DE1719532C - Verfahren zum Überziehen von Glasfasern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung in den USA.-Patentschriften 2 686 737 und 2 845 364

von Schutzüberzügen auf den frisch gebildeten Ober- beschrieben ist. ,Weiterhin sind die Überzüge oder

flächen von endlosen Glasfaden während deren Bildung Fassonierschlichten, welche während der Bildung der aus geschmolzenem Glas. Insbesondere betrifft sie Glasfaser aufgebracht werden, in denjenigen Zu-

das Überziehen von Glasfasern mi: wäßrigen Zu- 5 sammensetzungenvon beschränkterHaltbarkeit, welche

sammensetzungen mit einem Gehalt an dispergiertem während des Herstellungsprozesses aufgebracht werden

Wachs und filmbildenden Substanzen, wobei die Zu- können und die erforderliche Abriebsfestigkeit be-

sammensetzungen auf Glasfasern in Form von Garnen sitzen. Die Beschichtungsmassen unterliegen ferner oder Fäden aufgebracht werden, die ihrerseits in der einer raschen Alterung und werden aus diesem Grund

Textilindustrie, z. B. beim Weben von Tuchen od. dgl., ίο unansehnlich. Im Hinblick auf eine Nachbehandlung

Verwendung finden sollen. von Webfabrikaten sind Glasfasern unelastisch und

Bei der Herstellung und Behandlung von Glasfasern undehnbar. Infolgedessen sind die Garne im Webtritt als vorherrschendes Problem der Bruch der Glas- produkt auf Grund der beim Weben ausgeübten Verfasern auf. Bei Glasfasererzeugnissen, beispielsweise Zerrungen und Beanspruchungen steif und fasern leicht bei Gespinsten oder Strängen zur Verstärkung von 15 aus. Dementsprechend werden während der Webnach-Kunstharzen, führt das erwähnte Problem zu einer behandlung die gewobenen Tuche Temperaturen aus-Festigkeitsminderung der fer.igen Schichtstoffe. Im gesetzt, die oberhalb des Erweichungspunktes von Falle von Glasfasergarnen für Webzwecke ist das Glas zwischen etwa 600 und 700°C liegen. Beim ErProblem vielseitig und führt zu Nachteilen nicht nur weichen und Wiedererkalten des Glases kräuseln sich bei der Verarbeitung der Garne, sondern auch im 20 die Garne bleibend, und zwar in einem Maß, das sich Hinblick auf die Eigenschaften des Fertigproduktes. aus der während des Webens eingetretenen Form-

Es ist zu beachten, daß das Brechen der Glasfasern änderung ergibt. Dabei wird das Produkt frei von

keine Folge von Spannungen ist, da die Zugfestigkeit der Spannungen und verliert seine Steifheit. Die erforder-

Faser ungewöhnlich hoch und normalerweise im Be- liehen hohen Temperaturen versetzen und verfärben

leich von etwa 17 600 bis 35 200 kg/cm² liegt. Vielmehr 25 jedoch die Schlichtsubstanzen auf den Oberflächen

werden die Fäden infolge der extrem hohen, wechsel- der Fasern. Die Wärmebehandlung wird deshalb

teitigen Abriebeigenschaften der Glasfasern gebrochen üblicherweise über die Konsolidierungsphase hinaus

oder abgetrennt. Infolgedessen liegt die prinzipielle fortgesetzt, um so die verfärbten Abscheidungen voll-

Funktion eines auf die Glasfasern im Zeitpunkt ihrer ständig zu entfernen.

Bildung aufgebrachten Schutzüberzugs, auch Fas- 3° Es ist weiterhin festzustellen, daß die durch ständige

EOiiierschlichte genannt, darin, den Abrieb der Fasern Verdünnung gewonnenen Glasfasern bei Geschwindig-

l\x verhüten. Ein solcher Abriebschutz wird durch die keiten oberhalb 1200 m/Min, gewöhnlich zwischen

Ausbildung eines Schutzfilmes mit einer entsprechenden etwa 3000 und 5000 m/Min, gebildet werden. Infolge-

Schlüpfrigkeii. oder Gleitfähigkeit des Überzugs er- dessen muß der zur Anwendung gelangende Überzug

reicht. 35 seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb trotz

Bei Glasfasergarnen, die verwebt werden sollen, der Tatsache erreichen, daß der Überzug auf Unterist die Herabsetzung des Abriebs besonders kritisch, lagen aufgebracht wird, die sich mit extrem hoher und zwar wegen der einen Abrieb fördernden Ver- Geschwindigkeit bewegen, und beim raschen Aufhältnisse, wie sie während wesentlicher Verarbeitungs- spulen Zentrifugalkräfte erfährt, und zwar bereits stufen, der Fasern auftreten, z. B. beim Versand, 40 im Bruchteil einer Sekunde nach der Faserbildung Verdrillen, Fachen, Aufbäumen, Umspulen auf Kops, und Aufbringung der Überzugs.
Einbringen in Gattern, Texturieren. Weben usw., und Behandlungsweiscn, welche der Faser die gewünschte weil das Auftreten gebrochener Fasern die Ver- Abriebfestigkeit vermitteln und den Strang »intearbeitung hindert, die Wartungsprobleme vermehrt, grieren«. dürfen jedoch die Fasern nicht so fest zu-.zum Ausscheiden schadhafter Garne führt und unbe- 45 sammenbinden, daß der Strang nicht mehr texturiert friedigende, minderwertige Produkte liefert. So ver- oder geöffnet werden kann, was beispielsweise mit hängen sich beispielsweise während der Verarbeitung Hilfe eines Luftstrahls od. dgl. erfolgen kann,
die Faserenden, welche vom Garn abstehen, mit Wegen der obenerwähnten Notwendigkeit für einen Führtmgsösen, Rollen und anderen Kontaktpunkten. Schutz gegen Abrieb, wegen der Forderung nach so daß sic zerfasert und vom Garn abgetrennt werden 50 vollständiger- Entfernung während der Nachbehand- und dabei die Maschine verstopfen und verschmutzen lung und wegen der Aufbringbarkeit auf mit hoher sowie die Garnqualität herabsetzen. Daneben werden Geschwindigkeit fortlaufende Unterlagen enthielten die abgebrochenen Fäden in der Umgebung des Be- die bekannten Schlichtesiibstanzen, welche auf verarbeitungsvorganges verstreut, so daß der Betrieb der webbare Glasfasergarne aufgebracht, wurden, bisher Maschine weiterhin beeinträchtigt wird. Außerdem 55 Stärke und/oder Gelatine. Im Gegensatz hierzu entsind Erzeugnisse, die gebrochene Fasern oder Fäden halten die Schlichtemittel für Glasfasern, welche zur enthalten, merklich schwächer und unansehnlich und Verstärkung von Kunstharz verwendet werden, norneigen dazu, die mit dem Erzeugnis bedeckte, mensch- malerweise synthetische Harze wie Polyvinytazetat, liehe Haut zu reizen. Polyesterharze usw. Bei der letzteren Anwendung

Ferner muß darauf Wert gelegt werden, daß die auf 60 werden die Fasern einer vergleichsweise mäßigen

verwebbare Glasfasergarne bei deren Bildung auf- Zwischenbehandlung unterworfen, wobei vorstehende

gebrachten Überzüge ihre Funktion nur vorüber- Faserenden kein schwerwiegendes Problem sind, da

gehend ausüben imJ wieder entfernt werden müssen. die Fasern letztlich in einer Harzmatrix eingeschlossen

Cilasfaserfabrikatc müssen nünilich nach dem Ver- werden.

weben einer Konsolidierung*- oder Sefting-Bchandlung 65 Obwohl die zuvorerwähnten, auf Stärke beruhenden unterworfen werden, in deren Verlauf Temperaturen Beschichtungsmittel das Verweben von Glasfaserauftreten, die die Beschiduungssubstanz notwendiger- garnen grundsätzlich ermöglicht haben, weisen sie weise entfernen oder /ersetzen, wie dies beispielsweise doch eine Anzahl von Nachteilen auf. So treten beim

Nachbehandeln yon Geweben aus Glasfasergarnen, Industrie übliche Arbeitsweisen separiert werden, so deren Schlichtemittel Stärke und/oder Gelatine ent- daß Fadenschleifen zwischen den Strängen eingefangen hält, Schlieren oder Farbbänder auf, die auf kohlen- werden können, die dann wieder zusammenkommen, stoffhaltige Rückstände dieser Mittel zurückgehen, wenn eine Spannung ausgeübt wird.
Teile von Webwaren, welche solche Schlieren auf- 5 In der nachstehenden Beschreibung beschreibt der weisen, sind unbrauchbar. Das Auftreten der Schlieren Ausdruck »kontinuierlich« ein fortlaufende!, Glasfaseroder Farbbänder scheint darauf zurückzugehen, daß garn aus ebenfalls fortlaufenden (kontinuierlichen) relativ große Materialmengen erforderlich sind, um Glasfäden, im Gegensatz zu Stapelglasfaser-Garnen, den notwendigen Widerstand gegen Abrieb zu gewähr- bei denen das Garn zwar auch »kontinuierlich« ist, die leisten, nämlich beispielsweise 2 bis 6 Gewichtsprozent, io das Garn bildenden Fäden jedoch diskontinuierlich bezogen auf das Gewicht des zu beschichtenden oder von begrenzter Länge sind, wobei die Länge Stranges. Ein weiterer Grund für das Auftreten der normalerweise einige bis mehrere Zentimeter beträgt. crwähntert Verfärbungserscheinungen liegt darin, daß Selbstverständlich bedeutet der Ausdruck »kontinuierdic Beschichtungssubstanzen auf der Faser in ungleich- lieh« nicht »endlos«. Ohne Bruch erstrecken sich die formigen Mengen abgeschieden werden, wobei ver- 15 GarneundFädennormalerweisefibereinigelOOOMeter. schiedene Abs-hnitte desselben Garnes einen Anteil Der Ausdruck »Dispersion«, wie er hier mit Bezug Ui, der Beschichtung aufweisen, der zwischen 2 und 6% auf die erfindungsgemäß verwendeten Wachssysteme üeiren kann. Beim Konsolidieren einer aus solchem verwendet wird, bezeichnet kolloide bis grobe Disper-Garn gewobenen Ware führen die thermischen Ver- sionen aus Teilchen, Feststofftröpfchen oder flüssigen hältnisse. bei welchen normalerweise etwa 2 Gewichts- 30 Wachsen und schließt sowohl Emulsionen als auch prozent der Beschichtung ohne Beschädigung der Ware Suspensionen ein.

entfernt werden, lediglich dazu, daß größere Mengen Der in der vorliegenden Beschreibung benutzte

i:,;s Überzugs, welche auf anderen Abschnitten des Ausdruck »Garn« bezeichnet eine Struktur aus

( arnes vorhanden sind, karbonisiert oder »karamelli- mehreren, im wesentlichen parallelen Glasfaden, deren

sk'i-t« werden. Eine Erhöhung der Behandlungstempe- 25 Anzahl normalerweise zwischen 100 und 1240 Fäden

rdiuren oder Verlängerung des Nachbehandlungs- oder mehr liegt und die einen Durchmesser besitzen,

wirganges brin_Bc ebenfalls keine vollständige Lösung der kleiner als 0,025 mm ist und vorzugsweise zwischen

öls hier auftretenden Problems,-veil diese Maßnahmen etwa 0,001 und 0,01mm liegt; die Fäden können

ti;.s Webfabrikat schwächen, den Wirkungsgrad des unverdrillt oder in verschiedenem Ausmaße verdrillt

Prozesses herabsetzen oder die Ki ,ten steigern würden. 30 sein.

Darüber hinaus schließen die üblichen Schlichte- Der hier in Zusammenhang mil: Teilchen, die mit Zusammensetzungen trotz ihrer verbesserten Wider- Wachsdispersionen kombiniert sind, verwendete Ausslandsfähigkeit gegenüber Abrieb das Auftreten von druck »neutral« bezeichnet Teilchen, weiche keine Fadenbruch nicht aus. Das Verarbeiten solcher Adhäsions- oder Cohäsionseigenschaften besitzen, Produkte erfordert deshalb häufige Stillstandszeiten, 35 welche also insbesondere nicht klebrig und von sich iim die Maschine zu reinigen und Flusen oder Flaum aus nicht in der Lage sind, sich mit anderen gleichen von ,'Jenjenigen Punkten zu entfernen, die mit dem oder ungleichen Teilchen durch einfache Berührung Garn in Kontakt treten, beispielsweise Führungsösen oder Berührung unter Druck zu verhaften. Offenod. dgl. Gebrochene Fäden verursachen weiterhin eine sichtlich können solche neutralen Teilchen jedoch ~n Flusenansammlung an Düsen, was wiederum zu einer 40 anderen, selbsthaftenden Materialien haften, beispielsungleichförmigen Texturierung führt und häufige weise auf Grund der Klebrigkeit oder anderer Ad-Unterbrechungen bei diesem Prozeß bedingt. Als häsionseigenschaften solcher Materialien. Die Teilchen weitere Folge der gebrochenen Fäden werden schließ- selbst besitzen jedoch keinerlei Adhäsions- oder Co-1 ich die Zwischen- oder Endprodukte während ver- häsionsfähigkeit.

schiedener Verfahrensstufen beanstandet und zurück- 45 Der Ausdruck »texturieren« bedeutet das Reduzieren

gewiesen, beispielsweise Spulen mit verdrilltem Garn, der Kompaktheil von Fäden innerhalb eines aus vielen

Spindeln, Schußspulen und Weberzeugnisse. Fäden bestehenden Stranges durch mechanische Kraft,

Aus dem Voranstehenden wird deutlich, daß die beispielsweise durch einen auf den Strang auftreffenden üblichen verwebbaren Glasfaserfäden oder -garne er- Luftstrahl oder durch Aufschlagen des vorrückenden hebliche Nachteile im Hinblick auf ihre Verarbeitung 50 Stranges unter gleichzeitigem Anblasen gegen eine und auf das aus ihnen gewonnene Fertigprodukt auf- Ablenkplatte oder eine ähnliche Einrichtung. Im weisen, wobei diese Nachteile insbesondere die Eigen- Verlauf einer solchen Behandlung öffnet sich der schaft der Glasfaser betreffen, während des nach dem Strang, ohne ''aß dabei jedoch der gesamte ZuWeben erforderlichen Nachbehandlungsprozesses ge- sammcnhalt des Stranges verlorengeht.
reinigt zu werden, sowie das Auftreten von ge- 55 Wie bereits erwähnt, müssen in Textilien verwendete brochenen Fäden, die die Verarbeitung beeinträchtigen Glasfasern mehrere verschiedene Behandlungsstufen und zu unbrauchbaren Endprodukten führen. durchlaufen, im Verlauf welcher verschiedene Arten

Es ist deshalb in erster Linie Aufgabe der Erfindung, von Reibe-, Biege- und Drillbeanspruchungen aufabriebbeständige, einer Verwendung in der Textil- treten. Die Einzelfäden werden zunächst im Naßindustrie zuführbare, insbesondere verwebbare, konti- 60 zustand zu einem Strang zusammengefaßt, der auf nuierliche Glasfasergarne mit überlegenen Verarbei- einer Trommel zu einem Passonier-Wickel aufgerollt tuiigseigenschaften zu schaffen. wird. Anschließend wird der Wickel bis auf einen

Die erfindiingsgemäß behandelten Glasfasergarne Feuchtigkeitsgehalt von etwa l,5^tf/₀, bezogen auf das

besitzen einen ausreichenden Zusammenhalt, so daß gesamte Wickelgewichi, tsHgetroiiknet. Anschließend die Fäden als integraler Strang wirken, und zwar 6_S wird der Stang abgewickelt, verdrillt und zu einem

während der verschiedenen Stufen der textlien Ver- Drillwickel aufgerollt. Während der Drillung wird dei

•lrbeitung, insbesondere der Texturierung; dennoch Strang durch Luft hindurchgezogen, an die er etwa 1 °/i

können die einzelnen Fäden leicht durch in der Textil- seiner Feuchtigkeit abgibt. Anschließend können di<

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gedrillten Wickel aufgerollt und mehrere Einzelstrftnge partikel liegt gewöhnlich unterhalb 10 Mikron, vorzur Ausbildung eines Garnes zusammengeführt wer- zugsweise zwischen 0,5 und 5 Mikron,
den, Eine Anzahl von Garnwickel kann darauf auf ein Die auf die Fasern aufzubringenden Überzugsstoffe Aufsteckgatter gebracht werden. Das Garn wird liegen in Form wäßriger Dispersionen der Wachspargleichzeitig an räumlich getrennten Stellen auf einen 5 tikeln vor, die ihrerseits eine feste oder flüssige Form Bäumzylinder aufgewickelt, welcher dann zum Zwecke besitzen und durch die die lipophilen Seitenketten entder Ausbildung der Kette in einen Webstuhl gebracht haltenden Polysaccharide stabilisiert sind. Beim Verwird, Die gedrillten Stränge oder Garne können ferner mischen mit Wasser kann der Filmbildner entweder zu Schußwickeln aufgespult und im Schützen des in Lösung oder als Feststoff im Wasser zwischen den Webstuhls benützt weiden. Nach dem Weben wird die io Wachspartikeln dispergien sein, so daß beim Aufbrin-Webware auf etwa 560° C erwärmt, um auf diese gen des Stoffes auf die Glasfasern die mit Polysaccharid Weise die Faser in ihrem gewobenen Zustand zu beschichteten Wachspartikeln durch den Filmbildner konsolidieren und gleichzeitig die unerwünschte getrennt werden. Diese physikalische Anordnung wird Gleitmittelbeschichtung abzubrennen. Manchmal wer- anschließend an Ort und Stelle getrocknet. Die gemäß den die die verdrillten Stränge bildenden Garne da- i₅ der Erfindung verwendeten Beschichtungsstoffe entdurch texturiert, daß sie durch Luftstrahkn hindurch halten vorzugsweise auch ein kationisches Gleitmittel, geführt werden, die die Gleitmittelbeschichtung teil- welches von Natur aus eine« lipophilen und einen weise wegbrechen und somit das Garn »auflockern« kationischen Anteil besitzt. Der lipophile Anteil haftet oder texturieren. Die erfindungsgemäß verwendeten ebenfalls an den Wachspartikeln und trägt dazu bei, Materialien vermitteln geringere Spannungen bei den 20 die Wachsdispersion zu stabilisieren; der kationische zuletztgenannten, textilbildenden Vorgängen, die trok- An'eil des Moleküls steht von den Wachsteilchen ab ken ausgeführt werden, und zwar sind diese Span- und wird zur Oberfläche des Glases hingezogen. Diese nungen niedriger als bei den bekannten Gleitmittel- Beschichtungsstoffe mit einem Gehalt an kationischem beschichtungen, die in erster Linie aus Stärke gewonnen Gleitmittel werden bevorzugt, da das Zusammenwerfen. Darüber hinaus brechen die erfindungsgemäß 25 wirken des kationischen Gleitmittels mit den Wachsaufgebrachten Materialien während des Texturier- partikeln die letzteren veranlaßt, sich dichter auf die Vorganges besser ab als die bekannten Gleitmittel- Glasoberfläche aufzulegen, wobei die Masse des Filmüberzüge. Schließlich vermitteln die erfindungsgemäß bildners zwischen den Wachspartikeln und auf deren aufgebrachten Materialien einen besseren Schutz der Oberseite angeordnet ist. Diese Anordnung trägt dazu texturierten Fasern als die bekannten Gleitmittel. 30 bei, die Wachspartikel vor einem Zusammenschmieren

Diese Vorteile werden bei einem Verfahren- zum zu bewahren, wenn die beschichteten Stränge über Überziehen von Glasfasern mit bisher unüblichen ortsfeste Führungsflächen gezogen werden. Ferner Dispersionen von Filmbildner und emulgierten Wachs- unterstützt diese Anordnung die Texturierung der partikeln dann erhalten, wenn die Glasfasern mit einer Fasern, da hierdurch der Filmbildner veranlaßt wird, wäßrigen Dispersion überzogen werfen, die in Ge- 35 zwischen den mit Saccharid beschichteten Wachswichtsprozenten folgende Feststoffzusammensetzung partikeln zu brechen und das Wachs als diskrete aufweist: zwischen 10 und 80% Wachspartikel, Teilchen auf den einzelnen Fasern zurückzulassen,
zwischen 20 und 90 % wasserlöslicher Filmbildner und Die Polysaccharide mit ihren lipophilen Seitenketten, eines Stabilisators, wobei der Stabilisator ein Poly- welche als Stabilisator für die Wachsemulsion versaccliarid mit lipophilen Seitenketten aus organischen 40 wendet werfen, vermitteln auch ein bevorzug* AnGruppen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, mehr liegen des Materials auf den Fasern, da die lang gen als etwa 1 % des Wachses ausmacht und auch wenig- Polysaccharid-Moleküle im allgemeinen zwei jder stens ein Teil des Filmbildners sein kann und das mehr Wachspartikeln überbrücken und auf diese Weise Wachs im Stabilisator und Filmbildner in Form von die letztere räumlich getrennt halten. Der Polysaccha-Partikeln verteilt ist, deren Größe unterhalb von etwa 45 rid-Stabilisator ist mit dem Filmbildner verträglich, 10 Mikron liegt, sowie gegebenenfalls bis zu 30% welcher anschließend zwischen den stabilisierten eines kationischen Gleitmittels. Wachspartikeln verteilt wird, um so eine bessere

Die gemäß der Erfindung verwendete Wachs- physikalische Wachs-Stabilisator-Filmbildner-Anorddispersion enthält kleine Wachspartikel, die mit einem nung zu vermitteln, als sie bei den bekannten Be-Polysaccharid beschichtet sind, die ihrerseits lipophile 50 schichtungsrraterialien hervorgerufen werden konnte. Seitenketten aufweisen. Diese Scitenketten veranlassen, Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können alle daß die sie enthaltenden Polysaccharide an die Wachs- langkettigen Polysaccharide als Stabilisatoren verwenpartikel herangezogen werfen, wenn sie in beweglichem det werfen, insofern sie lipophile Seitenketten aus Zustand sinJ. Hierauf haften die Seitenketten an den organischen Gruppen aus etwa 2 bis 10 Kohlcnstoff-Wachspartikeln. Die zum Überziehen vewendete Fest- 55 atomen enthalten. Die Ketten können eine oiler mehstoffzusammensetznng schließt weiterhin einen wasser- rere hydrophile Gruppen einschließen, beispielsweise löslichen Filmbildner ein, der im trockenen Zustand Hydroxyl-, Äther- oder Carboxylgruppen. Die Hyein Gleitmittel ist und sich selbst zwischen den be- droxylgruppen sollen jedoch nicht so zahlreich >orschichteten Wachspartikeln anordnet. Der Filmbildner handen sein, daß sie die lipophile Natur der Seitenverhütet im trockenen Zustand der Beschichtung, daß 60 kette überwiegen. Wenn die lipophilen Seitenketten die Wajchspartikel ^tsammenschmieren und dabei orts- Propylenradikale sind, können sie eine Hydroxylgruppe feste iührungsflächen od. dgl. an Textilmaschinen, einschließen; wenn die Seitenketten 6 Kohlenstoffübciziehcn oder verstopfen. Die Wachsparlikel sind atome enthalten, können zwei OH-Gruppen vorhanden jedoch bewegliche! als der Filmbildner und tragen sein; falls die KetU 10 Kohlenstoffatome aufweist, infolgedessen dazu bei, die Reibung herabzusetzen, 65 kann sie drei Hydroxylgruppen umfassen. Vorzugswenn sie an stationären oder ortsfesten Flächen im- weise ist die OH-Gruppe nicht am Ende der Seitengtcifen oder wenn die Faser beim Aufspulen in gegen- kctleangeorfnet.Esisteinzuselien.ditßeineOH-Gruppt schinen FJngriff gelangen. Die Größe der Wachs- alt: Hndt der lipophilen Seitenkette diis Anhaften am

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Wachs in der Mitte der Kette erfordert, während ein betrug. Darauf ließ man auf Raumtemperatur und bis Kohlenwasserstoff am Ende der Seitenkette eine unterhalb des Verfestigungspunktes des Wachses abbessere Vereinigung mit dem Wachs ermöglicht. Die kühlen. Es ergab sich eine stabile, leicht verdünnbare Länge der lipophilen Seitenketten sollte weniger als Suspension, die unter Umrühren zu einer gekochten 10 Kohlenstoffatome betragen, so daß das Polysaccha- 5 Stärkelösung aus 10 Gewichtsteilen Stärke in 100 Oeiki dichter an der Oberfläche des Wachses gehalten ist. wichtsteilen Wasser zugegeben wurde. Vorzugsweise sind die Seitenketten nicht länger als Die obige Zusammensetzung wurde auf Glasfasern etwa 6 Kohlenstoffatome; am vorteilhaftesten sind bei deren Bildung aufgebracht, wobei sie bei Tempe-3 Kohlenstoffatome in der Kette. faluren sowohl oberhalb als auch unterhalb des

Die Polysaccharide mit lipophilen Siitenketten, die io Schmelzpunktes des Wachses gehalten wurde. Dem-

als Stabilisatoren verwendbar sind, sehließen folgende entsprechend wurde das Wachs als eine Suspension

Stoffe ein: Stärkeanteile, Amylose und: Amylopet n, sowohl von festen als auch von flüssigen Teilchen auf· Polyuronide, beispielsweise Pectine, Airabane, Galac- gebracht. Das Aufbringen der Substanz erfolgte mit

tane, Pentosane, Pflanzengummi, Polysaccharide mit Hilfe des »belt or apron applicator« nach der USA.·

Stickstoff- und Schwefelgehalt, Chitin. Heparan, 15 Patentschrift 2 873 718. Während des Aufbringens Xylane und Alginate. Jeder dieser Stoffe kann auch im bewegten sieh die Fasern mit einer Geschwindigkeit

ganzen oder wenigstens ein Teil des Filmbildners sein. von 3 6S7 m/Min. Der Stabilisator enthielt Propylen-

Diese lipophile Seitenketten enthaltenden Polysaccha- glycolester der Alginsäure aus verschiedenen Arten

ride sind mit Wachs verträglich, so daß sie die be- des braunen Seegrases. Dieses cremefarltige, fasrige

sondere, physikalische Anordnung der erßndungsge- u Pulver besittt eine Teilchengröße, die einer Maschen-

mäß verwendeten Beschichtungs- oder überzugsmittel weite von annäherungsweise 80 entspricht, und ist

ausbilden können. in Wb»*er leicht löslich, wobei eine Lösung mit einem

Die Filmbildner sind neben den oben angegebenen pH-W*rt von etwa 4 entsteht. Polysacchariden mit lipophilen Seitenketten die Polysaccharide ohne lipophilen Seitenketten sowie Stärke, ·$ B e i s ρ i e 1 2 Gelatine oder Polyvinylalkohol.

Beliebige Wachstypen können etfftndungsgemäß Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde unter Zugabe benutzt werden, beispielsweise Paraffinwachs, Bienen- von 0,5 Gewichtsprozent Gelatine zur Schlichtezuwachs, Carnaubawachs, Ceresewachs, Mineralwachse, sammensetzung wiederholt. Japanwachs, Pfianzenwachse oder mikrokristalline 30

Wachse und Mischungen dieser Substanzen. Sofern Beispiel 3 die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren die

Wachse im festen Zustand stabilisieren, können Wachse Beispiel 1 wurde unter Zufügung von I Gewichlsmit beliebigem Schmelzpunkt verwendet werden, ob- prozent eines kationischen Gleitmittels, welche» einen wohl Wachse mit niederem Schmekpunkt, beispiels- 3$ Imidazolin-modifkierten Polyester enthielt, wiederweise zwischen 37 und 94⁰C, deswegen bevorzugt holt. Das Gleitmittel ist das Reaktionsprodukt von sind, weil sie leichter gleiten. Diäthytenglycol, Maleinsäure, Diäthylentriamin und

Gewöhnlich werden wäßrige Dispersionen verwen- Stearinsäure entsprechend dem USA.-Patent 3 097 963.

det, in denen die Feststoffe etwa 1 bis 7 Uewichtspro- Dieses Reaktionsprodukt eines ungesättigten PoIy-

zent ausmachen, weil dies das Aufbringen auf die 40 esters und des Fettsäureabkömmlings eines Diamins

Fasern erleichtert. Die Feststoffe lassen sich jedoch oder Imidazoline ist ein kationisches Gleitmittel mil

auch in einem viel höheren Feststoffverhältnis als ein Affinität zu Glasoberflächen. Gel aufbringen.

, , Beispiel 4

Beispiel 1 ₄₅

Eine erfindungsgemäß zu verwendende Zusammen Wachssuspension (40% setzung war aus nachstehenden Bestandteilen zu Feststoffe^ 6,1 Gewichtsprozent

Hydroxyäthylierte Wachsemulsion (40% Feststoffe) .. 6,0%

Amylosestärke 1,0 Gewichtsprozent: 50 Propyleng?yco!alginat 0,1 %

Wasser, Rest auf 100 Gewichtsprozent Maisstärke 1,5%

Wasser, Rest auf 100%

Im obigen Ansatz enthält die Wachssuspension Die obige Wachsemulsion enthält ein geschmolzene

Teilchen aus Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt 55 Schuppenparaffin mit einem Schmelzpunkt voi

von 51,67^CC und einem durchschnittlichen Durch- 50,56⁰C. Es handelte sich um eine echte Emulsion, i

messer von 1 Mikron. Bei der Herstellung solcher welcher das Wachs in geschmolzener Form in wäßrige

Suspensionen werden vorzugsweise Stabilisatoren oder Phase dispergicrt war. Die Emulsion wurde ständi

Scnutzkoloide verwendet. oberhalb des Schmelzpunktes des Wachses gehaUcr

Bei der Herstellung der BeschiciUungszusammen- 60 und zwar auch während des Aufbringens der ZusaiT

setzung wurden 40 Gewichtsteile Paraffinwachs bei mensetzung auf die Glasfasern während deren Bildung

7IiI⁰C geschmolzen und unter Vermischen zu 60 Ge- Die Stärke wurde bei einer Temperatur von 1OO'"C g«

wichtsteilen Wasser gegeben, das ebenfalls bei 71.1° C kocht. Obwohl in diesem Beispiel das Auforingcn h

gehalten wurde und 1,5 Gewichtsprozent Propylen- einer Temperatur oberhalb der SchmelztempcraU

glycolalginate mit einem Molekulargewicht von etwa 65 des Wachses erfolgte, ist dies doch nicht v.nbedinj

3000 als Stabilisator für die Suspension enthielt. Das notwendig. Die Behandkmgsziisammcnsctzungcn lasse

sich so ergebende System wurde homogenisiert, bis sich allgemein auch bei Temperaturen /wischen 25 1111

die durchschnittliche WachspartikcIgröBc 1 Mikron 40"C aufbringen.

9 V ίο

Beispiel 5 erwärmt und anschließend langsam dem Stabilisator Eine verbesserte Glasfaserschlichte umfaßte die und dem Wasser unter raschem Umrühren zugegeben.

nachstehenden Bestandteile in Gewichtsprozent: Die Wachsemulsion wird homogenisiert und dann der

,„„ _ _ ^ , . Hauptmischung zusammen mit Wasser zugegeben.

«'achsemulsion (20% Feststoffe) 6,1 _{5 Hierauf wird der} PeststofTgehalt eingestellt. Der

Stabilisator . 0,03 pH-Wert wird durch Zugabe von Essigsäure oder Im.dazolin-modifizierter Polyester Amoniak auf etwa 4.6 eingestellt.

(kationisches Gleitmittel) 0,50 _Dje erftndungsgemäß beschichteten Olasfasergarne

~{ . I'?, besitzen überlegene Verarbeitungseigenschaften. Im

Gelatine 0,62 ₁₀ pasonierwiekei tritt nur eine geringe Parbwanderung Obwohl in diesem Beispiel Paraffinwachs mit einem des Beschichtungsmaterials auf. so daß die Garne Schmelzpunkt zwischen 48,89 und 51.67"C benutzt gleichmäßig texturieren. Gebrochene Fäden und Flug

wurde, sind auch andere Wachse mit höheren Schmelz- werden beim Verarbeiten der erfindungsgemäß be-

punkten gemäß der Erfindung geeignet. Die Wachs· handelten Oarne und Fasern praktisch nicht ange-

emuNion enthält vorzugsweise Propylenglycolalginate, 15 troffen. Die Garnintegrität ist ausgezeichnet. Weiterhin

nämlich Propylenglycolester von Alginsäuren, die als sind aus den erfindungsgemäQ behandelten Garnen

Stabilisator dienen. Die Mischungsfeststoffe betrugen hergestellte Webwaren frei von den eingangs erwähnten

3,5%, der pH-Wert lag bei 4,6. Streifen oder Farbbändern, was für die leichte Ent-

Die kleine Gelatinemenge wirkt als Filmbildner und fernbarkeitder Beschichtung spricht. Die Garne können

vermittelt eine verbesserte Garnintegrität. Ihre An- »o ferner besser in der Hitze gereinigt werden. Daneben

Wesenheit verbessert weiterhin die Wirksamkeit der ist es möglich, mit etwa 7io<ter Menge auszukommen, Drillbehandlutig. Ein Schatzmittel, beispielsweise ter- die an konventionellen Beschichtungsmittel erforder-

ziäres Butylzinnoxyd oder Phenylquecksilberazetat lieh ist und dabei dennoch Überlegene Resultate /u

kann außerdem zugegeben werden, um die Stärke und erzielen. Weiterhin zeigen die erfindungsgemäß be-

die Gelatine vor und nach der Aufbringung auf die as handelten Garne ihre Überlegenheit im Verlauf von

Fa? :rn zu schützen. Texturierungsprozessen, bei denen die Garne mit Die Menge an kationischem Gleitmittel, welches Hilfe einer Fluidum-Üüse behände", werden, um einen

nach Beispiel S zugegeben wurde, wurde gesteigert, ästhetischen oder neuartigen Effekt in der Fertigware

ohne die anderen Bestandteile oder deren Verhältnisse zu erzielen. Konventionell beschichtete Glasfasergarne

zu ändern, «ei Zugabe von 0,75% wurde eine ver- 30 stellten bei der Verarbeitung in dieser Hinsicht den

besserte Garnintegrität erreicht und die Fasrigkeit Fachmann ständig vor Schwierigkeiten und konnten

reduziert. Der Prozentsatz des kationischen Gleit- z. B. nit it gleichförmig texturiert werden, was wahr-

mittels wurde ferner mit guten Ergebnissen bis auf scheinlich eine Folge der übermäßigen, ungleich ver-

1,05 ⁰Z₉ gesteigert. teilten Mengen an Beschichtungsmaterial und der

Bevorzugte Zusammensetzungen für das Verfahren 35 steifen Zwischenfa&erverbindung der Bestandteile die-

gemäß der Erfindung für die Anwendung auf texturier- ses Materials, beispielsweise Stärke. »<t.. Schließlich

bare Fasern umfassen die nachstehende, in Gewichts- sind die Maschinen, die bei der V erarbsitung der er-

prozenten angegebene Zusammensetzung: findungsgemäß behandelten Erzeugnisse benutzt wer-

0 * hi« s den, praktisch frei von abgeblätterter Schlichte und 01 w *» fasern Flug, was wiederum eine Verminderung der

ä· ::::::::: ώ S5ffJSJÜÄÄSÄÄ

^Xi*£ü .\. W₀,

45 Im Zusammenhang mit der zuvor erwähnten Herab-Verschiedene gekochte Stärkesorten wurden benutzt setzung der erforderlichen Menge an Beschichtungs-Nicht modifizierte Kartoffelstärke, kationische Mais- material und der Notwendigkeit, einen festen Filmstärke, äthylierte Maisstärke, modifizierte Kartoffel- bildner in die Beschichtungssubstanz einzubauen stärke und nicht modifizierte Maisstärke lassen sich wurden weitere Versuche ausgeführt. In einer Versuchs mit Erfolg anwenden. Das kationische Gleitmittel 50 reihe wurden identische Glasfasergarne mit 0,2,0,4,0,( kann beispielsweise auch Octadecylaminazetat oder und 1,5 Gewichtsprozent der Zusammensetzung au; ein quaternäres Amoniumprodukt sein. Beispiel 5 und mit 0,75,1,1, 1,7 und 2,2 sowie 3,5 Ge

Die bevorzugten Zusammensetzungen werden durch wichtsprozent einer üblichen Stärke-Schlichtezusam Vermischung von Stärke und Wasser in einem Haupt- mensetzung, wie sie bisher insbesondere in der Glas tank hergestellt, wobei zur Vermeidung einer Klumpen- 55 faser-Weberei eingesetzt wurde, beschichtet In aller bildung gut umgerührt wird. Die Mischung wird unter Fällen waren die mit verschiedenen Mengen der erfin ständigem Umrühren erwärmt und anschließend durch dungsgemäß zu verwendenden Substanz beschichtetes Zugabe von Wasser abgekühlt. Das kationische Gleit- Garne den in der üblichen Weise behandelten Garnei mittel wird mit heißem Wasser in einem getrennten weit überlegen. Vor allem waren die erfindungsgemäl Behälter vennischt und anschließend der Stärke unter 60 behandelten Garne nach dem Drillen und Umspulei mildem Umrühren zugefügt. Gelatine wird in warmes im wesentlichen frei von Faserflaum oder abstehende] Wasser gegeben und nach ihrer Auflösung der Haupt- Faserenden. Demgegenüber zeigten die in konven mischung unter mäßigem Umrühren zugegeben. Pro- tionetler Weise behandelten Garne einen merklich« pyfenglycolalginat wird in einem getrennten Tank in Faserflaum. Die Garne mit einer konventionellen Be Wasser eingebracht, wobei zur Verhütung einer 65 schichtung von 0,75 und 1,1% waren so fasrig, dal Klumpenbildung rasch umgerührt wird. Der Stabili- sie als für die Verwebung unbrauchbar zurückge sator und das Wasser werden zur Bildung einer Lösung wiesen werden mußten, und zwar als Folge des unan erwärmt. Das Wachs wird πι einem getrennten Gefäß gemessenen Schutzes der Faser durch die vermindert

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Menge an Beschichtungsmittel, trotz der Tatsache, daß etwa 3- bis 5mal so viel Substanz aufgebracht war als im Falle einer ausreichenden Beschichtung gemäß der Erfindung, bei der das Garn lediglich 0,2 Gewichtsprozent an Substanz trug. S

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen von Glasfasern mit Dispersionen von Filmbildner und emulgieren Wachspartikeln, dadurch gekennzeich- to net, daß die Glasfasern mit einer wäßrigen Dispersion überzogen werden, die in Gewichtsprozenten folgende Peststoffzusammensetzung auf' weist: zwischen 10 und 80% Wachsparttkel, zwischen 20 und 90°/« wasserlöslicher Filmbildner i$ und eines Stabilisators, wobei ucr Stabilisator ein Polysaccharid mit lipophilen Seitenkette«* aus organischen Gruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoff* atomen ist, mehr als etwa 1% des Wachsesausmacht und auch wenigstens ein Teil des Film- «o bildners sein kann, und das Wachs im Stabilisator und Filmbildner in Form von Partikeln verteilt ist, deren Größe unterhalb von etwa 10 Mikron liegt sowie gegebenenfalls bis zu JO % eine·) kationischen Gleitmittels. »5

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion zwischen 1 und 7 Gewichtsprozent der Feststoffmischung enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an kationischem Gleitmittel in der Feststoffzuiiammensetzung der Dispersion zwischen etwa 5 und 30% hegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Wachs ein Paraffin verwendet wird, das einen Schmelzpunkt oberhalb etwa 48⁰C besitzt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der An* sprUche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion verwendet wird, die nachstehende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten aufweist: zwischen 0,5 und 5% Waehs, zwischen 0,1 und 1 % Stabilisator, 0,5 bis 3% kationisches Gleitmittel, zwischen 0,5 und 5% Stärke, außer Stärke noch bis zu etwa 1 % eines weiteren Filmbildners und als Rest auf 100% im wesentlichen Wasser.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lipophile Seitenketten aufweisende Polysaccharid ein Propylenglycolalginat ist.

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