DE2056695C3 - Verfahren zur Verbesserung der verarbeitungstechnischen Eigenschaften von Polyesterfäden und -fasern - Google Patents

Description

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dem können. Es wird deshalb versucht, durch An- MaIJe.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1815 361 und vor einem eventuellen Dämpfen der Polysster-

ist ferner ein Verfahren zur Verbesserung der Eigen- fäden vorgenommen werden.

schäften von Polyesterfasermaterialien bekannt, bei Erforderlichenfalls können zusammen mit den

dem diese mit wäßrigen Lösungen oder Emulsionen Produkten der Formel I auch andere Hilfsmittel,

von Athylenoxid- und Propylenoxid-Koudensaüons- 5 z. B. antistatisch wirkende Verbindungen, mitver-

produkten von Alkoholen, Aminen, Carbonsäuren, wendet werden. Als solche Antistatika kommen vor

Carbonsäureamiden oder Phenolen behandelt werden. allem kationische, stickstoffhaltige Produkte, wie z. B.

Ziel dieses Verfahrens ist ebenfalls die Ausschaltung quarternierte Fettsäurearnide oder deren Derivate

der nachteiligen Auswirkungen der in den Polyester- in Betracht,

fäden vorhandenen oligomeren Bestandteilen. Auch bei m . . . .

diesem bekannten Verfahren wird jedoch nicht der B e ι s ρ ι e i ι

überraschende, günstige Effekt der gemäß der Erfin- Ein Polykondensationsprodukt aus Terephthalsäure

dung als Präparationsmittel vorgeschlagenen Diester und Äthylenglykol wird im Schmelzspinnverfahren zu

von Butandiolpolyglykoläthem auf die Unterdrückung 200 Einzelkapillaren von je 14,8 den gesponnen. Im

des Austretens von oligomeren Bestandteilen und 15 Fallschacht unmittelbar nach Austritt aus der Spinn-

besonders auch auf die Herabsetzung der dynamischen düse werden die Kapillaren über eine Tauchwalze

Faden-Metall-Reibung erzielt. geleitet und hierbei mit einer wäßrigen Lösung

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbin- präpariert, die 0,38 Gewichtsprozent eines Kondendungen der Formel (I) können beispielsweise hergestellt sationsproduktes aus 1 Mol 1,4-Butandioldecaglykolwerden durch Veresterung von 1 Mol eines Anlage- 20 äther und 2 Mol Stearinsäure enthält. Diese Lösung rungsproduktes von 8 bis 24 MoI Athylenoxid an des Präparationsmittels zeigt einen pH-Wert von 1 Mol Butandiol-(1,4) mit 2 Mol einer geradkettigen etwa 7,5. Der erzielte Auftrag an dem Kondensationsoder verzweigten Alkan- oder Alkenmonocarbonsäure produkt beträgt etwa 0,15 Gewichtsprozent,
mit 12 bis 22 C-Atomen. Für die Veresterung können Die nach feuchten Spinnfäden von 10 solchen auch Mischungen der genannten Carbonsäuren eingc- as Präparationswalzen werden parallel geführt zu einem setzt werden. geschlossenen Band gefacht und in einer Kanne zur

Durch die Behandlung von Polyesterfasern gemäß Ablage gebracht. Infolge der niedrigen dynamischen

der vorliegenden Erfindung wird überraschend die Reibung und des ausgeprägten Fadenschlusses, die

weitere Bildung der Oligomeren bzw. ihr nachteiliges das Präparationsmittel den Fäden verleiht, ist eine

Austreten aus dem Fasermatrial weitgehend ver- 30 einwandfreie Ablage in den Kannen möglich, ohne

hindert. Darüber hinaus werden die durch diese daß es zu einer Verletzung der Einzelkapillaren

Oligomeren verursachten Störungen vermieden. Es kommt.

wird nicht nur in erheblichem Umfange eine Entfer- Diese Spinnbänder aus 28 Kannen werden zu einem nung der auf der Fadenoberfläche abgelagerten oligo- Fadenkabel vereint und auf einer Bandstraße weitermeren Verbindungen in Form von sehr feinen, leicht 35 verarbeitet. Am Eingang durchläuft das Kabel mit abspülbaren Dispersionen erreicht, sondern darüber einer Tauchzeit von etwa 12 Sekunden eine Wanne, hinaus bewirkt, daß die erfindungsgemäß verwendeten die mit einer wäßrigen Präparationsmittel-Lösung, Behandlungsmittel auf den von den anhaftenden enthaltend 0,25 Gewichtsprozent des Kondensations-Oligomeren befreiten Fäden einen feinen Film bilden, produktes aus 1 Mol 1,4-Butandiol-decaglykoläther der eine hohe Gleitfähigkeit gewährleistet. Hierdurch 40 und 2 Mol Stearinsäure und 0,15 Gewichtsprozent wird der dynamische Reibungskoeffizient zwischen Oleysarkosid-Natrium, gefüllt ist. Die Temperatur der den Polyesterfäden und -fasern so weit herabgesetzt, Präparationsmittel-Lösung in der Tauchwanne bedaß die aus der Faseroberfläche in Form von Spitzen trägt 50⁰C. Das Polyesterkabel läuft anschließend über und Erhebungen noch heraustretenden oligomeren eine Abstreifvorrichtung. Die auf dem Kabel verAnteile keine weiteren Störungen bei der Verarbeitung 45 bleichende Präparationsmittelauflage beträgt etwa bewirken. 0,15 Gewichtsprozent.

Die Konzentration, in der die Behandlungsmittel Danach wird das Fadenkabel wie üblich bei 170⁰C

der allgemeinen Formel (I) zur Anwendung kommen, im Verhältnis 1: 3,7 verstreckt. Anschließend wird

kann in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen gekräuselt und das Kabel zur Flocke geschnitten,

kommen pro Liter der wäßrigen Behandlungsflotte 5° Die so erhaltene präparierte Stapelfaser hat vor-

etwa 2 bis 18 g, vorzugsweise 3 bis 12 g der Produkte zügliche Griffeigenschaften und zeichnet sich besonders

zum Einsatz. durch einen sehr niedrigen dynamischen Reibungs-

Diese Anwendungskonzentrationen können je nach koeffizienten aus, d. h. eine niedrige Reibung zwischen

Praxisbedingungen gegebenenfalls noch unter- oder Faser und Metall.

überschritten werden. Wesentlich für die mit den 55 Bei einem Vergleich wurde festgestellt, daß durch

Produkten zu erzielenden Effekte ist, daß sich eine den Einsatz des genannten Kondensationsproduktes

gewisse Menge des erfindungsgemäß verwendeten aus 1 MoI 1,4-Butandiol-decaglykoläther und 2 Mol

Produktes auf den Polyesterfäden oder -fasern be- Stearinsäure während des Streckprozesses die Oligo-

findet. Im allgemeinen wird die Anwendungskonzen- meren in deutlich geringerem Umfang aus den Fäden

tration der Produkte und die Auftragsweise so gewählt, 60 heraustreten als beim Einsatz eines üblichen Präpara-

daß sich eine Auftragsmenge von etwa 0,1 bis 0,3%, tionsmittelölesauf Basis einer Anlagerungsverbindung

bezogen auf das Gewicht der Polyesterfäden, ergibt. von 10 Mol Äthylenoxiden an 1 Mol Stearinsäure.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Produkte Darüber hinaus wird durch den niedrigen dynamischen können einmal oder mehrfach, gegebenenfalls auch Reibungskoeffizienten der erfindungsgemäß behandelin verschiedenen Verarbeitungsstadien der Polyester- 65 ten Fäden ein Abrieb von vereinzelt partiell ausgefäden aufgetragen werden. Unter Umständen kann tretenen Oligomeren bei der nachfolgenden Weiterein nochmaliger Auftrag der Produkte der Formel I verarbeitung verhindert, was sich vornehmlich durch auch nach dem Verstrecken, jedoch vor dem Trocknen eine stärkere Verminderung des praxisbekannten

Ausstaubens in der Spinnerei bei der Verarbeitung der genannten Stapelfaser zeigt.

Beispiel 2

Eine Polyäthylenterephthalatfadenschar mit 300 Einzelkapillaien vom Einzeltiter 4 den wird unmittelbar nach dem Austritt aus der Spinndüse mit Hilfe von Galetten bei 25°C mit einer wäßrigen Lösung präpariert, die im Liter 0,3 Gewichtsprozent eines Kondensationsproduktes aus 2 McI Laurinsäure und 1 Mol der Anlagerungsverbindung von 15 Mol Äthyler.oxid an 1 Mol 1,4-Butandiol sowie 0,15 Gewichtsprozent eines mit Dimethylsulfat methylierten Kondensationsproduktes aus 1 Mol Stearinsäure und 1 Mol Triäthylentetraicin enthält. Die Auflage, bezogen auf die wasserfreien Produkte, beträgt 0,2 Gewichtsprozent. Etwa 40 bis 50 dieser noch feuchten Fadenscharen werden zu einem Fadenband mit einem Gesamttiter von 48 000 bis 60 000 den zusammengefaßt und in einer Kanne abgelegt

Die Fadenbänder aus 40 dieser Kannen werden zusammen auf einer Bandstraße weiterverarbeitet. Die Bänder laufen mit 20 m/Min, in eine Heizstrecke ein und werden durch den erfolgenden Abzug von 70 m/Min, bei 190° C verstreckt. Nach der Verstreckuag erfolgt nochmals eine Behandlung mit der vorstehend

ίο angegebenen Präparationsmittellösung, wobei ein Auftrag von 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das wasserfreie Behandlungsmittel, vorgenommen wird. Die Fäden werden daraufhin gekräuselt, getrocknet und zur Flocke geschnitten. Die so erhaltene präpa-

rierte Stapelfaser weist ausgezeichnete Griffeigenschaften auf und läßt sich in der Baumwollspinnerei einwandfrei verarbeiten.

Claims (2)

wendung von Präparationsmitteln den nachteiligen SSf der Oligomeren bei der Verarbeitung der ρ iwerfasern und -fäden auszuschalten. Die be-

1. Verfahren zur Verbesserung der verarbeitungs- ™yesie^r'^d _ionsmittel besitzen vornehmlich eine technischen Eigenschaften von Fäden und Fasern ^kf_ⁿ"*" j? _Rauhigkeit der Fäden und Fasern aus linearen Polyestern durch Behandeln der 5 glattende,, <w ^ _befriedigende Lösung der Polyesterfäden im Rthmen ihres Herstellungs- *^ude^_d"_{e der} oberfläche der Polyesterfasern und Prozesses vor dem Verstrecken mit einem Prapa- auren u Oligomeren verursachten Probleme rationsmittel, dadurchgekennzeichnet, -taae η rci. - _{keken w}i_rd durch diese Behandlung daß man als Präparationsmittel wäßrige Lösungen una =>c^π£* Präparationsmitteln jedoch nicht oder Emulsionen verwendet, welche Verbindun- »« mit den bekannten rrap

gen der allgemeinen Formel "eT wurde nun gefunden, daß man die im Faser-

H₁-CCOC^-O-CH₁-O JJ₅₂J, -Jäf-S—JSK! S

^Γ ,, «'die weitere Verarbeitung der Polyesterfaden oder

(C₂H₄O)_1n - OC - R₂ (D ^{l5 Iur} ° unschädlich machen kann, wenn man die PoIy-

A esterfäden im Rahmen ihres Herstellungsprozeßes vor

in der R₁ - CO- und R_s - CO-Reste von gerad- *^s™J_{strecken mit} wäßrigen Lösungen oder Emul-

kettigen oder verzweigten Alkan- oder Alken- "<=' _D;_estern von Butandiolpolyglykoläthern

monocarbonsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und sionen von

η sowie m Zahlen von 4 bis 12 bedeuten, enthalten. *° ^"^ ' _{d der} Erfindung ist somit ein Verfahren

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- , v^hesserune der verarbeitungstechnischen Eigenzeichnet, daß man zusammen mit den Verbindungen zur |£^IUC _F|_{den und Fasern} aus linearen PoIyder Formel I antistatisch wirkende Produkte scnai^ ^^ _Beh_andeln der Polyesterfäden im Rahmen aufträgt. _ihres Herstellungsprozesses vor dem Verstrecken mit

einem Präparationsmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Präparationsmittel waBnge

uu ^Ui, ι Ssunwn oder Emulsionen verwendet, welche Ver-

Bei der Herstellung von synthetischen und hoch- »η ° _allgemeinen Formel

molekularen linearen Polyestern aus Dicarbonsäuren bmdungen aer <iug und mehrfunktionellen Alkoholen, z.B. aus Tere- 3o _Rj __CO(OC₂H₄)_n — O — C₄H₈ phthalsäurediniethylester und Äthylenglykol, entstehen

nicht nur die erwarteten und erwünschten langkettigen, _ H,O)_m — OC — R, (I)

fadenbildenden Makromoleküle. Es bilden sich vielmehr in geringer Menge auch kurzkettige bzw. cycli- _der R _ CO- und R₂ — CO-Reste von geradsche Umsetzungsprodukte. ³⁵ '" . \._pr verzweigten Alkan- oder Alkenmono-

Derartige oligomere Verbindungen, die in Mengen ^Kel"f" * _{k n bis} 22 C-Atomen und η und m

bis zu etwa 5·/. in den Polyesterfasermatenalier,ent- ^"^"4 Z _{12 bedeu}ten, enthalten.

bis zu etwa 5/„ in den Polyesterfaser J;^₄ % _{n bedeuten}, enthalten,

halten sein können, bilden den Anlaß fur eine Reihe ""icn ™ ^ deutschen Offenlegungs-

von Störungen bei der Verarbeitung der Polyester- bs wira _Präparationsverfahren für PoIyfäden oder -stapelfasern. Die Oligomeren, die in 4<> se hrJt ^l^^_[b ^ _{dem die Fäden} mit einer

Form von Ablagerungen auf den Fäden oder Fasern ^JjJ^S™ _{benandelt wer}den, die langkettige

auftreten, können z. B. beim Verspinnen von Poly- waß"8" ^mu« _mehrwertigen Alkoholen, wie

ester-Kammzug zu schlechten Laufeigenschaften Ab- %^ts^_b™_onopa,_mitat oder -monolaurat und

lagerungen auf den Maschinenteilen und lästiger z.B. So^ an P _{henaktjven Po}, _äther

Staubentwicklung führen. Besondere Schw.engkeiten 45 einen "¹^ ¹⁰⁰⁰J^ _{Behandlung soll e}ine molekulare

verursachen die ol.gomeren Bestandteile bei Ver- entha ^^u^^c _Po)yester bewirkt und die Gefahr

arbeitungsprozessen, die eine Thermobehandlung ein- O ^l*^™*J?_on Fadenbrüchen während des Streck-

schlieöen, wie z. B. die Texturierung von Polyester- de ^ Auftretens vo _{Durch dje} ^^

fäden. Auch bei der weiteren Verarbeitung von ^"je⁵ J⁶^f offensichtlich in erster Linie das

texturierten Fäden wirkt sich das Auftreten von 5« Praparaüo" ^i on _{auBerdem das Rei}.

oligomeren Verbindungen nachteilig aus, da hier jede Knstalli^°^^v;™^_{lamente bee}influßt werden und

oberflächliche Rauhigkeit des gekrauselten Materials bungsve halten der ha _{Erhöhu def}

zu betrieblichen Störungen führt und darüber h.naus JJ J .^,g™ kt werden. Aus diesem Grunde am fertigen Textilmaterial ein mangelhaftes Waren- ^taHmitat^unter^ _{Verbindungen mjt dner mög}.

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Polyesterfasermater.al.en zu Schwierigkeiten fuhren ^P³^¹⁰^^" _Teileste ^g _r' _{mit nur} einer Ester-Da die Oligomeren im allgemeinen z. B. mit Disper- auch ausdrucken ^1C"«

sionsfarbstoffen nicht anfärbbar sind zeigen sie sich 6« vwtandung e.ngese zL _{daß die ß}

auf dem gefärbten Mater.a als weißer Staub, de J^S _Er^_nf_anKest_rebte Reduzierung des A

vornehmlich in der Spinnerei und der nachfolgenden ^^^„"^„,,,enen nur bei Verwendung

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