CS239183B1 - Sposob výroby vysokozmrštivých kopolyesterových vláken - Google Patents

Abstract

Predmetom vynálezu je sposob výroby vysokozmrštivých kopolyesterových vláken vhodných pre výrobu vysokoobjemných relaxačně objemovaných priadzí, vyrobených z kopolyesteru kyseliny tereftalovej, izoftalovej a etylenglykolu, pričom sa zmršťovacie sily zvýšia rozvětvením přísadou troj, alebo viacfunkčných esterotvorných zlúčenín.

Description

239183 3

Vynález sa týká sposobu výroby vysoko-zmrštivých kopolyesterových vláken, urče-ných ipre relaxačně objemov-anie, k-t-oré má-jů zvýšené relaxačně sily.

Pri postupe podlá vynálezov, chráněnýchčs. patentami 105 653 a 117 150 sa vyrába-jú relaxačně objemové priadze s použitímkopolyesterových vysokozmrštivých vláken,v ktorých základnými zložkami sú kyseli-na tereftalová a etylénglykol. Kopolyesteri-fik-ačnou zložkou je kyselina izoftalová. Privýrobě relaxačně objemovaných priadzl sapřipraví priadza zo zmrštivých a nezmršti-vých, připadne menej zmrštivých vláken. Pritepelnej úpravě takýchto priadzí sa zmršti-vé vlákna zmrštia a nezmrštivé vlákna vy-tvoria okolo nich oblúčky, čím sa priadzazobjemní.

Je známe, že relaxačně sily vláken koipo-lyesterifikovaných kyselinou izoftalovou sadajú měnit -obsahom kopolyesterifik-a-čnejzložky, dížiacim pomerom a dlžiacou teplo-tou. Tieto sposoby majú obmedzený účinok.

Podstatné zv-ýšenie relaxačných sil sa po-dlá tohoto vynálezu dosiahne, ak sa použijeďalšia kopolyesterififcačná zložka a to troj,alebo viacfunkčná organická zlúčenina, sfunkčnými skupinami, schopnými tvořit po-lyestery. Takýmito skupinami sú skupinyhydroixylové, fenolické, karboxylové. Tietomůžu byť volné, alebo exterifikované jedno-sýt-nym alkoholom, alebo etylénglykolom.Tieto zlúčeniny kopolyester rozvětvuji! azosietujú. Zosietené polyestery a kopoly-estery sa nedajú použit pre výrobu vláken.Keď sa však použije len malé množstvoviacfunkčnej zlúčeniny, ktorá sposobí lenmalé rozvetvenie, polymer zostáva vlákno-tvorným. Rozvetvenie polyesterov a kopoly-esterov je známe například z US 2 89,5 946alebo US 3 461 468. Pri týchto vynálezochsa vyriešené polymery vobec nepoužívajúpre výrobu vysokozmrštivých vláken prerelaxačně objemovanie.

Podstata vynálezu spočívá v novom po-užití rozvetvenia a to pre výrobu vysoko-zmrštivých vláken, ktoré majú zvýšené re-laxačně sily. Tým v priadzi umožňujú do-siahnút zvýšené zmrštenie a toto vedie kzvýšenej objemnosti priadze.

Pri výrobě kopolyesterových vláken podlávynálezu sa polyestery kyseliny -tereftalp-vej a. etylénglykotu kopolyesterifikujú 4 až15 molárnymi % kyseliny izoftalovej, takžekyselina tereftalová tvoří od 96 do 85 mol°/o z obsahu kyselinovej zložky. Naviac sapřidává 0,05 až 0,7 mol % viacsýtnej este-rotvornej zlúčeniny. Postup podlá vynálezunevyžaduje niektorú špeciálnu viacfunkčnúzlúčeninu. Postačujú troj, alebo štvorfunkč-né zlúčeniny. Príkladom vhodným troj-funkčných zlúčenín sú glycerín, trimetyl-propán, alebo trimetyltrimezinát. Príkla-dom vhodnej štvorfunkčnej zlúčeniny jepontaerytrit.

Objemnost priadze závisí v prvom radě odzmrštenia vlákna, ktoré nastalo pri zob- jemňovaní, musí, vysokozmrštivé vlákno prizmrštovaní překonávat odpory ostátnýchvláken priadze. Schopnost překonávat od-pory závisí od zmršťovacích sil, ktoré vlák-no je schopné vyvinúť. Takto zmrštov-aci-asila ovplyvňuje pri zobjemňovaní zmršte-nie a tým aj objemnost priadze. Preto predosiahnutie vysokej objemnosti je potřebnémať nielen vlákno s dostatočným zmršte-ním, ale súčasne aj vlákno, ktoré sa vyzna-čuje vysokými zmršťovacími silami.

Zmrštovacia sila je definovaná ako sila,ktorú je vlákno schopné pri zmrštovaní vy-vinut. Keď sila pósobiaca proti směru zmrš-ťovania je nulová, vlákno dosahuje najv-yš-šie zmrštenie dosiahnutelné za daných pod-mienok. Keď sa sila pósobiaca proti směruzmršťovania zvyšuje, zmrštenie klesá. Silaposobiaci proti směru zmrštovania je pri da-nom zmrštení súčasne totožná so zmršťova-cou silou, má jedine opačný směr. Sila, priktorej sa vlákno práce dlžkovo nemení, o-značuje sa ako maximálna zmrštovacia sila.Keď sa sila, pósobiaca proti směru zmršťo-vania zvyšuje nad maximálnu zmršťovaciusilu, vlákno sa predíži.

Najjednoduchší sposob stanovovania zmrš-ťovacích sil a maximálnej zmršťovacej silyje tento: jednotlivé vlákna sa zaťažia rožnevelkým závažím a posobí sa na ne zvolenouteplotou, najčastejšie sa používá teplota150 °!C. Postačuje doba 5 minút. Potom sastanovia dížkové změny. Výsledky je možnégraficky znázornit ako závislost medzi pó-s-obiacou silou a zmrštením. Z grafickéhoznázornenia je možné určit pre každé zmrš-tenie príslušnú zmršťovaciu silu. Z nulovejzměny dížky sa odčítá maximálna zmršťo-vacia sila. Zmrštovacie sily je účelné pře-počítat na jednotkovú jemnost, obvykle savyjadrujú v centinewtonoch na jeden deci-tex.

Polykondenzácia sa móže robit všetkýmiběžnými sposobmi, aké sa používají! pre vý-robu vláknotvorných polyesterov a kopoly-esterov. Aj zvlákňovanie a díženie sa možerobit běžnými sposobmi známými pre vý-robu vysokozmrštivých vláken. Vysokozmrš-tivé vlákna sa neustafujú. Hlavnou výhodoupostupu podl'a tohoto vynálezu je, že zvýše-né relaxačně sily vedú k vyššiemu zmršte-niu a tým aj k vyššej objemnosti. Postupmá aj dalšie výhody. U vláken sa znižujeťažnosť, čo zlepšuje tvarová stálost výrob-kov. Naviac sa skracuje doba polykonden-zácie, čo zvyšuje kapacitu polykondenzač-ného zariadenia a súčasne sa šetří energia. Příklad 1

Do polykondenzačného zariadenia sa na-vážilo 46 ikg dimetyltereftalátu, 4 kg dime-tylizoftalátu a 3-6 kg etylénglylkolu. Přidalosa 3-34 g glycerínu [0,4 mol %). Ďalej saprid-alo 20 g octanu manganatého ako pre-esterifikačné-ho katalyzátora. Preesterifiká-

Claims (2)

1. 5 239183 cia sa urobila běžným spósobom. Ako sta-bilizátor sa přidalo 15 g trifenylfosfitu. Ma-tovalo sa s 230 g titanovej běloby. Ako po-lykondenzačný katalyzátor sa přidalo 25 gkysličníka antimonitého. Polykondenzovalosa běžným sípOsobom, polykondenzácia saukončila pri limitnom viskozitnom čísle po-lymeru 0,72. Polymer sa zvláknil s 24 otvorovou hubi-cou, teplota polymeru 270 °C, zvláteňovaciarýchlosť 1000 m/min. Jemnost nevydlžené-ho vlákna bola 420 dtex. Vlákno sa dížilovo vodě pri 80 °C, dížiaci poměr 4,25. Porov-návacie vlákno sa vyrobilo rovnakým spo-sobom, len bez přísady glycerínu. Vláknamali tieto vlastnosti: Vlastnost Porovnávacie vlákno Glycerínom rozvětvenévlákno Limitně visk. číslo dcl/gZmrštenie pri 150 °C, % Max. zmršťovacia sila cN/dtex 0,719 24,9 0,375 0,688 28,4 0,002 Tažnosť, % Pevnost, cN/dtex 23,7 4,0 12,4 3,5 Příklad 2 stvo přidaného glycerínu. Vlákno sa dížilo pri teplote 75 °C na dížiaci poměr 4 : 0. Postupom ako v příklade 1 sa připravil Vlákna mali tieto vlastnosti: polymér a vlákno, pričom sa měnilo množ- Množstvo Ťažnosť, % Zmrštenie, % Max. zmršťovacia sila, glycerínu mol % cN/dtex 0 29,7 24 0,239 0,3 21,5 27,7 0,373 0,7 16,5 29,5 0,427 Příklad 3 potyesterlfiikačné zložky a ich množstvo sú uvedené v tabulke. Vlákno sa dížilo pri te.p- Postupom ako v příklade 1 sa připravil lote 80 °C na dížiaci poměr 4,25. Vlákna ina- polymér a vlákno. Použité rozvetvujúce ko- li následovně vlastnosti: Rozvetvujúca mudifikačná Množstvo Zmrštenie Max. zmršťovacia zložka rozvetvujúcej pri 150 °C, % sila, cN/dtex zložky mol °/o — — 23,9 0,375 trimetylolpropán 0,4 26,0 0,583 pentaerytrit 0,3 26,8 0,602 trimetyltrimezinát 0,4 27,1 0,596 PŘED MET VYNÁLEZU

   1. Sposob výroby vysokozmrštivých kopo-lyesterových vláken so zvýšenými relaxač-nými silami vyznačený tým, že sa zvlákňujea díži vláknotvorný kopolyester, v ktorom zkyselinovej zložky kyselina tereftalová tvo-ří od 85 do 90 molárnych % a kyselina izo-ftalová od 4 až 15 molárnych'%, glykolovouzložkou je etylénglykol a naviac sa poly-kondenzuje za přítomnosti 0,05 až 0,7 mo-lárnych % troj, alebo viacfunkčnej estero- tvornej zlúčeniny obsahujúcej hydroxylové,fenolické, alebo karboxylové skupiny, ktorémóžu byť volné, alebo esterifikované jedno-sýtnym alkoholom alebo etylénglykolom.
2. 2. Sposob výroby vysokozmrštivých kopo-lyesterových vláken so zvýšenými relaxač-nými silami podlá bodu 1 vyznačený tým,že troj alebo viacfunkčné esterotvorné zlú-čeniny sú glycerín, trimetylolpropán, trime-tyltrimezinát a pentaerytrit.