DE1092877B - Verfahren zur Erhoehung der Schiebefestigkeit von fadenfoermigen Gebilden aus synthetischen linearen Polyamiden - Google Patents

Description

Die Fasern auf der Basis von synthetischen, linearen Polyamiden besitzen bei kreisförmigem Querschnitt eine absolut glatte Oberfläche. Sie unterscheiden sich damit von Naturfasern wie Wolle, Baumwolle, Seide, od. dgl., die eine rauhe, schuppige Oberflächenstruktur zeigen.

Die geringe spezifische Oberfläche und die Glätte der Polyamidfasern führen zu der nachteiligen Erscheinung, daß diese Fasern schlecht aneinander haften, sich im Faserverband leicht gegenseitig verschieben und sich aus Mischfasergeweben leicht herausarbeiten (»pilling«). Auch bei Geweben, deren Kett- und Schußfäden aus synthetischen Garnen bestehen, besteht eine ausgeprägte Neigung zur gegenseitigen Verschiebung, was zur Streifigkeit des Gewebes führen kann. Eine weitere Folge der mangelnden Schiebefestigkeit ist es, daß die Knoten von Netzen aus synthetischen Fasern nicht halten und sich im Gebrauch schnell wieder öffnen.

Man hat sich seit langem bemüht, diesen Nachteil der geringen Schiebefestigkeit bei synthetischen Fasern durch eine geeignete Ausrüstung zu beheben. Die vorgeschlagenen Verfahren beziehen sich im wesentlichen auf die halbsynthetischen Fasern der Kunstseidegruppe, lassen sich aber mit mehr oder weniger Erfolg auch auf die vollsynthetischen Fasern übertragen.

Die bis jetzt bekannten Verfahren zur Erhöhung des Schiebewiderstandes lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die Verfahren der ersten Gruppe bestehen in einer Harzimprägnierung, wobei neben natürlichen Harzen vorwiegend Kunstharze vorgeschlagen wurden (Harzsäuren des Kolophoniums, französische Patentschrift 841 487, Kautschuk, italienische Patentschrift 388 046, Phenol- und Thioharnstoffharze, schweizerische Patentschriften 233 338, 233 342, Harnstoffharze, deutsche Patentschrift 717 093, Melaminharze, USA.-Patentschrift 2 491454, Polyvinylchlorid, britische Patentschrift 612 227). Zur zweiten Gruppe gehören diejenigen Verfahren, bei denen durch oberflächliche Auftragung von feinkörnigen Mineralstoffen eine gewisse Rauheit der Fasern erzeugt wird (Kieselsäure, USA.-Patentschriften 2 361 092, 2 375 738, 2 696 444, schweizerische Patentschrift 299 340, Silikate, deutsche Patentschrift 737 152).

Die Erhöhung der Schiebefestigkeit durch Harzappreturen hat denNachteil, daß durch die Imprägnierung die Natur der Faser geändert wird, was in vielen Fällen unerwünscht ist. So erhöhen z. B. die meisten Kunstharzappreturen die Steifigkeit von Fasern bzw. Garnen, andere beeinflussen das Quellverhalten, die Sprungelastizität, das elektrostatische Verhalten u. a. m. im unerwünschten Sinne.

Bei den Verfahren der zweiten Gruppe, die die Schiebefestigkeit mittels oberflächlich aufgebrachter Pulverdispersionen auf rein mechanischem Wege erhöhen, bleibt die Natur der Faser weitgehend erhalten. Außerdem haben diese Verfahren den Vorzug, daß sie bereits bei Verfahren zur Erhöhung

der Schiebefestigkeit von fadenförmigen Gebilden aus synthetischen linearen

Polyamiden

Anmelder:
INVENTA A. G.

für Forschung & Patentverwertung,
Luzern (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 21. Januar 1956

Dr. Rudolf Gabler, Tamins, Graubünden (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

niedrigen Auftragsmengen wirksam sind. Unbefriedigend ist dagegen die Haftung der Kieselsäure- bzw. Silikatteilchen an der Oberfläche der Faser. Während man bei Cellulosefasern mit faltiger Oberfläche noch eine leidliche Haftung von Kieselsäureappreturen erzielen kann, sind die Bindungsverhältnisse bei schmelzgesponnenen, kreisrunden Polyamidfasern so ungünstig, daß bereits beim Spinnen bzw. Weben oder Knüpfen von Netzen der größte Teil der Kieselsäure abstäubt.

Es sind ferner, aber zu anderen Zielen, bereits Verfahren bekannt, Polyamidfäden mit Caprolactamlösungen zu behandeln, in welchen auch Oligomere gelöst sein können, oder z. B. Polymerisatteilchen auf mit kationisch wirkenden Lösungen vorbehandelte Polyamidfasern aus auf die Fasern anionisch wirkender Dispersion niederzuschlagen. Zweck dieser Verfahren ist jedoch die Erreichung einer Mattierung und Verbesserung der Kräuselfähigkeit.

In keiner Weise ist hierbei, auch in der Wahl der Mittel, eine Anweisung zur Erhöhung der Schiebefestigkeit von Gebilden ausschließlich aus synthetischen linearen Polyamiden — wie nach der Erfindung — enthalten, und es handelt sich wie auch nach ähnlichen weiteren Vorschlägen um die Erzielung eines Schutzes gegen Wasserdurchlässigkeit, Knittern usf.

Weitere Literaturstellen, welche sich mit den unterschiedlichsten Appreturen befassen, betreffen die Auf-

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bringung von glatten Filmen oder homogenen Überzügen bzw. Heizzone anbringen und das präparierte Garn vor

aus Mischpolyamiden und Polyestern; die Anklebung oder während des Auflaufens auf die Spule trocknen,

nicht gelöster oder emulgierter Pulver in bleibender Grobe Zwirne und Monofile von mehr als 300 Denier

feinkörniger Form, wie nach der Erfindung, zur Auf- werden kontinuierlich durch ein die Pulverdispersion

rauhung der Oberflächen wird hierbei weder erreicht noch 5 enthaltendes Tauchbad geführt und anschließend durch

ist sie beabsichtigt. ein mehrere Meter langes Heizrohr geführt oder durch

Es wurde gefunden, daß man die Schiebefestigkeit von eine Heizkammer, in der das Lösungsmittel bzw. die

Fasern bzw. Fäden aus linearen, synthetischen Poly- Dispersionsflüssigkeit verdampft wird. Bei Verwendung

amiden dauerhaft verbessern kann, wenn man diese mit von Duroplasten als Klebstoff, z. B. auf der Basis von

der Dispersion eines feinkörnigen Polyamidpulvers in io Phenolen und Aldehyden, wird die Trocknung zweck-

der Lösung oder Emulsion eines Klebemittels für Poly- mäßig so geleitet, daß bereits in der Heizzone eine Aus-

amide derart behandelt, daß die feinkörnigen Pulver unter härtung des Klebstoffes erfolgt.

Beibehaltung dieser Körnung hart auf den Oberflächen Bei Stapelfasern muß ein gegenseitiges Verkleben der

haften. Einzelfasern vermieden werden, indem man das aufzu-

Zur Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Ver- 15 klebende Polyamidpulver z. B. mit dem flüssigen oder

fahren eignen sich fadenförmige Gebilde von bekannten gelösten Klebstoff anteigt bzw. vorquillt und dann in

Polyamidtypen, z. B. von Polycaprolactam, Polyhexa- einer Flüssigkeit dispergiert, die weder den Klebstoff

methylendiammoniumadipat, und von Poly-co-aminoun- noch das Polyamidpulver löst. Auf diese Weise wird der

decansäure. Die fadenförmigen Gebilde können in Form Klebstoff nur an den Berührungsstellen der Polyamid-

von gezwirnten oder ungezwirnten Endlosgarnen, von 20 körner mit der Faseroberfläche wirksam. Die Fasern

Monofilen oder auch als geschnittene Stapel vorliegen. werden mit der Dispersion besprüht oder in diese ge-

Das aufzuklebende Polyamidpulver kann aus dem taucht, abgequetscht und getrocknet. Geringe gegengleichen Material wie die Faser bestehen. Mit Vorteil seitige Verklebungen der Fasern lassen sich durch Faserwerden aber solche Polyamide verwendet, die sich durch öffner üblicher Bauart leicht trennen,
hohes Quellvermögen auszeichnen, wie z.B. das Poly- 25 Man erhält nach dem vorliegenden Verfahren Polyamidcaprolactam oder Mischpolyamide aus zwei bis drei fasern bzw. -fäden, -zwirne und -monofile mit einer verschiedenen polyamidbildenden Komponenten. dauerhaft rauhen Oberfläche. Besonders bemerkenswert

Die Herstellung des Polyamidpulvers geschieht z. B. ist die Tatsache, daß zwar die gegenseitige Schiebein bekannter Weise durch Schneiden von feinfaserigen festigkeit der behandelten Fasern erhöht, ihr Reibungs-Garnabfällen oder durch Mahlen von körnigem Material 30 koeffizient gegen blanke Metalloberflächen aber erin einer Kolloidmühle. Sehr feine Pulver lassen sich niedrigt wird. Dies zeigen folgende Zahlenangaben:
(nach USA.-Patentschrift 2 639 278) auf nassem Wege Unbehandeltes fadenförmiges Material aus Poly-ε-darstellen, indem das betreffende Polyamid in einem caprolactam besitzt gegenüber poliertem Stahl einen Lösungsmittel gelöst und durch Abkühlen in feinkörniger Reibungskoeffizienten von 0,3 bis 0,35. Der Reibungs-Form wiedergewonnen wird. Aus den in der einen oder 35 koeffizient Faden gegen Faden gemessen beträgt dagegen anderen Weise gewonnenen Rohpulvern lassen sich nur 0,14 bis 0,16, entsprechend der geringen Schiebe-Fraktionen mit einheitlicher Korngröße bis herab zu festigkeit der unbehandelten Garne.
1 μ. Durchmesser durch Sieben oder Windsichten gewinnen. Die gleichen Fäden zeigen, wenn sie in der erfindungs-Erfindungsgemäß verwendet man Pulver einer Korn- gemäßen Weise mit Pulverdispersionen behandelt sind, größe, die gegenüber dem Durchmesser des zu be- 40 Reibungskoeffizienten gegen Stahl von 0,1 bis 0,15 und handelnden fadenförmigen Gebildes klein ist; Vorzugs- Faden gegen Faden gemessen von 0,25 bis 0,5. Das weise beträgt sie weniger als ¹Z₁₀ der Fadenstärke. behandelte Material besitzt also eine deutlich erhöhte

Das Pulver wird in der Lösung bzw. Emulsion eines Schiebefestigkeit und gleitet dabei leichter über glatte

geeigneten Klebemittels für Polyamide suspendiert, Flächen, Stäbe, Fadenführer, Ösen usw. aus Stahl,

wobei zur Stabilisierung der Suspension Schutzkolloide 45 Keramik oder anderen Materialien, was beim Verar-

oder Netzmittel zugesetzt werden können. Als letztere beitungsprozeß sehr erwünscht ist.
eignen sich besonders die nichtionogenen Äthylenoxyd-

kondensationsprodukte. Zur Fixierung des Pulvers auf Beispiel 1
der Oberfläche des fadenförmigen Polyamidgebildes

können praktisch alle bekannten Klebemittel für Poly- 5° Ein 40fädiges verstrecktes Garn aus Poly-e-capro-

amide Verwendung finden. lactam vom Gesamttiter 240 Denier wird von einer

Klebemittel sind z. B. die alkohollöslichen Misch- konischen Kreuzspule über Kopf abgezogen, durch einen

polyamide, lösliche Polyamide auf der Basis von Dilinolen- Spannungsregler geführt, der auf eine Fadenspannung von

säure und Diaminen, die mit Formaldehyd modifizierten 20 g eingestellt ist, tangierend an einer Präparierwalze

und dadurch löslich gemachten Methylol- und Alkoxy- 55 entlanggeführt, die in die Präparierflüssigkeit eintaucht,

methylpolyamide, Phenol-Formaldehyd-Harze in ihrer und wird schließlich auf eine zylindrische, perforierte

Resolstufe, Polyisocyanatklebstoffe, Kombinationen von Aluminiumspule aufgewickelt. Die Präparierung erfolgt

Resorcin oder Brenzcatechin mit Aldehyden, z. B. mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 120 m/Min. Die

Propionaldehyd, ferner Polyvinylacetat und verschiedene Präparierflüssigkeit besteht aus einer 5⁰/„igen Lösung

Polyvinylacetat, wie Polyvinylformal, Polyvinylbutyral 60 eines Polyamides aus Dilinolensäure und Äthylendiamin

u. a. m. in einem Toluol-Isopropanol-Gemisch, worin 10 % eines

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Pulvers aus Poly-e-caprolactam mit der durchschnittrichtet sich nach der Art des zu behandelnden Faser- liehen Korngröße von 5 μ suspendiert sind,
materials. Endlosgarne und dünne Monofile bis etwa Das behandelte Garn wird durch 48stündiges Stehen 300 Denier können auf üblichen Einzelfaden-Schlichte- 65 bei 40° C und 45 % rel. Feuchtigkeit getrocknet und maschinen behandelt werden, wobei die Fäden an den besitzt dann eine dauerhafte Schiebefestappretur von mit der Pulverdispersion benetzten Walzen vorbeigeführt 3,5 % des ursprünglichen Garngewichtes,
werden. Die Trocknung der behandelten Garne erfolgt Der Reibungskoeffizient des Garnes gegen blanken z. B. auf den Schlichtespulen bei 20 bis 50° C. Man Stahl beträgt 0,135 gegen vorher 0,312 und Faden gegen kann aber auch an der Schlichtemaschine eine Heizstrecke 70 Faden gemessen 0,274 gegen vorher 0,128.

Beispiel 2

Ein Zwirn aus Caprolactam—Polyamid von 2200 Denier Gesamttiter und dem Aufbau 250/40 S · 3 Z · 3 S wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Min, von einer Scheibenspule abgerollt und durch einen Spannungsregler geführt, der eine Vorspannung von 0,8 bis 1,0 kg erzeugt. Danach wird der Zwirn mit Hilfe zweier Umlenkrollen durch das Behandlungsbad geführt, anschließend durch ein 2 m langes, auf 300° C geheiztes Rohr geleitet und auf eine Trommel aufgewickelt.

Das Behandlungsbad enthält eine 10°/₀ige wäßrige Emulsion von Polyvinylacetat, worin 15% eines Pulvers von Poly-e-caprolactam mit der Durchschnittskorngröße 30 μ dispergiert sind.

Der behandelte Faden besitzt 5 % einer gut haftenden, rauhen Schiebefestappretur und zeigt einen Reibungskoeffizienten von 0,420 (Faden gegen Faden) gegen 0,136 im unbehandelten Zustand.

Beispiel 3

Ein Monofil aus Polyhexamethylendiammoniumadipat von 1,2 mm Durchmesser wird in einer Anordnung gemäß Beispiel 2 bei einer Geschwindigkeit von 14,5 m/Min, und einer Vorspannung von 2,65 kg mit einer Pulverdispersion behandelt, getrocknet und aufgewickelt.

Die Behandlungsflüssigkeit besteht aus der 8%igen methanolischen Lösung eines Resorcin-Propionaldehyd-Klebers, worin 13,5% eines pulverförmigen Mischpolyamids aus 60 Teilen Hexamethylendiammoniumadipat und 40 Teilen Caprolactam mit der durchschnittliehen Korngröße von 30 μ suspendiert sind.

Das behandelte Monofil besitzt eine 6,5%ige Auflage, die dem Material eine gute Schiebefestigkeit erteilt. Der Reibungskoeffizient beträgt 0,285 (Monofil gegen Monofil) gegen vorher 0,118.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Schiebefestigkeit von fadenförmigen Gebilden aus ausschließlich syn-

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20 thetischen linearen Polyamiden, dadurch gekenn zeichnet, daß diese mit der Dispersion eines feinkörnigen Polyamidpulvers in der Lösung oder Emulsion eines Klebemittels für Polyamid behandelt werden derart, daß die feinkörnigen Pulver unter Beibehaltung dieser Körnung fest auf den Oberflächen haften.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fadenförmige Gebilde aus Poly-e-caprolactam behandelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fadenförmige Gebilde aus Polyhexamethylendiammoniumadipat oder aus Poly-co-aminoundecansäure verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fadenförmige Gebilde aus Mischpolyamiden verwendet werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schiebefestausrüstung pulverförmiges Poly-e-caprolactam oder pulverförmige Mischpolyamide verwendet werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Polyamidpulver mit einer Korngröße kleiner als 40 μ verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel alkohollösliche Mischpolyamide oder eine Lösung des Polyamides aus Dilinolensäure und Äthylendiamin oder ferner eine Emulsion von Polyvinylacetat bzw. eines Polyvinylacetals verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel eine Mischung von Resorcin und Propionaldehyd verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 874 896, 938 724;
schwedische Patentschrift Nr. 129 528;
USA.-Patentschriften Nr. 2 610 927, 2 746 941.

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