DE3402155A1 - Spinnpraeparation fuer das schmelzspinnen von synthetischen fasermaterialien - Google Patents

Spinnpraeparation fuer das schmelzspinnen von synthetischen fasermaterialien

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DE3402155A1
DE3402155A1 DE19843402155 DE3402155A DE3402155A1 DE 3402155 A1 DE3402155 A1 DE 3402155A1 DE 19843402155 DE19843402155 DE 19843402155 DE 3402155 A DE3402155 A DE 3402155A DE 3402155 A1 DE3402155 A1 DE 3402155A1
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synthetic fiber
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Albert Dr. 5657 Haan Löwenstein
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    • D—TEXTILES; PAPER
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Description

Henkelstraße 67 HENKELKGaA
4ooo Düsseldorf, den 19.01.1984 ZR-FE/Patente
Dr. Bz/Mu
Patentanmeldung D 7022
Spinnpräparation für das Schmelzspinnen von synthetischen Fasermaterialien
Beim Schmelzspinnen von synthetischen Fasermaterialien und deren Weiterverarbeitung zu textlien oder technischen Garnen werden die multifilen Fäden ohne Drehung auf die Spinnspule aufgewickelt. Die Einzelkapillaren liegen als paralleles Fadenbündel vor, wobei der Zusammenhalt der Einzelkapillaren lediglich durch die mehr oder weniger stark ausgeprägte Adhäsionswirkung der Spinnpräparation bewirkt wird. Bei dem anschließenden Streckprozeß erhalten diese Garne normalerweise einen Schutzdrall von einigen Drehungen pro Meter. Dieser Schutzdrall ist aber für viele nachfolgende Verarbeitungsprozesse nicht ausreichend. Man muß die Fäden daher in einem getrennten Verfahrensschritt entweder zwirnen oder aber durch Umhüllen mit einem Schlichtefilm schützen. Sowohl das Hochzwirnen als auch das Schlichten sind teure zusätzliche Prozeßstufen. Deshalb wird seit langem nach Alternativen gesucht, um den Fadenschluß der Garne so zu verbessern, daß ^iese Verfahrensschritte überflüssig werden.
Die bisher verwendeten Spinnpräparationen enthalten als Fadenschlußmittel Zusätze, wie Sarkoside oder höherviskose Polymere, wie Polyisobutylen. Substanzen dieser Art sind in der Lage - je nach verwendeter Konzentration die Fadenschlußwirkung von Spinnpräparationen zu verbessern, indem sie die Adhäsionskräfte zwischen den Einzelkapillaren erhöhen. Hindurch wird aber nur ein tempo- rarer Fadenschluß vermittelt, weil diese Substanzen bei
Patentanmeldung 7022 '/- HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Jt -
dem ersten Naßprozeß - z.B. beim Färben - wieder ausgewaschen werden. Ein weiterer Nachteil, den viele dieser Fadenschlußmittel aufweisen, ist ihre unzureichende Thermostabilität. Dadurch ist ihre Verwendung für Spinnpräparationen, die für die Texturierung bestimmt sind oder aber für technische Garne, die einen Heißstreckungsprozeß durchlaufen müssen, stark eingeschränkt.
Gegenstand der Erfindung sind Spinnpräparationen für das Schmelzspinnen von synthetischen Fasermaterialien auf der Basis von Glättemitteln, Emulgatoren, Netzmitteln, Antistatika und ggf. sonstigen Additiven, gekennzeichnet durch einen Gehalt von I-30 vorzugsweise 5-15 Gew.% an einer Cn Cpj. - Epoxyalkylverbindung.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Erzielung von permanentem Fadenschluß beim Schmelzspinnen von synthetischen Fasermaterialien, wobei die beanspruchte Spinnpräparation in einer Menge von 0,3-2,0 Gew.% auf das Fasermateri;
hitzt wird.
Fasermaterial aufgetragen und danach auf I5O-25O Grad er-
Die genannten Cg Cp1. - Epoxyalky!verbindungen leiten sich
von ungesättigten Cg—Cp1. - Akylreste enthaltenden Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettsäureestern.oder Olfinen ab. Die Einführung einer oder mehrerer Epoxidgruppen erfolgt nach bekannten Verfahren z. B. durch Umsetzung der wenigsten einer KonlenstoffdojjpelbindunR; im Alkylreste enthaltenden Verbindungen mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Ameisensäure. Bevorzugte Produkte sind die Epoxidierungsprodukte von ungesättigten C13- ~Cl8 - Fettsäuren, - Fettalkoholen und - Fettsäureestern,z. B. Fettsäuremethylester»oder Fett-
säureglyzeriden, sowie C„o C0 - Olefinen, beisoiele
1 d j "
Patentanmeldung 7022 Γ" HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
für geeignete Produkte sind die Epoxidierungsprodukte von ölsäuremethylester, Sojaölfettsäuremethylester, Sojaöl, Gemischen ungesättigter C12 C.n - Fettalkohole, Hexadecen-
1,2, und dergleichen.
Die Epoxidverbindungen werden in Spinnpräparationen üblicher Art, bestehend aus Glättemitteln, Emulgatoren, Netzmitteln, Antistatika, und ggf. weiteren Additiven in Mengen von I-30 Gew.%, bevorzugt 5~15 Gew.% eingearbeitet. Die Anwendung derartiger Spinnpräparationen erfolgt in üblicher Weise unmittelbar im Anschluß an den Schmelzspinnprozeß. Die Applikation erfolgt in Form von wässrigen Emulsionen oder von Lösungen in organischen Lösungsmitteln, z. B. in Testbenzin oder auch unverdünnt, sofern die Viskosität der konzentrierten Präparation für die Applikation geeignet ist.
Die Auftragsmenge beträgt etwa 0,3-2,0 Gew.%, berechnet auf aktive Substanz. Der Auftrag erfolgt mit Hilfe von Auftragswalzen oder mittels Dosierpumpen über geeignete Applikatoren. Typische Zusammensetzungen für beanspruchte Spinnpräparationen bestehen aus:
35-60 Gew.% Glättemittel
8-20 Gew.% Epoxidverbindung
30-45 Gew.# Emulgatoren, Netzmittel, Antistatika Rest Wasser
Gebräuchliche Glättemittel sind Mineralöle, Fettsäureester, sowie Alkylenoxidoaddukte bzw. -polymerisate. Als Emulgatoren, Netzmittel und Antistatika kommen anionische und nichtionische Tenside, wie Ethylenoxidadukte an höhere Fettalkohole , Alkylphenole oder andere Fettstoffe, Triethanolarninseifen, Alkansulfonate, Phosporsäureester und dergleichen
Patentanmoldunq 7022 / HENKELKGaA
^ ZR-FE/Patente
in Betracht. Nach dem Aufbringen der Spinnpräparationen werden die behandelten Fäden einer Hitzebehandlung unterworfen, wobei Temperaturen von 150-250 C, vorzugsweise 150-23O0C angewandt werden. Diese thermische Nachbehandlung, die Voraussetzung für das Eintreten des Fadenschluß effektes ist, kann unmittelbar nabh Aufbringen der Präparation oder auch zu einem späteren Zeitpunkt in einem getrennten Arbeitsgang erfolgen. Bei normaler Raum- bzw. Lagertemperatur sind die Präparationen über längere Zeiträume ausreichend stabil.
Das Verfahren eignet sich zur Erzielung eines permanenten, temperatur- und auswaschbeständigen Fadenschlußeffektes bei der Herstellung textiler Garne, technischer Garne oder BCF-Garne (bulked continuous filament) aus Polyamid (PA), Polyester (PES) oder Polyolefin, ζ. B. Polypropylen (PP). 'Anderungen des üblichen Verfahrensablaufs sind - abgesehen von der thermischen Behandlung - nicht erforderlich.
Patentanmeldung 7022 q_ HENKELKGaA
/ 7R-FF/Patentf>
Beispiele
Die nachstehend angegebenen Spinnpräparationen wurden als 10-25 %ige wässrige Emulsionen unmittelbar im Anschluß an den Schmelzspinnprozeß auf verschiedene Fasermaterialien aufgetragen. Die Applikation erfolgte mittels Auftragswalzen in einer Menge von 0,5-1,3 Gew. %t bezogen auf wasserfreie Präparation. Im Anschluß an den Auftrag erfolgte die thermische Fixierung durch Erhitzen auf 150-23O0C. Die Präparation des Beispiels 7 enthielt keine Epoxidverbindung und diente als Vergleichssubstanz. Der Fadenschlußeffekt wurde in folgender Weise geprüft: Der zu prüfende Faden wird senkrecht in eine Halterungsvorrichtung eingespannt. Die Gesamtlänge des Fadens beträgt 50 cm. Das untere Knde des Fadens wird mit einem Gewicht von 5,7 g/tex belastet. Der Faden wird bei 40 cm Fndenlänge mit einer scharfen Schere durchschnitten. Durch die plötzliche Fadenentspannung findet eine Aufspleißung des freien Fadenendes in F.inzelkapillaren statt, die je nach dem durch die Präparation bewirkten Fadenschluß von unterschiedlicher Größe ist. Ausgewertet wird der prozentuale Anteil der ungespleißten Fadenlänge zur Gesamtfadenlänge, wobei als Prüfwert der Mittelwert aus 20 Einzelmessungen angegeben wird. (Lit.: Büttner, R., Schrot, R,, Textiltechnik 29 (1979) 4, Seite 223.)
Beispiel 1
50 % i-Tridecylstearat
10 % Sojamethylester-Epoxid
14 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
11 % Kokosfettalkohol + 6 EO
9 % ölsäuremono/diglycerid
6 % Petrolsulfonat , Na-SaIz
Patentanmeldung 7022 HENKEL KGuA
3 ZR-FE/Patente
Beispiel 2
4O % TrimethylolDropan-tri-pelargonsäureester 15 % Epoxystearinsäuremethylester
13 % Oleyalkohol + 5 EO
13 # Petrolsulfonat, Na-SaIz
7 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
9 % Triethanolaminoleat
3 % Wasser
10
Beispiel 3
50 % EO/PO-Mischpolymerisat, MG 1500, EO/PO-Verhältnis 5:7
15 % Sojamethylester-Epoxid
25 % Nonylphenol + 10 EO
10 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
Beispiel 4
50 % EO/PO-Mischpolymerisat, MG 2000, EO/PO-Verhältnis 1:1
10 % C12 C1Q - Epoxyfettalkohol-Gemisch
20 % Nonylphenol + 15 EO 20 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
Beispiel 5
50 % i-Hexadecylstearat
10 % Sojaöl-Epoxid
10 % Ülsäuremono/diglycerid
10 % C12-- C11} - Pettalkohol + 5 EO
6 EO-mono/diphosphorsäure-
10 Ot
I» 		C12— C1^ - Pettalkohol + 5
15 % C12-- C18 - Pettalkohol + 6
ester. , K-SaIz
5 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
Patentanmeldung 7022 <J\ HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
- r-
Beispiel 6
50 % Ε0/Ρ0 Mischpolymerisat, MG 2000, EO/PO-Verhältnis 1:1
20 ? Epoxyhexadecan-1,2
20 % Nonylphenol + 6,5 EO
10 £ Nonylphenol + 15 EO
Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)
45 % Trimethylolpropan-tri-pelargonsäurester 20 % Oleyalkohol + 5 EO
14 % Petrolsulfonat, Na-SaIz 7 % Gehärtetes Rizinusöl + 25 EO
10 % Triethanolaminoleat 4 % Wasser
Die Ergebnisse der Padenschlußmessungen zeigt Tabelle
Patentanmeldung 7022
AO
HENKEL KGaA ZR-FE/Patente
Tabelle 1
Spinnpräp. % Auftrags- Spinngut Pixierungs- % Fadenmenge temperatur Schluß
(C0)
Beisp. 1 0,9 Nylon 6, 180 92
1100 dtex
f 210
Il 2 1,1 PES, 1250 23O 93
dtex f 220
It 3 0,5 PES, 167 160 95
dtex f 34
Il 4 1,2 PP, 1200 150 90
dtex f 68
Il 5 0,5 Nylon 66, 180 88
44 dtex
f 13
Il 6 1,3 PP, 2200 ISO 90
dtex f 204
Beisp. 7 1,1 (Vergleichsbeispiel)
PES, I25O dtex f 220

Claims (1)

  1. J 1I ν ._ 1 U \J
    Patentanmeldung 7022 - gt - ' HENKEL KGaA
    ZR-FE/Patente
    Patentansprüche
    1. Spinnpräparation für das Schmelzspinnen von synthetischen Pasermaterialien auf der Basis von Glättemitteln, Emulgatoren, Netzmitteln, Antistatika und ggf. sonstigen Additiven, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1-30, vorzugsweise 5-15 Gevj.% an einer Cg C2Ji ~ Epoxyalkyl-
    Verbindung.
    2. Spinnpräparation gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Epoxidierungsprodukt von ungesättigten C^p C.g - Fettsäuren, - Fettalkoholen, - Fett-
    säureestern oder Olefinen.
    3. Spinnpräparation gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Epoxidierungsprodukten von ölsäuremethylester, Sojafettsäuremethylester, Sojaöl, Gemischen
    ungesättigter C.p C-iq ~ Fettalkohole, Hexadecen-1,2.
    1K Spinnpräparation gemäß Anspruch l-3> gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
    35-60 Gew.% Glättemittel
    8-20 Gew.% Epoxidverbindung
    3O-U5 Gew.% Emulgatoren, Netzmittel, Antistatika Rest Wasser
    5· Verfahren zur Erzielung eines permanenten Fadenschlußeffektes beim Schmelzspinnen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyamid, Polyester oder Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an das Schmelzspinnen 0,3-2,0 Gew.% einer Spinnprüparation cemäß Anspruch l-i), berechnet als aktive Substanz, auf das Fadenbündel aufbringt und dieses anschließend einer Kitzebehandlung bei 150-25O0C, vorzugsweise 150-23O0C unterwirft.
    yo.'V 2 HENKEL KGflA
    - if) -
    6. Anwendung von Spinnpräparationen gemäß Anspruch 1-4 in unverdünnter Form, oder als wässrige Emulsion, oder als Lösung in einem organischen Lösungsmittel.
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