DE2719019A1

DE2719019A1 - Hydrophile faeden und fasern

Info

Publication number: DE2719019A1
Application number: DE19772719019
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Hoffmann; Wilfried Dr Koerner; Ulrich Dr Reinehr
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT7822724A0; NL7804538A; IT1095005B; JPS6142005B2; IE46743B1; IE780839L; DE2719019C2; JPS53134921A; FR2388902B1; FR2388902A1; GR73997B; GB1590367A; BE866473A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

5090 Leverkusen, Bayerwerk

Dn/Wes 2 7. April 1977

Hydrophile Fäden und Pasern

Es ist bereits vorgeschlagen worden, hydrophile Fäden und Fasern aus fadenbildenden, synthetischen Polymeren herzustellen, indem man dem Spinnlösungsmittel 5 - 5o Gew.%, bezogen auf Lösungsmittel und Feststoff, einer Substanz zusetzt, die für das Polymere im wesentlichen ein Nichtlösungsmittel darstellt, die einen höheren Siedepunkt hat als das verwendete Lösungsmittel und die mit dem Spinnlösungsmittel und einer als Waschflüssigkeit für die Fäden geeigneten Flüssigkeit gut mischbar ist und anschließend dieses Nichtlösungsmittel aus den hergestellten Fäden wieder auswäscht. Bevorzugte Nichtlösungsmittel in diesem Verfahren sind mehrwertige Alkohole, wie Glyzerin, Zucker und Glykole.

Die nach diesem Verfahren erhältlichen Fäden und Fasern weisen zwar eine ausgezeichnete Hydrophilie auf, sind jedoch bei ihrer Weiterverarbeitung zu textlien Gebilden bezüglich der Anforderungen, die an den Tragekomfort gestellt werden, noch nicht ausreichend optimiert.

Textile Flächengebilde für Bekleidungszwecke müssen neben zahlreichen textlien Eigenschaften insbesondere einen guten

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Tragekomfort gewährleisten. Damit ein Bekleidungsstück einen guten Tragekomfort aufweist, ist es erforderlich, daß der menschliche Körper in Ruhe ausreichend wann gehalten wird und bei körperlicher Belastung die entstehende Wärme bzw. die abgegebene Feuchtigkeit sowohl in dampfförmiger als auch in flüssiger Form vom Körper abgeführt wird« Dabei wird es insbesondere als angenehm empfunden, wenn um den Körper eine möglichst trockene Raumzone aufrechterhalten wird.

Es wurde nun gefunden, daß zur Erzielung eines ausgezeichneten Tragekomforts eine Faser ein Mindestwasserrückhaltevermögen bei einer Mindestporosität haben soll, wobei das Polymere, aus dem die Faser hergestellt wurde, bei der Wasseraufnähme im wesentlichen nicht quillt.

Die Erfindung betrifft daher Kern-Mantel-Struktur aufweisende hydrophile Fäden und Fasern aus fadenbildenden, synthetischen Polymeren mit einer Porosität von mindestens Io % und einem WasserrUckhaltevermögen von mindestens Io % bei einer Faserquellung, die geringer ist als das WasserrUckhaltevermögen· Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern sind vorzugsweise trockengesponnen.

Die verwendeten Polymeren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden und Fasern sind insbesondere normalerweise hydrophobe Polymerisate, wie beispielsweise Polyamide, insbesondere aromatische Polyamide, Polyester, Polyvinylhalogenide, vorzugsweise jedoch Acrylnitrilpolymerisate, die zu mindestens 4o Qew.$ und ganz besonders bevorzugt zu mindestens 85 Gew.^ aus Acrylnitrileinheiten aufgebaut sind ο

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Die Fäden und Fasern nach der Erfindung weisen eine Kern-Mantel-Struktur auf. Erfindungsgemäß wird unter Kern-Mantel-Struktur eine solche Struktur verstanden, bei der im Rasterelektronenmikroskop nach üblichen Techniken präparierte Proben (z.B. Gefrierbruch, Ionenätzung und Goldbedampfung) im Faserquerschnitt eine Kern-Mantel-Struktur erkennen lassen, wobei die im Kern erkennbaren Poren im Mittel deutlich größer sind als die Poren im Mantel. Der Mantel kann insbesondere kompakt erscheinen, d.h. er weist im wesentlichen keine Poren üoer J5oo 8 Durchmesser auf. Die Manteldicke an der Faseroberfläche wird bestimmt als der Abstand des Faseräußeren (von außen senkrecht nach innen schreitend) bis zu der Stelle, an der der geschilderte Strukturunterschied erkennbar wird.

Die erfindungsgemäßen Fasern zeigen Faserquerschnitte, bei denen der Mantel einen Flächenanteil von 5 - So %, vorzugsweise Io - 5o %, ausmacht. Im speziellen weisen die Fäden und Fasern nach der Erfindung einen mittleren Porendurchmesser von max. loooo Ä, vorzugsweise max. 4ooo Ä, und ganz besonders bevorzugt max. 2ooo K, auf, wobei die Poren im Kern untereinander ein durchgängiges System bilden (keine Inselporen), welches für Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser, auch durch den Mantel zugänglich ist.

Es ist nämlich für die Wasseraufnahmefähigkeit der erfindungsgemäßen Fasern und Fäden von Bedeutung, daß die Aufnahme von Flüssigkeiten und insbesondere Wasser nicht nur durch die Faserschnittenden erfolgt, sondern auch direkt durch Kanäle im Mantel.

Die Quellung der erfindungsgemäßen Fäden und Fasern ist

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vorzugsweise deutlich geringer als das Wasserrückhaltevermögen. Beispielsweise soll bei einem Wasserrückhaltevermögen von z.B. Io % die Quellung etwa j5 % nicht überschreiten. Selbst bei höherem Wasserrückhaltevermögen von beispielsweise 5o - loo % sollte die Quellung etwa Io % nicht übersteigen; bei einem Acrylnitrilcopolynierisat aus 94 % Acrylnitril, 5»5 % Acrylsäuremethylester und o,5 % Natriummethallylsulfonat findet sich ein Quellwert Q von 2,5 %* Selbstverständlich ist das Ausmaß der Quellung abhängig von der chemischen Natur der Polymerisate. Erfindungsgemäß werden daher nur solche Polymerisate eingesetzt, deren Quellung ca. Io % nicht übersteigt.

Die Porosität der erfindungsgemäßen Fäden beträgt mindestens Io % und vorzugsweise mehr als 17 %· Das Wasserrückhaltevermögen liegt vorzugsweise über 2o %_a

Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern werden hergestellt, indem man nach einem an sich bekannten Trockenspinnverfahren eine Lösung verspinnt, die neben dem Polymeren und dem Spinnlösungsmittel 5 - 5o Gew.^, bezogen auf Lösungsmittel und Polymerfeststoff, einer Substanz zusetzt, die für das zu verspinnende Polymere im wesentlichen ein Nichtlösungsmittel darstellt, die mit dem Spinnlösungsmittel und mit Wasser oder einer anderen, das Polymere nicht]ösenden Flüssigkeit, die als Waschflüssigkeit geeignet ist, gut mischbar ist und dafür Sorge trägt, daß diese in der Spinnlösung enthaltene Substanz während des Spinnprozesses nicht ausdampft und diese Substanz aus den gesponnenen Fäden anschließend auswäscht.

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Bei der Verwendung von Acrylnitrilpolymerisaten kann die Hydrophilie der Fasern noch dadurch gesteigert werden, daß man Copolymerisate einsetzt, welche Comonomere mit hydrophilien Gruppen enthalten. Besonders geeignete Verbindungen sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Methallylsulfonsäure und ihre Salze sowie Acrylamide.

Als Spinnlösungsmittel kommen die zum Trockenspinnen bekannten Lösungsmittel in Frage, z.B. Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrolidon, vorzugsweise aber Dimethylformamid.

Die dem Spinnlösungsmittel zuzusetzende Substanz muß folgende Bedingungen erfüllen: Sie muß sowohl mit dem Spinnlösungsmittel als auch mit Wasser bzw. einer anderen, als Waschflüssigkeit geeigneten Flüssigkeit mischbar sein, vorzugsweise in jedem Verhältnis mischbar, und sie muß für das verwendete Polymere im praktischen Sinne ein Nichtlösungsmittel sein, d„h. daß sich das Polymere nicht oder nur in sehr geringem Umfange in dieser Substanz löst.

Solche Substanzen sind z.B. die ein- und mehrfach substituierten Alkyläther und -ester mehrwertiger Alkohole, wie beispielsweise Diäthylenglykolmono- oder -Dimethyl-, -äthyl- und -butyläther, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tripropylenglykol, Triäthylenglykoldiazetat, Tetraäthylenglykol, Tetraäthylenglykolmethyläther, Glykolätherazetate wie z.B. Butylglykolazetat. Ferner sind hochsiedende Alkohole wie 2-Äthylcyclohexanol, Ester oder Ketone oder auch Gemische solcher Verbindungen geeignet.

Vorzugsweise wird Glyzerin oder Tetraäthylenglykol verwendet» Ebenso lassen sich Feststoffe wie Zucker oder feste,

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mehrwertige Alkohole vorteilhaft verwenden.

In einer besonderen Ausführungsform wird Wasser in einer Menge von 2-25 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung, als Spinnlösungszusatz verwendet. In diesem Falle wird die Spinnmischung auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens der Temperatur entspricht, bei der eine klare Lösung entsteht, und dann bei einer Temperatur versponnen, die oberhalb des Gelierungspunktes dieser Lösung liegt. Vorzugsweise betragen bei einem solchen Spinnprozeß die Schacht- und Lufttemperaturen maximal den Wert der Temperatur der Spinnlösung., Liegt das Mischungsverhältnis von Polymerfeststoff zu Wasser bei mindestens 4 : 1, so ist es vorteilhaft, wenn die Schacht- und Luftemperatur beim Spinnprozeß über der Spinnlösungstemperatur liegt.

Es ist weiterhin von Vorteil, Substanzen zu verwenden, die mit dem eingesetzten Spinnlösungsmittel keine azeotropen Gemische bilden, so daß sie wie im Falle DMF-Glyzerin oder DMF-Diäthylenglykolmischungen nahezu vollständig durch fraktionierte Destillation zurückgewonnen werden können.

Diese Substanzen werden dem Spinnlösungsmittel in Mengen von 5 - 5o, vorzugsweise Io - 2o Gew.%_t bezogen auf Lösungsmittel und Feststoff, zugesetzt. Der obere Grenzgehalt an zumischbarer Substanz wird in der Praxis durch die Spinnbarkeit der Polymerlösung bestimmt. Je höher der Gewichtsanteil an zugesetzter Substanz zum Spinnlösungsmittel ist, desto stärker wird die Porosität im Faserkern und um so höher das Wasserrückhaltevermögen der Fäden, die aus derartigen Spinnlösungsgemisehen hergestellt werden.

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Um erfindungsgemäße Fäden und Fasern mit möglichst hoher Porosität zu erhalten, wählt man die Spinnbehandlung so, daß möglichst wenig der zugemischten Flüssigkeit während des Trockenspinnprozesses im Spinnschacht verdampft bzw. durch das verdampfende Spinnlösungsmittel mitgerissen wird. Möglichst niedrige Spinnschachttemperaturen, die nur knapp oberhalb des Siedepunktes des zu verdampfenden Spinnlösungsmittels liegen, kurze Spinnschächte und hohe Spinnabzüge und somit kurze Verweilzeiten im Spinnschacht, haben sich als äußerst vorteilhaft erwiesen. Die Spinnschachttemperatur soll aus diesen Gründen maximal 8o° C, vorzugsweise 5 - 3o C über der Siedetemperatur des verwendeten Spinnlösungsmittels liegen.

Durch diese Maßnahme bleibt der wesentliche Anteil (in der Regel etwa 9o %) der zugemischten Substanz im Spinnband bzw. in den Fäden. Er wird erst im Zuge der Nachbehandlung durch Auswaschen entfernt und die Faser in herkömmlicher Weise zur gebrauchsfertigen Faser weiterverarbeiten

Der Waschprozeß der Kern-Mantel-Fasern kann bei Temperaturen bis zu loo⁰ C durchgeführt werden. Die Verweilzeit sollte mindestens Io Sekunden betragen, um die zugesetzte Substanz gut auzuwaschen.

Bei dem Waschprozeß hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, die Faserbänder oder -fäden nur unter schwacher Spannung bzw. bei geringer SchrumpfZulassung zu halten, um die Entfernung der zugesetzten Flüssigkeit zu maximieren.

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s,tr

Die weitere Nachbehandlung der Faserbänder oder -fäden kann nach den in der Technik üblichen Nachbehandlungsschritten -Präparieren, Kräuseln, Trocknen, Schneiden vorgenommen werden, wobei die Trocknungsbedingungen der Faser einen weiteren Einfluß auf die Hydrophilie ausüben.

Möglichst milde Trocknungsbedingungen von maximal l6o° C, vorzugsweise Ho - l4o° C, und kurze Verweilzeiten von maximal von 2-3 Minuten im Trockner führen zu Kern-Mantel-Fasern mit hoher Porosität und hohem Wasserrückhaltevermögen.

Eine weitere Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern herzustellen, besteht darin, daß man in an sich bekannter Weise eine Polymerlösung nach einem Trockenspinnprozeß verspinnt, wobei man die Fäden unmittelbar nach deren Austritt aus der Spinndüse, spätestens aber zu einem Zeitpunkt, wo die Fadenverfestigung noch nicht abgeschlossen ist, mit Wasserdampf oder dem Dampf einer anderen, die Fäden koagulierenden Flüssigkeit in Berührung bringt.

Dieses Spinnverfahren ist im Prinzip ein herkömmliches Trockenspinnverfahren, vorzugsweise aus stark polaren organischen Lösungsmitteln wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Dimethylsulfoxid. Es können aber auch Mischungen aus Polymeren, Spinnlösungsmittel und Nichtlöser für das Polymere,wie sie oben beschrieben worden sind, versponnen werden.

Für diese Verfahrensweise geeignete Dämpfe zur Koagulation der noch nicht verfestigten Fäden sind neben Wasserdampf alle Dämpfe von Substanzen, die für die versponnenen Polymerisate, insbesondere Acrylnitrilpolymerlsate, ein Nichtlösungs-

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mittel darstellen, wie beispielsweise im Falle von Acrylnitrilpolymerisaten, ein- und mehrfach substituierte Alkyläther und -ester mehrwertiger Alkohole, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tripropylenglykol, Triäthylenglykoldiazetat, Tetraäthylenglykol, Glykolätherazetate. Ferner sind Alkohole wie 2-Athylcyclohexanol, Glyzerin, Ester oder Ketone oder Gemische,z.B. aus A'thylenglykolazetaten, geeignet. Besonders bevorzugt sind neben Wasser solche Substanzen, die sich leicht verdampfen lassen, deren Flammpunkt hoch liegt und deren Brennbarkeit gering ist, beispielsweise Methylenchlorid und Tetrachlorkohlenstoff.

Je nach Ort und Intensität der Dampfeinblasung auf die Polymerfäden sowie den thermischen Bedingungen im Spinnschacht lassen sich sowohl die Querschnittsstruktur als auch die Breite der Mantelfläche und die Hydrophilie der Fäden steuern. So erhält man immer dann Kern-Mantel-Fasern mit runden bis kreisförmigen Querschnittsformen und sehr dünner Mantelfläche von maximal ca. 25 % der gesamten Querschnittsfläche und einem extrem hohen Wasserrückhaltevermögen von ca. 60 % und mehr, wenn man die Verspinnung bei niedrigen Schachttemperaturen von maximal l4o° C, vorzugsweise von 2o - 12o° C, durchführt.

Bei höheren Schachttemperaturen, vorzugsweise oberhalb l6o° C, erhält man Kern-Mantel-Fasern mit ovalen bis trilobalen Querschnittsformen und Wasserrückhaltewerten von ca. 2o - 60 %, wobei die Mantelfläche ca. 60 % der gesamten Querschnittsfläche ausmachen kann«

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Die Dicke und somit die Saumbreite der Mantelfläche läßt sich nach dieser Verfahrensweise durch die Wahl des Verhältnisses von Luft zu Dampfgemisch derart steuern, daß bei hohem Dampf und niedrigen Luftmengen überwiegend Kern-Mantel-Fasern mit großer Saumbreite der Mantelfläche, die bis zu 80 % der gesamten Querschnittsfläche ausmachen kann, erzeugt werden.

Setzt man nur wenig Dampf im Verhältnis zur Luftmenge ein, so erhält man umgekehrt Kern-Mantel-Fasern, die sich mehr und mehr der beim Trockenspinnprozeß üblichen Hantelform nähern und die ein entsprechend niedrigeres Wasserrückhaltevermögen aufweisen, wobei die Saumbreite des Mantels zunehmend geringer wird.

Um eine zu starke Kondensation von Wasserdampf und Lösungsmittelgemischen im Spinnschacht zu vermeiden, hat sich eine Schachttemperatur von über loo° C, vorzugsweise Io5 l4o° C, bei möglichst kurzen Schachtlängen, beispielsweise von 1 m Länge, als optimal erwiesen.

Um bei den erfindungsgemäßen Fäden die Mindestporosität von Io % zu erhalten, setzt man bei Anwendung des Herstellungsverfahrens, bei dem dem Spinnlösungsmittel Nichtlöser zugesetzt wird, diesen in einer Menge von mindestens Io Gew.#, bezogen auf Polymerfeststoff, zu, trägt während des Spinnprozesses dafür Sorge, daß der Nichtlöser im wesentlichen nicht verdampft und behandelt die erhaltenen Fäden thermisch so schonend nach, daß die entstandenen Poren nicht kollabieren.

Das Wasserrüclhaltevennogen von mindestens Io % ergibt sich

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bei den auf die beschriebene Weise hergestellten Fasern, wenn die Porosität mindestens Io % beträgt.

Die Auswahl der Polymeren erfolgt in der Weise, daß die Quellung dieser Polymeren in Wasser ca. Io % nicht übersteigt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Wasserrückhaltevermögen im wesentlichen nicht durch die Wasseraufnahme durch das Polymerisat selbst, sondern durch die Porenstruktur bewirkt wird.

Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern haben mittlere Porendurchmesser von höchstens loooo A. Die Porengröße kann beeinflußt werden durch die Spinn- und Nachbehandlungsbedingungen. Bei dem beschriebenen Verfahren unter Zusatz von Nichtlösern werden bei Zusatz von hochsiedenden Nichtlösungsmitteln wie Glyzerin oder Tetraäthylenglykol Porengrößen von etwa 4ooo 8 erhalten, wenn die Schachttemperatur ca₀ l8o° C und die Lufttemperatur etwa 35o° C beträgt.

Kleinere Poren werden erhalten, wenn die Schacht- und Lufttemperaturen abgesenkt werden. Mittlere Porengrößen von unter etwa 2ooo 8 erhält man, wenn die Schacht- und Lufttemperaturen unterhalb des Siedepunktes des verwendeten Spinnlösungsmittels liegen.

Durch die genannten Verfahrensweisen werden im Kern kanalnetzartig miteinander verbundene Poren erzeugt, die ein durchgängiges System bilden, wobei gleichzeitig der Mantel eine Struktur aufweist, die den Durchtritt von Wasser zum Kern ermöglicht.

Die Saumbreite des Mantels läßt sich abgesehen von der

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oben bereits beschriebenen Möglichkeit in folgender Weise beeinflußen:

Je höher der Polymerfeststoffgehalt im Verhältnis zum eingesetzten Nichtlöser ist, desto größer wird die Saumbreite des Mantels.

Im einzelnen läßt sich eine gewünschte Saumbreite durch einfache Vorversuche leicht festlegen.

Wie allgemein bekannt ist, fühlen sich Synthesefasern nach dem Benetzen mit wenigen Prozent Wasser feucht an (z.B. bei handelsüblichen Acrylfasern bei einer Anfeuchtung ab 5 % Wasser).

Die erfindungsgemäßen Kern-Mantel-Fasern zeigen demgegenüber eine hohe Feuchtfühlgrenze, die bei mindestens etwa 6 % liegt. Naturgemäß ist dieser Mindestwert abhängig von der chemischen Natur des versponnenen Polymerisates₀ Handelt es sich um erfindungsgemäße Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten, so werden Werte für die Feuchtfühlgrenze von etwa Io % und darüber gefunden. Die Feuchtfühlgrenze ist beeinflußbar über die Porosität, die ihrerseits in der oben geschilderten Weise gesteuert werden kann. Wenn z.B. das Wasserrückhaltevermögen größer als 12 % ist, dann läßt sich die Feuchtfühlgrenze auf über Io % erhöhen» Laßt man das Wasserrückhaltevermögen auf Werte über 2o % steigen, dann erhöht sich die Feuchtfühlgrenze auf über 15 %» Diese Werte gelten insbesondere für Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten.

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Bei körperlicher Stoßbeanspruchung ist es wichtig, daß die vom Körper abgegebene Feuchtigkeit zügig in das Porenvolumen der Fasern, aus denen ein textiles Bekleidungsstück hergestellt wurde, aufgenommen wird. Eine ausreichende Aufnahmegeschwindigkeit liegt dann vor, wenn sich das Porenvolumen der Fasern in 5 Minuten zu mindestens 2o % vz füllt. Die erfindungsgemäßen Fasern erfüllen diese Bedingung, so daß sie zur Herstellung von Kleidungsstücken mit einem ausgezeichneten Tragekomfort bestens geeignet sind.

Für den Tragekomfort ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Fasern im Garnverband die Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit schnell fortleitet. Hierfür haben sich runde Querschnittsformen der Fasern besonders gut bewährt. Die Möglichkeit, runde Querschnittsformen bei den erfindungsgemäßen Fasern und Fäden herzustellen, ist bereits beschrieben.

Bei geringeren körperlichen Belastungen, wie leichter bis mittelschwerer Arbeit, tritt meist nur wenig Feuchtigkeit in flüssiger Form auf. In diesem Falle ist es von Vorteil, wenn die Bekleidung außer Wasser auch Wasserdampf sorbiert und dadurch ein trocknetes Klima in Hautnähe des Trägers des Textils aufrechterhält.

Wie sich in Trageversuchen und Ergometertests zeigt, kommt es dabei nicht auf die Höhe der Feuchteaufnahme in einem bestimmten Punkt der Sorptionsisotherme an (beispielsweise Feuchteaufnahme bei 65 % relativer Luftfeuchte), sondern in erster Linie sind Differenzbeträge der Feuchteaufnahmen bei verschiedenen Luftfeuchtegraden wesentlich. Praxisgerecht ist es, die Feuchteaufnahmen bei 65 % und 95 % relativer Luftfeuchte bei jeweils 2o° C zu vergleichen.

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Vorzugsweise muß diese Differenz über 2 % liegen, damit die geschilderten Fasereigenschaften hinsichtlich Tragekomfort vorliegen.

Insbesondere erweist sich eine Feuchteaufnahme von über 5 % bei 95 % relativer Feuchte als günstig,,

Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern zeigen auch in dieser Hinsicht ein ausgezeichnetes Verhalten. So verfügen sie über eine Feuchteaufnahme bzw. -abgabe von über 1 %, wenn sie bei 2o C alle 2o Minuten abwechselnd einer relativen Luftfeuchte von 65 % bzw. 95 % ausgesetzt werden. Eine solche rasche Feuchteaufnahme ist insbesondere bei rasch wechselnder körperlicher Beanspruchung von besonderer Bedeutung.

Das Ausmaß der Feuchteaufnahme wird insbesondere durch die Größe der Poren und/oder durch Zusätze zur Faser beeinflußt. Die Feuchteaufnahme läßt sich steigern, besonders durch die Erzeugung kleiner Poren mit mittleren Porendurchmessern von höchstens etwa looo Ä und durch Verwendung von Polymerisaten, die hydrophile Comonomere copolymer!siert enthalten bzw. durch Zusätze hydrophiler Natur zu den Fasern. Diese Zusätze können entweder im Zuge des Herstellungsverfahrens in die Fasern eingebracht werden oder in einem der Nachbehandlungsschritte eingelagert werden.

Insbesondere erhält man einen Wert Delta-PA von über 3 %, wenn der Porenvolumenanteil der Poren mit Porendurchmessern von weniger als 5oo 51 mindestens ^o mnr/g Fasern beträgt.

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Die Porenstruktur der erfindungsgemäßen Fasern ist auch beim Trocknungsvorgang der Fasern von Vorteil, denn die durch die Porenstruktur bedingte schnelle Verdunstung der Feuchtigkeit aus dem Kleidungsstück des Trägers wird bei hoher körperlicher Beanspruchung ein Wärmestau vermieden.

Die Fäden und Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen durch ihre poröse Kern-Mantel-Struktur eine hohe Saugfähigkeit, Wasseraufnahme ohne Quellung, schnellen Feuchtigkeitstransport, eine hohe Feuchtfühlgrenze und hohe Feuchteaufnanme sowie, ebenfalls bedingt durch die poröse Struktur, eine niedrige Dichte. Durch die Summe dieser positiven Eigenschaften in einem einzigen Faserprodukt wird somit eine Faser zur Verfügung gestellt, aus der sich textile Gebilde, insbesondere Kleidungsstücke, fertigen lassen, die ihrem Träger einen hervorragenden Tragekomfort vermitteln.

Die Bestimmung der im vorgehenden mehrfach erwähnten physi kalischen Größen wurden wie nachstehend beschrieben ausgeführt» Diese Meßmethoden beziehen sich auf gefärbte bzw. blindgefärbte von Präparation befreite Fasern, Garne oder Textilflächengebilde.

Meßmethoden:

Quecksilber-Dichte-Bestimmung (J* Hg)

Nach Ausheizen der Probe bei 5o° C unter Vakuum (lo~ mbar) wird die Hg-Dichte (mittlere scheinbare Dichte) durch Volumenmessungen in Quecksilber bei einem Überdruck von Io bar festgestellt.

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Helium-Dichte-Bestimmung ( fue)

Nach Ausheizen der Probe bei 5o° C unter Vakuum (lo~ bar) wird die Helium-Dichte ("wahre Dichte") durch Volumenmessung in Helium mit einem Gasvergleichspyknometer festgestellt.

Definition der Porosität (P)

P = [l- (/Hg //He)J . loo % Flotations-Dichte-Bestimnung

Man wiegt mehrere trockene Faserstränge auf o, 1 mg genau (ITi₁ ) und taucht sie dann in Wasser mit der Dichte f H₂O Nach 5 Minuten wird das Gewicht der Faserstränge in Wasser von 2o° C ermittelt (m₂); die Flotationsdichte (nach 5 Minuten) ergibt sich aus

m.. - nip

Definition der Kern-Mantel-Struktur

Im Rasterelektronenmikroskop nach üblichen Techniken - mit Gefrierbruch, Ionenätzung und Goldbedampfung - präparierte Proben lassen im Faserquerschnitt eine Kern-Mantel-Struktur erkennen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kern erkennbaren Poren im Mittel deutlich größer sind als die Poren im Mantel. Der Mantel kann insbesondere kompakt erscheinen, d.h. im wesentlichen keine Poren über 3oo Ä Durchmesser aufweisen.

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Die Manteldicke an der Faseroberfläche wird bestimmt als der Abstand des Faser-Äußeren (von außen senkrecht nach innen schreitend) bis zu der Stelle an der der geschilderte Strukturunterschied erkennbar wird.

Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens (WR);

Das Wasserrückhaltevermögen wird in Anlehnung an die DIN-Vorschrift 53 8l4 (vgl. Melliand Textilberichte 4 1973, Seite 35o) bestimmte

Die Faserproben werden 2 Stunden in Wasser getaucht, das o,1 % Netzmittel enthält. Danach werden die Fasern Io Minuten zentrifugiert mit einer Beschleunigung von Io ooo m/sec und die Wassermenge gravimetrisch ermittelt, die in und zwischen den Fasern zurückgehalten wird. Zur Bestimmung des Trockengewichtes werden die Fasern bis zur Feuchtekonstanz bei Io5° C getrocknet. Das Wasserrückhaltevermögen (WR) in Gewichtsprozent ist:

^mf " ^mtr

^mtr

χ loo

m~ = Gewicht des feuchten Fasergutes m. = Gewicht des trockenen Fasergutes.

Bestimmung des mittleren Porendurchmessers d:

Aus der Porosität P und der inneren Oberfläche O nach der 1-Punkt-BET-Methode mit Stickstoff (Ausgangsdruck 1 atü, Sorptionstemperatur die des flüssigen Stickstoffes) ermittelt.

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Q.CT

loo^-P 0 (J'He/g/cril·⁵)²

Außerdem wurden elektronenmikroskopische Aufnahmen von kontrastierten Dünnschnitten und rasterelektronenmikroskopischen Bruchflächen zur Charakterisierung der Porenstruktur herangezogen; die optisch beobachteten Porendurchmesser sind im allgemeinen größer als der oben ermittelte Wert d.

Bestimmung der Feuchtfühlgrenze (FFG);

Eine Reihe von Proben gleicher Art werden gleichmäßig mit Wasser befeuchtet und dann unterschiedlich stark abgeschleudert; gewogen und einer Reihe von mindestens 5 Versuchspersonen vorgelegt, die beurteilen, welche dieser Proben sich bereits feucht anfühlen. Falls dies bei einer Probe von der Mehrzahl der Versuchspersonen bejaht wird, ist ihre FPO überschritten. Zur Kontrolle werden die Proben erneut gewogen und dann der Wassergehalt durch anschließende Trocknung ermittelt. Die Feuchtfühlgrenze ist der minimale Wassergehalt, bei dem gerade Feuchtegefühl ausgelöst wird.

Bestimmung der Feuchteaufnahme (FA):

Nach Trocknung bei 5o° C/o,l Torr mit N₂-Spülung bis zur Gewichtskonstanz wird das Trockengewicht der Probe in einer Vakuumwaage auf - o,2 mg genau bestimmt. Unter fortlaufender Einspeisung und Absaugung von Wasserdampf (2o° C) wird ein Wasserdampf-Druck eingestellt, der 65 % relativer Luftfeuchte entspricht ο Nach Gewichtskonstanz wird das Probengewicht erneut ermittelt:

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FA = — ^- ο loo

^mtr

m„ = Gewicht der feuchten Probe
m_tr = Gewicht der trockenen Probe.

Anschließend werden analog Messungen bei sukzessiv höheren Wasserdampfdrucken durchgeführt.

Bestimmung der Porenfüllunp; mit Wasser (F):

Die Porenfüllung wird durch Vergleich der Quecksilber-Dichte /_H mit der Flotationsdichte ./_p in Wasser nach 5 Minuten Faser-Tauchzeit ermittelt, wobei die Flotationsdichte gravimetrisch ermittelt wird.

F=(I 22—-2 ) . loo %

C//J>)

Delta-FA-Wert:

Der Delta-FA-Wert ergibt sich aus der Differenz der im Gleichgewicht gemessenen Feuchteaufnahme bei 95 % relativer Luftfeuchte zur Feuchteaufnahme bei 65 % relativer Luftfeuchte. Die Feuchteaufnahmen sind wie oben geschildert ermittelt worden.

Kinetischer Delta-FA-Wert;

Der kinetische Delta-FA-Wert -wird bestimmt, indem die Feuchteaufnahme bzw. -abgabe bei 2o° C bestimmt wird, wenn periodisch alle 2o Minuten abwechselnd die relative Luftfeuchte 65 % bzw. 95 % beträgt.

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Bestimmung der rolyrner-Quellung:

Von unporösem trockenem Polymeren(z.B.Fäden) wird die Feuchteaufnahme von 0 bis 95 ,-* relativer Luftfeuchte ermittelt und auf loo % Luftfeuchte extrapoliert (FA loo)_o Die Gewichtszunahme entspricht der Volumen-Quellung

Q in Prozent: Q = FA₁₀₀ ./„^ _g/cm3

Bei Polymeren mit hydrophilen. Comonomeren kann Q von der wahren Volumenquellung abweichen. Trotzdem wird Q zur Kennzeichnung des Quellverhaltens herangezogen.

Bestimmung der Manteldurchlässigkeit für Wasser

Dazu wird das Wasserrückhaltevermogen mit folgenden Änderungen gemessen: Die trockenen Fäden werden durchgehend als Schlaufe in Wasser getaucht, ohne daß Faserenden benetzt werden. Dadurch erfolgt die Wasseraufnahme ausschließ lich durch den Faser-Mantel. Anschließend wird - wie bei der Messung des Wasserrückhaltevermögens beschrieben - mit dem benetzten Strangteil weiter verfahren. Der Mantel ist durchlässig, wenn nach 5 Minuten Benetzung sich hier ein Wasserrückhaltevermogen von über 2o % des ursprünglichen Wasserrückhaltevermögens WR einstellt.

Bestimmung der Durchgängigkeit des Porensystems

Zu diesem Zweck werden die porösen Kern-Mantel-Fasern wie folgt präpariert: In mehreren Bädern wird Wasser in die Poren der Fasern gegen ein Intermedium ausgetauscht und dieses Intermedium in einer nachfolgenden Konzentrationsreihe durch das eigentliche Einbettungsmittel - ein Exoydharz - ersetzt. Die Wasseraufnahme, Entwässerung und Einbettung läuft unter Vakuum ab, um Gaseinschlüsse aus dem

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ORIGINAL INSPECTED

Faserinneren zu entfernen und eine optimale Füllung der Hohlräume zu erreichen. Die eingebetteten Fasern werden auf dem Kryomikrotom bei einer Objekttemperatur von - loo° C geschnitten und die Dünnschnitte anschließend kontrastiert. Im transmissionselektronenmikroskopischen Bild hebt sich das in den Hohlräumen und rund um die Faser abgelagerte Einbettungsmittel dunkel von der eigentlichen Fasermatrix ab und kennzeichnet sowohl die Durchgängigkeit des Porensystems für Flüssigkeiten als auch die des Mantels.

Die Abbildung 1 zeigt die Abhängigkeit der Feuchteaufnahme einer erfindungsgemäßen Faser (hergestellt nach Beispiel 4) von der relativen Luftfeuchte im Vergleich zu einer handelsüblichen Acrylfaser.
Faser nach der Erfindung Kurve A
handelsübliche Acrylfaser Kurve B.

Die Abbildung 2 zeigt die gleichen Fasern wie Abbildung 1 bezüglich der Wasserdampfsorptionskenetik bei sprunghafter Änderung der relativen Feuchte zwischen 65 und 95 % bei 20° C (Delta-FA-Wert).

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Beispiel 1;

19»9 kg DMF wurden mit 4,8 kg Glyzerin in einem Kessel unter Rühren vermischt. Anschließend wurden 5*1 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates aus 93,6 % Acrylnitril, 5*7 % Acrylsäuremethylester und o,7 % Natriummethallylsulfonat unter Rühren zudosiert, 1 Stunde lang bei 8o° C gerührt, filtriert und die fertige Spinnlösung in einem Spinnschacht in an sich bekannter Weise aus einer l8o-Loch-Düse trockenversponnen.

Die Schachttemperatur betrug l6o° C, Die Viskosität der Spinnlösung, welche eine Feststoffkonzentration von 17 % aufwies und die einen Glyzeringehalt von 15*7 Gew.%, bezogen auf DMF + Polyacrylnitrilpulver, besaß, betrug 85 Kugelfallsekunden_o Zur Viskositätsbestimmung mit der Kugelfallmethode vergleiche: K. Jost Rheologica Acta Band 1, Nr.2-5 (1958), Seite 3o3„ Das Spinngut vom Titer I7oo dtex wurde auf Spulen gesammelt und zu einem Band vom Gesamttiter Ι02Ό00 dtex gefachte Nach Verlassen des Spinnschachtes waren noch l4,l Gew.% Glyzerin im Spinnband.

Der Glyzeringehalt im Spinnband wurde durch gaschromatographische Analyse bestimmt. Das Faserkabel wurde anschliessend in kochendem Wasser 1 : 3,6-fach verstreckt, in siedendem Wasser unter geringer Spannung 3 Minuten lang gewaschen und mit antistatischer Präparation versehen. Dann wurde in einem Siebtrommeltrockner unter Zulassung von 2o % Schrumpf bei maximal 13°° C getrocknet und zu Fasern von 60 mm Stapellänge eingeschnitten.

Die Fasern besaßen nach Verlassen des Spinnschachtes, wie

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rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen bei 780-3800-facher Vergrößerung zeigen, eine ausgesprochene Kern-Mantel-Struktur bei unregelmäßiger, meist trilobaler Querschnittsform.

Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex hatten eine Heliumdichte von 1,17 g/cm-^ und eine Quecksilberdichte von 0,862 g/cnr bei einem Wasserrückhaltevermögen von 32,8 % und eine Porosität von 26,4 %_t die innere Oberfläche betrug 9»7 m Yg und der mittlere Porendurchmesser I06 nm.

Die Saumbreite der Mantelflächte betrug ca. 4 /um. Durch quantitative Analyse mit dem Bildanalysengerät "Classimat" der Firma Leitz wurden über loo Faserquerschnitte zur Bestimmung der Kern- bzw. Mantelfläche der Fasern ausgewertet. Danach entfallen im Durchschnitt 32 % der Querschnittsfläche auf die Saumbreite des Mantels.

Die Feuchtfühlgrenze lag bei 24 %. Die Porenfüllung nach 5 Minuten in Wasser betrug 71 %· Die Feuchteaufnahme bei 95 % relativer Luftfeuchte betrug bei 2o° C 12 %_t der Delta-FA-Wert 6,8 %_$ der kinetische Delta-FA-Wert betrug 2,o #„ Die Fasern ließen sich mit einem blauen Farbstoff der Formel

CH

tief und durchgreifend anfärben. Die Extinktion betrug 1,39
vette).

loo mg Faser pro loo ml DMF (57o m/U, 1 cm Kü-

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Aus den Fasern vom Endtiter 3*3 dt ex wurden Garne on Nm 36/I gesponnen und zu Strickstücken verarbeitet. An den Strickstücken, die rohweiß und blau gefärbt vorlagen, wurde ein Wasserrückhaltevermögen von 34,3 % gemessen.

Beispiel 2:

lo,4 kg DMP wurden mit 2,15 kg Glyzerin in einem Kessel unter Rühren vermischt. Anschließend wurden 2,85 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates aus 90 % Acrylnitril, 5 % Acrylamid und 5 % N-Methoxymethylacrylamid unter Rühren zudosiert, 1 Stunde lang bei 8o° C gerührt, filtriert und die fertige Spinnlösung wie in Beispiel 1 beschrieben versponnen.

Die Viskosität der Spinnlösung, die einen Feststoffgehalt von 15 Gew.% bei einem Glyzeringehalt von l4,5 Gew.^, bezogen auf DMF und PAN-Feststoff, aufwies, betrug 69 Kugelfallsekunden.

Das Spinngut vom Titer 17oo dtex wurde wieder zu einem Kabel gefacht und wie in Beispiel 1 dargelegt nachbehandelt.

Die Fasern besaßen wieder einen unregelmäßigen, meist trilobalen Querschnitt mit ausgeprägter Kern-Mantel-Struktur.

An den Einzelfasern vom Endtiter 3,2 dtex wurden die folgenden physikalischen Meßdaten bestimmt:

Helium-Dichte 1,19 g/cnr
Quecksilber-Dichte 0,857 g/cnr
Porosität 28,0 %
Wasserrückhaltevermögen 34,9 %

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2?

Innere Oberfläche 7,6 m /g
Mittlerer Porendurchmesser 1^5 nm
Mantelflächenanteil 35 %
Feuchtfühlgrenze 25 %
Porenfüllung (nach 5 Minuten) 6h %
Feuchteaufnahme (95 % r.F.) 11 #
Delta-FA-Wert 5*7 #
Kinetischer Delta-FA-Wert 1,5 %

Beispiel 3:

6o kg DMF wurden mit 17,5 kg Glyzerin in einem Kessel unter Rühren vermischt. Anschließend wurden 22,5 kg des Acrylnitrilcopolymerisates mit der chemischen Zusammensetzung von Beispiel 1 unter Rühren zudosiert, 1 Stunde lang bei 8o° C gerührt, filtriert und die fertige Spinnlösung in einem Spinnschacht nach bekannten Arbeitsweisen aus einer 496-Loch-Düse trockenversponnen. Die Schachttemperatur betrug l8o° C, die Viskosität der Spinnlösung, welche eine Feststoffkonzentration von 22,5 % aufwies, und die einen Glyzeringehalt von 17,5 Gew.^, bezogen auf DMF + Polyacrylnitrilpulver, besaß, betrug 85 Kugelfallsekunden. Das Spinngut vom Titer 6850 dtex wurde auf Spulen gesammelt und zu einem Band gefacht. Das Faserkabel wurde anschließend in kochendem Wasser 1 : 3,6-fach verstreckt, in siedendem Wasser unter geringer Spannung 3 Minuten gewaschen und mit antistatischer Präparation versehen,, Dann wurde in einem Siebtrommeltrockner unter Zulassung von Io % Schrumpf bei loo° C getrocknet und zu Fasern von 60 mm Stapellänge eingeschnitten»

An den Einzelfasern vom Endtiter 1,9 dtex wurden die folgenden physikalischen Meßdaten bestimmt:

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Heliumdichte 1,ΐ8 g/crrr
Quecksilber-Dichte O,9l8 g/cnr
Porosität 18,8 %
Wasserrückhaltevermögen 25 %
Innere Oberfläche 3*9 m /g
Mittlerer Porendurchmesser 17o ran
Mantelflächenanteil 21 #
Feuchtfühlgrenze 19 #
Porenfüllung (2o Min.) 78 %
Peuchteaufnahme (95 % r.F.) 4,9 #
Delta-FA-Wert 3,1 ^
Kinetischer Del ta-FA-V/er t 1,2 %

Die Fasern besaßen eine Festigkeit von 2,3 p/dtex und eine Reißdehnung von 46 %_a Die relative Schiingenreißfestigkeit war 6l # und die relative Schlingenreißdehnung betrug 3o %. Die Fasern wurden anschließend zu Garnen in Nm 36/I versponnen und zu textlien Flächengebilden wie T-Shirts und Socken mit ausgezeichnetem Tragekomfort verarbeitet. Die bereits oben an Einzelfasern gefundenen physikalischen Meßgrößen wurden an Garnen und Flächengebilden reproduziert,

An Strickstücken gleicher Konstruktion aus l) Wolle, 2) Baumwolle, 3) herkömmlichen Acrylfasern und 4) der porösen Kern-Mantel-Fasern wurde gemäß DIN 53 924 die Steiggeschwindigkeit gemessen. Es ergaben sich nach 5 Minuten in den Fällen l) bis 4) die folgenden Werte:

1) 0 cm 2) 11 cm 3) 3,5 cm 4) 9 cm

Die gleichen StrickstUcke wurden Trocknungsversuchen unterworfen. Bei gleicher Ausgangsfeuchte von I5o g HoO/m

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ergaben sich in den Fällen l) bis 4) folgende Trocknungszeiten:

l) und 2) über 12o Minuten

3) 6o Minuten

4) 65 Minuten.

Dabei betrug die Restfeuchte der Strickstücke 5 %»

Beispiel 4:

52 kg Dimethylformamid (DMF) wurden mit 12 kg Tetraäthylenglykol in einem Kessel unter Rühren vermischt. Anschließend wurden 36 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates aus 93*6 % Acrylnitril, 5,7 % Acrylsäuremethylester und o,7 % Natriummethallylsulfonat unter Rühren bei Raumtemperatur zudosiert, Die Suspension wurde in einer Aufheizvorrichtung auf 135° C erhitzt. Die Spinnlösung wurde nach Verlassen der Aufheizvorrichtung filtriert und dem Spinnschacht zugeführt. Die gesamte Verweilzeit der Suspension von der Aufheizvorrichtung bis zur Spinndüse betrug ca. 5 Minuten,

Die Spinnlösung wurde aus einer 72-Loch-Düse trockenversponnen. Die Schachttemperatur betrug 3° C, die Lufttemperatur 4o° C. Die eingesetzte Luftmenge betrug 4o m^ pro Stunde. Das Spinngut vom Titer 244o dtex wurde auf Spulen gesammelt und zu einem Band vom Gesamttiter ΐ'7ο8'οοο dtex gefacht. Das Faserkabel wurde anschließend in kochendem Wasser 1 : 4,o-fach verstreckt, gewaschen, mit antistatischer Präparation versehen und unter Zulassung von 2o % Schrumpf getrocknet. Anschließend wurde gekräuselt und zu Stapelfasern von loo mm Länge geschnitten. Die Einzelfasern vom Endtiter 11 dtex hatten ein Wasserrückhaltevermögen nach DIN 53 8l4 von 49 %, Die Fasern besaßen eine ausgesprochene Kern-Mantel-Struktur. Der Flächenanteil des

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Mantels betrug ca. 5 % der gesamten Querschnittsfläche. Der mittlere Porendurchmesser war ca. looo X und die inntere Oberfläche, nach der BET-Methode ermittelt, betrug 57,1 (qm/g).

An den Einzelfasern vom Endtiter 11 dtex wurden die folgenden physikalischen Meßdaten bestimmt:

Helium-Dichte 1,9 g/cnr
Quecksilber-Dichte 0,834 g/cm
Porosität 3o,8 %
Wasserrückhaltevermögen 38 %

Innere Oberfläche 56,2 m /g
Mittlerer Porendurchmesser 25 nm
Mantelflächenanteil 5 %
Porenfüllung (nach 5 Minuten) 4o %
Feuchteaufnahme (95 % r.F.) 12,3 % (s. Abb. l) Delta-Fa-Wert lo,8 % (s. Abb. l)
Kinetischer Delta-FA-Wert 1,9 % (s. Abb. 2) Manteldurchlässigkeit: WR (nach 5 Minuten) = 15 #

Beispiel 5:

Ein Acrylnitrilcopolymerisat aus 93,6 # Acrylnitril, 5*7 # Acrylsäuremethylester und o,7 % Natriummethallylsulfonat mit K-Wert 8l wurde in Dimethylformamid (DMP) bei 8o° C gelöst. Die filtrierte Spinnlösung, die eine Endkönzentration von ca. 3o Gew.% aufwies, wurde aus einer 180-Loch-Düse trockenversponnen. In den Spinnschacht (Länge 600 cm, 0 30 cm) wurden oberhalb der Düse 25 kg Sattdampf pro Stunde sowie Io cbm Luft von I5o° C pro Stunde eingeblasen. Die

Schachttemperatur betrug 14o C. Pro kg erstelltes Spinngut Le A 18 o53 - 28 -

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wurden ca. 5*8 kf Dampf verbraucht. Der DMF-Gehalt der Fäden lag bei 59 %, bezogen auf Polymerfeststoff. Die Fäden vom Gesamttiter 24oo dtex wurden auf Spulen gesammelt und zu einem Kabel von 684.oo dtex zusammengeführt. Anschließend wurde das Faserkabel 1 : 4,0-fach in kochendem Wasser verstreckt, gewaschen, mit antistatischer Präparation versehen, bei 12c° C unter Zulassung von ?x> % Schrumpf getrocknet, gekräuselt und zu Stapelfasern von 6o mm Länge eingeschnitten.

An den Einzelfasern vom Endtiter 3*3 dtex wurden die folgenden Meßgrößen bestimmt:

Helium-Dichte 1,19 g/cm^

Quecksilber-Dichte o,6l5 g/cnr

Porosität 48,3 %

Wasserrückhaltevermögen 63 %

Innere Oberfläche 19,2 m /g

Mittlerer Porendurchmesser 46 nm

Mantelflächenanteil 45 %

Feuchtfühlgrenze 38 %

Porenfüllung (nach 5 Minuten) 33 %

Feuchteaufnahme (95 % r₀F.) 8,3 %

Delta-FA-Wert 6,9 %

Kinetischer Delta-FA-Wert 1,7 %

Manteldurchlässigkeit WR (nach 5 Minuten) = 26 %

Beispiel 6:

Ein Acrylnitrilcopolymerisat nach Beispiel 5 wurde analog in DMF gelöst, filtriert und versponnen. Die eingesetzte Dampfmenge in kg je kg Spinngut betrug 2,8, die Luftmenge Io cnr/Stunde, Lufttemperatur 15o° C. Die Schachttemperatur

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betrug l6o° C. Die Fäden vom Gesamttiter 24oo dtex wurden auf Spulen gesammelt,zu einem Kabel gefacht und analog nach Beispiel 5 nachbehandelt₀ Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex hatten einen hanteiförmigen Querschnitt.

Flächenanteil des Mantels ca. 7o % Wasserrückhaltevermögen 12 % Faserdichte I,o5 g/cnr Porosität 11,8 %

Innere Oberfläche 1,9 rrr/g Mittlerer Porendurchmesser 199 nm Feuchtfühlgrenze 7 %,

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-SB-Leerseite

Claims

2719Ω1 Patentansprüchew *

1. Hydrophile Kern-Mantel-Struktur aufweisende Fäden oder Fasern aus fadenbildenden synthetischen Polymeren mit einer Porosität von mindestens Io % und einem Wasserrückhaltevermögen von mindestens Io % bei einer Faser-Quellung, die geringer ist als das Wasserrückhaltevermögen.

2. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie trocken gesponnen sind.

3. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Porendurchmesser im Faserkern maximal loooo % betragen.

4. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren untereinander ein durchgängiges System bilden»

5. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel durchlässig ist.

6. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenanteil des Mantels 5 8o % beträgt.

7. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Feuohtfühlgrenze von min destens 6 % besitzen·

8. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gleichgewichts-Feuchteaufnahme von über 5 # bei 95 % relativer Luftfeuchte und 2o° C aufweisen.

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9. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz in der Feuchteaufnahme bei 65 und 95 % relativer Luftfeuchte und 2o° C mindestens 2 % beträgt»

10. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchteaufnahme bzw. -abgabe mindestens 1 % beträgt, wenn bei 2o° C alle 2o Minuten abwechselnd die relative Luftfeuchte 65 % bzw. 95 % beträgt.

11. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Acrylnitrilpolymerisaten mit mindestens 4o %_t vorzugsweise 5o #, Acrylnitrilan teil bestehen und daß die Porosität mindestens 17 %$ das Wasserrückhaltevermögen mindestens 2o %» die Quecksilber-Dichte höchstens l,o g/cm^ und die Feuchtfühlgrenze mindestens Io % betragen.

12. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser im Faserkern höchstens 4ooo S beträgt.

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