DE2039105B2 - Verfahren zur herstellung seidenartiger polyamidfaeden - Google Patents
Verfahren zur herstellung seidenartiger polyamidfaedenInfo
- Publication number
- DE2039105B2 DE2039105B2 DE19702039105 DE2039105A DE2039105B2 DE 2039105 B2 DE2039105 B2 DE 2039105B2 DE 19702039105 DE19702039105 DE 19702039105 DE 2039105 A DE2039105 A DE 2039105A DE 2039105 B2 DE2039105 B2 DE 2039105B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- yarn
- polyamide
- threads
- modifier
- percent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
- D01D5/247—Discontinuous hollow structure or microporous structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/13—Cell size and distribution control while molding a foam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/61—Processes of molding polyamide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyamides (AREA)
Description
49 log,,(8a -S, - 32
ίο3
streckt, wobei α die m.V'ole der Alk>Ienoxideinheiten
je Gramm Polyamid bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Pohalkvlenätherverbindung
ein Additioiisprodükt von Äthylenoxid oder Propylenoxid
an ein Amidmonomer oder Amidoiigomer
mit einer Amidogruppe im Molekül verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß man dem Polyamid zusätzlich
als Stabilisator einen Phosphorsäureester und oder eil; Metallsalz einer Polvalkylenätherveroindung
eines Phosphorsäureesters mit wenigstens einem Hydroxylrest im Molekül zumischt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man dem Polyamid zusätzlich
weiße Pigmentteilchen mit einem Maximaldurchinesser von weniger als 10 μ und von weniger als
einem Drittel des Durchmessers der schmelzgesponnenen Fäden in einem Mischungsverhältnis
entsprechend der Formel
130 c/
101
20
20
zumischt, worin C die Menge der weißen Pigmentteilchen in Gewichtsprozent und d den absoluten
Wert des Unterschiedes des Biechungsindex des
Polyamids gegenüber den' der weißen Pigmentteilchen bedeutet.
5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet,
daß man als weiße Teilchen Talktim, Kaolinit, Titandioxid oder Calciumcarbonat verwendet.
Tragfestigkeit besitzen. Ein Nachteil solcher Polyamidfäden
besteht jedoch darin, daß sie sich wachsartig anfühlen und auch ein wachsartiges Aussehen besitzen.
Aus den japanischen Auslegeschriften 25 169/65, 4810/66 und 1646 70 sind nun bereits Verfahren zur
Herstellung seidenartiger Polyamidfäden bekannt, indem man ein Polyamid mit einem organischen Polymer
vermisch:, das Gemisch schmelzspinnt, die gesponnenen Fäden kontinuierlich streckt und das PoIymer
mit einem hierfür selektiven Lösungsmittel, in dem das Polyamid im wesentlichen unlöslich ist,
extrahiert. Als organische Polymere werden dabei Polystyrol, ringhaltige Vinylmischpolymere und PoIyeste-
verwendet. Auf diese Weise modifizierte PoIyamide sind jedoch schlecht schmelzspinnbar und ergeben
häufige Garnbrüche, und außerdem unterscheidet sich der Glanz solchermaßen erhaltener Fäden
wesentlich von dem Glanz von Naturseide.
Andererseits ist es aus den USA.-Patentschriften 3 329 557 und 3 475 S9S sowie aus der britischen Patentschrift
1039 056 bekannt, die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die antistatischen
Eigenschaften, von PoKamidfäden durch Einarbeiten
von Polyalkylenätherverbindungen zu verbessern.
Diese Patentschriften betreffen somit ein anderes technisches Aufgabengebiet und besagen außerdem
nichts über die speziellen Maßnahmen oei dem Verfahren
nach der Erfindung, die aber wesentlich sind, um zu dem erwünschten Ergebnis zu kommen.
Die der Erfindung 'ugrunde liegende Aufgabe besteht
somit darin, ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidfäden mit Seidenglanz und seidenartigem
Anfühlen zu bekommen, wobei das besondere Problem darin bestand, die Schmelzspinnbarkeit der PoIvamidfiiden
zu verbeisern, die Zahl der Garnbrüche beim Spinnen und S.recken zu vermindern, ein Ancinanderhaften
der ungestreckten Garne zu verhindern und eine gleichmäßige Menge und Große der Hohlräume
in den Fäden zu bekommen, um einen Seidenglänz
zu erhalten, der dem von Naturseide möglichst nahekommt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung seidenartiger Pol>amidfäden durch Vermischen eines
Polvamids einem organischen Polymer. Schn-:lzspinnen des Gemisches, dem gegebenenfalls ein Stabilisierungsmittel
und oder cn weißes Pigment zugesetzt «orden ist, kontinuierliches Strecken der gesponnenen
Fäden und Extrahieren des Polymers mit einem hierfür selekti\en Lösungsmittel, in dem das Polvamid im
v.escnt'ichen unlöslich ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Polyamid eine in dem Polyamid unlösliche,
beim Schmelzpunkt des Polvamids thermisch stabile Polyalkylenätherverbindung. \on der wenigstens
50 Gewichtsprozent einen mittleren Querschnittsdurchmesser unterhalb 20 μ besitzen, in solcher Menge
fein dispergiert, daß auf 1 g Polyamid 0,2 bis 3,5 mMol
AlkvIenoxideinheiten kommen, das Gemisch vor dem
Schmelzspinnen pelletisiert und die gesponnenen Fäden vor dem Aufnehmen bis zu einer Doppelbrechung
j = 49 log,0 (8fl-i- S) -- 32
103
streckt, wobei α die mMol der Alkylenoxideinheitcn
"olyamidfäden oder -garne werden in großem Um- 65 jc Gramm Polyamid bedeutel.
g für die Herstcüimp von Kleidungsstücken benutzt, Die Doppelbrechung J wird bei 20'C und 65 0Z0
sie ausgezeichnete festigkeit, hohe Abriebbcstän- relativer Feuchtigkeit unter Verwendung der D-Strahkeit,
gute Aufärbbarkcit und gute Wasch- und lcncmission einer Natriumlampe gemessen, nachdem
das Garn über Nacht der Atmosphäre ausgesetzt
wurde.
Bei Befolgung der oben angegebenen Verfahrensmaßnahmen
lassen sich die erhaltenen modifizierten Polyamide leicht schmelzspinnen, ohne daß eine
wesentliche Zahl von Garnbrüchen auftritt und ohne daß die gesponnenen Fäden, wie bei bekannten Verfahren,
aneinander anhaften. Außerdem bekommt man nach diesem Verfahren nach dem Extrahieren der
Polyalk>lenätherverb:ndur.g den erwünschten Seidenglanz
und ein seidiges Anfühlen.
Die Polyalkylenätherverbindung kann in dem Polyamid
vor oder während der Polymerisation des letzteren dispergiert werden, oder es kann die PoKaikylenäthenerbindung
mit dem Polyamid vermischt und danach das Gemisch mit einem Mischextruder extrudiert
und pelletisiert werden. Bei einem Zusatz der PoKalkylenäther\erbindung während der PoKmerisation
ist jedoch das Vermischen unter solchen Bedingur _:.-., durchzuführen, daß die PoKalkyienilther-
\erhindung in dem Monomer oder der Munr>merlösung
gelobt wird, wobei man eine feine Dispersion
der PoKalkylenätherverbindung mit mittleren TeilchengrölJen
im Bereich \on etwa 5 μ erhält. Bevorzugt verwendet man beim Pelletisieren einen biaxialen oder
triaxialen Schneckenextruder, um ein ausreichendes Vermischen zu bekommen.
Wenn die Menge der Teilchen mit einem mittleren Querschnittsdurchmesser unterhalb 20 μ unter 50 Gewichtsprozent
liegt, wird das modifizierte PoK amid erneut aufgeschmolzen und das Knetverfahren wiederholt,
bis der erwünschte feine Dispersionsgrad erreicht ist.
Der Querschnittsdurchmesser der Teilchen der PoIyalk\lenüther\erbindung
kann in der Weise bestimmt werden, daß man die PoKamidpellets mit einem
Mikrotom zu Dünnschnitten zerschneidet und unter einem Mikroskop den Querschnitt und den Längsschnitt
des Pellets betrachtet. Die Teilchen der PoIyalk\lenäther\erbindung
brauchen keine kugelige Form zu haben, sondern können auch die Form von Rot.itionsellipsok'en
oder eine langgestreckte Form haben oder auch als agglomerisierte Teilchen vorliegen. Im
Falle von Rotationsellipsoiden wird dann der Durchmesser am Längsmittelschnitt und im Falle ungleichmäßig
geformtei länglicher Teilchen der Querschr.ii sdurchmesser
senkrecht zur Achse des Teilchens bestimmt.
Die Menge der in dem Polyamid dispergierten Teilchen der Polyalkylenätherverbindung beträgt vorzugsweise
2 bis 15 Gewichtsprozent.
In der Zeichnung ist
F i g. 1 eine schematische Erläuterung eines Schmelzspinn- und Streckverfahrens nach der vorliegenden
Erfindung,
F i g. 2 eine Kurve, in der der ModifiziermiUelgehalt
gegen die Doppelbrechung eines verstreckten Garnes ohne Garnanhaftung nach der vorliegenden Erfindung
aufgetragen ist,
F i g. 3 eine schematische Erläuterung des Verfahrens, das zur Messung bestimmter optischer Eigenschaften
der Faser nach i'er Erfindung verwendet wird und
F i g. 4 eine Kurve bestimmter optischer Eigenschaften zur quantitativen Besimmung einer wichtigen optischen
Eigenschaft der Fasern nach der Erfindung.
In F i g. 1 ist schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung zur Herstellung von Polyamidfäden gezeigt. Speziell ist gezeigt, wie die Polyamidfäden
1 durch eine Spinndüse 2 aus einer Schmelze von modifiziertem Polyamid extrudiert werden, das
durch Vermischen von Polyalkylenätherverbindung mit Polyamid hergestellt wurde. Sodann wird der
Faden mit der Ölrolle 3 in Berührung gebracht, wo eine Ölappretur aufgebracht wird, und dann von den
Streckwalzen 4 zu den Streckwalzen 5 befördert, die
ίο sich mit höherer Umfangsgeschwindigkeit drehen als
die Streckwaizen 4.
Der für die Kontrolle der Garnanhaftung des Garnes oder Fadens erforderliche Orientierungsgrad kann
aus der Menge der mit Polyamid vermischten PoIyalkylenätherverbindung
nach der obigen Formel für die Doppelbrechung Jn bestimmt werden. Der Grund
hierfür i ; der, daß die Garnanhafumg hauptsächlich
durch Pol\alkylenäther\erbindun,iT verursacht v.ird.
Eine graphische Darstellung dicsei Beziehung ist in
iü F i g. 2 wiedergegeben, worin die Fläcne. die sich aus
der obigen Formel für Jn und für 0.2 bis 3.5 niMol
Alk\lenoxideinheiten je Gramm Polyamid ergibt, durch g strichelte Linien gezeigt ist.
Wenn die Menge in 1 g PoKamiJ enthaltener PoK-alk\lenäther\erbindung
kleiner als 0.2 mMol ist. ist die optische Eigenschaft der Faser nach dem Extrahieren
eines Teils oder der gesamten ?olyalk\lenätherverbindung nicht seidenartig. Wenn die in Ig Po! amid
enthaltene Menge an Polyalksler.ätherverbindung
größer als 3.5 mMol ist. werden die Garnbrüche oder die Garnanhaftung übermäßig groß, und das Spinnen
wird sehr schwierig, selbst wenn die PoKalk\lenätherverbindung in dem PoK amid fein dispergiert ist.Gleichzeitig
besitzt das Garn, wenn die Menge der PoK-alkylenäthenerbindung größer als 3,5 mMol ist.
keinen seidenartigen Glanz, sondern wird kreidig, wenn das erhaltene Garn gewaschen und extrahiert
wir i.
Aus der Kurve in 1- i g. 2 ist ersichtlich, daß die
kleinste Doppelbrechung. In bei eine^ maximalen
PoKalk\lenätherkonzentration 40 bis 45 · iO 3 betiägt.
Diese Doppelbrechung ist erforderlien. um ein Garnanhaften zu verhindern, wenn das Polyamid, welches
die maximal mögliche Menge, d. h. 3,5 mMol je Gramm PoKalk\lenäther\crbindung, enthält, schmelzccsponnen
wird. Die kleinste Doppelbrechung liegt nahe derjenigen des gestreckten Garnes, wenn die
Menge der Polyaikylenäthenerbindung vermindert wird und daher auch die erforderliche Doppelbrechung
für eine Kontrolle des Garnanhaftens herabgesetzt wird.
Speziell, wenn das Molekulargewicia des PoIyalk\Ienoxids
erhöht wird, kann die Doppelbrechung im wesentlichen durch die Konzentration des Alk\lenoxidrestes
in dei . Polyamid bestimmt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Polyalkylenätherverbindung
mit einem Molekulargewicht von 600 bis 60 000 vervsndet werden, doch ist ein Molekulargewicht
von 1000 bis 20 000 bevorzugt.
Nach der Erfindung kann als Polyalkylenätherverbindung ein Polymer verwendet werden, eins durch
Addition eines Alkylenoxide an organische Verbindungen mit aktivem Wasserstoff hergestellt wurde,
wie ein Homopolymer oder Mischpolymer von Propylenoxid,
organischen Aminen, Alkoholen, Säuren und Verbindungen, deren endständige Hydroxylgruppen
blockiert sind, oder Gemischen dieser Verbindungen. Um eine ausgezeichnete Spinnbarkeit zu
erhalten, sind Polyalkylenätherverbindungen mit hoher teilchen sollte weniger als 10 μ und weniger als 1J3 des
Affinität zu Polyamiden bevorzugt, wie Alkylenoxid- Durchmessers der schmelzgesponnenen Fäden betraaddukte
von Amidoligomeren oder Amidmonomcren gen. Bei Verwendung größerer Pigmentteilchen vcrmit
Amidoresten im Molekül. Die bevorzugten Ver- stopft sich leicht das Filter während des Schmelzbindungen
sind beispielsweise Äthylenoxid- oder Pro- 5 spinnens. Der bevorzugte Maximaldurchmesser der
pylenoxidadditionsprodukte viergliedriger bis dreizehn- Pigmentteilchen liegt zwischen 0,1 und 4 μ. Die Pigglicdrigcr
Lactame, wie I-Piperidon-e-caproIactam, mentteilchen in den angegebenen Größenbereichen
Enantholactam oder Laurinlactam, und andere ahn- können nach herkömmlichen Methoden, wie durch
liehe Alkylenoxidadditionsprodukte. hydraulisches Aufschlämmen, gewonnen werden. Bei
Als ein Beispiel einer Methode zur Herstellung der io ihrer Zugabe während der Polymerisation des PoIy-Polyalkylenoxidadditionsprodukte
werden 1100 Teile amids kann ein Dispergiermittel verwendet werden.
Äth>lenoxid einer Additionspolymerisation zusammen Da bei Verwendung von weißen Pigmentteilchen, mit 127 Teilen Enantholactam in Gegenwart von deren Brechungsindex zu stark von dem des Polyamids 0,1 Teil Kaliumhydroxid als Katalysator bei der von etwa 1,56 abweicht, die erhaltenen Fäden ein be-Reaktionstemperatur von 170°C unter dem Reak- 15 reiftes Aussehen erhalten und ihren matten Seidentionsdruck von 43 kg/cma während einer Reaktions- glänz verlieren, ist um so weniger von den Pigmentzeit von etwa 5 Stunden unterzogen. Bei der Analyse teilchen zuzusetzen, je stärker der Unterschied des zeigt sich, daß dabei durchschnittlich 23 Mol Äthylen- Brechungsindex zwischen den Pigmentteilchen und oxid je Gramm Enantholactam addiert werden und dem Polyamid ist. Aus diesem Grund sollte das das so erhaltene Produkt eine hellgelbe Paste ist. ao Mischungsverhältnis der Formel
Äth>lenoxid einer Additionspolymerisation zusammen Da bei Verwendung von weißen Pigmentteilchen, mit 127 Teilen Enantholactam in Gegenwart von deren Brechungsindex zu stark von dem des Polyamids 0,1 Teil Kaliumhydroxid als Katalysator bei der von etwa 1,56 abweicht, die erhaltenen Fäden ein be-Reaktionstemperatur von 170°C unter dem Reak- 15 reiftes Aussehen erhalten und ihren matten Seidentionsdruck von 43 kg/cma während einer Reaktions- glänz verlieren, ist um so weniger von den Pigmentzeit von etwa 5 Stunden unterzogen. Bei der Analyse teilchen zuzusetzen, je stärker der Unterschied des zeigt sich, daß dabei durchschnittlich 23 Mol Äthylen- Brechungsindex zwischen den Pigmentteilchen und oxid je Gramm Enantholactam addiert werden und dem Polyamid ist. Aus diesem Grund sollte das das so erhaltene Produkt eine hellgelbe Paste ist. ao Mischungsverhältnis der Formel
Um eine Verfärbung des Polyamids durch Hitze
und das zugemischte Modifiziermittel zu verhindern, C ^ 6,5 a + 101
ist es bevorzugt, einen Phosphorsäureester und/oder 130 d + 20
ein Metallsalz einer Polyalkylenätherverbindung eines
ein Metallsalz einer Polyalkylenätherverbindung eines
Phosphorsäureesters mit wenigstens einem Hydroxyl- 15 entsprechen, worin C die Menge der weißen Pigmentrest
im Molekül zuzumischen. teilchen in Gewichtsprozent und d den absoluten Wert
Als Beispiele solcher Phosphorsäureester können des Unterschieds des Brechungsindex des Polyamid
Monoester, Diester, Triester oder Mischungen hiervon gegenüber dein der weißen Pigmentteüchen bedeutet,
genannt werden. Auf jeden Fall sind jene mit hoher Wenn man bei der Menge der zugesetzten Pigment-Affinität
zu Alkylenoxid und mit einer Struktur, die 30 teilchen diese Formel beachtet, ist es möglich, die Vereine
leichte Extrahierbarkeit mit Lösungsmittel ergibt, arbeitbarkeit der Fäden oder Garne zu verbessern,
bevorzugt. ohne den seidigen Glanz zu verlieren.
Zur Extraktion ist es bevorzugt, Wasser oder auch Als weiße Pigmentteilchen sind folgende Materialien
ein organisches Lösungsmittel, wie eine·.. ' oder bevorzugt, bei denen in Klammern der Brechungsindex
Benzol, zu verwenden. 35 angegeben ist:
Wem der extrahierte Anteil des Modifiziermitteis Halloysit(l 56)
erhöht w rd, kann d-is seidige Aussehen und derSeiden- Kaolinit (1 56)'
glänz mit niedrigeren Modifiziermittelkonzentrationen Metakaolin (1,60) und ähnliche Kaoline,
in der schmelzgesponnenen Faser erhalten werden. Talkum (1 59)
Um Seidenglanz und hohe Undurchsichtigkeit zu 40 Pyrophillitil 59)
erhalten, ist es bevorzugt, so weit zu extrahieren, daß Calciumcarbonat'd 67)
die Menge an Hohlräumen im Faden im Bereich von Magnesiumcarbonat (1,51,1,70),
0,5 bis 13 Volumprozent liegt. Kieselsäure (1,4,1,5),
Wenn die Menge der gebildeten Hohlräume geringer Zinkoxid '2 02)
als 0,5 Volumprozent ist, erhält man keinen Seiden- 45 Titandioxid'(2 50 oder 2 76)
glänz und kein seidiges Anfühlen Zinksulfid (2,37).
Andererseits ist es zur Überschreitung von 13 Volumprozent
Hohlräumen erforderlich, etwa 20 Ge- Als Polyamide können bei dem Verfahren nach der
wichtsprozent Modifizierungsmittel zuzumischen, und Erfindung schmelzspinnbare Polymere von Monodann
tritt eine Trennung von Polyalkylenätherverbin- 50 aminomonocarbonsäuren, der Salze von Diaminen
dung und Polyamid auf, so daß ein Schmelzspinnen und Dicarbonsäun 1 oder von Polyamiden und von
unmöglich wird. Außerdem ist das Faserprodukt dann deren Amidogruppen bildenden Derivaten verwendet
kreidig und streut Licht zu stark. werden. Auch können Mischpolymere von zwei oder
Die Extraktion kann mit dem Garn durchgeführt mehreren dieser Verbindungen eingesetzt werden. Die
werden, doch kann sie auch mit dem Textilprodukt 55 bevorzugten Polyamide sind Poly-c-caproamid, PoIydurchgeführt
werden, das aus dem Garn gewonnen hexamethylenadipamid und Polyhexamethylensebacwurde.
Gewöhnlich ist es vom industrietechnischen amid. Doch können auch andere aliphatische PolyStandpunkt
her bevorzugt, die Extraktion mit dem amide, Polyamide mit aromatischen Ringen, cyclo-Textilprodukt
durchzuführen. Der Ausdruck »Textil- aliphatischen Ringen oder heterocyclischen Ringen in
produkt« meint hier gestrickte, gewebte, gewirkte oder 60 der Hauptkette verwendet werden,
anderweitig aus Fäden oder Garnen hergestellte Schließlich können den Polyamiden bei dem VerProdukte, fahren nach der Erflndur g auch gegebenenfalls Wärme-
anderweitig aus Fäden oder Garnen hergestellte Schließlich können den Polyamiden bei dem VerProdukte, fahren nach der Erflndur g auch gegebenenfalls Wärme-
Zur weiteren Verbesserung des Glanzes des Produk- stabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe oder
tes nach der Erfindung können feine weiße Pigment- Homologe der obenerwähnten Polyamide zugemischt
teilchen in das faserbildende Material eingemischt 65 werden.
werden. Dies kann auch die Verarbeitbarkeit der Das Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht /,'/„
Faser verbessern. liegt zwischen 1,5 und 15 und der Glanzfaktor zwischen
Der Maximaldurchmesser dieser weißen Pigment- 20 und 90. Die Bestimmung dieser Größen erfolgt
(ί
7 8
mich den folgenden Methoden, wobei zu der He- Der herkömmliche unmodilizierte Pol\amidfaden
Stimmung \υη I I0 auf I ι g. 3 in der Zeichnung Bezug (Kurse 2), der kein Titandioxid enthüll, besitzt ebengenommen
wird. falls ein hohes Stärkeverhältnis der Stärke \on ge-
Eine Testprobe .V wird hergestellt, indem ein Test- streuten! Licht. Er besitzt jedoch einen sehr niedrigen
faden am °incr nicht reflektierenden schwarzen Platte 5 Glanzfaktor. Demgemäß ist die Durchsichtigkeit der
in der Weise aufgewickelt wird, daß die aufeinander- bekannten Polyamidfäden groß, und wenn somit Licht
folgenden Wicklungen der Tcstfäden parallel und in aus einer bestimmten Richtung darauf geworfen wird.
Berührung miteinander liegen. schimmert er und besitzt ein wachsartiges Aussehen.
Diese Testprobe i" wird auf eine Probcnunterlage Bei einem Polyamidfaden ( Kurve 3). der Titandioxid
gelegt, und weißes paralleles Licht wird senkrecht zu io enthält, wird die diffuse Lichtreflexion auf der Faser-
der Faserachse der Testprobe mit einem Einfalls- oberfläche vergrößert, und der Glanzfaktor \ wird
winkel Θ ~ 45° darauf geworfen. Die Stärke von ebenfalls vergrößert, doch das Verhältnis der Stärke
reflektierendem Licht / bei dem Lichtauftreffwinkel Θ von gestreutem L cht /; I0 in der Ebene des einfallenden
= 45J wird mit einem photoelektrischen Photometer Lichtes ist klein. Daher ist der Faden stumpf und
gemessen. 15 kreidig, und wenn ein solcher Faden angefärbt wird,
Die Stärke von reflektierendem Licht /0 einer Stan- erhält man einen stumpfen, pastcllartigen Glanz,
dardweißtafel aus Magnesiumoxid (JIS-Z 8722—1959) Der verbesserte Polyamidfaden (Kurve 1) nach der
wird unter den gleichen Bedingungen gemessen. ///„ ist Erfindung besitzt jedoch hohe Lichtundurchlässigkeit,
das Verhältnis der Stärken des gestreuten Lichtes. der Glanzfaktor χ ist hoch, und das Verhältnis der
Wenn das Verhältnis der Stärken von gestreutem ao Stärke von reflektiertem Licht/V0 ist hoch. Im allge-
Licht groß ist, leuchtet die gesamte Faser hell bei auf- meinen bekommt man dabei einen Glanz ähnlich dem
fallendem Licht, und wenn dieser Wert klein ist, ist von Naturseide. Wenn diese Faden angefärbt werden,
auch die Leuchtkraft der ganzen Faser vermindert. erhält man sehr brillante Farben.
Der Glanzfaktor \ in der vorliegenden Erfindung Wenn das Verhältnis der Stärke von gestreutem
ist ein Maß für die Glanzqualität und wird in folgender 45 Licht /,'/„ kleiner als 1,5 ist, ist die Menge des reflek-
Weise bestimmt. Das Licht wird auf die Testprobe 5 tierten Lichtes sehr gering, wenn Licht auf den Faden
mit einem Einfallwinkel θ = 45' geworfen, während geworfen wird, und der Faden besitzt dann ungcuü-
die Testprobe S horizontal um ihre vertikale Achse gende Leuchtkraft.
gedreht wird. Die Stärke des reflektierenden Lichtes / Wenn andererseits /, /„ größer als 15 ist, ist die Stärke
in der Richtung des Lichtaufircffwinkels von 45C {des 3= der Lichtreflexion in der Stellung der Spiejielebenen-
Reflexionswinkels einer Spiegelfläche) wird während reflexion zu hoch, so daß der Faden wie ein Spiegel
der Rotation kontinuierlich gemessen. glänzt. Auch dies ist unerwünscht.
Die Stärke des reflektierenden Lichtes / wird gegen Wenn der Glanzfaktor χ kleiner als 20 ist, funkelt
den Drehungswinkel Ψ der Testprobe S aufgetragen, der Faden nur in einer speziellen Richtung (allgemein
und dabei erhält man eine Kurve, wie sie in F i g. 4 35 in der Richtung parallel zu der Fadenachse), wenn
aufgezeigt ist. Licht auf den Faden geworfen wird, und dies ist nicht
Der Glanzfaktor χ ist als der Bereich (AB) des Dreh- erwünscht.
winkeis Ψ definiert, in dem die Stärke des reflektieren- Wenn andererseits der Glarizfaktor χ größer als 90
den Lichtes die mittlere Stärke übersteigt, die der ist, hat der gesamte Faden ein stumpfes und kreidiges
Durchschnittswert der maximalen Stärke des rcflek- 40 Aussehen, und dies ist ebenfalls nicht erwünscht,
tierten Lichtes Imax und der minimalen Stärke des Die Methoden für die Messungen in den folgenden
reflektierenden Lichtes Imtn der Kurve in jeder halben Beispielen sind folgende:
Umdrehung der Probe S ist. ... , „. ,, _
Der Glanzfaktor χ zeigt den Winkelbereich, in dem L MenSe der Hohlräume
der Faden leuchtender aussieht als die mittlere Hellig- 45 Aus dem Gewicht des Modifiziermittels, das mit
keit oder Leuchtkraft des Fadens beim Winkel seiner einem Lösungsmittel hierfür extrahiert wird, und der
Spiegelreflexion. Dichte des Modifiziermittels wird das Volumen beWenn der Glanzfaktor größer ist sehen die Fäden stimmt, das vorher von dem extrahierten Modifizieroder
Garne heller aus, wenn Licht auf die in einem mittel eingenommen wurde, und daraus werden die
Textilprodukt vereinigten Fäden geschickt wird. 5° Volumprozent der Hohlräume errechnet.
Wenn andererseits der Glanzfaktor kleiner ist, sind
die einzigen Fäden, die hell erscheinen, jene, die in 2· HohlraumgroHe
einer spezifischen Richtung ausgerichtet sind. In einem Die Hohlraumgröße wird mit Hilfe elektronen-
solchen Fall erscheint das Produkt weniger glänzend. mikroskopischer Photographien eines Querschnittes
Die optischen Eigenschaften vOn Polyamidfäden, 55 des Fadens bestimmt,
die nach der Erfindung gewonnen wurden, werden _
verglichen, indem man Fäden von 3 Denier zu Gewebe 3· Transparenz des Fadens
verarbeitet. Dieser Vergleich ist in F i g. 4 graphisch Fäden werden zu einem Garn von 28 000 Denier
dargestellt. vereinigt, und dieses Garn wird zu einer Jalousie mit
Wie allgemein bekannt ist, besitzt Seide eine hohe 60 der Breite von 2,5 cm verarbeitet. Diese Jalousie wird
Deckkraft und einen matten, sogenannten seidigen auf ein photoelektrisches Photometer aufgesetzt, und
Glanz. F i g. 4 zeigt die Reflexion von Seide (Kurve 4), die Durchlässigkeit oder Transparenz (°/0) für weißes
gemessen mit dem gleichen Instrument und auf die Licht einer Wolframlampe wird gemessen,
gleiche Weise, die für die Polyamidfäden verwendet . _. _ , , ,,,.„.
werden, wie hier beschrieben ist. 65 4· ^perser Zustand des Modifizicrnuttels
Das Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht IjI0 In den Polyamidpellets
und der Glanzfaktor λ sind im Falle von Naturseide Der mittige Abschnitt eines Pellets wird in Stücke
hoch. geschnitten (die Dicke der Querschnittsfläche und der
Lilngssehnittfläche eines jeden Stückes betriigt jeweils
5 bis 10 μ), und die erhaltenen Stücke werden mit
einem Mikroskop betrachtet, um die Durchmesser der dispcrgierten Teilchen und die Teilchenzahl in dem
Pelletcjuerschnitt zu bestimmen.
:". Doppelbrechung
Polyamidfäden, die gesponnen, gestreckt und aufgenommen
wurden, läßt man in einer Atmosphäre von 200C und 65°/0 relativer Feuchtigkeit 24 Stunden, und
dann wird die Doppelbrechung des Fadens unter Verwendung der D-Strahlenemission einer Natriumlampe
mit einem Polarisationsmikroskop gemessen.
6. Garnanhaftung
Das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Garnanhaftung wird nach dem Abflachungsgrad beurteilt,
der in dem Garnbündel infolge der gegenseitigen Garnanhaftung oder im Falle eines mehrfädigen
Garnes durch die Abwickelspannung der Garnpackung beobachtet ist.
Im Fall, daß das Garnbündel Anhaftung besitzt, kann keine Becke-Linie beobachtet werden, die im
allgemeinen auf beiden sich berührenden Garnoberflächen auftritt, wenn der Querschnitt des Fadens mit
einem Mikroskop beobachtet wird. Wenn aber keine Anhaftung vorliegt, kann eine Becke-Linie beobachtet
werden.
7. Relative Viskosität ifi Schwefelsäure ij T
Die relative Viskosität der Lösung von 1,0 g trockenem Polymer in 100 ecm 98°/oiger Schwefelsäure wird
unter Verwendung eines Ostwald-Viskosimeters gemessen.
8. Dynamischer Reibungskoeffizient μ d
Die Garnprobe wird auf einer reibungslosen Rolle mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Befestigung
auf einem Rahmen aufgearbeitet, und das Garn wird getwistet, um ihm drei Drehungen zu geben.
Dann wird die Spannung vor der Rolle mit 5 g bestimmt, und wäh ;end das Garn mit einer Geschwindigkeit
von 300 m/Min, abläuft, wird die Spannung T nach der Rolle gemessen, und der nach der folgenden
Formel erhaltene Wert ist das Maß für den dynamischen Reibungskoeffizienten.
μ</ = log,0(r/5)
5 Teile Äthylenoxidadditionsprodukt von Enantholactam
(Modifiziermittel Nr. 1, Additionsprodukt von 100 Mol Äthylenoxid je Mol Lactam) wurden zusammen
mit 100 Teilen Poly-f-caproamid (>/r 2.46) \crmischt. Dieses Gemisch wurde geknetet und in
einem Extruder in der Schmelze bei 260 C vermischt und sodann pelletisiert.
Die so erhaltenen Pellets (Pellets Λ) wurden bei
110 C unter vermindertem Druck getrocknet, und der Wassergehalt wurde unterhalb 0.05°0 eingestellt. Die
Konzentration an Äthylenoxideinheiten betrug 1,ImMoI
ίο je Gramm Polyamid entsprechend 4,8 Gewichtsprozent.
Der Querschnitt der Pellets A wurde mit einem Mikroskop beobachtet, und der disperse Zustand des
Modifiziermittels wurde untersucht. Demnach lag das Modifiziermittel in einer linearen Dispersion vor, in
der die mittlere Teilchengröße 15 μ, die Länge der Teilchen 500 bis 600 μ betrug und mehr als 50 Gewichtsprozent
der Teilchen eine Teilchengröße oberhalb 20 μ besaßen.
Die Pellets A wurden nun erneut pelletisiert, nach-
Die Pellets A wurden nun erneut pelletisiert, nach-
ao dem sie mit einem biaxialen Schneckenextruder ausgezeichneter Kneteigenschaften geknetet worden waren,
und die so erhaltenen Pellets wurden unter vermindertem Druck in gleicher Weise wie die Pellets A getrocknet.
70 Gewichtsprozent der Pellets B waren in einer linearen Dispersion dispergiert, in der die Teilchengröße
etwa 8 μ und die Teilchenlänge 600 bis 700 μ betrug und Teilchen mit einer Teilchengröße oberhalb
15 μ praktisch nicht beobachtet werden konnten.
Die Pellets A und B wurden jeweils in herkömmlichen Schmelzspinnmaschinen bei 25O0C schmelzgesponnen.
Danach wurden die gesponnenen Garne mit 800 m Min. aufgenommen und sodann auf einer
zweiten Rolle, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 2800 m/Min. lief, gestreckt. Man erhielt so gestreckte
Garne mit 24 Fäden von 70 Denier.
Das unter Verwendung der Pellets A hergestellte Garn wurde als Kontrollprobe 1 bezeicnnet, da es
nicht nach der Erfindung hergestellt wurde.
Aus den Pellets B wurde wie oben ein weiteres Garn schmelzgesponnen und ohne Strecken mit 800 m/Min,
aufgenommen. Nach Stehenlassen über Nacht wurde dieses Garn auf das Vierfache unter Verwendung eines
bekannten Strecktwisters gestreckt. Dieses Garn wurde dann als Kontrollprobe 2 bezeichnet.
Tabelle I zeigt die Eigenschaften dieser drei Garne, Wenn die Pellets A, worin Polyalkylenäther grob in
dem Poly-f-caproamid dispergiert ist, schmelzgesponnen wurden, erhielt man ein unregelmäßiges Extrudieren,
nachdem das Spinnen eingeleitet worden war Häufig traten Fadenbrüche auf und dadurch war eir
Aufwickeln des Garnes praktisch unmöglich.
Probe | Pellets | Spinnverfahren | Extrudierter Zustand |
Gestreckter Zustand |
Gestrecktes Garn J/K· 101) |
Kontroll probe 1 Beispiel 1 Kontroü- probe 2 |
< CQ CQ | direkte Spinnstreckmethode direkte Spinnstreckmethode herkömmliche Srjinnstreckmethode |
schlecht, häufige Garnbrüche ausgezeichnet ausgezeichnet |
Aufwickeln unmöglich ausgezeichnet häufige Gambrüche |
45 48 |
Wenn Pellets B feiner Dispersion verwendet wurden, verlief das Extrudieren normal, und es gab keinen
Unterschied gegenüber gewöhnlichem Poly-F-caproamid.
Wenn aber, wie im Falle der Kontrollprobe 2. die herkömmliche Streckmethode verwendet wurde, war
die Abwickelspannung der Packung aus ungestrecktem Garn und gleichzeitig die Ungleichmäßigkeit des gestreckten
Garnes groß. Daher traten beim Strecken des Garnes häufig Garnbrüche auf.
Nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung war das gleichförmige Extrudieren jedoch ausgezeichnet.Außerdem
traten keine Garnbrüche in der Streckzone auf, und man konnte ein gleichmäßig gestrecktes Garn
erhalten.
Dieses gestreckte Garn, das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt worden war, und unmodifiziertes
Poly-t-caproamid (Kontrollprobe 3), welches
nach der gleichen Methode wie im Beispiel 1, aber ohne Vermischen mit einer Polyalkylenätherverbindung,
hergestellt worden war, wurden zu Knäueln aufgewickelt. Diese wurden in heißes Wasser von 4O0C
eingetaucht und 30 Minuten ausreichend geschüttelt und dann etwa 30 Minuten in heißes Wasser von 800C
eingetaucht. Sodann wurden sie entwässert und getrocknet.
Gewichtsbestimmungen ergaben, daß etwa 80°/„ der
4,8 Gewichtsprozent der zugesetzten Polyalkylenätherverbindüiig durch das Waschen mit heißem Wasser
extrahiert und Hohlräume in den Fasern gebildet worden waren. Die Hohlraumkapazität betrug etwa
3.8 Volumprozent.
Der Querschnitt der so erhaltenen Fäden wurde mit einem Elektronenmikroskop beobachtet, und dabei
wurde gefunden, daß der mittlere Durchmesser dieser Hohlräume 0.5 μ und der maximale Durchmesser \,b ;.·
betrug. Außerdem wurde gefunden, daß kein Hohlraum mit einem Durchmesser von mehr als l/io (etwa
ίο 2 μ) des Fadendurchmessers vorlag.
Das Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht ///„
und der Glanzfaktor α der modifizierten und unmodifizierten Poly-e-caproamidfasern wurde nach der obenerwähnten
Extraktion gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Die mit der PoIyalkylenätherverbindung
nach der Erfindung modifizierte Faser besaß ein Verhältnis der Stärke von gestreutem
Licht und einen Glanzfaktor, die mit den obigen Formeln übereinstimmen. Außerdem besaß die
ao nach der Erfindung modifizierte Faser einen leuchtenden Glanz, war ausgezeichnet undurchsichtig und
fühlte sich trocken und warm an.
Andererseits besaß das unmodifizierte Ροΐν-ε-caproamid
ein niedriges Verhältnis der Stärke von gestreu-
a5 tem Licht, einen niedrigen Glanzfaktor und hohe
Transparenz. Außerdem fühlte es sich wachsartig an und hatte auch ein wachsartiges Aussehen.
Probe | Modifiziermittel gehalt (Gewichtsprozent) |
Hohlraummenge nach der Extraktion (Volumprozent) |
Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht Hh |
Glanzfaktor ■x |
Transparenz (7.) |
Beispiel 1 Kontrollprobe 3 |
4,8 0 |
3,8 0 |
5,5 3,5 |
45 6,7 |
25 57 |
Beispiele 2 bis 4
Die Polyalkylenätherverbindung, die durch Zugabe von 45 Mol Äthylenoxid zu 1 Mol Stearylalkohol nach
einer herkömmlichen Methode erhalten worden war, wurde unter Verwendung von Phosphorpentoxid ebenfalls
nach einer bekannten Methode zum Phosphor- Ȋureester und dann mit Calciumhydroxid neutralisiert
(Modifiziermittel Nr. 2).
Sechs Teile Modifiziermittel Nr. 2,100 Teile ε-Caprolactam
und 0,13 Teile Essigsäure als Viskositätsstabilisator wurden miteinander vermischt, wonach Wasser
zu dem Gemisch zugesetzt wurde, um eine 75°/oige wäßrige Lösung zu gewinnen. Die Lösung mit dem
darin gleichmäßig gelösten Modifiziermittel wurde nach einer bekannten Methode polymerisiert.
Das modifizierte Ροΐν-ε-caproamid wurde mit großen
Mengen reinen Wassers bei 90 bis 95° C gewaschen, um unumgesetztes Lactam und Oligomer zu entfernen,
und dann unter vermindertem Druck getrocknet.
Die Konzentration an Modifiziermittel _ betrug 5,2 Gewichtsprozent (die Konzentration an Äthylenoxideinheiten
betrug 1,2 mMol je Gramm Polyamid) des modifizierten Poly-e-caproamids, und die relative
Viskosität des Polymers betrug 2,45.
Das Modifiziennittcl war in dem Polymer sehr fein
verteilt, und es waren mehr als 80 Gewichtsprozent feiner, kugeliger Teilchen mit einer Teilchengröße von
2 μ vorhanden.
Das aus dem modifizierten Poly-e-caproarrvid
schmelzgesponnene Garn wurde anfänglich mit eintr Geschwindigkeit von 900 m/Min, aufgenommen. Dann
wurde die Geschwindigkeit der Streckwalze verändert, und das Garn wurde vor dem Aufnehmen unter solchen
Bedingungen gestreckt, daß verschiedene Doppelbrechungen erhalten wurden, wie in Tabelle III gezeigt
ist.
Der Ausstoß an extrudiertem Polymer wurde gemäß der Streckgeschwindigkeit verändert, so daß 24fädige
gestreckte Garne mit 70 Denier erhalten wurden. Die Garnanhaftung des gestreckten Garnes ist in Tabellelll
gezeigt.
Der Extrudierzustand war in allen Fällen ausgezeichnet, aber das Garn, dessen Doppelbrechung Jn nicht
der Formel (2) genügte, besaß große Ungleichmäßigkeit, die Garne hafteten aneinander, und im Extremfall
traten Garnbrüche auf, wenn die Garnpackung abgewickelt wurde.
Wenn Δ n über 30 · 10~3 hinausgingen, wurde die Gamanhaftung so stark vermindert, daß sie überhaupt nichts mehr ausmachte, und dann war die Ungleichmäßigkeit des Garnes sehr gering.
Wenn die Stfeckgeschwindigkeit über 4000 m/Min.
Wenn Δ n über 30 · 10~3 hinausgingen, wurde die Gamanhaftung so stark vermindert, daß sie überhaupt nichts mehr ausmachte, und dann war die Ungleichmäßigkeit des Garnes sehr gering.
Wenn die Stfeckgeschwindigkeit über 4000 m/Min.
hinausgeht, wird die Garnanhaftung natürlich ausgeschaltet,
doch wird dann die Dehnung des gestreckten Garnes extrem aerins. so daß häufle Garnbrüche auftreten
und eine Fadenbildung praktisch unmöglich ist.
Die Doppeibrechnung bei der höchsten Streckgeschwindigkeit betrug 52 · 10"3.
Probe
Aufnahmegeschwin
digkeit
(rn min)
digkeit
(rn min)
Streckgeschwindigkeit
(m mint
(m mint
Garrup.hafiung
Doppe!-
breehun.
. !«<· !0
breehun.
. !«<· !0
Ko:;trollprobe 4 . ! | 900 | 900 |
I Kontrollprob^ 5 . ; |
900 | i SOO |
Beispiel 2 ; | 900 | 2250 |
Beispiel 3 | 900 | 3CKiO |
Beispiel 4 | 900 | 3500 |
die Garnanhaftung ist groß.
Abwickeln von der Packung war schwierig
die üarnanhafiung war mittelmäßig.
das Garnbündel war in einem ebenen Zustand
keine Garnanhaftung
keine Garnanhaftung
keine Garnanhaftung
16.0
27.li
27.li
34.5
47.·>
49.1!
49.1!
Die modifizierten Polyamide der Beispiele 2 bi>
4 wurden unter den gleichen Bedingungen wje im Beispiel
i gewaschen, um das Moditiziermittel zu extranieren.
Danach wurde das Verhältnis der Stärke von yestr uiem Licht//,,, der Glanzfaktor λ und die
Transparenz gemessen. Die Ergebnisse sind in
belle IV zusammengestellt.
belle IV zusammengestellt.
Die Fäden der Beispiele Γ bis 4. die nach dem \
fahren det Erfindung hergestellt worden waren. :
saßen einen seidenartigen Glanz und hohe L'ndur·,
sichiiakeit und fühlten sich warm und trocken an.
fahren det Erfindung hergestellt worden waren. :
saßen einen seidenartigen Glanz und hohe L'ndur·,
sichiiakeit und fühlten sich warm und trocken an.
Probe
Modiliziermiiiel- i Hohlraummenge
gehalt nach Extraktion
(" ol : (Volumprozent)
Verhältnis der
Stärke von
gestreutem Licht
gestreutem Licht
/ I«
Glanzfaktor
Tran<p;::\:r.·
C 1
C 1
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel 3
Beispiel 4
4.0
3.7 :\3
5.4
5,5
5.4
5,5
48
49
49
24
26
Beispiele 5 bis S
f-Caprolacam-Äthylenoxidaddit'onsprodukU dessen
Molekulargewicht 4733 war und das als Moditiziermittel Nr. 3 bezeichnet wurde) wurde durch Zugabe
von 105 Mol Äthylenoxid je Mol t-Caprolactam gewonnen.
Es wurde mit dem t-Caprolactam in Mengen von 0.1 bis 4.1 mMol Äthylenoxideinheiten je Gramm
f-Caprolactam vermischt, wie in Tabelle V gezeigt ist.
Jedes dieser Gemische wurde mit Wasser vermengt, um 85n „ige wäßrige Lösungen herzustellen.
In allen Fallen wurde die wäßrige Lösung, die durchsichtig
war und in der das Modifiziermittel gleichmäßig gelöst war, in einem Polymerisationskessel unter Atmosphärendruck
erhitzt, während das Reaktionsgemisch mit einem wirksamen Rührer mit Spiralblättern
gerührt wurde. Das Rühren wurde .«.n dem
Zeitpunkt eingeleitet, an dem das Moditiziermiitd
begann, sich abzutrennen, und das Rühren wurde fortgesetzt, bis die Polymerisation beendet war.
Die Polymerprodukte wurden schmelzgesponnen und gekühlt, und danach wurde das uni'.rngcsctzie
Monomer mit Wasser ausgewaschen. Das so gebildete modifizierte Poly-f-caproamid enthielt Modifizicrmittel
Nr. 3 in den in Tabelle V angegebenen Mengen, das Müdifiziermittel wurde von der Polyamidfaser abgetrennt
und lag in der Form feiner, kugeliger Teiluie,:
mit einer mittleren Teilchengröße von \ μ vor.
In dem Produkt, das durch Vermischen von 4.1 m.W.i
Modiriziermittel je Gramm Polyamid hergestellt wurde.
was außerhalb des Bereiches nach der Erfindung liegi.
gab es eine große Neigung einer Trennung \on Modifiziermittel und Polyamid, was die Polymerisation und
das Spinnen von Garn aus diesem speziellen Pelletmatcrial verhinderte.
Proben aller restlichen modifizierten Poiy-t-caproamid-Pcllets
wurden in einer Schneckenspinnmaschine durch eine Spinndüsenpackung mit einem Filter
schmelzgesponnen, das mit weißem Alundum mit 60 Maschen 200 Maschen beschickt war. Dann wurde
der extrudierte Faden mit einer Geschwindigkeit von
900 m Min. aufgenommen und kontinuierlich gestreckt. Das Strecken erfolgte mit verschiedenen
fio Streckgeschwindigkeiten, und es wurde im wesentlichen
keine Garnanhaftung beobachtet, es traten keine Garnbrüche auf, und man erhielt ein ausgezeichnetes gestrecktes
Garn.
Die Doppelbrechung der so erhaltenen Garne ist in Tabelle V aufgeführt.
Wenn die Modiliziermittelmenge gesteigert wird,
tritt Garnanhaftung auf, und die minimale Doppelbrechung muß erhöht werden.
(0
Diejenigen Fäden mit einem unzureichenden Orientierungsgrad wurden erneut un'er Verwendung eines
herkömmlichen Strecktwisters gestreckt, wobei man
gestreckte Garne (50 Denier je i7 Fäden) erhielt, deren Dehnung 35 bis 40° 0 betrug.
In gleicher Weise wurden Poly-f-caproamid-räden, deren Dehnung 35 bis 40u 0 betrug, durch Vermischen
von 0.3 und 2.0° 0 Titandioxid zusammen mit unmodifiziertem
Poly-f-caproamid hergestellt.
Die oben hergestellten modifizierten Polyamidfäden
wurden zu Knäueln aufgewickelt und in heißes Wasser von 40 C eingetaucht. Dann wurden sie etwa 30 Minuten
geschüttelt und gerührt. Sodann wurden sie in
heißes Wasser von 80 C etwa 30 Minuten eingetaucht, und sodann wurde das Wasser von den Knäueln entfernt,
und diese wurden getrocknet.
In beiden Knäueln wurden so mit dem heißen Wasser von 40 C 50 bis >0°0 des Modifmermittels
extrahiert. Bei der mikroskopischen Betrachtung der
Querschnittsfläche der Fäden wurden Hohlräume mii einem mittleren Durchmesser \on 0.2 μ in den Polyamiden
beobachtet.
Das Verhältnis der Stärke gestreuten Lichtes / /0.
der Glanzfaktor \. die Transparenz und die Hohlraummenge in den Polyamidfasern wurden geme-^n.
und die Ergebnisse dieser Messungen sind in Tabelle V aufgelührt.
Bei den modifizierten Polyamidfäden nach der vorliegenden Erfindung wächst die Hohlraummenge. wenn
die Menge des zugesetzten Modifiziermittels gesteigert
wird. Zusammen mit dem Wachsen der Hohlraummenge wird die Transparenz der Fäden --er
und das Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht / /0
und der Glanzfaktor \ erhöht.
Ein Trikotwirkstoff der Fäden nach den Beispielen 5
bis 8 besaß einen matten und seidigen Glanz und war weniger transparent im Vergleich mit dem Produkt,
das durch Vermischen mit 0.3 Gewichtsprozent Titandioxid
erhalten wurde, und fühlte sich wärmer und trockener an.
Andererseits besaß die unmodinzierte Polyamidfaser
ίο der Kontrollprobe 6 ein geringeres Verhältnis der
Stärke von gestreutem Licht / /0 und einen niedrigeren Glanzfaktor \ und schimmerte nur bei Betrachtung
aus einer bestimmten Richtung. Außerdem war sie bemerkenswert transparent und fühlte sich wachsartig
an. Im allgemeinen sah sie rauher aus.
Die Polyamidfäden der Kontrollproben 7 und S, die durch Zumischen \on Titandioxid hergestellt
worden waren, hatten \iel niedrigere Verhältnisse der
Stärke von gestreutem Licht / /„. und die Fäden hatten
ao allgemein einen stumpfen Glanz. Sie waren pastellfarben.
In jedem Fall waren alle Kont.ollproben schlechter
als da> nacn der Erfindung gewonnene modifizierte
Polyamid, was den seidenartigen Glanz betrifft.
»5 Zu Vergleichszwecken wurde auch der Glanz von Naturseide, die nach der üblichen Methode mit Alkali
nachbehandelt worden war. gemessen, und das Ergebnis ist in Tabelle V mitaufgeführt Der Glanz der nach
der Erfindung erhaltend Polyamidfäden ist sehr ähnlieh
dem von Naturseide, wie aus Tabelle V ersichtlich ist.
Tabelle V | Probe | Modifizier | Konzen | Tiian- dioxid- gehalt |
Kleinste Doppelbrechung, die kein Garnanhaften |
Hohlräume | Verhältnis | Glanz faktor |
I | Trans parenz |
mittelgehalt in den Pellets |
tration der Äthylenoxid einheiten |
verursacht | in der Faser nach der Extraktion |
der Stärke von gestreutem T ί - ht |
||||||
(Gewichts | (m Mol/g) | (Volum | LlLlIt | I0Zo) | ||||||
Kontnv.i- | prozent) | Polyamid | prozent) | lh | ||||||
probe 6 .... | 0 | keine | 7.4 | 60 | ||||||
0 | 0 | Garnanhaftung | keine | 3.4 | ||||||
Kontroll | ||||||||||
probe 7 | 0.3 | keine | 7.7 | 51 | ||||||
0 | 0 | Garnanhaftung | Keine | L6 | ||||||
Kontroll | ||||||||||
probe 8 | 2.0 | keine | 25 | Ii> | ||||||
0 | 0 | Garnanhaftung | keine | 0.9 | ||||||
Kontroll | ||||||||||
probe 9 | 0 | 16- ΙΟ"3 | 10 | 53 | ||||||
Beispiel 5 .... | 0.4 | 0.1 | 0 | 20· ΙΟ-3 | 0.2 | 3.6 | 41 | 40 | ||
Beispiel 6 .... | 1.8 | 0.4 | 0 | 31 ■ ΙΟ-3 | 0,9 | 4.5 | 46 | 26 | ||
Beispiel 7 .... | 5.3 | 1.2 | 0 | 37 · ΙΟ-3 | 3.2 | 5.6 | 48 | 18 | ||
Beispiel 8 | 8,8 | 2.0 | 0 | 44- ΙΟ-3 | 5.8 | 6.0 | 51 | 14 | ||
Kontroll | 13,4 | 3.0 | 10.1 | 5.9 | ||||||
probe LO | 0 | nicht | — | — | ||||||
18,2 | 4,1 | polymerisiert | — | — | ||||||
Kontroll- | ||||||||||
probe 11 | — | — | 48 | 23 | ||||||
(Seite) | — | — | — | 4,2 | ||||||
309525/493
Beispiele 9 bis 11
Ein Schlamm aus 100 Teilen Laurolactam und 30 Teilen Wasser wurde in einen Autoklav gegeben,
und das Gemisch wurde gemäß der üblichen Methode erhitzt und unter hohem Druck polymerisiert. Die
Innentemperatur des Autokla\s betrug 300C. und tier Druck wurde auf IS kg cm- eingestellt. Unter
diesen Reaktionbbedingungen wurden 6 Gewichtsteile (die Konzentration oer Äthyleno\ideinheite:i betrug
1.3m.Mol je Gramm Lactam) des geschmolzenen Äthvlerioxidjdditionsprodukte^ \on f-Caprolactam
(120 Mol Äth\lenoxid je Mol .--Caprolactam \-urden
lugcsetzt) mit den Laurolactam \ermischi. und die
Polymerisation "uirde beendet. '5
Die durch Schmelzspinnen und Kühlen dieses Reakt:
''isprodukte- rhaltenen Pellets besaßen eine re!ati\e
\ i>kL..-,ität in Schwefelsäure \on 2.0.
Diese Pellet,- wurden in Dünn-ehniue verschnitten
tiiid mikroskopisch betrachtet, wobei man fand, daß
ii.is Modiiiziermiuel in der Form feiner, kugeliger
Teilchen mit einer Teilchen^ Oe von 4 bis 6 μ fein
tlispergiert war.
In der gleichen Weise wie oben wurde unmodifiziertes
Poly-12-dodecanoamid irelathe Viskosität 2.2)
chne Vermischen mit Modifiziermittel hergestellt.
Das modifizierte Poh-i2-dodecanoamid wurde in
einer E\tri;der>i>innmaschme bei 2S0 C schmelzgesponivrn
und mit einer Gesch indigkeit von SOO m Min. aufgenommen. Dan..eh wurde das Garn mil
einer Reckwalze, die mit einer Γ nfangsgcschwindigleit
">on 24:)0 ;r. Min. lief. i:nier Verwendung der
gleichen Einrichtung wie in den Beispielen 2 bis 4 geitreckt.
und sodann wurde da> gestreckte Garn
(30 Denier je " Fäden) aufgenommen.
Die Dehnung des gestreckten Garnes betrug 40 ',,.
lind seine Doppelbrechung betr.g 4! · 10 :!. Garntnhaftung
wurde ebensowenig wie Garnbrüche beobachtet. Da>^ Spinnen verlief ausgezeichnet.
Dieses Garn wurde in vier Gruppen unterteilt, und dann wurden die betreffenden Gruppen zu Knäueln
aufgewickelt. Einer der Knäuel wurde nicht nachbelandelt
und als Kontrollprobe 12 bezeichnet. Der »weite Knäuel wurde einer Extraktion mit siedendem
Wasser während 30 Minuten unterzogen und als Beispiel 9 bezeichnet. Der dritte Knäuel wurde mit heißem
Wasser von 40?C während 30 Minuten behandelt und als Beispiel 10 bezeichnet. Der letzte Knäuel wurde in
einem Gemisch von Methylalkohol und Benzol in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1 während 30 Minuten
sekocht: "und das so erhaltene Garn wurde als
Beispiel 11 bezeichnet.
Die Querschnitte und Seitenansichten der obenerwähnten Garne wurden mikroskopisch untersucht,
und dabei fand man. laß das unbehandelte Garn keine Hohlräume besaß und transparent war. Das Garn
dasesien. das mit siedendem Wasser behandelt worden wa'r und das mit heißem Wasser von 40 C behandelt
worden war. besaß Hohlräume, die lang waren und einer, durchschnittlichen Durchmesser von 0.5 u besaßen.
Die Mense der Hohlräume im letzteren halle \>..;r
wesentlich größer als im ersteren Fall.
Das Verhältnis der Stärke von gestreutem Lieh:. der Glanzfaktor und die Transparenz der einzelnen
oben beschriebenen Garne wurde unter Verwendender deichen Methode wie im Beispiel 1 gemessen, uie
so erhaltenen Lrgennisse sind in Tabelle VI aufgeführt.
Au-s Tabelle VI i>t ersichtlich, daß die optis.:re
Eigenschaft von modifiziertem Po!y-12-dodecano:n-v 1
aus dem das Modifiziermittel nicht extrahiert word;·-
wnr (Kontrcilp.--.ibe 12). sich nicht viel von unnmc:: zienem
Poly-12-dodecanoamid unterschied.
Andererseits besaß modifiziertes Poly-12-dodo:.^eamid.
das mit siedendem Wasser, warmem V. .-^r
oder oreanischem Lösungsmittel behandelt wurde:!
war (Beispiele 9 bis 11). ein großes StärkeverKt;-;.
von aestreutem Licht//,,, einen großen Glan/i.;:,;,-:
und ausgezeichnete L'ndurchsichtigkeit. hatte >e;Ji;j-,
Glanz und fühlte sich trocken und gut an.
Wenn siedendes Wasser zur Extraktion \er^c::Jet
wurde, war die Extrahierwirklina am schlechteren. Warmes Wasser ergab eine gute Wirkung, und organisches
Lösungsmittel ergab das beste Ergebnis.
Wenn eine große Wirkung durch Zumischen fin er
kleinen Modifiziermittelmenge erhalte werden S0'1.
ist es somit bevorzugt, organische Lösungsmittel. ■.-..e
im Beispiel 11, zi. verwenden.
I | Modifizier | Hohlräume | Verhältnis der | Glanz | Trans | |
mittelmenge I Extrahiemiittel | nach der | Stärke \on | faktor | parenz | ||
Probe | I | Extraktion | Bestreutem | |||
(■·.,. I | I Volum | Licht | Γ'..,, ι | |||
! 5.7 j keine |
prozent) | //. | 7.7 | 59 | ||
Kontrollprrbe 12 | ί Ί ί Uf~-. /IAATi .', / : *» assci \ ra; v_ ) |
keine | 4.1 | 42 | 15 | |
Beispiel 9 | 5.7 Wasser (40"C) | ] ί | 4.9 | 48 | 24 | |
Beispiel 10 | 5.7 \ Methylalkohol-Benzol- | 3.5 | 5.7 | 49 | 20 | |
Beispiel 11 | Gemisch (65 C) | 4.3 | 6.2 | |||
0 j keine | 6,1 | 5 N | ||||
Kontrollprobe 13 | 0 | 6.2 | ||||
Beispiele 12 bis 14
Zwei AiUn \on f-Caprolactam-Äthylcnoxid-AdditionsprcHukten,
bei denen das Molverhältnis \on Äthylenoxid zu f-Caprolactam 10 und 40 betrug, zwei
Arten von Lauryialkohol-Äthylenoxid-Additionspro-'.iikten.
bei denen das Moherhältnis \on Äthvlenoxiil
zu Laurylalkohol 5 und 40 betrug, und zwei Arten \on Nonylphenol-Äthylenoxid- Additionsprodukten,
bei denen das Moherhältnis von Äthylenoxid zu Nonylphenol 5 and 40 betrug, d. h. insgesamt sechs
Modilizierniittelarten, wurden in einem Verhältnis von 1,3 mMol Äthylenoxideinheiten je Gramm Lactam
mit f-Caprolactam vermischt. Diese Gemische wurden
ι. ie in
rr;n dem
unter den gleichen Bedingungen polvmeri*ier;
den Beispielen 2 bis 4.
Für die Polymerisation wurden die Modili/iermiuel
cleichförmig in einer 85° oigen wäßrigen Lactumlösun«
cel-ö>'.. Mikroskopische Betrachtung der Querschnitte
der Pellets zeigte, daß die Pellet*, die mit den Μ<χϋ!!-
ziermiiteln mit dem niedrigeren Moherhäkni·. an
Ethylenoxid zt1 Lactam hergestellt worder, waren,
transparent waren und daß das Modifi?iermiitel in jed;m Fall gleichförmig in dem Po!\-;-<_aproamid
gelöst war.
In den Pellets, die mit den Modiriziermitie!.]
nrößeren Molverhältnis von Ath\leno\id <v. ciam
hergestellt worden waren, war da* Modiii/iermittel
von dem Poly-e-caproamid abgetrennt und in der Form kuireüücr Teilchen mit einem durchschnittlichen Durch-Bic^-er
um 3 bis 5 α fein dispergiert.
Die modifizierten PoU-t-caproamid-Peüei- wurden
ti-;:!' wie in den Beispielen 2 bis 4 s^rmebge^ponnen.
P: -.hmelztemperatur betrug 265 C. die V.ifp.aiiniej:;.·_!γ·λindiakeit
600 m Min. und die Streckeeschwind;:-.ci:.
1900 m Min. Man erhielt getreckte Garne u-r 70 Denier je 24 Fäden. Die Doppelbrechung des
in· ,iii'i/ierten Polw-caproamid-Produkte* betrug etwa
A· ■ ;ii";i. und es wurde keine Garnan'uifiunu beob-
15 .'-Caprolactam-Additionsproduktes mi', besserer Affinität
zu Poly-f-caproamid hergestellt worden war. traten solche Probleme beim Schmelzspinnen nicht auf.
und das Spinnen verlief ausgezeichnet.
Das obenerwähnte modifizierte und unmodifizierte
Poly-f-caproamid-Garn wurde in gleicher Weise und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1
extrahiert, um die Modifiziermittel zu extrahieren. Danach wurden die Garnprodukte in die Form von
Jalousien sebracht. und die Stärkeverhältnisse \on
gestreutem" Licht / /,, die Glanzfrktoren und die
Transparenz derselben wurden gemessen.
Wie in Tabelle VII gezeigt ist. bildeten sich keine Hohlräume in den Poly-f-caproamid-Garnen. die
durch Vermischen mit Modifiziermitteln hergestellt worden waren, welche sich in dem Poly-f-caproamid
lösten K.ontrollproben 14. 15 und 16). und daher besaßen
sie die gleichen Eigenschaften wie das unmodifizierte Poiy-f-caproamid. Anderseits bekamen jene
Garne, in "denen das Modifiziermiuel nicht in dem
PoK-f-caproamid gelöst wurde (Beispiele 12. 13 und 14i." Hohlräume, deren Querschnittsdurchre-er im
Die Garnbrüche des geschmolzenen Polymers am
;'-ß der Spinndüse waren jedoch unterschiedlich.
:..;ch der Struktur des Modri/iermiueU. Merklich'"·
:·"nbrüche wurden im Falle '-on PoK---caproamidarn
beobachtet, das durch Vermischen de* Nonvlenol-Äthylenoxid-Additionsproduktes
hergestellt irden war. und außerdem trennte sich das Modifirminel
von dem Poly-f-caproamid und blühte auf Oberfläche der Pellets aus. Dies hatte ein
unsi
aßiaes Extrudieren zur Folge. Im Falle des PoK-aproamid..
das durch Vermischen des Athvlenoxid-
"-Mitte1 3 :x betrtic und die eine langgestreckte Form
besaßen.' Dem/ufoliie waren die Stärkeverhältnisse
von gestreutem Licht, die Glanzfaktoren und die
Nichüransparenzeigenschaften dieser Garne ^o-h.
und die Garne besaßen seidenartigen Glanz und fühlten sich trocken an.
Da der Extraktionsgrad mit der Art des verwendeten Modifiziermittels variiert, kann das Volumen der durch
Extraktion produzierten Hohlräume selbst dann differieren,
wenn der Anteil des zugemischten Modiiuiermittels
der gleiche ist. Dies führt natürlich zu Unterschieden in' den optischen Eigenschaften. Bei der
Erfindung sind leichter extrahierbare Moditiziermitte!
(Beispiel~12. 13) bevorzugt gegeniioer Modifiziermilteln,
die schwierig zu extrahieren sind (Beispiel 14).
I | Probe | 1 | Modifiziermittel | Garn | i | 0 | I i |
Doppel brechung |
Gum- i | Löslichkeit | i Hohlräume |
Stärke | Glanz | Trans |
(Mol Athylenoxid | brü | anhaf- I | des | nach der | ver | faktor | pa renz |
|||||||
Kontroll- | je Mol Addukt.) | che je Std. |
0,1 | tung der ver streckten |
Modifizier mittels im Polymer |
Extraktion (Volum- ι |
hältnis von ge streutem t jrKt |
Λ | ''.oi | |||||
probe 14 .. | keines | 44 · ΙΟ"3 | Oarne | prozentl ] | L.ILI11 | |||||||||
Kontroll | 0 | 6.2 | 59 | |||||||||||
probe 15 | ε-Caprolactam- | 43 - ΙΟ"3 | keines | — | 0 | 3,4 | ||||||||
Äthylenoxid- | 6.1 | 61 | ||||||||||||
Beispiel 12 | Add'itionsprodukt (10) | 0,5 | 44 · ΙΟ"3 | keines | löslich | 0 | 5.1 | |||||||
ε-Caprolactam- | 46 | 26 | ||||||||||||
Äthylenoxid- | keines | nicht | 3,1 | 5,8 | ||||||||||
Kontroll | Additionsprodukt (40) | 0,2 | 45 · ΙΟ"3 | löslich | ||||||||||
probe 16 | Laurylalkohol- | 5,9 | 60 | |||||||||||
Äthylenoxid- | keines | löslich | 0 | 4,9 | ||||||||||
Beispiel 13 | Additionsprodukt (5) | 1,0 | 44 · 10-3 | |||||||||||
Laurylalkohol- | 47 | 27 | ||||||||||||
Äthylenoxid- | keines | nicht | 3,0 | 5,7 | ||||||||||
Kontroll | Additionsprodukt (40) | 0,5 | 44 · IO-3 | löslich | ||||||||||
probe 17 | Nonylpiienol- | 6,1 | 59 | |||||||||||
Äthylenoxid- | keines | löslich | 0 | 5,0 | ||||||||||
Beispiel 14 | Additiorsprodukt (5) | 43 · IO-3 | ||||||||||||
Nonylphenol- | 44 | 32 | ||||||||||||
Äthylenoxid- | keines | nicht | 1,4 | 5,2 | ||||||||||
Additionsprodukt (40) | löslich | |||||||||||||
Beispiele 15 bis 17
Hexamethylendiamin und Adipinsäure wurden gemäß üblichen Methoden umgesetzt, um Polyhexamethylenadipamid
herzustellen. Dieses wurde in einer 55gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung gelöst und
dann auf 703C erhitzt.
Etwa 4 Teile von Laurylamin-Äthylenoxid-Additionsprodukt
(50 Mol Äthylenoxid je Mol Laurylamin), ÄthylenoxidadditionsproduktvonPentaerythrit(50Mol
Äthylenoxid je Mol Pentaerythrit) und eines willkürlichen Mischpolymers (1:1) von Polyäthylenoxid und
Polypropylenoxid (mit durchschnittlich 5 Monomereinheiten je Molekül) wurden gleichmäßig in Mengen
von je 100 Teilen Polyhexamethylenadipamidsalz aufgelöst. Die Monomergemische wurden dann in Autoklaven
polymerisiert, während sie heftig gerührt wurden, und dann wurden sie zu Pellets extrudiert.
Der dispergierte Zustand der Modifiziermittel in den so erhaltenen Pellets wurde geprüft, und man fand,
daß mehr als 70 Gewichtsprozent der Modifiziermittel in der Form kugeliger Teilchen mit einem mittleren
Durchmesser von weniger als 5 μ fein dispergicrt waren.
Die Konzentrationen an Alkylenoxideinheiten in
diesen Polymeren waren 0,8, 0,8 und 0,9 niMol je
Gramm Polyamid.
Die so erhaltenen modifizierten Polyamidpellets wurden wie in den Beispielen 2 bis 4 schmelzgesponnen,
und die Garne wurden mit einer Geschwindigkeit von 900 m Min. aufgenommen und dann mit einer Streckgeschwindigkeit
von 3000 m Min. gestreckt.
Die so erhaltenen Garne hatten eine Doppelbrechung von 48 · 10-3, 47 · 10a bzw. 48 · 10~3 (3 Denier/6 Fäden).
Sie besaßen ausgezeichnete Schmelzspinnbarkeit, und es traten keine Garnbrüche auf. Außerdem wurde
kein Garnanhaften der gestreckten Garne beobachtet.
Die Garne wurden wie in den Beispielen 2 bis 4
extrahiert, und die optischen Eigenschaften wurden
is mit den in Tabelle VIII gezeigten Ergebnissen untersucht.
Alle diese Garne besaßen einen seidenartigen Glanz und keine Transparenz.
Andererseits wurden unextrahierte Garne zu Trikotwirkstoffen nach herkömmlichen Methoden gewirkt,
ao und dann wurden die Trikotwirkstoffe in einem Bad,
das nichtionische Aktivstoffe enthielt, 30 Minuten bei 400C und 30 Minuten bei 8O0C gewaschen. Diese
Trikotwirkstoffe fühlten sich trocken und gut an, nicht dagegen wachsartig, wie unmodifiziertes Polyhexa-
a5 methylenadipamid. Außerdem ließen sich die Stoffe
brillant anfärben.
Probe | Modißziermittel |
Modifizier
mittelmenge (Gewichts prozent) |
Hohlräume
nach der Extraktion (Volum prozent) |
Stärke
verhältnis von gestreutem Licht Hh |
Glanz·
faktoi Ct |
Trans
parenz (V.) |
Beispiel 15 Beispiel 16 Beispiel 17 |
Laurylamin-Äthylenoxid- Additionsprodukt Pentaerythrit-Äthylenoxid- Additionsprodukt Äthylenoxid-Propylenoxid- Mischpolymer |
3,5 3,5 4,0 |
2,5 2,4 3,1 |
5,1 5,1 5,7 |
42 40 45 |
28 28 24 |
Beispiele 18 bis 21
Ein Äthylenoxid-Additiousprodukt von ε-Caprolactam
(50 Mol Äthylenoxid je Mol ε-Caprolactam) wurde unter Verwendung von Phosphorpentoxid verestert.
Der Phosphorsäureester wurde nach der Neutralisation mit Calciumhydroxid unter Bildung eines
Metallsalzes hier als Modifiziermittel verwendet.
Eine wäßrige Lösung wurde durch Vermischen von 5,2 Gewichtsprozent dieses Modifizierniittels mit f-Caprolactam
hergestellt.
Andererseits wurde im Handel erhältliches Metakaolin mit einem Brechungsindex von 1,60 mit einem
Dispergiermittel (Natriumpyrophosphat) vermischt und in Wasser dispergiert. Nachdem das Metakaolin
deagglomeriert war, wurde hydraulisch aufgeschlänunt, und man erhielt einen Schlamm, der keine Ivtetakaolinteilchen
oberhalb 4 μ enthielt, wobei der mittlere Durchmesser von Kreisen, die die Teilchen umschreiben,
1 μ betrug.
Dieser Schlamm wurde mit der obigen wäßrigen Lösung von ε-Caproiactam in der Weise vermischt,
daß man eine vorbestimmte Konzentration des Schlammes erhielt, und dann wurde das Gemisch gerührt,
erhitzt und polymerisiert. Die Extraktion des unpolymerisierten Materials wurde gemäß üblichen
Methoden durchgeführt, und man erhielt modifiziertes Polycaproamid mit einem Gehalt von 0,5 Gewichtsprozent
und 1 lew;chtsprozent Metakaolin und 4,8 Gewichtspro7 .nt Modifiziermittel.
Andere modifizierte Polycaproamide, die 0,5 und 1,0 Gewichtsprozent Titandioxid (mit einem Brechungsindex
von 2,52) und 4,8 Gewichtsprozent Modifiziermittel enthielten, erhielt man durch hydraulische
Aufschlämmung und Polymerisation in der beschriebenen Weise.
Andererseits stellte man gemäß der gleichen PoIy-
Andererseits stellte man gemäß der gleichen PoIy-
merisationsmethode ein modifiziertes Polycaproamid mit einem Gehalt von 4,8 Gewichtsprozent Modifiziermittel
allein, ein Polycaproamid mit einem Gehalt von 0,5 Gewichtsprozent Metakaolin allein und ein unmodifiziertes
Polyamid, das keines von beiden enthielt, her.
Die oben erhaltenen Polycaproamide wurden nach der gleichen Spinnmethode wie in den Beispielen 2 bis
4 schmekgesponnen, und die Garnprodukte wurden
kontinuierlich gestreckt, um Polycaproamidfäden
(40 Denier je ΙΟ" Fäden) zu erhalten, deren Doppelbrechung
45 · ΙΟ"3 war. Keines der Garne ergab
Unregelmäßigkeiten oder Probleme beim Extrudieren, lind es traten vährend des Streckens keine Garnbrüche
auf. Sie !; ;ßen sich ausgezeichnet spinnen.
Diese gestreckten Garne wurden mit heißem Wasser von 600C gewaschen und dann getrocknet.
Die Reflexionseigenschaft, das Anfühle rs, die Reibungseigenschaft und die Hohlraummenge wurden für
jedes Garn gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle IX aufgeführt. Die Häufigkeit von Garnbrüchen während des Wirkens von Trikotstoff ist
ebenfalls in Tabelle IX gezeigt.
Die Garne wurden zu Trikotstoff nach üblichen Methoden gewirkt. Das modifizierte Polyamidgarn,
das durch Vermischen kleiner weißer Teilchen in einer Menge gemäß der obigen Formel hergestellt worden
war (Beispiele 18 bis 21), zeigte ein niedrigeres Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht ///0 und niedrigeren Glanzfaktor λ als das modifizierte Polyamidgarn
(Beispiel 21), das nicht durch Vermischen mit feinen weißen Teilchen hergestellt worden war, doch genügten
sie alle den obigen Formeln und besaßen seidenartigen Glanz. Außerdem besaßen die Garne einen bemerkenswert
niedrigen Reibungskoeffizienten, und die Häufigkeit von Garnbrüchen beim Wirkprozeß war sehr klein.
Allgemein zeigten die Garne ausgezeichnete Verarbeitungseigenschaften.
Wenn andererseits feine weiße Teilchen in einer Menge außerhalb des durch die obige Formel definierten
Bereiches zugemischt wurden (Kontrollprobe 18),
ίο war der Reibungskoeffizient klein, die Verarbeitbarkeit
des Garnes ausgezeichnet, doch das Verhältnis der Stärke von gestreutem Licht ///0 sehr niedrig, und das
Garn sah kreidig aus und besaß keinen seidenartigen Glanz.
Andererseits wurden Tiikotwiirkstoffe in ein Nachbehandlungsbad von 4O0C eingetaucht, das 2 g/l Natriumcarbonat enthielt. Das Eintauchen erfolgte während 30 Minuten, um das Modifiziermittel zu extrahieren, und dann wurde bei 8O0C extrahiert. Danach
ao wurde das Garn angefärbt und mit einer Appretur versehen. Trikots aus dem Garn nach der Erfindung
sahen seidenartig aus und fühlten sich trocken an.
Modi- | Hohl | Ander | Unterschied | Menge | Verhält | Glanz | Trans | Dyna mischer |
Häutig | |
fizier- mittel- |
räume nach der |
feinen weißen Teilchen |
des Brechungs |
UCl feinen |
nis der Stärke |
faktor | pa renz |
Reibungs koeffi |
keit von Garn |
|
menge | Extrak tion |
index zwischen den |
weißen Teilchen |
von ge streutem |
zient | brüchen beim |
||||
Probe | feinen weißen Teilchen |
Licht | Trikot | |||||||
(Ge | und dem | (Ge | wirken je Iu6 m |
|||||||
wichts | (Volum | Polyamid | wichts | α | (V.) | |||||
prozent) | prozent) | Metakaolin | (Gewichts | prozent) | ///, | 38 | 30 | 0,61 | ||
4,8 | 2,5 | Metakaolin | prozent) | 0,5 | 4,5 | 35 | 28 | 0,56 | 0,2 | |
Beispiel 18 | 4,8 | 2,5 | Titandioxid | 0,07 | 1,0 | 4,3 | 32 | 26 | 0,68 | 0,1 |
Beispiel 19 | 4,8 | 2,4 | keines | 0,07 | 0,5 | 2,5 | 58 | 32 | 0,82 | 0,4 |
Beispiel 20 | 4,8 | 2,4 | Titandioxid | 0,99 | — | 5,9 | 28 | 24 | 0,60 | 6,1 |
Beispiel 21 | 4,8 | 2,5 | — | 1,0 | 1,1 | 0,3 | ||||
Kontroll | Metakaolin | 0,99 | 8,2 | 52 | 0,62 | |||||
probe 18 | keines | 0 | 0,5 | 4,1 | 0,2 | |||||
Kontroll | keines | 0,07 | 7,1 | 57 | 0,80 | |||||
probe 19 | keines | 0 | — | 3,2 | 7,2 | |||||
Kontroll | — | |||||||||
probe 20 | ||||||||||
Polycaproamid, das durch Polymerisation von ε-Caprolactam erhalten worden war, wurde mit heißem
Wasser extrahiert, das extrahierte Produkt wurde getrocknet, und das darin enthaltene Monomer wurde
entfernt. Zu dem so erhaltenen Polyamidoligomergemisch wurde nach herkömmlichen Methoden Äthylenoxid zugegeben (mittleres Molverhältnis von Äthylenoxid je Mol Oligomer 50 Mol), und man erhielt ein
Äthylenoxidadditionsprodukt, das als Modifiziennittel
verwendet wurde.
Im Handel erhältliches Talkum (Brechungsindex 1,59) und Kaolinit (Brechungsindex 1,56) wurden mit
einem Dispergiermittel (Natriumpyrophosphat) in
Wasser dispergiert. Es wurde hydraulisch aufgeschlämmt, und man erhielt einen wäßrigen Schlamm
ohne Teilchen, bei denen der mittlere Durchmesser von Kreisen um die Teilchen in dem Schlamm 5 μ
oder mehr betrug.
Danach wurden 6 Gewichtsprozent des Modifiziermittels zu einem Monomergemisch aus e-Caprolactam
und Hexamethylendiammoniumadipat in einem Gewichtsverhältnis von 85:15 zugesetzt. Dieses Gemisch
wurde dann in einen Autoklav als eine 85°/oige wäßrige Lösung gegeben und gemäß üblichen Methoden
thermisch polymerisiert.
Die oben beschriebene Aufschlämmung feiner weißer Teilchen (Talkum und Kaolinit) wurde in der in
Tabelle X gezeigten Menge zugesetzt. Während die
30y 525/493
Reaktionstemperatur auf 270" C und der Druck auf 18kgcm2 gehalten wurde, wurde die Polymerisation
beendet.
Die so erhaltenen modifizierten Mischpolymer-Polyamidpellet:,
wurden wie in den Beispielen 2 bis 4 gewaschen, wodurch unumgesetztes Monomer entfernt
wurde. 12,8 Gewichtsprozent Modifiziermittel waren so in den Pellets als feine, kugelige Teilchen
dispergiert, deren mittlere Teilchengröße 4 μ betrug.
Diese Pellets wurden in gleicher Weise wie in den Beispielen 12 und 13 schmelzgesponnen und ergaben
gestreckte Garne (70 Denier je 29 Fäden).
(i
der Spinndüse oder während des Streckens keine Garnbrüche auf. Alle modifizierten Polyamidgarne
besaßen eine Doppelbrechung von etwa 43 · 10"3, und
es wurde kein Garnanhaften beobachtet.
Diese Garne wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 gewaschen, und ein Teil des Modifiziermittels wurde extrahiert. Dann wurden die Reibungs- und optischen Eigenschaften der Garne gemessen.
Diese Garne wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 gewaschen, und ein Teil des Modifiziermittels wurde extrahiert. Dann wurden die Reibungs- und optischen Eigenschaften der Garne gemessen.
Die durch Vermischen feiner weißer Teilchen in ίο Mengen im Bereich gemäß der obigen Formel hergestellten modifizierten Polyatnidgarne besaßen seidenartigen Glanz und einen sehr niedrigen dynamischen
Reibungskoeffizienten.
Probe |
Modifizier-
mittelmenge (Gewichts prozent) |
Hohlräume
nach der Extraktion (Volum prozent) |
Feine
weiBe Teilchen |
Unterschied
des Brechungs index zwischen den feinen weißen Teilchen und dem Polyamid (Gewichts prozent) |
Menge der
feinen weißen Teilchen (Gewichts prozent) |
Verhältnis
der Stärke von ge streutem Licht ///. |
Glanz
faktor α |
Trans
pa renz C/J |
Dynamische)
Reibungs koeffizient |
Beispiel 22
Beispiel 23 Kontroll probe 21 |
5,8
5,8 5,8 |
3,8
3,7 3,8 |
Talkum
Kaolinit Talkum |
0,06
0,03 0,06 |
0,5 0,5 4,5 |
4,5 4,4 0,9 |
39
38 30 |
26 27 21 |
0,59 0,58 0,53 |
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung seidenartiger Polyamidfäden durch Vermischen eines Polyamids mit
einem organischen Polymer, Schmelzspinnen des Gemisches, dem gegebenenfalls ein Stabilisierungsmittel
und/oder ein weißes Pigment Zugesetzt worden ist, kontinuierliches Strecken der gesponnenen
Fäden und Extrahieren des Polymers mit einem hierfür selektiven Lösungsmittel, in dem das PoK-amid
im wesentlichen unlöslich ist. dadurch
gekennzeichnet, daß man in der.- Polyamid
eine in dem Polyamid unlösliche, beim Schmelzpunkt des Polyamids thermisch stabile
polyalkylenätherverbindung. von der wenigstens 50 Gewichtsprozent einen mittleren Querst, hniusdurchmesser
unterhalb 20 μ besitzen, in solcher
Menge fein dispereiert. daß auf 1 a Polyamid 0.2 bi<
MmMoI Ali:; Ienoxideinheiten kommen, das
Gemisch vor dem Schmelzspinnen pelletisiert und die gesponnenen Fäden vor dem Aufnehmen bis zu
einer Doppelbrechung
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7011263A NL7011263A (de) | 1970-07-29 | 1970-07-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2039105A1 DE2039105A1 (de) | 1972-02-17 |
DE2039105B2 true DE2039105B2 (de) | 1973-06-20 |
Family
ID=19810681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702039105 Pending DE2039105B2 (de) | 1970-07-29 | 1970-08-06 | Verfahren zur herstellung seidenartiger polyamidfaeden |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3734986A (de) |
CA (1) | CA986673A (de) |
DE (1) | DE2039105B2 (de) |
FR (1) | FR2102457A5 (de) |
GB (1) | GB1300467A (de) |
NL (1) | NL7011263A (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT953596B (it) * | 1972-03-31 | 1973-08-10 | Snia Viscosa | Procedimento per la produzione di poliammidi aventi migliorate pro prieta antistatiche per impieghi tessili fili filati e manufatti tessili ottenuti da tali poliam midi |
JPS4922472A (de) * | 1972-06-22 | 1974-02-27 | ||
DE2324689A1 (de) * | 1973-05-16 | 1974-12-05 | Bayer Ag | Gegen vergilbung stabilisierte antistatische polyamidmassen |
JPS51119069A (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-19 | Nippon Oil Co Ltd | Method of producing permeable film |
US4464435A (en) * | 1978-10-25 | 1984-08-07 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Polyacetal resin composition excellent in heat stability and surface processability and process for surface treating same |
US4525384A (en) * | 1983-03-07 | 1985-06-25 | Teijin Limited | Process for producing wholly aromatic polyamide filaments heat-treated under tension |
US4963304A (en) * | 1988-09-26 | 1990-10-16 | The Dow Chemical Company | Process for preparing microporous membranes |
FR2846976B1 (fr) * | 2002-11-08 | 2005-12-09 | Rhodianyl | Fils,fibres,filaments et articles textiles a activite antibacterienne et antifongique |
WO2019116155A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | 3M Innovative Properties Company | Fibers including an alkylene oxide-containing nonionic surfactant, articles, and methods |
-
1970
- 1970-07-21 CA CA088,743A patent/CA986673A/en not_active Expired
- 1970-07-29 NL NL7011263A patent/NL7011263A/xx unknown
- 1970-07-31 US US00060029A patent/US3734986A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-08-01 GB GB37266/70A patent/GB1300467A/en not_active Expired
- 1970-08-04 FR FR7028768A patent/FR2102457A5/fr not_active Expired
- 1970-08-06 DE DE19702039105 patent/DE2039105B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2039105A1 (de) | 1972-02-17 |
FR2102457A5 (de) | 1972-04-07 |
CA986673A (en) | 1976-04-06 |
GB1300467A (en) | 1972-12-20 |
US3734986A (en) | 1973-05-22 |
NL7011263A (de) | 1972-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3122497C2 (de) | ||
DE2909188C2 (de) | ||
DE69110055T2 (de) | Verarbeitung von pigmentierten nylonfasern unter verwendung von modifizierten polymeren. | |
EP0631638B1 (de) | Polyesterfaser und verfahren zu deren herstellung | |
DE1494692A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenstaenden aus Loesungen von vollstaendig aromatischen Polyamiden | |
DE69225172T2 (de) | Zusammengesetzte Faser welche ein feines anorganisches Pulver enthält | |
DE3782796T2 (de) | Kraeuselung von polyestergarnen. | |
EP0843029B1 (de) | Chlorbeständige Elastan-Fasern | |
EP0985752A1 (de) | Copolyesterfaser | |
DE2039105B2 (de) | Verfahren zur herstellung seidenartiger polyamidfaeden | |
DE901332C (de) | Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen, nichtmattierten Gebilden aus linearen Polymerisaten, vorzugsweise Polyhexamethylenadipinsaeureamid | |
DE1669477A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von nicht klebenden Mischpolyamidfaeden | |
DE69509762T2 (de) | Verfahren zur herstellung von polycarbonat enthaltenden gefärbten polyamidfasern sowie die hergestellten fasern | |
CH395422A (de) | Verfahren zur Herstellung einer schmelzverspinnbaren Zusammensetzung | |
CH499632A (de) | Verfahren zum Schmelzspinnen von Fasern | |
DE3604601A1 (de) | Co-spinnen und dadurch hergestellte produkte | |
DE69318789T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyamiden mit verringerter Entflammbarkeit | |
DE2158552A1 (de) | Faserbildende Polyamidmassen | |
DE1570900A1 (de) | Polyamidmasse mit tieferer Anfaerbbarkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2030007C3 (de) | Fäden oder Fasern aus Polyamiden | |
DE1256837B (de) | Verfahren zur Herstellung von Fasern und Faeden aus linearen Polyestern | |
DE1719235C3 (de) | Schmelzformungsmassen aus Polyester und Polyäther-Polyamid-Blockcopolymeren | |
DE2736302A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polypyrrolidonfaeden | |
DE69715237T2 (de) | Verfahren zur herstellung von polyamidformteilen mit verbessertem kristallisationsverhalten | |
DE2501467A1 (de) | Verfahren zur herstellung faserbildender linearer polyamide |