DE2023214A1 - Verfahren zur Herstellung von kollagenfaserartigen synthetischen extra feinen Fadenbuendeln - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Reinhdd Kramer 70/8715 ;; PATENT AK VV. Vl-T SOOO München 12 Marla-Birnöaum-Straße 1

Telefon 66 03 63

Toray Industries, Ine., Tokyo/Japan

Verfahren zur Herstellung von kollagenfaserartigen synthetischen extra feinen Fadenbündeln

(Beanspruchte Priorität:

12. Mai 1969 Japan 35780/69)

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kollagenfaserartiger synthetischer extra feiner Fadenbündel, insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung von kollagenfaserartigen synthetischen extra feinen Fadenbündeln aus Verbundfaden mit inselartigem Aufbau, umfassend eine Mehrzahl extra feiner fadenartiger Bestandteile, die zumindest aus zwei miteinander vermischten polymeren Materialien bestehen.

Naturleder besteht aus zahlreichen Kollagenfasern, die in dreidimensionaler Form miteinander verschlungen sind. Die in dem Naturleder,beispielsweise in Kuhhaut', vorliegenden Kollagenfasern sind durch ein Bündel, bestehend aus einer Mehrzahl extra feiner Fasern, geMldet, wobei jede dieser extra feinen Fasern

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wiederum aus einem Bündel besteht, welches aus einer Mehrzahl mikrofeiner Fasern gebildet ist, von denen jede Faser wiederum aus zahlreichen faserigen Einheiten besteht, deren jede aus verschiedenen Polypeptiden gebildet ist, die parallel zueinander angeordnet sind und drei lineare Polymere aus Aminosäuren enthalten, die rechtsgängig miteinander verschlungen sind. Die Durchmesser solcher Kollagenfasern betragen beispielsweise in Kuhhaut ungefähr O,tj mm, bei Kalbhaut ungefähr 0,02 mm.

Bisher ist eine Kunstfaser mit kollagenfaserartigem Aufbau, wie er oben näher definiert ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kunstfaser noch nicht bekannt.

Dagegen sind synthetische Verbundfäden, bestehend aus zwei oder mehreren synthetischen polymeren Materialien,schon bekannt. Hierzu seien folgende Beispiele genannt:

1. ein nach einem Mi sch-Spinn-Verfahr en erzeugter Faden, welcher dadurch hergestellt wird, daß man eine vermischte polymere Zusammensetzung, bestehend aus zwei oder mehreren synthetischen polymeren Materialien, verspinnt. Diese mittels des Misch-Spinn-Verfahrens erzeugten Fäden lassen sich zwei Klassen zuordnen, nämlich

a) dem Lösungstyp, bei dem sich die polymeren Materialien ineinander lösen,

b) dem Dispersionstyp, bei dem mindestens eine polymere Komponente (fein verteilt© Komponente) in der anderen

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Komponente (Matrix-Komponente) fein verteilt vorliegt}

2, Verbundfaden, bei denen zwei oder mehrere polymere Bestand-, teile miteinander kombiniert vorliegen. Diese Verbundfäden lassen sich in folgende Gruppen einteilen:

a) Faden mit "Seiten"-Aufbau, bei dem die Bestandteile Seite an Seite, und zwar längs der Längsachse des Fadens aneinanderliegen,

b) laden des Laminattyps, bei dem die Bestandteile bandförmig oder flächig ausgebildet sind und abwechselnd übereinander geschichtet vorliegen,

c) Faden, welcher als "umhüllter Kern" aufgebaut ist, bei dem mindestens ein Bestandteil als Kern vorliegt, welcher in einem als Hülle dienenden Bestandteil eingebettet ist.

Der Ausdruck Verbundfaden mit ins el artigem Aufbau wird im weiteren hier für eine spezielle Art von Verbundfaden verwendet, die nach Art eines "umhüllten Kerns" aufgebaut sind und aus einer Mehrzahl von extra feinen fadenartigen Bestandteilen (Inselbestandteilen) und einem weiteren fadenartigen Bestandteil (Einbettkomponente) bestehen, wobei die "Insel"-Bestandteile sich unabhängig voneinander kontinuierlich längs der Längsachse des Fadens in Form eines extra feinen Fadens erstrecken und die Einbettkomponente die "Inseln-Bestandteile zu einem Fadenkörper vereinigt, indem die Zwischenräume zwischen den einzelnen ¹¹ Ins el "-Be standteil en ausgefüllt werden. ·

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Es ist bereits bekannt, Mischfäden, des Dispersionstyps für die Herstellung eines porösen Fadens zu verwenden, indem man die in dem Mischfaden fein verteilt vorliegende Komponente entfernt und nur die Matrix-Komponente zurückbehält.

Ferner ist es bekannt, daß Verbundfaden mit inselartigem Aufbau für die Erzeugung extra feiner Fadenbündel dadurch geeignet sind, daß man die Einbettkomponente entfernt, so daß nur die extra feinen fadenartigen "Insel'^Bestandteile übrig bleiben. Jedoch zeigt ein herkömmlicher poröser Faden, welcher aus einem Mischfaden erzeugt wurde, einen bei weitem größeren Titer als die in der Kollagenfaser vorliegende extra feine Faser. Dies hat seinen Grund in den nachstehend erörterten Schwierigkeiten. Auch weist der herkömmliche extra feine Faden in den aus dem gewöhnlichen Verbundfaden erzeugten Bündeln einen bei weitem größeren Titer auf als die mikrofeine Faser der Kollagenfaser, weist aber nicht die der Kollagenfaser eigene Porösität auf. Demzufolge unterscheiden sich also die herkömmlichen synthetischen Fasern, welche für die Herstellung von Kunstleder Verwendung finden, von den natürlichen Kollagenfasern hinsichtlich ihrer Feinheit, ihrer Porösität und ihres Aufbaus.

Ganz allgemein ist es bei der Herstellung des herkömmlichen Mischfadens des Dispersionstyps notwendig, die Spinnbedingungen so zu steuern, daß sie innerhalb eines engen Bereichs bleiben. Da die Bedingung, bei der sich die fein verteilte Komponente in der Matrix-Komponente in Form feiner Partikel verteilt, sehr

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instabil ist, treten während des Spinnvorgangs Brüche des Fadens auf. Die feinen Partikel der dispergierten Komponente bilden Mikrofasern, welche beim Spinn- und Verstreckvorgang in der Matrix-Komponente fein verteilt werden. Selbst wenn die beim Spinnen vorliegenden Verhältnisse genau innerhalb eines gewünschten Bereichs gehalten werden, weist das Erzeugnis doch nicht immer zufriedenstellende Qualitäten auf. Die vermischten polymeren Materialien zeigen vielmehr nachstehende Nachteilej

1. Ansteigen der Viskosität,

2. bemerkenswerte Zunahme des Baraseffekts,

3. Zunahme der Verstreckresonanz (periodische Veränderung der Feinheit des versponnenen Fadens) und

4. freies Ablaufen der polymeren Flüssigkeit, die durch die Spinnöffnung hindurchgetreten ist.

Diese unerwünschten Eigenschaften führen zu Schwierigkeiten beim Verspinnen und bringen Ungleichmäßigkeiten der Qualität des Erzeugnisses mit sich.

Um einen Mischfaden unter günstigen Bedingungen verspinnen zu können, ist es notwendig, daß die fein verteilte Komponente gleichmäßig in der Matrix-Komponente-verteilt vorliegt, und zwar in Form mikrofeiner Partikel. Der Mischfaden des oben erwähnten Dispersionstyps ist Jedoch ungeeignet für die Herstellung von porösen extra feinen Fäden mit einem hohen

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Feuchtigkeitsgehalt und einer guten Geschmeidigkeit, und zwar auch dann, wenn die fein verteilte Komponente entfernt wird und nur noch die Matrix-Komponente übrigbleibt. Darüber hinaus ist es auch nur möglich, die fein verteilte Komponente dort zu entfernen, wo sie sich an der Außenseite des "Fadens befindet, es ist jedoch nicht möglich, die vollständig in die Matrix-Komponente eingebettete fein verteilte Komponente zu entfernen·

Wie oben bereits erwähnt, eignen sich die Verbundfäden mit inselartigem Aufbau für die Erzeugung des extra feinen Fadenbündels, bei dem die extra feinen Fäden parallel zueinander so angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig nicht behindern. Im Vergleich hierzu liegen im Kollagenfaden zahlreiche extra feine Fäden vor, die ein Bündel bilden und gegeneinander abgegrenzt sind. Bas Kollagenbündel,bestehend aus extra feinen Fasern, verhält sich daher ähnlich wie ein relativ dicker Monofaden und kann jede auf das Bündel wirkende äußere Kraft dadurch auffangen, daß sich bei Einwirkung stärkerer äußerer Kräfte das Bündel innerhalb eines weiteren Bereichs und bei Auftreten kleinerer äußerer Kräfte innerhalb eines kleineren Bereichs in Fasern aufspaltet· Das herkömmliche aus dem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau erzeugte Bündel extra feiner Fäden zeigt aber das oben beschriebene Verhalten nicht. Die herkömmlichen extra feinen Fadenbündel sind daher für die Erzeugung von flächigem Material, beispielsweise von Kunstleder, welches eine bevorzugte Steifigkeit, eine ausgezeichnete Geschmeidigkeit, eine gute Drapiereigenschaft und angenehm© Eigenschaften beim

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Tragen haben soll, ungeeignet. D. h., daß das herkömmliche extra feine Filament eine unnötig große Geschmeidigkeit zeigte", d. h. einen sehr niederen Xoung-Modul, und eine geringe Steifigkeit und leicht in zahlreiche Einzelfäden aufgeteilt werden konnte. Ferner zeigen sich Schwierigkeiten bei den herkömmlichen extra feinen Fadenbündeln, die für die Erzeugung von Kunstleder verwendet werden, wenn ein Flachmaterial mit Bindemittel imprägniert werden soll, um .während des Imprägniervorgangs die Umwandlung in Kunstleder zu vollziehen. A

Es ist daher wünschenswert, daß die extra feinen Fäden in dem Bündel.teilweise voneinander getrennt vorliegen, um eine große Steifigkeit und eine gute Eindringfähigkeit für das flüssige Bindemittel zu schaffen. · '

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher,ein Verfahren zur Herstellung von kollagenfaserartigen extra feinen Fadenbündeln mit hohem Feuchtigkeitsgehalt und hervorragender Geschmeidigkeit, die denen der Kollagenfaser entsprechen, anzugeben.

Darüber hinaus sollen die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten kollagenfas'erartigen synthetischen extra feinen Fadenbündel eine gewünschte Steifigkeit aufweisen. Die Verspinn- und Verstreckvorgänge sollen sich aber ohne Schwierigkeiten ausführen lassen und die erzeugten Faserbündel leicht zu verarbeiten und zu handhaben sein.

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß folgende Verfahrensschritte angewandt werden;

1. Erzeugung eines Verbundfadens von inselartigem Aufbau mit einer Einbettkomponente aus einem polymeren Material und einer Mehrzahl von "Insel"-Bestandteilen, gebildet aus einer vermischten polymeren Zusammensetzung, die zumindest zwei voneinander verschiedene Polymere umfaßt, von denen minde- ^ stens ein Polymer zur Bildung zahlreicher kurzer Mikrofasern (fein verteilte Mikrofaserkomponente) dient, die willkürlich in einem anderen Polymer (Matrix-Komponente) verteilt vorliegen und deren Mengenanteil 7 % bis 93 %> bezogen auf das Gewicht der die ^MInsel"-Bestandteile bildenden polymeren Zusammensetzung beträgt. Das versponnene Verbundfilament wird den herkömmlichen Verfahren wie Verstrecken, Kräuseln, Schneiden, Kardieren, Läppen und dem Kadelverfahren unterworfen}

a 2. erstes selektives Entfernen der Einbettkomponente aus dem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau zur Erzeugung eines aus den "Insel"-Bestandteilen gebildeten Bündels mit extra feinen Fädenj

3· zweites selektives Entfernen mindestens einer polymeren Komponente aus den die "Insel"-Bestandteile bildenden extra feinen Fäden mit dem Ziel, die extra feinen Fäden in ein kollagenfaserartiges extra feines Fadenbündel zu verwandeln.

Obwohl mindestens ein Polymer des den Insel-Bestandteil bildenden

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Stroms in einem anderen Polymer in Form von feinen Partikeln dispergiert ist, kann doch der Spinnvorgang unter günstigen Bedingungen durchgeführt werden, da die die Insel-Bestandteile bildenden Ströme mit dem Strom der Einbettkomponente zusammen versponnen werden, während sie bereits eingebettet sind»

Der versponnene Verbundfaden mit inselartigem Aufbau kann ohne Hachteile wie Brechen des Fadens oder eine unerwünschte Verwindung auf der Verstreckwalze verstreckt werden. %

Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. Es zeigen»

Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausbildungsform einer Spinnmaschine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Modellansicht eines Verbund- m fadens mit inselartigem Aufbau gemäß der Erfindung,

Fig. 3 ein Querschnittsprofil des Verbundfadens mit inselartigem Aufbau,

Fig. 4- im Schnitt eine Modellansicht eines Naturleders, welches aus miteinander verschlungenen Kollagenfasern gebildet ist,

Fig. 5 teilweise im Schnitt eine Modellansicht eines extra

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feinen Fadens, gebildet aus einer fein verteilten Komponente und einer Matrix-Komponente, gemäß der vorliegenden Erfindung.

Das Spinnverfahren für die Herstellung eines Verbundfadens mit inselartigem Aufbau soll in Bezug auf Fig. 1 beschrieben werden. In einer Spinnmaschine 3 sind drei verschiedene Arten von Spinndüsen 4, 5 und 6 miteinander kombiniert. Eine Trennwand 7 dient dazu, das Polymer B, welches die Einbettkomponente bildet, und die polymere Zusammensetzung A für den die Inseln bildenden Bestandteil unabhängig voneinander den Spinndüsen 5 bzw» 4 zuführen zu können.

Die Spinndüsen 4 und 5 weisen eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen 11 bzw. 12 auf«, Die unteren Enden der Austrittsöffnungen 11 ragen in die oberen Enden der Austrittsöffnungen 12 hinein. Das flüssige Polymer B für die Einbettkomponente gelangt durch die Kanäle 9 in die Austrittsöffnungen "12_e Hierbei sind die Kanäle 9 durch Abstände sstcLsehen dem unteren Abschnitten der Austrittsoffnungen 11 und den oberen Abschnitten der Austritts» Öffnungen 12 gebildet.

Das flüssige Polymer A für den die Inseln bildenden Bestandteil gelangt in die Austrittsoff nungen 11 durch Kanäle 8, die mit diesen Austrittsöffnungen verbunden sind, und wird anschließend den Austrittsöffnungen 12 zugeleitet«, Infolge der Vereinigung der polymeren Flüssigkeiten A und B in der Spinndüse 5 bilden

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diese einen Verbundstrom, bei welchem das flüssige Polymer B die polymere Flüssigkeit A umgibt, und zwar in Form eines "umhüllten Kerns".

Die Spinndüse 6 weist eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen 13 und ferner eine trichterförmige Kammer 10 auf. Die oberen Enden der Kammer 10 sind mit den unteren Enden der Austrittsöffnungen

12 und die unteren Enden der Kammer 10 mit den Austrittsöffnungen 13 verbunden.

Zahlreiche aus den polymeren Flüssigkeiten A und B gebildete Verbundströme werden durch die Austrittsöffnungen 12 in die trichterförmige Kammer 10 eingeleitet und zu Verbundströmen mit inselartigem Aufbau vereinigt, die durch die Austrittsöffnungen

13 extrudiert werden und Verbundfäden bilden, welche einen inselartigen Aufbau aufweisen.

Der Aufbau eines Verbundfadens mit inselartigem Aufbau soll in Bezug auf Fig. 2 erläutert werden. In einem Verbundfaden 20 liegen gemäß Fig. 2 zahlreiche "Insel"-Bestandteile 22 in Abständen voneinander in einem Einbettmaterial 21 vor. Die "Insel"-Bestandteile 22 sind als extra feine Fäden ausgebildet und verlaufen kontinuierlich, parallel zueinander längs der Längsachse des Verbundfadens. Die Einbettkomponente 21 füllt die Zwischenräume zwischen den "Insel"-Bestandteilen aus, so daß diese in einem Fadenkörper eingebaut vprliegen.

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Hierbei können, die "Insel"-Bestandteile entweder vollständig in der Einbettkomponente eingebettet sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, es können sich, aber auch verschiedene "Insel"-Bestandteile an der Außenfläche der Einbettkomponente befinden, wie dies beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt eine Modellansicht von Kollagenfasern. Gemäß Fig.4 ist das Naturleder 40 aus zahlreichen Kollagenfasern 41 aufgebaut, die miteinander verschlungen sind. Die Kollagenfaser 41 besteht aus einer Mehrzahl extra feiner Fasern 42. Die extra feine Faser 42 besteht wiederum aus einer Mehrzahl mikrofeiner Fasern 43. Die mikrofeine Faser 43 ihrerseits ist nun wieder aus zahlreichen faserigen Einheiten (die nicht in der Zeichnung dargestellt sind) zusammengesetzt, die aus verschiedenen Polypeptiden bestehen, welche parallel zueinander angeordnet sind.

Die Kollagenfaser, die extra feine Faser, die mikrofeine Faser und die faserige Einheit weisen die in der nachstehenden Tabelle 1 beispielsweise aufgeführten Durchmesser auf.

!Tabelle 1

Faser	Durchmesser in mm
Eollagenfaser	8 χ 152
extra feine Faser	4 χ 1Ö5
mikrofeine Faser	1 x#
faserige Einheit	15 x 1O~7

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Mg. 5 zeigt eine Mo dell ansicht des extra feinen Fadens, welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus dem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau erzeugt wurde. In dem extra feinen !faden 25 nach Pig. 4 sind zahlreiche fein verteilte Komponenten 24 in Form von Mikrofasern willkürlich in der Matrix-Komponente 23 angeordnet. Die fein verteilten Mikrofasern 24 verlaufen etwa längs der Längsachse· der extra feinen laser 25, und zwar in diskontinuierlicher Verteilung, d. h. die Mikrofasern 24 liegen in Form kurzer Faserstücke vor.

Enthält der extra feine Faden die durch die fein verteilten Mikrofasern gebildeten Komponenten in einem Gewichtsanteil von 7 bis etwa 35 (35 ± 5) Gewichtsprozent und die Matrix-Komponente in einem Anteil von ungefähr 35 bis 93 Gewichtsprozent, dann liegen die fein verteilten Mikrofasern in der Matrix-Komponente in einer solchen Verteilung vor, daß sie praktisch unabhängig voneinander sind. Werden daher die fein verteilten Mikrofasern entfernt, dann ergibt sich ein poröser Faden mit zahlreichen, praktisch voneinander«unabhängigen, den Mikrοfaserformen entsprechenden Poren. Wird aber die Matrix-Komponente entfernt, dann erhält man ein Bündel, bestehend aus zahlreichen Mikrofasern, die praktisch unabhängig voneinander sind. Ist also der extra feine Faden zu mehr .als ungefähr 35 (35 ± 5) Gewichtsprozent aus den fein verteilten Mikrofasern gebildet und enthält er weniger als ungefähr 65 (65 + 5) Gewichtsprozent von der Matrix-Komponente·, dann sind im allgemeinen die in der Matrix-Komponente verteilten Mikrofasern praktisch miteinander in

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Verbindung. Werden in diesem Falle die Mikrofasern entfernt, dann erhält man einen porösen Faden mit zahlreichen, den Mikrofasern entsprechenden Poren, die *wa netzartig miteinander verbunden sind. Wird aber die Matrix-Komponente entfernt, dann ergibt sich ein Bündel aus zahlreichen Mikrofasern, die etwa netzartig miteinander verbunden sind. Die hier beschriebenen Konstruktionen der extra feinen porösen laden bzw. der Mikrofaserbündel sind lediglich als Modelle anzusehen, tatsächlich gibt es zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Formen.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Polymere können aus Polyamiden, beispielsweise Nylon 6_? Nylon 66, Nylon 610, Nylon 12, Nylon 11_s deren Copolymere und deren Mischungen sowie aus Polyester wie Polyäthylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalats Polyäthylen-O5cybenzoat, Polyathylensebacinsäureester, Polyäthylenadipinsäureester, deren Copolyester und deren Mischungen, sowie aus Polyolefinen wie Polyäthylen, Polypropylen, deren Copolymere und deren Mischungen, aus Polyäther wie Polyäthylenoxyd, Polymethyl enoxyd, PäJlyäthylengJykol und deren Mischungen, aus Vinyl ~ polymeren wie Polystyrol, Polymethylmetacrylate Polyvinylalkohol, Polyacrylnitril, deren Copolymere und deren Mischungen, aus Polyurethan und dessen Copolymere^ und dessen Mischungen bestehen.

Die Polymere können im Hinblick auf den Verwendungszweok,d±e Kosten,di» Bearbeitungseigenschaft©» des sich ergebenden

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synthetischen extra feinen Fadenbündels und -unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Polymere an sich ausgewählt werden. Die als Einbettkomponente verwendeten Polymere und die Polymere für die fein verteilten Mikrofasern, welche in der die "Inseln" bildenden Komponente enthalten sind, werden vorzugsweise durch leicht entfernbare Polymere gebildet, beispielsweise durch PoIyäthylenoxyd, Polystyrol und Polyvinylalkohol· Polyäthylenoxyd und Polyvinylalkohol können durch Wasser herausgelöst werden, Polystyrol läßt sich in einem normalen organischen Lösungsmittel, beispielsweise in Tetrachlormethan, Chloroform, Trichlorethylen, Tetrachloräthylen, Toluol, Xylol und dergleichen lösen. Die richtige Auswahl eines Lösungsmittels, welches für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist sehr wichtig für ein wirksames Herauslösen der Einbettkomponente und/oder"-des die fein verteilte Mikrofaser bildenden Polymers, wobei das die Matrix bildende Polymer nicht angegriffen werden darf.

Das für die Matrix-Komponente zu verwendende Polymer, welches in den die "Inseln" bildenden Bestandteilen vorliegt, kann aus zur Faserbildung geeigneten Polyamiden, Polyester, Polyolefinen und Acrylpolymeren ausgewählt werden, wobei der beabsichtigte Einsatz des gewünschten extra feinen porösen Bündels, die Arten der als Einbettkomponente und als fein verteilte Mikrofaser verwendeten Polymere, seine Verarbeitungsfähigkeit, beispielsweise seine Spinn- und Verstreckeigenschaften, und die Verwendung des Bündels zu berücksichtigen sind.

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Die als Einbettkomponente verwendbaren Polymere können nach Wunsch aus solchen Polymeren ausgewählt werden, die zusammen mit den die "Insel"-Bestandteile bildenden Polymeren versponnen und verstreckt werden können, um ohne Schwierigkeiten einen Verbundfaden mit 'inselartigem Aufbau zu schaffen. Da die als Einbettkomponente verwendeten Polymere, letztlich aus dem Verbundfaden entfernt werden, um ein extra feines Fadenbündel zu erhalten, ist es natürlich wünschenswert, daß die als Einbettkomponente verwendeten Polymere leicht mittels eines billigen Lösungsmittels entfernt werden können. Daher ist es günstig, für die Einbettkomponente Polystyrol oder Polyäthylenoxyd oder Polyvinylalkohol zu wählen, da deren Löslichkeitswert zwischen 0,4 und 0,5 liegt.

Dabei kann das als Einbettkomponente verwendete Polymer entweder mit dem für die fein verteilte Komponente verwendeten Polymer übereinstimmen oder auch von diesem verschieden sein. Stimmen die Polymere überein, dann können die Einbettkomponente und die fein verteilte Mikrofaser gleichzeitig mit einem Lösungsmittel entfernt werden. D.^vh. mittels eines einzigen Lösungsvorgangs kann der Verbundfaden mit inselartigem Aufbau in ein extra feines poröses Fadenbündel verwandelt werden.

Das Polymer für die feini verteilte Mikrofaserkomponente kann mit den Polymeren für die Matrix-Komponente vermischt werden, und zwar lassen sich die Bedingungen hierfür in Anbetracht der Dispersionseigenschaft des für die fein verteilte Mikrofaser

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verwendeten Polymers in dem für die Matrix verwendeten Polymer bestimmen. Vorzugsweise erfolgt die Mischung der Polymere für die fein verteilte Mikrofaser und die Matrix-Komponente vorher durch eineiSchnitzelmischtr ., einen Mischkneter oder einen Mischextruder, oder der Mischvorgang findet während des Polymerisationsvorgangs statt. Die Polymere können aber auch während des Schmelzens oder während der Herstellung der Spinnlösung miteinander vermischt werden, um sie dann miteinander zu verspinnen. Wird das Schmelζspinnverfahren angewendet, dann ist die Verwendung eines Schnitzelmi-schire oder eines Mischextruders dafür geeignet, das Polymer für die fein verteilte Mikrof aserkomponente in dem Polymer für die Matrix-Komponente in kontinuierlicher faseriger Gestalt geeigneter Abmessung zu verteilen. Insbesondere ist die Verwendung eines Mischextruders für die Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung geeignet. Es ist aber auch üblich, einenSchnitzelmischer - zu verwenden, da dieser Vorgang ohne spezielle Vorrichtung leicht durchführbar ist.

Wird ein Naß-Spinnverfahren angewendet, dann ist es zweckmäßig, für die Vermischung der Polymere für die fein verteilten Mikrofasern und die Matrix-Komponente das Emulsionsverfahren oder das Suspensionsverfahren anzuwenden. Bei dem Emulsionsverfahren wird die Lösung des Polymers der einen Komponente mit der Lösung des Polymers einer weiteren Komponente emulgiert. Beim Suspensions verfahr en wird das Polymer der einen Komponente gleichmäßig in der Lösung des Polymers der anderen Komponente suspendiert.

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Es ist notwendig, daß der Anteil der fein verteilten Mikrofaser in dem die "Inseln" bildenden Bestandteil so gewählt wird, daß er zwischen 7 und 93 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des die "Inseln¹¹ bildenden Bestandteils, liegt.

Ist der Anteil der fein verteilten Mikrofaserkomponenten geringer als 7 %, dann weist im Falle, daß die fein verteilten Mikro- fasern entfernt werden, das sich ergebende poröse Filament eine zu geringe Porösität auf. Damit ist aber eine unerwünscht geringe Geschmeidigkeit und ein geringer Feuchtigkeitsgehalt verbunden. Wird aber die Matrix-Komponente, die in einem Anteil größer als 93 % vorliegt, entfernt, dann hat das sich ergebende Bündel aus Mikrofasern ein geringes Gewicht, d«, h. wirtschaftlich gesehen ist die Ausbeute an Mikrofaserbündeln sehr unbefriedigend.

Beträgt der Anteil an feijäh verteilten Mikrofasern mehr als 93%» dann kann die Beziehung zwischen den fein verteilten Mikrofaserkomponenten und der Matrix-Komponente vermischt und umgekehrt werden. Werden die fein verteilten Mikrofasern dann entfernt, dann hat der verbleibende poröse Faden ein sehr geringes Gewicht, was wirtschaftlich gesehen von Nachteil ist, außerdem neigt er dazu, in Einzelfasern aufzuspalten oder pulverförmig zu werden. Wird aber die Matrix-Komponente entfernt^ dann sind die Mikrofasern in dem verbleibenden Bündel in unnötiger Weise miteinander verbunden, wodurch eine „unerwünscht geringe Geschmeidigkeit und ein geringer .Feuchtigkeitsgehalt bedingt werden. Hierdurch

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entstehen auch Schwierigkeiten bei der Herstellung gleichförmiger kontinuierlicher kollagenfaserartiger synthetischer extra feiner Fadenbündel mit glatter Oberfläche,und in wirtschaftlicher Hinsicht betrachtet ist es schwierig, die gewünschte hohe Ergiebigkeit zu erzielen.

Der erfindungsgemäße Verbundfaden mit inselartigem Aufbau kann mit einem willkürlich wählbaren Querschnittsprofil gebildet werden, beispielsweise kann es kreisförmig, hohl oder dreieckig sein oder in anderen unregelmäßigen Formen bestehen. Dies gilt auch für die die "Inseln" bildenden Bestandteile.

Die Anzahl der in einem Verbundfaden mit ins el artigem Aufbau vorliegenden "Insel"-Bestandteilen kann zwischen 3 und 100 liegen. Hat man weniger als drei "Insel"-Bestandteile, so ist es schwierig, unter Erzielung eines hohen Nutzeffekts extra feine Fäden zu erzeugen. Ist die Zahl größer als 100, dann hat der sich ergebende extra feine Faden eine zu geringe Feinheit und ist daher für den praktischen Gebrauch ungeeignet.

Die Feinheit des erfindungsgemäßen synthetischen extra feinen Fadenbündels liegt im*Bereich zwischen 0,01 und 1,5 den, abhängig von dem Verhältnis des Anteils des die "Inseln" bildenden Bestandteils zu dem der Einbettkomponente, ferner abhängig von der Anzahl der "Inseln" und dem Anteil der Matrix-Komponente in der Inselkomponente. Die Porösität, die Geschmeidigkeit und. der Feuchtigkeitsgehalt des erhaltenen extra feinen Fadenbündels

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sind veränderlich abhängig von dem Anteil der fein verteilten Mikrofasern in der Inselkomponente, ferner abhängig von der Verteilung der fein verteilten Mikrofasern und deren Größe.

In dem erfindungsgemäßen Verbundfaden mit inselartigem Aufbau liegt der Anteil des die "Inseln" bildenden Bestandteils im Bereich von 20 bis 80, vorzugsweise 40 bis 70 %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Verbundfilaments.

Die erfindungsgemäßen extra feinen Fäden werden in Form eines Bündels hergestellt. Dies ist deshalb günstig, da man auf diese Weise vermeiden kann, daß sich die einzelnen extra feinen Fäden beim Berühren an der Haut anhängen. Ferner kann man hierdurch verhindern, daß feine faserige Partikel infolge einer Trennung der einzelnen extra feinen Fäden voneinander entstehen. Das erzeugte extra feine poröse Fadenbündel weist einen wünschenswerten Glanz, einen geeigneten Feuchtigkeitsgehalt und die erforderliche Geschmeidigkeit auf, die eine Folge der dem extra feinen porösen Faden eigenen Eigenschaften sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Verbesserung des Herstellungsverfahrens von extra feinen Fadenbündeln mit einer kollagenfaserbündelartigen Ausbildung. Bei diesem verbesserten Verfahren ist zumindest ein spezielles Polymer in dem die "Inseln" bildenden Bestandteil vorgesehen, welches die Eigenschaft hat, die extra feinen, Fäden miteinander verbinden zu können. Dieses klebefähige Polymer wird entweder durch

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Auflösen in einem Lösungsmittel aktiviert oder in einem Bläh-■mittel· gequollen oder auf eine entsprechende Temperatur erwärmt. Seine Wahl ist beliebig. Von den durch Lösungsmittel aktivierbaren klebefähigen Polymeren sind für das vorliegende Verfahren Polymere des Polyurethantyps besonders geeignet. Durch Wärme aktivierbare klebefähige Polymere können aus einem Polyester bestehen, welcher einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweist, man kann auch Copolyamide, Copolyester und dergleichen verwenden.

Um das·klebefähige Polymer auch „voll wirksam einzusetzen, ist es wünschenswert, daß es in dem die Matrix-Komponente bildenden Polymer fein verteilt wird, so daß sich ein Teil des klebefähigen Polymers an der Außenfläche der die "Inseln" bildenden Bestandteile befindet. Ist jedoch die Wirksamkeit des klebefähigen Polymers nur teilweise ausreichend oder gar völlig unzureichend, dann kann man durch Behandlung mit dem Lösungsmittel das klebefähige Polymer an die Oberfläche des extra feinen Fadens bringen. In diesem lall muß aber die Lösungs- mittelbehandlung unter verschärften Bedingungen vorgenommen werden.

Der Anteil des klebefähigen Polymers in dem die "Inseln" bildenden Bestandteil liegt etwa im Bereich von 7 % bis-85 %, vorzugsweise zwischen 10 % und 60 %. Liegt der Anteil unter 7 %y dann ist die Klebewirkung unzulänglich. Liegt er dagegen über 85 %, dann wird die Ergiebigkeit der· Erzeugung der extra feinen

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porösen Fäden oder der Mikrofaserbündel sehr schlecht, und die sich ergebenden extra feinen porösen Fäden oder Mikrofaserbündel sind praktisch vollständig miteinander verklebt. Hierdurch verlieren sich aber wieder die Vorteile, die durch die extra feinen porösen Fäden oder die Mikrofaserbündel gewonnen wurden. Ein extra feiner Faden mit 60 % bis 85 % klebefähigem Poller ist als ein klebefähiger Faden verwendbar und dazu geeignet, mit anderen, nicht klebefähigen Fäden vermischt zu werden, um zu erreichen, daß sich die nicht klebenden Fäden miteinander verbinden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Beispiel 1

Ein Verbundfaden von inselartigem Aufbau wurde aus den nachstehenden Polymeren unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Spinnmaschine erzeugt.

1. Als Einbettmaterial verwendetes Polymer: Polystyrol,

2. Für die ^HInsel"-Bestandteile verwendete polymere Zusammensetzung: eine durchmischte polymere Zusammensetzung, enthaltend eine Matrix-Komponente, bestehend aus Polyäthylenterephthalat mit einer molaren Viskosität (/η_ν ) von 0,76, die in 0-Ohlorphenol bei einer Temperatur von 20⁰O bestimmt

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wurde, und aus 0,1 % Titandioxyd, bezogen auf das Gewicht des Polyäthylenterephthalats, und ferner enthaltend eine fein verteilte Mikrofaserkomponente, bestehend aus 15 % Polyäthylenoxyd, bezogen auf das Gewicht der Matrix-Komponente.

Die Matrix-Komponente und die fein verteilten Mikrofaserkom-

Schnitzelponenten wurden vorher miteinander nach Art eines -misch-

verfahrens durchmischt.

Die polymeren Materialien wurden bei einer Temperatur von 285°C und einer Abziehgeschwindigkeit von 1.000 m/min in einen Verbundfaden mit inselartigem Aufbau versponnen, wobei 15 extra feine iüäden als "Insel"-Bestandteile vorlagen und der Anteil der Einbettkomponente in Bezug auf die "Inseln-Bestandteile dem Verhältnis 50*50 entsprach. Der versponnene Verbundfaden wurde' auf ein Verstreckverhältnis von 2,8 verstreckt unter Verwendung eines auf 87°0 aufgeheizten Stiftes und einer auf 150 C aufgeheizten Platte.

Der verstreckte Faden wurde bei Zimmertemperatur mit Toluol behandelt, tuA die Einbettkomponente aus Polystyrol herauszulösen. Das erhaltene Bündel aus extra feinen Mischfäden erwies sich als besonders welch und zeigte einen vorteilhaften seidigen Glanz. Das extra feine Mischfadenbündel wurde bei Zimmertemperatur so lange mit Trichloräthylen behandelt, bis sich die fein verteilte Mikrofaserkomponente aus Polyäthylenoxyd herausgelöst hatte. Infolge dieser Behandlung zeigte das Bündel einen Gewichtsverlust von ungefähr 15 %. Hierdurch konnte

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erwiesen werden, daß die fein verteilte Mikrof as erkomponent e praktisch vollständig aus dem Fadenbündel herausgelöst worden war.

Bei mikroskopischer Betrachtung zeigte es sich,' daß das verbliebene.-extra feine .Filament zahlreiche lineare Poren aufwies, die willkürlich verteilt längs der Längsachse des Fadens ausgebildet waren.

Der einzelne extra feine poröse Faden hatte eine Feinheit von 0,04 den. Zum Vergleich wurde das oben beschriebene Verfahren wiederholt, mit dem Unterschied, daß der die "Inseln" bildende Bestandteil keine fein verteilte Mikrofaserkomponente aus Polyäthylenoxyd enthielt und auch keine Behandlung in Tri.chlor■*■ äthylen durchgeführt wurde, so daß man ein Bündel aus extra feinen Fäden erhielt, von denen jeder eine Feinheit von 0,09 den aufwies.

Der extra feine poröse Faden des beschriebenen Beispiels und das zum Vergleich hergestellte extra feine Filament hatten die in Tabelle 2 aufgeführten Eigenschaften.

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Tabelle 2

	Faden des Beispiels 1	nach Behand lung mit Tri- chloräthylen	Vergleichs faden
Feuchtigkeits gehalt	vor Behandlung tait Trichlor- äthylen	2,1 %	0,7 %
Reißlänge	·· 2,4 %	5,9 g/d	6,1 g/d
Dehnung	3,7 g/d	28,7%	34,3 %
Drapi ereigen schaft -	35,6 %	0,5 cm	0,8 cm .
0,7 cm

Bemerkung: 1. Der Feuchtigkeitsgehalt wurde nach JIS L-1073 bestimmt.

2. Die Drapiereigenschaft wurde nach JIS L-1079, Verfahren A bestimmt.

Aus Tabelle 2 läßt sich entnehmen, daß der nach Beispiel 1 erzeugte Faden vor Behandlung mit Trichloräthylen einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufwies, welcher eine Folge des Vorliegens von Polyäthylenoxyd war, welches seinerseits einen hohen Feuchtigkeitsgehalt hat, und daß der Vergleichsfaden einen geringen Feuchtigkeitsgehalt aufwies aufgrund des Fehlens von Polyäthylenoxyd. Nach Behandlung mit Trichloräthylen zeigte der er«- haltene poröse Faden wiederum einen Feuchtigkeitsgehalt, der etwa dem des das Polyäthylenoxyd enthaltenden Fadens entsprach, obwohl der erhaltene poröse Faden kein Polyäthylenoxyd mehr .

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enthielt, welches an sich für den Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts verantwortlich ist. Der hohe Feuchtigkeitsgehalt des Fadens nach Beispiel 1 ist somit eine Folge seines stark porösen Aufbaus. Ferner zeigte der extra feine p©rb"se Faden, hergestellt nach Beispiel 1, eine gute Drapiereigenschaft.

Beispiele 2 bis 5

Es wurden vier Verbundfäden mit inselartigem Aufbau in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise aus den nachstehend aufgeführten polymeren Materialien hergestellt.

1. Als Einbettmaterial verwendetes Polymert Mischpolymerisat aus Styrol-methylmetacrylat bei allen vier Verbundfäden.

2. Für die inselartigen Bestandteile verwendete polymere Zusammensetzung: eine durchmischte polymere Zusammensetzung, enthaltend eine Matrix-Komponente, bestehend aus Nylon 6 mit einer relativen Viskosität (<η_ν ) von 3,2, bestimmt in 1 %iger wässeriger Lösung von 98 %iger Schwefelsäure bei einer Temperatur von 25⁰G, und ferner- enthaltend eine fein verteilte Mikrofaserkomponente aus 10 % (Beispiel 2), 30 % (Beispiel 3)₃ 50 % (Beispiel 4) und 60 % (Beispiel 5) von demselben Mischpolymer aus Styrol-met&ylmetacrylat wie die Eiubettkompon@nt©₉ und sawar bessogen auf daß Gewicht der

Der erzeugt© ferbuaäfaden mit inselartigem Aufbau ward© la SxI<

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chloräthylen behandelt, um das Mischpolymerisat aus Styrolmethylmetacrylat der Einbettkomponente· und die fein verteilte Mikrofaserkomponente herauszulösen. Die erhaltenen extra feinen porösen Fadenbündel wurden in frischem Trichlorathylen ausgewaschen und dann getrocknet.

Die in Beispiel 2 und 'Beispiel 3 erzeugten* Verbundfäden' mit einer fein verteilten Mikrofaserkomponente, .enthaltend 10 % bzw. 30 % ,des Mischpolymerisats aus Styrol-methylmetacrylat," bestanlien, aus stabilen extra feinen porösen !Fäden. Bei dem bei.Beispiel 4 erzeugten Bündel, welches aus dem Verbundfaden erhalten wurde, dessen .^uInsel"-Bestandteile zu 50 % aus der aus dem Mischpolymerisat gebildeten fein verteilten Mikrofaserkomponente bestand, spalteten sich Teile der extra feinen porösen Fäden faserig auf oder wurden pulverisiert. Auch bei Beispiel 5 zeigten sich in dem erhaltenen Bündel Brüche der einzelnen Fäden, die eine Folge einer teilweise eingetretenen Pulverisierung waren.

Beispiel 6

Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß die "Insel"-Bestandteile aus einer Matrix-Komponente, bestehend aus Nylon 6 einer relativen Viskosität Gp₁/) von 3,2, und einer fein verteilten Mikrofaserkomponente aus 16,7 % Polyäthylenoxyd, bezogen auf das Gewicht der Hatrix-Komponente, gebildet wurden und daß das Verhältnis des

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Anteils der Einbettkomponente zu dem der "Insel"-Komponente 40;60 Gewichtsprozent betrüg·

Zum Vergleich wurde das oben beschriebene Verfahren wiederholt, mit dem Unterschied, daß die für die "Inseln-Bestandteile verwendete Zusammenstellung kein Polyäthylenoxyd enthielt, und ferner mit dem Unterschied, daß das Verhältnis des Anteils der Einbettkomponente zu dem der Inselkomponente 50i50 Gewichtsprozent betrug. Die erhaltenen Verbundfäden mit inselartigem Aufbau sowie die Vergleichsfäden wurden einer mechanischen Kräuselung unterworfen, wobei 17 Kräusel pro Zoll erzeugt wurden, und dann in Abschnitte von 49 mm Länge geschnitten* Die erhaltenen Stapelfasern des vorliegenden Beispiels wurden zu Vliesen verarbeitet und dann einem Nadelverfahren unterworfen, um ein filzartiges Material herzustellen. Das filzartige Material wurde dann mit einer wässerigen Lösung aus Polyvinylalkohol behandelt, dann mit einer Lösung von 20 Gewichtsprozent Polyurethan in Dimethylformamid (DMF) imprägniert und dann in Wasser eingetaucht, um. das Polyurethan zu verfestigen, und anschließend getrocknet. Das behandelte Filzmaterial wurde dann während 24 Stunden in Trichlorethylen belassen, um die Einbettkomponente herauszulösen. Anschließend wurde es in Wasser von 40⁰C ausgewaschen, um praktisch vollständig den in dem Filzmaterial im-* pragnierten Polyvinylalkohol und das Polyäthylenoxyd der "Insel"-Bestandteile herauszulösen. Man erhielt ein lederartiges flächiges Material. Ein Querschnittsbild des erzeugten lederartigen Flachmaterials zeigte, daß zahlreiche Bündel, bestehend

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aus extra feinen porösen Fäden, mit Hilfe des Polyurethan-Bindemittels miteinander vereinigt waren. Das erzeugte lederartige flächige Material zeigte eine günstige weiche Griffigkeit und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt.

Auch die zum Vergleich erzeugten Stapelfasern wurden den oben beschriebenen Vorgängen unterworfen, so daß man ein lederartiges Vergleichsmaterial erhielt. Sie Geschmeidigkeit des Vergleichsmaterials war jedoch unbefriedigend, die extra feinen Fäden in dem Flachmaterial waren nicht porös und hatten nur einen ungenügenden Feuchtigkeitsgehalt.

Beispiele 7 bis 11

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde fünfmal wiederholt, um Verbundfaden-mit inselartigem Aufbau herzustellen. Der Unterschied bestand darin, daß die "Insel"-Bestandteile eine Matrix-Komponente enthielten, die aus einem Mischpolymerisat aus 85 Gewichtsprozent Nylon 6 und 15 Gewichtsprozent Nykn 66 bestand, und eine fein verteilte Komponente aus 0 % (Beispiel 7), 7 % (Beispiel 8), 10 % (Beispiel 9), 25 % (Beispiel 10) oder 50 % (Beispiel 11) von Polyurethan, jeweils bezogen auf das Gewicht der Matrix-Komponente. Der Spinnvorgang wurde bei einer Temperatur von 240⁰O durch eine Austrittsöffnung von 0,7 mm Durchmesser ausgeführt. Die versponnenen Faden wurden mit einem Verstreckverhältnis von 2,1 verstreckt unter

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BAD

- $0 - ■

Verwendung eines auf 8O⁰O gehaltenen Stiftes. Die erzeugten Verbundfaden hatten einen Titer von 3,5 den und enthielten 16 "Insel"-Bestandteile.

Das Polyurethan wurde vorher mit dem Nylon 6-Nylon 66-Mischpolymerisat in einem Schnitzelmischer durchmischt. Jeder der extra feinen "Inse^-Bestandteile des Verbundfadens hatte einen Titer von 0,12 den.

Die Fäden, welche nach Beispiel 7> 8 und 9 erzeugt worden waren, wurden unter günstigen Bedingungen versponnen und verstreckt. Das bei Beispiel 10 erhaltene Filament zerbrach manchmal während des Spinnvorgangs', konnte aber unter günstigen Bedingungen verstreckt werden. Der nach Beispiel 11 erzeugte Faden zerbrach häufig während des Spinn- und Verstreckvorgangs.

Die erhaltenen Verbundfäden wurden gekräuselt, und zwar wurden 10 Kräusel pro Zoll erzeugt-, sodann wurden sie in Stücke von 51 mm Länge geschnitten. Die Stapelfasern aller Beispiele wurden mittels einer Kreuzlegmaschine zu Bändern verarbeitet, die dann einem Nadelverfahren unterworfen wurden, wobei die Nadelstärke 40, die Eindringtiefe 1$ mm und die Nadeldichte 500 Nadeln/cm betrugen, um filzartige Materialien zu erzeugen.

Die erhaltenen Filzmaterialien wurden mit Tetrachlormethan behandelt, um die aus Polystyrol bestehende Einbettkomponente herauszulösen, und damit in ein sehr weiches Filzmaterial

009848/1810 . ~³¹~

umgewandelt, welches derart extra feine Fasern enthielt, daß diese dazu neigten, an der Haut;,anzuhaften. "

Auf den Oberflächen der erhaltenen extra feinen Fäden wurden dünne Polystyrolfilme ausgebildet, doch diese Filme konnten durch Reiben entfernt werden.

Die erhaltenen Filzmaterialien wurden für kurze Zeit in Dimethylformamid eingetaucht, ausgedrückt und dann mittels einer auf 160°0 aufgeheizten Walze in halbtrockenem Zustand gepreßt.

Die extra feinen Fäden verklebten miteinander unter der Wirkung des in Dimethylformamid gelösten Polyurethans.

Die Dichten, die Eigenschaften beim Kardieren und beim Nadelverfahren der erhaltenen Filze sind in Sabelle 3 aufgeführt.

Tabelle

Dichte

Beispiel

Eardier-

eigen-

schaft*

Anzahl der zerbrochenen Nadeln**

Dichte des Filzmaterials

vor

Lösung
des Polyurethans

nach Lösung des Polyurethans

Haftnach eigendem schaft Preß- der vorgangFäden

Beispiel 7

gut

0,094

0,302

0,310

schwach

Beispiel 8

gut

0,095

0,313

0,341

mäßig

Beispiel 9

gut

0,093

0,300

0,374

gut

Beispiel 10

gut

0,091

0,301

0,384

gut

Beispiel 11

gut

27

0,089

0,296

0,401

gut

- 32 -

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Bemerkung: * Versuch für die Feststellung der Kardiereigenschaft Die verstreekten und geschnittenen Verbundfaden wurden 5QmQl einem Händkardi erver such oder einmal einem praktischen Kardierverfahren unterworfen und zu einem Band verarbeitet. Die Verarbeitungsfähigkeit beim Kardiervorgang wurde beurteilt.

** Versuch für die Bestimmung des Verhaltens beim

Hadelverfahren

Ein aus geschnittenen Verbundfäden erzeugtes Band wurde einem Nadelverfahren unterworfen, wobei 500 Nadeln bei einer Anordnung von 100 bis 1.000 Nadeln/ /cm verwendet wurden. Die Anzahl der gebrochenen Nadeln während des Nadelverfahrens wurde zur Beurteilung herangezogen.

Bei dem nach Beispiel 7 erzeugten Filzmaterial, welches aus dem Verbundfaden ohne Polyurethan erzeugt wurde, hafteten die erhaltenen extra feinen Fäden aneinander. Bei den nach den Beispielen 8 bis 11 erzeugten Filzmaterialien wurde die Haftfähigkeit der erzeugten extra feinen Fäden aneinander durch das in Dimethylformamid gelöste Polyurethan bewirkt.

Beispiel 12

Ein Verbundfaden mit inselartigem Aufbau wurde aus den nachstehend aufgeführten polymeren Materialien erzeugt.

00 9 848/1810 . - 33 -

1. Fur die Einbettkomponente verwendetes Material; eine polymere Zusammensetzung, bestehend aus Polystyrol und 3 % PoIyäthylenglykol, bezogen auf. den Gewichtsanteil des Polystyrols. Die Bestandteile wurden mittels eines Schnitzelmischers durchmischt.-

2. Pur die "Insel"-Bestandteile verwendetes Material: eine polymere Zusammensetzung, bestehend aus Polyäthyl ent er ephthal at und 15 % Nylon 6, bezogen auf den Gewichtsanteil des Polyäthylent erephthalat s.

Die polymeren Materialien wurden versponnen, wobei das Verhältnis der "Insel"-Bestandteile zu dem der Einbettkomponente 60i40 betrug, und zwar bei einem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau, welches 30 extra feine laden als "Insel"-Bestandteile aufwies.

Die erhaltenen Verbundfaden zeigten einen Titer von 4,8 den. Nachdem die Einbettkomponenbe mittels Dimethylformamid herausgelöst worden war, wurden die Verbundfaden in Bündel von 30 superfeinen Fäden umgewandelt, wobei jeder der Fäden einen Titer von 0,1 den aufwies. ■

Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Filzmaberials wurde unter Verwendung der hier erzeugten Fäden wiederholt. Das erhaltene Filzmaterial wurde mit Dimethylformamid behandelt, um die Einbettkomponente herauszulösen,

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anschließend in frischem Dimethylformamid ausgewaschen und dann getrocknet. Das erhaltene Filzmaterial bestand aus Bündeln von extra feinen Fasern und war sehr weich. Die extra feinen Fäden zeigten eine Haftfähigkeit, durch die sie an menschlicher Haut anhafteten.

Das erhaltene Filzmaterial wurde bei 80⁰C während 5 Minuten in einer 95 %igen wässerigen Lösung von Ameisensäure behandelt, um das in den "Insel"-Bestandteilen enthaltene Nylon 6 herauszulösen, anschließend wurde es in Wasser ausgewaschen, um die Ameisensäure während Druckausübung zu entfernen.

Das erzeugte Filzmaterial wurde in einer wässerigen Lösung von 4 % Oibalan Black 2BL (metallisierte saure Farbe, hergestellt von Oiba, Schweiz) und f % (NH₂.)^>Oh» bezogen auf das Gewicht des Filzmaterials, bei einem Flüssigkeitsverhältnis von 1:80 bei einer Temperatur von 95°G bis 99°C während 60 Minuten gefärbt.

Bei der Untersuchung des gefärbten Filzmaterials zeigte sich, daß das restliche Nylon 6 schwarz gefärbt teilweise an den exfcra feinen Fäden anhaftete.

Das Filzmaterial wurde in ein lederartiges flächiges Material umgewandelt.

17 Ansprüche *

5 Figuren

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Claims (16)

20232U 70/8715 A η s ρ r ü. c h e

1. Verfahren zur Herstellung eines kollagenfaserartigen synthetischen extra feinen Fadenbündels, umfassend folgende Verfahrensschritte ι

1. Erzeugung eines Verbundfadens von inselartigem Aufbau mit einer Einbettkomponente aus einem polymeren Material und einer Mehrzahl von "Insel^M-Bestandteilen, gebildet aus einer vermischten polymeren Zusammensetzung, die zumindest zwei voneinander verschiedene Polymere umfaßt, von denen mindestens ein Polymer zur Bildung zahlreicher kurzer Mikrofasern (fein verteilte Mikrofaserkomponente) dient, die willkürlich in einem anderen Polymer (Matrix-Komponente) verteilt vorliegen und deren Mengenanteil 7 % bis 93 %, bezogen auf das Gewicht der die "Insel"-Bestandteile bildenden polymeren Zusammensetzung beträgt;

2. erstes selektives Entfernen der Einbettkomponente aus dem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau zur Erzeugung eines aus den ^llInsel^ll-Bestandteilen gebildeten Bündels mit extra feinen Fäden;

3. zweites selektives Entfernen mindestens einer polymeren Komponente aus den die "Insel"-Bestandteile bildenden

_ 2 0 0 9 848/1810

extra feinen Fäden mit dem Ziel, die extra feinen Fäden in ein kollagenfaserartiges extra feines Fadenbündel zu verwandeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Umwandlung der extra feinen Fäden in ein kollagenfaserartiges extra feines Fadenbündel (zweites selektives Entfernen) die die fein verteilte Mikrofaser bildende polymere Komponente entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Umwandlung der extra feinen Fäden in ein kollagenfaserartiges extra feines Fadenbündel' die die Matrix bildende polymere Komponente entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das die Einbettkomponente bildende polymere Material mit dem der fein verteilten Mikrofaserkomponente übereinstimmt und daß beide Komponenten gleichzeitig aus dem Verbundfaden mit inselartigem Aufbau selektiv entfernt werden..

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für das die Einbettkomponente bildende polymere Material Polystyrol und/oder Polymethylmetacrylat und/oder Polyäther und/oder Polyvinylalkohol gewählt wird.

009848/ 1810 "" ³ "

— .5——

3f

6. Verfahren nach Anspruch 1, ' dadurch gekennz ei chnet, daß für das die Matrix-Komponente bildende polymere Material für die Pasererzeugung geeignete Polyamide und/oder Polyester und/oder Polyolefine und/oder Acrylpolymere verwendet werden.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die fein verteilte Mikrofaserkomponente Polyäther und/oder Polystyrol und/oder Polymethylmetacrylat und/oder Polyvinylalkohol verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Inseln bildenden Bestandteil mindestens ein klebefähiges Polymer zugegeben wird, welches dazu geeignet ist, die erzeugten kollagenfaserartigen extra feinen laden miteinander zu verkleben, wobei der Mengenanteil des klebefähigen Polymers zu 7 bis 85 Gewichtsprozent gewählt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als klebefähige Polymere Polymere des Polyurethans gewählt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Entfernung der Einbettkomponente aus dem Verbundfaden (erstes selektives Entfernen) ein Lösungsmittel verwendet wird,, welches dazu geeignet ist, die·

0 0 9848/1810

-Jr-

Einbettkomponente zu lösen.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der extra feinen Fäden in ein kollagenfaserartiges extra feines Fadenbündel (zweites selektives Entfernen) mit Hilfe eines Lösungsmittels -&Θ· durchgeführt wird, das dazu geeignet ist, die zu entfernende polymere Komponente zu lösen.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß bei der Entfernung einer polymeren Komponente (zweites selektives Entfernen) aus den die Insel-Bestandteile bildenden extra feinen laden das klebefähige Polymer nur unvollständig entfernt wird, so daß der restliche Anteil für eine teilweise Verklebung der erzeugten kollagenfaserartigen extra feinen Fäden mitteinander verwendbar ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12., dadurch gekennzeichnet , daß das klebefähige Polymer durch Auflösung in einem Lösungsmittel aktiviert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das klebefähige Polymer durch Quellen in einem Blähmittel aktiviert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, daduT c h gekenn-

009848/1810 " ⁵ "

zeichnet , daß das klebefähige Polymer durch Erwärmen auf eine entsprechende Temperatur aktiviert wird.

16. Kollagenfaserartiges Bündel aus extra feinen porösen Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die extra feinen porösen Fäden mittels des restlichen klebefähigen Polymers teilweise miteinander verbunden sind.

17- Kollagenfaserartiges Bündel aus synthetischen Mikrofasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofasern mittels des restlichen klebefähigen Polymers miteinander verbunden sind.

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