DE2356895B2

DE2356895B2 - Verfahren zur herstellung von acrylnitrilfasern mit tierhaaraehnlichem griff

Info

Publication number: DE2356895B2
Application number: DE19732356895
Authority: DE
Inventors: Katsuaki Fujimatsu Masaaki Okayama Nomura (Japan)
Original assignee: Japan Exlan Co, Ltd, Osaka (Ja pan)
Priority date: 1972-11-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2356895A1; DE2356895C3; JPS512556B2; BE807656A; US4020199A; JPS4970000A

Description

H₁C-Si-O-

CH.,

Si-O

CH,

Si O-

CH,
-Si-CH,

(D

worin R-tCH₂frrNR"₂ bedeutet, η 1 bis 3 ist, R" Wasserstoff oder C₁H₂,,, +/-Reste darstellt, m 1 bis 3 ist, χ und y positive ganze Zahlen sind und das Molekulargewicht des Polysiloxans weniger als 100 000 beträgt, mit einer schwachen Acidität, die durch Vermischen und Verrühren des Polysiloxans (I) und Wasser sowie einem Polyoxyäthylen-Alkylphenylphosphat als Emulgiermittel hergestellt worden ist, in einer Menge aufbringt, daß die aufgebrachte Menge des Polysiloxans 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Acrylnitrilfasern, beträgt, die Fasern sofort trocknet und dabei das Polysiloxan auf den Faseroberflächen fixiert und anschließend noch ein Spinnöl auf die behandelten Acrylnitrilfasern aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der unmittelbar nach dem Naßverspinnen verwendeten angequollenen gelartigen Acrylnitrilfasern 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf trockene Fasern, beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Emulgiermittel verwendete Polyoxyäthylen-Alkylphenylphosphat 5 bis 15 Polyoxyäthyleneinheiten und der Alkylrest 8 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilfasern mit einem tierhaarähnlichen Griff, der besonders beständig und in einfacher und wirtschaftlicher Weise zu bewirken ist.

Es ist bekannt, daß eine gewirkte oder gewebte Ware aus Tierhaarfasern, wie beispielsweise Wolle, Kaschmir oder Angorakaninchenhaaren, einen ausgezeichneten Griff besitzt, der darauf basiert, daß sich die Ware schlüpfrig anfühlt. Jedoch haften gewirkten oder gewebten Waren aus derartigen Tierhaarfasern auch bestimmte Nachteile an. Infolge einer schuppigen Struktur der Faseroberfläche erfolgt beim Waschen sowie beim Trommelschleudern in der Ware eine do Bewegung in einer Richtung zwischen den Fasern, die bewirkt, daß die Ware schrumpft.

Es ist bereits ein Versuch bekanntgeworden, eine chemische Lösung auf Tierhaarfqfsern oder auf gewirkte oder gewebte Waren, die aus derartigen Fasern ^ft5 hergestellt werden, einwirken zu lassen, um die schuppige Struktur der Faseroberfläche zu zerstören und die Ware nicht schrumpfbar zu machen. Durch eine derartige Behandlung mit einer chemischen Lösung kann tatsächlich die Antischrumpfbarkeit einer gewirkten oder gewebten Ware verbessert werden. Dabei treien jedoch andere Nachteile auf, die darin bestehen, daß der Griff, insbesondere der schlüpfrige Griff, des Endproduktes merklich vermindert wird.

Um die Dimensionsstabüität wahrend des W3schens zu verbessern, bedient man sich allgemein einer Methode, bei deren Ausführung eine gewirkte oder gewebte Ware durch Mischverspinnen von synthetischen Fasern ohne schuppenartige Struktur auf den Oberflächen, wie beispielsweise Acrylfasern, mit tierischen Haarfasern gebildet wird. Bei einem derartigen Mischverspinnen wird zwar bezüglich der Dimensionsstabilität beim Trommelschleudern ein gewisser Fortschritt erzielt, es ist jedoch der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß der auf die Tierhaarfasern zurückgehende Griff nur gering ausgeprägt ist, s;o daß insgesamt ein Griff festgestellt wird, der sich, insbesondere hinsichtlich seiner Schlüpfrigkeit, von demjenigen erheblich unterscheidet, welcher einer gewirkten oder gewebten Ware aus Tierhaarfasern zueigen ist.

Neben der Verwendung von Tierhaarfasern als Materialien zur Herstellung von gewirkten oder gewebten Waren ist auch ein Versuch bekannt, synthetischen Fasern oder Giarnen oder daraus hergestellten gewirkten oder gewebten Waren einen schlüpfrigen Griff zu verleihen, welcher darin besteht, ein nicht ionisches grenzflächenaktives Mittel auf der Basis eines mehrwertigen Alkohols oder ein bestimmtes kationisches grenzflächenaktives Mittel oder ein anionisches grenzflächenaktives Mittel auf den Oberflächen von Synthesefasern aufzubringen. Durch eine Behandlung mit einem derartigen grenzflächenaktiven Mittel wird zwar den synthetischen Fasern in gewissem Ausmaß ein schlüpfriger Griff verliehen, es ist jedoch der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß der schlüpfrige Griff, der durch ein derartiges grenzflächenaktives Mittel erzeugt wird, beim Waschen verschwindet, so daß der Gebrauchswert der Faserprodukte beträchtlich vermindert wird. Es besteht daher die Notwendigkeit, die vorstehend geschilderten Probleme zu lösen.

In der japanischen Patentveröffentlichungen 27 520/ 1969 oder 28 733/1970 ist singegeben, einen höheren Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einen Vinylester einer höheren Fettsäure als Faserbehandlungsmittei einzusetzen. Der durch ein derartiges Faserbehandlungsmittel erzielte schlüpfrige Griff unterscheidet sich jedoch grundlegend von dem schlüpfrigen Griff, welcher Tierhaarfaserprodukten zukommt. Unter Verwendung eines derartigen Faserbehandlungsmittels ist es daher unmöglich, einen schlüpfrigen Griff zu erzeugen, wie er Tierfasern zu eigen ist.

In der GB-PS 1111 880 oder in der japanischen Patentveröffentlichung 26 436/1969 ist angegeben, daß der Griff von Acrylfaserprodukten in der Weise verbessert werden kann, daß ein Silikonharz bzw. Polysiloxan auf diesen Fasern abgeschieden wird. In der zuerst genannten Veröffentlichung findet man jedoch keine näheren Angaben über das einzusetzende Faserbehandlungsmittel und außerdem ist der Griff der Acrylfaserprodukte, die durch ein derartiges Silikonharzverfahren erzeugt werden, grundlegend verschieden von einem schlüpfrigen Griff, da nur die Weichheit oder das Antipilling verbessert werden. In der letztgenannten Veröffentlichung wird angegeben, daß ein gemischtes Behandlungsmittel aus einem Polysiloxan und einem Epoxyharz zur Behandlung von

Acrylfaserprodukten eingesetzt wird. Der Griff des fertigen Produktes wird dabei rauh und hart infolge eines Verbindens und einer Aushärtung der Fasern, wobei der gegebenenfalls durch das Polysiloxan erzeugte schlüpfrige Griff durch das Epoxyharz gestört wird. Der Handelswert des auf die^e Weise hergestellten fertigen Produktes ist daher äußerst gering.

Gemische aus Amiriosiloxanen und Epoxidverbindungen, ggf. in Form von Epoxysiloxanen und Amhiverbindungen, gelangen auch gemäß US-PS 36 55 420 zur Anwendung, urn fertige Fasern. Fäden und Garne darin einzutauchen und diesen nach Hitzehärtung der Gemischkomponenten einen verbesserten Griff zu verleihen. Dabei muß jedoch zur Vermeidung einer vorzeitigen Reaktion der beiden Komponenten deren Vermischen kurz vor Gebrauch erfolgen, und die Haltbarkeit des Gemisches ist beschränkt, was offensichtlich eine großtechnische Durchführung dieses bekannten Verfahrens in wirtschaftliche Weise kaum zuläßt. Von der alleinigen Verwendung von Aminosiloxanen für den angegebenen Zweck wird in der angegebenen Patentschrift abgeraten, da diese auf der Faser klebrig bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von gut verspannbaren Acrylnitrilfasern mit einem besonders beständigen und schlüpfrigen tierhaarähnlichen Griff anzugeben, das in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise durchführbar ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe dadurch lösbar ist, daß Aminopolysiloxane des aus der US-PS 36 55 420 bekannten Typs für sich allein in Form einer Emulsion bestimmten Typs auf angequollene Acrylnitrilfasern unmittelbar nach deren Naßverspinnen aufgebracht und die behandelten Fasern in genau definierter Weise weiterverarbeitet werden, wobe^: sich überraschenderweise zeigte, daß die in der angegebenen Patentschrift aufgezeigten Probleme bezüglich Klebrigkeit nicht auftreten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man auf durch Naßverspinnen erhaltene, angequollene geiartige Acrylnitrilfasern eine Emulsion eines Polysiloxans der allgemeinen Formel

CH₃

H₃C-Si-O-CH₃

CH₃
Si-O

CH₃

CH₃ I
Si-O

CH₃
-Si-CH₃

CH₃

worin R-(CH₂-HrNRC₂ bedeutet, π 1 bis 3 ist, R" Wasserstoff oder C₁H_2n,+rReste darstellt, m 1 bis 3 ist, χ und y positive ganze Zahlen sind und das Molekulargewicht des Polysiloxans weniger als 100 000 beträgt, mit einer schwachen Acidität, die durch Vermischen und Verrühren des Polysiloxans (I) und Wasser sowie einem Polyoxyäthylen-Alkylphenylphosphat als Emulgiermittel hergestellt worden ist, in einer Menge aufbringt, daß die aufgebrachte Menge des Polysiloxans 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der- trockenen Acrylnitrilfasern, beträgt, die Fasern sofort trocknet und dabei das Polysiloxan auf den Faseroberflächen fixiert und anschließend noch ein Spinnöl auf die behandelten Acrylnitrilfasern aufbringt.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß mit Hilfe einer stabilen, leicht zu handhabenden und wirtschaftlich anzuwendenden Emulsion Acrylnitrilfasern herstellbar sind, deren schlüpfriger tierhaarähnlicher Griff waschbeständig ist, so daß er den Fasern sowie daraus hergestellten Produkten auch beim Waschen erhalten bleibt. Dabei ist es wesentlich, daß die schwach saure s wäßrige Emulsion auf gequollene gelartige Acrylfasern, die durch Naßverspinnen erhalten worden sind, aufgebracht und auf die anschließend sofort getrockneten Fasern noch ein Spinnöl aufgebracht wird.
Der Einfachheit halber werden die zur Durchführung

ίο des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Acrylnitrilfasern im folgenden kurz »Acrylfasern« genannt und die als Emulgiermittel verwendbaren Polyoxyäthylen-Alkylphenylphosphate werden abgekürzt als POÄ (fl')-Alkylphenylphosphate bezeichnet, wobei ri der

ι s Polymerisationsgrad des Polyoxyäthylens ist.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher veranschaulicht, in der darstellt

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Messen der Reibung einer Ware, die zum Messen des schlüpfrigen Griffes

κι eingesetzt wird,

F i g. 2 ein Koordinatendiagramm, das die Beziehung zwischen der Reibungswiderstandskraft, die durch diese Meßvorrichtup.g ermittelt wird, und der Warenprobenverschiebung wiedergibt.

2<i Die erfindiingsgemäß verwendeten gequollenen gelartigen Acrylfasern sind im allgemeinen Fasern, die aus einem Acrylnitriilhomopolymeren oder aus einem Copolymeren bestehen, das mehr als 70 Gew.-% Acrylnitril sowie andere Vinylmonomere enthält, wobei der Wassergehalt vor dem Trocknen nach dem Naßverspinnen 40 bis 100%, bezogen auf das Trockenfasergewicht, beträgt. Als POÄ (tfJ-Alkylphenylphosphate, die zur Bildung einer Emulsion mit schwacher Acidität zusammen mit dem Polysiloxan der allgemei-

35, nen Formel 1 verwendet werden können, seien beispielsweise POÄ (8)-Octylphenylphosphat, POÄ (9)-Octylphenylphosphat, POÄ (8)-Nonylphenylphosphat, POÄ (9)-Nonylphenylphosphat sowie POÄ (lO)-Dodecylphenylphosphat erwähnt, wobei die ri-Werte zwischen 5 und 15 schwanken (n' = der Polymerisationsgrad des Polyoxyäthylens), während die Anzahl der Kohlenstoffatoine in der Alkylgruppe 8 bis 12 beträgt.

Da das Polysiloxan der allgemeinen Formel (1) bei der Emulgierung als Base wirkt, ist es zur Aufrechterhaltung einer schwachen Acidität der fertigen Emulsion notwendig, ein saures Emulgiermittel einzusetzen. Die vorstehend beschriebenen POÄ (n')-Alkylphenylphosphate (wobei der Polymerisationsgrad ri des Polyoxyäthylens 5 bis 15 beträgt und die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe zwischen 8 und 12 schwankt) ergeben einen pH-Wert von 5,5 bis 6,8, der zur Verbesserung der Stabilität der Emulsion im Falle der Herstellung einer Emulsion durch Vermischen und Verrühren mit einem Polysiloxan der allgemeinen Formel (I) sowie durch Zugabe von Wasser oder durch die sogenannte umgekehrte Auflösemethode erforderlich ist. Es ist zweckmäßig, mehr als 50 Gewichtsteile des vorstehend angegebenen POÄ (n')-Alkylphenylphosphat mit 100 Gewichtsteilen des Polysiloxans der allgemeinen Formel (1) zu vermischen, solange der pH-Wert entsprechend ist.

Ferner ist es zweckmäßig, die Temperatur zum Zeitpunkt der Emulgierung bei 35 bis 6O⁰C und

'•5 insbesondere bei 40 bis 58° C zu halten.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, besteht das Wesen der Erfindung darin, eine Emulsion auf angequollene gelartige Acrylfasern, die nach dem

Naßverspinnen noch nicht getrocknet worden sind, aufzubringen, die durch Vermischen eines bestimmten Polysiloxans mit einem Emulgiermittel hergestellt worden ist. Die reaktiven NFh-Gruppen in dem Polysiloxan bilden eine feste Ionenbindung mit den in den angequollenen gelartigen Acrylfasern enthaltenden Färbestellen, so daß die Dauerhaftigkeit des tierhaarähnlichen schlüpfrigen Griffes, die den Acrylfasern verliehen wird, merklich verbessert wird, ohne daß dabei die Anfärbbarkeit der Fasern verschlechtert wird, ι ο

Um den behandelten Fasern einen tierhaarähnlichen Griff zu verleihen und eine einfache Aufbringung eines Spinnöls bei der Durchführung der anschließenden Stufen zu ermöglichen, ist es empfehlenswert, das Gewicht des auf den angequollenen gelartigen Acrylfasern aufzubringenden Polysiloxans zwischen 0,1 und 3 und insbesondere zwischen 0,5 und 2,0%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Acrylfasern, einzustellen.

Beträgt die Menge des aufgebrachten Polysiloxans weniger als 0,1%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern, dann wird der schlüpfrige Griff der behandelten Fasern nicht verbessert, so daß kein tierhaarähnlicher Griff dem Endprodukt verliehen wird. Übersteigt die Menge des aufgebrachten Polysiloxans der allgemeinen Formel (I) 3%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern, dann kleben die Fasern aneinander und rollen sich in der Kardiermaschine bei der Durchführung des Verspinnens auf. Dies ist ebenfalls unerwünscht.

Die Acrylfasern, auf welchen die Emulsion aufgebracht wird, die das spezifische Polysiloxan der allgemeinen Formel (I) enthält, werden dann bei einer Temperatur von 60 bis 140°C oder insbesondere bei einer Temperatur von 80 bis 120°C getrocknet, so daß das Polysiloxan auf den Fasern orientiert und fixiert wird, worauf die Fasern wärmeentspannt und mechanisch gekräuselt werden können. Werden die gequollenen gelartigen Acrylfasern. auf welchen das Polysiloxan abgeschieden ist, unter Verwendung von gesättigtem Wasserdampf wärmeentspannt, und wird das mechanische Kräuseln ohne Trocknen durchgeführt, dann tropft das Polysiloxan ab, so daß der angestrebte tierhaarähnliche schlüpfrige Griff nicht erzielt wird.

Nach dem Trocknen wird auf die Acrylfasern, auf denen das Polysiloxan der allgemeinen Formel (I) abgeschieden ist, ein Spinnöl aufgebracht. Die Verspinnbarkeit der Acrylfasern, auf denen das Polysiloxan aufgebracht ist, verringert sich nämlich infolge der Verminderung des Reibungswiderstandes. Um daher gleichzeitig einen tierhaarähnlichen Griff sowie eine Verspinnbarkcit zu erzeugen, ist es notwendig, noch ein so Spinnöl auf die mit einem Polysiloxan der allgemeinen Formel (I) versehenen Acrylfasern aufzubringen, wobei die Zugabe in einem Bad erfolgt, das von dem Bad verschieden ist, aus welchem die Emulsion des Polysiloxans aufgebracht worden ist. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können, sofern die behandelten Fasern, auf denen das Polysiloxan abgeschieden ist, sofort getrocknet und mit einem Spinnöl behandelt werden, die vorstehend beschriebene Wärmeentspannungsstufe oder mechanische Krause- <«> lungsstufe mit einer Fasertrocknungsstufc sowie einer Aufbringungsstufe für Spinnöl kombiniert werden.

Erfindungsgemäß kann der Griff von Acrylfase-n merklich in der beschriebenen Weise durch Behandlung mit der angegebenen Emulsion mit einer schwachen ^(l5 Acidität verbessert werden. Dabei wird ein schlüpfriger tierhaarähnlicher Griff den behandelten Fasern verliehen. Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, quantitativ die erfindungsgemäß erzielbare Wirkung zu bestimmen, und zwar die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan « zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung einer gewirkten oder gewebten Ware aus den behandelten Fasern, die dem schlüpfrigen Griff entspricht.

Der schlüpfrige Griff, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Acrylfasern läßt sich in quantitativer Weise durch die Reibungseigenschaften zwischen gewirkten oder gewebten Waren, die unter Verwendung derartiger Acrylfasern hergestellt worden sind, und insbesondere durch die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan α zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung bestimmen, und zwar gemessen unter Verwendung der durch F i g. 1 wiedergegebenen Vorrichtung zum Messen der Tuchreibung. Es wurde gefunden, daß dann, wenn der Wert von tan λ zwischen 5 und 25 g/mm liegt, ein schlüpfriger Griff einer gewirkten oder gewebten Ware verliehen wird, welcher demjenigen von tierischen Haarfasern ähnlich ist, wobei jedoch dieser Griff etwas von der Konstruktion oder der Struktur der Ware abhängen kann. Versuche haben ergeben, daß die Reibungseigenschaften einer gewirkten oder gewebten Ware aus in üblicher Weise hergestellten Acrylfasern, die keinen schlüpfrigen Griff besitzen, eine deutliche »stick-slip«-Kurve ergeben, so daß es unmöglich ist, die Griffeigenschaften durch die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan α zu;n Zeitpunkt der kinetischen Reibung wiederzugeben.

Bevor ein Beispiel beschrieben wird, wird nachfolgend das Verfahren zum Messen der Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan α zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung näher erläutert.

Die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan λ zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung wird in der Weise bestimmt, daß die kinetische Reibung zwischen Warenproben vergrößert und gemessen wird, und zwar unter Verwendung der durch F i g. 1 wiedergegebenen Vorrichtung zum Messen einer Warenreibung. In diesem Zusammenhang ist auch auf die Fig.2 hinzuweisen. Eine Warenprobe 1 wird auf einem Probetisch 2 befestigt, und zwar bei einer Temperatur von 20°C sowie unter einer relativen Feuchtigkeit von 65%. Die Probe wird an einem Ende in einer Probehalteeinrichtung 3 befestigt, wobei eine Last 4 von 30 g auf das andere Ende einwirkt, so daß die Probe unter Spannung gehalten wird. Ein Gleitelement 6 mit einer wirksamen Kontaktfläche von 3 cm² (2 cm χ 1,5 cm), auf welchem eine Last 5 von 450 g ruht, wird auf die Warenprobe 1 aufgesetzt. Ein Warenprobestück 7 wird an der unteren Oberfläche des Gleitetemenls 6 fixiert. Her Probetisch 2 wird dann mit cinci konstanten Geschwindigkeit von 12 mm/min bewegt wobei die Reibungskraft, die zwischen der Warenprobe erzeugt wird, unter Verwendung eines Widerstandsdrahtdehnungsmesscrs 8 ermittelt wird, der mit dcir Gleitelcmcnt 6 verbunden ist. Die Aufzeichnung crfolgl mittels einer Aufzcichnungscinrichlung 9. Zeigt bei dci Messung die kinetische Reibungskraft einen konstanter Zustand, dann wird der Zeiger dos Aufzciehnungsgcril· les auf den Nullpunkt gebracht. Wie aus den Punkten / und C hervorgeht, wird die Ermiltlungscmpfindlichkci¹ auf das 5- bis lOfache vergrößert, so daß eine leichte Veränderung der kinetischen Reibungskraft vergrößer und gemessen werden kann. Die Spannimgsvermindc rungsgcschwindigkcit tan <\ zum Zeitpunkt der kineti sehen Reibung bedeutet den Gradienten des spannungs vermindernden Teils, in welchem ein Gleiten /.wischer der Warenprobe in der vergrößerten graphischer

(ρ

Darstellung erfolgt, und kann als Spannungsverminderungsgeschwindigkeit pro mm Verschiebung der Warenprobe angegeben werden. Je kleiner der tan α ist, desto ausgeprägter ist der schlüpfrige Griff.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeug- s ten Acrylfasern besitzen eine ausgezeichnete Verspinnbarkeit und einen besonderen tierähnlichen, insbesondere einen wollartigen schlüpfrigen Griff, wobei von ihnen kein Polysiloxan bei Nachbearbeitungen, wie beispielsweise einer Zerfaserung, entfernt wird. Sie lassen sich ι ο ausgezeichnet färben und besitzen beim Waschen eine hohe Dauerfestigkeit.

Das erfindungsgemäße Verfahren schafft daher die Möglichkeit, den Griff von Acrylfasern oder von daraus hergestellten Produkten zu verbessern. ι s

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel ,_o

Eine Spinnlösung, die durch Auflösen eines Copolymeren in einer wäßrigen Natriumthiocyanatlösung hergestellt worden ist, wobei das Copolymere durch Copolymerisation von 9,8% Methylacrylat, 0,2% Natriummethallylsulfonat mit 90% Acrylnitril erhalten worden ist, wird naß in kaltes Wasser versponnen und dann mit Wasser gewaschen und in üblicher Weise zur Herstellung eines angequollenen gelartigen Acrylfaserwergs mit einem Wassergehalt von 80% verstreckt. Dieser Faserwerg wird während einer Zeitspanne von 3 Sekunden in eine Emulsion mit einem pH-Wert von 6,8 eingetaucht, wobei die Emulsion durch Emulgieren und Vermischen von 2% eines Polysiloxans der Formel (I), worin R für CH₂NH₂ steht, 1% POÄ (9)-Nonylphenylphosphat und 0,2% eines handelsüblichen Katalysators vom Zinkacetattyp hergestellt wird. Dann wird das Werg derartig ausgequetscht, daß die aufgebrachte Emulsion 80%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern, beträgt. Anschließend wird das Werg während einer Zeitspanne von 15 Minuten in einer trockenen Atmosphäre mit einer Temperatur von 125°C sowie in c ner feuchten Atmosphäre mit einer Temperatur von 6U°C behandelt, so daß die Faserstruktur zusammenfallen kann. Gleichzeitig kann sich das Polysiloxan orientieren und wird auf den behandelten Acrylfasern fixiert.

Das Faserwerg wird dann weiter während einer Zeitspanne von 8 Minuten in komprimiertem Wasserdampf mil einer Temperatur von 130°C behandelt, so daß die Fuserstruktur entspannen kann. Dann wird es in eine Stopfbüchse eingeführt, in welcher eine Kräuselung durchgeführt wird. 0,33%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern eines handelsüblichen l'olyalkylcnglykoldcrivuts werden als Spinnöl aufgebracht. Dann wird getrocknet, worauf das Werg in ungleiche Längen von ss 60 bis 140 mm zerschnitten wird. Auf diese Wei.se werden Acrylfasern mil einer Ein/.clfadcnfeinhcit von 2,5 Denier (Acrylfasern 1) hergestellt. Die aufgebrachte Menge des Polysiloxans auf diesen Fasern bcirägt 0,95%. <«'

Dann wird ein Aixylnitrilcopolymercs mit der gleichen Zusammensetzung, wie sie den vorstehend beschriebenen Acrylfasern zukommt, in üblicher Weise zur Herstellung eines Acrylfaserwergs mit einer liin/clfadeneinheit von .3 Denier naßversponnen. Dann ds wird das Acrylfascrwcrg einem Turbostapler zugeführt und ein zweites Mal auf das l.lbfiiche seiner Länge bui einer Platlcntcmpcrutur von ISO¹¹C' verstreckt und anschließend mechanisch gekräuselt. Dann wird es zu stark schrumpffähigen Acrylfaserstapeln mit einer latenten Heißwasserschrumpfung von 12,8% (Acrylfasern 2) zerschnitten.

Anschließend werden 60% der vorstehend erwähnten nicht schrumpffähigen Acrylfasern (Acrylfasern 1) sowie 40% stark schrumpffähigen Acrylfasern (Acrylfasern 2) in üblicher Weise zur Herstellung eines 2fach gefachten Garns mit einer Garnnummer von 52 (metrische Garnnummer) mischversponnen.

Das erhaltene mischversponnene Garn wird in eine Färbelösung aus einem kationischen Farbstoff eingetaucht und in üblicher Weise stranggefärbt, so daß sich die latente Schrumpfbarkeit gleichzeitig mit dem Färben entwickeln kann, wodurch eine Bauschigkeit erzielt wird. Zwei dieser mischversponnenen Garne werden gefacht und mit einer Kulierwirkmaschine zugeführt, mit deren Hilfe sie zu einer flachen Ware gewirkt werden. Dann erfolgt ein Strecken um 4% in der Längsrichtung sowie ein Wärmefixieren (Wirkware

Anschließend wird zu Vergleichszwecken eine flache gewirkte Ware (Wirkware 2) in der Weise hergestellt daß unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 versponnen wird, mit der Ausnahme, daß nichl schrumpffähige Acrylfasern verwendet werden, die nur einen kationischen Weichmacher, und zwar eir handelsübliches Sterylamidderivat in abgeschiedener Form enthalten, ohne daß dabei die Emulsionsbadbehandlung mit dem Polysiloxan gemäß der Formel (Γ durchgeführt wird. Diese Fasern werden anstelle der vorstehend erwähnten Acrylfasern 1 eingesetzt.

Ferner wird eine gewirkte Ware mit einer fiacher Struktur, die nur aus im Handel erhältlichen Wollfaserr besteht, als weitere Vergleichsprobe (Wirkware 3] hergestellt.

Die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan a zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung einer jeder dieser Wirkwaren geht aus der Tabelle hervor. Au; diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Wirkware 1 allen erfindungsgemäßen Kriterien genügt und einer permanenten schlüpfrigen Griff aufweist, der demjeni gen von Tierhaarfasern ähnlich ist. Der tan α dei Wirkware nach dem Waschen wird unter Verwendung einer Probe gemessen, deren Waschschrumpfung ermittelt worden ist.

Tabelle

Span ηungsvenninderungsgeschwindigkeit tan α zum
Zeitpunkt der kinetischen
Reibung

Waschschriini|il'iinfj

vor dem
Wuschen

nach dem
Waschen

Wirkware I 14,2 g/mm
Wirkware 2 16,7 g/mm

Wirkware 3 13,2 g/mm

14,« g/mm 3.5%

über lOOg/mm 3,0%
Slick-slip

15,0%

Außerdem wird, neben den Werten gemäß Tube!!·-· ! der schlüpfrige Griff gefühlsmäßig untersucht. Dabe wird festgestellt, daß die Wirkware I einen günsligei schlüpfrigen Griff aufweist, der demjenigen de Wirkware 3 so ähnlich ist, daß kaum ein Unterschici feststellbar ist. Die Wirkware 1 zeigt ferner anden

günstige Eigenschaften, und zwar beispielsweise eine Bauschigkeit, Steifigkeit und Härte, so daß es sich um ein Produkt von beträchtlichem Handelswert handelt.

Im Falle von anderen Acrylfaserproben, bei deren Herstellung die Konzentration des Polysiloxans in der Emulsion erhöht worden ist, die Abquetschmenge nach dem Eintauchen in die Emulsion herabgesetzt worden ist und die Menge des aufgebrachten Polysiloxans auf 3,7% eingestellt worden ist, erfolgt ein häufiges Aufwickeln infolge eines Aneinanderklebens beim Kardieren wahrend des Spinnverfahrens, so daß kein zufriedenstellendes Garn hergestellt werden kann.

Da die Waschschrumpfung als physikalische Eigenschaft zur Ermittlung der Dimensionsstabilität der Acrylfaserwirkware gemäß dem vorstehenden Beispiel verwendet wird, sei auf diese Schrumpfung näher eingegangen, und zwar zusammen mit dem Verfahren zum Messen der aufgebrachten Polysiloxanmenge.

Waschschrumpfung

Es werden zwei Tuchproben mit einer Länge von 50 cm an einer Seite hergestellt, wobei ein Kreis mit einem Durchmesser von 20 cm jeweils um den Mittelpunkt herum aufgezeichnet wird. Dann werden die Proben in eine Haushaltswaschmaschine (Wirbeltyp) eingebracht, und zwar zusammen mit 1 g/l eines handelsüblichen Detergens auf der Basis von Alkylsulfat und einem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel. Das Waschen erfolgt während einer Zeitspanne von 5 Minuten, wooei ein Flüssigkeitsverhältnis von 50:1 eingehalten wird. Dann wird während einer Zeitspanne von 7 Minuten gespült. Anschließend werden die Probetücher aus der Maschine herausgenommen und auf einem Tisch ausgebreitet, ohne dabei ausgewrungen zu werden. Sie werden vielmehr natürlich getrocknet. Dann werden die Durchmesser sowohl in der Längsrich tung als auch in der Seitenrichtung des Kreises eine: jeden Probetuches gemessen, um die durchschnittlicher Schrumpfungswerte in der Längsrichtung sowie in dei Seitenrichtung zu bestimmen.

Aufgebrachte Polysiloxanmenge

Einige organische Lösungsmittelphasen, in welcher die Konzentration des gleichen Polysiloxans, das auf die

ίο Faserproben aufgebracht worden ist, variiert wird werden zuerst hergestellt, worauf die Intesitäten dei Infrarotabsorption bei 800 cm-¹ dieser organischer Lösungsmittelphasen unter Verwendung eines Infrarot· spektrophotometers bestimmt werden (Modell 521

is hergestellt von der Perkin Eimer Co.). Dann wird eine Eichlinie aufgenommen, die eine Beziehung zwischer dei· Menge des Polysiloxans und der Intensität dei Infrarotabsorption der Gruppen Si-CH₃ und Si-(CH₃); bei800cm-' wiedergibt.

jo Die zu testenden Acrylfasern werden in einer Länge von 0,1 bis 0,3 mm zerschnitten 3 mg dieser Faserr werden ausgewogen und mit getrennt ausgewogener 200 mg Kaliumbromid vermischt. Die Mischung wird ir üblicher Weise vermählen und dann zu Tabletter verformt (Probe A). Weitere Tabletten aus Acrylfasern die kein Polysiloxan in abgeschiedener Form enthalten werden auf die gleiche Weise hergestellt (Probe B) Dann wird die Probe A auf die Probenseite und die Probe B auf die Ausgleichsseite eines Infrarotspektro

.ίο photometers (Modell 521, hergestellt von der Perkir Elmer Co.) gebracht, worauf die Intensität dei Infrarotabsorption bei 800 cm-' gemessen wird. Die abgeschiedene Menge des Silikonharzes auf der Probe A wird aus der auf diese Weise gemessenen Intensität

.15 sowie der zuvor ermittelten Eichlinie erhalten.

Hierzu I HIaH Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilfascrn mit einem lierhaariihnlichen Griff, dadurch gekennzeichnet, daß man auf durch Naßverspinnen erhaltene, angequollene gelartige Acrylnitrilfasern eine Emulsion eines Polysiloxans der allgemeinen Formel