DE2638237B2

DE2638237B2 - Verfahren zur Herstellung gefärbter Autosicherheitsgurte und technischer Bänder aus Polyesterfasern

Info

Publication number: DE2638237B2
Application number: DE2638237A
Authority: DE
Inventors: Helmut 6238 Hofheim Roehser
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1980-10-16
Also published as: FR2362961A1; FR2362961B1; DE2638237C3; JPS5328784A; GB1556917A; SE7709529L; DE2638237A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gefärbter Polyestergewebe, bei dem Polyesterfäden während des Umspulens mit einer Dispersionsfarbstoffe enthaltenden, wäßrigen Dispersion ge- ^r>n klotzt, vor dem Wiederaufwickeln bei maximal 160⁰C getrocknet, anschließend zu Autosicherheitsgurten oder technischen Bändern verwebt und das Textilgut selbst samt den aufgebrachten Farbstoffen dann in einem Thermosolprozeß bei 180 - 205° C fixiert werden. τ>

Ein druckschriftlich nicht belegtes, kontinuierliches Verfahren vom oben genannten Typ zum Färben von Polyesterfäden ist bei der Anmelderin bereits bekannt. Dabei werden die Fäden (Filamente) einzeln oder in Scharen von Materialträgern, wie Kreuzspulhülsen oder mi Kettbäumen, auf andere Materialträger umgewickelt und die Fäden dabei durch Färbeflotten geführt, die Dispersionsfarbstoffe sowie Zusätze enthalten, und die aufgebrachten Substanzen getrocknet. Die eigentliche Fixierung der Farbstoffe im Faden erfolgt dann nach η^γ> dem Verweben durch Thermosolieren. Die nach dem Farbstoffauftrag folgende Trocknung kann bei Polyesterfäden für Autosicherheitsgurte jedoch nur bei Temperaturen bis maximal 160⁰C erfolgen, ohne die Fäden nachhaltig in ihren technologischen Eigenschaften zu verändern. Ein Thermosolieren der aufgetragenen Farbstoffe verlangt aber wesentlich höhere Temperaturea Dafür sind Temperaturen oberhalb von 180° C erforderlich. Dies hat zur Folge, daß die in der erwähnten Weise applizierten Farbstoffe im Anschluß an die Trockenoperation noch nicht auf der Faser fixiert sind und daß das mit dem Farbauftrag versehene Polyestermaterial über das Weben hinaus bis zum Thermosolprozeß in der Ausrüstung immer empfindlich gegenüber Wassertropfen oder mechanischen Kontakt bleibt und dadurch farbfleckige Ware entstehen kann.

Solche Färbungen von Polyestermaterialien mit Dispersionsfarbstoffen müssen ferner nach dem Thermosolprozeß zur Entfernung des überschüssigen Farbstoffes, des Verdickungsmittels und der Schlichtemittel reduktiv behandelt und nachgewaschen werden, um brauchbare Echtheitseigenschaften zu erhalten.

In der GB-PS 6 13 875 wird ein spezielles Garnfärbeverfahren unter Verwendung von wasserunlöslichen Pigment-Farbstoffen, Lösemitteln und Kunstharzen nach einem Urrspulprozeß beschrieben. Es ist in erster Linie für das Färben von Acetat- und Polyamidfäden vorgesehen. Als Vorteil dieser Färbetechnik "'ird herausgestellt, daß entsprechend der bekannten Arbeitsweise ein spezielles Trocknen der aufgetragenen Farbstofflösung nicht erforderlich ist. Die so hergestellten Färbungen haben indessen den Nachteil, daß in diesem Fall letztlich eine reine Binder-Färbung vorliegt, d. h. beim Abscheuern der angefärbten Binderschicht durch mechanische Einwirkung kommt darunter der ungefärbte Faden zum Vorschein, da der Farbstoff sich nur in der Binderschicht befindet, aber nicht in den Faden eingedrungen ist. Solche Färbungen sind ."ür Autosicherheitsgurte oder für die Kennzeichnung von Lasthebegurten ungeeignet. Die Verwendung von organischen Lösemitteln im Färbebad wirkt sich außerdem auf den Polyesterfaden sehr nachteilig aus. Festigkeitseinbußen und unerwünschtes Schrumpfen sind die häufigsten Ergebnisse in diesem Zusammenhang. Ferner wird durch den Einfluß von organischen Lösungsmitteln die Präparation des Fadens stark beeinträchtigt. Statische Aufladung beim Spulen und Weben ist die Folge und führt zu Störungen im Produktionsablauf, wenn die gefärbten Fäden nicht in einem zusätzlichen Prozeß geschlichtet bzw. präpariert werden.

Das Färbeverfahren gemäß diesem Stand der Technik hat auch den Nachteil, spezielle Farbstoffe auswählen zu müssen, die in dem verwendeten Lösemittel ausreichend löslich und mit der Kunstharzdispersion verträglich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren so zu verbessern, daß die Polyesterfäden und die daraus hergestellten Gewebe bis zum Thermosolprozeß gegenüber Wassertropfen und mechanische Beeinflussung unempfindlich bleiben und nach der Fixierung nicht mehr nachbehandelt werden müssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

a) vom Spinnprozeß her antistatisch vorpräparierte Polyesterfäden verwendet werden,

b) die eingesetzte Klotzflotte neben den Dispersionsfarbstoffen noch ein Bindersystem aus thermisch vernetzbaren Verbindungen sowie einem Vernetzungskatalysator enthält,

c) die Flottenaufnahme 15-30% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) beträgt,

d) die Zwischentrocknung 5—30 Sekunden bei 140-160⁰C erfolgt und

e) der Thermosolprozeß während 30—60 Sekunden durchgeführt wird.

Man färbt also erfindungsgemäß nicht die fertigen Bänder, sondern einzelne Fäden oder Fadenscharen.

Im einzelnen verfährt man bei dem neuen Verfahren wie folgt:

Bei ihrer Herstellung durch Spinnen kommen die erfindungsgemäß verwendeten Polyesterfäden in jedem Falle mit einer ausreichenden antistatischen und gleitfördernden Präparation versehen zur Weiterverarbeitung. Um die einwandfreie, weitere Verarbeitung der Fäden nach dem Färben zu gewährleisten, gilt es, diese Präparation in ihrer vollen Wirksamkeit zu erhalten.

Man trägt dazu, während man den zu färbenden Faden von einem Materialträger, z. B. einer Spule, auf einen anderen umspult, aus wäßriger Flotte Dispersionsfarbstoffe und gleichzeitig mit diesen ein thermisch vernetzbares Bindersystem auf den Faden auf. Das hermisch vernetzende Binder system besteht dabei aus wäßrigen Dispersionen von Acrylsäurederivaten, wie Acrylsäureester^ Methylolacrylamiden oder Acrylnitrilen oder einem Gemisch davon, oder von hochverätherten Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten, und einem erst in der Hitze sauer wirkenden Katalysator, vorzugsweise vom Typ der Alkylolamin-Hydrochloride, insbesondere Aminopropanol-Hydrochlorid. Noch vor dem Wiederaufwickeln auf den zweiten Materialträger, also gleich im Anschluß an den Farbauftrag wird der so behandelte Faden bei Temperaturen von 140-160⁰C getrocknet. Dieses Trocknen kann sowohl in Heißluft, als auch durch Kontakthitze, z. B. auf Zylindertrockner^ geschehen. Hierbei härtet das harzbildende Bindersystem aus.

Die so vorbereiteten Fäden können nun ohne Schwierigkeiten zu einem Gurtband verwebt werden. Da die ursprünglich vorhandene Präparation erhalten geblieben ist, ist eine statische Aufladung der Fäden ausgeschlossen. Gegenüber Wassertropfen doer mechanischen Beanspruchungen ist der Farbstoffauftrag durch den bereits beim Trocknen ausgehärteten Binder hervorragend geschützt. Nach dem Verweben werden die Gurtbänder bei Temperaturen von 180-205⁰C fixiert, um ihre technologischen Eigenschaften zu entwickeln. Dabei findet dann die vollständige Fixierung des Dispersionsfarbstoffes im Faden statt. Eine Nachbehandlung erübrigt sich.

Die Mitverwendung nichtionogener Weichmacher in den Klotzflotten ist ohne weiteres möglich, aber nur in Ausnahmefällen erforderlich.

Das neue Verfahren weist folgende Vorteile auf:

Das Textilgut braucht nicht vorgewaschen zu werden, wie das z. B. für das HT-Färben von Polyester-Fäden oder das kontinuierliche Färben fertiger Gurte erforderlich ist; dadurch wird ein Arbeitsgang eingespart. Die ursprüngliche Präparation bleibt in ihrer Wirkung für das Spulen und Weben erhalten. Das vorgefärbte, d. h. geklotzte und getrocknete Material wird für das Spulen und Weben nicht nochmals präpariert. Auch das fertige Gurtband ist dann bereits mit einer antistatischen Präparation versehen. Durch die Einhaltung der Reihenfolge der Verfahrensschritte und die genau festgelegten Prozeßparameter ist gewährleistet, daß das Schrumpfverhalten und die Reißfestigkeit sowie die Dehnung der Fäden vor dem Weben nicht verändert werden, so daß das fertig gewebte Gurtband nach der Ausrüstung, d.h. der Endfixierung bei 180-205⁰C, die geforderten technologischen Eigenschaften besitzt und ein glattes Aussehen ohne Welligkeit zeigt Die Gurtbänder brauchen nach dem Fixieren nicht nachbehandelt zu werden. Damit entfällt ein zusätzlicher Trocknungsprozeß. Die Färbungen sind echt Fixiert und können, auch wenn die Binderauflage mechanisch

ίο beansprucht wird, nicht abscheuern. Das neue Verfahren kann sowohl für Einzelfäden (Monofile) als auch für Fadenscharen bis zu ca. 60 mm Breite durchgeführt werden. Anstelle des Einzelfadens wird dann eine Fadenschar mit 150-550, bevorzugt bis zu 400 Einzelfäden, geklotzt und getrocknet

Nach dem Klotzen und Trocknen der Einzelfäden können verschiedenfarbige Fäden zu einer Kette zusammengefaßt und verwebt werden. Man erhält auf diese Weise farbig gestreifte Bänder oder Gurte. Bei Verwendung andersfarbiger Schußfäden ist die Musterungsmöglichkeit, z. B. zum Zwecke der echten Kennzeichnung von Lastgurten, noch größer.

Bei der Auswahl der Dispersionsfarbstoffe für die Anwendung beim neuen Verfahren spielen Fragen der

2·) Löslichkeit oder Verträglichkeit keine Rolle mehr. Lediglich ihre Sublimierneigung soll bei der Wahl der endgültigen Fixiertemperatur im Bereich von 180-205⁰C berücksichtigt werden. Für Farbstoffe mit starker bis mittlerer Sublimierneigung, z. B. den

«ι Farbstoffen mit den Gl.-Nummern 47 023, 60 756 oder 63 285, wählt man die Fixiertemperatur um 19O⁰C. Bei Farbstoffen mit geringer Sublimierneigung fixiert man bei 195-205⁰C.

Die Erfindung wird anhand von Beispielen weiter

r> erläutert. _ . . , ,

Beispiel I

Für die Herstellung eines schwarzen Autosicherheitsgurtbandes mit gelben Rändern werden zwei Fadenscharen mit je 60 Einzelfäden aus einer vorpräparierten hochfesten Polyestertype durch ein wäßriges Klotzbad enthaltend

24 g/l

des Farbstoffes Disperse Yellow 64 CL-Nr. 47 023,
0,8 g/l des Farbstoffes Disperse Red 60 -

C.L-Nr.60 756,
200 g/l einer wäßrigen, 40%igen Monomerendispersion aus

66,8 g Äthylacrylat,
8,8 g Methylolacrylamid sowie
5,4 g Acrylnitril und
20 g/l Aminopropanol-Hydrochlorid

geführt, auf einem Foulard auf 25% Flottenaufnahme (vom Warengewicht) abgequetscht und vor dem

Ti Wiederaufwickeln bei 150° C getrocknet.

Die so gewonnenen, gelben Fadenscharen werden nun als Randfäden mit einer aus 300 Einzelfäden bestehenden, spinnschwarzgefärbten Fadenschar aus hochfeslen Polyesterfäden zu einer Kette vereinigt und

ho mit spinnschwarzgefärbtem, hochfestem Polyesterfadenschußmaterial zu einem Autosicherheitsgurtband verwebt. Das gewebte Gurtband wird dann unter Vorgabe von 12% Schrumpf 45 Sekunden bei 190°C thermofixiert.

ti^ri Man erhält ohne Nachbehandlung ein echtgefärbtes schwarzes Autosicherheitsgurtband mit gelben Rändern, dessen technologische Eigenschaften den Erfordernissen entsprechen.

Beispiel 2

Für die Kennzeichnung von Lastgurten werden einige Spulen aus vorpräpariertem hochftsten Polyesterfäden wie folgt blau gefärbt

Die Fäden werden während des Umspulens durch ein wäßriges Klotzbad enthaltend

18 g/l des blauen Dispersionsfarbstoffes der FormeJ O

N-CH₃

Einzelfäden aus verpräpariertem hochfestem Polyester mit einer wäßrigen Flotte, enthaltend

30 g/! des roten Dispersionsfarbstoffes der Formel

ιυ

15

I—N

CH₂-CH₂-CN

CH₂-CH₂-O-CO-CH₃

(in handelsüblicher Form und Beschaffenheit) 80 g/l eines thermisch vernetzbaren, hochverätherten Methyiol-Melamin-Vorkondensates in Form einer 40%igen wäßrigen Dispersion und 5 g/l Ammoniumsulfat

geführt und auf 20% Flottenaufnahme (bezogen auf das Warengewicht) abgequetscht. Noch vor dem Wiederaufspulen wird die Ware innerhalb von 20 Sekunden bei 155° C getrocknet.

Die so vorbereiteten Fäden werden mit weißem, hochfestem Polyester-Kett- und Schußmaterial zu Lastgurten verwebt.

Die gewebten Gurte werden dann während 50 Sekunden bei 200°C in Heißluft fixiert. Der Einsprung wird dabei auf 10% geregelt.

Man erhält ein mit blauen Fäden gekennzeichnetes Lastgurtband. Die Kennzeichnung erweist sich unter der schweren mechanischen Beanspruchung der Lastgurte beständig.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines rot-grün gestreiften Autosicherheitsgurtes werden 4 Fadenscharen mit je 60 200 g/l einer wäßrigen, 40%igen Monomeren-Dispersion, enthaltend
66,8 g Äthylacrylat,
8,8 g Methylolacrylamid sowie 5,4 g Acrylnitril und
20 g/l Aminopropanol-Hydrochlorid

und 3 Fadenscharen aus dem gleichen Material mit einer Flotte, in welcher der rote Dispersionsfarbstoff durch

jo 25 g/l des gelben Dispersionsfarbstoffes der Formel

35

OH

NO₂

CH,

und

5 g/l des blauen Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

O;N

CN C₂H₅

bei sonst gleicher Zusammensetzung ersetzt ist, mit 25% Flottenaufnahme (vom Warengewicht) geklotzt und vor dem Aufwickeln während 20 Sekunden bei 150°C getrocknet.

Die Fadenscharen werden nun abwechselnd zu einer Kette vereinigt und mit ungefärbtem Polyestermaterial zu einem Autosicherheitsgurtband verwebt.

55

Der so gewebte Gurt wird danach während 50 Sekunden bei 200°C und 20% Voreilung thermofixiert und ist dann ohne Nachbehandlung fertig.

Man erhält einen echt gefärbten, gut reibechten, rot-grün gestreiften Autosicherheitsgurt mit den erforderlichen technologischen Eigenschaften.

Claims

20 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung gefärbter Polyestergewebe, bei dem Polyesterfäden während des Umspulens mit einer Dispersionsfarbstoffe enthaltenden, wäßrigen Dispersion geklotzt, vor dem Wiederaufwickeln bei maximal 160°C getrocknet, anschließend zu Autosicherheitsgurten oder technischen Bändern verwebt und das Textilgut selbst samt den aufgebrachten Farbstoffen dann in einem Thermosolprozeß bei 180-205⁰C fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) vom Spinnprozeß her antistatisch vorpräparierte Polyesterfäden verw endet werden, ''

b) die eingesetzte Klotzflotte neben den Dispersionsfarbstoffen noch ein Bindersystem aus thermisch vernetzbaren Verbindungen sowie einen Vernetzungskatalysator enthält,

d) die Zwischenirocknung 5 — 30 Sekunden bei 140-160⁰C erfolgt und

e) der Thermosolprozeß während 20-60 Sekunden durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch vernetzbare Verbindungen Acrylsäurederivate verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- J» zeichnet, daß als thermisch vernetzbare Verbindungen hochverätherte Melamin-Formaldehyd-Vorkonder.sate verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vernetzungskataly- )"> satoren Alkylolamin-Hydrochloride verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Klotzflotte Weichmacher enthält. 4»

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Fadenscharen mit 100 bis 550 Einzelfäden gefärbt werden.