DE2003801A1 - Verfahren zur Herstellung gekraeuselter Polypropylenfasern bzw. -faeden - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dr. D. Thomsen H. Tiedtke G. Bühling Dipl.-Chem. Dlpl.-lng. Dipl.-Chem.

ΟΠΗ QQ(II 8000 MONCHEN 2

TELEFON 0811/226894 TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

monchen 28. Januar 1970 case K-27(MIP)/IS - T 3474

Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Tokyo / Japan

Verfahren zur Herstellung gekräuselter Polypropylenfasern

bzw. -fäden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gekräuselten Polypropylenfasern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Polypropylenverbundfasern mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften ausefnam einzigen Polypropylenausgangsmaterial, mit dem ein spezifischer Zusatz vermischt ist.

Das Verbundspinnen ist als ein wirksames Verfahren zur Herstellung von Kräuselfasern bekannt. Beim Verbundspinnverfahren können gekräuselte Fasern ohne Anwendung mechanischer Mittel erhalten werden. Jedoch ist es zur Herr,telkng von gekräuselten Fasern oder Garnen hoher Qualität nach dem Verbundspinnverfahren erforderlich, die Eigenschaften der in Verbund zu spinnenden Polymeren zu verändern, um sie auf die Entwicklung einer Kräuselung in den resultierenden Fa-

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BAD ORIGINAL

sern einzustellen. Es ist bekannt, daß ausgezeichnet gekräuselte Fasern erhalten veden Wbmen,ve«i _zwei Polymere verschiedener stereospezifischer Eigenschaften, grundmolarer Viskositäten (i£ ) , Gehalte an polaren Gruppen usw. im Verbund gesponnen werden. D.h., es ist bekannt» daß im allgemeinen Verbundfasern mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften aus Kombinationen von zwei Polymeren sehr verschiedener Eigenschaften erhalten werden können.

Jedoch ist einer der Faktoren, der bei der praktischen Durchführbarkeit des Verbundspinnens zur Erzielung von gekräuselten Fasern unentbehrlich ist, die Verträglichkeit oder das Haftvermögen der Komponenten. Wenn das gegenseitige Haftvermögen der Komponenten klein ist, werden die Verbundspinnkomponenten leicht voneinander getrennt, d.h., das Verbundgarn wird in einzelne Komponenten zerlegt. Allgemein gesagt wird dann, wenn Komponenten sehr verschiedener Eigenschaften verwendet werden, das Haftvermögen der Komponenten herabgesetzt und neigt das resultierende Verbundgarn - wie vorstehend angegeben - zu einer Trennung in die einzelnen Komponenten. So werden zur Verbesserung der gegenseitigen Hafteigenschaften von Polymeren vorzugsweise Polymerhomologe gewählt.

Auf dem Gebiet des Verbundschmelzspinnens zur Herstellung von gekräuselten Garnen ist die Verwendung von

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Harzen des gleichen Typs mit einem Gehalt an verschiedenen Mischmitteln oder solcher Harze bekannt, von denen nur eins ein Mischmittel enthält. Jedoch erfordert die Durchführung derartiger Maßnahmen mehrere Schmelzextruder; auf diese Weise ist das Verfahren mit einem technischen Nachteil behaftet, da seine Durchführung in nachteiliger Heise umständlich ist.

Außerdem wird ein Versuch beschrieben, bei dem nur ein Polymermaterial verwendet wird, bei dem der Strom des geschmolzenen Harzes des Polymermaterials in zwei Ströme geteilt wird und jeweils verschiedene Verweilzeiten in der Spinnvorrichtung angewendet werden, um Verbundgarne mit Kräuseleigenschaften zu erzielen. Bei diesem Versuch ist jedoch die Kräuselbarkeit der Verbundgarne bisher nicht befriedigend. Um die Kräuselbarkeit auf ein befriedigendes Maß zu heben, muß die Verweilzeit eines der Hanströme in drastischer Weise verlängert werden, was nur mit extrem aufwendigen Spinnvorrichtungen bewirkt werden kann.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Polypropylenverbundgarnen mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften unter Verwendung eines einzigen Polypropylens als Ausgangsmaterial vorzusehen.

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Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß dann, wenn mindestens eine Verbindung einer spezifischen Gruppe von Thiophosphiten und Thiophosphaten (nachstehend detailliert beschrieben ) mit dem Ausgangspolypropylen vermischt und gesdmoilzen wird, solche Eigenschaften der Polypropylenmassen, wie Molekulargewicht, MolekulargewichtsVerteilung, stereospezifische Eigenschaft, Kristallinitätsgrad, Doppelbrechung usw., sowohl durch die Temperatur der Schmelze als auch durch die Verweilzeit der Schmelze im Durchlauf beträchtlich beeinflußt

werden. Ferner wurde gemäß der Erfindung festgestellt, daß dann, wenn eine bestimmte Menge des Stroms der Polypropylenschmelze, in die das spezifische Thiophosphit oder Thiophosphat eingemischt ist, und der andere Teil des gleichen Schmelzstroms bei Temperatur- und/oder unter Verweilzeitbedingungen gehalten werden, die jeweils zur Entwicklung einer Kräuselung in den aus der Schmelze gesponnenen Verbundgarnen ausreichend verschieden sind, Verbundpolypropylenfasern mit ausgezeichneter Kräuselbarkeit erhalten werden können.

So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von gekräuselten Polypropylenfasern vorgesehen, bei dem Ausgangspolypropylen durch Erhitzung geschmolzen wird, ein bestimmter Teil des geschmolzenen Polypropylen-! Stroms und ein anderer Teil des gleichen Stroms verschiedenen Temperaturbedingungen und/oder Verweilzeitbedingungen

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unterworfen werden, der geschmolzene Strom als Einheit zu Verbundgarnen gesponnen wird und die gesponnenen Garne gestreckt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 0,05 bis 5 Gew.-!mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

(RO) (R¹S) (R¹¹Y)PY«n (I)

in der

R/ R* und R" jeweils aus der Gruppe von Wasserstoffatomen und Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen gewählt sind, wobei mindestens zwei der R-, RV- und R"-Gruppen derartige Alkylgruppen sind, jeweils

Y und Y¹ aus der Gruppe von Sauerstoff- und Schwefelatomen gewählt sind und

η die Bedeutung von Null oder 1 besitzt, mit dem Ausgangspolypropylen vermischt werden und daß man die Temperaturen und/oder Verweilzeiten der beiden Schmelzströme so unterschiedlich einstellt, daß es für die Entwicklung einer Kräuselung in den Spinnverbundgarnen ausreicht. M

Das Ausgangspolypropylen, das im Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird, kann irgendein bekanntes Polypropylen mit stereospezifischen Eigenschaften sein, wie es im allgemeinen zur Herstellung von Polypropylenfasern verwendet wird. Als Polypropylenharz können sowohl Propylenmischpolymere mit einem Gehalt von bis zu 10 Mol% an anderen Mischmonomeren, wie Äthylen, als auch Propylenhomopolymere 009834/1820

verwendet werden. Jedoch sind gemäß der Erfindung Polypropylene mit grundmolaren Viskositäten (η ) (in Decalin bei 135°C) im Bereich von 0,5 bis 3,0 und mit einem isotaktischen Index (I.I.)(Rückstand einer Extraktion mit siedendem n-Heptan, %) von mindestens 80 bevorzugt.

Gemäß der Erfindung werden 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,07 bis 3 Gew.-% Thiophosphit oder Thiophosphat der Formel

(RO) (R¹S) (R"Y)PY'n (I)

mit dem Ausgangspolypropylen gemischt.

Von den Phosphorverbindungen der vorstehenden Formel I werden solche bevorzugt, bei denen alle R-, R¹- und R"-Gruppen Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen sind,und solche, bei denen eine R-, R¹- und R"-Gruppe Wasserstoff ist. Als Alkylgruppen können solche mit mindestens 6 Kohlensotffatomen, vorzugsweise 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, z.B. die Lauryl-, Stearyl-, Octyl-, 2-Xthylhexylgruppe,angeführt werden.

Die Verbindungen der Formel I, die als Zusätze gemäß / der Erfindung verwendet werden, sind durch ihre Struktur ausgezeichnet, wobei mindestens eine Alkylgruppe mit einem Phosphoratom durch ein Sauerstoffatom und ferner mindestens eine Alkylgruppe mit dem Phosphoratom durch ein Schwefelatom verbunden ist. Derartige Phosphit- oder Phosphatverbindungen,

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bei denen alle Alkylgruppen durch Sauerstoff mit den Phosphoratomen verbunden sind, aetgenkane kräusel fördernde Wirkung wie die Verbindungen der Formel I gemäß der Erfindung. Ferner zeigen derartige Thiophosphit- oder Thiophosphatverbindungen, bei denen alle Alkylgruppen mit den Phosphoratomen durch Schwefel verbunden sind, im allgemeinen im Vergleich mit den Phosphorverbindungen gemäß der Erfindung eine herabgesetzte kräuself ordernde Wirkung.

Spezifische Beispiele von Phosphorverbindungen, die gemäß der Erfindung nützlich sind, sind folgende, die nur zur Erläuterung angeführt werden:

(1) P(SR)(SR¹XOR"), wobei

R, R* und R" Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoff atomen sind und

R" ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen ist, z.B.

Dithiodilaurylmonolaurylphosphit, Dithiodilaurylmonostearylphosphit, Dithiodioctylmonolaurylphosphit, Dithiodilaurylmono-2-äthylhexylphosphit, Dithiolaurylhydrogenphosphit, Dithiodipalmitylmonoaralkylphosphit und Dithiodiaralkylroonopalmitylphosphit

(2) P(SR) (OR¹) (OR"), wobei

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Rr R* und R" Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen sind, z.B. Thiolauryldilaurylphosphit, Thiolauryldi-2-äthylhexylphosphit, Thiooctyldilaurylphosphit, ThioXaurylmonolaurylhydrogenphosphit, Monothiocapryldipalmitylphosphit, Monothiopalmityldipalmitylphosphlt und Monothioaralkyldipalmitylphosphit

(3) (S)O-(SR) <SR') (OR") , wobei

R_r R' und R" Alkylgruppen mit mindesten· 6 Kohlenstoff atomen sindr z.B. Dithiodilaurylmonolaurylphosphat, Oithiodilaurylmonoetearylphosphatr Dithiodioctylmonolaurylphosphat, Dithiodilaurylmono-2-äthylhexy !phosphat,. Dithiodilaurylmonolaurylthiophosphatr Dithiopalmitylmonoaralkylphosphatr Dithiodiaralkylmonopalmitylphosphat, Dithiodlcaprylmonoaralkylthiophosphat, Oithiodipalmltylmonopalmitylthiophosphat und Oithiodiaralkylmonocapxylthlophosphat

(4) (S)O-P(SR) (OR·) (OR"), wobei

Rr R* und R" Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen sind, s.B.

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Thiolauryldilaurylphosphat, Thiolauryldi-2-äthylhexylphosphat, Thiooctyldilaurylphosphat, Thiolauryldioctylphosphat, Monothiopalmityldiaralky lphosphiat, Monothioaralkyldipalmitylphosphat, Monothiocapryldiaralkylphosphat, Monothiolauryldipalmitylthiophosphat, Monothiopalmityldilaurylthiophosphat und Monothioaralkyldicaprylthiophosphat.

Derartige Thiophosphite oder Thiophosphate können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden. Ferner können die Phosphorverbindungen neben den vorstehenden Verbindungen in Form von Umsetzungsprodukten verwendet werden. D.h., es kann ein Mol Phosphortr!halogenid je 1 bis 2 Mol eines Alkylmereaptans in Gegenwart eines Aminkataly- M sators umgesetzt werden und anschließend mit Alkohol behandelt werden, und danach kann das gebildete Produkt mit Ausgangspolypropylen gemischt werden.

Das Mischen derartiger Phosphite oder Phosphate mit Polypropylenharz kann durch an sich bekannte Mittel bewirkt werden. Z.B. können die Zusätze gleichförmig in Polypropylen vor der Schmelzextrusion eingemischt werden, wobei z.B. Henschell-Mischer, Bunbury-Mischer, Mischvor-

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richtungen usw. verwendet werden. Alternativ kann das Vermischen derartiger Thiophosphite oder Thiophosphate mit Polypropylen im Sehnelzextruder durchgeführt werden. In bestimmten Fällen kann das Thiophosphit bei der Schmelztemperatur des Polypropylens teilweise in Thiophosphat übergeführt werden» jedoch ist das völlig zulässig, da die Umwandlung hauptsächlich zu solchen Phosphaten führt» die als Zusätze gemäß der Erfindung nützlich sind.

Es ist im allgemeinen zu empfehlen, verschiedene Kompoundierungsmittel gleichzeitig mit den Phosphorverbindungen der Formel I im Verfahren gemäß der Erfindung zu verwenden. Nützliche Stabilisatoren sind phenolische Stabilisatoren, Thiocarbonsäurealkyleeterstabilisatoren, UV-Strahlen-absorbierende Mittel, Färbebeschleuniger usw., die vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 1 Gew.-% verwendet werden. Es ist auch möglich. Pigmente einzumischen, um die resultierenden Garne zu färben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung werden 0,05 bis 0,5 Gew.-t Metallseifen, wie Calciumstearat, Zinkstearat usw., oder eines bekannten Stabilisators vom Epoxytyp und 0,01 bis 0,5 Gew*-% mindestens eines bekannten Sta- ' bilisators, wie Tetrakis-/3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl7methan, 2,6-Di-tert.-butylparakresol, Dilaurylthiodipropionat usw., alt dem Ausgangspolypropylen vermischt.

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-Ii-

Gemäfi der Erfindung wird das Polypropylenharz, das alt vorstehend beschriebenen Phosphaten oder Phosphaten vermischt ist, durch Erhitzen geschmolzen. Die Erhitzungstemperatur 1st nicht kritisch, jedoch wird im allgemeinen •in« Temperatur im Bereich von 190° bis 33O°C bevorzugt. Dl· Polypropylenmasse kann in einem üblichen Extruder vom Schneckentyp geschmolzen werden. Der geschmolzene Harzstrom, der aus einem derartigen Extruder vom Schneckentyp austritt, kann als einzelner Strom oder in Form von zwei getrennten ™

Harzstromen verwendet werden. Wenn ein Einzelstromsystem angewendet wird, wird ein Teil des Stroms bei Temperatur- und/oder Verweilzeitbedingungen gehalten, die sich ausreichend von denen des verbleibenden Teils des gleichen Stroms zur Entwicklung einer Kräuselung in den resultierenden Verbundgarnen unterscheiden. Wenn jedoch der Harzstrom in zwei Ströme aufgeteilt wird, läßt man die Temperaturen und/oder Verweilseiten der beiden Ströme in einem MaA voneinander abweichen, das zur Entwicklung einer Kräuselung in den resul- M tierenden Verbundgarnen ausreicht.

Im vorliegenden Zusammenhang werden dann, wenn einem Teil eines Einzelharzstroms eine Temperatur und/oder eine Verweilzeit gegeben wird, die von der des Rests des gleichen Stroms abweicht, dl« beiden Teile zweckmäBigerweise zur klareren Unterscheidung als zwei Stö bezeichnet.

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Die zu wählende spezifische Größe des Unterschieds zwischen den Temperaturen und/oder Verweilzeiten ist in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie dem verwendeten Phosphit- oder Phosphattyp und der Menge der Zusätze usw. variabel. Allgemein gesprochen wird zur Erhöhung des Unterschieds der thermischen Schrumpfung der Garnkomponenten zweier Ströme, die zur Erzielung einer Kräuselung in hergestellten Verbundgarnen erforderlich ist» entweder die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Strömen groß gemacht oder weicht das Verweilzeitverhältnis der beiden Ströme von 1 ab.

Wenn die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Strömen« welche die zwei Komponenten der Verbundgarne bilden, 1OO°C überschreitet oder das Verweilzeitverhältnis der beiden Ströme 30 Überschreitet« wird der Eigenschaftsunterschied der beiden Harzströme zur Herstellung befriedigend gekräuselter Fasern zu groß.

Gemäß bevorzugten AusfUhrungsformen der Erfindung werden Temperaturen und Verweilzeiten der beiden geschmolzenen Harzströme in den durch die nachstehenden, empirischen Formeln definierten Bereichen gewählt:

T. - T_ <^ 100, vorzugsweise -15 ^ T,- T- ^L 100, tj^tj < 30, vorzugsweise 0,1 ^. t^/tj < 30

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log t_x/t₂ > 0,01477(T₁-T₂) + 0,0738, wobei

T. und t^ die Temperatur (⁰C) bzw. Verweilzeit (Min.) des einen Harzstroms und

T₂ und t₂ die Temperatur (⁰C) und Verweilzeit (Min.) des anderen Harzstroms bedeuten.

Gemäß der Erfindung können Verbundgarne mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften aus einem Polypropylenausgangsmaterial erhalten werden, indem die spezifischen Phos* phite oder Phosphate auf die angegebene Weise zum Ausgangspolypropylen zugegeben werden und die Temperaturen und Verweilzeiten der beiden Ströme des geschmolzenen Polypropylengemischs in den spezifizierten Bereichen gewählt werden. Es ist besonders bevorzugt, die Temperaturdifferenz, d.h. T, "T₂, im Bereich von 5° bis 50°C und das Verweilzeitverhältnis It₁A₂) im Bereich von 5 bis 20 zu wählen.

Gemäß der Erfindung wird die geschmolzene Polypropylenmasse in zwei Ströme geteilt. Das Mengenverhältnis der Ströme kann in dem Bereich gewählt werden, der üblicherweise für bekannte Zweikomponentenverbundgarne angewendet wird. Allgemein kann das Mengenverhältnis der beiden Ströme im Bereich von 1:0,1 bis 10 (Gewichtsbasis), vorzugsweise 1:0,25 bis 4, insbesondere ItI, liegen.

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Danach werden die beiden Ströme zu einem einzigen Strom vereinigt und zu einem Verbundgarn gemäß der Erfindung gesponnen. Die Struktur der Verbundgarne kann durch irgendeine Seite-an-Seite-Anordnung der beiden Ströme oder exzentrische Kern-Mantel-Anordnung derselben gegeben sein. Beim Schmelzspinnen sind Struktur und Konfiguration des Spinnaufbau und der Spinndüse nicht besonders kritisch, jedoch können irgendwelche angewendet werden, die beim Schmelzspinnen gekräuselter Verbundgarne üblich sind, z.B. solche, die in der USA-Patentschrift 2 936 482 beschrieben sind. Die bevorzugte Dusentemperatur beim Schmelzspinnen von Verbundgarnen liegt im Bereich von 2OO°bis 33O°C. Wenn sie unter 20O⁰C liegt, wird der Spinnvorgang schwierig. Wenn die Düsentemperatür jedoch 33O°C übersteigt, wird die thermische Zersetzung des Polymeren nachteilig gefördert.

Die zusammengefaßten beiden Ströme des geschmolzenen Harzes werden z.B. in einem kühlenden Gasstrom von Luft oder inertem Gas, wie Stickstoff, gesponnen, verfestigt und auf eine Spule aufgewickelt. In diesem Fall kann gegebenenfalls unterhalb der Spinndüse zur Verzögerung der Verfesti- ι gung des geschmolzenen Polymerstroms ein Heizzylinder vorgesehen sein.

Das auf die Spule aufgewickelte Polypropylenve.rbundgarn wird danach in an sich bekannter Weise gestreckt.

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Z.B. kann die Streckung durch Ausnutzung des Unterschieds der Umfangsgeschwindigkeiten zweier Walzenpaare, gegebenenfalls unterstützt durch Zugzapfen oder Heizplatten, bewirkt werden. Ferner ist es möglich, während der Streckung MaB- oder Trockenbäder zu verwenden. Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist es in allgemeinen bevorzugt, die Streckung bei einem Streckverhältnis im Bereich des 2-bis lOfachen, insbesondere 3-bis 7fachen, und bei Temperaturen im Bereich von €0° bis 15O°C, vorzugsweise 90° bis 15O°C, zu bewirken. Anstelle einer einzigen Streckstufe kann eine Mehrstufenstreckung in an sich bekannter Heise durchgeführt werden.

Es ist auch möglich, die verfestigten schmelzgesponnenen Verbundgame unmittelbar der Streckarbeitsweise ohne zwischenzeitliches Aufwickeln auf Spulen durch das als "Direktspinnen" bekannte Verfahren anstelle eines Spinnens und Streckens durch zwei verschiedene Arbeitsgänge zu unterwerfen·

Normalerweise wird das Strecken im Anschluß an das Schmelzspinnen durchgeführt, jedoch ist es in bestimmten Fällen bevorzugt, die Schmelzspinnfaserft einen Tag bis eine Woche lang bei Temperaturen im Bereich von Raumtemperatur bis 10O⁰C stehen zu lassen. Dadurch kann die Entwicklung der Kräuselung in den Verbundgarnen nach der Streckung verbessert werden.

009834/1820 .

Auf diese Weise erhaltene gestreckte Verbundgarne aus Polypropylen zeigen gemäß der Erfindung in bestimmten Fällen eine Kräuselung einfach aufgrund einer Relaxationsspannung, jedoch werden gekräuselte Garne mit ausgezeichneter Kräuselstabilität erhalten» indem die gestreckten Verbundgarne unter Relaxationsbedingungen bei 90° bis 18O°C wärmebehandelt werden. Für die Relaxationswärmebehandlung kann irgendeine Atmosphäre , z.B. erhitzte Luft/ Dampf, Wasser usw., angewendet werden.

Anstelle die gestreckten Verbundgarne aus Polypropylen so wie sie sind einer derartigen Relaxationswärmebehandlung zu unterwerfen, können die Garne gegebenenfalls zuerst mit anderen Garntypen versponnen oder gewirkt werden; danach können die resultierenden Produkte einer Relaxationswärmebehandlung zur Entwicklung einer Kräuselung unterworfen werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend durch Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Schema, das die Anordnung der Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erläutern soll;

Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte von Verbundgarnen,

zusammengesetzt aus den Bestandteilen I und II,

die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung 009834/1820

hergestellt wurden, und

Fig. 5 und 7 erläutern Beispiele eines Verlaufs eines einzelnen Stroms des geschmolzenen Polymeren, der im Verfahren gemäß der Erfindung gewählt werden kann, Fig. 6 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie

A-A' in Fig. 5 und

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B¹ der Fig. 7.

In den Figuren 5 bis 8 bezeichnet K eine Heizvorrichtung und L die Spinndüse. Ferner bezeichnet in den Figuren 5 und 6 M ein Harzreservoir und N den Weg des Stroms. In den Figuren 7 und 8 bezeichnet P ein Torpedo. Die Temperatur des Torpedos kann gegebenenfalls durch Verwendung eines Wärme- oder Kühlmediums heraufgesetzt werden, das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.

Eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 erläutert. Polypropylen, das mit den Zusätzen gemäß der Erfindung vermischt ist, wird in den Extruder B durch einen Trichter A eingeführt und darin geschmolzen, während es zu einer Zahnradpumpe D durch die Schnecke C gefördert wird. Der Extruder wird normalerweise auf 190° bis 33O°C erhitzt, und das Polymere wird geschmolzen, während es sich durch den Extruder be wegt, und in die Zahnradpumpe bei erhöhtem Druck eingeführt. 009834/1820

Die Zahnradpumpe D ist vorgesehen, um das geschmolzene Polymere zur Düse in gleichförmiger Rate zu fördern. Obgleich sie recht allgemein verwendet wird, ist ihr Vorhandensein nicht wesentlich. Wenn die Widerstände in den Strömungsdurchlässen E und F unausgeglichen sind, können mehrere Zahnradpumpen separat am Eintritt der Durchlässe E und F vorgesehen werden. Die Durchlässe E und F sind in einem Block ausgebildet, der bei 200° bis 33O°C gehalten wird. Diese erhöhte Temperatur wird durch die Heizvorrichtung H erzielt, die im Block enthalten sein kann; alternativ kann die Erhitzung von außen her erzielt werden. Das Heizmedium kann Dampf sein. Dem Durchlaß E wird eine größere Länge als dem Durchlaß F (oder umgekehrt) gegeben, so daß die Verweilzeit des darin befindlichen geschmolzenen Polypropylengemischs größer als die im Durchlaß F wird.

Bei dieser Ausführungsform wird das Verweilzeitverhältnis (d.h. Verweilzeit im Durchlaß E (t^/Verweilzeit im Durchlaß F(t₂)) im vorstehend angegebenen Bereich gehalten, wobei die Temperaturen der beiden Durchlässe nicht voneinander abweichen. Die Polypropylenströme, welche die , beiden Durchlässe passieren, werden an der Verbundspinndüse G vereinigt und gesponnen. Die Verbundspinndüse kann entweder so ausgebildet sein, daß sie Verbundgarne mit einer exzentrischen Kern-Mantel-Struktur (wie in Flg. 3 dargestellt)

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liefert» oder Verbundgarne mit Seite-an-Seite-Struktur (wie in Fig. 4 dargestellt) liefert.

Die auf diese Heise gesponnenen Verbundgarne werden verfestigt und danach zwischen zwei Walzenpaaren H und I gestreckt, worauf durch das Bad J eine Relaxationswärmebehandlung zur Krluselentwicklung folgt.

In Fig. 2 sind die Durchlässe E und F des Polymer- ™

Stroms in voneinander unabhängigen Blöcken angeordnet, so daß die Verweilzeiten und Temperaturen der beiden Ströme in gewählte« MaB voneinander abweichen können. Auch in diesem Fall können eine oder zwei oder garkeine Zahnradpumpen - in gleicher Heise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 - vorgesehen werden. Wenn die voneinander unabhängigen Durchlässe E und F so ausgebildet sind, daß kein Unterschied in der Verweilzeit der beiden Ströme in diesem Bereich eintritt, werden ihre Temperaturen zur Einstellung M

einer ausreichenden Temperaturdifferenz im vorstehend angegebenen Bereich gewählt. Wenn ferner ein Einzelpolymerstromsystem angewendet wird, kann anstelle der in den Figuren 1 oder 2 dargestellten Durchlässe E und F zwischen D und G ein Stromdurchlaß der in Fig. 5 oder 7 dargestellten Ausbildung vorgesehen werden.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können Polypropy-009834/1820

lenverbundgarne mit ausgezeichneten Kräuseleigenschaften erhalten werden» indem die angegebenen Phosphite oder Phosphate mit dem Ausgangspolypropylen gemischt werden,ohne daß die Tempe raturdifferenz und/oder die Verweilzeitdifferenz der beiden Ströme des geschmolzenen Polymeren in der Spinnvorrichtung außerordentlich erhöht wird. Wenn Verbundgarne unter identischen Bedingungen wie im Verfahren gemäß der Erfindung gesponnen werden, ohne daß die angegebenen Phosphite oder Phosphate mit dem Ausgangspolypropylen gemischt werden, weisen die Produkte keine Kräuseleigenschaften auf, wie sie die gemäß der Erfindung hergestellten Verbundgarne «zeigen.

Die gekräuselten Verbundgarne aus Polypropylen, die auf diese Weise nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden, sind für verschiedene Bekleidungszwecke nützlich.

Beispiel 1

Es wurde eine Polypropylenschmelze (^-Wert ·2,4 und isotaktischer Index 96), die 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)methan, 0,3 Gew.-% 2,6-'Di-tert.-butylparakresol, 0,1 Gew.-% Calciumstearat und 0,4 Gew.-% Dithiodilaurylmonolaurylphosphit enthielt, in zwei Ströme mit im wesentlichen· der gleichen Strommenge geteilt und durch die beiden in Fig. 1 dargestellten

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Durchlässe E und F geführt. Beide Durchlässe E und F wurden bei 27O°C gehalten; die Verweilzeit der Schmelze in den Durchlässen betrug 15 Minuten bzw. 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme vereinigt und durch die in Fig. 1 dargestellte Verbundspinndüse G schmelzgesponnen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 4 mm besaß und bei 28O°C gehalten wurde, und auf eine Spule mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Minute gewickelt. Das auf diese Weise gesponnene Verbundgarn wurde auf das 6fache in einem Trockenwärmebad von 135 C gestreckt, wonach eine Minute lang bei 135°C ohne Spannung wärmebehandelt wurde. Die auf diese Weise erhaltenen gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 87/25 cm Festigkeit: 5,15 g/Denier

Dehnung: 48,5%

Kräuselmodul der Elastizität: 94% ^ Beispiel 2

Es wurde Polypropylen mit einem ^-Wert von 2,1 und einem isotaktischen Index von 97, das 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)methan, 0,2 Gew.-% Calciumstearat und 0,2 Gew.-% Dithiodilaurylmonostearylphosphit enthielt, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1

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schmelzgesponnen. Das auf diese Weise gesponnene Garn wurde in einem Trockenwärmebad von 14O°C auf- das 5fache gestreckt, wonach eine Minute lang bei 13O°C ohne Spannung wärmebehandelt wurde. Die auf diese Weise erhaltenen gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaftent

Kräuselzahl: 84/25 cm Festigkeit: 5,99 g/Denier

Dehnung: 54,5%

Kräuselmodul der Elastizität: 94%. Beispiel 3

Die Polypropylenmasse von Beispiel 1, in der Dithiodilaurylmonolaurylphosphit durch die gleiche Menge Dithiodilaurylmonohexylphosphit ersetzt wurde, wurde schmelzextrudiert und zur Durchleitung durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F in zwei Ströme im Gewichtsverhältnis 8:2 geteilt. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 29O°C bzw. 25O°C und die Verweilzeit der Schmelze betrug darin eine Minute bzw. zwei Minuten. Danach wurden die beiden Ströme zusammen durch eine in Fig. 2 ' dargestellte Verbundspinndüse G schmelzgesponnen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 4 mm besaB und bei 27O°C gehalten wurde. Das auf diese Weise gesponnene Verbundgarn wurde auf eine Spule mit einer Geschwindigkeit von

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30 m/Min, gewickelt und in einem Thermostaten bei 3O°C 24 Stunden lang aufbewahrt, wonach es in einem Trockenwärmebad von 135°C auf das 5fache gestreckt wurde und 30 Sekunden lang bei 135°C ohne Spannung wärmebehandelt wurde. Die auf diese Weise erhaltenen gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl χ 78/25 cm Festigkeit: 4,80 g/Denier *

Dehnung: * 45,1%

Kräuselmodul der Elastizität 95% Beispiel 4

Es wurde ein Polypropylen mit einem -h -Wert von 1,8 und einem isotaktischen Index von 97, das 0,2 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol und O,5 Gew.-% Monothiomonolauryldilaurylphosphit enthielt, schmelzextrudiert und zur Durchleitung durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F in zwei Ströme im Gewichtsverhältnis 1:1 geteilt. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 24O°C bzw. 27O°C und die Verweilzeiten der Schmelze betrugen darin eine Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen durch die in Fig. 2 dargestellte Verbundspinndüse G schmelzgesponnen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 4 mm besaß und bei 26O°C gehalten wurde. Das auf diese

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Weise gesponnene Verbundgarn wurde auf eine Spule mit einer Geschwindigkeit von 350 m/Min, gewickelt und anschließend in gleicher Weise wie in Beispiel 3 gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Die resultierenden, gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl : 79/25 cm Festigkeit: 6,23 g/Denier

Dehnung: 42,8%

Kräuselmodel der Elastizität 93% Beispiel 5

Es wurde ein Polypropylen mit einem fj "Wert von 2,8 und einem isotaktischen Index von 89, das 0,5 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)-methan, 0,2 Gew.-% Thiodipropionsäuredilaurylester, 0,1 Gew.-% Calciumstearat und 0,1 Gew.-% Dithiodilaurylhydrogenphosphit enthielt, in gleicher Weise wie in Beispiel 3 schmelzgesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahls 95/25 cm Festigkeit: 10,57 g/Denier

Dehnung: 55,6%

. Kräuselmodel der Elastizität: 90%

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Beispiel 6

Es wurde ein Polypropylen mit einem Tj -Wert von 1,8 und einem isotaktischen Index von 97, das 0,2 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol und 0,5 Gew.-% Monothiolauryldilaurylphosphit enthielt, schmelzextrudiert, im Gewichtsverhältnis 1:1 in zwei Ströme geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F geführt. Die Temperatüren der Durchlässe E und F betrugen 300 C bzw. 240 C, ™ und die Verweilzeiten der Schmelze betrugen darin eine Minute bzw. 1,2 Minuten. Danach wurden die beiden Ströme zusammen durch die in Fig. 2 dargestellte Verbundspinndüse G schmelzgesponnen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 4 mm besaß und bei 300°C gehalten wurde, und auf eine Spule mit einer Geschwindigkeit von 350 m/Min, gewickelt.

Das auf diese Weise gesponnene Verbundgarn wurde in

gleicher Weise wie in Beispiel 3 gestreckt und ohne Spannung ^f wärmebehandelt. Die erhaltenen gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: . 85/25 cm Festigkeit: . 6,23 g/Denier Dehnung: 42,8%

Kräuselmodel der
Elastizität: 93%

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Beispiel 7

Es wurde ein Polypropylen mit einem "*J -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Index von 96, das 0,2 Gew.-% ■ Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)-methan, 0,2 Gew.-% Calciumstearat und 0,4 Gew.-% Dithiodilaurylmonolaurylphosphat enthielt, schmelzextrudiert, in zwei Ströme mit im wesentlichen der gleichen Strommenge geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F geleitet. Die Temperaturen der Durchlässe betrugen 260°C bzw. 265°C und die Verweilzeiten der Schmelze betrugen darin 15 Minuten bzw. eine Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen in gleicher Weise wie in Beispiel 3 zu einem Verbundgarn schmelz gesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 80/25 cm Festigkeit: 5,16 g/Denier

Dehnung: 45,5%

Kräuselmodel der Elastizität 93% Beispiel 8

Es wurde ein Polypropylen mit einem ^f -Wert von 1,3 und einem isotaktischen Index von 97, das 0,2 Gew.-%

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2,6-di-tert.-Butylparakresol, 0,1 Gew.-% Zinkstearat und 2,0 Oew.-% Monothiomonolauryldilaurylphosphat enthielt, schmelzextrudiert, in zwei Ströme mit im wesentlichen gleicher Stronmeng« geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F geleitet. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 25O°C bzw. 22O°C und die Verweilseiten der Schmelze betrugen darin 6 Minuten bzw. 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen zu einem Verbundgarn in gleicher Weise wie in Beispiel 3 ™

schmelzgesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Welse erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften!

Kräuselsahlt 8β/ 25 cm Festigkeit: 6,12 g/Denier

Dehnung: 46,3%

Xräuselmodel der Elastizität: 94% Beispiel 9

Es wurde Polypropylen mit einem Ij -Wert von 2,4 und einem Isotaktischen Index von 96, das 0,2 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol, 0,1 Gew.-% Calciumstearat, 0,2 Gew.-% Dithiodilaurylmonolaurylphosphit und 0,2 Gew.-% Dithiodilaurylmonolaurylphosphat enthielt, schmelzextrudiert, in zwei Ströme mit im wesentlichen gleicher Strommenge geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe

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E und F geleitet. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 29O°C bzw. 25O°C und die Verweilzeit der Schmelze betrug darin in beiden Fällen 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen zu einem Verbundgarn in gleicher Weise wie in Beispiel 3 schmelzgesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 95/25cm Festigkeit: 4,84 g/Denier

Dehnung: 52,1%

Kräuselmodel der Elastizität: 94%

Beispiel 10

Es wurde ein Äthylen/Propylenmischpolymeres (Äthylengehalt « 4 Mol%) mit einem V-Wert von 3,0 und einem isotaktischen Index von 85, das 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-buty1-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)methan, 0,2 Gew.-% CaI-ciumstearat und 0,4 Gew.-% Dithiodilaurylmonolaurylphosphit enthielt, schmelzextrudiert, in zwei Ströme mit im wesentlichen gleicher Strommenge geteilt und durch die in Fig. 2 dargestd-lten Durchlässe E und F geleitet. Die Temperaturen betrugen in den Durchlässen E und F 270 C bzw. 240 C ,und die Verweilzeiten der Schmelze betrugen darin 1,5 Minuten bzw. 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen zu einem

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Verbundgarn in gleicher Weise wie in Beispiel 3 schmelzgesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 82/25 cm Festigkeit: 4,12 g/Denier

Dehnung: 59,6%

Kräuselmodel der m

Elastizität: 89% ^

Beispiel 11

Es wurde ein 4-Halskolben (Fassungsvermögen 500 ml),· der mit einem Rührer, einem Rückflußkühler und mit einem Thermometer versehen war, dessen Innenatmosphäre durch Stickstoff ersetzt worden war, mit 100 ml Heptan beschickt, in das 0,2 Mol PhosphortriChlorid gegeben und gelöst worden waren. Danach wurden zu der Lösung 0,4 Mol Laurylmer- m captan durch einen Tropftrichter unter Rühren gegeben, wonach 100 ml einer Heptanlösung mit einem Gehalt von 0,4 Mol Triäthylamin langsam durch einen Tropftrichter unter heftigem Rühren zugegeben wurden. Als die Reaktion ablief, stieg die Temperatur im Kolben auf 45°C an. Das Rühren wurde weiterhin für etwa 30 Minuten fortgesetzt. Als die Umsetzung vervollständigt worden war und die Temperatur abzufallen begann, wurde der Kolben von außen erhitzt, um seine Innen-

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temperatur bei 45 C zu halten, und das Rühren eine weitere Stunde lang fortgesetzt. Danach wurden 0,2 Mol Laurylalkohol in den Kolben gegeben, worauf eine Stunde lang gerührt wurde. Die Innentemperatur des Kolbens stieg auf 80 C an und das System wurde weitere 30 Minuten lang gerührt. Nachdem die Umsetzung abgeschlossen war, wurde das Reaktionsprodukt abgekühlt, Triäthylamxnhydrochlorid davon abfiltriert und Heptan abdestilliert. Zum verbleibenden Reaktionsprodukt wurden große Mengen von Aceton, das auf -10 bis +5⁰C gekühlt war, zur Ausfällung zugegeben. Der Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt und mehrmals mit kaltem Aceton zur Befreiung von unumgesetztem Mercaptan und Alkohol gewaschen. Dann wurde der Niederschlag abfiltriert; nach dem Trocknen wurden 75 g einee geruchlosen kristallinen Produkts gewonnen.

Es wurde Polypropylen mit einem ft -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Index von 96, das 0,4 Gew.-% des vorstehend angegebenen kristallinen Produkts, 0,2 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakreson und 0,2 Gew.-% Calciumstearat enthielt, schmelzextrudiert, in zwei Ströme mit im wesentlichen gleicher Strommenge geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F geleitet. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 290°C bzw. 25O°C und die Verweilzeiten der Schmelze betrugen darin 1,5 Minuten

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bzw. 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen su einem Verbundgarn in gleicher Weiee wie in Beispiel 3 schmelzgesponnen, gestreckt und ohne Spannung wärmebehandelt. Auf diese Heise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 92/25 cm Festigkeit: 5,21 g/Denier

Dehnung: 52,3%

Kräuselnodul der Elastizität: 94t Beispiel 12

Es wurde die Polypropylenmasse von Beispiel 1 schmelzextrudiert; die Schmelze wurde durch den. in Fig. 5 dargesetllten mit den Harzreservoir M versehenen Durchlaß (27(Pc) als ein Strom geleitet. In diesem Fall betrug die durchschnittlicher Verweilzeit des geschmolzenen Harzstroms, der die Seite des Harzreservoirs M passierte, 2 Minuten, und die des geschmolzenen Harzstroms, der das Harzreservoir M nicht passierte, 1 Minute. Die beiden Ströme passierten zusammen den Durchlaß N und wurden durch eine übliche in Fig. 5 dargestellte Düse L mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Min, schmelzgesponnen. Danach wurde das resultierende ungestreckte Garn sofort auf das 5fache in einem Luftbad von 13O°C ohne vorheriges Aufwickeln auf eine Spule gestreckt wonach 1 Minute lang bei 135°C ohne Spannung wärmebehandelt

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wurde. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaftent

Krauselzahl: 87/25 cm Festigkeit: 5,17 g/Denier

Dehnung: 50,6%

Kräuselmodul der Elastizität: 91%

Beispiel 13

Die Polypropyleninas se von Beispiel 1 wurde schmelzextrudiert und durch einen mit einem Torpedo P (in den Figuren 7 und 8 dargestellt) versehenen Durchlas ohne Aufteilung in zwei getrennte Durchlässe geleitet. Der periphere Teil des Durchlasses wurde auf 310⁰C erhitzt und das Torpedo P bei etwa 25O°C durch die Temperatur der Schmelze gehalten. Auf diese Weise besaß die Schmelze einen Temperaturgradienten in sekrechter Richtung zum Strom. Die Verweilzeit der in Nähe des Torpedos P passierenden Schmelze betrug 1 Minute und die der Schmelze, die durch den den Torpedo P entfernten Abschnitt strömte, 1,2 Minuten.

Die Schmelze wurde durch die übliche in den Figuren 7 und 8 dargestellte Düse L mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Min, gesponnen. Auf diese Weise erhaltenes Garn wurde auf das 5fache in einem Trockenwärmebad von 135°C gestreckt, wonach 1 Minute lang bei 140°C ohne Spannung

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wärmebehandelt wurde. Auf diese Welse erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 89/25cm Festigkeit: 4,92 g/Denier

Dehnung: 52,1%

Kräuselmodul der Elastizität: 93%

Vergleich 1

Es wurde eine Polypropylenschmelze mit einem y -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Index von 96, die 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)-methan, 0,3 Gew.-% 2,6~di-tert.-Butylparakresol und 0,1 Gew.-% Calciumstearat enthielt, in zwei Ströme mit im wesentlichen gleicher Strommenge geteilt und durch die in Fig. 2 dargestellten Durchlässe E und F geleitet. Die Temperaturen der Durchlässe E und F betrugen 29O°C bzw. 25O°C,und die Verweilzeit der Schmelze betrug darin in beiden Fällen 1 Minute. Danach wurden die beiden Ströme zusammen durch eine in Fig. 1 dargestellte Verbundspinndüse G (Temperatur: 28O°C) schmelzgesponnen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Länge von 4 mm besaß, und mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Min, auf eine Spule gewickelt. Dieses Verbundgarn wurde auf das 6fache in einem Trockenwärmebad von 135°C gestreckt, wonach 1 Minute lang bei 135°C ohne Spannung wärmebehandelt wurde.

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Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 21/25 can

Festigkeit: 545 g/Denier

Dehnung: 44,3%

Kräuselmodul der
Elastizität: 72%

Wie aus vorstehendem hervorgeht, besaß die Kräuseldichte des Produkts den niedrigen Wert von 21/25 cm, was unbefriedigend ist.

Verglich 2

Es wurde eine Polypropylensehmelze mit einem Tj -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Indes von 96, die 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatmethyl)methan, 0,3 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol und 0,1 Gew.-% Trilaurylphosphit enthielt, gemäß Vergleich 1 behandelt. Auf diese Weise verhaltene gekräuselte Fasern besaßen folgende Eigenschaften:

Kräuselzahl: 32/25cm Festigkeit: 5,54 g/Denier Dehnung: 52,3%

Kräuselmodul der
Elastizität: 76%

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Das Produkt besaß eine ungenügend niedrige und für praktische Verwendungen .unbefriedigend niedrige Krauseldichte.

Vergleich 3

Bs wurde eine Polypropylenschmelze mit einem V -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Index von 96, die 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydro- I cinnamatmethyl)methan, O,3 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol, 0,1 Gew.-% Calciumatearat und 0,2 Gew.-% Trithiotrilaurylphosphit enthielt, gemäß Vergleich 1 behandelt. Die resultierenden gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigenschaften t

Kräuselsahlt 64/25 cm Festigkeit! 4,80 g/Denier

Dehnungt 44,11

Kräuselnodul der μ Blastisitat: 92% M

Das Produkt zeigte ebenfalls eine unbefriedigend niedrige Kräuseldichte.

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Vergleich 4

Es wurde eine Polypropylenschmelze mit einem ti -Wert von 2,4 und einem isotaktischen Index von 96, die 0,2 Gew.-% Tetrakis(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamatinethyl) me than, 0,3 Gew.-% 2,6-di-tert.-Butylparakresol, 0,1 Gew.-% Calciumstearat und 0,4 Gew.-% -Dithiodilaurylmonophenylphosphit enthielt; gemäß Vergleich 1 behandelt. Die resultierenden gekräuselten Fasern besaßen folgende Eigen schaften :

Kräuselzahlt 6O/25 cm Festigkeit: 5,34 g/Denier

Dehnung: 53,9t

Kräuselmodul der
Elastizität: 82%

Das Produkt besaß somit eine Kräuseldichte von 60/25 cn, die für befriedigend gekräuselte Fasern zu niedrig ist.

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Claims (14)

- 37 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von gekräuselten Polypropylenfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Polypropyleneinsatzmaterial 0,05 bis 5 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

(RO) (R¹S) (R¹¹Y)PY'n mischt, in der

R, R* und R" jeweils Reste aus der Gruppe von Wasserstoff- ^ atomen und Alkylgruppen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen sind, wobei mindestens zwei der R-, R¹- und R"-Reste derartige Alkylgruppen sind

Y und Y¹ jeweils Reste aus der Gruppe von Sauerstoff- und Schwefelatomen sind und

η die Bedeutung von Null oder 1 besitzt, die resultierende Polypropylenmasse durch Erhitzen schmilzt, eine bestimmte Menge des geschmolzenen Stroms der Polypropylenmasse bei Temperatur- und/oder Verweilzeitbedingungen hält, die von denen des restlichen Teils des gleichen Stroms zur Erzielung M einer Kräuselung in den hergestellten Verbundgarnen ausreichend abweichen, den geschmolzenen Strom als Ganzes zu Verbundgarnen spinnt und die gesponnenen Verbundgarne streckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Strom des geschmolzenen Harzes aus einem Extruder als einen einzigen Strom austreten läßt und einen bestimmten Teil dee Stroms und dessen restlichen Teil

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Temperatur- und/oder Verweilzeitbedingungen unterwirft, die zur Erzielung von Kräuselung im hergestellten Verbundgarn in ausreichendem MaB voneinander abweichen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den aus dem Extruder austretenden Strom von geschmolzenem Harz in zwei getrennte Ströme teilt und Temperatur- und/oder Verweilseitbedingüngen unterwirft, die zur Erzielung von Kräuselung im hergestellten Verbundgarn in ausreichendem MaB voneinander abweichen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß man ein Polypropyleneinsatzmaterial mit einer grrundatoXaren Viskosität ( 77 ) , gemessen in Decalin (135⁰C;, im Bareich von 0,5 bis 3,0 und einem isotaktischen Index I.I. von mindestens 80 verwendet .

5. Verfahren nach sinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorverbindung der allgemeinen Formel gemäß Anspruch 1 Dithiodialkylmonoalkylphosphit mit Polypropylen mischt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorver-

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bindung Thioalkyldialkylphosphit verwendet.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorverbindung Dithiodialkylmonoalkylphosphat verwendet.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprücher dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorverbindung Thioalkyldialkylphosphat verwendet.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, . daß man als Phosphorverbindung ein Gemisch von Phosphit und Phosphat verwendet.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorverbindung ein Produkt» erhalten durch Umsetzung von Phosphortrihalogenid mit Alky!mercaptan und anschließende Umsetzung des resultierenden Reaktionsprodukte mit Alkohol, verwendet.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperaturen und Verweilzeiten der beiden getrennten Ströme von geschmolzenem Harz in den durch die folgenden Formeln definierten

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Bereichen hält:

- T₂ £ 100,

t₁/t₂ ^ 30 und

log t_x/t₂^ -0,01477(T₁ - T₃) + 0,0738, wobei T₁ und t₁ die Temperatur bzw. die Verweilzeit des einen Harzstroms und

T₂ und t₂ die Temperatur bzw. die Verweilzeit des anderen Harzstroms darstellen.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die schmelzgesponnenen Verbundgarne auf das 2- bis 1Ofache der ursprünglichen Länge streckt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die gestreckten Verbundgarne ferner im Relaxationszustand bei Temperaturen im Bereich von 90° bis 180 C wärmebehandelt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperaturen und Verweilzeiten der beiden getrennten Ströme von geschmolzenem Harz in den durch die folgenden Formeln definierten Bereichen hält:

-15 < T₁-T₂ C lOO,

log t_x/t₂ > -0,01477(T₁-T₂) + 0,0738, wobei

Τ,, t,, T. und t₂ die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.

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