| (19) |
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(11) |
EP 0 341 487 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.01.1992 Patentblatt 1992/01 |
| (22) |
Anmeldetag: 26.04.1989 |
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| (54) |
Nähgarn sowie Verfahren zur Herstellung desselben
Sewing thread and method for producing the same
Fil à coudre et procédé pour le fabriquer
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
| (30) |
Priorität: |
07.05.1988 DE 3815696
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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15.11.1989 Patentblatt 1989/46 |
| (73) |
Patentinhaber: Amann & Söhne GmbH & Co. |
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D-74355 Bönnigheim (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Schollmeyer, Eckhard, Prof. Dr.
D-4152 Kempen 1 (DE)
- Bahners, Thomas, Dr.
D-4174 Issum 2 (DE)
- Truckenmüller, Kurt, Dipl.-Ing.
D-7101 Flein (DE)
- Greifeneder, Karl, Dipl.-Ing.
D-7100 Heilbronn (DE)
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| (74) |
Vertreter: Döring, Wolfgang, Dr.-Ing.
Patentanwälte
Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons |
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Mörickestrasse 18 40474 Düsseldorf 40474 Düsseldorf (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 119 287 DE-A- 3 540 411 US-A- 4 016 329
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EP-A- 0 153 829 NL-A- 50 506
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[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
1270174 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 eine 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 Verbindungsbereichen 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 bei 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
Garnbereichen 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 Größenverhältnisse 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 auftreffenden 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 PS3540411
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 beiniedrigeren 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 Möglichkeiten. 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 Transportes 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
3 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 dort 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 beschriebene 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 verwenden, 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 100 dtex 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 µsec. 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.
[0057] 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
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] 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.
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 axialen
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 5 µm und 50 µm, vorzugsweise
zwischen 20 µm und 30 µm, und einen Abstand in Umfangsrichtung zwischen 5 µm und 40
µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 20 µm, 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 nach 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.
1. A sewing yarn having a plurality of monofilaments and/or monofibers of a certain
staple length and connecting areas distributed across the yarn, by which the individual
filaments and/or fibers of the yarns are bonded, characterized in that the connecting
areas (2a-2f, 7) are located predominantly or exclusively at the surface of the sewing
yarn (1) and bond the outer filaments (3) or fibers of the sewing yarn only or for
the greatest part, in that the connecting areas (2a-2f, 7) comprise a solidified melting
of the polymer material of the respective sewing yarn (1), and in that sections (6)
are provided between the connecting areas (2a-2f, 7) in which the sewing yarn (1)
has a more voluminous structure compared with the connecting areas (2a-2f, 7).
2. The sewing yarn according to claim 1, characterized in that the connecting areas
(2a-2f, 7) are substantially spherically formed and have a diameter corresponding
to about 0.5 times up to about 2 times the diameter of the monofilaments or monofibers,
preferably about 0.5 times up to 1 times the diameter of the monofilaments or monofibers.
3. The sewing yarn according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting
areas (2a-2f, 7) are non-uniformly distributed across the length and the circumference
of the sewing yarn (1).
4. The sewing yarn according to one of the preceding claims, characterized in that
the connecting areas (2a-2f, 7) have an axial distance of between about 0.1 mm and
about 20 mm, especially a distance of between about 4 mm and about 10 mm.
5. The sewing yarn according to one of the preceding claims, characterized in that
the connecting areas (2a-2f, 7) have a distance of between about 0.1 mm up to about
1 mm, especially of between about 0.2 mm and about 0.6 mm, in the circumferential
direction of the sewing yarn (1).
6. The sewing yarn according to claim 1 or 2, characterized in that the yarn has zones
in axial direction in which an accumulation of connecting areas (2a-2f, 7) occurs.
7. The sewing yarn according to claim 6, characterized in that substantially no connecting
areas are between adjacent zones.
8. The sewing yarn according to claim 6 or 7, characterized in that the zones have
an axial length of between 0.1 mm and 0.4 mm, preferably of between 0.1 mm and 0.2
mm.
9. The sewing yarn according to claim 7 or 8, characterized in that adjacent zones
have an axial distance of between 10 mm and 20 mm, preferably of between 13 mm and
18 mm.
10. The sewing yarn according to one of the claims 6-9, characterized in that, in
the zones, adjacent connecting areas have an axial distance of between 5 µm and 50
µm, preferably of between 20 µm and 30 µm, and a distance in circumferential direction
of between 5 µm and 40 µm, preferably of between 10 µm and 20 µm.
11. The sewing yarn according to one of the claims 6 to 10, characterized in that
the yarn volume between the zones is for about 5% up to about 40%, preferably for
about 10% up to about 20%, greater than the yarn volume in the zones.
12. The sewing yarn according to one of the preceding claims, characterized in that
in consists of at least two intermingled multifilament yarns.
13. The sewing yarn according to claim 12, characterized in that one multifilament
yarn is disposed as core in the sewing yarn (1), predominantly at an inner location,
and in that the other multifilament yarn or the other multifilament yarns are provided
as jacket surrounding the core.
14. The sewing yarn according to claim 13, characterized in that the inner multifilament
yarn has a higher strength than the outer multifilament yarn or the outer multifilament
yarns.
15. The sewing yarn according to claim 14, characterized in that only the monofilaments
of the outer multifilament yarn or the outer multifilament yarns are bonded with one
another.
16. The sewing yarn according to one of the preceding claims, characterized in that
it has additionally a twist of between about one twist/m and about 800 twists/m, especially
of between about 100 twists and about 400 twists.
17. A method of producing the sewing yarn according to one of the preceding claims,
characterized by irradiating the sewing yarn with pulsed laser beams such that a part
of the outer monofilaments or the outer monofibers of the same is fused with one another
with the formation of substantially spherical connecting areas consisting of solidified
filament or fiber material.
18. The method according to claim 17, characterized by irradiating the sewing yarn
with laser beams of a wave length > 900 nm, preferably at 1060 nm or 10600 nm.
19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the pulse durations
of the pulsed laser beams are smaller than 10 msec, preferably between 10 µsec and
100 µsec.
20. The method according to one of the claims 17-19, characterized by selecting laser
beams having a pulse frequency of between 1 Hz and 30 kHz, preferably of between 1
kHz and 10 kHz.
21. The method according to one of the claims 17 to 20, characterized by directing
the laser beams onto the sewing yarn with a power of between about 100 W and about
1000 W, especially of between 300 W and 600 W.
22. The method according to one of the claims 17 to 21, characterized by using laser
beams having an energy density of between 5 J/cm² and 50 kJ/cm², especially of between
5 J/cm² and 300 J/cm².
23. The method of producing the sewing yarn according to one of the claims 1 to 16,
characterized by treating the yarn with laser beams in a permanent treatment and covering
a part of the laser beams by a perforated mask which is arranged between the laser
and the yarn.
24. The method according to claim 23, characterized by using laser beams having an
energy density of between 0.5 J/cm² and 7 J/cm², preferably of between 3 J/cm² and
5 J/cm².
25. The method according to claim 23 or 24, characterized by using a perforated mask
the holes of which are spaced from one another between 0.1 mm and about 20 mm, preferably
between about 4 mm and about 10 mm.
26. The method according to claim 25, characterized by using a perforated mask the
holes of which have a diameter of between 50 µm and 500 µm, especially of between
70 µm and 150 µm.
27. The method according to one of the claims 17 to 26, characterized by locating
the sewing yarn during the irradiation in a reflecting cell the walls of which are
formed in a parabolic manner.
28. The method according to one of the claims 17 to 27, characterized by moving the
yarn with a speed of between about 60 m/min and about 500 m/min, preferably of between
about 100 m/min and about 250 m/min, relative to the laser beams.
29. The method according to one of the claims 17 to 28, characterized by irradiating
a bundle of sewing yarns.
30. The method according to one of the claims 17 to 29, characterized by dyeing the
yarn after the laser irradiation treatment.
31. The method according to one of the claims 17 to 30, characterized by preparing
the sewing yarn with a lubricant prior to the laser irradiation treatment.
32. The method according to claim 31, characterized by applying phosphoric ester,
carboxylic acids, carboxylic acid derivatives and/or graphite onto the sewing yarn.
33. The method according to claim 31 or 32, characterized by applying the lubricant
in a concentration of between 0.1% by weight and 2% by weight, preferably of between
0.2% by weight and 0.9% by weight.
34. The method according to one of the claims 17 to 33, characterized by irradiating
a sewing yarn with laser beams which has in its outer location at least one mono capillary
of a carbon fiber.
1. Fil à coudre avec un ensemble de filaments individuels et/ou de fibres individuelles
d'une longueur d'assemblage donnée et avec des régions de liaison distribuées sur
le fil, grâce auxquelles les filaments individuels et/ou fils individuels du fil sont
collés les uns aux autres, caractérisé en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) sont disposées de manière prédominante ou exclusive
à la surface du fil à coudre (1) et que les filaments (3) extérieurs ou fibres extérieures
sont dans le fil les seuls à être collés ou forment la plus grande partie des filaments
ou fibres collés du fil, en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) englobent un produit de fusion durci du matériau
polymérique du fil à coudre (1), et en ce qu'entre les régions de liaison (2a-2f, 7) sont prévues des sections dans lesquelles
le fil à coudre (1) présente une structure plus volumineuse que dans les régions de
liaison (2a-2f, 7).
2. Fil à coudre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) sont réalisées en forme de sphères et présentent
un diamètre qui correspond à environ 0,5 à environ 2 fois le diamètre du filament
individuel ou de la fibre individuelle, et de préférence à environ 0,5 fois à 1 fois
le diamètre du filament individuel ou de la fibre individuelle.
3. Fil à coudre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) sont distribués de manière irrégulière le long
de la longueur et du périmètre du fil à coudre (1).
4. Fil à coudre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) présentent un écartement axial situé entre environ
0,1 mm et environ 20 mm, et en particulier un écartement situé entre environ 4 mm
et environ 10 mm.
5. Fil à coudre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les régions de liaison (2a-2f, 7) présentent dans la direction du périmètre du fil
à coudre (1) un écartement situé entre environ 0,1 et environ 1 mm, et en particulier
entre environ 0,2 mm et 0,6 mm.
6. Fil à coudre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil présente dans sa direction axiale des zones dans lesquelles existe une accumulation
de régions de liaison (2a-2f, 7).
7. Fil à coudre selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'entre des zones voisines il n'existe essentiellement aucune région de liaison.
8. Fil à coudre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les zones présentent une longueur axiale d'entre 0,1 mm et 0,4 mm, et de préférence
entre 0,1 mm et 0,2 mm,
9. Fil à coudre selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que des zones voisines présentent un écartement axial d'entre 10 mm et 2 mm, et de préférence
d'entre 13 mm et 18 mm.
10. Fil à coudre selon l'une des revendications 6-9, caractérisé en ce que des régions de liaison voisines des zones présentent un écartement axial situé entre
5 µm et 50 µm, et de préférence entre 20 µm et 30 µm, et un écartement dans la direction
du périmètre situé entre 5 µm et 40 µm, et de préférence entre 10 µm et 20 µm.
11. Fil à coudre selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'entre les zones le volume du fil est supérieur d'environ 5% à environ 40%, et de
préférence d'environ 10% à environ 20%, au volume du fil dans les zones.
12. Fil à coudre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil à coudre consiste en au moins deux fils, mutuellement tourbillonnés, à plusieurs
filaments.
13. Fil à coudre selon la revendication 12, caractérisé en ce que dans le fil à coudre (1) est disposé un fil à plusieurs filaments, intérieur de manière
prépondérante et servant de noyau, et en ce que l'autre fil à plusieurs filaments ou les autres fils à plusieurs filaments sert ou
servent d'enveloppe au noyau.
14. Fil à coudre selon la revendication 13, caractérisé en ce que le fil à plusieurs filaments situé à l'intérieur présente une résistance plus grande
que le ou les fils extérieurs à plusieurs filaments.
15. Fil à coudre selon la revendication 14, caractérisé en ce que les filaments individuels du ou des fils extérieurs à plusieurs filaments sont collés
les uns aux autres.
16. Fil à coudre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente en outre une torsion située entre environ 1 torsion /mètre et environ
800 torsions/mètre, et en particulier entre 100 torsions et 400 torsions.
17. Procédé de fabrication du fil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil à coudre est irradié au moyen de rayons laser à régime pulsé de telle manière
qu'une partie des filaments individuels extérieurs ou des fibres individuelles extérieures
de ces derniers sont fusionnées les unes avec les autres par formation de régions
de liaison essentiellement sphériques et consistant en matériau durci de filaments
ou de fibres.
18. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le fil à coudre est irradié par des rayons laser d'une longueur d'onde > 900 nm,
et située de préférence entre 1.060 nm et 10.600 nm.
19. Procédé selon les revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que les durées d'impulsion des rayonnements laser pulsés sont inférieures à 10 msec,
et s'élèvent de préférence à entre 10 µsec et 100 µsec.
20. Procédé selon l'une des revendications 17-19, caractérisé en ce que l'on sélectionne des rayonnements laser d'une fréquence de pulsation située entre
1 Hz et 30 kHz, et de préférence entre 1 kHz et 10 kHz.
21. Procédé selon l'une des revendications 17-20, caractérisé en ce que les rayons laser sont dirigés sur le fil à coudre avec une puissance située entre
environ 100 W et environ 1.000 W, et en particulier entre 300 W et 600 W.
22. Procédé selon l'une des revendications 17-21, caractérisé en ce que l'on utilise des rayons laser avec une densité d'énergie située entre 5 J/cm² et
300 J/cm².
23. Procédé de fabrication du fil à coudre selon les revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le fil est traité au moyen de rayons laser dans un traitement lent et qu'il est protégé
des rayons laser par un écran perforé qui est disposé entre le laser et le fil.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'on utilise des rayons laser d'une densité d'énergie située entre 0,5 J/cm² et 7
J/cm², de préférence entre 3 J/cm² et 5 J/cm².
25. Procédé selon les revendications 23 ou 34, caractérisé en ce que l'on utilise un écran perforé dont les perforations sont disposées à un écartement
situé entre 0,1 mm et environ 20 mm, et de préférence entre environ 4 mm et environ
10 mm.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'on utilise un écran perforé dont les perforations présentent un diamètre situé
entre 50 µm et 500 µm, et en particulier entre 70 µm et 150 µm.
27. Procédé selon l'une des revendications 17 à 26, caractérisé en ce qu'au cours de l'irradiation, le fil est disposé dans une cellule dont les parois sont
réalisées sous forme parabolique.
28. Procédé selon l'une des revendications 17 à 27, caractérisé en ce que le fil est déplacé par rapport au rayonnement laser à une vitesse située entre environ
60 m/min et environ 500 m/min, et de préférence entre environ 100 m/min et 250 m/min.
29. Procédé selon l'une des revendications 17 à 28, caractérisé en ce que c'est une nappe de fils à coudre qui est irradiée.
30. Procédé selon l'une des revendications 17 à 29, caractérisé en ce que le fil est teinté après le traitement par irradiation baser.
31. Procédé selon l'une des revendications 17 à 30, caractérisé en ce que le fil à coudre est subit un traitement d'avivage.
32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce que comme avivage c'est un ester d'acide phosphorique, un acide carbonique, un dérivé
d'acide carbonique et/ou du graphite qui est déposé sur le fil à coudre.
33. Procédé selon les revendications 31 ou 32, caractérisé en ce que l'avivage est déposé à une concentration située entre 0,1% en poids et 2% en poids,
et de préférence entre 0,2% en poids et 0,9% en poids.
34. Procédé selon l'une des revendications 17-33, caractérisé en ce qu'un fil à coudre qui présente sur sa couche externe au moins un capillaire individuel
constitué d'une fibre de carbone est irradié au moyen d'un rayon laser.