DE3714972A1 - Polyester-mischfaser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Polybutylenterephthalat (PBT) enthaltende Fasern mit verbesserten Eigenschaften, Verfahren zur Herstellung solcher Fasern und deren Verwendung in verschiedenartigen Endprodukten.

Es ist bekannt, daß Polyester, die sich von Terephthalsäure oder deren Derivaten ableiten, ein Spektrum von Eigenschaften besitzen, die sie für eine Vielzahl von Faser-Anwendungen geeignet machen. Das Polymer in dieser Kategorie, das die am weitesten verbreitete technische Anwendung gefunden hat, ist Polyethylenterephthalat (PET), das im allgemeinen ausgezeichnete mechanische und andere Eigenschaften besitzt, die bei der Verwendung der Fasern bedeutsam sind, und das sich leicht zu einer Mannigfaltigkeit wertvoller Produkte aus der Schmelze verspinnen läßt. Jedoch trotz der allgemeinen Einsetzbarkeit des PET bei Faser-Anwendungen gibt es Verwendungszwecke, bei denen etwas andere Eigenschaften gefordert werden als die, die den PET- Fasern eigen sind, d. h. ein höherer Grad der Elastizität oder Dehnbarkeit, als er beispielsweise gewöhnlich erforderlich ist, für bestimmte Typen Stretchstoffe, Florteppiche oder Faserfüllungen. Es wurde gefunden, daß für diese Anwendungen Polytetramethylenterephtalat, gelegentlich als Polybutylenterephthalat (PBT) bezeichnet, den Zweck besser erfüllen kann als PET.

Diese Unterschiede zwischen den Eigenschaften des PET und des PBT hängen mit einer den faserbildenden PBT- Polymeren eigenen kennzeichnenden Eigenschaft zusammen, die PET nicht besitzt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß schmelzgesponnene PBT-Fasern zwei Kristallformen besitzen, die als "alpha" und "beta" bezeichnet werden. Darüber hinaus erleidet die PBT-Faser einen reversiblen spannungsinduzierten Kristall-Übergang zwischen diesen Formen, wobei die beta-Form erhalten wird, wenn eine genügend hohe Spannung von außen an die Faser angelegt wird, und die Rückkehr in die alpha-Form bei Entfernung der Last erfolgt. Dieser Kristall-Übergang erfolgt ziemlich scharf bei einer Streckung von etwa 4 bis 12%, was ein Plateau in der Spannungs-Dehnungs-Kurve der Faser in diesem Bereich zur Folge hat. Es wurde gefunden, daß die beta-Form, die vorherrscht, wenn die äußerlich angelegte Spannung den letztgenannten Dehnungsbereich überschreitet, stärker gedehnt wird als die alpha-Form. Im übrigen bewirken eine Entlastung der Spannung und der Übergang des PBT in die alpha-Form eine Verminderung der Faserlänge aufgrund dieses Übergangs, die unabhängig von der normalen Verkürzung ist, die von der Eliminierung der mit einer normalen, linearen Spannungs-Dehnungs-Kurve verbundenen Kristallverformung unabhängig ist. Der Kristall-Übergang unter Spannung erfolgt in beiden Richtungen leichter bei erhöhten Temperaturen in der Nähe oder oberhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers als bei niedrigen Temperaturen.

Das Phänomen des Kristall-Übergangs in PBT-Fasern ist verschiedentlich in der Literatur dokumentiert, darunter in den folgenden Artikeln: I. H. Hall et al., "Chain Conformation of Poly(tetramethylene terephthalate) and its Change with Strain", erschienen in Polymer 1976, Band 17, Seiten 807-815; und K. Tashiro et al., "Solid-State Transition of Poly(butylene terephthalate) Induced by Mechanical Deformation", erschienen in Macromolecules 1980, Band 13, Seiten 137-145.

Während nach bekannten Verfahren hergestellte PBT- Fasern oft bei Anwendungsformen befriedigend sind, die einen relativ hohen Grad der Dehnbarkeit und Elastizität erfordern, gibt es dessenungeachtet unter bestimmten Umständen Grenzen ihrer Herstellung und ihrer Eigenschaften, die zu überwinden wünschenswert wäre, und diese Grenzen beziehen sich auf die Eigenschaft des oben beschriebenen Kristall-Übergangs unter Spannung. So gibt es eine Begrenzung der Spinngeschwindigkeit, d. h. der anfänglichen Aufwickelgeschwindigkeit des PBT unter Anlegen von Garnspannungen, die normalerweise für dies Polymer angewandt werden, da bei hohen Geschwindigkeiten die Fadenspannung infolge Einwirkens der Reibung und der Luft auf die erstarrte, jedoch noch heiße Faser dazu führen kann, daß die kritische Spannung für alpha-beta-Übergang überschritten wird, was zu der beta-Kristallform beim Aufwickeln auf die Spule führt. Beim anschließenden Abkühlen der Faser neigt diese dazu, in die alpha-Form überzugehen, womit die zugehörige Schrumpfung einhergeht. Dies verursacht eine erhebliche zusätzliche Krafteinwirkung auf den Garnkörper, der zerdrückt werden kann, wenn er nicht hinreichend starr ist. Als Folge dieser Erscheinung überschreitet die beim Schmelzspinnen von PBT eingesetzte Aufwickelgeschwindigkeit oft etwa 3000 m/min nicht, da die Gefahr besteht, daß übliche Garnkörper zerdrückt werden würden, sofern höhere Geschwindigkeiten benutzt werden.

Eine andere Einschränkung, der der Einsatz von PBT unterliegt, ist der Grad seiner Dehnbarkeit in den Fertigprodukten zur Endverwendung, insbesondere in gekräuselter oder texturierter Form. Wiewohl ein solcher Grad der Dehnbarkeit für manche Anwendungsformen als angemessen und sogar überlegen angesehen wird, gibt es andere Anwendungsformen, für die sogar ein höherer Grad der Dehnbarkeit erwünscht wäre.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein faserbildendes PBT mit wenigstens etwa 5 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens etwa 10 Gew.-%, und bis zu 25 Gew.-% eines faserbildenden PET vermischt, und das Gemisch wird zu Filamenten schmelzgesponnen, die dann bei höherer Temperatur verstreckt und unter Spannung rasch auf einen Wert unterhalb der Glasübergangstemperatur des PET abgeschreckt werden. Es wurde gefunden, daß die erhaltenen verstreckten Filamente eine stabile beta- Kristallform besitzen, die ihre Stabilität in Abwesenheit irgendeiner von außen angelegten Spannung behält. Als Folge dieser Eigenschaft können die Fasern bei höheren Geschwindigkeiten als gewöhnlich ohne Gefahr eines Zerdrückens der Garnkörper aufgewickelt werden, da beim Abkühlen des Garns kein Übergang der Kristallstruktur des Polymers aus der beta- in die alpha-Form mit gleichzeitiger Schrumpfung des Garns und Zunahme der Krafteinwirkung auf die Garnkörper stattfindet. Darüber hinaus läßt sich das Garn mit einer stabilen beta-Kristallform, entweder mit oder ohne vorherige Kräuselung oder Texturierung, zu einem Textilmaterial wirken oder weben und das Textilmaterial läßt sich im entspannten Zustand auf einen Wert oberhalb der Glasübergangstemperatur des PET erhitzen, was zu einem Übergang der polymeren Kristallstruktur des Garns von beta in alpha führt, womit eine Schrumpfung der einzelnen Filamente verbunden ist. Es wurde nun gefunden, daß das so behandelte Textilmaterial Eigenschaften besitzt, die demjenigen des PBT ähneln, jedoch einen höheren Grad der Dehnbarkeit aufweist als das Textilmaterial vor der Wärmebehandlung.

Alternativ kann das Garn mit einer stabilen beta- Kristallform, entweder mit oder ohne vorherige Kräuselung oder Texturierung, vor dem Wirken oder Weben zu einem Textilmaterial in der Wärme entspannt werden. Das resultierende wärmebehandelte Garn hat einen Grad der Dehnbarkeit, der größer ist als der eines herkömmlichen gekräuselten oder texturierten PBT. Ein solches in der Wärme entspanntes Garn läßt sich anschließend zu Textilmaterialien wirken oder weben, die ebenfalls einen höheren Grad der Dehnbarkeit haben als Textilmaterialien, die aus konventionelleren PBT-Garnen gefertigt wurden.

Das für die vorliegende Erfindung in Frage kommende faserbildende PBT enthält wenigstens 85 Gew.-% polymerisierte Tetramethylenterephthalat-Einheiten, d. h. es wird aus einem monomeren Gemisch aus wenigstens 85 Gew.-% stöchiometrischer Mengen Butandiol-1,4 und Terephthalsäure oder eines Derivats derselben hergestellt. Der Rest des Polymers kann aus beliebigen Einheiten bestehen, die sich von verschiedenartigen substituierten Glycolen, Dicarbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren ableiten, wie sie in der Fachwelt wohlbekannt sind, von denen beispielsweise einige in den US-PSen 38 22 334 (Patterson) und 41 59 617 (Allan) aufgeführt sind, auf deren gesamte Offenbarungen hier Bezug genommen wird. In ähnlicher Weise kann das faserbildende PET ein beliebiges Polymer sein, das wenigstens etwa 85 Gew.-% polymerisierte Ethylenterephthalat- Einheiten enthält und hergestellt ist aus einem monomeren Gemisch aus wenigstens 85 Gew.-% stöchiometrischer Mengen Ethylenglycol und Terephthalsäure oder eines Derivats derselben, wobei der Rest irgendeines der bekannten substituierten Glycole, Dicarbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren ist, etwa diejenigen, die in den genannten Patenten von Patterson oder Allan aufgeführt sind. Viele faserbildende PBTs haben eine logarithmische Viskositätszahl ("inherent viscosity": IV), die beispielsweise im Bereich von etwa 0,65 bis 1,2 dl/g liegt, und die in Frage kommenden PETs haben oft IV-Werte, die beispielsweise im Bereich von etwa 0,50 bis 0,80 dl/g liegen.

Zusätzlich zu dem PBT und etwa 5 bis 25 Gew.-% PET, wie im Vorstehenden definiert, kann das Polymer-Gemisch kleinere Mengen anderer Polymerer für verschiedene Zwecke enthalten. Jedoch die faserbildenden Polymeren "bestehen im wesentlichen" vorzugsweise aus PBT und PET, d. h. kein anderes Polymer ist vorhanden, das die grundlegende und wesentliche Charakteristik der Zusammensetzung ändert. Besonders bevorzugt bestehen die faserbildenden Polymeren aus dem PBT und PET.

Die Polymer-Gemische zum Schmelzspinnen können mit Hilfe irgendeines zweckmäßigen, bekannten Verfahrens durch den Fachmann hergestellt werden. Beispielsweise können PBT-Granulat und PET-Granulat miteinander vermischt, durch einen Schnecken-Extruder extrudiert und erneut zu Granulat verarbeitet werden. Das Granulat des Gemischs kann mittels üblicher Techniken schmelzgesponnen werden, d. h. durch Einführen des Granulats über einen Fülltrichter in einen beheizten Schnecken- Extruder, aus dem es in einen beheizten Block oder eine beheizte Spinnkammer und durch eine Filterpackung und die Löcher einer Spinndüse gefördert wird. Die extrudierten geschmolzenen Filamente werden mittels eines beschleunigten Luftstromes auf einen Wert unterhalb der Glasübergangstemperatur der Polymer-Komponenten abgeschreckt. Die erhaltenen Filamente werden dann zu einem Garn "wie gesponnen" gesammelt, das auf Aufwickelwalzen aufgenommen wird. Das Polymer-Gemisch kann bei einer Temperatur von, beispielsweise, etwa 265°C bis 290°C unter Benutzung einer Spinndüse mit, beispielsweise, etwa 1 bis 200 Löchern mit einem Durchmesser von jeweils etwa 0,125 mm bis 0,75 mm (0,005 bis 0,030 in.) mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von, beispielsweise, etwa 1000 bis 6000 m/min gesponnen werden, wobei ein Garn mit der gleichen Anzahl Filamente und einem Gesamttiter von etwa 2,2 bis 880 dtex (2 bis 800 den) erhalten wird. Das Garn wird dann, z. B. mit einem Streckverhältnis von wenigstens etwa 1,1, vorzugsweise von etwa 1,1 bis 2,0, und eher bevorzugt von etwa 1,3 bis 1,9, unter einer Spannung von beispielsweise etwa 20 bis 120 cN über einer heißen Platte oder einer anderen Heizvorrichtung bei einer Temperatur von etwa 130°C bis 220°C, vorzugsweise von 130°C bis 210°C, heißverstreckt. Das heiß-verstreckte Garn wird dann auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des PET abgekühlt, z. B. durch Abschrecken während einer Zeitspanne von etwa 1 bis 60 s, in einem Strom beschleunigter Luft oder eines anderen Gases, gegen das das Garn inert ist, auf eine Temperatur von etwa 5°C bis 30°C, vorzugsweise von etwa 10°C bis 25°C, wodurch ein orientiertes Garn erhalten wird, das PTB- Segmente in der stabilen beta-Kristallform enthält. In einigen Fällen, insbesondere bei Aufwickelgeschwindigkeiten des Spinngarns oberhalb von etwa 3000 m/min, reichen die Einwirkung der Fadenspannung infolge der Reibung und des Luftwiderstandes auf das Garn, während dieses abkühlt, aus, um das Polymer zu orientieren und die PBT-Segmente während einer Zeitspanne in der beta- Form zu halten, die zur Stabilisierung der beta-Form selbst ohne nachfolgenden Schritt des Heiß-Verstreckens ausreicht.

Die Spannung-Dehnung der Garne der vorliegenden Erfindung, wie sie im Vorstehenden beschrieben wurden, weisen kein Plateau im Dehnungsbereich von 4 bis 12% auf, und ihre Röntgenbeugungsdiagramme zeigen, daß ihre PBT-Segmente selbst bei Abwesenheit irgendeiner von außen angelegten Spannung, in der beta-Kristallform vorliegen, offenbar in der Position festgehalten durch die eingefrorenen amorphen PET-Segmente. Dies steht in ausgeprägtem Gegensatz zu im wesentlichen identisch hergestellten Garnen aus 100% PBT, deren Spannungs- Dehnungs-Kurven ein Plateau im Dehnungsbereich von 4 bis 12% zeigen und deren Röntgenbeugungsdiagramme erkennen lassen, daß das PBT im entspannten Zustand die alpha-Kristallform und bei Anliegen einer äußeren Spannung, die eine Dehnung von 12% oder darüber hervorruft, die beta-Kristallform hat.

Wenn die so verstreckten, PBT-Segmente in der beta- Kristallform enthaltenden Garne der vorliegenden Erfindung in der Wärme entspannt, d. h. während einer Zeitspanne von etwa 4 bis 60 s im entspannten Zustand auf etwa 120°C bis etwa 180°C, vorzugsweise etwa 120°C bis etwa 175°C, erhitzt werden, zeigen ihre PBT- Segmente danach das gleiche Muster des Übergangs alpha- beta-Kristallform wie Garne, die aus 100% PBT bestehen. Dies geht einher mit einer gewissen Schrumpfung der Filamente aufgrund der Tatsache, daß die alpha- Kristallform weniger stark gedehnt ist als die beta- Form. Das in der Wärme entspannte Garn, in dem die PBT- Segmente in der alpha-Kristallform vorliegen, haben Eigenschaften, die denjenigen der identisch erzeugten, aus 100% PBT bestehenden Garne ähneln.

Wegen der Stabilität der beta-Form der PBT-Segmente der Garne der vorliegenden Erfindung können solche Garne entweder so, wie sie verstreckt sind, oder in einigen Fällen so, wie sie gesponnen sind, mit relativ hohen Aufwickelgeschwindigkeiten, d. h. mit über 3000 m/min, aufgewickelt werden, ohne daß das aufgewickelte Garn eine unangemessen große Kraft auf den Garnkörper ausübt und diesen möglicherweise zusammendrückt.

Die Garne der vorliegenden Erfindung mit PBT-Segmenten in der stabilen beta-Form haben eine Festigkeit beispielsweise im Bereich von etwa 1,77 bis 5,30 cN/dtex (2 bis 6 g/den), vorzugsweise etwa 2,21 bis 3,97 cN/dtex (2,5 bis 4,5 g/den), eine Dehnung von etwa 5 bis 50, vorzugsweise von etwa 10 bis 50%, einen Modul von etwa 8,8 bis 106 cN/dtex (10 bis 120 g/den), vorzugsweise von etwa 26,5 bis 53 cN/dtex (30 bis 60 g/den) und einer Fadenstärke von etwa 1,11 bis 11,1 dtex pro Filament (1 bis 10 Denier pro Filament), vorzugsweise von etwa 4,44 bis 7,77 dtex pro Filament (4 bis 7 Denier pro Filament). Solche Garne können entweder vor oder nach dem Kräuseln oder Texturieren zu Textilstoffen gewirkt oder gewebt werden, oder das Textilmaterial kann wie im Vorstehenden beschrieben in der Wärme entspannt werden, und das erhaltene Textilmaterial hat eine größere Dehnbarkeit als vor dem Entspannen in der Wärme und auch eine größere Dehnbarkeit als Textilmaterialien, die ursprünglich aus Garne hergestellt sind, entweder gekräuselt oder texturiert, oder aber flach, mit PBT-Segmenten in der alpha-Form.

Die Verfahren des Kräuselns und Texturierens, die für den Einsatz in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind das Stauchkammer-Kräuseln, das Dampfblas-Kräuseln oder Kräuseln in einem anderen heißen Fluid, das Zahnrad-Kräuseln, das Knit-Deknit- Kräuseln, das Rakelkanten-Kräuseln, das Falschdraht- Texturieren und das Luftstrom-Texturieren.

Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher.

Beispiele 1, 2 und 3 und Vergleichsbeispiele A, B und C

Diese Beispiele zeigen die Spinnbedingungen und die Eigenschaften so gesponnener Vorstufen-Garne, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind (Beispiele 1, 2 und 3), und zu Vergleichszwecken Garne aus 100% PBT (Vergleichsbeispiele A, B und C). In den Beispielen 1, 2 und 3 wurden Granulat aus 100% PBT, das vollständig aus polymerisierten Tetramethylenterephthalat- Segmenten bestand und 0,80 IV aufwies, und Granulat aus 100% PET, das im wesentlichen aus polymerisierten Ethylenterephthalat-Segmenten bestand und 0,65 IV aufwies, in den angegebenen Mengenverhältnissen miteinander vermischt, getrocknet, durch einen Doppelschneckenextruder extrudiert und wiederum granuliert. Im Fall der Vergleichsbeispiele A, B und C wurde nur das PBT-Granulat so behandelt. Das Granulat wurde in Luft bei Umgebungstemperatur mittels konventioneller Techniken schmelzgesponnen, wobei ein Schneckenextruder, eine beheizte Spinnkammer und eine Spinndüsenplatte mit 33 Löchern angeordnet in 5 Reihen, jedes mit einem Durchmesser von 0,33 mm (0,013 in.) Durchmesser und 0,46 mm (0,018 in.) Länge, verwendet wurde, und von einer Aufwickelwalze mit der angegebenen Aufwickelgeschwindigkeit aufgenommen.

Die Spinnbedingungen und die Eigenschaften der daraus resultierenden Spinngarne sind in Tabelle 1 zusammengefaßt, worin "WUS" die Aufwickelgeschwindigkeit in m/min bezeichnet.

Tabelle 1

Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die physikalischen Eigenschaften der unverstreckten Garne, die aus einem Polymer-Gemisch mit bis zu 25% PET ersponnen waren, denjenigen aus 100% PBT ähnlich waren.

Beispiele 4 bis 9 und Vergleichsbeispiele D bis H

Die Spinnfasern der Beispiele 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele A bis C wurden verstreckt sowohl zu einer konstanten Fadeneinheit (Beispiele 4, 5 und 6 und Vergleichsbeispiele D, E und F) und konstanter Spannung (Beispiele 7, 8 und 9 und Vergleichsbeispiele G und H). Das Verstrecken erfolgte über einer heißen Platte bei 140-150°C für PBT, und die Polymer-Gemische wurden bei 140°C verstreckt. Die Spannung vor (T 1) und hinter (T 2) der Heizplatte wurde überwacht. Ein Verstreckungsverhältnis von 1,4 wurde für die Versuche mit einem konstanten Verstreckungsverhältnis eingesetzt. Während der Versuche mit konstanter Spannung wurde T 2, die Spannung zwischen der Heizplatte und der Abzugswalze konstant bei etwa 90 cN gehalten, und T 1 wurde bei etwa 60 cN gehalten. Die Variablen des primären Verstreckungsverfahrens und die physikalischen Eigenschaften der verstreckten Faser sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen signifikante Differenzen der Eigenschaften der verstreckten Fasern aus 100% PBT und derjenigen, die bis zu 25% PET enthalten. So ist der Modul der verstreckten Fasern aus 100% PBT in allen Fällen wesentlich niedriger als derjenige identisch hergestellter Mischfasern, was anzeigt, daß die Mischfasern in dieser Stufe beträchtlich steifer waren als Fasern aus 100% PBT. Darüber hinaus wurden die Spannungs-Dehnungs-Kurven dieser Proben bestimmt, und die verstreckten (orientierten) Faserproben aus 100% PBT zeigten das charakteristische Plateau in der Spannungs-Dehnungs-Kurve, das dem alpha/beta-Kristall- Übergang zugeordnet ist. Dieses Plateau fehlte jedoch vollständig in sämtlichen verstreckten Fasern aus den Polymer-Gemischen.

Eine Entspannungs-Behandlung in der Wärme wurde an ausgewählten Proben durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Abwesenheit des Plateaus in den Spannungs-Dehnungs- Kurven eine Funktion des Verstreckungs-Experiments war. Die Proben wurden 10 s auf der Streckmaschine bei 140°C entspannt und zeigten danach das charakteristische Plateau in der Spannungs-Dehnungs-Kurve, was eine Rückkehr des alpha/beta-Kristall-Übergangs anzeigt. Zusätzlich zu den Änderungen der Spannungs-Dehnungs- Kurven wird die Reißdehnung der Faser erhöht. Im Fall der Faser aus einem Gemisch mit 25% PET wird die Dehnung um 26 bis 47% erhöht.

Um zu bestimmen, ob ein echter Unterschied in den Konformationen zwischen den verstreckten und den in der Wärme entlasteten Proben vorliegt, wurde das Muster der Röntgen-Weitwinkel-Streuung bestimmt. Das Beugungsmuster zeigte deutlich, daß die PBT-Komponente in dem so verstreckten Zustand in einer anderen Kristallstruktur gespannt ist als nach der Entspannung, und daß das PBT in den so verstreckten Proben in der beta-Form vorliegt. Die Beugungsmuster legen weiterhin nahe, daß diese Fasern beim Entspannen in die alpha-Form zurückkehren.

Die Orientierungen der nicht-kristallinen Bereiche sowhl der PET- als auch der PBT-Komponente der Faser nehmen während des Verstreckens zu. Bei der angewandten Temperatur ist die Spannung hoch genug für das Eintreten des Kristall-Übergangs, was darin resultiert, daß die PBT-Komponente in der beta-Form vorliegt. Sobald die Faser, noch unter Spannung, von der heißen Platte entfernt wird und unter die Glasübergangs-Temperatur des PET abkühlt, nimmt die molekulare Beweglichkeit der PET-Komponente ab. Die nicht-kristalline Komponente des PET bleibt erhalten und wird in hochgradig orientierter Form eingefroren. Wenn die PET-Konzentration in einer aus einem PET/PBT-Gemisch gesponnenen Faser hoch genug ist, z. B. etwa 5% PET beträgt, existiert eine zusammenhängende PET-Phase längs der Faser. Unterhalb der Glasübergangstemperatur des PET liefert diese zusammenhängende Phase ein starres Netzwerk durch die Phase hindurch, das nicht zuläßt, daß die PBT-Phase entspannt wird. Sogar nach der Entfernung der Spannung verbleibt das PBT in der gedehnten Kristall-Konformation. Beim Wiedererhitzen ohne Spannung wird diejenige Komponente des nicht-kristallinen Bereichs mit einer hinreichend hohen Orientierung kristallisieren. Gleichzeitig werden eine Entspannung und eine Abnahme der Orientierung in dem weniger orientierten nicht-kristallinen Segment beobachtet. Diese Entspannung ermöglicht eine Dissipation der inneren Spannung in der Faser und erlaubt eine Entspannung der PBT-Komponente in die alpha-Kristall-Konformation. Das Ergebnis ist eine Faser, die die Spannungs-Dehnungs-Charakteristik von 100% PBT zeigt.

Wenn die so verstreckten Garne der vorliegenden Erfindung, z. B. diejenigen, die in den Beispielen 4 bis 9 hergestellt wurden, zu einem Textilmaterial gewirkt oder gewebt werden und das Textilmaterial einer Wärmebehandlung zur Entspannung unterzogen wird, z. B. während eines Zeitraums von etwa 1 bis 10 min bei einer Temperatur von etwa 120°C bis 180°C, findet man, daß das in der Wärme entspannte Textilmaterial einen höheren Grad der Dehnbarkeit aufweist, als es vor der Wärmebehandlung zur Entspannung hatte. Ein ähnliches Ergebnis wird mit gekräuseltem oder texturierten Garn erhalten, wenn das Kräuseln oder Texturieren an dem so verstreckten Garn vor der Wärmebehandlung zur Entspannung durchgeführt wird. Darüber hinaus wird ein ähnliches Ergebnis unabhängig davon erhalten, ob die Wärmebehandlung zur Entspannung an dem aus dem gekräuselten oder texturierten Garn hergestellten Textilmaterial oder an dem gekräuselten oder texturierten Garn selbst durchgeführt wird.

Die Fasern, Garne und Textilstoffe der vorliegenden Erfindung eignen sich für eine breite Mannigfaltigkeit von Fertigerzeugnissen für den Endverbrauch, darunter Bekleidungsgegenstände, Teppiche, Florfutter und Faserfüllungen.

Claims (11)

1. Faser oder Garn aus einem Gemisch aus einem faserbildenden Poly(butylenterephthalat), das wenigstens 85 Gew.-% polymerisierte Tetramethylenterephthalat- Einheiten in der Polymer-Kette enthält, und etwa 5 bis 25 Gew.-% eines faserbildenden Poly(ethylenterephthalats), das wenigstens 85 Gew.-% polymerisierte Ethylenterephthalat- Einheiten in der Polymer-Kette enthält, wobei das Poly(butylenterephthalat) im wesentlichen in der stabilen beta-Kristallform in einem entspannten Zustand vorliegt.

2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly(butylenterephthalat) ausschließlich aus polymerisierten Tetramethylenterephthalat-Einheiten besteht und das Poly(ethylenterephthalat) ausschließlich aus polymerisierten Ethylenterephthalat-Einheiten besteht.

3. Produkt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch etwa 10 bis 25 Gew.-% Poly(ethylenterephthalat) enthält.

4. Produkt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Festigkeit von etwa 1,77 bis 5,30 cN/dtex (2 bis 6 g/den), eine Dehnung von etwa 5 bis 50%, einen Modul von etwa 8,8 bis 106 cN/dtex (10 bis 120 g/den) und eine Fadenstärke von etwa 1,11 bis 11,1 dtex pro Filament (1 bis 10 Denier pro Filament) besitzt.

5. Verfahren, umfassend das Schmelzspinnen einer faserbildenden Zusammensetzung aus einem Gemisch aus einem faserbildenden Poly(butylenterephthalat), das wenigstens 85 Gew.-% polymerisierte Tetramethylenterephthalat- Einheiten in der Polymer-Kette enthält, und etwa 5 bis 25 Gew.-% eines faserbildenden Poly(ethylenterephthalats), das wenigstens 85 Gew.-% polymerisierte Ethylenterephthalat-Einheiten in der Polymer-Kette enthält, zu einer Faser oder einem Garn, das Verstrecken der Faser oder des Garns bei erhöhter Temperatur und das Kühlen der Faser oder des Garns auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Poly(ethylenterephthalats), wodurch ein Garn erhalten wird, in dem das Poly(butylenterephthalat) im wesentlichen in der stabilen beta-Kristallform in einem entspannten Zustand vorliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Poly(butylenterephthalat) ausschließlich aus polymerisierten Tetramethylenterephthalat-Einheiten besteht und das Poly(ethylenterephthalat) ausschließlich aus polymerisierten Ethylenterephthalat-Einheiten besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzgesponnene Faser oder das schmelzgesponnene Garn mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 bis 6000 m/min aufgewickelt wird, das Verstrecken mit einem Streckverhältnis von etwa 1,1 bis 2,0 und bei einer Temperatur von etwa 130°C bis 220°C durchgeführt wird und das Kühlen in einem beschleunigtern Strom eines Inertgases während einer Zeitspanne von etwa 1 bis 60 s auf eine Temperatur von etwa 5°C bis 30°C erfolgt.

8. Verfahren, umfassend eine Wärmebehandlung zur Entspannung der Faser oder Garns nach Anspruch 1 zur Änderung der Kristallform des Poly(butylenterephthalats) aus der beta- in die alpha-Kristallform im entspannten Zustand.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung zur Entspannung während einer Zeitspanne von etwa 4 bis 60 s bei einer Temperatur von etwa 120°C bis etwa 180°C durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung zur Entspannung an einem aus dem Garn nach Anspruch 1 gewebten oder gewirkten Textilmaterial durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn vor dem Weben oder Wirken zu einem Textilmaterial gekräuselt oder texturiert wird.