DE1719548A1 - Verfahren zur Herstellung von elastischen gewebten Tuechern und gewirkten Guetern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von elastischen gewebten Tuechern und gewirkten GueternInfo
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR, M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT
IR Feb. 1968
W. 13 554/6θ - Ko/l
Kurashiki Rayon Co, Ltd»
Kurashiki City / Japan
Kurashiki City / Japan
Verfahren zur Herstellung von elastischen gewebten · A
Tüchern und gewirkten Gütern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elastischen gewebten Tüchern und gewirkten Gütern, worin
kontinuierliche elastische Polyurethanfäden verwendet werden»
Im allgemeinen haben elastische endlose Polyurethanfasern eine hohe Dehnung bis hinauf zu einigen hundert Prozent und
einen äußerst niedrigen Young-Modul, ausgedrückt als Festigkeit bei 50 $>
Dehnung, in der Größenordnung von 0,01 bis 0,2 g
je Denier, Infolgedessen ist bei den verschiedenen Nachbehand~
lungen, wie z,B, beim Verzwirnen mit anderen harten Fasergarnen,
die Regelung ihrer Spannung schwierig. Dehalb besteht eine Neigung zum Auftreten von Unregelmäßigkeiten im Endpro~
dukt aufgrund von Unterschiedlichkeiten in der Spannung, so
daß es bisweilen praktisch unmöglich wird, daa gewünschte
Produkt herzustellen.
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Auf Grund von Untersuchungen hinsichtlich der Möglichkeit eines Verfahrens zur zeitweiligen Fixierung der Dehnung
von elastischen Polyurethanfäden wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß eine wäßrige Polyvinylalkohollösung als Behandlungsmedium
für elastische Polyurethanfäden am besten geeignet ist und daß durch Verwendung dieser wäßrigen Lösung ein
anhaltender Fixierungseffekt der elastischen Fäden in ihrem gestreckten !Zustand erhalten werden kann, infolgedessen eine
zeitweilige geringe Dehnung und ein zeitweiliger hoher Young-Modul
für die elastischen Fäden erhalten werden kann. Weiterhin wurde festgestellt, daß, falls derartig behandelte ela~
stische endlose Polyurethanfäden und Hartfasergarne verwendet werden und gewebte Tücher oder gewirkte Güter hergestellt wurden
und anschließend die dabei erhaltenen gewebten oder gewirkten Produkte, deren Elastizität gehemmt ist, unter Verwendung
von heißem Wasser entspannt werden, der zur anhaltenden Fixierung der Fäden verwendete Polyvinylalkohol entfernt
wird und gleichzeitig die elastischen Fäden selbst, deren Dehnung
in einem zeitweilig fixierten Zustand vorlag, hierbei entspannt werden und schrumpfen, wodurch sich die Elastizität in
den gewebten oder gewirkten Produkten entwickelt«
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, zeitweilig eine Erniedrigung der Dehnung von elastischen Polyurethanfäden zu
bewirken, während andererseits deren Young-Modul gesteigert
wird, so daß sich endlose elastische Polyurethanfäden ergeben, deren Handhabung während der Weiterbehandlungen vereinfacht ist·
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Eine weitere Aufgabe besteht in einem neuen Verfahren zur Herstellung
von gewebten oder gewirkten Produkten von hoher Qualität und gutem Aussehen, die aus elastischen endlosen Polyurethangarnen
und Hartfasergarnen zusammengesetzt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung elastischer
gewebter und gewirkter Produkte besteht darin, daß auf die Oberfläche von elastischen endlosen Polyurethanfäden eine wäßrige
Lösung eines Polyvinylalcohols mit einem Verseifungsgrad von 50 bis 100 ?o aufgetragen wird, worauf die Fäden mindestens
einer Trocknung im gestreckten Zustand im Bereich von mindestens 150 % ihrer ursprünglichen länge bis zu einem Wert unterhalb
ihrer Bruchdehnung gestreckt werden, wodurch mit einem Polyvinylalkoholüberzug überzogene elastische endlose Polyurethanfäden
von niedriger Dehnung mit einer Dehnung nicht größer als 100 $ und einem Young-Modul, ausgedrückt als Festigkeit
(g/D) bei 50 v/o Dehnung, von mindestens 0,4 g 2 3 Denier
erhalten werden, worauf gewebte oder gewirkte Produkte unter Verwendung der auf diese Weise erhaltenen Garne und von Hartfasergarnen
hergestellt werden und die gewebten oder gewirkten Produkte mit heißem Wasser von 60 bis 1000C behandelt werden.
Zur Auftragung der wäßrigen Lösung des Polyvinylalkohole mit einem Verseifungsgrad von 50 bis 100 i» auf die Oberfläche
der elastischen endlosen Polyurethanfäden können sämtliche der üblicherweise angewandten Verfahren im Rahmen der Erfindung eingesetzt
werden, beispielsweise das Verfahren des Eintauchens der elastischen Fäden in die wäßrige Polyvinylalkohollösung,
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aas Verfahren des Besprühens der Fäden mit der wäßrigen PoIyvinylalkohollösung
oder ein Verfahren, wobei die Fäden zwischen Walzen durchgeführt werden, wobei die Polyvinylalkohollösung
auf die Fäden aufgebracht wird, wenn diese durch die Walzen durchlaufen. Von diesen Verfahren ist das bequemste und günstigste
jedoch das Eintauchverfahren.
Gemäß der Erfindung ist es unerläßlich, daß die elastischen endlosen Polyurethanfäden, auf die die wäßrige Polyvinylalkohollösung
in der vorstehend geschilderten Weise aufgetragen wurde, im Streckzustand zwischen mindestens 150 % ihrer ursprünglichen
länge bi-'s zu einem Wert unterhalb ihrer Reißdehnung getrocknet
werden. Durch diese Trocknung wird ein Überzug aus Polyvinylalkohol auf der Oberfläche der elastischen endlosen Polyurethanfäden
im gestreckten Zustand gebildet, und dadurch ergibt sich die anhaltende Fixierung der Fäden in ihrem gestreckten Zustand.
Es werden somit die elastischen endlosen Polyurethanfäden von hoher Dehnung und äußerst niedrigem Young-Modul in mit Polyvinylalkohol
überzogene elastische kontinuierliche Polyurethanfäden von niedriger Dehnung mit einer Dehnung nicht größer als
100 i» und einem Young-Modul, ausgedrückt als Festigkeit (g/D)
bei 50 i» Dehnung, von mindestens 0,4 g je Denier überführt. Diese
Fäden haben den Vorteil, daß sie bei den anschließenden Weiterbehandlungsstufen sehr leicht zu handhaben oder zu führen sind.
Weiterhin ist es, wie nachfolgend geschildert, bei den verschiedenen praktischen Ausführungsformen der Erfindung möglich, zusätzliche
Streik- und Wärmebehandlungsstufen, die in verschiedenen
Wtieen modifiziert sind, anzuwenden, ale auch verschieb
rn* H»4J.fizlerungen hinsichtlich der Temperaturbedingungen
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BAD ORIGINAL
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während des Auftragens des Polyvinylalkohols und des Trocknungsarbeitsganges
vorzunehmen.
Bei der Durchführung des Streckens der elastischen endlosen Polyurethanfäden in dem Bereich von mindestens 150 i» ihrer ursprünglichen
Länge bis zu einem Wert unterhalb ihrer Reißdehnung können die gesponnen Fäden entweder unmittelbar nach dem
Spinnen vor dem Auftragen der wäßrigen Polyvinylalkohollösung gezogen werden oder das Strecken der Fäden kann nach dem Auf- . *
tragen der wäßrigen Polyvinylalkohollösung auf die gesponnenen Fäden erfolgen oder andererseits kann die Auftragung der wäßrigen Polyvinylalkohollösung und das Strecken gleichzeitig
durchgeführt werden. Obwohl das Strecken bei jeder Temperatur zwischen Raumtemperatur und einer Temperatur gerade unterhalb
des Zersetzungspunktes der elastischen endlosen Polyurethanfäden durchgeführt werden kann, wird üblicherweise ein Bereich zwischen Raumtemperatur und 100"C bevorzugt. Die Temperatur der
wäßrigen Polyvinylalkohollösung beträgt günstigerweise 0 bis 6CN5 vom betrieblichen Standpunkt, während nach der Auftragung |
die Wärme tr ocknungsbehandlung vorzugsweise bei 60 bis 10O0C
durchgeführt wird. Mittels dieser Wärmetrockenbehandlung wird nicht nur die Entfernung des Wassers von der Oberfläche der
elastischen endlosen Polyurethanfäden durchgeführt, sondern
gleichzeitig auch deren Wärmebehandlung bewirkt. Wenn andererseit
eine Temperatur von 60 bis 1000C für die wäßrige Polyvinylalkohollösung
angewandt wird, kann die Trocknung bei Temperaturen zwischen Kaumtemperatur bis 100*1! zur Entfernung des Wassers
von der Oberfläche der Jaden ausgeführt werden. Diese
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Trocknungsstufe oder die Trocknungs- und Wärmebehandlung müssen in allen Fällen unter Spannung durchgeführt werden. Bei
der praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es bevorzugt, daß die Fäden eine thermische Behandlung
im Bereich von 6OC bis zu einer Temperatur gerade unterhalb des Zeraetzungspunktes der fäden der Fäden, und vorzugsweise
von 60 bis 10O0C, zumindest während eines gewissen Zeitraumes
vor Beendigung der Trocknungestufe für den auf die Polyurethanfäden aufgetragenen Polyvinylalkohol im gestreckten Zustand erhalten
haben, da eine derartige thermische Behandlung günstige Wärmebehandlungswirkungen für die elastischen Päden ergibt.
Weiterhin wird es nach dem Trocknen der elastischen endlosen Polyurethanfäden bevorzugt, wenn deren Kühlung ausgeführt
wird, indem die Päden bei einer Temperatur von etwa Raumtemperatur unter freier Spannung gehalten werden. Wenn man auf
diese Weise arbeitet, nimmt die Verformung der verbliebenen Dehnung ab und somit erfolgt eine Schrumpfung in der Größenordnung
von einigen Prozent bis zu 10 ?f in den Päden.
Beim Auftragen der wäßrigen Polyvinylalkohollöeung auf
die elastischen endlosen Polyurethanfäden, der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, beträgt di· Menge des an
den Päden haftenden Polyvinylalkohole, auf getrockneter Basis, 5 bis 200 öewichts-jS und bevorzugt 10 bie 100 Oewichts-ji, bezogen
auf die fäden.
Wenn die haftende Menge des Polyvinylalkohole weniger ale
5 Gewichts-Ji beträgt, wird der anhaltende Fixierungseffekt,
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ORKai
MAL i !^iCTE
X 3»
eine der Aufgaben der Erfindung, nicht vollständig gezeigt, während, falls die anhaftende Menge 200 Gewichts-^ übersteigt,
die behandelten Fäden zu dick werden und Sehtferigkeiten bei den WeiterbehandlungsarbeitBgängen, beispielsweise Verspinnen,
auftreten. Deshalb sollte die anhaftende Menge an Polyvinylalkohol
vorzugsweise innerhalb des vorstehend aufgeführten Bereiches gehalten werden. .
Der im Rahmen der Erfindung zu verwendende Polyvinylakohol
hat einen PolymerisationBgrad von 300 bis 4-000 und vorzugsweise
von 1000 bis 3000, während sein Verseifungegrad £0 bis 100 #
und vorzugsweise 80 bis 100 $> beträgt. Mit dem hier verwendeten
Ausdruck "Verseifungsgrad" wird der Verselfungsgrad von
Polyvinylacetat bei der hieraus erfolgenden Herstellung von Polyvinylalkohol bezeichnet. Deshalb gibt der vorstehend aufgeführte
Verseifungsgrad von 50 i>
an, daß 50 % der Acetylgruppen des PolyvinyIacetats in Hydroxylgruppen durch Hydrolyse
überführt wurden. Die Konzentration der wäßrigen Lösung des Polyvinylalkohole sollte 1 bis 30 Gewichts-^ und vorzugsweise
5 bis 20 Gewicht3-# betragen.
Die elastischen endlosen Polyurethanfäden gemäß der Erfindung
werden erhalten, indem in üblicher Weise Polyurethanes
polymere, die durch Umsetzung eines polymeren Glykole mit einem Schmelapunkt von nicht mehr als 800C mit einem organischen Diisocyanat und den verschiedenen Kettenstreckungsmitteln erhalten wurden, versponnen werden. Obwohl zum Verspinnen die verschiedenen Verfahren, wie z.B. Trockenspinnen, Schmelz-
polymere, die durch Umsetzung eines polymeren Glykole mit einem Schmelapunkt von nicht mehr als 800C mit einem organischen Diisocyanat und den verschiedenen Kettenstreckungsmitteln erhalten wurden, versponnen werden. Obwohl zum Verspinnen die verschiedenen Verfahren, wie z.B. Trockenspinnen, Schmelz-
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spinnen und Feuchtspinnen, angewandt werden können, werden in den nachfolgend gegebenen Beispielen elastische endlose Polyurethanfäden,
die nachjlrocken- und Naßspinnverfahren erhalten
wurden, beschrieben.
Als polymere Glykole sind Polyätherglykole, PolyesterglyKole
und Polyätheresterglykole geeignet.
Zu geeigneten Polyätherglykolen gehören z.B. Polyäthylenglykol,
Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol, Polyhexamethylenglykol
und Copolymere hiervon.
Zu den geeigneten Polyesterglykolen gehören Polykondensationsprodukte
von Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure, mit Glykolen von niedrigem Molekulargewicht,
beispielsweise Äthylenglykol, Propylenglykol jssA oder
Butylenglykol.
Zu den Polyätheresterglykolen gehören die Polykondensationsprodukte
von Dicarbonsäuren, beispielsweise den vorstehend aufgeführten, mit Diäthylenglykol, Triäthylenglyttol und Tetraäthylenglykol.
Als organische Diisocyanate sind z.B. Polymethylendiisocyanate,
wie Äthylendiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat, Cycloalkylendiisocyanate, wie z.B. Cyclohexan-1,4-diisocyanat,
und Diisocyanate mit aromatischen Kernen, beispielsweise Tolylendiisocyanat,
Biphenylen-4,4f-diisocyanat, Diphenylmethan-4,41-diisocyanat
und 1,5-Haphthylendiisocyanat, geeignet.
Andererseits sind als Kettenstreckmittel Diaminverbindungen,
wie z.B. Hydrazin, Athylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin,
1,5-Naphthylendiamin und p-Phenylendiamin,
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Aminoalkohole, wie z.B. Äthanolamin und Aminoäthyläthanolamin,
Glykole, wie z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol
und 1,5-Pentandiöl, sowie Wasser verwendbar.
Gemäß der Erfindung werden die auf diese Weise erhaltenen elastischen endlosen Polyurethanfäden von niedriger Dehnung und
hohem Young-Modul zu gewebten oder gewirkten Stücken durch gemeinsame
Verwendung zusammen mit anderen Hartfasergarnen verarbeitet. Zu den hier verwendbaren Hartfasergarnen gehören
sämtliche üblichen Fadengarne oder gesponnenen Garne, die aus
natürlichen oder synthetischen Substanzen von hohem Molekulargewicht im Gegensatz zu Elastomeren aufgebaut sind, und Beispiele
hierfür sind unter anderem Polyesterfäden, Polyamidfäden, Polyacrylnitrilgarne, Polyäthylenfäden, Tiskoserayon
und Baumwollfasergarne. Weiterhin können als derartige Fasergarne auch solche verwendet werden, die einer Volumen- oder
Massenbehandlung (bulky treatment) unterzogen wurden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der gewebten oder gewirkten Produkte unter Verwendung der entsprechend der Erfin-
dung behandelten elastischen kontinuierlichen ?olyur*th*nfäclön
το» niedriger Dehnung und anderer Har1i|!ae©rgaxae können asu-*;..;
aus den vorstehenden beiden Pasern hergestellt werden und dann
die gewebten oder gewirkten Produkte daraus gefertigt werden; das Endprodukt kann auch erhalten werden, wenn die elastischen
kontinuierlichen Polyurethanfäden von niedriger Dehnung so, wie sie erhalten wurden, verwendet werden und direkt diese
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ORIGINAL. INSPECTED
- ίο -
Fäden mit den harten Fasergarnen verwebt oder verwirkt werden. Darüber hinaus ist es bei der Herstellung der gewebten oder
gewirkten Produkte auch möglich, entweder für Schuß oder far Kette die elastischen endlosen Polyurethanfäden zu verwenden,
während für Kette oder Schuß die harten Fasergarne verwendet werden. Die gewebten oder gewirkten Produkte , wie sie erfind
ungs gemäß erhalten werden, können sämtliche üblichen Formen
haben. Bei diesem Herstellungsverfahren der gewebten oder gewirkten Produkte können die verschiedenen Torrichtungen,
die üblicherweise zur Verarbeitung der harten Fasern verwendet werden, ohne Modifizierungen eingesetzt werden, da auch die
erfindungsgemäß behandelten elastischen endlosen Polyurethanfäden
eine niedrige Dehnung und einen hohen Young-Modul besitzen.
Es ergibt sich dabei der Vorteil, daß keine Notwendigkeit für irgendwelche speziellen Spannungsregelungsvorrichtungen
auftritt. Da weiterhin die behandelten elastischen endlosen Polyurethanfäden eine ausgezeichnete Formbeständigkeit
haben, besteht keine Notwendigkeit, die elastischen Fäden in Übermaß igmAuaaaO b*i der Garaverdoppelungsetufe ujad dem. V$r~
t*k**b ά&ΙΙ&Μΐΐφ* 4** «tobten od«* eewirkt** jProdi^i^/
au strecken. Deshalb gibt es keine Möglichkeit, daß die Spannung ungleichmäßig wird. Infolgedessen ist der Oberflächenzustand
dar erhaltenen gewebten oder gewirkten Produkte einheitlich, und sie besitzen ein feines Aussehen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren müsyeii die auf die
vorstehend beschriebene Weise erhaltenen, gewebten oder ^ewxrk-
oraai^L inspected
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ten Produkte von unterschiedlichen Formen mit heißem Wasser von 60 bis IvX)0C behandelt werden; diese Stufe ist notwendig
zur Entfernung des anhaftenden Polyvinylalcohols und auch zum Zweck der Schrumpfung und Entspannung der behandelten elastischen
Polyurethanfäden. Durch diese Behandlung mit heißem Wasser wird praktisch der gesamte anhaftende Polyvinylakohol
entfernt und eine Schrumpfung von 20 bis 80 "/>
dem gewebten oder gewirkten Produkt erteilt, so da^ sich ein Produkt mit hervorragender
Elastizität ergibt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäien Verfahrens liegt darin, daß elastische
endlose Polyuretuanfäden von riedriger Dehnung und hohem Young-.Modul
leicht erhältlich sind, indem die Faden einer Behandlung mit einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol, der sehr
billig ist, unterworfen werden. Auf diese Weise ergibt sich eine leichte Regelung von elastischen endlosen Polyurethanfäden
während der Stufen des Verzwirnens und dergleichen,wähx'end
eine derartige JRegelung bei den bisherigen Verfahren auf
dem Fachgebiet sehr schwierig zu erzielen war. f
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, da- es möglich wird, die gewebten oder gewirkten Gegenstände mit derartig einheitlichem und schönem Aussehen
zu erhalten, wie es von den üblichen Gegenständen niemals gezeigt wurde, indem Sex derartige, aus harten Fasergarnen
und den elastischen endlosen Polyurethanfäden von niedriger
erhaltene Gebilde
und einfach regelbarer Dehnung/einer so einfachen Stufe unterworfen
werden, wie der Entfernung des an den Gegenständen
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haftenden Polyvinylalcohols mit heißem Wasser.
Für den Fachmann lassen sich diese Vorteile und weitere auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens äußerst einfach
erzielen.
Die folgenden, nicht begrenzenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Die drei Bestandteile, nämlich ein Polyäthylenpropylenadipat mit einer endständigen Hydroxylgruppe und einem Molekulargewicht
von 2000 (Äthylenglykol/Propylenglykol-Molverhältnis = 9:1)j Diphenylmethan-4»4I-diisocyanat und Äthylenglykol
wurden in einem Molarverhältnis von 1:5:4 vermischt, wozu dann 15 Gewichts-^ Dimethylformamid als Lösungsmittel
auf 85 Gewichts-^ dieses Gemisches zugesetzt wurden. Das Gemisch wurde während 6 Stunden bei 900C umgesetzt und ein pulverförmiges
Polyurethanpolymeres erhalten. Daran schloß sich
die Einverleibung von Antioxydantien in einer Menge von 1 Gewichts-^
4,4l-Butylenbis(3-methyl-6-tert.-butylphenol) und
1,5^Jewichts-# Titandioxyd, bezogen auf das Polyurethanpolymere,
in das auf diese Weise erhaltene Polymere an. Das Produkt wurde dann in Dimethylformamid zur Herstellung einer,
auf das Gewicht bezogen, 28$-igen Spinnlösung gelöst.
Diese Spinnlösung wurde aus einer Spinndüse mit 10 löchern von jeweils 0,25 mm Durchmesser in einen Strom aus Ng-Gas extrudiert,
worauf die frisch gesponnenen Fäden getrocknet und dann mit 350 m je Minute aufgewickelt wurden. Die dabei erhal-
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tenen Fäden hatten, ein Denier von 138, eine Festigkeit von
1»08 g je Denier, eine Dehnung von 0,75 % und einen Young-Modul
(Festigkeit bei 50 % Dehnung) von 0,08 g je Denier. Diese elastischen Fäden wurden um 300 $ bei 14O0C gezogen
und noch in ihrem gestreckten Zustand während 30 Sekunden in einer, auf das Gewicht bezogen, 15%-igen wäßrigen lösung
von Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1000
und einem Verseifungsgrad von 88,8 #, die auf 950C erhitzt war, ·
wärmebehandelt, worauf die Fäden immer noch im gestreckten Zustand getrocknet und anschließend einer mechanischen Schrumpfung
ui 8 5s unterzogen wurden und die behandelten elastischen
Fäden erhalten wurden. Diese behandelten elastischen Fäden hatten anhaftenden Polyvinylalkohol von 43 Gewichts-^, ein
Denier von 51, eine Festigkeit von 3,82 g je Denier, eine Dehnung von 64 $>
einen Young-Modul von 1,87 g je Denier und zeigten ein hohes Ausmaß von Formstabilität selbst im spannungsfreien
Zustand.
Anschließend wurde unter Anwendung einer üblichen Zwirnungsvorrichtung
ein gezwirntes Garn mit einer Z-Zwirnung von 250 Drehungen je m aus drei Garnen, nämlich dem vorstehend aufgeführten
behandelten elastischen Garn 51/1, wolligem Nylon 70/1 S-Zwirnung und wolligem Nylon 70/1 Z-Zwirnung erhalten, ohne
daß die behandelten elastischen Fäden praktisch gestreckt wurden. Wenn daa dabei erhaltene Garn von dem Kötzer abgewickelt
und der freien Spannung überlassen wurde, zeigte es kaum eine Schrumpfung und hatte somit ein hohes Ausmaß von Formstabilität.
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Das dabei erhaltene gezwirnte Garn wurde als Kette verwendet, und ein Mischgarn aus Polyesterfaser und Rayon (Misch-■"erhältnis
50:50, Gewicht) wurde als SchuJ verwendet, und ein
des 2/2-Köperwebtuch wurde gewebt. Die Breite/erhaltenen Tuches
betrug 97 cm. Nachdem die Entfernung des Polyvinylalkohols
und die Schrumpbehandlung dieses Tuches während 30 Minuten
in heißem Wasser von 90<C durchgeführt worden war, fand eine
47^-ige Schrumpfung in der Längsrichtung, die das behandelte elastische Garn enthielt, statt. Nach abschließender Appre-
in iängsrichtung turbehandlung hatte das j*wgw elastische Tuch einen feinen
und einheitlichen Oberflächenzustand, und es wurde eine Dehnbarkeit von 42 i>
in der Iängsrichtung erhalten.
Die behandelten elastischen Fäden, die genauso wie in Beispiel 1, jedoch ohne Polyvinylalkoholtehandlung behandelt
worden waren, hatten ein Denier von 35, eine Festigkeit von 2,2 g je Denier, eine Dehnung von 190 # und einen Young-Modul
von 0,19 g je Denier. Daraus ergibt sich, daß eine zeitweilige
und
Erniedrigung der Dehnung/eine zeitweilige Erhöhung des Young-
Erniedrigung der Dehnung/eine zeitweilige Erhöhung des Young-
Moduls, wie sie erfindungsgemäß erreicht wird, nicht erzielt
wurde.
Elastische Polyurethanfäden wurden wie in Beispiel 1 durch Trockenverspinnen eines Polyurethanpolymeren, welches durch
Vermischen von Polyäthylenadipat (Molekulargewicht 1900), Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
und Äthylenglykol in einem Molarverhältnis von 1:5:4 erhalten worden war, hergestellt. Die dabei
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erhaltenen elastischen Fäden hatten ein Denier von 140, eine Festigkeit von 1,2 g je Denier, eine Dehnung von 530 % und
einen Young-Modul von 0,13 g je Denier.
Anschließend wurden diese elastischen Fäden um 300 ;ί in
einer wäßrigen 23^-igen Lösung (180C) von Polyvinylalkohol mit
einem Polymerisationsgrad von 1800 und einem Verseifungsgrad
von 92 ^ gezogen, wobei sie aarin während 6 Sekunden belassen
wur^den. Die Fäden wurden dann herausgenommen, einer Trockenwärmebehandlung
während 20 Sekunden bei 60 0C in gestrecktem %
Zustand unterzogen und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei die elastischen behandelten Fäden erhalten wurden.
Diese Fäden zeigten anhaftenden Polyvinylakohol von 70 #, ein
Denier von 61, eine Festigkeit von 3,5 g je Denier, eine Dehnung von 80?b und einen Young-Modul von 1,2 g je Denier.
Dann wurde ein 36'S-Kerngarn mittels eines Spinnrahmens
aus den vorstehend aufgeführten behandelten elastischen Fäden und zwei Enden eines aus 65 Gewichts-^ Polyesterstapelfasern
von 2 Denier und 51 mm Faserlänge und 35 Gewichts-^ Rayon-Stapelfasern
von 2 Denier und 51 mm Faserlänge zusammengesetzten Vorgesp/instgarnes hergestellt. Das Kerngarn wurde mit einer
Spindelgeschwindigkeit von 3000 Umdrehungen je Minute, 720 Zwirnungen je m, einer Zwirnungsvervielfachung von 3,0, einem Frontwalzendurchmesser
von 28,5 mm und einer Frontwalzengeschwindig-'keit von 47,3 Umdrehungen je Minute gesponnen. Die auf dem
Kegel aufgewickelten elastischen Fäden wurden von dem Kegel in Längsrichtung abgewickelt und in die Mitte der Yorgespinstgarne
in praktisch ungestrecktem Zustand gebracht und das Kern-
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garn ohne Anwendung einer Durehmesserverringerung gefertigt.
Das dabei erhaltene Kerngarn zeigte kaum eine Dehnbarkeit. Die in diesem Beispiel angewandten Bedingungen, zum Spinnen
des Kerngarns sind so, wie sie üblicherweise zur Herstellung eines Kerngarns aus Hartfasergarnen angewandt werden.
Dann wurde ein Tuch unter Verwendung eines Mischgarns aus Polyester- und Rayonfasern als Kette und abwechselnd des Kerngarnes
und eines Mischgarnes aus Polyester- und Rayonfasern als Schuß gewebt. In diesem Fall wurde das Kerngarn im
praktisch ungestreckten Zustand während des Webverfahrens gehalten. Das erhaltene Gewebe zeigte praktisch keine Dehnbarkeit;
wenn das 200 cm breite Tuch in Wasser von 850C während 30 Minuten behandelt wurde, schrumpfte es zu einer Breite von
140 cm. Nach der Trocknung zeigte das Tuch einen einheitlichen Oberflächenzustandjund es stellte ein in Seitrichtung elastisches
Tuch mit einer Dehnbarkeit von 25 $> in der Seitrichtung dar.
Ein Polyester mit Isocyanatendgruppen wurde erhalten, indem
1 Mol Polyäthylenadipat (Molekulargewicht 2410) mit 2 Mol 2,4-Tolylendiisocyanat umgesetzt wurde, worauf der erhaltene
Polyester in Dimethylacetamid gelöst wurde. Daran schloß sich eine Umsetzung des endständige Isocyanatgruppen aufweisenden
Polyesters in Dimethylacetamid mit einem Äquivalent Äthylendiamin an, wobei das Polyurethanpolymere erhalten wurde. Dieses
Polymere wurde in Dimethylacetamid zu einer 20jC-igen PoIy-
in
merlösung gelöst, die dann/ein Wasserbad von 1O0Q, naßversponnen
merlösung gelöst, die dann/ein Wasserbad von 1O0Q, naßversponnen
wurde, so daß elastische Polyurethanfäden mit einem Denier von
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155, einer festigkeit von 1,02 g je Denier, einer Dehnung von
638 i» und einem Toung-Modul von 0,09 g je Denier erhalten
wurden.
Anschließend wurden diese elastischen Fäden unter Besprühung mit einer 26^-igen wäßrigen Lösung (23"C) eines Polyvinylalkohole
mit einem Polymeriaationsgrad von 1750 und einem
Verseifungsgrad von 98 % um 850 # gezogen, worauf die Fäden
einer Trockenwärmebehandlung während 23 Sekunden bei 720C in ~
ihrem gestreckten Zustand unterworfen wurden und anschließend mit luft getrocknet und die behandelten elastischen Fäden erhalten
wurden. Bieae fäden, an denen 125$ Polyvinylalkohol
hafteten, hatten ein Denier von 47, eine Festigkeit von 2,2 g
je Denier r eine Dehnung von 95 1>
und einen Toung-Modul von 0,42 g je Denier.
Anschließend wurde unter Anwendung des gemäß Beispiel 2 eingesetzten Spinnrahmena und unter den dort angewandten
Spinnbedingungen ein 42·S-Kerngarn aus den voratehend aufgeführten
behandelten elastischen Fäden und drei Enden eines \ Vorgespinstgamea, daa aue 60 Gewichts-96 Polyacrylnitrilstapelfasern
von 4 Denier und 30 mm Faserlänge und 40 Gewichts-?*
Rayonstapelfasern von 4 Denier und 30 mm Faserlänge
zuaammengeaetzt war, hergestellt.
Unter Verwendung eines Mischgarnes aus Polycarylnitrilfasern
und τΗτιττ1'**ΐ^ΐ>η>—*™" Rayon (Miachverhältnia 50:50)
als Kette und dee voratehend aufgeführten Kerngarnes und einea
Miachgarnee aus Polyacrylnitrilfaaern und Rayon abwechselnd als
Schuß wurde dann ein Tuol» gewebt. Das erhaltene Tuch zeigte
praktisch keine Dehnbarkeit. Nachdem dieses Tuch, dessen Breite
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175 cm betrug, während 22 Minuten in heißem Wasser von 9O0C
behandelt worden war, schrumpfte es auf 125 cm. Nach der Trocknung war das Tuch in Seitrichtung elastisch und zeigte
eine Dehnbarkeit von 27 # in seitlicher Richtung.
ester/
1 Mol eines Polyätherglykolsmit einem Molekulargewicht
1 Mol eines Polyätherglykolsmit einem Molekulargewicht
von 2600, der aus Sebacinsäure und Diäthylenglykol erhalten
worden war, und 2,1 Mol Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat wurden
während 1 Stunde auf 930C erhitzt, dann in Dime thy Iac etamid gelöst,
worauf eine äquimolare Menge Wasser zugegeben wurde und das Gemisch während 5 Stunden bei 930C umgesetzt wurde. Eine
20^-ige Lösung des auf diese Weise erhaltenen Polyurethanelastomeren
in Dimethylaoetamid wurde hergestellt und, wie in Beispiel 1, trockengesponnen. Die erhaltenen Päden hatten ein
Denier von 130, eine Festigkeit von 1,02 g je Denier, eine Dehnung von 510 Ji und einen Young-Modul von 0,1 g je Denier.
Diese elastischen Päden wurden in einer wäßrigen 13^-igen lösung
(150C) eines Polyvinylalkohol! mit einem Polymerisationsgrad
von 1300 und einem Verseifungsgrad von 87# behandelt, worauf
die fäden aus der vorstehenden wäßrigen Lösung her%sgenommen und um 300 # in üblicher Weise gesogen wurden und dann während
25 Sekunden bei 750C in ihrem gestreckten Zustand getrocknet und
anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wurden, wobei die behandelten elastischen Päden erhalten wurden, die anhaftenden
vinyl
PolyMikyialkohol in einer Menge von 77# aufwiesen und ein Denier von 41, eine Festigkeit von 2,9 g je Denier, eine Dehnung von 93$ und einen Young-Modul von 0,95 g je Denier hatten.
PolyMikyialkohol in einer Menge von 77# aufwiesen und ein Denier von 41, eine Festigkeit von 2,9 g je Denier, eine Dehnung von 93$ und einen Young-Modul von 0,95 g je Denier hatten.
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Diese Fäden wurden einem Doppelungs- und Zwirnarbeitsgang, wie in Beispiel 1, unterworfen und ein gezwirntes Garn mit
Z-Zwirnung und 210 Zwirnungen je m erhalten. Ein 2/2-Köperwebtuch
wurde unter Verwendung dieses Garns als Kette und eines MiechgaQ£s aus Polyesterfaser und Rayon als Schuß gewebt.
Die Breite des erhaltenen Tuchea betrug 150 cm. Wenn dieses
Tuch während 20 Minuten in heißem Wasser von 91*C wärmebehandelt
wurde, wurde der Polyvinylalkohol entfernt, und gleichzeitig
fand eine Schrumpfung von 31 # in der Kettenrichtung statt. Das erhaltene Tuch hatte eine Dehnbarkeit von 21$ in
der Längsrichtung.
Die nicht-gezogenen und noch nicht einer Wärmebehandlung unterworfenen elastischen in Beispiel 1 erhaltenen Fäden mit
einem Denier von 138, einer Festigkeit von 1,08 g je Denier,
einer Dehnung von 475# und einem Young-Modul von 0,08 je Denier
wurden um 35OJ6 in einer wäßrigen 12#-igen Lösung von 901O eines
Polyvinylakohols mit'einen Polymerisationsgrad von 2500 und
einem Verseifungsgrad von 95 # gezogen und anschließend während f
15 Sekunden wärmebehandelt, um die behandelten elastischen Fäden
zu erhalten. Die auf diese Weise erhaltenen behandelten elastischen Fäden zeigten 18 % anhaftenden Polyvinylalkohol
und hatten ein Denier von 46, eine Festigkeit von 18 g je Denier, eine Dehnung von 66 1>
und einen Young-Modul von 1,48 g je Denier. Sie wiesen ein hohes Ausmaß an Formstabilität
selbst unter freier Spannung auf und zeigten praktisch keine Streckbarkeit. Diese behandelten elastischen Fäden und ein
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Polyamidfasergarn von 50 Denier (Nylon) wurden mittels eines Trikot-Zettlers (tricot warper) gekrimpt, wobei die elastischen
Fäden in praktisch ungestrecktem Zustand waren, und dann auf zwei Sätzen von Bäumen aufgewickelt. Führungen wurden an
zwei Stellen während der Krimpungsstufe angewandt, jedoch traten
praktisch keine auf die Führungen zurückzuführenden Spannungsunregelmäßigkeiten in den "behandelten elastischen Fäden
auf. Anschließend wurde eine Trikotwirkvorrichtung verwendet und ein Halbtrikot mit einer Maschinenbreite von 280 cm hergestellt,
wobei die Anordnung so war, daß das Polyamid vorne lag, während die behandelten elastischen Fäden an der Rückseite
waren. Es war möglich, diesen Wirkarbeitsgang völlig
glatt durchzuführen. Das dabei erhaltene Halbtrikot wurde während 30 Minuten in einem Wasserbad von 700C, welches Scourol,
ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel aus einem PoIyäthylenglykoläther,
Produkt der Kao Soap Company, Japan, als Reinigungsmittel enthielt, behandelt, dann während 15 Minuten
in siedendem Wasser, welches Scourol enthielt, von 1001O behandelt,
worauf in heißem Wasser von 60°C gewaschen wurde und während 1 Minute bei 1000C bei konstanter Länge getrocknet,
woran anschließend während 1 Minute bei 170<C bei konstanter
Länge fixiert wurde, so daß ein Produit von einer Breite von 165 cm erhalten wurde. Im Vergleich zu einem Produkt, bei
dem nur ein Polyamid (Nylon) verwendet wurde, hatte dieses Produkt einen weichen Griff und ein feines Aussehen sowie eine
Dehnbarkeit von 59$. Es konnten keine auf Spannungsunregelmäßigkeiten
der elastischen Fäden zurückzuführende Unregelmäßigkeiten bei diesem Produkt festgestellt werden.
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Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung elastischer gewebter Tücher
und gewirkter Güter, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche von elastischen endlosen Polyurethanfäden eine wäflrige
lösung eines Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von
50 bis 100 ^ aufgebracht wird und diese Fäden durch mindestens
eine Trocknung im gestreckten Zustand im Bereich von mindestens 150 "/ο der ursprdnglziehen länge der Fäden bis zu einem Wert un- ™
terhalb deren Reißdehnung in elastische endlose, mit dem Polyvinylalkohol überzogene Polyurethanfäden von niedriger Dehnung ,
deren Dehnung nicht größer als 100 $ ist und deren Young-Modul,
angegeben.als Festigkeit in g je Denier bei 50 $ Dehnung, mindestens
0,4 g-je Denier beträgt, überfünrt werden und anschließend
ein gewebtes Tuch oder gewirkte Güter unter Verwendung der auf diese Weise erhaltenen Fäden zusammen mit harten Fasergarnen
hergestellt werden, worauf die erhaltenen gewebten Tücher oder gewirkten Güter in heuern Wasser von 60 bis 1000C behan- λ
delt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung des Polyvinylalkohols mit einer Konzentration
von 1 bis 30 Gewichta-°p verwendet und eine Menge an Polyvinylalkohol
von 5 bis 200 Gewichts-^, bezogen auf die Fäden, aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylakohol zum Anhaften an der Oberfläche der elastischen
endlosen Polyurethanfäden durch Eintauchen dieser Fä~
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den in die wäßrige Polyvinylalkohollösung gebracht wird.
4. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur der aufzubringenden wäßrigen Polyvinylalkohollösung 0 bis 10OC beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entfernung des Wassers von der Oberfläche der elastischen endlosen Polyurethanfäden und deren Wärmebehandlung;
gleichzeitig durch Anwendung einer Trocknungstemperatur von 60 bis 100<€ durchgeführt wird.
6. Verfahrennach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen endlosen Polyurethanfäden im gestreckten Zustand -swti einer Temperatur im Bereich von 60·$ bis zu einer
Temperatur gerade unterhalb der Zersetzungstemperatur der Fäden
während eines bestimmten Zeitraumes zumindest vor der Beendigung der im gestreckten Zustand erfolgenden Trocknungsstufe
des auf die elastischen endlosen Polyurethanfäden aufgebrachten Polyvinylalkohole unterzogen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß harte Fasergarne, die einer Massen- oder Volumenbehandlung
(bulky treatment) unterzogen wurden, verwendet werden.
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FR (1) | FR1563058A (de) |
GB (1) | GB1168574A (de) |
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- 1968-02-16 FR FR1563058D patent/FR1563058A/fr not_active Expired
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