DE2659616A1

DE2659616A1 - Hydrophile polyesterfaeden

Info

Publication number: DE2659616A1
Application number: DE19762659616
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Hoffmann; Armin Dr Koehler; Herbert Dr Pelousek
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FR2376232B1; IT1090000B; GB1541942A; JPS5839926B2; JPS5386833A; FR2376232A1

Description

Die Herstellung von Fäden und Fasern aus linearen fadenbildenden Polyestern ist bereits lange bekannt. Dabei werden Dicarbonsäuren mit Diolen zu hochmolekularen linearen Polyestern umgesetzt und diese anschließend versponnen.

Die aus solchen Polyestern nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellten Fäden werden üblicherweise gebündelt, in heißem Wasser oder einem anderen Medium verstreckt, in heißer Luft fixiert, gekräuselt und geschnitten. Solche Fasern haben durchschnittlich eine Festigkeit von 2,5 bis 4,5 p/ dtex, eine Dehnung von 20 bis 50 % und einen Kochschrumpf von 0 bis 3 %. Es lassen sich daraus Textilien mit ausgezeichneten Trageeigenschaften, wie geringer Knitteranfälligkeit, hoher Festigkeit und guter Scheuerbeständigkeit herstellen.

Allerdings sind solche Polyesterfäden und -fasern mit dem Nachteil behaftet, nur ein geringes Wasserrückhaltevermögen zu besitzen und dazu zu neigen, sich elektrostatisch

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aufzuladen, was den Tragekomfort sehr beeinträchtigt. Fäden aus Polyäthylenterephthaiat haben z.B. im Normklima ein Wasä'errückhaltevermögen von nur 5 %, "gemessen an eignem Strickstück. Bei dem Versuch, das geringe Wasserrückhaltevermögen bzw. die elektrostatische Aufladung z.B. durch Präparieren beim Spinnen oder durch eine Ausrüstung des textlien Flächengebildes zu verbessern, leidet vielfach der Griff oder das Trageverhalten des Textilstückes.

Es wurde nun gefunden, daß man Polyesterfäden mit wesentlich erhöhtem Wasserrückhaltevermögen herstellen kann, wenn man vor dem Verspinnen den normalen Polyester mit einem wasserlöslichen Polyester vermischt, den man im Anschluß an das Verspinnen wieder auswäscht.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden und -fasern mit erhöhtem Wasserrückhaltevermögen, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verspinnenden Polyester vor dem Verspinnen 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, eines wasserlöslischen Polyesters zugemischt werden, die so erhaltene Mischung als im wesentlichen physikalisches Gemisch zu Fäden versponnen wird und der wasserlösliche Polyester anschließend ausgewaschen wird.

Der wasserlösliche Polyester ist vorzugsweise ein Mischpolyester aus Terephthalsäure, Äthylenglykol und 5-Sulfoisophthalsäure-Natriumsalz. Er wird vorzugsweise aus 40 bis 80 Teilen, besonders bevorzugt 50 bis 78 Teilen, Dimethylterephthalat und 20 bis 60 Teilen, besonders bevorzugt 22 bis 50 Teilen,des Natriumsalzes des 5-Sulfoiso-

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phthalsäurndjmethylesters und entsprechenden Teilen Äthylenglykol hergestellt.

Der normale Polyester kann ein beliebiger fadenbildender Polyester, wie '-r an dieser Technik benannt ist, sein. Bevorzugt werden Polyester verwendet, die als Dicarbonsäure, Terephthalsäure, isophthalsäure und Hexahydroterephthalsäure und als Glvkol Äthylenglykol, Butandiol-1,4, Propandiol-1,3 oder 1,4-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan enthalten. Bevorzugt ist Polyethylenterephthalat.

Das Auswaschen des wasserlöslichen Polyesters erfolgt bevorzugt zunächst im Sti.eckbad bei einer Temperatur von 60 bis 95 C und weiterhin in einem Dampfkanal bei Temperaturen von 140 bis 190 C. Ein weiterer Teil wird in einer längeren Wäschst!ecke mit Wasser von etwa 85"C herausgewaschen und der Rest wird in der nut Dampf beheizten Kräuselkammer nahezu vollständig entfernt. Auf diese V.'c-iso wird bei Zusätzen bis o* wi ".-") ·- .jt wasserlöslichem Polyester bei Fäden mit einen Titer bis etwa 7 dtex der wasserlösliche Polyester nahezu vollständig herausgelöst, während bei größeren Titern und Zusätzen von mehr als etwa 2ü ^cö an wasserlöslichem Polyester nicht mehr der gesamte Zusatz herausgewaschen wird, sondern nur aus der äußeren Hülle der Fäden, so daß Fäden mit einer Kern-Mantel-Struktur erhalten werden, wobei der Mantc?l praktisch keinen wasserlöslichen Polyester enthält, sondern Hohlräume.

Die durch das Auswaschen gebildeten Hohlräume besitzen je nach Zusatzmenge einen Durchmesser von 0,02 bis 1,3 ,um und eine Länge von O,5 bis 200 ,um.

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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wichtig, daß die Verweilzeit des Gemisches der Polyester im Extruder möglichst kurz ist, damit -keine Umesterung stattfinden kann, da sonst der wasserlösliche Polyester in die Polyesterpoiymerenkette eingebaut und hinterher nicht mehr ausgewaschen werden kann. Deshalb sollte die Verweilzeit maximal 10 Minuten betragen. Bis dahin hat keine nennenswerte Umesterung stattgefunden, so daß das Polyestergemisch als im wesentlichen physikalisches Gemisch versponnen wird.

Die Gefahr der Umesterung kann gegebenenfalls auch dadurch behoben werden, daß man zur Blockierung noch freier Endgruppen im wasserlöslichen Polyester vor der Umesterung 0,01 % Benzoesäuremethylester zusetzt.

Die auf diese Waise hergestellten Fäden und Fasern besitzen ein Wasserrückhaltevermögen von 6 bis 30 %, vorzugsweise 7 bis 23 %, gemessen nach dem Kochen an einem Strickstück nach DIN 53 814.

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Beispiel 1

Ein wasserlöslicher Polyester wird wie folgt hergestellt: 78 Teile Dimethylterephthalat werden mit 22 Teilen des Natriumsalzes des 5-Sulfoisophthalsäuredimethylesters gemischt und beide im molaren Verhältnis von 1:3 mit Athylenglykol bei 2OO°C umgeestert. Die Vorkondensaten erfolgt 1 Stunde lang bei 22O°C, sodann wird auf 28O°C aufgeheizt, der Druck auf <1 torr vermindert und die Polykondensation durchgeführt. Nach 2 Stunden ist sie beendet und die Schmelze wird abgelassen und granuliert. Als Lmosterungs- und Polykondensationskatalysatoren werden 60 ppm Mn und 300 ppm Sb, bezogen auf die Dimethylester, eingesetzt. Der Polyester hat einen Schmelzpunkt von 19 5⁰C.

30 Teile dieses Poiyestergremulates werden mit 70 Teilen PolyäthylenLerephthalatgraiiülat gut gemischt, getrocknet und einem Extruder zugeführt, wo sie bei einer Temperatur von 2 85 C und einer Verweilzeit von 7 Minuten nach der Technik des Schmelzspinnens zu Fäden verarbeitet v/erden.

Mehrere Fäden werden zu einem Kabel gebündelt, in einem Streckbad von 78°C und in einem Dampfkanal von 158°C im Verhältnis 1:3,7 verstreckt, durch eine mit Umlenkrollen versehene Waschstrecke von 35 C geleitet, anschließend gekräuselt, getrocknet, aviviert und zu Schnittfasern von 60 mm Länge geschnitten. Die textlien Eigenschaften dieser Fasern sind:

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Titer 6,6 dtex
Festigkeit 3,2 cN/dtex
Dehnung 3 8 v.

Ein Strickstück dus diesen Fasern zeigt nach dein Kochen nach DIN S3 814 bei 20°C und 65 % rel. Feuchte ein Wasserriickhaltevermöqen von 20 %.

Beispiel 2

Kin wasserlü;;l i eher Polyester wird wie folgt hergestellt: 70 Teile Uimet hy 1 teTephth.nlat und 30 Teile des Hatriumsalzes des 5-Sul foi sophthalsäuredimothyl esters werden mit. Athylenglykol im Molverhältnis 1:3 während 2 Stunden bei 200°C umgeestert. Vorher werden 0,01 1 Benzoesüuremethylester, bezogen auf die Dimethylester, zugegeben. Die Vorkondensation erfolgt 1 Stunde bei 2 20 C, sodann wird auf 280 C aufgeheizt, der Druck auf < 1 torr vermindert und die Polykondensation durchgeführt. Nach 2 Stunden ist sie beendet, die Schmelze wird abgelassen und granuliert. Als Un.esvorimqn- und Polykondensationskatalysatoren wurden 60 ppm Mn und 300 ppm Sb, bezogen auf die Dimethylester, zugegeben. Der Polyester hat einen Schmelzpunkt von 190°C.

25 Teile dieses Polyestergranulates werden mit 75 Teilen Polyäthylenterephthalatgranulat gut gemischt, getrocknet und einem Extruder zugeführt, wo sie bei einer Temperatur von 285 C und einer Verweilzeit von 6 Minuten nach der Technik des Schmelzspinnens zu Fäden verarbeitet werden.

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Mehrere Fäden werden zu einem Kabel gebündelt, in einem Streckbad von 78°C und in einem Dampfkanal von 158°C im Verhältnis 1:3,7 verstreckt, durch eine mit Umlenkrollen versehene längere Waschstrecke von 85°C geleitet, anschließend gekräuselt, getrocknet, aviviert und zu Schnittfasern von 60 mm Länge geschnitten. Die textlien Eigenschaften dieser Fasern sind:

Titer 6,7 dtex
Festigkeit 3,1 cN/dtex
Dehnung 36 %

Ein Strickstück aus diesen Fasern zeigt nach dem Kochen nach DIN 53 814 bei 20°C und einer rel. Luftfeuchte von 65 % ein Wasserrückhaltevermögen von 22 %.

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden und -fasern mit erhöhtem Wasserrückhaltevermögen, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verspinnenden Polyester vor dem Verspinnen 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, eines wasserlöslichen Polyesters zugemischt werden, die so erhaltene Mischung als im wesentlichen physikalisches Gemisch zu Fäden versponnen wird und der wasserlösliche Polyester anschließend ausgewaschen wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Polyester ein Mischpolyester aus Terephthalsäure, Äthylenglykol und 5-Sulfoisophthalsäure-Natriumsalz ist.

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