DE1494651A1

DE1494651A1 - Verfahren zur Herstellung von gekraeuselten Synthesefasern aus Polyvinylalkohol

Info

Publication number: DE1494651A1
Application number: DE19651494651
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Genba
Original assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Priority date: 1964-08-24
Filing date: 1965-08-24
Publication date: 1969-10-30
Also published as: GB1109654A

Description

Dr. Expl.

Kurashiki Bayon Company Limited, Kuraehiki City (Japan) Verfahren sur Herstellung von gekräuselten Synthesefasern aua Polyvinylalkohol

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sur Herstellung von ausgeseiohnet gekräuselten Synthesefasern aus Polyvinylalkohol·

Hauptsiel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens sur Herstellung von Polyvinylalkoholfasern mit sehr einheitlicher, stabiler und dreidimensionaler Kräuselung·

Das Verfahren sur Herstellung von Synthesefasern aus Polyvinylalkohol naoh der Erfindung ist ,dadurofe gtliennseiohnet, dafi die fäden, dl· durob tin gebrttuohliohes Spinnverfahren, Trooknen und Wärmebehandeln erhalteftjAorden sind, duroh ein meohanisohes Verfahren in form ein·· Stranges sehr tinheitlioh gekräuselt und dann su fasern erforderlicher Länge «ersohnitten und duroh eine geeignete Masohine gründlioh aufgeloekert «erden, um dt« fasern la einer ftpeien üohtung su verfilsen, «onaoh dl· fasern sit formalin oder einem anderen Aldehyd

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bei vergleichsweise hoher' Dichte acetalisiert werden, um ihnen eine sehjr einheitliche und stabile dreidimensionale Kräuselung zu verleihen.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung gekräuselter Polyvinylalkoholfasern bekannt, deren wichtigstes darin besteht, daß Fäden in nichtgestrecktem Zustand unter Aus- ' nutzung der inneren Spannung, die von einer Streckung begleitet ist, gehalten werden und daß dann die Spannung aufgehoben wird, indem die Fäden in heiße Luft oder in eine mit einem Quellmittel versetzte Lösung oder in ein hochtemperaturiges Bad, das mit Borsäure versetzt ist, eingebracht werden, wobei sich die Kräuselung von selbst entwickelt. Es ist auch ein mechanisches Kräuselungsverfahren bekannt, bei dem die Fäden erhitzt und mit Zahnräder gepreßt werden· Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren werden die Fäden unter Verwendung eines Walzenpaares zum Kräuseln unter Druck in eine bestimmte Kammer eingepreßt«

Da bei den bekannten Verfahren die Kräuselung jedoch durch Ausnutzung der inneren Spannung zuständekommt, wird zwar eine dreidimensionale Kräuselung hervorgerufen» Es ist jedoch schwierig, eine durchweg einheitliche Kräuselung au erzielen« Bei dem zuletzt genannten Verfahren wird eine ausgeeeiehnet einheitliche Kräuselung erzielt, die jedoch eben ist» Insbesondere Polyvinylalkoholfäden* die eine geringe Wäfme*- plastifcität aufweisen, haben den Nachteil, daß die Stabilität der Kräuselung gering ist»

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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyvinylalkoholfasern mit einheitlicher, stabiler und dreidimensionaler Kräuselung, und zwar insbesondere die Schaffung eines Verfahrens zur Fixierung der Kräuselung von gekräuselten Polyvinylalkoholfasern.

Als Verfahren zur permanenten Fixierung von auf mechanischem Wege hervorgerufenen Kräuselungen sind Wärmebehandlung und chemische Behandlung bereits bekannt. Polyvinylalkoholfäden haben jedoch eine geringe Wärmeplaefcizität und sind vergleichsweise hydrophil. Und wenn die gekräuselten Polyvinylalkoholfäden in nichtp?»vfcrecktem Zustand einer Wärmebehandlung oder einer chemischen Behandlung unterzogen werden, kann die Kräuselung der Polyvlnylalkoholfäu . leicht aufgehoben werden, so daß ee unmöglich ist, praktisch verwendbare gekräuselte Fasern herzustellen· Deshalb ist es wünschenswert, für Fasern, die beispielsweise aus Vinylon (Polyvinylalkoholfasern) bestehen, Mittel zum individuellen Kräuseln und zum Fixieren dieser Kräuselung zu finden·

Haoh Orundlagenvereuohen wurde erfindungsgemäfl festgestellt, daß die Aoetalisierungsbehandlung, durch die den Polyvinylalkoholfasern Heißwaseerbeständigkeit verliehen wird, gleichzeitig wirksam die Kräuselung fixiert, wenn die Fasern der Aoetalisierung in physikalisch behindertem Zustand unterworfen werden. Diese Wirkung ist umso besser, je höher das Molekulargewicht des zur Acetalisierung verwendeten Aldehyds ist.

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Wie vorstehend beschrieben, verschwindet die wirksame Kräuselung wieder fast vollständig, wenn die bereits gekräuselten Pasern in unbehindertem Zustand acetalisiert werden, und deshalb ist eine permanente Fixierung der Kräuselung unmöglich, wenn die Fäden der Acetalisierungsbehandlung nicht in physikalisch behindertem Zustand unterzogen werden. Die Erfindung betrifft ein V_erfahren zur Acetaüsierung der Fäden in behindertem Zustand, wobei man sich zur Entwicklung der Kräuselung unter Verwendung der obengenannten chemischen Mittel eines vollständig anderen Mechanismus bedient.

Gemäß der Erfindung werden die Polyvinylalkoholfäden nach der Wärmebehandlung zunächst hauptsächlich deshalb gekräuselt, um eine bessere Verfilzung der Fasern miteinander zu erzielen. Die erste oder Primärkräuselung wird mechanisch erzeugt, während die letzte Kräuselung durch Acetalisierung der Fasern in verfilztem und behindertem Zustand miteinander gebildet und fixiert wird, was eich von dem bekannten Verfahren, gemäß dem die letzte Kräuselung mechanisch hervorgerufen wird, grundsätzlich unterscheidet. Die Primärkräneelung kann auf verschiedenen Wegen herbeigeführt werden, jedoch ist aus den nachstehend genannten Gründen das mechanische Verfahren am besten geeignet. Einmal ist es nicht nötig, die Primärkräuselung zu ihrer Aufrechterhaltung weiter zu stabilisieren, bis die Fasern ausreichend miteinander verfilzt sind. Zweitens ergibt das mechanische Verfahren eine sehr einheitliche Kräuselung und' nach dein Auflockern der Fasern eine einheitliche

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Verfilzung, und die zuletzt gebildeten Kräuselungen sind hervorragend einheitlich, und drittens werden sogar dann sehr gut gekräuselte Pasern erhalten, wenn durch das Quellen oder Entspannen der zurückgebliebenen Spannung in den Pasern wegen des erheblichen Vorteils der Kristallisation oder des niedrigen Streckverhältnisses keine ausreichende Kräuselung erhalten wird. Bei diesem Verfahren ist es wünschenswert, den Strang zuvor zu erhitzen, und durch Veränderung der Vorerhitzung stemperatür können leicht verschiedene ^räuselungsformen hervorgerufen werden· Wenn naoh Vornahme der Primärkräuselung vergleichsweise sehr stabile Bedingungen herrschen (wie beispielsweise in dem Pail, wenn die Kräuselung durch ein mechanisches Verfahren hervorgerufen worden ist und die Temperatur bis auf annähernd die Erweichungstemperatur der Polyvinylalkoholfasern mit geringer Wärmeplastizität gesteigert und naoh Ausbildung der Kräuselung ausreichend abgekühlt wird, so daß Pasern mit vergleichsweise stabiler Kräuselung erhalten werden können), und die anfängliche Kräuselung sogar nach der Acetalisierung in gewissem Maße ausrechterhalten bleibt, kann eine besondere Kräuselung erzielt werden, bei der kleine Wellen in großen Wellen enthalten sind. Darüber hinaus ist es für die Herateilung von Pasern mit verbesserter Kräuselung durch das Verfahren nach der Erfindung besonders wichtig, die Acetalisierungsbehandlung bei der Bedingung durchzuführen, daß die Verfilzung der Pasern aufrechterhalten bleibt, nachdem sie bis über eine bestimmte Dichte aufgelockert sind. Die "Bedingung von vergleichsweise hoher Dichte¹¹ bedeutet, daß die Pasern nicht so frei sind, als wenn sie in einer großen Flüssigkeitsmenge auf geschlämmt sind« Vielmehr ist d^it eine, Bedingung

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geringerer Freiheit gemeint, wie nachstehend noch erläutert wird. Bei dem Verfahren nach der Erfindung, bei dem das Fixieren der Kräuselung der Fasern in behindertem Zustand durch Eintauchen der Fasern in die Acetalisierungslösung vorgenommen wird, ist es erforderlich, die äußere Schicht der verfilzten Fasermasse mit Hilfe von Drahtgaze zu pressen, und bei intermittierender Behandlung ist es wirksam, die verfilzten Fasern zur Behandlung in einen chemisch beständigen Sack zu tun· Wenn außerdem die Acetalisierungsbehandlung mit Hilfe eines Sprühverfahrens vorgenommen wird, bei dem die verfilzten Fasern auf einer Drahtgaze liegen, zeigen die obersten Fasern nur eine geringe Kräuselzahl, weil sie in gewissem Maße eine größere Freiheit haben· Trotzdem ist es möglich, Fasern mit ausgezeichneter Kräuselung zu erhalten, weil nahezu alle Fasern in Reaktionsflüssigkeit eingebettet sind und die relativen Anteile zwischen allen Fasern durch ihr eigenes Gewicht begrenzt sind.

Anhand von Beispielen wird nun das Verfahren nach der Erfindung näher beschrieben«

,Beispiel 1

Nach dem Trocknen wurden Polyvinylalkoholfäden, die durch ein gebräuchliches Naßspinnverfahren hergestellt worden waren, fünf Minuten einer Wärmebehandlung bei 220° 0 untersogen. Danach wurde der erhaltene Strang (Einze^fadentiter 1,5 Denier,

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Gesamttiter 100 000 Denier) auf 150° C abgekühlt und dann in eine Zone eingebracht, die durch ein Walzenpaar fast vollständig abgeschlossen war. Die Fäden wurden in einer Kräuselkanuner anschließend gekräuselt, wobei in diesem Fall die Kräuselzahl 16/25,4 mm betrug. Dieser abgekühlte gekräuselte Strang wurde zu Fasern von 50,8 mm zerschnitten, und die Fasern wurden mit Hilfe einer Fächermaschine miteinander verfilzt. Diese verfilzten Fasern wurden auf eine Drahtgaze aufgebracht und durch Besprühen mit einer 5 g/l Benzaldehyd und 30 g/l Schwefelsäure enthaltenden Behandlungslösung 80 Minuten bei 60° 0 acetalisiert. Auf diese Weise wurden hochbauschige Fasern mit besonderer Kriiuselunc, die aus kleinen Wellen innerhäß) großer Wellen bestand, mit einer Kräuselzahl von 14/25,4 mm und einem Kräuselgrad von 12 i» erh -en.

Beispiel 2

Naoh dem Trocknen wurden PoJjyvinylalkoholfäden, die durch ein gebräuchliches Nai?spinnverfahren erhalten worden waren, ohne Streckung 10 Minuten bei 215° C wärmebehandelt, worauf der so erhaltene Strang groSer Dicke (Einzelfadentiter 12,0 Denier, Gesamttiter 600 000 Denier) auf 70° C abgekühlt und mit 9/25,4 mm unter Verwendung des in Beispiel 1 angegebenen Systems gekräuselt wurde. Der auf diese Weise gekräuselte Strang wurde zu Fasern von 102 mm Länge zerschnitten,, die, nachdem sie gründlich aufgelockert und miteinander verfilzt worden waren und auf eine Drahtgaze aufgebracht worden. waren,„ .·_■

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bei 55° C mit einer 20 g/l Formaldehyd und 200 g/l Schwefelsäure enthaltenden Acetalisierungslösung besprüht wurden. Die so erhaltenen F_asern hatten eine Kräuselung von 7/25,4 mm und einen Kräuselgrad von 10,0 #. Die Kräuselung war sehr einheitlich und stabil dreidimensional.

Beispiel 3

Polyvinylalkoholfäden, die durch Naßspinnen einer mit einem Pigment versetzten Polyvinylalkohollösung erhalten worden waren, wurden getrocknet und einer Wärmebehandlung unterzogen. Der erhaltene Strang (Einzelfadentiter 3,0 Denier, Gesamttiter 200 000 Denier) wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung gekräuselt und dann zu Fasern geeigneter Länge zerschnitten, die aufgelockert und miteinander verfilzt wurden, dann in einen Vinylonsaek gepackt und unter Verwendung einer bottichartigen (butch type) Acetalisierungsvorrichtung benzalisiert wurden. Es wurden ausgezeichnete Fasern mit einem Kräuselungsgrad von 12 $ und einheitlicher und dreidimensional hochstabiler Kräuselung erhalten.

Beispiel 4

Polyvinylalkoholfäden, die durch Trockenspinnen erhalten und in hohem Grade verstreckt und wärmebehandelt worden waren, wiesen eine erheblich verstärkte Kristallisation auf, so daß es normalerweise schwierig ist, mit Hilfe der Aufhebung der Spannung eine praktisch nützliche Kräuselung zu erhalten. Diese

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BAD ORiGINAL

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Fäden wurden zu einem Strang mit einem Gesamttiter von 100 000 Denier vereinigt und mit der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung mechanisch gekräuselt. Nachdem sie zu Pasern bestimmter Länge zerschnitten worden waren, wurden sie ausreichend aufgelockert und miteinander verfilzt, und dann in einen Sack gegeben, in dem sie zur Acetalisierung mit Formalin in eine Bottichapparatur eingebracht wurden. Es wurden gut gekräuselte Fasern mit einer Einzelfadenfestigkeit von 7,5 g/d und einer Kräuselzahl von 13/25,4 mm und vergleichsweise ausgezeichneter Anfärbbarkeit erhalten·

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Claims

Patentansprüche ι

( 1.\Verfahren zur Herstellung gekräuselter synthetischer Pasern aus Polyvinylalkohol, dadurch gekennzeichnet, daß Polyvinylalkoholfäden, bevor sie acetalisiert werden, durch ein mechanisches Verfahren einheitlich gekräuselt und zu Fasern gewünschter Länge zerschnitten werden, die ausreichend aufgelockert und miteinander verfilzt und dann bei einem Zustand vergleichsweise hoher Dichte acetalisiert werden, wobei die durch die Verfilzung verursachte Sekundärkräuselung permanent fixiert wird.

2· Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der vorangegangenen Beschreibung enthaltenen Merkmale·

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