DE2539407A1 - METHOD FOR MANUFACTURING STAPLE FIBERS WITH IMPROVED KREMPEL-, KEMM-, DRAW- AND SPINNBEHAGEN - Google Patents
METHOD FOR MANUFACTURING STAPLE FIBERS WITH IMPROVED KREMPEL-, KEMM-, DRAW- AND SPINNBEHAGENInfo
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Description
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, NiederlandeSHELL INTERNATIONAL RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. The Hague, Netherlands
"Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern mit verbessertem Krempel-, Kämm-, Zieh- und Spinnverhalten""Process for the production of staple fibers with improved carding, combing, drawing and spinning behavior"
Priorität: 6. September 1974 - Großbritannien - Nr. 39 020/74Priority: September 6, 1974 - Great Britain - No. 39 020/74
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern mit verbessertem Krempel-, Kämm-, Zieh- und Spinnverhalten.The invention relates to a method for producing staple fibers with improved carding, combing, drawing and spinning behavior.
Bekanntermaßen werden in der WoIl- und Kammgarnindustrie zur Unterstützung der Herstellung von Garn aus Stapelfasern Easerverarbeitungs-Hilfsöle verwendet. Früher wurde in den vorgenannten Industriezweigen nur Wolle als einzige Stapelfaser verwendet, heute kommen jedoch auch andere Stapelfasern, wie Nylonfasern, entweder als solche oder im Gemisch mit Wolle zur Anwendung und die Begriffe "Wollsystem" und "Kammgarnsystem" kennzeichnen heute die vom Hersteller angewendete Technik. Beim Wollsystem wird die Stapelfaser zuerst gekrempelt und dann zu Garn versponnen, während beim Kamr:.-garnsystem die Stapelfaser gekrempelt, gekämmt, gezogen und zu Garn versponnen wird. In beiden Systemen v/erden zur Unterstützung des Krempel-/Spinnverfahrens bzw. des Krempel-/Kämm-/Zieh-/Spirm-It is known that in the wool and worsted yarn industry Support for the production of yarn from staple fibers. Easer processing auxiliary oils used. In the past, only wool was used as the only staple fiber in the aforementioned branches of industry, today it comes however, other staple fibers, such as nylon fibers, either as such or in admixture with wool, can also be used and the terms "Wool system" and "worsted system" characterize the technology used by the manufacturer today. In the wool system, the staple fiber becomes first carded and then spun into yarn, while with the Kamr: .- yarn system the staple fiber is carded, combed, drawn and spun into yarn. In both systems v / earth for support of the carding / spinning process or the carding / combing / drawing / spinning
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Verfahrens Faserverarbeitungs-Hilfsmittel verwendet.Process fiber processing aids used.
So wurde z.B. schon die Eignung von Additionsprodukten von Alkohol und Alkylenoxide als Textilhilfsmittel oder Schmiermittel beschrieben. Die GB-PS 69O 355 beschreibt z.B. die Herstellung von paraffinähnlichen Addukten verschiedener Alkohole und Alkylenoxide (mehr als 20 Mol Alkylenoxid je Hydroxylgruppe des Alkohols) und lehrt die Verwendung dieser Produkte als Schmiermittel. Diese Produkte eignen sich jedoch wegen ihrer hohen Viskosität und hohen Schmelzpunkte nicht als Faserverarbeitungs-Hilfsöle zur Unterstützung des Krempeins, Kämmens und Spinnens von Stapelfasern. Aus der US-PS 3 370 O56 ist die Herstellung von Addukten verschiedener Alkohole (Diole, Triole, Tetrole, Zucker, Zuckeralkohole, Amine und Thioglykole) mit Alkylenoxid bekannt, und es wird beschrieben, daß diese Addukte als Textilhilfsmittel verwendet werden können. In den Beispielen dieser Patentschrift wird die Herstellung von Addukten von Polyolen und Propylenoxid mit hohem Molekulargewicht beschrieben. Diese Addukte eignen sich jedoch wegen ihrer hohen Viskositäten und Schmelzpunkte und geringen Wasserlöslichkeit nicht als Faserverarbeitungs-Hilfsöle zur Unterstützung des Krempeins, Kämmens oder Spinnens von Stapelfasern. Außerdem weisen diese Addukte eine niedrige biologische Abbaubarkeit auf. In der US-PS 3 445 525 wird die Herstellung von Addukten verschiedener Alkohole mit Alkylenoxid beschrieben und deren Verwendung als Schmiermittel gelehrt. In den Beispielen dieserFor example, the suitability of addition products of alcohol has already been established and alkylene oxides are described as textile auxiliaries or lubricants. For example, GB-PS 69O 355 describes the preparation of paraffin-like adducts of various alcohols and alkylene oxides (greater than 20 moles of alkylene oxide per hydroxyl group of the alcohol) and teaches the use of these products as lubricants. These However, due to their high viscosity and high melting points, products are not suitable as fiber processing auxiliary oils Support for carding, combing and spinning of staple fibers. US Pat. No. 3,370,056 describes the production of adducts various alcohols (diols, triols, tetrols, sugar, sugar alcohols, Amines and thioglycols) known with alkylene oxide, and it is described that these adducts are used as textile auxiliaries can be. In the examples of this patent specification the preparation of adducts of polyols and propylene oxide with high molecular weight described. These adducts are suitable however, because of their high viscosities and melting points and low water solubility, they are not used as auxiliary fiber processing oils carding, combing or spinning staple fibers. In addition, these adducts have a low biodegradability on. US Pat. No. 3,445,525 describes the preparation of adducts various alcohols with alkylene oxide described and their use as lubricants taught. In the examples of this
mit hohem Molekulargewicht Patentschrift wird die Herstellung von Addukten/von z.B. Trimethylolpropan und Propylenoxid oder Propylenoxid/Ä'thylenoxid-Gemischen beschrieben, die sich jedoch aus den vorstehend beschriebenen Gründen nicht als Faserverarbeitungs-Hilfsöle zur Unter-The high molecular weight patent describes the preparation of adducts / of e.g. trimethylolpropane and propylene oxide or propylene oxide / ethylene oxide mixtures described, but for the reasons described above, they are not suitable as fiber processing auxiliary oils for sub-
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Stützung des Krempeins, Kämmens oder Spinnens eignen.Support of the cardboard, combing or spinning are suitable.
Es wurde jetzt ein Faserverarbeitungs-Hilfsöl mit geeigneten physikalischen Eigenschaften gefunden, das zu einer Verbesserung des Krempel-, Kämm-, Zieh- und Spinnverhaltens von Stapelfasern führt.A fiber processing aid oil with suitable physical properties has now been found to be an improvement the carding, combing, drawing and spinning behavior of staple fibers leads.
Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern mit verbessertem Krempel-, Kämm-, Zieh- und Spinnverhalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Stapelfaser ein Faserverarbeitungs-Hilfsöl aufbringt, das eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen FormelThe invention accordingly relates to a method for the production of staple fibers with improved carding, combing, drawing and Spinning behavior, which is characterized in that a fiber processing auxiliary oil is applied to the staple fiber, the one or more compounds of the general formula
CH0-O—P CHoCH„-0—J- HCH 0 -O- P CH o CH "-0- J- H
CH,-CHo-C-CH~-0—A- CH-CH^-O—?. H D C1 2 __— 2 2 — DCH, -CH o -C-CH ~ -0-A-CH-CH ^ -O- ?. H DC 1 2 __— 2 2 - D
enthält, in der a, b und c 0 oder ganze Zahlen sind und in der die Summe a + b + c einen Wert von 5 bis 18 aufweist.contains, in which a, b and c are 0 or whole numbers and in which the sum a + b + c has a value from 5 to 18.
Vorzugsweise weist die Summe a + b + c einen Wert von 12 bis 17 auf.The sum a + b + c preferably has a value from 12 to 17 on.
Außerdem wird vorzugsweise ein Gemisch aus Verbindungen verwendet, die durch Umsetzen von Trimethylolpropan mit Äthylenoxid in solchen Mengen hergestellt werden, daß jedes Mol des hergestellten Produkts im Mittel von 5 bis 18 Mol Äthylenoxid je Mol Trimethylolpropan enthält.In addition, a mixture of compounds is preferably used which are prepared by reacting trimethylolpropane with ethylene oxide in amounts such that each mole of the produced Product on average from 5 to 18 moles of ethylene oxide per mole of trimethylolpropane contains.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Behandlung von beliebigen Stapelfasern, d.h. von natürlichen oder synthetischen Stapelfasern oder von deren Gemischen, Vielehe, sofern die zu verarbeitenden Stapelfasern einen Gehalt oberhalb 1 Gewichtsprozent an Fett oder einem anderen öl aufweisen, entfettet werden. Das Faserverarbeitungs-Hilfsöl kann mittels jedes geeigneten Verfahrens auf die Stapelfaser aufgebracht werden, wird jedoch vorzugsweise auf diese aufgesprüht. Das Faserverarbeitungs-Hilfsöl kann unverdünnt als solches oder in wässriger Lösung, z.B. als eine 5- bis 80volumprozentige und vorzugsweise eine 20- bis 80volumprozentige wässrige Lösung des Öls eingesetzt werden. Geeigneterweise wird das Faserverarbeitungs-Hilfsöl in einer Menge von 0,25 bis 6 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 1 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Stapelfaser, verwendet.The method according to the invention is suitable for treating any staple fibers, ie natural or synthetic staple fibers or their mixtures, polygamy, provided the staple fibers to be processed have a content of more than 1 percent by weight of fat or another oil, are degreased. The fiber processing aid oil can be applied to the staple fiber by any suitable method, but is preferably sprayed onto the staple fiber. The fiber processing auxiliary oil can be used undiluted as such or in aqueous solution, for example as a 5 to 80 percent by volume and preferably a 20 to 80 percent by volume aqueous solution of the oil. Suitably the fiber processing aid oil is used in an amount of from 0.25 to 6 percent by weight, and preferably from 1 to 6 percent by weight, based on the weight of the staple fiber.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Faserverarbeitungs-Hilfsöl kann beim erfindungsgemäßen Verfahren allein oder zusammen mit einem oder mehreren anderen wasserlöslichen Verarbeitungs-Hilfsölen eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Faserverarbeitungs-Hilfsöl kann auch zusammen mit herkömmlichen Zusatzmitteln, wie Oxydations- und Korrosionsinhibitoren, und Mitteln zum Antistatischmachen, verwendet werden.The fiber processing aid oil used in the method of the present invention can be used alone or together with one or more other water-soluble processing auxiliary oils in the process according to the invention can be used. The fiber processing auxiliary oil according to the invention can also be used together with conventional additives, such as oxidation and corrosion inhibitors, and anti-static agents, be used.
Die erfindungsgemäß geeigneten Faserverarbeitungs-Hilfsöle können auf beliebige Weise hergestellt werden, werden bequemerweise jedoch durch Umsetzen von flüssigem Trimethylolpropan, das durch Erhitzen von festem Trimethylolpropan erhalten worden ist, mit Ä'thylencodd, vorzugsweise unter Stickstoff atmosphäre in Gegenwart eines Katalysators hergestellt. Als Katalysator zur HerstellungThe fiber processing auxiliary oils useful in the present invention can be prepared in any convenient way however, by reacting liquid trimethylolpropane obtained by heating solid trimethylolpropane with Ä'thylencodd, preferably under a nitrogen atmosphere in the presence a catalyst produced. As a catalyst for manufacture
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der erfindungsgemäßen Faserverarbeitungs-Hilfsöle eignen sich metallisches Natrium, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Das flüssige Trimethylolpropan kann zum Entfernen von gegebenenfalls enthaltenem Wasser vor der Umsetzung abgestreift werden. Nach Abschluß der Reaktion kann der Katalysator z.B. mit Eisessig neutralisiert werden, und das Produkt kann gegebenenfalls zur Entfernung des Neutralisationswassers abgestreift werden.Of the fiber processing auxiliary oils according to the invention, metallic sodium, sodium hydroxide and potassium hydroxide are suitable. That liquid trimethylolpropane can be used to remove if necessary contained water are stripped off before the implementation. After the reaction has ended, the catalyst can be neutralized with, for example, glacial acetic acid and the product can optionally be stripped to remove the neutralization water.
Die vorstehend beschriebenen Faserverarbeitungs-Hilfsöle eignen sich insbesondere für das erfindungsgemäße Verfahren, da sieThe fiber processing auxiliary oils described above are particularly suitable for the method according to the invention, since they
(a) die Faser-Faser-Reibung und die Faser-Metall-Reibung während des Krempeins, Kämmens, Ziehens und Spinnens vermindern,(a) the fiber-fiber friction and the fiber-metal friction during reduce carding, combing, drawing and spinning,
(b) die Anhaftung der Fasern aneinander unterstützen und dadurch einen Verlust an Fasern während der Verarbeitung verhindern,(b) help the fibers to adhere to one another and thereby prevent fiber loss during processing,
(c) antistatisch wirken,(c) have an antistatic effect,
(d) Trübungspunkte in wässriger Lösung oberhalb 1000C aufweisen, demgemäß in Färbungsbad-Flüssigkeiten löslich sind und deshalb(d) have cloud points in aqueous solution above 100 0 C, accordingly are soluble in dye bath liquids and therefore
das Färbungsverfahren nicht stören, wodurch das Entfetten des Garns vor dem Färben überflüssig wird,do not interfere with the dyeing process, eliminating the need to degrease the yarn before dyeing,
(e) praktisch vollständig biologisch abbaubar sind,(e) are practically completely biodegradable,
(f) Viskositäten von ungefähr 320 bis 480 cSt bei 21,1°C aufweisen, was sie besonders als Faserverarbeitungs-Hilfsöle geeignet macht, und(f) have viscosities of about 320 to 480 cSt at 21.1 ° C, what makes them particularly suitable as fiber processing auxiliary oils, and
(g) oberhalb O0C flüssig sind.(g) are liquid above 0 ° C.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.
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Beispiel 1example 1
Die fünf Paserverarbeitung-Hilfsöle von Tabelle I werden durch Umsetzen von flüssigem TrimethyLolpropan (TMP) mit Äthylenoxid (EO) in Gegenwart eines basischen Katalysators hergestellt. Einige physikalische Eigenschaften der Öle sind ebenfalls in Tabelle I wiedergegeben.The five Paser processing auxiliary oils of Table I are prepared by reacting liquid trimethylolpropane (TMP) with ethylene oxide (EO) produced in the presence of a basic catalyst. Some physical properties of the oils are also in Table I. reproduced.
Die biologische Abbaubarkeit von Faserverarbeitungs-Hilfsöl 1I wird mittels des OECD-(Organisation of European Cooperation and Development )-Bestimmungsverfahren unter Anwendung natürlicher Infektion bestimmt. Das Öl wird in einer Konzentration von 0,002 Gewichtsprozent in die infizierte Flüssigkeit überführt und seineThe biodegradability of fiber processing auxiliary oil 1 I is determined by means of the OECD (Organization of European Cooperation and Development) determination method using natural infection. The oil is transferred to the infected liquid at a concentration of 0.002 percent by weight and its
regelmäßig Konzentration in der Ausbringung so lange/gemessen, bis nach 29 Tagen ein konstanter Zustand erreicht worden ist, wonach der Versuch noch einmal 21 Tage weitergeführt wird. Die Analyse der abgezogenen Ausbringung wird mittels eines modifizierten Patterson-regular concentration in the application as long / measured until after 29 Days a constant state has been reached, after which the experiment is continued for another 21 days. Analysis of the withdrawn Application is carried out using a modified Patterson
papierchromätographisch
TLC-VerrahrenS/durchgeführt. Es werden mit Silikagel überzogene
Eastman-"Chromagram"-Blätter und der Fluoreszenz-Indikator-Nr-
6O6O verwendet und als Lösungsmittel kommt ein 80/20-Aceton/
0}8 80-Ammoniakgemisch zur Anwendung. Durch Besprühen mit modifiziertem
Draggendorff-Reagens (Kaliumjodowismutat), anschließendes
Besprühen mit 2prozentiger Natriumthiosulfatlösung (5O/5O IMS/
Wasser) und nochmaliges Besprühen mit Draggendorff-Reagens werden
Flecken entwickelt. Der prozentuale biologische Endabbau wird als Mittelwert über 21 Tage bestimmt und beträgt 87 Prozent.
Ähnliche Ergebnisse sind für die Faserverarbeitungs-Hilfsöle
1,2,3 und 5 zu erwarten.paper chromatographic
TLC consultation S / carried out. Eastman "Chromagram" sheets coated with silica gel and fluorescent indicator No. 6O6O are used and an 80/20 acetone / 0 } 880 ammonia mixture is used as the solvent. Stains are developed by spraying with modified Draggendorff reagent (potassium iodovismutate), then spraying with 2 percent sodium thiosulphate solution (50/50 IMS / water) and spraying again with Draggendorff reagent. The final percentage biological degradation is determined as the mean value over 21 days and is 87 percent. Similar results are to be expected for the fiber processing auxiliary oils 1, 2, 3 and 5.
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Faserverar- Mol je Trübungs- Klärungs- Pour- Viskosibeitungs- 1 Mol TMP, punkt punkt Point tatFiber processing mol per turbidity clarification pour viscose conduction 1 mole of TMP, point point point tat
(TMP/EO)Hiirsoi
(TMP / EO)
wert (a)middle
worth (a)
(a) berechnet durch Bestimmung der Hydroxylzahl des Öls(a) Calculated by determining the hydroxyl number of the oil
(b) berechnet in Gewichtsprozent/Volumen wässrige Lösung.(b) calculated in percent by weight / volume of aqueous solution.
Eine 29volumprozentige wässrige Lösung des Faserverarbeitungs-Hilfsöls 4 wird auf ein entfettetes 85/15 Gewichtsprozent Wolle/ Nylon-Stapelfaser-Gemisch in einer solchen Menge aufgesprüht, daß die Stapelfaser 1,9 Gewichtsprozent öl, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaser, enthält.A 29 volume percent aqueous solution of the fiber processing auxiliary oil 4 is sprayed onto a degreased 85/15 weight percent wool / nylon staple fiber mixture in such an amount that the staple fiber contains 1.9 percent by weight of oil, based on the total weight of the staple fiber.
Dies führt zu einem guten Verhalten der Stapelfaser beim Krempel- und Spinnverfahren. Dts aus der Stapelfaser hergestellte Garn wird durch ein Farb-Ölbad geführt, wobei sich das Faserver^rbeitungs-Hilfsöl gut vom Garn entfernen läßt.This leads to good behavior of the staple fiber in the carding and spinning process. Dts made from the staple fiber Yarn is passed through a dye-oil bath, with the fiber processing auxiliary oil can be easily removed from the thread.
Gleiche Ergebnisse sind mit den Faserverarbeitungs-Hilfsölen 1, 2, 3 und 5 zu erwarten.The same results can be expected with the fiber processing auxiliary oils 1, 2, 3 and 5.
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