DE2304221A1 - Oel und dessen verwendung beim verspinnen von synthetischen stapelfasern - Google Patents
Oel und dessen verwendung beim verspinnen von synthetischen stapelfasernInfo
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Description
öl und dessen Verwendung beim Verspinnen von synthetischen
Stapelfasern
Die Erfindung betrifft ein öl für die Verwendung in synthetischen
Stapelfasern; sie betrifft insbesondere ein Öl, das sich für die Behandlung von synthetischen Stapelfasern auf einer
offenen Spinnmaschine eignet, die so aufgebaut ist, daß sie unter Verwendung einer Kammwalze ein faseriges Material ausbreitet
und es in eine rotierende Spinnkammer einführt.
In den letzten Jahren haben ringlos? Spinnmaschinen eine große
Beachtung gefunden, in denen keine Ringläufer verwendet werden }
und verschiedene Typen einer solchen Spinnmaschine (Spinnstuhl) wurden untersucht und ausgenutzt. Von diesen unterscheidet sich
die in der US-Patentschrift 3 368 340 oder in der britischen Patentschrift 1 113 003 beschriebene offene Trommelspinnmaschine
(Spinnstuhl) in bezug auf das Spinnprinsip von den üblichen Ringspinnmaschinen (Spinnstühlen). Eine solche offene Spinnma-
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schine hat den großen Vorteil, daß dadurch der Spinnprozeß abgekürzt,
die Spinngeschwindigkeit erhöht und das gesponnene Garn auf eine Packung der gewünschten Größe aufgewickelt wird, wodurch
die zum Wechseln bzw. Auswechseln erforderliche Arbeit drastisch herabgesetzt wird und es auch möglich ist, ein Garn mit einer
hohen Gleichmäßigkeit herzustellen.
Es sind bereits viele öle bekannt, die auf synthetische Stapelfasern
aufgebracht werden, die auf üblichen Ringspinnmaschinen versponnen werden sollen. So ist es beispielsweise bekannt, daß
auf Polyesterfasern Alkylphosphatsalze oder Gemische von Alkylphosphatsalzen
oder Alkyl sulfat sal ζ en mit nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln vom Ither- und/οder Ester-Typ aufgebracht
werden können. Pur die Verwendung bei Polyacrylnitrilfasern sind
Gemische von Alkylphosphatsalzen mit Polyhydroxyalkoholalkylestern
oder kationischen oberflächenaktiven Mitteln bekannt. Außerdem ist bekannt, daß Gemische von Alkylsulf at salzen mit
nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln oder kationischen
oberflächenaktiven Mitteln auf Polypropylenfasern aufgebracht
werden können. Pur Polyvinylalkoholfasern werden Gemische verwendet,
die aus Mineralölen, sulfatiertem Spermöl und nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln vom Ester-Typ bestehen.
Diese öle weisen Zusammensetzungen auf, die so ausgewählt worden sind, daß in jeder Spinnstufe eine statische Aufladung verhindert,
die Bauschigkeit der Überlappung (bulkiness of lap) auf einem niedrigen Wert gehalten und die Verarbeitbarkeit auf einer Kar-'
diervorrichtung verbessert, die Faserumwicklung bei Verstreckungs-, Vorspinn- und Spinnprozessen verhindert und die Verstreckungsungleichmäßigkeit
des Kammzugs und des Vorgespinstes minimal gehalten werden.
Wenn mit einem solchen öl behandelte synthetische Stapelfasern
auf einem offenen Spinnstuhl des beschriebenen Typs verarbeitet werden, ist es zwar möglich, die Fasern zu verspinnen, wegen
der nachfolgend erwähnten Nachteile kann jedoch dabei die Lei-
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stungsfähigkeit des offenen Spinnstuhls nicht vollständig ausgenutzt werden. Insbesondere wird bei den meisten dieser
Stapelfasern ein Fasern mit einer Länge von etwa 3 mm enthaltender
pulverförmiger Abfall (scum) in der Spinnkainmer abgelagert
und im Verlaufe der Betriebszeit nimmt die Ungleichmäßigkeit
des Garns zu und häufig treten auch Garnbrüche auf. Es ist deshalb erforderlich, den Betrieb einige Male zu unterbrechen,
bis ein Wechsel (Auswechselung) vorgenommen worden ist, um die Innenseite der Spinnkammer zu reinigen. Stapelfasern,
bei denen nicht so viel pulverförmiger Abfall abgelagert wird, verursachen das häufige Auftreten eines Garnbruches, weil sie
sich um die Kammwalze wickeln, so daß eine große Kraft aufgewendet werden muß, um die umwickelten Pasern zu entfernen;
auch ist es schwierig, ein Garn mit einer gleichförmigen Qualität zu erhalten. Außerdem weist das Garn um so geringere Zugfestigkeiten
auf, je häufiger das Auftreten von pulverförmigem Abfall ist.
Bei dem pulverförmigen Abfall handelt es sich um feine Faserab-•fälle,
die als Folge des feinen Zerschneidens oder Abschabens von Fasern durch eine starke Kämmwirkung einer Kaiamwalze gebildet
werden, die in die Spinnkammer überführt worden sind. Dieser pulverfÖrmige Abfall lagert sich auf dem Innenwandabschnitt
ab, mit dem die Fasern nicht direkt in Kontakt kommen. Wenn die Menge dieses pulverförmigen Abfalls zunimmt und durch die
Zentrifugalkraft nicht mehr beherrscht werden kann, mischt sich der Abfall mit den Fasern und bewirkt somit, daß das Garn
ungleichmäßig wird oder bricht. Außerdem unterliegen die Fasern zu diesem Zeitpunkt beim Durchgang durch die Kammwalze einer
starken Beschädigung und die Zugfestigkeit der Einzelfäden-Bestandteile nimmt im Durchschnitt stark ab. Die Folge davon
ist, daß die Zugfestigkeit des resultierenden, auf dem offenen Spinnstuhl behandelten Garns ebenfalls deutlich herabgesetzt
wird. .
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Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es demgemäß, ein öl
anzugeben, mit dessen Hilfe die obigen Nachteile während des Spinnens von synthetischen Fasern auf einer offenen Spinnmaschine
(Spinnstuhl) beseitigt v/erden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein öl anzugeben, das während des Spinnens
von synthetischen Fasern auf einer Ringspinnmaschine keine Störungen verursacht.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Gegenstand der Erfindung ist ein öl für synthetische Fasern,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen besteht
(a) zu 10 bis 40 Gew.-% aus einem Fettsäureester eines Monohydroxy-
oder Polyhydroxyalkohols,
(b) zu 10 bis 40 Gew.-% aus einem Reaktionsprodukt, das aus
2 Mol einer 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthaltenden Fettsäure und 1 Mol Polyäthylenpolyamin hergestellt worden ist,
(c) zu 10 bis 30 Gew.-% aus einem Antistatikmittel und
(d) zu 10 bis 70 Gew.-% aus einem Emulgator.
Beispiele für synthetische Fasern, die mit den erfindungsgemäßen Ölen verwendet werden können, sind Polyester-, PolyamidT, Polyacrylnitril-,
Polyolefin- und Polyvinylchloridfasern.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Fettsäureester von Monohydroxyalkoholen sind monobasische Säureester, wie Methyllaurat,
Oleyllaurat, Octyimyristat, Isopropylpalmitat, Octylpalmitat,
Laurylisostearat, Butylstearat, Amylstearat, Oleylstearat,
Lauryloleat oder Oleyloleat, und dibasische Säureester, wie Dioctyladipat, Dioctylsebacat, Dioleylsebacat oder Dioctylacelat.
Beispiele für Fettsäureester von Polyhydroxyalkoholen sind
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Xfehylenglykoldioleat, Glycerintrilaurat, Trimethylolpropandilaurat
und Trimethylolpropantridecanoat.
Diese Fettsäureester dienen als Komponente (a) des erfindungsgemäßen
Öls dazu, diesem zu dem Zeitpunkt, zu dem die behandelten Fasern einer starken Hochgeschwindigkeits-Kammwixrkung
durch eine Kammwalze unterliegen, einen hohen Schmiereffekt
(Gleiteffekt) zu verleihen und das Auftreten von pulverförmigem Abfall (scum) zu vermindern. Um dies zu erzielen, ist es 'erforderlich,
daß die Menge dieser Komponente (a) mindestens 10 Gew.-/£, bezogen auf die Gesamtmenge des Öls, beträgt. Zur
Erzielung besserer Effekte ist es bevorzugt, daß die Menge mindestens 15 Gew.-% beträgt. Gewöhnlich reicht es aus, wenn die
Menge 35 Gew.-% und höchstens 4-0 Gew.-% beträgt. Wenn die Menge
dieser Komponente 40 Gew.-% übersteigt, wickeln sich die Fasern
häufig um die Kammwalze einer offenen Spinnmaschine (open-end spinning frame) und häufig wickeln sich die Fasern auch um einen
Kardierzylinder in der Vorspinnstufe, so daß es schwierig ist,
ein gleichförmiges Gewebe zu erzeugen.
Der hier verwendete Ausdruck "aus zwei Mol einer 8 bis 22 Kohlenstoffatome
enthaltenden Fettsäure und 1 MbI Polyäthylenpolyamin
hergestelltes Reaktionsprodukt" steht für eine Mischung, die hauptsächlich aus einer Verbindung der folgenden allgemeinen
Formel besteht
R1COEH(CH2CH2Nh)21COR2 (I)
in der R^ und R2 jeweils einen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis
21 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl bedeuten. Im folgenden
wird dieses Produkt manchmal einfach als Polyamid (b) bezeichnet.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyamid (b) trägt in großem Umfange
zur Herabsetzung der statischen Reibung der zu behandelnden
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Fasern und dazu bei, daß das Umwickeln der Fasern um die Kammwalze
herum verhindert wird. Bei Substanzen, die einen Effekt
zur Verhinderung dieser Umwicklung aufweisen, kann es sich um solche handeln, die als Komponente eines Öls zum Behandeln
von synthetischen Stapelfasern verwendet werden, das auf einer Bingspinnmaschine (Ringspinnstuhl) versponnen werden soll, wie
z.B. Alkyl sulfatsalze, Alkylphosphatsalze oder Fettsäureseifen«
Wenn jedoch in der vorliegenden Erfindung eine solche Substanz anstelle des Polyamids (b) verwendet wird, wird das Schmieren
der Fasern bei hoher Geschwindigkeit stark herabgesetzt, was dazu führt, daß eine starke Bildung von pulverförmig em Abfall
in einer offenen Spinnmaschine auftritt. Wenn andererseits das Polyamid (b) auch nur in einer verhältnismäßig geringen Menge
mit dem Fettsäureester (a) gemischt wird, wird dadurch das Umwickeln
der Fasern um die Kammwalze herum herabgesetzt und überraschenderweise wird dadurch auch die Menge an pulverf örmigem
Abfall vermindert. Ein solcher Effekt wird jedoch stark vermin-"
dert, wenn die das Polyamid aufbauende Fettsäure weniger als 8 Kohlenstoff atome aufweist. Deshalb ist es zweckmäßig, daß die
Anzahl der Kohlenstoff atome der Fettsäure mindestens 8, vorzugsweise mindestens 10 beträgt. Wenn andererseits die Anzahl der
Kohlenstoff atome 22 übex^steigt, haben die behandelten Fasern
geringere Schmiereigenschaften bzw. Gleiteigenschaften und es
ist auch schwierigj den Fettsäureester und das Polyamid in eine emulgierte Form zu überführen. Wenn η in der obigen Formel I
den Wert 5 übersteigt, können manchmal eine unerwünschte Verminderung
der Schmiereigenschaften (Gleiteigenschaften) bei hoher Geschwindigkeit und EmulgierSchwierigkeiten auftreten.
Um das Umwickeln der Fasern um die Kammwalze herum herabzusetzen,
sollte die Menge des Polyamids (b) mindestens 10 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtmenge des Öls, betragen. Wenn die Menge 4-0 Gew.-%
übersteigt, wird die Reibung zwischen den Fasern zu gering und es besteht die Gefahr, daß ein aus den Fasern hergestelltes Gewebe
beim Kardieren durchhängt (absinkt). Außerdem wird der Kammzug (sliver) bauschig oder das öl wird von den Oberflächen
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der Fasern abgetrennt. Die bevorzugte Menge des Polyamids (b) beträgt gewöhnlich 15 bis 35 Gew.-%. Wenn diese Komponenten
in Form einer wäßrigen Emulsion verwendet werden, sollte die Summe der Mengen des Fettsäureesters (a) und des Polyamids (b)
70 Gew.—%, bezogen auf die Gesamtmenge des Öls, nicht übersteigen,
da sonst Emulgierschwierigkeiten auftreten könnten.
Das erfindungsgemäß verwendete Antistatikmittel (c) kann aus verschiedenen kationischen oberflächenaktiven Mitteln vom
quaternären Ammoniumsalz-Typ, amphoteren oberflächenaktiven Mitteln vom Alkylbetain-Typ und Alkylaminen mit addiertem Polyoxyäthylen
ausgewählt werden. Das Antistatikmittel hat jedoch die Neigung, einen nachteiligen Effekt auf die Verhinderung der
pulverförmigen Abfallbildung auszuüben. Demgemäß sollte die Menge an Antistatikmittel minimal gehalten werden und es sollte
in einer Menge von nicht mehr als zur Erzielung ausreichender antistatischer Eigenschaften bei der üblicherweise angewendeten
Temperatur und der üblicherweise angewendeten Feuchtigkeit erforderlich ist, verwendet werden. Gewöhnlich beträgt die
Menge des Antistatikmittels 10 bis 30 Gew.-%.
Der Emulgator (d) wird dazu verwendet, die obigen Bestandteile zu emulgieren und er besteht vorzugsweise in der Hauptsache
aus einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel. Beispiele
für nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind Polyoxyäthylenalkyläther,
Polyoxyäthylenalkylpheny!phenole, Polyoxyäthylenfettsäureester,
ein Äthylenoxydaddukt von Rizinusöl, Glycerinfettsäuremonoester,
Sorbitanfettsäuremonoester und die Äthylenoxydaddukte dieser Ester. Die Menge des Emulgaotrs (d) beträgt
gewöhnlich mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Öls. Zur Erzielung einer stabileren Emulsion ist es zweckmäßig,
es in einer Menge von mehr als 20 Gew.-% einzumischen« Jedoch sollte zur Erzielung ausreichender Effekte der gemischten
Bestandteile die Emulgatormenge minimal gehalten werden. Wenn der Mengenanteil des Emulgators 70 Gew.-% übersteigt, tritt zwar
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keine so beträchtliche Bildung von pulverförmigem Abfall auf,
jedoch tritt ein Umwickeln der Fasern um die Kammwalze und ein Garnbruch sehr häufig auf. Es ist daher zweckmäßig, die Menge
auf nicht mehr als 60 Gew.-% zu begrenzen.
Zusätzlich zu den wesentlichen Bestandteilen (a), (b), (c) und (d) kann das erfindungsgemäße Öl gewünschtenfalls noch andere
übliche Zusätze, wie z.B. Rostschutzmittel, Antioxydationsmittel, antiseptische Mittel oder' Emulsionsstabilisatoren, enthalten.
Gewöhnlich wird das erfindungsgemäße Öl in Form einer wäßrigen
Emulsion auf die Pasern aufgebracht. Spezifische Verfahren zum Aufbringen sind beispielsweise die Eintauchmethode, die
Walzenkontaktiermethode und die Sprühmethode. Die Konzentration des, Öls in der wäßrigen Emulsion kann entsprechend den Auftragsbedingungen variieren. Wenn beispielsweise die Eintauchmethode
angewendet wird, so sind Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% geeignet.
Das Aufbringen des Öls auf die Fasern kann in jeder gewünschten Stufe in dem Verfahren zur Herstellung der Fasern durchgeführt
werden. Die Fasern, auf welche das öl nach der Eintauchmethode - aufgebracht worden ist, können getrocknet und wärmebehandelt
(wärmefixiert) werden und anschließend kann das Öl erneut aufgebracht v/erden.
Die Menge des auf die synthetischen Fasern aufgebrachten Öls
liegt vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 0,08 bis 0,30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern. Wenn die Menge
weniger -als 0,08 Gew.-% beträgt, kann keine ausreichende Gleitwirkung (Schmierwirkung) erzielt werden und die Menge an pulverförmigem
Abfall, der in der offenen Spinnstufe abgelagert wird, nimmt zu. Außerdem sind die antistatischen Eigenschaften der
Fasern ungenügend und in der Vorspinnstufe treten aufgrund der elektrostatischen Aufladung Störungen auf.
Die Menge des pulverf örmigen Abfalls, die in der offenen Spinnstufe
auftritt, kann dadurch verringert werden, daß man größere
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Mengen des Öls auf die Fasern aufbringt. Es reicht jedoch gewöhnlich
aus, wenn die Menge 0,25 Gew.-%, höchstens 0,3 Gew.-%,
beträgt. Wenn die Menge 0,3 Gew.-% übersteigt, wird die Umwicklung
der Fasern um die Kammwalze in der offenen Spinnstufe herum häufig und außerdem können sich die Fasern um einen
Kardierzylinder wickeln und das Gewebe in der Vorspinnstufe
stören. Auch wickeln sich die Fasern sehr häufig um die Walzen in der Verstreckungsstufe.
Wie oben angegeben, wird dann, wenn mit dem erfindungsgemäßen öl behandelte synthetische Stapelfasern auf einer offenen
iPrommel-Spinnmaschine versponnen werden, die so konstruiert ist,
daß die Fasern durch eine Kammwalze ausgebreitet werden, das Auftreten von pulverförmigem Abfall und das Umwickeln der Fasern
um die Kammwalze herabgesetzt und die Spinnmaschine (der Spinnstuhl) kann über längere Zeiträume hinweg kontinuierlich betrieben
werden. Außerdem sind die gesponnenen Garne im Vergleich zu den gesponnenen Garnen, die auf einer üblichen Ringspinnmaschine
erhalten werden, gleichförmiger. Auf diese Weise können die charakteristischen Eigenschaften einer offenen Spinnmaschine
ausreichend ausgenutzt werden. Wie die folgenden Beispiele zeigen, können mit dem erfindungsgemäßen öl behandelte synthetische
Fasern unter Erzielung guter Ergebnisse nicht nur auf einer offenen Spinnmaschine (Spinnstuhl), sondern auch auf einer Ringspinnmaschine
versponnen werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Ein verstrecktes Polyäthylenterephthalatgarn (Monofilament-Denier
1,5) mit einer in einer o-Chlorphenol-Lösung gemessenen Eigenviskosität
von 0,65 wurde in wäßrige Emulsionen jedes der in den folgenden Tabellen I und II angegebenen elf öle eingetaucht und
bis zu einem solchen Grade ausgepreßt, daß die ölaufnähme 0,15
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Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Garns, "betrug. Bann wurde '
das Garn gekräuselt und 30 Minuten lang in trockener Hitze
"bei 1200C -wärmefixiert (wärmebehandelt). Das Garn wurde in
Stücke mit einer länge von Jeweils 38 mm zerschnitten und
diese Stapelfasern wurden nach einem üblichen Verfahren behandelt
und kardiert. Dann wurden die kardierten Fasern zweimal durch eine Vorspinnmaschine geführt unter Bildung eines Kamiazuges
(200 Fäden/5,4- m (6 yards)). Der Kammzug wurde auf einer
offenen Spinnmas chine bearbeitet und es wurde die Bildung von pulverförmigem Abfall, das Umwickeln der Fasern um eine Kammwalze
und die Anzahl der Garnbrü'che gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabelle I und II
angegeben.
Bei der verwendeten offenen Spinnmaschine handelte es sich um
eine solche vom Typ BD-200 der Firma Toyota Automatic Loom Works,
I»td. Ein Garn von 20 Denier wurde 5 Stunden lang auf einer
Spinnmaschine (200 Spindeln) versponnen, wobei die Geschwindigkeiten,
des Rotors und der Kammwalze bei 30 000 UpM bzw. 7000
UpM gehalten wurden. Wenn das Garn während dieser Zeit brach, wurde es sofort wieder verknüpft. Die Gesamtanzahl der Garnbrüche
wurde gemessen und in einen Wert pro Spinnmaschine pro Stunde umgerechnet. Dieser Wert zeigt die Anzahl der Garnbrüche
(pro Spinnmaschine pro Stunde) an. Der Grad der Bildung von pulverförmigem Abfall wurde nach 5-stündigem Spinnen entsprechend
einer Skala der nachfolgend angegebenen fünf Grade in bezug auf ' die Menge des innerhalb des Eotors in jeweils 10 Spindeln abgelagerten
Abfalls bewertet und daraus wurde der Durchschnittswert errechnet. Wenn dieser Bildungsgrad 4- oder mehr beträgt
(im schlechtesten Falle mindestens der Grad 3 v5)>
tritt während des Betriebs praktisch keine Störung auf und die Spinnmaschine kann über längere Zeiträume hinweg betrieben werden.
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Skala der Bewertung der Abfallbildung (occurrence of scum)
Grad 5'· überhaupt keine Ablagerung
Grad 4: teilweise leichte Ablagerung
Grad J: gleichförmige Ablagerung in Form einer dünnen Schicht
Grad 2: gleichförmige Ablagerung in Form einer dicken Schicht Grad 1: die Spinnbedingungen werden schlecht wegen des Ablösens
des Abfalls.
Ver- Öle
such Bestandteile Mengenan- Anzahl
teil {%) d. Garnbrüche
(pro Spinnmaschine
pro Std.)
(pro Spinnmaschine
pro Std.)
Yer-
gleichs-
beisp.
PEG*(60O)-Monopalmitat
A PEG (400)-Monomyrist
at
POE**(3)-Iiäury 1 sulf at Natriumsalz
40 40
20
Anzahl Trrad der d. Faser- AbfallUmhüllungen bildung
^ eine
Kammwalze
(pro Spinnmaschine
pro Std.)
Kammwalze
(pro Spinnmaschine
pro Std.)
48,2
21,6
3,5
Vergleichs- B
beisp.'
beisp.'
POE
rylsulf at -Ea-
triumsalz
Mineralöl
50 20
PEG(200)-Monostearat 20
P0E(3)-Cetyläther 10 12,8
1,2
2,0
Yer-
gleichs-
beisp.
Alkylpho sphat-C Kaliumsalz 50
* PEG
**P0E
**P0E
Fettsäure-Kaliumsalz
Alkyläther mit addiertem POE
Polyäthylenglykol Polyoxyäthylen
20
30 16,4
309833/1036
2,5
Ver- ^
such Fettsäure- Polyamid Antistätikester
mittel
Emulgier- Anzahl d. Garn- Anzahl d...·
mittel bräche (pro Spinn- Faserummaschine pro Std.) hüllungen
mittel bräche (pro Spinn- Faserummaschine pro Std.) hüllungen
um eine
Kammwalze
(pro Spinnmaschine
. Pro Std.)
Kammwalze
(pro Spinnmaschine
. Pro Std.)
Grad d. Abfallbildung
Vergl.- beisp. |
D | 50 | O | 20 | 30 | 36,8 | |
erfindungs- gem. Beisp. |
E | 40 | 10 | 20 | 30 | 14,4 | |
VjV O |
tt | 30 | 20 | 20 | 30 | 4,8 | |
CD OO |
H | G | 20 | 30 | 20 | 30 | 2,8 |
GJ UJ |
If | H | 10 | 40 | 20 | 30 | 6,8 |
O | Vergl.- beisp. |
I | O | 50 | 20 | 30 | 12,8 |
cn | erfindungs- gem. Beisp. |
J | 10 | 10 | 20 | 60 | 7Λ |
It | E | 35 | 35 | 20 | 10 | 8,8 |
18,2
2,6
0,4
4,0
4,2 4,2 4,0
3,0
1,8 | 3,6 |
0,8 | |
TO | |
OJ | |
O | |
-F- | |
ro | |
fO |
Bei den in den Versuchen A, B und C verwendeten ölen handelte
es sich um solche, wie sie auf Polyesterfasern verwendet werden»,
die auf einer Ringspinnmaschine versponnen werden sollen, oder um solche mit einer ähnlichen Zusammensetzung. In der
Tabelle II handelte es sich bei dem Fettsäureester um Butylstearat
und bei dem Polyamid um das aus 2 Mol Palmitinsäure und 1 Mol Diäthylentriamin hergestellte Reaktionsprodukt.
Das Antistatikmittel war 0leyldimethyläthylammoniumäthosulfat
und das Emulgiermittel war mindestens ein Mono- und Dipalmitat und Mono- und Distearat von Polyäthylenglykol (Molekulargewicht
200 bis 2000). Aus den Tabellen I und II können die folgenden Schlußfolgerungen gezogen werden:
In den Vergleichsbeispielen traten in der Vorspinnstufe keine
ernsthaften Schwierigkeiten auf, in der offenen Spinnmaschine wurden jedoch verschiedene Störungen beobachtet. In dem Versuch.
A trat eine verhältnismäßig geringfügige Abfallbildung auf, die Anzahl der Faserumwicklungen um eine Kammwalze und die Anzahl
der Garnbrüche waren jedoch sehr groß. In den Versuchen ■B und C waren die Anzahl der Faserumwicklungen um eine Kammwalze
und die Anzahl der Garnbrüche klein, es trat jedoch eine beträchtliche Abfallbildung auf. Daraus ist zu ersehen, daß
die Öle, die in üblichen Ringspinnmaschinen verwendet v/erden, nicht direkt auf die offene Spinnstufe anwendbar sind. Im
Versuch D (ein Vergleichsbeispiel, bei dem ein öl verwendet wurde, das nicht das Polyamid enthielt), trat eine geringe
Abfallbildung auf, die Anzahl der Faserumwicklungen um eine Kammwalze nahm jedoch zu, was auch zu einer Erhöhung der Anzahl
der Garnbrüche führte. In dem Versuch I (einem Vergleichsbeispiel, in dem ein öl verwendet wurde, das keinen Fettsäureester
enthielt),, wurde keine Faserumwicklung um eine Kammwalze beobachtet,
wahrscheinlich wegen der geringeren Reibung zwischen den Fasern trat jedoch.als Folge des Schlupfes häufig ein.
Garnbruch auf. Auch wurde ein pulverförmiger Abfall in großen Mengen gebildete
30983371036
Im Gegensatz dazu konnte in den erfindungsgemäßen Beispielen
(Versuche B, F, G, H, J und K) das Spinnen unter guten Bedingungen
durchgeführt werden, wobei die Abfallbildung und das Auftreten von Faserumwicfclungen um die Kammwalze und die
Anzahl der Garnbrüche herabgesetzt wurden.
In dem "Versuch F in Beispiel 1 wurde eine wäßrige Emulsion
hergestellt unter Verwendung eines anderen Fettsäureesters anstelle von Butylstearato Polyesterfasern, die mit der wäßrigen
Emulsion unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
behandelt worden waren, wurden in einer offenen Spinnmaschine verarbeitet. Die Folge davon war, daß die Spinneigenschaften
gut waren, was aus der folgenden Tabelle III hervorgeht.
Ver- Öle Spinneigenschaften
such Fettsäureester Anzahl der Anzahl der Grad der Ab-
Garnbrüche Faserumwicklun- fal!bildung
(pro Spinn- gen (pro Spinnmaschine prdmaschine pro _____ Std. )
L | Isopropylp almit at | 1,2 | O | 4,0 |
M | Oleyllaurat | 4,2 | O | 4,6 |
K | Bioctyladipat | 6,8 | 0,6 | 4,0 |
O | Trimethylo lpropan- | |||
tridecanoat | 6,6 | 0 | 4,2 | |
Beispiel 3 |
Nach dem in "\Γβ^3μο& G des Beispiels 1 angewendeten Rezept wurde
eine wäßrige Emulsion hergestellt unter Verwendung eines Polyamids,,
das aus verschiedenen Fettsäuren oder durch Variieren des Molekulargewichtes (n in der Formel I) von Polyäthylenpolyamin
hergestellt worden war. Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit der wäßrigen Emulsion behandelte PoIy-
30 9833/1036
esterstapelfasern wurden auf einer offenen Spinnmaschine verarbeitet.
Dabei wurden gute Spinneigenschaften erhalten, was
aus der folgenden Tabelle IV hervorgeht.
Polyamide | η | Tabelle IV | Anzahl d. Faser- . Umwicklungen (pro Spinnma schine pro Std.) |
Grad der Abfallbil- dung |
,0 | |
Ver | Fettsäure | 2 | 0,4 | 4 | ,0 | |
such | Laurinsäure | 4 | Spinneigenschaften | 0 | 4 | ,2 |
P | It | 4 | Anzahl d. Garnbrüche (pro Spinn maschine pro Std.) |
0 | 4 | ,2 |
Q | Palmitinsäure | 2 | 5,8 | 0 | ||
E | Stearinsäure | 8,2 | ||||
S | Beispiel 4 | 6,8 | ||||
3,4 | ||||||
Das in Versuch G verwendete öl wurde in variierenden Mengen in
Form einer wäßrigen Emulsion auf Polyesterfasern aufgebracht und die Stapelfasern wurden mit einem Baumwoll-Kammzug (Mischungsverhältnis
35 Gew.-%) in der Verstreckungsstufe gemischt unter
Bildung eines Kammzugs (200 Denier/5,4 m (6 yards)). Der Kamnizug
wurde in dem gleichen offenen Spinnmaschinen-Typ, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, verarbeitet unter Bildung eines G-arns
von 30 Denier. Die Spinneigenschaften waren über einen sehr breiten Bereich der Ölaufnähme hinweg gut, wie die folgende
Tabelle V aeigt.
Ölaufnähme
Anzahl d. Garn- Anzatu. der Faser- .
brüche (pro Spinnma- Umwicklungen um eine schine pro Std.) Kammwalze (pro Spinn-
maschine pro Std.)
Grad der Abfallbildung
0,08
0,14
0,14
1,6 0,8
0
0
0
3,4·
309833/10Q36
Polyacrylnitril-Stapelfasern (1,5 Denier, 38 mm) wurden in
eine 0,5 %ige Emulsion des in Versuch G verwendeten Öls eingetaucht
und durch eine Zentrifugalentwässerungseinrichtung bis zu einer Emulsionsaufnahme von 45 % ausgepreßt und dann
bei 8O0G getrocknet. Die so behandelten Fasern wurden unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 auf einer offenen Spinnmaschine verarbeitet unter Bildung eines Garns von 20
Denier. Der Grad der Abfallbildung betrug 4,0 und es trat keine Ifaserumwicklung um eine Kammwalze auf. Die Anzahl der Garnbrüche
pro Spinnmaschine (frame) pro Stunde betrug 4,2. Die dabei erhaltenen Spinneigenschaften waren gut.
Polyesterfasern mit einer Ölaufnähme von 0,14 Gew.-%, wie sie in
Beispiel 4 verwendet wurden, wurden mit einem Baumwoll-Kammzug (Mischungsverhältnis 35 Gew.-%) in der Verstreckungsstufe gemischt
unter Bildung eines iCammzugs (300 Denier/5}4 m (6 yards)).
Die Mischung wurde auf einer Spinnmaschine verarbeitet unter Bildung eines Vorgespinsts (250 Benier/27 m (30 yards)). Das Vorgespinst
wurde dann auf einer üblichen Ringspinnmaschine verarbeitet unter Bildung eines Garns von 45 Denier (die Anzahl der
Twists betrug 21,4 Umdrehungen/2,54 cm (1 inch), die Spindelrotationsgeschwindigkeit
betrug 12 000 TJpM, 10 Stunden lang arbeiteten 5° Spindeln). Zum Vergleich wurden handelsübliche
Polyesterstapelfasern (Teijin Tetoron^* ,:".SD 1,4x38), wie sie
für eine Ringspinnmaschine verwendet werden, versponnen. TSs
wurde festgestellt, daß die Polyesterfasern unter Erzielung ·
guter Ergebnisse versponnen werden konnten, ohne daß irgendein merklicher Unterschied gegenüber den Vergleichsstapelfasern
in bezug auf den Bruch des Vorgespinsts in einem Bogenrahmen (flyer frame), der Faserumwicklung um eine Walze und den Garnbruch
in einer Ringspinnmaschine und bezüglich der Qualität
des gesponnenen Garns auftrat.
Patentansprüche:
309833/1036
Claims (4)
1. öl für die Verwendung in synthetischen Stapelfasern, dadurch
gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht
(a) zu 10 "bis 40 Gew.-% aus einem Fettsäureester eines Monohydroxy-
oder Polyhydroxyalkohols,
(b) zu 10 bis 40 Gew.-% aus einem aus 2 Mol einer Fettsäure
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und 1 Mol eines Polyäthylenpolyamins
hergestellten Reaktionsprodukt,
(c) zu 10 bis 30 Gew.-% aus einem Antistatikmittel und
(d) zu 10 bis JO Gew.-% aus einem Emulgator.
2. öl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im
wesentlichen besteht
(a) zu 15 bis 35 G-ew.-% aus einem Fettsäureester eines Monohydroxyoder
Polyhydroxyalkohols,
(b) zu 15 bis 35 Gew.-% aus einem aus 2 Mol einer Fettsäure
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und 1 Mol eines PoIyäthylenpolyamins
hergestellten Reaktionsprodukt,
(c) zu 10 bis 30 Gewl-% aus einem Antistatikmittel und
(d) zu 20 bis 60 Gew.-% aus einem Emulgator.
3. Synthetische Stapelfasern zum Spinnen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein aufgebrachtes Öl gemäß Anspruch 1 enthalten.
4. Synthetische Stapelfasern zum Spinnen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein aufgebrachtes öl gemäß Anspruch 2 enthalten.
309333/1Π36
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-
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GB1415794A (en) | 1975-11-26 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |