden Laser­strahlen nicht mehr auf die dem Laser zugewandte Garnseite auftreffen. Selbstverständlich besteht auch die Möglich­keit, während des Trransportes des Nähgarns die Löcher der Lochmaske abzudecken oder geeignete Reflexions- oder Absorptionseinrichtungen in den Strahlengang zwischen dem Laser und der Lochmaske oder zwischen der Lochmaske und dem Garn anzuordnen. Auch kann man diese Dauer-Behandlung mit einem gepulsten Laser durchführen, wobei die Pulsrate ab­hängig von der Anzahl der Löcher, dem Lochdurchmesser sowie der Geschwindigkeit des relativ zu den Laserstrahlen trans­portierten Garnes ist. Überlicherweise werden dann Pulsraten zwischen 3000 Pulse/min und 9000 Pulse/min bei Geschwin­digkeiten zwischen 100 m/min und 300 m/min verwendet.

[0037] Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform der erfin­dungsgemäßen Verfahren wird nicht ein einzelnes Nähgarn, sondern eine Schar von Nähgarnen, beispielsweise bis zu 100 Nähgarnen, gleichzeitig mit den Laserstrahlen bestrahlt Hierbei erlaubt ein derartiges Verfahren eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise und ermöglicht zudem noch eine völlig unregelmäßige oder zonenweise Verteilung der Verbin­dungsbereiche über die Garnlänge und den Garnumfang.

[0038] Üblicherweise wird das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Nähgarn im Anschluß an die Laserstrahlbehandlung gefärbt. Eine derartige Laserstrahlbehandlung vor der Färbung erweist sich in solchen Fällen insbesondere dann als vorteilhaft, wenn, wie vorstehend beschrieben, das Garn aviviert oder eine Kohlenstoffaser mit versponnen wird. Bei Verwendung gewisser Farbstoffe und insbesondere bei recht großen Verbindungsbereichen kann es vorkommen, daß diese durch ein unterschiedliches Anfärbeverhalten markiert werden. Ist ein derartiger Effekt unerwünscht, so kann man das erfindungsgemäße Verfahren auch am bereits gefärbten Nähgarn durchführen. Eine solche, nach der Färbung vorge­nommene Laserbestrahlung ist in solchen Fällen dann be­sonders wirtschaftlich durchzuführen, wenn man die Aus­führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auswählt, bei der das Nähgarn vor der Bestrahlung aviviert wird, da die Avivage beispielsweise im Anschluß nach dem Färben leicht und besonders gleichmäßig auf das Nähgarn aufgebracht werden kann.

[0039] Ebenso ist es möglich, zusätzlich zur Herstellung der Ver­bindungsbereiche vor oder nach der Laserbestrahlung das Nähgarn zu zwirnen, wobei insbesondere zwischen etwa einer Drehung pro m und etwa 400 Drehungen pro m aufgebracht werden.

[0040] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Nähgarns sowie der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0041] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs­beispielen und Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Rasterlektronenmikroskopaufnahme einer ersten Ausführungsform des Näh­garnes;

Figur 2 das in Figur 1 gezeigte Nähgarn an einer anderen Stelle;

Figur 3 eine schematische Prinzipskizze während einer Laserbestrahlung mit gepulsten Strahlen; und

Figur 4 eine schematische Prinzipskizze einer Laserbestrahlung im Dauer-Verfahren unter Verwendung einer Lochmaske.

[0042] Die Figuren 1 und 2 der Zeichnung zeigen eine mikrosko­pische Aufnahme im Maßstab 1 : 100 eines insgesamt mit 1 bezeichneten Nähgarns. Hierbei besteht das Nähgarn 1 aus einem Polyestermultifilamentgarn mit einem Gesamttiter von 250 dtex, dessen Einzelfilamente drei von der Ausbildung des Nähgarnes 1 miteinander verwirbelten. Das Nähgarn 1 besitzt insbesondere 64 Einzelfilamente.

[0043] Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, weist das Nähgarn eine Vielzahl von Verbindungsbereichen 2 auf, die unregel­mäßig über die Länge und den Umfang des Nähgarnes 1 ver­teilt sind. Besonders gut ist in den Figuren 1 bei den dor bezeichneten Verbindungsbereichen 2a, 2b und 2c sowie in der Figur 2 bei dem Verbindungsbereich 2d zu erkennen, daß diese Verbindungsbereiche 2a bis 2d jeweils einzelne, in bezug auf das Garn 1 außen angeordnete Einzelfilamente miteinander verkleben. Insgesamt ist aus den beiden Figuren weiter ersichtlich, daß der überwiegende Teil der Verbin­dungsbereiche 2 an der Oberfläche des Nähgarns 1 ange­ordnet ist. Schließlich ist in Figur 1 ein mit 4 umrandeter Bereich erkennbar, in dessen Zentrum 5 zwei Verbindungsbe­reiche 2e und 2f angeordnet sind, die sich relativ zur Oberfläche des Garnes 1 weiter innen liegend befinden, d.h. bezogen auf die äußere Lage der Einzelfilamente 3 etwa in der hieran sich in Richtung des Garninneren unmittel­bar anschließenden nächsten Lage der Einzelfilamente. Der Abstand der Verbindungsbereiche 2a bis 2e variiert bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel und liegt in Axialrichtung zwischen etwa 0,1 mm und 0,5 mm und in Umfangsrichtung zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,3 mm. Zwischen den Verbindungsbereichen 2e bis 2f befinden sich Garnabschnitte 6 (Figur 2), in denen das Nähgarn 1 im Ver­gleich zu den Verbindungsbereichen 2a - 2f eine wesentlich voluminösere Struktur besitzt.

[0044] Ebenso ist aus den beiden Figuren 1 und 2 erkennbar, daß die Verbindungsbereiche im wesentlichen kugelartig aus­gebildet sind, was am deutlichsten beispielsweise bei dem Verbindungsbereich 2a, 2f oder 2d erkennbar ist. Üblicher­weise weisen die Verbindungsbereiche 2a bis 2f einen Durch­messer auf, der etwa dem 0,5-fachen bis etwa 2-fachen des Durchmessers der Einzelfilamente 3 entspricht. Hiervon gibt es jedoch vereinzelte Ausnahmen, d.h. es ist insbesondere in Figur 1 ein Verbindungsbereich 2c erkennbar, dessen Größe etwa dem vierfachen Wert des Durchmessers der Einzel­filamente 3 entspricht. Demgegenüber ist in Figur 2 ein Verbindungsbereich 7 erkennbar, der im Vergleich zu einem Einzelfilament kaum größer ausgebildet ist.

[0045] Das Material des Verbindungsbereiches besteht bei den Figuren 1 und 2 aus Polyester, was durch Anfärbeversuche mit geeigneten Farbstoffen und durch Löseversuche mit den aus der üblichen Faseranalyse bekannten Lösungsmitteln nachgewiesen werden konnte. Inwieweit eine chemische Veränderung des Materials im Verbindungsbereich 2a bis 2f sowie 7, beispielsweise Oxidation, Vernetzung oder Kettenlängenabbau stattgefunden hat, konnte wegen fehlender Isolationsverfahren nicht nachgewiesen werden.

[0046] Das zuvor an den Figuren 1 und 2 beschriebene Ausführungs­beispiel des Garnes weist eine Struktur auf, bei dem die Verbindungsbereiche 2a bis 2f bzw. 7 völlig ungleichmäßig über die Garnlänge und dessen Umfang verteilt sind. Daneben ist, wie bereits vorstehend beschrieben, eine weitere Ausführungsform des Nähgarnes bekannt, bei dem das Nähgarn Zonen aufweist, in denen eine Anhäufung von Verbindungs­bereichen vorgesehen ist. Hierbei sind zwischen benachbarten Zonen Garnbereiche vorhanden , die entweder weitere Verbindungsbereiche, allerdings in einer geringeren Anzahl als in den Zonen, oder nahezu frei von Verbindungsbereichen sind. Da es sich hierbei um eine andere Ausführungsform als die ausführlich anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform des Garnes handelt, weisen die Verbindungs­bereiche in axiale Richtung und in Umfangsrichtung des Garnes gesehen, naturgemäß andere Abstände auf, wie diese zuvor genannt sind.

[0047] In Figur 3 ist schematisch eine Verfahrensvariante zur Herstellung der zuvor beschriebenen und teilweise in den Figuren 1 und 2 gezeigten Nähgarne dargestellt. Hierbei wird das Nähgarn 1 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit V_g in Pfeilrichtung transportiert. Garnführungseinrichtungen 2 sowie eine Umlenkrolle 3, die mit einer Hysteresebremse ausgestattet ist, sorgen für einen einwandfreien Garntrans­port unter einer definierten Garnspannung während der Laserbestrahlung. Oberhalb des Nähgarnes ist ein nicht gezeigter Laser angeordnet, der gepulste Laserstrahlen von einem Gesamtdurchmesser von 16 mm erzeugt. Diese Laserstrahlen werden über eine im Strahlengang angeordnete Sammellinse 4 fokussiert, wobei das Garn 1 nicht im Brenn­punkt, sondern mit einem Abstand a davon angeordnet ist.

[0048] Durch die von Laser bei der Bestrahlung des Garnes 1 diesem zugeführte Energie bildet sich oberhalb des Garnes 1 eine Wolke 5 aus verdampftem Faser- bzw. Faserbegleitstoffma­terial, die zusätzlich noch ionisierte Teilchen und Elektronen (Plasma) aufweist. Diese Wolke 5 absorbiert die Energie des Laserlichtes und enthält energiereiche Elektronen, die auf das Garn 1 auftreffen und dort unter Ausbildung der Ver­bindungsbereiche 2a - 2f (Figuren 1 und 2) die äußere Ver­klebung der Einzelfilamente bewirken. Abhängig von dem Ab­stand a sowie der Lage des Brennpunktes 6 der Sammel­linse 4, der Garngeschwindigkeit V_g und den Bedingungen der Bestrahlung (z. B. Wellenlänge, Leistung, Energiedichte, Pulsfrequenz, Pulsdauer) können die Anzahl der Verbin­dungsbereiche, die Größe und deren Verteilung gesteuert werden.

[0049] Die Figur 4 bildet schematisch ein Verfahren zur Her­stellung der zuvor beschriebenen Näh­garne ab. Hierbei wird das Nähgarn 1 mit Laserstrahlen 2 behandelt, die von einem nicht gezeigten Laser erzeugt werden. Oberhalb des Garnes 1 ist eine Lochmaske 3 vorge­sehen, die mit einer Vielzahl von Löchern 4 versehen ist. Die Löcher 4 weisen die zuvor beschriebenen Durchmesser auf und bewirken, daß lediglich Teilstrahlen 5 einer bestimmten Dimension auf das Garn 1 gelangen, die dann, wie bereits mehrfach vorstehend beschrieben, die in den Figuren 1 und 2 gezeigten und mit 2 bezeichneten Verbindungsbereiche erzeugen. Nach erfolgter Bestrahlung wird das Nähgarn 1 in Pfeilrichtung 6 um den Abstand A transportiert und erneut bestrahlt. Um während des Transportes eine unerwünschte Be­strahlung des Garnes 1 und damit die Ausbildung von strichförmigen Verbindungsbereichen zu verhindern, kann man die Laserstrahlen 2, beispielsweise durch geeignete Re­flexionseinrichtungen oder Absorptionseinrichtungen, ab­blenden, so daß die Teilstrahlen 5 nicht auf das Garn 1 auftreffen. Ebenso ist es möglich, einen Laser zu ver­ wenden, dessen Dauer-Laserlicht nur periodisch erzeugt wird, wobei die Periode auf die Garngeschwindigkeit abzustimmen ist.

[0050] Durch Abstimmung der Bedingungen der Laserbestrahlung, z. B. Pulszeit, Pulsfrequenz, Energiedichte, Art (mit oder Lochmaske) der Bestrahlung und/oder der Bewegung der Lochmaske auf die Garntransportgeschwindigkeit kann erreicht werden, daß die Verbindungsbereiche entweder unregelmäßig über die Garnlänge oder in Zonen mit einer Anhäufung von Verbindungsbereichen angeordnet sind.

[0051] Bezüglich des Materials der Lochschablone 3 ist festzu­halten, daß grundsätzlich jedes Material geeignet ist, das Laserstrahlen der angegebenen Wellenlänge nicht absorbiert und somit sich nicht erwärmt. Besonders gute Ergebnisse konnten mit einer Lochmaske erreicht werden, die aus sauerstoffreiem Kupfer besteht, wobei der Sauerstoffgehalt in diesem Material unter 20 ppm lag. Ebenso kann ein das Laserlicht reflektierendes Material verwendet werden, wobei die reflektierten Laserstrahlen über geeignete Umlenkein­richtungen derart reflektiert werden, daß sie über den Umfang des Garnes 1 gesehen eine allseitige Behandlung des­selben ermöglichen. Hierzu können beispielsweise Be­strahlungszellen 10 verwendet werden, durch die das Garn eingeführt wird und deren Wände die Laserstrahlen auf das Garn reflektieren, wie dies schematisch in Figur 3 ange­deutet ist.

Ausführungsbeispiel 1

[0052] Ein Polyester-Multifilamentgarn mit einem Gesamttiter von 650 dtex und einer Elementarfadenzahl von 132 Einzelfilamen­ten, das durch Verwirbelung eines ersten Multifilamentgar­nes mit einem Titer von 500 dtex und einer Elementarfaden­zahl von 96 Einzelfilamenten (Seele) mit eine zweiten Multifilamentgarn eines Titers von 100dtex und einer Elementarfadenzahl von 36 Einzelfilamenten (Mantel) her­gestellt wurde, wurde mit gepulsten Laserstrahlen behan­delt. Das Nähgarn wurde in einem Abstand von 1,5 mm vom Fokus der Laseroptik mit einer Garngeschwindigkeit von 160 m/min geführt. Als Laser wurde ein CO₂-Laser bei einer Wellenlänge von 10.600 nm verwendet. Die Pulsfrequenz betrug 1750 Hz die Pulsdauer 70 µ sec. Als Energiedichte wurde 175 J/cm² ausgewählt.

[0053] Nach der Laserstrahlbehandlung wurde das Nähgarn konven­tionell gefärbt und aviviert.

[0054] Vergleichende Nähversuche im industriellen Maßstab zeigten, daß die Fadenbruchhäufigkeit bei dem bestrahlten Nähgarn im Vergleich zu einem gleichen, nicht bestrahlten Nähgarn um 35 % geringer war. Die vergleichenden Festigkeitsversuche bei den zuvor genannten Nähgarnen ergaben, daß das be­strahlte Nähgarn eine um 15 % höhere Festigkeit aufwies.

[0055] Bei der mikroskopischen Auswertung des bestrahlten Garnes wurde festgestellt, daß die Verbindungsbereiche unregel­mäßig über die Garnlänge und den Garnumfang verteilt ange­ordnet waren. Ihre Anzahl betrug 1.800 Verbindungsstel­len/m, wobei dieser Wert ein statistischer Mittelwert dar­stellt, der durch Auszählen von 50 jeweils 1 cm langen Garnabschnitten an verschiedenen Bereichen des behandel-ten Nähgarnes gewonnen wurde.

Ausführungsbeispiel 2

[0056] Das unter Beispiel 1 beschriebene Nähgarn wurde zusätzlich noch vor dem Färben mit einer Drehung von 150 Drehungen/m versehen.
Der Vergleich mit dem nur bestrahlten Nahgarn ergab, daß lediglich die Fadenbruchhäufigkeit bei industriellen Näh­versuchen um etwa 10 %, bezogen auf die Fadenbruchhäufig­keit beim nur bestrahlten Garn, reduziert wurde. Ansonsten wies das zusätzlich gedrehte Garn die gleichen mechanischen Eigenschaften wie das zuvor beschriebene bestrahlte Nähgarn auf.

Ausführungsbeispiel 3

[0057] Das im Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Nähgarn wurde vor der Laserstrahlbehandlung mit einer Avivage auf Basis eines Phosphorsäuresterderivates behandelt, wobei der Avivageauf­trag 0,2 Gew. %, bezogen auf das Garngewicht, betrug. An­schließend wurde die Laserstrahlbehandlung gemäß dem Aus­führungsbeispiel 1 durchgeführt. Während der Laserbe­strahlung war, wie beim Ausführungsbeispiel 1, visuell eine feine Flammenbildung und Dampfentwicklung durch das Ab­dampfen des Garnmaterials sowie der Avivage zu erkennen, wobei die Flammenbildung bei dem avivierten Garn im Ver­gleich zum nicht avivierten Garn höher war.

[0058] Bei den anschließenden industriellen Nähversuchen wurde festgestellt, daß das avivierte und bestrahlte Garn im Vergleich zu dem nur bestrahlten Garn gemäß Ausführungs­beispiel 1 eine noch geringere Fadenbruchhäufigkeit zeigte, d.h. beim avivierten Garn traten im Vergleich zum nicht avivierten Garn noch zwischen 20 und 25 % weniger Faden­brüche auf.

[0059] Die visuelle mikroskopische Auswertung und Auszählung der Verbindungsstellen führte zu einem statistischen Mittel­ wert von 2.600 Verbindungsbereichen pro Meter. Die Festig­keit des avivierten und bestrahlten Nähgarnes lag im Vergleich zu dem nur bestrahlten Nähgarn etwa 15 % höher.

Ansprüche

1. Nähgarn mit einer Vielzahl von Einzelfilamenten und/oder Einzelfasern einer bestimmten Stapellänge und mit über das Garn verteilten Verbindungsbe­reichen, durch die die einzelnen Filamente und/­oder Fasern des Garnes miteinander verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche (2a - 2f, 7) überwiegend oder ausschließlich an der Oberfläche des Näh­garnes (1) angeordnet sind und größtenteils oder nur die äußeren Filamente (3) bzw. Fasern des Näh­garnes miteinander verkleben, daß die Verbindungs­bereiche (2a - 2f, 7) eine erstarrte Schmelze des polymeren Materials des jeweiligen Nähgarnes (1) umfassen und daß zwischen den Verbindungsbereichen (2a - 2f, 7) Abschnitte (6) vorgesehen sind, in denen das Nähgarn (1) im Vergleich zu den Verbin­dungsbereichen (2a - 2f, 7) eine voluminösere Struk­tur aufweist.

2. Nähgarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche (2a - 2f, 7) im wesentlichen kugelartig ausgebildet sind und einen Durchmesser aufweisen, der etwa dem 0,5-fachen bis etwa 2-fachen des Durchmessers der Einzelfilamente bzw. Einzelfasern, vorzugsweise etwa dem 0,5-fachen bis 1-fachen des Durchmessers der Einzelfilamente bzw. Einzelfasern, entspricht.

3. Nähgarn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Verbindungsbereiche (2a - 2f, 7) ungleich­mäßig über die Länge und den Umfang des Nähgarnes (1) verteilt sind.

4. Nähgarn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche (2a - 2f, 7) einen axialen Abstand zwischen etwa 0,1 mm und etwa 20 mm, insbesondere einen Abstand zwischen etwa 4 mm und etwa 10 mm, aufweisen.

5. Nähgarn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbereiche (2a - 2f, 7) einen Abstand in Umfangsrichtung des Nähgarnes (1) zwischen etwa 0,1 mm bis etwa 1 mm, insbesondere zwischen etwa 0,2 mm und etwa 0,6 mm, aufweisen.

6. Nähgarn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Garn in axiale Richtung Zonen aufweist, in denen eine Anhäufung von Verbindungsbereichen (2a - 2f, 7) vorhanden ist.

7. Nähgarn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen benachbarten Zonen im wesentlichen keine Verbindungsbereiche befinden.

8. Nähgarn nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Zonen eine axiale Länge zwischen 0,1 mm und 0,4 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,2 mm, aufweisen.

9. Nähgarn nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­net, daß benachbarte Zonen einen axialen Abstand zwischen 10 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 13 mm und 18 mm, aufweisen.

10. Nähgarn nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zonen benachbarte Verbindungs­bereiche einen axialen Abstand zwischen 5µm und 50µm, vorzugsweise zwischen 20µm und 30µm, und einen Abstand in Umfangsrichtung zwischen 5µm und 40µm, vorzugsweise zwischen 10µm und 20µm, aufweisen.

11. Nähgarn nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Garnvolumen zwischen den Zonen um etwa 5 % bis etwa 40 %, vorzugsweise etwa 10 % bis etwa 20 %, größer ist als das Garnvolumen in den Zonen.

12. Nähgarn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nähgarn aus mindestens zwei miteinander verwirbelten Multifilamentgarnen be­steht.

13. Nähgarn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Nähgarn (1) ein Multifilamentgarn überwiegend innenliegend als Kern angeordnet ist und daß das andere Multifilamentgarn bzw. die anderen Multifilamentgarne als den Kern umgebender Mantel vorgesehen ist bzw. sind.

14. Nähgarn nach Anspruch 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß das innen liegende Multifilament­garn eine höhere Festigkeit aufweist als das äußere Multifilamentgarn bzw. die äußeren Multifilamentgarne.

15. Nähgarn nach Anspruch 14, dadurch gekenn­zeichnet, daß nur die Einzelfilamente des äuße­ren Multifilamentgarnes bzw. der äußeren Multifilament­garne miteinander verklebt sind.

16. Nähgarn nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß es zu­sätzlich eine Drehung zwischen etwa einer Drehung/m und etwa 800 Drehungen/m, insbesondere zwischen etwa 100 Drehungen und etwa 400 Drehungen, aufweist.

17. Verfahren zur Herstellung des Nähgarnes nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß man das Nähgarn mit ge­pulsten Laserstrahlen derart bestrahlt, daß ein Teil der äußeren Einzelfilamente bzw. der äußeren Einzel­fasern desselben unter Ausbildung von im wesentlichen kugelartigen, aus erstarrtem Filament- bzw. Faser­material bestehenden Verbindungsbereichen miteinander verschmolzen werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Nähgarn mit Laser­strahlen einer Wellenlänge > 900 nm, vorzugsweise bei 1.060 nm oder 10.600 nm, bestrahlt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulszeiten der gepulsten Laserstrahlen kleiner als 10 msec, vor­zugsweise zwischen 10 µsec und 100 µsec, betragen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 - 19 , da­durch gekennzeichnet, daß Laser­strahlen mit einer Pulsfrequenz zwischen 1 Hz und 30 KHz, vorzugsweise zwischen 1 KHz und 10 KHz, aus­gewählt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, da­durch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen mit einer Leistung zwischen etwa 100 W und etwa 1.000 W, insbesondere zwischen 300 W und 600 W, auf das Nähgarn gerichtet werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, da­durch gekennzeichnet, daß Laser­strahlen mit einer Energiedichte zwischen 5 J/cm² und 50 KJ/cm², insbesondere zwischen 5 J/cm² und 300 J/cm², verwendet werden.

23. Verfahren zur Herstellung des Nähgarnes nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Garn mit Laserstrahlen in Dauer-Behandlung behandelt wird, von denen ein Teil durch eine Lochmaske, die zwischen dem Laser und dem Garn angeordnet wird, abgeschirmt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch ge­kennzeichnet, daß Laserstrahlen mit einer Energiedichte zwischen 0,5 J/cm² und 7 J/cm², vorzugsweise zwischen 3 J/cm² und 5 J/cm², verwendet werden.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lochmaske ver­wendet wird, deren Löcher in einem Abstand zwischen 0,1 mm und etwa 20 mm, vorzugsweise zwischen etwa 4 mm und etwa 10 mm, angeordnet sind.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch ge­kennzeichnet, daß eine Lochmaske verwendet wird, deren Löcher einen Durchmesser zwischen 50 µm und 500 µm, insbesondere zwischen 70 µm und 150 µm aufweisen.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, da­durch gekennzeichnet, daß das Nähgarn während der Bestrahlung in einer reflektie­renden Zelle angeordnet wird, deren Wände parabolisch ausgebildet sind.

28 Verfahren anch einem der Ansprüche 17 bis 27, da­durch gekennzeichnet, daß das Garn mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 60 m/min und etwa 500 m/min, vorzugsweise zwischen etwa 100 m/min und etwa 250 m/min,relativ zu den Laser­strahlen bewegt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, da­durch gekennzeichnet, daß eine Schar von Nähgarnen bestrahlt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 29, da­durch gekennzeichnet, daß das Garn nach der Laserstrahlbehandlung gefärbt wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 30, da­durch gekennzeichnet, daß das Nähgarn vor der Laserstrahlbehandlung mit einer Avivage präpariert wird.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch ge­kennzeichnet, daß als Avivage Phosphor­säureester, Carbonsäuren, Carbonsäurederivate und/­oder Graphit auf das Nähgarn aufgetragen wird.

33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Avivage in einer Konzentration zwischen 0,1 Gew. % und 2 Gew. %, vor­zugsweise zwischen 0,2 Gew. % und 0,9 Gew. %, aufge­tragen wird.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 33, da­durch gekennzeichnet, daß ein Nähgarn mit Laserstrahlen bestrahlt wird, das in seiner äußeren Lage mindestens eine Einzelkapillare einer Kohlenstoffaser aufweist.

Zeichnung