DE1435634A1

DE1435634A1 - Verfahren zur Herstellung von insbesondere kraeuselbaren Verbundfaeden

Info

Publication number: DE1435634A1
Application number: DE19631435634
Authority: DE
Inventors: Hollandsworth Jun Charl Jarman
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1962-12-31
Filing date: 1963-12-31
Publication date: 1969-01-16
Also published as: US3244785A; LU45135A1; GB1017639A

Description

P 1*35 Heue Unterlagen

B. I. W PCHfT DB HEHOtStS AHD C0NMH7 lOth and Harket Streets, VUnlngton, Delaware, 19698, V.St JU

Verfahren *ur Herstellung von Insbesondere kraus elbaren Verbundfaden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren^sur Herstellung von insbesondere kräuselbaren Verbundfaden mit einen exzentrisch in Mantel angeordneten Kern« bei welchem nan ein erstes viscoses* fadenbildendes Polyeermaterial aus einen Verteilerraum unter Druck in einen Durehflussweg einer Spinndüse einführt, \ma axial su denselben als Kern ein «weites viscoses» fadenbildendes Polyoeraaterlal einbringt·

Bs 1st bereite ein derartige« Verfahren bekannt (USA-Patentschrift 2 967 797)· Bei der Herstellung solcher Verbundfaden bereiten bekannte Spinnverfahren gewisse Schwierigkeiten» die

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vor allem mit einer ungenauen und Schwankungen unterworfenen Lenkung der Lage von Hantel und Kern zueinander in Zusammenhang stehen. Eine gute lenkung in diesen Richtungen ist zur Erzeugung gleichmSssiger Fäden verständlieherweise notwendig.

Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren au? Herstellung von Verbundfäden zur Verfolgung, bei dem sich die Lage des Kerns im Faden genau und ohne Schwan» kungen lenken Ifiast.

Bas Verfahren gemSss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet * dass man zur Erzielung einer guten Lenkung der Lage von Mantel und Kern des Fadens aus dem Verteilerraum einen Anteil €es ersten fadenbil&enden Materials abzweigt und dem ) genannten Durchflussweg über einen weiteren Durchflussweg einer der Austrittstfnung der Spinndüse näherliegenden zuführt« wobei mam dl® die Durchflusswege durchströmenden Haterialanteile unter Bildung ©ines Verbundfadens Seite an Seite verspioato

-Verfahren gemUas 4er Erfindung erlaubt die genaue Lenkung 4er Manteldicke bei einem exzentrischen Mantel-Kern-Faßeü und sichert auf diese Weise die Erzielung einer gleich- «lässig gekräuselten Faser und dementsprechend die benötigte

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Oleichmässigkeit der Waren« Han hat bei Verfahren des Standes der Technik unter Anwendung eines asymmetrischen Zustroms der Hantel· und Kernmaterialien in eine Kapillare zwar gewisse Erfolge erzielen können« aber der technischen Fertigung haben- die Ergebnisse nicht genügt. Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten in einfacher und wirkungsvoller Weise.

In der Anordnung der U8A-Patentschrift 2 987 797 wird die Ausbildung einer exzentrischen Lage von Mantel und Kern mittels einer Ringnut mit geneigter Wandfloche erzielt« durch die ein unsymmetrischer Strämungswideraand erreicht wird« wobei OrBase und For« der Ringnut die Exzentrizität von Mantel und Kern beeinflussen· Die erfindungsgenässe Lenkung der Lage von Mantel und Kern des Fadens -arbeitet zuverlässiger als die Ringnut der bekannten Anordnung·

Eine weitere bekannte ABOYtaang (belgische Patentschrift 620 134) betrifft lediglieh 41« Herstellung von FKden «it nebeneinanderliegenden Komponente·, aber nicht die Herstellung von FKden, welche einem Kern besitzen. Infolgedessen weisen dl· bekannten VSAeB eusoh keinen exzentrisch angeordneten Kern ftttf, wie er erfladtmgegem&es vorgesehen ist« ,,

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Ia bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werieis die beiden Polymerisat ströme zueaaraengeflihrt, bevor sie die Austritt soff nuHg 'der Spinndüse ©sr eichen«

Weiter® Vorteile und Zweckangafeea der Erfindung ergeben sich ä@r folgenden Beschreibung und den Beispiele!! asi Hand

Ia de? Heietaung zeigt: ,

1 ia schematiseher Darstellung eine sur Buxohführung ά@τ bsispielsv/©ise beseSjrieiaensn Aus führ ungsfosm der

.2 <iio@a fellen© rsefenitt cMEcla ein© AusffJM'usigsfora der is Figo 1 scJfteESiisGfa g@s©igt@ii Spins«3üe@₃

Fig. 3 «ad 4 Schnitte nach Linie XII-III bzw· IV-IV von Figo 2. viobei auch die 'Strömung üsb viscosen Gutes auf Sea jeweiliges Durchflusswegen gesssig'i ist, und

Fig/ 5 eines ä!inlichen_s v@rgr5sserten Schnitt nach Linie V-von PIg, 2=

Die später in den Beispielen "beschriebenen_s verschiedenen Arbeiten sind, einschliesslieh der Bildung von Fäden in einer Spinndüse 10 und des Hindurchlaufens durch eine Abschreckkammer 12 zu einer Packung 14, in Pig. I schematisch

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gezeigt, Das Fadenbündel wird anschliessend von der Packung abgezogen und über eine Zuführwalze 16 und in mehreren Umschlingungen um einen Reckstab 18 herum zu einer Streckwalze 20 geführt, von welcher es unter geringer Spannung durch eine Kräuselkammer 22 läuft, in welcher die Fäden durch die Einwirkung eines erhitzten, gasförmigen Mediums einer schraubenförmigen Kräuselung unterliegen. Aus. der Kammer 22 wird das gekräuselte Bündel den Breaeetäben 24« 26 und von Walzen 28, 29 einer Packung 27 zugeführt.

Die zurr Erläuterung in Fig. 2 gezeigte Ausführungeform einer Spinndüse ist mit einer Filterpackung 30 mit getrennten Filterräumen 32, 34 versehen, aus denen verschiedene, viscose Polymermaterialien durch die Verteilungsdurchlässe 36, 38 ausgetragen werden« Das aus dem Raum 32 kommende Material passiert einen Verteilungeraum 40 zwischen der Packung 30 und einer Spinndüsenplatte 42 und tritt in Üe Durchflugswege 44, 46 ein (Pfeilrichtung). Ba* kernbildende Material wird aus dem Vexteilungsduxchlaae 33 axial in den Durchflussweg 46 ausgetragen, d. h* die Durchläset 38, 46 liegen koaxial zueinander und die verschlaft mm Polymermaterialien durchströmen den Durchläse 46. auf 1» willentlichen zueinander konzentrischen We je η (Fig. Ji) % An des? Verbindungsstelle der Durchlässe 44» 46 werössi die Materialien in einer Lage vereinigt, in der sie aich im %6seniilchen Seite an Seite befinden,' und durch eint»

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Spiandurchlass mit der AustritteBffnung 48 ausgepresst Weitere sich in Längsriehtusig des Spiß&äüse 10 ergtr©@ Auatrittsöffnungen werden aum den b@!d®H Räumen 32» 54 Verteilungsdurchläss© gesp@i©i₉ dl© ü©a mit-36» 38 bezeich neten entsprechen.

B@i der Durchführung äes ¥arfahr@ns gtaäss der müssen bei de:a versöhiedensn f@2rielituagsteileR enge Tolerana@H siagehalteti werden_B im.eine fadengXeiohoassig·*» keit au.erreichen_β Insbesondere müssen Sie Durchlass© 38, 46 konzentrisch zueinander liegen. Im übrigen wird -man den Kaum zwischen Vorsprung 59 &nd Platte 42 wie auch" die Abmessungen der Durchlass© 36₈ 38« 44· und, 46 jeweils auf die Yiscositäten der beiöea eingesetzten Polymerisate abstimmen j' um die .gewünschte M@nt@l-Kem^Verteiluttg zu sichern-. '..-■;. ·

Die verschiedenen Polfä©r-AasgaBgsM©tfrialien werden naturgeffläes. so gewählt₉ «lass die Maßt©!"- u des Fertigfaden-s bei liawirkung von WIgiae u»& Qtisilisit.teln unter so hied liefe© Sehr uiapfigigensehaf ten

a !as denen'wiederum di© gswUpscSst© föä netd PoIt?is©!¹-IuSgSUgSESi¹IQS¹ iallas iäd aäher eröstertoa unel siaefe. des aruf ä©Bi @©feiet©'

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Sas Verfahren gemäse da* Erfindung kann zur Herstellung von Mantel-Kern-yäden Anwendung finden, die aus verseh-.evW.nen Gruppen künstlicher, fadenbildender Polymermaterialien stammende Komponenten aufweiaen. Aufgrund Ihrer techniechen Verfügbarkeit, leichten Yerart^irtbarkelt und auegtee lehnet er. Eigenschaften eignen ei sfa die Polykondensate und Copolykondeneate, %■* B< PolvCi&läe, Polyeulfonamide und Poly e et er, inebs sondere iiic- leicht echmelzapinnbaren, besondere für die £rE#iigung %mn Manttl-Kern-Strukturen. Geeignete roXykoßdaoBate fcönKeü s· B* unter den fadenbildenden Pol^amideri iirJ Poiyeet^rn aueeewittilt weiden, die in den USA-3?at3r.tai;hrlf-sen 2 071 25O_f 2 071 253, 2 130 523, 2 130 948, 2 190 770, 2 455 319 und an anderen Stellen beschrieben eind. Von de aiaiden werden Polyhexamethylsnedipefiiidi, eebacamid und entsprechende Copolykondanaat« Auch die Vinyl-Addition®pol;?©«risst? 1λ& >m sicä' alt Vorteil bei d«a Verfahren g*xäae i*r. Xjrfinaung _e4a--··-. B»tzen. Oeeignite ICoBpon«tnten könaen s. B* unt^" dun bekannten Polyacrylnitriien und Mteohpolymezleü^s U9t in USA-Patentschrift 3 039 524 beschriebenen Aift ausgewählt werden. Zu anderen geeigneten Vinyl-AdditioftBpolymerisaten gehören Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid. Die Polyurethane und Polyharnstoffe können, ebenfalls Verwendung finden. Sas Verfahren lttsst sieh

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8chlieeslich mit Vorteil auoM beim !^spinnen iron Fäden aus Viskose- oder Celluloaeacetatlöeungen

Das Verfahren gemüse d@r Erfindung @ign@t sieh p gut zur Erzeugung voa ManteX-Kssa^F&den mit niessnföxmigen Kernen der in der USA-Patenteehzift 2 987 797-feesshXiebenen und hier in Fig. 5 gezeigten Axt, kann aDer elaeneo mit Vor teil snr Erseugung anderer Arten wn Mantel-Kesn-Fäden eiKgesetat werden, 'da eine genau© und gleichmäesiige Anordnung des Kerns unabhängig τοπ seiner jeweiligen Form oder Lage einen wichtiges lakt©i Sarstellt».,

In Abhängigkeit vom kana man Ih der ohen ¥er-"bttM£!£äel<§K echmelsg

Alä©ete®els©sj su ©rat-

!!» üater ■ °'sui? ist hieB das iiartwef unsaittelbar naeh der A"bkühl@a ©der Yerdempftiag führt wird ο

te lagen^B.

s«. B* durch .Afes@hy@eken

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Beispiel

Ein Verdampfer wird mit 1400,6 1 einer wässrigen Lösung von Hexaraethylendiammoniumsebacat (6-10 Salz-Lösung), die 513,5 kg des trocknen Salzes enthält, und 984₉2 1 einer wässrigen Lösung von Hexamethylendiammoniuraadipat (6-6 Salz; Lösung), die 527,5 kg dee trocknen Salzes enthält, beschickt und die erhaltene Lösung bei 0,9 atü erhitzt, biß die Temperatur 132° C erreicht, woraus sich eine Salzkonzentration von ungefähr 75 # ergibt. Die Lösung wird dann in einen Autoklaven übergeführt, auf eine Temperatur von etwa 205° C erhitzt und auf einen Druck von 17,6 atü gebracht«. An diesem Punkte wird eine 20#ige wässrige ?itandioxyd-Aufschlämmung in einer solchen Menge zugesetzt, dass die TiOg-Konzentration in dem fertigen Copolykondensat 0,3 $ beträgt. Man erhitzt die Lösung nun bei 17,6 atü, bis die Temperatur 225° 0 erreicht* vermindert den Druck dann im Verlaufe von 80 Min. auf Atmosphärendruck und erhöht die Temperatur auf 250° C, hält das Polykendensat dann bei Atmoaphärendruck 30 Min. auf einer Temperatur von 250 bis 260° C, presst es unter Stickstoff von 6,3 atü su einem Band aus, schreckt auf einem wassergekühlten Giessrad ab und schneidet in der herkömmlichen Weise auf 15_s9-mm-Schnitzel. Die relative Viscosität des Copolykondensates, das aus 50 # Polyhexamethylenadipamid und 50 # Polyhexamethylensebacamid aufgebaut ist, beträgt 45»

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In herkömmlicher Weise werden weiter Schnitzel aus Polyhexamethylenadipamid (6-6 Nylon) mit einer relativen Viseosität von 46,5 hergestellte Die beiden Schnitzelmaterialien (Polyhexamethylenadipamid unä Hexamethylenadipamid/Hexamethylensebacamid-Copolykondensat) werden getrennt einer "Doppelschneckenschmelzvorrichtung zugeführt und auf dieser zuerst durch Einwirkung angefeuchteten

w stickstoffs bei 125° C konditioniert und dann geschmolzen und zu einem Spinndüsenaufbau der in Fig. 1 und 2 gezeigten Art gepumpt. Die relative Viscosität der Polyhexamethylenadipamidschnitzel beträgt nach dem Konditionieren 50 und diejenige der Copolykondensatschnitael 55; die Schmelztemperatur des Folyhexamethylenadipamides beträgt 290° C und diejenige des Copolykondensates 282° C. Die beiden Polykondensate werden dann (das Copolykondeneat als Kern) aus einer Spinndüse ausgepresst« die sieben auf einer Geraden angeordnete Austrittsöffnungen aufweist. Der Abstand zwischen dem Vorsprung 35 auf der Packung 30 und der Spinndüsenplatte 42 beträgt 0,076 am. Die Fäden werden unter Anwendung eines 152,4-ctn-Sehachtea und einer Lufttemperatur von 45° G durch Abschrecken zur Erstarrung gebracht und mit 422,1 m/Min, zu einer Packung aufgewickelt» Das Fadengut wird anschliessend von der Packung wieder abgenommen und über einem nicht beheizten Streckstab 18, der zwischen den Walzen 16, 20 angeordnet ist, auf ein Streck-

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verhältnis von 4,29 verstreckt, woraus 3ich ein Endtiter des PadenbündelB von 45 den ergibt. Von der zweiten Streckwalze führt man das Fadenbündel mit 514,8 m/Min, durch eine rohrförmige KrauseIkammer 22 von 7,6 cm länge, in welcher es mittels durch die Kammer mit 14,2 l/Min, hindurengefUhrter Heieeluft von 2,1 bis 2,7 atU (Lufttemperatur am Auslass 201 bis 200° C) erhitzt wird. Bas in der Kräueelkammer unter einer leichten Spannung stehende Fadengut unterliegt einer schraubenförmigen Kräuselung (wie bei 23 angedeutet) und wird dann Über <äie Bremsstäbe 24, 26 laufen gelasoen, um die Kräuselung durch leichte Ausdehnung zu entfernen, worauf das kräuselfähige Material zu einer Packung 27 aufgewickelt wird«

Bei einer mikroskopischen Untersuchung von Querschnitten des Fadengutes erhält man einen Schnitt im wesentlichen gemäse Fig. 5. Bine Untersuchung zahlreicher Proben in dieser Art ergibt, dass die Lage des Kerns innerhalb des Mantels- im wesentlichen konstant bleibt. Nach bekannten Verfahren hergestellte Mantel-Kern-FUden des Standes der Technik dagegen zeigen im Vergleich hiermit in dieser Beziehung von Probe zu Probe beträchtliche Schwankungen, wobei die Lage des Kerns innerhalb des Mantels beträchtlich schwankt, was zu dem ungleichmäseigen Kräuseleffekt beim Kräuseln des Fadengutes und infolgedessen der ungleich massigen Textur bei Gewirken beträgt.

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Bei Einwirkung /or» heissem Wasser oder Wasserdampf kräuselt sich das Garn gemäss der Erfindung in einer sehr gleichmassigen Weise, und der Kräuseldurchmeeser und die Kräuseldehnung sind völlig gleiohmäeeig. Die Kräuseldehnung bei einer Belastung von 0,0012 g/den, bestimmt in der in USA- Patentschrift 2 987 797 beschriebenen Weise (wobei jedoch das Garn durch Einwirkung von Wasserdampf bei Atmosphären-= druck gekräuselt wird), beträgt 13 #<> Wenn man das Garn beim Wirken des Doppelrande von Halbatretch-DamenstrUmpfen einsetzt, deren Beinteil aus. Seite an Seite befindliche Komponenten (einerseits aus Polyhexamethylenadipamid und andererseits aus Hexamethylenadipamid/Hexamethylensebaoamid-Copolykondensatz) aufweisenden 15-den-Monofilen gewirkt wird, zeigt die Ware eine sehr glelchmäaaige Textur und ein gutes Verhalten«

Beispiel 2

Ea wird ein Fadengut wie in Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt, dass der Abstand zwischen dem Vorsprung 35 und der Platte 42 hier 0,127 mm beträgt und die Lufttemperatur in der Kräuselkammer so erhöht wird, dass die Temperatur am Ausgang 219° C beträgt« Bei der mikroskopischen Querschnittsuntersuchung erweist sich das erhaltene Padengut als demjenigen von Beispiel 1 ähnlich, wobei jedoch der Mantelteil, der. die den grösstfen Kernanteil aufweisende

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Fadenhälfte umgibt, etwas dicker ist. Die Kröuseldehnung, bestimmt wie in Beispiel 1, beträgt 10,5 #· Wenn dioses Fadengut zum V/irken des Doppelrande von Damenstrürapfen der alB "Krepp"-Strümpfe bekannten Art hohen Dehnungavermögena, wie sie in einer einzigen Gröeee fUr alle FuBBgröeeen passend hergestellt werden, eingesetzt vrird, zeigt die Ware bei Verwendung eines Pedengutes aus den gleichen Folykondensat- und Copolykondensat-Komponenten im Beinteilfaden eine sehr gleiohnäesige Textur und ein gutes Verhalten»

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COPY BAD ORIGINAL

Claims

P 14 >5 634, 4 *

E.I ,du Pont de Hemoure l&, ileptcsibar I968

and Cotapany TtD-943/P 23 296

Neue Pat e η t a η » ρ r fl e η β

1.) Verfahren zur Herstellung von Inebeeondere kr^uselbaren Verbundfaden mit einem exzentriaoh im Mantel angeordneten Kern, bei welchen man ein erstes viscoses, fadenbildondea Folyciermaterial aus einem Vorteilerrauro unter Druok in einem Durohflusaweg einer Spinndüse einführt, und axial zu demselben als Kern ein zweites viscoses, fadenbildendes FoIymermaterial einbringt, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Erzielung einer guten Lenkung der Lage von Mantel und Kern des Fadere aus dem Verteilerrau» (40) einen Anteil d<*a ersten fadenbildenden Materials abzweigt und dem genannten Durchflwesweg (46) Über einem weiteren Durohiluseweg (W) an einer der Austritteöffmmg (18) äer Spinndüse (10) nUher-1 legenden Stelle zuführt, wcb<ai man die dl· Durohflusswege durohstrumenden Materialanteile unter Biläung eines Verbundfad«na Seit« an Seit« verspinnt.

2, Verfahren nach Anapruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die beiden Polymerisatetröme vor der Aub~ trittsöffnung der Spinndüse vereinigt.

3, Verfahren nach Anepruoh 1 und baw. oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mon beim Spinnen die an oioh bekannt«

Schmelospinnteohnik anwendet.

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Noue Unterlnonn |\.t / H1 At,, a Nr \ ■·..»/ _AnJ*«rur»o'.o··..v.4.». 1««»·/

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herateilung kräuaelbarer Fäden ale Polymermaterialien solche mit verschiedenem Schrurapfvermögen verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekenntelohnet, flaee man als Polymermaterial für den Mantel ein Polyamid, insbesondere Pölyhexamethylenadipamid, und als Polymermaterial fUr den Kern ein Copolyauld, insbesondere Hsxamethylenadiparaid/toexamethyleneebaoamid-Copolykondensat, verwendet» .

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