Verfahren zur Bsehandlung von Acrylpolymerfasern. Schrumpfbare Fasern aus Polymeren des Acrylnitrils sind seit einiger Zeit bekannt; z.B. wird in der belgischen Patent schrift 550'814 die Herstellung solcher Fasern beschrieben. Auch hochschrumpfbare Fasern, d.h. Fasern mit einem Schrumpf vermögen in der Grössenordnung von etwa 35 % und höher, sind bekannt geworden, wie aus der französischen Patentschrift l'113'336 hervorgeht. Hingegen ist es bisher nicht gelungen hochschrumpfbare Fasern herzustellen, welche die erwünschten Eigenschaften herkömmlicher Polyacrylnitrilfasern, insbeson- dere solche mit hoher Schrumpfbarkeit und zugleich negativer Doppelbrechung, aufweisen.
Die Aufrechterhaltung der verfestig ten Strukt-ar hat sich als eines der schwierigsten Probleme erwiesen. Sie wird auch durch das in der oben genannten belgischen Patentschrift beschriebene Verfahren nicht erreicht, nach welchem die frisch gesponnenen Fasern gewaschen, bei 100o und darüber getrocknet und nachher erhitzt und verstreckt werden. Im genannten französischen Patent wird eine ähnliche Herstellungsart b eschrieben, die ebenfalls nicht zum erwünsch ten .Erfolg geführt hat.
Die bisher erzeugten hohlraumhaltigen Fasern hab ern sich ins besondere als nicht völlig zufriedenstellend erwiesen, weil sie auf Grund ihrer porösen Struktur zur Adsorption von Appreturölen und anderen Behandlungsmitteln neigen. Wenn die se Mittel von der Faseroberfläche verschwinden, sind sie nicht Einger dazu verfüg bar, den Fasern die tgewünschten Eigenschaften, z.B. antistatisohe Eigenschaften und dergleichen, zu erteilen. Im Endergebnis treten bei der Faserverarbeiturng Probleme auf. Darüberhinaus ist es bei einigen Stoffarten wichtig, dass die Faserstruktur nicht porös ist. Die Porösität einer porösen Faser und damit ihre Opazitäit kennen durch spätere Behan dlungen, wie Waschen und Bugeln, Beeinf lasst werden. Im Ergebnis zeigen aus solchen iasern hergestellte stoffe im Einsatz unerwünschte Farb- und Glanzver inderungen.
Das Verfahren der vorliegenden erfindung Fgestattet es nun, Fa sern aus gewissen Polymeren des Acrylamide so zu behandeln, dass sie zugleich eine negative Doppeltrechung und eine Schrumpf barkeit von mindestens 35 % aufweisen. Solche Fasern halen eine verfestigte oder hohlraumfreie Struktur und zeigen einen beson <B>deren</B> Wert bei der Herstellung von Pol- und Florwaren, insbe- :jondere solchen in Art der künstlichen Pelze.
Vorzugsweise ist das Polymer des Acrylnitrils ein Vischpolymeres, das min destens 70 % Acrylnitril und bis zu 30 % eines äthylenisch ungesättigten, mit Acrylnitril mischpolymerisierbaren F-onome- ren enthält.
Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur j3ehandlung von Fasern aus 2olyacrylnitril oder einem Copolymer des Acrylnitrils, welches mindestens 70 % Acrylnitril und bis zu 30 % äthylenisch ungesättigte mit Acrylnitril copolyn,erieierbare ";
onomere ent-
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hilt, <SEP> zwecks <SEP> Erteilung <SEP> einer <SEP> Schrumpfbarkeit <SEP> von <SEP> mindestens
<tb> welches
<tb> 35 <SEP> w <SEP> und <SEP> einer <SEP> negativen <SEP> Doppelbrechung, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet
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ist, <SEP> dass <SEP> man <SEP> den <SEP> FeuchtigKeitsgehalt <SEP> der <SEP> ungereckten, <SEP> lösunge 2ittelfreien <SEP> fasern <SEP> durch <SEP> Trocknen <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> von
<tb> 100 <SEP> bis <SEP> <B>1300</B> <SEP> C <SEP> auf <SEP> unterhalb <SEP> 10 <SEP> % <SEP> verrin < @ert,
<SEP> das <SEP> getrocknete
<tb> Gut <SEP> dann <SEP> mindestens <SEP> 15 <SEP> Sekunden <SEP> in <SEP> einem <SEP> wissrigen <SEP> '^edium <SEP> bei
<tb> einer <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> 96 <SEP> bis <SEP> 110o <SEP> C <SEP> behandelt <SEP> und <SEP> danach <SEP> auf <SEP> das
<tb> 1,5- <SEP> bis <SEP> 2,5-fache <SEP> seiner <SEP> ursprünglichen <SEP> hinge <SEP> reckt.
<tb>
Unter <SEP> l;sunf;@,iittelfrei <SEP> sind <SEP> :.ekanntlich <SEP> Fasern <SEP> zu <SEP> verstehen, aus denen das Spinnlösungsiittel soweit entfernt ist, dass die <B>Restmenge</B> bei der normalen Verwendung der Faser nicht stört, z.P. Fasern, deren Gehalt an dem ursprünglichen Lösun@Tsmittel etwa 3 % oder weniger betr\xgt. Unter ungereckten Fasern sind, wie gewohnt, solche zu verstehen, die keiner beträchtlichen, bleibenden Streckung unterworfen worden sind.
Wenn das ur sprüngliche, von der Spinnmaschine erhaltene Fadengut zur Ent fernung von Spinnlösungsmittel in Form der ersponnenen Packung extrahiert wird, so weist es überhaupt keine Streckung auf. Wenn andererseits das ursprünglich ereponnene zur Lcsunga- mittelentfernung von der beim Spinnen erhaltenen Packung abgewickelt und kontinuierlich durch ein Extraktionsbad<B>ge-</B> führt oder wenn es unmittelbar nach dem Verlassen der Spinnvor richtung durch ein ExtraktionsLad geführt wird, um das Lösungs mittel zu entfernen, kann eine leichte Streckung eintreten.
Dies beruht darauf, dass die Iaser unter einer zur richtigen Aufwicklung ausreichenden Spannung gehalter; werden muss. In die ser \ydeise hergestellte F :@sern fallen natürlich auch unter die Definition der ungereckten Fasern.
Für die @'esti:rrun;, o1 eine Faser eine verfestigte oder hohlraum- freie Struktur hat, stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Klan kann beispielsweise das Fl:xchenverh.iltnis oder das Verhiltnis der ger;essenen Iaserfl-iche zur errechneten P,#tserfläche dazu ver wenden, um die Art der Struktur zu zeigen. Ein niedriges Fl#ichen- verhiltnis zeigt eine verfestigte Struktur an.
Die Faserdichte stellt e t:enfalls ein gutes Anzeichen für den Verfestigungsgrad
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der <SEP> Struktur <SEP> dar, <SEP> wenn <SEP> Fas-rn <SEP> des <SEP> gleichen <SEP> che:
_.ischen <SEP> Aufbaus
<tb> verglichen <SEP> we <SEP> den. <SEP> 'Bei <SEP> einer <SEP> gegebenen <SEP> Polymerart <SEP> zeigt <SEP> eine
<tb> höhere <SEP> Dichte <SEP> die <SEP> hohlraumfreiere <SEP> Struktur <SEP> an. <SEP> Eine <SEP> Faser, <SEP> die
<tb> aus <SEP> einen <SEP> "Fischpolymeren <SEP> des <SEP> Acrylnitrils <SEP> n@it <SEP> einem <SEP> Comonomeren
<tb> wie <SEP> Vinyliderichlorid <SEP> hergestellt <SEP> ist, <SEP> hat <SEP> jedoch <SEP> eine <SEP> h(Uhere
<tb> Dichte <SEP> als <SEP> eine <SEP> Faser <SEP> aus- <SEP> einei.. <SEP> @=ischpolyiieren <SEP> des <SEP> Aerylnitril
<tb> i:it <SEP> einer <SEP> entsprechenden <SEP> '=enge <SEP> AcrylsUure < < :etliyleeter. <SEP> Dies <SEP> Le din-t <SEP> eine <SEP> al:sseror <SEP> #entliche <SEP> Sorgfalt <SEP> heim <SEP> Penutzen <SEP> von <SEP> Dichte vierten.
<tb>
Es <SEP> hat <SEP> sich <SEP> gezeigt, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Eigenschaft <SEP> der <SEP> Doppelbrechung
<tb> des <SEP> Fadengutes <SEP> bequem <SEP> zur <SEP> genauen <SEP> Definition <SEP> der <SEP> verfestigten
<tb> Struktur <SEP> der <SEP> gem'Lss <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> gehandelten <SEP> Faser <SEP> verwendbar
<tb> ist. <SEP> Diese <SEP> Eigenschaft <SEP> hat <SEP> sich <SEP> als <SEP> im <SEP> wesentlichen <SEP> von <SEP> der
<tb> .uL,@:;
<SEP> ensetzung <SEP> der <SEP> I'oly_ieren <SEP> und <SEP> ='I'ischpolyi.;eren <SEP> im <SEP> Rahmen <SEP> der
<tb> Erfindung <SEP> unabh-Ungig <SEP> erwiesen. <SEP> Ungleich <SEP> ?en <SEP> meisten <SEP> laserartigen
<tb> ",.aterialien <SEP> zeigen <SEP> verf:@stigte <SEP> Fasern <SEP> al_@s <SEP> Poly@:eren <SEP> des <SEP> @'1cry1 nitrils, <SEP> die <SEP> zur <SEP> Oriertieriiirit- <SEP> der <SEP> @;oleküle <SEP> in <SEP> der <SEP> Faden-Zängs richtuni- <SEP> einer <SEP> selbst <SEP> kleinen <SEP> Reckuni <SEP> unterworfen <SEP> wurden, <SEP> eine
<tb> negative <SEP> Doppeltrecnung. <SEP> Die <SEP> negative <SEP> Doppelbrechung <SEP> beruht <SEP> an sc.einend <SEP> a-_:f <SEP> der <SEP> starken <SEP> Polarisierbarkeit <SEP> der <SEP> Nitrilgruppen,
<tb> . <SEP> _:
<SEP> ,ehe <SEP> dis <SEP> @r@ <SEP> e.-,tier,@r@ <SEP> der <SEP> -1,lyirierketterunoleküle <SEP> in <SEP> 71,ich t:.r_=; <SEP> der <SEP> :adenac-L,e <SEP> in <SEP> einer <SEP> Richtuni- <SEP> Fenkrecht <SEP> zur <SEP> Faserachse
<tb> oricr@tiert <SEP> werden. <SEP> J@\lict@er <SEP> -rad <SEP> der <SEP> nen'ativen <SEP> Doppelbreci-Jung
<tb> zeih <SEP> t <SEP> eiY,e <SEP> 1-rao"'#are <SEP> verfestigte <SEP> @turkt <SEP> r <SEP> an. <SEP> Im <SEP> Gegensatz <SEP> dazu
<tb> zei--en <SEP> die <SEP> orientierten <SEP> porösen <SEP> oder <SEP> hohlrau:"f@reien <SEP> Fasern <SEP> bzw. Fäden aus Polymeren des Acrylnitrils eine positive Doppelbrechung.
Verfahren zur Bestimmung der Doppelbrechung sind bekannt; Be- sohreibungen geeigneter Verfahren finden sich in Preston, "Modern Textile Microscopy", Emmott & Company, Ltd., London 1933, und in Heyn, "Textile Research Journal", 22, 513 (1952).
Bei der praktischen Durohführung des erfindungsgemässen Verfah rens kann man Fasern (die auch als FIden bezeichnet werden können) verwenden, die nach der Technik des Nass- oder Trockenspinnens erzeugt wurden. Zur Entfernung des Lösun,-smittels wird vorzugs <B>weise</B> das ersponnene Gut durch ein wässriges Bad geführt, das auf einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und etwa 100o<B>gehal-</B> ten wird.
Nach Verringerung des Lösungsmittelgehaltes auf etwa 3 Gew.% oder weniger wird der Wassergehalt der Fäden durch Trock nung bei Ter,peraturen zwischen 100 und 130o auf weniger als etwa 10 Gew.% verringert.
Die Extraktion des
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L%sur)gsmittels <SEP> kann <SEP> bei <SEP> im <SEP> Verhältnis <SEP> sehr <SEP> verschiedenen
<tb> Temperaturen <SEP> erfol <SEP> en, <SEP> aber <SEP> es <SEP> ist <SEP> wichtig, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Fasern
<tb> während <SEP> einer <SEP> solchen <SEP> Behandlung <SEP> irs <SEP> wesentlichen <SEP> ungereckt
<tb> bleiben <SEP> und <SEP> dass <SEP> die <SEP> Trocknung <SEP> innerhalb <SEP> des <SEP> oben <SEP> genannten
<tb> Temperaturbereiches <SEP> erfelt.
<tb>
Die <SEP> getrockneten <SEP> Fasern <SEP> werden <SEP> dann <SEP> in <SEP> einem <SEP> heissen <SEP> wässri gen <SEP> iyfe <SEP> <I>i- <SEP> ui;:</I> <SEP> behandelt. <SEP> die <SEP> später <SEP> näher <SEP> gezeigt, <SEP> müssen <SEP> die
<tb> getrockneten <SEP> Faserei <SEP> dem <SEP> heissen <SEP> wässrigen <SEP> Medium <SEP> mindestens
<tb> 15 <SEP> Sekunden <SEP> ausgesetzt <SEP> werden. <SEP> Ausserdem <SEP> muss <SEP> die <SEP> <B>Temperatur</B>
<tb> cie;
3 <SEP> Behandlungsmediums <SEP> 96 <SEP> bis <SEP> 110o <SEP> betragen. <SEP> Nach <SEP> <B>dieser</B> <SEP> Be heissen <SEP> w'lasrigen <SEP> Medium <SEP> müesen <SEP> die <SEP> Fasern <SEP> auf
<tb> <B>1,5-</B> <SEP> bis <SEP> 2,5-fache <SEP> ihrer <SEP> ursprünglichen <SEP> Zähe <SEP> ge reckt <SEP> worden.. <SEP> Die <SEP> so <SEP> erhaltenen <SEP> Fasern <SEP> haben <SEP> eine <SEP> verfestig te <SEP> o.ler <SEP> f:;@@lr < _LU^@freie <SEP> Struktur <SEP> und <SEP> eine <SEP> Schrumpfbarkeit <SEP> von
<tb> i@@indes <SEP> tn:i@:
<SEP> 35 <SEP> %. <SEP> Die <SEP> Pchrumpfung <SEP> der <SEP> Fasern <SEP> kann <SEP> - <SEP> <B>wie</B>
<tb> später <SEP> be <SEP> >chrieben <SEP> - <SEP> bewirkt <SEP> werden, <SEP> indem <SEP> man <SEP> auf <SEP> einen
<tb> sie <SEP> enthaltender. <SEP> Stoff <SEP> eine <SEP> erhitzte <SEP> Atmosphäre <SEP> einwirken
<tb> lässt.
<tb>
Die <SEP> praktische <SEP> Durchf'hrurk; <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> ist <SEP> in <SEP> den <SEP> Beispielen
<tb> an <SEP> Hand <SEP> Fäden <SEP> aus <SEP> Polymezen <SEP> des <SEP> .Acry1ni trils <SEP> erläutert, <SEP> aber <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> sind <SEP> nassgesponnene <SEP> F"cie:
i
<tb> in <SEP> gleicher <SEP> 'deise <SEP> zugUnglieh. <SEP> Gleich <SEP> dem <SEP> trockengesponnenen
<tb> Gut <SEP> müssen <SEP> die <SEP> nassgesponnnen <SEP> Fäden <SEP> lösungsmittelfrei, <SEP> trok ken <SEP> und <SEP> im <SEP> wesentlichen <SEP> ungereckt <SEP> sein, <SEP> bevor <SEP> nein <SEP> sie <SEP> der <SEP> Be- handlung in dem heissen wässrigen Medium unterwirft, worauf wiederum eine geringe Streckung folgt. Man kann mit einer Vielfalt von Polymeren des Acrylnitrils arbeiten, die sich zu fadenartigen Gebilden verformen lassen, die man strecken kann.
Man kann mit Polyacrylnitril wie auch mit Mischpolymeren ar beiten, welche mindestens
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?0 % Acrylnitril und bis zu
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30 % eines beliebigen, mit Acrylnitril mischpolymerisier- baren, neutralen, einfach äthylenartig ungesättigten Monomeren, wie Vinylacetat, Methylvinylketon, Acryl säuremethylester,
Methylmethacrylat, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid enthal ten, wie auch anderen Monomeren der in der USA-Patentschrift 2 436 926 beschriebenen Art. Man kann auch mit kleinen Mengen, d.h. bis zu etwa 10 %, kationischer und anionischer Monomerer, wie Natriumstyrolsulfonat oder 2-Vinylpyridin, arbeiten, um das Farbannahmevermögen zu verbessern.
Zur Erzielung einer besten Festigkeit, Unlöslichkeit und Beständigkeit gegen das Sonnenlicht werden gewöhnlich Polymere mit 85 % oder mehr Acrylnitril verwendet.
Das Trocknungsverfahren ist für das extrahierte ungereckte Fadengut kritisch. Temperaturen über 1300 sollen vermieden werden, da sie leicht eine Verfärbung des Faser- bzw.-Faden- gutes verursachen. Eine kurzzeitige Einwirkung von Tempera-
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un
<tb> tunen <SEP> in <SEP> der <SEP> Nähe <SEP> dieses <SEP> Wertes <SEP> ist <SEP> jedoch <SEP> nicht <SEP> lerwünscht.
Plan kann auch eine längere Trocknung bei derart niedrigen Temperaturen wie<B>100</B> o durchführen. Es ist kritisch, das unjrreckte, lo-sungamittelfreie trockene Fadengut der Einwirkung eines wässrigen fliessfähigen rledi;z:.a bei Temperaturen nahe des Siedepunktes auszusetzen, bevor die F < ±den gestreckt werden.
Als Behandlungsmedium kann man Würger, Dampf oder wässrige Lösun,Ten typischer Textilbehandlungomittel wie Farbstoffe, Waschmittel, Weichmachungsmittel usw., ver- wenden. Das Behandlrzngsediura muss eine Te:@eratur zwischen
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96 und 110o haben; Temperaturen zwischen etwa 96 und 102o werden bevorzugt.
Die Behandlungszeit kann
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15 Se kunden bis etwa 2 Stunden oder mehr betragen.
Nach der Behandlung mit der heissen wässrigen Behandlungs- mittel müssen die Fäden um
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50 bis 150 ;4 gestreekt <B>wer-</B> den, d.h. sie sollen auf das
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1,5- bis 2,5-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt werden.
Nenn gewünscrt, kann man die Fäden zwischen der Koch- irnd dnr Streckbehandlung trocknen, was dir ein leichtes Arbeiten ir: ::llg-irleinen vorzu ziehen i: t, wenn die Streckun,; in sirret:: richtwässrigen Medium erfolgt.
Die dem Fadengut erteilte Streckung soll zwischen
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50 und 150 ;I liegen. Das Fadengut soll während der Streckung auf die Minimaltemperatur erhitzt werden, die ein zufrieden- stellendes Arbeiten erlaubt. Wenn die Streckung in einem wässriger, Ptedium erfolgt, reicht eine Temperatur von etwa 70 bis<B>800</B> aus;
dieser Temperaturbereich wird bevorzl.";t, wenngleich auch ein Arbeiten in dem breiteren Bereich ,Tort 60 bis 90 im allgemeinen zufriedenstellend ist. Wenn die Streckung <B>in</B> Heissluft, <B>wie zwischen</B> erhitzWn <B>Platten, erfolgt,</B> <B>hat die Luft eine höhere Temperatur als beim</B> Naserecken. <B>Platten-</B> <B>temperaturen von etwa 118 bis 1380 haben sich als zufriedenstel-</B> <B>lend erwiesen.
Die angewandte Temperatur</B> h- ingt <B>von der Länge der</B> Erhitzungszone und der Geschwindigkeit ab, mit welcher sich das Behandlungsgut <B>durch diese Zone bewegt.</B> Vorzugsweise <B>arbeitet man</B> <B>bei der Minimaltemperatur, die eine zufriedenstellende Durchfüh-</B> rung<B>der</B> Reckbehandlung erlaubt.
Wenn <B>das</B> erfindungegem iss behandelte hochschrumpfende<B>Fasergut</B> <B>in Fadenform,</B> d.h. <B>als</B> Endlosfasern, Verwendung <B>finden soll, kann</B> man<B>es</B> nach der Streckung auf eine Packung aufwickeln. Im<B>allge-</B> meinen ist es erwünscht, ein Textilappreturöl zuzuführen,<B>bevor</B> man das Fadengut auf die Packung aufwickelt. Wenn das hochschrump <B>fende Fadengut in</B> Stapelfaserform <B>gewünscht wird, so ist im</B> all--- gemeinen ein Kr'iuseln und dann Schneiden auf Stapel notwendig.
<B>Wegen der dem Fadengut inhärenten Schrumpfung soll die</B> Kräuselung. bei<B>den</B> niedrigsten Temperaturen durchgeführt<B>werden,</B> die<B>ein</B> <B>bequemes</B> Arbeiten<B>erlauben.</B>
Die erfindungsgemc@sa behandelten Fasern haben einen hohen Wert in form von Gewirken, Geweben und Polwaren. In allen FU1an <B>kön-</B> <B>nen sie dazu eingesetzt werden, erwünschte</B> Effekte<B>zu erzielen,</B> die auf andere Weise nicht erreichbar sind.
Wenn man das er findungsgemäss behandelte hochschrumpfende Gut mit niedrigschrump- fendem Material vermischt und aus den Gemischen Garne herstellt, kön nen die Garne für lose aufgebaute Gewirke und Flachgewebe ver wendet werden, welche unter dem Einfluss von siedendem Wasser oder von Trockenwärme unter Bildung von Waren schrumpfen, die auf Grund der SBhlingen und Schlaufen, die von den niedrig schrumpfenden Fasern beim Schrumpfen der hochschrumpfenden Fa <B>sern</B> gebildet werden, eine ungewöhnliche Voluminosität und Deck kraft haben.
Die erfindungsgemäsr behandelten hochschrumpfenden Fasern haben einen besonderen legt f\zr die Herstellung von Polwaren, insbeson dere solchen, in Art der künstlichen Pelze.
Viele natürliche Pelze enthalten danzu zweior unterschiedlicher Ldngen; der Un terpelz wird von Haaren geringer Unge gebildet, und ferner liegen längere, gröbere Schutzhaare vor.
renn man die gemäss <B>der</B> Erfindung behandelten Fasern mit niedrignchrumpfenden Fasern, insbesondere niedrigsehrumpfenden Fasern eines leicht ereberen Titers vermischt, kann man das aus dem Gemisch erhaltene ;
ahn zu Polwaren verarbeiten, diese auf gleiehniasige Polhöhe beschnei den und dann Gedingengen aussetzen, welche die Schrumpfung der hochschru < < .pfenden intern hervorrufen.
Diese Fasern schrumpfen dann und nehLen dabei die Beschaffenheit des Unterpelzes eines natürlichen Pelzes an, wahrend die grcberen, niedrigschrumpfenden Fasern lang bleiben und die Schutshaare nachahmen.
Die folgenden leispie>e dienen der weiteren ;rliuterung -der Erfindung, ohne dieselbe jedoch erschöpfend zu kennzeicr:nen. Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders an gegeben, auf das Gewicht.
Be s iel <U>1</U> Durch Trockenspinnen einer Lösung eines Terpolymeren aus 94,0 % Acrylnitril, 5,7 % Acrylsäuremethylester und 0,3 iVatriumstyrolsulfonat wird ein vielfädiges Fadenkabel von <B>44</B> 400 tex (400 0G0 den) bei einem Einzelfadentiter von<B>0,44</B> tex (4 den),
bestimmt durch Messung an lösungsmittelfreien Proben, hergestellt. Das Kabel wird zur Extraktion des Lö- sungsmittels durch eine Reihe von neun Tanks gef'ährt, die wässrige DimethylformF:midlösur),f-"en von 98o enthalten und deren Dimethylforinamidkonzentration in der Behandlungsrichtung ge ringer wird.
Das Kabel wird der Extraktion mit 64,0 m/min zugeführt und aus dem letzten Tank mit 56,0 m/min entfernt. Es wird dann 8 min bei 127o getrocknet, worauf es (analytisch bestimmt) 1,4 % Dimethy lformamid und weniger als 1 % Wasser enthält.
Das trockene, lösungsmittelfreie, im wesentlichen urgereckte Kabel wird dann 30 mir, in Wasser gekocht und danach einer Reckvorrichtung zugeführt. Die R3ckvorrichtung weist zwei die Kabeloberfläche berührende flache parallele Platten von jeweils 35,6 ,cm Länge (in Fadenlaufrichtury,) und 25,4 cm Breite (senkrecht zur Fadenlauf richteng) auf,
die auf eine Oberflächentemperatur von 11o erhitzt sind. Das Kabel wird
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mit <SEP> 58,4 <SEP> m/min <SEP> in <SEP> die <SEP> Vorrichtuneingeführt <SEP> und <SEP> mit <SEP> 109,2
<tb> m/min <SEP> gesamrnni <SEP> t, <SEP> so <SEP> dass <SEP> es <SEP> in <SEP> der <SEP> Vorrichtung <SEP> um <SEP> 90 <SEP> %, <SEP> d.h.
<tb> das <SEP> 1,9-fache <SEP> seiner <SEP> ursprünglichen <SEP> Länge <SEP> gestreckt <SEP> wird.
<tb> Eine <SEP> Untersuchung <SEP> einer <SEP> Re'-he <SEP> von <SEP> Einzelf'iden <SEP> aus <SEP> der <SEP> a <SEP> gereck ten <SEP> Kabel <SEP> zeigt, <SEP> dass <SEP> sie <SEP> alle <SEP> eine <SEP> negative <SEP> Doppelbrechun, aufweisen. <SEP> Eine <SEP> Messung <SEP> von <SEP> 5 <SEP> Fäden <SEP> ergibt <SEP> eine <SEP> mittlere
<tb> Do#)pelbrechun" <SEP> von <SEP> -44 <SEP> Millimikron.
<SEP> Andere <SEP> aus <SEP> den, <SEP> Kabel <SEP> ert nolamene <SEP> P,#den <SEP> ergeben <SEP> eine <SEP> Schrumpfung <SEP> von <SEP> 41,7 <SEP> <B>%</B> <SEP> in <SEP> sieden dem <SEP> Wasser <SEP> und <SEP> eine <SEP> Schrumpfung <SEP> von <SEP> 37,6 <SEP> % <SEP> in <SEP> trockener <SEP> Wrme
<tb> von <SEP> 143o. <SEP> Ihre <SEP> Dichte <SEP> beträgt <SEP> 1,183 <SEP> 9/cm <SEP> 3. <SEP> Nach <SEP> Schrumpfur
<tb> in <SEP> siedendem <SEP> Wasser <SEP> haben <SEP> die <SEP> Einzelfdden <SEP> einen <SEP> 'Fiter <SEP> von <SEP> <B>0,3</B>
<tb> tex <SEP> (2,7 <SEP> den).
<tb>
Der <SEP> Hauptteil <SEP> de3 <SEP> Kabels <SEP> wird <SEP> bei <SEP> 60o <SEP> stauchlammergekriuselt
<tb> und <SEP> dann <SEP> auf <SEP> 3,2-dm-Stapel <SEP> geschnitten.
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<I>b<U>rh.</U>;n@Irtt@_</I>
<tb> Dieses <SEP> erfindur#gsgemässe <SEP> j <SEP> Stapelgut <SEP> wird <SEP> mit <SEP> verschiedenen
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Mengen <SEP> an <SEP> Polyacrylnitril-Stapelfasern <SEP> von <SEP> 1,5 <SEP> bis <SEP> 2,2 <SEP> <B>tex</B>
<tb> (14 <SEP> bis <SEP> 20 <SEP> den) <SEP> und <SEP> einer <SEP> Schrumpfung <SEP> in <SEP> siedendem <SEP> Wasser <SEP> von
<tb> weniger <SEP> all,. <SEP> j <SEP> % <SEP> vermengt. <SEP> Aus <SEP> den <SEP> Ge-:
ischen <SEP> werden <SEP> Polgewirke
<tb> hergestellt <SEP> und <SEP> diese <SEP> dann <SEP> wäraebeh.indelt, <SEP> um <SEP> die <SEP> hochschrump fenden <SEP> Fasern <SEP> zu <SEP> schrumpfen.
<tb>
Die <SEP> erhaltenen <SEP> Stoffe <SEP> sind, <SEP> pe17",rti:T <SEP> und <SEP> weisen <SEP> Schutzhan.r effekte <SEP> auf. EeieDiel <U>2</U> Ein trockenes, lösungsmittelfreies, im wesentlich unge- recktes Kabel aus Polyacrylnitrilfäden wird wie in Beispiel 1 hergestellt. Das Kabel wird 5 min in Wasser gekocht und dann in Wasser bei 75o auf das 2,1-fache seiner ursp rilnglichen Länge gestreckt.
Das Produkt ergibt in siedendem Wasser eine Schrumpfung von 40 9d. Alle geprüften Fäden zeigen die negative Doppelbrechung. Die Dichte der Fäden beträgt 1,172 g/cm3.
Als Vergleichsversuch, der die Wichtigkeit der oben beschrie benen Folge von Arbeitsstufen für die Ergelung eines Produk tes mit den gewünschten Eigenschaften zeigt, wird folgender Versuch durchgeführt:
Das gemäss Beispiel 1 ersponnene, noch lösungsmittelhaltige Kabel wird auf das 2,1-fache seiner ursprünglichen Länge ge- streckt;
indem man es durch eine Reihe von neun Tanks führt, die wässrige Dimethylformamidlösungen von 70o enthalten und deren Dimethylformamidkonzentration in aufeinand erfolgenden Tanks geringer i:-t und im letzten Tank im wesentlichen Null beträgt.
Das warme nasse Kabel wird unmittelbar einer Stauch- kammer-Kräuselvorrich@ung zugeleitet und nach dem Kräuseln auf 3,2-cm-Stapel geschnitten. Das geschnittene Stapelgut wird in einem Ofen bei 50o getrocknet.
Das Produkt des V4rgleichsversuches, das weniger als 3 % Di-
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aieth,#-l-'Lormarlid <SEP> enthält, <SEP> hat <SEP> einen <SEP> Fadentiter <SEP> von <SEP> 0,21 <SEP> tax
<tb> (1,9 <SEP> den), <SEP> ergibt <SEP> in <SEP> siedendem <SEP> Wasser <SEP> eine <SEP> Schrumprun#I <SEP> von
<tb> 38 <SEP> % <SEP> und <SEP> bei <SEP> Trockenbedingungen <SEP> bei <SEP> 143o <SEP> eine <SEP> solche <SEP> von <SEP> 34,5 <SEP> @.
<tb> Trotzdem <SEP> das <SEP> Produkt <SEP> aber <SEP> die <SEP> gleiche <SEP> chemische <SEP> Zusarx:e:
zsetzunp
<tb> hie <SEP> in <SEP> den <SEP> vorstehenden <SEP> Beispielen <SEP> hat, <SEP> beträgt <SEP> seine <SEP> Dichte
<tb> nur <SEP> 1,138 <SEP> g/crr.3 <SEP> und <SEP> ist <SEP> seine <SEP> Doppelbrechung <SEP> positiv <SEP> und
<tb> gleich <SEP> +31 <SEP> Niillimikron.
<tb> <U>HeisUiel <SEP> 3</U>
<tb> Es <SEP> Wird <SEP> ei-i <SEP> trockenes, <SEP> lösungsmittelfreies, <SEP> im <SEP> wesentlichen
<tb> umgerecktes <SEP> Kabel <SEP> hergestellt, <SEP> indem <SEP> -kam <SEP> ein <SEP> aus <SEP> der.: <SEP> im <SEP> Bei spiel <SEP> 1 <SEP> genannten <SEP> Polymeren <SEP> ersponnenes <SEP> Kabel <SEP> ILontinui,_rlich
<tb> bei <SEP> 90o <SEP> extrihier <SEP> t, <SEP> wobei <SEP> das <SEP> Kabel <SEP> die <SEP> sschann <SEP> lu:zC <SEP> Z;it <SEP> 114,3
<tb> p/min <SEP> verl sst <SEP> und <SEP> eine <SEP> 34 <SEP> vige <SEP> Streckung;
<SEP> erfolgt, <SEP> ue. <SEP> die
<tb> für <SEP> eine <SEP> leichte <SEP> Handhabung <SEP> richtige <SEP> Spannung <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Kabel
<tb> zu <SEP> halten. <SEP> D & s <SEP> Kabel <SEP> hjz <SEP> ia;3c;_ <SEP> der <SEP> Eptr;jktion <SEP> einen <SEP> Titer <SEP> von
<tb> 58 <SEP> 000 <SEP> tex <SEP> (520 <SEP> 000 <SEP> den); <SEP> der <SEP> Titer <SEP> s@i:^x# <SEP> Einzelfäden <SEP> betr:ibt
<tb> <B>0,33</B> <SEP> tex <SEP> (2,9 <SEP> den). <SEP> Dpa <SEP> extrr:h;erte <SEP> Knbel <SEP> wird <SEP> 4 <SEP> min <SEP> bei <SEP> 127o
<tb> getrocknet; <SEP> es <SEP> enthält <SEP> hierauf <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Feuchtigkeit
<tb> und <SEP> 1,4 <SEP> % <SEP> Dimehblyformamid.
<tb>
Da@@ <SEP> @;etroc'.tr:ete <SEP> Kabel <SEP> wird <SEP> dann <SEP> durch <SEP> eine <SEP> auf <SEP> 960 <SEP> @jey:@ e<B>ne</B>
<tb> w:issrige <SEP> Färbeflotte <SEP> geführt, <SEP> dit_. <SEP> je <SEP> Liter <SEP> 50 <SEP> g <SEP> Aethyler. c#:rbon:: <SEP> 41, <SEP> 40 <SEP> e. <SEP> des <SEP> Farbstoffes <SEP> "Brilliünt <SEP> Green <SEP> Cryst,tls=
<tb> (Color <SEP> I:adex <SEP> E62) <SEP> und <SEP> gen-ägend <SEP> Eisessig <SEP> enthält, <SEP> ur:
<SEP> ein <SEP> ;;F1
<tb> von <SEP> 5 <SEP> zu <SEP> ere:;e=a. <SEP> Un:riittelbac <SEP> beim <SEP> Verla-.sen <SEP> der <SEP> Flotte <SEP> wird das Kabel durch ein atmosphUrischen Dampf enthaltendes Rohr solcher Länge geführt, dass der Dampf 3 min auf das Kabel einwirkt. Das Kabel wird dann zwischen auf 116o erhitzten Metallplatten auf das 1,9-fache seiner ursprUnglichen Länge gestreckt.
Das dunkelgrüne Produkt hat eine Schrumpfur\; von 33,8 % in siedendem Wasser und eine negative Doppelbrechung.
Nach Kräuseln und Schneiden wirf .das grüngefärbte Stapelgut mit niedrigschrumpfenden Stapelfasern vermischt; das Fasergut wird zu Polwaren verarbeitet, die nach Kochbehandlung auf Grund des unterschiedlichen Schrumpfens <B>der</B> beiden Faserbestandteile ungewöhnliche Oberflächeneffekte zeigen.
Wenn das extrahierte trockene Kabel ohne vorherige Hindurch- führung durch Färbeflotte und Dampfbehandlungsrohr zwischen erhitzten Platten gereckt wird, lässt sich die Reckbehand lung auf Grund von Fadenbrüchen schwer durchführen, und das Produkt zeigt eine unter<I>34</I> % liegende Schrumpfung.
In einer Reihe anderer Versuche wird bestimmt, dose die Kontaktinindestzeit mit heissem wässrigem fliessfäh;.gem Medium, die zur Erzielung eines Produktes mit einem Schrumpf (nach Streckung) von mehr als 35 % benötigt wird, 15 Sekunden und dass die Mindesttemre ratur dieses wässrigen, fliessfähigen Mediums 96o beträgt.
Derart hohe Temperaturen wie 110 wirken sich nicht schädlich aus, und derart lange Einwirkungszeiten wie 3 Stunden erweisen sich als zufrieden stellend. Sowohl Heiss-
EMI0017.0001
Wasser <SEP> als <SEP> auch <SEP> heisse <SEP> w@:ssrige <SEP> Lösungen <SEP> gewöhnlicher <SEP> @E:xti1 behandlungo-nittel <SEP> als <SEP> auch. <SEP> Dampf <SEP> erweisen <SEP> sich <SEP> als <SEP> zufri." <SEP> 1" <SEP> , stellende <SEP> iledien <SEP> f"-'r <SEP> die <SEP> Behandlung <SEP> des <SEP> ungereckten <SEP> Gutes <SEP> vor
<tb> dem <SEP> Strecken.
<tb>
<U>Beispiel <SEP> 4</U>
<tb> Ein <SEP> 30-fwdiges <SEP> Polyacrylnitrilfadengut <SEP> (30 <SEP> tex <SEP> gleich <SEP> 270 <SEP> den)
<tb> wird <SEP> .auf <SEP> einer <SEP> perforierten <SEP> Spinnspule <SEP> gesmnsstt <SEP> und <SEP> auf <SEP> der
<tb> Spule <SEP> mit <SEP> Wasser <SEP> von <SEP> 95o <SEP> extrahiert, <SEP> bis <SEP> sein <SEP> Lösur#Csmittel Behalt <SEP> unterhalb <SEP> 2 <SEP> % <SEP> liegt. <SEP> Das <SEP> ungereckte <SEP> Produkt <SEP> wird <SEP> zu
<tb> Strähnen <SEP> gewickelt, <SEP> die <SEP> man <SEP> in <SEP> einem <SEP> Ofen <SEP> 1 <SEP> Stunde <SEP> bei <SEP> 100o
<tb> trocknet. <SEP> Die <SEP> ätr@en <SEP> werden <SEP> dang <SEP> Jcwei' <SEP> ;
<SEP> 3C <SEP> r1,in <SEP> in <SEP> einer
<tb> wässrigen <SEP> Lösung <SEP> gekocht, <SEP> die <SEP> einen <SEP> Ue-r:rschuss <SEP> de3 <SEP> blauen
<tb> Dispersions:arbstoffes <SEP> "Prototy,-e <SEP> 6"" <SEP> :- <SEP> Man <SEP> l:i:lst
<tb> die <SEP> Fäden <SEP> der <SEP> vorschiedeneri <SEP> be1
<tb> trocknen <SEP> und <SEP> streckt <SEP> sie <SEP> bei <SEP> v::r@@cl@iederien <SEP> 'aeckverhilt nissen <SEP> und <SEP> verschiedenen <SEP> Recktem1:
er < < t-.iren <SEP> zwischen <SEP> erhitzten
<tb> Platte_,.. <SEP> Dabei <SEP> erweisen <SEP> sich <SEP> Plattentemperaturen <SEP> zwischen
<tb> etw <SEP> 118 <SEP> und <SEP> 138o <SEP> als <SEP> zufrieden.stellend. <SEP> Die <SEP> Reckbehandlung
<tb> ist <SEP> ausserhalb <SEP> dieser <SEP> Grenzen <SEP> durch <SEP> Überstarke <SEP> Brüche <SEP> nicht
<tb> zufriedenstellend. <SEP> Auf <SEP> 150 <SEP> bzw. <SEP> 2_50 <SEP> ihrer <SEP> ursprdn-lichen
<tb> Minge <SEP> #"erec:-:te <SEP> Probe: <SEP> zei\;er. <SEP> Schrumpfwerte <SEP> in <SEP> siedende::; <SEP> ,#'asser
<tb> zwischen <SEP> 35 <SEP> und <SEP> <B>30'</B> <SEP> %. <SEP> Auf <SEP> weniger <SEP> 31s <SEP> 150 <SEP> % <SEP> oder <SEP> mehr <SEP> < :.1.:.
<tb>
250 <SEP> ;1 <SEP> der <SEP> urspr@rglichen <SEP> Länge <SEP> gereckte <SEP> Proben
<tb> @c@,r@irpf werte <SEP> uriterh21--- <SEP> 35. <SEP> Auf <SEP> LZeiir <SEP> Us <SEP> 150 <SEP> <B>%</B> <SEP> gereckte <SEP> ä'zoben
<tb> zeigen. <SEP> einen <SEP> erh@5hte=-: <SEP> 5chr,zrnpf <SEP> bis <SEP> za <SEP> 42 <SEP> % <SEP> bei <SEP> e <SEP> Lier <SEP> Probe, <SEP> die auf 190 96 ihrer ureprUn#lichen Länge gereckt wurde. Die Schrumpfung nimmt dann mit zunehmender Streckung ab.
Alle <B>diese</B> Proben haben eine negative Doppelbrechung und eine Dichte von mehr als 1,180 g/em3.