DE1669436A1 - Composite thread made from two polymers that shrink to different degrees - Google Patents
Composite thread made from two polymers that shrink to different degreesInfo
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Description
1CCQ/ QC POS· GW 1CCQ / QC POS · GW
Verbundfaden aus zwei verschieden stark schrumpfenden PolymerenComposite thread made from two polymers that shrink at different rates
Glanzstoff AG WUPPERTALGlanzstoff AG WUPPERTAL
Unter Verbundfaden im Sinne der Erfindung werden Mono- und Multifilfäden verstanden, die in an sich bekannter Weise durch Verspinnen zweier verschiedener Spinnmassen mittels Spezialdüsen hergestellt v/erden. Einrichtungen in derartigen Düsen gestatten es, zwei Polymerlösungen bzw. - schmelzen derart aus einem Düsenloch auszupressen, daß Kern-Mantel-Fäden er*ts'.- .^~ -.der Fäden, in denen die beiden Polymeren je einen Teil cc: iacanoberfläche und des Fadenquerschnitts bildan.Composite threads in the context of the invention are mono- and multifilament threads understood, which is produced in a known manner by spinning two different spinning masses using special nozzles v / earth. Devices in such nozzles allow two polymer solutions or - to press melt out of a nozzle hole in such a way that core-sheath threads er * ts' .-. ^ ~ -.of the threads in which the two polymers one part each of the cc: iacan surface and the thread cross-section image.
Besonders große Bedeutung kommt Verbundfaden zu, die unmittelbar nach ueiü Verspinnen und Verstrecken ohne besondere Behandlung oder unter der Einwirkung von l^ier, Dampf od. cjl. eine Kräuselung ausbilden. Zur Herstellung solcher Verbundfaden verwendet man Polymere mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften, insbesondere solche mit verschieden starker Schrumpfneigung. Eine Kräuselung tritt immer dann ein, wenn beide Polymeren wenigstens einen Teil der Oberfläche bilden oder bei exzentrischer Ausbildung einer Kern-Mantel-Struktur. Composite threads are of particular importance which, immediately after spinning and drawing, without special treatment or under the action of iron, steam or cjl. form a curl. Polymers with different physical and / or chemical properties, in particular those with different degrees of tendency to shrink, are used to produce such composite threads. Crinkling always occurs when both polymers form at least part of the surface or when an eccentric core-shell structure is formed.
üin bekam/. Oo Verfahren betrifft die Herstellung von Verbundfaden aus zwei Poly., .-en mit unterseil edlich starkem Schrumpf vermögen. Hierbeiüin got /. Oo process relates to the manufacture of composite yarn of two Poly.,.-Ene under strong rope Edlich shrinkability. Here
- 2 909844/174.0 - 2 909844 / 174.0
Pos. GWItem GW
soll die stärker schrumpfende Fadenkomponente einen Schrumpf von wenigstens 7 % aufweisen und der Unterschied im Schrumpfvermögen beider Komponenten wenigstens 10 %, vorzugsweise 20 #,betragen. Als Beispiele für brauchbare Polymer-Kombinationen werden Polyamide aus Dicarbonsäuren und Diaminen oder aus Caprolactam einerseits und Polyäthylenterephthalat andererseits genannt. Darüber hinaus kann eine der Fadenkomponenten aber auch ein Copolyamid oder Copolyester sein.the more strongly shrinking thread component should have a shrinkage of at least 7 % and the difference in the shrinkability of the two components should be at least 10 %, preferably 20 #. Examples of useful polymer combinations include polyamides made from dicarboxylic acids and diamines or from caprolactam on the one hand and polyethylene terephthalate on the other. In addition, one of the thread components can also be a copolyamide or copolyester.
Verbundfaden, die nach dem bekannten Verfahren unter Verwendung verschiedener Polymer-Kombinationen hergestellt werden, zeigen je nach Art und Menge der Zusammensetzung nach einer Hitzebehandlung eine mehr oder minder starke Kräuselung. Beispielsweise weist ein Kern-Mantel-Faden mit exzentrischer Ausbildung von Kern und Mantel, der aus Polyamid und Polyäthylenterephthalat besteht, nach einer Behandlung mit Wasser von 95° eine Kräuselbogenzahl von II5 pro 10 cm Fadenlänge auf.Composite thread made by the known method using various Polymer combinations are produced, show depending on the type and amount of the composition after a heat treatment more or less strong ripple. For example, a core-sheath thread with an eccentric configuration of core and sheath, the consists of polyamide and polyethylene terephthalate, after treatment with water at 95 °, a number of curled arcs of II5 per 10 cm Length of thread.
Es wurde nun gefunden, daß Verbundfaden aus zwei verschieden stark schrumpfenden Polymeren mit exzentrischer Ausbildung von Kern und Mantel sehr viel bessere Z-... --schäften, insbesondere hinsichtlich , der Kräuselbogenzahl aufweisen, wenn der Mantel dieser Fäden aus einem Homopolyamia und der Kern aus einem Copolyätheramid, das durch Polykondensation von Adipinsäure mit 75 bis 20 MoI^, vorzugsweise 50 - 40 Mol# Ätherdiamin, co:- FormelIt has now been found that the composite thread of two different strengths shrinking polymers with an eccentric design of the core and cladding, much better Z -... shafts, especially with regard to of the number of crimped arcs when the sheath of these threads is made a homopolyamia and the core of a copolyether amide, which by Polycondensation of adipic acid with 75 to 20 mol ^, preferably 50 - 40 mol # ether diamine, co: - formula
- (c:-:2)j - R - (CH2) - NK2,- (c: -: 2 ) j - R - (CH 2 ) - NK 2 ,
worin R die Gruppen -0-oder -0- (CHg)n-O- bedeuten und η 2-4 sein kann, und 25 bis 80 Mol/3, vorzugsweise 50 - 60 MoIJo, Hexamethylendiamin hergestellt wurde, besteht.where R is the groups -0- or -0- (CHg) n -O- and η can be 2-4, and 25 to 80 mol / 3, preferably 50-60 mol / 3, preferably 50-60 mol, hexamethylenediamine has been prepared.
Die C-ewichtsanteile von Mantel und Kern des erfindungsgemäßen Verbundfadens sollen J>0 : 70 bis 70 : JO, vorzugsweise 50 : 50 betragen.The C weight fractions of the sheath and core of the composite thread according to the invention should be J> 0:70 to 70: JO, preferably 50:50.
Als Mantelkomponente des Verbundfadens sind die bekannten HomopolyamidvThe known homopolyamides are used as the sheath component of the composite thread
90 9844/1749 bad original90 9844/1749 bad original
Pos. GW 1331Item GW 1331
geeignet, beispielsweise aus solchen aus Caprolaetam, Hexamethylendiamin und Adipinsäure, Arainoundecansäure und andere.suitable, for example from those from Caprolaetam, hexamethylenediamine and adipic acid, arainoundecanoic acid and others.
Bevorzugte Eigenschaften weisen Verbundfaden auf, deren Mantel aus Polyhexamethylenadipamid oder Polycaprolactam und deren Kern aus dem Copolyätheramid das durch Polykondensation von· Adipinsäure mit 40 Mol# Ätherdiamin der FormelPreferred properties are exhibited by composite threads whose sheath is made from Polyhexamethylene adipamide or polycaprolactam and their core from the copolyether amide by polycondensation of · adipic acid with 40 mol # ether diamine of the formula
- 0 - (CH2)2 - 0 -- 0 - (CH 2 ) 2 - 0 -
und 60 Mol# Hexamethylendiamin hergestellt wurde, besteht.and 60 moles # hexamethylenediamine was made.
Copolyätheramide der genannten Zusammensetzung werden entsprechend der deutschen Patentschrift (Anmeldung Aktz. G 47 579 IV d/39 c) hergestellt. Nach dem dort beschriebenen Verfahren gelingt es·, Copolyätheramide in Jedr beliebigen Verhältnis von Xtherdiamin: Hexamethylendiamin mit ausreichend hohem Molekulargewicht und guten Fadenbildungseigenschaften zu erzeugen. ' *ese Copolyätheramide haben ein überraschend hohes-Schrumpfvermögen.Copolyether amides of the composition mentioned are produced in accordance with the German patent specification (Application Aktz. G 47 579 IV d / 39 c). After the process described therein succeeds ·, r Copolyätheramide in Jed any ratio of Xtherdiamin: to produce hexamethylene diamine sufficiently high molecular weight and good thread-forming properties. * ese copolyetheramides have a surprisingly high shrinkage capacity.
In Tabelle I sine die Schrumpfwerte einiger Copolyätheramid- und anderer Poly.v.erisatfäden In Wasser von 95° und 20° zusammengestellt.Table I shows the shrinkage values of some copolyether amide and other Poly.v.erisatfäden Put together in water of 95 ° and 20 °.
O ^ i? WC^ *JJL Ks J.d K* L/C* ·>. IaX λ\Λ O ^ i? WC ^ * JJL Ks Jd K * L / C * ·>. IaX λ \ Λ
·■ :-.■-;-,,.. .-^in der Formel H^X - (CiI^i, - C - (CH^)0 - 0 - (CH,,), - NH,· ■: -. ■ -; - ,, .. .- ^ in the formula H ^ X - (CiI ^ i, - C - (CH ^) 0 - 0 - (CH ,,), - NH,
Die Tabelle zeigt, daß das Sehrumpfvermögen der verhältnismäßig am wenigsten schrumpfenden Copolyätheramid-Fäden in V/asser von 95° noch in der Größenordnung des genannten Copolyamids liegt, während das Copolyätheramid mit der höchsten Schrumpfneigung nahezu einen gleich starken Schrumpf schon in Wasser von 20° erfährt. Da^ wie oben gesagt wurde, für die Kräuselneigung der Verbundfaden vor allem die Differenz des SchrumpfVermögens der beiden Polymerkomponenten von Bedeutung ist, wird deutlich, welche Vorteile die Erfindung bietet.The table shows that the very stump power of the relatively am fewest shrinking copolyetheramide threads in water / water of 95 ° is of the order of magnitude of the copolyamide mentioned, while the copolyether amide with the highest tendency to shrink, experiences almost the same shrinkage even in water of 20 °. As said above was, for the curling tendency of the composite thread mainly the difference the shrinkage capacity of the two polymer components is important, it becomes clear what advantages the invention offers.
Die erfindungsgemäßen Verbundfäden werden nach bekannten Schmelzspinnverfahren hergestellt, wobei als Spinnternperatur die für das Schmelzspinnen des als Mantelkomponente verwendeten Homopolyamids übliche Temperatur gewählt wird. Weder beim Spinnprozess, noch beim Verstrecken sind Änderungen der üblichen Verfahrensbedingungen erforderlich. The composite threads according to the invention are made by known melt spinning processes produced, the spinning temperature being the homopolyamide used as the sheath component for melt spinning Usual temperature is chosen. Neither in the spinning process nor in the drawing process, changes to the usual process conditions are necessary.
Ein besonderer Vorteil der Verbundfaden nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie bereits beim Eintauchen in Wasser von Normaltemperatur zu kräuseln vermögen.A particular advantage of the composite thread according to the invention is therein to see that they can ripple even when immersed in water at normal temperature.
Gegenüber Verbundfaden bekannter Art, bei denen der Kern beispielsweise aus Polyethylenterephthalat und der Mantel aus einem Polyamid besteht, haben die erfindungsgemäßen Fäden den Vorteil, daß Kern und Mantel wegen der größeren chemischen Ähnlichkeit der Komponenten fest miteinander verbunden bleiben.Compared to composite thread of a known type, in which the core, for example consists of polyethylene terephthalate and the sheath consists of a polyamide, the threads according to the invention have the advantage that they have a core and sheath because of the greater chemical similarity of the components remain firmly connected to each other.
Anhand des Beispiels wird die Herstellung von erfindungsgemäßen Verbundfaden erläutert:Using the example, the production of composite thread according to the invention is explained:
Kittels einer Spinndüse, die für die Herstellung von Kern-Mantel-Verbundfäden mit exzentrischer Ausbildung von Kern und Mantel geeignet ist, verspinnt man die Schmelze eines Homopolyamids (als Mantel) und des Copolyätheramids aus Adipinsäure, Hexamethylendiamin und Ätherdiarnin der FormelKittels of a spinneret used for the production of core-sheath composite threads with an eccentric core and jacket, the melt of a homopolyamide is spun (as jacket) and the copolyether amide of adipic acid, hexamethylenediamine and Aetheric arnin of the formula
H2:; - (CH2), - o - (ch2)2 - o - (CH2), - NH2 H 2 :; - (CH 2 ), - o - (ch 2 ) 2 - o - (CH 2 ), - NH 2
(als Kern). Die Temperatur der Spanneinrichtung beträgt etwa 280 °. -\;o- 9098U/mS mMA1 (as the core). The temperature of the clamping device is about 280 °. - \; o- 9098U / mS mMA1
■*"·-' !ϊ*\ζ ■ * "· - ' ! Ϊ * \ ζ BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Pos. GW 1231Item GW 1231
Der Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 750 m/min von der Düse abgezogen, anschließend im Verhältnis 1 : 3,5 kalt verstreckt und aufgespult. In Tabelle II sind die textlien Daten erfindungsgemäßer Verbundfaden ^ mit verschiedener Zusammensetzung des Copolyätheramids sowie mengenmäßig verschiedenen Kern- und Mantelanteilen zusammengestellt. Zum Vergleich werden entsprechende Daten von bekannten Verbundfaden angegeben.The thread is released from the nozzle at a speed of 750 m / min peeled off, then cold drawn in a ratio of 1: 3.5 and wound up. Table II shows the textile data of composite threads according to the invention with different compositions of the copolyether amide and Quantitatively different core and shell proportions put together. Corresponding data from known composite threads are given for comparison.
- 6 909844/1749 - 6 909844/1749
3, ί /ο C ry rff
3, ί / ο
ο ^A.
ο ^
5) Copolyamid aus Caprolactam und Adlplnsäure-Hexamcthylendiamln im Verhältnis 80 : 20 A) Copolyäthcrauiid aus Adipinsäuro-Hexamethylcndiamin und Ätherdiamin im Verhältnis 605) Copolyamide made from caprolactam and adylic acid-hexamethylenediamine in a ratio of 80:20 A) Copolyäthcrauiid from adipic acid-hexamethylcndiamine and ether diamine in the ratio 60
ß\ ti Il Il Il It ti »I ti -ZQß \ ti Il Il Il It ti »I ti -ZQ
: : ::::
Pos. GWItem GW
Zur Messung der Eigenschaften, die nicht per se bekannt sind, wurden die folgenden Methoden angewandt, nachdem die Kräuselung durch 2 Minuten lange Behandlung mit Wasser von 95° ausgelöst wurde.To measure the properties that are not known per se, were the following methods were used after the curl was induced by treatment with 95 ° water for 2 minutes.
1) Kräuseldehnung 1) crimp elongation
Ein Fadenstück von etwa Im Länge, das in dieser Weise behandelt wurde, belastet man nun mit 50 mg/den, derart, daß die Kräuselung weitgehend herausgezogen wird. Der gestreckte Faden wird am oberen Rand einer leicht schräg stehenden Wand befestigt. Dann klemmt man kurz über dem Gewicht ein kleineres Gewicht von 0,5 mg/den an und entfernt danach das größere Gewicht vorsichtig. Unter dieser Belastung wird der Faden 12 Stunden unter Korrnklima belassen. Nach dieser Zeit spannt man den Faden mit dem anhängenden Gewicht in einen elektronischen Zugfestigkeitsprüfer ein und ermittelt die Dehnung bei der Belastung von 0,05 p/den.A piece of thread about im length treated in this way is now loaded with 50 mg / den, so that the crimp is largely pulled out. The stretched thread is on the top Attached to the edge of a slightly sloping wall. Then one clamps a smaller weight of 0.5 mg / den just above the weight and then carefully remove the larger weight. Under this load, the thread is left in a grain climate for 12 hours. To During this time you clamp the thread with the attached weight in an electronic tensile tester and determine the Elongation under load of 0.05 p / den.
2) Ki'äuselkontrakticn 2) Ki'äuselkontrakticn
Man weift Fadensträngehen (3 m LL' ^e) und hängt diese J>0 see spannungslos in 70° warn.es destilliertes Wasser. Die nassen Strängchen werden daraufhin 1 >.in mit Gewichten von 0,2 g/den belastet. Die unter dieser Belastung festgestellte Länge ist b. Kach Entfemur.3 der Gewichte trocknet rr.ur. die Strängchen freihängend ohne Belastung pO Minuten !ans bei 50 - 60° und klimatisiert sie anschließend I Stunde. Danach werden sie 1 Minute lang mit einen; Gewicht vor. 0,C02 g/den belastet. Die hierbei errr.ittelte Länge ist a. Die Berechnung der Kräuselkontraktion erfolgt nach der GleichungYou whiten strands of thread (3 m LL '^ e) and hang this J> 0 see tension-free in 70 ° warn.es distilled water. The wet strands are then loaded 1> .in with weights of 0.2 g / den. The length determined under this load is b. Kach Entfemur. 3 the weights dries rr.ur. the strands hanging freely without load pO minutes! ans at 50 - 60 ° and then air-conditioned them for 1 hour. After that they will be with a for 1 minute; Weight in front. 0, C02 g / den burdened. The calculated length is a. The calculation of the crimp contraction is done according to the equation
b - ab - a
i;'o Kräuselkontraktion = χ 100 i ; 'o curl contraction = χ 100
909844/1749909844/1749
Pos. GWItem GW
Aus den Diagrammen sind ferner die Kräuseldehnungen verschiedener Verbundfaden unter definierter Schrumpfmöglichkeit (Blatt l) und vorgegebener Belastung (Blatt 2) ersichtlich. Die Kurven zeigen den Verlauf der Kräuseldehnung für Verbundfaden der folgenden Zusammensetzung:The diagrams also show the crimp elongations of various composite threads with a defined shrinkage possibility (sheet 1) and a given load (sheet 2). The curves show the course of the crimp elongation for composite threads of the following composition:
Kurve a bzw. a, = Poiycaprolactam und Copolyätheramid A (Erläuterung siehe unterhalb Tabelle II)Curve a and a, = polycaprolactam and copolyether amide A (explanation see below table II)
Kurve b bzw. b, = Poiycaprolactam und Copolyamid (aus 80 % Capro-Curve b and b, = polycaprolactam and copolyamide (made of 80 % capro-
lactam und 20 % Hexamethylendiamin-Adipinsäure)lactam and 20 % hexamethylenediamine adipic acid)
Kurve c bzw. c, = Poiycaprolactam und Polyäthylenterephthalat.Curve c and c, = polycaprolactam and polyethylene terephthalate.
Dabei besteht der Mantel jeweils aus dem erstgenannten Polymerisat, der Kern des Fadens aus dem zweitgenannten. Das Mengenverhältnis von Mantel ; Kern beträgt in allen Fällen 50 : 50 und der Fadentiter 40 den (10 Einzelfäden). The sheath consists of the first-mentioned polymer, the core of the thread of the second-mentioned. The quantity ratio of coat; The core is 50:50 in all cases and the denier is 40 den (10 individual threads).
Zur Ermittlung der Kräuseldehnungswerte für Blatt 1 warden die Fäden in einen Rahmen mit einem Klemmenabstand von 30 cm jeweils so eingespannt, daß verschiedene Schrümpfmöglichkeit gegeben war. Bei 10 % Schrumpfmöglichkeit betrug die eingespannte Fadenlänge z.B. 3JJ cm, bei 80 % Schrumpfmöglichkeit 54 cm. Die so eingespannten Fäden wurden zunächst 60 Min. in Wasser gekocht, dann 60 Min. in Heißluft (60° C) getrocknet und schließlich J> Min. bei 115° C in Sattdampf fixiert. Die Bestimmung der Kräuseldehnung fr wurde, wie im Anschluß an Tabelle II beschrieben, durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Länge der gemessenen Fädenstücke nur 30 cm betrug. To determine the crimp elongation values for sheet 1, the threads were each clamped in a frame with a clamp spacing of 30 cm in such a way that various shrinkage options were possible. With 10 % shrinkage possibility, the clamped thread length was, for example, 3JJ cm, with 80 % shrinkage possibility 54 cm. The threads clamped in this way were first boiled in water for 60 minutes, then dried for 60 minutes in hot air (60.degree. C.) and finally fixed in saturated steam at 115.degree. C. for J> min. The determination of the crimp elongation fr was carried out as described in connection with Table II, with the difference that the length of the measured pieces of thread was only 30 cm.
Die aus Blatt 2 ersichtlichen Kräuseldehnungswerte wurden bestimmt nachdem die Fäden unter den aus dem Diagramm ersichtlichen Belastun gen 2 Min. bei 95° C in Wasser behandelt wurden. The crimp elongation values shown on sheet 2 were determined after the threads had been treated in water for 2 minutes at 95 ° C. under the loads shown in the diagram.
Aus beiden Diagrammen ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Verbundfaden die günstigste Kräuselung aufweist.It can be seen from both diagrams that the composite thread according to the invention has the most favorable crimp.
9098U/17499098U / 1749
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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