DE2356895C3 - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilfasern mit tierhaarähnlichem Griff - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilfasern mit tierhaarähnlichem GriffInfo
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Description
H,C—Si -Ο—f-Si—O-H-Si—O4— Si—CH,
CH,
CH3
, CH,
(D
worin R-fCH2frrNR"2 bedeutet, π 1 bis 3 ist, R"
Wasserstoff oder CmH2m+/-Reste darstellt, ml 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
(1) 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 4"
Polyoxyäthylen-Alkylphenylphosphat 5 bis 15 Polyoxyäthyleneinheiten und der Alkylrest 8 bis 12
Kohlenstoffatome aufweist.
45
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
Bewegung in einer Richtung zwischen den Fasern, die bewirkt, daß die Ware schrumpft.
Es ist bereits ein Versuch bekanntgeworden, eine chemische Lösung auf Tierhaarf^sern oder auf gewirkte
oder gewebte Waren, die aus derartigen Fasern <\s 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 Losung kann tatsächlich die Antischrumpfbarkeit einer gewirkten
oder gewebten Ware verbessert werden. Dabei treten jedoch andere Nachteile auf, die darin bestehen,
daß der Griff, insbesondere der schlüpfrige Griff, des Endproduktes merklich vermindert wird.
Um die Dimensionsstabilität während des Waschens 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, so 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 Garnen oder daraus
hergesteliien 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 angegeben, einen höheren
Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder einen Vinylester einer höheren Fettsäure als Faserbehandlungsmittel
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 11 11880 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
AcryIfaserprodukten 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 dai Epoxyharz gestört
wird. Der Handelswert des auf diese Weise hergestellten
fertigen Produktes ist daher äußerst gering.
Gemische aus Aminosiloxanen und Epoxidverbindungen, ggf. in Form von Epoxysiloxanen und Aminverbin-
dungen, gelangen auch gemäß US-PS 36 55 420 zur Anwendung, um 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 wirtschaftlicher 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 Amiiiopolysiloxane
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, wobei 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 gelartige Acrylnitrilfasern eine Emulsion eines Polysiloxans der allgemeinen Formel
CH3
H3C-Si-O-CH3
CH3
Si-O
CH3
CH3
CH3
I Si-O
CH3
i -Si-CH3
CH3
worin R-fCH2bj-NR"2 bedeutet, π 1 bis 3 ist, R"
Wasserstoff oder CmH2m+i-Reste darstellt, m 1 bis 3 ist,
Af 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
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
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
Der Einfachheit halber werden die zur Durchführung
ίο des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Acrylnitrilfasern
im folgenden kurz »Acrylfasern« genannt und die als Emulgiermittel verwendbaren Polyoxyäthylen-A!kylphenylphosphate
werden abgekürzt als POÄ (/r")-Alkylphenylphosphate bezeichnet, wobei rl der
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
eingesetzt wird,
F i g. 2 ein Koordinatendiagramm, das die Beziehung zwischen der Reibungswiderstandskraft, die durch diese
Meßvorrichtung ermittelt wird, und der Warenprobenverschiebung wiedergibt.
Die erfhdungsgemäß verwendeten gequollenen gelartigen
Acrylfasern sind im allgemeinen Fasern, die aus einem Acrylnitrilhomopolymeren 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 (rf)-Alkylphenylphosphate, die zur Bildung einer Emulsion mit schwacher
Aciditä: zusammen mit dem Polysiloxan der allgemeinen
Formel I verwendet werden können, seien beispielsweise POÄ (8)-Octylphenylphosphat, POÄ
(9)-Octylphenylphosphat, POÄ (8)-Nonylphenylphosphat, POÄ (9)-Nonylphenylphosphat sowie POÄ
(lO)-Dodecylphenylphosphat erwähnt, wobei die rf-Werte zwischen 5 und 15 schwanken (n' = der
Polymerisationsgrad des Polyoxyäthylens), während die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe 8 bis
12 beträgt.
Da das Polysiloxan der allgemeinen Formel (I) 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')-Alkyiphenylphosphate
(wobei der Polymerisationsgrad rf des Polyoxy-
so äthylens 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 (tfJ-Alkylphenylphosphat
mit 100 Gewichtsteilen des Polysiloxans der allgemeinen Formel (I) zu vermischen, solange der
pH-Wert entsprechend ist.
Ferner ist es zweckmäßig, die Temperatur zum Zeitpunkt der Emulgierung bei 35 bis 6O0C und
i<> insbesondere bei 40 bis 58°C zu halten.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, besteht das Wesen der Erfindung darin, eine Emulsion
anzuwendenden EniuiSiün Aciyiniii'mäScin ncrstciiuär äüi ängeqüuiicfic gciäi iigc ACiylfäSeFii, die i"iaoii dein
Naßverspinnen noch nicht getrocknet worden sind, aufzubringen, die durch Vermischen eines bestimmten
Polysiloxans mit einem Emulgiermittel hergestellt worden ist. Die reaktiven Nhh-Gruppen in dem
Polysiloxan bilden eine feste lonenbindung 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.
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 gciartigen Acryifasern
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 1400C oder insbesondere bei
einer Temperatur von 80 bis 1200C 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 w rd das mechanische
Kräuseln ohne Trocknen durchgeführt, dann tropft das Poiysiloxan ab, so daß der angestrebte tierhaarähniiche
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 Verspinnbarkeit zu erzeugen, ist es notwendig, noch ein
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 Kräuselungsstufe
mit einer Fasertrocknungsstufe sowie einer Aufbringungsstufe für Spinnöl kombiniert werden.
Erfindungsgemäß kann der Griff von Acrylfasern merklich in der beschriebenen Weise durch Behandlung
mit der angegebenen Emulsion mit einer schwachen 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 λ 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
ίο Verwendung derartiger Acrylfasern hergestellt worden
sind, und insbesondere durch die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan λ zum Zeitpunkt der kinetischen
Reibung bestimmen, und zwar gemessen unter Verwendung der durch F i g. 1 wiedergegebenen Vor-
!c, richtung zum Messen der Tuchreibung. Es wurde
gefunden, daß dann, wenn der Wert von tan α 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
2s besitzen, eine deutliche »stick-slip«- Kurve ergeben, so
daß es unmöglich ist, die Griffeigenschaften durch die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan » zum
Zeitpunkt der kinetischen Reibung wiederzugeben.
Bevor ein Beispiel beschrieben wird, wird nachfol-
}o gend das Verfahren zum Messen der Spannungsverminderungsgeschwindigkeit
tan α zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung näher erläutert.
Die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tar. α
zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung wird in der
.is Weise bestimmt, daß die kinetische Reibung zwischen
Warenproben vergrößert und gemessen wird, und zwar unter Verwendung der durch Fig. 1 wiedergegebenen
Vorrichtung zum Messen einer Warenreibung. In diesem Zusammenhang ist auch auf die F i g. 2
4u hinzuweisen. Eine Warenprobe 1 wird auf einem
Probetisch 2 befestigt, und zwar bei einer Temperatur von 200C 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 Warenprobe-
<io stück 7 wird an der unteren Oberfläche des Gleitelements
6 fixiert. Der Probetisch 2 wird dann mit einer konstanten Geschwindigkeit von 12 mm/min bewegt,
wobei die Reibungskraft die zwischen der Warenprobe erzeugt wird, unter Verwendung eines Widerstandsdrahtdehnungsmessers
8 ermittelt wird, der mit dem Gleitelement 6 verbunden ist. Die Aufzeichnung erfolgt
mittels einer Aufzeichnungseinrichtung 9. Zeigt bei der Messung die kinetische Reibungskraft einen konstanten
Zustand dann wird der Zeiger des Aufzeichnungsgerätes auf den Nullpunkt gebracht Wie aus den Punkten F
und G hervorgeht, wird die Ermittlungsempfindlichkeit auf das 5- bis lOfache vergrößert so daß eine leichte
Veränderung der kinetischen Reibungskraft vergrößert und gemessen werden kann. Die Spannungsverminde-
f<5 rungsgeschwindigkeit tan « zum Zeitpunkt der kinetischen
Reibung bedeutet den Gradienten des spannungsvermindernden Teils, in welchem ein Gleiten zwischen
der Warenprobe in der vergrößerten graphischen
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 erzeugten 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
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.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht
anders angegeben, auf das Gewicht.
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 einer feuchten Atmosphäre mit einer Temperatur von
60° 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
mit einer Temperatur von 130° C behandelt, so daß die Faserstruktur 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 Polyalkylenglykolderivats werden als Spinnöl aufgebracht. Dann wird
getrocknet, worauf das Werg in ungleiche Längen von 60 bis 140 mm zerschnitten wird Auf diese Weise
werden Acrylfasern mit einer Einzelfadenfeinheit von 2,5 Denier (Acrylfasern 1) hergestellt. Die aufgebrachte
Menge des Polysiloxans auf diesen Fasern beträgt 0,95%.
Dann wird ein Acrylnitrilcopolymeres mit der gleichen Zusammensetzung, wie sie den vorstehend
beschriebenen Acrylfasern zukommt, in üblicher Weise zur Herstellung eines Acrylfaserwergs mit einer
Einzelfadeneinheit von 3 Denier naßversponnen. Dann wird das Acrylfaserwerg einem Turbostapler zugeführt
und ein zweites Mal auf das l,16fache seiner Länge bei
einer Plattentemperatur von 1500C 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% Sitark 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 im 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 nicht
schrumpffähige Acrylfasern verwendet werden, die nur einen kationischen Weichmacher, und zwar ein
handelsübliches Sterylamidderivat in abgeschiedener Form enthalten, ohne daß dabei die Emulsionsbadbehandlung
mit dem Polysiloxan gemäß der Formel (I) durchgeführt wird. Diese Fasern werden anstelle der
vorstehend erwähnten Acrylfasern 1 eingesetzt.
Ferner wird eine gewirkte Ware mit einer flachen Struktur, die nur aus im Handel erhältlichen Wollfasern
besteht, als weitere Vergleichsprobe (Wirkware 3) hergestellt.
Die Spannungsverminderungsgeschwindigkeit tan α zum Zeitpunkt der kinetischen Reibung einer jeden
dieser Wirkwaren geht aus der Tabelle hervor. Aus diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Wirkware 1
allen erfindungsgemäßen Kriterien genügt und einen permanenten schlüpfrigen Griff aufweist, der demjenigen
von Tierhaarfasern ähnlich ist. Der tan λ der Wirkware nach dem Waschen wird unter Verwendung
einer Probe gemessen, deren Waschschrumpfung ermittelt worden ist.
Spannungsvcrminderungsgeschwindigkeit tan α zum
Zeitpunkt der kinetischen
Reibung
Zeitpunkt der kinetischen
Reibung
Waschschrumpfung
vor dem
Waschen
Waschen
nach dem
Waschen
Waschen
Wirkware 1
Wirkware 2
Wirkware 2
14,2 g/mm
16,7 g/mm
16,7 g/mm
14,8 g/mm
über 100 g/mm
Stick-slip
über 100 g/mm
Stick-slip
Wirkware 3 13,2 g/mm
3,5 %
3,0 %
3,0 %
15,0%
Außerdem wird, neben den Werten gemäß Tabelle I, der schlüpfrige Griff gefühlsmäßig untersucht. Dabei
wird festgestellt, daß die Wirkware 1 einen günstigen schlüpfrigen Griff aufweist, der demjenigen der
Wirkware 3 so ähnlich ist, daß kaum ein Unterschied feststellbar ist. Die Wirkware 1 zeigt ferner andere
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 ι ο Kardieren während 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, wobei 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 Längsrichtung
als auch in der Seitenrichtung des Kreises eines jeden Probetuches gemessen, um die durchschnittlichen
Schrumpfungswerte in der Längsrichtung sowie in der Seitenrichtung zu bestimmen.
Aufgebrachte Polysiloxanmenge
Einige organische Lösungsmittelphasen, in welchen die Konzentration des gleichen Polysiloxans, das auf die
Faserproben aufgebracht worden ist, variiert wird, werden zuerst hergestellt, worauf die Intesitäten der
Infrarotabsorption bei 800 cm-' dieser organischen Lösungsmittelphasen unter Verwendung eines Infrarotspektrophotometers
bestimmt werden (Modell 521, hergestellt von der Perkin Eimer Co.). Dann wird eine
Eichlinie aufgenommen, die eine Beziehung zwischen der Menge des Polysiloxans und der Intensität der
Infrarotabsorption der Gruppen Si-CH3 und Si-(CH3J2
bei 800 cm -' wiedergibt.
Die zu testenden Acrylfasern werden in einer Länge von 0,1 bis 0,3 mm zerschnitten 3 mg dieser Fasern
werden ausgewogen und mit getrennt ausgewogenen 200 mg Kaliumbromid vermischt. Die Mischung wird in
üblicher Weise vermählen und dann zu Tabletten 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 Infrarotspektrophotometers
(Modell 521, hergestellt von der Perkin Elmer Co.) gebracht, worauf die Intensität der
Infrarotabsorption bei 800 cm-' gemessen wird. Die abgeschiedene Menge des Silikonharzes auf der Probe
A wird aus der auf diese Weise gemessenen Intensität sowie der zuvor ermittelten Eichlinie erhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Acrylnitrilfasern mit einem tierhaarähnlichen Griff, dadurch
gekennzeichnet, daß man auf durch Naßverspinnen erhaltene, angequollene gelartige Acrylnitrilfasern
eine Emulsion eines Polysiloxans der allgemeinen Formel
IO
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP47114132A JPS512556B2 (de) | 1972-11-14 | 1972-11-14 |
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DE2356895C3 true DE2356895C3 (de) | 1978-06-01 |
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Family Applications (1)
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- 1972-11-14 JP JP47114132A patent/JPS512556B2/ja not_active Expired
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1973
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- 1973-11-22 BE BE138036A patent/BE807656A/xx unknown
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1975
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JPS4970000A (de) | 1974-07-06 |
DE2356895A1 (de) | 1974-05-30 |
US4020199A (en) | 1977-04-26 |
BE807656A (fr) | 1974-05-22 |
JPS512556B2 (de) | 1976-01-27 |
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