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Verfahren zur Herstellung antistatisch ausgerüsteter Polyamid-Fasern oder-Fäden
Es ist bekannt, dass synthetische Fäden und Fasern allgemein dazu neigen, sich elektrostatisch aufzuladen. Hiedurch treten z. B. beim Ablaufen über Karden oder Krempel oder durch Anflug von Schmutzteilchen Schwierigkeiten oder Nachteile auf.
Man hat versucht, durch verschiedene Mittel, die als Avivage aufgetragen werden, die Neigung der Fasern oder Fäden, sich elektrostatisch aufzuladen, herabzusetzen. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die angewendeten chemischen Verbindungen sich im allgemeinen nicht für alle synthetischen Fasern gleich gut eignen. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass sich einige Fasern, wie z. B. Polyamide aus Caprolactam, positiv, andere, wie beispielsweise Poly- äthylenterephthalat, dagegen negativ aufladen.
Auch andere Fadeneigenschaften, z. B. die Oberflächenausbildung müssen bei der Wahl einer Avivage berücksichtigt werden. Schliesslich sind noch eine Reihe anderer Punkte zu beachten, die die Anwendung einer antistatisch wirksamen Verbindung auf bestimmte Fasern bzw. zu be- stimmten'Zwecken einschränken. So sollen diese Mittel schon bei einem geringen Auftrag wirksam sein ; sie dürfen möglichst nicht substantiv aufziehen und müssen eine gute Lichtund Wärmebeständigkeit aufweisen. Sie dürfen nicht korrodierend wirken und müssen eine Konsistenz haben, die die Weiterverarbeitung der Fasern nicht beeinträchtigt.
Es ist eine Avivage bekannt, die aus einem neutralen Additionsprodukt eines sauren Phosphorsäureesters und Alkylenoxyd entsteht, der aliphatische, cycloaliphatische, cycloaliphatischaromatische oder aliphatisch-aromatische Estergruppen mit 6 oder mehr C-Atomen enthält.
Dies Verbindung soll für Polyvinylchlorid-, Polyamid-, Polyacrylnitril- oder Polyester-Fasern verwendet werden können. Die Konzentration der Verbindungen in der Avivageflotte soll zwischen 0, 1-3% liegen. Dies würde bei dem üblichen Nachbehandlungsverfahren etwa einem Auftrag von 0, 05 bis 1, 5% auf der Faser entsprechen. Wie schon eingangs erwähnt, ist die Aufladungshöhe bei den verschiedenen vollsynthetischen Fasern unterschiedlich, so dass bei Anwendung der einzelnen antistatisch wirksamen Avivagemittel nicht immer dieselbe antistatische Wirksamkeit erzielt werden kann. Bei den Polyamidfasern, insbesondere bei den aus Caprolactam hergestellten, ist die antistatische Wirksamkeit der erwähnten Phosphorsäureprodukte nicht so weit ausreichend, dass z.
B. eine Kardierung einer in l% igen Avivagenotten behandelten Polyamid-Faser (wegen der noch hohen Aufladung) durchgeführt werden kann.
Eine weitere antistatisch wirksame Avivage auf der Basis eines Phosphorsäureesters erhält man durch Umsetzung von Polyäthylenglykolen mit Metaphosphorsäurealkylestern und anschlie- ssender Umsetzung mit Alkyl- oder Alkylolaminen. Diese Avivage wird für Polyäthylenterephthalat verwendet.
Während sich diese Umsetzungsprodukte von Polyäthylenglykolen mit Metaphosphorsäurealkylestern, die anschliessend mit Alkyl- oder Alkyloaminen umgesetzt werden, allgemein für Polyester des oben genannten Typs besonders gut eignen, wurde überraschenderweise gefunden, dass einige wenige dieser Verbindungen für Polyamide, insbesondere solche aus Caprolactam, eine sehr gute antistatische Wirksamkeit haben.
Es handelt sich hier um die Verbindungen, die man erhält, wenn man 1 Mol Metaphosphor- säurealkylester mit emem Alkylrest mit 3-8 CAtomen mit 1 Mol Polyäthylenglykol umsetzt, und an den bei dieser Umsetzung entstehenden Alkylpolyoxyäthylenphosphorsäureester anschlie- ssend ein Alkylamin anlagert.
Die Verbindung hat die nachstehende Formel :
EMI1.1
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Die Avivage ist, je nach Kettenlänge des verwendeten Polyäthylenglykols, das z. B. ein Molekulargewicht von 100 bis 1000 enthalten kann, wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar und wird zu einer Flotte angesetzt, die für eine Avivierung einer Polycaprolactamfaser (Titer 1, 4 den, Schnittlänge 40 mm) eine Konzentration von etwa 1% hat. Der Auftrag der Avivage sowie das Abquetschen der Faser usw. wird so geführt, dass auf der fertigen Faser etwa 0, 1% des Antistatikums verbleibt. Die elektrostatische Aufladung der erfindungsgemäss ausgerüsteten Polyamid-Fasern liegt erheblich unter 1000 Volt, d. h. unter dem Grenzwert, bei dem unter Umständen eine Verarbeitung auf der Karde noch möglich ist.
Anhand von Beispielen wird das Verfahren näher erläutert.
Beispiel 1 : In Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 200 werden äquimolekulare Mengen von Metaphosphorsäurebutylester unter Rühren bei 40 C langsam eingetragen, dann noch bei etwa 800 C 6-8 Stunden erhitzt. Der erhaltene stark viskose Polyäthylenglykolbutylphosphorsäurester, der in einer l% igen wässerigen Lösung einen pH-Wert von etwa 2, 0 aufweist, wird sodann mit einer äquimolekularen Menge geschmolzenen Stearylamin unter gutem Rühren versetzt, wobei die Temperatur durch Kühlen bei etwa 60 C gehalten wurde. Nach Beendigung der Reaktion erhält man eine homogene Avivagepaste mit einem Erstarrungspunkt von ungefähr 420 C und einem pH-Wert von 7, 0 in l%iger wässeriger Lösung. Das Reaktionsprodukt ist in Wasser, Benzol, Alkohol gut löslich.
An einer mit dieser Avivage behandelten PolycaprolactamFaser wird-bei einem Auftrag von 0, 1% (bezogen auf die trockene Faser) - eine Aufladung von +450 Volt gemessen (Messung mit Statometer von Feldmühle).
Beispiel 2 : Durch analoge Umsetzung von Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 600 mit Metaphosphorsäurebutylester und Stearylamin erhält man eine Avivagepaste mit einem Erstarrungspunkt von 46 bis 48 C. Dieses pastenartige Produkt ist in Wasser gut dispergierbar, in Benzol und Alkohol gut löslich. Als Avivage in einer Konzentration von etwa 0, 1% auf Polyamidfasern oder-faden aufgetragen, setzt es die elektrostatische Aufladung (gemessen als Spannung entsprechend Beispiel 1) auf 350 Volt herab. Die Fasern laufen glatt über die Karde, ohne dass ein Versetzen der Garnituren eintritt.
Ausserdem wirkt die Avivage auch nicht korrodierend.