DE1660570A1 - Garn und seine Herstellung - Google Patents

Description

E.I. DU PONT EE NEMOURS AKD COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington 98, Delaware, V.St.A

Garn und seine Herstellung

Die Erfindung.betrifft ein verbessertes Nylongarn (Polyamidgarn) und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Das im Handel verfügbare Nylongarn wird gewöhnlich erzeugt, indem man Polyamidfäden eohmelzspinnt, das unverstreckte Fadengut zu einer Packung aufwickelt und anschliessend wieder von dieser abnimmt und verstreckt. Im Hinblick auf die Trennung der Spinn» und Streckstufe läest eich diese Arbeiteweise als "geteilt" bezeichnen. In dem geteilten Verfahren erhalten· Garne werden gewöhnlich einer Wasserdampfbehandlung (wie nach USA-Patentschrift 2 289 860) unterworfen, um beim Aufwickeln des unverstrecKten Fadengutes eine zufriedenstellende Packungsbildung zu erhalten.

Der Bedarf an einer verstärkten Garnerzeugung bei verminderten Kosten hat zur Entwicklung von Verfahren geführt, bei denen dl·

- 1 ■ 109820/1990

BlM 064

Spinn- und Streckstufen kontinuierlich durchgeführt werden, d.h. nicht durch eine Zwiechenaufmachung zur Packung getrennt sind. Bine solche Arbeitsweise wird als "Verbundverfahren¹¹ bezeichnet. Von der wirtschaftlichen Arbeitsweise abgesehen liefert das Verbundverfahren bei optimalen Bedingungen ein Garn, das in verschiedener Hinsicht, insbesondere in festigkeit, Modul und Geschwindigkeit und liefe der Anfärbung, dem im geteilten Verfahren erhaltenen Produkt überlegen ist·

Ss hat eich jedoch gezeigt, dass im Verbundverfahren erzeugte Fäden zu einer sehr glatten Oberfläche tendieren, die wiederum beim Verarbeiten des Fadenmaterials zu Waren zu einer starken ^u ' Reibung zwischen Faäengut und Führungen führt. Aus dieser starken Reibung ergibt sich eine höhere und variablere Spannung, die ihrerseits unerwünschte Ungleichmäeeigkeiten, wie Streifen in der Ware hervorruft· Bei im geteilten Verfahren erzeugten Fadenmaterialien wird diese Schwierigkeit vermieden, indem man das unveretreckte Fadengut vor dem Verstrecken mehrere Stunden altert. Die Oberfläohenrauhigkeit der Fäden wird hierdurch beträchtlich erhöht.

Das Verbundverfahren gemäes der Erfindung zur kontinuierlichen erzeugung von veretreokten Fäden aus einer Polyoarbonsäureamidechmelze unter nacheinander erfolgendem Auspressen der Schmelze

109820/1990

166Ö570

RD-1064

in Form von Fäden, mindestens teilweisem Abschrecken der Schmelze in einem gasförmigen, nichtwäesrigeji Kühlmedium und dadurch Verfestigen der Fäden und dann Verstrecken der Fäden auf mindestens das Zweifache ihrer beim Spinnen erhalte· nen Länge kennzeichnet sich dadurch, dass man zwischen der Abschreck- und streckstufe die Fäden mit Wasserdampf behandelt, während ihre Oberflächentemperatur im Bereich von T_fd bie T_fd + 60° C liegt, worin T_fd die Streokungskraft-Übergangetemperatur (Force =tο-Draw-oder Kraft-eur-Streckung-Übergangstemptratur) der Fäden bedeutet, ·

Unter den "nacheinander erfolgenden¹* Behandlungaatufen bei dem obigen Verfahren ist zu verstehen, dass die Arbeiten, des Auepreasens, Abschreckens, Wasserdampfbehandeln« und Streckens In dieser Reihenfolge vor dem Aufwickeln der Fäden erfolgen· ZWischenarbeiten bei dem kontinuierlichen Verfahren, insbesondere zwischen der Wasserdampf- und Streckbehandlung oder den Strecken und Aufwickeln, sind jedoch nicht von dem Verfahren gemäse der Erfindung ausgeschlossen. Eine typische Zwischenbehandlung dieser Art wäre die Aufbringung einer Schmälze oder Präparation auf die Fäden« In jedem Falle jedoch erfolgt keine zwischenzeitliche Aufmachung zur Packung oder andere beträchtliche Verzögerung, Zo B. Alterung, vor dem Strecken.

Pie Dauer der Wasserdampfbehandlung iet nicht weiter entscheidend, aber aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Verfahrensführung

- 3 -109820/1990

RD-1064 Ψ

werden Wasserdampf"Behandlungszeiten im Bereich von 0,004 bis 0,02 Sek* bevorzugt. Speziell bei den kürzeren wasserdampfbehandlungen soll der Wasserdampf gleichmässig und mit nicht mehr als minimaler Turbulenz zugeführt werden, um Ungleiohmässigkeiten in den anfallenden Fäden zu vermeiden. Man arbeitet aus diesem Grunde vorzugsweise mit einer Wasserdampf-Behandlungsvorrichtung der in USA-Patentschrift . ... ... (USA-Patentanmeldung 420 547 vom 23. Dezember 1964) beschriebenen Art» Temperatur und Sättigungsgrad des Wasserdampfes sind nicht entscheidend, aber vorzugsweise liegt die Temperatur der Fäden beim Eintritt in die Wasserdämpf-Behandlungszone mindestens 5° C über der Streckungskraft-Übergangetemperatur, um eine maximale Verminderung der Reibung wie auch Gleichmässigkeit in dieser Beziehung sicherzustellen. Die Temperatur soll den Erweichungspunkt der Fäden nicht überschreiten. Im Interesse besonders guter Ergebnisse soll die Temperatur der Fäden im Bereich von 5 bis 40° C über der Streckungskraft-Obergangstemperatur liegen« Für 6-6 Nylon wird ein Temperaturbereich von 65 bis 100° C bevorzugt. Die hier genannten Temperaturwerte beziehen sich in allen Fällen auf die Oberflächentemperatur der Fäden, da diese die einzige praktisch messbare Temperatur darstellt.

Die hier genannten Werte der Streckungskraft-Obergangetemperaturen werden bestimmt, indem man die Streckungskraft bei verschiedenen Garntemperaturen misst und eine Kurve der Streckungskraft gegen die Garntemperatur aufträgt. Die niedrigste Temperatur über der

- 4 -10 9820/1990

RD-I064 f

Eaumtemperatur, bei welcher sich in der Kurve ein deutlicher Knick ergibt, ist die Übergangstemperatur des vorliegenden Fadengutes _o Da die StreckungBkraft-Ubergangetemperatur bei Eylon mit dem Grad der Kristallinität, der Orientierung und des Feuchtigkeitsgehaltes variiert, wird die Streckungskraft bestimmt., indem man das Fadengut direkt nach dem Abschrecken einer beheizten Förderwalze von 17 cm Durchmesser zuführt» in 16 Windungen um die Walze laufen lässt, um einen Temperaturauegleich zu sichern, dann zu einer Streckwalze ftihrt und auf ein Verhältnis von 2,2 streckt= Die Streckungskraft-Übergangeteiaperatur der hier beschriebenen Fadenmaterialien aus 6-6 Nylon beträgt in allen Fällen etwa 59° C.

Die Oberflächentemperatur der Fäden wird mit einer Thermoelement-Kompensatoranordnung bestimmt, bei welcher das eine Thermoelement mit dem laufenden Faden in Berührung steht und das andere elektronisch erfaitst wird, bis beide im Gleichgewicht stehen„ '/axt Messung eier hier genannten Werte der Fadentemperaturen iot e:.n im Handel verfügbares Gerät dieser Bauart der Haatinge-Ra die ν Cfjrapany verwendet worden.

Da?ä n-.-ue Produkt gemäss der Erfindung ist ein Fadenmaterial geringex-Reib mg, daa τοη Fäden aus künstlichem Polymerem in Form von Polyc.arbonsäureamid gebildet wird, wobei eich die Fäden durch eine rauhe Toxtur ihrer Oberfläche auszeichnen' und_t an

. - 5 ■--."■

109820/1990

■BD-1064 r

Elektronenmikroaufnahmen.von kontrastbedampften Querschnitten betrachtet, einen glatten Mittelteil zeigen, der von einem rauhen, körnigen TJmfangsbereich umgeben ist. Dem leichteren Verständnis dieser Struktur dienen die später beschriebenen Photomikr©aufnahmen.

Pie Garne geraäss der Erfindung können aus jedem Polyamid hergestellt werden, das in der Wärme und in Gegenwart von Feuchtigkeit leicht kristallisiert. Die bevorzugten Polyamide sind 6-6 und 6 Nylon, d« h. Polyhexamethylenadipamid und Poly-fi-caproamid. Andere Polyamide für diesen Zweck sind in den USA-Patentschriften 2. 071 253, 2 130 523 und 2 130 948 beschriebene Die Verarbeitung von Polyamiden mit sehr hoher Streckungskraft-Übergangstemperatur, z. B. von über 155° C, kann schwierig sein und die Anwendung von Sonderbedingungen verlangen, um eine zufriedenstellende Arbeitsweise zu erhalten. Fäden aus Poly-p-aminocyclohexan-dodecanamid z. B. können bei derart hohen Temperaturen wie 155 C wasserdampfbehandelt werden, ohne dass sich die Bauhcharakteristik der Fadenoberfläche der Fäden gemäss der Erfindung ergibtο Kontrastbedampfte Querschnitte dieser Fäden sind durch und durch glatt, was zeigt, dass keine wesentliche Strukturveränderung eingetreten ist. Dieses Ergebnis entspricht der Erwartung, da die Temperatur unter der Stredcungskraft-Übergangeteraperatur (etwa 170° C) liegt. Eine Waseerdampfbehandlung bei höherer Temperatur führt zu Arbeitsschwierigkeiten.

. 6 - 103820/1990

RD-1064 I

Die Erfindung ist zur weiteren Erläuterung nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben» in welchen Fig. 1 Photomikroaufnahmen von Fadenquerschnitten, und zwar A für ein gemäse der Erfindung erhaltenes Produkt und B und C Produkte des Standes der Technik,

Pig. 2 Photomikroaufnahmen: von Padenoberflachen* und zwar A bei einem Produkt gemäss der Erfindung und B und C Produkten des Standes der Technik,

Pig» 3 in schematiseher Darstellung die verschiedenen Stufen dee Vefahrens gemäss der Erfindung und

Pig. 4 in graphischer Sarstellung (in Beispiel 2 näher besprochen} die Auswirkung einer Veränderung der Padenoberfläebentemperatur bei der Wasserdampfbehandlung auf die Spannung zeigt·

Wie in Pig, 3 gezeigt, werden die frisch aus der Spinndüse 2 ausgepressten Fäden in den Kühlsohacht 3 eingeführt, in dem sie mit querströmender luft 4 zusammenkommen· Die KonvergierfUhrung 5, deren Lage verstellbar ist, um die Lenkung der Padentemperatur zu unterstützen, führt die Fäden mit der gewünschten Temperatur aus dem Schacht 3 heraus in dem Dsrnpfbehandler 6_t in welchem die noch heissen Fäden mit querströmendem Wasserdampf 7 zusammengebracht werden. Nach dem Austritt aus dem Wasserdampfbehandler 6 läuft das Fadengut über eine Schlichtewalze 8, auf welcher eine Gleitpräparation aufgebracht wird, dann um ein Walzenpaar 10 und in Umschlingungen um ein Paar beheizter, mit höherer Geschwin-

- 7 -109820/1990

RD-1064 β

digkeit laufender VaI2en 12, wodurch es kontinuierlich verstreckt wird» und hierauf über die getriebene Walze 13 und schlieeslich durch die Führung 15 zu einer von der Walze 22 oberflächengetriebenen Packung 20, auf welcher es auf einem zylindrischen Kern 21 aufgewickelt wird.

Das Verfahren gemäss der Erfindung und insbesondere die Aufbringung von Wasserdampf auf die Fäden in einem kritischen Zeitraum während der Verfestigung ihrer Struktur fördert das Kristallwachstum, an und nahe der Fadenoberfläche und im Ergebnis wird» wie in Fig· 2,A erläutert, beim Strecken des Fadengutes eine sehr rauhe, höckerige Oberfläche erhalten. Ungleich dem Fadengut, das im geteilten Verfahren erhalten wird, erstreckt sich dieser Effekt jedoch nicht über den gesamten Fadenquerschnitt, und in der Folge bleiben die im Vergleich mit dem im geteilten Verfahren erzeugten, Produkt verbesserten Eigenschaften des Fadengutes erhalten·

Wenn man dem. Polymeren vor der Auepressung einen Kernbildner, wie die nachfolgend als Beispiel genannten Kaolinitteilchen oder ein anderes, feinteiliges Material zusetzt, werden beim Wasserdampfbehandeln des Fadengutes gemäss der Erfindung nahe der Fadenooerfläche Sphärolithe gebildet, was zu einer etwas rauheren Oberfläche führt als sie mit der Wasserdampf behandlung allein erhalten wird. Die Sphärolithe sind, wie in der Polymertechnik bekannt, kristalline Aggregate mehr oder weniger kugelförmiger Gestalt,

109820/1990

RB-4064 ft

die sich beim Abkühlen bestimmter Polymerschmelzen bilden. Bin ttberraässiges SphSrölithwschstum> d. h* über den gesamten Fadenquer schnitt, ist vom Standpunkt der Erzielung optimaler Fasereigenschaften aus unerwünscht und wird gewöhnlich vermieden, indem man die ausgepressten Fäden rasch auf eine Temperatur outer die Einfriertemperatur (Grlasübergangstemperatur oder übergangetemperatur zweiter Ordnung) abkühlt.

Wenn man die Temperatur, mit der die Fäden in die Wasserdampfbehandlung ζ one eintreten, unter die Streokungskraft~Übergangetemperatur (etwa 59° C bei einem in der vorliegenden. Weise liergestellten Fadengut aus 6-6 IFylon) sinken lässt» tritt die gewünschte Rauhung der Fadenoberf lache nicht ein_?

Ein Mass für die Geschwindigkeit; mit der sich das Fadengut bei zunehmender Belastung in den Frühetadien der Dehnung ausdehnt, steht mit dem Anfangsmodul des Fadengutes zur Verfügung« Die Be- m Stimmung des Anfangsmoduls erfolgt praktisch an Hand der Spannungs-Dehnungs-Kurve, indem man die Belastung in Gramm bei 1 io Dehnung, erhalten an der Belastungskurve, mit TOO multipliziert und durch den Fadenguttiter (den) dividiert»

Die hier genannten Werte für die Fadengutreibung sijid bestimmt worden, indem man das Fadengut mit 228,5 a/Hin, über einen polierten chromstab von 9*5 mm Durchmesser laufen lässt, wobei

- 9 - ' . ' TÖ9820/1990

13J-1064

des Fadengut mit dem Stab auf einer linkelstreok* von 164° C in Berührung steht· Sas Fadengut wird von einer Torratepackung über eine Hagnetbremse, welche die gewünschte Spannung ergibt» und dann nach unten und um eine kleine Rolle herum geführt, die an einen Spannungsmesser der Bauart Statharn angesetzt ist, weiter nach oben, und aber &en Chromstab und wieder naoh unten zu einer «weiten Holle, welche an einen weiteren Spannungsmesser angesetzt ist, darauf nach oben zu einer angetriebenen Walze mit zugeordneter, leerlaufender Walze und in mehreren Fmschlingungen um diese herum, um einen Schlupf zu vermeiden, und sohliesslicb von der getriebenen Walze zu einer Saugeinrichtung, welche das Padengut einem Abfallbehälter zuführt· Die am ersten Spannungsmesser gemessene Eingangsspannung, T₁, wird auf 10 g eingestellt, und mit dem zweiten Spannungsmesser wird die Ausgangsspannung, T₂, gemessen, wobei die Spannungsmesser mit entsprechenden Registriergeräten verbunden sind. Zu Vergleiohszwecken kann man die sich bei konstanter Eingangsspannung ergebenden Ausgangsspannungen vergleichen. Der Reibungskoeffizient (f) kann dann aus der Gleichung

« e^{f a}

errechnet werden, in weloher T₁ und T« <*ie obige Bedeutung haben und a den fadengut-Berührungswinkel in Radian und e die Basis des natürlichen Logarithmus bedeutet· *

Die Geschwindigkeit und Stärke (Tiefe) der Anfärbung der Faden-

- 10 -109820/1990

RD-1064 4

materialien wird hier unter Verwendung einer wässrigen XAiung von Anthraohinon-Blau SWF bei einer Konsentration τοη 1 >, bezogen auf das Gewicht des Fadengutes, das in die flotte tineutauche η ist, und einer Temperatur von 55° C bestimmt· Die Stärke der Anfärbung wird in Form der Farbtonstufen ausgedruckt« tut die sich die Probe von einer Vergleicheprobe unterscheidet, wobei ein positives Vorzeichen eine tiefere, ein negatives eine hellere Anfärbung bedeutet. Die Geschwindigkeit der Anfärbung wird auf Grundlage des Prozentsatzes an Farbstoff·, bezogen auf das Fadengutgewicht, errechnet, der in der Zelteinheit aufgenommen wird.

Die Untersuchung der kontrastbedampften Fadenqutrschnitte unter dem Elektronenmikroskop wird wie folgt durchgeführt. Man bettet den Faden in ein Mischpolymerisat von Methyl- und Butylaethacrylat ein, fertigt mit einem Mikrotom unter Verwendung eines Giftsmessers (andere Messer, besondere Diamantmesser, sollten nicht verwendet werden) ßchnitte von o,3 bis Q,5 Mikron Dicke, legt den Schnitt mit dem eingebetteten Faden auf ein Metallgitter oder -net?: und gibt ihn unter eine Glocke» in. des ein Hochvakuum erzeugt wird. Auf dem Schnitt wird dann von einem erhitzten Gold-Falladium-Faden aus, der unter einen Winkel sur Schnittoberfläche angeordnet ist, ein Gemisch von Gold und Palladium auf ge-' bracht. Bei vollständig glatter Schnittoberfläche wird ein gleichmassiger Metallüberzug erhalten$ wenn der Schnitt dagegen rauh oder unregelmässig ist, scheidet sich auf der dem erhi^eten Metall·

109820/1990

RB-1064

faden zugewandten Seite eine grössere Metallmenge ab und entsteht ein unregelmässiger Überzug« Unter Anwendung herkömmlicher Methoden wird dann der Schnitt unter dem Elektronenmikroskop untersucht und eine Elektronenmikroaufnahme angefertigt, wobei der Elektronenstrahl senkrecht zur Fadenoberfläche βtent.

OberflächenabdrUcke der Fäden werden hergeeteltt, indem man den Faden auf einem Mikroskopier-Objekttrager anordnet, in ein Vakuum gibt und nach der oben für die kontraetbedampften Querschnitte beschriebenen Arbeitsweise unter einem Winkel zur Fadenoberfläche der Metallbedampfung unterwirft. Durch Eintauchen des Fadens in Polyacrylsäure wird dann eine Seite eingebettet und nach Härtung der Polyacrylsäure der Objektträger entfernt, wobei der metallüberzogene Faden zurückbleibt, der mit einer (der metallüberzogenen) Seite in die gehärtete Polyacrylsäure eingebettet ist. Man zieht den Faden dann aus dem an die Polyacrylsäure gebunden bleibenden Metallüberzug heraus· Dann wird die Polyacrylsäure mit Wasser aufgelöst und eine Elektronenmikroaufnahme des Abdrucke der Metalloberfläche angefertigt«

Alle Teil- und Prozentangaben.in den folgenden Beispielen beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

- 12 -

109820/1990

RD-1Q64 43

Beispiel 1

In herkömmlicher V/eiae wird durch Auspressen einer Schmelze von Polyhexaiaethylenadiparaid mit einer relativen Viscosität von 56ρ5 ein 34-Fadenbündel gebildet. Die Fäden werden in der in Figo 3 erläuterten Art durch einen Absehreckschacht nach unten geführt und in diesem mittels querströraender Luft abgekühlt» Bei Erreichung einer Fadenaussentemperatur von 80 bis 85° G werden die Fäden durch Überleiten über eine Konvergierführung zusammengeführt und dann unmittelbar durch einen Wasserdampfbehandler von 30,5 cm Länge geleitet, in dem Wasserdampf von im wesentlichen Atmosphärendruck quer zum Fadengut geführt wird, Hierauf läuft das Fadengut über eine Schlichtewaise , auf der eine GIeitpräparation aufgebracht wird, weiter um eine Zuführwalze und eine dieser zugeordnete, leerlaufende

Walze und dann um eine Streckwalze, die sich in einer beheizten Kammer mit einer Lufttemperatur von 190⁰C befindet und mit einer genügend höhxen Umfangs-Geschwindigkeit (von 3200 m/liln.) ala die Zuführwalze umläuft, um das Fadengut auf ein Verhältnis von 3sm'? zu strecken. Das Fadengut wird von der Streckwalz« um eine zweite, in der beheizten Kammer vorgesehene Walze und viieder zurück und um die Streckwalze geführt, wobei die zweite Walze mit der gleichen ümfangsgeachwindigkeit wie die Streckwalze arbeitet, und auf dieee Weise einer Wärmebehandlung bei konstanter Länge unterworfen* Aus der beheizten Kammer wirö das Fadengut direkt zu einer mit geringerer Umfangegeschvindigkeit arbeitenden Walze und um diese herum

- 13 —

109820/1990

RD-1064

geführt» um eine leichte Zusammenziehung deö Fadengutes zu erlauben und auf diese Weise die Aufwickelspannung herabzusetzen ο Hierauf wird das Fadengut einer umlaufenden Spule zugeführt und auf dieser in herkömmlicher V/eise zu einer Packung aufgewickelt ο

Bei der Untersuchung von in der obigen Weise angefertigten Elektronenmikroaufnahmen kontrastbedampfter Schnitte erweist sich der Mittelbereich als relativ glatt, während der umfangsnahe Bereich rauh und körnig iat (wie in Figo 1,A erläutert)» Eine Elektronenmikroaufnahme eines Abdrucks der Fadenoberfläche zeigt eine rauhe und höckerige Natur (wie in Figo 2₉A erläutert)«

Zum Vergleich zeigen die Figo 1„B und 2,B Elektronenraikroaufnahmen kontrastbedarapfter Querschnitte bzw- von umfangeabdrücken eines Fadens aus einem Fadenmaterial» das in der obigen Weise» jedoch unter Weglassung der Wasserdampfbehandlung hergestellt worden ist« In diesem Falle ist der gesamte Querschnitt glatt und auch die Fadenoberfläche im Vergleich mit derjenigen des wasserdampfbehandelten Fadens glatt. Zum Vergleich ist ferner ein Fadenmaterial nach dem geteilten Verfahren erzeugt und nach Abschreckung unter Verwendung eines 208-cm-Schaohtes in der herkömmlichen Weise wrioserdampfbehandelt worden» wobei die Fadentemperatur bei der Wasserdampfbehandlung 50° C betrug und das unverstreckte Fadengut nach der Wasserdampfbehandlung in herkömmlicher Weise zur Packung aufgewickelt wurde» Das unverstreokte Fadengut wurde dann.

-14-109820/1990

HD-1064 45

sofort unter Anwendung der Streckstufe der oben beschriebenen VerbundVerfahren-Vorrichtung veretieckt, so dass die Streckbedingungen mit den bei deia im Verbund verfahr en hergestellten Fadengut angewandten identisch waren_o Elektronenmikroaufnahmen eines kontrastbedampften Schnittes und eines PadenoberflächenabdruckE sind in Figo 1,0 und 2,0 gezeigte Wie die Figuren zeigen, tritt die rauhe, körnige Struktur auf dem gesamten kontrastbedampften Querschnitt auf und erweist eiöh die Oberfläche ungeachtet einer Rauhigkeit und Streifigkeit als glatter als bei dem Fadengut gemüse der Erfindung» Kontrast bedampfte Schnitte und Oberflächenabdrücke Von in dem geteilten Verfahren hergestellten und vor dem Strecken mehr als 8 Std. gealterten Fadenmaterialien haben sich als mit denjenigen von Figo 1,0 und 2,0 identisch erwiesen«

Zum Vergleich sind die Eigenschaften der obigen, drei Fadenmaterialien in tabelle I einander gegenübergestellt» Das Fadengut geraäss der Erfindung, also das im Verbundverfahren wasserdampf behandelte Fadengut, behält, wie die Tabellenwerte zeigen_p die hohe Festigkeit, den Anfangsmodul und die gute Anfärbbarkeit dj£8 nicht wasserdampfbehandelten Verbundrerfahren-Fadengutea und ist in dieser Beziehung dem im geteilten Verfahren erzeugten, wasserdampfbehandelten Fadengut überlegen» Andererseits ist der Reibungskoeffizient des Fadengutes getanes der Erfindung wesentlich niedriger als bei den beiden anderen Fadennaterialieno

109820/1990

RD-1064 4fc

Wenn man das Garn gemäss der Erfindung als Schuss in einer Ware mit herkömmlicher 70=den-Nylonkette (bei einer Schuss-Spannung von 20 g) einsetzte ist ein Schussbarre so gering, dass die Ware gut brauchbar isto Bei den gleichen Bedingungen ergibt das nicht wasserdampfbehandelte Verbundverfahren-Garn eine Schussspannung von 35 g und einen unannehmbaren Grad an Schussbarre ο

Tabelle I

Garn	A	3,2	£	3,6	C	2,6
Streckverhältnis	71	71	69,2
Titer, den	30,3	28,7	30,1
Dehnung, f°	5,7	5,7	5,4
Festigkeit, g/den	35,6	35,9	32,9
Anfangsmodul, g/den	0	+1	-10
Anflirbestärke (Un terschied in Form von Farbtonstufen)	0,18	0,17	0,14
Anfärbegeschwin digkeit	O972	0,83	0,79
Reibung (f)

Das Garn A ist das wasserdampfbehandelte und Garn B nicht wasserdampfbehandelte Verbundverfahren-Garn, das Garn C das wasserdampfbehandelte, im geteilten Verfahren erhaltene Produkt ο

-16-109.820/1990

.RB-1064 " f

Beispiel 2

Verbundverfahren-Crarne verschiedener Fadentiter werden wie in Beispiel 1 mit der Abänd«rung hergestellt ₉ dass man die Fadenguttemperatur am WasserdampfbehandlungBpunkt, d. ho beim Eintritt des Padengutes in den Wasserdampfbehandler ₉ durch Veränderung der Lage des Wasserdampfbehandlers oder der Konvergierführung im Bereich von 45 bis 90° C variiert» Wenn man diese Fadenmaterialien in der oben beschriebenen Wei~ se bei einer konstanten Eingangsspannung von 10 g der Reibungsprüfung unterwirft, variiert die Ausgangsspannung mit der Fadengutteraperatur bei der Wasserdampfbehandlung in der von Fig« 4 erläuterten Weise«, Die Ausgangsspannung füllt, wie Fig« 4 zeigte mit Überschreiten einer Temperatur von 50° C scharf ab, wird aber bei Temperaturen von 60 bis 65° C und darüber wiediir konstant, Bei Temperaturen über etwa 120° C wird die Behandlung durch ein Klebrigwerden und Verschmelzen der Fäden undurchführbar. Die bei der Herstellung der Figo 4 au*« grundeliegenden Fadenmaterialien angewandten Bedingungen sind in der Tabelle II zusammengestellt_o

	Titer,	T	•mmm	a b e 1 1 e	II	Streckver
Garn	des Gar na	, den	Abschreck	Spinnge	hältnis
	80	der Fäden	luft st rom β l/Minο	schwindig keit, mAlin*	3,0
D	80	2,0	1416	1074	3,0
E	80	3,1	1416	10»74	3,2
F	100	4,0	1841	823	3,4
G		5,0	1982	640
		-17 —
	109820/1990

HD-1Q64 ^*

Beispiel 3

Auf einer scherscharf arbeitenden Mischmühle werden 200 Teile Kaolinitpulver (AIgO₅^SiOg₀ 2HgO) des Handele, aus dem durch Ultraflotation (USA-Patentschrift 2 990 958) von Aluminium- und Siliciumoxyd abgesehen Metalloxyde im wesentlichen entfernt worden sind und das durch Schleudern auf eine durchschnittliche Maximalabmessung von 0,55 Mikron klassiert worden ist, mit 300 Teilen V/asser und 1,2 Teilen Tetranatriumpyrophosphat-dekahydrat vermischt» Nach 1 stündigem Mahlen wird das Gemisch mit 300 Teilen Wasser verdünnt, in einen Tank überführt und 24 Std, gerührt« Man lässt die Aufschlämmung sich 20 Std. absetzen, giesst dann von dem abgesetzten Gut ab und verdünnt mit Wasser auf eine Peststoff-Konzentration von 20 $>» Die verdünnte Aufschlämmung wird dann durch ein kommerzielles Standardfilter mit einer durchschnittlichen Porengrösse von 5 Miki-on geführt und bis zum Einsatz ständig gerührt,

In einem Autoklaven werden mehrere 204-kg-An8ätae Polyhexamethylenadipamid mit einer relativen Vieeosität von etwa 37 in herkömmlicher Welse mit der Abänderung hergestellt ₉ dass man bestimmten Ansätzen während der Polymerisation genügend Kaolinitaufschlämmung zusetzt, um die Konzentrationen genäse Tabelle III zu erhalten» wobei der Zusatz der Kaolinitaufschlämmung zum Autoklaven erfolgt, wenn die Temperatur 200° C erreicht, In herkömmlicher Weise wird das Polymere aus dem Autoklaven ausgepresst und auf Schnitzel geschnitten..

103620/1930

HD-1064

Unter Auspressen der Schmelze werden aus den verschiedenen Polymerans litzen nach dem Verbundverfahren unter Anwendung der Arbeitsweise von Beispiel 1 34fädige 70-den-Fadenbündel hergestellt, V/ie in Tabelle III zusammengestellt, werden die Fadenmaterialien X und J genäse Beispiel 1 wasserdampfbehandelt, während bei den anderen Fadenmaterialien keine Wasserdampf behandlung erfolgte Wenn man wie oben bei einer konstanten Eingangsspannung von 10 g die Reibung bestimmt„ variieren die Ausgangsspannungen bei den verschiedenen Fadenmaterialien in der in Tabelle III aufgeführten Weise» Wie die !Tabellenwerte zeigen, ergibt das Fadengut J₉ bei dem ein Einsatz von 0,5 /p Kaolinit nit der Wasserdampf behandlung gekoppelt ist, fixe geringste Reibungο

Tabelle III

Garn	Wasserdampf- behiindlunß	Kaolinit, #	Ausgangs- epannunft, ff
H	nein	keines	115
I	da	keines	94
J	da	0,5	78
K	nein	0,5	102
L	nein	190	84
M	nein	2,0	89

—19 —

109820/1990

Claims (1)

1. RD-1064 JtO

   P a te nt a η β ρ r ti c, h e

   ο Garn geringer Reibung rait Kunstfäden k*w -fasern aus Polycarboneäureamid; dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden bzw„ Fasern eine rauhe Oberflächentextur aufweisen und ρ an Elektronenraikroaufnahmen kontrastbedarapfter Querschnitte betrachtet _v einen glatten Mittelteil besitzen, der von einem rauhen, körnigen Umfnngsbereich umgeben iSt ο

   2ο Verbundsrerfahren zur kontinuierlichen Herstellung von verstreokten Fäden gemäas Anspruch 1 aus einer Polycarbon-8hureamldschmelze unter aufeinanderfolgendem Auspressen der Schmelze in Form von Fäden? mindestens teilweisem Abschrecken der Schmeiße in einem gasförmigen, nichtwässrigen Kühlmedium und dadurch Verfestigung der Fäden und dann Verstrecken der Fäden auf das mindestens Zweifache ihrer Länge lot ersponnenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen der Abschreck- und der Streckstufe die Fäden mit Wasserdampf behandelt, während ihre Oberflächentemperatur im Beraich von T_fd bis T_fd ·*· 60° C liegt, worin 0?_id die Streckimgskraft-Ubergangstemperatur der Fäden bedeutet,

   Verfahren nach Anapruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Viasserdampf behänd lung der Fäden bei einer

   — 20 —

   109820/1990

   RD-1064

   Padenobsrflachenteraperatur im Bereich von 5 bis 40° C über 2?£_d durchführt.

   4, Verfahren nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, dass man die Fäden O_POO4 bis 0,02 Sek* der Wasserdampfbehandlung unterwirft,

   5ο Verfahren nach Anspruch 2_P dadurch gekennzeichnet, dass man als Polycarbonsäureamid Folyhexamethylenadipamid einsetsst und mit einer Obei'flächenteniperatur des Garns bei der Erhitzung !alt Wasserdampf im Bereich von 65 bis 100° C arbeitet.

   — 21 —
   109820/1990

   Leerseite