DE2037217A1 - Textilgarn aus Poly(tetramethylentereph thai at) Fasern - Google Patents
Textilgarn aus Poly(tetramethylentereph thai at) FasernInfo
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Description
Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern
Die Erfindung betrifft ein Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)
-Fasern mit verbesserten Lebhaftigkeits-, Elastizitäts- und Zähigkeitseigenschaften. Sie betrifft insbesondere
ein Textilgarn, das aus gekräuselten Stapelfasern aus orientiertem kristallinem Poly(tetramethylenterephthalat)
besteht, die einen hohen Lebhaftigkeitsindex und gute Stapel*ückfederungseigenschaften
nach dem Zusammenpressen aufweisen.
Es sind bereits Polyestergarne aus Poly(äthylenterephthalat)- und PoIy(I,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)-Fasern bekannt,
die auf dem Textilsektor zur Herstellung von Stapelgeweben,
z.B. Teppichen und Pelzgeweben, verwendbar sind. Diese Fasern, insbesondere die Poly(äthylenterephthalat)-Fasern
weisen jedoch Elastizitätseigenschaften oder eine Beständigkeit gegen das Zusammenpressen auf, die ihre Verwendbarkeit stark
einschränken. FUr viele Anwendungszwecke, beispielsweise zur
Herstellung von Teppichen, sind bessere Zähigkeits- und Rückfederungseigenschaften
und ein höherer Lebhaftigkeitsindex, wie si· bisher nicht erreicht wurden, sehr erwünscht.
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In der USA-Patentschrift 2 465 319 ist die Herstellung von Poly(tetramethylenterephthalat)-beschrieben und darauf hingewiesen,
daß das Polymerisat aus der Schmelze zu Fasern versponnen werden kann, die gute Kaltverstreckungseigenschaften
aufweisen. Im Beispiel 13 der genannten USA-Patentschriften sind zwar einige Einzelheiten des danach erhältlichen speziellen
Poly(tetramethylenterephthalats) angegeben, bei der Nacharbeitung
dieses Beispiels 13 wurde jedoch festgestellt, daß die dabei erhaltenen Fasern eine Eigenviskosität von nur 0,34
aufwiesen. Die aus diesem Polymerisat hergestellten Fasern besaßen außerdem eine sehr geringe Zähigkeit.
Lediglich in "The Journal of Polymer Science", Teil A-T, 4_,
Seite 1351 (1966), sind einige Eigenschaften der Poly(tetramethylterephthalat)-Fasern
beschrieben. In diesem Artikel ist angegeben, daß eine Poly(tetramethylenterephthalat)-Faser eine
Zugfestigkeit von 3,4 g/den., eine .Dehnung von 261, einen
Elastizitätsmodul von 20 g/denier und einen Fließpunkt von 2140C aufweist. Die Zähigkeit einer solchen Faser, bestimmt
nach der Gleichung Zähigkeit χ Dehnung beträgt 0,44 g/Denier,
200
Der Fließpunkt von 2140C gibt an, daß die maximale Eigenviskosität
der Faser etwa 0,65 beträgt.
Es wurde nun festgestellt, daß diese bekannten Fasern bei vielen Verwendungszwecken den an sie gestellten Anforderungen
nicht mehr genügen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit verbesserten Lebhaftigkeits-,
Elastizitäts- und Z-ähigkeitseigenschaften anzugeben.
009867/2067
— J ■"
Diese Aufgabe wird durch ein Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)
-Fasern mit verbesserten Lebhaftigkeits-, Elastizitäts-
und Zugfestigkeitseigenschaften gelöst, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es aus orientierten, kristallinen Polytetramethylenterephthalat)
-Fasern mit einer Zähigkeit von mehr als Ü,5O g/den und einem Lebhaftigkeitsindex (bekannt
unter der angelsächsischen Bezeichnung "live-liness index")
von mehr als 0,25 besteht. ·
Das zur Herstellung des Textilgarns der Erfindung verwendete
Poly(tetramethylenterephthalat) wird in an sich bekannter Wei- ι
se hergestellt, in dem man z.B. einen Dialkylester der Terephthalsäure mit 1,4-BÜtandiol umestert oder indem man die
Terephthalsäure mit 1,4-Butandiol verestert. Dabei werden übli-che
Katalysatoren, z.B. Tetraisopropyltitanat, verwendet.
Die angewendeten Polymerisationstemperaturen betragen vorzugsweise
240 bis 26O0C.
Das Poly(tetramethylenterephthalat) kann mit bis zu 15 Mol-3
einer zweiten Dicarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen modifiziert sein. Bevorzugt verwendete Säuren sind z.B. Isophthalsäure,
Adipinsäure. Azelainsäure und 1,12-Dodecandicarbonsäure.
Das Poly(tetramethylenterephthalat) kann auch mit bis zu 15
Mol-% eines zweiten Glykols mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen mo- Λ
difiziert sein. Bevorzugt verwendete Glykole sind z.B. Äthylenglykol, Neopentylglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol. Eine
sehr zweckmäßige Modifizierung besteht darin, daß man zur Modifizierung
bis zu 15 Mol-£ einer Dicarbonsäure oder eines Glykols
verwendet, die (das) eine Gruppe, z.B. eine -SO,Na-Gruppe aufweist,
welche die Faser mit kationischen Farbstoffen anfärbbar macht. . -
Der hier verwendete Ausdruck "Faser" umfaßt sowohl Endlos-
< Fäden als auch Stapelfasern.
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Die zur Herstellung des Textilgarns der Erfindung verwendeten Polyesterfasern können Keimbildner, Pigmente, Mattierungsmittel,
Antioxydationsmittel, Stabilisatoren,.optische Aufheller, entflammungs-verzögernde Mittel und andere übliche
Zusätze enthalten.
Das Textilgarn der Erfindung wird praktisch durch Extrusion oder Verspinnen der Fasern in gebräuchlichen Vorrichtungen,
durch Orientieren der Fasern durch Verstrecken und durch Wärme-
ιΐηΐ G χ*
fixieren der Fasern entweder bei konstant gehaltener Länge oder/ Schrumpfen hergestellt.
* Das Textilgarn der Erfindung weist eine verbesserte Kombination
von Eigenschaften, einen verbesserten Lebhaftigkeitsindex sowie verbesserte Elastizitäts-und Zähigkeitseigenschaften auf.
Polyestertextilgarne mit einer solchen Kombination von Eigenschaften waren bisher unbekannt. Das Textilgarn der Erfindung
besteht aus orientierten, kristallinen Poly(tetramethylenterephthalat)
-Fasern mit einer Zähigkeit von mindestens 0,50 g/ den. und einem Lebhaftigkeitsindex von mindestens 0,25. Ein
bevorzugtes Textilgarn der Erfindung besteht aus orientierten, kristallinen Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit einer
Zähigkeit von mindestens 0,60 g/den und einem Lebhaftigkeitsindex von mindestens 0,30. Die das Textilgarn der Erfindung
^ aufbauenden Fasern sind außerdem dadurch charakterisiert, daß
sie mit dispersen Farbstoffen ohne Verwendung eines Farbstoffträgers anfärbbar sind.
Die zur Herstellung des Texilgarns der Erfindung verwendeten gekräuselten Stapeltextilfasern sind durch einen Lebhaftigkeitsindex
von mehr als 0,25 und durch eine Rückfederung nach dem Zusammenpressen von mehr als 50$ charakterisiert. Diese
Fasern können zur Herstellung von Garnen für Hemdenstoffe mit Baumwolle gemischt werden. Die günstige Kombination von Leb-
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haftigkeitsindex und Rückfederung nach dem Zusammenpressen
yerleiht den aus solche Fasern enthaltenden Garnen hergestellten Geweben die gewünschten Eigenschaften.
Wie in den nachfolgend beschriebenen Beispielen 1 bis 12 erläutert wird, weisen die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern
nach dem Verstrecken bei etwa konstanten Verstreckungsspannungen überraschenderweise eine erhöhte Zugfestigkeit,
Dehnung und Zähigkeit auf,w81ndie Eigenviskosität von etwa
O,50 auf etwa 1,0 ansteigt, obwohl nach dem bisherigen Stande
der Technik angenommen wurde, daß Polyesterfasern beim Ansteigen der Eigenviskosität auf wtwa 0,60 bis 0,70 nicht
gleichzeitig verbesserte Zugfestigkeit-, Dehnungs- und Zähigkeitseigenschaften
aufweisen.
Unter der Zähigkeit einer Faser ist die Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve zu verstehen. Da diese Fläche etwa
ein Dreieck darstellt, kann die Zähigkeit der Faser näherungsweise durch das Produkt (1/2) · (Zugfestigkeit in g/den) «
ausgedrückt werden. Sowohl die errechnete
ίDehnung^ in l\
100 /
100 /
Zähigkeit als auch die gemessene Zähigkeit sind in einigen
der folgenden Beispiele angegeben. Wie bereits oben angegeben, war es für den Fachmann außerordentlich überraschend,
daß die Zähigkeit der Polyesterfasern ständig zunimmt, wenn die Eigenviskosität auf wtwa 1,0 ansteigt.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Eigenviskosität" (inherentviscosity,
abgekürzt I.V.) ist die Viskosität zu verstehen, die nach der Formel η «In nrel in einem Phenol/Tetrachloräthan-
(6O/4O)-Gemisch bei 250C joffiöar einer Konzentration von 0,23 g/
100 ml bestimmt wird.
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Die Reißfestigkeitseigenschaften der Fasern wurden mit Hilfe einer üblichen Reißfestigkeitstestvorrichtung (Instron-Testvorrichtung)
bestimmt. Der Elastizitätsmodul wurde aus der Spannungs-Dehnungskurve durch Messung der Steigung des
geradlinigen Teils am Anfang der Kurve ermittelt.
Es wurde gefunden, daß der durch Röntgenbeugungsdiagramme ermittelte Kristallinitätsgrad der erfindungsgemäß verwendeten
Faser abnimmt, wenn die Eigenviskosität der Fasern zunimmt. Es war daher sehr überraschend, daß die Fließpunkte
ansteigen, wenn die Eigenviskosität der Fasern auf etwa 0,9 ™ zunimmt. Unter dem Fließpunkt ist die Temperatur zu verstehen,
bei der die Faser sich beim Erhitzen unter einer Belastung von 0,2 g/den von einem polierten Stab aus rostfreiem Stahl
abziehen läßt.
Der Lebhaftigkeitsindex (liveliness index) ist ein Maß für die Lebhaftigkeit der Faser9 je lebhafter die Faser,um so
höher der Lebhaftigkeitsindex. Er wird dadurch bestimmt, daß man die Faser mit einer Geschwindigkeit von ^0% der ursprünglichen
Faserlänge pro Minute um 5% aus-dehnt, dann die Faser mit der gleichen Geschwindigkeit wieder zurückgehen läßt, wobei
die Kraft-/Beanspruchungskurve automatisch registriert wird, fe Unter dem Lebhaftigkeitsindex ist das Verhältnis der Quadrat-*
wurzel des Elastizitätsmodul (JEL) zu dem Sekanten-Rückfederungsmodul (E ) zu verstehen:
Lebhaftigkeitsindex ■ Ve^ / E r
Der Lebhaftigkeitsindex ist in einem Artikel von Hoffmann und
Beste in"Textile Research Journal',1 2A_ , 66 (1951), näher beschrieben,
in dem angegeben ist, daß die Lebhaftigkeit eines Gewebes zu der Quadratwurzel der Steifheit des Gewebes in Beziehung
steht. Da die Haupteigenschaft einer Faser, die für die Steifheit eines Gewebes verantwortlich ist, der Elastizitäts-
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modul ist, \v*urde dieser Parameter zur Bestimmung des Lebhaftigkeitsindex
der Faser verwendet. Da Hoffmann und Beste in dem vorstehend angegebenen Artikel darauf hingewiesen haben,
daß die Federhaftigkeit (springiness) eines Gewebes, eine Komponente der Lebhaftigkeit, in Beziehung zu dem Rückfederungsmodul
des Gewebes steht, wurde bei der Berechnung der Lebhaftigkeit der Faser auch der Rückfederungsmodul der Faser
berücksichtigt.
Poly(äthylenterephthalat)-Fasern mit der angegebenen Kombination
von Eigenschaften sind neu. Bei Poly(äthylenterephthalat)-Fasern wird der Lebhaftigkeitsindex beispielsweise durch die "
Eigenviskosität des Polymerisats, die Verspinnungsbedingungen, das Verstreckungsverhältnis und die Wärmefixierungstemperatur
beeinflußt. Es wurde nun gefunden, daß der Lebhaftigkeitsindex für Poly(äthylenterephthalat)-Fasern zwischen 0,14 und
0,28 schwankt. Die höheren Werte treten jedoch immer zusammen mit einer geringen Zähigkeit auf. Poly(äthylenterephthalat)-Fasern
mit einem Lebhaftigkeitsindex mxt von 0,28 wiesen bisher
eine Zugfestigkeit von 0,30 g/den und eine Dehnung von 6% auf. Dies bedeutet, daß bei der Berechnung der Zähigkeit
nach der oben angegebenen Formel die bisher bekannten Poly (äthylenterephthalat)-Fasern eine errechnete Zähigkeit von
0,009 g/den aufweisen. Die Poly(äthylenterephthalat)-Fasern mit g
einem Lebhaftigkeitsindex von 0,14 weisen eine Zugfestigkeit von 5,2 g/den und eine Dehnung von 2 3 Λ und somit eine errechnete
Zähigkeit von 0,60 g/den auf.
Im Gegensatz dazu besitzen die zur Herstellung des Textilgarns
der Erfindung verwendeten Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern sowohl einen hohen Lebhaftigkeitsindex als auch eine hohe
Zähigkeit, was aus den weiter unten beschriebenen Beispielen hervorgeht. ,
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BAD OBiGlNAL
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der-Erfindung kann
das Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern in Form gekräuselter Stapelfasern bestehen. Im Vergleich zu
den bekannten Poly(äthylenterephthalat)-Fasern weisen die erfindungsgemäß verwendeten Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern
eine beträchlich verbesserte Rückfederung nach dem Zusammenpressen im Stapel auf. Es war völlig überraschend,
daß Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern hergestellt werden
können, die sowohl eine hohe Zähigkeit als auch einen hohen Lebhaftigkeitsindex als auch eine hohe Stapelrückfede-"
rung nach dem Zusammenpressen aufweisen. Poly(tetramethylenterephthalat)
-Fasern mit einer solchen Kombination von Eigenschaften waren bisher nicht gekannt.
Der Stapelrückfederungstest nach dem Zusammenpressen ist ein Maß für die Fähigkeit der Stapelfasern, nach dem Zusammenpressen
in die ursprüngliche Lage zurückzukehren und damit ist es möglich, zu prüfen, ob sie zur Herstellung von Teppichen und Kissen geeignet sind. Der nachfolgend beschriebene
diesbezügliche Test stellt eine Abänderung des in "Textile Research Journal", Th_t 84 (1953) beschriebenen Tests dar.
^ Zur Bestimmung der Stapelrückfederung nach dem Zusammenpressen
wurden 5 1,2g-Proben einer von Hand kardierten Teppichfaser
- einer gekräuselten 10,2 bis 15,2 cm langen Stapelfaser - auf das nächste mg ausgewogen, zu einer homogenen
Mxxxk Watte geformt und in zylindrische Phiolen eingeführt.
Die Phiolen wurden einzeln in ein Sieb in dem Instron-Messgerät
eingesetzt und die Probe wurde unter einem Druck von 0,21 kg/cm (3psi) durch den sich mit einer Geschwindigkeit
von 5,1 cm pro Minute bewegenden Kolben zusammengepresst. Für die Kompression unter hohen Druck wurden die Proben aus den
Phiolen nacheinander entnommen und in einen Stahltylinder mit
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eingesetztem Bodenverschluß eingeführt, der Kolben wurde auf
die Probe draufgesetzt und die ganze Anordnung wurde in eine von Hand bediente hydraulische Presse gebracht. Auf die Probe
wurde ein Druck von 352 kg/cm2 (5000 psi) (1768 kg (3895 lbs)
auf den Kolben mit einem Durchmesser von 2,54 cm ) ausgeübt und eine Minute lang durch entsprechendes Pumpen bei diesem
Druck gehalten. Nach dieser Minute wurde der Druck entspannt, der Zylinder wurde aus der Presse entfernt und die zusammengepresste
Probe aus der Bohrung herausgestoßen. Die Probe lag nun in Form eines kurzen zylindrischen Pfropfens oder Knopfes
vor. Dieser Pfropfen wurde wieder in die Phiole gegeben und zur Seite gestellt, so daß er über Nacht in seine s* Ausgangsstellung
zurückfedern konnte. Der etwas größere Durchmesser der Phiole im Vergleich zu der Bohrung des Zylinders erlaubte
die Rückfederung praktisch ohne Reibungswiderstand. Obwohl in einer Reihe von Messungen festgestellt wurde, daß die Rückfederung
- innerhalb der Genauigkeitsgrenze des Test - in 2 bis 3 Stunden beendet war, wurde aus Zweckmäßigkeitsgründen beim
Test einer großen Anzahl von Testproben eine ganze Nacht als Rückfederungszeit verwendet. Am nächsten Tag wurde die die Probe
enthaltende Phiole wiederum in die Instron-Messvorrichtung gebracht und die Probe wurde, wie oben beschrieben, unter einem
2
Druck von 0,21 kg/cm (3 psi) zusammengepresst. Das Verhältnis der Höhe dieser Probe zur Höhe der ursprüngliche Probe, multipliziert mit dem Faktor 100, lieferte die Stapelrückfederung M nach dem Zusammenpressen (staple crush recovery).
Druck von 0,21 kg/cm (3 psi) zusammengepresst. Das Verhältnis der Höhe dieser Probe zur Höhe der ursprüngliche Probe, multipliziert mit dem Faktor 100, lieferte die Stapelrückfederung M nach dem Zusammenpressen (staple crush recovery).
Die gekräuselten Poly(tetramethylenterephthalat)-Stapelfasern
können eine Länge zwischen 0,635 und 30,5 cm (0,25 bis 12 inches) und T bis 100 Denier pro Faden aufweisen. Die kürzeren
Fäden (0,635 bis 0,127 cm (0,25 bis 0,5 inches)).können als
Flocken zur Erzeugung einer samtartigen Oberfläche verwendet werden, die Fasern mit einer Länge von etwa 3,81 cm (1,5 inches)
können in Baumwollmischungen verwendet werden und die Fasern
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mit einer Länge von etwa 10,16 bis etwa 15,24 cm (4,0 bis 6
inches) können in Wollmischungen oder in Teppi#chen verwendet werden. Fasern mit einer Länge von etwa 7,62 bis 10,16 cm
(3 bis 4 inches) sind als Faserfüllstoff geeignet» Für bestimmte Anwendungszwecke können Stapelfasern mit einerxLänge von
bis zu 30,5 cm (12 inches) erforderlich sein. Der Anwendungszweck bestimmt auch den Denier-Wert der Faser. Der Denierwert
pro Faden kann für bestimmte spezielle Anwendungszwecke (z.B.
seidenähnliche Gewebe) bis zu 1 und für andere spezielle Anwendungszwecke, z.B. Puppenhaare, bis zu 100 betragen. Denier-Werte
zwischen 1,5 und 3 sind zur Herstellung von Hemdenstoffen, solche zwischen 3 und 25 für Faserfüllstoffe ,und solche fSx zwischen
ό und 18 für Teppiche geeignet.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, in denen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, näher erläutert.
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Eigenviskosität
von 0,55 wurde bei 23O0C aus der Schmelae zu Fasern
versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei ^ 130°C mit einem Verstreckungsverhältiis von 4,1 (dem maximalen
Verhältnis, das angewendet werden konnte, ohne daß die Faser brach, bei einer Zugspannung von O843 g/den verstreckt* Dann
wurden die Faser 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand
wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,53
Denier pro Faser 15,4
Zugfestigkeit (Tenacity) g/den, 2,1
Dehnung, % 25,0
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Zähigkeit (Toughness) g/den
uerechnet 0,26
gemessen 0,28
Elastizitätsmodul g/den 21,0
Fließpunkt 0C 208,0
Lebhaftigkeitsindex 0,37
Hin Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 0,66 wurde bei 245 C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf
bei 1300C unter Anwendung eines Vers tr eclumgs Verhältnisses von 4,8 und einer Zugspannung von 1,06 g/den verstreckt.
Die dabei erhaltenen Fasern wurden 5 Minuten lang bei 145 C
in entspanntem Zustand wärmefixiert. Danach hatten die Fasern folgende Eigenschaften:
| Eigenviskosität der Faser | 0,64 |
| Denier pro Faser | 14,2 |
| Zugfestigkeit, g/den | 2,9 |
| Dehnung, % | 30,0 |
| Zähigkeit, g/den | |
| berechnet | 0,44 |
| gemessen | 0,44 |
| Elastizitätsmodul, g/den | 20,0 |
| Fließpunkt, 0C | 212,0 |
| Lebhaftigkeitsindex | 0,37 |
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Eigenviskosität
von 0,71 wurde bei 228°C aus der Schmelz zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf
bei 130 C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von
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4.7 und einer Zugspannung von 0,96 g/den verstreckt. Dann wurden
die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand
wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,65
Denier pro Faser 16,3
Zugfestigkeit, g/den 2,2
Dehnung , % 27,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,30
gemessen 0,33
' Elastitzitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt, 0C 214,0
Lebhaftigkeitsindex 0,37 -
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Eigenviskosität
von 0,82 wurde bei 26O0C aus der Schmelze zu Fasern
versponnen. Die Fasern wurden bei 1300C in überhitztem Wasserdampf
unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von
4.8 und einer Zugspannung von 1,00 g/den verstreckt. Dann wurden
die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand
* wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
| Eigenviskosität der Faser | 0,79 |
| Denier pro Faser | 15,3 |
| Zugfestigkeit, g/den | 3,0 |
| Dehnung, % | 40,0 |
| Zähigkeit, g/den | |
| berechnet | 0,60 |
| gemessen | 0,69 |
| Elastitzitätsmolul g/den | 21,0 |
| Fließpunkt, 0C | 222,0 |
| Lebhaftigkeitsindex | 0,35 |
009887/2067
Kin PolyCtetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 0,95 wurde bei 26O0C aus der Schmelze
zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden bei 1300C in überhitztem
Wasserdampf unter Anwendung eines Vertreckungsverhältnisses von 4,6 und einer Zugspannung von 1,00 g/den
verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145 C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen
Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,90
Denier pro Faser 14,8 Zugfestigkeit, g/den 3,5
Dehnung, I 36,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,63
gemessen 0,67
Elastizitätsmodul, g/den 22,0
Fließpunkt, 0C 221,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 1,10 wurde bei 28O0C aus der Schmeie zu
Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 130 C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 4,5 und *in«r Zugspannung von 1,12 g/den verstreckt.
Dann wurden die Fasern 5 Minuten langira* 145 C in entspanntem
Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
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bigenviskosität der Faser 0,97
Denier pro Faser 14,2
Zugfestigkeit 3,9
Dehnung, 0O 43,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,84
gemessen ' 0,81
Blastitzitätsmodul, g/den 20,0
Fließpunkt , °C \ 224,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 0,55 wurde bei 23O0C aus der Schmelze zu
Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 130C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 4,3 (dem maximalen Verhältnis, das angewendet werden konnte ohne daß die Faser brach) und einer Zugspannung von 113 g/
den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145 C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen
Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,53
Denier pro Faser 6,1
P Zu%estigkeit, g/den 2,6
Dehnung, % 27,0
Zähigkeit g/den
berechnet 0,35
Elastizitätsmodul g/den - 22,0
Fließpunkt, 0C 206,0
Lebhaftigkeitsindex . 0,37
009887/2067
- 15 Beispiel 8
Ein Poly(iBtraiiiethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Eigenviskosität von 0,66 xoMrDei 245°C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1300C mit einem Verstreckungsverhältnis/un'd einer Zugspannung von 1,27 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Ein Poly(iBtraiiiethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Eigenviskosität von 0,66 xoMrDei 245°C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1300C mit einem Verstreckungsverhältnis/un'd einer Zugspannung von 1,27 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Liigenviskosität der Faser 0,64
Denier pro Faser 6,0
Zugfestigkeit, g/den 4,0
Dehnung, % 28,0 ν
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,56
gemessen 0,47
Elastilitätsmodul g/den 23,0
Fließpunkt, 0C 212,0
Lebhaftigkeitsindex 0,37
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 0,71 wurde bei 2280C aus der Schmelze zu
Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 130C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 3,9 und einer Zugspannung von 1,60 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145°C in entspanntem Zustand
wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
009887/2067
Eigenviskosität der Faser 0,64
Denier pro Faser 5,7
Zugfestigkeit, g/den 2,70
Dehnung, % 33,0
Zähigkeit g/den
berechnet 0,45
gemessen 0,50
Elastizitätsmodul g/den 22,0
Fließpunkt 0C 216,0
Lebhaftigkeitsindex 0,37
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
i:igenviskosität von 0,82 wurde bei 260 C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. i)ie Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf
bei 130C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 4,0 und einer Zugspannung von 1,30 g/den verstreckt.
Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145 C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende
Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,79
Denier,pro Faser 5,5
Zugfestigkeit, g/den 3,3
Dehnung, % 37,0
Zähigkeit g/den
berechnet 0,61
gemessen 0,63
Elastizitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt, 0C 220,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
009887/2067
Beispiel 11
Ein PoIy(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 0,95 wurde bei 260 C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf
bei 130 C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnis· ses von 4,0 und einer Zugspannung von 1,49 g/den verstreckt.
Dann wurden die Fasern fünf Minuten lang bei 145 C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern
hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,92
Denier pro Faser 5,7
Zugfestigkeit, g/den 4,3
Dehnung, % 34,0
Xngfäx Zähigkeit g/den
berechnet 0,73
gemessen 0,67
Elastizitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt , 0C 224,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer
Eigenviskosität von 1,28 wurde bei 29O0C aus der Schmelze
zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in Überhitzern Wasserdampf bei 1200C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 3,9 xrorar einer Zugspannung von 1,70 g/den verstreckt.
Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem
Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
009887/2067
| Eigenviskosität der Faser | I u | 1,02 |
| Denier pro Faser | 5,1 | |
| Zugfestigkeit, g/den | 4,9 | |
| Dehnung, % | 37,0 | |
| Zähigkeit, g/den | " | |
| berechnet | 0,91 | |
| Elastizitätsmodul, g/den | 20,0 | |
| Fließpunkt, 0C | 227,0 | |
| Lebhaftigkeitsindex | 0,35 |
Beispiel 13
Ein Polyester mit einer Eigenviskosität von 0,96 wurde durch Polymerisation der .Schmelze von 1,4-Butandiol, 95 Mol-eo
Dimethylterephthalat und 5 Mol-? 0 Dimethylisophthalat hergestellt.
Die Fasern wurden bei 28O°C schmelzversponnen unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4»9 (Zugspannung
-1,13 g/den) in heißer Luft bei 1000C verstreckt und
5 Minuten lang bei 1450C unter Schrumpfung wärmefixiert» Die
dabei erhaltenden Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Eigenviskosität der Faser 0,84
Denier pro Faser 5S8
Zugfestigkeit, g/den 3,9
Dehnung, % 45 »0
Zähigkeit, g/den
berechnet
berechnet
Elastizitätsmodul, g/den . 22„Q
Fließpunkt, 0C 21O9O
Lebhaftigkeitsindex 0,38
berechnet - O„88
Die Kräuselung für den Rückfederungstest nach dem Zusammenpressen wurde dadurch erzielt, daß man ein schlauchförmiges
Gewebe 5 Minuten lang auf einen Rahmen und dann 5 Minuten lang
009887/2067
ohne diesen Rahmen wärmefixierte. Dann wurde das schlauchförmige
Gewebe wieder aufgezogen (zu einer Faser zerlegt) und die dabei erhaltene Faser wurde für den Test in Stapelfasern
zerschnitten. Die Rückfederung dieser Stapelfasern nach dem Zusammenpressen betrug 51,0!.
Durch Polymerisation in der Schmelze von 1,4-Butandiol, 90
Hol- ο Dimethylterephthalat und 10 :iol-°6 Dirnethylazelat wurde
ein Polyester mit einer Eigenviskosität von 1,38 hergestellt. Die Fasern wurden bei 280 C schmelzversponnen, unter
Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 3,7 (Zugspannung 1,69 g/den) in heißer Luft bei 1300C verstreckt und 5 Minuten
lang bei 1450C unter Schrumpfung wärmefixiert. Die
dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Denier pro Faser 2,9
Zugfestigkeit, g/den 4,2
Dehnung, % 31,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,65
Elastizitätsmodul, g/den 20,0
Fließpunkt, 0C 193,0
Lebhaftigkeitsindex 0,33
Die Kräuselung für den Rückfederungstest nach dem Zusammenpressen
wurde dadurch erzielt, daß man ein schlauchförmiges Gewebe 5 Minuten lang auf einem Rahmen und dann 5 Minuten lang
ohne den Rahmen wärmefixierte. Dieses schlauchförmige Gewebe wurde dann wieder aufgezogen und die dabei erhaltene Faser
wurde für den Test zu Stapelfasern zerschnitten. Die Rückfederung der Stapelfasern nach dem Zusammenpressen betrug
62,0? o.
009887/2067
ORIGINAL
Beispiel 15
Bin PoIy(I ,^--tetramethylenterephthalat) mit .einer Eigenviskosität
von 1,10 wurde bei 28O0C schmelzversponnen. Die dabei erhaltene Faser wurde in überhitztem Wasserdampf bei 14O0C
unter Anwendung eines' Verstreckungsverhältnisses von 4,7 verstreckt. Dann xairde die Faser unter Anwendung von Wasserdampf
unter einem Druck von 6,·33 kg/cm (9D psi) gekräuselt, 5 Minuten
lang bei 1800C unter Schrumpfen wärmefixiert und zu 15,24 cm (6 inches) langen Stapelfasern zerschnitten, welche
die folgenden Eigenschaften aufweisen:
Eigenviskosität der Faser 0,95
Denier pro Faser 15,7 Zugfestigkeit, g/den 4,1
Dehnung, % 67,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 1,37
gemessen 1,40
Elastizitätsmodul, g/den 20,0
Lebhaftigkeitsindex 0,27
Rückfederung nach dem Zusammenpressen,* 60,0.
Ein mit diesen Stapelfasern beflockter Teppich hatte ausgezeichnete
Rückfederungs- und Ilaltbarkeitseigenschaften. Proben
dieses Teppichs wurden in tiefen Farbtönungen mit dispersen Farbstoffen ohne Verwendung eines Trägerstoffes gefärbt.
Es wurde ein Polyterephthalat mit einer Eigenviskosität von 0,82 hergestellt, das 1,4-Butandiol- und Athyl-englykol-Einheiten
in einem Verhältnis von 88:12 enthielt. Bei 2850C
wurden aus der Schmelze Fasern versponnen,unter Anwendung eines
009887/2067
Verstreckungsverhältnisses von 4,8 in heißer Luft bei 130 C
verstreckt und 5 Minuten lang bei 145 C unter Schrumpfen \imrmefixiert. üie dabei erhaltenen Fasern hatten folgende
Eigenschaft:
Eigenviskosität der Faser 0,76
Denier pro Faser 2,3
Zugfestigkeit, g/den 3,5
Dehnung, V 30,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,52
Elastizitätsmodul, g/den 22,0
Fließpunkt, 0C 204,0
Lebhaf tigkeitsLndex 0,31
Die Kräuselung für den Rückfederungstest nach dem Zusammenpressen
wurde dadurch erzielt, daß man ein schlauchförmiges Gewebe 5 Minuten lang auf einem Rahmen und dann 5 Minuten lang
ohne den Rahmen wärmefixierte. Dann wurde dieses schlauchförmige Gewebe wieder aufgezogen und die dabei erhaltene Faser
wurde für den Texten Stapelfasern zerschnitten. Die Rückfederung
nach dem Zusammenpressen dieser Stapelfasern betrug 51,01.
Beispiel 17 f
Ein PoIy(I,4-tetramethylenterephthalat) mit einer Eigenviskosität von 1,10 wurde bei 28O0C schmelzversponnen. Die Fasern
wurden in Wasser bei 70 C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 4,5 und einer Zugspannung von 1,48 g/den verstreckt. Die Faser wurde dann 5 Minuten lang bei 145 C unter
Schrumpfen värmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
009887/2067
Eigenviskosität der Faser 0,9
Denier pro Faser 15,5
Zugfestigkeit, g/den 3,7
Dehnung, % 50,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,92
Elastizitätsmodul, g/den 18,0
Fließpunkt, 0C^ 225,0
Lebhaftigkeitsindex- . 0,36
Nach dem Verstrecken der Fasern in Wasser bei 700C unter Anwendung
eines Verstreckungsverhältnisses von, 3,0 und einer Zugspannung von 0,49 g/den und nach der wie oben durchgefühlten
Wärmefixierung besaßen die dabei erhaltenen Fasern die
folgenden Reißfestigkeitseigenschaften:
Zugfestigkeit, g/den 1,9
Dehnung, % 92,0
Elastizitätsmodul, g/den 17,0
Zähigkeit, g/den
berechnet " 0,88
Ein PoIy(1,4-tetrajnethylenterephthalat) mit einer Eigenviskosität
von 1,28 wurde bei 29O°C schmelzversponnen. Die Fasern
wurden in Luft bei 700C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses
von 3,6 und einer Zugspannung von 1,29 g/den verstreckt. Dann wurden sie 5 Minuten lang bei 145 C bei
konstanter Länge und anschließend 5 Minuten lang bei 145 C unter Schrumpfen wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern
hatten folgende Eigenschaften:
0Ö988772067
Mgenviskosität der Faser 1,03
Denier pro Faser 6,2
Zugfestigkeit, g/den 4,1
Dehnung, % 3 7,0
Zähigkeit, g/dcn
berechnet 0,76
Elastizitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt, 0C ■ 226,0
Lebhaftigkeitsindex 0,35
Aus verstreckten, nicht wärme fixierten Fasern wurden schlauchförmige
Gewebe hergestellt. Hin schlauchförmiges Gewebe wurde
auf einen Rahmen gespannt, 5 Minuten lang bei 100 C v/ärmef ixiert,
von dem Rahmen heruntergenommen und 5 Minuten lang bei 1000C
unter Schrumpfen wärmefixiert. Die durch dieses Verfahren gexxcciCMkx
T'aser wurde aus dem schlauchformigen Gevrebe durch Aufzieiicii
desselben herausgezogen und für den Pöick federung test
nach dem Zusammenpressen in Stapelfasern zerschnitten. Die Rückfederung nach dein Zusammenpressen betrug 45°. '»Venn das
schlaucaförmige Gewebe anstatt bei 1000C, wie oben angegeben,
bei 1700C warnefixiert wurde, betrug die Rückfederung nach dem
Zusammenpressen 56?o.
009887/2067
BAD ORIQlNAL
Claims (12)
1. Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit
verbesserten Lebhaftigkeits-, Elastizitäts- und Zähigkeitseigenschaften,
dadurch gekennzeichnet, daß es aus orientierten, kristallinen Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern
mit einer Zähigkeit von mehr als 0,50 g/den und einem
Lebhaftigkeitsindex von mehr als 0,25 besteht.
2. Textilgarn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Carbonsäurekomponente der Poly (tetramethylenterephthalat)-Fasern zu mindestens 85 'Iol-? u aus Terephthalsäure und zu
höchstens 15 Mol-s aus einer weiteren Dicarbonsäure mit
3 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht.
3. Textilgarn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicarbonsäure aus Isophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure
oder 1,12-Bodecandicarbonsäure besteht.
4. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 3S dadurch gekennzeichnet,
daß die Diolkomponente der Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern
zu mindestens 85 Mol-% aus 1,4-Butandiol und zu
höchstens 15 MoI-I aus einem weiteren Diol mit 2 bis 20
Kohlenstoffatomen besteht.
5. Textilgarn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Diol aus A'thylenglykol, Neopentylglykol oder 1,4-Cyclohexandimethanol
besteht.
6. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern einen Lebhaftigkeitsindex von mindestens 0,27, insbesondere
von mindestens 0,30, aufweisen.
009887/2067
7. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern eine Zähigkeit von mindestens 0,60 g/den, auf v/eisen.
8. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern eine Zugfestigkeit von Mindestens 3,0 g/den aufweisen.
9. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern einen Fließpunkt von mindestens 216°C aufweisen.
10. Textilgarn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern einen Fließpunkt von mindestens 22O0C aufweisen.
11. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit dispersen Farbstoffen anfärbbar sind, ohne daß ein
Farbstoffträger verwendet werden muß.
12. Textilgarn nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern gekräuselte Stapelfasern darstellen.
tf|Mf/Mtt v
ORIGINAL INSPECTED " ' ' '"
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- 1970-07-28 FR FR707027715A patent/FR2053209B1/fr not_active Expired
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|---|---|---|---|
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