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Verfahren zur Herstellung von Kräuselfäden
Die Erfindung betrifft Kräuselfäden auf der Basis von Polypropylen.
Die aus synthetischen Polymeren, wie beispielsweise Polyamiden, Polyestern oder Polyolefinen, her- gestellten Fäden besitzen ausgezeichnete Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und rasche Trocknung, erge- ben jedoch glatte und glänzende Gewebe, die sich nicht für alle Anwendungszwecke eignen.
Zahlreiche Verfahren wurden bereits vorgeschlagen, um diesen synthetischen endlosen Fäden einen
Griff und ein Aussehen zu verleihen, die denjenigen von Wolle vergleichbar sind. Das verbreitetste Ver- fahren besteht darin, die Fäden zu verdrehen, ihre Drehung zu fixieren und sie nach und nach gemäss dem üblichen Verfahren oder teilweise gleichzeitig gemäss dem Falschdrallverfahren aufzudrehen. Gemäss einer ändern Arbeitsweise stapelt man die Fäden in einem Gefäss auf, wobei man sie einer thermischen
Behandlung unterwirft. Man kann die Fäden auch unter schwachem Zug über eine erhitzte Kante führen.
Die so erhaltenen Kräuselfäden können zwar ziemlich leicht zur Herstellung von Strickwaren und Jerseys verwendet werden, doch lassen sie sich auf Grund ihrer grossen Elastizität nur schwer nach üblichen Methoden verweben. Ausserdem stellt man fest, dass die Stabilität der Kräuselung bei Aufbewahrung der nach diesem Verfahren texturierten Polyolefinfäden auf Spulen keine gute ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kräuselfäden auf der Basis von Polypropylen, die eine regellose, nicht schraubenförmige, von Schlaufen freie Kräuselung besitzen und frei von den vorstehend genannten Nachteilen sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, einen Faden auf der Basis von Polypropylen, der zumindest teilweise aus verstreckten, endlosen Einzelfasern gebildet ist, der Einwirkung eines Quellmittel in Form von Dampf oder Nebel bei einer Temperatur nahe der Siedetemperatur dieses Mittels während einer Zeitspanne von weniger als 20 sec zu unterwerfen.
Man arbeitet vorzugsweise kontinuierlich, indem man den Faden in eine Behandlungskammer führt, die ein Quellmittel in Dampf-oder Nebelform bei einer Temperatur nahe der Siedetemperatur dieses Quellmittels enthält.
Wenn man wünscht, dass die Kräuselung praktisch unabhängig von der auf den Faden wirkenden Spannung ist, so führt man nach der Behandlung mit dem Quellmittel eine thermische Behandlung durch.
Das zur Durchführung des Verfahrens verwendbares Quellmittel kann unter den aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere den Benzolkohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Toluol, den hydroaromatischen Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Cyclohexan, Decahydronaphthalin, Tetrahydronaphthalin, oder den aliphatischen oder aromatischen chlorhaltigen Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthan, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Chlorbenzol u. dgl. ausgewählt werden.
Der erhaltene Faden ist leicht und voluminös und besitzt grosses Deckvermögen, da die Einzelfasem durch die in verschiedenen Ebenen liegenden und unregelmässig über die gesamte Länge verteilten Kräuselungen voneinander entfernt gehalten werden. Der Faden weist einen Kräuselungsgrad zwischen 20 und 1000/0 je nach den Arbeitsbedingungen auf ; die interessantesten Fäden sind jedoch diejenigen, die einen Kräuselungsgrad von 30 bis 40% besitzen. Der Kräuselungsgrad ist durch die Formel
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gegeben, worin die Symbole die folgenden Bedeutungen besitzen :
L = Länge des nicht-gekräuselten Fadens, l = Länge des Fadens in gekräuseltem Zustand.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet man eine Apparatur, die hauptsäch- lich aus folgenden Bestandteilen besteht : Zuführungsrolle, Kammer zur Behandlung des Fadens, die mit
Dampf oder einem Nebel des Quellmittels bei einer Temperatur nahe der Siedetemperatur des Mittels ge- füllt ist, Aufwickelrolle.
Man wickelt den Faden mit einer Geschwindigkeit von einigen 10 m/min auf und führt ihn mit einer um 20-100% höheren Geschwindigkeit zu. Der Faden wird unter einer Standardvorspannung gehalten.
Man kann die Dauer und die Länge des Weges durch die Behandlungskammer variieren. Im Falle eines mit Trichloräthylendämpfen behandelten Polypropylenfadens liegt die Verweilzeit vorzugsweise zwischen 0, 8 und 7 sec.
Die Kräuselung tritt an dem Faden in der Kammer von selbst auf, ohne dass eine spätere Behandlung erforderlich wäre. Es ist jedoch vorteilhaft, den Faden einer Behandlung mit Wasserdampf in einem Ofen zu unterwerfen.
Die Intensität und Regelmässigkeit der Kräuselung können durch die Spinnbedingungen, die Bedingun- gen des Verstrecken des Fadens, die Torsion desselben, die vorausgegangenen Behandlungen, denen der
Faden unterworfen sein kann, wie Torsion, Torsion-Fixierung-Detorsion (unter Verhältnissen, wie sie bei der Herstellungeines Kräuselfadens nicht vorliegen), thermische Behandlung, Behandlung mit Wasserdampf u. dgl., abhängen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1 : Man führt einen Faden aus isotactischemPolypropylen von 600 den, 138 Einzelfäden, der auf das 5, 5-fache verstreckt ist, kontinuierlich in eine Behandlungskammer, die aus einem vertikalen zylindrischen Rohr besteht, dessen unteres Ende mit einem siedendes Trichloräthylen enthaltenden Kessel in Verbindung steht und dessen offenes oberes Ende mittels eines Kühlers mit zirkulierendem Wasser abgekühlt wird. Der Faden tritt durch das obere Ende der Kammer ein, führt eine Bahn in'Form eines sehr spitzwinkeligen V aus, indem er über eine Umdrehvorrichtung geführt wird und tritt aus der gleichen Öffnung wieder aus. Er wird mit einer Geschwindigkeit von 40 m/min zugeführt und mit einer Geschwindigkeit von 25 m/min aufgewickelt.
Er legt in den Trichloräthylendämpfen eine Wegstrecke von 60 cm zurück, was einer Dauer des Eintauchens in die Dämpfe von etwa 1 sec entspricht.
Der auf der Aufwickelspule gewonnene Faden weist ein Kräuselungsverhältnis von 37, 50/0 und einen Titer von 960 den auf. Man unterwirft den Faden anschliessend eine Stunde der Einwirkung von Dampf in einem Ofen bei 140 C. Der so erhaltene gekräuselte Faden kann zur Herstellung von Unterwäsche verwendet werden.
Beispiel 2 : Man behandelt einen Polypropylenfaden, der mit dem gemäss Beispiel 1 identisch ist, kontinuierlich unter den gleichen Bedingungen, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Lediglich die Länge der Wegstrecke in den Trichloräthylendämpfen ist eine andere ; sie beträgt 100 cm. Der erhaltene Faden weist, wie der gemäss Beispiel 1 erhaltene, ein Kräuselungsverhälmis von 37, 50/0 auf, doch ist die Kräuselung feiner und enger.
Beispiel 3 : Ein Polypropylenfaden mit einem Titer von 600 den, 138 Einzelfäden,'. vird zuerst mit 50 Dr/m in Z-Drehung verdreht. Man lässt ihn dann kontinuierlich in Trichloräthylendämpfen eine Wegstrecke von 110 cm zurücklegen, wobei man ihn mit einer Geschwindigkeit von 45 m/min zuführt und mit einer Geschwindigkeit von 25 m/min aufwickelt.
Man erhält einen Faden, dessen Kräuselung regelmässiger als die des gemäss Beispiel 1 erhaltenen Fadens ist und dessen Kräuselungsgrad 44, 4% beträgt.
Der während einer Stunde mit Dampf bei 1400C behandelte Faden eignet sich besonders gut für die Herstellung von Strumpfwaren.
Beispiel 4 : Ein Polypropylenfaden mit einem Titer von 600 den, 156 Einzelfäden, wird zunächst mit200 Dr/m in Z-Drehung verdreht, durch zweistündiges Einbringen in einen Ofen bei 900C fixiert, mit 200 Dr/m in S-Drehung aufgedreht und dann etwa eine Sekunde mit Trichloräthylendämpfen behandelt.
Die Behandlung wird in einer horizontalen, kistenförmigen Kammer, deren unterer mittels eines elektrischen Widerstandes erhitzter Teil siedendes Trichloräthylen enthält, durchgeführt. Die Dämpfe des
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Lösungsmittels füllen die Kammer aus. Man verhindert mit Hilfe von Kühlem mit zirkulierendem Wasser, die an dem oberen Teil der Seitenwandungen angebracht sind, dass diese Dämpfe durch das obere offene Ende in die Atmosphäre austreten.
Der Faden tritt durch eine Öffnung an einem Ende der Behandlungskammer ein, führt in dieser Kammer einen horizontalen, geradlinigen Weg aus und tritt am andern Ende der Kammer wieder aus.
Man erhält einen Faden von 960 den mit einer sehr regelmässigen Kräuselung, dessen Kräuselungsgrad 3 7, 5% beträgt.
Beispiel 5 : Ein Polypropylenfaden von 630 den, 117 Einzelfäden, wirdmitZODr/m inZ-Dre- hung verdreht und eine Stunde in einen Ofen bei 1000C eingebracht.
Man führt diesen Faden dann kontinuierlich in Cyclohexandämpfe, wobei man ihn mit einer Geschwindigkeit von 21 m/min zuführt und mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min aufwickelt. Die Länge der in der Behandlungskammer durchlaufenen Wegstrecke beträgt 110 cm.
Der erhaltene Faden weist einen Krauselungsgrad von 400/0 und eine feine und regelmässige Kräuselung auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kräuselfäden auf der Basis von Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Faden auf der Basis von Polypropylen, der zumindest teilweise aus verstreckten, endlosen Einzelfasern gebildet ist, der Einwirkung eines Quellmittels in Form von Dampf oder Nebel bei einer Temperatur nahe der Siedetemperatur dieses Mittels während einer Zeitspanne von weniger als 20 sec unterwirft, worauf man gegebenenfalls den erhaltenen Faden einer thermischen Behandlung unterwirft.