DE1435575A1

DE1435575A1 - Neuartige gekraeuselte Fasern und Verfahren fuer ihre Herstellung

Info

Publication number: DE1435575A1
Application number: DE19641435575
Authority: DE
Inventors: Kanji Edamoto; Shigeru Kikuchi; Shigeo Miyamori; Kyohei Nose; Keigo Onoe; Nobuhide Teranishi
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1963-02-20
Filing date: 1964-02-18
Publication date: 1969-02-06
Also published as: DE1435575B2; FR1390487A; NL130401C; NL132222C; DE1435576C2; NL6401338A; BE643904A; SE329893B; GB1043566A; NL6401522A; GB1045047A; DE1435576B1; US3344472A

Description

Bank-Konto: Telefon · T«l.-Adr.

DmdnarlankAG. Müitdwi! (Sill) U1U9 * /UfaMtMOadMn

MOndtwt 2, M«rl*npl«ti, Kto.-Nr. »790 | ^ O CD ü /O

Unser Zeichen: M 59 970 LwAlH/B Mfindien2,Ros«neai7,2.Auf₉.

(Kuslermann-Pattage)

21. Juni 1968

P 14 55 575.0 ,

MITSUBISHI BAYOIi CO», LTD., TOKYO (JAPM)

und
MITSUBISHI VOMEL CO._f LTD., TOKYO (JAPM)

Neuartige gekräuselte Fasern und Verfahren für ihre Her stellung

Diese Erfindung bezieht sich auf neuartige gekräuselte Fasern sowie ein Verfahren zum Herstellen von gekräuselten Fasern, bei dem mindestens zvrei Spinnlösungen mit den faserbildenden Substanzen, die Fasern mit verschiedenem Schrumpfvermögen oder einer verschiedenen Summe des Schrumpfiermögens und Bückbildungsvermögens ergeben, in eine Anzahl kleiner Ströme durch Verteilungsvor-

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Θ -Unterlagen (Art 7 S1 Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Änderungsgee. v. 4,9.ISSH

richtungen verteilt werden, diese Ströme in ein Koagulierungsmedium so durch eine Spinndüse stranggepreßt werden, daß mindestens zwei Spinnlösungen aus einem Teil der Öffnungen der Spinndüse stranggepreßt werden und nur eine Spinnlösung aus den verbleibenden öffnungen der Spinndüse stranggepreßt wird, die stranggepreßten Fasern gestreckt und einer Schrumpfbehandlung unterzogen werden.

Es wurden bereits viele Versuche zur Herstellung von Kunstfasern mit wollartigem Aussehen unternommen, bei denen die bekannten Vorteile synthetischer Fasern beibehalten werden sollten. Dies wurde bisher durch mechanisches oder chemisches Kräuseln von Fasern versucht. Zum mechanischen Kräuseln von Fasern ein Drehverfahren, ein Füllverfahren, ein Kantenkräuselverfahren und ein Luftstrahlverfahren bekannt. Diese mechanischen Krauselverfahren werden jetzt noch häufig

dieser
verwendet, aber in vielen/Fälle werden hierbei die Fasern beschädigt. Außerdem sind gekräuselte Fasern, die mittels dieser Verfahren hergestellt werden, zweifellos verschieden von Wolle im Krauselwiderstand und in

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der Kräuseldauerhaftigkeit, Unter den chemischen Krauselverfahren gibt es ein konjugiertes Spinnverfahren. Dieses Verfahren gibt den Fasern charakteristische Kräuselung, die im Vergleich zum mechanischen Kräuselverfahren bessere Kräuselungsdauerhaftigkeit aufweist. Beim konjugierten Spinnverfahren werden wenigstens zwei faserbildende Materialien mit verschiedener Schrumpfeigenschaft über die gesamte Länge eines Fadens durch gleichzeitiges Spritzen wenigstens zwei verschiedener Spinnlösungen aus einer Öffnung in ein ' Koagulierungsmittel exzentrisch angeordnet«.Hierbei können Fasern mit versteckten Kräuselungen hergestellt werden. Wach dem konjugierten Spinnverfahren kann man den Fasern nicht nur von Anfang.an zweiseitige Struktur verleihen, sondern auch verschiedene charakteristische, gekräuselte Fasern herstellen, je nach den angewandten faserbildenden Materialien.

Die bekannten konjugierten Spinnverfahren, bei denen wenigstens zwei verschiedene Spinnlösungen gleichzeitig und exzentrisch aus jeder Öffnung einer Spinndüse ausgespritzt werden, sind nur sehr umständlich auszuführen. Ferner ist es nachteilig, daß die Zahl der

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Öffnungen einer Spinndüse nicht ohne weiteres erhöht werden kann. Außerdem ist die Behandlung der Endprodukte infolge der geringen Größenmaßhaltigkeit der gesponnenen Garne und der gestrickten Tuche, die aus diesen mittels des konjugierten Spinnverfahrens erzeugten Fasern hergestellt wurden, äußerst schwierig.

In der deutschen Patentschrift 970 603 ist ein Verfahren zum Herstellen gekräuselter Fäden beschrieben, wobei wenigstens zwei Spinnlösungen, die verschiedene Schrumpfungen aufweisen, wenn sie zu einem Faden geformt sind, in viele Ströme geteilt werden. Diese werden durch Spinndüsen in ein Koagulierungsmittel gedrückt, wobei aus einem Teil der Spinndüse wenigstens zwei und aus den übrigen öffnungen nur eine Spinnlösung versponnen wird. Die so entstandenen Fäden werden gestreckt und einer Schrumpfung unterworfen, um Kräuselungen zu entwickeln.

Hochflauschgarne, die nach dem herkömmlichen, konjugierten Spinnverfahren hergestellt wurden, weisen jedoch oft große Nachteile auf, wie harten Griff, merkbaren Anstieg der Fadenlängung bei geringer Belastung

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und Schwierigkeiten beim Einhalten eines gleichmäßigen Masses von gestrickten Geweben, welche mit Strickmaschinen gestrickt wurden. Die Erfindung schafft daher neuartige gekräuselte Fasern und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, dessen Besonderheit darin besteht, daß die faserbildenden Substanzen aus Acrylnitrilpolymeren bestehen und das Acrylnitril mindestens 1$ neutrales, nicht aus Acrylnitril bestehendes Monomeres enthält, das Acrylnitrilpolymere in einer Spinnlösung mindestens 1# überschüssiges, neutrales Monomeres außer Acrylnitril, jedoch anderer Zusammensetzung wie die andere Spinnlösung enthält und der Zusammensetzungs-Prozentsatz 20 - 85$ beträgt.

Alle bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ver- j wendeten Acrylnitrilpolymere enthalten also mindestens ·

\i> eines nicht aus Acrylnitril bestehenden, neutralen Monomeren, wodurch die Spinnlösungen stabil werden. Hierbei erhält man' Verbundfasern mit guter Färbbarkeit.

Besonders bemerkenswert ist, daß man bei der Schrumpfbehandlung eines derartigen Faserbündels sehr

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stabile Kräuselungen erhält. Streckt man das geschrumpfte Faserbündel und unterzieht es einer weiteren Schrumpfbehandlung, so laßt sich die ursprüngliche Schrumpfung weitgehend reproduzieren.

Enthalten die Acrylnitrilpolymere dagegen kein oder weniger als 1$ neutrales Monomer, so wird die
Spinnlösung instabil und die Viskosität nimmt im Verlauf der Zeit zu. Manchmal tritt eine Gelbildung ein. Außerdem ist die Reproduzierbarkeit der Kräuselung
sehr gering.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren des Verbundspinnens von Acrylnitrilpolymeren mit verschiedenem Gehalt an neutralen Monomeren lassen sich die Herstellungskosten der Fasern senken und gleichzeitig erhält man hierbei Fasern mit weniger unregelmäßiger Färbbarkeit (weniger Schattierung).

Im Gegensatz hierzu werden bei den herkömmlichen Verfahren zum Herstellen von Acrylnitrilverbundfasern Acrylnitrilpolymere mit verschiedenem Gehalt an saurem Monomeren, wie Styrolsulfonsäure, verwendet. Dadurch erhöhen sich die Herstellungskosten der Fasern und außer-

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dem erhält man Fasern mit sehr unregelmäßiger Färbbarkeit. Außerdem ist die Benetzbarkeit dieser Fasern in der Wärme schlecht. Daher ist die Anwesenheit von mindestens 1$ eines neutralen nicht aus Acrylnitril bestehenden Monomeren in dem erfindungsgemäß verwendeten Acrylnitrilpolymerisat sowie die Anwesenheit. von mindestens 1$ eines anderen überschüssigen, neutralen, nichtaus Acrylnitril bestehenden Monomeren in der zweiten Spinnlösung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von Bedeutung.

Ferner ist der erfindungsgemäß erzielbare Zusammensetzungs-Prozentsatz von 20 - 85$, d.h. das Verhältnis der Zahl der zusammengesetzten Fäden, die im wesentlichen Kräuselungen entwickeln, zur Zahl der gesamten Fäden aus folgenden Gründen von Bedeutung: *

Die erfindungsgemäßen Faserbündel bestehen aus Verbund- und Nichtverbundfasern und der Anteil eines Acrylnitrilpolymerenbestandteils in einem Querschnitt der Verbundfaser ist bei ien einzelnen Fasern verschieden. Bei der Schrumpfbehandlung des erfindunsgemäßen Faserbündels schrumpfen gleichzeitig die Nichtverbundfasern.

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Hierauf beruht die folgende wichtige Wirkung: Das erfindungsgemäße Faserbündel bes/teht aus einer Verbundfaser, die aus zwei Arten von Nichtverbundfasern mit nur jeweils einer einzigen Art von Acrylnitrilpolymerem und unterschiedlichen Schrumpfeigenschaften bestehen (z.B. enthält die eine Nichtverbundfaser, nur einen Bestandteil A, die andere Nichtverbundfaser nur einen Bestandteil B und die Verbundfaser die Bestandteile A und B). Bei der Schrumpfbehandlung des erfindüngsgemäßen Faserbündels bewegen sich die in dem Kern vorhandenen- Fasern beträchtlich, wobei die in dem Garn vorhandenen, weniger stark schrumpfenden Fasern stark gekräuselt werden. Auf diese Weise erhält man ein sehr voluminöses, guten Griff aufweisendes und ausgezeichnet aussehendes Garn. Diese Wirkung wird noch dadurch begünstigt, daß der Anteil der Verbundfasern in den verschiedenen Fasern unterschiedlich ist. Andererseits wird auf Fasern mit großer Schrumpfung eine größere Spannung innerhalb des Garns ausgeübt, so daß derartige Fäden eine übermäßige Dehnung des belasteten Garns verhindern und somit zu einer großen Formstabilität des Garns beitragen.

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Das aus dem erfindui|sgemäßen Faserbündel hergestellte Garn hat die folgenden vorteilhaften Eigenschaften:

Im Gegensatz zu Garnen aus herkömmlichen Verbundfasern tritt bei Garnen aus erfindungsgemäßen Faserbündeln bei wiederholter Zugbeanspruchung kaum ein "Dünnerwerden" des Garns auf. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Zugbeanspruchung nicht wie bei Garnen aus herkömmlichen Verbundfasern gleichmaäßig von allen Fasern, sondern nur von einem Teil der Fasern aufgenommen wird, wobei die verbleibenden anderen Fasern kaum einer Zugbeanspruchung ausgesetzt werden.

Liegt der Zusammensetzungs-Prozentsatz dagegen außerhalb des Bereichs von 20 - 85$, so tritt nur eine unzureichende Kräuselung auf und man erhält keine sehr ä voluminösen Garne»

Die erfindungsgemäßen Fasern weiaen große Flauschigkeit, große Maßstabilität und überragenden Griff auf. .

Die neuartigen gekräuselten Fasern werden bei der Erfindung unter Anwendung einer verbesserten Spinn-

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düsenvorrichtung hergestellt. Hierbei bedeutet "Faser" eine Menge von Fäden, wie beispielsweise ein Taubündel, Stapelfasermaterial, ein Streckenband, einen Zopf, ein Garn, ein Gespinst und andere Textilprodukte.

Bei der Erfindung werden wenigstens zwei Spinnlösungen, die verschiedene Schrumpfungen aufweisen, wenn sie zu einem Faden geformt sind, in viele Ströme geteilt, wobei aus einem Teil der Öffnungen der Spinndüse wenigstens zwei Spinnlösungen und aus den restlichen Öffnungen nur eine der Spinnlösungen in ein Koagulierungsmittel austritt. Die ausgespritzten Fäden werden dann gestreckt und einer Schrumpfung unterworfen, wobei Kräuselungen entstehen.

Um .den Unterschied in der Schrumpfung zwischen den Spinnlösungen zu schaffen, soll wenigstens einer der folgenden Faktoren unterschiedlich sein, wie z.B. die Art des faserbildenden Materials, seine Konzentration- und die Art des Lösungsmittels in der Spinnlösung.

Als faserbildendes Material wird meist ein Acryl·- nitril-Homopolymeres oder -Mischpolymeres bevorzugt; es

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sind aber auch Polyolefine, Polyester, Polyamide, Polyvinylalkohol, Polyvinylalkoholderivate, Cellulose oder Cellulosederivate brauchbar.

Vorzugsweise werden wenigstens zwei verschiedene Spinnlösungen verwendet, die wenigstens ein Prozent und vorzugsweise 5 bis 40$ Unterschied in der Schrumpfung aufweisen, wenn sie zu Fäden geformt -sind. Bei thermo- g plastischen Polymeren, wie z.B. Acrylnitrilpolymeren, Polyolefine, Polyester, Polyamide, Polyvinylalkohol usw., ist es auch vorteilhaft, die Summe der Schrumpfung und die Eückbildung der Formänderung einer Spinnlösung um wenigstens ein Prozent, vorzugsweise 5 bis 40$, von der anderen unterschiedlich zu wählen, wenn beide zu Fäden geformt sind. ·

Die Schrumpfung einer Spinnlösung, wenn sie zu (

Fäden geformt ist, wird wie folgt bestimmt:

.Lo - Ls

Hs = χ 100 (#),

Lo

wobei die Lo Länge des Fadens bei 2O⁰C und 65% B.H. ist, die man erhält durch Ausspritzen einer Spinnlösung allein und Strecken des ausgespritzten Fadens unter den Bedingungen gemäß der Erfindung, und Ls die Länge des

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Fadens bei 2O⁰C und 65$ R.H. "bedeutet, die man erhalt, wenn man den gestreckten Faden gemäß-der Erfindung einer Schrumpfung unterwirft. Beispielsweise wurde ein Mischpolymeres aus 95Gewichtsprozent Acrylnitril und 5 Gewichtsprozent Vinylacetat e in Dirnethylacetamid so gelöst, daß eine Konzentration τοη 23.5$ entstand. Die Lösung wurde dann ausgespritzt, auf die fünffache ursprüngliche Länge gestreckt und in Dampf bei 140⁰C zehn Minuten lang in entspanntem Zustand behandelt. In diesem Fall zeigte der Faden 13$ Schrumpfung. Ein Mischpolymeres aus 93 Gewichts-

prozent„Acrylnitril und 7 Gewichtsprozent Vinylacetat und ein anderes Mischpolymeres aus 93 Gewichtsprozent Acrylnitril und 7 Gewichtsprozent Methylmethacrylat wurden auf dieselbe Weise wie in dem oben beschriebenen Verfahren behandelt. Der Faden zeigte eine Schrumpfung von 3Q$ bzw. 23$. Die Schrumpfung ändert sich also entsprechend der Art und der Menge des Mischpolymeren.

Die Rückbildung der Formänderung wird folgendermaßen bestimmt:

Le- Lr

S_R = : χ 100 W,

Le-Ls

,1

■ ■ * -13-

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wobei Is, wie oben beschrieben,- die Länge des Fadens ist, die man erhält, wenn man eine Spinnlösung allein ausspritzt und den ausgespritzten Faden einer Streckung und Schrumpfung unterwirft, Ie die länge des Fadens bei 20⁰C und 65$ H.H. ist, die man erhält, wenn man denselben Faden der zweiten Streckung unter derselben Bedingung wie in der Praxis dieser Erfindung unterwirft, und Ir die länge des Fadens bei 20⁰G und 65$ E.H. ist, die man erhält, wenn der zweifach gestreckte Faden weiterhin einer Schrumpfung unterworfen wird. Z.B. wurde ein Mischpolymeres aus 95 Gewichtsprozent Acrylnitril und 5 Gewichtsprozent Vinylacetat und ein anderes Mischpolymeres aus 93 Gewichtsprozent Acrylnitril und 7 Gewichtsprozent Vinylacetat in Dimethylacetamid gelöst, so daß jedes eine Konzentration von 23.5$ ergab, ausgespritzt, bis zu fünffach gestreckt, in Dampf bei 140⁰C zehn Minuten lang in entspanntem Zustand behandelt, weiter bis auf die 1.3faehe länge in trockenem Zustand bei 130⁰C gestreckt, durch Abkühlen fixiert und schließlich in heißem Wasser zehn Minuten lang in entspanntem Zustand behandelt. Die Rückbildung der Formänderung betrug 64#

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bzw. 75#. Fäden, die eine größere Schrumpfung halfen, weisen nicht immer eine höhere Rückbildung der Fdrm- _: änderung auf.

Als faserbildendes Material eignet sich im

lähmen der Erfindung am besten ein Acrylnitril-Mischpolymeres. Die Zusammenstellung des Mischpolymeren, das Spinnverfahren, die Streckbedingungen und die Schrumpfbedingungen der vorliegenden Erfindung werden daher anhand eines Acrylnitril-Mischpolymeren näher erläutert.

Die Art und die Menge an neutralem Mischmonomeren, saurem Mischmonomeren oder die Kombination der gsBiinten beiden Monomeren in dem Acrylnitril-Mischpolymeren kann beliebig gewählt werden.

Für die Kombination von Polymeren ist es zweckmäßig, wenigstens zwei Arten von Acrylnitril-Mischpolymeren zu verwenden, sowie jedes von wenigstens zwei Arten von Polymeren, die wenigstens ein Gewichtsprozent neutrales Mischpolymeres und wenigstens eine Art Mischpolymeres, das überschüssiges neutrales Mischmonomeres •in einer Menge von einem Gewichtsprozent im Vergleich zu

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anderen Arten von Mischpolymeren enthält. Wenn das Acrylnitril-Polymere kein neutrales Mischmonomeres enthält, kann die Viskosität der Spinnlösung schwanken und in einigen Fällen ist die Spinnlösung gelatiniert. Wenn dagegen das Acrylnitril-Polymere ein Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr als drei Gewichtsprozent, an neutralem Mischmonomeren enthält, ist die Viskosität der Spinnlösung lange Zeit stabil, und die Fasern, die man aus dieser Spinnlösung erhält, besitzen eine ausgezeichnete Bnfärbungsmöglichkeit.

Bei der Erfindung kann das Acrylnitril-Polymere saueres Mischmonomere neben neutralen Mischmonomerem enthalten. Das Acrylnitril-Mischpolymere kann nicht nur in Form eines Mischpolymeren verwendet werden, sondern auch in der Form von gebleichtem Polymerem.

Brauchbare Kombinationen von Polymeren für den Fall der Verwendung von zwei Arten von Acrylnitril-Polymeren ergeben sich aus den folgenden Beispielen:

Komponente A Komponente B M88-Ma12 AN93-Ma7

AN93-MMa7 ' M95-MMA5 AN93-VAG7 AN96-VAC4

909806/07 83 *_r

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AN88-MA11-ALSA1 M93-MA7 ~

AN88-?AGll,5-MiSA0,5 AI95VAC7~

AF93-MMA7 M95-MMA4,5-ALSA0,5

AN92-VAC7-ALSA1 AI95-VAC4-ALSA1

AN91-MMA8-ALSA1 AN95-MMA4-ALSA1 .

AH90-MA9,5-ALSA0,5 M96-MA3,5-ALSA0,5

In den obigen Beispielen bedeutet M Acrylnitril, MA Methylacrylat, MMA Methylmethacrylat, VAC Vinylacetat und ALSA Allylsulfonsäure. Die Zahlenwerte bedeuten Gewichtsprozent des jeweiligen Bestandteils.

Die Acrylnitrilpolymere werden zur Herstellung einer Spinnlösung in bekannten organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimeftiyl^- sulfoxid gelöst. Es ist auch möglich, anorganische Lösungsmittel zu verwenden.

Bei der Erfindung sind verschiedene Spinndüsenvorrichtungen anwendbar. Im folgenden wird ein Beispiel für den Fall angegeben, daß zwei Spinnlösungen unter Verwendung eines "Verteilers" verteilt und ausgespritzt werden.

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Die zwei Spinnlösungen -werden dem Verteiler zugeführt, der in einigem Abstand an der Rückseite einer Spinndüse angeordnet ist, durch die zwei Spinnlösungen A und B in eine Anzahl von Strömen geteilt werden. Die von dem Verteiler kommenden Ströme werden durch die Düse in ein Koagulierungsmittel gespritzt, wobei die Zahl der Öffnungen der Düse größer ist als die Zahl der Bohrungen im Verteiler. In den beigefügten Zeichnungen ist die Spinndüsenvorrichtung erläutert:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Vorrichtung,

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 ist ein Querschnitt einer Stromlinie, der

die Verteilung von vielen geteilten Strömen der Spinnlösung unmittelbar hinter dem Ver- ™

teiler zeigt,

Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Verteilung der

Spinnlösung auf der Rückseite der Spinndüse zeigt,

Fig. 5 ist eine Vergrößerung des Diagramms in Fig.

und zeigt die relative Lage zwischen der Grenzschicht der beiden Spinnlösungsströme undden Öffnungen, 909806/0783

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— ίο —

Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine andere Vorrichtung, und

Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die Fasern, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.

In Fig. 1 ist 1 das Gehäuse einer Spinndüsenvorrichtung. 2 ist eine hohle konische Düse, die in das Gehäuse eingeführt ist. 3 ist der Verteiler. 3-1 ist die obere Platte des Verteilers. 3-2 sind konische Mulden, 3-4 ist die Bodenplatte des Verteilers, und 3-5 sind konische Vorsprünge, die im Zickzack angeordnet sind. Die Anzahl der knnischen Vorsprünge 3-5 und der konischen Mulden 3-2 ist dieselbe. Ein Vorsprung 3-5 und eine Mulde 3-2 sind koaxial gegenüberliegend angeordnet. Eine Bohrung 3-3 ist durch die Mitte jeder konischen Mulde der oberen Platte hindurangebohrt. In gleicher Weise hat ■ jeder konische Vorsprung eine Bohrung 3-6. Daher sind eine Bohrung der oberen Platte und eine der unter Platte koaxial und bilden eine Bohrung des Verteilers als ein Paar. Die obere und die untere Platte sind mit einem geringen Zwischenraum 3-7 voneinander parallel angeordnet. 4 ist ein Stift, der den Verteiler 3 an der hohlen konischen -^

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Düse 2 "befestigt. 5 und 7 sind ringförmige Dichtungen«, 8 ist ein haubenförmiger Spinndüsenkörper, 9 ist eine Spinndüsenfläche, in die die Öffnungen gebohrt sind. Die Anordnung der Öffnungen steht in keiner Beziehung zu der der Bohrungen des Verteilers, und es besteht keine Beschränkung in der Anordnung der Öffnungen. Die Anzahl der Öffnungen (n) ist größer als die Zahl der Bohrungen der Verteilerplatte (I). 6 ist ein Abstandsring, der dazu dient, den Verteiler 3 in entsprechendem Abstand von der Spinndüsenfläche 9 zu halten. 11 ist eine Mutter, mit der der Verteiler 3, der Abstandsring und die Spinndüse an dem Gehäuse 1 befestigt werden. ist eine Leitung für eine der Spinnlösungen (die nachfolgend als Lösung A bezeichnet wird). 13 ist ein Stauraum der Lösung A, der durch die Innenwand der hohlen konischen Düse und den Verteiler gebildet wird. 14 ist eine Leitung ™ für eine andere Spinnlösung (die im Nachfolgenden als Lösung B bezeichnet wird). 15 ist ein enger Kanal für die Leitung B, der durch die konische Innenwand des Gehäuses 1 und die Außenwand der hohlen konischen Düse 2 gebildet wird. 16 ist ein Stauraum der Lösung B. 17 ist

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ein Ringkanal für die Lösung B, der durch die zylindrische Innen¥and^; des Gehäuses und den äußeren "Umfang des Verteilers gebildet wird· 18 ist ein Hohlraum, der durch den Verteiler und die Spinndüsenflache gebildet wird. 3-8 ist ein Abstandsring, durch dessen Umfang die Seitenbohrungen 3-10 gebohrt sind, die mit einem inneren Hohlraum 3-9 des Verteilers 3 ... in Verbindung .stehen, .

Die Arbeitsweise der Spinndüsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung -der Fig. 1 erklärt.

Eine Lösung A wird in das Spiimdüsengehäuse 1 durch die Leitung 12 eingeführt. Nachdem sie den Stauraum 13 gefüllt hat, fließt sie gleichmäßig durch alle Bohrungen 3-3 der oberen Platte und dann durch alle Bohrungen 3-6 der unteren Platte gegen die Spinndüse 9 zu. . · -."■-.

Andererseits wird die Lösung B durch die Leitung 14 eingeführt und fließt durch den engen Kanal 15 zu dem Stauraum 16. Nachdem sie den Stauraum 16 gefüllt hat, fließt die Lösung B durch den Ringkanal 17, durch die

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Seitenbohrungen 3-10 in den inneren Hohlraum 3-9. Die Lösung B wird durch die Wirkung des engen Zwischenraumes 3-7 gleichmäßig auf alle Bohrungen der unteren Platte verteilt und fließt in die Bohrungen 3-6 der Bodenplatte, wobei sie die Ströme der Lösung A die von den Bohrungen 3-3- der oberen Platte 3-1 kommen, umgibt.

Als Ergebnis davon fließen Ströme von Spinnlösungen, die alle aus dem Kern aus der Lösung A und aus dem Mantel aus der Lösung B bestehen, aus allen Bohrungen 3-6 der Bodenplatte gegen die Spinndüse 9. Fig. 3 zeigt den Verteilungszustand der Spinnlösung im Querschnitt senkrecht zur Strömungslinie der Spinnlösung unmittelbar hinter den Bohrungen 3-6 der Bodenplatte 3-4. Diese Mantel-Kern-Ströme sind unabhängig voneinander und fließen gegen die Spinndüse 9, während sie den leeren Raum 18 hinter der Spinndüse anfüllen. Fig. 4 zeigt die Verteilung der Spinnlösungen auf der Bückseite der Spinndüse. Wie aus Fig. 4 klar hervorgeht, bestehen kurz vor der Spinndüsenplatte soviel Ströme von Lösung A, wie es Bohrungen des Verteilers gibt.

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Lösung A und Lösung B werden nicht gemischt. Wie aus Fig* 5 verständlich ist, werden aus den Öffnungen 10-1, die an der Grenze zwischen Lösung A und Lösung B liegen, beide Lösungen A und B Seite an Seite ausgespritzt. Aus den Öffnungen 10-2, die im. Bereich der Lösung A liegen, wird nur Lösung A ausgespritzt, und aus den Bohrungen 10-5, die im Bereich der Lösung B liegen, wird nur Lösung B ausgespritzt. Auf diese Weise können drei verschiedene Arten von Fäden hergestellt werden. MmIlcn zusammengesetzte Fäden, in denen ein Polymeres von Lösung A und ein anderes Polymeres von Lösung B Seite an Seite verbunden sind, Fäden mit einer einzigen Komponente aus einem Polymeren der Lösung A und Fäden aus einer einzigen Komponente eines anderen Polymeren der Lösung B können hergestellt werden.

Ein bevorzugter Abstand zwischen dem Verteiler und der Spinndüsenfläche kann nicht endgültig festgelegt werden, da er entsprechend dem Unterschied der Eigenschaften, der Verträglichkeit und ähnlichem zwäer Lösungen schwankt. Im allgemeinen wird ein größerer Abstand als 2,5mm verwendet, aber es gibt keine besondere Grenze für den oberen Wert. Der Durchmesser der Bohrungen der

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Verteilerplatte liegt im allgemeinen zswischen 0,5 und 5 mm.

Bei der Erfindung ist der durchschnittliche Prozentsatz jeder Komponente in einem zusammengesetzten Faden im allgemeinen unter den einzelien zusammengesetzten Fäden nicht konstant. Es gibt nämlich zusammengesetzte Fäden mit einem durchschnittlichen Wert einer Komponente in einem Faden, der zu weit von 50$ entfernt ist, und ■" infolgedessen ist der Faden nicht fähig, eine Kräuselung von sich aus zu entwickeln, wenn er der Schrumpfung unterworfen wird. Es können auch zusammengesetzte Fäden entstehen, bei denen der durchschnittliehe Wert einer Komponente in dem Faden nahe bei 50fi liegt, und ent- . sprechend sind diese Fäden fähig, eine Kräuselung von sich aus zu entwickeln, wenn sie der Schrumpfung unterworfen werden. I

Der in der vorliegenden Erfindung bestimmte Prozentsatz der Zusammensetzung ist der Prozentsatz der Fäden, die im wesentlichen Kräuselungen entwickeln, gegenüber den gesamten Fäden. Er wird durch die folgende Gleichung bestimmt:

Zahl der zusammengesetzten Fäden, die im wesentlichen Krau-

Zusammensetzungs-Prozent-

^satz

Fäden

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Damit die zusammengesetzten Fäden Kräuselungen' entwickeln, muß im allgemeinen der Bereich der zu einer Komponente eines Fadens gehört, durchschnittlich zwischen 3 und 97$, vorzugsweise zwischen 5 und 95# betragen» Wenn der Bereich, der zu einer Komponente gehört, zwischen 30 und 70$ liegt, können Fäden mit einer sehr gasßen Zahl von Kräuselungen erreicht werden· Wenn andererseits der Bereich,, der zu einer Komponente gehört, geringer ist als 10$, ist die Zahl der Kräuselungen der Fäden gering. Folglich ist im ersten Fall sogar bei einem geringen Zusammensetzungs-Prozentsatz, wie z.B. 20$, der Gegenstand der Erfindung zu erreichen; im letzteren Fall wird aber ein hoher Zusammensetzungs-Prozentsatz, von z.B. 80#, erforder],jjeh.-in-der Erfindung werden, vorzugs-"WiW zwei Arten von Spinnlösungen so ausgespritzt, daß der Zusammensetzungs-Prozentsatz zwischen 20 und 85$ fällt. Wenn der Zusammensetzungs-Prozentsatz geringer ist als 20$, ist es schwierig, Fasern mit großer Flauschigkeit zu erhalten, da die Fäden, die die Fähigkeit haben, Kräuselungen zu entwickeln, wenig sind. Wenn andererseits der Zusammensetzungs-Prozentsatz über 85$ liegt, erhält man Fasern, die denen ähnlich sind_f die man durch

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ein herkömmliches konjugiertes Spinnverfahren erzeugt, und deshalb ist es schwierig, den Gegenstand der Erfindung voll zu erreichen. Der Zusammensetzungs-Frozentsatz kann gesteuert werden durch Einstellung eines Verhältnisses zwischen der Verteilung der beiden Spinnlösungen hinter der Spinndüse und durch die Anordnung der Bohrungen.

Praktisch kann er gesteuert werden durch entsprechende Auswahl der Anzahl der Bohrungen (n). gegenüber der Zahl der Bohrungen des Verteilers (H), durch die Unordnung dieser Bohrungen und duroh die Zuführmenge von .wenigstens zwei Spinnlösungen. Der Wert ( -S- ), der Zahl der öffnungen.. (n) gegenüber der Zahl der Bohrungen des Verteilers (loTiegt~fö^m[g3W±s^-^wi^^ 100. Wenn sich n/J? 1 nähert, wird der Zusammensetzungs-Prozentsatz höher.

Ss 1st leicht zu verstehen, daß die zusammengesetzten Fäden duroh Schrumpfbehanalung Kräuselungen ent- j wickeln« Ss ist jedoch Öltrres#end_raaS sogiir Fäden tob einer Komponente während der Schrumpfung gemäß der Erf inäung Xfcauetluagtn «atwiekfla kösntsu Is wird fceiB0rkt_r daß eiat Meohung ?oa mfhr ids awei Atten tob

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■— CO —

Fäden» die aneinanderliegen und verschiedene Schrumpfungen aufweisen, im allgemeinen Kräuselungen durch Schrumpfungsbehandlungen entwickeln. Bei der Erfindung haben drei Arten von Fasern,, d.h. zwei Arten von Fäden, die nur eine einzige Komponente enthalten, und die zusammengesetzten Fäden, die zwei exzentrisch angeordnete Komponenten aufweisen, ver-. soMedene Schrumpfungen. Auch jeder zusammengesetzte Faden ist fortwährend unterschiedlich im Prozentsatz jedes Komponenten-Polymeren, wodurch die Schrumpfung der Fäden ständig unters chi edlidi ist* Infolge dieser Tatsachen ist es leicht zu erklären, daß, wenn Fasern der Schrumpfung unterworfen werden, alle Fäden einschließlich der Einzel-Komponenten-Fäden, die nicht

diese Weise hervorgerufene Kräuselungen sind alle dauerhaft. Sogar wenn Kräuselungen zeitweilig durch mechanischen Zug entfernt werden, werden die Kräuselungen wiedergewonnen, indem sie einer Schrumpfbahandlung ausgesetzt werden, z.B. durch Behandlung mit kochendem-Wasser oder ßampf in entspanntem Zustand. Es wird angenommen, daß hohe Kräuselungsstabilität der zusammengesetzten Fäden eine Folge der zweiseitigen Struktur igt, die der Faden zu Beginn erhalten hat, und daß die

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Kräuseistabilität der nicht zusammengesetzten Fäden eine Frage der Härtungswirkung durch die Hitze ist, die während der Schrumpfzeit zugeführt wird.

In der Form von gesponnenem Garn erzeugt außerdem unterschiedlicher Wert der Schrumpfung zwischen den einzeisn Fäden, wie oben beschrieben, bei dem gesponnenem Garn ein besonderes Handempfinden.

Im allgemeinen besitzen die zusammengesetzten Fäden, die einer Schrumpfbehandlung unterworfen worden sind, einen beträchtlichen Grad von Kräuselung, und deshalb sind sie in diesem Zustand nicht zum Spinnen von Garnen geeignet.

Lge werden derartige Fäden in der DampfatmospMäre einer Zugspannung äusji^>eFt«4»-_jim^die Krauselune: zu ent— fernen,- einer mechaniseherTSäuselung
Stapelfasern geschnitten und dann dem Spinnvorgang unter- * worfen. Durch erneutes Behandeln gesponnener Garne in gespanntem Zustand in Dampf oder ähnlichem erhält man Garne mit hoher Flauschigkeit. Alle Fäden in den flauschigen
Garnen sind gekräuselt. Das Handempfinden dieser flausehigen Garne ist unterschiedlich von dem Handempfinden von den Garnen, die aus herkömmlichen konjugierten Fäden

90 98 06/0783 ^^s '^¹ "^ ¹^

umgewandelt worden sind. Wenn die Fäden mit unterschiedlicher Schrumpfung in der Schrumpfbehandlung gesphrumpft werden, erhält jeder Faden einen unterschiedlichen Grad von Spannung, wenn er der Zugspannung ausgesetzt wird. Dementsprechend besitzen die Fäden vor der Ruckschrumpfungsbehandlung unter--· schiedliche Schrumpfungen, worauf die besondere Wirkung des Handempfindens beruht=.

In dieser Erfindung bringen Fasern einen weitaus eigenartigeren und besseren Effekt hervor, wenn sie nach der Schrumpfung einem weiteren Streckvorgang«unterworfen werden. Der zweite Streckvorgang kann durchgeführt werden, bevor sie zu Stapelfasern verarbeitet werden. Er kann auch auf der Verarbeitungsmaschine durchgeführt werden, die mit einer Hitzestreckzone ausgerüstet ist, wie ein Turbostapler beim Tauspinnen. Fasern, die der Zweitstreckung unterworfen werden, werden im allgemeinen wieder der Schrumpf- . behandlung unterworfen, um Kräuselungen in Vorgängen während oder nach dem Spinnen wiederherzustellen. Bei der Durchführung der zweiten Streckung kann in der Entwicklung von Kräuselungen ein Unterschied im Grad der Erholung von der Streckung zwischen zwei Komponenten ausgenützt werden.

909808/0783 „₂9-

Dementsprechend ist es möglich, durch die zweite Streckung die Zahl der Kräuselungen eines Fadens zu erhöhen oder zu verringern^ Es ist möglich, die Verteilung der Schrumpfungen zwischen den Fäden zu verbreitern oder zu verwechseln. Wenn gesponnene Garne, die aus Fäden mit unterschiedlichen Schrumpfungen bestehen, der .Schrumpfbehandlung unterworfen werden, tritt eine merkbare Verschiebung in den gesponnenen Garnen auf, und Fäden, die eine geringe Schrumpfung haben, stehen aus den Garnen heraus und tragen dazu bei» den Garnen hohe Flauschigkeit und ausgezeichnetes Handempfinden zu geben.

Wenn sich Fäden mit hoher Schrumpfung in einem Spannungszustand im Inneren des Garnes befinden, tragen sie dazu bei, die Maßstabilität aufrechtzuerhalten und die übermäßige Ausdehnung unter geringer Belastung zu unterdrücken.

Der Grund für den ausgezeichneten Griff von flauschigen Garnen gemäß der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Fäden ständig unterschiedliche Schrumpfungen aufweisen und daß alle diese Fäden im

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geschrumpften Zustand vorliegen., lies ist der wesentliche Unterschied zu den üblicherweise hergestellten flauschigen Garnen. Die gesponnenen Garne, die aus herkömmlichen konjugierten Fäden verarbeitet wurden, zeigen die Erscheinung, daß eine Faser bei Hinzufügung wiederholter Spannung merklich schlaff wird. Andererseits zeigen gesponnene Garne, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, meistens nicht die oben erwähnte Erscheinung. Es wird angenommen, daß der Grund für diese Tatsache darin liegt, daß ihl Fall der gesponnen Game, die aus herkömmlichen konjugierten Fäden Verarbeitet wurden, die gesamte Spannung gleichmäßig auf alle Fäden geführt wird, daß aber im Fall jener Fäden, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, grundsätzlich nur ein Teil der Fäden die zugeführte Spannung trägt und. daß die restlichen Fäden durch die Spannung nicht belastet werden.

Die gespritzten Fäden werden vier- bis zehnmal in einefli Heizmedium gestreckt. Wenn das Streckverhältnis

geri4ger ist als vierfach, werden keine Fasern von giiter| Qualität erhalten. Als Streckmedium wird heisses

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Wasser, Dampf, Luft oder Stickstoff verwendet.

Die Strecktemperatur liegt gewöhnlich zwischen

70 und 18O⁰C. Die Streckung kann in einer oder in mehreren Stufen durchgeführt werden. Durch diese Streckung wird die Stärke der Fäden weitgehend verbessert, aber Ausdehnung, Färbbarkeit und Anti-Zerfaserungseigenschaft werden nicht verbessert.

Schrumpfbehandlung wird durch Erhitzen der Fäden in entspanntem Zustand durchgeführt. Als Erhitzungsmedium wird Luft, Dampf, heisses Wasser, gleichartige Lösung von Phenol oder ähnlichem verwendet, Erhitaungstemperatur liegt zwischen 80 und 25O⁰C. Obwohl die geeignetste Erhitzungstemperatur entsprechend dem Erhitzungsmedium unterschiedlich ist, liegt sie zwischen 110 und 150⁰C im Falle von Dampf. Wenn die Fäden schubweise in Massen behandelt werden, wird die Schrumpfbehandlung vorzugsweise so durchgeführt, daß die Fäden einer Reihe von Dampfdruckbehandlungen unterworfen werden, wobei die einzelnen Behandlungen durch Lüften voneinander getrennt werden und der Serie eine Vakuumbehandlung der Fäden vorausgeht und nachfolgt·

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Dieser Vorgang hat den Zweck, die gleichmäßige Behandlung eines Schubes hinsichtlich der Schrumpfung •und der Kraus el entwicklung zu gewährleisten. "Durch diese Schrumpf behandlung entwickeln die Fäden Kräuselungen, und gleichzeitig wird die.Dehnung, die Färbbarkeit, die Anti-Zerfaserungseigenschaft und Knotenfestigkeit der Fäden verbessert. Das zweite Streckverhältnis ist im allgemeinen geringer als 2,5-fach. Das zweite Streckverhältnis kann auch sehr dicht bei 1 liegen, wenn nur versucht wird, . die Kräuselung zu entfernen, ohne zuviel Streckung auf den Faden auszuüben_s wie oben erwähnt, ils¹ Streokmedium wird heisses Wasser₉ Dampf, Luft oder ' ' Stickstoff verwendete Die Strecktemperaiur liegt vorzugsweise ®isehen 100 und 15O⁰C.

Zum Tauspinnen kann jede herkömmliche Yerarbeitungs-maschine verwendet werden. Wenn beispielsweise das Tau dieser Erfindung auf «inem Turbostapler verarbeitet wird, werden alle oder ein Teil der Turbo-Streckenbänder durch wiederholte Dampf Behandlungen und Vakuumbehandlungen in einer Kammer (dem Fasernhärter) entspannt* um die Spitzen zu erzeugen, wodurch Textil-

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produkte mit besonders angenehmem Handempfinden versehen werden.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert. Die Prozentangaben der Zusammensetzungen der Mischpolymeren oder des Koagulierungsbades beziehen sich auf Gewichtsprozent.

Beispiel 1

Ein Mischpolymeres, bestehend aus 94,8$ Acrylnitril und 5,2# Vinylacetat von einer Strukturviskosität von 2,53, wurde in Dimethyl ac et amid gelöst und so eine Lösung A mit einer Konzentration von 16,5$ hergestellt. Ein anderes Mischpolymeres, bestehend aus 93$ Acrylnitril und 7$ Vinylacetat von einer Strukturviskosität von 1,62, wurde in Dimethylacetamid gelöst und so eine lösung B mit einer Konzentration von 23,5# hergestellt. Die Strukturviskositäten der Polymeren wurden gemessen in Dimethylformamidlösung bei einer Temperatur von 25⁰C, Die Lösungen A und B wurden durch den Verteiler verteilt, der 61 Bohrungen von 1,0 mm Durchmesser aufwies, und durch eine Spinndüse mit 200 Bohrungen von 0,08 mm in ein Koagulierungsbad gespritzt, das aus 50# Dirnethyl-

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acetamid und 50$ Wasser bestand und bei einer Temperatur von 3O⁰C gehalten wurde. Die Zuführungsmenge der Spinnlösungen wurde so gesteuert, daß ein Polymerenverhältnis von 50/50 hergestellt wurde. Auf diese Weise ausgespritzte Fäden wurden in kochendem Wasser auf das fünffache gestreckt, mit Wasser gewaschen und nach dem Trocknen (Probe I) in Dampf bei einer Temperatur von 135⁰C in entspanntem Zustand behandelt, um eine Kräuselung zu entwickeln. Der zusammengesetzte Prozent-, satz der sich daraus ergebenden Fäden war 83$. Es war überraschend, daß alle in diesem Beispiel enthaltenen Fäden gekräuselt waren. Die Eigenschaften der Fäden sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel 2

Gemäß Beispiel 1 hergestellte gekräuselte Fasern wurden ein-zweites Mal auf das 1,15-fache bei einer Temperatur von 160⁰C unter Verwendung einer Streckmaschine mit Heizrohr gestreckt und dann in Dampf bei einer Temperatur von 135⁰C in entspanntem Zustand behandelt, um die Kräuselungen wiederherzustellen. Die Eigenschaften der so behandelten Fäden sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie aus Tabelle 1 klar ersichtlich, wurde die Zahl der Kräuselung der Fäden

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-OD-

dadurch vergrößert, daß der Faden ein zweites Mal gestreckt und nochmals einer Schrumpfbehandlung unterworfen wurde zur Wiederherstellung der Kräuselung. Fäden, die der zweiten Streckung unterworfen wurden, schrumpfen nicht gleichmäßig bei der Ruckschrumpfungsbehandlung und haben eine Schrumpfverteilung, wie in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 5

Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Probe I wurde auf das 1,5-fache bei einer Temperatur von 160⁰C in trockenem Zustand gestreckt und dann in Dampf bei einer Temperatur von 135°C in entspanntem Zustand behandelt·

• Die Eigenschaften der so erhaltenen Fäden sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 4

Ein Mischpolymeres, bestehend aus 74,9$ Acrylnitril und 25,1 Vinylidenchlorid mit einer Struüurviskosität von 1,43, wurde in Dimethylaeetamid gelöst und so eine Lösung C hergestellt, die eine Konzentration von 25?* aufwies. Ein Mischpolymeres, bestehend aus 92,8* Acrylnitril und 7,2?ί Vinylacetat von einer Struktur-

90980S/0783 -36-

viskosität von 1,62, wurde in Dimethylacetamid gelöst und so eine Lösung D hergestellt, die eine Konzentration von 23$ aufwies. · .

Lösungen C und D wurden durch den Verteiler mit 150 Bohrungen γοη 1,0 mm Durchmesser verteilt und durch eine Spinndüse mit 3000" Bohrungen von 0,1 mm in ein Koagulierungsfead gespritzt, das aus 55$ Dimethylacetamid und 45$ Wasser bestand und bei einer Temperatur von 40⁰C gehalten wurde.

Die Zuführungsmenge der Spinnlösungen wurde so gesteuert, daß, ein Polymerenverhältnis von 50/50 erzielt wurde«,

Die auf diese Weise ausgespritzten Fäden wurden in kochendem Wasser fünffach gestreckt , mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann in Dampf bei einer Temperatur von 145⁰C in entspanntem Zustand behandelt, um Kräuselung zu entwickeln. Obwohl der Zusammensetzungsprozentsatz 64$ betrug, wurden alle Fäden gekräuselt. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 5

Gemäß Beispiel 4 hergestelLte gekräuselte Fäden wurden ein zweites Mal 1,3-fach gestreckt und dann mechanisch gekräuselt und zu Stapelfasern mit etwa zehn Kräuselungen

909806/0783 , . . -37-

pro Zoll geschnitten. Die entstandenen Stapelfasern hatten einen durchschnittlichen Titer von 3 und eine Faserlänge von 114 mm. Diese Stapelfasern hatten eine Schrumpfungsverteilung iijkochendem Wasser, wie in Tafel 2 gezeigt. Die Stapelfasern wurden dann in 36 Feinheitsnummern zweisträhnige Garne gesponnen, und nach der Behandlung in heissem Wasser in entspanntem Zustand zur

en Kraus el entwicklung getrocknet. Die entstanden/Garne

wiesen große Flauschigkeit und hohe maßliche Stabilität auf. Im Vergleich zu Garnen, die aus Fäden nach herkömmlichen konjugierten Verfahren hergestellt wurden, hatten diese Garne feine charakteristische Eigenschaften besonders im Griff und im Aussehen.

Beispiel 6

Die Lösungen C und D wurden ausgespritzt, gestreckt, in Wasser gewaschen und getrocknet wie in Beispiel 4, mit der Ausnahme, daß ein Verteiler mit 20 Bohrungen von 1,0 mm Durchmesser verwendet wurde. Die entstandenen Fäden wurden in Dampf bei einer Temperatur von 147⁰G in entspanntem Zustand behandelt. Der Zusammensetzungsprozentsatz der Fäden war 23$, aber es ,ist erstaunlich, daß alle Fäden gekräuselt waren. Die Zahl

909806/0783

der Kräuselungen war 12,3 pro Zoll, und der Grad der Kräuselungen war 13,0$. .

Die gekräuselten Fäden wurden 1_r3-fach gestreckt und in kochendem Wasser in entspanntem Zustand behandelt, um die Kräuselungen wiederherzustellen. Der zweiten Streckung unterworfene Fäden hatten eine Schrumpfungsverteilung in kochendem Wasser, wie in Tabelle 2 aufgeführt.

Beispiel 7 .

Ein Mischpolymeres, bestehend aus 90,8$ Acrylnitril und 9,2$ Vinylacetat von Strukturviskosität von 1,62, wurde in Dimethylacetamid gelöst, um eine Lösung E mit einer Konzentration von 25,5$ zu erzeugen. Die Lösung A in Beispiel 1 (für den Mantel) und Lösung E (für den Kern) wurden durch dem Verteiler mit 500 Bohrungen von 1,0 mm. Durchmesser in einer Mantel-Kern-Form verteilt und aus einer Spinndüse mit 20 000 Öffnungen von 0,08 mm in ein Koagulierungsbad eingespritzt, das aus 50$ Dimethylacetamid und 50$ Wasser bei einer Temperatur von 30⁰C bestand. Zuführungsmenge der Spinnlösungen wurde gesteuert, um das- Verhältnis des Mantels gegen den Kern 41,5/58,5 zu erzielen. Auf diese Weise

909806/078 3

ausgespritzte Fäden wurden in kochendem Wasser fünffach gestreckt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann in Dampf bei einer Temperatur von 127 C in entspanntem Zustand behandelt, um Kräuselungen zu entwickeln (Probe ΙΙΪ. Die Eigenschaften der Fäden sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Um die Kräuselungen zu entfernen, wurde das
Muster II in Dampf bei atmosphärischem Druck 1,5-fach gesteckt, mechanisch gekräuselt und zu Stapelfasern von 114 mm Länge mit 12 Kräuselungen pro Zoll geschnitten (Probe III). Diese weisen eine Schrumpfverteilung in heissem Wasser auf, wie in Tabelle 2 ge
zeigt.

Beispiel 8

Zei Spinn-lösungen werden ausgespritzt, gestreckt, mit Wasser gewaschen und in Dampf behandelt (Probe IV), wie in Beispiel 7, mit der Ausnahme, daß Lösung E als Mantel und Lösung A als Kern verwendet wurden. Die Eigenschaften der entstandenen Fasern sind in Tabelle 1 aufgeführt.

909806/0783 ~⁴⁰~

-40- H35575

Um die Kräuselungen zu entfernen, wurden Fäden der Probe I? in Dampf bei atmosphärischem Druck 1,14-fach gestreckt, mechanisch gekräuselt und zu Stapelfasern von 114 mm Länge mit etwa 12 Kräuselungen pro Zoll geschnitten (Probe V). Diese Stapelfasern wurden durch Behandeln mit kochendem Wasser gekräuselt. Die Schrumpfungsverteilung dieser Fasern in kochendem Wasser ist in Tabelle 2 aufgeführt. Aus Tabelle 2 ergibt sich eindeutig, daß die Proben III und V eine beträchtlich unterschiedliche Schrumpfungsverteilung aufweisen. Die Proben III und Y wurden zu 36 ι Feinheitsnummern zweisträhniger Garne versponnen und dann in kochendem Wasser bei entspanntem Zustand behandelt, um die Kräuselungen wiederherzustellen. Die beiden Garne hatten hohe Flauschigkeit, aber der Griff der Garne war

unterschiedlich. Der Zusammensetzungsprozentsatz betrug

etwa " gleichmäßig 505*.

Beispiel 9

Die gemäß Beispiel 7 erhaltene Probe II wurde unter Spannung Dampf ausgesetzt, mechanisch gekräuselt und zu Stapelfasern von 114 mm Länge mit 12 Kräuselungen pro Zoll geschnitten. Diese Stapelfasern wurden zu 36

90 9806/07 8 3

-41- U35575

ieinheitsgraden zweisträhniger Garne versponnen und in kochendem Wasser in entspanntem Zustand zur Bildung Ton Kräuselungen "behandelt, wodurch hochflauschige Garne erzeugt wurden. Die Schrumpfungsverteilung der Fasern

in kochendem Wasser ist in Tabelle 2 aufgeführt. Die

en
gesponnen/Garne zeigten etwa 12,5$ Schrumpfung. Da die Schrumpfung gesponnener Garne von Krauselungsentwicklung "begleitet wird, haben sie eine vergleichsweise höhere Schrumpfung. Dieses Beispiel zeigt, daß bei der Erfindung nicht immer ein zweites Strecken nötig ist.

Beispiel 10

Ein Mischpolymeres, bestehend aus 92$ Acrylnitril, 5$ Vinylacetat und 3$ Vinylbenzol-Kaliumsulfonat mit einer Strukturviskosität von 1,60 und von Säuregruppengehalt des Polymers bei 191 megAg, wurde in Dirnethylacetamid gelöst und so eine Lösung F mit einer Konzentration von 23,596 hergestellt. Die Polymerenlösung A gemäß Beispiel 1 hatte einen Säuregruppengehalt von 42 meg/kg. Die Lösungen A und F wurden in ein Koagulierungsbad eingespritzt, das aus 50$ Dimethylacetamid und 50$ Wasser bestand und auf einer Temperatur von 30⁰C gehalten wurde}

-42-909806/0783

hierbei wurden derselbe Verteiler und dieselbe Spinndüse wie in Beispiel 5 angewendete Auf diese Weise ausgespritzte Fäden wurden in kochendem Wasser auf das fünffache gestreckt, mit Wasser gewaschen, getrocknet, und dann in Dampf bei einer Temperatur von 143°C in entspanntem Zustand behandelt, um Kräuselungen zu entwickeln, (Probe VI). Obwohl der Zusammensetzungsprozentsatz 6Θ& war, kräuselten sich alle Fäden, Die Zahl der Kräuselungen betrug 17_f2 pro Zoll, und der · Kräuselungsgrad betrug 20,2$.

Dann wurde eine Lösung A allein und eine Lösung B allein einzeln ausgespritzt und unter der gleichen Bedingung wie in diesem Beispiel behandelt. Der rückläufige Wechsel der Länge jedes Fadens wurde gemessen · gemäß dem Test B, wie er in BP 869 301 beschrieben ist und es wurden 1,2$ für Fäden der Lösung A und 3,9^ für Fäden der Lösung B festgestellt,

Beispiel 11

Die nach dem Verfahren gemäß Beispiel 10 hergestellte Probe VI wurde in Dampf bei atmosphärischem Druck 1_f3-fach gestreckt, mechanisch gekräuselt und zu Stapel-

-43-9 0 98 0 6/0783 - , ■·

fasern von 114 mm länge mit etwa zehn Kräuselungen pro Zoll und durchschnittlichem Titer von drei geschnitten. Diese Stapelfasern wurden zu 36 Feinheitsgraden zweisträhnigen Garnen gesponnen, in kochendem Wasser in entspanntem Zustand zur Wiederherstellung der Kräuselungen behandelt und getrocknet. Die Garne haben eine höhere Schrumpfungsstärke zum Erhalten der Flauschigkeit während des Trocknens als die nicht rückläufigen Typen von Garnen. Die entstandenen Garne waren sehr flauschig.

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Tabelle 1 ' " . Faden *- Eigenschaf ten

Beispiele Titer Zugfestigkeit Dehmmg Knotenfestigkeit Zahl der' Grad 4er

Kräuselungen Kräuselungen

^{W) (g/d)} W V« pro Zoll («

^{1 2}·^{95 2}·™ 33.6 2._{31 1Oe4 9>3}

^{2 2}·^{90 2}·⁶9 3:4.8 _ 2.40 ₁₆.3 ₁₄"₇

■_e.^{3 2}·¹⁶ "■ '³·^{41 27}·³ 2-85 23.4 21.8

I ^{4 2}·^{87 2}·⁸⁵ 51-7 2.58 , ₁₅._{4 18}.₉.

- ^{7 2}'^{8Q 2}·⁶⁹ 58.4 . 2.30, 23.5 ₁₅.₈ (Probe II)

^{8 2}·^{75 2}·^{80 36}·⁵ 2.34 2O.7V · ₁₆.9 (Probe IV) ' . .

Tabelle

Schrumpfungs-Yerteilung der zweifach gestreckten Fäden

Bereich der Schrumpfung

Beispiel	X 2	24	2 4	t 6	6 8	\ 10	12	12 14	¹I 16	16 X 18	20	B	20 ^ 22	1	22 L 24	0	24 X,	Gesaut ■*
2	11		20	13	15	11	6	12	6	VJI	1		0		0		0	100
VJl	0	59	0	0	0	6	17	25	13	11	12	0	9	0	7	0	0	100
6	0	4	VJl	6	11	15	7	4	1	2	21	23	1	100
7	29	10	7	4	7	10	15	12	4	1	1	0	0	100
(Probe III)
8	3	11	9	10	6	10	7	6	0	100
(Probe Y)
9	29	10	2	0	0	0	0	0	0	100

Kräuselungen von Fäden, die in den oben beschriebenen Beispielen hergestellt wurden, sind alle äußerst dauerhaft, und durch mechanischen Zug kurzzeitig entfernte Kräuselungen können durch Behandlung der Fäden in kochendem Wasser oder Dampf in entspanntem Zustand wieder hergestellt werden.

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Beispiel 12

Polyäthylenterephthalat mit einer Strukturviskosität von Oj67 in einer gemischten Lösung, bestehend, aus 59 Gewichtsprozent Phenolmd 41 Gewichtsprozent Trichlorphenol und Polyhexamethylenadipaniid mit einer Strukturviskosität von 1,02, wurden getrennt geschmolzen. Wach der Verteilung durch den Verteiler mit 61 Bohrungen von 1,0 mm Durchmesser wurden sie durch eine Spinndüse mit 200 Öffnungen von 0,08 mm Durchmesser'ausgespritzt. Das Zuführverhältnis von Polyäthylenterephthalat zu Polyhexamethylenadipamid war 50/50«, Die ausgespritzten Fäden wurden aufgefangen, während sie mit Luft gekühlt wurden, die eine etwa 100 fache Geschwindigkeit der Ausspritzungsgeschwindigkeit hatte, auf Stiften auf das 3,3-fache gestreckt, und nachdem sie 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 115°C erhitzt wurdeny wurden sie in kochendem Wasser in entspanntem Zustand behandelt, um Kräuselungen zu' entwickeln. Der Zusammensetzungspro ζ en t-.satz der entstandenen Fäden betrug80$. Die Zahl der Kräuselungen der- Fäden betrug 13 pro Zoll. ■ " '

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-47- H35575

Beispiel 13

Als Spinnlösung wurde einerseits Viskose mit einem Gehalt von 8,12$ Cellulose unä 5,72$ Alkali mit einem Salzpunkt von 7,5 und einer Viskosität von 69 Poise verwendet und andererseits eine Viskose mit einem Gehalt von 7,0$ Cellulose und 4,0$ Alkali mit einem Salzpunkt von 12 und einer Viskosität von 354 Poise. Beide Viskosen wurden durch den Verteiler mit 61 Bohrungen von 1,0 mm Durchmesser verteilt und in ein Koagulierungsbad, das 65g/l Schwefelsäure, 250 g/l natriumsulfat und 8 g/l Zinksulfat enthielt und "bei einer Temperatur von 45⁰C gehalten wurde, durch eine Spinndüse mit 200. öffnungen von 0,08 mm Durchmesser eingespritzt» Das Zuführungsverhältnis-der "beiden Viskosen "betrug 50/50« Die ausgespritzten Fasern wurden aus dem Koagulierungs-"bad herausgenommen und in dem zweiten Bad um 76$ gestreckt, das 20 g/l Schwefelsäure enthielt und bei 95⁰C gehalten wurde, und nach dem üblichen Verfahren behandelt. Die entstandenen Faden wurden in heißem Wasser bei einer Temperatur von 90⁰C behandelt, um Kräuselungen zu entwickeln. Zusammensetzungsprozentsatz war 78$, und Eigenschaften der Fäden waren wie folgt:

909 80 6/0783 -48-

ί435575

Titer

Zugfestigkeit
trocken

(g/a)

Zugfestigkeit nass

(g/a) Dehnung Dehnung Zahl der trocken nass Kräuselungen

pro Zoll

5.1

2.6

1.6 19

■26

15

909806/078 -49-

Claims

Patentansprüchei

» ![Verfahren zum Herstellen von gekräuselten Fasern, "bei dem mindestens zwei Spinnlösungen mit den faserbildenden Substanzen, die Fasern mit verschiedenem Schrumpfvermögen oder einer verschiedenen Summe des SchrumpfVermögens und Büekbildungsvermögens ergeben, in eine Anzahl kleiner Ströme durch VertoLungsvorrichtungen verteilt werden, diese Ströme in ein Koagulierungsmedium so durch eine Spinndüse stranggepreßt werden, daß mindestens zwei Spinnlösungen aus einem Teil der öffnungen der Spinndüse stranggepreßt werden und nur eine Spinnlösung aus den verbleibenden öffnungen der Spinndüse stranggepreßt wird, die stranggepreßten Fasern gestreckt und einer Schrumpfbehandlung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die faserbildenden Substanzen aus Acrylnitrilpolymeren bestehen und das Acrylnitril mindestens 1?6 neutrales, nicht aus Acrylnitril bestehendes Monomeres enthält, das Acrylnitrilpolymere in einer Spinnlösung mindestens 1# überschüssiges, neutrales Monomeres außer Acrylnitril, jedoch anderer Zusammensetzung wie die andere Spinnlösung enthält und der Zusammensetzungsprozentsatz 20 - 85$ beträgt.

Unterlagen iArt-Z älAi>s,2 Nr. ! Satz 3 des Änderungsges,y. 4.3.1301 _

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stranggepreßten Fasern gestreckt, einer Schrumpfbehandlung unterworfen, noch einmal gestreckt und dann einer Schrumpft)ehandlung zum Entwickeln von Kräuselungen unterworfen werden«,
3. Verfahren nach Ansprun 2, dadurch gekennzeichnet_r daß die zum zweitenmal gestreckten Fasern zu Garn gesponnen und dann zum Entwickeln von Kräuselungen einer Schrumpfbehandlung unterworfen werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1.-3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilerplatte als Verteilungsvorrichtung verwendet wird und das Verhältnis der Anzahl Öffnungen (n) der Spinndüse zur Anzahl Löcher (I) der Verteilerplatte 10 - 100 beträgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1.-4, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Kaagulierungsmediumstranggepreßten Fasern auf das vier- bis zehnfache gestreckt werden.

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- D1 -
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfbehandlung durchgeführt wird, indem man die Fasern mehrmals unter Druck mit Wasserdampf von 110 - 15O⁰C behandelt und nach jeder Dampfbehandlung belüftet und diese Behandlungsreihe durch Anlegen eines Vakuums an die Fasern beginnt und beendet.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis beim zweiten Strecken nicht über 2,5 liegt,
8. Bündel aus Verbundfasern von Aerylnitrilpolymeren mit untereinander verschiedenen Schrumpfeigenschaften, dadurch gekennzeiäinet, daß alle Acrylnitrilpolymerenbestandteile bei einem Teil der Fasern des Bündels, mindestens 1# eines neutralen, nicht aus Acrylnitriljbestehenden Monomers enthalten, ein Polymerenbestandteil mindestens 1$ überschüssiges neutrales, nicht aus Acrylnitril bestehendes Monomeres anderer Zusammensetzung wie der andere Polymerenbestandteil enthält, diese Bestandteile exzentrisch in beliebiger Anordnung angeordnet sind und die verbleibenden Fasern des Bündels aus einem Acrylnitrilpolymeren bestehen, das mindestens 1$ eines neutralen, nicht aus Acrylnitril

bestehenden Monomers enthält.

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