DD200094A1 - Verfahren zur herstellung synthetischer fasern mit metastabiler kraeuselung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung synthetischer Fasern mit metastabiler Kräuselung insbesondere solcher auf Polyethylenterephthalatbasis. iel ist es, solche Fasern zu erhalten, die für die Weiterverarbeitung zu Pelzimitaten und für das OE-Rotorspinnverfahren geeignet sind. Die Aufgabe besteht darin, die Kräuselungsgeometrie und- Beständigkeit zu verändern. Erfindungsgemäß werden die unter üblichen Bedingungen ersponnenen Fasern mit einer als Spinn-Verstreck- und Finishpräparation eingesetzten Präparationsmittelkomposition behandelt. Unter Einhaltung einer bestimmten Präparationsflottenauflage auf der ersponnenen Faser wird den Elementarfäden bei einem Konzentrationsverhältnis Spinn- zu Streckpräparation von 2:1 bis 1:1 bei einer Präparationsauflage von 0,1 bis 0,4 Gew.-% auf der Fertigfaser eine definierte Kräuselungsgeometrie aufgeprägt.

Description

-ι- 2321 12 2

Tit el_ de r_Er findung

Verfahren zur Herstellung synthetischer Pasern mit metastabiler Kräuselung

£22 ££^£2 ^s£££i 2 "^_- &^e r_Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung synthetischer Pasern, insbesondere solcher auf Polyäthylenterephthalatbasis. Diese synthetischen Pasern sind für den Einsatz auf solchen Gebieten geeignet, νιο in den ersten Verarbeitungsstufen eine hohe Kräuselung und in den letzten bzw. im PinalerZeugnis eine niedrige Kräuselung notwendig ist. Solche Einsatzgebiete sind z. B. die Herstellung von Pelzimitaten oder das OE-Rotorspinnverfahren.

Charakterist i^der^bekannten^technischen^Losungen

Es ist bekannt, daß Synthesefasern, wie z. B. Polyäthylenterephthalat, ohne das Aufbringen einer Kräuselung nicht einer textlien Weiterverarbeitung zugeführt werden können. Die Kräuselung der Pasern erfolgt während des Herstellungsprozesses üblicherweise nach dem Stauchkammerprinzip, wie es z. B» in der DE - AS 1 435 441 beschrieben wird.

Die Beständigkeit der aufgebrachten Kräuselung wird durch die Eigenelastizität der Paser und durch die Elastizität, die ihr die aufgetragenen Textilhilfsmittel (Paserpräparationen) vermitteln, bestimmt. Die am häufigsten verwendeten Paserprä-. parationsmittel bewirken eine Erhöhung der Kräuselungsbestän-digkeit (H. R. Billica, Chemiefaser/Textilindustrie 1977, Heft 4, S. 328 - 335).

In der DE ~ PS 128 054 wird ein Verfahren zur Herstellung von synthetischen Haaren aus sulfonatgruppenhaltigen Copolymeren des Acrylnitrils beschrieben, bei dem zur Erzielung einer

232112 2

metastabilen Kräuselung dem Kabel vor dem Trocknen ein als inneres Gleitmittel wirkendes kationaktives Textilhilfsmittel zugesetzt wird. Der Einsatz eines solchen Gleitmittels ist jedoch für die· Polyesterherstellung nicht geeignet, weil zum einen eine sulfonatgruppenhaltige Modifizierung zu aufwendig wäre und sum anderen sich ein derartiges Textilhilfsmittel auf Grund des negativen Zetapotentials der Pasern an der Faseroberfläche anreichert und den Fäden einen weichen, lappigen Griff verleiht, der die textile Yfeiterverarbeitung erschwert.

Pur eine Reihe' von Einsatzgebieten der Polyesterfaser stoffe ,wie beispielsweise das OS-Rotorspinnen oder die Herstellung von Pelzimitationen, wird während der ersten Verarbeitungsstufen . wie Öffnen der Flocke und Kardieren mit nachfolgendem Streck-Vorgang eine gute Kräuselung verlangt, wohingegen in den letzten Verarbeitungsstufen bzw. im Finalerzeugnis keine oder nur eine geringe Kräuselung erwünscht ist.

Eine zu hohe Kräuselung beim OS-Rotorspinnen führt zu einem Anstieg der Verzugskräfte, Verringerung der Garnfestigkeit sowie zum Zusetzen der Rotoren (F. Pützschier, M. Steinhauser, Textiltechnik 30 (1980) 5,S.281-289). Bei der Herstellung von Pelzimitationen beispielsweise nach der Voltex-Technologie bewirkt die im Finalerzeugnis voll erhalten gebliebene Kräuselung ein unschönes künstliches Aussehen. Die zur Erzielung eines natürlichen Aussehens erforderliche Verwendung von gering oder nicht gekräuselten Fasern ist entweder mit Produktivitätsverlusten in den vorangehenden Verarbeitungsstufen verbunden oder sogar unmöglich, da ungekräuselte Fasern weder untereinander noch mit anderen Mischungskomponenten die für eine Verarbeitung erforderlichen Haft-Gleitkräfte aufbringen. Produktivitätsverluste treten ebenfalls aus den genannten Gründen auf, wenn beim OE-• " ' Rotorspinnen bereits mit Beginn der textilen Verarbeitung gering oder nicht gekräuselte Fasern eingesetzt werden. Zur Erzielung eines Haargewebes mit natürlichem Aussehen wird in der DE-OS 2 351 928 der Einsatz von synthetischen Fasern mit einem oder mehreren ,dünnen Teilen in ihrem I.Iittelabschnitt und einem oder zwei sich verjüngenden Endteilen vorgeschlagen. Der ITachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß gegenüber der Üblichen Faserherstellungstechnologie ein erhöhter Aufwand getrieben werden muß. ; - 3 -

L· I, L)dL: Iv-¹G ι · '..· ; <.· υ - .-

232112 2

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine synthetische Paser auf Polyäthylenterephthalatbasis zu erhalten, die für die Weiterverarbeitung zu Pelzimitaten und für das OE-Rotorspinnverfahren geeignet ist.

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Synthesefasern auf Polyäthylenterephthalatbasis die Kräuselungsgeometrie und -beständigkeit zu verändern.

Erfindungsgemäß werden Synthesefasern aus konventionellem bzw. physikalisch oder chemisch modifiziertem Polyäthylenterephthalat mit einer Präparationsmittelkomposition folgender Zusammensetzung behandelt:

25 bis 40 Gew.% einer Verbindung der allgemeinen Formel

0 0

CH₃ - (CH₂)_m - C - 0 - (CH₂ - CH₂ -O)_n-C -(CH₂)_ra-CH₃ (I)

35 bis 50 Gew.% einer Verbindung der allgemeinen Formel

I₇ -(CH₉),. -C-O-(I

CH, -(CHg)_x -C-O-(CH₂-CH₂-P)-H . (II)

.5'bis 20 Gev».$ einer Verbindung der allgemeinen Formel .H-O- (CH₂ - CH₂ - O)₂- H ' . (III)

10 bis 20 Gew.% eines handelsüblichen Antistatikums

Es bedeuten: ra ~ 6 bis 18

η = 2 bis 20

χ β 6 bis 18

ζ « 5 bis 20

y = 2 bis 15

232112 2

Die erfindungsgemäße Präparationsmittelkomposition wird in wäßriger Lösung appliziert. Die Konzentration beträgt 0,1 bis 1,5 Gew.%,;vorzugsweise 0,2 bis 1,0 Gew.% und die Auflage der Präparationsflotte auf dem ersponnenen Faserstoff 20 bia 30 Gew.%. Die einzelnen Elementarfäden werden zu einer Gesamtkabelstärke von 60 bis 80 Ktex zusammengefaßt und unter Verwendung von beheizten Bädern verstreckt. Die Verstreckpräparation ist in ihrer Zusammensetzung hinsichtlich der einzelnen Komponenten der Spinnpräparation analog, das Konzentrationsverhältnis Spinn- zu Streckpräparation beträgt dabei 2 : 1

* bis 1:1. !lach dem Verstreckprozeß werden die Elementarfäden üblicherweise einer Spannungsfixierung unterworfen, bevor sie mit der Finishpräparationsflotte behandelt werden. Diese besteht aus den gleichen Komponenten viie die Spinn- und Streckpräparation, wobei je nach Verwendungszweck der Fertigfaser die Anteile der einzelnen Komponenten variiert werden können. Die Präparationsauflage beträgt auf der getrockneten Paser 0,1 bis 0,4 Gew.JS, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Cew.%. Das Aufbringen der Präparation erfolgt durch Sprüh- oder Tauchwalzenavivierung. Anschließend wird das Elementarfadenkabel in eine Stauchkammerkräuselvorrichtung geführt, in der durch Steuerung des Schließdruckes der Kammer und durch eine vorausgegangene Erwärmung des Kabels mittels Wasserdampf

auf ca. 100 ⁰C eine Kräuselung aufgebracht wird, die durch

) einen Knickwinkel von 80 bis 110 und eine Knicklänge von 1,0 bis 2,5 mm charakterisiert ist. Im Anschluß an die Kräuselung werden die Elementarfäden in einem Siebbandtrockner unter

_t115 üblichen Bedingungen getrocknet. Die erfindungsgemäß erhaltene metastabile Kräuselung der.Elementarfäden wird.insbe-. sondere durch die in der Eräparationsmittelkomposition enthaltene Verbindung I bewirkt. Die Verbindung ist ausgesprochen hydrophob und in der Lage, teilweise in die noch unverstreckten amorphen Elementarfadeη zu diffundieren, wo sie im Inneren als Weichmacher wirkt. In Verbindung mit den übrigen Komponenten der Finishpräparation lagert sie sich an der Faseroberfläche unter Bildung eines geschlossenen elastischen Filmes ab.

232112 2

Beim Fehlen einer der angegebenen Verbindungen in der*erfindungsgemäßen Präparationsmittelkomposition bzw. bei der Einstellung einer anderen Kräuselungsgeometrie wird der metastabile Kräuselungsaustand nicht erreicht.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Ein aus einer Gesamtkabelstärke von ca. 80 Ktex bestehendes Polyesterspinnlcabel wurde unter üblichen Bedingungen nachbehandelt. Der Polyester war durch Verwendung von 0,6 % einer multivalenten alkoholischen Komponente chemisch modifiziert. Der erhaltene Einzelfasertiter betrug 0,6 tex. Die angewendete Spinn-, Streck- und Finishpräparation bestand aus:

25 Gew.% der Verbindung

0 0

CH₃ - (CH₂)., ₂~ C-O -(CH₂ - CH₂ - O)₄ - C -(CH₂J₁₂ 45 Gew.% der Verbindung

15 Gew.% der Verbindung

CH₃ - (CH₂)₁₄ -C-O-(CH₂-CH₂-O)₆-H

H-O- (CH₂ - CH₂- O)₈-H

15 Gew.% eines handelsüblichen Kondensationsproduktes, einer technischen Fettsäure mit Ethylendiamin als Anti-' statikum. Die Konzentration der Spinnpräparation betrug " · 0,6 %, die der Streckpräparation 0,'3 % und die der Finishpräparation 3,5 ?o* Die Bestimmung der Präparationsauflage auf der Faser durch Alkoholextraktion ergab einen Wert von 0,25 55.

Die mittels des Stauchkaisnerverfahrens aufgebrachte Kräuselung wurde durch folgende Parameter gekennzeichnet:

232112 2

Entkrauselung (%) 28

Bogen/cm (Z) 7,5 .

Kräuselungsbeständigkeit (%) 51 Knicklänge (mm) 1,7

Knickwinkel (°) 95

Die relative Fixierung der Kräuselung erfolgte in einem Siebbandtrockner bei einer Temperatur von 120 ⁰C. Das getrocknete Kabel vmrde auf eine Stapellänge von 66 mm geschnitten. Die Herstellung des Lammfellimitats erfolgte durch Vernadeln eines

Faservlieses der Flächenmasse von 550 g/m auf ein Grundge-•webe. Die vorstehend charakterisierte Kräuselung erwies sich für die Bildung eines zusammenhängenden,· vernadelbaren Faservlieses als optimal. Durch den folgenden Rauhprozeß vmrde die vorhandene Entkräuselung auf 15 % reduziert. Dieser Kräuselungsabbau begünstigte die Bildung der für lammfeil charakteristischen Locken durch den unter hydrothermischen Einfluß durchgeführten Tumbler-Prozeß. Das erhaltene Lammfeilimitat wies hinsichtlich Griff, Glanz, Geschmeidigkeit und Tragekomfort ein naturfellartiges Aussehen auf.

Bei Verzicht auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Präparationsmittelkomposition erhält man Fasern mit veränderter Kräuselungscharakteristik, die bei der Weiterverarbeitung Fertigartikel von ungleichmäßigem Aussehen und damit minderer Qualität ergeben.

Beispiel 2

-. Ein aus einer Ge samt kabel stärke von ca. 80 Ktex, bestehendes Folyesterspinnkabel wurde unter üblichen Bedingungen nachbehandelt. Der erhaltene· Einzelfasertiter betrug 0,17 tex. Die angewendete Spinn-, Streck- und Finishpräparation bestand aus der im Beispiel 1 beschriebenen Präparationskomposition. Die Konsentration der Spinnpräparation betrug 0,3 %, die der Streckpräparation 0,3 % und die Finishpräparation 0,8 %.

232112 2

Die Bestimmung der Präparationsauflage auf der Faser durch Alkoholextraktion ergab einen Wert von 0,18 %. Die mittels des Stauchkanmierverf ahrens aufgebrachte Kräuselung wurde durch folgende Parameter gekennzeichnet:

Entkräuselung {%) 23 Bogen/cm (Z) 8

Kräuselungsbeständigkeit (,%) 32

Knicklänge (mm) 1,4

Knickwinkel (°) 100

Die Trocknung des Kabels erfolgte in einem Siebbandtrockner bei einer Temperatur von 85 C. Eine Fixierung der Kräuselung trat dabei nicht ein» Das getrocknete Kabel wurde auf eine Stapellänge von 38 mm geschnitten und nach dem OE-Spinnverfahren weiterverarbeitet. Dabei erfolgte die Zuführung der Faser zur Karde über Wickel. Das Vorlagegewicht betrug 380 - 400 g/m. Durch Kardieren und zweimaliges Strecken entstand ein Band der Feinheit 3,6 tex. Die im Streckenband zusammengefaßten Einzelfasern wiesen eine Entkräv.selung von 10 % auf. Sie wurden der OE-Maschine vorgelegt und durch ca. 120-fachen Verzug zu einen Garn der Feinheit 30 tex versponnen. Die Fadenbruchzahlen lagen bei 50/1000 KaEh und die Dickstellen bei 25/1000 ra, wobei sich die feinheitsbeaogene Haftlänge des Streckenbandes von 230 mll/Ktex positiv auswirkte. Bei Versieht auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Präparationsrnittelkomposition erhält man Fasern mit veränderter Kräuselungscharakteristik, die bei der Verarbeitung auf OE-IvIa s chine η hohe Fadenbruchzahlen und Dickstellenhäufig- • keiten bei ,.schlechter Produktivität ergeben. · ^: .· '.··.-

Claims (4)

-β- 232112 2

1 : 1 bei einer Fr äparat ionsauf lage von 0,1 bis 0,4 Qe\°i.% auf der Pertigfaser eine definierte Kräuselungsgeometrie aufgeprägt wird.

232112 2

1. Verfahren zur Herstellung synthetischer Pasern mit metastabiler Kräuselung auf Basis konventionellen bzw.physikalisch oder·chemisch modifizierten Polyäthylenterephthalates, dadurch gekennzeichnet, daß die unter üblichen Bedingungen ersponnenen Pasern mit einer als Spinn-, Verstreck- und Pinishpräparation eingesetzten Präparationsraittelkomposition der Zusammensetzung

25 bis 40 Ge\u% einer Verbindung der allgemeinen Formel

0 0

CH₃ - (CH₂)_m - S - 0 -(CH₂-CH₂ - O)_n- C -(CH₂)_m - CH₃ (I)

35 bis 50 Ge\v.% einer Verbindung der allgemeinen Formel

CH₃ - (CH₂)_X - C - 0 - (CH₂ - CH₂ - 0)_y - H (II)

- (CH₂)_X -C-O-

5 bis 20 Gew.% einer Verbindung der allgemeinen Formel H-O- (CH₂ - CH₂ - 0)_z- H (III)

10 bis 20 Gew.% eines handelsüblichen Antistatikuns, viobei m = 6 bis 18
η = 2 bis 20
χ = 6 bis 18

I y = 2 bis 15

! ζ = 5 bis 20

bedeuten, unter Einhaltung einer Xräparationsflottenauflage .auf der eriSp.onnenen. Faser von 20 bis 30 Gew.%_ behandelt vierden und den Elementarfäden bei einem Konsentrations-.235 verhältnis Spinn- zu Streckpräparation von 2 : 1 bis .

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Präparationskompοsition bei der Erspinnung 0,1 bis 1,5 Sevi.%, vorzugsweise 0,2 bis 1,0 Gew.%, beträgt.

3· Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Präparationsauflage nach der Finishpräparierung und Trocknung vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Gevi.% beträgt,

4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Kräuselungsgeonetrie der Elementarfäden durch eine - Knicklänge von 1,0 bis 2,5 mm und einen Knickwinkel von 80 bis 110 ° auszeichnet.