DE1002283B

DE1002283B - Verfahren zur Veredelung von verstreckten Polythioharnstoff-Faeden

Info

Publication number: DE1002283B
Application number: DEC7174A
Authority: DE
Inventors: Lech Rakowski; Harold Malcolm Gordon Williams; Donald Leonard Wilson
Original assignee: Courtaulds PLC
Current assignee: Akzo Nobel UK PLC
Priority date: 1952-02-25
Filing date: 1953-02-20
Publication date: 1957-02-14
Also published as: FR1071344A; BE517954A; NL175776A; GB717968A; US2782089A

Description

DEUTSCHES

Die Herstellung von Fäden aus Polythioharnstoffen ist bekannt. So wird nach der britischen Patentschrift 534 699 eine stöchiometrische Mischung von einem oder mehreren Diaminen und einem Thioharnstoff bildenden Abkömmling einer Thiocarbonsäure, z. B. Schwefelkohlenstoff, erhitzt und der erhaltene lineare Polyrhioharnstoff im Naß-, Trocken- oder Schmelz sp inn verfahren versponnen. Auch in der britischen Patentschrift 524795 ist ein Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten beschrieben, nach dem ein Anhydrid einer Thiocarbonsäure, z. B. Schwefelkohlenstoff, mit einem aliphatischen Diamin umgesetzt wird, dessen Aminogruppen durch eine Kette von mindestens 3 Kohlenstoffatomen getrennt sind; das so erhaltene thermoplastische Produkt kann zu Fäden od. dgl. gezogen werden. Die deutsche Patentschrift 805 568 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten fadenbildenden Polythioharnstoffen, nach dem Schwefelkohlenstoff mit einem aliphatischen Diamin, dessen Aminogruppen durch eine Kette von mindestens 3 Kohlenstoffatomen getrennt sind, unter Bildung eines Zwischensalzes so lange erhitzt wird, bis man einen fadenbildenden thermoplastischen Polythioharnstoff erhält, wobei der Schwefelkohlenstoff als wäßrige Emulsion mit dem Diamin umgesetzt wird.

Die technische Verwendung von Polythioharnstoff-Fäden ist dadurch eingeengt, daß die Fäden gegenüber Hitze nicht formbeständig sind; sie beginnen beim Erhitzen bei etwa 60° einzulaufen und werden in kochendem Wasser unbrauchbar.

Gegenstand der Erfindung bildet die Herstellung von hochreißfesten Fäden aus Polythioharnstoffen mit verbesserter Hitzebeständigkeit, die für eine normale Verwendung in der Textilfertigung geeignet sind.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von hochreißfesten Fäden in der Behandlung der Fäden mit einer Epoxyverbindung, wobei die Fäden vor, während oder nach der Behandlung mit der Epoxyverbindung um mindestens 50% bei erhöhter Temperatur, d. h. nicht unter 45°, gestreckt werden. Die Fäden werden im gespannten Zustand, der keine zusätzliche Verstreckung bewirkt, einer Wärmebehandlung, vorzugsweise im wäßrigen Medium, unterworfen. Eine derartige Wärmebehandlung setzt das Einlaufen der Fäden herab.

Die Behandlung der Fäden mit einer flüssigen Epoxyverbindung kann durch Eintauchen der Fäden in die flüssige Verbindung vorgenommen werden. Wird ein ungestreckter Faden z. B. mit Epichlorhydrin, Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Glycid behandelt, so soll die Temperatur des Bades 20° nicht übersteigen, wobei Temperaturen zwischen 0 und 10° bevorzugt werden. Die Behandlungszeit in diesen

Verfahren zur Veredelung
von verstreckten Polythioharnstoff-Fäderi

Anmelder:
Courtaulds Limited, London

Vertreter: Dr. A. Marck, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Rosegigerstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. Februar-1952

Lech Rakowski, Harold Malcolm Gordon Williams

und Donald Leonard Wilson, London,

sind als Erfinder genannt worden

Bädern beträgt gewöhnlich mehr als 1 Stunde und vorzugsweise mindestens 10 Stunden. Nach der Behandlung werden die Fäden gewaschen oder auf andere Weise von überschüssiger Flüssigkeit vor dem Strecken befreit.

Die Behandlung der Fäden mit der Epoxyverbindung kann auch durch Eintauchen in eine Lösung in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Toluol, vorgenommen werden. Die Verwendung einer derartigen Lösung ist dann erwünscht, wenn die Fäden zum Verkleben neigen. Die Lösungen der Epoxyverbindungen können bei hohen Temperaturen verwendet werden, wobei die Behandlungszeit z. B. auf ¹It bis 1 Stunde herabgesetzt werden kann.

Wird das Strecken vor der Behandlung mit einer Epoxyverbindung vorgenommen, kann diese Behände lung bei einer erhöhten Temperatur, z. B. 50°, durchgeführt werden.

Die Wärmebehandlung kann, durch Erhitzen der trockenen Fäden z. B. in Luft derart vorgenommen werden, daß sie sich nicht unbehindert zusammenziehen können. Die Fäden können z. B. auf einem Rahmen aufgewickelt oder als Spule behandelt werden. Die Wärmebehandlung dient ganz allgemein dazu, das Einlaufen der Fäden bei Erhitzen noch weiter herabzusetzen. Sie laufen dann bei der ersten Behandlung mit heißem oder kochendem Wasser gewöhnlich noch ein wenig ein, sind jedoch danach gegenüber Hitze formbeständig. Die Vorgänge · des Erhitzens und des Dekatierens in einem wäßrigen Medium werden zweckmäßig zu einem einzigen Arbeitsgang vereint, wobei die Fäden in dem wäßrigen Medium im gespannten Zustand, der keine zu-

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sätzliche Verstreckung bewirkt, einer Wärmebehandlung unterworfen werden. Der Arbeitsgang des Dekatierens von trockenerhitzten Fäden kann durchgeführt werden, nachdem diese zu einem Stoff gewirkt oder verwebt worden sind. Solche Stoffe sind nach dem Dekatieren in heißem und kochendem Wasser formbesfändig und können bei für Naturseide üblicher Temperatur gebügelt werden.

Der Vorteil der Verwendung von Epichlorhydrin zum Stabilisieren von Fäden aus Polythio'harnstoff nach der Erfindung gegenüber der bekannten Verwendung von Formaldehyd ist. der, daß das Epichlorhydrin wirksamer ist und infolgedessen in kürzerer Zeit ein besseres Ergebnis ergibt, wie folgende Vergleichsversuche zeigen:

Ein Strang von Polythioharnstoff-Fäden wird 18 Stunden bei 10° in Epichlorhydrin eingetaucht, dann herausgenommen, gewaschen und getrocknet.

Nach Trocknung in 5 Minuten mit Luft von 175° ohne Spannung ist der Faden um 9% seiner Länge eingeschrumpft.

Ein Strang gleicher Fäden ist in ein Bad aus 10% Formaldehyd, 2% Schwefelsäure und 88% Wasser 18 Stunden bei 17° eingetaucht, dann herausgenommen, mit Wasser gewaschen und getrocknet worden.

Nach 5 Minuten Trocknung ohne Spannung mit Luft von 175° ist der Faden um 31% seiner Länge eingeschrumpft.

Bei Anwendung von Epichlorhydrin ist die angewendete Temperatur niedriger als bei der Behandlung mit Formaldehyd und die Schrumpfung weniger als ein Drittel der Länge gegenüber der Formaldehydnachbehandlung.

•Beispiel 1

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Polythioharnstoff-Fäden in Strangform, hergestellt durch Schmelzspinnen des Produktes gemäß Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 805 568, werden in Epichlorhydrin von 10° 16 Stunden getaucht, aus dem Bad entfernt, abtropfen gelassen und überschüssiges Epichlorhydrin an der Luft verdampft. Alsdann werden die Fäden im Wasserbad von 58° um 200% zwischen zwei Galetten gestreckt, von denen die zweite sich dreimal so schnell dreht, wie die erste.

Die Fäden haben einen hohen Glanz und zeigen folgende Eigenschaften auf:

Reißfestigkeit 2,47 g/Denier

Dehnbarkeit 26,30%

Einlaufen in kochendem Wasser 15,00 %.

Der ursprüngliche, nicht behandelte Faden schrumpfte, in kochendes Wasser gebracht, sofort zu einer festen, nicht faserigen Masse zusammen. Eine Probe der Fäden, auf einen Rahmen gewickelt und 24 Stunden in Luft von 100° erhitzt, läuft in kochendem Wasser noch 6% ein. Werden die Fäden in Strangform 10 Minuten in, kochendes Wasser getaucht und danach an der Luft getrocknet, so betragen

Reißfestigkeit 2,48 g/Denier

Dehnbarkeit 20,90%

Einlaufen in kochendem Wasser weniger als 1 %.

Beispiel 2 ₆

Ein Strang eines Poly thioharnstoff-Fadens wird Stunden in eine Lösung von 1 Volumen Epichlorhydrin und 3 Volumen Toluol bei 40° eingetaucht, danach abtropfen gelassen, bei Zimmertemperatur an der Luft getrocknet und zwischen zwei Galetten um 243 % in Wasser von 70° gestreckt.

Der Faden hat eine Reißfestigkeit von 2,35 g/Denier und eine Dehnbarkeit von 20,2%; nach Kochen in Wasser auf einer Metallhaspel und Trocknen bei 100° läuft der Faden nach 5 Minuten langem Eintauchen in kochendes Wasser 9% ein.

Beispiel 3

Ein Strang Polythioharnstoff-Fäden von 270 Denier und einer Reißfestigkeit von- 0,7 g/Denier wird 16 Stunden in Epichlorhydrin von 10° getaucht, danach in Wasser von Zimmertemperatur 2 Stunden lang gewaschen und in Luft von 60° getrocknet. Der Faden hat dann 296 Denier. Er wird dann in Wasser von 70° um 200% gestreckt und auf eine Metallhaspel gewickelt. Die Fadenspule wird 5 Minuten lang in kochendes Wasser getaucht und bei 100° getrocknet.

Der auf diese Weise erhaltene Faden besitzt eine Reißfestigkeit von 2,8 g/Denier und eine Dehnbarkeit von 22%. 5 Minuten lang frei in kochendes Wasser gehängt, läuft er 2 % ein.

Beispiel 4

Ein Polythioharnstoff-Faden von 241 Denier und Reißfestigkeit von 0,7 g/Denier wird in Wasser von 59° um 448% gestreckt und getrocknet. Der gestreckte Faden wird auf eine Spule gewickelt und 16 Stunden in Epichlorhydrin von 14° getaucht, dann trocknen gelassen, 5 Minuten lang in kochendem Wasser erhitzt und bei 100° getrocknet.

Eine Probe des Fadens läuft nach 5 Minuten frei in kochendem Wasser 6% ein. Eine Probe des fertigen Erzeugnisses läuft bei einer gleichen Prüfung um weniger als 1 % ein.

Beispiel 5

Ein Polythioharnstoff-Faden wird entsprechend der Beschreibung im Beispiel 4 behandelt, nur daß statt Epichlorhydrin Propylenoxyd verwendet wird. Das Erzeugnis läuft in kochendem Wasser 1 % ein.

Beispiel 6

Ein Polythioharnstoff-Faden wird entsprechend Beispiel 4 behandelt, nur hat das Epichlorhydrinbad eine Temperatur von 50°, und die Eintauchzeit beträgt 30 Minuten. Das Erzeugnis läuft in kochendem Wasser 2% ein.

Claims

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur Veredelung von um mindestens 50% verstreckten Polythioharnstoff-Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden vor, während oder nach dem Strecken mit einer Epoxy verbindung, vorzugsweise Epichlorhydrin, behandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden nach der Behandlung mit der Epoxyverbindung und nach dem Strecken im gespannten Zustand, der keine zusätzliche Verstreckung bewirkt, einer Wärmebehandlung, vorzugsweise in wäßrigem Medium, unterworfen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 669 059.