DE2037217B2 - Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern - Google Patents

Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern

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DE2037217B2 DE2037217A DE2037217A DE2037217B2 DE 2037217 B2 DE2037217 B2 DE 2037217B2 DE 2037217 A DE2037217 A DE 2037217A DE 2037217 A DE2037217 A DE 2037217A DE 2037217 B2 DE2037217 B2 DE 2037217B2
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Description

Die Erfindung betrifft das in den Patentansprüchen gekennzeichnete Textilgarn, das vorzugsweise aus gekräuselten Stapelfasern aus orientiertem kristallinem Poly( tetramethylenterephthalat) besteht 2'.
Polyestergarne aus z. B. Poly(äthylenterephthalat)- und PoIy(1,4-cyclohexylendimethyIenterephthalat)· Fasern dienen bekanntlich auf dem Textilsektor zur Herstellung von Stapelfasergeweben, ζ. Β. Teppichen und Pcizgeweben, sie haben jedoch, was insbesondere jn für die Po!y(äthylenterephthalat)-Fasern gilt, den Nachteil, daß ihre Elastizitätseigenschaften unbefriedigend sind. Für viele Verwendungszwecke, z. B. zur Herstellung von Teppichen, sind bessere Zähigkeitsund Rückfederungseigenschaften und ein höherer r. Lebhaftigkeitsindex, wie sie bisher nicht erreicht wurden, sehr erwünscht.
In der US-PS 24 65 319 ist die Herstellung von Polytetramethylenterephthalat) beschrieben und darauf verwiesen, daß das Polymerisat aus der Schmelze zu m Fasern versponnen werden kann, die gute Kaltverstrekkungscigcnschaften aufweisen. In Beispiel 13 dieser US-PS sind zwar einige Einzelheiten des dabei erhältlichen speziellen Poly(tetramethylenterephthalats) angegeben, eine Nacharbeitung ergab jedoch, daß π die dabei erhaltenen Fasern eine Inhärentviskosität oder logarithmische Viskositätszahl von nur 034 und außerdem eine sehr geringe Zähigkeit aufwiesen.
Auch in »The Journal of Polymer Science«, Teil A-1,4, Seite 1851 (1966), sind einige Eigenschaften der ,» Poly(tetramethylterephthalat)-Fasern beschrieben, wonach eine derartige Faser eine Zugfestigkeit von 3.4 g/den, eine Dehnung von 26%. einen Elastizitätsmodul von 20g/denier und einen Fließpunkt von 2140C aufweist. Die Zähigkeit einer solchen Faser, bestimmt -,-, nach der Gleichung
Festigkeit χ Dehnung 2(X)
beträgt 0,44 g/Denier.
Der Fließpunkt von 214'C gibt an, daß die maximale Inhürcntviskosität der Faser etwa 0,65 beträgt.
Es wurde festgestellt, daß diese bekannten Fasern bei h'> vielen Verwendungszwecken den an sie gestellten Anforderungen nicht mehr genügen und daß ein starkes Bedürfnis nach Tcxlilgarncn aus Poiy(tetramethylentc rephthalat)-Fasern mit verbesserten Lebhaftigkeits-, Elastizitäts- und Zähigkeitseigenschaften besteht. Der hier verwendete Ausdruck »Faser« umfaßt sowohl Endlos-Fäden als auch Stapelfasern.
Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Textilgarns verwendete Polytetramethylenterephthalat) ist herstellbar, indem z. B. ein Dialkylesier der Terephthalsäure mit 1,4-Butandiol umgeestert oder indem die Terephthalsäure mit 1,4-Butandiol verestert wird unter Verwendung üblicher Katalysatoren, z. B. Tetraisopropyltitanat, und bei Polymerisationstemperaturen von vorzugsweise 240 bis 2600C
Das Polytetramethylenterephthalat) kanii mit bis zu 15 MoI-% einer zweiten Dicarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen modifiziert sein. Hierfür bevorzugt verwendete Säuren sind z. B. Isophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure und 1,12-Dodecandicarbonsäure. Das Polytetramethylenterephthalat) kann auch mit bis zu 15 Mol-% eines zweiten Glykols mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen modifiziert sein. Hierfür bcvurzügi verwendete Glykole sind z. B. Äthylenglykol, Neopentylglykol und 1,4-CycIohexandimethanol. Eine sehr zweckmäßige Modifizierung besteht in der Verwendung von bis zu 15 Mol-% einer Dicarbonsäure oder eines Glykols, die die Faser mit kationischen Farbstoffen anfärbbar machende Gruppe, z. B. eine —SOjNa-Gruppe, aufweisen.
Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Textilgarn s verwendeten Polyesterfasern können Keimbildner, Pigmente, Mattierungsmittel, Antioxydationsmittel, Stabilisatoren, optische Aufheller, entflammungsverzögernde Mittel und andere übliche Zusätze enthalten.
Das erfindungsgemäße Textilgarn wird praktisch durch Extrusion oder Verspinnen der Fasern in gebräuchlichen Vorrichtungen, durch Orientieren der Fasern durch Verstn- -ken und durch Wärmefixieren der Fasern entweder b... konstant gehaltener Länge oder unter Schrumpfung hergestellt.
Das erfindungsgemäße Textilgarn weist eine verbesserte Kombination von Eigenschaften, einen verbesserten Lebhaftigkeitsindex sowie verbesserte Elastizitätsund Zähigkcitscigcnschaftcn auf und besteht aus orientierten, kristallinen Poly(tetramethylenterephtha-Iat)-Fasern mit einer Zähigkeit von mindestens 050 g/ den, vorzugsweise von mindestens 0,60 g/den und einem Lebhaftigkeitsindex von mindestens 0,25, vorzugsweise von mindestens 030. Die das Textilgarn der Erfindung aufbauenden Fasern sind außerdem dadurch charakterisiert, daß sie mit dispersen Farbstoffen ohnr Verwendung eines Farbstoffträgers anfärbbar sind. Polyestertexfilqarne mit einer solchen Kombination von Eigenschaften waren bisher unbekannt.
Die zur Herstellung des Textilgarns 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 und können zur Herstellung von Garnen für Hemdenstoffe mit Baumwolle gemischt werden. Die günstige Kombination von Lebhaftigkeitsindex und Rückfederung nach dem Zusammenpressen verleiht den aus solcl.e Fasern enthaltenden Garnen hergestellten Geweben die gewünschten Eigenschaften.
Wie in den nachfolgend beschriebenen Beispielen I bis 12 erläutert wird, wehen die Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern nach dem Verstrecken bei etwa konstanten Verstreckungsspannungen überraschenderweise eine erhöhte Zugfestigkeit, Dehnung und Zähigkeit auf, wenn die Inhärentviskosität von etwa 0,50
<ί auf etwa 1,0 ansteigt, obwohl nach dem bisherigen ^ Stande der Technik angenommen wurde, daß F'olyesterfasern beim Ansteigen der Eigenviskosität auf etwa 0,60 Mi bis 0,70 nicht gleichzeitig verbesserte Zugfeistigkeits-, ij; 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
in
■ (Zugfestigkeit in j^den) · f-
Dehnung in /„
100
ausgedrückt und berechnet werden. Zur Messung der Zähigkeit kann die Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve z. B. mit Hilfe eines Instron-Initegrators oder eines Komputers bestimmt werdea Sowohl die errechnete als auch die gemessene Zähigkeit sind in den :;) meisten der folgenden Beispiele aufgeführt Wie bereits oben angegeben, war es für den Fachmann überraschend, daß die Zähigkeit der Polyesterfasern ständig zunimmt, wenn die Inhärentviskosität (I.V.) auf etwa 1,0 ansteigt. >ί
Mit »Inhärentviskosität« (abgekürzt I.V.) wird die logarithmische Viskositätszahl bezeichnet, die nach der Formel
'IrrI
in einem Phenol/Tetrachloräthan-(60/40rGemisch bei 25°C und einer Konzentration von 0,23 g/100 ml r> bestimmt wird.
Die Zugfestigkeitseigenschaften der Fasern wurden mit Hilfe einer handelsüblichen Testvorrichtung (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 Röntgenbeugungsdiagrammc ermittelte Kristallinitätsgrad der Poly-(tetramethylenterephlhalat)-Faser abnimmt, wenn die 4Ί Inhärentviskosität der Fasern zunimmt. Es war daher überraschend, daß die Fließpunkte ansteigen, wenn die Inhärentviskosität der Fasern auf etwa 0,9 zunimmt. Unter dem Fließpunkt ist die Temperatur zu verstehen, bei der die Faser sich beim Erhitzen unter einer ίο Belastung von 0,2 g/den von einem polierten Stab aus rostfreiem Stahl abziehen läßt.
Der Lebhaftigkeitsindex ist ein Maß für die Lebhaftigkeit der Faser und je lebhafter die Faser, um so höher is; der L ebhaftigkeitsindcx. Zu seiner Bestim- >■> mung wird die Faser mit einer Geschwindigkeit von 10% der ursprünglichen Faserlänge pro Minute um 5% ausgedehnt, worauf man die Faser mit der gleichen Geschwindigkeit wieder zurückgehen läßt, wobei die Kraft/Beanspriichiingskurve automatisch registriert wi wird. Unter dem Lebhaftigkeitsindex ist das Verhältnis der Quadratwurzel des Elastizitätsmodul (E,) zu dem Sekanten-Rückfederungsmodul (E,) zu verstehen nach der Gleichung
Lebhaftigkeitsindex = {E,/Er h'
Der Lebhaftigkeitsindex wird von Hoffmann und f)cstc in »Textile Research Journal« 21. 66 (1951) näher beschrieben, wo 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 Elastizitätsmodul ist, wurde dieser Parameter zur Bestimmung des Lebhaftigkeitsindex der Faser verwendet Da Hoffmann und Beste in dem vorstehend angegebenen Artikel darauf hingewiesen haben, daß die Federhaftigkeit eines Gewebes, eine Komponente der Lebhaftigkeit, in Beziehung zu dem Rückfederungsmodul des Gewebes steht, wurde bei der Berechnung der Lebhaftigkeit der Faser auch der Rücfcfederungsmodul der Faser berücksichtigt
Poij(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit der angegebenen Kombination von Eigenschaften sind neu. Für Foly(äthylenterephthalat)-Fasern ist zwar bekannt, daß der Lebhaftigkeitsindex beispielsweise durch die Inhärentviskosität des Polymerisats, die Verspinnungsbedingungen, das Verstreckungsverhältnis und die WäimcFixicrüugstcffipcratür beeinflußt Es würde gefunden, daß der Lebhaftigkeitsindex für Polyethylenterephthalat)-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 von 028 wiesen bisher eine Zugfestigkeit von 030 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 einem Lebhaftigkeitsindex von 0,14 weisen eine Zugfestigkeit von 5,2 g/den und eine Dehnung von 23% 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 Zähigke:*, was aus den weiter unten beschriebenen Beispielen hervorgeht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Textilgarn aus Poly(tetramethy-Ienterephthalat)-Fasern in Form gekräuselter Stapelfasern bestehen. Im Vergleich zu den bekannten Poly(äthylenterephthalat)-Fasern weisen die in dem erfindungsgemäßen Garn enthaltenen Polytetramethylenterephthalat)-Fasern eine beträchtlich verbesserte Rückfederung nach dem Zusammenpressen im Stapel auf. Es war völlig überraschend, daß Poly(tetramethy-Ienierephthalat)-Fasern hergestellt werden können, die sowohl eine hohe Zähigkeit als auch einen hohen Lebhaftigkeitsindex als auch eine hohe Stapelrückfederung nach dem Zusammenpressen aufweisen. Poly(tetramethylenterephthalatJ-Fasern mit einer solchen Kombination von Eigenschaften waren bisher nicht bekannt.
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 lournal« 23,84 (1953) beschriebenen Tests dar.
Zur Bestimmung der Stapelrückfederung nach dem Zusammenpressen wurden fünf 1.2 g-Proben einer von Hand karclierten Teppichfaser — einer gekräuselten 10,2 bis 15,2 cm langen Stapelfaser — auf das nächste mg ausgewogen, zu einer homogenen 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 bar durch den sich mit einer Geschwindigkeit von 5,1 cm pro Minute bewegenden Kolben zusammengepreßt Für die Kompression unter hohem Druck wurden die Proben aus den Phiolen nacheinander entnommen und in einen Stahlzylinder mit 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 bar (1768 kg auf den Kolben mit eine-n 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 »ntfernt 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 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 Tests — 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 Druck von 0,21 bar zusammengepreßt Das Verhältnis der Höhe dieser Probe zur Höhe der ursprünglichen Probe, multipliziert mit dem Faktor 100, lieferte die Stapelrückfederung nach dem Zusammenpressen.
Die gekräuselten Poly(tetramethylenterephthalat)-Stapelfasern können eine Länge zwischen 0,635 und 30,5 cm und 1 bis 100 Denier pro Faden aufweisen. Die kürzeren Fäden (0,635 bis 0,127 cm) können als Flocken zur Erzeugung einer samtartigen Oberfläche verwendet werden, die Fasern mit einer Länge von etwa 3,81 cm können in Baumwoilmischungen verwendet werden und die Fasern mit einer Länge von etwa 10,16 bis etwa 15,24 cm können in Wollmischungen oder in Teppichen verwendet werden. Fasern mit einer Länge von etwa 7,62 bis 10,16 cm sind als Faserfüllstoff geeignet. Für bestimmte Anwendungszwecke können Stapelfasern mit einer Länge von bis zu 30,5 cm 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 zwischen 6 und 18 für Teppiche geeignet.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, näher erläutert.
Beispiel 1
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymeris;.t mil einer Inhärentvi .kosität von 0,82 wurde bei 260°C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden
bei 130°C 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 145°C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
ι ο
Inhärentviskosität 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
Elastizitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt, 0C 222,0
Lebhaftigkeitsindex 0,35
Beispiel 2
Ein Poly(tetramethylente:.iphthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von O1SJ wurde bei 260° C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden bei 130°C in überhitztem Wasserdampf unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses 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:
Inhärentviskosität der Faser 0,90
Denier pro Faser 14,8
Zugfestigkeit, g/den 3,5
Dehnung, % 36,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,63
gemessen 0,67
Elastizitätsmodul, g/den 22,0
Fließpunkt,0 C 221,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
Beispiel 3
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 1,10 wurde bei 28O0C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 130"C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,5 und einer Zugspannung von 1,12 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145°C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inhärentviskosität der Faser 0,97
Denier pro raser 14,2
Zugfestigkeit 3,9
Dehnung,% 43,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,84
gemessen 0,81
Elastizitätsmodul, g/den 20,0
Fließpunkt. 0C 224,0
Lebhaftigkeitsindex 0.36
Vergleichsbcispiela
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärenlviskoaität von 0,55 wurde bei 2300C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1300C mit einem VerstreL-kunusverhältnis von 4.1 idem maximalen
Verhältnis, das angewendet werden konnte, ohne daß die Faser brach) bei einer Zugspannung von 0,43 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145°C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
ohne daß die Faser brach) und einer Zugspannung von 1.13 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 1453C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inhärcntviskositäldcr Faser 0,53 1 Π Inhärentviskosität der Faser 0,53
Denier pro Faser 15,4 Denier pro Faser 6,1
Zugfestigkeit, g/den 2.1 Zugfestigkeit, g/den 2,6
Dehnung, % 25,0 Dehnung, % 27.0
Zähigkeit, g/den Zähigkeit, g/den
berechnet 0,26 1 ι berechnet 0.35
gemessen 0,28 Elastizitätsmodul, g/den 22.0
Elastizitätsmodul, g/den 21,0 Fließpunkt. 0C 206,0
Fließpunkt, "C 208.0 Lebhaftigkeitsindex 0.37
Lebhaftigkeitsindex 0,37
Vergleichsbeispiel e
Vergleichsbeispiel b Pin P/>li;/lAtramiithvlAnti*rpnhthalat\-Polvmprical π
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisal mit einer Inhärentviskosität von 0,66 wurde bei 2450C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 130° C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses 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:
Inhärentviskosität 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. "C 212.0
Lebhaftigkeitsindex 0.37
Vergleichsbeispiel c
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 0.71 wurde bei 228°C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei I3O°C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,7 und einer Zugspannung von 0,96 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145CC in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern einer Inharentviskosität von 0,66 wurde bei 245°C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1300C mit einem Verstreckungsverhältnis von 4.8 und einer Zugspannung von 1,27 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145°C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inh&.-enlviskosität der Faser 0,64
Denier pro Faser 6,0
Zugfestigkeit, g/den 4,0
Dehnung, % 28.0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,56
gemessen 0,47
Elastizitätsmodul, g/den 23.0
Fließpunkt, 0C 212,0
Lebhaftigkeitsindex 0,37
Vergleichsbeispiel f
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 0,71 wurde bei 228" C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1300C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 3,9 und einer Zugspannung von 1,60 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 1450C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
0.65 '" Inhärentviskosität der Faser 0,64
Inhärentvisko-ität der Faser 16.3 Denier pro Faser 5,7
Denier pro Faser 2.2 Zugfestigkeit, g/den 2,70
Zugfestigkeit, g/den 27.0 Dehnung, % 33.0
Dehnung, % Zähigkeit, g/den
Zähigkeit, g/den 0.30 " berechnet 0,45
berechnet 0.33 gemessen 0.50
gemessen 21,0 Elastizitätsmodul, g/den 22,0
Elastizitätsmodul, g/den 214.0 Fließpunkt, = C 216.0
Fließpunkt. =C 0,37 Lebhaftigkeitsindex 0.37
Lebhaftigkeitsindex
Vergleichsbeispiel d
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 0,55 wurde bei 2300C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden fe= in überhitztem Wasserdampf bei 13O0C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,3 (dem maximalen Verhältnis, das angewendet werden konnte
Beispiel 4
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 0,82 wurde bei 26O0C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 13O0C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,0 und einer Zugspannung von 130 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 145=C in entspanntem
Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inhärentviskosität 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
Beispiel 5
Inhärentvisko.sität der Faser
Denier pro Faser
Zugfestigkeit, g/den
Dehnung, %
Zähigkeit, g/den
berechnet
Elastizitätsmodul, g/den
Fließpunkt, "C
Lebhaftigkeitsindex
0,84
5,8
3,9
45,0
0,88
22,0
210,0
0,38
Ein Poly(ietr.imethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 0,95 wurde bei 2600C aus Die Kräuselung für den Rückfederungste;t nach dem Zusammenpressen wurde dadurch erzielt, daß man ein schlauchförmiges Gewebe 5 Minuten lang auf einen Rahmen und dann 5 Minuten lang 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
UCl ."5LMK[CIZ-C /Al Γ Λ SCI Il VCI SpTiIMICII. LJii: IdSCI Il WUI UCII
in überhitztem Wasserdampf bei I3O°C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses 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:
Inhärentviskosität der Faser 0,92
Denier pro Faser 5,7
Zugfestigkeit, g/den 4.3
Dehnung, % 34,0
Zähigkeit, g/den
berechnet 0,73
gemessen 0,67
Elastizitätsmodul, g/den 21,0
Fließpunkt, 0C 224,0
Lebhaftigkeitsindex 0,36
Beispiel 6
Ein Poly(tetramethylenterephthalat)-Polymerisat mit einer Inhärentviskosität von 1,28 wurde bei 290'C aus der Schmelze zu Fasern versponnen. Die Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 1200C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 3,9 und einer Zugspannung von 1,70 g/den verstreckt. Dann wurden die Fasern 5 Minuten lang bei 14 5° C in entspanntem Zustand wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inhärentviskosität der Faser 1,02
Denier pro Faser 5,8
Zugfestigkeit, g/den 4,9
Dehnung, % 37,0
Zähigkeit, g/dcn
berechnet 0,91
Elastizitätsmodul, g/den 20,0
Fließpunkt/C 227,0
Lebhaftigkeitsindex 0,35
Beispiel 7
Ein Polyester mit einer Inhärentviskosität von 0,96 wurde durch Polymerisation der Schmelze von 1,4-Butandiol, 95 Mol-% Dimethylterephthalat und 5 Mol-% Dimethylisophthalat hergestellt. Die Fasern wurden bei 2800C schmelzversponnen unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,9 (Zugspannung 1,13 g/den) in heißer Luft bei 1000C verstreckt und 5 Minuten lang bei 145°C unter Schrumpfung wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Stapelfasern
51,0%.
nach dem Zusammenpressen betrug
Beispiel 8
Durch Polymerisation in der Schmelze von 1,4-Butandiol. 90 Mol-% Dimethylterephthalat und 10 Mol-% Dimethylazelat wurde ein Polyester mit einer Inhärentviskosität von 1,38 hergestellt. Die Fasern wurden bei 2800C schmelzversponnen, unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 3,7 (Zugspannung 1,69 g/den) in heißer Luft bei 1300C verstreckt und 5 Minuten lang bei 145°C 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, °C 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%.
Beispiel 9
Ein Poly(1,4-tetramethylenterephthalat) mit einer Inhärentviskosität von 1,10 wurde bei 2800C schmelzversponnen. Die dabei erhaltene Faser wurde in überhitztem Wasserdampf bei 1400C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,7 verstreckt. Dann wurde die Faser unter Anwendung von Wasserdampf unter einem Druck von 6,33 bar gekräuselt. 5 Minuten lang bei !800C unter Schrumpfen wärmefixiert und zu 15,24 cm langen Stapelfasern zerschnitten, welche die folgenden Eigenschaften aufwiesen:
Inhärentviskosität der Faser 0,95
Denier pro Faser 15,7
Zugfestigkeit, g/den 4,1
Dehnung, % 67,0
Il
Zähigkeit, g/den 1,37 Zugfestigkeit, g/den 3.7
berechnet 1,40 Dehnung, % 50,0
gemessen :20,0 Zähigkeit, g/den
Elastizitätsmodul, g/den 0.27 berechnet 0.92
Lebhaftigkeitsindex Elastizitätsmodul, g/den 18,0
Rückfederung nach dem 150,0 Fließpunkt," C 225.0
Zusammenpressen, % Lebhaftigkeitsindex 0,36
Ein mit diesen Stapelfasern beflockter Teppich hatte ausgezeichnete Rückfederungs- und Haltbarkeitseigenschaften. Proben dieses Teppichs wurden in tiefen Farbtönungen mit dispersen Farbstoffen ohne Verwendung eines Trägerstoffes gefärbt.
Beispiel 10
Es wurde ein Polyterephthalat mit einer Inhärentviskosität von 0,82 hergestellt, das 1,4-Butandiol- und Äihy!cng!yko!-Eir,hci:cn ir, einem Verhältnis von 88 : 12 enthielt. Bei 285°C wurden aus der Schmelze Fasern versponnen, unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 4,8 in heißer Luft bei 1300C verstreckt und 5 Minuten lang bei 145°C unter Schrumpfen wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaft:
Inhärentviskosität der Faser
Denier pro Faser
Zugfestigkeit, g/den
Dehnung, %
Zähigkeit, g/den
berechnet
Elastizitätsmodul, g/den
Fließpunkt, °C
Lebhaftigkeitsindex
0,76
:?,3
3.5
30,0
0.52
;>2,o
204.0
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 Test in Stapelfasern zerschnitten. Die Rückfederung nach dem Zusammenpressen dieser Stapfelfasern betrug 51.00Zo.
Beispiel Il
Ein Poly(l,4-tetramethylenierephthalat) mit einer Inhärentviskosilät von 1.10 wurde bei 2800C schmelzversponnen. Die F'asern 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 1453C unter Schrumpfen wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Nach dem Verstrecken der Fasern in Wasser bei 70°C unter Anwendung eines Verstreckungsverhältnisses von 3.0 und einer Zugspannung von 0,49 g/den und nach der wie oben durchgeführten 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
Ii e i s ρ i e 1 12
Ein Poly(l,4-tetramethylenterephthalat) mit einer Inhärentviskosität von 1.28 wurde bei 29O°C schmelzversponnen. Die Fasern wurden in Luft bei 70'C 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 1450C unter Schrumpfen wärmefixiert. Die dabei erhaltenen Fasern hatten folgende Eigenschaften:
Inhärentviskosität der Faser
Denier pro Faser
Zugfestigkeit, g/den
Dehnung, %
Zähigkeit, g/den
berechnet
Elastizitätsmodul, g/den
Fließpunkt, "C
Lebhaftigkeitsindex
1.03
6.2
4.1
37.0
0.76
21.0
226.0
oj:
Inhärentviskosität der Faser
Denier pro Faser
0.95
35.5
Aus verstreckten, nicht wärmefixierten Fasern wurden schlauchförmige Gewebe hergestellt. Ein schlauchförmiges Gewebe wurde auf einen Rahmen gespannt, 5 Minuten lang bei 1000C wärmefixiert. von dem Rahmen heruntergenommen und 5 Minuten lang bei 1000C unter Schrumpfen wärmefixiert. Die durch dieses Verfahren gekräuselte Faser wurde aus dem schlauchförmigen Gewebe durch Aufziehen desselben herausgezogen und für den Rückfederungstest nach dem Zusammenpressen in Stapelfasern zerschnitten. Die Rückfederung nach dem Zusammenpressen betrug 45%. Wenn das schlauchförmige Gewebe anstatt bei 100° C. wie oben angegeben, bei 1700C wärmefixiert wurde, betrug die Rückfederung nach dem Zusammenpressen 56%.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern mit gleichzeitig guten Lebhaftigkeits-, Elastizitäts- und Zähigkeits-Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß es aus orientierten, kristallinen Poly(tetramethylenUrephthalat)-Fasern besteht, die eine Inhärentviskosität bzw. eine logarithmische Viskositätszahl von mindestens 0,76 ι ο und bei einem Lebhaftigkeitsindex von mehr als 0,25 gleichzeitig eine Zähigkeit von mehr als 0,5 g/den bei einer Zugfestigkeit von mindestens 3,0 g/den aufweisen.
2. Textilgarn nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ΐί zeichnet, daß die Puly(tetramethylenterephthalat)-Fasern gekräuselte Stapelfasern sind.
DE2037217A 1969-07-28 1970-07-27 Textilgarn aus Poly(tetramethylenterephthalat)-Fasern Withdrawn DE2037217B2 (de)

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