DE1669410B2 - Verfahren zur Herstellung von Polyamidfasern - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidfasern, bei dem der aus dem Spinnschacht austretende Faserstrang sofort mit einer Präparation versehen wird.

Beim Verspinnen von Polyamidschmelze sind die aus der Spinndüse kommenden Fäden elektrisch geladen bzw. laden sich beim Abzugsvorgang elektrisch auf. Diese Aufladung stört normalerweise im Spinnschacht nicht. Die elektrischen Aufladungen stören beim darauffolgenden Prozeß, bei dem die Multifile entweder aufgespult oder in einen Behälter abgelegt werden. Deshalb erfährt das Fadenbündel eine Zwischenbehandlung, die man Spinnpräparierung nennt. Beim Spinnen von Polyamidfäden und -fasern bestehen die hierzu verwendeten Substanzen in herkömmlicher Weise aus einer wäßrigen Emulsion von pflanzlichen, tierischen oder mineralischen ölen bzw. Fetten.

Gemäß der britischen Patentschrift 934 893 werden während des Streckprozesses auftretende Garnspannungen vermieden, durch Auftragen einer wäßrigen wachshaltigen Emulsion vor der Verstreckung. Als Wachse werden natürliche und synthetische mit Schmelzpunkten von 50 bis 14O⁰C in mikrokristalliner Form verwendet.

In der Patentschrift 43 105 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in Ost-Berlin wird ein Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern aus synthetischen linearen Hochpolymeren, wie Polyamiden, Polyestern u. dgl. beschrieben, demgemäß die Fäden direkt nach dem Erstarren in noch unverstrecktem, nichtkristallinem Zustand bei Zimmertemperatur mit einer wäßrigen Emulsion, die Mineralöl, sulfonierte Fettsäureester, Alkylsulfonsäurederivate, Fettsäuren, insbesondere ölsäure, Triäthanolamin und anorganische oder organische Kupferverbindungen enthält, behandelt werden.

Ferner ist es aus der holländischen Auslegeschrift 6 500 561 bekannt, lineare synthetische Polyamiddrähte vor dem Verstrecken mit Butandiol-1,4 zu behandeln.

Derartige Präparationen ermöglichen die Spinnerei und den nachfolgenden Streckvorgang. Neben der Geschmeidigmachung der Fäden durch Wasser und öl haben die Präparationen die Aufgabe, elektrische Aufladungen zu verhindern oder sie auf ein tragbares Maß zu vermindern. Derartige Spr.inpräparationen können auf den Fäden verbleiben, wenn diese als Endlos-Material weiterverarbeitet werden sollen. Sie muß aber entfernt werden, wenn man gekräuselte Schnittfasern herstellt, die in bekannter Weise nach einem der klassischen Spinn¹.erfahren zu Garnen verarbeitel werden sollen. Auch die modernen textlien

ίο Verfahren, die aus Faser-Kabelr. von einigen 1000 den Gesamttiter verzugsfähige Spinnbänder herstellen, sind mit einer solchen Spinnpräparation nicht durchführbar. Man ist gezwungen, für diese Weiterverarbeitung die verstreckten Bänder ode· die Faser zu wa^r.chen und anschließend neu zu präparieren. Die neu aufgebrachte Pr;¹ iration soll bei der textlien Verarbeitung, also be; Kardier- oder Krempelprozeß, eine störende elektrische Aufladung verhindern ^owie den Fasern ähnliche Adhäsions- und Glcitverhältnisse geben, '/ie sie die Fasern tierischer oder pflanzlicher Herkunft meist schon haben.

hs wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidfasern nach dem Schnnlzspinnverfahren gefunden, bei dem der von der Spinnstelle abgezogene Faserstrang versli .ckt und gekräuselt wird, wobei dieser aufwendige Wasch- und Rückpräparationsvorgang unterbleiben kann, wenn man den aus den Spinnstellen abgezogenen Faserstrang sofort nach dem Austritt aus dem Spinnschacht mit einer Präparation, bestehend aus einer Mischung eines Paraffinsulfonats und einem äthoxylierten Fettalkohol gegebenenfalls — unter Zusatz eines Antistatikums — behandelt, und den Faserstrang anschließend verstreckt und kräuselt. Bei dem Verfahren kann von Po.yamidgranulat. das aufgeschmolzen wird, ausgegangen werden, es kann aber auch in kontinuierlicher V/eise mit dem V. K.-Rohr, bei dem eine Evakuierung angeschlossen ist, durchgeführt werden. Das versponnene Polyamid soll einen Monomerengehalt von nicht mehr als 3 Gev.ichtsprozent enthalten. Als Paraffinsulfonate werden hierbei solche mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen und einer Sulfongruppe je Molekül verwendet und als äthoxyiierte Fetialkuhole solche, die 3 bis 10, vorzugsweise 4 bis 6, Äthylenoxydgruppen enthalten. Hierbei soll die Fettalkoholkomponente 10 bis 20 Kohlenstoffatome besitzen. Gsgebenenfalb kann diese Präparationsmischung auch noch z. B. Phosphorsäureester mit 10 bis 14 C-Atomen und 7 bis 10 ÄO-Gruppen enthalter, wobei die Gleitfähigkeit noch durch Zusatz von Ölen pflanzliche¹", tierischer oder mineralischer Herkunft verbessert werden kann.

Zweckmäßigerweise verwendet man Fasern, deren Monomerengehalt durch eine vorherige Operation, beispielsweise durch die an sich bekannte Behandlung der Schmelze mit Vakuum oder mit Stickstoff, auf weniger als 2% herabgedrückt werden. Hierdurch wird erreicht, daß die elektrische Aufladung des Fadenbündels beim Spinnprozeß so gering bleibt, daß keine Störungen beim Aufspußen oder Abwerfen eintreten.

Die Fadenoberfläche ist so glatt, daß keine Verletzungen oder Verformungen des Fadens beim Changieren auf der Spule eintreten. Das Material besitzt einen guten Wickelaufbau auf den Spulen, und die Streckbarkeit des gesponnenen Fadenbündels bleibt über mehrere Tage erhalten. Des weiteren treten beim Sf'eckprozeß keine störenden elektrischen Aufladungen auf, und die Fäden haben die für den Kräuselprozeß benötigte Oberflächenbeschaffenheit.

Darüber hinaus ist diese Präparation im Stande, eine ohne störende Aufladung ablaufende Verarbeitung der Schnittfase' oder des Converterbandes auf den herkömmlichen Maschinen der Textilindustrie zu gewährleisten, und zwar z. B. auf der Karde. Krempel ? sowie auf dem Converter, auf den Kammzugmaschiiien und auf den Ringspinnmaschinen.

Die Menge an aufgetragener Präparation soll zwischen 0,1 und 1% des Fasergemischs betragen, wobei das Verhältnis von Paraffinsulfonat und äthoxjliertem r'ettalkohol vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 1,5 liegt.

Beispiel 1

Polycaprolactam-Schnitzel, in bekannter Weise hergestellt und auf weniger als 0,3% Monomere ausgewaschen, werden über einen Extruder zu Fäden versponnen, deren Titer im verstreckten Zustand 2,4 den beträgt.

Am Ende des Spinnschachts wird d^s Fasermaterial präpariert mit einer wäßrigen Emulsion, bestehend aus:

60 g/l eines Paraffinsulfonats mit 17 bis 19 C-Atomen und einer Sulfogruppe,

25 g/S eines Fettalkoho!s mit 16 bis 20 C-Atomen und 6 Äthylenoxid-Gruppen,
35 g/l Triäthanolamins — Phosphorsäurediester des Octylalkohols.

Man erhält h.jrbei einen Auftrag von 0,25% aktiver Substanz. Das verstrecHe Faserband wird gekräuselt und auf 40 mm geschnitten. Diese Faser läßt sich rein oder in Mischung nach dem übli hen Baumwollspinnverfahren zu Garnen verarbeiten. Beim Spinnprozeß beträgt dabei in der Kardierung die relative Luftfeuchtigkeit 50%, in der Spinnerei 55%, Bei einem Garn der Nm 40 erhält man eine Usterungleichmäßigkeit von 11,5%.

Beispiel 2

Eine Polyamidschmelze, die nach einem kontinuierlichen Verfahren polymerisiert und anschließend in einer unter Vakuum stehenden Schnecke auf 1,2% Monorncrengeha't gebracht wurde, wird nach der Vakuumbehandlung sofort versponnen. Die am Ende des Schachtes austretenden Fäden werden mit folgender Präparation versehen:

wäßrige Emulsion enthaltend
50 g/I eines alkylierten Naphthalinsulfonats mit 3 C-Atomen in der Seitenkette,
50 g'l eines Fettalkohols mit 16 bis 18 C-Atomen und 5 Äthylenoxid-Gruppen,
50 g/l eines dünnflüssigen Mineralöls mit den Siedegrenzen von 260 bis 330 C bei 760 Τοιτ.

Nach der Verstreckung betiägt der Einz.^ltiter 6 den. Das Faserband hat einen Auftrag von 0,5% Präparationsrnittel. Das gekräuselte Faserband wird auf 80 mm geschnitten, diese Schnittfuser läßt sich ohne Schwierigkeiten auf den üblichen Kammgarn- oder Streichgarnsortimenten verarbeiten. Bei einem Streichgarn der Nm 20 bekommt man eine Usterungleichmäßigkeit von 13%, bei einem Kammgarn der Niii 2ö bekommt man eine Usterungleichmäßigkeit von 12%.

Beispiel 3

Eine Polyamidschmelze, die nach einem kontinuierlichen Verfahren (VK-Rohr) polymerisiert wurde und anschließend durch Behandlung mit Stickstoff auf 1,8% Monomerengehalt gebracht wurde, wird nach der Stickstoffbehandlung sofort versponnen. Die am Ende d.· Schachtes austretenden Fäden werden mit folgender Präparation versehen:

wäßrige Emuhion enthaltend
6ü g/l alkyliertes Naphthalinsulfonat mit 3 C-Atomen in der Seitenkette,

50 g/l Fettalkohoi mit 5 Äthylenoxid-Gruppcn und 16 bis 18 C-Atomen,

40 g/l Mineralöl mit den Siedegrenzen von 260 bis 330° C bei 760 Torr.

Nach der Verstreckung befitzt das Band einen Auftrag von 0,4% wirksamer Substanz. Das Faserband mit 20000 den Gesamtster und einem Einzeltiter von 3,75 de.i wird gekräuselt und wie üblich über einen Converter zu einem verzugsfähigen Spinnband verarbeitet. Die Garnherstellung nach dem Kammgarnspinnverfahren verläuft störungsfrei. Ein Garn mit Nm 40 hat eine Usterungleichmäßigkeit von 14%.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vc fahren zur Herstellung von Polyamidfasern nach dem Schmelzspinnverfahren, bei dem der von der Spinnstelle abgezogene Faserstrang verstreckt iind gekräuselt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den aus den Spinnsiellen abgezogenen Faserstrang sofort nach dem Austritt η us dem Spinnschaft mit einer Präparation, bestehend aus einer Mischung eines Paraffinsulfonats und einem äthoxylierten Fettalkohol — gegebenenfalls unter Zusatz eines Antistatikums — behandelt und den Fuserstrang anschließend verstreckt und kräuselt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Präparation eine Mischung verwendet, in der das Verhältnis Paraffinsulfonat zu äthoxyliertem Fettalkohol im Bereich von 0,6 bis 1,5 liegt.