DE1785711B2

DE1785711B2 - Mehrkerniger synthetischer Verbundfaden

Info

Publication number: DE1785711B2
Application number: DE1785711A
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Ohtsu Shiga Aizawa; Yasuhiko Kyoto Shiga Nukushina; Miyoshi Okamoto; Koji Ohtsu Shiga Watanabe
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1966-01-07
Filing date: 1967-01-05
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE1785711A1; DE1785711C3; DE1660651A1; GB1171843A; FR1513531A; US4350006A; DE1660651B2; DE1660651C3; US3531368A

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrkernigen verstreckten, synthetischen Verbundfaden aus organischen Polymeren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE-AS 11 21 272 beschreibt einen Kunstfaden aus zwei bis sechs über den Fadenquerschnitt hinweg verteilten Spinnmaterialien, der über seine Gesamtlänge hinweg einen gleichförmigen und konstanten Querschnitt aufweist und aus mindestens zwei im Abstand voneinander verlaufenden Kernen besteht, die in einem aus einem anderen Spinnmaterial bestehenden Hüllkörper eingebettet sind. In der Zeichnung der genannten DE-AS werden lediglich Verbundfäden mit höchstens sechs Kernen gezeigt, die kranzförmig angeordnet sind. Dieser Verbundfaden kann zu üblichen Textilwaren verarbeitet werden, wobei die Hüllenkomponente aus dem Faden herausgelöst wird. Wenn der Titer der verbliebenen Kernfäden auch vergleichsweise fein ist, so ergeben sich doch nur Textilwaren, deren Charakter, insbesondere Griff, von demjenigen der üblichen Textilwaren nicht wesentlich abweicht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mehrkernigen synthetischen Verbundfadens, aus dem gewebte, ungewebte oder gestrickte Textilwaren mit neuartigen wertvollen Eigenschaften hergestellt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs I.

In den Fäden gemäß der Erfindung liegen die Kernfilamente kontinuierlich in Form zahlreicher ultrafeiner etwa rundlicher Fäden ohne Verzweigung, Verbindung und kurzer Fibrillen in dem anderen Hüllenpolymer vor. Bei Betrachtung in Längsrichtung der Fäden liegen die Kernfilamente gleichförmig, kontinuierlich, ohne Unterbrechung parallel in jedem Längsschnitt vor. Die nach dem Beseitigen der Hüllenkomponente die fertige Textilware bildenden ultrafeinen Fäden verleihen der Textilware einen

ίο neuartigen Charakter.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Polymerisate können aus irgendeinem Polymerisat bestehen, vorausgesetzt, daß es von faserbildender Qualität ist. Beispiele für brauchbare Polymerisate sind die bisher allgemein bekannten Polymerisate der Polyamid-, Polyester-, Polyacryl-, Polyurethan- und Polyolefinreihen. Gemäß der Erfindung wird z. B. ein Polyamid mit Polyester, Polyamid mit Polyolefin und Polyester, mit Polyolefin in vorteilhafter Weise verwendet. Selbstverständlich können auch Kombinationen von Homopolyamid mit Mischpolyamid, verschiedenen Mischpolyamiden miteinander, Homopolyester mit Mischpolyester, verschiedenen Mischpolyestern miteinander und von Polymerisaten von völlig gleicher chemischer Zusammensetzung untereinander, die jedoch einen verschiedenen Polymerisationsgrad aufweisen, zur Anwendung gelangen. Die Verbundfäden gemäß der Erfindung können nach dem Schmel/spinn-, Naßspinn- und Trockenspinnverfahren hergestellt werden, wobei das Schmelzspinnen beson-

jo ders bevorzugt wird.

Textilwaren, die aus sehr feinen Fäden zusammengesetzt sind, können durch Verflechten oder Verschlingen der synthetischen Fäden nach einer Strick- und Webarbeitsstufe oder ohne eine derartige Behandlung

!5 und durch anschließendes Entfernen der einen Polymerisatkomponente, wobei lediglich das gewünschte Polymerisat zurückbleibt, erhalten werden. Die so erhaltenen ultrafeinen Fäden sind bis zur gewünschten Länge kontinuierlich und sind besonders vorteilhaft,

■to verglichen mit den Fäden, die durch Zentrifugalspinnen unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft oder durch Düsenspinnen unter Ausnutzung der Düsenpreßkraft eines Luftstroms erhalten wurden, wie dies bisher bei der Herstellung von sehr feinen Fäden bekannt war. Ein

^Λ*ι besonderes Mittel zur Entfernung der Polymerisatkomponente außer der gewünschten Polymerisatkomponente besteht darin, daß man die faserigen Materialien in ein Lösungsmittel taucht, das lediglich die zu entfernenden Polymerisate löst oder daß man lediglich

w die zu entfernenden Polymerisate schmilzt oder zersetzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines synthetischen

ν· Verbundfadens gemäß der Erfindung.

Fig.2 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt der synthetischen Fäden, wie in Fig. I gezeigt.

Der synthetische Verbundfaden 1 ist aus zwei

w) Polymerisaten A und B zusammengesetzt. Er wird aus vielen Einheiten 2 bestehend aus dem Polymerisat A, das von dem Polymerisat B umhüllt wird, gebildet, die sehr gleichförmig dispergiert sind. Im Längsschnitt sind beide Komponenten A und B kontinuierlich ohne

ti) Unterbrechung in Längsrichtung des synthetischen Verbundfadens 1 (vgl. F i g. 2). Die in Fig. I gezeichneten gestrichelten Linien sind imaginäre Linien und dienen zur besseren Verständlichkeit. Dieser Verbund-

faden ist mit dem Verfahren nach dem deutschen Patent 16 60 651 herstellbar.

Die erhaltene Verbundfaser kann nach Verstrecken einen Titer von etwa 1 den aufweisen. Daher muß ein Kernfaden aus dem Polymerisat A in einem solchen s feinen Faden einen kleineren Durchmesser besitzen. Bei Verwendung von Polyethylenterephthalat und Poly-ε-capronamid als Polymerisat A bzw. Polymerisat B, wird, wenn der Verbundfaden in Ameisensäure gelegt wird, das Poly-E-capronamid gelöst, während das in An.eisensäure unääsliche Polyethylenterephthalat in Form einer Vielzahl von Einzelfäden mit einem Titer von z. B. 0,047 den zurückbleibt. Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung ein sehr feiner synthetischer Einzelfaden erhalten werden.

Die vorstehend beschriebenen Verbundfasern 1 werden zu Textilwaren gewebt oder gestrickt oder zu einer Stoffbahn für den Gebrauch in nicht gewebten Textilwaren verarbeitet. Wenn eine derartige Textilware oder Stoffbahn einem geeigneten Lösungsmittel unterworfen wird, um das Polymerisat S zu lösen, bleibt lediglich das in dem Lösungsmittel unlösliche Polymerisat A in der Textilware oder der Stoffbahn zurück.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, wobei entsprechend dem deutschen Patent 16 60 561 verfahren wird.

Beispiel 1

In diesem Beispiel werden Polyethylenterephthalat und Poly-e-capronamid als Polymerisate zur Herstel- μ lung eines sehr feinen Fadenteils verwendet.

Das Polyäthylenterephthalat besitzt eine grundmolare Viskosität von 0,66, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C, und das Poly-e-capronamid besitzt eine relative Viskosität von 2,35, gemessen bei 25°C mit Bezug auf eine l°/oige Lösung des Poly-e-capronamids in 98°/oiger Schwefelsäure. Beide Polymerisate enthalten 0,5% an einverleibtem T1O2.

Die Mengen von Polyäthylenterephthalat und Poly-ecapronamid, die aus 1000 Abgabeöffnungen abgegeben und den Spinnöffnungen zugeführt werden, betragen 11g je Minute bzw. 25 g je Minute, wobei die Temperatur dieser Polymerisate 285°C ist. Die aus den Spinnöffnungen gesponnenen Fäden werden in gebräuchlicher Weise durch einen Kühlkanal geführt. Die ·τ> in den Kanal zugeführte Luft besitzt eine Temperatur von 22°C und die Geschwindigkeit des Luftstroms durch den Kanal beträgt 40 m je Minute. Die Fäden werden dann mit 1000 m je Minute aufgewickelt. In der nachfolgenden Stufe wird das Verstrecken unter ^r>o Anwendung eines Stiftes und einer heißen Platte ausgeführt. Der Stift besitzt einen Durchmesser von 65 mm und seine Oberfläche wird auf 90°C gehalten. Die heiße Platte besitzt eine Länge von 2C cm und ihre Oberfläche wird auf 160⁰C gehalten. Die Fäden werden « auf das 4,1 fache ihrer ursprünglichen Länge bei einer Laufgeschwindigkeit von 250 m je Minute gestreckt. Die gestreckten Fäden werden mit einer Aufwickelspannung von 0,29 g je den aufgewickelt.

Das gestreckte Garn besteht aus 10 Fäden mit jeweils e>o einem Titer von 8 den. In einem Faden sind 50 Kernkomponenten A, gebildet aus Polyäthylenterephthalat, gleichförmig in der Hüllenkomponente B, gebildet aus Poly-e-cupronamid, wie in Fig. 1 gezeigt, dispergiert. Diese Komponenten verlaufen in Längs- t>^r> richtung des Fadens ohne Unterbrechung kontinuierlich.

Die so erhaltenen Fäden besitzen eine Festigkeit von 5,9 g je den, eine Dehnung von 30,2¹Vu. einen Young-Modul von 45 g je den und eine Schrumpfung in kochendem Wasser von 7.5%. Poly-e-capronamid allein besitzt einen Young-Modul von 30 g je den und Polyäihylenterephlhalat allein einen Young-Modui von 80 g je den.

Um den Titer von einer aus Polyäthylenterephthalai bestehenden Insel festzusteüen, wird der Faden in Ameisensäure getaucht und das Poly-t-capronamid wird gelöst. Dabei wird eine Mehrzahl von Mikrofäden aus Polyäthylenterephthalat erhalten. Diese Einzelfäden besitzen einen Titer von 0,048 den und eine Festigkeit von 5,6 g je den, sowie eine Dehnung von 12%.

Beispiel 2

In diesem Beispiel werden Polyäthylenterephthalat und Poly-£-capronamid als die Polymerisate zur Bildung eines sehr feinen Fadenteils verwendet

Dieses Polyäthylenterephthalat besitzt eine grundmolare Viskosität von 0,74, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C und das Poly-e-capronamid besitzt eine relative Viskosität von 2,35, gemessen bei 25°C mit Bezug auf eine Lösung mit einem Gehalt von 1% Poly-e-capronamid in 98%iger Schwefelsäure. Beide Polymerisate enthalten 0,5% an einverleibtem T1O2.

Der Durchmesser der Abgabeöffnungen der Spinnvorrichtung beträgt 0.25 mm und es sind 790 derartiger Öffnungen vorgesehen. Die Spinnöffnung der Spinneinrichtung besitzt einen Durchmesser von 0,3 mm und es sind 10 derartiger öffnungen vorgesehen. Die Mengen der aus den Abgabeöffnungen abgegebenen und den .Spinnöffnungen zugeführten Polymerisate von PoIyäthylenierephthalat und Poly-e-capronamid betragen 4,4 g je Minute bzw. 6,6 g je Minute. Das Polymerisat von Polyäthylenterephthalat besitzt eine Temperatur von 290°C und das Poiy-e-capronamid besitz; eine Temperatur von 280°C. Die aus den Spinnöffnungen gesponnenen Fäden werden durch einen Kühlkanal geführt. Die in den Kanal eingeführte Luft besitzt eine Temperatur von 22⁰C und die Geschwindigkeit der durch den Kanal strömenden Luft beträgt 35 m je Minute. Die Fadenaufnahmegeschwindigkeit ist 1000 m je Minute. In der nachfolgenden Stufe wird das Strecken unter Anwendung eines Stiftes und einer heißen Platte ausgeführt. Der Stift besitzt einen Durchmesser von 35 mm und seine Oberfläche ist bei einer Temperatur von 90⁰C gehalten. Die Oberfläche der 20 cm langen heißen Platte ist auf einer Temperatur von 16O⁰C gehalten. Die Fäden werden um das 3,4fache der ursprünglichen Länge bei einem Ausmaß von 300 m je Minute gestreckt. Die gestreckten Fäden werden mit einer Aufwickelspannung von 0,20 g je den aufgewikkelt.

Das gestreckte Garn besteht aus 10 Fäden mit jeweils einem Titer von 3 den. In einem Faden sind 79 Kernkomponenten A, bestehend aus Polyäthylenterephthalat gleichförmig in der Hüllenkomponente B, bestehend aus Poly-E-capronamid, wie in F i g. 1 gezeigt, dispergiert. Diese Komponenten sind in Längsrichtung ohne Unterbrechung kontinuierlich.

Um den Titer einer Kernkomponente aus Polyäthylenterephthalat festzustellen, wird der Faden in Ameisensäure getaucht und das Poly-i-capronamid wird gelöst und entfernt. Dabei werden 79 Mikrofäden aus Polyäthylenterephthalat erhalten. Diese Einzelfäden besitzen einen Titer von 0,015 den und eine Festigkeit von 5,8 g je den.

Beispiel 3

In diesem Beispiel werden Polypropylen und PoIyiithylenterephthalat als Polymerisate zur Herstellung eines sehr feinen Fadenteils verwendet.

Das Polypropylen besitzt eine grundmolare Viskosität von 1,38, gemessen in Tetralin bei 135°C, und das Polyethylenterephthalat besitzt eine grundmolare Viskosität von 0,60, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C. Beide Polymerisate enthalten 0,5% an einverleibtem TiO₂.

Die Abgabeöffnung besitzt einen Durchmesser von 0,25 mm und es sind 500 derartige öffnungen vorgesehen. Der Durchmesser der Spinnöffnungen in der .Sninneinrichtung beträgt 0,3 mm und es sind 20 derartiger öffnungen vorgesehen. Die Mengen an aus den Abgabeöffnungen den Spinnöffnungen zugeführtem Polypropylen und Polyäthylenterephthalat betragen 4,7 g je Minute bzw. 18,9 g je Minute. Diese Polymerisate besitzen eine Temperatur von 290⁰C Die aus den Spinnöffnungen ausgesponnenen Fäden werden durch einen Kühlkanal geleitet. Die in den Kanal eingeführte Luft besitzt eine Temperatur von 22° C und die durch den Kanal strömende Luft weist eine Geschwindigkeit von 30 m je Minute auf. Die Fadenaufnahmegeschwindigkeit ist 800 m je Minute. In der nachfolgenden Stufe wird das Verstrecken unter Anwendung eines Stiftes und einer heißen Platte ausgeführt. Der Stift besitzt einen Durchmesser von 65 mm und seine Oberfläche wird bei 95° C gehalten. Die Fäden werden auf das 3,8fache der ursprünglichen Länge bei einem Ausmaß von 250 m je Minute gestreckt. Die gestreckten Fäden werden unter einer Wickelspannung von 0,2 g je den aufgewickelt.

Das gestreckte Garn besteht aus 20 Fäden mit jeweils einem Titer von 3,5 den. In einem Faden sind 25 Kernkomponenten A aus Polypropylen gleichförmig in der Hüllenkomponente B aus Polyäthylenterephthalat. wie in F i g. 1 gezeigt, dispergiert Diese Komponenten sind in Längsrichtung des Fadens kontinuierlich. Der so erhaltene Faden besitzt eine Festigkeit von 4,7 g je den, eine Dehnung von 32% und einen Young-Modul von 68 g je den.

Zur Feststellung des Titers einer Kernkomponente von Polypropylen wird der Faden mit einer wäßrigen Alkalilösung behandelt und des Polyäthylenterephthalat wird gelöst und entfernt. Dabei werden 500 Fäden aus Polypropylen erhalten, wobei der Einzelfaden einen Titer von 0,028 den aufweist.

Beispiel 4

In diesem Beispiel werden zwei Polyäthylenterephthalate mit einer grundmolaren Viskosität von 0,68 bzw. 0,50. gemessen in o-Chlorphenol bei 25° C. als Polymerisate zur Herstellung eines sehr feinen Fadenteils verwendet. Das erstere Polyäthylenterephthalat enthält 0,05% TiO₂ und 03% Ruß und das letztere Polyäthylenterephthalat besitzt einen hohen Glanz.

Der Durchmesser der Abgabeöffnungen beträgt 0,2 mm und es sind 1000 derartiger öffnungen vorgesehen. Der Durchmesser der Spinnöffnungen 109 der Spinneinrichtung beträgt 03 mm und es sind 16 derartiger Öffnungen vorgesehen. Die Mengen von dem durch die Abgabeöffnungen den Spinnöffnungen zugeführten ersteren Polyäthylenterephthalat und letzteren Polyäthylenterephthalat betragen 7,0 g je Minute bzw. 10,6 g je Minute. Diese Polymerisate besitzen eine

Ί Temperatur von 285°C. Die aus den Spinnöffnungen ausgesponnenen Fäden werden durch einen Kühlkanal geleitet. Die in den Kanal eingeführte Luft besitzt eine Temperatur von 20°C und deren Strömungsgeschwindigkeit durch den Kanal beträgt 35 m je Minute. Die

κι laden werden mit einem Ausmaß von 1000 m je Minute aufgenommen. In der nachfolgenden Stufe wird das Verstrecken unter Anwendung eines Stiftes und einer heißen Platte ausgeführt. Die Oberfläche des Stiftes mit einem Durchmesser von 25 mm ist auf 9O⁰C gehalten.

i^ri Die Oberfläche der 25 cm langen heißen Platte ist auf 153° C gehalten. Die Fäden werden auf das 3,4fache der ursprünglichen Länge bei einem Ausmaß von 200 m je Minute gestreckt und die gestreckten Fäden werden aufgewickelt.

Das gestreckte Garn besteht aus 16 Fäden mit jeweils einem Titer von 3,0 den. Das Ruß enthaltende Polyäthylenterephthalat ist gleichförmig in dem einen Glanz aufweisenden Polyäthylenterephthalat dispergiert, was bei Betrachtung des Fadenquerschnitts ersichtlich ist. Diese Polymerisate sind kontinuierlich in Längsrichtung des Fadens. Der Faden weist ein tiefes Schwarz und eine Leuchtkraft auf. Die Festigkeit des Fadens beträgt 4,3 g je den, die Dehnung 34% und der Young-Modul des Fadens ist 78 g je den.

Beispiel 5

In diesem Beispiel werden Polyacrylnitril (ein Mischpolymerisat von Methylacrylat mit Natriumacrylsulfonat) und Celluloseacetat als Polymerisate zur

.π Herstellung eines sehr feinen Fadenteils verwendet.

Das Polyacrylnitril besitzt eine grundmolare Viskosität von 1,45, gemessen bei 25° C in 25%igem Dimethylsulfoxyd und das Celluloseacetat besitzt eine grundmolare Viskosität von 1,70, gemessen bei 25°C in

4u 25%igem Dimethylsulfoxyd.

In diesem Beispiel wurde die in Fig.4 dargestellte Vorrichtung mit der in F i g. 5 gezeigten Abgabeeinrichtung verwendet. Die Abgabeöffnung besitzt einen Durchmesser von 0,06 mm und es sind 2000 derartiger

öffnungen vorhanden. Der Durchmesser der Spinnöffnung 109 in der Spinneinrichtung beträgt 0,08 mm und es sind 40 derartiger Spinnöffnungen vorhanden. Die Mengen des aus den Abgabeöffnungen abgegebenen Polyacrylnitril und Celluloseacetats betragen 1,6 g je Minute bzw. 0,4 g je Minute. Die Polymerisate besitzen eine Temperatur von 25° C

Die gesponnenen Fäden werden durch ein erstes Bad aus 50% Dimethylsulfoxyd und 50% Wasser, das bei 25° C gehalten ist, bei einem Ausmaß von 9 m je Minute geführt dann weiter durch ein zweites Bad aus 30% Dimethylsulfoxyd, das bei 100° C gehalten ist, bei einem Ausmaß von 45 m je Minute geleitet und ferner durch ein drittes Bad aus 15% Dimethylsulfoxyd, das bei 60" C gehalten ist bei einem Ausmaß von 45 m je Minute

fco geführt Nach Behandlung mit feuchter Hitze werden die so behandelten Fäden getrocknet Die so erhaltenen Fäden bestehen aus 40 Einzelfäden mit jeweils einem Titer von 23 den und besitzen einen einzigartigen Griff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrkerniger verstreckter, synthetischer Verbundfaden aus organischen Polymeren, in welchem in einer HüHenkomponente (B) eine Kernkomponente (A) in Form von kontinuierlichen, im wesentlichen parallelen und im wesentlichen rundlichen Kernfäden angeordnet ist und die Hüllenkomponente (B) die Kernkomponente (A) vollständig umgibt, bestimmt für die Herstellung von gewebten, ungewebten oder gestrickten Textilwaren, wobei nach Verarbeitung zum gewünschten Textilprodukt die HüHenkomponente aus den Verbundfäden herausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundfaden einen Gesamttiter im Bereich von bis zu 8 den besitzt, daß 25 bis 10 000 Kernfilamente (A) mit einem Einzeltiter von 0,1 den oder weniger punktweise in gleichförmiger Verteilung über dem gesamten Fadenquerschnitt enthalten sind und daß die Hüllenkomponente (B) um die Kernkomponenten (A) herum etwa in gleicher Dicke verteilt ist.

2. Mehrkerniger synthetischer Verbundfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Kernkomponente (A) zur Hüllenkomponente (B) in dem Verbundfaden im Bereich von 0,25 bis 4,0 liegt.

3. Mehrkerniger synthetischer Verbundfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkomponente (A) aus Polyethylenterephthalat besteht.

4. Mehrkerniger synthetischer Verbundfaden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllenkomponente (B) aus Poly-e-capronamid besteht.