CS259561B1 - Preparative mixtures for polypropylene fibres' spinnig,drawing,crimping and finishing - Google Patents

Description

259561

Vynález sa týká preparačných zmesí sy-nergtcky péaobfacich při zvlákňavaní, dlže-ní, tvarovaní a finálnej úpravě nekoneč-ných polypropylénových vláken.. Tieto pre-paračné zmesi sa nanášajú na vlákna z vod-né] disperzie s obsahem 1 až 20 % hmot.účinné) látky a sú použitelné pri zvlákňo-vaní pod zvlákňovaeími hubicemi, pri dlže-ní a tvarovaní na dížiacich strojoch, dlžia-co-tvarovacích strojoch, alebo tvarovacíchstrojoch pracujúcich na principe pechova-nia, tvorby falošného zákrutu, alebo plyn-ného média a tiež ako zmesi finálneho vý-robku, zaručujúce dobrú spracovatelnosťpri ďalšom spracovaní textilnom, ako je vy-šívanie, vpichovanie, pletenie, tkanie. U preparačných zmesí pre nekonečné po-lypropylénové vlákna sa vyžaduje rada Spe-cifických vlastností, ktoré musia byť obsiah-nuté v jednom komplexe — preparačnejzmesi. Tieto, Specifické vlastnosti vyplývajúz polyolefinického charakteru polypropylé-nových vláken. Je to predovšetkým vysokáhydrofóbnosť polypropylénu a z nej rezul-tujúce nízké kritické povrchové napatie, zčoho je zřejmé, že polypropylén bude dobřezmáčaný preparačnými zmesami s nižšímpovrchovým napátím, ako je 24 mN/m.

Dokonalé zmáčanie sa prejaví v nižšomkoeficiente trenia v systéme vlákno/kov,vlákno/keramika. Velké nároky na prepa-račné zmesi pre polypropylénové vlákna súkladené na trenie v systéme vlákno/vlákno,kde optimálně trenie zaručuje dobrú stavbunávinov najma nedíženého vlákna, čo jejeden z najďóležitejších faktorov popři sú-držnosti vlákenného útvaru jednotlivýchfibríl pre dokonalé nízkoodpadové spraco-vanie predlóh nedíženého vlákna na dlžia-co-tvarovacích strojoch, najma pracujúcichna principe plynného média pri vysokýchpracovných rýchlostiach.

Pri výrobě polypropylénových nekoneč-ných vláken, najma však polypropylénové-ho káblika o jedničnej jemnosti 17 až 30dtex, sa v priebehu 15 rokov výroby v ČSSRověřilo niekolko desiatok preparačnýchzmesí podlá ČS a iných zahraničných vy-nálezov a patentov a niekolko desiatok pre-paračných zmesí špičkových zahraničnýchfiriem:

Cs. AO Č.: 146 423, 168 941, 178 544, 181 635, 185 368, 192 968, 207 066, 214 373;

Fa HENKEL: LW-421, LW-432 B, LW-432, LW-432 C, BK-2038, LW-432 N, LW-869/1, LW-913, LW-1083;

Fa STOCKHAUSEN:

Esteso.1 AST, TXC, TX 5161, PEC, K 5131,

Synparol VF 24 092;

Fa SCHILL-SEILACHER:

Limanol P-10, P-20, P-30; F^HONEYWILL ATLAS: TL-6’15, 682, HA 858, 855, 965, 708, 748;Fa ATLAS CHEMIE: EL 162, 163, 180, 227, G-265, 1 292, 1 556, 2 109, 2 200;

Fa ICI CIRRASOL: GM, EP, TV;

Fa HANSAWERKE: DURON 14 M, 14 S, PP, STP 88;

Fa CROSFIELD CROSANOL: SF 200 Nr SF 600 P, SF 500 P, SF P, SF 100 E;

Fa MIDLAND SILICONES: S-901, S-902, S-903;

Fa DOW CORNING: T-4-2402, T-4-2403;

Fa ZSCIMMER-SCHWARZ: FM 2007, TC 1222, FB 2525 a iné..

Najvačší nedostatok týchto preparačnýchzmesí sa prejavuje najma pri výrobě poly-propylénového káblika, připraveného dis-kontinuálnym sposobom, kde tvarovanie sarobí z navinutých předloh nedíženého vlák-na na dížiaco-tvarovacích strojoch, pracu-júcich na principe plynného média, kde sapracuje pri vysokých tvarovacích rýchlos-tiach až 2 000 m/min. Tieto preparačné zme-si nezaručujú synergický účinok vsetkýchpožadovaných vlastností, čo sa prejaví ne-dokonalým spracovaním předloh nedížené-ho vlákna, čím vzniká značný odpad pri dí-žiaccMvarovacom procese..

Tento nedostatok odstraňujú preparačnézmesi podlá tohto vynálezu, ktoré sa naná-šajú na polypropylénové nekonečné vláknaz vodné) disperzie s obsahom 1 až 29 %hmot. účinnej látky, obsahujíce hmotnostně: 3 až 97 % zložky A, ktorou je: technický adukt oleínu I s 20 mólmi etylén-oxidu a 97 až 3 % zložky B, ktorou je: technický adukt polyoxyetylénový ricínové-ho oleja s 20 mólmi etylénoxidp.

Preparačné zmesi sa vyhrejú na 35 až 50stupňov Celzia a za stálého mierneho mie-šania sa rozpustia v demlneralizovanej vodě30 až 50 °C na stále vodné disperzie, ktorésa nanášajú na vlákno v množstvo 0,5 až2,0 % hmot. účinnej látky, výhodné 0,8 až 1,2 °/o hmot.

Preparačné zmesi zaručujú dobré zmáča- nie polypropylénových vláken, tým dobré trecie vlastnosti v systéme vlákno/kov, vlák- no/keramika, rovnoměrnost nánosu po celej dlžke vláken, optimálně trenie v systéme 2 5 3 5 6 1 vlákno/vlákno a mimo týchto vlastností radvlastností, ktoré sú dané synergickým účin-kom týchto zmesí, ako je potlačenie mlgrá-cie preparačnej zmesl pri tvorbě návinu ne-díženého vlákna, výborná tvorba návinu ne-díženého vlákna, súdržnosť fibríl vlákenné-ho útvaru, ktorá sa prejaví najma privysokorýchlostnom tvarovaní a dížení spra-covaním předloh bezo zbytkov, čo umožňujezachovanie kontinuity dlžiaco-tvarovaciehoprocesu navazováním nasledujúcich předlohnedížených návinov, a tým zvýšenie kapacitdížiaco-tvar ovacích strojov. V nasledujúcich príkladoch sú uvedenécharakteristické vlastnosti povrchových ú-prav nekonečných polypropylénových vlá-ken prostredníctvom preparačných zmesívo formě vodných disperzií podlá tohto vy-nálezu, spracovateřnosť vo výrobnom proce-se a porovnáme týchto vlastností s vlastnos-ťami a spracovatelnosťou, dosiahnutými po-vrchovými úpravami prostredníctvom iných.preparácií. Náviny nedíženého vlákna súhodnotené podl'a nasledujňceho etalonu: 1. stupeň rovné celá, žiadny výskyt překřížených fib-ríl a vystupujúcich vrstiev vlákna z čelanávinu, požadovaný priemer návinu, 2. stupeň rovné čelá, žiadny výskyt překřížených fib-ríl n.a čelách, malý výskyt vystupujúcichvrstiev vlákna, max. 4 mm z čela návinu,zachovaný požadovaný priemer návinu, 3. stupeň výskyt vystupujúcich vrstiev vlákna 4 až6 mm z čela návinu, žiadny výskyt překří-žených fibríl na čelách maximálně +1,5 cmúchylka od priemeru návinu, 4. stupeň nerovné čelá, výskyt překřížených fibríl načelách návinu, vystupujúce celé vrstvy vlák-na z čela návinu, nezachovaný požadovanýpriemer návinu. Příklad 1 pu VIRELON diskontinuálnym spQsobomjednotkovej jemnosti 27 dtex a celkovej jem-nosti 2 670 dtex sa pri navíjaní predlůh ne-díženého vlákna použila ako zvlákňovacia,dížiaco-tvarovacia a zároveň finálna prepa-rácia 8 %-ná vodná disperzia preparačnejzmesi zloženia: 50 dielov zložky A, ktorou je: technický polyoxyetylónový adukt oleínu 1s 20 mólmi etylénoxidu připravený adíciouetylénoxidu, na oleín pri teplote 150 až 160stupňov Cel'zia, tlaku 0,2 až 0,3 MPa za po-užitia granulovaného KOH ako katalyzáto-re a 50 dielov zložky B, ktorou je: technický polyoxyetylénový adukt ricínové-ho oleja s 20 mólmi etylénoxidu, připravenýadíciou etylénoxidu na ricínový olej pri tep-lotě 150 až 160 C'C a tlaku 0,2 až 0,3 MPa zapoužitia granulovaného KOH ako katalyzá-tora.

Obsah účinných látok 1,2 % hmot. Káblik, preparovaný touto finálnou prepa-račnou zmesou (zmes č. 1), vykazoval dob-ré vlastnosti navíjania, pri tvarovaní natvarovacích strojoch pracujúcich s plynnýmmédiom horúcim vzduchom pri pracovnýchrýchlostiach 1 600 m/min, dobrú prevádzko-vú istotu díženia—tvarovania, kde holi posebe nasledujúce předlohy spájané prevíre-ním a pri přechode jednej předlohy nedíže-ného vlákna na ďalšiu předlohu bol přechodplynulý, čo zaručovalo kontinuitu dížiaco--tvarovacieho procesu, a tým zníženie od-padu a zvýšenie výrobných kapacit. Nasle-dujúce spracovanie v textile všívaním dokobercov, ako aj mechanicko-fyzikálnevlastnosti bolí dobré.

Pre porovnáme, pri výrobě tohto istéhokáblika sa použila doposial’ pri výrobě stan-dardně používaná preparácia podlá čs. AOč. 207 066, ktorou je disperzia běžného tech-nického polyoxyalkylénového produktu ricí-nového oleja s 20 mólmi etylénoxidu, při-praveného katalyzovanou adíciou etylénoxi-du na ricínový olej a dosiahli sa tieto vý-sledky:

Pri výrobě polypropylénového káblika ty- 7 2 S S 5 6 1 8

Zmes č. 1 Preparácia podl'a AO č. 207 066 ;Obsah na vlákně v % hmot. 1,2 1,3 Hodnotenie návinov nedížené-ho vlákna podl'a etalonu 1 až 2 2 Koeficient trenia (fm)vlákno/kov 0,26 0,30 Koeficient trenia (fjvlákno/keramika 0,25 0,28 Súdržnosť stužky nedíženéhovlákna v % 95 85 Počet pretrhov na 1 tonu přidížiaco-tvarovacom procese 30 70 Odpad pri dížiaco-tvarovacomprocese v % 4 9 Příklad 2 Pri výrobě polypropylénového káblika ty-pu VIRELON diskontinuálnym sposobomjednotkovej jemnosti 27 dtex a celkovejjemnosti 4 000 dtex sa při naví janí predlóhnedíženého vlákna použila ako zvlákňova-cia a zároveň finálna preparácia 6,5 %-návodná disperzia preparačnej zmesi zloženia:75 dielov zložky A a 25 dielov zložky B pro-duktov s parametrami, ako v příklade 1. Káblik, preparovaný touto finálnou pre-paračnou zmesou (zmes č. 2), vykazovaldobré vlastnosti navíjania, pri tvarovaní natvarovacích strojoch s plynným médiom ho-rúcim vzduchom pri pracovných rýchlos-tiach 1 400 m/min, dobru prevádzkovú isto-tu díženia-tvarovania, kde boli po sebe na-sledujúce předlohy spájené prevírovaním apri přechode jednej předlohy nedíženéhovlákna na ďalšiu předlohu bol přechod plynulý, čo zaručovalo kontinuitu dížiaco--tvarovacieho procesu, a tým zníženie od-padu a zvýšenie výrobných kapacit. Nasle-dujúcespracovanie v textile všívaním do ko-bercov, ako i mechanicko-fyzikálne vlast-nosti boli dobré. Pre porovnanie, pri výrobě tohto istéhokáblika sa použila zmesná preparácia(zmes č. 3) zloženia: 15 % hmot. olivového oleja 40 % hmoit. kondenzačného produktu kyse-liny stearovej s 3 mólmi ety-lénoxidu 20 % hmot. sulfátovaného olivového oleja25 %’ hmot. etylénoxidového aduktu nonyl- fenolu so 6 mólmi etylénoxidu 100 % hmot. a dosiahli sa tieto výsledky: Zmes č. 2 Zmes č. 3 Obsah na vlákně v % hmot. 0,8 0,9 Hodnotenie návinov nedížené-ho vlákna podl'a etalónu 2 2 až 3 Koeficient trenia (fm)vlákno/kov 0,25 0,28 Koeficient trenia (fc)vlákno/keramika 0,24 0,27 Súdržnosť stužky nedíženého·vlákna v % 90 83 Počet pretrhov na 1 tonu pridížiaco-tvarovacom procese 00 115 Odpad pri dížiaco-tvarovacomprocese v % 7 11 259581 9 Příklad 3

Pri výrobě polypropylénového káblika ty-pu BALERON dlskontinuálnym sposobomjednotkové] jemnosti 27 dtex a celkovejjemnosti 4 000 dtex sa při navíjaní použila4 %-ná vodná disperzia preparačnej zmesizloženia, ako v příklade 1 a na dížiaco-tva-rovacích strojach, pracujúcich na principepechovania v komdrke 2 %-ná vodná dis-perzia preparačnej zmesi zloženia: 5 dielovzložky A a 95 dielov zložky B iproduktov sparametrami, ako v příklade 1. Káblik takto preparovaný vykazoval dob-ré vlastnosti navíjania, pri tvarovaní natvarovacích strojoch, pracujúcich na prin-cipe pechovania v komdrke pri pracovnýchrýchlostiach 300 m/min, dobrú prevádzkovúistotu dlženia — tvarovania. Nasledujúce 19 spracovanie v textile všívaním do kobercov,ako i mechanicko-fyzikálne vlastnosti bolídobré.

Pre porovnanie, pri výrobě toho istéhokáblika sa použila zmesná preparácia(zmes č. 4) zloženia: 20 % hmot. ricínového oleja 35 % hmot. etylénoxidovaného aduktu ri- cínového oleja s 20 mólmi e-tylénoxidu 30 % hmot. sulfátovaného ricínového ole-ja 15 % hmot. etylénoxidového aduktu no-nylfenolu s 5 mólmi etylén-oxidu 100 % hmot. a dosiahli sa tieto výsledky:

Zmesná preparácia podlávynálezu Zmes č. 4 Obsah na vlákně v % hmot. 0,6 0,6 Hodnotenie návinov nedlžené-ho vlákna pódia etalonu 1 až 2 3 až 4 Koeficient trenia (fmjvlákno/kov 0,26 0,28 Koeficient trenia (fc)vlákno/keramika 0,25 0,28 Súdržnosť stužky nedlženéhovlákna v % 95 76 Příklad 4

Pri výrobě nekonečného polypropylénpvé-ho hodvábu tvarovaného nepravým zákru-tom, o jemnosti 84/25 dtex, sa použila 18 %--ná vodná disperzia preparačnej zmesi zlo-ženía: 95 dielov zložky A a 5 dielov zložkyB s parametrami, ako v příklade 1.

Polypropylénový hodváb, preparovanýtohto preparačnou zmesou (zmes č. 5), vy-kazoval dobrú prevádzkovú istotu navíja-nia, tvarovania, skania, pletenia, dobré tre-cie vlastnosti a dalšie mechanicko-fyzikál-ne vlastnosti.

Pre porovnanie, pri výrobě toho istéhopolypropylénového hodvábu sa použilazmesná preparácia (zmes č. 6) zloženia: '33 hmot. dielov zložky A, ktorou je ety-lénoxidový adukt ricínového oleja s 20 mól-mi etylénoxidu, 57 hmot. dielov zložky B, pripravenej zmiešaním jednotlivých komponent v pora- dí: — 10 hmot. dielov dietanolamidu zmesimastných kyselin Ce až Cle, — 7 hmot. dielov destilovanej zmesi mast-ných kyselin tohto zloženia: asi 10 %nasýtených mastných kyselin Cio až Ci6,asi 7 % nasýtenej mastnej kyseliny Cies jednou dvojnou vazbou, 60' až 75 % ne-nasýtenej mastnej kyseliny Cie s jednoudvojnou vázbou, asi 8 °/o nenasýtenejmastnej kyseliny Ci8 s dvorná dvojnýmivazbami a asi 5 % nasýtených mastnýchkyselin C20 až C22, — 62 hmot. dielov oxetylovanej zmesi mast-ných kyselin vyššie uvedeného zloženias priemerným obsahom 20 molekúl ety-lénoxidu na priemerný mól uvedenýchmastných kyselin, — 6 hmot. dielov alkylbenzénu s alkylomCe až Ci6 a — 15 hmot. dielov vody a dosiahli sa tieto výsledky:

Claims (3)

1. 259561 11 12 Zmes č. 5 Zmes č. 6 Obsah preparácie na vlákněv % hmot.
2. 2,0 2,0 Hodnotenie návinov nedlžené-ho vlákna podl'a etalónu 1 až 2 2 až 4 Koeficient trenia (fm)vlákno/kov 0,33 0,37 Koeficient trenia (ft)vlákno/tvarovacie vretienko 0,27 0,30 Koeficient trenia (fc)vlákno/keramika 0,32 0,35 Súdržnosť stužky vydlženéhotvarovaného hodvábu v'% 85 70 Kvalitativně hodnotenief inálneho vlákna 1. akostná trieda v % 93,0 88,0 2. akostná trieda v % 7,0 12,0 PKKDMET VYNALEZU Breparačné zmesi pře zvlákňovanie, dlže-nie, tvarovanie a finálnu úpravu polypro-pylénových nekonečných vláken vo forměvodnej disperzie s obsahom 1 až 20 % hmot.účinnej látky, vyznačujúcej sa tým, že účin-nou látkou je zmes, obsahujúca hmotnost-ně: technický polyoxyetylénový adukt oleinu 1s 20 mólmi etylénoxidu a97 až 3 % zložky B, ktorou je: technický polyoxyetylénový adukt ricínové-ho oleja s 20 mólmi etylénoxidu.
3. 3 až 97 % zložky A, ktorou je: