Gegenstand der Erfindung sind temporär unelastische Kombinations-Stickgarne auf Basis praktisch unverstreckter, hochelastischer Kern-Filamentgarne (z.B. auf Basis Elastane), umwunden mit einem inneren Hüllgarn aus löslichen Garnen (z.B. PVA-heißwasserlöslich) und einem äußeren Hüllgarn aus textilen Fäden oder Garnen (auf Basis von Endlosfilamenten oder Fasergarnen aus z.B. Viskose, Polyamiden oder Polyestern) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Sie werden hergestellt durch Umwindung eines praktisch unverdehnten, hochelastischen Seelen-Fadens (z.B. Elastan-Filamentgarne) mit einem inneren Hüllgarn auf Basis eines löslichen Hüllgarnes (z.B. heißwasserlöslichem Polyvinylalkohol-Fadens) und einem äußeren Umwindungshüllgarn eines urlöslichen textilen Hüllgarns.
Die Verwendung eines solchen temporär unelastischen Kombinationsgarnes erfolgt als Stickfaden für die Stickapplikation (Ornamente/Muster) auf elastischen Grundgeweben/Gewirken unter nachgeschaltetem Herauslösen des löslichen inneren Hüllgarnes (z.B. PVA) unter Freigabe einer gewissen elastischen Beweglichkeit des Stickfadens, der nach diesem Herauslösen (z.B. in wäßrigen Ausrüsteverfahren) eine solche Dehnbarkeit besitzt, daß die Stickapplikationen den elastischen Dehnungen des Grundgewebes/Gewirkes folgen können.
Zur Erzeugung elastischer Textilien werden häufig Elastane oder Gummifäden eingearbeit. Bei Maschenwaren ist es technisch möglich, diese Garne nackt zu verarbeiten. In anderen Techniken, wie z.B. Weberei, muß zur Verarbeitung dieser elastischen Fäden ihre Dehnbarkeit begrenzt werden. Zu diesem Zwecke werden Kombinationsgarne hergestellt, die aus der elastischen Seele und ein oder mehreren Hüllgarnkomponenten bestehen. Solche Kombinationsgarne werden vorzugsweise hergestellt, indem um den vorgedehnten Elastan-Faden die Hüllfäden in Windungen gelegt werden. Benutzt werden hierbei Umwindungs-Maschinen mit Hohlspindeleinrichtungen. Es können ein- bzw. zweistufige Umwindungsgarne mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Die in textilen Flächengebilden gewünschte elastische Dehnbarkeit wird dadurch erzeugt, daß im Vorgang der Umwindung der elastische Faden unter hoher Dehnung gehalten wird (100 bis 600 % Dehnung). Die Elastizität wird durch einen Rücksprungsvorgang oder Schrumpfprozeß nach Herstellung der Flächenware ausgelöst.
Um bestimmte Garne zur Verarbeitung besonders wenig dehnbar zu machen, ist beschrieben, (GB-A-678 507 vom 11.11.48, GE 822 704 vom 18.10.49, FR-A-1 383 876 vom 21.10.63, GE 1 510 696 vom 30.6.64, GE 1 510 699 vom 30.7.64, FR-A-1 403 509 vom 5.8.64, US-A-3 492 707 vom 12.2.68) solche Kombinationsgarne mit einem ersten löslichen Hüllfaden und einem zweiten textilen Hüllfaden herzustellen.
In jedem Fall wird dabei die elastische Garnseele (z.B. Elastan-Filamentgarn) stark verdehnt eingearbeitet. Nach dem Herauslösen des löslichen Anteils nach Herstellung der Flächenware wird überwiegend durch den elastischen Rücksprungvorgang im Flächengebilde die gewünschte elastische Dehnbarkeit der daraus hergestellten Artikel erreicht.
Aus der französischen Offenlegungsschrift FR-A-2 631 636 ist ein gattungsgemäßes Verbundgarn bekannt geworden, bestehend aus einem elastischen Kernfaden und Hüllfaden oder Fasern, die in einer Nachbehandlung herausgelöst werden können. Die Hüllfäden dienen hierbei als Verarbeitungshilfsmittel für die Strickerei. Nach dem Herauslösen der Hüllfäden verbleibt die elastische Seele, die dem Gestrick die elastischen Eigenschaften verleiht. Nachteilig ist in einem solchen Verbundgarn, daß der elastische Kernfaden nach Entfernung der Hüllfäden blank liegt und damit dem Gestrick ein unansehnliches Aussehen und einen mangelhaften textilen Griff verleiht.
Wurde nun versucht, ein zum Sticken geeignetes Kombinationsgarn herzustellen, wobei gemäß dem Stande der Technik ein hochelastisches Elastan-Filamentgarn in verstrecktem Zustand mit einem löslichen ersten Hüllfaden umwunden und kontinuierlich in einer zweiten Stufe mit einem zweiten textilen Faden in Gegenrichtung zum ersten Hüllfaden umwunden wurde, so ließ sich dieses Garn zwar problemlos versticken. Nach dem Herauslösen der löslichen inneren Umwindung zog die Stickapplikation den elastischen Grund aber derart zusammen, daß die Ware unbrauchbar wurde.
Nach einer Vielzahl von Versuchen, in denen die Umwindungsparameter über das Bekannte und Beschriebene hinaus verändert wurden, wurde ein Garn gefunden, welches alle erwünschten Eigenschaften erfüllt und nach dem Herauslösen der löslichen Komponente wenig (< 20 %) einspringt, aber trotzdem ausreichend dehnbar ist. Zur Lösung dieses Problems wird ein Garn gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen; weiterhin ein Verfahren gemäß Anspruch 7 und eine Verwendung gemäß Anspruch 9. Die Dehnbarkeit wird in diesem Falle nicht durch Einspringen des fraglichen Kombinationsgarnes mit vorgedehntem Kern(Seelen)faden erzeugt, sondern beruht ausschließlich auf dem Zusammenwirken der spiralförmigen, äußeren Umwindungskomponente und dem beim Herauslösen freigewordenen Volumen des löslichen Fadens der inneren Umwindung. Es wird hierbei ein begrenzt elastisch dehnbarer Kombinationsfaden (in der Stickapplikation) erzielt. Eine hinreichend gute und dauerhafte Elastizität wird durch den hochelastischen Seelenfaden (Kernfaden) z.B. auf Basis Elastan gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Kombinationsgarn erfüllt auch die folgenden Aufgabenstellungen für eine Anwendung als Stickgarn für elastische Grundgewebe: Will man auf einem elastischen Grundgewebe oder -gewirke (wie z.B. Miedertüll) Applikationen aufbringen (z.B. Stickmuster durch Sticken), so muß dafür gesorgt werden, daß auch die Applikation (das Stickmuster) eintretende Verdehnungen im Gebrauch des textilen, elastischen Grundgewebes mitmachen kann. Andererseits muß ein Stickfaden aus stickereitechnischen Gründen folgende Eigenschaften besitzen und folgenden Anforderungen entsprechen:
- 1. Der Faden muß im Stickprozeß praktisch unelastisch sein, d.h., seine Dehnbarkeit muß hierbei vorzugsweise < 1 % sein. (Prüfmethode zur Bestimmung der Dehnbarkeit: Längenänderungsmessung zwischen den Belastungsstufen 0,005 cN/dtex und 0,5 cN/dtex, bezogen auf den gesamten 3-Komponentenfaden. Die Prüfung erfolgt an 10 Einzelfäden mit der Einspannlänge = 50 cm.)
- 2. Eine gewisse Steifheit des Fadens soll für den Stickprozeß vorliegen.
- 3. Der Faden soll einen möglichst runden Querschnitt, glatte Oberfläche und verdrehungsfreien Charakter haben.
- 4. Der Stickfaden bzw. die Stickapplikation muß nach der Ausrüstung der bestickten Ware die notwendige Dehnbarkeit und Elastizität des elastischen Grundes voll begleiten können, ohne diesen zu behindern oder einzuschränken.
- 5. Der Stickfaden darf nach dem Stickprozeß bei der Endausrüstung des Flächengebildes die Grundware nicht zusammenziehen.
- 6. Aus modischen Gründen werden bei der Stickerei oft besondere Glanzeffekte verlangt.
Quantitativ werden die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Garnes wie folgt beschrieben:
Das 3-Komponentengarn hat nach seiner Herstellung eine Dehnbarkeit < 5 %, vorzugsweise < 3 %, insbesonders günstig aber < 1 %, entsprechend der Prüfvorschrift.
Beim Herauslösen der löslichen Umwindungsgarn-Komponente durch das Wasser springt das Kombinations-Garn nur um den Betrag seines Substanzschrumpfes (Substanzverlustes), (eventuell inklusive Substanzschrumpf der übrigen zwei Komponenten) ein. Dieser Substanzschrumpf soll vorzugsweise < 10 % betragen, keinesfalls jedoch > 20 % sein.
Die elastische Gesamtdehnbarkeit, ausgehend von der von dem Materialschrumpf erreichten Prüfungslange bis zum ausgespannten Zustand, ist je nach eingesetzter Windungszahl der äußeren und inneren Umwindung und dem freigewordenen Volumen der inneren Windung zwischen 0,1 und ca. 100 % einstellbar. Es kann jedoch ausreichend bzw. vorteilhaft sein, die elastische Dehnung auf 10 bis 40 %, bevorzugt 20 bis 30 %, zu begrenzen.
Die genannten quantitativen Garndaten werden mit den nachstehenden Prüfmethoden festgelegt:
Prüfmethode: "Schrumpf- und Dehnungsmessung" am Kombinations-Garn:
- 1. Garnsträngchen, 10 m mit 0,1 cN/dtex Vorspannung haspeln.
Diese Garnsträngchen werden danach wie folgt behandelt: - 2. Belastung mit 0,5 cN/dtex, 30 sec., Länge messen: L₀
Belastung Pos.1-2, bezogen auf das 3-Komponentengarn. - 3. Garnsträngchen abkochen 98°C 30 min.
1 Std. trocknen
1 Std. klimatisieren - 4. Belastung mit 0,005 cN/dtex, 30 sec., Länge messen: L₁
- 5. Belastung mit 0,5 cN/dtex, 30 sec., Länge messen: L₂
Belastung Pos.4-5, bezogen auf das 2-Komponentengarn (Elastan/äußeres Hüllgarn).
Als hochelastische Kernfäden (Seelenfäden) (A) können hochelastische Fäden mit elastischen Dehnungen > 250 %, z.B. auf Basis segmentierter Copolyester, segmentierter Copolyesterether oder bevorzugt segmentierter Polyurethane bzw. Polyurethanharnstoffe (Elastane) Verwendung finden. Ihr Titer liegt etwa bei 10 bis 160 dtex, vorzugsweise 20 bis 80 dtex.
Als innerer, löslicher Hüllfaden (B) werden lösliche Filamente oder Garne, vorzugsweise heißwasserlösliche Polyvinylalkohol-Fäden oder in Alkoholen, Ketonen, Estern oder Kohlenwasserstoffen lösliche Fäden aus z.B. Modacrylen oder ähnlichem eingesetzt. Aus wirtschaftlichen Gründen werden wasserlösliche Polyvinylalkohol-Fäden bevorzugt, die in den wäßrigen Ausrüstungsbädern herausgelöst werden können. Ihre Titer liegen von etwa 50 bis 300 dtex, vorzugsweise von etwa 100 bis 300 dtex.
Die äußeren, nichtlöslichen textilen Hüllfäden (C) sind Fäden (inklusive Garne) aus beispielsweise Polyamiden, Polyestern, Zellulose, bevorzugt Viskose und Polyamiden. Ihre Titer sind von 10 bis 200 dtex, bevorzugt von 50 bis 200 dtex.
Das erfindungsgemäße Kombinations-Stickgarn wird wie folgt hergestellt: (siehe Figur 1).
Der elastische Kernfaden (A) wird praktisch ohne Verstreckung in den Prozeß einer kreuzweisen (2-stufigen) Umwindung zugeführt. Dabei wird entweder der Faden rollend zugeführt (Pos. 1) oder der Faden über Kopf von der Spule abgezogen, ohne eingestellte, zusätzliche Verdehnung (Pos. 1'). Die Gesamtverdehnung des, elastischen Fadens in der Hohlspindel soll hierbei < 10 % betragen und lediglich durch die unvermeidliche Fadenabzugsspannung von der Spule gegeben sein.
Auf der ersten Hohlspindel sitzt die Scheibenspule 2 mit dem Vorrat an löslichem Garn (B), welches als erste Hüllkomponente in S-Drehung um die elastische Seele gewunden wird. Die aufzubringende Windungszahl kann hierbei von 300 bis 2.000 Windungen/m betragen. Mit der Höhe dieser Windungszahl läßt sich die zu erzielende Dehnbarkeit nach dem Herauslösen dieser Komponente beeinflussen. Der Titer dieser löslichen Komponente soll ein Vielfaches gröber sein, als der Titer der elastischen Seele. Vorzugsweise ist der Titer mehr als dreifach größer.
Dieses Umwindungsgarn der ersten Stufe durchläuft eine zweite Hohlspindel mit der Scheibenspule 3, welche den Vorrat des textilen Hüllfadens (C) trägt.
Die zweite Hohlspindel läuft hierbei in Z-Drehung und somit gegenläufig zur ersten Umwindungsstufe.
Mit der Wahl der Windungszahl der zweiten Umwindungsstufe wird das Kombinationsgarn im wesentlichen drallneutral gemacht und zusätzlich die Dehnbarkeit des Kombinationsgarnes nach dem Herauslösen der löslichen Komponente mehr noch als in der ersten Stufe, beeinflußt. Hierbei gilt, daß die zu erzielende Dehnbarkeit mit steigender Windungszahl zunimmt.
Nach der zweiten Umwindungsstufe wird das 3-Komponentengarn (D) vom Lieferwerk 4 abgezogen, welches die Durchlaufgeschwindigkeit des Garnes durch beide Hohlspindeln bestimmt. Die notwendigen Windungszahlen in beiden Stufen werden über entsprechende Spindeldrehzahlen geregelt.
Nach Lieferwerk 4 wird das 3-Komponentengarn der Aufwickelstelle 5 zugeführt und zu einer fertigen Spule aufgewickelt.
Will man ein besonders hochglänzendes Kombinationsgarn erreichen, nimmt man vorzugsweise in der äußeren Umwindung eine hochglänzende Viskose. Durch die Drehung der Scheibenspule 3 erhält das Hüllgarn in sich eine Zwirndrehung, welche den Glanz im starken Maße bricht. Der Glanz kann in einer besonderen, erfindungsgemäßen Ausführungsform weitgehendst erhalten werden, wenn das Hüllgarn vorher, in einem separaten Prozeß, entgegen der aufzubringenden Umwindungsrichtung vorgedreht wurde.
Entscheidend ist hierbei, daß die Vordrehungszahl mit der Umwindungszahl sich weitgehendst gegenseitig aufheben, so daß der Filamentverband im Kombinationsgarn quasi parallel vorliegt (ungedreht) und seinen vollen Glanz behält.
Die erfindungsgemäßen Garne können für Applikationen auf elastischen Grundwaren (elastische Tülle/Webwaren, z.B. für Miederwaren) eingesetzt werden. Während Stickereiapplikationen aus herkömmlichen unelastischen Stickgarnen die elastische Dehnbarkeit des Grundes im Ausdehnungsbereich der Applikation dauerhaft und störend blockierten, ist es mit den erfindungsgemäßen, temporär unelastischen Stickgarnen möglich, völlig neuartige Stickereiwaren herzustellen, die auch im Bereich des Stickmusters elastisch dehnbar sind. Ihre Anwendung finden sie in Stickmustern auf elastischen Miederwaren oder elastischen Textilien.