DE2037924A1 - Synthetischer Faden mit vielschichtiger Konfiguration - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN . DIPL. ING. W. EITLE · DR. REH. NAT. K. HOFFMANN

D-Ιβββ MÖNCHEN 81 · ARABELLASTiASSE 4 · TELEFON (Olli) »ΠΜ7

Kanegafuchi Boseki
Kabushiki Kaisha

Tokyo / Japan

Synthetischer Faden mit vielschichtiger Konfiguration

Die Erfindung bezieht sich auf einen synthetischen Faden mit einer vielschichtigen Konfiguration, der aus mindestens zwei Komponenten hergestellt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fadens.

Derzeit werden synthetische Fäden aus Polyamiden und Polyestern technisch in großem Maßstab hergestellt, Sie weisen jedoch noch verschiedene Nachteile auf. Einer dieser Nachteile

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ist ihre geringe Elastizität, d.h. sie besitzen nur eine schlechte Dehnungsrückfederung. Dies trifft insbesondere für Polyesterfäden, wie Polyäthylen-terephthalat und dergleichen zu. Darüber hinaus hat der Polyesterfaden nur eine niedrige Elastizitätsenergie. Die Eigenschaften der niedrigen Dehnungsrückfederung und der niedrigen Dehnungselastizität machen sie für Kleidungsstücke ungeeignet. So besitzen beispielsweise aus Polyesterfäden hergestellte Strick- und Wirkwaren nur eine geringe Streckfoarkeit und knittern leicht.. Die Trageigenschaften dieser Strick- und Wirkwaren sind daher schlecht. Diese Nachteile sind auch für technische Materialien störend, beispielsweise für Reifen-Cords, da während des Laufens in den Reifen Wärme erzeugt wird und flache Stellen gebildet werden.

Es wurden bis jetzt schon verschiedene Versuche gemacht, die Eigenschaften der Fäden durch gemischtes Verspinnen von mindestens zwei Komponenten zu verbessern. Bei einem herkömmlichen Polyamid-Mischfaden oder Polyester-Mischfaden ist Jedoch die Elastizität (die Dehnungsrückfederung) nicht verbessert. Vielmehr sind oftmals die Zugfestigkeit und die Dehnungsrüekfederung verschlechtert worden* Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,, neue Mischfäden aus Polyamid und/oder Polyester sur Verfügung zu stellen, die hinsichtlieh dieser Nachteile verbessert worden sind.

Der erfindungsgemäße synthetische Faden besitzt eine vielschichtige Konfiguration und ein Polyamid und/oder ein Polyester mit Ausnahme von Polypivalolakton und Polypivalolakton sind mindestens in einem Teil des Querschnitts des einheitlichen Faden vervielsohlehtigfc worden* ■ - -

Das Verfahren zur Herstellung des synthetischen Fadens gemäß der Erfindung besteht darin, daß man ein getrennt geschmolzenes Polyamid und/oder einen Polyester mit Ausnalune von Polypivalolakton und Polypivalolakton mindestens dreimal wiederholt in einer verschiedenen Phase einem Verbinden-Trennen unterwirft, um die Spinnmaterialien zu ver- · vielschichtigen und daß man die erhaltenen vervielschichtis'cen 3pinnmaterialien hierauf extrudiert. "

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des synthetischen I Fadens nach der Erfindung besteht darin, daß man ein getrennt geschmolzenes Polyamid und/oder einen Polyester mit Ausnahme von Polypivalolakton und Polypivalolakton mindestens dreimal wiederholt in verschiedener Phase einem Verbinden-Trennen unterwirft, um die Spinnmaterialien zu vervielschichtigen und daß man die vervielschichtigten Spinnmateriallen und ein weiteres Spinnmaterial extrudiert.

Der erste Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß als die eine Komponente beim Mischspinnen Polypivalolakton verwendet wird. Polypivalolakton besitzt besondere Blasti- λ zitatseigenschaften oder eine latente Elastizität. Polypivalolakton .kristallisiert jedoch im allgemeinen extrem schneller als herkömmliche thermoplastische synthetische Polymere und besitzt eine hohe Kristallinität, so daß es schwierig ist, durch Schmelzspinnen etc. Fäden mit guten Eigenschaften zu erhalten. So besitzen z.B. durch Schmelzspinnen aus Polypivalolakton hergestellte Fäden im unverstreckten Zustand eine hohe Kristallinität und es ist oftmals schwierig, diese genügend zu verstrecken.

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Es ist daher bis -Jetzt sehr schwierig gewesen* aus Polypivalolakton mit hoher Wirksamkeit Fäden mit hoher Zugfestigkeit herzustellen· Demgegenüber können nach dem
erfindungsgemäSen Verfahren aus Folypivalolakton relativ leicht und sehr wirksam Fäden mit hoher Zugfestigkeit
hergestellt werden. Der synthetische Faden gemäß der Erfindung kann im wesentlichen genauso leicht wie herkömmliche Fäden aus Polyamiden oder Polyestern gesponnen und verstreckt werden. Er ist ferner hinsichtlich seiner Elastizitätseigenschaften den Fäden aus Polyamiden oder Polyestern erheblich überlegen.

Der zweite Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß
der Faden eine vielschichtige Konfiguration besitzt» Unter der Bezeichnung "vielschichtige Konfiguration⁵' soll eine solche verstanden werden^, von der der Hauptteil aus einer Vielzahl von im wesentlichen kontinuierlichen Schichten besteht. Ein zusammengesetzter Faden oäer Verbundfaden, der einen in Figur 1 gezeigten Querschnitt besitzt, wird als Zweischichtenfaden bezeichnet. Die Figur 2 stellt den Querschnitt eines Vierschichtenfadens dar« Fäden mit einer vielschichtigen Konfiguration, z»B. vielschichtige Fäden können dadurch erhalten werden, daß mindestens zwei Spinnmaterialien vervielsehichtigt wenden und daß die vervlelschichtigten Spinnmaterialien Im Fluß versponnen werden.,

Auf Spinndüsen sowie Verfahren zum Verspinnen von vielschichtigen Fäden sind bereits verschiedene Patentanmeldungen von den Erfindern eingereicht worden (USAf, Serial No. 711,070 und Serial No. 783,508),

Die darin beschriebenen Spinndüsen besitzen ein© Siisofoein«· richtung für die Vervielsohlehtigimgo Diese l

können in zwei Arten klassifiziert werden, wovon die eine Reservoirs in einer Vielfachstufe und diese Reservoirs verbindende enge Kanäle umfaßt (USA, Serial No. 711,070) und die andere ein dreidimensioriales Netzwerk von engen Kanälen (USA, Serial No. 783,508) umfaßt. Beide Arten sind für die Zwecke der Erfindung geeignet.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen -

Figur 1 einen Querschnitt eines Zweischichten-Fadens, Figur 2 einen Querschnitt eines Vierschichten-Fadens,

Figuren 3 bis 9 Querschnitte von vielschichtigen Fäden gemäß der Erfindung,

Figuren 10 bis 12 Modell-Diagramme zur Veranschaulich-ung einer Grundmethode zum Vervielschichtigen von Spinnmaterialien zu Vielschichten,

Figur 13 einen vertikalen Querschnitt einer Spinndüse, die mit einer Mischeinrichtung zum Vervielsohichtigen vom Reservoir-Typ versehen ist, . ™

Figur l4, 15 und 16 Querschnitte der in Figur 13 gezeigten Spinndüse, die entlang der Linien 1-1^f, 2-2* und 3-3· in Richtung der Pfeile aufgenommen sina,

Figur 17 einen Querschnitt einer weiteren Spinndüse, die mit einer Mischeinrichtung zum Vervielschichtigen des Reservoir-Typs versehen ist,

Figur 18 einen Querschnitt der in Figur 17 gezeigten Spinndüse, der in Pfellrlchttmg entlang der Linie 4-4^f aufgenommen 1st, ■ *

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Figur 19 einen vertikalen Querschnitt einer Spinndüse, die mit einer Mischeinrichtung zum Vervielschichtigen vom Netzwerk-Kanal-Typ versehen ist,

'Figuren 20, 21 und 22 Querschnitt der In Figur 19 gezeigten Spinndüse, die in Pfeilrich'tung entlang der Linien 5-5*, 6-6^s und 7-7* aufgenommen sind,

Figur 2> eine Mikrophotographie eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen synthetischen Fadens?

Die Figur 10 ist- ein Modell-*Diagramm eines grundlegenden Typs zur Veranschaulichung der Art und Meise wie die Spinnmaterialien in der oben genannten Mischeinrichtung vervielschichtigt werden.

Zwei Spinnmaterialien (a) und(b) werden an einem Punkt (Jj) verbunden, um ein zweischichtiges Gebilde (ab) gu bilden, welches beim Punkt (S) getrennt uecI hierauf" am Punkt (Jg) erneut verbunden wird, um ein Yiersetiiciitiges Qehilue ' (&ba.h} zu bilden. Der Querschnitt ues "zweischichtigen Gebildes* das am Punkt (J,) erhalten wirdU besitzt beispielsweise die in Figur I gezeigte Gestalt ₀ Bas am Punkt (Jg) z»B. erhaltene vierschichtige Gebilde ist in Wlgm 2 gezeigt. Wenn dieses Verbinden und Trennen, wie es in der Figur 10 gezeigt ist, in einer Vielfachstufe a mal wiederholt wird, dann errechnet sich die Anzahl uer ©#telfeene& Schichten zu 2ⁿ. Das Merkmal dieses Verblndens uaä Tresraens liegt darin, daß das Trennen am Punkt f § j " äwehgefijhrt wird, während am Punkt (J₁) ninä©st@ns "sei T@il_Ä fopgugs= weise aber ganz öer verbunden© Säistancä wird, und daß das Verbinden a® funkt f wird, daß mindestens zum TaIl₅ TOrzugäw@i&© g@M%>_s die

Anzahl der Schichten zugefügt wird. Ein derartiges Verbinden und Trennen wird als ^ttVerblnden-Trennen-in-verschiedener Phase" bezeichnet, weil die Phasen (Richtungen) des Verbindens und Brennens verschieden sind. Es ist vorzuziehen, daß die Richtungen des Verbindens und des Trennens miteinander im rechten Winkel stehen.

Die Figur IO beschreibt eine fundamentale Art des Verbindens und Trennens in verschiedener Phase. Davon gibt es viele Modifikationen und Anwendungszwecke (Kombinationen ' von fundamentalen Typen). Die Figur 11 stellt eine Aus- * führungsforra ihrer Anwendung dar, bei welcher das Verbinden (J.) der drei Komponenten (a), (b) und (c) in Seitean-Seite-Anordnung in der ersten Stufe durchgeführt wird und die Anzahl der erhaltenen Schichten sich zu 3 χ 2ⁿ-l errechnet (nj Anzahl der Stufen des Verbindens und Trennens), Auch die Figur 12 ist eine AusfUhrungsform der Anwendung der Figur 10, bei welcher am Punkt (S) der Strom in drei Teile aufgeteilt wird und sich die Anzahl der erhaltenen Schichten zu 2 χ 3ⁿ-l errechnet. Diese errechneten Werte sind naturgemäß solche, die sich ergeben, wenn das Verbinden und Trennen in vollständig verschiedener Phase durchgeführt wird. In der in der Praxis verwendeten Spinn- Λ düse kann die Anzahl der Schichten sich von dem oben errechneten Viert unterscheiden, was auf die Unregelmäßigkeit und die Unterbrechung des Stroms der Spinnmaterialien zurückzuführen ist.

Wenn das oben beschriebene Verbinden-Trennen in verschiedener Phase auf eine Kombination aus zwei Spinnmaterialien, wie Polyamid/Polypivalolakton oder Polyester-Polypivalolakton oder eine Kombination von drei Spinnmaterialien, wie PoIyamid/Polyester/Polypivalolakton angewandt wird, dann variiert die erhaltene Mischkonfiguration je nach der jeweiligen

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Kombination der Polymeren, der Anzahl (n) der Stufen des Vcrblndens-Trennens und der Struktur der vervielschichtigenden Mischeinrichtung,

Die durch das Verbinden-Trennen in verschiedener Phase erhaltene vielschichtige Konfiguration kann in drei Arten unterteilt werden, d.h. entsprechend der Konfiguration des Querschnitts in eine körnige, inselartige und unbestimmte Konfiguration.Unter "körniger Konfiguration" soll eine solche Konfiguration verstanden werden, daß dünne Schichten mit ähnlicher Dicke in körnigem Zustand angeordnet sind. Die Figur J zeigt eine Ausführungsform der körnigen Konfiguration.

Unter "inselartiger Konfiguration" soll eine solche Konfiguration verstanden werden, daß die körnigen Schichten unregelmäßig unterbrochen sind unö daB in dem O^ean eine große Anzahl von großen und kleinen Inseln verteilt ist. Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der inselartigen Konfiguration.

Unter "unbestimmter Konfiguration" soll eine solche Konfiguration verstanden werden, daß die Anzahl der Inseln relativ höher als diejenige in der inselartigen Konfiguration ist, wobei die Gestalt einem Kreis und einer Ellipse ähnlich und in dem Himmel eine große Anzahl von Sternen verteilt ist. Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsform der unbestimmten Konfiguration»

Es können oftmals Fäden mit einer doppelten Struktur gebildet werden, in welcher eine Insel oder ein Stern, die einer Komponente entsprechen, in einer Insel oder einem Stern, die einer anderen Komponente entsprechen, angeordnet sind.

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Naturgemäß erscheinen die oben genannten körnigen, inselartigen iind unbestimmten Konfigurationen lediglich im Querschnitt des Fadens und die Hauptschichten erstrecken sich entlang der Längsrichtung des Fadens im wesentlichen kontinuierlich, d.h. die Länge der Hauptschicht ist genügend groß. In dem kontinuierlichen Faden setzt sich jede andere Hauptschicht als die Schichten der sehr feinen Inseln und Sterne mindestens mehrere Zentimeter, gewöhnlich aber mindestens mehrere Meter fort.

Im allgemeinen kann beim Unterwerfen einer Korabination von Spinnmat.erialien mit hoher gegenseitiger Affinität einem vielstufigen Verbinden-Üirennen in verschiedener Phase ohne weiteres «ine körnige Konfiguration erhalten werden. So ergibt oftmals eine Kombination aus Nylon-6-Nylon-66 unabhängig von der Zahl (n) der Stufen des Ver- bindens-Trennens eine körnige Konfiguration, Allgemein gesprochen kann eine inselartige oder unbestimmte Konfiguration unter Verwendung einer vervielschichtigenden Mischeinrichtung vom Reservolr-Otyp und eine körnige Konfiguration unter Verwendung einer Mischeinrichtungen vom Netzwerk der Kanäle-Typ ohne weiteres erhalten werden. Bei einer Kombination von Spinnmaterialien mit geringer %

gegenseitiger Affinität, wie Polyaraid/Polyäthylen-terephthalat, wird, wenn die Anzahl (n) der Stufen des Verbind ens-Trennens gering ist, eine "körnige Konfiguration gebildet. Wenn die Zahl (n) der Stufen zunimmt, dann wird zunächst eine inselartige Konfiguration gebildet und beim weiteren Ansteigen der Anzahl (n) der Stufen eine unbestimmte Konfiguration gebildet. 'Bei einer Kombination von Polyamid/Polypivalolakton wird oftmals eine körnige? Konfiguration oder eine kornartige inselartige Konfiguration gebildet. Bei einer Kombination von Polyester/

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Polypivalolakton odar Polyaniid/Poiyester-Polypivalolakton ändert sich beim Ansteigen der Anzahl (n) der Stufen die erhaltene vielschichtige Konfiguration von einer körnigen zu einer inselartigen und weiter su«einer unbestimmten.. Konfiguration* -Es ist von Interesse^, dal Polypivalolakton, obgleich es zu den Polyestern gehört * eine Affinität für das Polyamid hesitsst* die Miser ist als 'anderer* Polyester.

Einer der wichtigen Mertaiale des* vielschichtigen Konfiguration liegt .tierin« daß ate Komponenten in einem sehr fein verteilten Zustand vermischt stnü vmd. üaß die Berührungsfläche zwischen den Komponenten &®B äst, wodurch folglich die Komponenten stark i&SLteinaiKte· wes»taaden alnä* Es wird ersichtlich« dial feel des⁵ IcOrBlgeii Konfiguration oder bei der terna??tiäm Iiisclifeoiiflgismtiosi die Bertiirungszwischen dltst KöiapQSiQSSfee® nmlw gro® ist« Ia ä®r un=>

bestiiamten Koßfigar-stioB trifcfe auf fessel ©

al© eine Ksiupcnonte von äes» aacIoroB Eosip©ES@ n ist, eins ataf eis© !^esmusig M3S*lslfft!ai^s©aile Auffaserung dev einzeiaöa Koaip©n©nteji temia mit_a und swar selbst dann nicht._£ wenn die Kompoßeaten niB⁰ eine geringe gegenseitige Riebkraft besitzen^ BeeigeaiäS erfolgt, wenn eine körnige Konfiguration oü&t ®lne kornartige, inselartige Konfiguration gebildet wird, beispielsweise durch eine Kombination von folyamid/Folypivalolafeton, eine Auftrennung zwischen den Komponenten kaum- auf« Selbst bei einer Kombination von PoXysstssp/Polypivalölalston odex⁹ Polyaiai.ii-Polyester/!?©l^pival©lafcton nlsrofe bei ö©r Inderting der violschietitigen Konfiguration wen der "inselartigen ΚοηΓί-gra-afcioa "zu der umfeestiisiteo. Konfiguration die Aui'tr&miuing' s^tscfeen cl©a KojaponeEit©i"4" vxiü' €ie Aufspaltung ab. Es ist 3W3sIsiiä§lg£ €1© itozaiil um? isliißhten zu

vercrößern, um die Verbindung zwischen den Komponenten zu.verstärken. Für diesen Zweck beispielsweise soll vorzugnweise die Anzahl der Schichten mindestens 8, besser noch mindestens 10, am besten aber mindestens ;S0 sein.

Doracemäß sollte die Anzahl (n) der Stufen des Verbindens-Trennens in verschiedener Phase mindestens 3, besser mindest ens h, am besten mindestens 5 sein. Zur Erzielung einer unbestimmten Konfiguration sollte die Anzahl (n) der Stufen vorzugsweise mindestens 8, am besten mindestens 10 " sein.

Das bei der Erfindung eingesetzte Polypi valolalcton umfaßt Polymere, die mindestens 6o Gew.-Ji, vorzugsweise mindestens 8o Gou.-# Polypivalolakton als Hauptkomponente enthalten. Diese Polymeren können eine geringe Menge von Zusatzstoffen, wie Stabilisatoren, Pigmenten und Weichmachern enthalten. Diese Polymere können schließlich auch Copolymere sei::.

Die stabilisatoren umfassen Radikal-Fänger» wie Octadecylphosphil etc. und herkömmliche Antioxidationsmittel, wie Kupfer- und Mangan-Verbindungen sowie Phosphorsäure-Vorblndungen etc.

Die Weichmacher umfassen Paraffin, Polyolefine, modifizierte Polyolefine und Polyalkylenoxide etc.

Das zu copolymerisierende Comonomere schließt "(,ei ¹^-RjRg-B-Propiolakton ein, worin R₁ und R₂ Methyl, Kthyl, Propyl und Phenyl bedeuten.

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Der bei der Erfindung verwendete Polyester schließt die herkömmlich bekannten faserbildenden Polyester mit Ausnahme von Polypivalolakton ein* So können beispielsweise genannt werden! Polyäthylen-terephthalate Polytetramethylenterephthalat, Polyäthylen-oxybenzoat, Poly-bismethylcyclohexan-terephthalat und Copolymere davon sowie Polyäthylen-terephthalat/lsophthalat, PolySthylen-terephthalat, oxybenzoat, Polyäthylen-terephthalat/hexahydroterephthalat und Polymergemisclie sowie modifizierte Polymere davon.

Das bei der Erfindung verwendete Polyamid umfaßt die üblichen bekannten, faserbildenden Polyamide» Go können beispielsweise genannt werdeng Nylon-öj, Hylon=7i Nylon-11, lJylon-12, !Iylon-66, lIylon-610, Polymetaxylylen-adipamid (MXD-öJj, Polyparaxylylen-dodecaamicl (PXD-12);, Poly-parabia-methylcyclohexylraethyl-dodecaamid (PACM-12) sowie Copolymere davon, wie liylon-6/^iylon-66, !Iylon»66/Polyhe:camethylentörephthalauiid (6τ) _s IIyIon-66/Polyhexaniethylenisophthalaniicl (Sl)₃ lIylon-6/6T, Kylon-6/6l, sowie modifizierte Polymere tind Polymer gemische davon ₀

Bei dem synthetischen Faden gemäß dsr Erfindung kann das Miuehvavhältniü der einselnsn Komponenten^ die die viol= schich-.:-if?e Konfiguration mis Polyplvaiolakton vmü Polyamid und.-'ofr-si· Polyester bilden;, je nach dem Verwendungszweck -^illküi'lion ce^'ählt './erden₀ tfenn jed@©li "das Mischverhältnis (der in 00!.'«-=$ a'aegsdrückte ToU- in der vielschichtigen Ilonfic-uration) des Polypivalolaktons zu niedrig ist, dann li'jr.neii die Elantisitätseigenscliaften des Fadens nicht verbessert werden, Umnekehrfc -ist bei einen zu hohen Mischungsverhältnis die Her.'jtellunc des oben genannten synthetischen Fadens zu schwierig»

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Die zugernischte Menge des Polypivalolaktons beträgt daher vorzugsweise 10 bis 75 Gew«-$, besser 25 bis βθ Gew.-& am besten 30 bis 50 Gew.-^. Wenn der Teil mit der vielschichtigen Konfiguration aus drei Komponenten von Polyamid/Polyester/Polypivalolakton zusammengesetzt ist, dann kann das Mischverhältnis des Polyamids zu Polyester willkürlich gewählt werden, doch ist das Eis sliver hai tnis gewöhnlich 4/1 bis 1/4 (Gewichtsverhältnis), vorzugsweise 2/1 bis 1/2.

Der synthetische Faden gemäß der Erfindung besitzt ein© vielschichtige Konfiguration, die mindestens in einsis Teil des Querschnitts aus Polypivalolakton und Polyaaid und/oder Polyester zusammengesetzt ist. Es ist nicht immer erforderlich, daß der gesagte Querschnitt aus der oben genannten vielschichtigen Konfiguration besteht, sondern die Ziele der Erfindung werden bereits dann erreicht, wenn ©in Teil des Querschnitts die vielschichtige Konfiguration aufweist, während der andere Teil keine vielschichtige Konfiguration besitzt. Bins derartige Verbindungsstriiktur kann erhalten werden, wenn man bei de;:- Herstellung; *3sr- hei;'-» kömmlichen Verbundfäden das Binde-Verfahren anwendete Die Figuren 6 bis 8 stellen Querschnittsansichten der synthetischen Fäden gemäß der Erfindung dar, welche eine vielschich tige Konfiguration, z.B. eine körnige Konfiguration, mindestens in einem Teil des Querschnitts aufweisen. Die Komponente, die mit dem Teil mit der vielschichtigen Konfiguration verbunden werden soll, kann eine Komponente mit einer einschichtigen Konfiguration oder eine Komponente mit einer vielschichtigen Konfiguration sein. Diese Komponente umfaßt übliche fase:pbildende Materialien, die für das Schmelzverspinnen geeignet sind, wie Polyamide, Polyester und Polyolefine. Hinsichtlich der konjugierten Verspinnbarkeit sind Polyamide und Polyester besonders geeig

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109808/1855 äAOOR._G.NAL -

nachstehend sollen Ausführungsforraen für dl® Herstellung des synthetischen Fadens gemSi übt Erfindung unter Bezug

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F 13 stsllt ©ino Clwarsotaifctsaissicht einer Spinn-513-3 (SaE⁵S UQlsSi© mi% QtTiQr Hlsei^siinplohtung zum Verviel-SG&Sct&fc&gssi ¥0£ΐ !©SQFTOir-l^p. ¥@FS@fe3a let ο Die in Figur 13 gesQig'fe© SpiimölliSQ ist mit- nacheinander aufeinander» ,gcsULogfcep ¥ioF ¥©pt©iMBgsplatt©ii B₁₅- D«^ B₇, und Di, zwi-

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vertikalen Leitungen lo4 extrudiert. In der Figur 1J5 zeigt der Pfeil die Richtung des Fluöes des Spinninaterials. Das Bezugszeichen 111 zeigt eine frenn-platte, die auch als eine Dichtung dient. Das Bezugs zeichen 112 bezieht sich auf einen Halter«

Die Figur 14 ist eine Querschnlttsansieht der in Figur /L13 gezeigten Spinndüse, welche in Pfeilrichtung entlang der Linie 1-1'aufgenommen ist* 'Die Figur zeigt die Anordnung der Reservoirs 11 und 12, der Kanäle 1> und der vertikalen Leitungen 14. Figur.15 ist eins Querschnittsansicht der in Figur I^ gezeigt en Spinndüse, die in Pfeilrichtung entlang der Linie 2-2* aufgenommen ist· 31e zeigt die Anordnung vier vertikalen Leitungen 14,der Yurteilungskanäle 15 und 16 u;.5 der Reservoirs 1? und 18, Die Figur 16 ist eine .rueröckni*. *. sannicht der in Figur Ij5 geneigten Spinndüse, al - Ir. Pfeilrichtung entlang der Linie >«3³ aufgenommen Is-. 3ie seis'¹ die Anordnung der■ öffnungen* 1 Cj; .> öle Anzahl ■xc-v■-t*f fnunjer. 1C3 kann-ßleioiä sei?.-wie -:ii2jenii5e der vertikalen Lc'tunj-en 1 *ί οάντ davon verscliIecMn nein,, Sie QuerfchnittsGP.3t?.lt der öffnuhg 105 kann krelsföii»3£ oder nj.ch-, kre-i-ifärmiß sein. Die Figur 9 zeigt'der. ^-asroülmitt von'Fäden ::dt einem nicht' kreisförni gen Querscliniti „'die nv-v^uH mit einsß' Y-förmigan QuersahnIi*; extru-

DIs" Lr Fif"vr 13 goaei'Gte Spiiri-iUs« wird zum-Vervielschich-•■iger. ier .'.·::! Konponer.ier. benut.r.l. iüine z\uv, Vi rspinnen ve: drei K -r.pon.mt-en Vf.rv;e,:i*5te .Spir.-üuüse vdi'i :n;ter. B-sz.ug-παίΐ;-^ auf ?l.-;w 1~ erl'**;re:n, Die Fij'ir 17 sei,;⁴ eine Ausfühmaigsforr, von opjnii'f.xsun, ditv.für IiI'? D".n"--'.»:""ii!n'ung der Ifethode gcn:äi3 Figur 1!■ _{-teöl^!:e>' ein-':, I)Iv ii: ^-^ur 1? ge-■reigte 3p"::r. lüüe is;:.!-'" ":i -'-'I" -.ndir üo'"rt; r'.ier gelegten

fünf Verteilungsplatten Dp Dg* D-,, D^ und D,- zwischen Teilen 1, 2 und 3 für die Zufuhr des Spinnmaterials und einer Spinnplattfe 100 mit öffnungen 105 versehen« In dieser Spinndüse kann ein sechsfaches Verbinden-Trennen durchgeführt werden« .

In die Zuführungsteile 1, 2 und 3 werden durch Dosierungspuinpen in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis drei Spinnmateriallen eingeführt» Zwei Spinnmaterialien in den Zufülirungsteilen I und j3 fließen in die Kanäle 13 von Ihren beiden jeweiligen Enden* während das andere Spinnmaterial in dem Zuführungsteil in den vertikalen Löchern 4 nach. unten fließt. Die drei Spinnraaterialien werden gerade oberhalb der Einlaßöffnungen der vertikalen Leitungen IH-vereinigt und fließen in die vertikalen Leitungen.14„ Dann werden die drei verbundenen Spinnmaterialien wiederholt in der gleichen V/eise wie im Zusammenhang mit Figur 13 dem Verblnden-Trennen unterworfen und die erhaltenen vervielschichtigten Spinnmaterialien werden durch öffnungen 105 auf einer Spinnplatte 100 extrüdiert»" Die Gesklt der öffnung 5 an dem unteren -gntile des vertikalen Loefoes 4 . kann willkürlich gewählt xferdenj, doch ist oftmals eine rechteckige (schlitzförmige) öffnung ¥orzu2iehen₅ um eine wirksame Vervieischichtlgung vorzunehmen«,

Die Figur 18 stellt, eine Querschnittsansicht der in Figur 17 gezeigten Spinndüse dar, Vielehe in Pfeilrichtung entlang einer Linie ²I-¹I' aufgenommen ist. Sie zeigt die Beziehung zwischen den Kanälen 13 und den Öffnungen 5 am unteren Ende der vertikalen Löcher¹ ^₀

Ferner 1st für.die Zwecke d©r Erfindung' eine Mischeinrichtung aura Vervielschichtigen vora Netzwerk aus lianal-Typ

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geeignet. Diese Art von Mischeinrichtungen ist für Spinnmaterialien geeignet, die sich leicht zersetzen, weil die Verweilzeit der Spinnmaterialien in der Mischeinrichtung gering ist. Darüber hinaus ist diese Mischeinrichtung zur Herstellung von Fäden geeignete die eine körnige Querschnitts-Konfiguration besitzen. Bei Verwendung dieser Mischeinrichtung kann aus einer Kombination von Polypivalolakton/Polyester ohne weiteres eine körnfcJrmige Konfiguration erreicht werden.

Eine Ausführungsform der Spinndüsen, die mit einer vervielschichtigenden Mischeinrichtung, vom Netzwerk vom Kanälen-Typ versehen ist, ist in den figuren 19 bis 22 gezeigt. -

Die Figur 19 stellt eine Querschnifetsansicht dieser Spinndüse dar. Zwei Spinnmaterialien werden in einem vorbestimmten Mischverhältnis in Reservoirs 11 und 12 eingeleitet. Die beiden Spinnmaterialien in den Reservoirs 11 und 12 werden am Mittelteil der Kanäle 13 verbunden, durch vertikale Leitungen 14' einer Verteilungsplatte D₁₀ geleitet und hierauf in Verbindungs-Trenmmgs-Kanalen 19, die an der Bodenfläche der Vertöilungsplatte D₁^ angeordnet sind, einem Verbinden-Trennen unterworfen und strömen dann in die vertikalen Leitungen 24^f der Verteilungsplatte D₂₀ der zweiten Stufe, In der gleicßen Weise werden die Spinnmaterialien wiederholt, sechs Mal im ganzen, einem Verbinden-Trennen unterworfen. Die vervi©lschichtigten Spinnmaterialien werden in ein Reservoir 101 geleitet und dann durch Öffnungen 105 auf einer Spinnplatte 100 extrudlert» Das Besugszeieben 112 zeigt einen Halter.

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Die Figur 20 ist eine Querschnittsansicht der in Figur gezeigten Spinndüse, die in Pfeilrichtung entlang der Linie 5-5* aufgenommen ist« Sie geigt die'Anordnung der Reservoirs 11 und 12 der Kanäle 15 und der vertikalen Leitungen 14*. Die Figur 21 ist eine Qperschni.ttsansicht der in Figur" 19 gegeigten Spinndüse*, öle Xn Pfeilrichtungentlang der Linie β-β¹ aufgenommen ist«, Sie zeigt die Anordnung der Verbindungs-Trennungs-Kanäle-'-19* die an der Bodenfläche der VertailungsplatteHO -angeordnet sind und diejenige der vertikalen Leitungen I4"^ft. In Figur 21 sind die Verbindungspunkte der vertikalen X, el tun-gen 2h^r der Verteilungsplatte 20 der zweiten Stuf© und der Ürennungs-Verblndungs-Kanäle I9 des» Yertetlungsplatte B_11n, der ersten 3tufe durch die gepunktet gezeichneten Kreise 24^s angegeben. Die Figur 22 :lst ©Ine Querschnittsansicht'der in Figur 19 gezeigten Spiraiöfeep di© In Ff^ilrichtung entlang der Linie 7~7^f aufgenommen ist« Sie zeigt,- daß die öffnungen LOS &m£ i5in@ia"sefiieiiisam©n Umkreis mtg®OTäB@t sind«

Der synthetische Fsö^a-gesiäS der SpfiBdisBg besitzt ausgezeichnet® dpiaM,seile ügesisshafteno ®i© herkömmlichen ge» misehtsn FSdaa, äis to@ispi@l®w©iee d&weh "W&rmlseh^n der Pellets von aw-ai Polymeren und öufcIi ^;tofsctaelseB;_? Vermischen und ¥e2»spixmen slttels ©ines SÄte^öers erhalten werdenj, bssltzen IM -allgesaelnen. ein© seSilacht® ZisTestigkeit υζιά DeSsüKingsrüslsfe^enmge Bles Ist'auf di© Tatsache 'zurückzuführen» dai die ©ine lomtpoiieiifee. Jaösy anderen Komponente In Form ~&on üSrnern odei⁵ Madeia öispergiert ist und daß demgeiaäi sich di© Mischkonfiguration in Längsrichtung des Fadens iia wesentlichen dlskontinuierlieh er» strec'tte

Im Gegensatz dazu besitzt der synthetische Faden der Er fir. June eine im wesentlichen kontinuierliche Struktur und besitzt eine verbesserte Zugfestigkeit und Dehnungsrüekfcderung. Der Faden der Erfindung besitzt eine benorrlsrr; hohe Dehnungsrückfederung und Elastizitfitsenergie. £r !*■" ~ur 7 -rwendung für Kleidungsstücke und industrielle naterialien geeignet. Diese Eigenschaften sind im wesentlichen auf d-is Polypivalolalcton - zurückzuf Uhren. Fäden aber, bei-welchen das Polypivalolakton und Polyamid und/oder der Polyester in einem körnigen oder nadelartigen Zustand ver- (J mischt sind, besitzen diese Eigenschaften Jedoch nicht,

I?ei dem „:vr/:he tischen Faden der" Erfindung sind die Κοπιρο-v.envc-i; /-cgc-iio eilig sehr feir. vermischt. Dah«r 1 rennen -sich die Kjirponom on nicht auf und eine Auf faserung" ier Fäden, die JKr-Uf zurückzuführen «lire, Vr'tt -nicht' auf« Demgemäß Ί-retp-n Voi- der technischen Produkt!or. sehr wüiic 3chwluriglceivc:i, vrie n.B. Garnbrüche bei der SUlfe der Verstrel:- lnniG auf. Hs uiirde gefunden, »laß zuischen den einzelnen Ko:.ipoiici'"en in einer Kombination von Polypivalolakton/-Polyamid besonders vienige Auftrennungen vorliegen. Es ist noch nicht vollständig geklärt, warun da.?. Folypivalo- m IaI-: von eine unerwartet hohe Äff in; tat gegenüber Polyar.il der:, .- ™ ■,de Kvlcn-6 juid K;;lon-66 hat, doch können die bei der -Herstellung des Polypivalolaktons als Polymerisatfcnsinitiatcr-en verwendeten Amine einen Teil dieser Affinität bewirken. In diei^;v»r.i Falle sind wahrscheinlich an den endstUndigen Stellen des Polypivalolaktons Aminogruppen vorhanden. Bei der Kombination von Polypivalolakton und Polyester kann die Auf faserung verhindert v/erden,, indem mar. die'Anzahl u-:r Schichten in der körnigen Konfiguration vergrößert und die durchschnittliehe Dicke der Schichter, vermindert, oder jl-::ct3

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BAD

*ao- 203792Φ

man eine unbestimmte Konfiguration bildet.

Die Struktur des 'syntheti sehen Fadens gemäß der Erfindung kann eine solche Struktur sein, daß ein Teil mit einer vielschichtigen Konfiguration, der aus Polyamid und/öder Polyester mit Ausnahme von Poiypivaloiafctön und aus Polypivaldiakton zusammengesetzt ist, mindestens einen Teil· der Fadenoberfläche einnimmt. In diesem Fall kann Jede Komponente, die die vielschichtige Konfiguration bildet, einen Teil der Fadenoberfläche einnehmen.

Einer der Vorteile einer solchen Struktur liegt darin, daß' Fäden mit einem angenehmen Griff und Glanz erhalten werden können. Der ausgezeichnete Griff und Glanz können insbesondere noch verbessert werden, indem man den synthetischen Faden gemäß der Erfindung oder aus diesen Fäden hergestellte Artikel, wie Strickwaren, Wirkwaren und gewebte Flächengebilde mit Alkall zur Hydrolyse und Entfernung mindestens eines Teils des Polypivalolaktons und/oder Polyesters behandelt. Der gleiche Effekt kann auch umgekehrt dadurch erhalten werden, daß ein Teil des Polyamids in geeigneten Lösungsmitteln, wie Ameisensäure und heiße Essigsäure aufgelöst und entfernt wird.

Ein weiterer Vorteil der Struktur, bei welcher Jede Komponente einen Teil der Fadehoberflache einnimmt, liegt in der Verbesserung hinsichtlich der Reibungsladung. Es ist bekannt, daß Polyamid in den meisten Fällen durch Reibung positiv aufgeladen wird, während Polyester durch Reibung negativ geladen wird. Polypivalolakton wird in den meisten Fällen positiv, manchmal aber auch negativ geladen. Dies ist wahrscheinlich auf die end»tändige Amlnogruppe zurückzuführen, doch 1st der vollettndige Grund hierfür noch

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nicht klar. In jedem Fall kann aber durch eine Kombination von Polymeren mit einer Neigung zur positiven Aufladung und von Polymeren mit einer Neigung zur negativen Auflar dung (die Polarität der Aufladung kann leicht festgestellt werden), z.B. von Polyamid/Polyester/Polypivalolakton, oder Polyester/Polypivalplakton„.(iu diesem Fall,.,wird„ Polypivalolakton mit einer positiven Aufladung verwendet) die Ladung des erhaltenen Fadens neutralisiert werden.„Daher kann die auf die Reibung zurückzuführende Spannung tatsächlich vermindert werden. Die elektrischen Eigenschaften des Fadens können in mäßiger Weise unterdrückt werden, indem man eine Verbindung mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, z.B. Polyäthylenoxid oder dessen Derivate zu dem Polymer-Komponenten zumischt, wobei darüber hinaus beim Zumischen einer Verbindung mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit zumindestens einer Polymer-Komponente, die eine vielschichtige Konfiguration bildet, die aus Polymeren mit entgegengesetzter Aufladung besteht, ein sehr hoher antistatischer Effekt erzielt werden kann.

Der Grund hierfür liegt vermutlich darin, daß die Aufladungen durch die leitfähige Verbindung rasch neutralisiert werden können. Wie oben beschrieben, kann bei dem Faden gemäß der Erfindung die Reibungsaufladung durch die geeignete Auswahl der Komponenten, d»h. durch eine Kombination von Komponenten mit entgegensetzter Aufladung ziemlich gut unterdrückt werden. Darüber hinaus kann ein Faden mit einer sehr niedrigen elektrischen Aufladung erhalten werden, indem man eine geringe Menge, z.B. 1 bis 30 Gew.-^, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% einer hoch leitfähigen Verbindung zumindestens einem Polymeren des Polyamids, des Polyesters und des PoIypivalolaktons in körnigem, nadelartigem oder vielschichtigem Zustand zumischt.

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Wie bereits beschrieben, kann der synthetische Faden'der' Erfindung sehr leicht hergestellt werden. Insbesondere, wenn ein Polypivalolakton-Copolymeres, das mit einer geringen Menge (1 bis 10 Gew.-Ja) eines Comonomeren copolymerisiert worden ist oder ein modifiziertes Polypivalolakton, das mit einer geringen Menge (0,5 bis'5 "Gew.-feines''Weichmachers vermischt worden ist, verwendet wird, dann gestaltet sieh das Verspinnen und Verstrecken sehr einfach. Selbstverständlich kann sogar bei der Verwendung von nicht modifiziertem Polypivalolakton ein ausgezeichneter synthetischer Faden relativ leicht nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Ss ist jedoch ziemlich schwierig, das Polypivalolakton allein zu verspinnen und zu verstrecken, um zu Fäden zu kommen.

Darüber hinaus besitzt der Faden gemäß der Erfindung das wichtige Merkmal, daß das Polypivalolakton in dem Faden durch eine Wärmebehandlung zu einem Elastomeren gemacht werden kann. Dies kann durch Erhitzen, beispielsweise durch 30-minütiges Erhitzen auf l8o°C, geschehen. Auch dieser bei der Wärmebehandlung erhaltene Faden der Erfindung besitzt eine ausgezeichnete Elastizität und insbesondere eine hohe Dehnungsruckfederung. Selbst wenn eine derartige Wärmebehandlung nicht vorgenommen wird, besitzt der Faden der Erfindung eine Dehnungsrtickfederung, die höher ist als diejenige, eines Polyamid- oder Polyester-Fadens. Wenn jedoch eine Wärmebehandlung vorgenommen wird, dann kann die Dehnungsrückfederung erheblich gesteigert werden. Diese Wärmebehandlung kann bei den nicht verstreckten Fäden, bei den verstreckten Fäden, den gewirkten oder gestrickten Waren oder bei den gev/ebten Flächengebilden erfolgen. Manchmal kann der Faden naturgemäß gegenüber einem elastischen Faden variieren, wenn er während der

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FUrbe- oder Fertigstellungsstuffe erhitzt wird oder während des Gebrauchs ohne besondere Wärmebehandlung, Wenn beispielsweise der Faden der Erfindung als Reifencord verwendet wird* dann nimmt die Temperatur des Reifens !fahrend den Laufs zu, so daß die Elastizität, insbesondere die Elastizitätsenergie des Fadens, während des Gebrauchs zunimmt. Vfenn ein Polypivalolakton-Copolymeres oder ein modifiziertes Polypivalolakton, das mit einem Weichmacher vermischt ist, verwendet wird, dann erscheint bei einer niedrigen Temperatur i4nd in einer kurzen Zeit die Wirkung der Vfämebehandlung ausgeprägter als bei Verwendung eines nicht modifizierten Polypivalolaktons. Wenn der Faden der Erfindung einer Wärmebehandlung unterworfen wird oder bei einer relativ hohen Temperatur verwendet wird, dann ist es vorzuziehen, bekannte Antioxidationsmittel zu jeder Komponente, insbesondere zu dem Polyamid zu geben. 3o können s.B. Antioxidationsmittel der Phosphorsäureserie, der Phosphorigen-Säure-Serie, der Kupfer-Serie, der Mangan-Serie und der Serie der organischen Stickstoff-Verbindungen mit dem Polyamid, dem Polyester und/oder dem Polypivalolakton vermischt werden. Dies kann auf die herkömmliche Art und Weise geschehen.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin bedeuten "Teile" Gewichtsteile.

Beispiel 1

Nylon-6 mit einer Intrinsic-Vlskositat von 1,16 in m-Kresol bei 30⁰C und Polypivalolakton (nachfolgend als PPL abgekürzt) mit einer Intrinsic-Viskosität von 2,5 in o-Chlorphenol/Phenol (Gewichtsverhältnis: 4/6) wurden In gemischter

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BAD ORIGINAL

Lösung mittels der in Figur 13 Gezeigten Spinndüse mischversponnen. Die Oüse war mit 4 Verteilungsplatten versehen (d.h. die Anzahl η der Stufen des Verbindens-Trennens. ist 5). Die Spinndüse wurde auf einer Temperatur von 29O°C gehalten.

50 Teile des geschmolzenen Nylon-6 wurden dem Zuführungsteil 1 und 50 Teile des geschmolzenen PPL dem Zuführungsteil 2 mittels entsprechender öetriebepumpen zugeführt. Die beiden Spimunaterialien wurden in der Spinndüse vervielschichtlgt, durch öffnungen 105 mit einem Durchmesser von 0,25 in Luft extrudiert* abgekühlt und nach dem ölen auf einer Spule aufgewickelte Die aufgewickelten unverstreckten Faden wurden auf einem Verstreckungsdorn von 1^0⁰C auf die 3,4-fache ursprüngliche Länge verstreckt. Dabei wurden Fäden Y₁ mit 70d/l8f erhalten«,

Eine Mikrophotographie eines Querschnitts des Fadens Y₁ ist in Figur 23 gezeigt» Der Querschnitt weist" eine kornfähnliche, inselartlge Konfiguration auf. In der Figur ist der dunkle Teil Nylon-6.

Zu Vergleichszwecken wurden 50 Teile von Pellets des oben genannten Nylon-6 und 50 Teile von Pellets des oben genannten PPL gründlich gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde aufgeschmolzen und nach einem herkömmlichen Sehmelzspinnverfahren unter Verwendung eines Schraubenextruders durch öffnungen einer Spinnplatte, die bei 290⁰C gehalten toirde, extrudlert. Die extrudierten Fäden wurden aufgewickelt und in der gleichen Weise wie die Fäden Y₁ verstreckt, wodurch Fäden Y« mit 7Od/l8f erhalten wurden.

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. 25.

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Ferner wurde das Nylon-6 geschmolzen und in herkömmlicher Weise versponnen. Die versponnenen Fäden wurden bei Raumtemperatur verstreckt, wodurch Fäden Y.., erhalten wurden.

Es wurden die Zugfestigkeit, die Dehnung und die ErmüdungsrUckfederung der Fäden Y., Yg und Y, bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

	Faden	Tabelle	1	Dehnung	Srmtldu ?ückfe	'derung
•	Faden Y1 (gem. der Erfindung)		38	80,	0
Faden Y2 !Kontrolle)	Zugfestig keit (g/d)	35	63>	0
Faden Y-, (Kontrolle)	4,1		73*	0
2,5
5*1

Unter der Bezeichnung "Ermüdungsrüokfederung¹¹ soll das Rückfederungsverhältnig verstanden werden, wenn eine Fadenprobe 20 % gedehnt wird, die Dehnung wiedergewonnen wird und wenn ein derartiges Vorgehen 10 mal wiederholt wird.

Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich wird, ist hinsichtlich seiner dynamischen Eigenschaften der Faden Y, gemäß der Erfindung dem Faden Y₂ überlegen. Der Faden Y^ besitzt einen monotonen Glanz, Die Fäden Y, und Y₂₃ besitzen einen annehmbaren Glanz.

Polyäthylen-terephthalat (nachfolgend als PES abgekürzt) mit ©iner Intrinsio-Vlsfcssltät von Q_s6j in o-Chlorphenol bei j5O°C und PPL mit einer Intrlnsie-Vlskosltät von 2_S53 in einer Misehlösraig aus o-Ctilorphenol/Ehenal (Gewiehtsverhältnis = 4/6) von 30⁰C₅ welches.untes? Verwendung von Trlbutylamin als Polymerisationsinitlatoz* hergestellt wor den war, wurden mittels ©iner in Figur 13 gezeigten Spinn düse mischversponnen· Bie Ms® war mit 11 Ferteilungsplattsn (n - 121 versetießo BI© Spinndüs© wurde b~ei einer

Das gssöhiiolgene PlS¹ ?jhM@ in den Zufliirupgstell X₉ .das geschmolzen© PP3L In den ^ufühpungstell 2 unter ¥eripjenäimg des» Jö^iligeB getoiebepiasipon eingespeiste Die "beiden

ifwdlen la der Spinndüse ^erviel schicht Igt,

105 saäfe ©änesn BurcJhsiesser¹ von O₅ 2 mm in Luft eztr-iiiisi'ts, abgslrüilt und nach dera ölen auf einer ,

Wä.u.en *jm*äea auf elneia Fe^ateeclmiiggoora hei, 150 C auf die ^iS-facii© ursprüngllöSi© - Läng© v©i?sfes©6iEfe miä BMt einer heißen Platts von 1*ξύ^Ό€ wM^metiKierts woctöFCfe Fäden mit S2%alfcesi i^rJH3Pden_o Bsf erhalten© Faden batte ©Ine shnltfc&gjisstalti, wie sie Iß der Wigwe 5 gezeigt wiFcio Das FfL bildete Sterne» M© erhaltenen Fäden wer«3©s bei ©Ineia MIselMEigs^e^iiältels ¥©n WETfffL vors. 1/1^ 2/1 und 3/1 als B¹Io-Sa Y^ Ϊ_Γ und Yg fcesel©hnet_e

PET gescliiolien und gesponnen, BIe geschmolzenen Fäden wurden in der gleichen ¥©ise wie oben beschrieben ¥©rstp@©kt und wärir«eflslert_e Hierdurch wisr-der* F

BADORIGiNAL

In der gleichen Welse wie. in Beispiel 1 wurde die Zugfestigkeit, die Dehnung χχηά die Ermüdungsrüclcfederung bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle s teilt.

Tabelle

Faden Zugfestig- _Dehnun- Erraudungs- "

^ΙΛΛΒΛ keit. uennung _rüekfederung

. (g/d) W ($) ι

Pa^r₁ Y₄ 3,75 37 7ß

(f;crn. der Erfindung)

!•.Jon Y₅ . 3,8 35 75.5

(jp:s. der

Hrfir-iunc)

T-J₁Je*' Y- "*■ Qⁿ, *''2 ¹S

F-Jen Y₇ (!".an" roll?)

AvJ-■ reelle 2 v:ird ersichtlich, daß die Fädan Y^, Y₁. und Y^ jc:.iä3 cfar Erfindung-hinsichtlich der Ermüdur^srUekfede-

ϊ._? erheblich überlet£?i- vrai'eri.

Sj-lüi" tnirden die auf Reilung zurückführenden . *jp ir nut igen der FSden Yj.'his Y₇ bestimmt. Die erhaltenen ■ Ei¹JeLr-ISSe sind in der Titel Ic- 3 zusanrnengestellt-. Del der j* 5: :;":mng der Aufladoöpf r./j i»; wurden unne'-'lte Fäieiv ver-

9 8 ·. I · 1 ^r, H BAD

Tabelle

Faden AuTlade-"-"^" spannung

Faden Y^	-200
Faden Υς	-450
Faden Yg	-750
Faden Y7	-1700

Die Aufladespannung der Fäden wurde auf die folgende Weise bestimmt.

Der zuvor entladene Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min laufen gelassen und vier mal bei einem Winkel von 90° (insgesamt 3βθ°) mit einem Aluminiumoxid-Keramikkörper mit einem Durchmesser von 10 mm in Berührung gebracht und hierauf durch einen Detektor für die statische Elektrizität geleitete BIe Detektormethode geschieht nach einem Vibrationskapazitätsverfahren. Der Faden kommt nicht in Kontakt mit dem Detektor«, . "

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich wirdj sind die Fäden Y^ bis Yf· gemäß der Erfindung hinsichtlich ihrer antistatischen Eigenschaften ausgezeichnet«,

Beispiel

uirlon-Ss das 50 ppm Kupferacetat als Antioxidationsmittel und 30 ppm Kaliumiodid als B?oxnotor für das Antioxidationsmittel enthielt und das in ia-lCresol von 50⁰C eine Intrinsic-

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Viskosität von 1,1 hatte und ein modifiziertes PPL, das aus PPL mit einer Intrinsic-Viskosität in ο-Chlorphenol/ Phenol (Gewichtsverhältnis = 4/6) von 2*55 und 5 Gew.-^, bezogen auf das PPL eines Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von 10.000 bestand, wurden in einem Mischverhältnis von 1/1 (Gewichtsverhältnis) unter Verwendung der in Figur 13 gezeigten Spinndüse mischverspönnen. Letztere war mit 8 Verteilungsplatten (n =9) versehen. Die Spinndüse wurde auf einer Temperatur von 28o°C gehalten. Die beiden Spinnmaterialien wurden in im wesentlichen der gleichen λ

Weisewie in Beispiel i mischversponnen. Die gesponnenen Fäden wurden auf einem Verstreckungsdorn von 110⁰C auf die 3»55-fache ursprüngliche Länge verstreckt, wodurch Fäden Yn mit 110d/28f erhalten wurden. ·

Hierauf wurde Nylon-ββ mit einer Intrinsic-Viskosität von 1J.6 in m-Kresol bei j50°C und ein Copolymeres aus 80 Teilen Pivalolakton und 20 Teilen eines (λ , <?V^r-Diäthyl-ß-propiolaktons, welches eine Intrinsic-Viskosität von 2,49 in ο-Chlorphenol/Phenol hatte, in einem Mischverhältnis von 1/1 (Gewichtsverhältnis) mischversponnen und im wesentlichen in der gleichen Weise wie im Falle der Fäden Yg verstreckt, mit der Ausnahme, daß die gesponnenen Fäden %

auf die 3*4-fache ursprüngliche Länge verstreckt wurden. Hierdurch wurden Fäden Y~ mit llOd/28 f erhalten. -

Zu Vergleichszwecken wurde Nylon-66 versponnen und in herkömmlicher Weise verstreckt, wodurch Fäden Y₁₀ mit 110d/28f erhalten wurden.

Dto Fäden Yg und Yg sowie die in Beispiel 1 erhaltenen Fäden Y. wurden 30 Minuten im entspannten und trockenen Zustand bei 170⁰G wärmebehandelt, wodurch Fäden Yg^f, Y₉ ¹ und Y₁ ¹ erhalten wurden.

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In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde die Ermüdur.^s rückfederung der Fäden Yg¹, Y₉ ¹, Υ_χ ^Β und Y₁₀ bestimmt. Datei wurden 87 $, 85 $, 8j3 % Bzw. 72 % gemessen«

Der Faden Y«, bei welchem das PPL-Copolymere verwendet vjrurde und der Faden Yn, bei welchem das modifizierte PPL, das mit Polyäthylen als Weichmacher vermischt war.» verwendet worden war, sind leichter zu verspinnen und zu verstrecken als der Faden Y-, bei welchem unjiiodifl ziert es PPL verwendet wurde. Darüber hinaus kann bei den Fäden Y~ und Yg die Elastizitätseigenschaft durch eine Wärmebehandlung rascher und besser verbessert werden= In jedem Fall kann aber die Elastizität (Dehnungsrückfederung) der Fäden mit einer vielschichtigen Konfiguration, bei welchem als eine Komponente PPL enthalten ist, durch eine Wärmebehandlung erheblich verbessert werden«,

Beispieljl·

Das in Beispiel 1 verwendete Nylon-6 und PPL sowie das i:. Beispiel 2 verwendete PET wurden unter Verwendung der in W Figur 17 gezeigten Spinndüse mischversponnen„ Das Nylon-6, das PPI und das PET wurden den Zuführuhgsteilen in einem Verhältnis von Nylon-6/PPL/PET von 1/1/1 (GewlchtsverhäiUds) zugeführt, während des Durchlaufs durch 10 Verteilungspl.v;-ten vervielschichtigt und durch öffnungen auf der Spinnplatte, die bei 290⁰C gehalten wurde, extrudierto Die extrudieren Fäden wurden aufgewickelt und in derselben Weise wie in Beispiel 1 verstreckt, wodurch Fäden Y^ mit 100 d/28f erhalten wurden,, Der Faden Y-, hatte eine komplizierte unbestimmte Querschnitfcs-Konfigiiratiori.

^BAD

203792A

Aus dor: Fäden Y,, wurde ein Tricot T₁ gewirkt und mit einer 4 ;£igen Natronlauge lösung von 90⁰C j50 Minuten behänd·-It, vrodurch ein Tricot T₁₁ erhalten wurde. Das Gewicht des TricotsT₁₁ betrug etwa 80 % des Gewichtes des unbehandelten Tricots T₁.

Sodann wurde aus dem Tricot T₁₁ eine Bluse hergestellt. Die Bluse hatte einen natürlichen faserartigen, insbesondere seidenartigen Griff und Glanz. Die Bluse konnte ohne ein unangenehmes Gefühl, das auf eine statische Elektrizität zurückzuführen ist, getragen werden. Sie wurde kaum verknittert und daher für den Einsatz als sehr geeignet empfunden.

Beispiel

Das in Beispiel 1 verwendete N3^rlon-6 und PPL wurde vervielschichtigt. Ströme der vervielsehichtigten Spinnmaterialien und Ströme von Nylon-6 allein wurden verbunden, um Fäden mit einem exzentrischen Hüllen-Kern-Querschnitt herzustellen. Das Nylon-6 und das PPL wurden in einem Mischverhältnis von 1/1 (Gewichtsverhältnis) wiederholt 12 mal einem Verbinden-Trennen in einer Spinndüse von 29,O⁰C unterworfen, worauf die Ströme der erhaltenen vervielschichtigten Spinnmaterialien und die Ströme des Nylon-6 allein in einer Hülle-Kern-Beziehung (Kern/ Hülle = 1/2) verbunden wurden, so daß das Nylon-6 "einen Kern bildete. Hierauf \rarde das ganze durch öffnungen extrudiert. Die extrudierten Fäden wurden aufgewickelt und in der gleichen Weise wie in Beispiel Iverstreckt. Dadurch m-i'den die Fäden Y₃₂ mit 4^d/?f erhalten«, Bar Faden Y₁₂ wurde zu eine«} Strang verarbeitet. Dieser Strang wurde-15 h Knuten in ko-v.er.des-Wassii= get audit i-nd ' i«?r»auf Vii. der Luf':- getrocknet,

Durch diese Behandlung entwickelte der Faden Y-, Kräusel und es wurde ein sehr voluminöser Faden erhalten.

Beispiel 6

Das in Beispiel 3 verwendete Nylon-6 und PPL wurde unter Verwendung der in Figur 19 gezeigten Spinndüse mischversponnen. Hierzu wurden 40 Teile Nylon-6 und 6o Teile PPL in die Reservoire 1 und 2 eingeführt, in einer Mischeinrichtung, die mit 6 Verteilungsplatten D₁₀ D₂₀* ^q* ®}\q> Dcq und Dg₀ vom Netzwerk von Kanälen-Typ versehen war (Anzahl η der Stufen = 6) vervielschichtigt, durch öffnungen 105 auf einer Spinnplatte 100 v₃on 290°C extrudiert, in Luft abgekühlt und nach dem ölen auf einer Spule aufgewickelt, Die aufgewickelten ungestreckten Fäden wurden auf einem Verstreckungsdorn von 150⁰C auf die 3*2-fache ursprüngliche Länge verstreckt, wodurch die Fäden Y,-, erhalten wurden. Der Faden Y.., hatte eine körnige Querschnitts-Konfiguration, wie sie in Figur j5 gezeigt ist. Die Schichten waren jedoch etwas verzogen. Die Anzahl der Schichten war etwa 50.

Bei Verwendung von Verteilungsplatten des Reservoir-Typs gemäß Figur 13 und beim Vervielschichtigen des Nylon-6 und PPL durch wiederholtes sechs maliges Verbinden-Trennen (n = 6) wurde ein Faden erhalten, der eine inselartige Querschnitts-Konfiguration besaß· Dagegen hatte bei Verwendung von Verteilungsplatten des Netzwerk aus Kanalen-Typs der erhaltene Faden eine körnige Querschnitts-Konfiguration, wie sie oben beschrieben wurde. Daher* kann die Querschnitts-Konfiguration des Fadens durch geeignete Auswahl der Art der Verteilungsplatte frei variiert werden.

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Das oben beschriebene PPL wurde geschmolzen und in herkömmlicher Weise versponnen. Die gesponnenen Fäden wurden aufgewickelt und in der gleichen Weise wie die Fäden Y-, verstreckt, wodurch die Fäden Y.j. erhalten wurden.

Beim Verspinnen der Fäden Y,, traten während 10 Stunden keine Garnbrüche auf, doch fand beim Verspinnen der Fäden Y₁Ii während 10 Stunden ein zweimaliger Garnbruch statt. Darüber hinaus erfolgte beim Verstrecken der Fäden Y, ·, kein Garnbruch, während beim Verstrecken der Fäden Y,., viermal pro 1 kg verstreckter Fäden ein Garnbruch erfolgte. Daraus ergibt sich, daß ein Faden aus der modifizierten « PPL-Komponente allein schwierig zu verspinnen und zu verstrecken ist. Wenn jedoch dasPPL und das Nylon-6 vervielschichtigt werden, dann kann die Verspinnbarkeit und die Verstreckbarkeit des erhaltenen Fadens erheblich verbessert werden.

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Claims (26)

1. Patentansprüc

   Synthetischer Faden mit vielschichtiger Konfiguration, dadurch gekennzeichnet , daß ein Polyamid und/oder Polyester mit Ausnahme von Polypivalolakton und Polypivalolakton mindestens in einem Teil des Querschnitts des einheitlichen Fadens in Form einer körnigen, inselartigen oder unbestimmten Konfiguration vervielschichtigt sind.
2. 2. Faden nach Anspruch 1, dadiareii g e k e η η zeichnet', daß der Querschnitt des Fadens ganz aus einer vielschichtigen Konfiguration lbesteht_o
3. J5· Faden nach Anspruch 1, dadursh gekennzeichnet , daß ein Teil des Querschnitts des Fadens eine vielschichtige Konfiguration und der anders Teil eine von der vielschichtigen Konfiguration, unterschiedliche Konfiguration aufweist.
4. 4. Faden nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet j, daß der andere Teil eine einschichtige Konfiguration hat.
5. 5. Faden nach Anspruch 5* dadureü gekennzeichnet, daß der Teil mit dev vielschichtigen Konfiguration und der andere Teil miteinander in einer Hülle-Kern-Beziehung verbunden sind.
6. 6. Faden nach Anspruch 5, dad^refe gekennzeichnet , daß der andere TeIJ den Kern bildet.

   1O9B0S/13Si
7. 7. Faden nach Anspruch J5» dadurch g e k e η η ζ e i ch net , daß der Tell mit der vielschichtigen Konfiguration und der andere Teil in Seite-an-Seite-Äncrdnung miteinander verbunden sind,
8. 8. Faden nach Anspruch i, dadurch g e k e η η zeichnet, daß mindestens ein Teil der Oberfläche des Fadens vor. jeder Komponente, die die vielschichtige
   Konfiguration bildet, eingenommen wird.
9. 9. Faden nach Anspruch 1, dadurch g e k en η zeichnet , daß die die vielschichtige Konfiguration eildenden. Komponenten ein Polyamid und ein PolypivalolaUtcn sind.
10. 10. Faden nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei ohne t , daß die die vielschichtige Konfiguration bildenden Komponenten ein Polyester mit Ausnahme von PolypIvalolakton und Polypivalolakton sind.
11. 11. Faden nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ic hn e t, daß die die vielschichtige Konfiguration bildenden Komponenten ein Polyamid, ein Polyester mit Ausnahme von Polypivalolakton und Polypivalolakton sind.
12. 12. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischanteil des Polypivalolaktons 10 bis 75 Öew.-Ji beträgt.
13. 13· Faden nach Anspruch 1, daduroh g eJk en η zeichnet, daß der Mischanteil des Polypivalolaktons 25 bis 6o Oew.-ji beträgt.

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    2S 37-9
14. 14. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet?, daß der Mischanteil des Polypivalolaktons JO bit 50 Gew.-^ beträgt.
15. 15· Faden nach Anspruch 11, daäurch gekennzeichnet, daß das Mischverhältnis des Polyamids BU dem Polyester 4/1 bis 1/4 1st.
16. l6. Faden nach Anspruch 11« dadurch g e k e η ή -

    zeichnet, daß das i-iisehverhältnis des Polyamids zu dem Polyester 2/1 bis 1/2 ist₀ .
17. 17· Faden nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

    zeichnet „ daß das Polypivalolakton ein PoIyplvalolcJrtcn-Homopclymeres ict.
18. 18. Faden r.ach Anspruch I₃, dadurch g e k e η π -

    ζ e 1 c h r. c t ₃ daß das Polypivalolakton ein PoIypivalolaktcn-Copolymeres mit einem Gehalt von mindestens 6o Gew.-,ν Polypivalolakton ist ο
19. 19· Faden nach Anspruch X* dadurch ge k e η η -

    zeichnet, daß das Polypivalolakton ein modifiziertes Pclyplvalolakton ist.
20. 20. Verfahren zur Herstelluno eines synthetischen

    Fadens nach einem der vorstehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß man ein getrennt geschmolzenes Polyamid wiä/oder einen Polyester mit Ausnahee von Polypivalolakton und Polypivalolakton verbindet. und die verbundenen opiramaterlallen«, währ end man den Yerbindungszustand aufrechterhält, trennt, wobei das Verbinden und Trennen mindestens ärei.mal wiederholt-wird und daß man die vervlelschichtigten Spinnr.aterialien extrudiert..

    1G9808/18S5
21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η ze i ch η e t , daß man die Stufe des Verbindens und Trer nens mindestens fünf mal wiederholt.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe des Verbindens und Trennens mindestens acht mal wiederholt.
23. 2^. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe des Verbindens und Trennens mindestens 10 mal wiederholt.
24. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23* dadurch gekennzei cn η et , daß man nach dem Vervielschichtigen die vervielschichtigten Spinnmaterialien und ein anderes Spinnmaterial mit keiner vielschichtigen Konfiguration extrudiert.
25. 25.. Verfahren nach Anspruch 24* dadurch g e k e η η ζ eic h η et , daß das andere Spinnmaterial ein Polyamid ist. -
26. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das andere 3pinnmaterial ein Polyester ist.

    109808/1IS5