DE1297280B

DE1297280B - Mehrkomponenten-Verbundfasern und -faeden

Info

Publication number: DE1297280B
Application number: DE1965P0037315
Authority: DE
Inventors: Pierce Norwin Caley; Evans Evan Franklin Kinston
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1964-07-24
Filing date: 1965-07-24
Publication date: 1969-06-12
Also published as: GB1075689A

Description

Beim Einsatz von Kunstfaser ist es häufig erwünscht, guter Ausdehnbarkeit, Erholung von Ausdehnung und einen Grad an Ausdehnbarkeit zu erhalten, den die aus Retraktionskraft verfügbar und öffnet schließlich einen ihr hergestellten Waren ihrer Art nach nicht besitzen. Weg zu flachen Waren bleibender Ausdehnbarkeit aus Bisher ist eine solche Ausdehnbarkeit gewöhnlich er- Endlosfäden, ohne daß die sich in Verbindung mit reicht worden, indem man der Ware ein Elastomeres, 5 drallsprunghaften Garnen ergebenden Probleme aufwie Naturgummi oder Kunstgummi, einverleibte, wo- treten.

durch jedoch die Griffeigenschaften deutlich verändert Gegenstand der Erfindung sind spiralförmig kräusel-

werden und das Gewicht der Ware erhöht wird. Die bare oder gekräuselte Verbundfasern und -fäden mit Herstellung von Leichtgeweben mit einem brauchbaren einer in Seitenrichtung exzentrischen Anordnung aus Ausdehnungsgrad war bisher für die Praxis zu kost- io mindestens zwei Polyesterkomponenten, bei denen die spielig. Bei Garnen aus Kunstfaser mit künstlich her- eine dieser Polyesterkomponenten in einer stabilen beigeführter Kräuselung besteht zwar eine gewisse Konformation teilkristallin ist, in welcher der periodi-Ausdehnbarkeit, aber diese ist stets nur geringfügig sehe Abstand in der Kette 90% des für die vollständig und mit einer geringen Erholungskraft bzw. einer lang- ausgestreckte Kette theoretisch berechneten Wertes samen Erholung gepaart gewesen oder war durch 15 dieser Polyesterkomponente nicht überschreitet, wobei Drall-Sprunghaftigkeit so beschränkt, daß sie für diese Polyesterkomponente im allgemeinen eine Lage leichte, flache Waren praktisch ohne Wert war. Solche auf der Innenseite der beim Kräuseln der Anordnung Garne können z. B. eine mechanisch eingeführte entstehenden Kräuselspiralen einnimmt.
Kräuselung, eine wärmefixierte Drehung oder ein Aus dei USA.-Patentschrift 3 038 235 sind schon

spontanes Kräuselvermögen auf Grundlage einer ao Zweikomponenten-Verbundfäden bekanntgeworden, Zweikomponentenstruktur der nachfolgend näher be- bei denen die eine Komponente beispielsweise aus schriebenen Art haben. Eine Kräuselung ergibt eine Polyäthylenterephthalatund die andere Komponente Bauschigkeit (Voluminosität), aber nur eine praktisch aus Copolymeren des Äthylenterephthalats und/oder gesehen geringe Ausdehnbarkeit; mit Garnen, die ge- Polyestern aus Sebacinsäure, Adipinsäure, Isophthaldreht, wärmefixiert und wieder aufgedreht worden sind, 25 säure und Glykolen mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen kann man Waren mit einer gewissen Ausdehnbarkeit in der Kette gebildet werden können. Das wesentliche erhalten, aber die Drall-Sprunghaftigkeit solcher Merkmal der erfindungsgemäßen Verbundfasern, bei Garne führt zur Kreppartigkeit, wenn nicht dem Mate- denen mindestens eine der Komponenten aus einem rial eigentümliche Drall-Sprunghaftigkeit durch ent- Polyester gebildet werden muß, der in einer stabilen sprechende Fachung ausgeglichen wird, wodurch aber 30 Konformation teilkristallin ist, in welcher der periodieine solche Arbeitsweise wieder drastisch auf schwerere sehe Abstand in der Kette 90 % des für die vollständig Webwaren beschränkt wird. ausgestreckte Kette theoretisch berechneten Wertes

Mehrkomponenten-Verbundfäden mit zwei oder des Polyesters nicht überschreiten darf, wird in dieser mehr künstlichen Komponenten, die sich in ihrer Patentschrift nicht beschrieben und wurde dort auch Befähigung zum Schrumpfen unterscheiden und exzen- 35 nicht erkannt. Polymere des Äthylenadipats oder irisch eng aneinander haftend und miteinander gleich- Äthylensebacats, wie sie dort genannt werden, zeigen laufend vorgesehen sind, sind an sich bekannt. Nach im kristallinen Zustand eine Konformation von 96 bis der USA.-Patentschrift 2 931091 z.B. können zwei 97 %, während Polyester aus Isophthalsäure nur schwer von Polykondensat gebildete Komponenten, die unter- polymerisierbar sind und darüber hinaus niedrig schiedlich zu schrumpfen vermögen, gemeinsam in 40 schmelzen. Polyester auf der Basis von Glykolen mit Form einer exzentrischen Mantel-Kern-Anordnung mehr als 2 Kohlenstoffatomen haben ein praktisches oder Seite an Seite versponnen werden. Ein solcher Interesse für die Herstellung von Fasern nur, wenn sie Faden kräuselt sich spiral- oder schraubenförmig, genügend hoch schmelzen, was bei den Polyestern mit wenn er in einem im wesentlichen spannungslosen Zu- 5, 7 und 9 Kohlenstoffatomen im Glykolrest nicht der stand der Einwirkung von Schrumpfbedingungen 45 Fall ist.

unterliegt, wobei die Zahl der Kräusel je Längeneinheit Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die

in direkter Beziehung zu dem Schrumpfunterschied Komponenten auf der gesamten Länge aller Fäden zwischen den Komponenten steht. Eine solche Krause- exzentrisch miteinander gleichläufig und liegen in lung eignet sich dazu, bei Geweben u. dgl., Füllmate- einem im wesentlichen konstanten Verhältnis im rialien usw. Bauschigkeit und Elastizität zu erhalten. 5° Fadenquerschnitt vor. Nach einer anderen Ausfüh-Solche Zweikomponentenfäden sind jedoch in ihrer rungsform weist jeder Faden die Komponenten auf Befähigung, sich entgegen einer Hemmlast bzw. -kraft, seiner gesamten Länge exzentrisch in einem im wesentwie sie sich in Geweben ergibt, zu kräuseln, stark be- liehen konstanten Verhältnis auf, variiert das Verhältschränkt und verlieren beim Wärmefixieren auf einen nis der vorliegenden Komponenten aber von Faden zu geringen Gesamtschrumpf ihre Befähigung zum 55 Faden. Nach einer weiteren Ausführungsform variieren Kräuseln zu einem sehr wesentlichen Grad. die Komponenten in ihrem Querschnittsverhältnis so-

Die vorliegende Erfindung macht eine neue Ver- wohl von Faden zu Faden als auch längs eines gebundkunstfaser verfügbar. Sie betrifft eine Mehr- gebenen Fadens. Jede dieser Ausführungsformen weist komponenten-Kunstfaser, die entgegen der Hemmung, ihre eigenen Charakteristika auf, aber alle haben die welche dichte Gewebe (hoher Fadenzahl) entwickeln, 60 Vorteile der praktisch brauchbaren Kräuselbefähigung einen hohen Grad an Spiralkräuselung auszubilden entgegen der von aus ihnen hergestellten Geweben vermag, wobei das Kräuselpotential auch trotz Ein- erzeugten Hemmkraft, einer guten Ausdehnbarkeit wirkung von Dehnungsspannung und hoher Tempe- und einer mäßigen bis starken Retraktionskraft nach rarur ungewöhnlich gut erhalten bleibt. Sie stellt Ausdehnung gemeinsam.

weiter eine Verbundkunstfaser zur Verfügung, deren 65 Beide Komponenten können von Polyestern mit Kräuselfrequenzpotential beim Wärmefixieren zu- einer nicht ausgestreckten, kristallinen Konformation nimmt anstatt abzunehmen. Sie macht weiter ästhe- oder sogar »nicht ausgestreckten« Polyestern der tisch gefällige, leichte, flache Waren aus der Faser mit gleichen chemischen Zusammensetzung gebildet wer-

den, wenn man andere Polymereigenschaften entsprechend wählt. Beispielsweise kann man mit einem Unterschied im Molekulargewicht der Komponenten oder durch Verwendung eines Homopolymeren für die eine und eines Mischpolymeren für die andere Komponente den notwendigen Unterschied im Schrumpfvermögen und auf diese Weise die spontane Kräuselbarkeit erhalten. Vorzugsweise jedoch wird die zweite Komponente, d. h. die bei der gekräuselten Faser auf der Außenseite der Spiralwindung liegende Komponente von einem Polymeren gebildet, das in seiner kristallinen Konformation stärker als das Polymere der ersten Komponente ausgestreckt ist. Noch günstigere Produkte werden im allgemeinen erhalten, wenn die zweite Komponente in einer Konformation kristallisiert, bei welcher der periodische Abstand der stabilen teilkristallinen Konformation 95 % oder mehr der vollständig ausgestreckten chemischen Identitätsperiode beträgt.

Das Orientieren einer Kunstfaser kann auf einem »o der folgenden beiden Wege oder beiden bewirkt werden: (1) Man zieht den erstarrenden Faden von der Spinndüse mit höherer Geschwindigkeit ab als seine Auspressung erfolgt. (2) Der erstarrte Faden wird mechanisch gestreckt. Bei einer Zweikomponentenfaser erlangen beim mechanischen Strecken naturgemäß beide Komponenten das gleiche Verstreckungsverhältnis, so daß diese Maßnahmen hinsichtlich der Erzielung eines Orientierungsvorteils bei der hochschrumpfenden Komponente nicht besonders wirksam ist. Zur Sicherung des Orientierungsvorteils ist es erwünscht, daß die hochschrumpfende Komponente während des Spinnens stärker orientiert wird. Dies ist bequem erreichbar, indem man für die hochschrumpfende Komponente ein Polymeres von höherem Molekulargewicht (höherer Schmelzviskosität) einsetzt. Der gleiche Effekt kann jedoch auch erhalten werden, indem man in einer Komponente in entsprechender Weise Schmelzviskositäts-Hilfsstoffe einsetzt.

Die Verwendung eines Polyesters, der in einer nicht ausgestreckten Konformation kristallisiert, als hochschrumpfende Komponente einer Zweikomponentenfaser bietet wesentliche Vorteile gegenüber einer Kombination von polymeren Komponenten, die auf Grund eines anderen Unterschiedes, wie im Molekulargewicht, in der Rückfederung von (kleiner) Zuglast, der Einfriertemperatur (Glas-Übergangstemperatur) usw., ungleich schrumpfen. Während die Komponenten der bekannten Verbundfasern dadurch einen verschiedenen potentiellen Schrumpf aufweisen, daß die Komponenten unterschiedlich auf die angewandten Herstellungsbedingungen ansprechen, konnte in keinem Falle ein solcher Unterschied bei bzw. durch Einwirkung von Spannung und bzw. oder hoher Temperatur völlig beibehalten oder, noch überraschender, verstärkt werden, wie es bei den erfindungsgemäßen Produkten der Fall ist.

Die Aufrechterhaltung des kritischen Kräuselpotentials (unterschiedliches Schrumpfen und unterschiedliche Retraktion der Komponenten) eifordert, von den Umlagerungen abgesehen, die zur Faserschrumpfung notwendig sind, intermolekular ein gutes Maß an geometrischer Stabilität. Andernfalls kann der Fall eintreten, daß die zum Kräuseln benötigte, potentielle Energie durch Verbrauch bei molekularen Umlagerungen unter Ausbildung eines stabileren Zustandes (mit geringerem Schrumpf) verlorengeht.

Es hat sich gezeigt, daß einige Polymere, die in einer nicht ausgestreckten Konformation kristallisieren, den Anforderungen an die hochschrumpfende Komponente gemäß der Erfindung, anscheinend auf Grund einer instabilen intermolekularen Geometrie, nicht genügen. Naturgemäß führt jegliche intermolekulare Ordnungsinstabilität (»Gleitvermögen«) unabhängig davon, ob sie in den kristallinen oder den amorphen Bereichen der Struktur auftritt, zu einer verringerten Gesamtorientierung.

Während die eine Komponente von einem Polyester gebildet wird, der in einer stabilen Konformation teilkristallin ist, die 90% der Länge der vollständig ausgestreckten Molekularkonformation nicht überschreitet, wird für die andere Komponente dei Verbundfaser gemäß der Erfindung vorzugsweise ein anderer Polyester, wie die entsprechenden Mischpolymeren von Äthylenterephthalat, die Sebacin-, Adipin- oder Isophthalsäure oder solche, die wiederkehrende Einheiten enthalten, die auf Glykole mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen in der Kette zurückgehen, verwendet. Für die Komponente mit der kritischen stabilen Konformation werden als Polyester Poly-(trimethylenterephthalat,), Poly-(tetramethylenterephthalat), Poly - (trimethylendinaphthalat) [hier wie auch an anderen Stellen stets das 2,6-Dinaphthalat] und Poly-(trimethylenbibenzoat) bevorzugt.

Die Konformationen einer Reihe von Polymeren in ihren Kristalliten sind aus Röntgenanalyse- und Modell-Kennwerten abgeleitet worden. Die Tabelle 1 nennt die chemischen und kristallinen Identitätsperioden einer Reihe von Polymeren:

Tabelle 1
Identitätsperioden, Ä

Wiederkehrende Einheit des Polymeren	Che misch	Kristallin	ausge streckt %
Äthylenterephthalat ... Trimethylen- terephthalat Tetramethylen terephthalat trans-Cyclohexan- dimethylen- terephthalat Äthylen- 2,6-dinaphthalat Trimethylen dinaphthalat Trimethylenbibenzoat.. 1,3-Cyclobutandimethy- lenterephthalat 1,3-Cyclobutan- dimethylenbibenzoat	10,9 12,2 13,4 14,7 13,4 14,5 16,6 14,3 18,6	10,7 9,1 11,7 14,2 13,1 11,5 13,3 13,4 18	98 75 87 97 98 79 80 94 97

Bestimmungen dieser Art werden wie folgt durchgeführt (wobei die Reihenfolge der Stufen A und B unwesentlich ist):

A. Messung der kristallinen Identitätsperiode: Man ordnet ein Parallelbündel orientierter und teilkristalliner Fäden so zu einem Röntgenstrahl an, daß die Faserachse senkrecht zum Strahl steht,

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sieht im Weg des Röntgenstrahls und senkrecht Die Technik der Verbundfaden, auf welche sich die

zu diesem einen photographischen Planfilm im vorliegende Erfindung allgemein bezieht, ist weit Abstand von α mm von der Faseranordnung auf entwickelt, so daß auf die Anwendung schon bekannter der Seite gegenüber der Röntgenquelle vor, Techniken für die Zwecke der vorliegenden Erfindung beuchtet den Film entsprechend und entwickelt, 5 Bezug genommen werden kann. Zu einschlägigen wobei ein »Faserdiagramm« erhalten wird, das USA.-Patentschriften gehören unter anderem die aus einer Schar mehr oder weniger vollständiger Patentschriften2 987 797,3 039174,3 038 236,3 038 237, Hyperbeln besteht, wobei die Achse parallel zur 2 931091 und 3 038 235. Ferner können die dort Faserachse, d. h. auf dem sogenannten Meridian beschriebenen verschiedenen Spinndüsen wie auch die verläuft. Man mißt dann auf dem Film längs io dort beschriebenen Anwendungsarten derselben für die dieser Linie den Abstand zwischen dem Strahl- Zwecke der vorliegenden Erfindung herangezogen Primärbild zu jeder Hyperbel und bezeichnet ihn werden. Naturgemäß kann man aber auch mit anderen als e_n, wobei η die Ordnungszahl der Schichtlinie Düsen arbeiten.

(Zählung beginnend am Äquator mit Null) ist. Die Verstreckung der Fäden kann bei sehr ver-

Der Beugungswinkel μ_η ist als 15 schiedenen Temperaturen erfolgen, wobei die Tempe

ratur sich hauptsächlich nach den Eigenschaften der

_. tg~^lefl Einzelmaterialien, welche den Verbundfaden bilden,

"ⁿ α und den schließlich gewünschten Ergebnissen richtet.

Wie bei der Bildung von herkömmlichen, in sich eindefiniert. Die Identitätsperiode (kristalline Wieder- ao heitlichen Fäden können die bevorzugten Streckholungsstrecke) wird dann einfach nach der temperaturen für die Verbundfäden gemäß der Formel Erfindung zwischen Raumtemperatur und leicht

_ η λ erhöhten Temperaturen liegen, z.B. kann man mit

shT^ Temperaturen von etwa 100° C oder etwas darüber

25 arbeiten. Da erfindungsgemäß gewöhnlich Kombiberechnet, worin λ die Wellenlänge der verwen- nationen von mindestens zwei verschiedenen Materideten Röntgenstrahlung bedeutet. Die obige alien eingesetzt werden, soll zur Erzielung der besten Bezeichnung entspricht G. L. Clark, »Applied Ergebnisse die spezielle Streckcharakteristik jedes X-Rays«, McGraw-Hill, New York, 1955, S. 401. Materials in Betracht gezogen werden. Wenn eine Die bei verschiedenen Polymeren erhaltenen 30 gesonderte Plastifizierstufe vorgesehen wird, kann man Diagramme und speziellen Werte von e_n sind mit Strecktemperaturen arbeiten, die unter der Einnatürlich voneinander verschieden. friertemperatur (T₉) der verschiedenen Komponenten

B. Messung der chemischen Identitätsperiode: Unter ¹J^ ^Darüber ψ^ηΆ™ ^ka™^man' ΓΓ S?^wünscht' Verwendung eines Baukastens für Maßstab- Je Streck- und GestrafEt-Warmebehandlung zur modeile, wie dem »Dreiding«-Baukasten _des 35 Emelung der gewünschten Orientierung und Kristalli-Handels (Herstellerin W. Buchi, Flawil, sation m einem kontinuierlichen Verfahren mitem-Schweiz), wird ein Molekelmodell des jeweiligen ^an?f.^r κ°ΡΡβω-, .. . , , „ . „ „. ,. Polymeren gebaut. Die interatomaren Bindungen . ?^ie/^ade? ^k°T^{n danach der} Kristallisationslängs der Kette werden so gedreht, daß man die behandlung bei Bedingungen unterworfen werden, bei größte gerade Länge längs der Molekelkette ⁴° ^de™ⁿ ^k.^em Schrumpfen möglich ist. Die Kristallisation erhält, worauf man den Abstand zwischen einem ^{wird mlt ar}?^d5^e* Worte η bei Spannungsbedingungen Kern in der Kette und dem entsprechenden Kern ^bewirkt> ^wel?^h* ^{die m d}.f ^Faden wahrend der Behandin der nächsten wiederkehrenden Einheit mißt ^lun§ entwickelten Kräfte ausgleichen Die Kristalh- und auf die Einheit Ängström umrechnet (bezeich- ^™ ^hz\ Langsstabihsierung vieler der fasernetalschemischeldentitätsperiodedesPolymeren). ⁴⁵ ödenden, hochpolymeren Stoffe kann daher in

bevoizugter Weise durch eine Wärmebehandlung der

Der »Ausgestreckt (⁰/₀)<⁽-Parameter wird dann wie gestrafften Fäden erfolgen. Die angewandte Tempeiaf olgt erhalten. tür soll im allgemeinen über der scheinbaren Kristalli-

C. Errechnung: Die kristalline Identitätsperiode, sations-Mindesttemperatur der höherschrumpfenden erhalten in Stufe A (Einheit Ängström), wird nun ⁵° Komponente hegen die bekannt oder leicht fur jedes durch die aus den Messungen von Stufe B Polymeres bestimmbar ist. Eine bequeme Arbeitsweise errechnete Länge dividiert. Durch Multiplikation ?? Bestimmung der scheinbaren Kristallisationsdes Ergebnisses mit 100 wird der »Ausgestreckt«- ^M^^a^f^lf^^Ti\^ls. ¹^ ^B" *^{n der USA}--P^at^ent; Prozentsatz erhalten schrift 2 578 899 beschrieben. Vorzugsweise jedoch

55 wird die scheinbare Kristallisations-Mindesttemperatur

Wenn das in Stufe C erhaltene Ergebnis einen Wert an Hand von Röntgenanalysen von Fadenproben von 100 % überschreitet, besteht die kristalline wieder- bestimmt, die in kaltem Wasser verstreckt wurden, um kehrende Einheit naturgemäß aus mehr als einer eine Kristallisation zu verhindern, und der Gestrafftchemischen wiederkehrenden Einheit. Die tatsächliche Wärmebehandlung bei zunehmend höheren Tempera-Zahl läßt sich in manchen Fällen aus geometrischen 60 türen unterworfen worden sind. Die Fadenbehandlung Betrachtungen oder auf Grund einer näheren Analyse erfolgt zweckmäßig auf einem Semimikrofokusdes Röntgendiagramms abschätzen. Da die kristalline Beugungsgerät nach H i 1 g e r unter Verwendung Identitätsperiode einer ganzen Zahl von chemischen einer Planplatten-Mikrokamera nach N 0 r e 1 c ο Identitätsperioden entsprechen muß, erhält man durch einer ähnlichen Bauart wie gemäß Fa 11 kuchen Zuordnung einer chemischen Identitätsperiode somit 65 und Mark, J. Applied Physics, 15, S. 364 (1944). die maximale mögliche Ausstreckung: Wenn zwei Der Kristallinitätsgrad läßt sich durch direkte chemische Identitätsperioden vorliegen, wäre der Untersuchung des Beugungsdiagramms oder an Hand Ausgestreckt-Prozentsatz zu halbieren usw. von radialen Densitometerkurven längs des Äquators

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des Röntgendiagramtns beurteilen. Eine solche Kurve Erfindung liegt in der Art des Polyesters, der in allen zeigt für Fasern mit gut ausgebildeter Kristallstruktur Verbundfäden gemäß der Erfindung vorliegen muß, deutlich Peaks, während bei einer amorphen Struktur daß nämlich seine Kristallite in einer stabilen Konforoder bei sehr geringen Kristallinitätsgraden die Peaks mation vorliegen, die 90 % oder weniger der Länge der nicht auflösbar sind. Die nach dieser Methode erhal- 5 voll ausgestreckten Molekularkonformation beträgt, tene, scheinbare Kristallisations-Mindesttemperatur Wenn in diesen Verbundfäden eine Kristallinität ist gleich der Mindesttemperatur der Wärmebehand- vorliegt, wird dieser Bedingung genügt, da sie eine lung, bei welcher an Hand der direkten Untersuchung physikalische oder strukturelle Eigenschaft der spezieldes Röntgendiagramms eine definitive Kristallstruktur len Polyester ist, die vorliegen müssen. Wenn dieser feststellbar ist oder bei der Densitometerkurve deut- io Bedingung genügt ist, ergibt sich das hier erläuterte, liehe Peaks wahrnehmbar sind. ungewöhnliche Verhalten der Faser. Der Kristallinitäts-

Die wichtige Eigenait der Polyester, deren kristalline bereich reicht somit von dem Mindestwert, bei dem

Identitätsperiode 90% oder weniger derjenigen der eben eine Kristallinität vorliegt, bis zu einem Maximum

chemischen Identitätsperiode beträgt, stellt den wesent- in Form aller Werte bis unmittelbar vor vollständiger

liehen Faktor für die angehobenen und sehr ungewöhn- 15 Kristallinität, so daß ein Schrumpfen möglich ist. Das

liehen Eigenschaften der Veibundfaser gemäß der Molekulargewicht der Polymeren kann in ähnlicher

Erfindung dar. Bei den bisher bekannten Verbund- Weise sehr verschiedene Werte haben und wird im

fasern ergibt sich bei einer Wärmebehandlung bei allgemeinen in dem auf dem Gebiete der synthetischen

konstanter Länge die Neigung, die Schrumpfeigen- Polymeren herkömmlicherweise verwendeten Bereich

schäften zu zerstören oder mindestens zu verringern. »0 liegen.

Diese Erscheinung ergibt sich auch bei der vorliegenden Bei dei Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden

Erfindung, aber nur bezüglich der Komponenten, die bzw. Fasern können auch die normalerweise bei der

in der vollständig (oder vollständiger) ausgestreckten Herstellung von Kunstfasern verwendeten Zusatzstoffe

Form kristallisieren. Bei den beschriebenen Sonder- verwendet werden, wobei diese im wesentlichen ohne

Polyestern wird durch die Wärmebehandlung die 25 nachteilige Auswirkung auf die Eigenschaften der

Schrumpfeigenschaft verstärkt. Dementsprechend ist anfallenden Faser sind. So kann man z. B. Anti-

bei einer bevorzugten Kombination in der Verbund- statika, Mattierungsmittel, Aufheller, Farbstoffe,

anordnung die Schrumpfdifferenz der beiden Kompo- Pigmente, Oberflächenrauher u. dgl. einer der oder

nenten gewöhnlich nach der Gestrafft-Wärmebehand- beiden Komponenten innerhalb angemessen weiter

lung größer als vorher. 30 Grenzen zusetzen, ohne das unterschiedliche Schrump-

Man kann daher die Wärmebehandlung oder fen, die Kräuselung, die Ausdehnbarkeit oder die Temperung dei Faser mit jeder Behandlung bewirken, Eiholung von Ausdehnung merklich nachteilig zu welche der Forderung genügt, zu einer Kristallisation beeinflussen. Auch Ausrüstungsmittel können auf die der niedrigschrumpfenden Komponente zu führen. Faseroberfiäche aufgebracht werden.
Vorzugsweise wird eine Gestrafft-Wärmebehandlung 35 Die Erfindung umfaßt Fasern aller Querschnittsbei genügend hoher Temperatur und von genügender formen. So haben sich z. B. Rund-, Oval-, Band-, Dauer angewandt, um eine Kristallisation der niedrig- Doppelrund- und Trilobalquerschnitte als gut erwiesen, schrumpfenden Polymerkomponente zu bewirken. Die Die Erfindung wird hier hauptsächlich an Hand der Temperaturen bei dieser Wärmebehandlung liegen im bevorzugten Zweikomponentenstruktur mit Seite an allgemeinen über der scheinbaren Kristallisations- 40 Seite befindlichen Komponenten erläutert, umfaßt Mindesttemperatur (Tt) der zu kristallisierenden Korn- aber auch Mantel-Kern-Strukturen, wie die in der ponente, die als die niedrigste Temperatur definiert ist, USA.-Patentschrift 2 931091 beschriebenen, und bei welcher man bei Behandlung der Faser in ihrer andere Bikomponentenformen. Die Mantel-Kern-Struktur einen wesentlichen Kristallinitätsgrad ei hält. Anordnung der Komponenten eignet sich bekanntlich Die Einwirkungsdauer der Tempertemperatur braucht 45 besonders für die Herstellung von Zweikomponentennur gering zu sein, z. B. nur einen Bruchteil einer fasern aus Komponenten, die eine derart schlechte Sekunde zu betragen. Ausgedehnte Temperungen Adhäsion aufweisen, daß sie beim Spinnen in der schaden nicht, werden aber normalerweise wirtschaft- Seite-an-Seite-Anordnung sich spalten,
lieh nicht lohnen und daher nicht Anwendung finden. Die Ausbildung der Kräuselung durch Schrumpfen In den folgenden Beispielen bedeutet der Begriff 5° ist hier an der Behandlung in heißem oder siedendem »Temperung«, daß das Fadengut der genannten Wasser erläutert, aber im Rahmen der Erfindung Temperatur etwa 0,1 Sekunde oder länger ausgesetzt liegen weitere Maßnahmen. Zum Beispiel kann man wird, während man es auf konstanter Länge hält. die Einfriertemperatur eines Polymeren mit einem

Man kann die bei der Gestraffttemperung erhaltenen vorübergehenden Plastifizierungsmittel genügend sen-

Fäden als solche verwenden und die Kräuselung in dem 55 ken, um die zur Kräuselung benötigte Schrumpfung

Endprodukt hervorrufen. Andererseits kann man zuerst bei einer Temperatur wesentlich unter dem Siedepunkt

die Kräuselung hervoriufen und dann das gekräuselte des Wassers zu erhalten. Es ist denkbar, daß eine

Produkt verwenden. Die Hervorrufung der charakte- solche Behandlung zu einer Schrumpfung der Faser

ristischen Spiralkräuselung kann mit jedei herkömm- bei Raumtemperatur führen könnte. Ferner kann die

liehen Warmentspannungsbehandlung erfolgen. 60 Einfriertemperatur von Polymeren sehr verschieden

Das Ausmaß der Kristallinität in der Verbundfaser und eine Behandlung bei Temperaturen wesentlich

gemäß der Erfindung entspricht im allgemeinen dem über 100⁰C notwendig sein, um eine aus den Kompo-

für bisher bekannte Verbundfaden charakteristischen. nenten mit hoher Einfriertemperatur hergestellte Faser

Der Begriff der »teilweisen« Kristallinität bei der zu schrumpfen.

Definition der Erfindung dient lediglich zum Aus- 65 In Stapelform trägt die Faser gemäß der Erfindung

Schluß des Grenzfalles, daß eine vollständige Kristalli- in der Wirkware wie auch bei Geweben zu einer

nität besteht, bei welcher die Schrumpfung verschwin- besseren Bauschigkeit und Ausdehnbarkeit bei. In den

den würde. Die kritische Bedingung für die vorhegende Fällen, in denen die Griffeigenschaften von Waren auf

Grundlage von Stapelgarnen bevorzugt werden, bietet die Faser gemäß der Erfindung eine bisher nicht verfügbare Vielseitigkeit bezüglich Formgebung und vorteilhafter Funktionalität. Die beste Verarbeitbaikeit bei den zur Verfügung stehenden Textilmethoden zur Überführung von Stapelmaterial in Garne wird erhalten, wenn man eine Kräuselausbildung vor dem Garn- oder Warenstadium durch Anwendung minimaler Temperaturen in allen Herstellungsstufen und auf diese Weise eine Frühkristallisation der »nicht ausgestreckten« Komponente auf einem Minimum hält.

Durch ihre ausgezeichnete Ausdehnbarkeit und Retraktionskraft, die mit einer großen Vielseitigkeit gepaart sind, eignet sich die Faser gemäß der Erfindung in erstaunlicher Weise für den Einsatz bei einer Vielfalt von Waren und Verwendungszwecken. Zu speziellen Verwendungszwecken gehören Polster- und Bezugsstoffe, Überzüge, Teppiche, Strumpfwaren, Socken, Strumpfwaren mit Stütz- bzw. Haltefunktion, Skihosen, Trikotbekleidung, Boxerhosen, Schwimmbekleidung, Pullover, Unterwäsche, bei der eine Haltefunktion oder Bauschigkeit gewünscht wird, Damenunterwäsche, Büstenhalter, Gürtel, Herrenanzugsstoffe (mit besserem Sitz, besserer Knittererholung) usw. Zu geeigneten Warentypen gehören Gewebe, Gewirke und Kettenwirkwaren wie auch nichtgewebte oder filzartige Waren (Nonwovens), und zwar besonders, wenn Dauerhaftigkeit, griffliche und visuelle ästhetische Eigenschaften, eine hohe Retraktionskraft nach Ausdehnung und Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Interesse sind.

Die in den Beispielen verwendeten Begriffe haben die folgende Bedeutung:

Die relative Viskosität bezeichnet das Verhältnis der Viskosität einer 10%igen Lösung des Polymeren in einem Gemisch von 10 Gewichtsteilen Phenol und 7 Gewichtsteilen 2,4,6-Trichlorphenol zur Viskosität des Lösungsmittels selbst, jeweils bei 25° C gemessen und in der gleichen Einheit ausgedrückt.

Die Intrinsic-Viskosität ist als Grenzwert des Bruches

ln(r)

Stranghaspel und d den Titer des Fadengutes bedeutet, wobei man auf die nächste gerade Zahl von Windungen auf- bzw. abrundet. Mit jedem zu prüfenden Fadengut wird ein Strang hergestellt und gekennzeichnet. Bei Belastung als Schlaufe muß für den Titer eines solchen Stranges naturgemäß ein Wert von 3000 den (334 tex) gewählt werden.

2. Man hängt den Strang auf, bringt an der Schlaufe unten ein 300-g-Gewicht an, belastet vorsichtig viermal, wartet 15 Sekunden und mißt die Anfangslänge des Stranges (L₀).

3. Das 300-g-Gewicht wird durch ein 4,5-g-Gewicht ersetzt, der Strang 15 Minuten in siedendes Wasser getaucht und dann wieder entnommen.

4. Man trocknet den Strang unter Einwirkung der 4,5-g-Belastung über Nacht. Wie unter (2) wird belastet und die Länge im gekräuselten Zustand (L₀) bestimmt.

5. Man bringt nun wieder das 300-g-Gewicht an, belastet und mißt die Länge im ausgestreckten Zustand des Stranges (L_e) wie oben unter (2).

6. Dann wird der Strangschrumpf nach der Gleichung

(Lg -

100

L₀

errechnet.

Die Kräuselentwicklung wird aus den bei der Strangschrumpfbestimmung erhaltenen Werten nach der Formel

CD =

- Lc) 100

für c (Konzentration) gegen Null definiert, worin r die relative Viskosität, wie oben definiert, mit der Abänderung bedeutet, daß sie zur leichteren Extrapolierung auf Nullkonzentration bei verschiedenen Konzentrationen bestimmt und daß als Lösungsmittel bei dieser Bestimmung ein Gemisch von 3 Gewichtsteilen Methylenchlorid und 1 Gewichtsteil Trifluoressigsäure verwendet wird. Eine nähere Erörterung von Methoden zur Bestimmung der relativen Viskosität und Intrinsic-Viskosität findet sich in »Preparative Methods of Polymer Chemistry«, Sorenson & Campbell, Interscience, 1961.

Der Strangschrumpf wird folgendermaßen bestimmt:

1. Aus dem bekannten Titer des Fadengutes wird die Zahl der Umdrehungen einer Stranghaspel, die man zur Erzielung eines Titers von 1500 den (167 tex) benötigt (der Haspelumfang kann jede ein bequemes Arbeiten erlaubende Größe haben), nach der Formel

1500

¹ J~

bestimmt, worin T die Windungen auf der errechnet.

Die Kräuseldehnung wird nach der Arbeitsweise der Strangschrumpfbestimmung unter Anwendung einer zusätzlichen Stufe bestimmt: Nach Messung von Le (Stufe 5) wird das 300-g- durch das 4,5-g-Gewicht ersetzt und eine zweite Messung der Länge im erholten Zustand bei der kleineren Belastung (ir) wie in Stufe (2) durchgeführt. Die Kräuseldehnung errechnet sich nach der Formel:

CE =

(Le - Lr) 100

Beispiel 1

Durch gemeinsames Verspinnen bei 280° C aus einer Nachkoaleszier-Spinndüse wird ein Bündel von 34 Zweikomponentenfäden aus einem Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,2 und einem Polyethylenterephthalat) mit einer relativen Viskosität von 20 im Verhältnis von 40:60 hergestellt. Die Fäden werden mit 750 m/Min, von der Spinndüse abgezogen und aufgewickelt. Das ersponnene Fadengut wird bei 107° C auf das 3,982fache verstreckt und bei 150° C getempert. Das Fadengut hat einen Titer von 63 den, eine Festigkeit von 3,2 g/den, eine Bruchdehnung von 11%, einen Strangschrumpf von 16%, eine Kiäuselentwicklung von 52% und eine Kräuseldehnung von 95 ⁰I₀, wobei die letztgenannten drei Eigenschaften abweichend von der hier allgemein

25

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angewandten Arbeitsweise bei einer Hemmung von 1,4 anstatt 1,5 mg/den bestimmt werden (vgl. die obigen Beschreibungen dieser Bestimmungen, wobei jeweils an Stelle des genannten 4,5-g- ein 4,2-g-Gewicht zu verwenden ist). Eine andere Probe des ersponnenen, bei 107⁰C auf das 3,982fache verstreckten Fadengutes wird bei 175° C getempert. Das anfallende Fadengut hat einen Strangschrumpf von 13%. eine Kräuselentwicklung von 58 % und eine Kräuseldehnung von 106 °/o (wobei die letztgenannten drei Werte wiederum bei 1,4 mg/den Hemmung bestimmt werden).

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Eignung eines Mischpolymeren als Außenkomponente der Verbundfaser gemäß der Erfindung.

Man verwendet ein Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,14 und ein Mischpolymeres von 98% Poly-(äthylenterephthalat) und 2 % Äthylennatriumsulf oisophthalat mit einer relativen Viskosität von 15,5, erhalten nach der allgemeinen Arbeitsweise von USA.-Patentschrift 3 018 272.

Die beiden Polymeren werden geschmolzen und gleichzeitig bei 288⁰C versponnen. Man zieht das Bündel der 34 Verbundfäden mit 640 m/Min, ab, verstreckt es in einem Wasserbad im wesentlichen gemäß USA.-Patentschrift 3 091805 bei 94⁰C auf 365% seiner ursprünglichen Länge und tempert bei 190⁰C und konstanter Länge. Das anfallende Fadengut von 70 den (7,8 tex) hat eine Festigkeit von 3,5 g/den, eine Bruchdehnung von 16 %> einen Strangschrumpf von 8 %, eine Kräuselentwicklung von 55 % und eine Kräuseldehnung von 103 %.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Eignung anderer Polymerer bei der Herstellung der Faser gemäß der Erfindung.

Die Polymeren sind in der Tabelle 2 mit Kurzzeichen wie folgt bezeichnet:

PPB Poly-(trimethylenbibenzoat),

PCHT Poly-(trans-cyclohexandimethylenterephthalat)
[im Festzustand polymerisiert],

PPN Poly-(trimethylen-2,6-dinaphthalat)

[unter Verwendung eines Gemisches von Mn(OAc)₂ und Ti(OBu)_c als Katalysator],

PET Poly-(äthylenterephthalat),
PBT Polytetramethylenterephthalat),

PPT Poly-(trimethylenterephthalat)
[im Festzustand polymerisiert].

Alle Polymere werden aus Nachkoaleszier-Spinndüsen versponnen. Die Proben a und c werden im wesentlichen gemäß USA.-Patentschrift 3101990 trockenverstreckt; das Fadengut wird hierbei, mit einer Textilpräparation geschmälzt, mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu und über eine auf die Temperatur gemäß Tabelle 2 erhitzte Fläche geführt, um es auf die gewünschte Strecktemperatur zu erhitzen, und dann über einen Bremsstab, an welchem von den Streckwalzen her, die das Fadengut unter Erzeugung des gewünschten Streckgrades mit entsprechend höherer Geschwindigkeit abziehen, die Streckspannung zur Einwirkung kommt. Die Probeb wird nach der Arbeitsweise von Beispiel2 verstreckt. Die Probend und e werden in einer Düse verstreckt, der Wasserdampf mit genügender Geschwindigkeit zugeführt wird, um das Bündel durch Turbulenz zu öffnen und auf diese Weise jeden Faden gleichmäßig auf die Strecktemperatur zu erhitzen. Wie die Tabellenwerte zeigen, werden einige Faserprodukte bei mehr als einem Temperaturwert getempert, um die bei höheren Tempertemperaturen erhaltene verbesserte Kräuselentwicklung zu erläutern.

Tabelle

Probe	Polymerk ten/Vi innen	omponen- äkosität außen	PoIy- mer- verhält- nis	Spinn tempe ratur ⁰C	Streck ver hältnis	Streck tempe ratur ⁰C	Temper tempe ratur ⁰C	Denier/ Faden zahl	Festigkeit Dehnung	Strang schrumpf	Kräusel ent wicklung	Kräusel dehnung
7-a	PPB	PCHT	50/50	292	3,45	107	160	71/34	1,3/10	2	24	40
	0,85	0,67					180	73/34	1,2/7	2	31	64
7-b	PPN	PET	50/50	268	3,28	92	135	99/34	2,4/16	9	17	22
	0,67	18*)					160	99/34	2,4/17	5	22	30
7-C	PBT	PET	40/60	278	4,216	110	keine	60/34	3,8/15	15	19	20
	1,1	20*)				110	125	60/34	4,2/13	16	23	24
						110	150	58/34	4,6/17	13	29	36
						110	175	58/34	4,2/13	11	33	47
						110	200	58/34	4,3/16	9	39	58
7-d	PPB	PET	50/50	282	4,60	100	180	73/34	2,0/9,0	3	15	21
	0,85	18*)
7-e	PPT	PCHT	50/50	308	3,57	100	180	89/34	1,5/8,0	2	27	45
	1,34	0,67

*) Relative Viskosität (alle anderen Werte Intrinsic-Viskosität).

Die Proben a, b, d und e werden bei 631 m/Min, ersponnen' Probe c bei 585 m/Min.

Beispiel 4

Dieses Beispiel dient der weiteren Erläuterung des ungewöhnlichen Ansprechens der Zweikomponentenfäden gemäß der Erfindung auf das Tempern.

Polyethylenterephthalat) mit einer relativen Viskosität von 19 und Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,42 werden gemeinsam aus einer Nachkoaleszier-Spinndüse bei 287° C versponnen und die 34 Fäden mit 640 m/Min, abgezogen. Das ersponnene Fadengut wird bei verschiedenen Streckverhältnissen verstreckt und, in einigen Fällen

bei verschiedenen Temperaturen, getempert. Die Kennwerte sind in der Tabelle 3 zusammengestellt. Die Probe 8-c ist eine Äthylenterephthalat-Homopolymerfaser, die auf einer technisch verwendeten Vorrichtung gedreht, wärmefixiert und wieder aufgedreht worden ist. Die Tabelle zeigt klar, daß die Zugabe einer kleinen zusätzlichen Verstreckung und Wärmefixierung bei Probe 8-b zu einer meßbaren Verbesserung der Kräuseleigenschaften führt, während die Kräuselung der Probe 8-c durch eine identische Behandlung im wesentlichen zerstört wird.

Tabelle

Probe	Streckverhältnis	Temperatur	Strangschrumpf	Kräusel entwicklung	Kräusel dehnung
		⁰C		%	Vo
8-a	2,11	keine	7,9	6	7
		120	5,3	8	9
		140	4,0	11	12
		160	3,0	12	14
		180	3,7	14	17
8-b	2,57	keine	13,5	14	16
		180	7,6	35	52
	2,57 X 1,147 = 2,94	180	10,5	46	79
8-c	*\	216	4,3	39	63
	*) X 1,147	180	6,2	6	7
8-d	2,91	keine	18,3	18	21
		180	11,6	51	94
8-e	3,08	keine	18,9	19	22
		120	17,8	22	27
		140	19,6	36	52
		160	15,0	50	86
		180	12,9	53	100
8-f	3,20	keine	20,5	21	25
		180	14,9	61	130

*) Streckverhältnis unbekannt — ungefährer Wert 3,2.

Beispiel 5 (11-b) von 1,4 bzw. 0,8 aufweist, gemeinsam bei 242 Dieses Beispiel erläutert die Eignung des Poly-(tri- bzw. 285° C zu Bündeln von 34 Verbundfäden vermethylenterephthalates) für die Innen- wie auch spönnen. Die Probe 11-a wird von der Spinndüse mit Außenkomponenten einer Zweikomponentenfaser ge- 45 640 m/Min, abgezogen und auf das 3,0Ofache vermaß der Erfindung. streckt; ein Teil des Fadengutes wird getempert. Die

Unter Verwendung einer Spinndüse der in früheren Beispielen verwendeten Art werden zwei Paare von Poly-(trimethylenterephthalaten), deren eistes (11-a) Intrinsio-Viskositäten von 1,42 bzw. 0,73 und zweites

Probe 11-b wird von der Spinndüse bei 920 m/Min, abgezogen und auf das 3,lf ache verstreckt, wobei man Teile bei zwei Temperaturen tempert, während ein dritter Teil ungetempert bleibt. Ergebnisse:

Tabelle

Probe	Streck ver hältnis	Temper tempe ratur ⁰C	Strang- schrumpf Vo	Kräusel entwick lung	Kräusel dehnung
11-a 11-b	3,00 3,10	keine 135 keine 100 150	15,7 10,0 15 13 8	37,3 46,2 59 68 69	55,3 81,8 125 178 191

Beispiel 6

65 Komponenten für die Ausbildung der gewünschten Kräuseleigenschaften. Im allgemeinen hat sich gezeigt, Dieses Beispiel erläutert die Bedeutung des Ver- daß die höherschrumpfende Komponente bei der hältnisses des Molekulargewichtes der verschiedenen Spinntemperatur die höhere Schmelztemperatur haben

muß. Dies läßt sich bequem mit einem höheren Molekulargewicht (das in der relativen Viskosität oder Intrinsic-Viskosität zum Ausdruck kommt) erreichen. Innerhalb der für das Spinnen geeigneten Molekulargewichtsbereiche des Komponentenpaars sind die Kräuseleigenschaften um so besser, je größer der Molekulargewichtsunterschied ist.

Aus Poly-(äthylenterephthalat) mit einer relativen Viskosität von 19 und drei Poly-(trimethylenterephthalaten), die in ähnlicher Weise so hergestellt worden sind, daß sie verschiedene Intrinsic-Viskositäten haben, werden jeweils 34-Faden-Bündel ersponnen (Einzelheiten s. Tabelle 5). Bei den Proben 14-a, 14-b und 14-c wird ein Polymerverhältnis von 40: 60 verwendet, und die Fäden werden bei zwei Temperaturen getempert, um die Auswirkung dieser Variablen weiter zu erläutern. In einem anderen Versuch werden ein Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,79 und zwei Poly-(äthylenterephthalate) mit verschiedenen relativen Viskositäten jeweils gemeinsam im Verhältnis von 50:50 verspönnen. Die Auswirkung des Molekulargewichtsverhältnisses auf die Eigenschaften bei beiden Versuchsreihen nennt die folgende Tabelle.

	14-a	95	93	Tabelle	5	195	140	PPT 1,48	92	92*)	14-d	14-e
	PPT 1,09	195	140		71(7,9)	71(7,9)	PET 19	195	140	PPT 1,79	PPT 1,79
Innenkomponente und Intrinsic-Viskosität	PET 19	70(7,8)*)	70(7,8)*)		4,5/20	3,5/18	40/60	70(7,8)	70(7,8)*)	PET 20	PET 29
Außenkomponente und relative Viskosität	40/60	4,3/21	3,9/21	Beispiel 14-b I 14-c	45	20	288	4,4/21	4,1/20	50/50	50/50
Querschnittsverhältnis	288	35	9	PPT 1,34	74	24	497	58	29	295	295
Spinntemperatur, ⁰C	497	51	10	PET 19	12	17	4,78	105	38	777	777
Spinngeschwindigkeit, m/Min.	4,78	10	15	40/60	16	20	3,0	3,0
Streckverhältnis	288		92	93
Strecktemperatur, ⁰C	497	185	185
Tempertemperatur, ⁰C	4,78	70(8,1)	68(7,6)
Titer, den (tex)	95	2,9/21	3,8/20
Festigkeit/Dehnung	64	43
Kräuselentwicklung, %	182	81
Kräuseldehnung, %	15	13
Strangschrumpf, %

*) Schätzwert

Beispiel 7

Dieses Beispiel erläutert die Modifizierung von Schrumpf und Kräuselentwicklung des Fadengutes durch thermische Entspannung zur Erzielung attraktiver, bauschiger Gewebe und Gewirke geringer Dehnbarkeit.

Ein 34fädiges Zweikomponentenfadengut wird aus Poly-(trimethylenterephthalat) (PPT) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,4 und Polyethylenterephthalat) (PET) mit einei relativen Viskosität von 24 durch gemeinsames Verspinnen bei 293° C mittels einer Vorkoaleszier-Spinndüse und einerDosierplatte hergestellt, die ein PPT/PET-Verhältnis von 50: 50 ergibt. Man zieht die Fäden von der Spinndüse mit 612 m/Min, ab, streckt in einem Wasserbad bei 92,5°C auf 382% ihrer ersponnenen Länge, tempert auf Walzen bei 13O⁰C, führt das Bündel einer mit Luft von 203⁰C und 4,6 at betriebenen Düse zu (Entspannung des Fadengutes um 17%) und wickelt mit 1945 m/Min, auf. Das Fadengut hat einen Titer von 64,7 den, eine Festigkeit von 3,0 g/den, eine Dehnung von 39,9 %»eine Kräuselentwicklung von 7,3 % und einen Strangschrumpf von 3 7°/

Wirk- und Webwaren aus diesem Fadengut haben eine gute Bauschigkeit bei geringer Dehnbarkeit und bei niedrigem Breiteverlust beim Fertigmachen, wobei in diesen Eigenschaften die geringe Kräuselentwicklung und der niedrige Strangschrumpf zum Ausdruck kommen. Aus diesem Fadengut hergestellte Schlauchgewirke haben ein Flächengewicht von 159 g/m², eine Bauschigkeit von 6,8 cm^s/g, eine Ausdehnbarkeit von 87% (5 mg/den Belastung), eine Erholung von Ausdehnung von 87,5% ^un<i eine Retraktionskraft von 1,0 mg/den (bei halber maximaler Ausdehnung).

Beispiel 8

Ein Zweikomponentenfadengut mit Seite an Seite angeordneten Komponenten aus 65% eines Mischpolymeren aus PET und Äthylennatriumsulfoisophthalat (Molverhältnis 98:2) mit einer relativen Viskosität von 12,5, das 0,25% Tetraäthylsilicat enthält, und 35% eines Mischpolymeren aus PPT und Äthylennatriumsulfoisophthalat (Molverhältnis 98:2) mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,63 wird bei 285⁰C aus einer 120-Loch-Spinndüse ersponnen. Die Fäden werden mit Luft von Raumtemperatur abgeschreckt und mit 480 m/Min, aufgewickelt, wobei sich ein Spinntiter von 12 den/Faden ergibt. Durch Verstrecken der Fadenbündel von 56 Packungen von je 1440 den auf 407% der Spinnlänge in Wasser von 85° C wird ein Kabel mit einem Nenntiter von 3 den/ Faden gebildet, das man bei konstanter Länge 15 Sekunden auf Rollen von 180°C tempert, mechanisch auf 3,1 bis 3,9 Kräusel je Zentimeter kräuselt und auf 7,6-cm-Stapel schneidet. Eigenschaften: Festigkeit

909524/441

ι?

2,5 g/den, Dehnung 18 %, Kräuselfrequenz 3,5 Kräusel je Zentimeter, Kräuselentwicklung 10%, Kräuselindex 3,7% und Schrumpf 2,9%.

Das Stapelgut wird im Verhältnis 50: 50 mit einer basisch anfärbbaren Polyester-Handelsstapelfaser für pillingbeständige Waren gemischt und unter Drehen mit 472 Z-Drehungen je Meter und Zwirnen mit S-Drehungen je Meter zu einem 2/30-Kammgarn und dieses auf einer Rundwirkmaschine mit 4,7 Nadeln je Zentimeter bei 5,1 Maschenreihen je Zentimeter verarbeitet. Die erhaltene Ware wird unter Verwendung einer Dispersionsfarbstoffflotte, die einen Tiäger aus gleichen Teilen Dimethylterephthalat und Benzanilid in einer Menge von 5 g/l enthält, beim Sieden stückgefärbt, wobei sich die Bauschigkeit entwickelt. Die Fertigware hat eine ausgezeichnete Maschenklarheit und gute Bauschigkeit, Resilienz und Sprunghaftigkeit. Die ästhetischen Griffeigenschaften entsprechen fast denjenigen eines reinwollenen Gegenstücks. Die Ware hat einFlächengewicht von 292 g/m^a und eineBauschigkeit von 5,47 cm³/g bei einer Standardbelastung mit 3 g/cm² und von 4,37 cm^s/g bei einer Belastung mit 40 g/cm^a.

Vergleichsversuch

Das Beispiel 1 der USA.-Patentschrift 3 038 235 ^a5 wurde wie folgt nachgearbeitet:

(a) Geschmolzenes Polyalkylenterephthalat wurde nach der Vorschrift der USA.-Patentschrift 2 465 319 mit einer relativen Viskosität von 15 hergestellt und als Kern einer Zweikomponentenfaser schmelzversponnen. Polyhexamethylenadipamid einer relativen Viskosität von 41,4 (gemessen in 90%iger Ameisensäure) wurde gleichzeitig als Hülle der Verbundfaser schmelzverspönnen. Die Pumpgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß das Volumenverhältnis von Hülle zu Kern 55:45 betrug. Aus den Schmelzen wird bei 290 bzw. 291⁰C der Verbundfaden in Luft von Raumtemperatur versponnen und das so erhaltene Fadengut mit 725m/Sek. aufgewickelt. Das Fadengut wird dann durch Ziehen über einem Streckstab bei 8O⁰C auf 366% seiner ursprünglichen Länge gestreckt, der Polyesterkern gegen Schrumpfung durch Ziehen der Verbundfaser über eine heiße Platte von 140⁰C stabilisiert und das Fadengut wird mit einer Geschwindigkeit von 136 m/Min, aufgewickelt. Stränge des Fadenguts werden dann unter einer Spannung von 0 bzw. 0,00065 g/den in Wasser von 6O⁰C getaucht, wodurch eine spiralartige Kräuselung in dem Fadengut verutsacht wird. (0,00065 g/den entspricht ungefähr der Retraktionskraft in Wirkwaren.) Zur Bestimmung der durch die Hitze erzielten Kräuselung wird ein gekräuseltes Garn mit einer bestimmten gemessenen Länge, dessen prozentuale Kräuseldehnung bekannt ist, spannungsfrei 10 Minuten in einen Ofen bei 18O⁰C gelegt und die prozentuale Kräuseldehnung nach dem Erhitzen bestimmt.

(b) Das in Teil (a) verwendete Polyäthylenterephthalat niedriger Viskosität wird wiederum als Kern verwendet, und ein Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,33 wird als Hülle verwendet. Das Verspinnen, Strecken und Erhitzen wild wie in Teil (a) durchgeführt. Das Fadengut wird dann in gleicher Weise wie in Teil (a) beschrieben gekräuselt. Die nachfolgende Tabelle zeigt die prozentuale Kräuseldehnung der vorstehend beschriebenen gekräuselten Garne:

1 TeU (a) I 0 10,00065

Nach Behandlung
mit Wasser von
6O⁰C ohne Spannung

Nach Behandlung
bei 180°C in
einem Ofen

254%
51%

84% 56%

TeU (b) 0 0,00065

230%

249%

131%

217%

Die vorstehende Tabelle zeigt, daß Fasern nach Beispiel la ihre Kräuseldehnung beim Erhitzen auf 180⁰C verlieren, während die erfindungsgemäßen Fasern nach (b) eine erhöhte Kräuselung bei der Hitzebehandlung von 180⁰C aufweisen.

(c) Verwendet man im Versuch (b) als Hülle ein Poly-(trimethylenterephthalat) mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,01, so werden die folgenden Ergebnisse erzielt:

Nach Behandlung mit Wasser von 6O⁰C ohne Spannung

Nach Behandlung bei 180⁰C in einem Ofen

TeU (c) 0 10,00065

235%

133%

225%'204%

Dieses Ergebnis zeigt, daß mit einer Verbundfaser gemäß dem Vergleichsversuch (c) ähnliche Ergebnisse erzielt werden wie mit der Verbundfaser des Versuches (b).

Claims

Patentansprüche:

1. Spiralförmig kräuselbare oder gekräuselte Verbundfasern und -fäden mit einer in Seitenrichtung exzentrischen Anordnung aus mindestens zwei Polyesterkomponenten, dadurch gekennzeichnet, daß die eine dieser Polyesterkomponenten in einer stabilen Konformation teilkristallin ist, in welcher der periodische Abstand in der Kette 90% des für die vollständig ausgestreckte Kette theoretisch berechneten Wertes dieser Polyesterkomponente nicht überschreitet, wobei diese Polyesterkomponente im allgemeinen eine Lage auf der Innenseite der beim Kräuseln der Anordnung entstehenden Kräuselspiralen einnimmt.

2. Faser bzw. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höherschrumpfende Polyesterkomponente aus Poly-(trimethylenterephthalat), Poly-(trimethylendinaphthalat) oder PoIy-(trimethylenbibenzoat) besteht.

3. Faser bzw. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höherschrumpfende Polyesterkomponente aus Poly-(trimethylenterephthalat) und die zweite Polyesterkomponente aus Polyethylenterephthalat) besteht.