CH628692A5 - Yarn treatment composition polyalkylene oxide - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Polyalkylenoxid enthaltendes Fadenbehandlungsmittel zum Trockenschlichten oder Schmelzwachsen von synthetischen Seiden und von Fäden aus Stapelfasern. The invention relates to a thread treatment agent containing polyalkylene oxide for dry sizing or melt waxing of synthetic silk and of threads made from staple fibers.
Das Trockenschlichten erfordert wasserfreie oder wasserarme, insbesondere wachsartige Schlichtemittel. Die Mittel werden im aufgeschmolzenen Zustand mittels einer speziellen Auftrags vorrichtung auf die Fäden aufgetragen, um deren Verarbeitbarkeit zu verbessern. Dafür kommen chemische Substanzen in Frage, die den Fäden einen guten Fadenschluss, Fadenschutz, verbesserte Gleiteigenschaften und gute antistatische Eigenschaften verleihen. Diese Substanzen müssen ausserdem eine gute Adhäsion zum Faden sowie eine gute Auswaschbarkeit in Wasser bzw. organischen Lösungsmitteln besitzen. Dry finishing requires water-free or low-water, in particular wax-like, size agents. The funds are applied to the threads in the molten state by means of a special application device in order to improve their processability. For this, chemical substances come into question which give the threads good thread closure, thread protection, improved sliding properties and good antistatic properties. These substances must also have good adhesion to the thread and good washability in water or organic solvents.
Es wurde bereits vorgeschlagen, für das Trockenschlichten feste Schlichtemittel auf Basis von Polyalkylenoxid oder Polyglykol mit einer durchschnittlichen Molmasse von 1600 bis 3000 zu verwenden, deren Härte reguliert wird durch einen Zusatz von Fettalkohol- oder Fettsäure-ÄO-Addukten mit 20 bis 25 Mol Äthylenoxyd. Der Mangel, der dieser Kombination anhaftet, besteht vor allem darin, dass Polyalkylenoxid bzw. Polyglykol der angegebenen Molmasse trotz des vorerwähnten Zusatzes eine ungenügende Haftung auf Faserstoffen besitzt, die zu einem nachteiligen mechanischen Abrieb bei der Fadenverarbeitung führt. Durch diesen Abrieb, der sich an den Fadenleitorganen absetzt, wird die Faden Verarbeitung behindert. Darüber hinaus kann die ungenügende Haftung des Mittels an den Fäden so weit führen, dass die Fäden von der Schlichteschutzhülle ganz ent-blösst werden, so dass die Fäden gegenüber den mechanischen Einwirkungen, z.B. auf der Webmaschine, nicht mehr geschützt sind. Die dabei entstehenden Verarbeitungsschwierigkeiten können beispielsweise bei synthetischen Seiden mit geringer Drehung so gross sein, dass ihr Verweben nicht möglich ist. It has already been proposed to use solid sizing agents based on polyalkylene oxide or polyglycol with an average molecular weight of 1600 to 3000 for dry sizing, the hardness of which is regulated by the addition of fatty alcohol or fatty acid-ÄO adducts with 20 to 25 moles of ethylene oxide. The deficiency inherent in this combination is, above all, that, despite the addition mentioned, polyalkylene oxide or polyglycol of the stated molar mass has insufficient adhesion to fiber materials, which leads to disadvantageous mechanical abrasion during thread processing. The thread processing is hindered by this abrasion, which is deposited on the thread guide members. In addition, the insufficient adhesion of the agent to the threads can lead so far that the threads are completely exposed from the size protection cover, so that the threads are exposed to mechanical influences, e.g. on the weaving machine, are no longer protected. The resulting processing difficulties can be so great, for example, with synthetic silk with little twist that their weaving is not possible.
Zweifelsohne sind die vorstehend aufgezeigten Mängel Ursache dafür, dass sich das hochproduktive Trockenschlichten von Fäden bisher noch nicht durchsetzen konnte. The shortcomings shown above are undoubtedly the reason why the highly productive dry sizing of threads has not yet been able to establish itself.
Zweck und Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, durch Schaffung einer neuartigen chemischen Zusammensetzung die Eigenschaften des Trockenschlichtmittels so gut zu verbessern, dass es den Fäden einen ausreichenden Schutz gegenüber den mechanischen Beanspruchungen bei ihrer weiteren Verarbeitung verleiht. The purpose and object of the invention is therefore to improve the properties of the dry sizing agent so well by creating a novel chemical composition that it gives the threads sufficient protection against the mechanical stresses during their further processing.
Es wurde gefunden, dass dieser Effekt in hohem Masse erreicht wird durch ein Fadenbehandlungsmittel, das erfin-dungsgemäss ausser einem Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse von 1000 bis 2000 einen Ester aus einer gesättigten Fettsäure der Kettenlänge Ci6 bis C20 und einem Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse von 3000 bis 6000 im Molverhältnis Fettsäure zu Polyalkylenoxid von 1:0,75 bis 1:1 enthält. It was found that this effect is achieved to a high degree by a thread treatment agent which, according to the invention, in addition to a polyalkylene oxide with an average molecular weight of 1000 to 2000, an ester of a saturated fatty acid with a chain length of Ci6 to C20 and a polyalkylene oxide with an average molecular weight of 3000 to Contains 6000 in a molar ratio of fatty acid to polyalkylene oxide from 1: 0.75 to 1: 1.
Das Gehalt an Ester beträgt in diesem Mittel vorzugsweise 3 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels. The content of ester in this agent is preferably 3 to 30 percent by weight, based on the total weight of the agent.
Da nicht zu erwarten, werden durch diese Zusammensetzung in überraschender Weise die Eigenschaften des Polyal-kylenoxids so verändert, dass die auf die Fäden aufgebrachte Schlichtemittelhülle eine gute Verarbeitbarkeit der behandelten Fäden ermöglicht. Das erfindungsgemässe Fadenbehandlungsmittel zeichnet sich durch gute Haftung an den Fäden aus. Es verleiht den Fäden einen guten Fadenschluss, Fadenschutz sowie verbesserte Gleiteigenschaften und gute antistatische Eigenschaften. Bei der Weiterverarbeitung der Fäden tritt bei optimaler Produktauflage störender Abrieb nicht auf. Ausserdem ist das Fadenbehandlungsmittel leicht herzustellen und sehr preisgünstig. Die Entfernung des Schlichtemittels aus Geweben ist sowohl durch eine normale Waschbehandlung als auch durch eine Reinigung in organischen Lösungsmitteln ohne Schwierigkeiten möglich. Die Möglichkeit der wahl weisen Anwendung der klassischen Textilveredlungstechnologie oder der Veredlung in organischen Lösungsmitteln ist ein besonderer Vorteil des erfin-dungsgemässen Schlichtemittels gegenüber den üblichen Schlichtemitteln auf der Basis natürlicher oder synthetischer Hochpolymerer. Since this is not to be expected, the properties of the polyalkylene oxide are surprisingly changed by this composition in such a way that the size coat applied to the threads enables the treated threads to be easily processed. The thread treatment agent according to the invention is distinguished by good adhesion to the threads. It gives the threads good thread closure, thread protection as well as improved sliding properties and good antistatic properties. During the further processing of the threads, no disturbing abrasion occurs with an optimal product support. In addition, the thread treatment agent is easy to manufacture and very inexpensive. The removal of the sizing agent from fabrics is possible without difficulty either by normal washing treatment or by cleaning in organic solvents. The possibility of optionally using classic textile finishing technology or finishing in organic solvents is a particular advantage of the sizing agent according to the invention over the conventional sizing agents based on natural or synthetic high polymers.
Bei den Estern, die im neu geschaffenen Mittel enthalten sind, handelt es sich um Kondensationsprodukte der bereits genannten Fettsäuren und Polyalkylenoxide. Die Herstellung der Ester erfolgt zweckmässig im Vakuum bei einer Temperatur von 100 bis 130°C und dauert ca. 3 bis 5 Stunden. The esters contained in the newly created agent are condensation products of the fatty acids and polyalkylene oxides already mentioned. The esters are expediently prepared in vacuo at a temperature of 100 to 130 ° C. and take about 3 to 5 hours.
Das Fadenbehandlungsmittel kann bis zu 20 Gewichtsprozent Wasser enthalten, falls dies zur Erniedrigung seiner Anwendungstemperatur auf beispielsweise 40°C erforderlich ist. Dieses Mittel kann ausserdem noch 2 bis 20 Gewichtsprozent eines Alkydharzes enthalten. Bei beiden Zusätzen beziehen sich die angegebenen Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht des Mittels. The thread treatment agent can contain up to 20 percent by weight of water if this is necessary to lower its application temperature to, for example, 40 ° C. This agent can also contain 2 to 20 percent by weight of an alkyd resin. For both additives, the weight percentages given relate to the total weight of the agent.
Das Fadenbehandlungsmittel ermöglicht es, synthetische Seiden oder Fäden aus Stapelfasern nach dem Trocken-schlicht- oder Schmelzwachsverfahren so zu behandeln, dass das arbeits- und apparateaufwendige klassische Nassschlichten entfallen kann. Anstelle des bisher erforderlichen Nasschlichtens erfolgt der Auftrag des geschmolzenen Trok-kenschlichtemittels durch eine wesentlich einfachere Auftragsvorrichtung während eines ohnehin notwendigen Arbeitsganges, bei zu verwebenden Seiden beispielsweise beim Bäumen an der Schärmaschine. Die mit den vorgeschlagenen Mitteln trockengeschlichteten Webketten lassen sich einwandfrei verarbeiten. Die erzielten Verarbeitungsergebnisse sind besser als diejenigen, die man beim aufwendigen Nasschlichten mit synthetischen Hochpolymeren auf Polya-crylat- oder Polyvinylalkoholbasis erreicht. Mit dem beschriebenen Fadenbehandlungsmittel können auch Einzelfäden behandelt werden. So zeigten Fäden der Feinheit 14 tex x 2 (Nm 70/2), 100% PE-F, auf die das geschmolzene Fadenbehandlungsmittel beim Umspulen aufgetragen wurde, besseres textiles Verarbeitungsverhalten als unbehandeltes oder mit ölartigen Produkten behandelte Fäden. The thread treatment agent makes it possible to treat synthetic silks or threads made of staple fibers using the dry-size or melt-wax process in such a way that the labor-intensive and apparatus-intensive wet size can be dispensed with. Instead of the wet sizing that was previously required, the application of the molten drying sizing agent takes place by means of a much simpler application device during an operation that is necessary anyway, in the case of silk to be woven, for example in trees on the warping machine. The warp dry-sized with the proposed agents can be processed perfectly. The processing results achieved are better than those achieved with complex wet finishing with synthetic high polymers based on polyacrylate or polyvinyl alcohol. Individual threads can also be treated with the thread treatment agent described. Thus, threads with a fineness of 14 tex x 2 (Nm 70/2), 100% PE-F, to which the molten thread treatment agent was applied during rewinding, showed better textile processing properties than untreated threads or threads treated with oil-like products.
Alkydharz wird dem Mittel dann zugesetzt, wenn ein besonders guter Fadenschluss und Fadenschutz erzielt s Alkyd resin is added to the agent when a particularly good thread closure and thread protection is achieved s
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werden soll, was beim Verweben von niedrig gedrehten synthetischen Seiden unbedingte Voraussetzung ist. Ein geeignetes Alkydharz ist ein Phthalsäure-Hexantriol-Ester mit sauren Endgruppen. should be, which is an absolute requirement when weaving low twisted synthetic silk. A suitable alkyd resin is a phthalic acid hexanetriol ester with acidic end groups.
Die nachfolgenden Beispiele sollen zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen. The following examples are intended to explain the invention in more detail.
Beispiel 1 example 1
Herstellung des Mittels Production of the agent
1 Mol Stearinsäure wird mit 0,8 Mol Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 4500 bei 115°C in Vakuum während 5 Stunden bis zu einer Säurezahl von 3 unter Zusatz von kataly-tischen Mengen Schwefelsäure verestert. 15 Gewichtsteile dieses Esters werden mit 85 Gewichtsteilen Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 1500 unter Rühren verschmolzen. Das entstandene Produkt erstarrt unterhalb einer Temperatur von 36°C. 1 mol of stearic acid is esterified with 0.8 mol of polyalkylene oxide with an average molecular weight of 4500 at 115 ° C. in vacuo for 5 hours to an acid number of 3 with the addition of catalytic amounts of sulfuric acid. 15 parts by weight of this ester are melted with 85 parts by weight of polyalkylene oxide of average molecular weight 1500 with stirring. The resulting product solidifies below a temperature of 36 ° C.
Anwendung des Mittels Use of the agent
Beim Bäumen an der Schärmaschine werden Webketten aus Polyesterseide Grisuten 8,4 tex (24) Nm 120 (24), 280 Dr/M mit dem auf 70°C erwärmten und somit geschmolzenen Fadenbehandlungsmittel behandelt. Dabei wird eine heizbare Wachsvorrichtung verwendet, deren Auftragswalze in das geschmolzene Produkt eintaucht. Die Produktauflage auf dem Faden beträgt 3 Prozent der Fadenmasse. Die so behandelten Webketten Hessen sich auf Spulenschützenweb-automaten mit einem grösseren Nutzeffekt verarbeiten als Webketten, die auf Multizylinderschlichtmaschinen mit klassischen Schlichtmitteln, beispielsweise auf Polyacrylatbasis, behandelt wurden. Die Entfernung des Fadenbehandlungsmittels aus dem Rohgewebe erfolgte ohne Schwierigkeiten durch einen normalen Waschprozess oder eine Reinigung in organischen Lösungsmitteln. When treeing on the warping machine, woven chains made of polyester silk Grisuten 8.4 tex (24) Nm 120 (24), 280 Dr / M are treated with the thread treatment agent, which has been heated to 70 ° C and thus melted. A heatable waxing device is used, the applicator roller of which is immersed in the molten product. The product overlay on the thread is 3 percent of the thread mass. The Hessian chains treated in this way process themselves on spool shooters with a greater efficiency than warp chains that were treated on multi-cylinder sizing machines with classic sizing agents, for example based on polyacrylate. The thread treatment agent was removed from the raw fabric without difficulty by a normal washing process or cleaning in organic solvents.
Betspiel 2 Bet game 2
Herstellung des Mittels Production of the agent
Die Herstellung des Mittels erfolgt nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise. The preparation of the agent is carried out according to the procedure described in Example 1.
Anwendung des Mittels Use of the agent
Mit dem auf 70°C erwärmten und somit geschmolzenen Fadenbehandlungsmittel wird eine Webkette aus Kammgarnzwirn 21 tex x 2 (NM 48/2), 610 Dr/m, 70 PE-F/30 VI-F behandelt unter Verwendung der im Beispiel 1 angeführten Wachs vorrichtung. Die Produktauflage auf dem Faden beträgt 2,7 Prozent der Fadenmasse. Die so behandelte Kammgarnkette Hess sich auf einem Spulenschützenweb-automaten mit grösserem Nutzeffekt verarbeiten als eine mit synthetischen Hochpolymeren bzw. mit Carboxymethylzellu-lose auf einer klassischen Schlichtmaschine nassgeschlichtete Webkette. Gegenüber klassisch geschlichteten Fäden konnte beim Weben eine Senkung der Kettfadenbrüche um 70% A warp yarn made of worsted yarn 21 tex x 2 (NM 48/2), 610 rpm, 70 PE-F / 30 VI-F is treated with the thread treatment agent heated to 70 ° C. and thus melted, using the wax listed in Example 1 contraption. The product overlay on the thread is 2.7 percent of the thread mass. The worsted warp chain treated in this way can be processed on a bobbin-weaving machine with greater efficiency than a warp chain wet-sized with synthetic high polymers or with carboxymethyl cellulose on a classic sizing machine. Compared to classically sized threads, the warp thread breaks were reduced by 70% when weaving
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erreicht werden. Die Entfernung des Fadenbehandlungsmittels aus dem Rohgewebe durch einen normalen Waschprozess bereitete keine Schwierigkeiten. can be achieved. The removal of the thread treatment agent from the raw fabric by a normal washing process was not difficult.
Beispiel 3 Example 3
Herstellung des Mittels Production of the agent
1 Mol Stearinsäure wird mit 0,8 Mol Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 4500 bei 115°C im Vakuum während 5 Stunden bis zu einer Säurezahl von 3 unter Zusatz von kataly-tischen Mengen Schwefelsäure verestert. 10 Gewichtsteile dieses Esters werden mit 78 Gewichtsteilen Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 1500 und 12 Gewichtsteilen Wasser unter Rühren verschmolzen. Das entstandene Produkt ist bei 25°C pastenartig. 1 mol of stearic acid is esterified with 0.8 mol of polyalkylene oxide having an average molecular weight of 4500 at 115 ° C. in vacuo for 5 hours to an acid number of 3 with the addition of catalytic amounts of sulfuric acid. 10 parts by weight of this ester are melted with 78 parts by weight of polyalkylene oxide of average molecular weight 1500 and 12 parts by weight of water with stirring. The resulting product is pasty at 25 ° C.
Anwendung des Mittels Use of the agent
Unter Verwendung der im Beispiel 1 aufgeführten Wachsvorrichtung wird eine Webkette aus Kammgarnzwirn 21 tex x 2 (Nm 48/2), 610 Dr/m, 70 PE-F/30 VI-F mit dem auf 40°C erwärmten Fadenbehandlungsmittel behandelt. Die Produktauflage auf dem Faden beträgt 4,8 Prozent der Fadenmasse. Die so behandelte Kammgarnkette Hess sich auf Spulenschützenwebautomaten mit einem grösseren Nutzeffekt verarbeiten als eine mit synthetischen Hochpolymeren oder mit Carboxymethylzellulose klassisch geschlichtete Webkette. Using the waxing device listed in Example 1, a warp of 21 tex x 2 worsted yarn (Nm 48/2), 610 rpm, 70 PE-F / 30 VI-F is treated with the thread treatment agent heated to 40 ° C. The product overlay on the thread is 4.8 percent of the thread mass. The worsted warp chain treated in this way can be processed on bobbin weaving machines with a greater efficiency than a warp chain that is classically sized with synthetic high polymers or with carboxymethyl cellulose.
Beim Weben konnte eine Senkung der Kettfadenbrüche um über 50% erreicht werden. During weaving, the warp thread breaks were reduced by more than 50%.
Beispiel 4 Example 4
Herstellung des Mittels Production of the agent
1 Mol Palmitinsäure wird mit 1 Mol Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 3500 bei 110°C im Vakuum während 6 Stunden bis zu einer Säurezahl von 2 unter Zusatz von kataly-tischen Mengen Schwefelsäure verestert. 7 Gewichtsteile dieses Esters werden mit 86 Gewichtsteilen Polyalkylenoxid der mittleren Molmasse 1800 und 7 Gewichtsteilen eines Alkydharzes auf Basis eines Phthalsäure-Hexantriol-Copo-lymerisates unter Rühren verschmolzen. Das entstandene Produkt erstarrt unterhalb einer Temperatur von 37°C. 1 mol of palmitic acid is esterified with 1 mol of polyalkylene oxide having an average molecular weight of 3500 at 110 ° C. in vacuo for 6 hours to an acid number of 2 with the addition of catalytic amounts of sulfuric acid. 7 parts by weight of this ester are fused with 86 parts by weight of polyalkylene oxide with an average molecular weight of 1800 and 7 parts by weight of an alkyd resin based on a phthalic acid / hexanetriol copolymer with stirring. The resulting product solidifies below a temperature of 37 ° C.
Anwendung des Mittels Use of the agent
Eine Webkette aus Kammgarnzwirn 21 tex x 2 (Nm 48/2), 610 Dr/m, 70 PE-F/30 VI-F wird unter Verwendung der im Beispiel 1 angeführten Wachsvorrichtung mit dem auf 70°C erwärmten Fadenbehandlungsmittel behandelt. Die Produktauflage auf dem Faden beträgt 4,8 Prozent der Fadenmasse. Die so behandelte Kammgarnkette Hess sich auf Spulenschützenwebautomaten mit einem grösseren Nutzeffekt verarbeiten als eine mit sythetischen Hochpolymeren oder mit Carboxymethylzellulose klassisch geschlichtete Webkette. Beim Weben konnte eine Senkung der Kettfadenbrüche von über 50% erreicht werden. A warp yarn made of worsted yarn 21 tex x 2 (Nm 48/2), 610 rpm, 70 PE-F / 30 VI-F is treated with the thread treatment agent heated to 70 ° C. using the waxing device mentioned in Example 1. The product overlay on the thread is 4.8 percent of the thread mass. The worsted warp chain treated in this way can be processed on bobbin weaving machines with a greater efficiency than a warp chain that is classically sized with synthetic high polymers or with carboxymethyl cellulose. When weaving, the warp thread breaks were reduced by more than 50%.
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