DE2408455B2

DE2408455B2 - Mehrschichtige zusammengesetzte faser und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2408455B2
Application number: DE19742408455
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kusatsu Kikuchi Yoshikazu Shiokawa Mitsuhiro Ogasawara Masafumi Akita Masanon Otsu Shiga Saito (Japan)
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1973-02-26
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1977-08-04
Also published as: GB1432093A; IT1009221B; US3924045A; CA1053422A; DE2408455A1; FR2219251B1; FR2219251A1

Description

25

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige zusammengesetzte Faser aus wenigstens zwei unterschiedlichen synthetischen Polymeren, die entlang der Länge der Faser aufeinanderfolgend angeordnet sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Faser.

Derartige Fasern sind beispielsweise durch die japanische Auslegeschrift 44 447/72 bekannt.

Die DT-OS 17 85 567 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Kunstfasern durch Extrudieren eines Filmes, der abwechselnd gitterartig aus einer Polymersubstanz und wenigstens einer anderen extrudierbaren Substanz besteht, und anschließendes Aufspalten des Filmes entlang der Längsschichtung der Polymersubstanz. Die so erhaltenen Spaltfasern bestehen nicht aus mehreren entlang der Faserlänge aufeinanderfolgend angeordneten Polymeren.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin, aus wenigstens zwei unterschiedlichen synthetischen Polymeren zusammengesetzte Fasern bereitzustellen, die sich hinsichtlich ihrer Eigenschaften von den bekannten zusammengesetzten Fasern unterscheiden, wie beispielsweise hinsichtlich der Farbannahme, des Glanzes und des Griffs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer mehrschichtigen zusammengesetzten Faser aus wenigstens zwei unterschiedlichen synthetischen Polymeren, die entlang der Länge der Faser ajfeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gelöst, daß jedes der Polymeren im Querschnitt ringartig angeordnet ist und im Längsschnitt eine im wesentlichen parabelförmig ausgebildete Grenzfläche besitzt.

Die unterschiedlichen Polymeren können sich hinsichtlich ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften unterscheiden. Sie können auch an sich aus dem gleichen Polymer bestehen, dem aber durch (>o Zusatz einer weiteren Komponente im einen Fall andere physikalische und/oder chemische Eigenschaften verliehen wurden als im anderen Fall. Beispielsweise können sich die Polymeren hinsichtlich des Schmelzpunktes, des Brechungsindexes, des Glanzes, der fi.s Anfärbbarkeit, des Schrumpfvermögens, der Zähigkeit, der Dehnung, der antistatischen Eigenschaften oder der Renetzbarkeit unterscheiden.

Verwendet man Polymere mit unterschiedlichen Brechungsindices, so erhält man einen besonderen optischen Effekt infolge der Beugung und Interferenz von Licht bei Ausbildung so dünner Schichten, daß ihre Dicke in der Größenordnung der Wellenlänge von Licht liegt. Auch bei dickeren Schichten kann man Farbinterferenzeffekte erzeüen, wenn man Polymere unterschiedlicher Anfärbbarkeit benutzt. Bei Verwendung von Polymeren mit hoher Zugfestigkeit einerseits und mit Brüchigkeit andererseits kann man Stapelfasern mit parabelförmigen Spitzen bekommen, die Strickwaren oder Webstoffe mit besonders gutem Anfühlen ergeben. Beim Erhitzen eines Bündels von Fasern, die unter Verwendung von Polymeren unterschiedlicher Schmelzpunkte gewonnen wurden, auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des einen Polymeren, aber unterhalb des Schmelzpunktes des anderen Polymeren, erhält man netzartig aneinander haftende Fasern.

Bei Verwendung von Polymeren mit unterschiedlichem Schrumpfvermögen bekommt man voluminöse Garne, und bei Verwendung von Polymeren unterschiedlicher Löslichkeit erhält man beim Anlösen der Fasern unterschiedlichen Oberflächenglanz und speziellen Griff. Durch Verwendung eines hygroskopischen benetzbaren Polymers als eine der Polymerkomponenten kann man den Fasern bessere Benetzbarkeit und ausgezeichnete Farbeigenschaften und Glanz verleihen. Bei Verwendung eines antistatischen Polymers als eine Komponente kann man den Fasern antistatische Eigenschaften erteilen und dies;e mit ausgezeichneter Anfärbbarkeit und Glanz kombinieren.

Um ausgezeichnete Anfärbbarkeit und hohen Glanz sowie feinen Griff zu bekommen, ist es erforderlich, die Polymeren in die Form ausreichend dünner Schichten zu bringen, die entlang der Länge der Fasern sicff parabelförmig möglichst lang erstrecken, um so im Querschnitt der Faser die Zahl der Ringe zu erhöhen. Zweckmäßig ist die Zahl der Ringe im Querschnitt der Faser wenigstens 3 und besonders wenigstens 6.

Um einen optischen Effekt zu erzeilen, ist es bevorzugt, daß die Abstände zwischen den ringartigen Polymerschichten im Faserquerschnitt von der Mitte nach außen hin kleiner werden, so daß der kleinste Abstand an der Außenschicht in den Bereich von etwa 2 μηι fällt.

Der Abstand zwischen den Spitzen der Parabeln beträgt zweckmäßig wenigstens etwa 0,1 m. Außerdem ist es bevorzugt, daß die Länge jeder Parabel, d. h. der Abstand von der Spitze der Parabel bis zu dem Punkt an der Außenfläche der Faser, wo die Parabel zur Tangente wird, wenigstens das 10⁴fach<: des Faserdurchmessers beträgt. Dabei ist es auch zweckmäßig, daß der Abstand der unterschiedlichen Polymerkomponenten in der Fasermitte unterschiedlich ist.

Um einen optischen Effekt zu bekommen, ist es bevorzugt, daß der Unterschied zwischen den Brechungsindices der Polymerkomponenten im Bereich von etwa 0,01 bis 0,25 liegt, wenn man mit monochromem Natriumlicht (Wellenlämge 589 μπι) mißt. Um spezielle Eigenschaften des Griffs zu bekommen, ist e< zweckmäßig, daß der Unterschied im Schmelzpunkt dei unterschiedlichen Polymeren 1.0 bis 200° C beträgt. Bein-Texturieren solcher Fasern aus Polymeren mit unter schiedlichen Schmelzpunkten bekommt man einer speziellen leinenähnlichen Griff.

Bei bevorzugten Fasern nach der Erfindung sind in Faserquerschnitt die Ringe exzentrisch bezüglich dei

.10

?aserachse angeordnet. Weiterhin ist es bevorzugt, daß lie Fasern einen nicht kreisförmigen Querschnitt lesitzen.

Wenn die Fasern aus zwei unterschiedlichen synthetiichen Polymeren aufgebaut sind, so ist es zweckmäßig, !aß das Verhältnis der beiden Polymeren im Bereich ,ön 20:80 bis 80:20 liegt. Die Fasern können )eispielsweise aus folgenden Polymeren aufgebaut ssin:

Polyolefine, wie Polyäthylen oder Polypropylen,
Polyamide, wie Polycaproamid,
Polyhexamethylenadipamid,
Poly-12-dodecanoamid oder aromatische
Polyamide, Polyacrylnitril, Mischpolymere, die
hauptsächlich aus Acrylnitril bestehen, Polyester,
wie Polyäthylenterephthalat oder
Polybutylenterephthalat, modifizierte Polyester mit einer Metallsulfonatgruppe,
isophthalsäuremischpolymerisiertem
Polyäthylenterephthalat mit
adipinsäuremischpolymerisiertem
Polyäthylenterephthalat, Mischpolymere aus
hauptsächlich Terephthalsäurediglycol,
chlorhaltige Polymere, wie Polyvinylchlorid, oder
Polyvinylidenchlorid, fluorhaltige Polymere, wie
Polytetrafluoräthylen. Polyvynylidenfluorid oder
Äthylentetrafluoräthylenmischpolymere,
Polystyrol, Mischpolymere hauptsächlich aus
Styrol, Polymethylmethacrylat, Mischpolymere
hauptsächlich aus Methylmethacrylat,
Polyäthylenoxid, Polyurethan,
Poly-p-phenylterephthalamid und
Poly-m-phenylisophthalamid.

In der Praxis ist die Kombination von Polyestern mit Polyamiden bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fasern sind für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche geeignet, wie zur Herstellung von Kleidung oder für industrielle Zwecke. Besonders geeignet sind sie für Kleiderstoffe, Dekorationsstoffe, wie Vorhänge, Tapeten und Teppiche oder für Bettwäsche.

Erfindungsgemäß werden die Fasern durch Auspressen wenigstens zweier verschiedener synthetischer Polymerer aus einer Spinndüse, der die Polymere in flüssigem Zustand getrennt durch Polymerdurchlässe mit einer Relativbewegung bezüglich der Spinndüse zugeführt werden, hergestellt, wobei man die Polymere in einer Kammer zwischen den Polymerdurchlässen und der Spinndüse durch die Relativbewegung der Polymerdurchlässe bezüglich der Spinndüse laminiert und das so Laminat unter einem Winkel zur Schichtenlängsrichtung der Spinndüse einführt.

In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer Spinnvorrichtung, die die Herstellung einer Faser nach der Erfindung erläutert,

Fig.2a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig.2b eine typische Verteilung von Polymerdurch- do lassen auf dem Drehzylinder in der Vorrichtung gemäß F ig. 2a,

F i g. 2c eine typische Verteilung von Spinnöffnungen auf der Spinndüsenplatte in der Vorrichtung gemäß F i g. 2a, (\s

Fig.3 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der r?_t:_j..„„

F i g, 4a eine Ansicht einer Spinndüse von unten und

Fig.4b einen Querschnitt IVb—IVb durch diese Spinndüse,

F i g. 5 einen Längsschnitt einer herkömmlichen Füser mit in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Polymerschichten,

F i g. 6 einen Längsschnitt einer zusammengesetzten Faser nach der Erfindung,

F i g. 7 bis 15 Querschnitte verschiedener zusammengesetzter Fasern nach der Erfindung (in F i g. 7 sind die Ringe regelmäßig, und die in Fig.8 bis 15 zeigen Ausführungsformen, worin die Ringe unregelmäßig sind),

Fig. 16 einen Längsschnitt einer zusammengesetzten Faser mit vier Komponenten,

Fig. 17 eine Anzahl von Ringen einer anderen zusammengesetzten Faser nach der Erfindung und

Fig. 18a und 18b und 18c Darstellungen verschiedener zusammengesetzter Fasern nach der Erfindung mit alternierend in der Richtung der Faserachse angeordneten Phasen.

In Fig. 1 sind mehrere Polymerdurchlässe 2, 3 parallel in einer flachen Platte 1 vorgesehen. In den Polymerdiirchlaß 2 wird ein Polymer A, in den Polymerdurchlaß 3 ein Polymer B eingeführt. Eine Spinndüsenplatte 5 ist stromabwärts von der flachen Platte 1 angebracht, und dazwischen liegt der Raum 4. In der Spinndüsenplatte 5 sind Spinnöffnungen 6 vorgesehen. Sie erstrecken sich in der gleichen Richtung wie die Polymerdurchlässe 2,3. Wenn nun die Polymeren A und B durch die Durchlässe 2, 3 gepreßt werden und die flache Platte 1 in der Richtung des Pfeiles in Fig. 1 bewegt wird, ändern beide Polymerströme A und B ihre Fließrichtungen in dem Raum 4, und es resultiert ein mehrschichtiger Strom, wie in Fig. 1 gezeigt ist, worin die Polymere A und B bandartig alternierend laminiert sind. Der mehrschichtige Strom, der sich in dem Raum 4 bildet, wird aus den Spinnöffnungen 6 in laminiertem Zustand ausgepreßt. Dabei ergibt sich ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den äußeren Anteilen der Polymeren, die den Umfang der Spinnöffnung 6 berühren, und dem inneren Anteil der Polymeren, der durch die Mitte der Spinnöffnung 6 geht. Daher wird der mehrschichtige Strom, dessen Schichten in dem Raum 4 parallel waren, mit einer Gestalt des in F i g. 1 gezeigten Typs mit parabelförmig gekrümmten Flächen ausgepreßt.

Eine Vorrichtung die das in F i g. 1 gezeigte Prinzip verwirklicht, ist in Fig.2 a bis c abgebildet. Eine Spinnvorrichtung 8 in einem Gehäuse 9 besitzt einen Drehzylinder 10 und eine Spinndüsenplatte 5. Der Drehzylinder 10 ist von solcher Bauart, daß er durch Zwangsantrieb in der Richtung des Pfeiles in Fig.2a mit Hilfe einer Antriebswelle 11 gedreht werden kann. Die Spinndüsenplatte 5 ist mit Hilfe eines Spinndüsenhalters 13 an dem Gehäuse 9 befestigt. Zwei verschiedene Polymere A und B werden in das Gehäuse

9 von den Einlassen 14 und t5 her in zwei getrennte Polymerbeschickungsnuten 16 und 17 eingeführt, die am Außenumfang des Drehzylinders 10 vorgesehen sind. Diese Nuten 16 und 17 stehen in Verbindung mit dem Polymerdurchlässen 2 bzw. 3, die in dem Drehzylinder

10 ausgebildet sind. Die Polymerdurchlässe 2 und 3 sind alternierend bei gleichem Radius angeordnet und münden an der unteren Fläche des Drehzylinders 10. Einige Einzelheiten des Endes des Drehzylinders 10 sind in Fig.2b gezeigt. Die Spinnöffnung 6 an der SDinndüsenplatte 5 sind in gleicher Richtung wie die

Polymerdurchlässe 2 und 3 des Drehzylinders 10 in solchen Positionen angeordnet, daß sie mit diesen fluchten. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die eine Kammer 18 bilden. Die Verteilung der Spinnöffnungen 6 auf der Spinndüsenplatte 5 ist in Fig.2c gezeigt. Jede > Kammer 18 ist teilweise in dem Drehzylinder 10 und teilweise in der Spinndüsenplatte 5 ausgebildet.

Wenn die Polymere A und B zu der in Fig.2a gezeigten Apparatur zugeführt werden und die Antriebswelle 11 mit einem nicht gezeigten Motor ι ο angetrieben wird, dreht sich der Drehzylinder 10. Da die Spinndüsenplatte 5 fest steht, wie in F i g. 1 gezeigt ist, passiert eine unbegrenzte Zahl von Polymerdurchlässen die Spinnöffnungen 6, und die Relativbewegung des Drehzylinders 10 und der Spinndüsenplatte 5 zueinander kann unbegrenzt fortgesetzt werden.

Die Einzeldicken der in die Kammer 18 fließenden Schichten kann variiert werden, je nach der Bewegungsgeschwindigkeit der Polymerdurchlässe 2 und 3 relativ zu den Spinnöffnungen 6 der Spinndüscnplatle und je nach den Mengen der Polymeren A und B, die aus den Polymerdurchlässen 2 und 3 je Zeiteinheit ausfließen.

In Fig.2a ist eine Apparatur gezeigt, in der ein Drehzylinder 10 sich dreht. Der gleiche Effekt kann aber auch erreicht werden, indem man stattdessen die Spinndüsenplatte 5 dreht und den Zylinder 10 stationär läßt oder mit einer anderen Geschwindigkeit oder in einer anderen Richtung bewegt.

In Fig.2a sind die Polymerdurchlässe 2 und 3 in einem konzentrischen Kreis auf der unteren Fläche des Drehzylinders 10 angeordnet. Stattdessen können die Polymerdurchlasse aber auch radial angeordnet sein und sich zu der äußeren Umfangsfläche des Drehzylinders 10 erstrecken.

Wie in Fig.3 gezeigt ist, ist in einem der .vs Polymei'durchlässe eine Laminicrkammcr 19 vorgesehen, Beide Polymere A und B werden in die Laminicrknmmer 19 eingeführt, in der sie sich vereinigen.

In den in den F i g, 2n und 3 gezeigten Apparnturformen wird die Kammer 18 gemeinsam von dem Drehzylinder 10 und der Spinndüscnplatte 5 gebildet. Es ist jedoch auch möglich, diese Kammer 18 allein auf der Spinndüscnplatte 5 oder auf dem Drehzylindcr 10 auszubilden. -is

Wenn die Kammer 18 in der Spinndüsenplalle 5 so ungeordnet ist, dnß eins Laminat in die Spinnöffnungen 6 eingeführt wird, verursacht dies manchmtxl eine Störung der Strömungslinie des Laminats oder eine Stagnation der Polymeren, was eine Verunreinigung verursacht, $0 wenn nicht eine spezielle Strömungsführung vorgesehen ist. Daher ist eine umgekehrt konische Führungsöffnung zweckmäßig, wie In den FI g. 1 und 4b gezeigt ist, aufgrund derer die Dicke der Spinndüscnplatte (Ltlnge der Spinnöfffnungen) größer Ist. Daher wird die purubclförmlg gekrümmte Oberfläche der Grenzschicht zwischen den Polymeren ziemlich lang.

Wenn die Kammer 18 auf der Seite des Drehzyllndcrs tO vorgesehen 1st, Ist es möglich, das Laminat in die Spinnöffnung regelmäßig einzuführen. In diesem Fall Ist es unnötig, eine umgekehrt konische Führungsöffnung auf der Seite der Splnnöffnungon vorzusehen, und die Dicke der SplnndUsenplatto kann dann vermindert werden. Bevorzugt Ist die Breite der Kammer 18 etwa gleich wie der Durchmesser des Elnlaßtcllcs der t<? Spinnöffnungen 6. Dann unterliegt die parabolförmlgc Grenzfläche zwischen den Polymeren keiner hohen Wundreibung In den Spinnöffnungen, und die Lunge der parabelförmigen Grenzflächen kann vermindert werden.

Die F i g. 4a und 4b zeigen eine Apparatur, worin die Bodenfläche der Laminierkammer, die in der Spinndüse liegt, zu den Spinnöffnungen hin abgesenkt und in der Mitte zwischen einander benachbarten Spinnöffnungen erhöht ist und auf diese Weise Grate 20 bildet. Dies hält einen Strömungslinienfluß aufrecht und verhindert die Bildung thermisch abgebauter oder anomaler Polymere und deren Einführung in das Produkt.

In den in den F i g. 2a und 3 gezeigten Apparaturformen erfolgt die Einführung der Polymeren mit unterschiedlichen Eigenschaften mit Hilfe der Poiymerbeschickungsnuten 16 und 17. Es ist jedoch auch möglich, stattdessen Polymerbeschickungsnuten auf der Innenfläche des Gehäuses 9, auf der oberen Fläche des Drehzylinders 10 oder auf der Antriebswelle 11 vorzusehen. Auch ist es in den in Fig.2a und 3 gezeigten Apparaturformen möglich, die Querschnitte der Spinnöffnungen kreisförmig, Y-förmig, T-förmig oder mit anderen Querschnittsformen auszubilden.

Es soll nun die Beziehung zwischen den Neigungen der Polymerdurchlässe 2 und 3 auf dem Drehzylinder 10 und den Neigungen der Spinnöffnungen 6 der Spinndüscnplatte 5 diskutiert werden. Diese Neigungen sind als der Winkel zwischen den Radien definiert, die sich durch die Mitte benachbarter öffnungen erstrekken. Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der Kreis, auf dem die Polymerdurchlässc 2 und 3 angeordnet sind, und der Kreis, auf dem die Spinnöffnungen 6 angeordnet sind, etwa um den gleichen Mittelpunkt liegen und etwa den gleichen Radius haben.

Wenn nun angenommen wird, daß die Neigungen Pj der Polymerdurchlässe gleich sind, alternieren m Arten verschiedener Polymere, und die Neigungen P_s der Spinnöffnungen sind gleich (siehe F i g. 2b und 2c).

Wenn sie in der folgenden Beziehung stehen

l\ = m ■ η

(worin /i eine ganze Zahl ist), wird die Anordnung der tuis mehreren Spinnöffnungen austretenden Polymeren immer eine solche, bei der die Phasen der Polymeren in Einklang miteinander in der Richtung der Faserachsc synchronisiert sind, wie in F i g. 18a gezeigt ist, Wenn sie clic folgende Beziehung haben

m 11

(m -

crhHlt man eine alternierende Polymeranordnung. Eine konstante Zahl von Polymerphasen verschiebt sich in der Richtung der Faserachsc, wie in F i g. 18b gezeigt ist. Wenn sie folgende Beziehung haben

wird eine aUernierendc Polymeranordnung aus den Spinnöffnungen ausgestoßen. Die einzelnen Polymere verschieben sich einzeln In der Richtung der Fasorachse, wie in F Ig. 18c gezeigt ist. Wenn sie folgende Beziehung haben

l\ < Ι),

wird eine alternierende Polymeranordnung aus den Spinnöffnungen ausgestoßen Die Polymere verschieben sich vollständig in der Richtung der Faserachsc. In den obigen Gleichungen (I) bis (4) haben die

Spinnöffnungen und die Polymerdurchlässe die gleiche Neigung. Durch Variieren der Neigung beider oder eines von beiden ist es jedoch möglich, die alternierende Anordnung der aus den Spinnöffnungen ausgestoßenen Polymere zu verändern.

F i g. 5 ist ein Längsschnitt einer bekannten Faser mit einzelnen Längsschichten gemäß der japanischen Auslegeschriften Nr. 5 178/1968 und Nr. 44 447/1972.

Die Fig.6 und 7 zeigen eine zusammengesetzte Faser nach der Erfindung, deren Ringe regelmäßig sind.

Die Fig.8 bis 15 sind Querschnitte mehrschichtiger zusammengesetzter Fasern nach der Erfindung lind zeigen verschiedene Formen mit Ringen unregelmäßiger Natur.

F i g. 8 zeigt einen Querschnitt einer Faser, den man erhält, wenn die Ausstoßöffnungen für das Ausstoßen der laminierten Polymeren exzentrisch verschoben sind. Diese Struktur ist besonders geeignet für die Herstellung eines voluminösen Garnes.

Fasern mit Querschnitten, wie sie in den F i g. 9 und 10 gezeigt sind, werden in vielen Fällen hauptsächlich bei Druckveränderungen beim Laminieren der Polymere zu dünnen Schichten erhalten.

F i g. U zeigt den Querschnitt einer Faser, die man erhält, wenn der Querschnitt der Ausstoßöffnungen T-förmig oder Y-förmig ist, und dieser Querschnitt ist geeignet, wenn seidenähnliche Fasern erwünscht sind. Außerdem können auch Ausstoßöffnungen mit dreieckigem Querschnitt verwendet werden.

F i g. 12 zeigt eine Faser, die man erhält, wenn man in dem in F i g. 3 gezeigten Auslaß 14 Polymere einführt, die im Querschnitt Seite an Seite liegen.

Fig. 13 ist ein Querschnitt einer ringähnlichen Faser, die man erhält, wenn man in die Polymerdurchlässc 2 und 3 in F i g. 2a Polymere einführt, die eine Anordnung von Inseln in einem See haben.

Fig. 14 zeigt einen Querschnitt einer ringförmigen Faser, die man bei Verwendung von Polymeren erhält, die in die Polymerdurchlässe 2 und 3 in F i g. 2a in einem Hüllen-Kern-Vcrhältnis eingeführt werden.

F i g. 15 ist ein Querschnitt einer Faser, die man erhält, wenn die durch die Polymerdurchlässc 2 und 3 eingeführten Polymeren im Querschnitt eine Scitc-an-Scitc-Anordnung besitzen und unter Verwendung einer Apparatur mit einer relativ dünnen Kammer 18 gesponnen werden. Selbst wenn das gleiche Polymer verwendet wird, ist je nach dem Dickegrad der Kammer 18 der Querschnitt von dem in den Fig. 12 oder 15 gezeigten Typ. Es bleibt jedoch die Tatsache, daß ein ringartiger Querschnitt gebildet wird.

Fig. 16 ist ein Längsschnitt einer anderen Faser, die nach der Erfindung aus vier Komponenten A', B', C'und ©'gewonnen werden kann.

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung, die einen Weg zum Zllhlen der Anzahl der Ringscheiben In einer Faser nach der Erfindung erläutert. Im Querschnitt einer solchen Faser worden zwei Linien gezogen, die sich in einem rechten Winkel im Mittelpunkt des Polymers schneiden, und die Ztthl der Schnittpunkte dieser Linie mit Grenzflächen wird gezählt. Von diesen beiden numerischen Werten Ist der größte Wert, geteilt durch 2, die Schichtenzahl, die In der vorliegenden Erfindung erwtthnt wird. Wenn die Kreisringe eines Querschnitts wie in FIg.7 konzentrisch sind, Ist die Zahl der Schnittpunkte der beiden Linien gleich. Im Falle ringartiger Schichten, die teilweise verformt sind, wie In Flg. 17 gezeigt ist, Ist die Zahl der Schnittpunkte unterschiedlich, der Unterschied Ist jedoch nicht sehr groß. Wenn die Zahl der Schnittpunkte einer Linie weniger als ¹A derjenigen der anderen Linien ist, kann nicht mehr davon gesprochen werden, daß die Schichten im wesentlichen kreisförmige Ringe sind.

Beispiel

50 Teile Polyethylenterephthalat (grundmolare Viskositätszahl, gemessen in Orthochlorphenol bei 25° C, 0,60, Brechungsindex od =1,58,0,5% Titandioxidgehalt, Schmelzpunkt 260⁰C) und 50 Teile Nylon-6 (relative Viskosität einer Lösung mit l%iger Konzentration, gemessen in 98% Schwefelsäure bei 25° C : 2,60,

is Brechungsindex n_D=1.54, 0,5% Titandioxydgehalt, Schmelzpunkt 220⁰C), die als Polymere verwendet wurden, wurden unter Verwendung der Spinnvorrichtung welche in F i g. 2 gezeigt ist, unter den folgenden Spinn- und Streckbedingungen verarbeitet. Die Durchmesser und Zahl der Durchlässe des Drehzylinders waren 5 mm bzw. 20, die Breite und Tiefe des Raumes waren 5 mm bzw. 2 mm und die Zahl der öffnungen der Spinndüsenplatte 18. Die Spinntemperatur war so eingestellt, daß sie in der Nähe der sich drehenden

ι? Ringplatte 290° C wurde, der Ausstoß betrug 16,8 g/min, die Drehzahl des Drehzylinders betrug 40 U/min, und das ungestreckte Garn, das aus den Spinndüsenöffnungen ausgestoßen wurde, wurde mit einer Geschwindig keil von 800 m/min aufgenommen. Dieses ungestreckte Garn wurde bei einer Strecktemperattir von 15O⁰C, einem Streckverhältnis von 3,5 und einer Streckgeschwindigkeit von 500 m/min gestreckt, um ein mehrfädiges Garn mit 3 den pro Faden zu erhalten. Die Fäden waren aus sechs Schichten von Kreisringen mit parallelförmigen Grenzflächen im Längsschnitt laminiert. Bei Beobachtung der Querschnitte dieser mchrfädigen Garne sah man, daß die Abstände zwischen den ringförmigen Schichten allmählich vom Mittelabschnitl aus kleiner wurden, wobei der kleinste Abstand

.(o zwischen den Schichten innerhalb eines μ lag. Der Abstand zwischen den Spitzen der mittigen Komponenten mit parallciförmig gekrümmten Oberflächen betrug etwa 3,5 m, und die Länge der Parabel der gleichen Komponente war mehr als eins lOHachc des Fascrdurch-

.|s messers.

Strickwaren, die man durch Stricken dieser mchrfädigcn Gurne erhielt, wurden unter Verwendung eines gelben Farbstoffes angefärbt, während der pH-Wert der Farbeflüssigkeit mit Essigsäure auf 4 eingestellt wurde,

ίο die Fttrbeflüsslgkcit auf etwa 100⁰C Innerhalb von 30 Minuten erhitzt wurde und 30 Minuten gekocht wurde, um die ringahnlichcn Schichten des Nylon-6 selektiv anzufärben. Die angefärbten Strickwaren zeigten eine helle Farbe Im Vergleich mit angefärbten Strickwaren,

H die lediglich aus mehrfftdlgcn Garnen aus Nylon-6 bestanden. Ihre Tönung zeigte jedoch einen tiefen Glanz mit verschiedenen Farben, die einem Grenzflächeneffekt zeigten. Nach herkömmlichen Farbemethoden war es nicht möglich, Strickwaren mit einer ,solch

ho tiefen Tönung zu erhalten, aber Im Falle einer solchen mehrschichtigen zusammengesetzten Faser mit ringartigen Kreisschichten, deren Oberflächenschicht etwa die gleiche Dicke wie die Wellenlänge von Licht besaß, wie bei den mehrfadlgen Garnen nach der vorliegenden

(<5 Erfindung, wurden gelbe Strickwaren mit einem Grenzflächcneffekt nahe der Naturfarbe durch die kombinierten Wirkungen der Lichtbeugung und Lichtfrequenz erhalten.

700 631/380

Hierzu 6 BhitI Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Mehrschichtige zusammengesetzte Faser aus wenigstens zwei unterschiedlichen synthetischen Polymeren, die entlang der Länge der Faser s aufeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Polymere im Querschnitt ringartig angeordnet ist und im Längsschnitt eine im wesentlichen parabelförmig ausgebildete Grenzfläche besitzt. ι η

2. Verfahren zur Herstellung von Fasern nach Anspruch 1 durch Auspressen wenigstens zweier verschiedener synthetischer Polymerer aus einer Spinndüse, der die Polymere in flüssigem Zustand getrennt durch Polymerdurchlässe mit einer Relativ- ι > bewegung bezüglich der Spinndüse zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymere in einer Kammer zwischen den Polymerdurchlässen und der Spinndüse durch die Relativbewegung der Polymerdurchlässe bezüglich der Spinndüse laminiert und das Laminat unter einem Winkel zur Schichtenlängsrichtung in die Spinndüse einführt.