Nylon-garen: Eigenschappen en verwerking

lT:UINISC:

it

t r : / "

l b

a • voor c;.c

.

T

t'" .. r0.~~C .nl;t.( "

l;

-I-:"

..

vezeltechno

'~~,

..

~. ~6'JY

.-2 - Blol< I

i

~

_{. > .}

Il

lH

_{'}

,

"0'

_,

T ' . '~ A;.. ~,,.#.:' , '::~...,...!

-,J

( ,

NYlON=GAREN

DELF'

EIGENSCHAPPEN

EN

VERWERKING

.~

.

BRITISH NYLON SPINNERS LlMITED

•

I

VERTALING VAN HET

/ VEZELINSTITUUT T.N.O.

TE DElFT

•

TEC

HNISC

H

E

HOGESn~OO

l

Lab. voor Textieltechniek en ___ Vezeltechnologie

Prof.

Mekelweg

2.

ok IV

DElfT _----~

---rTC

Technisch 'entoonstelhnqscentrum Oelft

Bibliotheek TU Delft

1111111111111111111111111111111111

c

3066502

Ontvangstdatum' Afkomstig van

--~

...

.

...

~

..

HAPPU

0797

434

4

,

VOORWOORD VAN DE ENGELSCHE UITGAVE

Deze brochure wordt thans gepubliceerd, ten einde techni-&che gegevens te ve!l"strekken aan hen, die belangstellen in de toekomstige ontwikkeling van nylongaren.

Nylon is de naam, gegeven aan een geheel nieuwe klasse van synthetische producten, waarvan tot nu toe één soort commercie~l ontwikkeld is; sedert den tijd van de eerste vaardiging zijn vele proeven genomen en onderzoekingen ver-richt, ten einde haar verschillende eigenschappen vast te stellen.

De brochure geeft in beknopten vorm voorloopige inlichtin-gen over nylon in de textielindustrie. Er moet nog veel meer gedaan en veel meer geleerd worden en het is te hopen, dat wanneer nylongaren beschikbaar zal zijn voor de industrie, iedere verwerker beter georiënteerd zal zijn en daardoor ge-bmik! kan maken van deze nieuwe kennis om mede een waar-dige toekomst te verzekeren aari zulk een bijzonder< materiaal.

De "British Nylon Spinners Limited" zijn de eenige vervaar-digers van nylongaren in Engeland. Alle grondstoffen zijn in dit land beschikbaar, zoodat de fabricage onafhankelijk is van vreemde hulpbronnen. De productie nam een aanvang in Ja-nuari 1941 en sinds dien tijd is de geheele productie gewijd ge-weest aan oorlogsdoeleinden. Niemand kan voorzien, hoe lang dit zal duren, maar wanneer de tijd komt, dat men nylongaren uitgebreider kan distribueeren en toepassen voor vredesge-bruik, is het te hopen, dat de inlichtingen, vervat iI1l deze bro-chure, volledig aan haar doel zullen beantwoorden.

BRITISH NYLON SPINNERS LIMITED Coventry, November 1944.

r--..

---~-

..

-!JI1I ...

---IIIIJlI ...

JQIIII---....

mDnll

VOORWOORD BIJ DE NEDERLANDSCHE VERTALING

Sinds het verschijnen der Engelsche uitgave zijn reeds bijna twee jaren verloop en. De oorlog is beëindigd en de industrie . wordt zoo langzamerhand weer op vredesdoeleinden ingesteld.

Het Vezelinstituut T.N.a. kreeg van de "Britisch Nylon' Spinners Limited" toestemming tot het vertalen van deze zeer interessante brochure, waarvoor stellig ook iil Nederland groote belangstelling zal bestaan.

De Engelsche tekst is nauwkeurig gevolgd, behoudens en-kele tijdsaanduidingen, die zijn omgewerkt op den huidig en datum, zoodat de inhoud, en dus ook alle cijfers, geheel over-eenkomen met de oorspronkelijke uitgave.

-HET VEZELINSTITUUT T.N.a. Delft, Juli 1946.

~

INHOUD

/

VOORWOORD VAN DE ENGELSCHE UITGAVE VOORWOORD BIJ DE NEDERLANDSCHE VERTALING

I.

DE GESCHIEDENIS VAN NYLON

II. WAT IS NYLON?

lIl. HOE NYLONGAREN GEMAAKT WORDT.

IV. EIGENSCHAPPEN 1. Soortelijk gewicht 2. Trekweerstand en rek 3. Elasticiteit 4. Slijtweerstand .. 5. Vochtopnemend vermogen 6. Zwelling en krimp

7. Stoffen, die door extractie met water ver4

wijderd kunnen worden

8. Bestendigheid tegen chemische invloeden 9. Fluïditeits- en viscositeitsmetingen

10. Thermische eigenschappen : . 11. Ontvlambaarheid

12. Invloed van licht

13. Brekingsindex van nylongaren 14. Electrische eigenschappen

15. Aantasting door insecten en bacteriën 16. Giftige eigenschappen

V. VERWERKING IN DE TEXTIELINDUSTRIE

(

1. Spanningen gedurende de verwerking 2. Knoopen en spanningen 3. Oliën

blz.

3

4

7 9 13

14

14 16 1.7 20 21

23

24 24

25

25

26

27

28 28

29

30 30 30 31 31 5

I N HOU D (vervolg)

blz.

4.

Twijnen en fixeeren van den twijn

32

5.

Beheerschen van de statische electriciteit

33

6.

Dichtheid van garenlichamen

34

7.

Overspoelen

34

8.

Scheren

. .

35

9.

Sterken voor het weven

36

10.

Spoelen van inslaggaren

37

11.

Weven

37

12.

Breien

38

13.

Fixeeren

40

14.

Voorvormen

42

15.

Wasschen

43

16.

Verven

44

17.

Uitwaschbare kleurstoffen

46

18.

Merkkrijt

47

19.

Reinigen

47

I.

DE GESCHIEDENIS

VAN NYLON

Nylon werd het eerst gemaakt in de laboratoria van de

fir-ma E.

1.

duPont de Nemours te Wilmington, Delawara, U.S.A.,

onder de leiding van wijlen Dr. W. H. Carothers. Het ontstond e.ls resultaat van jarenlang moeizaam, kostbaar en soms ont-moedigend werken in verband met het opbouwen van groote

moleculen uit kleinere. Oorspronkelijk 'was het doel van de

eerste researcl1 het verkrijgen van een beter begrip omtrent de structuur van zekere in de natuur voorkomende stoffenj daar-na wilde men trachten, of de mens eh niet soortgelijke en, zoo mogelijk, verbeterde stoffen kon maken. Toen men de struc-tuur der nastruc-tuurlijke stoffen beter had leeren begrijpen, werd

het werk gericht op bepaalde typen ruwe materialen: als

resul-taat ontstond nylon, opgebouwd uit een ingewikkeld complex van: koolstof, stikstof, zuurstof en waterstof. Deze vier elemen-ten komen in nylon voor in den vorm van eenheden van een

bepaalde structuur, die tot lange ketens aan elkaar zijn;

gekop-peld. Als de ketens lang genoeg gemaakt worden, krijgt de stof merkwaardige nieuwe eigenschappen, waarvan bijzonder-heden in de volgende bladzijden worden gegeven.

Het werk werd aangevangen in 1928 en' bij het bestudeeren

van natuurlijke stoffen, zoo als rubber, cellulose en zijde, werd

gevonden, dat zij opgebouwd waren uit groote molecl.l,len in den vorm van ketens van kleinere eenheden. Indien dit aaneen-koppelen van kleinere moleculen, genaamd polymerisatie, tot een voldoend hoogen graad tot stand kon worden gebracht, d.w.z. als superpolymerisatie kon worden bereikt, zou de mensch in staat zijn, natuurlijke stoffen te reproduceeren en mogelijk te verbeteren. Daarom werd het werk geleid in de lichting van de synthese van wat thans "superpolymeren" worden genoemd.

Twee jaren na het begin en geheel bij toeval vond één der research-chemici, dat het gesmolten superpolymeer, waarmede hij aan het werk was, uitgertrokken kon worden als stroop of gesmolten glas. Verd'er kon de koude, ~itgetrokkenvezelgerekt

worden tot, verscheidene malen haar lengte. Dit was het teè-ken, dat het werk op den goeden weg was.

Maar de weg was niet duidelijk; er waren obstakels en stei-le hellingen. Vestei-le ontmoedigende, tegenslagen werden

onder-,vonden - het werk werd zelfs eens gestaakt. Ten slotte werd het werk gericht op een bijzondere klasse van polymeren: de polyamiden; hieruit werden de superpolyamiden opgebouwd. Een tweede vitale stap werd genomen, toen één van deze super-polyamiden getrokken werd uit een injectienaald: de eerste nylonvezel was gemaakt.

Dit was echter nog niet het einde der. geschiedenis. Het was slechts het begin. Zooals altijd, ligt het moeilijkste werk tus-sc:hen de uitvinding en de factuur, en er waren nog meer jaren van intensieven arbeid noodig, om den besten vorm van super-polyamide te ontwikkelen, den vorm, die zooveel mogelijk voordeelen zou paren aan het kleinste aantal nadeelen. Ten slotte, in 1935, werd een polymeer opgebouwd, dat ,,66" werd genoemd om redenen, die in het volgende hoofdstuk duidelij-ker zullen worden genoemd. In October 1938 werd aan de wereld bekend gemaakt, dat een nieuwe vorm van textielvezel door den mensch gemaakt was en dat haar naam "nylon" was. Tusschen die jaren veranderde het werk van karakter. Na het laboratorium-stadium van opbouwen van het superpolyamide moest een enorm aantal onderzoekingen worden gedaan om te komen tot de voorziening in en de vervaardiging van grond-stoffen, het ontwerpen en beproeven van nieuwe werktuigen, de mogelijke vormen en het gebruik van de uiteindelijke pro-ducten en hun physische en chemische eigenschappen.

Xoordat men nieuwe fabrieken kon gaan ontwerpen en bouwen, moest 'eerst een proeffabriek worden opgeze't en be-proefd, ten einde de vele onvermijdelijke en onvoorziene hin-derpalen te ontdekken en te overwinnen. De proeffabriek werkte in den midzomer van 1938, voordat nylon officieel aan

de wereld bekend werd gemaakt, terwijl de fabriek voor de eerste commercieele productie te Seaford in Delaware tegen het' einde van 1939 in bedrijf was. Op 15 Mei 1940 waren ny-lonkousen te koop voor het publiek in de Vereenigde Staten en vele <i;ndere g'ebruiksvoorwerpen werden dien zomer op de "New Y ork World Fair" tentoongesteld.

In November 1941 werd een nieuwe fabriek geopend in Mar-tinsville, Virginia, toen de Seaford-fabriek een kwantum van 8.000.000 pond (ca 3.630.000 kg) per jaar produceerde.

Tegen het einde van 1942 bedroeg de totale gecombineerde productie ongeveer driemaal dit cijfer.

Intusschen rijpterijn Groot-Brittannië plannen, die reeds voor

den oorlog door de "Imperial Chemical Industries Limited" en "Courtaulds Limited" gemaakt warenj onder oorlogsomstan-digheden werden met alle· hiermede gepaard gaande moeilijk-heden fabrieken opgericht en in bedrijf gesteld. Er werd een speciale fabriek voor het maken van het polymeer gebouwd en de eerste fabriek van de "British Nylon Spinners Limited" ter vervaardiging van het garen was in Januari 1941 in werking. Een tweede fabriek .met de dubbele capaciteit kwam om-streeks December 1942 in bedrijf. Zoo als in het voorwoord ver~eld, is al het garen, dat door deze fabrieken werd gepro-duceerd, voor oorlogsdoeleinden gebruikt.

Er zijn groote plannen voor de toekomst gemaakt en het is een taak voor na den oorlog, er voor te zorgen, dat nylon haar rol in het nationale leven kan spelen. Het grootste en schit-terendste tijdperk in de geschiedenis van nylon ligt' vóór ons.

11. WAT IS NYLON?

Uit de zoojuist vermelde geschiedenis zal men eenig idee f!.e-kregen hebben van den aard van nylon, maar voordat bijzon-derheden worden gegeven over eigenschappen en kenmerken, is het de moeite waard, eenige tot dusverre slechts in het alge-meen genoemde punten wat nader te beschouwen.

"Nylon" is een nieuw-gemaakte :naam, niet voor een enkele stof, maar voor een geheele klasse of familie van geheel nieuwe

"1"'1 "t '1'1"

,"w'r'"''-,'''

""",,,r'·'''''''"'T,,.,.-,nl!r-:II',, 'ft,!,,,

stoffen. Reeds zijn er verscheidene "nylons", Er zullen er nog veel meer komen. "Nylon" is de geslachts- of familienaam voor al deze stoffen, juist zooals "glas" en "kool" de namen zijn van klassen van stoffen.

Nylon, in de algemeene beteekenis, is een door menschen gemaakte stof van een chemische samenstelling die verwant is aan eiwitten, waarvan zijde, hàar en wol voorbeelden zijn, ofschoon zij geen juisten tegenhanger in de natuur heeft. Nylon is dan ook geen "kunst"-productj ze is niet eenvoudig een door menschen gemaakte copie van een natuurlijke stof, doch ze is een geheeL nieuwe klasse van producten met eigen bijzon-derheden en kenmerken. Ze kan vervaardigd worden in ver-schillende vormen: poeders, vellen, strengen en garens, ieder met speciale eigenschappen overeenkomstig de gestelde ei-schen. We bepalen ons hier alleen tot garens.

Het kan van belang zijn hier de defillitiCi van nylon te

noe-men, ,die geaccepteerd is door H.M, Patent Office:

"Nylon is een geslachtsnaam voor synthetische, vezel-"vormende polyamiden, d.z. organis,?he

condensatieprod\1c-"ten, die vele structuureenheden \ bevatten, welke door

"amide- of thioamidegroepen tot series geschakeld zijn, be-"reid volgens een fabricageproces, waarbij

niet-vezelvor-,-,mende stoffen van lager moleculairgewicht worden

omge-"zet in producten van een zóó hoog moleculairgewicht, dat "er draden van kunnen worden gevormd, die bij koud rek-"ken een werkelijke vezelstructuur vormen, welke herken-"baar is bij onderzoek met röntgenstralen."

Het opbouwen van groote ketenvormige moleculen uit klei-nere moleculen kan op verschillende manieren geschieden, Eén manier is, eerst een tweebasisch zuur te laten reageeren

met een diamine en dan het re,sulteerende product te

verhit-ten, totdat de groote ketenvormige' moleculen zijn opgebouwd.

Het reeds genoemde, bijzondere superpolyamide, het ,,66"-polymeer, wordt gevormd door verhitting van het reactiepro-duct van adipinezuur en hexamethyleendiamine. Ieder mole-cuul van deze reagentia bevat zes koolstofatomen, vandaar de

HOE

ÉEN

NYLONPOLYMEER WORDT GEMAAKT

STIKSTOF WATER AMMONIAK LUCHT HEXAMETHYLENE DIAMINE AUTO-CLAAF

NYLON POL nlEER

Figuur 1

ZUURSTOF

KOOLSTOF

vele diaminen, zijn er ook vele variaties van superpolyamide,

ZE'US van dit ééne type.

Oe grondstoffen, waaruit het diamine en het zuur voor het maken van het ,,66" -polymeer worden verkregen, zijn phenol uit kolen, zuurstof en stikstof uit de lucht en waterstof uit water. Alle uitgangsproducten zijn dus in Engeland beschik-baar. De fabricageprocessen zijn gecompliceerd en kostbaar en zij behoeven een nauwkeurige controle: een geheel nieuwe techniek moest ontwikkeld worden. Bijgevolg is de research-afdeeling voordurend bezig, verbeterde fabricagemethoden te zoeken en de eigenschappen van nylon te ontwikkelen en te verbeteren.

In de Vereenï'gde Staten en in Engeland heeft nylon een groote rol gespeeld bij de oorlogsinspanning. De gebruiksdoel-einden in vredestijd zijn e,r tot op zekere hoogte onderzocht en h0ewel de meeste ervaring to~ nu toe is opgedaan met kousen, zijn er toch veelbelovende resultaten te verwachten voor dié doeleinden, waar tegelijk groote sterkte en elasticiteit worden vereischt.

Nylon is niet alleen buitengewoon geschikt vOOr het ver-vaardigen van k~usen, maar kan ook zeer goed voor de vol-gende doeleinden worden gebruikt: als geweven materiaal ,"oor eenvoudige weefsels, corsetstof, schoensatijn, regenjassen, dassen, meubelbekleedingsstoffen en filterdoeken; als gebreid materiaal voor ondergoed, sokken, badpakken; voor netten en alle soorten kant, voor naaigaren en touwwerk. Ze kan nog op vele andere manieren worden gebruikt en er valt nog veel meer te leeren; wij staan pas op den drempel van het

toe-passingsgebi~d van nylon.

Momenteel leveren de "British Nylon Spinners Limited" twee soorten garen en met passende wijzigingen zouden deze na den oorlog voor kousen beschikbaar zijn. Ze zijn beide mat en resp. van 45 denier met 15 elementairdraden en 70 denier met 23 elementairdraden. De sterkte bedraagt resp. 4.6 en 5.1 gram per denier, met een bijbehoorenden rek bij breuk van 21 OIo en 16 Rfo.

zijn, kunnen met of zonder kleefmiddel tot garen worden in-eengedraaid. Het doel van een kleefmiddel is, de elementair-draden samen te plakken, het garen te bçschennen en in het

algemeen de verwerking te vergemakkelijken ge.durende het

breien en andere bewerkingen. Het kleefmiddel wordt ten slotte verwijderd door wasschen.

Verder mag hier nog één andere eigenschap worden

ge-noemd, die in de volgende bladzijden belschreven zal worden.

Dat, is wat men noemt de "elastische nawerking".

Nylongaren komt met verscheidene andere garens in zoover-re ovezoover-reen, dat wanneer het uitgezoover-rekt en weer losgelaten wordt het zich niet onmiddellijk geheel herstelt. Als de uit-H:kking beneden een zekere grens is, zal het garen zich geheel herstellen, maar hiervoor is tijd noodig. Als de uitrekking boven d.ie grens is, zal het zich niet geheel herstellen; er zal een klei-ne maar permaklei-nente verlenging overblijven. Nyiongaren ver· schilt echter in dit opzicht van andere garens, daar het zich

'van gróótere uitrekking volledig herstelt en het voor alle

uitrekkingen beneden het breekpunt een grooter rekherstel beeft. Voor deze verschillen, voor het langzame geheeIe her-stel en de mogelijke blijvende uitrekking moeten bij de ver-werking voorzieningen getroffen worden; in de volgende

blad-zijden' zal daar dan ook de nadruk op worden gelegd.

lil. HOE NYLONGAREN WORDT GEMAAKT

Nylongaren voor textieldoeleinden kan men maken van het gewone glanzende polymeer of van een gematteerd polymeer, (glanzend polymeer, waaraan titaandioxyde als matteerings-middel is toegevoegd). De fabricagemethode is als volgt:

Nylonpolymeer wordt in den vorm van vlokken of snippers uit een voorraadbak gebracht in een gesloten verhit vat, waar het gesmolten wordt en dan door middel van eèn pomp door

een spindop wordt. geperst. De spindop is een metalen schijf,

die evenveel fijne gaatjes bevat als het aantal elementair

dra-den bedraagt, dat in het garen wordt verlangd. Als het ge~

smolten polymeer uit den spindop' komt, wordt het afgekoeld en tot draden gehard door een luchtstroom. Deze draden wor-den behandeld met stoom, op een spoel gewonwor-den en dan eeni-ge malen ineeneeni-gedraaid, om de verdere verwerking te vereeni-ge- verge-makkelijken.

Figuur 2a

Lengte-doorsnooe van een ongerekte nylonvezel, waar-bij de willekeurige ligging der moleculen wordt getoond

Figuur 2b

Lengte-doorsnooe nà het rekken waarbij de

georden-de ra~l!schikking der mole-culen wordt aangegeven

Het garen wordt dan onderworpen aan een proces, bekend als koud rekken. Hiertoe haalt met het tusschen een stel wal-sen door, zoodat het tot drie~ of meermalen zijn origineele lengte wordt uitgerekt. Gedurende deze rekbewerking nemen de lange, ketenvormige moleculen, die den draad vormen en die: eerst willekeurig door elkander lagen, een meer geordende rangschikking aan, evenwijdig aan en dichter bij elkaar: ze zijn wat men noemt "georiënteerd" in de lengte van de vezel-as. Het is deze rekbewerking, die aan nylon de eigenschappen van een textielvezel geeft, daar ze vóór deze bewerking uit niets meer bestaat dan uit gespoten polymeer. Het garen! is nu klaar voor de verwerking, die leidt tot het uiteindelijk ge-wenschte product.

IV. EIGENSCHAPPEN (1) Soortelijk gewicht

Nylon als materiaal is een kristallijne! stof; die een soortelijk gewicht heeft van 1,14. Een vergelijking met ander vezelmale-riaal wordt gegeven in tabel I: .

HOE NYLONGAREN WORDT GEMAAKT

LUCHT VERZAMELING UITGESPOTEN DRADEN--.... SMELTEN VAN - - POLYMEER UITSPUITEN IN DRADEN STOOM Figuur 3 CYLINDER MET UITGESPOTEN DRADEN REKKEN VAN UITGESPOTEN DRADEN SPOEL MET NYLONGAREN

Tabel I

Vezelstof

I

.

Soortelijk l!ewicht

Nylon

. .

· .

. .

. .

·

.

1,14 Zij ere (afgekookt)

·

_.

..

· .

1,25 Wol

. .

· .

· .

· .

· .

I

1,30 :Ä.cetaatkunstzijde

·

. ·

.

· .

1,33 Zijde (ruw)

· .

· .

· .

· .

I 1,30-1,37

Vi~cose- en kop.eroxy,

dammoniak-kunstzijde

· .

..

..

·

_.

1,52

Rameh

.

.

·

.

_{· .}

_·

.

·

.

1,52

Katoen

. .

·

_.

· .

_·

.

· .

1,55

Uit de bovenstaande gegevens zou men verwachten, dat nylongaren voor een bepaald denier een grooter dekkend ver-mogen zou hebben en volumineuzer zou zijn dan andere textielgarens. Voor de meeste gebruiksdoeleinden is juist het tegengestelde het geval: nylongaren is in vergelijking met andere garens doorschijnend, vooral in den laaggetwijnden, glanzenden vorm, en het is buitengewoon compact, ten gevolge van het feit, dat elke elementairdraad glad en cylindrisch is. Derhalve bezit nylon tricot een grootere doorschijnendheid dan zijden tricot van dezelfde fijnheid en hetzelfde gewicht.

Wanneer nylon vergele,ken wordt met materialen buiten het terrein der textielindustrie, zooals koperdraad, komt haar ge-ringe gewicht voordeelig tot uiting. Bijvoorbeeld: Wanneer koperdraad (soortelijk gewicht 8,91) vervangeI1.f wordt door een nylon-elementairdraad (soortelijk gewicht 1,14) in een: filter-doek voor industrieel gebruik, zal hetzelfde gewicht aan nylon in plaats van koper een veel grootere hoeveelheid nylon-filterdoek opleveren.

(2) Trekweerstand en rek

. De trekweerstand van een garen, of de breekkracht, is zijn vermogen om weerstand te bieden aan breuk wanneer het gerekt wordt. De trekweerstand wordt uitgedrukt als het

ge-wicht, ,dat per denier noodig is om de breuk te veroorzaken. Bij de proeven wordt het garen uitgerekt. De rek bij breuk

wordt uitgedrukt in procenten van de oorspronkelijke lengte.

Nylongaren kan zoodanig vervaardigd worden, dat het een betrekkelijk hooge of lage breekkracht bezit, al naar gelang gewenscht wordt. Hoe lager de rek, des te hooger de breek-kracht voor ieder bepaald type nylon is. De breekbreek-kracht van

met water verzadigd nylongaren ligt tusschen 85 en 90 OIo van

zijn trekweerstand in drogen toestand 'bij een relatieve

lucht-vochtigheid van 72 OIo, terwijl de overeenkomstige cijfers voor

den rek 5 tot 30

OIo

hooger zijn dan van droog nylongaren.

Hieronder volgen voorbeelden van physische eigenschappen van gematteerde garens van de normale productie (zie ta-bel 1I) :

Tabel 1I

Aantal elemen- Draaiingen per Trekweerstand Rek

Denier

tairdraden inch en ,draaiings- in grammen 0/0

richting per denier

45 15 1,5 S

i

4,6 21

70 23 1,5 S

I

5,1 16

Staal heeft een normale breekkracht van 0,8 tot 3,3 gram per denier, met een maximum van 4,6 gram per denier. Ruwe zijde heeft een trekweerstand van 3,8 gram per denier, maar de verwijdering van de zijdelijm veroorzaakt een aanmerkelijk ~terkteverlies.

(3) Elasticiteit

Elasticiteit is de eigenschap van een lichaam of stof om zijn oorspronkelijken vorm en afmetingen weer aan te nemen na de

opheffing van. een er op uitgeoefende kracht. Het is een

inge-wikkeld verschijnsel, maar het is voqr het hier beoogde doel voldoende, te verwijzen naar twee hoofdtypen van elasticiteit, die reeds in hoofdstuk U zijn genoemd: de directe en de ver-traagde elasticiteit. Directe elasticiteit is de eigenschap om on-middellijk vorm en gedaante te hernemen; vertraagde

elastici-teit (som~ genoemd "primary creep") is de eigenschap, vorm en

gedaante eerst ~a .een bepaalde tijdsperiode te hernemen. Deze beide soorten elasticiteit sluiten omkeerbare vervonning in, maar onder bepaalde omstandigheden van belasting en tijd komen niet-omkeerbare vervonningen voor: hoe hooger de belasting en hoe langer de tijdsduur, des te grooter de blijvende vervonning. Zulke omstandigheden komen bij de normale bewerkingen vaD! nylongaren niet voor.

Elasticiteit, waarvan de waarde voor zich zelf spreekt, is één van de eigenschappen, die het nylongaren zoo buitenge-woon geschikt maken als textielproduct. Garens, gemaakt va,n nylon, kunnen worden gerekt en na opheffing v.an de kracht zullen zij tot hun oorspronkelijken vonn terugkeeren, mits de rek niet meer dan 8 Ofo van de oorspronkelijke lengte heeft bedragen. Als de rek hooger is geweest dan 8 Ofo zal er een kleine, doch permanente verlenging overblijven. Daar het materiaal echter tijd noodig heeft om tot zijn

oorspronke-lijke~ toestand terug te keeren na de opheffing van nonnale

spanningen, moeten zekere voorzorgsmaatregelen worden geno-men, zoowel bij de bewerking als bij het onderzoek.

Bij het opgeven van den. rek die bij een bepaalde belasting wordt verkregen en van de verhouding waarin herstel optreedt bij opheffing van die belasting, is het noodig zoo wel den tijd, gedurende welken de kracht wordt uitgeoefend, als den tijd, toegestaan voor het herstel, aan te geven.

Zoo waren: de voorwaarden voor het vergelijkend onderzoek van den rek en het rekherstel' van zijde en nylon, als aangege-ven in tabel IU: belasting toegepast gedurende 100 seconden, herstel na 60 seconden in onbelast en toestand.

Tabel III Herstel in Ofo Rek in Ofo

I

Zijde Nylon 2' 85 100 4 76 100 8 56 100 16 47 91

(

Typische voorbeelde~ van elastische nawerking (vertraagde elasticiteit) worden hieronder gegeven.

Een speciaal soort nylon-naaigaren v~n 67 denier met 23 elementairdraden werd 5,64

°10

gerekt bij 58 OIo relatieve lucht-vochtigheid; na 1 minuut trad 84 °/~ herstel vanl rek op, na 100 minuten 93

°10

en na 50 uur was het tot 97

0

/rj hersteld. In som-mige gevallen zijn er voor het gerekte garen eenige weken lloodig om geheel te herstellen en tot zijn oorspronkelijke lengte terug te keeren.

Wanneer nylongaren van een kruisspoel af in strengvorm gewonden wordt en men hef, zonder spanning gedurende 3 da-gen laat handa-gen, krimpt het of ontspant het zich tot 2,8 OIo. De mate van ontspanning hangt af van de dichtheid van het oorspronkelijke garenlichaam, het al of niet aanwezig zijn van lijm of sterk&el, de hoeveelheid ineendraaiingen en .andere fac-toren, en is grooter voor harde garenlichamen en minder groot voor zachte spoelen.

Wanneer men garen op krimp onderzoekt onder invloed van kokend water, moet met dit vertraagde herstel rekening wor-den gehouwor-den. De oorspronkelijke lengte van het garen moet direct of ten minste binnen 5 minuten, nadat het van het garen-lichaam is afgewonden, worden gemeten, daar anders reeds een bepaald herstel plaats zal vinden en de resultaten foutief zullen zijn door het onbekende herstel, dat plaats gevonden heeft, voordat de oorspronkelijke lengte gemeten is.

Tabel IV

Spannin~ in grammen per denier om 1% te rekken

Gekrompen nylongaren

..

.

.

0,2-0,3 Wol

.

.

· .

..

.

..

..

0,2-0,3 Ongekrompen nylongaren

· .

..

0,3-1,0 Acetaatkunstzijde

_·

.

.

.

..

0,4--0,6 Katoen

· .

·

.

·

. ..

0.5-0,6 Viscosekunstzijde

· .

· .

..

0,5-0,7 Zijde

.

.

· .

..

..

.

.

0,6-1,2 Hooggerekte viscosekunstzijde

..

0.8-1,2

Rameh

· .

· . · .

..

3,0

Biimen de normale reeks van spanningen bij de verwerking is voor nylongaren minder spanning noodig om een bepaalden rek te veroorzaken dan voor de meeste andere garens. Dit is ,

weergegeven in tabel IV.

Nylongaren wordt veel gemakkelijker gerekt bij een verhoo-ging van de relatieve luchtvochtigheid. De kracht, die noodig is om 1 % rek van één bepaalde soort ongesterkt nylongaren

bij verschillende: graden van: relatieve luchtvochtigheid te

ver-oorza~en, wordt aangegeven in tabel

V:

Tabel V ,

Spanning in grammen

I

Relatieve luchtvochti~ -per ,denier hej,d! in 0/0

- - -I

0,48 0

0,31 50

0,25 72

'0,116 100

Hieruit blijkt wel, dat het zeer belangrijk is, de

draadspan-ning zooveel mogelijk constant te houden, ten einde geen te groote variaties in uitrekking te krijgen. M.a.w., nylongaren :no et behandeld worden alsof het een rubbergaren was. Ofschoon het een elasticiteit bezit als rubber, herstelt nylon

zich na opheffing der spanning niet zoo vlug als rubber.

Even-als rubber tracht nylon steeds naar haar oorspronkelijke lengte

terug te keeren, wanneer ze in een gerekten toestand wordt

gebracht en zij oefent een belangrijke samentrekkende kracht uit, wanneer ze opgespoeld is : nylon kan de kernen van kruis-spoelen en de houten cylinders van klossen indrukken en be-schadigen.

Het zal uit het bovenstaande duidelijk zijn, dat nylongaren gevoeliger· is voor rek bij lage belastingen clan andere garens; boven ongeveer 2,5 gram per denier· is het echter minder

ge-voelig dan zijde, en het is minder gevoelig dan

(4,) Slijtweerstand

Nylongaren heeft een hoogen weerstand tegen slijtage, het-geen een belangrijke eigenschap is voor kousen. Bijvoorbeeld in den teen en\ den hiel houdt het veel langer tegen dan zijde, kunstzijtle of katoen. De ervaring in de Vereerugde Staten is, dat nylonkousen 2 à 21/2 maal zoo lang kunnen, worden gedra-gen als overeenkomstige' zuiver zijden k~usen. Deze weerstand is te danken aan, de aan nylon inhaerente taaiheid, gladheid en natuurlijke soepelheid en haar vermogen om een hooge mate van buiging te onde!"gaan zonder te breken.

(5) Vochtopneme,nd vermogen

Het vermogen van droge nylon om vocht uit de atmosfeer op te nemen is te zien uit de cijfers voo11 haar vochtgehalte bij verschillende relatieve luchtvochtigheden. Het wordt uitge-drukt als de percentsgewijze gewichtsvermeerdering bij

25° C,

berekend op het volkomen droge materiad. Nylongaren heeft een te verwaarloozen hysteresis wat betreft vochtopname en -afgifte. Het vochtgehalte van nylongaren is belangrijk lager dan dat vanl andere textielproducten, zooals zijde, katoen, wol, viscosekunstzijde of acetaatkunstzijde. Dit is weergegeven in tabel VI, die gemiddelde cijfers geeft voor het vochtge-halte bij een relatieve luchtvochtigheid van 65 0/0.

Tabel VI Garen

I

Vochtgehalte in % Nylon ..

..

_·

.

· .

3,8 Acetaatkunstzijde

_·

.

_·

_.

6 Katoen

·

_.

· .

· .

8 Linnen ·

.

·

.

·

.

· .

8 Zijde'

_·

_.

_·

_.

_{· .}

·

_.

10 Gemerceriseerde katoen 11 Viscosekunstzij,de

_{· .}

_·

_.

14,3 Wol

· .

·

_.

· .

· .

16 21

Tabel VII geeft het vochtgehalte van nylon in procenten ·van

haar gewicht in absoluut drogen toestand bij een temperatuur

van 25° C en bij verschillende relatieve luchtvochtigheden. Tabel VII Relatieve luchtvochtig-Vochtgehalte in °10 heid in OIo 10 1,1 20 1,4 30 1,7 40 2,3 50 2,8 60 3,4 10 4,1 80 5,0 90 5,7 97 6,2

De mate, w~arin nylongaren vocht zal opnemen of afstaan,

is afhankeiijk. van den vorm, waarin het garen zich bevindt; de

,'orm van het garenlichaam en in het bijzonder· de dichtheid

hiervan is een belangrijke factor. De' tijd, die noodig: is; om den

evenwichtstoestand· bij 72

OIo

relatieve luchtvochtigheid te

be-reiken voor een ongesterkt, niet afgewerkt nylonweefsel,

onverschillig of het verzadigd is, bij 100

OIo

relatieve

luchtvoch-tigheid of dat het absoiuut droog is, is dezelfde, nl. ongeveer

20 .minuten.

Deze tijd kan worden vergeleken met de 60-85 minuten, die

een streng van 450 meter nylongare11! noodig heeft, om tot den

evenwichtstoestand te geraken onder dezelfde

omstandig-heden. Dit toont aan, dat een eventueele behandeling ter

con-ditionneering afhankelijk moet zijn van de wijze waarop het

garen is gewonden. Zoo zou b.v. het conditionneeren, van cones

zich waarschijnlijk over een periode van ten minste 2 dagen mOeten uitstrekken.

kunstzijden, zijden of katoenen garens maakt het gevoeliger

voor de ophooping van statische electriciteit. Het is daarom

zeer belangrijk, dat de vochtigheidstoestand van de atmosfeer zoo hoog gehouden wordt als vereenigbaar is met een goede uitvoering van de respectieve werkzaamheden.

(6) Zwelling en krimp

Water, glycerine en een 10 0/o's oplossing van natriumhy-droxyde veroorzaken bij een temperatuur van ongeveer 20° C geen zwelling der nylonvezels in de breedte. Koken met een 100/o's oplossing van glauberzout veroorzaakt een zwelling van 3 0/0.

Nat nylongaren vertoont een vergrooting of verkleining van de lengte vergeleken met de lengte in drogen toestand, afhan-kelijk van de mate van vroegere ontspanning en de krimpbe-handeling. Volledig gekrompen nylongaren wordt langer wan-neer het nat is.

Garen, dat gesterkt en geolied is en waarvan de twist

ge-fixeerd is bij een temperatuur van 71

° C (natte thermometer)

en 77° C (droge thermometer) gedurende 90 minuten, vertoont de< volgende krimpeigenschappen na de onderstaande behande-lingen (zie tabel VIII).

Tabel VIII Behandeling

I

Krimp in oio

25° C in water ge.durende 3 minuten 0

50° C in water gedurende 3 minuten 0,2

75° C in water gedurende 3 minuten O,S

100° C in water gedurende 3 minuten 2,8

100° C in stoom gedurende 3 minuten 0,2

roO

o _{C in stoom gedurende 10 minuten O,S}

100° C in stoom gedurende 30 niinuten f,4

1200 _{C in stoom gedurende 3 minuten 2,4}

120° C in stoom gedurende 10 minuten 2,5

Dit wijst er op, dat voor krimpdoeleinden kokend water een grooter effect heeft dan stoom bij atmosferischen: druk.

De totale krimp van ongerekte nylon-elementairdraden, veroorzaakt- door koken in water, gedurende 1 uur, ,ligt tus-schen 8 en 11

OIo.

Voor een gerekt garen, waarvan de twijn niet gefixeerd is, ligt de krimp tusschen 6,5 en 8,5

OIo.

Garen

\

. met gefixeerden twijn heeft een krimp van~ 1-4

OIo.

Nylongaren, dat gedrenkt is in een 5 OIo's oplossing van cresol gedurende 5-10 minuten bijeen ' temperatuur van 50° C, krimpt tot bijna de helft van zijn oorspronkelijke lengte.

(7) Stoffen, die door extractie met water verwijderd kunnen worden

Wanneer nylon gewasschen wordt, ten einde sterksel of olie te verwijderen, is er een klein verlies: aan in wa ter oplos-bare stof uit de nylon zelf. Dit is een fundamenteele eigenschap van nylon en brengt geen' verzwakking van de vezel met zich mede. Het bedrag van dit verlies is afhankelijk van de tem~

peratuur, den tijd en de samenstelling van de waschvloeistof. Door koken in water gedurende één uur wordt behalve sterksel en olie nog ongeveer 1,0 OIo; oplosbare stof verwijderd. Een drastischer behandeling veroorzaakt een iets grooter verlies, terwijl minder drastische omstandigheden, zooals weeken in water bij een kamertemperatuur van 25° C, een lager verlies aan oplosbare stof veroorzaakt.

(8) Bestendigheid tegen chemische invloeden

Nylon, zoo wel in vlok- als garenvorm, wordt niet aangetast door de meeste organische zuren, zwavelkoolstof, tetrachloor-koolstof, trichlooraethyleen, verdunde alkaliën, zeep, benzine, benzeen, aldehyden, ketonen en alcoholen. Een uitzondering vormen de volgende stoffen, die nylon oplossen: mierenzuur en phenolen, zooals: carbol, metacresol, cresol en xylenol.

Nylongaren wordt bovendien aangetast door oxydatiemid-delen en door minerale zuren, zooals zoutzuur en zwavelzuur. Koken in 5 oio's zoutzuur maakt nylon bros: en veroorzaakt ten slotte totale afbraak. Koud geconcentreerd salpeterzuur doet nylon spoedig uiteenvallen.

Nylongaren verliest ongeveer' 20

OIo

van zijn sterkte onder elke; van de volgende behandelingen:

3 n zwavelzuur bij 90° C gedurende 12/3 uren

1 n zwavelzuur bij 90° C gedurende 5 uren 0,5 n salpeterzuur bij, 95° C gedurende 2 uren 0,5 n zoutzuur bij 85° C gedurende 21

/2 uren

10 OIo's natriumhydroxyde bij 85° C gedurende 16 uren oorzaakt geen zichtbare afbraak. Geringe afbraak wordt ver-oorzaakt door 40 OIo's of 10 n natriumhydroxyde bij 90° C. Met de gebruikelijke stoffen voor het aftrekken en wasschen is de afbraak van nylon te verwaarloozen.

(9)

Fluiditcits- en viscositeitsmetingen

De techniek van het vaststellen der afbraak van textiel-vezeIs door middel van fluïditeitsmetingen vall oplossingen daarvan is algemeen bekend. Dezelfde techniek kan op nylon-vezels worden toegepast.

Er zijn vele oplosmiddelen, die gebruikt kunnen worden om de fluïditeit van nylon te bepalen. Mierenzuur, metacresol en orthodichloorphenol kunnen worden gebruikt. De toepassing van de laatste twee oplosmiddelen is eenigszins beperkt, in-dien 'nylon van te voren een zoodanige verandering heeft on-dergaan, dat de oplosbaarheid gewijzigd is, maar de tot dusyer gebruikte modificaties van nylon zijn alle oplosbaar in mieren-zuur. Oplossingen in mierenzuur moeten echter voorzichtig worden behandeld, daar er, naar gelang van de concentratie, met toeneming van den tijdsduur of stijging van de

tempera-tUUT, ontleding' zal optreden.

(10) Thermische eig~nschappeD

De f:.oorteHjke warmte van nylon tusschen 20, en 250° C be-draagt 0,555 calorieën per gram per graad Celsius. De' smelt-warmt\:: bedraagt 22.calorieën: per gram. Helt effect van warm-te op nylon wordt geïllustreerd door de volgende voorbeelden: 100° C: Blootstellen aan stoom gedurende 6 dagen

veroor-zaakt geen merkbare verandering in sterkte. 65° C: Garen, opgeslagen in het donker aan de lucht,

ver-liest ongeveer 2 % aan sterkte na 4 maanden

opge-slagen ~e zijn geweest.

65° C: Garen, opgeslagen in het donker aan de lucht, ver-liest ongeveer 20

Ofo

aan sterkte na 1 jaar.

2000

C: Garen, bewaard in een zuurstofvrije atmosfeer ge-durende' 3 uren, vertoont. geen verandering in sterkte.

2250

C: Garen, bewaard in stikstof gedurende 1-3 uren, verliest een weinig en bij 2450

C belangrijk aan sterkte.

Strijken

Strijken heeft geen eHect op de breekkracht voor tempera-turen tot 1800 C. Bij 1350 _{C worden kreuken, die niet} ge-fixeerd zijn, verwijderd. Boven 1800

C begint kle'ven. Bij 2300

C ontstaat beschadiging.

Drie zeer belangrijke factoren, die bij het strijken in acht moeten worden genomen, zijn: de toegepaste druk, de tijd van aanraking tusschen ijzer en weefsel en de hoeveelheid vocht. die in het weefsel of in een bedekkendeni doek aanwezig is. Geel worden door hitte

Na verhitting gedurende 5 uren bij 1500 _{C in droge lucht}

zijn de kleurveranderingen van een aantal ongeverfde weefsels als volgt:

zijde - bruin wol - geel nylon - lichtgeel

visco!;e- en acetaatkunstzijde - nog lichter geel ltatoen - zeer weinig geelachtig, nauwelijks zichtbaar Invloed van zeer lae,e temperaturen

Normale garens en garens van groote- sterkte vertoonen geen verlies in breekkracht en slechts matigen achteruitgang in rek, wanneer ze afgekoeld worden met vast koolzuur tot een temperatuur van ongeveer - 800

C. Nylontouw behoudt-zijn sterkte, wanneer het gedurende 6 uren op - 4° C wordt gehouden bij een relatieve luchtvochtigheid van 72 % en ook

nadat het we.:r tot normale temperatuur is teruggebracht.

(11) Ontvlambaarheid.

De meeste we~fsels zullen ontvlammen, tenzij ze speciaal behandeld zijn om ze on ontvlambaar te maken. Nylonweefsels ontbranden niet,' wanneer ze in contact worden gebracht met

een vlam, màar zij smelten onder vorming van ronde harde bolletjes, die terugwijken van de vlam. Ongeverfd, onbehan-deld nylongaren zal smelten bij een temperatuur van ~:mge­ veer'255°' C.

Als er zich brandbare oliën of finishes op het garen bevin-den, kan het ontbranden. Evenzoo kunnen pigmenten en verf-stoffen hetzelfde effect hebben, in het bijzonder als zij zuurst,.)f afstaan bij ontbranding.

(12) Invloed van licht

Nylongaren is, evenals andere textielvezels, onderhevig aan verzwakking door zonlicht. De graad van ,verzwakking hangt af van het type nylon en van andere. factoren, zooals het al cf niet gematteerd zijn van het polymeer, den tijd van het jaar waarin het aa~ het licht blootgesteld wordt, de temperatuur en den yochtigheidstoestand gedurende het belichten, de dikte van het garen, belichting buiten of achter glas en den tijdsduur der belichting.

Proeven in de V. S., omvattende een onbeschermd blootstei-len gedurende 14 dagen aan, fel zonlicht, toonen aan, dat zoo-wel glanzende als gepigmenteerde halfmatte nylongarens ten opzichte van zijde minder ,verzwakt worden. Glanzend nylon-garen is gelijkwaardig aan' gekaarde zoowel

ah

gekamde ka-toen onder dezelfde omstandigheden van belichting.

Overeenkomstige vergelijkende proeven over een periode van 16 weken geven de volgende resultaten (zie tabel IX) :

Tabel IX Garen Zijde

..

..

.

, ,

.

.

.

Halfmatte nylon

.

.

. . ..

Glas

..

..

..

. .

. .

Glanzende Nylon

..

..

..

Linnen .. .. .. .. .. Viscosekunstziiç.e van hooge sterkte Katoen .. ..' .. .. .. Acht\"ruitgang in 0/0

I

Trekweerstand

I

Rek 85 82 50 60 37 0 23 25 23 21 20 21 18 25 27

Apprêtvrije monsters van halfmat nylongaren, opgeslagen in

. het donker bij temperaturen van ongeveer 25° C, vertoonen geen sterkteverlies nat 9 maanden opgeslagen te zijn geweest. Hoogere temperaturen, b.v. 65° C, veroorzaken een kleine

verandering, zooal~ aangetoond wordt door het opslaan van glanzende nylon in het donker bij 65° C gedurende 16 weken, hetgeen een verlies aan sterkte van 2 % ten gevolge had.

Belichtingsproeven in de buitenlucht met vergelijkbare

mon-ster5 nylen- en manillatouw toonen aan, dat beide in ongeveer dezelfde mate in sterkte achteruitgaan.

(13)

Brekingsindex van nylongaren

Nylon is evenals zoovele andere kristallijne stoffen

dubbel-brekend, d.w.z. zij zal een invallenden lichtstraal splitsen in twee doorgelaten stralen, die onder verschillende hoeken afge-bogen worden. Dezl~ dubbele breking geeft 'twee

brekingsin-dices, n1. na

=

1,520 en

ra

=

1,580.

Als immersie-olie voor microscopisch werk is tricresylfosfaat

(brekingsindex n

=

1,556) het meest gebrttikèlijk. Canada-balsem en cederolie kunnen ook worden gebruikt.

De hoeveelheid door nylon geabsorbeerd licht hangt af v::.n de golflengte van het invallende licht, zooals blijkt uit tabel X, die de' resultaten (;eeft van proeven, gedaan met nylonfilm van 0,002 cm dikte, overeenkomend met de doorsnede van" een 3,2 denier elementa:'rdraad.

Tabel X

Golflengte

<A

ngström-eenheden)

2350 2550 3300 3400 3600 (14) Electrische eigenschappen Absorptie in 010 80 10 6 5

o

Met het oog op de geschiktheid van nylon als electrische isolator zijn de volgende gegevens van belang:

Eleclrische weerstand per volume-eenheid

4 X 1014 _ohm/cm3_{, bij 18 OIo relatieve luchtvochtigheid.}

5 X· 109 _chm/cma, _{indien verzadigd met water.}

Diëleclrische constante:

4, bij 1000 Hz, 18 °10 relatieve luchtvochtigheid en 22° C.

Diëlecfrische verlieshoek :

_,

5°/0, bij 1000 Hz, 18 oio relatieve luchtvochtigheid en 22° C.

Doorslagspanning :

1300 volt/duizendste inch, voor 9-duizendste inch dikte, in ongewalste;:J. toestand.

3000 volt/duizendste inch, voor 2-duizendste inch dikte, in gewalsten toestand.

Nylon kan gebruikt worden als een electrische isolator; we-gens haar hooge-n slijtage-weerstand wordt nylon gebruikt ais deklaag voor draden; speciaal koperdraad in electromotoren. Het draad kan of omwikkeld worden met nylongaren Of be-dekt worden met een continue film, die er in oplossing wordt opgebracht.

(15) Aantasting door insecten en bacteriën

Nylon wordt niet door motten aangetast. De voorkeur, die de motten toonen bij een aanval op een weefsel, gemaakt van gemengde garens, wordt gemakkelijk gedemonstreerd door de larven op een. stuk van dit materiaal te plaatsen. Men kan c.onstateeren, dat het nylongaren niet wordt aangeraakt, ter-",rijl dei rest van het weefsel wordt opgegeten. Als men dei lar-ven plaatst op een weefsel van zuivere nylon, zullen zij spoedig van gebrek sterven.

Ongeverfde, ongefinishte nylongarens en -weefsels zijn op-merkelijk resistent tegen schimmels en soortgelijke micro-organismen, die in vele gevallen cellulose zullen vernietigen. Schimmels kUlmen tot groei worden gebracht op bepaalde voedingsstoffen, aange,bracht op nylonweefsel, maar het weef-sel zelf wordt niet àangetast. Het verdient aanbeveling, dit te bedenken bij het beproeven van een finish-middel. Bacteriën iasten nylongaren en -weefsel nieti aan.

i"

(16) Giftige eigenschappen

Giftigheidsproeven zijn gedaan op ongeverfde en ongefinishte nylon, waarbij kunstzijde en afgekookte natuurzijde als con-tröle werden gebruikt. Het nylongaren vertoonde niet meer positieve reacties dan de contra-monsters. Deze proeven en andere gifti'gheidsonderzoekingen toonen aan, dat het gebmik van nylon door menschen geen grooter risico meebrengt dan

, dat van kunstzijde of afgekookte natuurzijde.

V. VERWERKING IN DE TEXTIELINDUSTRIE

(1) Spanningen gedurende de verwerking

De samendrukkende kracht van nylongaren, wanneer het op spoelen is gewonden, werd reeds in hoofdstuk IV (3) genoemd. In verband met deze samendrukkende kracht, die door nylon-garen uitgeoefend wordt, is het buitengewoon belangrijk, dat de spanningen, die bij het opwinden op cones, klossen, spoelen of boomen enz. worden toegepast, zoo laag gehouden worden als in verband met de bewerkingen verantwoord is. Het is eveneens van groot belang, dat voldoende aandacht wordt ge-schonken aan de hoeveelheid garen per eenheid van

garen-lichaam. Hoe meer wikkelingen het garenlichaam bevat, des te ",

grooter de mogelijkheid van samendrukken.

Men! heeft oo~ gevonden, dat de rek van nylongaren

betrek-kC/lijk groot is voor kleine belastingen. De twee factoren, die lloodig zijn voor een succesvolle verwerking, zijn:

a) de spanningen moeten zoo laag zijn als mogelijk is voor de respectievelijke bewerkingen,

b) de spanningen moeten gelijkmatig zijn.

Bijvoorbeeld: Gedurende het opwinden van nylongaren op kruisspoelen is de aanvangsspanning 4 gram op een huls van

5/8 inch diameterj de spanning stijgt tot 7 gram, nadat 1/2 lb. is

opgewonden. Het type draadspanner, waarbij spanningsver-schillen vereffend worden, zoodat de spanning van den uit-tredenden draad zoo goed mogelijk constant is, verdient aan-beveling. Onder dit type vallen o.a. draadspanners, waarbij het garen loopt tusschen verticaal opgestelde, op hekjes gelijkende

spanners, die door middel van een gewicht je tegen elkaar wor-den gedrukt, z.g. "gate-tensioners" *).

Spanners in den vorm van draaiende

schijv~n

voldoen

even-eens. De spanningen moeten van een lage orde van grootte zijn, daar een rek van 1010 reeds tot stand kan worden gebracht

bij een belasting van 0,25 gram per denier.

(2) Knoopen en spanningen

Nylondraad is zeer glad en bijgevolg zullen de normale knoopen, die toegepast worden bij kunstzijde, de neiging tot slippen hebben, wanneer ze bij nylon worden geJ2.ruikt, in het bijzonder wanneer de einden kort worden afgeknipt. Een en-kelvoudige weversknoop lijkt voldoende voor een nqrmale ver-werking, maar de meeste voldoening geeft de weversknoop, die zoowel geschikt is VOOl" breien als voor weven.

Indien er knoopen gemaakt worden gedurende het spoelen, moeten deze onder aan. de pirn gepJaatst worden, juist buiten de garen traverse, om beschadiging van het garen gedurende het afloop en tijdens het weven te voorkomen.

(3) Oliën

Voordat nylongaren bevredigend in tricotage kan worden

\ verwerkt, moet het geolied worden. Dit kan gedaan· worden

vóór of ná het' fixeeren van den twijn.

Voor de olie gelden dezelfde eischen als VOOr alle textiel-oliën, gebruikt bij het spoelen; de olie moet stabiel, van lagen

zuurgraad en gemakkelijk uitwaschbaar' zijn en moet geen

invloed op het garen uitoefenen gedurende het opslaan. Plant-aardige oliën van het niet-drogende type met een

jood-additie-getal beneden 95 en eent zuurgetal lager dan 5, zijn

' gewoonlijk

voldoende voor nylon, daar.zij niet verharden en chemisch

sta-biel zijn. Mengsels van minerale en plantaardige oliën voldoen eveneens en een combinatie van lage slijtage der naalden en gemakkelijke uitwaschbaarheid wordt verkregen door een mengsel van heldere minerale olie (white oil) en plantaardige olie in gelijke 4eelen .

• ) In deze alinea, die over de spanning handelt, werd, ter wille van de duidelijkheid, eenigszins van den oorpronkeliiken tekst afgeweken.

(4) Twijnen en fixeeren van den twijn

De meeste op normale wijze geproduceerde nylongarens be-hoeven niet verder ineengedraaid te worden, voordat zij in

tri-WEVERSKNOOPEN Enkelvoudig Dubbel (No. 1

•

Dubbel (No. 2) Figuur 4

,

cotage verwerkt worden. Van garen, dat met meer dan 10 tums per inch getwijnd is en dat voor tricotage-doeleinden is geolied, moet de twijn VÓÓli het gebruik gefixeerd worden. Dit

kan men .bereiken, door het garen op het garenlichaam bloot te stellen aan de' inwerking van stoom bij een

wijzin~ van den drogen thermometer van 77° C en van den natten thermometer van 71° C, gedurende ongeveer 1 uur,

-naar gelang van! den twijn van: het garen en de afmeting en de

/ mate van dichtheid van: het garenlichaam.

Bij vonrkeur moet een garenlichaam gemaakt worden, dat zacht en open opgewonden is, zoodat het goed doorlatend is voor den stoom.

(S) Beheerschen van de statische electriciteit

Daar het vochtgehalte van nylongaren belangrijk lager is dan dat van andere garens, zoo als viscose- en acetaatkunstzijde, is het probleem van het elimineerenvan statische electriciteit onvermijdelijk acuter dan bij de . laatstgenoemde garens.

Het is bekend, dat na het glijden van zachtgedraaid garen over oppervlakken ,of door een draadrem, de samenstellende elementairdraden elkaar afstooten of ballonvormig uitzwaaien,

zoodra de spanning op den draad verslapt. Hoe lager de rela-tieve luchtvochtigheid, des te duidelijker het effect. Elemen-tairdraden in dezen open toestand worden gemakkelijk gegre-pen en gebroken. Ook zullen hooge electrische ladingen, opge-wekt gedurende het weven, dikwijls z.g. "licking in" bij het verwisselen van de schietspoel veroorzaken. Er zijn 'gevallen voorgekomen, dat statische ladingen gedurende het weven zóó groot werden, dat kleine metaaldeeltjes onder het getouw

aan-, getrokken werden door het we1efsel, waardoor de moeilijkheid om: garen en weefsel schoon te houden, nog werd vergroot.

In fabrieken, die geen apparatuur hebben om de relatieve luchtvochtigheid te controleeren, moeten alle metaaldeelen, waarmede het garen in aanraldng komt, grondig geaard worden of er moeten doelmatige' apparaten ter verwijdering van de statische ladingen aan de uitrusting worden toegevoegd. Inri.ch-tingen voor het aarden vormen een beveiliging tegen schok-ken, maar zij voorkómen niet het vormen van statische ladin-gen op het garen of op het weefsel. Wanneer inrichtinladin-gen ter verwijdering van statische electriciteit behoorlijk geplaatst zijn ten opzichte van het garen of het weefsel, zullen zij; er toe, bij-dragen, statische ladingen op het oppervlak te verminderen. Relatieve luchtvochtigheden beneden 55 OIo' moeten worden

ver-33

.-meden, daar bij lagere waarden het geladen garen niet meer te controleeren is. De beste omstandi~heden voor het werken met nylongaren liggen tusschen 55 en 706/ 0 relatieve

luchtvoch-tigheid. Het is echter te hopen, d3.~ verbelerit).gen in de fabri-cage van nylongaren zullen worden gebracht, zoodat het min-der statische electriciteit zal ontwikkelen. en gemakkelijker verwerkt kan worden bij middelmatige luchtvochtigheden, of zelfs zeer bevredigend bij lagere vochtigheden.

(6) Dichtheid van garenlichamen

Het is om verschillende redenen van belang, de dichtheid van alle nylongarenlichamen zoo uniform mogelijk te houden. De dichtheid of mate van ha.rdheid van een garenlichaam is af-hankelijk van de spanning, die .wordt toegepast' bij het opspoe-len; met het oog op de betrekkelijk hooge uitrekking van nylongaren bij lage belasting moet hiermede rekening worden gehouden. Twijn en denier hebben ook invloed op de dichtheîd; de garens met lagen twijn, zoowel als de garens van laag denier

hebb~n de neiging om hardere garenlichamen te vormen.' Een

groot verschil in dichtheid van twee garenlichamen kan andere bestaande verschillen vergrooten. Bijvoorbeeld: Als garen, dat een grooten krimp bij heet-water-behandeling heeft, ge-spoeld zou worden tot een garenlichaam met een grootere dichtheid dan garen; dat een lagen heet-water-krimp heeft, zou het resultaat zijn, dat het krimpverschil tusschen de twee ga-rens nog grooter werd.

(7) Overspoelen

Nyionga~en heeft de neiging om zeer dichte garenlichamen

te vormen en het moet overgespoeld worden bij een zoo lage spanning als" uitvoerbaar is, ten einde het samendrukken van de huls, waarop gewonden wordt, te vermijden en het garen zoo weinig mogelijk te rekken.

Garenspaninrichtingen, die het garen afknijpen, z.g. "snub-bing ten sion devices", moeten bij het overspoelen van nylon-garen vermeden worden, daar zij ongelijkmatig verdeelde spanningen in het garen veroorzaken. Iedere' kleine variatie in de wrijvingseigenschappen van het garen of in, de

aanvangs-spanning van het garen, zoo als het aangevoerd wordt van het garenlichaam, wordt sterk vergroot door "knijpende"

span-inrichtingen. Dit effect neemt toe, naarmate de aanrakingshoe}l: tusschen den draad en de genoemde spaninrichting grooler word.t. Ieder voo,rwerp, waaromheen de draad onder een hoek gebogen wordt, werkt als een afknijpende spaninrichting.

Gelijmde en gesterkte nylongarens vereischen niet zooveel zorg bij het overspoelen als ongelijmde, ongesterkte garens. De lijm en het sterksel, beide werkend als een beschermende laag, "Verminderen ook de neiging van het garen om onder spanning te rekken.

Indien bij het overspoelen de relatieve luchtvochtigheid wordt verhoogd ten einde de statische electriciteit te doen ver-minderen, wordt de rek, die bij een bepaalde spanning wordt veroorzaakt, merkbaar grooter. Spanningen moeten derhalve zorgvuldig worden geregeld.

(8) Scheren

De opmerkingen over vochtigheid in hoofdstuk V (7) onder het hoofd "Overspoelen" zijn ook van toepassing op het sche-ren: hoe hooger de relatieve luchtvochtigheid, des te gerin~er

de neiging tot het vormen van statische' electriciteit.

De meest bevredigende spaninrichting voor het scheren is een gewijzigde "gate-tensioner" (zie blz. 31), gemaakt van me-taal, ofschoon ook andere soorten gebruikt kunnen word.en. Deze inrichting compenseert gedeeltelijk de schommelingen in de draadspanning en accumuleert minder statische lading dan een niet-geleider. Afknijpende spaninrichtingen moeten bij het scheren worden vermeden, daar zij in hooge mate spannings-schommelingen vèrgrooten, die bijvoorbeeld veroorzaakt wor-den door kleine afwijkingen in spoelolie, sterksel en foutieven

garena~nvoer. Daar alles waarover een draad wrijft, terwijl hij onder ,een hoek gebogen wordt, werkt als een knijpende spaninrichting, moet de totale richtingsverandering van den draad door verschillende oogjes en draadgeleiders tot e,en mi-nimum worden beperkt. Er moet een zoo laag mogelijke span-ning op het garen worden uitgeoefend: men moet rekening

houden met het feit, dat nylon gemakkelijk rekt en dat ze een 35

groote elastische nawerking heeft. Weversboomen kunnen worden ingedrukt, als zij een: te groote lengte aan kettinggaren bevatten en opgewonden zijn bij te hooge spanningen.

Verscheidene fabrieken hebben d0 doeimatigheid bij het scheren verhoogd door het gebruik van een vierdeelig' leesdet, dat het garen verdeelt in vier afzonderlijke horizontale lagen, die elkaar nooit mogen kruisen.

Statische electriciteit, waarover reeds in hoofdstuk V (5) is gesproken, kan moeilijkheden opleveren bij het scheren. Overmatige electrische ladingen hebben invloed op de garen-kwaliteit, de spanning bij het loopen, het ineenrollen van dra-den 'en de gelijkmatige (gladde) ligging op de scheertrommel of den scheerboom. De verwijdering van statische ladingen kan verkregen worden door de toepassing van een anti-statische olie op het garen vóór het scheren of door het gebruik va~ bepaalde typen ontladers op de scheermachine.

(9)

Sterken voor

het

weven

Evenals bij andere garens is voor het sterken van nylon in de eerste' plaats van belang de keuze van het juiste type sterksel, dat goed kleeft aan het garen, de juiste bescherming geeft

ge-durende het weven en niet overmatig stuift. Met een: dergelijk sterks el wordt het probleem teruggebracht tot het opbrengen van een voldoende hoeveelheid op de afzonderlijke draden, zonder aan elkaar kleven te veroorzaken. Wanneer het nood-zake>lijk wordt, kruisroeden te gebruiken om de draden te scheiden, zullen gebroken elementairdraden 'het resultaat zijn; op deze draden breekt de sterkselfilm, waardoor de waarde

van het sterks el verloren gaat. '

Nylon zal de neiging vertoonen om bij het sterken te krim-pen, indien waterachtige'-sterksels worden getbruikt. Bij het vaststellen van het aantal kettingdraden zal men ·er rekening mee moeten houden, "(lat, afhankelijk van de, bij het verven en

finishen to~gepaste werkwijze, een nyloriwe~fsel zoowel in

ketting- als in inslagrichting tot 10

Ofo

kan krimpen.

Verscheidene goede sterkselsamenstellingen voor nylon zijn thans bekend; ze zijn op basis van caseïne, gelatine-ureum, ureum-was en lijnolie bereid.

Het scheren en sterken van nylongarens wordt uitgevoerd op normale machines, zooals voor kunstzijde en zijde in gebruik ZIJn.

(10) Spoelen van inslaggaren

,

Bij het s.poelen van nylon-inslaggaren is het mogelijk, unifor-me spanningen te handhaven in iedere inslagspoel en van spoel tot spoel. Draadspanningen voor 45 denier in de orde van

grootte van 18 tot 22 gram geven goede, resultaten. In. het

al-gemeen gesproken geeft garenaanvoer door over den kop af-trekken betere resultaten. Voor het spoelen van inslaggaren moeten dezelfde luchtvochtigheden worden toegepast als voor het scheren.

"

(11) Weven

Het weven wordt het meest bevredigend uitge1voerd bij

50-70o/fI relatieve luchtvochtigheid. Het werken bij hooge

luchtvochti~heid kan tot op zekere hoogte verméden worden door garen te gebruiken, dat behandeld is met een speciaal middel tegen statische electriciteit.

Bij het gebruik van nylongaren iSi het maken van goede kettingen zeer belangrijk, daar gebroken filamenten in een nylonketting aanleiding kunnen geven tot het breken van ernaast liggende kettingdraden gedurende het weven. Dit kan

licht gebeuren, doordat de gebroken elementai~draden

ver-ward raken in de goede draden. Zijden of kunstzijden draden zullen in normale gevallen hier niet zoo snel toe leiden, maar de abnormale taaiheid en sterkte yan nylongaren geven er gemakkelijk aanleiding toe. Hieruit blijkt de belangrijkheid van een sterksel, dat elementairdraden gedurende het weven bij-eenhoudt.

Om het optreden van gebroken elementairdraden te vermij-den, moeten verschillende voorzorgen worden genomen. De

:,:chietspoelen moeten aan de: binnen- en buitenzijde bijzonder

goed gepolijst zijn. De heveloogen en -draden en het riet moe~

ten zoo glad mogelijk zijn, evenals alle deelen, waarmede het garen in aanraking kan kómen. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan het met bont voeren van de schietspoel en

van het schietspoeloog, ten einde de juiste spanning van het inslaggaren te handhaven. Iedere ruwheid van de inslagspoel

moet eveneens venneden worden. Er kunnen echter ook nog

op andere wijze strakke inslagdraden ontstaan; een dikwijls

voorkomende oorzaak hiervan is het met de hand strak

trek-ken van den laatsten inslagdraad van een leege schietspoel,

wanneer deze met de hand verwisseld wordt. Deze wijze van

handelen. moet worden vermeden. In pi aa ts daarvan moet de

laatste lnslagdraad van de oude spoel worden verwijderd en

vervangen, door de nieuwe spoel met: de hand door den sprong

te werpen. Een andere mogelijke oorzaak; voor strakke

inslag-draden is het onnauwkeurig richten van hef schie,tspoeloog en

het einde van de inslagspoel. Schietspoelen met twee of meer

porseleinen oogjes veroorzaken licht een ongelijkmatige

span-ning.

Neiging tot strakheid van de zelfkanten kan venneden

wor-den door doelmatige rij ging in het riet en door een late

krui-sing der kammen, die zoo dicht bij den rand van het weefsel

moeten kruisen als practisch uitvoerbaar is. Dit late kruisen, waarvoor op sommige weefgetouwen een opnieuw instellen

der slagexceptrieken noodig is, voorkomt overmatige

samen-trekking van. het doek en verlicM daardoor de spanning op de

kanten.

Nylongaren is een product van hooge kwaliteit. Wanneer

zorgvuldig aandacht wordt besteed aan het bovenstaande

als-mede aan: de instelling van de getouwen, die gebruikt worden

voor het weven van prima doek, zal deze moeite ruimschoots worden vergoed door weefsels van hooge kwaliteit.

(12) Breien

Voordat men nylongaren tot tricot kaili verwerken, moet het

gelijmd worden: d.w.z. be~andeld met een in water oplosbare

hars en een olie om het beter te doen loop en. Behalve voor het

bijeenhouden der elementairdraden helpt de lijm ook om een

goede lus te vormen, vermindert het omrollen der kanten en

beschermt het breisel gedurende de behandeling.

Daar de elementairdraden van nylongaren sterker zijn dan