DE1669544B2

DE1669544B2 - Textilfasern mit Hohlräumen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1669544B2
Application number: DE1669544A
Authority: DE
Inventors: Kenji Suita Fukuda; Osaka Ibaraki; Yujiro Okamoto
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1966-03-15
Filing date: 1967-03-13
Publication date: 1974-06-20
Also published as: US3516239A; DE1669544A1; NL6703905A; GB1169106A

Description

In der US-A.Patentschrift 3 085 987 (britische Pateit- »chrift 898 289, deutsche Patentschrift 1 152 257 und französische Patentschrift 1 267 725) ist die Herstellung tiner porösen Faser aus einem synthetischen linearen Kondcnsationspoiyester, bestehend aus einer Mischung von bestimmten aromatischen Äthern,beschrieben. Gemäß diesem Verfahren soll die Anfärbbarkeit der Faser mit Hilfe von winzigen Poren, die in den Fasern nach dler Verdampfung der aromatischen Äther zurückgelassen werden, verbessert werden.

Die Faser, welche beim Spinnen einer Mischung aus wenigstens zwei Klassen von faserhildenden linearen Polymerisaten, die miteinander unverträglich sind, erhalten wird (nachstehend auch als zusammengesetzte Fasern bezeichnet), besitzt gemeinsam die Eigenschaften, die auf die gebildeten Polymerisate zurückzuführen sind. Beispielsweise besitzt eine zusammengesetzte Faser, die durch Spinnen und Strecken einer Mischung aus Poly-e-capronami^-Schnitzeln (Nylon b) in einem überwiegenden Anteil und von Pulyäihylentercphthaiatschnitzeln in einem geringeren Anteil erhalten wurde, die ausgezeichnete Anfärbbarkeit, Festigkeit, Haltbarkeit und Kräuselelastizität von Poly-e-capronamid und außerdem den hohen Youngschen Modul und die hohe Dimensionsstabilitäi von Polyäthylenterephalat in Abhängigkeit von dem Verhältnis zur Mischung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß nicht uur das die Hauptkomponente bildende Poly-e-capronamid eine Faserstruktur besitzt, sondern auch das damit gemischte Polyäthylenterephthalat, und daß jede Faser in einem solchen Zustand gebildet wird, bei welchem das Polyäthylenterephthalat mit einer Faserstruktur gleichförmig in der überwiegenden Komponente des Poly-s-capronamids mit einer faserigen Struktur dispergiert wird.

Es wurde nunmehr festgestellt, daß, wenn eine zusammengesetzte Faser dieser Art, die aus einer Mischung von wenigstens zwei unverträglichen Polymerisaten besteht, mit Chemikalien behandelt wird, die wenigstens auf eine Komponente keine Wirkung zeigen, während sie die andere Komponente auflösen oder zerstören können, der Angriff durch die Chemikalie allmählich in das Innere der Faser von deren Außenseite her fortschreitet, wobei das Fortschreiten in Abhängigkeit von der Konzentration der Behandlungsmittel, der Behandlungstemperatur und der Behandlungsdauer erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Textilfasern nut Hohlräumen, bestehend aus einem kompakten Kernteil und einem eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweisenden Umfangsteil, die aus linearen Polymerisaten, aus welchen durch Verspinnen von Einzelfäden mit einem Titer von 0,5 bis 5 den un^ einer Reißfestigkeit von mindestens 0,8 g je den erhätlich sind, gebildet sind, wobei derartige Fasern neue Eigenschaften und Merkmale besitzen, ohne daß die diesen Fasern eigenen Qualitäten wesentlich beeinträchtigt sind. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von derartigen Textilfasern.

Erfindungsgegenstand sind daher Textilfasern mit Hohlräumen der vorstehend angegebenen Art. die dadurch gekennzeichnet sind, daß der kompakte Kernteil aus einer gleichförmigen Mischung \on 5 bis 50 Gewichtsprozent faserbilderiden linearen Polymerisaten (Komponente A) und 95 bis 50 Gewichtsprozent anderen, damit nicht kompatiblen faserbildenden linearen Polymerisaten (Komponente B) besteht und eine Querschnittsfläche von 4 bis 90 ",der gesamten Querschnittsfläche der Kunstfaser aufweist, und daß der Umfangsteil, der darin gleichförmig verteilte, axial in Längsrichtung sich erstreckende dünne Hohlräume aufweist, aus der Komponente B besieht und eine Porosität von etwa 5 bis 50"_o und eine scheinbare Querschnittsfläche von 10 bis %"„ der gesamten Querschnittsfläche der laser aufweist, wobei unter den die Kunstfaser aufbauenden linearen Polymerisaten solche aus der Reihe Polyester. Pohamid, Polyacrylnitril, Polycarbonat, Polyolelin, Polyvinylchlorid zu verstehen sind.

tiu Obgleich der Einfachheit halber hauptsächlich Bezug auf eine zusammengesetzte Faser aus zwei Klassen von fascrbildcndcn linearen Polymerisaten, die miteinander nicht kompatibel sind, genommen wird, ist ersichtlich, daß die Fasern gemäß der Erfindung auch aus mehr als

fi5 zwei Komponenten zusammengesetzt sein können. Die Textilfasern gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem man eine gestreckte Faser aus einer gleichförmigen Mischung von 5 bis 50 Gewichtspro-

zent der faserbildenden linearen Polymerisate (Komponente A) und 95 bis 50 Gewichtsprozent von anderen damit nicht kompatiblen faserbildenden linearen Polymerisaten (Komponente B) mit einer Chemikalie in Berührung bringt, die zur Einwirkung auf die Komponente A allein und nicht auf die Komponente B fähig ist und einen Teil der Komponente A aus der Faser entfernt und dabei in der Fasei einer Mehrzahl von dünnen, sich axial in Längsrichtung der Faser erstreckenden Hohlräume bildet.

Der Angriff der Chemikalien auf die Faser setzt an deren Außenfläche ein und schreitet allmählich in das Innere der Faser fort. Somit kann die Komponente A durch die Chemikalie weggeiöst oder zerstört werden, wobei das Ausmaß der Entfernung der Komponente A von der Konzentration der Chemikalie, der Behandlungstemperatur und der Behandlungsdauer abhängt. Die Stellen, aus welchen die Komponente A entfernt worden ist, bilden dünne Hohlräume, die sich axial in ,Längsrichtung der Faser erstrecken. Wenn z. B. 10 "₀ filer Komponente A aus der zusammengesetzten Faser fntfernt worden sind, erlangt der Umfangsteil der Faser mit einem Querschnittsbereich entsprechend 10",, der Gesamtschnittfläche der Faser eine Struktur, (die lediglich aus der Komponente B besteht und die vorstehend beschriebenen Hohlräume enthält, während jene Zone auf der Innenseite des Umfangsteils ihre !kompakte zusammengesetzte Faserstruktur unversehrt beibehält. Bei einer derartigen zusammengesetzten Faser ist somit der Kern kompakt, und der Umfangsteil ist von dünnen und langen Hohlräumen durchsetzt, 'deren Größe in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie der Art und dem Verhältnis der Polymerisate A und B, die die Faser bilden und den Spinn-Streckbedingungen für die Faser unterschiedlich ist.

Im allgemeinen ist jedoch der Durchmesser 10 ΐημ bis 10 μ, wobei die Länge wenigstens das 3fache des Durchir.esseres beträgt. Insbesondere werden Hohlräume mit im wesentlichen einem Durchmesser von 10 ιτιμ bis 1 μ und einer Länge von wenigstens der 5fachen Länge des Durchmessers bevorzugt. Die vorstehend verwendete Angabe »der Umfangsteil der Faser mit einer augenscheinlichen Schnittfläche entsprechend 10°,, der Gesamtschnittflächec bedeutet, daß die Schnittfläche des Umfangsteils, der die von den Hohlräumen besetzte Schnittfläche einschließt, 10% der Gesamtschnittfläche der Faser einschließlich der Schnittfläche von diesen Hohlräumen darstellt.

Die zusammengesetzte Faser, aus welcher 10 bis 96 °_o der Komponente A entfernt worden sind, besitzt nun eine gesteigerte Weichheit und weist einen seidigen Griff und einen perlmutterartigen Glanz verglichen mit der ursprünglichen zusaminengcset/ton Faser auf. Trotz der Zunahme der Weichheit ist die Biegeelastizität der zusammengesetzten Faser beibehalten. Dieser Effekt ist am ausgeprägtesten, wenn das Entfernungsverhällnis der Komponente A 10 bis 90 "„ beträgt.

Da die langen und dünnen Hohlräume in den gemäß der Erfindung geschaffenen Fasern in einer großen Anzahl vorhanden sind, wobei diese Hohlräucm gegeneinander radial von der Faser angeordnet sind, besitzt die Faser eine der Mchrschichtenslruktur von Perlmutt Ähnliche optische Struktur. Es wird angenommen, daß die vielporige Faser gemäß der Erfindung mit einem Kern infolge der komplexen Reflexion und Lichtdurchführung auf Grund der perlmultartigen Struktur einen pcrlmullartigen Glanz, wie vorstehend beschrieben, aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung und photograpLischen Darstellungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, die im rechten Winkel zur Faserachse geschnitten ist und schematisch eine Ausführungsforrn der Fasern gemäß der Erfindung erläutert;

F i g. 2 zeigt eine Elektronenphotomikrographische Darstellung, die den Teil von Fig. 1, der von der

ίο Linie II eingeschlossen ist, des in dem nachstehend beschriebenen Beispiel 3 erhaltenen Produktes veranschaulicht;

F i g. 3 zeigt eine elektronenphotomikrographische Darstellung eines Längsschnittes entlang der Linie III-III von F i g. 1 des in dem nachstehend beschriebenen Beispiel 3 erhaltenen Produkts;

F i g. 4 zeigt eine graphische Darstellung, an Hand

welcher das Beispiel 1 näher erläutert wird, und F i g. 5a, 5b und Sczeigen graphische Darstellungen zur Erläuterung von Beispiel 3.

F i g. 1 zeigt eine Querschniitsansicht, die im rechten Winkel zur Achse der Faser 1 geschnitten ist und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Diese Faser wurde durch Auflösen und Entfernen mit Hilfe von Chemika-

J5 lien von 50 % der Komponente A aus einer zusammengesetzten Faser, bestehend aus 30 °₀ der Komponente A und 70% der Komponente B, erhalten. Im Umfangsteil der Faser 1 sind die zahlreichen dünnen Hohlräume 2 gezeigt, die sich axial in Längsrichtung von der Faser I erstrecken und die nach der Entfernung der Komponente A zurückbleiben. Die Umfangszone 3 der Faser 1, die die zahlreichen Hohlräume 2 enthält, wird im wesentlichen von der Komponente B allein gebildet. Die sichtbare Querschniltsfläche (der Gesamtbereich des ringförmigen Teils, der die Gesamtquerschnittsfläche der Hohlräume 2 einschließt) von dieser Umfangszone entspricht 50 "_o der sichtbaren Querschnittsfläche der Faser 1 (der Gesamtfläche des Kreises, die die Gesamtquerschnittsfläche der Hohlräume 2 einschließt). Die Gesamtquerschnittsfläche der zahlreichen Hohlräume 2 entspricht etwa 30 °_o der sichtbaren Querschniltsfläche der Umfangszone 3. Mit anderen Worten, besitzt die Umfangszone 3, die die zahlreichen dünnen Hohlräume enthält, die sich in Längsrichtung der Achse erstrecken, eine Porösität von 30%. Der Teil in Nähe der Mittelachse der Faser 1, der von den Chemikalien nicht angegriffen worden war, d. h. der Keniteil 4, besitzt einen kreisförmigen Schnitt und weist eine Schnittfläche entsprechend 50"_o des sichtbaren Querschnittsbereichs der Faser 1 auf. Da die Komponente A aus diesem Teil nicht entfernt worden ist, behält dieser Teil den kompakten Zustand der ursprünglichen Faser aus 30% de." Komponente A und 70",, der Komponente B unversehrt bei.

Die Tatsache, daß Produkte von irgendeiner Art erhalten werden können, indem man das Verhältnis der die Faser bildenden Komponenten A und B und das Ausmaß der Entfernung von Komponente A variiert, ist aus der in F i g. 1 gezeigten Darstellung ohne weiteres ersichtlich.

Es ist ferner offensichtlich, daß F i g. 1 lediglich eine rohe schematische Ansicht darstellt und daß die Hohlräume 2 tatsächlich dünner als die gezeigten sind und außerdem in einer größeren Anzahl vorhanden sind.

ßs Die F i g. 2 und 3 sind elektronenpholomikrographische Darstellungen, in welchen der Schnitt der zusammengesetzten Faser gezeigt ist, die talsächlich aus 30 Gewichtsteilen Polyälhylcntcrcphlhalat und 70 Ge-

wichtsieilen Poly-t-caprolacUim gemäß Beispiel 3 nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wurde. F i g. 2 zeigt einen Querschnitt, der genau dem von der gestrichelten Linie 11 in F i g. 1 eingeschlossenen Teil des tatsächlich erhaltenen Produkts entspricht, wahrend F i g. 3 einen Längsschnitt darstellt, der genau entlang der gestrichelten Linien 111-111 genommen wurde. Die in F i g. 2 als weiße Flecken ersichtlichen runden Muster sind die Querschnitte der dünnen Hohlräume 2, die sich in der axialen Rich'u'ig der Faser erstrecken. Andererseits sind die in F i g. 3 in Form von weißen Nadelblättern ersichtlichen langen dünneirMuster die Hohlräume 2 im Längsschnitt. Die in F i g. 2 als grau verfärbte Flecken sichtbaren runden Muster sind die Querschnitte der Komponente A, die in der Komponente B zurückbleiben und von den Chemikalien nicht angegriffen wurden. Die dieses grau > erfärbte Muster enthaltende Zone ist der Kernteil, der in kompakter Weise von den Komponenten A und B gebildet ist. DaR c^i;~ Komponenten A und B als unterscheidbare grau verfärbte Muster in dem kompakt zusammengesetzten Kernteil in diesen clcktronenphotomikrographischcn Darstellungen abgebildet sind, ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Komponenicn A und B unverträglich sind und die Komponente A in der Komponente B als faserige Struktur verteilt ist.

Kombinationen von faserbildenden linearen Polymerisaten, die gegenseitig unverträglich sind und daher zweckmäßig gemäß der Erfindung verwendet werden können, umfassen z. B. Polyester und Polyamid. Polyester und Polyacnli.itril, Polyester und Polycarbonat. Γ;'./.: ./.er und Polyolefin, Polyair id und Polyacrylnitril. Polyamid und Polycarbonat, Polyamid und Polyolefin, Polyamid und Polyvinylchlorid und Polyester und Polyvinylchlorid. Bei diesen Kombinationen wird die Wahl mit Bezug auf das Polymerisat, das als Komponente Λ bzw. a's Komponente B verwendet w ird, durch die Chemikalien bestimmt, die zur Behandlung angewendet werden soll. Beispielsweise löst im Falle der Kombination von Polyester und Polyamid eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd den Polyester und gibt jedoch keine Einwirkung auf das Polyamid. Wenn daher die wäßrige Natriumhydroxydlösung als Bchandlungschemikalie verwendet wird, wird der Polyester zur Komponente A. während das Polyamid die Komponente B ergibt. Andererseits, da Ameisensäure Polyamid angreift, jedoch keine Einwirkung auf Polyester ergibt, wird bei Verwendung von Ameisensäure als Behandlungschemikalic das Polyamid zur Komponente A, während der Polyester die Komponente B bildet. Die wäßrige Natriumhydroxydlösung ist als Behandlungschemikalie nicht nur für diese Kombination geeignet, sondern für alle anderen Kombinationen, bei welchen Polyester als Komponente A verwendet wird. Andererseits werden die bekannten Polyamidlösungsmittel, wie Ameisensäure und Eisessig, zweckmäßig und bequem als Behandlungschemikalie im Falle solcher Kombinationen verwendet, bei denen Polyamid als Komponente A zur Anwendung gelangt. Die geeignete Behandlungschemikalie für die Kombination, bei welcher Polyvinylchlorid als Komponente A verwendet wird, ist Methylenchlorid. In der Kombination von Polyamid und Polycarbonat. bei welcher die Komponente A aus Polycarbonat besteht, werden z. B. wäßrige Natriumhydroxvdlösungcn. Cyclohcxan. Methylenchlorid oder Chloroform als Behandlungschemikalie verwendet, während in der Kombination von Polyester und Polycarbonat, bei welcher das Polycarbonat die k.·'.nponenle A darstellt, z. B. Benzol, Xylol oder Toluol als Behandlungschemikalie geeignet sind.

Ein Beispiel für eine Kombination von drei Klassen von Polymerisaten ist die Kombination von Polyester, Polyamid und Polycarbonat. Durch die Wahl einer geeigneten Chemikalie aus den vorstehend genannten verschiedenen Behandlungschemiknlien können eine oder zwei dieser drei Komponenten die Komponente A bilden und zwei oder eine die Komponente B sein.

ίο Beispiele für eine zusammengesetzte Faser aus vier Klassen von Polymerisaten sind eine Kombination aus Poly-F-caprolactam (Nylon 6) und Polyhexamethylenadipamid (Nylon 66) als Komponente A mit Polyälhylenterephlhalat und Polycarbonat als Komponente B und eine Kombination aus Polycarbonat als Komponente A mit Ροΐν-ε-caprolactam (Nylon 6), Polypropylen und einem modifizierten Polyethylenterephthalat (mit einer verbesserten Anfärbbarkeil) als Komponente B. Wenn wenigstens zwei Klassen von unverträglichen Polymerisaten aus wenigstens drei Polymerisaten entfernt werden rollen, werden die Polymerisate einer wenigstens zwei Stufen umfassenden Behandlung unterworfen. In diesem Fall werden die zu entfernenden Polymerisate als Komponente A bezeichnet.

?.5 Den Behandlungbedingungen der zusammengesetzten Faser durch diese Chemikalien sind keine besonderen Beschränkungen auferlegt. sofern die Bedingungen derartig sind, daR das erwünschte F.ntfcrnungsnusmaß der Komponente A ohne nachteilige Wirkungen auf die Komponente B erhallen werden kann. Eine geeignete Konzentral ion für die Chemikalie, geeignete Behandlungstemperatur und -dauer werden innerhalb dieser Grenzen gewählt. Beispielsweise sind für den Fall, bei welchem ein Polyester als Komponente A aus einer von Polyester und Polyamid gebildeten zusammengesetzten Faser unter Verwendung einer wäßrigen 'Natriumhydroxydlösung entfernt wird, die geeigneten Bedingungen im allgemeinen die folgenden: Eine Konzentration der wäßrigen Natriumhydroxydlösung von 5 bis JOO g je Liter, eine Behandlung<nsmperatur im Bereich von 5O^CC bis zum Siedepunkt und eine Bchandlungsdauer im Bereich von 10 bis 400 Minuten. Für ein gegebenes Entfernungsausmaß ist die Behandlunesdauer um so kürzer, je höher die Konzentration der Lösung oder je höher die Temperatur ist. Beispielsweise muß zur Entfernung von 50°,, Polyester aus einer aus 20°_n Polyester und S0"_o Polyamid bestehenden Faser die Behandlung während 60 Minuten mit kochender wäßriger Natriumhydroxydlösung einer Konzentration von 30 bis 40 g je Liter ausgeführt werden. Die Behandlungsbcdingungcn. die zur Erzielung des gleichen Entfcrnungsausmaßcs erforderlich sind, sind natürlich im Falle einer Faser, deren Polyestergchalt niedriger ist, milder. Andererseits kann beispielsweise im Falle der Behandlung mit Ameisensäure einer 20 "_o Polyamid als Komponente A enthaltenden Faser eine Menge von etwa 30 ⁿ„ ties Polyamids durch Behandlung der Faser während 3 Minuten bei Raumtemperatur unter Verwendung einer wäßrigen S5ⁿ,,igen Aineisensäurclösung entfernt werden. Das gleiche Ergebnis kann auch erreicht werden, indem man die Behandlung während einer längeren Zeitdauer, z. B. von etwa 30 Minuten, unter Verwendung einer wäßrigen Ameiscnsäurelösung mit einer derartig niedrigen Konzentration, i'ie norm.ilcrwcise nicht ;il> Lösungsmittel für Polyamide in der Praxis verwendet wird, ausführt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, in welchen die Teile und Pro-

zentsätze auf Gewicht bezogen sind, wenn nichts ande- papier fest angebracht. Der Oberflächenprobe wird ein

res angegeben ist. hin- und hergehender Reibungsschlag in einem Aus-

Die in den Beispielen angegebenen Werte für die maß von 1,25 Mol je Minute durch einen Kopf, der mit

physikalischen Eigenschaften wurden in folgender einer Belastung von 0,454 kg belastet war, erteilt. Wenn

Weise bestimmt: 5 an dem Punkt der Reibung der Probe ein Loch erhalten

Zugfestigkeit und Dehnung: Das obere und untere wird, wird ein elektrischer Kontakt betätigt und das

Ende einer Probe eines 3,5 cm langen und 5 cm breiten Prüfgerät wird angehalten. Die Anzahl von Reibungs-

Textilmusters werden an den Klemmen oder Einspann- schlagen bis zu diesem Zeitpunkt wird abge-

«inrichtungen eines Zugfestigkeit-Prüfgeräts der Shop- lesen.

per-Art so angebracht, daß die Probenlänge 20 cm io Oberflächenreibungskoeffizient: Ein Kopf, auf wel-

Wird. Die Probe wird gezogen und die Festigkeit und chen eine Probe eines 10 cm langen und 5 cm breiten

Dehnung am Bruch werden abgelesen. Gewebes angebracht ist, wird mit einer gleichförmigen

Oberflächenabrieb: Ein rundes Muster einer Textil- Geschwindigkeit bewegt, während die Oberfläche einer %are mit einem Durchmesser von 11 cm wird auf einen 50 cm langen und 11 cm breiten Probe, die auf einem mit Luft aufgeblasenen halbkugeligen Kautschukfilm 15 Flachblock fest angebracht ist, berührt wird. Der Widereines Abriebprüfgeräts der Universal-Art aufgebracht stand zu diesem Zeitpunkt wird mit einer Spannungsund mit einer Geschwindigkeit von 1.25 U/min ge- meßvorrichtung abgelesen, und die Ausrechnung wird dreht. Auf der Oberfläche der Probe ist ein Schmirgel- emäß der folgenden Gleichung ausgeführt:

,„, ... , .. ,„ . T(Ablesune von Spannungsmeßvorrichtungen)

a(Oberflachenreibungskoefnzient) = —— -- = -—-

R (Gewicht von Kopf + Probe)

Knittererholung: Eine 4 cm lange und 1,5 cm breite Ausmaß und demjenigen einer Standardkarte wird beProbe wird in ihrer Mitte gefaltet, worauf eine BeIa- rechnet,
stung von 500 g während 5 Minuten aufgebracht wird.

Nach Entfernung der Belastung wird die Probe oder Beispiel 1
das Muster in ein Knirtererholungsprüfgerät einge- 30

bracht und nach Verlauf von 5 Minuten wird der Knit- 10 Teile Polyäthylenterephthalat und 90 Teile PoIy-

terwinkel geprüft. caprolactam (Nylon-6), die jeweils in Form von

Biegesteifheit: Ein Muster eines 5 cm langen und kleinen Schnitzeln vorliegen, wurden gemischt und

5 cm breiten Gewebes wird durch einen 4-mm-Schlitz, gleichförmig geschmolzen. Die Schmelze wurde dann

der von zwei Stangen mit einem Durchmesser von 35 nach dem gebräuchlichen Spinnverfahren durch Aus-

jeweils 10 mm und einer Länge von 70 mm gebildet spritzen durch einen Extruder mit einem Durchmesser

wird, durchgeführt, während sie durch eine Stange mit von 25 mm gesponnen. Die Formtemperatur betrug zu

einer Länge von 70 mm und einem Durchmesser von diesem Zeitpunkt 280° C. Die gesponnenen Fäden

1,4 mm aufgewogen wird. Der zu diesem Zeitpunkt auf- wurden auf das 4,5fache gestreckt und zu einem Matetretende Widerstand wird mit einem U-Maß abgelesen. 40 rial von 12 Fäden mit einem Gesamttiter von 50 den

Biegeelastizität: Ein Tuchmuster mit einer Länge verarbeitet. Diese Fäden besaßen eine Festigkeit von von 5 cm und einer Breite von 2 cm wird in einem etwa 7,2 g/den, eine Dehnung von etwa 30 % und einen Winkel abgebogen und dessen beide Enden werden an Youngschen Modul von etwa 350 kg/mm². Diesen die Klemmen des bewegbaren Blocks eines Zug- und Fäden wurden 100 Drehungen je Meter erteilt, worauf Dehnungsprüfgeräts der Instron-Art befestigt. Der +5 unter Verwendung dieser Fäden ein glattes Gewebe aus bewegbare Block wird aufwärts bewegt, und auf die 120 Kettfäden X 100 Schußfäden gewoben wurde.
Probe wird allmählich ein Druck mit Hilfe eines am Anschließend wurde dieses Gewebe während 30 Mioberen Ende des Prüfgerätes befestigten Druckgliedes nuten bei 6O⁰C in einem Bad gespült, das 1 g/l einer aufgebracht. Die Hysteresiskurve der Widerstandskraft Fettsäureseife und 1 g/l eines nichtionischen synthe-Zu diesem Zeitpunkt wird aufgezeichnet, und die Rück- 50 tischen Reinigungsmittels enthielt (Badverhältnis 1: 40). Stoßkraft wird berechnet. worauf es während 1 Minute bei 180⁰C hitzeverfestigl

Reißfestigkeit: Die Messung wird an einem 10 cm wurde.

langen und 6,3 cm breiten Muster unter Anwendung Das gespülte Gewebe wurde dann in eine wäßrige

eines Reißfestigkeitprüfgerätes der Elemendorf-Art Natriumhydroxydlösung mit einer Konzentration voi

ausgeführt. 55 40 g/l (Badverhältnis 1:10) eingetaucht und wahrem

Weißgrad: Ein 5 cm langes und 5 cm breites Tuch- 60 Minuten in einem Jigger gekocht. Infolge diese

muster wird in ein Spektrophotometer eingelegt, Behandlung trat eine Gewichtsabnahme des Gewebe

worauf Licht mit einer Wellenlänge von 480 πτμ ange- von 4,2 % auf. Dies bedeutet, daß 42 % des Polyäthylen

wendet wird. Das Ausmaß an reflektiertem Licht zu die- terephthalats (Komponente A) in der Faser entferr

sem Zeitpunkt wird bestimmt, und das Verhältnis zwi- 60 wurden.

sehen diesem und jenem Ausmaß einer Standardweiß- Die physikalischen Eigenschaften des mit Hilfe de

Karte wird berechnet. Behandlung mit der wäßrigen Natriumhydroxydlösuri

Glanz: Ein 5 cm langes und 5 cm breites Muster erhaltenen Gewebes (Probe 1), das einen weichen ur

wird in ein Goniophotometer eingesetzt, worauf Strah- seidigen Griff und einen perlmutterartigen Glanz b

len aller Wellenlängen aus einer weißen Lichtquelle ge- 65 saß, sind in der nachstehenden Tabelle I und in F ί g.

gen die Probenoberfläche unter einem Winkel von 60° vergleichsweise denjenigen des gespülten Gewebes vi

gerichtet werden. Das Ausmaß an reflektiertem Licht der Erteilung der vorstehenden Behandlung (Ko

wird gemessen und das Verhältnis zwischen diesem trolle 1) gegenübergestellt.

Tabelle ΐ

10

	Zugfestigkeit (Kettenrichtung) (kg)	Dehnung (Kettenrichtung) (M	Oberflächen abriebsfestigkeit Zyklen	Knittererholung (KeUenrichtung) (⁰O)	Biegesteifheit	Weißgrad (M
Probe 1 ..	51,4	41.3	260	86.3	3,6	85.2
Kontrolle 1	58,9	40.1	279	84,6	4,7	78.5

F i g. 4 zeigt in graphischer Darstellung die Änderungen in den verschiedenen physikalischen Eigenschaften, wobei die Zeitdauer und Temperatur bei der Behandlung mittels der vorstehend genannten wäßrigen Natriumhydroxydlösung geändert wurden und das Entfernungsausmaß des Polyäthylenterephthalats weiter erhöht wurde. Der Index der physikalischen Eigenschaften auf der senkrechten Achse zeigt die relativen Werte der Eigenschaften der Proben gemäß der Erfindung, wobei die Eigenschaftswerte der Kontrollprobe als 100 angenommen sind. In F i g. 4 stellt die Kurve 1 die Änderungen im Oberflächenreibungskoeffizienten, die Kurve II die Änderung des Weißgrades, die Kurve 111 die Änderung der Knittererholung, die Kurve IV die ÄnderungderBiegeelastizität,die Kurve V die Änderung der Festigkeit, die Kurve Vl die Änderung der Reißfestigkeit und die KurveVlI die Änderung der Biegesteifheit dar. Auf der waagerechten Achse ist das Entfernungsausmaß von Polyethylenterephthalat in Prozent aufgetragen.

Beispiel 2

Ein Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und einem Gesamtster von 50 den wurde durch Spinnen einer Schmelzmischung von 85 Teilen Polyäthylenterephthalat und 15 Teilen Polyhexamethylenadipamid, wie im Beispiel 1, und Strecken der frisch gesponnenen Fäden auf das 3,2fache hergestellt. Nach Erteilung einer Zwirnung von 300 Drehungen je Meter an diese Fäden und Behandeln mit Wasserdampf desso erhaltenen gezwirnten Garnes während 30 Minuten bei 120⁰C in einem Zustand, bei welchem dessen Schrumpfung beschränkt war, wurde das Garn auf eine Garnrolle aufgewickelt. Das Garn wurde, während es noch auf der Rolle aufgewickelt war, während drei Minuten bei Raumtemperatur in eine wäßrige 85°_oige Ameisensäurelösung (Badverhältnis 1 : 50) eingetaucht, worauf es mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde. Infolge dieser Behandlung nahm das Gewic!"·· des Garnes um 3,8"_o ab. Die* bedeutet, daß etwa 25°_o der PoIyhexamethylenadipamidkomponente (Komponente A) in dem Garn entfernt waren. Das durch diese Behandlung erhaltene Garn besaß einen seidigen Griff und einen perlmutterartigen Glanz, und es wies nicht den mineralartigen Griff und Glanz auf, der von den gewöhnlichen synthetischen Fasern gezeigt wird. Ein Einzelfaden wurde aus diesem Garn für Prüfzwecke entnommen. Dieser wurde als Probe 2 bezeichnet.

Für Vergleichszwecke wurde das vorstehend beschriebene Garn vor der oben ar gegebenen Behandlung eine Stunde lang in Wasser bei Raumtemperatur eingetaucht und anschließend getrocknet. Aus diesem Garn wurde ebenfalls ein Einzelfaden zur Prüfung entnommen, der als Kontrolle 2 bezeichnet wurde.

Die physikalischen Eigenschaften von Probe 2 und Kontrolle 2 sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt.

Tabelle II

Titer
des Einzelfaden

(den)

Festigkeit

(g/dcn)

Dehnung (M Youncschcr
Modul

(kg/mm-)

Reibungskoeffizient Röder-Methodc

Weißgrad

Probe 2 ...
Kontrolle 2

4.1

4,2

Beispiel 3

5,2
5.5

1210
1250

0.453 0.401

S4.5 78,3

Ein Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und einem Gesamtster von 50 den wurde durch Spinnen einer Schmelzmischung aus 10 Teilen Polyäthylentcrephthalat (Komponente A) und 90 Teilen Poly-f-caprolactam (Komponente B). wie im Beispiel 1, hergestellt, worauf die frisch gesponnenen Fäden auf das 4fache verstreckt wurden. Diesem Garn wurde eine Zwirnung von 100 Drehungen je Meter erteilt, worauf das Garn verwendet wurde, um ein glattes Gewebe von 12OKeU- und Schußfäden zu weben. Dieses Gewebe wurde, wie im Beispiel 1, gespült, worauf es bei 98 bis 100 C in spannungsfreiem Zustand in einem eine wäßrige Natriumhydroxydlösung mit einer Konzentration von 80 g/l enthaltenden Becher_(Badverhältnis 1: 50) erhitzt wurde. Die verschiedenen Änderungen in den physikalischen Eigenschaften, die sich in dem bei Variieren der Behandlungsdauer von 10 bis 300 Minuten erhaltenen Gewebe ergeben haben, wurden untersucht In F i g. 5 a sind in graphischer Darstellung diese Ergebnisse darge-

50 stellt.

Die Ergebnisse im Falle eines Gewebes, das aus einer Schmelzmischung von 20 Teilen der Komponente A und 80 Teilen der Komponente B hergestellt war, und das dieselbe Behandlung, wie vorstehend beschrieben.

erfuhr, sind in F i g. 5b gezeigt.

In F i g. 5 c sind die Ergebnisse im Falle eines Gewebes, das aus einer Schmelzmischung von 30 Teilen der Komponente A und 40 Teilen der Kompo nente B hergestellt wurde, und das die gleiche Behänd lung, wie vorstehend beschrieben, erfuhr, dargestellt Bei Vergleich der F i g. 5 a bis 5c ist ersichtlich, dal

eine Neigung zum Aufzeigen von größeren Defektei bei der gleichen Behandlung vorhanden ist, wenn di Menge der in der Faser enthaltenen Komponente A zu nimmt.

In den F i g. 5a bis 5c ist auf der senkrechten Achs jeweils wieder der Index der physikalischen Eigenscha ten aufgetragen und auf der waagerechten Achse d

Entfernung von Polyäthylenterephthalat in %. Ferner zeigen die^Kurven I, II, IU, IV, VIi und VIII jeweils den Oberfiächenreibungskoeffizienten, den Weißgrad, die Knittererholung, die Biegeelastizität, die Biegesteifheit bzw. den Glanz.

Beispiel 4

90 Teile Poly-f-caprolactam (Nylon 6) und 10 Teile Polycarbonat (ein Polymerisat mit einem mittleren Molekulargewicht von 32 000 mit einem Gehalt an 2,2-bis-4-Hydroxyphenylpropan als Dioxykompo-■ente), die beide in Form von kleinen Schnitzeln vorlagen, wurde gemischt und gleichförmig geschmolzen. t>urch Verspinnen dieser Schmelze und Verstrecken der frisch gesponnenen Fäden auf das 2,5fache wurde ein Cam mit 12 Einzelfäden und mit einem Gesamttiter Von 50 den erhalten.

Unter Verwendung dieser Fäden wurde ein Kräuselfarn hergestellt, in dem den Fäden eine Zwirnung von iOOO Drehungen je Metermit einer Falschdrallmaschine •rteilt wurde und anschließend das Garn bei 150°C fiitzeverfestigt und danach aufgedreht wurde.

Anschließend wurde dieses Kräuselgarn während fünf Minuten bei Raumtemperatur in Methylenchlorid eingetaucht, gewaschen und getrocknet.

Nach dieser Behandlung wurde eine Gewichtsabnahme des Kräuselgarns von 6°_o beobachtet. Dies bedeutet, daß 60°_o des Polycarbonate (Komponente A) aus der Faser entfernt worden waren. Dieses Kräuselgarn war sehr weich und besaß einen besonders hohen perlmutterartigen GIa iz.

Beispiel 5

Eine Schmelzmischling aus 90 Teilen Polyäthylenterephthalat und 10 Teilen Poly-f-caprolactam (Nylon 6) wurde in gebräuchlicher Weise gesponnen und auf das 3,5fache \erstreckt, um ein Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und mit einem Gesamttiter von 50 den herzustellen. Diesen Fäden wurde eine Zwirnung von 100 Drehungen je Meter erteilt, worauf dieses gezwirnte Garn zum Weben eines glatten Gewebes von 100 Kettfäden und 80 Schußfäden verwendet wurde.

Dieses Gewebe wurde während zwei Minuten bei Raumtemperatur in eine wäßrige 80°_oige Ameisensäurelösung (Badverhältnis 1 : 50) eingetaucht, gewar,:hen und getrocknet.

Infolge dieser Behandlung wurde eine Gewichtsabnahme des Gewebes von 5"_n festgestellt, was bedeutete, daß etwa 50"_o des Poly-f-caprolactams (Komponente A) aus der Faser entfernt worden waren. Das se erhaltene Gewebe besaß einen seidigen Griff und einen perlmutterartigen Glanz. Dies Gewebe wurde als Probe 3 Dezeichnet.

Getrennt wurde eine Schmelzmischung aus 90 Teilen Polyäthylenterephthalat und 10 Teilen 1,2-Di-o-biphcnyloxyäthan in gebräuchlicher Weise gesponnen und auf das 3,2fache verstreckt, um ein Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und mit einem Gesamttiter von 50 den herzustellen. Nachdem diesem Garn eine Zwirmung von 100 Drehungen je Meter erteilt worden war, ■wurde das gezwirnte Garn zum Weben eines glatten Gewebes von 100 Kettfaden und 80 Schußfäden verwendet. Dieses Gewebe wurde eine Minute lang bei 19O⁰C hitzeverfestigt. Das so erhaltene Gewebe wurde als Kontrolle 3 bezeichnet.

Die physikalischen Eigenschaften der Probe 3 und der Kontrolle 3 wurden verglichen, die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III dargestellt.

In der Tabelle III stellen die Indices der verschiedenen physikalischen Eigenschaften von Kontrolle 3 Relativwerte dar, wobei die Werte der physikalischen Eigenschaften von Probe 3 gleich 100 gesetzt werden.

Tabelle III

Weißarad

Probe 3
Kontrolle 3

100
70

Biegesteifheit

(g)

100
150

Ober·

fläclien-

rcibungs-

koeffi-

zient

100

73

Anfärbbarkeil

100
180

Bei Vergleich der Probe 3 mit der Kontrolle 3 in der vorstehenden Tabelle III wird ein beachtlicher Unterschied in der Biegesteifheit, Anfärbbarkeit, im Weißgrad und Oberflächenreibungskoeffizienten festgestellt. Wie vorstehend erläutert, stellt die Kontrolle 3 ein Produkt gemäß dem Stand der Technik dar. Aus den in Tabelle III aufgeführten Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Produkt gemäß derErfindungvon dem bekannten Produkt unterscheidbar ist, und zwar nicht nur hinsichtlich seiner Struktur, sondern auch mit Bezug auf seine Verwendung.

Beispiel 6

80 Teile Polyäthylenterephthalat, 15 Teile Polyf-caprolactam und 5 Teile Polycarbonat (das gleiche, wie im Beispiel 4 verwendet wurde), wobei sämtliche Polymerisate in Form von kleinen Schnitzeln vorlagen, wurden gleichförmig vermischt und geschmolzen. Die sich ergebende Schmelze wurde gesponnen und auf das 2,7fache gestreckt, um ein Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und mit einem Gesamttiter von 50 den zu bilden. Diese Fäden wurden 10 Minuten lang in Chloroform bei 40°C eingetaucht, gewaschen und getrocknet.

Infolge dieser Behandlung wurde in den Fäden eine Gewichtsabnahme von 4"_o beobachtet. Dies bedeutet, daß 80 °_o der Polycarbonatkomponente in den Fäden entfernt worden war. Die so erhaltenen Fäden besaßen die Eigenschaften von Polyäthylenterephthalat

und Poly-f-caprolactam und besaßen einen weichen und seidenartigen Griff und einen perlmutterartigen Glanz.

Es ist auch möglich, diese Fäden der Behandlung mit den Chemikalien vom Beispiel 1 oder 5 zur Entfernung wenigstens eines Teiles des Poly-f-caprolactams odei des Polyäthylentercphthalats aus den Fäden zu unterwerfen.

Beispiel 7

tin Fadenmaterial mit 12 Einzelfäden und mi einem Gesamttiter von 50 den wurde durch Spinner einer Schmelzmischung aus 80 Teilen Poly-s-caprolac tarn und 20 Teilen Polyäthylenicrephthalat in gebrauch lieber Weise unter nachfolgendem Strecken der friscl

So gesponnenen Fäden auf das 4,5fache hergestellt. Unte Verwendung dieser Fäden wurde ein glattes Geweb von 100 Kettfaden und 100 Schußfäden gewebt, da als Kontrolle 4 bezeichnet wurde.

Dieses Gewebe wurde in ein Bad mit einem Gehal von 60 g/l Natriumhydroxyd und 5 g/l eines katiou sehen oberflächenaktiven Mittels der Ammoniumslc zart (Badverhältnis 1: 50) eingetaucht, worin es war rend 6 Stunden gekocht wurde. Anschließend wurde c

gewaschen und getrocknet. Das Polyäthylenterephthalat (Komponente A) wurde durch diese Behandlung vollständig aus der Faser entfernt. Das so erhaltene Gewebe wurde als Pr^be 4 bezeichnet.

Bei Vergleich mit Kontrolle 4 war bei der Probe 4 der Weißgard um 15%, der Glanz um 40% und deren Weichheit um 70% verbessert. Außerdem war der weiche Griff und der perlmutterartige Glanz noch ausgeprägter als bei irgendeinem der in den vorstehend beschriebenen Beispielen erhaltenen Produkte.

Wenn ferner das Anfärben von Probe 4 und Kontrolle 4 durch Kochen während 60 Minuten in einem Färbebad mit einem Gehalt von 1 %, bezogen auf das Fasergewicht, von Acid Blue 117, C. I. Nr. 17 055, und 2%, bezogen auf das Fasergewicht, Essigsäure (Badverhältnis 1:100) ausgeführt wurde, war die Probe 4 mit einem ausgeprägten pastellartigen Farbton, verglichen mit demjenigen, der bei Kontrolle 4 erhalten wurde, gefärbt.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß die Fasei gemäß der Erfindung nicht nur die den gebräuchlicher] Textilfasern angehörenden physikalischen Eigenschaften besitzt, sondern auch einzigartige und ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, die die gebräuchliche!] Fasern nicht zeigen. So besitzt sie eine einzigartige Haltbarkeit auf dem üblichen Anwendungssektor, z. B. als Garn, in Form von gewebten, gewirkten oder gestrickten Geweben und von nicht gewebten Tuchen.

ίο Beispielsweise besitzt die Faser gernäß der Erfindung zusätzlich zu den außergewöhnlichen Farbeeffekten auf Grund ihres hohen Weißgrades, wie im vorstehenden Beispiel 7 gezeigt, die Fähigkeit zum sehr starker Haften oder Verkleben mit Klebemitteln auf Grund der Tatsache, daß die in der Faser enthaltenen Hohlräume verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen und zahlreich sind. Auf Grund dieser Fähigkeit wird die Faser gemäß der Erfindung auch für Reifencords wertvoll.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Textilfasern mit Hohlräumen, bestehend aus einem kompakten Kernteil und einem eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweisenden Umfangsteil, die aus linearen Polymerisaten, aus welchen durch Verspinnen Einzelfäden mit einem Titer von 0,5 bis 5 den und einer Reißfestigkeit von mindestens 0,8 g/den erhältlich sind, gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der kompakte Kernteil aus einer gleichförmigen Mischung von 5 bis 50 Gewichtsprozent faserbildenden linearen Polymerisaten (Komponente A) und 95 bis 50 Gewichtsprozent anderen, damit nicht kompatiblen faserbildenden linearen Polymerisaten (Komponente B) besteht und eine Querschnittsfläch^ von 4 bis 90 ?„ der gesamten Querschnitf-fläche der Kunstfaser aufweist, und daß der Umfangsteil, der darin gleichförmig verteilte, axial in Längsrichtung sich erstreckende dünne Hohlräume aufweist, aus d;r Komponente B besteht und eine Porosität von etwa 5 bis 50% und eine scheinbare Querschntttsfläche von 10 bis 96"_a der gesamten Querschnitisfläche der Faser aufweist, wobei unter den die Kunstfaser aufbauenden linearen Polymerisaten solche aus der Reihe: Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polycarbonat, Polyolefin, Polyvinylchlorid zu verstehen sind.

2. Verfahren zur Herstellung von Textilfaser!! nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine gestreckte Faser aus einer gleichförmigen Mischung von 5 bis 50 Gewichtsprozent der faserbildenden linearen Polymerisate (Komponente A) und 95 bis 50 Gewichtsprozent von anderen damit nicht kompatiblen faserbildenden linearen Polymerisaten (Komponente B) mit einer Chemikalie in Berührung bringt, die zur Einwirkung auf die Komponente A allein und nicht auf die Komponente B fähig ist, und einen Teil der Komponente Λ aus der Faser entfernt und dabei in der Faser eine Mehrzahl von dünnen, sich axial in Längsrichtung der Faser erstreckenden Hohlräumen bildet.