DE1947430A1 - Neue Verbundfaeden und -fasern sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Dr.-Ing. von Kr, ^?;kr D~.-!rg. -Sehonwäfcf Dr.-lne.mMeyer fi'.r·.^ rVv-':h:-'_f.^.i*.kvon!<re!sici f 9 4 7 4 30

WplCham. C jrc-a Kai.^r ;j>:>lng. Kföpsch.-■ Köln, Deicnrnsrmbaus

Köln, den 8»9=1969 Kl/Ax

KONTECATIHI EDISON S.p.A., '

Foro Buonaparte, J^l_x __Kail£nd_ „(Italien}^

Neue Verbundfäden und -fasern sowie Verfahren zu ihrer Herstellung :

Die Erfindung betrifft neue Verbundfaden,-und -fasern^ die äußerst interessante Eigenschaften aufweisen und aus zwei endlosen aneinanderheftenden Komponenten bestehen, die nebeneinander verlaufen, wobei eine Komponente _aus einem Polyacetale iS.B. Polyoxy methyl en oder einem seiner Copolymer en, und die andere Komponente. a,us einem Polyolefin, ζ. B. einem im wesentlichen aus isotaktischen Makromolekülen bestehenden Polypropylen, allein oder in Mischung mit geringen Mengen eines Polyacetals besteht»

Die Erfindung betrifft ferner das Verfahren 2ur Herstellung dieser Fäden und Pasern.

Es ist seit längerer Zeitbekannt, daß- es möglich.ist, mit Hilfe besonderer Kunstgriffe und spezieller Spinndüsen Fasern mit zweiseitige./ oder heterogener-..Struktur aus Polymeren herzustellen, die sich chemisch und in Bezug auf die Struktur sehr ahnlich sind, wobei lasern mit verschiedenen Eigenschaften, die gleichzeitig konstant längs der Achse der Faser vorliegen, erhalten wer~ den. Um besondere Effekte-zu erzielen, z/ß« unterschiedliche Schrumpfung, die eine bleibende Kräuselung bewirken kann, werden zwei Polymere verwendet, die beispiels-

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BAO ORiOiNAL

weise zum gleichen Typ gehören, jedoch verschiedene . kulargewichte haben» In einem solchen Fall ist die Haftung der_%Komponenten, die die Mehrkomporientenfaser oder Verbundfaser /bilden, vollkommen, und Aafspalt- oder Trennerscheinungen treten weder während der normalen Ausrüstung oder Verarbeitung noch während des Gebrauchs der daraus hergestellten Textilien auf«

Is ist jedoch sehr Schwierig, Fasern, die das vorstehend beschriebene Verhalten aufweisen, aus chemisch sehr unterschiedlichen Komponenten herzustellen» In diesem Fall treten die oben genannten nachteiligen Erscheinungen sehr stärk auf. Ferner wird die Bildung der Verbundfaser dadurch unmöglich, daß im allgemeinen die beiden Komponenten sehr unterschiedliche Verarbeitungstemperaturen haben« ; · .:.- ;

Ss wurde nun gefunden, äaß Zweikomponenten-Verbundfäden, die die oben genannten dachteile nicht aufweisen, aas völlig verschiedenen Polymeren, z.B. einem Polyacetal und Polyolefin, nach einer der folgenden Methoden hergestellt werdenViönnen:

a) Das Polyolefin und das Polyacetal, werden gleichzeitig durch eine gemeinsame Düsenöffnung"'gesponnen, -wobei die beiden Polymeren vor dem Abaug aus der Düsenbohrung wenigstens 10 Sekunden in Berührung gehalten ^ Ss hat sich gegeigt," daß bei Verwendung der 'Polymeren eine ierührungszeit, die kürzer ist

als 1θΓ⁵ Sekunden, zu Fäden führt, deren beide Kompo- ;

nen.tenikaum aneinander haften¹ und sich während der .: " : üblichen Behandlungen nach dem Spinnen, insbesondere ; beim Verstrecken, trennen=- '

b) Das Polyacetal wird gleichseitig mit einem Geraisch e5,nes Polyolefins mit einem Polyacetal, dessen Kenge nicht größer ist als 10 Gew.-^ des Polyolefins, ge-

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BADORIGtNAt

spcnnen. Bei dieser Itethcde ist es nicht notwendig., eine bestimmte Eei-ührungszeit der beiden Kempenenten vor dem Abzug 'aus der Bohrung der Spinndüse einzuhalten, und die erhaltenen"Fäden unterscheiden sich in ihren Eigenschaften nicht voir den Fäden, die nach der Methode a) erhalten werden.

.₄ Zur Vorbereitung von-erfindungsgemäßen Fäden und Fasern sind im allgemeinen kristalline Polyolefine, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1, PcIy-^i-

rr.ethylpenten-1 usw., geeignet.

Von den Polycleiinen scheint am geeignetsten ein kristallines Polypropylen zu sein, das im wesentlichen aus isctaktischen Makromolekülen besteht, mit sterecsi:ezifisehen Katalysatoren hergestellt worden ist, einen Schmelzpunkt von vorzugsweise etwa 170⁰C hat und entweder im reinen Zustand oder nach Zusatz von Ma.ttierniitteln, Stabilisatoren, Gleitmitteln und Farbpigmenten, Füll stoffen und allen anderen verschiedenen Mitteln zur Veränderung der Färbbarkeit,. die vcn der Anmelderin bei^eits vorgeschlagen wurden, gesponnen werden kann;

Das Fclyacetal kann entweder ein Hcrr.c— oder Copolymer "von Formaldehyd seih. Die Hctr.cpolymeren können durch Polymerisation in der Oasphase, in wäßriger Phase, in Masse! oder in Suspension aus Formaldehyd oder Trioxan erhalten werden.

Eie Ecmcpclymeren können Diacetate oder riätherate sein. Die Ccpclyireren können aus Trioxan mit verschiedenen Ktliern und cyclischen Formalen wie Äthylenoxyd, 1,3-Dicxoian, 1,3,5-Trio:tepan, 1,3-Dicxan, Hexahydrcbenz tricKepan, 2,3-Kthylendioxydicxan, Trimethylencxyd, 3*5*8-Trioxytio3*clcdecan usv;. hergestellt werden.

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BADOBJßlNAL =

Als Fclyacetal, das mit dem kristallinen Polyolefin ger.ischt v.'ird, eignen sich die eben genannten Fcrrr.-aldehj'dcder Tricxarpclyrcei-en cder -ccpclyir.eren. Für das Gemisch wird Vorzugspreise das gleiche Fclyacetal verwendet, das den Polyacetalbestandteil des Fadens tildet.

Tie neuen Zv.-eikcrpcnen'jenfäden oder bifilaren Fäden können nach den verschiedenen bekannten Verfahren., z.B. durch Trocknen- cder Naßspinnen aus einer Lösung cder durch Schmelzspinnen hergestellt werden. Eevcrzugt vjird das Schrrelzspinnverfahren auch zur Ausnutzung der Tatsache, daß die beiden Fciyrr.ertypen fast gleiche Schrr.elzcunkts haben.

Das Schir.elzspinnverfahren v/ird" rr.it zwei üblicher: Spinnmaschinen durchgeführt, rr.it denen ir.an die teidcn Kcrrpc-nentsn'im geschnrclzenen Zustand nach bekannten Verfahren bei einer Temperatur zv/ischen l80 und 2^0 C, vcrzugs\:eise zwischen 2C0 und 220⁰C, gleichzeitig ur.d getrennt durch zv;ei konvergierende Kanäle, in einen geir.einsasr.en Kanal .zuführt, aus de,r. sie in der Fcr.r. eines einzigen Zv.'eikcirxcner.tenfadens zusa.T.:r.en extrudisrt v.erden. Tieser gereinsarre Kanal kann verschiedene Fcrr.er. haben, die verschiedene Arten sen Verbindungen der c?iden Kcsrpcnenten ermöglichen.

Infclge der r-heclcgischen Eigenschaften vcn Fclyprcr:;/-le:i vr.d seines ausgesprochenen r.icht-llevitcrscher. Veri;alter.3 kennen Stcß- oder "i;aßi:ruch"-Erscheinun£en als Folge dei\ hchen Elastizität des geschmolzenen Polymeren v.-ghrend der Spir.nung stattfinden. Diese Phäncrrena kcnr.en Gwrch eine angemessene Auswahl der Lwrch-r.ezzer und/ cöer Längen des gerr.einsair.en Kanals verrrieden v;ercer.. Diese Abmessungen kennen in Abhängigkeit vcrr. Vclu.Ter.ver~ häitnis der beiden verspcnnenen Kcr.pcnenten sehr unterschiedlich 009813/1839

sein, Wenn das Polyolefin oder das Polyolef ingemisch überv/iegt, liegt das Verhältnis zwischen der länge - zum Durchmesser gemeinsamen

dioosii Kanals vorzugsweise bei 1 oder über \, wie "beispielsweise in der italienischen Patentschrift 600 248 ■beschrieben.

Das Spinnen kann in sauerstofffreier Umgehung, vorzugsweise unter Inertgas (Stickstoff, Argon. Helium) durchgeführt werden. Die Durchflußmengen der "beiden Spinnmaschinen· und der Druck an der Spinndüse können nach Belieben so eingestellt werden, daß Fäden mit einem praktisch unbegrenzten Eereich von Gewichts- oder Volumenverhältnissen zwischen den "beiden Komponenten hergestellt werden können»

Das Volumenverhältnis zv/ischen den "beiden Komponenten, die den Faden "bilden, kann zv/ischen 1:9 und 9:1 liegen» Jaden mit den "besten Eigenschaften werden erhalten, vienn das Volumenverhältnis der "beiden Komponenten zwischen 3:7 und 7:3 liegt,

Der Faden kann nach dem Spinnen bei einer Temperatur zv/ischen 80 und 150⁰C bei Streckverhältnissen zwischen 1:2 und 1:"!0 in Streckvorrichtungen, die mit Heißluft oder heißen Dämpfen oder einem"ähnlichen Medium beheizt werd-en oder mit einer erhitzten Metallplatte versehen sind, verstreckt werden. Der Heckprozess geht störungsfrei vonstatten, ohne daß die beiden Komponenten sich trennen. Der Verlauf der Dehnungs-Spannungslinie ist der gleiche wie bei einem Einkomponentenfaden*

Nach dem Verstrecken können die Garne einer Fixiercehsndlung entweder unter verhindertem Schrumpfen oder teilweise verhindertem Schrumpfen oder unter ungehindertem Schrumpfen unterworfen>werden. Im ersten Fall wird ein ■ungekräuselter Sndlosfaden mit gutem Aussehen erhalten» Im zweiten Fall und insbesondere im dritten Fall nimmt

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ΒΑ0

- ο —

das Garn eine beständige spiralförmige Kräuselung an. deren Grad und Ausbildung entschieden "besser sind als bei anderen Zweikomponentenfäden» In diesem Pail führt die unterschiedliche Natur der "beiden Komponenten zu Schrumpfzahlen, . die so verschieden sind, daß eine stark ausgesprochene, dichte, vollkommen gleichmäßige und "beständige Wellung ausgebildet wird, während der Faden einen Griff annimmt, der mit dem von Wolle praktisch identisch ist.

Es ist natürlich möglich, durch Wahl entsprechender Eedingungen in Bezug auf Reclcverhältnis und Recktemperatur 3ov:ie in Eezug auf Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung Wellenformen oder Kräuselungsformen innerhalb eines weiten Bereichs zu erzielen.

Die Wärmebehandlung unter ungehindertem oder teilweise verhindertem Schrumpfen, durch die die beständige Kräuselung erzeugt wird, wird in einem mit Heißluft oder heißen Dämpfen oder einem anderen Medium beheizten Ofen bei einer Temperatur von 90 bis 15O⁰C, vorzugsweise zwischen und 140⁰C kontinuierlich oder intermittierend durchgeführt=

Die auf diese Weise erhaltenen Fäden zeigen völlig neue physikalische Eigenschaften, die sich von den Eigenschaften der Komponenten ableiten, jedoch in unvorhersehbarer Weise. Wenn diese Fäden beispielsweise mit einem Yolumenverhältnis der Komponenten von "! :1 gesponnen werden, haben sie ähnliche Vierte der Zugfestigkeit, des .Elastizitätsmoduls und der elastischen Erholung aov/ie des Ver- ' lustes der Belastbarkeit durch Entlastung wie reine FoIyacetalfasern, wodurch der Polypropylenteil des Verbundfadens wesentlich verbessert wird, Die neuen Fasern können durch die Anwesenheit des Polyoxymethylens, das bekanntlich mit Dispersionsfarbstoffen färbbar ist, durch Kochen oder unter Druck bei 120⁰C gefärbt werden, Die

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Farbausbeute, die Farbtöne oder Farbschattierungen und die Färbung sind derart, daß das menschliche Auge den weniger gefärbten Polyolefinteil der Verbundfaser nicht wahrzunehmen vermag. Die Faser nimmt somit das Aussehen von Polyacetalfasern mit erheblichem Glanz und guter Farbechtheit an.

Der ZweikompoHentenfaden hat eine wesentlich.geringere Dichte al8 Polyoxymethylenfäden Ci,18 im Vergleich zu 1,41). Dieses geringere Gewicht begünstigt seine Verwendung im Textilsektor, insbesondere im Wollsektor= Die Scheuerfestigkeit und die Beständigkeit gegen Pillenbildung sind besser als bei Acrylfasern und fast ebenso gut wie bei Polypropylen allein, während der Faden fact den gleichen Griff wie Wolle hat und weder die Schlüpfrigkeit von Fasern auf Basis von Pblyoxymethylen noch die Fetlickoit von Fasern auf Basis von Polypropylen zeigt.

Die Beständigkeit gegen Lösungsmittel bei der chemischen Reinigung ist seh" gut und das Einlaufen beim Waschen praktisch vernachl&ssigbar, da es unter Ί# liegt-Schließlich wird eine erhebliche Verbesserung der Beständigkeit gegen bleibendes Kriechen im Vergleich zu reinem Polypropylen erzielt- Die Verbesserung der elasti_ sehen Eigenschaften ist so stark, daß die Fäden bereits bei einem Volumenverhältnis von Polypropylen zur PoIyaoetalkoaponente von 2:1 so federnd und elastisch sind, daß sie für die"Herstellung von Teppichen und Moquettteppichen gut geeignet sind.

2usaBHnenfassend kann gesagt werden, daß die Textilfasern gemäß der Erfindung praktisch das erste technisch brauchbare Beispiel der Kombination von swei Polymeren mit Vollständig verschiedener Natur sind. Diese Fasern haben physikalische und chemisch-physikalische Eigenschaften. die schwierig vorauszusehen waren, da die wertvollen !

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BAD ORIGtNAi

'Eigenschaften des einen Polymeren die Mangel und Nachteile des anderen Polymeren aufheben oder fast aufheben, so daß die daraus hergestellten Garne gute Eigenschaften annehmen, die in einer einzelnen Faser des traditionellen Typs nie gleichzeitig vorhanden sind»

B_e i s_p i e 1 1

Mit zwei gleichen Labcratcriums-Schneckenpressen zum Spinnen einer geschmolzenen Masse, die einander gegeüber angeordnet waren und mit einem mit einer Spinndüse versehenen gemeinsamen Spinnkopf verbunden waren., in dem die beiden Ströme der geschmolzenen Polymeren getrennt über das Filter hinaus durch zwei konvergierende Kanäle in einen in der Spinndüse gelegenen gemeinsamen Kanal zugeführt wurden., wurden Fäden der folgenden Zusammensetzung hergestellt: '

50 VcI.-£ isctaktisches Polypropylen, dem 0,5 % TiOp und geeignete Anticxydantien zugesetzt waren, und das die folgenden Eigenschaften hatte:·

Asche = 0,01 % ■ : .

Rückstand nach Extraktion mit siedendem Heptan:-97,5 % -Schmelzpunkt (dilatometrisch): 169,5⁰C 50 Vol.-$ eines Triozan-Lioxclan-Ccpclymeren, dem 0, 25 ^c/j pulverförmiges ^,h' -Butylen-bis-6-tert. -butyl-n-kresol '.

("Santowhite", Hersteller licnsanto Chemical Cc.) und

Qie Q,2^> % Dicyandiamid zugesetzt waren, und das/folgenden Kennsahlen hatte:

Dic.-clan . 2,5 Gew.-^

/~yj / ■ . 0,69 (in Dimethylformamid bei ~ ⁽~ 15G^CC)-

Schmelzpunkt (dilatometrisch) l69°C K 222⁰C (Geschwindigkeit des Gewichtsverlustes bei 222⁰C)

0, 01 %

ΔΡ (Gewichtsverlust bei 222⁰C): ^0,1 % P

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BAD ORiGiNAL

Die Spir.nbedingungen für das Polypropylen, d.h. die Temperatur und die Geschwindigkeit der Spinnmaschine, der dieses Polymere zugeführt wurde, waren wie folgt:

Temperatur der Schnecke 220⁰C

Drehzahl der Schnecke 4 UpM

Die mit dem Trioxan-Dicxclan-Copolymeren gespeiste Spinnmaschine wurde unter den folgenden Bedingungen betrieben:

Temperatur der Schnecke 212⁰C

Drehzahl der Schnecke ,10 UpM

Der gemeinsame Spinnkopf der beiden Spinnmaschinen wurde bei einer Temperatur von 21O⁰C gehalten. Konvergierende Kanäle, von denen jeder einzelne ein Polymer in den gemeinsamen Kanal zuführt, hatten einen Durchmesser veη 0,55 ram und eine Länge von je 0,5 rc'n, während der gemeinsame Kanal einen Durchmesser von 0,5 nim und eine Länge von 0,5 mm hatte.

Die Spinndüse hatte eine Temperatur von 210⁰C, Der Zweikompcnentenfaden wurde"in einer Menge von 2,8 g/Minute/ Loch ausgepreßt. Die Kontaktzeit der beiden Polymeren im gemeinsamen Kanal betfug 2,5 x 10 Sekunden.

Das Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von 750 m/Minute auf eine Rolle gewickelt, die im Abstand von 4,5 m vom Austritt der Spinndüse angeordnet war, und der Abkühlung auf Raumtemperatur überlassen. Das so hergestellte Garn wurde dann über eine erhitzte Platte bei 150^cC bei einem Reckverhältnis ,von 1:7 und mit einer Zulaufgeschwindigkeit von 5 m/Minute verstreckt,

Das auf diese Vfeise verstreckte'Garn zeigte keine" Ungleichmäßigkeiten, Ebenso kennte keine Trennung der beiden Komponenten festgestellt werden. Die Faser wurde' dann 30 Minuten unter ungehindertem Schrumpfen bei 130 C gehalten. Durch diese Wärmebehandlung wurde eine sehr 009813/1839

^; BAÖ

starke Kräuselung bereits innerhalt) der ersten Minuten der Eehandlung erzeugte Hierbei konnte eine durchgreifende Veränderung des Aussehens und des Griffs der Faser festgestellt werden» Die Kräuselung war "beständig und wurde durch die aufeinanderfolgenden textlien Verarbeitungen nicht beseitigtο Die.auf diese Weise hergestellten Pasern hatten die folgenden serimetrischen und physikalischen Eigenschaften:

Dichte 1,17 g/cc

Titer 6 Decitex

Festigkeit ' 6,0 g/Decitex

Bruchdehnung 20$

Elastisches Verhalten bei einer Formänderung von Formänderungsrest 1$

Zurückgewonnene Arbeit _:-., 63^

Restspannung nach Entlastung ~\ ^:

nach 1 Minute - ' ■ .- 89$ nach 60 Minuten 71

Elastisches Verhalten bei einer Formänderung von Formänderungsrest ·

Zurückgewonnene Arbeit
Restspannung nach Entlastung

' nach 1 Minute ' 895^

nach 60 Minuten " 69^

Zahl der Wellen pro era " ~- 10 ^Ö^!^it der gekrauselten Paser 220/, Fülligkeit (spezifisches scheinbares

Volumen) . 1,1 g/1 OO ml

Die zu wollariigen Stapelfasern zerschnittenen Fäden wurden nach bekannten Verfahren gefärbt. Hierbei wurden die folgenden Dispersionsfarbstoffe oder plastolöslichen Farbstoffe verwendet: Setacy-lgelb 3 G (C.I. disperse yellow 20), Öibacet-Scharlach BR(G.I₀ disperse red 18), Setacylblau BG (C.I.disperse blue 3}» Die Fasern wurden 1 Stunde bei der Siedetemperatur iß einem Bad gefärbH₃.

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it.-

SAOORIÖINAL

das 4 <y₀ Farbstoff, bezogen auf das Gev/ieht der Fasern, ■' und 2 $ eines anicnaktiven oberflächenaktiven Mittels enthielt. Das Verhältnis von Faser zu Flotte betrug i:.3C. Die neuen Fasern zeigten gute Färbbarkeit und gute Farbechtheit. Der nicht gefärbte Polyrropylenteil der Verbund fasern kennte vom gefärbten Teil der Fasern r.it 3c:r. Auge nicht unterschieden werden..

?_ϋ_ϊ_§_2_ΐ e 1 2

Mit der in Eeispiel 1 beschriebenen Spinnvorrichtung wurde ein Faden der folgenden ZusammenSetzung hergestellt:

50 VcI.-$ isctaktisches Polypropylen, dem 3,5 % eines geiräß Eeispiel 1 der britischen Patentschrift 982 CIl verbereiteten Epichlcrhydrin-Octadecylamin-Fiperazin-Fclykcndensats zugesetzt worden waren, und das die normalerweise verwendeten Mattiermittel und Stabilisatoren enthielt und das die in Eeispiel 1 genannten Eigenschaften hatte.

50 VcI.-£ eines Tric>:an-2j3-äthylendioxydicxan"Ccpclyrr.eren, den 0,25 % pulverförmiges 4,V-Eutylen-bis-6-tertbutyl-n-krescl ("Santovihite") zugesetzt Korden v;aren, und das die folgenden Eigenschaften hatte:

Anteil an 2,5-athylendioxydioxan 3^5 Gevr.-^ fiij (in Ei:r.ethylfcrir,an:id bei 150⁰C) 0,65 Schir.elzprxkt '(dilatcrcetriseh) 169,5°C

K 222^CC (Ceschvjindigkeit des Gewichtsverlust s bei 222^C) 0,01

-£±Z (Gewichtsverlust- bei 222°C) <^O,G1^ P ^

Die Fäden 'wurden bei der gleichen Temperatur und unter den gleichen Spinnbedingungen gesponnen, die in Eeispiel 1 angegeben sind. Die Eerührungszeit der Polymeren im

gemeinsamen Kanal betrug 2,5x 10 Sekunden. Die erhaltenen Fäden wurden über einer erhitzten

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BAU

JM^XiQ am

Platte bei 125°C bei einem Reckverhältnis von Ii6 verstreckt. Die hierbei erhaltenen Fäden zeigten keine Un.--. gleichmäßigkeiten. Eine Trennung der beiden Komponenten ■ konnte nicht festgestellt werden. Die Fäden'wurden dann 1 Stunde einer Wärmebehandlung bei 120⁰C unter ungehindertem Schrumpfen unterworfen.

Die auf diese.Weise mit beständiger Kräuselung versehenen Fäden wurden mit sehr unterschiedlichen Farbstoffen, nämlich mit den folgenden sauren, metallisierten und plastolöslichen Farbstoffen gefärbt: Alizarin 2G (CI. mordant yellcv? 1}, Wcllrct B (CI. acid red 115), Lanasyr.rct 2GL (CI. acid red 216), Setacylgelb 3> G (CI. disperse yellcv/ 20}i ßetapylblau EG (CI. ,disperse blue 3) und Lar.asyngelb GIH (CI. acid yellcu 112).

Eei allen drei Klassen von Farbstoffen zeigten die Fasern sehr gute Färbbarkeit und leuchtende und beständige Farben, so daß sie ohne weiteres in Wischung mit Wolle oder anderen synthetischen Fasern (beispielsweise aus Polyestern) verwendet «erden kennten.

Besondere Farbeffekte wurden erzielt, wenn die Fasern zuerst mit einem Farbstoff typ, z.B. einem Wollfarbstoff (in diesem.Fall wurde der Polyprcpylenanteil gefärbt) wad anschließend mit einem anderen Färbstoff, ζ.E. einem plastolöslichen Farbstoff (in diesem Fall wurde der PoIyacetalteil gefärbt) gefärbt wurde, :

Mit der in Beispiel 1 beschriebenen Spinnvorrichtung wurden Zweikompcnentenfäden aus folgenden Bestandteilen hergestellt;* ,. .- ' ■-.'..'■' -■"■.; 70 Vol.-Je isotaktisches Polypropylen des in Beispiel 1 beschrieberen Typs

30 VcI-Ji eines Fcrmaldehydpclymeren, das acetalisiert und unter Wärmeeinwirkung reit 0,25 $ pulverfcrmigem 4,4^f-· Butyien-bis-6-tert-butyl-n-krescl (ΐ Santcwhite")

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- 13 -

und 1.5$ Polyamid 40 (Hersteller DuPont) stabilisiert worden war und die folgenden Eigenschaften hatte: C⁷IJ (ⁱⁿ Dimethylformamid bei 150⁰C) 0,62 Schmelzpunkt (dilatoraetrisch) 184

K 222⁰C (Geschwindigkeit des Gewichtsverlustes bei 222⁰C) 0

Δ? (Gewichtsverlust bei 222⁰C/ <0.3^ "P

Das Polypropylen wurde unter folgenden Bedingungen gesponnen:

Temperatur der Schnecke 218⁰O

Drehzahl der Schnecke 7 UpI-I

Der Polyformaldehyd v/urde unter folgenden Bedingungen

gesponnen:

Temperatur der Schnecke 208⁰C

Drehzahl der Schnecke 10 UpH

Der gemeinsame Spinnkopf der beiden Maschinen wurde bei einer Temperatur von 205⁰C gehalten- Die Kasse wurde in einer Menge von 2,2 g/Minute gesponnen. Die Berührungszeit der beiden Polymeren im geraeinsamen Kanal -ä-e* §ei««-ä*ie-e betrug 3_;5 x IQ""·⁵ Sekunden. Der Faden v/urde mit einer Geschwindigkeit von 700 m/Hinute aufgewickelt und dann über einer erhitzten Platte bei 150⁰C mit einem Reckverhältnis von 1:5,5 verstreckt„ Der verstreckte Faden hatte folgende Eigenschaften: Dichte 1.06

Titer 5 Decitex

Festigkeit 5,3 g/Deeitex

Dehnung

Trotz der Tatsache, daß die Polyacetalmenge wesentlich niedriger als bei den vorstehenden Beispielen war, waren die elastischen Eigenschaften des erhaltenen Fadens überraschend gut:

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Bei einer xormänderung von 5$:

Formänderungsrest

Zurückgewonnene Arteit

Restspannung nach Entlastung

nach 1 Hinute SO

nach 60 Minuten 6S

Bei einex" Formänderung von 10$:

Formänderungsrest

Zurückgewonnene Arfceit

Restspannung nach Entlastung

nach 1 Minute 78 %

nach 60 Minuten 65 #

Zahl der Wellen pro era '2

Ausdehnbarkeit j„^, „„!,„«„„oif_fl„ ri.-_o_ aeekfee^kei^ ^der gekräuselten Faser Fälligkeit (spezifisches scheinbares

Gewicht) " 0.95 g/l CG ir.l

2er Faden zeigte seltst nach v;iederholteni Knicken und Verdrehen keine Anzeichen einer Trennung der beiden Komponenten, Seine Elastizität v/ar unter Berücksichtigung der Zusammensetzung ganz außergev/öhnlieh =

Beispiel 4

Mit der in Beispiel "i "beschriebenen Spinnvorrichtung wurde ein Faden der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

50 VoI,-$ des in Beispiel ' ceschrietenen Tricxan-Dioxolan-Copolyraeren₃ dem 0,25$"pulverförmiges 4..4''-Butylen~ ■bis-6-tert,-tutyl-n-kresol ("Santowhite"; und O_:25^ / Dicyandiamid zugesetzt worden waren,

50 Vol = -$ eines Gemisches von 93,5 GewO-Seüen isotaktischem Polypropylen, dem geeignete Antioxydantien zugesetst worden waren, 6 Gew,-Teilen des in Beispiel 1 teschrietenen Trioxan-Dioxolan-Gopolyraeren und 0,5 Gew.-Teilen TiO₂ > Dieses isotaktische Polypropylen hatte die

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glelchen^Elgenschaften wie das/Eelspiel 1 verwendete FcIy-. propylen.

Die Temperatur und die Drehzahl der Söhnecken bei den Kaschinen, denen das Tricxan-Dioxolan-Copclymere und das Gemisch des Fcfcypropylens mit dem Tricxan-Dicxclan-Ccpclyir.eren zugeführt wurden, waren die gleichen, wie sie in Eeispiel 1 für das Ccpolymere und für Polypropylen angegeben sind. Der gemeinsame Spinnkopf der beiden Spinnmaschinen wurde bei einer Temperatur von 21O⁰C gehalten. IMe konvergierenden Kanäle hatten einen Durchmesser vcn 0,25 mm und eine Länge vcn C,3 π"·*η* während der gemeinsame Kanal einen Durchmesser vcn 0,3 mm und eine Länge von 0,3 hatte. Die Temperatur der Spinndüse "betrug 210⁰C und die Spinngesohwindlgkeitdes Ziieikcmpcnentenfadens 3*8 E(;Minute/ Lcch. Die fierührungszeit der beiden Komponenten im geschir.olzenen Zustand im gemeinsamen Kanal betrug 4 X 10"* Sekunden. Die FUden wurden mit einer Geschwindigkeit von 750 m/Minutfc auf einer Rolle aufgewickelt, die in einem Abstand vcn 4,5 λ vom Austritt der Spinndüse angeordnet war. Das.(farn wurde.der Abkühlung auf Raumtemperatur Überlassen. Das lh dieser Weise hergestellte Garn wurde über einer etfMfcktin Platte bei 15O⁰C mit einem ReckverhUltnis von IiT$IÄÄ einer Zulaufgesehviindigkeit vcn 5 m/Minute ver*-¹ ^ verfetreckte Faden zeigte selbfet nach r

hol tem itnijäcen und Verdrehen auch in siedendem Viasser keine Anreicheh_**in^r trennung der beiden Komponenten.

l?er Fadeh'Jfiir'äe dann unter ungehindertem Schrumpfen 30 Minuten-J)JJ* 130⁰C gehalten, Durch dieses Erhitzen wurde eine sehr '!starke beständige Kräuselung und eine durchgreifende veränderung des Aussehens und des Griffs verursacht. Der erhaltene Faden hatte die folgenden seriiretrischen und physikalischen Eigenschaften:

009813/1839 8AD T

- ID -

Dichte I,l8 g/cc

Titer 6,2 Lecitex

Festigkeit 6,1 g/Decitex

Dehnung - 20 # '*

Elastische Eigenschaften bei einer Formänderung vcn 5 %: Fcrm&nderungsrest 1 %

Zurückgewonnene Arbeit 63 #

F.estspcnnung nach Entlastung

nach 1 Minute 89 #

nach 60 Minuten 71 fo

Elastische Eigenschaften bei einer Formänderung vcn lü ?·!:

Fcnnäncerungsrest k #

Zurl'ckgev.cnnene Arbeit 58 fo Festspc-nnung nach Entlastung

nach 1 Minute 89 #

nach 6~ Minuten 69 ?S

KrUuselungszahl pro cm 10

Auccehncarkeit der gekräuselten Faser 220 # miigkeit (.spezifisches scheinbares

Volumen) 1,1 g/l'.·., ml

Eeispiel 5_

Dieses Eeispiel veranschaulicht die -Wichtigkeit der Eerührungszeit der beiden Kcrr.pcnenten vor dem Spinnen bei Verwendung vcn reinem Polypropylen an Stelle des FcIypropylens reit Fclyacetalzusatz. Mit der in Eeispiel 1 beschriebenen Spinnvorrichtung v/urde unter den in Eeispiel 1 genannten Eedingungen unter Anwendung eines ge- ir.eir.zeiT.er: Finales und konvergierenden, Kanäle gleicher AbuesEur.g hie in Eeispiel 4 ein Zireikcrrpcnentenfcden aus fclger.cer. Eestandteilen hergestellt:

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BAD QBIGfNAl

3>- VcI.-?? des in Eeisp-iel 1 beschriebenen Tricxan-Dicxclan-Ccpclyir.eren, dem 0/^5 % pulverförmiges 4,V-Butylen-bis-6-tert,-outyl-n-kresol ("Santcwhite") und 0,25 % Dicyandiamid zugesetzt werden waren.

>; VcI,-$ isotaktisches FcIypropylen, dem 0,5 fo TiOp und geeignete Anticxydantien zugesetzt werden waren, und das die gleichen Eigenschaften wie das gemäss Eeispiel 1 verwendete Folyprcpylen hatte,

Der Zv.eikcrnpcnentenfaden wurde mit J,Q g/Minute/Lceh bei einer Eerührungszeit der beiden Folyrr.eren im gerneinsair.en Kanal von 4 X 10 Sekunden gesponnen. Ein Zweikempenentenfaden wurde erhalten, dessen beide Komponenten sich beim Verstrecken trennten. Diese Arbeitsweise war somit praktisch ungeeignet.

0 09813/1839 BADOätGfNAL

Claims (1)

1. • - 18 -

   P_a_t_e_n_t_a_n_s ρ r_ü o_h_e_

   1. Verbundfaden und -fasern aus zv;ei endlosen nebeneinander verlaufenden aneinanderhaftenden Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kempenente aus einem Cxyrr.ethylenpclyrr.eren cder -copolymeren und die andere aus einem Folyclefin cder einem Gemisch von loiyclefin mit einem Kcmc- cder Ccpolymeren veη Formaldehyd in Kengen vcn nicht ir.ehr als 10 Gevi,·-^, bezogen auf das Polyolefin, besteht, wobei das Vclurr.enverhältnis der zv.ei Kempenenten in den Fasern cder rüden zwischen 1:9 und 9:1 liegt,

   2. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Folyclefin im wesentlichen isctaktisches Polypropylen, vorzugsweise im Gemisch mit Stabilisatoren, Gleitmitteln, ftattierungsmitteln, Pigmenten, Farbsteffen und/cder Färberr.cdif ikatcren, enthalten,

   3. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass sie als Oxynr.ethylenpclyrr.ere cder -copolymere acetylierte oder verätherte Korr.cpolyrr.ere vcn Formaldehyd oder Copolymere von Trioxan mit 1,3-Lic>:zn, 1,3-Dioxolan, Äthylenoxyd, 1,3,5-Tricxepan, Hexahydrobenzotrioxepan, 2,3-Äthylendioxydioxan, Irimethylenoxyd cder 3,5j8-Tricxybicyclcdecan, enthalten,

   ^r, Verfahren zur Kerstellung vcn Fasern und rüden nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Oxyrr.ethylenpclymeres cder -copolymeres- und ein Polyolefin oder eine Mischung vcn Polyolefin mit einem Oxymethylenpolymeren cder -ccpclyrr.eren in Plengen von nicht mehr als IJ Geu.-fi, bezogen auf das Polyolefin, getrennt voneinander und gleichzeitig in Tclumenverhältnissen von

   0098 13/1839

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   1:9 bis 9;1 i:n geschmolzenen Zustand oder in Lösung durch eine gemeinsame Tüse zu einem Zvieikcmpcnentenfaden auspreßt, indem die Komponenten nebeneinander liegen und in Fall der Verwendung vcn reinem Pclyole- · fin die zw«fi Polymeren vor dem Abziehen von der rüse für wenigstens IQ- Sekunden in Berührung läßt.

   5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ir.an Oxymethylenpclymeres oder -ccpolymeres und Polyolefin oder Gemische aus Polyolefin mit Oxyrr.etr.ylenpolyrr.erem oder -ccpclymerem in geschmolzenen Zustand bei Temperaturen zwischen 18C^C und 2¹JO⁰C "•erspinnt .

   β.] Verfahren nach Ansprüchen k tis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden nach den Verspinnen verstreckt und mit plastclöslichen cder Dispersicnsfartstoffen gefärbt werden,

   T.] \^rsrfahr*n r.ach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Streckverhältnissen von Is2 bis 1:10 und Temperaturen zwischen 90° und 150°C verstreckt.

   8. ^N Verfahren r.ach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ir.3n die -.-erstreckten Fäden einer Wärmebehandlung rur Diner.sicrsstabilisierung entweder bei freier oder tei gehinderter Schrumpfung unterwirft.

   C39813/1839
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