DE2512707A1

DE2512707A1 - Synthetic yarns having flax or hemp properties - prepd. from extruded film of polyolefin polyamide and polyester mixt.

Info

Publication number: DE2512707A1
Application number: DE19752512707
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Chem Dr Schulze
Original assignee: HFI HANFWERKE FUESSEN IMMENSTA
Current assignee: HFI HANFWERKE FUESSEN IMMENSTA
Priority date: 1975-03-22
Filing date: 1975-03-22
Publication date: 1976-10-07

Abstract

Process for prodn. of synthetic yarns and threads by mechanically dividing monoaxially drawn synthetic polymer films into longitudinal strips and then fibrillating, takes place by extruding a film consisting of an intimate mixt. of polyolefine, polyamide and polyester. Yarns have textile properties, e.g. good hand and water-absorption, similar to those of natural fibres, e.g. hemp and linen, and can be used for mfr. of textile articles. 3-Component mixt. can be extruded as a blow- or flat foil. High fibrillation ratios can be achieved, allowing prodn. of a tow consisting of parallel single fibres. Process can be continuous.

Description

Verfahren zur Herstellung von synthetischen Garnen Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von synthetischen Garnen, Fdden oder dgl. mit einem den Naturfasergarnen vergleichbaren Warenbild und textilmäßigem Griff, bei dem monoaxial gereckt Folienstücke aus synthetischen Polymeren mechanisch in Lhngsstreifen zerteilt und anschließend zerfasert werden.Method of Making Synthetic Yarns The invention relates to refer to processes for the production of synthetic yarns, threads or the like. With a fabric appearance and textile feel comparable to natural fiber yarns the monoaxially stretched pieces of synthetic polymer film mechanically in longitudinal strips cut up and then shredded.

Die Gewinnung von Fasern aus natürlichen Rohstoffquellen, z. B. aus Hanf, Flachs, Jute und Sisel, ist mit großen maschinellem Aufwand verbunden.The extraction of fibers from natural raw material sources, e.g. B. off Hemp, flax, jute and sisel are associated with great mechanical effort.

Die beim Wachstum der Pflanze erzeugten Fibrillen werdenUurch mechanische Behandlung aus dem natürlichen Verbund gelöst und der so aufgeschlossene Faser strang wird zu einem Garn versponnen und schließlich zu Folgeprodukten weiterverarbeitet. Dieser manuell und maschinell aufwendige Prozeß vom Rohhanf bis zu einem verspinnbaren Vorgarn unter gleichzeitigem Entfernen anhaftender Verunreinigungen hat nicht zuletzt wegen der Staubbildung und der dadurch bedingten Arbeitserschwernis den Wunsch nach einem vorteilhafteren Prozeß laut werden lassen.The fibrils produced as the plant grows are mechanical Treatment detached from the natural composite and the fiber thus opened up strand is spun into a yarn and finally processed into secondary products. This manually and mechanically complex process from raw hemp to a spinnable one Last but not least, roving with simultaneous removal of adhering impurities because of the dust formation and the resulting work difficulty loud a more beneficial process.

Nun hat Jacque gefunden, daß sich monoaxial gereckte Folienstücke aus synthetischen Polymeren mechanisch in Streifen und Fasern aufteilen lassen.Jacque has now found that monoaxially stretched pieces of film can be seen made of synthetic polymers mechanically split into strips and fibers.

Dieses Prinzip ist auf fast alle faserbildenden, meist linear aufgebauten, thermoplastischen und damit reckbaren Makromoleküle anwendbar. Diese aus Blas- und Flachfolien erhaltenen, auch als"Spleißfasern" bezeichneten Produkte beruhen auf der Eigenschaft längsorientierter Maksomolekule, mit zunehmendem Reckgrad in Reckrichtung eine Festigkeitssteigerung auf Kosten einer Festigkeitsabnahme in Querrichtung zu erfahren. Dadurch wird in den Folienbändchen ein Zustand erreicht, der Voraussetzung ist für eine Zerfaserung durch Verdrehen, Reiben oder Schlitzen. Eine dafür angewendete Methode besteht darin, ein gerecktes Folienbändchen in kontinuierlichem Lauf über eine rotierende Nadelwalze zu leiten und entsprechend den angewandten Relativgeschwindigkeiten das Bändchen entweder zu Netzstrukturen oder bis zur Einzelfaser aufzulösen. Diese Folienfasern werden als Endlosstrang direkt zu einem Garn gedreht oder aber Uber Stapeischneiden wie auch Reißspinnmaschinen für die konventionelle Faserverspinnung vorbereitet.This principle applies to almost all fiber-forming, mostly linear, thermoplastic and thus stretchable macromolecules applicable. These from blown and Products obtained from flat films, also known as "splice fibers", are based on the property of longitudinally oriented macromolecules, with increasing degree of stretching in the stretching direction an increase in strength at the expense of a decrease in strength in the transverse direction Experienced. As a result, a state is achieved in the film strips, the prerequisite is for shredding by twisting, rubbing or slitting. One used for this The method is to run a stretched ribbon of film continuously over it to guide a rotating needle roller and according to the relative speeds used to dissolve the ribbon either into a network structure or down to a single fiber. These Foil fibers are twisted directly into a yarn as an endless strand or they are turned over Staple cutting as well as spinning machines for conventional fiber spinning prepared.

GestUtzt auf entsprechende Vorrichtungen und Maschen hat sich dieses Verfahren auf der Basis von Polyolefin, insbesondere Polypropylen, industriell eingeführt, weil Polypropylen eine ausgeprdgte Neigung zum Aufspleißen besitzt, wie sie bei anderen Polymeren nicht zu finden ist. Dem Vorteil der leichten Fibrillierbarkeit gereckter Folienbdndchen aus Polypropylen steht bekanntermaßen entgegen, daß Polypropylen durch seine chemische Herkunft den für Polyolefine charakteristischen paraffinhnlichen Griff mitbringt und daraus hergestellte Fäden und Fasern eine glänzende, wasserabstoßende und gleitfähige Oberfläche besitzen.This has been based on appropriate devices and meshes Process based on polyolefin, in particular polypropylene, introduced industrially, because polypropylene has a pronounced tendency to fray, as in other polymers cannot be found. The advantage of being easy to fibrillate As is known, stretched film strips made of polypropylene are opposed to polypropylene Due to its chemical origin, the paraffin-like characteristic of polyolefins Brings handle and threads and fibers made from it have a shiny, water-repellent finish and have a slippery surface.

Die Verwendung synthetischer Fasern für Textilien, z. B. ia Bekleidungs sektor, bringt es mit sich, bestimmte Anforderungen an die Gebrauchseigenschaften zu stellen. Darunter sind Begriffe wie Trageverhalten, Griff, Wasseraufnahme- und Ruckhaltevermögen zu nennen, die oft Vorrang vor den mechanischen Eigenschaften genießen. Als vorteilhaft erkannte Eigenschaften von Naturfasern dienen dabei als Maßstab; so wird z. B. Leinengewebe (Flachsfaser) vom Träger wegen seiner kUhlenden Wirkung an heißen Tagen als besonders angenehm empfunden, während ein Gewebe aus Polypropylen Faser diesen Test nicht besteht.The use of synthetic fibers for textiles, e.g. B. ia clothing sector, it entails certain requirements for the properties of use to deliver. These include terms such as carrying behavior, grip, water absorption and Mentioning the retention capacity, which often takes precedence over the mechanical properties enjoy. Properties of natural fibers recognized as advantageous serve as Scale; so z. B. Linen fabric (flax fiber) from the wearer because of its cooling Effect on hot days perceived as particularly pleasant while a fabric is off Polypropylene fiber fails this test.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, fUr bestimmte textile Anwendungen die nachteiligen Fasereigenschaften des Polypropylens in Griff und Hydrophobie durch Mattieren, Verschdumen, besondere Querschnittskonstruktionen oder durch nachträgliche Oberflächenbehandlung zu überdecken und so den Naturfasern anzunähern. Die damit erzielten Effekte befriedigen allerdings noch nicht.There has been no lack of attempts for certain textile applications the disadvantageous fiber properties of polypropylene in terms of handle and hydrophobicity Matting, foaming, special cross-sectional constructions or by to cover subsequent surface treatment and thus to approximate the natural fibers. However, the effects achieved in this way are not yet satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spleißfasern aus Polyolefinen hydrophiler und naturfaseröhnlicher zu machen.The invention is based on the object of splicing fibers made from polyolefins to make them more hydrophilic and natural fiber.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs erwähnten Verfahren, erfindung gemäß dadurch gelöst, daß die Folie aus einer innigen Mischung von Polyole fin, Polyamid und Polyester extrudiert wird. Im besonderen empfiehlt es sich, die Mischung aus mindestens 50 Gewichtsprozent Polyolefin, bis zu 35, vorzugsweise 10 bis 25, Gewichtsprozent Polyamid und bis zu 30, vorzugsweise 5 bis 15, Gewichtsprozent Polyester zu bilden.Based on the procedure mentioned at the beginning, this task is According to the invention solved in that the film consists of an intimate mixture of polyols fin, polyamide and polyester. In particular, it is recommended that the Mixture of at least 50 percent by weight polyolefin, up to 35, preferably 10 up to 25 percent by weight polyamide and up to 30, preferably 5 to 15 percent by weight To form polyester.

An sich wäre schon durch dne Mischung von Polyolefin und Polyamid die MUglichkeit gegeben, Spleißfasern naturfaserahnlich herzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine derartige, aus Polypropylen einerseits und einem Polyamid oder estergruppenhaltigen Polymer Jandererseits bestehende Schmelze nicht mehr zu einer einwandfreien Blasfolie extrudiert werden kann. Zudem wird beim nachfolgenden Reckvorgang, der im Sinne des oben zitierten Verfahrens auf optimale Festigkeiten des Polypropylen-Anteils abgestimmt ist, die Reckbarkeit des anteilmaßig zugesetzten Polymers soweit Uberschritten, daß es zum Abriß des Folienbtindchens kommt. Schließlich wird die kontinuier lich durchzufUhrende Fibrillierung mittels einer Nadelwalze deshalb erheblich gestört oder das Bändchen zerstört, weil in ihm Festigkeitsdifferenzen vorhanden sind.In itself it would be a mixture of polyolefin and polyamide given the opportunity to produce splice fibers similar to natural fibers. It has however, shown that such, made of polypropylene on the one hand and a polyamide or polymer containing ester groups. On the other hand, existing melt no longer increases a perfect blown film can be extruded. In addition, the following Stretching process, which in the sense of the method cited above for optimal strengths the proportion of polypropylene is matched, the stretchability of the proportionately added Polymer so far exceeded that it comes to the tearing of the foil binder. In the end the continuous fibrillation to be carried out is carried out by means of a needle roller therefore considerable disturbed or the ligament destroyed because in it There are strength differences.

Es wurde jedoch gefunden, daß der Spleißfaser-Prozeß kontinuierlich ablaufen kann, und die dargestellten Schwierigkeiten dann nicht mehr auftreten, wenn das Extrudat aus Polyolefin und einem Polyamid noch ein weiteres thermoplastisches Polymer als dritte Komponente enthält. Dazu eignen sich neben den genannten estergruppenhaltigen Polykondensaten auch Mischpolymerisate aus Äthylen und Vinylacetat oder Polystyrol. Es werden die in der Schmelze innig gemischten drei Polymere, deren Mischungsverhältnisse sich nach den im Endprodukt gewurschten Eigenschaften richten, in an sich bekannter Weise als Blas- oder Flachfolie extrudiert, ~gegebenenfalls nach Aufteilen der Produktbahn in Streifen gereckt und die erhaltenen Bändchen mit einer geeigneten Vorrichtung aufgefasert. Falls gewünscht, kann die Schmelze in üblicher Weise mit Pigmenten oder Masterbcthes dngeförbt werden.It has been found, however, that the splice fiber process is continuous can expire, and the difficulties presented then no longer occur, if the extrudate is made of polyolefin and a polyamide yet another thermoplastic Contains polymer as a third component. In addition to those containing ester groups, they are suitable for this purpose Polycondensates and copolymers of ethylene and vinyl acetate or polystyrene. There are three polymers intimately mixed in the melt, their mixing ratios are based on the properties desired in the end product, which are known per se Extruded as a blown or flat film, if necessary after dividing the product web stretched in strips and the resulting ribbon with a suitable device frayed. If desired, the melt can be mixed with pigments in the customary manner or masters theses.

Zusätzlich zur Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich der weitere Vorteil, daß die bisher bekannte Spleißneigung des anteilmäßig Uberwiegenden Polyolefins durch die zugesetzten Polymere deutlich verbessert wird. Dadurch wird es möglich, hohe Fibrillierverhdltnisse, die aus Gründen der Betriebssicherheit nur bedingt angewendet werden konnten, wie sie aber für eine weitgehende Auffaserung der Folienbändchen erforderlich sind, unschwer zu realisieren. Dieses an sich nicht erwartete Ergebnis erklslrt sich aus dem geringeren Widerstond, den das erfindungsgemäß zusammengesetzte Bändchen, verglichen mit einem Bändchen aus Polypropylen, dem Fibrillator entgegensetzt. Auf diese Weise kann der Grad der Auffaserung so eingestellt werden, daß die sonst für eine Weiterverarbeitung zu Garn notwendigerweise nachzuschaltenden Prozeßstufen des Stapelschneidens oder Reißspinnens übersprungen werden können. Nach dem Verfahren der Erfindung wird direkt ein weitgehend aus parallelisierten Einzel fasern bestehender Strang erhalten, der-als "Vorgarn" den bekannten mechanischen Spinnmaschinen zur Erspinnung feinerer Gcrnnummern vorgelegt werden kann, die Herstellung von Mischgarnen während dieses Spinnprozesses zuläßt, oir der als solcher zu einem fertigen Garn gezwirnt werden kann. Diese Garne besitzen ähnliche textile Eigenschaften wie Hanf- und Flachsgarne, zeichnen sich gegenüber Polypropylen durch ein höheres Wasseraufnahmevermögen aus und'können deshalb in Textilerzeugnissen eingesetzt werden, wo sps Gründen der Gebrauchsanforderunge fibrillierte Substitutionsprodukte ausschließlich auf Polyolefinbasis bisher noch nicht genügt haben.In addition to solving the task at hand, there is another one Advantage that the previously known tendency to splice the proportionately predominant polyolefin is significantly improved by the added polymers. This makes it possible high fibrillation ratios, which for reasons of operational safety only to a limited extent Could be used, but as it was for extensive fraying of the foil tape are required to be implemented easily. This result, which was not expected in itself is explained by the lower resistance that the composite according to the invention Ribbon, compared to a ribbon made of polypropylene, the fibrillator opposed. In this way, the degree of fraying can be adjusted so that that the otherwise necessary downstream for further processing into yarn Process stages of stack cutting or spinning can be skipped. According to the method of the invention, a largely parallelized directly Individual fibers of existing strand received the known mechanical as "roving" Spinning machines for spinning finer grain numbers can be submitted to the production of mixed yarns during this spinning process, or the as such to one finished yarn can be twisted. These yarns have similar textile properties like hemp and flax yarns, are higher than polypropylene Water absorption capacity and can therefore be used in textile products where fibrillated substitution products exclusively for reasons of usage requirements based on polyolefins have not yet been sufficient.

Im Rahmen von Ausgestaltungen der Erfindung empfiehlt es sich, aus den in den Unteransprüchen erwähnten oder aus sonstigen gleichwirkenden chemischen Substanzen die Mischungskomponenten auszuwählen.In the context of embodiments of the invention, it is recommended that from those mentioned in the subclaims or from other chemical substances with the same effect Substances to select the mixture components.

Beispiel 4: Ein Granulatgemenge aus 70 Gewichtsteilen Polypropylen, 12 Gewichtsteilen Polycaprolactam und 18 Gewichtsteilen Polyäthylenterephthalat wurde unter Zugabe einer flachsforbenen Pigmentmischung in einem Extruder Uber einen Temperaturbereich von 220 bis 270° C aufgeschmolzen, dabei innig vermischt und als Folie extrudiert, die ihrerseits im Verhältnis 1 : 6 gereckt und im Verhältnis 1 : 4 mittels einer Nadelwalze fibrilliert wurde. Der daraus mit einer Drehung von 70 Z/70 S hergestellte Zweifachzwirn Nm 3,2 zeigte bei einer Reißdehnung von 12,7 % eine Festigkeit von 21,8 Rkm.Example 4: A granulate mixture of 70 parts by weight of polypropylene, 12 parts by weight of polycaprolactam and 18 parts by weight of polyethylene terephthalate was with the addition of a flax-shaped pigment mixture in an extruder over a Temperature range melted from 220 to 270 ° C, intimately mixed and extruded as a film, which in turn is stretched in a ratio of 1: 6 and in a ratio of 1: 4 by means of a Needle roller was fibrillated. The one made from it with a turn of 70 Z / 70 S. Two-ply Nm 3.2 with an elongation at break of 12.7% showed a strength of 21.8 Rkm.

Beispiel 2: 75 Gewichtsteile Polypropylen, 15 Gewichtsteile Polycaprolactam und 10 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus Äthylen/Vinylacetat einer Dichte 3 von o,93 g/cm3 werden als Granulatgemenge mit einer Pgmentmischung eingefärbt und in einem Einschnecken-Extruder bei Zylindertemperaturen von 210-2600 C plastifiziert, dabei innig vermischtlund als Folie extrudiert, die ihrerseits im Verhältnis 1 : 7 gereckt und mittels einer Nadelwalze im Verhältnis 1 : 3 zu einem fUr die Garnverarbeitung geeigneten Faserstrang fibrilliert wurde.Example 2: 75 parts by weight of polypropylene, 15 parts by weight of polycaprolactam and 10 parts by weight of an ethylene / vinyl acetate copolymer of one density 3 of 0.93 g / cm3 are colored as a granulate mixture with a pigment mixture and plasticized in a single-screw extruder at barrel temperatures of 210-2600 C, intimately mixed and extruded as a film, which in turn has a ratio of 1: 7 and stretched by means of a needle roller in a ratio of 1: 3 to one for yarn processing appropriate fiber strand was fibrillated.

Potentansprüche: Potency claims:

Claims

PATENT CLAIMS Process for the production of synthetic yarns, Threads or the like.

with a fabric appearance comparable to natural fiber yarns and textile-like Handle, in which monoaxially stretched pieces of film made of synthetic polymers are mechanically cut into lengthwise strips and then frayed, thereby k e n n notices that the film is made from an intimate mixture of polyolefin and polyamide and polyester is extruded.

2.) The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t, that the blend of at least 50 weight percent polyolefin, up to 35, preferably 10 to 25 percent by weight polyamide and up to 30, preferably 5 to 15 percent by weight Polyester is made.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that a polypropylene is used as the polyolefin.

4.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the polyolefin is a polyethylene with a density of at least 0.935 g / cm3 or copolymers of polyethylene and polypropylene can be used.

5.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that a poly (alkylenecarboxamide) is used as the polyamide.

6.) The method according to claim l or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that as polyamide condensates from various poly (alkylene carbonamides) be used.

7.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e ic h -n e t that a poly (alkylene terephthalate) is used as the polyester.

8.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n ze i c h -n e t that the polyester is a cocondensate of various poly (alkylene terephthalates) is used.

9.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the polyester is a copolymer of ethylene and Vinyl acetate or polystyrene is used.