-
-
Titel der Erfindung
-
Synthetisches Grannenhaar für Pelzimitationen Anwendungsgebiet der
Erfindung Die Erfindung betrifft einen grobtitrigen synthetischen Paserstoff auf
Acrylnitrilbasis, der als Granne oder Deckhaar in Felzimitationen eingesetzt werden
kann.
-
Geeignete Materialien für die Pelzverarbeitung nach den verschiedenen
Technologien (z. B. Strickflorverfahren, Polvliesnähwirkverfahren usw.) stellen
besonders Faserstoffe auf Acrylnitrilbasis dar, die entsprechend dem Aufbau des
Feldes als Unterhaar, Füllhaar und Grannenhaar in Sortimenten unterschiedlicher
Feinheit und unterschiedlicher Eigenschaften eingesetzt werden. BUr das Aussehen
und den Gesamteindruck der Fertigware ist besonders das Grannen- oder Deckhaar,
das im allgemeinen in einem Mischungsanteil von 5 bis 35 % eingesetzt wird, von
aussohlaggebender Bedeutung.
-
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei den bekannten
hochtitrigen Grannenhaar-Faserstoffen handelt es sich um Modacrylfaserstoffe, die
generell aus Acetonlösungen ersponnen werden, teils nach dem Trockenspinnverfahren,
teils nach dem Naßspinnverfahren. Von der chemischen Zusammensetzung her sind diese
Modacrylics durch einen relativ geringen Acrylnitril anteil und durch einen höheren
Anteil (35 bis 65 Masse-%) halogenhaltiger Komponenten (Vinylchlorid, Vinylidenchlorid)
gekennzeichnet. Die für das Einsatzgebiet Pelz" entwickelten Grannentypen, die in
Reinheiten bis zu 4,4 tex gefertigt werden, besitzen einen rechteckigen Elementarfadenquerschnitt.
Sie werden zu diesem Zweck aus SpinndUsenöffnungen von analogem Querschnitt, auch
als sogenannte "SchlitzdUsen§ bezeichnet, gesponnen. Dieses Spinnverfahren liefert
kompakte, profiltreue, glänzende Fäden
von glatter Oberflächenbeschaffenheit.
Der durch die Lichtreflexionsverhältnisse bedingte hohe Glanz, der extrem weiche
Griff und die hohe Flexibilität sind die in der Hauptsache genannten Eigenschaften,
die den Einsatz dieses Faserstofftyps in synthetischen Pelzen ermöglichen. Von ausschlaggebender
Bedeutung ist dabei der rechteckige Querschnitt. Die regulären Typen, die bohnenförmig
gekrümmte oder hantelförmige Querschnitte aufweisen, sind für eine Verarbeitung
auf dem speziellen Einsatzgebiet nicht geeignet.
-
(Vgl. Firmenschriften von Eastman Chemical Products Inc., Eastman
Textile Fibers Publications No. V - 351 A (April 1974) No. V - 355 A (Februar 1974).
-
Kanegafuchi Chemical Industry Co. Led.: Kanecaron, Ribbon Cross Section
Type RC Modacrylic Silber).
-
Der Übergang von Modacrylzusammensetzungen auf die Zusammensetzung
normaler Acrylnitrilcopolymerer war bisher auf diesem Wege nicht möglich, da die
Löslichkeit in Aceton hier nicht mehr gegeben ist.
-
Den bekannten bändchenförmigen synthetischen Haaren haften nun immer
noch bestimmte Nachteile an, die ihrer unbeschränkten Einsetzbarkeit als Grannenhaar
in Pelzimitationen entgegenstehen.
-
Diese betreffen sowohl die Verarbeitbarkeit auf den entsprechenden
Textilmaschinen als auch das Erscheinungsbild in der Fertigware. Betrachtet man
die Ursachen dieser Nachteile, so lassen sich einige auf die chemische Basis dieser
Produkte, nämlich die Modacrylrezeptur zurückführen. Der hohe Halogenanteil des
verwendeten Polymeren bedingt eine mangelhafte Lichtbeständigkeit des Faserstoffes
selbst, ferner auch eine schlechte Lichtechtheit der Färbungen, weshalb sich eine
Auswahl hochlichtechter Farbstoffe erforderlich macht. Die Modacrylics sind auch
hydrothermisch instabil, was sich besonders im Färbeprozeß ungünstig bemerkbar macht.
Durch die bei stärkerer Friktion ausgelöste Chlorwasserstoffabspaltung wirken die
Produkte korrosiv, wovon bestimmte Teile der Verarbeitungsmaschinen betroffen werden.
-
Hinzu kommt das erhöhte spezifische Gewicht und der erhöhte Preis
dieser
Produkte. Es scheint aus diesen Gründen wünschenswert, andere Acrylnitrilcopolymere
dem betrachteten speziellen Einsatzgebiet zu erschließen.
-
Neben diesen substratbedingten Eigenschaften erwachsen andere Nachteile
gerade aus der Form des Querschnitts sowie der Oberflächenbeschaffenheit der Elementarfäden.
Diese betreffen einmal die zu geringe Haftlänge der glatten kompakten Fäden, die
nur entsprechend geringe Verarbeitungsgeschwindigkeiten zuläßt.
-
Zum anderen ist die Einstellung matter Typen aus dem an sich glänzenden
bis hochglänzenden Material noch nicht optimal lösbar. Für die Imitation bestimmter
Pelzsorten werden Grannen mit stumpfen lüster benötigt. Ein derartiger Mattcharakter
wird bei der Herstellung der Faserstoffe durch Einbringen von Mattierungsmitteln,
also anorganischen Pigmenten, hervorgebracht.
-
Neben den hierdurch bedingten technologischen Schwierigkeiten, besonders
bei der Nachbehandlung, wird die Sprödigkeit des Faserstoffs in unangenehmer Weise
vergrößert. Darüber hinaus läßt sich an der Ware feststellen, daß der gewünschte
naturähnliche stumpfe Lüster nicht erreicht wird, der Pelz hat ein künstliches Aussehen.
Zum Teil wird das künstliche Aussehen aber auch generell durch die sehr gleichmäßigen
und glatten Querschnitte hervorgerufen Die sehr hohe Gleichmäßigkeit des Fadenquerschnitts
entspricht nicht den Gegebenheiten des natürlichen Tierfells, für welches außer
dem spezifischen Mattglanz eine gewisse Ungleichmäßigkeit sowie eine schuppenartige
gerauhte Oberfläche des Haares typisch ist.
-
Eine weitere Auswirkung des rechteckigen Fadenquerschnittes ist die
geringe Schlingenfestigkeit, als Ausdruck der Sprödigkeit der Faser. Für die bekannten
Grannenhaartypen beträgt die feinheitsbezogene Schlingenreißkraft weniger als 10
p/tex.
-
Am fertigen Flächengebilde wirkt sich dies in einem erhöhten Abrieb
aus, der die Gebrauchseigenschaften und Repräsentationsgüte der Pelzimitationen
beeinträchtigt.
-
Für den Perückensektor ist auch die Erspinnung anderer unrunder Fadenquerschnitte
vorgeschlagen worden. So erfolgt nach der DE - AS 2 118 552 die Verspinnung von
Acrylcopolymeren nach dem Trocken- oder Naßspinnverfahren, bevorzugt aus anorganischen
Salzlösungen} zu Fäden, deren Querschnitt von der Kreisform abweicht und entweder
Rechteck- oder Hantelform besitzt oder aber eine Ellipse bildet, die eine Abplattung
e von 0,436 bis 0,865 aufweist. Um das Haar geeignet zu machen, ist es außerdem
erforderlich, dem Faden eine bestimmte Menge Titandioxid als Mattierungsmittel einzuverleiben.
-
Es hat sich herausgestellt, daß derartige Fäden für die Verwendung
als Grannenhaar in Pelzimitationen nicht geeignet sind. Die Gründe hierfür sind
in ungeeigneten Querschnittsformen zu suchen, wobei festzustellen ist, daß die vorgeschlagene
elliptische Form noch weitgehend der Kreisform angenähert ist, ferner in dem Gehalt
an Mattierungsmittel sowie in der bei dem Verfahren erhaltenen glatten Oberflächenstruktur.
Derartige Fäden besitzen nicht die für Pelzimitationen gewünschten Mattglanzeigenschaften,
zeigen unbefriedigende Verarbeitungseigenschaften und ergeben kein naturähnliches
Warenbild.
-
Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Grannenhaar
auf Acrylnitrilbasis zur Verfügung zu stellen, das gut verarbeitbar ist und dem
fertigen synthetischen Pelz ein dem Naturhaar sehr ähnliches Aussehen bei angenehmen
Griff und guten Dauereigenschaften verleiht. Es soll insofern höchsten Ansprüchen
genügen. Die Erfindung ist insbesondere auf Pelze z. B. vom Typ Marder, Kaninchen,
Fuchs usw. gerichtet, bei denen ein bestimmter Anteil an stumpfem Deckhaar zum Einsatz
kommt.
-
Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, dem ersponnenen Elementarfaden eine solche geometrische Form und Beschaffenheit
zu er-
teilen, daß seine Herstellung auch in hohen Titern (etwa
1,8 bis 7 tex) möglich ist, daß er günstige Verarbeitungseigenschaften und eine
verminderte Sprödigkeit aufweist und der Fertigware einen naturähnlichen stumpfen
Lüster und ein natürliches Erscheinungsbild verleiht.
-
Erfindungsgemäß weisen synthetische Päden von einer Elementarfadenfeinheit
von 1s8 bis 7 tex, die als Grannenhaar für Pelzimitationen geeignet sind, einen
diskusförmigen Querschnitt auf, wobei der Umriß dieses Querschnitts nicht die Gestalt
einer gleichmäßig gekrummten Linie besitzt, sondern eine ungleichmäßige Wellenlinie
darstellt. Das wesentliche dieser Diskusform besteht darin, daß der Querschnitt
im zentralen Bereich seines langen Durchmessers seine größte Breite besitzt und
nach den beiden Richtungen des langen Durchmessers verhältnismäßig spitz zuläuft,
allerdings auch hier in abgerundeter Porm, ohne eine eigentliche Spitze oder Kante
auszubilden. Das Verhältnis des langen Durchmessers zu dem senkrecht hierzu stehenden
kurzen Durchmesser der Querschnittsfigur beträgt dabei 3:1 bis 10:1.
-
Der wellenförmige Verlauf des Elementarfadenumrisses resultiert aus
Furchen begrenzter Länge, die auf der Fadenoberfläche ausgebildet sind und in Richtung
der Längsachse des Elementarfadens verlaufen. Diese Furchen verleihen der Oberfläche
des Elementarfadens in der Längsansicht ein baumrindenartiges Erscheinungsbild.
-
Das zur Herstellung derartiger Fäden verwendete Copolymere besteht
mindestens zu 85 Masse-% aus Acrylnitril und zu 0,3 bis 1,5 Masse-% aus einer äthylenisch
ungesättigten Sulfonsäureverbindung.
-
Hierbei handelt es sich insbesondere um die Alkalisalze der Vinyl-,
Allyl- oder Methalylsulfonsäure. Neben diesen beiden Komponenten können bis zu 14,7
% weitere mit Acrylnitril copolymerisierbare Monomere verwendet werden, wie z. B.
die Ester der Aoryl- oder Methycrylsäure.
-
Zur Erspinnung der Fäden wird eine Lösung des Copolymeren in Dimethylformamid
verwendet. Eine solche kalm entweder durch Auflösen eines Polymeren entsprechender
Zusammensetzung in dem
Polymerlösungsmittel bereitet werden, oder
aber man erhält sie vorteilhafterweise durch direkte Polymerisation der in Frage
kommenden Comonomeren im Polymerlösungsmittel nach dem bekannten Lösungspolymerisationsverfahren
mit anschließender Entmonomerisierung und Viskositätseinstellung. Die Lösungspolymerisation
bietet günstigere Möglichkeiten zum Einbau der zur Fadenformung erforderlichen Sulfonsäureverbindung.
-
Die so vorbereitete Polymerlösung wird durch Spinndüsenplatten mit
rechteckigen Düsenöffnungen in ein wäßriges, Dimethylformamid enthaltendes Koagulationsbad
ausgesponnen. Das Verhältnis der Länge zur Breite dieser schlitzförmigen Düsenöffnungen
beträgt dabei 8:1 bis 20:1. Die Temperatur des Koagulationsbades wird zwischen 5
und 35 0C gehalten. Der Spinnverzug - als das Verhältnis der Düsenabzugsgeschwindigkeit
in m/min zur Aussptitzgeschwindigkeit der Lösung in m/min - wird zwischen 0,3 und
1,0 eingestellt.
-
Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß die Wahl dieser Größen in
einem bestimmten Verhältnis zueinander erfolgt, um das geforderte Querschnittsbild
des ersponnenen Fadens zu erhalten.
-
Entsprechend der Beziehung
steht die resultierende Querschnittsform mit den einzustellenden Parametern des
Spinnprozesses in Verbindung.
-
Hierin bedeuten a die größte Länge des Elementarfadenquerschnitts,
b die größte Breite des Elementarfadenquerschnitts, A die Länge der Spinndüsenöffnung,
B die Breite der Spinndüsenöffnung, V der Spinnverzug, T die Koagulationsbadtemperatur
in °C.
-
Je länger der Düsenöffnungsschlitz im Verhältnis zu seiner Breite
ist,
um so kleinere Verzugsverhältnisse und um so höhere Eoagulationsbadtemperaturen
sind also zu wählen, um das erfindungsgemäß geforderte Querschnittsbild zu erreichen.
-
Das gewählte Spinnverfahren' unter der Maßgabe der Einstellung des
Verhältnisses b durch die gemäß der obigen Beziehung verknüpften Parameter, liefert
Fäden im hohen Titerbereich, die die erfindungsgemäß dargelegte Porm besitzen. Dabei
wird eine Formausbeute von über 90 % erzielt, d. h., daß weniger als 10 % der insgesamt
ersponnenen Elementarfäden eines Kabels von der definierten Porm abweichen. Dies
wird jedoch nicht als Mangel empfunden, sondern erhöht in gewissem Maße noch das
naturhaft ungleichmäßige Erscheinungsbild der produzierten Fertigware.
-
Die erfindungsgemäß gestalteten groben Päden sind zur Herstellung
synthetischer Pelze mit Mattcharakter in hervorragender Weise geeignet. Sie vereinigen
in sich die Eigenschaften und Vorteile, die für dieses Einsatzgebiet gefordert werden.
Der stark abgeplattete, schmal zulaufende Diskus-Querschnitt entfernt sich von den
glatten, kompakten, kreisförmigen bzw. gering-exzentrischen elliptischen Querschnitten
mit der ihnen eigenen geringen Haftung und dem unnatürlichen Warenausfall; er entfernt
sich in gleicher Weise von den kantigen glänzenden Rechteckquerschnitten mit den
geringen Schlingenfestigkeiten und den sich hieraus ergebenden Nachteilen.
-
Da außer der spezifischen Querschnittsform gleichzeitig eine merkliche
Strukturierung der Fadenoberfläche gegeben ist - offenbar als eine Wechselwirkung
des hydrophile Gruppen aufweisenden Polymermaterials mit der angewandten Spinntechnologie
- so resultiert aus beiden Momenten der gewünschte Mattglanzcharakter bei gleichzeitig
tierhaarähnlichem Aussehen. Eine zusätzliche Mattierung ist daher keinesfalls erforderlich
und wäre unzweckmäßig und dem Zweck der Erfindung zuwiderlaufend. Das Material besitzt
sehr gute Haft- und Verarbeitungseigenschaften.
-
Ausfishrungsbeispiel Eine 22,4 beige, durch homogene Lösungspolymerisation
in Dimethylformamid hergestellte Lösung eines Copolymeren aus 93 Masse-%
Acrylnitril,
6 Masse-% Methylacrylat und 1 Masse-% Natriumallylsulfonat (relative Lösungsviskosität
1,85, gemessen an einer 0,5%igen Polymerlösung in Dimethylformamid bei 20 °C) wird
mit einer Spritzgeschwindigkeit von 13,5 m/min aus einer J)iise mit 2000 rechteckigen
Bohrungen der Maße 0,75 x 0,06 mm in ein aus 55 % Dimethylformamid und 45 % Wasser
bestehendes, auf 15 °C temperiertes Koagulationsbad gesponnen. Das Fadenkabel wird
von einem Walzenpaafr mit einer Geschwindigkeit von 6,5 m/min aufgenommen, was einem
Spinnverzug von 0,48 entspricht. Mit diesen Einstellungen wird auf ein a/b-Verhältnis
von etwa 3,8 : 1 orientiert.
-
Die Fäden werden anschließend in einem aus 50 % Dimethylformamid und
50 % Wasser bestehenden Bad bei 100 C um 700 % gereckt und in nachfolgenden Bädern
lösungsmittelfrei gewaschen. Die Fäden werden dann präpariert und bei 150 °C so
getrocknet, daß sie um 22 % ihrer ursprünglichen Länge schrumpfen können. Nach erfolgter
antistatischer Ausrüstung und Aufbringen einer mittleren Kräuselung in der Stauchkammer
werden die Fäden auf 80 mm lange Stapel geschnitten.
-
Die erhaltene Querschnittsform der 3,9-tex-Fäden ist in der Fig, 1
in einer mikroskopischen Vergrößerung im Maßstab 290 : 1 dargestellt. Die durchschnittlichen
Abmessungen des langen und kurzen Durchmessers der Querschnitte stehen im Verhältnis
3; 6 : 1 (9 Qiierschnitte 3,8 : 1, 1 Querschnitt 2,4 : 1).
-
Das Material wurde in einer Faserbettmischung aus 40 % PAN-Schrumpffaser
0,34 tex/40)mm, 25 % PAN-Füllfaser 1,8 tex/50 mm und 35 % Grannenhaar 3,9 tex/80
mm nach der Strickflortechnologie zu Pelzflächengebilden verarbeitet.
-
Die fertigen Pelzimitate erhalten bei der Beurteilung von Griff, optischem
Eindruck, Eindruck beim Aufbrechen, Formstabilität im nassen Zustand, Erholungsvermögen
nach dem Trocknen und Bauerbelastungsprüfungen die besten Noten. Die Pelze weisen
wz Naturprodukten mit stumpfem Lüster eine größtmögliche Ähnlichkeit auf.