DE1906271B2

DE1906271B2 - Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden mit einer unterschiedlichen Anfärbbarkeit

Info

Publication number: DE1906271B2
Application number: DE1906271A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hirakawa; Akira Kobayashi; Atsushi Sugiyama; Hideo Watase
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1968-02-07
Filing date: 1969-02-07
Publication date: 1973-12-20
Also published as: DE1906271A1; FR2001495A1; CH184969A4; CH509423A; GB1262354A; US3634580A; NL6901970A

Description

log T - log Tm = - 0,688 - 0,588 log t

und deren obere Grenze gemäß der folgenden Gleichung:

log (T- Tm) = 1,576 - 1,085 log t

Die Erfinciung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden mit einer unterschiedlichen Anfärbbarkeit.

Bisher war ein Verfahren zi ■ Herstellung von Fäden mit einer durch Anfärben hervorgebrachten Farbschattierung bekannt, bei welchem man beim Strecken nach dem Spinnen ein ungleichförmiges Strecken anwendete. Soweit bekannt, werden bei dieser Arbeitsweise Abschnitte, in welchen die Ver-Streckung niedrig ist, mit einem tiefen Farbton gefärbt und Abschnitte, in welchen die Verstreckung hoch ist, mit einem schwachen Farbton gefärbt. Es ist bekannt, daß dabei eine unterschiedliche Anfärbbarkeit vorliegt, wobei jedoch beim Versuch, Fäden mit einem großen Unterschied in der Farbschattierung zu erhalten, die Festigkeit der Fäden verringert wird, weil durch die unterschiedliche Verstreckung die mechanischen Eigenschaften der Fäden verschlechtert werden. Bisher wurden Fäden mit brauchbaren mechanischen Eigenschaften und einem großen Unterschied in der Farbschattierung nicht erhalten. Außerdem ist es bei einem derartigen Verfahren schwierig, Fäden zu erhalten, in welchen die farbtonändernden Längen kurz sind, wobei dies bei kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit hergestellten Fäden insbesondere erschwert wird.

Es ist ein Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von verstreckten Fäden oder Fadenkabeln aus linearen Polyalkylenterephthalaten durch Warmebehandlung bekannt, wobei man den Faden oder das Fadenkabel unmittelbar nach dem Verstrecken mit einem auf 180 bis 280° C erhitzten Gasstrahl, der mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 40 m/Sekünde auf die Faser auftrifft, erwärmt und anschließend bis zu einer Temperatur unterhalb des Um-Wandlungspunktes zweiter Ordnung abschreckt.

Die Behandlungstemperatur gemäß dieser bekannten Arbeitsweise ist jedoch verhältnismäßig niedrig, und es treten keine besonderen Farbänderungen in Erscheinung.

ermittelt werden, worin T die Hitzebehandlungstemperatur in ° C, Tm den Schmelzpunkt des Polyesters in ° C und / die Behandlungsdauer in Sekunden darstellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert.

F i g. 1 zeigt Polyesterfäden mit einer nicht regelmäßigen unterschiedlichen Anfärbbarkeit, die beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden;

F i g. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Fadens aus F i g. 1;

F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt einer Hitzebehandlungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei Polyesterfäden ist es für die Erzielung einer ausreichend tiefen Farbe notwendig, daß die Anfärbbarkeit der Fäden über einen bestimmten Standardwert hinaus verbessert wird; überdies steht diese Anfärbbarkeit in enger Beziehung mit dem Kristallinitätsgrad der Fäden, und es ist notwendig, daß der Kristallinitätsgrad der Fäden nach der Behandlung wenigstens 40% betragen soll. Außerdem wurde gefunden, daß, wenn Polyesterfäden einer kurzzeitigen berührungsfreien Hitzebehandlung unter einer sehr niedrigen Spannung in einer bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Fäden gehaltenen Atmosphäre unterworfen werden, eine unterschiedliehe Anfärbbarkeit in Längsrichtung der Fäden hervorgerufen wird. Gleichzeitig wurde festgestellt, daß eine Kräuselung in den Fäden bewirkt wird.

In der Hitzebehandlungsvorrichtung gemäß F i g. 3 wird erfindungsgemäß eine berührungsfreie Erhitzung ausgeführt, wobei in einem Zylinder 2 eine Hochtemperaturatmosphäre geschaffen wird und ein Bündel von Polyesterfäden hierdurch unter niedriger Spannung geleitet wird. Als Medium zum Erhitzen der Fäden ist ein Gas besonders gut geeignet. Hierbei wird ein auf die gewünschte Temperatur erhitztes Gas in den Zylinder 2 gefüllt. Um die Temperatur konstant zu halten, kann das Gas bei bestimmter

Temperatur von einem Einlaß 4 an dem einen Ende zugeführt und aus einem Auslaß 5 am anderen Ende abgeführt werden, oder die Fäden können durch eine elektrisch oder durch Infrarotstrahlen beheizte Kammer geführt werden. Die Behandlungsdauer ist kurzzeitig, z.B. 0,02 bis 0,10see. Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyesterfäden sind in den F i g. 1 und 2 gezeigt, wobei α einen Abschnitt mit einer tiefen Farbtönung und b einen Abschnitt mit einer leichien Farbtönung darstellt. Die Farbschattierung ist in vie- ίο len Fällen nicht regelmäßig. Als Grund für die verschiedene Anfärbbarkeit beim kurzzeitigen Durchführen der Fäden durch ein Hochtemperaturgas kann angenommen werden, daß die Fäden vermutlich rAni geschmolzen werden, sondern, daß sie eine plötzliche ungleichförmige Erhitzung erfahren und dadurch unterschiedlich schrumpfen, so daß in stark schrumpfenden Abschnitten die Färbung kräftig wird und in wenig schrumpfenden Abschnitten die Färbung schwach wird.

Die unterschiedliche Anfärbbarkeit der Polyesterfäden kann durch die Hitzebehandlungstemperatur, die Behandlungsdauer und die Fadenspannung beeinflußt werden.

Unter der Annahme, daß der Schmelzpunkt der Polyesterfäden z. B. 270° C beträgt, soll die Temperatur des Behandlungsmittels für das Erhitzen wenigstens 100° C höher als die genannte Temperatur sein, d. h. vorzugsweise mindestens 370° C betragsn.

Als höchste Temperatur scheint eine Temperatur von oberhalb 1000° C annehmbar zu sein. Experimentell wurde festgestellt, daß der Unterschied in der Farbschattierung bei einer höheren Behandlungslemperatur auffallend ist, während bei einer niedrigeren Behandlungstemperatur der Unterschied in der Farbschaitierung schwer zu erkennen ist und bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Fäden eine unterschiedliche Anfärbbarkeit überhaupt nicht wahrgenommen wird.

Die Behandlungsdauer wird aus der Geschwindigkeit, mit welcher die zu behandelnden Fäden durch die 'Erhitzungszone geführt werden, und der Durchgangslänge erhalten. Wenn die Hitzebehandlungsdauer zu kurz ist, kann im allgemeinen eine ausreichende Wirkung der Hitzebehandlung nicht erhalten werden. Die Wirkung der Hitzebehandlung hängt von der Temperatur und Dauer der Hitzebehandlung ab, und da der Hitzebehandlur-seffekt um so größer wird, je höher die Temperatur ist, kann die für die Erzielung des vorbestimmten Hitzebehandlungseffektcs erforderliche Dauer kurz sein. Da die Polyesterfäden bei einer hohen Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Fasern wärmebehandelt werden, schmelzen die Fasern bei einer zu langen Hitzebehandlungsdauer vollständig. Daher ist bezüglich der längsten Hitzebehandlungdauer eine Grenze vorhanden.

Die Fadenspannung soll sehr gering sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch-

Verfahren zur Herstellung von Poiyesterfädcn mit einer unterschiedlichen Anfärbbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die verstreckten und fixierten Fäden einer berülirungsfreien Hitzebehandlung bei einer um wenigstens 100" C über dem Schmelzpunkt der Polyesterfäden liegenden Temperatur und bei einer Spannung von unterhalb 0,03 g/den während einer Behandlungsdauer unterworfen werden, deren untere Grenze gemäß der folgenden Gleichung:

\ogT-log Tm. = -0,688 - 0,58Siogf

und deren obere Grenze gemäß der folgenden Gleichung:

ier-Γ/η) = 1,376 - 1,0Sd logt

ermitteli werden, worin T die Hitzebchandlungstemperatur in ° C, Tm den Schmelzpunkt des Polyesters in ° C und t die Behandlungsdauer in Sekunden darstellt.

Aufgabe üer Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Hersteilung von Polyesterfäden mit einer unterschiedlichen Anfärbbarkeit, das mühelos großtechnisch durchgeführt werden kann und zu Fadenprodukten mit unregelmäßig wiederkehrenden Unterschieden in der Farbschattierung in Langsnchtang der Fäden beim Anfärben ohne Beeintrachtigung der mechanischen Eigenschaften der Faden führt. Insbesondere sollen gemäß der Erfindung Polyesterfäden geschaffen werden, bei welchen die And'erung des Unterschiedes in der Farbschattierung kurz ist und der Unterschied der Farbschattierung bemerkenswert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge_{löst) daß die verstr}eckten und fixierten Fäden einer berührungsfreier. Hüzebehandlung bei einer um \veniüstens 100° C über dem Schmelzpuakt der PoIyesterfäden liegenden Temperatur und bei einer Span _{nmg vm} _un°_{erhalb 0},03 g/den während einer Behar.dlungsdauer unterworfen werden, deren untere Grenze gemäß der folgenden Gleichung: