DE3604601A1

DE3604601A1 - Co-spinnen und dadurch hergestellte produkte

Info

Publication number: DE3604601A1
Application number: DE19863604601
Authority: DE
Inventors: Sina Martinsville Va. Ebnesajjad; Eugene Guyton Martinsville Va. Jones
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-08-21
Also published as: GB8603732D0; FR2577574A1; GB2171123B; US4668453A; GB2171123A; FR2577574B1; JPS61194217A

Description

DP 4200

Co-Spinnen und dadurch hergestellte Produkte

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein co-gesponnenes Garn aus Filamenten von Poly(hexamethylenadipamid/Caproainid) (Nylon 6.6/6) und bestimmten basisch anfärbbaren Polyesterfilamenten und ein Verfahren zur Herstellung dieses Garns.

• ' Aus US-PS 3 681 910 (Reese) ist bekannt, dass das Co-Spinnen von Filamenten aus Poly(hexamethylenadxpamid) und Polyethylenterephthalat) , die basische Sensibilisierungsfarbstoffeinheiten enthalten können, erwünscht ist. Cogesponnenes Garn, das zum Hauptteil, bis zu etwa 70 Gew.%, aus Poly(ethylenterephthalat)-Filamenten besteht, Rest Poly(hexamethylenadxpamid)-Filamente mit einem Gehalt an 3 bis 10 Gew.% an einem N-alkylsubstituierten Polycarbonamid, ist in der europäischen Anmeldung 83 109 884 (U.S. Serial No. 432 443 vom 4. Oktober 1982) beschrieben. Das Bedürfnis, die Polyesterkomponente eines solchen cogesponnenen Garnes basisch anfärbbar zu machen, beschleunigte die Anstrengungen, basische Sensibilisierungsfarbstoffeinheiten nach der Lehre von US-PS 3 018 272 in die Polyesterkette einzubauen. Es wurde jedoch gefunden, dass Versuche, den modifizierten Polyester mit Nylon 6.6 zu verspinnen, zu einer untragbaren Anzahl mechanischer Garnfehler führte. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein co-. 30 gesponnenes Garn zur Verfügung zu stellen, das den modifi-/A zierten Polyester enthält, aber nur einen ganz geringen Teil mechanischer Fehler aufweist.

Die Erfindung stellt ein co-gesponnenes Garn zur Verfügung, das im wesentlichen frei von mechanischen Fehlern ist und etwa 30 bis etwa 70 Gew.% Poly(ethylenterephthalat)-Filamente mit Einheiten der Struktur

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in einer Menge von etwa 0,5 bis 10 Mol%, bezogen auf die wiederkehrenden Einheiten der Polyesterkette, in der Polymerenkette enthält, während der Rest der Filamente Copolyamid-Filamente sind, die im wesentlichen aus Hexamethylenadipamid- und Caproamid-Einheiten bestehen, wobei die Caproamid-Einheiten etwa 3 bis 12 Mol% des Copolyamides betragen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Garns.

'Die Figur erläutert schematisch das System, das zur Bestimmung der mechanischen Fehler im Garn verwendet wird.

Das co-gesponnene Garn der Erfindung kann nach der allgemeinen Lehre von US-PS 3 681 910 (Reese) hergestellt werden. Die beiden faserbildenden polymeren Zusammensetzungen werden getrennt einer oder mehreren Spinnapparaturen zugeführt und zu Gruppen diskreter Filamente aus jedem der Polymeren in den gewünschten Anteilen extrudiert. Die Filamente werden dann zu einem einzigen Verbundgarn kombiniert und als Integralgarn verstreckt. Die Filamente des Garnes haben textlien Titer, vorzugsweise von 1,1 bis 11,0 dtex je Filament

25 (1 bis 10 dpf).

Die beiden faserbildenden polymeren Massen, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden, sind Poly/ethylenterephthalat/ (5-Natrium-sulfo-)isophthalat7/ nachfolgend 2GT/SSI, und Poly(hexamethylenadipamid/Caproamid), nachfolgend Nylon 6.6/6. Das gewünschte Garn enthält mindestens etwa 30 Gew.% Copolyester-Filamente, vorzugsweise etwa 60 Gew.%, aber nicht mehr als 70 Gew.%, während die restlichen Filamente im Garn aus den Copolyamid-Filamenten bestehen.

Das hier verwendete Copolyamid besteht im wesentlichen aus Einheiten von Hexamethylenadipamid und aus etwa 3 bis 12 Mol% Caproamid-Einheiten. Verfahren zur Herstellung des

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Copolyamides sind bekannt. In den nachfolgenden Beispielen wird ein chargenweises Polymerisationsverfahren angewendet, um das Nylon 6.6/6-Copolymere herzustellen. Nylon 6.6-Salz und Caprolactam werden in der Verdampfungsstufe vermischt, und dann entspricht das Verfahren der Nylon 6.6-Polymerisation des Standes der Technik.

Etwa 3 bis 10 Gew.% eines N-alkylsubstituierten Polycarbonamides, in welchem die tertiären Carbonamidgruppen ein integraler Teil des Polymerenmoleküls darstellen, werden den Copolyamid-Filamenten zugesetzt, um sie antistatisch auszurüsten. Brauchbare Modifizierungsmittel mit einem Molekulargewicht von mindestens etwa 800 bis 5000 werden in den Filamenten im wesentlichen als eine separate Phase in Form diskreter, langgestreckter leitender Teilchen dispergiert, die im wesentlichen parallel zur Filamentachse ausgerichtet sind, wie in US-PS 3 900 676 (Alderson) beschrieben. Bei den langgestreckten leitenden Teilchen soll das Verhältnis ihrer Länge, L, zum durchschnittlichen Durch-

20H¹⁶SSe^, D, mindestens etwa 100 betragen, wie in US-PS 3 900 676 angegeben.

Bei Herstellung der Produkte gemäss vorliegender Erfindung kann das N-Alkylpolycarbonamid, wenn es verwendet wird, direkt mit dem faserbildenden Copolyamid vermischt und dann unmittelbar in Filamente versponnen werden. Wenn gewünscht, kann es mit der Polymerflocke kombiniert und dann in Filamente versponnen werden. Weniger reaktive N-Alky!polycarbonamide können während der Herstellung des faserbildenden Polycarbonamides in den Autoklaven eingeführt werden. Vorzugsweise werden das N-Alkylpolycarbonamid und das faserbildende Nylon 6.6/6 in geschmolzenem Zustand vermischt und dann unmittelbar in Filamente versponnen. Besonders gut verwendbare N-Alkylpolycarbonamide sind in Spalte 3, Zeile 7 bis Spalte 4, Zeile 21 der US-PS 3 900 676 beschrieben.

In den nachfolgenden Beispielen I und II ist das verwendete Modifizierungsmittel das Reaktionsprodukt eines Gemisches von 80 % N, N'-Di-n-bu ty !hexamethylendiamin und 20 %

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Mono-N-buty!hexamethylendiamin und Dodecandisäure. Stearinsäure wird als Viskositätsstabilisator verwendet. Das Modifizierungsmittel hat einen Schmelzpunkt von weniger als 0⁰C, ein berechnetes Molekulargewicht von etwa 2100 und eine Vis-

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kosität von 1100 -efrfe bei 95°C.

Der hier verwendete Copolyester besteht im wesentlichen aus Ethylenterephthalat-Einheiten und aus etwa 0,5 bis 10 Mol% Einheiten der Formel
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wie in US-PS 3 018 272 gezeigt. Die letztgenannte Einheit wird von Natrium-3,5-di (carbomethoxy) benzolsulf onat abgeleitet, welches der Polyester-bildenden Mischung zugesetzt wird, wie in US-PS 3 018 272 gezeigt.

Die co-gesponnenen Garne der nachfolgenden Beispiele werden nach dem allgemeinen Verfahren hergestellt, das in dem obengenannten Reese-Patent beschrieben ist. In den Beispielen I und II besteht eine Filamentgruppe des Mischfilamentgarnes aus 2GT/SSI-Filamenten, während die andere Gruppe von den Polyamid-Filamenten gebildet wird, wobei die letztgenannten Filamente das oben erwähnte antistatische Modifizierungsmittel enthalten. Das antistatische Modifizierungsmittel wird in den Polyamidstrom kurz vor der Extrusion eingespritzt, indem man das Modifizierungsmittel in einen Schnecken-Schmelzextruder einspritzt und vor dem Schmelzspinnen vermischt.

Das Co-Spinnen wird erzielt, indem man den Copolyester und das Copolyamid getrennt in zwei getrennte Einlassöffnungen einer Schmelzspinnapparatur eindosiert, die so ausgelegt ist, dass sie die beiden Ströme aufnimmt und sie getrennt hält. Die Polymeren werden durch eine Spinndüse bei einer Temperatur im Bereich von etwa 278⁰C bis 285⁰C schmelzgesponnen. Die beiden Filamentgruppen schmelzen ineinander

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und werden dann vorzugsweise zwischen etwa 1,5 bis 2,5fach verstreckt und auf eine Spule aufgenommen. Die Einzelheiten sind in den Beispielen angegeben.

Das zur Bestimmung mechanischer Fehler verwendete System ist in der beiliegenden Schemazeichnung erläutert. In der Figur wird eine Garnhülse von der Spinnmaschine durch Führung über eine Garnführung, durch einen Garnspanner und anschliessend durch ein Putzblatt auf eine Spule rückgespult. Am Putzblatt erscheint ein Gewirr von Filamenten, wenn in dem Garn Fadenbrüche erfolgt sind, die dann zurückgestreift werden.

Testverfahren

Mechanische Fehler des Garnes werden durch Rückspulen jedes Garnes von der Hülse (24 - 48) auf Spulen gemessen. Während des Rückspulens läuft das Garn durch ein Putzblatt (siehe Figur). Die öffnung dieser Putzblätter beträgt 0,0635 mm (0,0025 Zoll), etwas grosser als der Durchmesser des Garnbündels, der 0,0508 mm (0,0020 Zoll) beträgt. Ein mechanischer Fehler des Garns besteht aus einem oder mehreren Fadenbrüchen, die durch Rückstreifen ein kleines Gewirr von Filamenten bilden. Diese Fehler werden in dem Putzblatt aufgenommen, und jeder Fehler wird physikalisch gezählt. Die Garnlänge wird aus dem auf den Spulen aufgenommenen Gewicht des Garnes errechnet. Die Resultate werden errechnet und als die Zahl mechanischer Fehler berichtet, welche je 1 Million Yard Garn (1 Yard = 0,914 m) auftreten.

Die relative Viskosität, RV, von Polyester, die in den nachfolgenden Beispielen angegeben ist, ist das Verhältnis der Viskosität einer 4,75-gew.%igen Lösung von Polyester in Hexafluorisopropanol zur Viskosität des Hexafluorisopropanols für sich, gemessen in den gleichen Einheiten bei 25⁰C. Das RV von Polyamid wird gemessen, wie in US-PS 3 681 910, Spalte 3, Zeilen 25-30, angegeben.

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Beispiel I ~

Co-gesponnene Garne von dreiflügeligen 2GT/SSI-Polyestercopolymer-Filamenten (60 Gew.%) und dreiflügeligen Nylon 6.6/6-Filamenten (40 Gew.%) wird aus statistischem Nylon 6.6/6 (95/5) Mol% Copolymerem (40,6 RV mit 0,02 % TiO₂) mit einem Gehalt an 3,0 Gew.% antistatischem Modifizierungsmittel und aus 2GT/SSI (98/2) Mol% Polyestercopolymerem (14,4 RV mit 0,3 % TiO₂) hergestellt. Die Polymeren werden bei 283⁰C gleichzeitig durch die Spinnöffnungen einer einzigen Spinndüse zu einem Garn (6 Filamente für jedes Polymer) schmelzverspönnen. Es wird Präparation aufgebracht, und die Filamentströme werden auf einer Speisewalze von einer Oberflächengeschwindigkeit von 1572,8 m/ixin (1720 yards per minute, ypm) zusammengeführt und dann durch eine Dampfdüse einem Abzugswalzenpaar (etwa 8 Umwicklungen) zugeführt, die in einem Heissluftkasten (115°C) bei einer Oberflächengeschwindigkeit von 2926 m/Min (3200 ypm) bei einem Verstreckungsverhältnis von 1,86 arbeiten. Das verstreckte Garn wird durch eine Verflechtungsdüse (interlacer) bei 3,8 bar Überdruck (55 psig) geführt und auf Hülsen bei 2903 m/i-iin (3175 ypm) bei einer Spannung von 7,5 g aufgenommen. Der Garntiter beträgt 44 dtex (40 den), wobei die Copolyamidfilamente jeweils einen Titer von 3,0 dtex (2,7 den) und die Copolyesterfilamente jeweils einen Titer von 4,44 dtex (4 den) hatten. Die Dehnung betrug 41,1 %, die Festigkeit 3,7 g/dtex (3 gpd)/ und die mechanischen Fehler dieser Garne sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Beispiel II (Kontrolle)

In einem Verfahren, das dem von Beispiel I entspricht, werden co-gesponnene Garne von dreiflügeligen 2GT/SSI-Polyestercopolymer-Filamenten (60 Gew.%) und dreiflügeligen Nylon 6.6-Filamenten (40 Gew.%) aus Nylon 6.6 (41,2 RV mit 0,02 % TiO₂) und aus 2GT-SSI (98/2)-Polyestercopolymerem (14,4 RV mit 0,3 % TiO₂) hergestellt. Die Polymeren werden bei 292°C gleichzeitig durch die Bohrungen einer einzigen

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Spinndüse in ein Garn (6 Filamente von jedem Polymer) schmelzversponnen. Es wird Präparation aufgebracht, und die Filamentströme auf einer Speisewalze von einer Oberflächengeschwindigkeit von 1463 m/nln (1600 ypm) zusammengeführt und dann durch eine Dampfdüse wie in Beispiel I auf Abzugswalzen geleitet, die in einem Heissluftkasten (130⁰C) mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 2926 m/win (3200 ypm) für ein Verstreckungsverhältnis von 2,00 arbeiten. Die verstreckten Garne werden durch eine Verflechtungsdüse bei einem Luftdruck von 3,8 bar überdruck (55 psig) geführt und auf Hülsen bei einer Geschwindigkeit von 2903 m/i-^in (3175 ypm) bei einem Druck von 7,5 g aufgespult. Der Garntiter beträgt 44 dtex (40 den), die Dehnung 45,1 %, die Festigkeit 3,8 g/dtex (3 gpd). Die mechanischen Fehler dieser Garne sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben .

Versuche, die Polymeren bei einer Schmelz-Spinn-Temperatur von 283⁰C (wie in Beispiel I) zu verspinnen, schlugen wegen χ der häufigen Spinnunterbrechnungen fehl, die die Aufnahme dieses Garns auf Hülsen verhinderte.

Tabelle I

Fehlerniveau
Beispiele Häufigkeit je Millionen Yard

²⁵ Beispiel 1 0,6 Beispiel 2 4,7

Beispiel III

Man folgt im allgemeinen dem Beispiel I mit der Ausnahme, dass jetzt kein antistatisches Modifizierungsmittel verwendet wird. Man erhält ein zufriedenstellendes co-gesponnenes Garn.

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- Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Co-gesponnenes Garn, das im wesentlichen frei von mechanischen Fehlern ist, aus etwa 30 bis etwa 70 Gew.% Poly(ethylenterephthalat)-Filamenten, die in der Polymerenkette Einheiten der Struktur

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O(C₂H₄)-O-

in einer Menge von etwa 0,5 bis 10 Mol%, bezogen auf die wiederkehrenden Einheiten der Polyesterkette, enthalten, Rest der Filamente Copolyamidfilamente, im wesentlichen aus Hexamethylenadipamid-und Caproamid-Einheiten bestehend, wobei die Caproamid-Einheiten etwa 3 bis 12 Mol% des Copolyamides ausmachen.

2. Garn nach Anspruch 1, bei dem die Filamente einen Titer von 1,1 bis 11,0 dtex je Filament (1 bis 10 Denier je Filament) haben.

3. Garn nach Anspruch 1, bei dem die Copolyamid-Filamente

München - Bogenhausen
Poschingerstraße 6

Telefon: (089) 98 32 22

Telex: 5 23 992 (abitz d)

Telefax (II & III - automat.);
(089) 98 40 37

Telegramm: Chemindus München

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3 bis 10 Gew.% N-alkylsubstituiertes Carbonamid als antistatisches Mittel enthalten.

4. Gewebe aus dem Garn von Anspruch 1. 5

5. Verfahren zur Herstellung des Garns von Anspruch 1, bei dem ein Copolyester von Ethylenterephthalat und etwa 0,5 bis 10 Mol% von Einheiten der Struktur

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sowie ein Copolyamid, das im wesentlichen aus Hexamethylenadipamid-und Caproamid-Einheiten besteht, worin die Caproamid-Einheiten etwa 3 bis 12 Mol% des Copolyamides ausmachen, getrennten Einlassöffnungen einer Schmelzspinnanlage zugeführt und die Copolymerströme gleichzeitig durch gesonderte Öffnungen einer einzigen Spinndüse in ein Garn versponnen, das Garn verstreckt und aufgenommen wird.