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Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Garnes
In der Patentschrift Nr. 210056 wird ein Verfahren zur Herstellung von voluminösem Garn aus kontinuierlichen synthetischen Fäden aus hochkristallinem Polypropylen beschrieben, welches darin besteht, dass ein kontinuierliches Garn, welches aus diesen Fäden gebildet wird, bei einer Temperatur von 20 bis 80 C und der im Hinblick auf die mechanische Stärke der Fasern bei dieser Temperatur maximalen Abfuhrgeschwindigkeit verstreckt wird, worauf dieses verstreckte Garn bei einer Temperatur von 500C bis zum Schmelzpunkt der Fasern einer schnellen thermischen Behandlung unterworfen wird.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass ein ähnlicher Effekt, wie er in der obigen Patentschrift beschrieben wird, erhalten werden kann, wenn man Mischungen von Polypropylen mit verschiedenenHarzen, insbesondere mit andern Polyolefinen, Epoxyharzen, Polyamiden, Polyalkyleniminen, Polyestem und Polyaminotriazolen verarbeitet.
Garne aus Mischungen des Polypropylens mit andern thermoplastischen Stoffen bzw. Harzmaterial sind in der Patentschrift Nr. 210055 der Patentinhaberin beschrieben.
Erfindungsgemäss wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Garnes, welches aus einer Vielzahl von kontinuierlichen Fäden mit irregulär über die Garnlänge verteilten Schlaufen besteht, durch Auspressen und Verstrecken von Polymeren vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Mischungen von Propylenpolymeren mit einem hohen Gehalt an isotaktischem Polymer mit Polyolefinen, insbesondere Polyäthylen, Polystyrol od. dgl., aromatischen oder aliphatischen Epoxyharzen, insbeson- dere Reaktionsprodukten von Epichlorhydrin mit p, p'-Dihydroxy-diphenyl-dimethyl-methan (Bis-phenol A), Polyamiden, Polyalkyleniminen, Polyestern, Polyaminotriazolen u.
dgl., ausgepresst werden, worauf die
EMI1.1
Hinblick auf die mechanische Stärke der Fäden bei dieser Temperatur höchst möglichen Geschwindigkeit verstreckt werden und die verstreckten Garne bei Temperaturen zwischen 500C und dem Schmelzpunkt des Polymers vorzugsweise in einer Wasserdampfatmosphäre einer schnellen thermischen Behandlung unter freien Schrumpfbedingungen unterworfen werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Garn über einer Heizplatte mit einem Streckverhältnis zwischen 1 : 2 und 1 : 5, 5 verstreckt.
Es wurde weiterhin gefunden, dass es günstig ist, das Garn in an sich bekannter Weise über eine oder mehrere scharfe Kanten, die vor oder vorzugsweise nach der schnell laufenden Verstreckungswalze und daher nach der Verstreckungsplatte angeordnet sind, zu führen.
Vorzugsweise wird das Schrumpfen in Anwesenheit von Wasserdampf durchgeführt. Die Geschwindigkeit beträgt günstigerweise 10-150 m/sec. Die Harze können mit dem Polypropylen in einer Menge von 1 bis 200/0 des Gesamtgewichtes der Mischung vermischt werden. Bei Verwendung von Mischungen mit Polyalkyleniminen oder Derivate hievon können Zusätze, wie z. B. 4, 4'-Thio-bis-3-methyl-6-tert. butyl- phenol, TIO, Octyl-oder Stearinalkohol, Stearin-oderTerephthalsäure, Benzoin, Furoin, Stearateund Stearinsäureamide, die die Dispersion des Polyalkylenimins in der geschmolzenen Masse erleichtert und seine thermische Zersetzung verhindert, verwendet werden.
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Die gemäss der vorliegenden Erfindung erhaltenen voluminösen Garne zeigen eine besondere Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe ; je nach der in der Mischung verwendeten Art von Harzen können die Garne mit sauren Farbstoffen, Dispersionsfarbstoffen für Acetate oder Küpenfarbstoffen angefärbt werden.
Beispiel l : Es wurde eine Mischung aus 98% Polypropylen und 2% eines Epoxyharzes, das durch Kondensation von Epichlorhydrin mit "Bis-phenol-A" (p, p'-Dihydroxy-diphenyl-dimethylmethan) erhalten wurde, hergestellt. Das Polypropylen hatte folgende Eigenschaften :
EMI2.1
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1, <SEP> 48 <SEP>
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 96, <SEP> 57 <SEP> % <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb>
Die Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI2.2
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 20 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 230 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 220 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2600C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 420 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt:
EMI2.3
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 22 C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze <SEP> 39 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann in Anwesenheit von Wasserdampf 5 min lang bei 1100C geschrumpft. Es wurde so ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI2.4
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 16 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 172, <SEP> 1%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP>
<tb>
Das relative Volumen wird ausgedrückt als das Verhältnis zwischen dem augenscheinlichen Volumen des nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen und unter hoher Spannung auf einer Spule aufgewundenen Garnes und dem augenscheinlichen Volumen eines aus der gleichen Mischung erhaltenen normalen Garnes.
Beispiel 2: Es wurde eine Mischung aus 98%. Polypropylen und 2% eines Epoxyharzes, das durch Kondensation von Epichlorhydrin mit "Bis-phenol-A" erhalten wurde, hergestellt. Das Polypropylen hatte folgende Eigenschaften :
EMI2.5
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1, <SEP> 31 <SEP>
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 93, <SEP> 4 <SEP> tub <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0/0 <SEP>
<tb>
Die Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI2.6
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 40 <SEP> Löcher. <SEP> Durchmesser <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 1800C
<tb>
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EMI3.1
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 1700C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2300C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 500 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI3.2
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 250C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze <SEP> 36, <SEP> 5 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann in Anwesenheit von Wasserdampf 5 min lang bei 1100C geschrumpft. Es wurde so ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI3.3
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 34 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 178 <SEP> % <SEP>
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1, <SEP> 56 <SEP>
<tb>
Beispiel3 :UnterVerwendungeinesPolypropylensmitfolgendenEigenschaften
EMI3.4
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1,33
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 96, <SEP> 2 <SEP> % <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 100/0
<tb>
wurde eine Mischung aus 98 % Polypropylen und 2 % Epoxyharz, welches durch Kondensation von Epichlorhydrin und "Bis-phenol-A" erhalten wurde, hergestellt.
Diese Mischung wurde nach Zusatz von 0, 1 % Stabilisator (4, 4'-Thio-bis-3-methyl-6-tert. butyl-phenol) und 0, 2 ) TiO als optischer Füllstoff unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI3.5
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 20 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 2150C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 2000C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2700C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 500 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI3.6
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 18 C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze <SEP> 36 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde schliesslich 8 min lang bei 1100C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft.
Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI3.7
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 75 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 70%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1,66
<tb>
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Beispiel 4 : Unter Verwendung eines Polypropylens mit folgenden Eigenschaften
EMI4.1
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 89, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> %
<tb>
wurde eine Mischung aus 95 % Polypropylen, 2 % Polyäthylenimin und 3 % Epoxyharz, welches durch Kondensation von Epichlorhydrin und "Bis-phenol-A" erhalten wurde, hergestellt.
Diese Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI4.2
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 20 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> : <SEP> 0 <SEP> : <SEP> 5 <SEP> mm <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 200 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 190 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2400C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 500 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI4.3
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 270C <SEP>
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze. <SEP> 49 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 108 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde schliesslich 5 min lang bei 1100C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft. Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI4.4
<tb>
<tb> zugfestigkeit <SEP> 1,4g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 110,6%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1,19.
<tb>
Zusammen mit den Polyalkylemminen können auch Substanzen wie Octyl- oder Stearinalkohol, Stearin- oder Terephthalsäure, Benzoin, Furoin, Stearate und Stearinsäureamide verwendet werden.
Beispiel 5 :' Unter Verwendung eines Polypropylens mit folgenden Eigenschaften
EMI4.5
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1,28 <SEP>
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 94, <SEP> 2%
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb>
EMI4.6
chlorhydrin und"Bis-phenol-A"erhalten wurde, hergestellt.
Diese Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI4.7
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 40 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> : <SEP> 0. <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 2100C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 2000C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2600C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 470 <SEP> m/min.
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI5.1
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 210C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze <SEP> 36 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde schliesslich 10 min lang bei 105 C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft. Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI5.2
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1,47 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 175%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1,85
<tb>
Beispiel 6: Unter Verwendung eines Polypropylens mit folgenden Eigenschaften
EMI5.3
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1,225
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 99, <SEP> 5F <SEP> % <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 034%
<tb>
wurde eine Mischung aus 95 lo Polypropylen und 5 U ; o Epoxyharz, welches durch Kondensation von Epichlorhydrin und "Bis-phenol-A" erhalten wurde, hergestellt.
Diese Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst :
EMI5.4
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 40 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser: <SEP> 0,5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 2200C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 210 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2600C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 470 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI5.5
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 20 C
<tb> Streckverhältnis <SEP> l <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Walze <SEP> 36 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Walze <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde schliesslich 10 min lang bei 1050C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft.
Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI5.6
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 114%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
Beispiel7 :UnterVerwendungeinesPolypropylensmitfolgendenEigenschaften
EMI5.7
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1, <SEP> 29
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 84,8%
<tb>
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EMI6.1
<tb>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 100/0
<tb>
EMI6.2
dingungen ausgepresst :
EMI6.3
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 40 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 2200C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 2100C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 260 C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 480 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI6.4
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 240C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Rolle <SEP> 36 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Rolle <SEP> 110 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde schliesslich 5 min lang bei 110 C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft. Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI6.5
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> g/den.
<tb>
Dehnung <SEP> 83 <SEP> % <SEP>
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1, <SEP> 73. <SEP>
<tb>
Beispiel 8: Unter Verwendung eines Polypropylens mit folgenden Eigenschaften
EMI6.6
<tb>
<tb> Grenzviskosität <SEP> 1, <SEP> 29 <SEP>
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 91, <SEP> 3 <SEP> % <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0, <SEP> 072%
<tb>
wurde eine Mischung aus 97 % Polypropylen und 3 % Polycaprolactam hergestellt.
Diese Mischung wurde unter folgenden Bedingungen ausgepresst
EMI6.7
<tb>
<tb> Spinndüse <SEP> 40 <SEP> Löcher, <SEP> Durchmesser <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> 220 C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 2100C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Schnecke <SEP> 2600C
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit <SEP> 480 <SEP> m/min.
<tb>
Das Garn wurde dann unter den folgenden Bedingungen verstreckt :
EMI6.8
<tb>
<tb> Temperatur <SEP> 200C
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 1. <SEP> Rolle <SEP> 35 <SEP> m/min
<tb> Geschwindigkeit <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Rolle <SEP> 105 <SEP> m/min.
<tb>
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Das Garn wurde schliesslich 5 min lang bei 1100C in Anwesenheit von Wasserdampf geschrumpft. Es wurde ein voluminöses Garn mit folgenden Eigenschaften erhalten :
EMI7.1
<tb>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 1, <SEP> 76 <SEP> g/den. <SEP>
<tb>
Dehnung <SEP> 93%
<tb> relatives <SEP> Volumen <SEP> 1, <SEP> 19. <SEP>
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Garnes, welches aus einer Vielzahl von kontinuierlichen Fäden mit irregulär über die Garnlänge verteilten Schlaufen besteht, durch Auspressen und Verstrecken von Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen von Propylenpolymeren mit einem hohen Gehalt an isotaktischem Polymer mit Polyolefinen, insbesondere Polyäthylen, Polystyrol. od. dgl. aromatischen oder aliphatischen Epoxyharzen, insbesondere Reaktionsprodukten von Epichlorhydrin mit p, p'-Dihydroxy-diphenyl-dimethylmethan (Bis-phenol A), Polyamiden, Polyalkyleniminen, Polyestem, Polyaminotriazolen u.
dgl., ausgepresst werden, worauf die so erhaltenen glatten kontinuierlichen Fäden bei einer Temperatur zwischen 20 und 1000C mit der im Hinblick auf die mechanische Stärke der Fäden bei dieser Temperatur höchst möglichen Geschwindigkeit verstreckt werden und die verstrecktenGarne bei Temperaturen zwischen 500C und dem Schmelzpunkt des Polymers vorzugsweise in einer Wasserdampfatmosphäre einer schnellen thermischen Behandlung unter freien Schrumpfbedingungen unterworfen werden.