Polyamid-Bikomponentenfilamente
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bikomponentenfilamente aus einer kristallinen Homopolyamidund einer nicht-isomorphen Copolyamid-Komponente, die, in exzentrischer Anordnung aneinanderhaftend, kontinuierlich in Längsrichtung der Filamente verlaufen, und stellt eine Weiterentwicklung der Erfindung gemäss Hauptpatent Nr. 479 723 dar.
Nach dem Hauptpatent kann Stretch) > -Strumpfware von überlegenem Sitz aus Polyamid-Bikomponentenfilamenten erhalten werde, die aus zwei kontinuierlichen, aneinanderhaftenden, exzentrisch angeordneten Komponenten aus synthetischen, linearen Polyamiden aufgebaut sind und sich dadurch kennzeichnen, dass die eine Komponente im wesentlichen aus einem kristallinen Homopolyamid besteht und die andere im wesentlichen aus einem nicht-isomorphen, regellosen Copolyamid aufgebaut ist, das mindestens je 20 Gew. -% der beiden Polymereinheiten enthält, und ähnliche Röntgen-Reflexionen wie die Homopolyamidkomponente ergibt. Vorzugsweise ist das Homopolyamid Polyhexamethylenadipamid und das Copolyamid ein Copolymer von Polyhexamethylenadipamid und Polyhexamethylensebacamid oder -isophthalamid.
Es wurde nun gefunden, dass sich Strumpfware von noch besserem Sitz aus erfindungsgemässen Bikomponentenfilamenten herstellen lässt. wovon die nicht-isomorphe Copolyamid-Komponente ein statistisches Copolyamid ist, das a) die Strukturelemente von Polyhexamethylenadipamid, b) die Strukturelemente von Polyamid aus Hexamethylendiamin und Dodecandisäure und c) die Strukturelemente von mindestens einem der folgenden Polyamide:
Polyhexamenthylensebacamid, Polyamid aus Hexamethylendiamin und Undecandisäure, Polyhexamethylenisophthalamid aufweist, und das die Strukturelemente a) in einer Menge von mindestens 20 Gew.-%, die Strukturelemente b) in einer Menge von mindestens lOGew.-% und die Strukturelemente b) und c) zusammengenommen in einer Menge von mindestens 20 Gew.- % enthält, wobei die Filamente eine durch Dampfbehandlung bei 1 180C aktivierbare, potentielle Kräuselschrumpfung von mindestens 24% unter einer Belastung von 0,0012 g/den aufweisen.
Die verstärkte Kräuselschrumpfung, die in den Filamenten durch Einsatz von mehr als zwei Polymereinheiten in der Copolymerkomponente erhalten wird, ist bei Kern/Umhüllungs-Filamenten für die Stretchstrumpf Herstellung besonders erwünscht.
Man kann die beschriebenen Filamente jedoch auch mit Seite-an-Seite-Anordnung der beiden Komponenten herstellen, was aber gewöhnlich nicht notwendig ist, da Filamente mit einer derartigen Anordnung der Komponenten ohnehin eine stärkere Kräuselung als Kern/Umhüllungs-Filamente entwickeln.
Die Maximalmenge der Dodecandi-, Undecandi- oder anderen zweibasischen Säuren, in dem bei der Bildung des Copolymersalzes eingesetzten Säuregemisch, wird nur durch deren Auswirkung auf die Kristallinität der Copolymers bestimmt, da eine zu grosse Menge die Kristallisation verhindern kann. Wenn zur Bildung des einen Teils des Copolymers Gemische eng verwandter Säuren Verwendung finden, kann zur Ermittlung der benötigten Mindestmenge deren Gesamtheit, unter Vernachlässigung der individuellen Anteile, als Berechnungsgrundlage eingesetzt werden. Diese Regel wird insbesondere bei Verwendung technischer Säuren oder bei wesentlich erhöhtem Säurezusatz zur Erzielung verbesserter Eigenschaften beachtet.
Bei der Herstellung von Kern/Umhüllungs-Filamenten, die eine starke Kräuselschrumpfung ergeben sollen, ist es empfehlenswert, dass die relative Viskosität des kernbildenden über derjenigen des umhüllungsbildenden Polymers liegt.
Zur Erzielung eines Strumpfes mit der erwünschten elastischen Dehnbarkeit (Stretch), muss das Filament genügend Retraktionskraft besitzen, um unter der durch die Gewirkebindung entstehenden Spannung, für die ein Wert von etwa 0,001 g/den ermittelt wurde, seine potentielle Kräuselschrumpfung zu entwickeln. Die beschriebenen Filamente sind somit für die Herstellung von Garnen für den Beinteil von Stretch-Strümpfen bestens geeignet. Zur Herstellung der Doppelränder solcher Strümpfe hingegen sind Garne aus Kern/Umhüllungs Filamenten mit einer Kräuselschrumpfung unter gleichen Bedingungen von mindestens 6.5% bereits zufriedenstel lend.
Die Trägerin eines Strumpfes empfindet seinen Sitz als angenehm, wenn die vom ausgedehnten Strumpf im Knöchel- und Kniebereich ausgeübten Spannkräfte befriedigend sind. Die Bestimmung solcher Spannungs/ Dehnungs-Beziehungen im Laboratorium erfolgt auf einem Prüfgerät, das den Strumpf an den äusseren Enden von Doppelrand und Sohle straff hält, während mit einer in den Strumpf eingeführten, zweiarmigen Sonde Spannungs/Dehnungs-Messungen durchgeführt werden. Der eine Sondenarm bleibt im Strumpf bewegungslos. während der andere, an den ersten angrenzende Arm auf einem Drehpunkt aufliegt. Bei unbelasteter Vorrichtung befinden sich die Innenenden der beiden Arme nebeneinander. Wenn das Aussenende des zweitgenannten Arms belastet wird, bewegen sich die beiden Innenenden voneinander weg und der Strumpf wird örtlich unter Spannung gesetzt.
Der Abstand der beiden Innenenden voneinander ist eine Funktion der zur Einwirkung gebrachten Belastung, wodurch die Spannungs/ Dehnungs-Beziehung bestimmt werden kann. Die Prüfergebnisse zeigen. dass ein mit Garn aus den beschriebenen Filamenten hergestellter Strumpf eine als angenehm empfundene Spannung nicht nur am Knie, sondern auzh am Knöchel ergibt, wobei die Spannung am Knöchel mehr als das Doppelte herkömmlicher Stretch-Strümpfe beträgt.
Tm nachstehenden Beispiel beziehen sich Teilangaben fT) und Prozente, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Beispiel
Ein Verdampfer wird mit 1062kg einer 49,5%igen wässerigen Lösung von Hexamethylendiammoniumadipat 16-6-Salz-Lösung) und 1648 kg einer 31%igen wässe folgen Salzlösung beschickt, die durch Umsetzung äqui molarer Anteile Hexamethylendiamin und eines Säurege.
mischs, enthaltend 15asc Dodecandisäure und technische
Sebacinsäure mit einem Gehalt von etwa 2% Undecan.
und etwa 3% Dodecandisäure, erhalten wurde. Diese
Salzlösung wird dann auf eine Konzentration von 75% eingedampft, wobei eine Temperatur von etwa 1 320C und ein Druck von 0,91 atü erreicht wird. Die erhaltene 75Ccige Salzlösung wird in einen Autoklaven eingefüllt und auf eine Temperatur von etwa 2100C und einen
Druck von 17,6 atü gebracht, wonach 13,6 kg einer 20=,.cigen wässerigen Aufschlämmung von Titandioxid zugesetzt und Temperatur und Druck auf 2250C bzw.
17.6 atü gebracht werden. was etwa 60 Minuten erfor dert. Hierauf wird der Druck innert 80 Minuten auf
Atmosphärendruck abgesenkt und die Temperatur auf
260 bis 265 C erhöht. Das erhaltene Copolymer wird während 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, in Form eines Bandes extrudiert, auf einem wassergekühlten
Giessrad abgeschreckt und zu Flocken von 1,27 cm geschnitten. Das erhaltene Copolymer zeigt eine relative
Viskosität von etwa 46.
Aus dem wie vorstehend beschrieben hergestellten
Copolyamid als Umhüllung und aus Polyhexamethylena dipamid einer relativen Viskosität von etwa 46 als Kern werden wie nachstehend beschrieben Kern/Umhüllungs Filamente hergestellt:
Die beiden flockenförmigen Komponenten (Homo bzw. Copolyamid), werden getrennt einem Doppelschneckenschmelzer zugeführt, in diesem mittels be feuchtetem Stickstoff bei 1250C konditioniert, dann geschmolzen und danach in eine Spinndüse gepumpt und zu exzentrischen Kern /Umhüllungs-Monofilamenten versponaen, die das Homo- und Copolyamid in gleichen Gewichtsteilen enthalten. Die Dicke der Umhüllung beträgt an ihrer dünnsten Stelle etwa 1% des Filamentgesamtdurchmessers.
Das Monofilament wird dann über einen zwischen Rollen angeordneten, unbeheizten Streckstift im Verhältnis 4,95 auf einen Titer von 15 den verstreckt. Von der zweiten Verstreckungsrolle läuft das Filament mit 515 mlMinuten durch eine rohrförmige Kräuselkammer von 7,6 cm Länge. in welcher es unter Durchleitung von 14 1/Minuten erhitzter Luft bei 2,1 bis 2,7 atü unter Erzielung einer Lufttemperatur von 201 bis 2080C am Kammerausgang gekräuselt wird. Das Filament, das in der Kräuselkammer unter geringer Spannung steht, wird schraubenförmig gekräuselt und dann über Streckstifte geführt, um durch leichtes Dehnen die Kräuselung zu entfernen. Das anfallende, potentielle kräuselbare Monofilament wird dann mit Voreilung aufgespult, wobei es in Längsrichtung um 22% schrumpft.
Das erhaltene Monofilament zeigt in Wasserdampf von 1 180C unter einer Belastung von 0,0012g/den eine Kräuselschrumpfung von 32,5%. Die Kristallinität des Kerns ähnelt derjenigen der Umhüllung. Kräuselabstand und -durchmesser, bestimmt wie im Hauptpatent. betragen 0,64 bzw. 0.22 mm.
Wenn man aus dem erhaltenen Monofilament Damen-Kreppstrümpfe (Miniaturstrümpfe) herstellt und diese bei 11 80C ausrüstet, ergibt der Strumpf an Beinen verschiedener Grösse im Vergleich zu konventionellen Kreppstrümpfen einen besseren Sitz und im Vergleich zu herkömmlichen Stretch-Strümpfen ein überlegenes Aussehen.
Polyamide bicomponent filaments
The present invention relates to bicomponent filaments made from a crystalline homopolyamide and a non-isomorphic copolyamide component, which, adhering to one another in an eccentric arrangement, run continuously in the longitudinal direction of the filaments, and represents a further development of the invention according to main patent no. 479 723.
According to the main patent, stretch)> hosiery with a superior fit can be obtained from polyamide bicomponent filaments, which are made up of two continuous, adhering, eccentrically arranged components made of synthetic, linear polyamides and are characterized by the fact that one component consists essentially of a crystalline Homopolyamide and the other is composed essentially of a non-isomorphic, random copolyamide which contains at least 20% by weight of each of the two polymer units and gives rise to X-ray reflections similar to those of the homopolyamide component. The homopolyamide is preferably polyhexamethylene adipamide and the copolyamide is a copolymer of polyhexamethylene adipamide and polyhexamethylene sebacamide or isophthalamide.
It has now been found that hosiery with an even better fit can be produced from bicomponent filaments according to the invention. of which the non-isomorphic copolyamide component is a random copolyamide that contains a) the structural elements of polyhexamethylene adipamide, b) the structural elements of polyamide from hexamethylene diamine and dodecanedioic acid and c) the structural elements of at least one of the following polyamides:
Polyhexamenthylenesebacamide, polyamide from hexamethylenediamine and undecanedioic acid, polyhexamethylene isophthalamide, and which has the structural elements a) in an amount of at least 20% by weight, the structural elements b) in an amount of at least 10% by weight and the structural elements b) and c) taken together in an amount of at least 20% by weight, the filaments having a potential crimp shrinkage, which can be activated by steam treatment at 1180 ° C., of at least 24% under a load of 0.0012 g / denier.
The increased crimp shrinkage, which is obtained in the filaments by using more than two polymer units in the copolymer component, is particularly desirable in the case of core / sheath filaments for the manufacture of stretch stockings.
However, the filaments described can also be produced with the two components arranged side-by-side, but this is usually not necessary since filaments with such an arrangement of the components develop a stronger crimp than core / sheath filaments anyway.
The maximum amount of dodecanedi-, undecaned- or other dibasic acids in the acid mixture used in the formation of the copolymer salt is only determined by their effect on the crystallinity of the copolymer, since too large an amount can prevent crystallization. If mixtures of closely related acids are used to form one part of the copolymer, their totality, neglecting the individual proportions, can be used as a basis for calculation to determine the required minimum amount. This rule is observed in particular when using technical acids or with significantly increased acid addition in order to achieve improved properties.
In the manufacture of core / sheath filaments which are to give a high crimp shrinkage, it is recommended that the relative viscosity of the core-forming polymer is greater than that of the sheath-forming polymer.
To achieve a stocking with the desired elastic extensibility (stretch), the filament must have sufficient retraction force to develop its potential crimp shrinkage under the tension created by the knitted fabric, for which a value of about 0.001 g / denier was determined. The filaments described are therefore ideally suited for the production of yarns for the leg part of stretch stockings. In contrast, yarns made from core / sheath filaments with a crimp shrinkage under the same conditions of at least 6.5% are already satisfactory for producing the double edges of such stockings.
The wearer of a stocking feels that it is sitting comfortably if the tension forces exerted by the stretched stocking in the ankle and knee area are satisfactory. Such stress / strain relationships are determined in the laboratory on a test device that holds the stocking taut at the outer ends of the double edge and sole, while stress / strain measurements are carried out with a two-armed probe inserted into the stocking. One probe arm remains motionless in the stocking. while the other arm, which is adjacent to the first, rests on a pivot point. When the device is not loaded, the inner ends of the two arms are next to each other. When the outer end of the second mentioned arm is loaded, the two inner ends move away from each other and the stocking is placed under tension locally.
The distance between the two inner ends is a function of the load applied, which allows the stress / strain relationship to be determined. The test results show. that a stocking made with yarn from the filaments described results in a tension that is felt to be pleasant not only on the knee, but also on the ankle, the tension on the ankle being more than double that of conventional stretch stockings.
In the example below, partial data fT) and percentages relate to the weight, unless stated otherwise.
example
An evaporator is charged with 1062 kg of a 49.5% aqueous solution of hexamethylenediammonium adipate 16-6 salt solution and 1648 kg of a 31% aqueous salt solution, which is prepared by reacting equi-molar proportions of hexamethylenediamine and an acid.
mixed containing 15asc dodecanedioic acid and technical
Sebacic acid with a content of about 2% undecane.
and about 3% dodecanedioic acid. This
Salt solution is then evaporated to a concentration of 75%, a temperature of about 1,320 ° C. and a pressure of 0.91 atmospheres being reached. The resulting 75Ccige salt solution is filled into an autoclave and heated to a temperature of about 210C and one
Brought a pressure of 17.6 atü, after which 13.6 kg of a 20% aqueous slurry of titanium dioxide was added and the temperature and pressure were increased to 2250C and 2250C respectively.
17.6 atü. which takes about 60 minutes. The pressure is then released within 80 minutes
Atmospheric pressure lowered and the temperature up
Increased 260 to 265 C. The copolymer obtained is kept at this temperature for 30 minutes, extruded in the form of a tape, on a water-cooled
Casting wheel quenched and cut into 1.27 cm flakes. The copolymer obtained shows a relative
Viscosity of about 46.
From the prepared as described above
Copolyamide as the sheath and from polyhexamethylene dipamide with a relative viscosity of about 46 as the core are produced as the core / sheath filaments described below:
The two flake-shaped components (homo and copolyamide) are fed separately to a twin-screw melter, conditioned in this by means of humidified nitrogen at 1250C, then melted and then pumped into a spinneret and sponaen into eccentric core / sheath monofilaments that make the homo- and Copolyamide contained in equal parts by weight. The thickness of the sheath at its thinnest point is about 1% of the total filament diameter.
The monofilament is then stretched to a titer of 15 denier using an unheated stretching pin arranged between rollers at a ratio of 4.95. From the second stretching roller, the filament runs in 515 ml minutes through a tubular crimping chamber 7.6 cm in length. in which it is curled while passing through 14 liters / minute of heated air at 2.1 to 2.7 atmospheres with an air temperature of 201 to 2080C at the chamber exit. The filament, which is under low tension in the crimping chamber, is crimped in a helical shape and then passed over straightening pins to remove the crimp by gently stretching it. The resulting, potentially crimpable monofilament is then wound up with overfeed, where it shrinks by 22% in the longitudinal direction.
The monofilament obtained shows a crimp shrinkage of 32.5% in steam of 1180 ° C. under a load of 0.0012 g / den. The crystallinity of the core is similar to that of the cladding. Shirring distance and diameter, determined as in the main patent. are 0.64 or 0.22 mm.
If you manufacture women's crepe stockings (miniature stockings) from the monofilament obtained and finish them at 11 80C, the stocking gives a better fit on legs of different sizes compared to conventional crepe stockings and a superior appearance compared to conventional stretch stockings.