DE1802986A1 - Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von verarbeiteten Acrylfasern - Google Patents

Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von verarbeiteten Acrylfasern

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DE1802986A1
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Kenji Maki
Isoo Shimonishi
Katsuyoshi Tuji
Hiroyuki Yamaguchi
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    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/51Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof
    • D06M11/55Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof with sulfur trioxide; with sulfuric acid or thiosulfuric acid or their salts

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Description

ASAHI KASEI KOGIO KABUSHIKI KAISHA, Osaka/Japan
Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von verarbei teten Acrylfasern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von Acrylfasern durch Ablösen der Oberflächenschicht der Fasern mit einem speziellen Lösungsmittel.
Es. sind verschiedene Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von Acrylfasern bekannt, die jedoch alle zu keinem brauchbaren Ergebnis führten. Es war bisher äußerst schwierig, die Eigenschaften von fertigen Acrylfasern in gewünschtem Maß zu verbessern.
Es ist bereits ein Verfahren zum Behandeln von verarbeiteten Acrylfasern mit einem Lösungsmittel für die Fasern bekannt, bei welchem Acrylfasern mit einer verdünnten Lösung eines Lösungsmittels behandelt, getrocknet und anschließend erwärmt werden« Bei diesem Verfahren reichert sich jedoch das Lösungsmittel beim Trocknen auf den Fasern an und löst diese teilweise auf; die aufgelöste
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Polymerenschient wirkt dann als Klebstoff zwischen den Fasern und verklebt diese miteinander. Dadurch weisen die Fasern einen harten Griff auf, was auf das gleiche Prinzip wie beim Stärken von Fasern zurückzuführen ist· Die bekannte Lösungsmittelbehandlung von Acrylfasern führt also zu einer klebrigen Faseroberfläche und einem Zusammenkleben der Fasern. Das bekannte Verfahren wurde daher hauptsächlich zum Steifmachen von Gegenständen aus Acrylfasern angewendet und nicht zum Ablösen der Faseroberfläche.
Taucht man Acrylfasern so in ein Lösungsmittel ein, daß dieses nur auf die Oberflächenschicht der Fasern einwirkt und entfernt das Lösungsmittel anschließend durch Waschen der Fasern mit Wasser, so tritt in vielen Fällen eine Gewichtsverminderung der Fasern ein. Die Oberflächenschicht der so behandelten Fasern wird hierbei jedoch mit einer verhältnismäßig starken Schicht eines rekoagulierten Polymeren überzogen, die fest an der Oberfläche haftet. Wendet man dieses Verfahren bei Garnen oder gewirkten Geweben an, so haften die Fasern aufgrund der Bildung des rekoagulierten Polymeren aneinander, wodurch der so behandelte Gegenstand wie im obigen Fall steif wird.
Versuche der Anmelderin ergaben, daß man die Oberfläche von Acrylfasern durch mehrstufiges Behandeln mit einem Lösungsmittel ablösen kann. Dieses Ablösen bewirkt unerwartete Veränderungen der Eigenschaften der Faseroberfläche, der physikalischen Eigenschaften der Fasern und der Struktur des Fasergegenstands; die Verbesserungen bestehen hierbei
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beispielsweise in dem Auftreten eines seidenweichen Griffs und Verbesserungen hinsichtlich des Glanzes, der Färbbarkeit usw., wie sie aufgrund der bekannten Verfahren niemals erzielt werden konnten (Japanische Patentanmeldung 59 462/66),
Das Ablösen der Faseroberflächenschicht wurde bisher zur Untersuchung der Struktur von Cellulose- oder Polyamidfasern angewandt, nicht aber zur Verbesserung der Eigenschaften von verarbeiteten Fasern«, Bei Polyesterfasern ist das Behandeln der Oberfläche mit Alkali bekannt. Dieses Verfahren beruht auf einer Verseifung von Esterbindungen in den Fasermolekülen. Diese chemische Umsetzung wurde weitgehend angewandt, da sie sich leicht ausführen läßt. Wegen der speziellen Struktur der Acrylfasern lassen sich diese jedoch durch die bekannten Verfahren, wie sie bei Cellulose-, Polyamid- oder Polyesterfasern angewandt werden, nicht leicht von der Oberflächenschicht befreien. Somit gab|es vor dem in der japanischen Patentanmeldung 59 462/66 beschriebenen Verfahren keine Möglichkeit, die Oberflächenschicht von Acrylfasern abzulösen und die Eigenschaften von derartig behandelten Fasern waren daher bisher unbekannt.
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Eigenschaften von Acrylfasern durch Ablösen der Oberflächenschicht mit einem speziellen Lösungsmittel, wobei jedoch keine mehrstufige Lösungsmittelbehandlung wie bei dem Verfahren gemäß der obigen Patentanmeldung erforderlich ist.
Die erfindungsgemäß beschriebenen Verbesserungen lassen sich nur erzielen, wenn die Faseroberflächenschicht fortschreitend und etwa einheitlich entfernt wird und eine ideal
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frische und glatte Oberfläche mit denselben Eigenschaften wie das Faserinnere freigelegt wird, die Fasern also "abgeschält" werden. Die Wirkungen und Vorteile der Erfindung lassen sich jedoch nicht durch die bekannte Lösungsmittelbehandlung erzielen, bei der sich die so behandelte Faseroberfläche mit einer großen Menge an rekoaguliertem Polymeren überzieht.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem Acrylfasern mit einem Lösungsmittel in Berührung gebracht und hierbei teilweise gelöst werden, wird wie folgt ausgeführt: Die Quell .-wirkung des Lösungsmittels schreitet rasch von der Faseroberfläche in das Faserinnere fort. Das Quellen der Oberflächenschicht wird allmählich stärker und es dispergieren sich langsam aus den Fasern stammende Polymerenmoleküle in dem Lösungsmittel, wodurch die Auflösung der Fasern fortschreitet. Es wurde gefunden, daß die Auflösung von Acrylfasern zweistufig erfolgt, wobei die Fasern zuerst quellen und sich dann dispergieren. Die Quellgeschwindigkeit ist immer wesentlich höher als die Dispergiergeschwindigkeit. Daher ist immer eine gequollene Schicht Vorhand' n, unabhängig, nach welcher Zeit das Lösungsmittel von den Fasern entfernt und die gequollene Schicht zu einer rekoagulierten Polymerenschicht entquollen wird. Die rekoagulierte, aus Acrylfasern bestehende Polymerenschicht haftet fest an den Fasern und löst sich nicht leicht von den Fasern ab.
Im Rahmen der Erfindung wurde die Beziehung zwischen der Konzentration des Lösungsmittels, dem Quellen und dem Dispergieren untersucht. Hierbei wurde gefunden, daß es nur einen verhältnismäßig engen Konzentrationsbereich gibt, bei
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welchem die Quellgeschwindigkeit der Faseroberfläche äußerst gering und die Dispergiergeschwindigkeit größer als die Quellgeschwindigkeit ist. Behandelt man die Fasern mit einer Lösung eines Lösungsmittels in diesem spezifischen Konzentrationsbereich, so bildet sich keine rekoagulierte Polymerenschicht auf der Faseroberflache-, unabhängig τοη der Zeit, nach welcher die Entquellungsbehandlung vorgenommen wird; dadurch wird ein sogenanntes Abschälen der Fasern möglich.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Acrylfasern mit einer Lösung eines Lösungsmittels, dessen Besonderheit darin besteht, daß man Acrylfasern mit einer Lösung eines Lösungsmittels behandelt, welche eine größere Konzentration aufweist als diejenige Konzentration, bei welcher die Lösung die Fasern aufzulösen beginnt und welche eine geringere Konzentration als diejenige Konzentration aufweist, bei welcher die Quellgeschwindigkeit der Lösung an der Faseroberfläche gleich der Dispergiergeschwindigkeit der Oberfläche der gequollenen Schicht ist, wodurch die Fasern abgeschält werden.
Als Acrylfasern eignen sich hierfür beispielsweise synthetische Fasern aus Polyacrylnitril, sogenannte Acrylfasern aus einem Mischpolymeren von mehr als 85 Gew.ψ Acrylnitril und bis zu 15 Gewe$ anderer hiermit polymerisierbarer Monomerer, sowie sogenannte Modacrylfasern aus Acrylnitril und einem anderen Monomeren. Ferner konjugierte Fasern aus Polymeren mit unterschiedlichen Mischpolymerenbestandteilen sowie Garne mit nicht kreisförmigem Querschnitt. Außerdem eignen sich für diese Behandlung Acrylfasern in Form von Fäden, bauschigen Garnen, Tau, geschnittenen Fasern, Lunte, Kammzug, gesponnenem Garn, Gewebe, nicht gewebtem Tuch, ge-
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wirktem Gewebe, gewebtem Gewebe usw. Es ist nicht erforderlich, daß diese Gegenstände nur aus Acrylfasern bestehen, sondern es eignen sich hierfür auch verarbeitete Mischungen von Acrylfasern mit natürlichen Fasern, halbsynthetischen Fasern oder anderen synthetischen Fasern außer Acrylfasern, oder mischgesponnene Gegenstände, mischgewebte Gegenstände, mischgeflochtene Gegenstände oder mischgewirkte Gegenstände mit anderen Acrylfasern.
In Fig. 1 ist die Beziehung zwischen der Konzentration des Lösungsmittels und den Quell- und Dispergiergeschwindigkeiten von eingetauchten Acrylfasern dargestellt. Fig. 2 ist eine Elektronenmikroskop-Photographie der Oberfläche von gewöhnlichen Acrylfasergarnen (75 Denier, 38 Faser). Fig. 3 ist eine Elektronenmikroskop-Photographie der Oberfläche dieser Acrylfasergarne nach dem erfindungsgemäßen Ablösen der Oberflächenschicht.
Bei der Erfindung ist die Beziehung zwischen der Konzentration des Lösungsmittels und der Löslichkeit der Fasern von großer Bedeutung» Diese Beziehung ist in Fig. 1 graphisch dargestellt. Erreicht die Konzentration des Lösungsmittels gemäß Fig. 1 einen Wert A, so wird die Oberfläche der Fasern durch das Lösungsmittel gequollen und die Fasern beginnen sich aufzulösen. Bei der Erfindung muß das Lösungsmittel eine größere Konzentration aufweisen, als diesem Wert A entspricht. Mit zunehmender Konzentration des Lösungsmittels wird die auflösende Wirkung stärker und die Quellgeschwindig- j keit nimmt an der Faseroberfläche stark zu, wie aus Fig„1
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ersichtlich. Die Oberfläche der bereits gequollenen Fasern beginnt sich bei einer Konzentration C, die geringer ist als die Konzentration A, zu dispergieren. Mit zunehmender Konzentration nimmt die Dispergiergeschwindigkeit zu. (Wenn die gequollene Schicht mit einer Lösung in Berührung kommt, deren Konzentration geringer als G ist, dispergiert sich die Schicht nicht, sondern wird rekoaguliert). Die Zunahme der Dispergiergeschwindigkeit mit zunehmender Konzentration ist jedoch nicht so groß wie die Zunahme der Quellgeschwindigkeit. Daher schneiden sich die beiden Geschwindigkeitskurven bei einer spezifischen Konzentration B. Bei einer den Wert B übersteigenden Konzentration ist daher die Dispergiergeschwindigkeit geringer als die Quellgeschwindigkeit. Dieser Bereich wurde bei den bekannten Verfahren angewandt, wobei jedoch ein Abschälen der Fasern aus den bereits erwähnten Gründen nicht möglich war. In dem Bereich zwischen A und B ist die Quellgeschwindigkeit gleich oder geringer als die Dispergiergeschwindigkeit, so daß die Fasern abgeschält werden können. Die bekannten Versuche auf diesem Gebiet waren daher unvollständig und der für den erfindungsgemäßen Zweck angewandte, äußerst enge Konzentrationsbereich war nicht bekannt. Erfindungsgemäß wurde beispielsweise gefunden, daß - für Salpetersäure von 250C - A dem Wert 49,2^, B dem Wert 51,35* und C dem Wert 47,7$ entsprechen muß.
Die Quellgeschwindigkeit kann annähernd auf folgende Weise gemessen werden: Fasern von bekanntem Gewicht werden in eine Lösung eines Lösungsmittels von bestimmter Konzentration eingetaucht und nach bestimmter Zeit in Wasser ge-
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worfen, um so das Quellen zu unterbrechen. Das Wasser wird vollkommen von den Fasern entfernt, die dann ausreichend mit einem Lösungsmittel "behandelt werden, welches nur die rekoagulierte Polymerenschicht zu lösen vermag, (allgemein kann ein Lösungsmittel mit einer Konzentration zwischen C und A
i nur diese Schicht auflösen, besonders eignet sich hierfür jedocti eine 90$ige wässrige Lösung von Dimethylformamid). Die so behandelte Faser wird dann getrocknet und gewogen und so der prozentuale Gewichtsverlust festgestellt. Die Eintauchzeit der Faser in der geprüften Lösung wird vorzugsweise so bemessen, daß ein 5$iger Gewichtsverlust auftritt. Die Quellgeschwindigkeit der Lösung kann auf diese V/eise als prozentualer Gewichtsverlust pro Zeiteinheit angegeben werden.
Die annähernde Dispergiergeschwindigkeit läßt sich wie folgt bestimmten: Fasern von bekanntem Gewicht werdenin eine Lösung mit einer Konzentration größer als B eine bestimmte Zeit zwecks Bildung einer gequollenen Schicht eingetaucht; anschließend werden die Fasern eine bestimmte Zeit in eine bestimmte Lösung eingetaucht. Die Faser wird dann sofort zum Koagulieren und Unterbrechen der Dispersion in Wasser geworfen. Anschließend wird die Faser getrocknet und gewogen, wobei sich die prozentuale Gewichtsverringerung W ergibt. Eine andere Faser von bekanntem Gewicht wird unter denselben Bedingungen wie bei der Bildung der gequollenen Schicht nach dem obigen Verfahren mit Lösungsmittel behandelt und dann sofort in Wasser geworfen, getrocknet und gewogen, wobei sich die prozentuale Gewichts-
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ringerung Wf ergibt, W1 bedeutet die Menge des dispergierten Polymeren bei der Bildung der gequollenen Schicht. Die Dispergiergeschwindigkeit der untersuchten Lösung ergibt sich dann durch den Quotienten
(W-W)
Zeit
In diesem Fall muß man durch vorherige Versuche erst die Bedingungen bestimmen, unter welchen die Menge der gequollenen Schicht größer als die dispergierte Menge ist. Die Behandlungszeit wird vorzugsweise so geregelt, daß die Differenz (W - V/1) etwa 5?° beträgt.
Die Werte für C, A und B der vorzugsweise verwendeten Lösungsmittel sind im folgenden zusammengestellt:
-10-
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- 10 - A 1802986 B
Lösungsmittel C 91,75« 95,356
Dimethylformamid 83,4* 95,0/* 98,5$
Dimethylacetamid 92,6?έ 89,5 96,7
Dime thylsulf oxid 84,3 44,6 50,7
Natriumthiocyanat 39,6. 54,4 57,7
Zinkchlorid 50,2 69,5 71,5
Schwefelsäure 64,6 49,2 51,3
Salpetersäure 47,7
Anmerkung: (1) Die Behandlungstemperatur beträgt 25 C;
lediglich bei Dimethylacetamid wurde eine Temperatur von 5O0G angewandt.
(2) Die Werte von C, A und B schwanken etwas, je nach der Zusammensetzung der tolymeren, den Spinnbedingungen, Härtungsbedingungen, der Temperatur, den Rührbedingungen usw. Die numerischen Vierte in der obigen Tabelle wurden nach dem folgenden Verfahren erhalten: Der zu behandelnde Gegenstand v/urde in das Lösungsmittel eingetaucht und es wurde mit der Hand gerührt. Der behandelte Gegenstand bestand aus Acryllangfasern, die aus einem Mischpolymeren aus 92 Gew.^ Acrylnitril, 3 Gew.^ Methylacrylat und 5 Gew.^ Acrylamid hergestellt wurden. Der Denier betrug 100 D/50 f (D = Denier und f = Faser).
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(5) Die prozentuale Abschälung der überfläche der Fasern bei dieser Behandlung, bezogen auf das Gewicht der Fasern, betrug gewöhnlich 5 - 30$. Die prozentualen Werte schwanken je nach dem Verwendungszweck des herzustellenden Gegenstands. Falls man einen Gegenstand mit seidenartigem Griff herstellen will, soll die prozentuale Abschälung zwischen 10 und liegen.
Der Konzentrationsbereich, bei welchem ein Abschälen der Fasern gemäß der Erfindung möglich ist, schwankt von niedriger Konzentration bei hoher Temperatur bis zu hoher Konzentration bei niedriger Temperatur. Die Abschälbehandlung kann bei einer Temperatur von -100C oder einem Mehrfachen hiervon bis zu einer Temperatur von +1O0C oder einem Mehrfachen hiervon ausgefülirt werden. Die Löslichkeit der Faser, insbesondere die Dispergiergeschwindigkeit hängt stark von mechanischen·Bedingungen, wie Schütteln, Hühren usw. der Lösung oder der Fasern während der Behandlung ab. Durch dieses Kühren und Schütteln wird die Dispergiergeschwindigkeit erhöht, wodurch sich der Bereich, in welchem ein Abschälen möglich ist, vergrößert.
Die prozentuale Abschälung, also die prozentuale Gewichtsverringerung, wird je nach dem speziellen Zweck und der Art des Fasergegenstands gewählt, liegt aber vorzugsweise zwischen 2 und 30$. Der Konzentrationsbereich, bei welchem ein Abschälen möglich ist, wird so gewählt,
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daß die Auflösungswirkung mild ist. Daher hängt die zum Abschälen von 2 - 30$ erforderliche Zeit von der Art des Lösungsmittels ab, beträgt aber allgemein mehr als 30 Sekunden und vorzugsweise 3 Minuten bis 3 Stunden.
Als Lösungsmittel für Acrylfasern eignen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anorganische Verbindungen, wie anorganische Säuren, Salze usw. und verschiedene organische Verbindungen. Beispiele für brauchbare anorganische Säuren sind Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure, Chlorsulfonsäure usw. Beispiele für brauchbare Salze sind Thiocyanate, wie Natriumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Calciumthiocyanat, Ammoniumthiocyanat und Zinkthiocyanatj Halogenide, wie Calcium]odid, Lithiumjodid, Zinkjodid, Lithiumbromid, Hagnesiumbromid, Zinkbromid, Zinn-II-chlorid und Zinkchlorid; Nitrate, wie Nickelnitrat und Magnesiumnitrat; Perchlorate, wie Calciumperchlorat und Aluminiumperchlorat usw. Beispiele für brauchbare organische Lösungsmittel sind Amidverbindungen, wie Ν,Ν-Dimethylformamid, Ν,Ν'-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon sowie 2-Oxazolidon; Nitrilverbindungen, wie Halononitril, Adiponitril und ß-Hydroxypropionitril; -SuI-fon- und SuIfoxyverbindungen, wie Dirnethylsulfoxid und Äthylmethylsulfon; Thiocyanatverbindungen, wie Methylendithiocyanat; Nitrobenzol, Nitrophenol und Nitroäthanol; Aminoverbindungen, wie Phenylendiamin und Triaminotoluol; Phosphorverbindungen, wie tris-Dimethylamidphosphat und ;
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Dimethylphosphit; Carbonate, wie ^"-Butyrolacton, Maleinsäureanhydrid und Äthylencarbonat usw. Zusätzlich können Aceton, Dimethylcyanoacetamid, Tetrachloräthan usw. verwendet werden. Die obigen Stoffe sind lediglich Beispiele für brauchbare Materialien. Es können aber auch alle anderen Stoffe bei dem effindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, welche Acrylfasern lösen. Ferner können Stoffgemische verwendet werden.
Die auflösende Wirkung der Lösung des Lösungsmittels schwankt je nach dem zu der Lösung zugegebenen Materials. Das Abschälen kann daher vorteilhaft ausgeführt werden, wenn man das gemeinsam zu verwendende Material entsprechend aussucht. Auch der Konzentrationsbereich, in welchem ein Abschälen der Fasern möglich ist und die durch das Abschälen erzielten Wirkungen schwanken ebenfalls je nach der Art der Fasern und der Stoffe, die an den zu behandelnden Fasern haften, wie den Spülbedingungen, Wärmehärtbedingungen, verwendete Schaumerzeugungsmittel und Schlichtmittel.
Die Behandlung der verarbeiteten Acrylfasern gemäß der Erfindung bewirkt einen sehr weichen Griff und feinen Glanz. Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Färbbarkeit der verarbeiteten Fasern sowie die Gleichmäßigkeit der Färbung verbessert, so daß eine klare Färbung erzielt wird.
Die Erfindung läßt eich bei allen Acrylfasern anwenden, eignet sich jedoch besonders zum Verbessern der Eigenschaften von verarbeitetem Acrylfasergarn. Verarbeitete
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Acrylfasergarne weisen nämlich den lachteil auf, daß sie sich hart anfühlen und nur ungleichmäßig färben lassen. Diese Nachteile können durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden und man kann einen seidenartigen Griff und Glanz sowie eine klare Färbung erzielen. Diese ausgezeichneten Verbesserungen beruhen auf einer Glättung der Faseroberfläche und Veränderungen der Fasereigenschaften durch Abschälen der Oberflächenschicht der Fasern. Ferner bilden sich entsprechende Zwischenräume in der Struktur der verarbeiteten Fasern und der Griff und die Drapierbarkeit des Gegenstands werden durch das Abschälen der Faseroberfläche verbessert.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert, wobei sich alle Frozentangaben auf das Gewicht beziehen.
Beispiel 1
Gesponnene Acrylfasergarne (Einzelgarn lim 48 wurden 10 Minuten bei 5°G in eine 50,5$ige wässrige Salpetersäure·*· lösung eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und getrocknet. Bei dieser Behandlung erfolgte eine Gewichtsabnahme der Garne um et v/a 15,0$. Aus den so behandelten Garnen und einem gewöhnlichen rim 54 Garn wurden 2 Pullover hergestellt. Der aus den behandelten Garnen gestrickte Pullover fühlte sich sehr v/eich an in Vergleich zu einem aus gewöhnlichem Garn gestrickten Pullover und ließ sich gleichmäßig färben.
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Beispiel 2
Acrylfasergarne (Handelsname PEWLON, 75 Denier, 38 Faser) wurden auf einen Rahmen aufgebracht und zwei Stunden bei 25°C in eine 92,5$ige wässrige Dimethylformamidlösung getaucht. Dann wurden die Garne mit V/asser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des Garns verminderte sich hierbei um 7,3$. Ein durch Wirken dieses Garnes hergestelltes Trikot wies einen seidenartigen Glanz und Griff auf und ergab beim Färben keine ungleichmäßigen Stellen.
Fig. 2 stellt eine Elektronenmikroskcp-Photographie der Überfläche eines gewöhnlichen Garns und Fig. 3 eine Elektronenmikroskop-Photographie des behandelten Garns dar. Aus diesen Photographien ergibt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Behandlung eine Verringerung des Faserdurchmessers eintrat und die Faseroberfläche abgeschält wurde.
Beispiel 3
Gesponnene Acrylfasergarne (Einzelgarn lim 52) wurden 6 Hinuten bei 2O0C in wässrige NatriumthiocyanatlÖ-sungen der in der folgenden Tabelle aufgeführten Konzentrationen eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Gewichtsverringerungen der Garne sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Tabelle 1
Garn
Konzentration des Natriumthiocyanats
Prozentuale Gewichtsverringerung
A 43,0/« 0/«
B 45,5/ 2,4/
C 50,2/« 32,0/«
D 51,5/« 10,3/
Die gesponnenen Garne B und C waren weicher als nichtbehandeltes Garn; Garn A wies keine Veränderung hinsichtlich der Weichheit auf und Garn D wurde äußerst hart. Die durch Wirken der Garne B und G hergestellten Trikots wiesen einen seidenartigen Glanz und Griff auf und gaben beim Färben keine ungleichmäßig gefärbten Stellen. Ein aus Garn A hergestelltes Trikot wies die gleichen Eigenschaften wie ein aus nicht behandeltem Garn hergestelltes Trikot auf. Beim Wirken des Garns D trat oft ein Brechen des Garns auf und das aus Garn D hergestellte Trikot wies einen harten Griff auf und ergab beim Färben viele ungleichmäßig gefärbte Stellen. Das aus dem Garn D hergestellte Trikot war somit unbrauchbar.
Beispiel 4
Ein glatt gewebtes Tuch aus gesponnenen Fasergarnen (Zweifachgarn Nm 80) wurde eine Stunde bei 15°C in eine 48,0#ige wässrige Natriumthiocyanatlösung getaucht, wobei das Gewebe manchmal in der Lösung hin- und herbewegt wurde.
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Dann wurde das Gewebe mit Wasser gewaschen und getrocknet. Bei dieser Behandlung ergab sich eine 12,7#ige Gewichts-..verringerung bei dem Gewebe; das Gewebe wies einen weichen Griff auf.
Beispiel 5
Ein glatt gewebtes Tuch aus Acrylfasergarnen von 100 Denier (nichtgezwirnte Garne) wurde 10 Minuten bei 5O0C in eine 71,0^ige Schwefelsäurelösung getaucht und das Tuch während dieser Zeit ununterbrochen hin- und herbewegt. Anschließend wurde das Tuch mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des Gewebes verringerte sich bei dieser Behandlung um 23,0^. Das so behandelte Gewebe wies einen seidenartigen Griff und Glanz auf und war drapierbar. Beim Färben traten keine ungleichmäßig gefärbten Stellen auf.
Beispiel 6
Aus Acrylfasergarnen von 4C Denier (nichtgeswirnte Garne) hergestellte Tuche wurden 5 Minuten bei 200C in wässrige Salpetersäurelösungen der in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten Konzentrationen eingetaucht, anschließend Liit Wasser gewaschen und getrocknet. Der prozentuale Gewichtsverlust und die anderen Eigenschaften des Gewebes sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
- 18 -
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I
I
Symbol
für das
Konzen
tration
- 18 - t Weichheit Richtung
des
Schusses
1802986 Richtung
des
Schusses
I
I
I
t
ι Gewebe
ί
der Sal
peter
säure
Tabelle 2 Richtung
der
iette
kg
4,01 1,54
A 47,Of0 prozen
tuale
2,23 8,5 Reißfestigkeit 1,60
B 50,05* Gewichts
verringe
rung
16,4 2,11 Richtung
der
Kette
1,34
: c 52,0?£ 1,04 4,01 kg 1,52 :
nicht
behände
0 2,21 1,37
20,0°/ 1,42
7,0* 1,20
1·,3β
i Bei Gewebe C trat zwar eine Gewichtsverringerung auf, : das Gewebe wurde jedoch härter als das nicht behandelte Gei webe und war daher außerhalb der erfindungsgemäßen Bedingungen. I Das Gewebe C wurde erfindungsgemäß behandelt und wies einen \ seidenartigen Griff auf. '
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Beispiel 7
Acrylwirrfaser (3 Denier und Schnittlänge 50 mm) wurde eine Stunde bei 100G in eine 93,O#ige wässrige Dimethylsulfoxydlösung getaucht, mit V/asser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht der V/olle verringerte sich hierbei um 8,0#. Der Young-Modul der Fasern der Rohfaser be-
trug 374 kg/mm und derjenige der behandelten Fasern 405
2 kg/mm .
Beispiel 8
Ein Decjine-Stoff wurde hergestellt unter Verwendung von Acrylfasergarnen von 40 Denier (200 U/m S Zwirngarn) als Kette und 75 Denierfasern (1500 U/m S Zwirngarn und Z Zwirngarn) als Schuß. Nach dem Spülen und Kreppen wurde 30 Sekunden bei 13O0G wärmegehärtet. Dieser Stoff wurde 60 I limit en bei 5O0C in eine 52,0#ige wässrige Zinkchloridlösung getaucht, mit V/asser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des so behandelten Stoffs verringerte sich hierbei um 12,Of^ und der Stoff wies einen hervorragenden seidenartigen Griff auf. In der folgenden Taoelle 3 sind die Eigenschaften des behandeltet: Stoffs und eines nichtbehandelteu Stoffs gegenübergestellt.
Tabelle 3
O CO OO NJ
Weichheit
Richtung der Kette
Richtung
des Schusses
Knitterfestigkeit
Richtung
der Kette
+ des Schusses
Reißfestigkeit
Richtung der Kette
Richtung des Schus-ses
Behandelter Stoff
Iiichtbenandelter Stoff
7,3
3r-7 , ί
14,1
2,0
2110C
1930G
1,51
kg
1,34
kg
1,36 1,25
Die Weichheit der Tuche gemäß den Tabellen 2 und 3 wurde nach dem Canti Laver-Verfahren ASTM D1388-64, gemessen. Je größer der hierbei gemessene Wert ist, desto größer ist die Weichheit. Die Knitterfestigkeit wurde durch den Knittererholungswinkel gemäß dem Verfahren MTCC 66-1959T gemessen. Je größer der gemessene Wert ist, desto besser ist die Knitterfestigkeit. Ferner ist die Heißfestigkeit umso höher, je größer dieser Wert ist..
Beispiel 9
Ein Koma Hinzu Tuch wurde aus Acrylfasergarnen von 75 Denier (etwa 400 U/m S Zwirngarn) als Kette und Acrylfasergarnen von 75 Denier (etwa 600 U/m S Zwirngarn wurde etwa 600 U/m in Form eines zweifach gefalteten G-arns Z-gezwirnt) als Schuß hergestellt. Dieses Tuch wurde 20 Minuten bei 100C in eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 50,0% Salpetersäure und 0,5$ Harnstoff unter ununterbrochenem Hin- und Herbewegen eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des so behandelten Gewebes verringerte sich hierbei um 6,2$. Der Griff des Gewebes war seidenartig und es traten keine Ungleichmäßigkeiten beim Färben auf. -
Beispiel 10
Ein Mischgewebe aus 70,0$ Acrylfasern und 30,0$ Polyesterfasern wurde 3 Stunden bei 300C in eine wässrige lösung mit einem Gehalt von 95,0$ Ethylencarbonat und 1,0$ Polyvinylalkohol eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des so behandelten Gewebes verringerte sich hierbei um 4,2$ und das so behandelte Tuch wies.einen weichen Griff auf.
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O CO CO l\>
- 21 -
Beispiel 11
Ein Twill aus Acrylfasergarnen von 75 Denier als Kette und Viskoserayongarn von 75 Denier als Schuß wurde 40 Minuten bei 50C in eine 93,O$ige wässrige Lösung von Dimethylsulfoxid eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des so "behandelten Gewebes verringerte sich um 6,2$. Das Gewebe wies einen seidenartigen Griff und feinen Glanz im Vergleich zu einem nichtbehandelten Gewebe auf.
Beispiel 12
Ein Glattgewebe aus Hodacrylfasern (Einzelgarn Nm 46)(60$ Acrylnitril und 405» Vinylchlorid) wurde eine j
O- ·
Minute bei 20 C in eine 98,0$ige wässrige Dimethylformamid- ; lösung eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und | getrocknet. Das Gewicht des so behandelten Gewebes verringere ί te sich hierbei um 8,0$.
Beispiel 13
Ein Pullover wurde durch Wirken von gekräuseltem Garn aus konjugiertem Acrylfasergarn mit verschiedenen Mischpolymerenbestandteilen (75 Denier) hergestellt. Der gewirkte- Gegenstand wurde 1,5 Minuten bei 2O0C in eine 95,0$ige wässrige Lösung von Dimethylformamid eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht des so behandelten Gegenstands verringerte sich um 30,0$. Der Gegenstand wies einen verfeinerten seidenartigen Griff, Glanz und Drapierfähigkeit auf.
- 22 -
Beispiel 14
Ein Glattgewebe aus Acrylfasergarnen von 150 Denier wurde 30 Minuten bei 700G in eine Lösung mit einem Gehalt von 94,3$ Dimethylacetamid und 0,3$ Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1000) eingetaucht, anschließend mit Wasser gewaschen und getrocknet. Bei dieser Behandlung verringerte sieh das Gewicht des Gewebes um 10,4$ und das so behandelte Gewebe wies einen seidenartigen Griff im Vergleich zu einem nichtbehandelten Tuch auf.
-.23 -i
909825/U26

Claims (1)

  1. - 23 Patentansprüche;
    1· Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von verarbeiteten Acrylfasern durch Behandeln mit einem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung des Lösungsmittels behandelt, welche eine größere Konzentration aufweist als diejenige Konzentration, bei welcher die Lösung die Fasern aufzulösen beginnt und welche eine geringere Konzentration als diejenige Konzentration aufweist, bei welcher die Quellgeschwindigkeit der Lösung an der Faseroberfläche gleich der Dispergiergeschwindigkeit der Oberfläche der gequollenen Schicht ist, wodurch die Fasern abgeschält werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern 3 Mnuten bis 3 Stunden mit dem Lösungsmittel behandelt werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Gewichtsverringerung der behandelten Fasern 2 bis 3O# beträgt.
    4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung von Dimethylformamid in einer Konzentrationvon 91,7 bis 95,3$ bei 250C behandelt werden«,
    5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung von Dirnethylacetamid mit einer Konzentration von 95,0 bis 98,5$ bei 500C behandelt werden.
    - 24 909825/1 Λ 26
    β. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung von Dirne thylsulfoxid mit einer Konzentration von 89,5 bis 96,7$ bei 25°C behandelt werden,»
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung von Natriumthiocyanat mit einer Konzentration von 44,6 bis 50,7$ bei 250C behandelt werden.
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Lösung von Zinkchlorid mit einer Konzentration von 54,4 bis 57,7$ bei 250C behandelt werden.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Schwefelsäurelösung mit einer Konzentration von 69,5 bis 71,5$ bei 250C verarbeitet werden,,
    10, Verfahren nach inspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verarbeiteten Acrylfasern mit einer Salpetersäurelösung mit einer Konzentration von 49,2 bis 51,5$ bei 250C behandelt werden.
    90 98 25/U26
    Leerseite
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