DE60112954T2 - EXPRESSIVE POLYMER FIBERS, SPINNING NOZZLES FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND ARTICLES MANUFACTURED THEREFROM - Google Patents
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine streckbare synthetische Polymerfaser mit einem axialen Kern, der ein thermoplastisches, elastomeres Polymer und eine Mehrzahl von an dem äußeren Umfang des Kerns angebrachten und radial beabstandeten Flügeln, die ein thermoplastisches, nichtelastomeres Polymer aufweisen. Mindestens eines der Flügelpolymere oder das Kernpolymer ragt in das andere Polymer hinein, um die Haftung der Flügel an dem Kern zu verbessern. Die Erfindung betrifft ebenfalls Verfahren zum Herstellen derartiger Fasern und einen zur Erzeugung der Fasern verwendbaren Spinndüsenstapel. Die Erfindung betrifft ebenfalls aus den Fasern erzeugte Artikel, einschließlich Garne, Kleidungsstücke und dergleichen.The The present invention relates to a stretchable synthetic polymer fiber with an axial core that is a thermoplastic, elastomeric polymer and a plurality of on the outer periphery the core attached and radially spaced wings, the a thermoplastic non-elastomeric polymer. At least one of the wing polymers or the core polymer protrudes into the other polymer for adhesion the wing to improve on the core. The invention also relates to methods for producing such fibers and one for producing the fibers usable spinneret stack. The invention also relates to articles produced from the fibers, including Yarns, garments and the same.
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN GEBIETSDESCRIPTION OF THE RELATED AREA
Bei vielen Produkten, die aus Synthesefasern erzeugt sind, wie beispielsweise verschiedene Kleidungsstücke, z.B. Sportkleidung und Wirkwaren, ein Streckvermögen zu vermitteln. Wie im "Stand der Technik" der US-P-4 861 660 von Ishii offenbart wird, sind zahlreiche Verfahren bekannt, synthetischen Filamenten ein Streckvermögen zu vermitteln. In einem der Verfahren werden die Fasern zwei- oder dreidimensional gekräuselt. In einem anderen derartigen Verfahren werden streckbare Filamente aus elastischen Polymeren erzeugt, wie beispielsweise Natur- oder Synthesekautschuk oder ein synthetisches Elastomer, wie beispielsweise ein Polyurethan-Elastomer. Dieser Typ des streckbaren Filaments ist insofern von Nachteil, dass Elastomerfilamente aus Kautschuk oder Polyurethan von sich aus über ein sehr schlechtes Verhalten bei Gebrauch und Verarbeitbarkeit beim Wirken sowie über schlechte Färbeeigenschaften verfügt. Der Nachteil von Kautschuk- oder Polyurethan-Elastomerfilamenten wird daher dadurch vermieden, dass das Kautschuk- oder Elastomerfilament mit einem anderen Filament-Typ überzogen wird, das über eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit und Färbeneigenschaft verfügt.at many products made from synthetic fibers, such as different garments, e.g. Sportswear and knitwear to convey a stretch. As in the "prior art" of US-P-4,861,660 disclosed by Ishii, numerous methods are known, synthetic Filaments an elasticity to convey. In one of the processes, the fibers become two or three three-dimensionally curled. In another such process, stretchable filaments produced from elastic polymers, such as natural or Synthetic rubber or a synthetic elastomer, such as a polyurethane elastomer. This type of stretchable filament is disadvantageous in that elastomeric filaments made of rubber or polyurethane on its own a very bad behavior in use and processability in action as well as over bad dyeing properties features. The disadvantage of rubber or polyurethane elastomeric filaments is therefore avoided by the fact that the rubber or elastomer filament covered with a different filament type that's over has a satisfactory processability and color property.
Allerdings gibt es Nachteile in Verbindung mit derartigen überzogenen Elastomerfilamenten. Ishii versucht diese Nachteile dadurch zu überwinden, indem den Filamenten, die aus zwei Polymeren erzeugt werden, Asymmetrie verliehen wird. Nichtsdestoweniger sind diese Fasern oftmals einem schwerwiegenden Mangel insofern ausgesetzt, dass die zwei Polymere sich oftmals leicht voneinander während der Verarbeitung trennen. Die resultierende aufgespaltene Faser hat eine geringe Reißlänge und kann zu textilen Flächengebilden führen, die einen geringeren Glanz und Wärmeleitfähigkeit haben, als vorgesehen ist. Siehe hierzu auch die US-P-3 017 686 von Breen et al., in der Fasern offenbart werden, die aus zwei verschiedenen, nichtelastomeren Polymeren erzeugt werden und die diese Nachteile haben.Indeed There are disadvantages associated with such coated elastomeric filaments. Ishii tries to overcome these disadvantages by removing the filaments, which are made of two polymers, asymmetry is conferred. Nevertheless, these fibers are often serious Deficiency is exposed in that the two polymers often slightly apart from each other separate the processing. The resulting split fiber has a low tear length and can become textile fabrics to lead, the lower gloss and thermal conductivity have as intended. See also US Pat. No. 3,017,686 by Breen et al., in which fibers are disclosed which consist of two different, non-elastomeric polymers are produced and the disadvantages to have.
So wird in der US-P-3 418 200 von Tanner erkannt, dass, wenn das Kernpolymer in das Flügelpolymer hineinragt, dieses sehr wohl dazu führt, dass der Abschnitt des Flügels, der aus einem anderen Polymer als der Kern erzeugt ist, sowie die herausragenden Abschnitte der Flügel leichter von den herausragenden Abschnitten trennbar ist. Im Gegenteil kann es gelegentlich wünschenswert sein, die Haftung der zwei unterschiedlichen Polymere in einem Filament entsprechend der Offenbarung in der US-P-3 458 390 zu verbessern, wo eine Art des mechanischen Arretierens angewendet worden ist, um zwei Polymere mit hohem Modul und geringer Elastizität miteinander zu verbinden. Wie auch die bei Breen und bei Tanner offenbarten Polymere verfügen diese Polymere aufgrund ihrer geringen Elastizität über unzureichende Streck- und Erholungseigenschaften für die gegenwärtig angestrebten Kleidungsstücke mit hoher Streckung.So is recognized in Tanner U.S. Patent 3,418,200, that when the core polymer protruding into the wing polymer, this very well causes that the section of the wing, which is made of a polymer other than the core, and the outstanding sections of the wings more easily separable from the protruding sections. On the contrary It may be desirable on occasion be the adhesion of the two different polymers in a filament as disclosed in US Pat. No. 3,458,390, where one type of mechanical locking has been applied to two polymers with high modulus and low elasticity to connect together. Like the polymers disclosed by Breen and Tanner, they have these Polymers due to their low elasticity on insufficient stretch and Recovery properties for the present desired garments with high stretch.
Fasern, die zwei Polymere enthalten, lassen sich mit Spinndüsen verspinnen, wie sie in den US-P-3 418 200 und 5 344 297 offenbart wurden. Die Spinndüsen dieser Patentschriften zeigen jedoch eine Polymer-Migration, wenn mehrfache Polymerströme in Zuführkanälen wesentlich vor der Spinndüse vereint werden. Diese Probleme wurden beschrieben in "Journal of Polymer Science" (Physik-Ausgabe), Bd. 13(5), S. 863, 1975 und wurden speziell erst vor kurzem in dem "International Fiber Journal" (1998), Bd. 13(5), S. 48 bei einem anderweitigen Verspinnen nach dem Stand der Technik einer trilobalen Faser mit Spitzen gezeigt, die zum Abspalten von dem Kern konzipiert waren.fibers, containing two polymers can be spun with spinnerets, as disclosed in U.S. Patent Nos. 3,418,200 and 5,344,297. The spinnerets However, these patents show a polymer migration when multiple polymer streams in feed channels essential in front of the spinneret be united. These problems have been described in "Journal of Polymer Science "(Physics Edition), Vol. 13 (5), p. 863, 1975 and have been specifically described only recently in the International Fiber Journal "(1998), Bd. 13 (5), p. 48 in the case of another spinning according to the state The technique of a trilobal fiber with tips shown to the Cleavage from the core were designed.
Es besteht daher immer noch ein Mangel an Fasern und Artikeln daraus, die über ein hervorragendes Streckvermögen und Erholung verfügen und die ihre Reißlänge während der Verarbeitung und Verwendung bewahren, und ein Mangel an leichtem Verfahren zum Erzeugen derartiger Fasern und Artikel. Es besteht ebenfalls ein Mangel an Spinndüsen zum Verspinnen von zwei Polymeren, mit denen die Probleme in der Polymer-Migration eliminiert werden, wenn mehrfache Polymerströme in Zuführkanälen wesentlich vor der Spinndüsenöffnung vereint werden.Thus, there is still a shortage of fibers and articles thereof which have excellent stretch and recovery and which retain their tenacity during processing and use, and a lack of easy process for producing such fibers and articles. There is also a lack of spinnerets for spinning two polymers with which the problems in the buttocks lymer migration can be eliminated if multiple polymer streams are combined in feed channels substantially in front of the spinneret orifice.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Es ist jetzt festgestellt worden, dass das Abspalten (Delamination) im Inneren einer streckbaren Zwei-Polymerfaser wesentlich verringert oder eliminiert werden kann, wenn eines der zwei Polymere das andere Polymer durchdringt, d.h. mindestens ein Abschnitt eines Flügelpolymers von einem oder mehreren Flügeln in das Kernpolymer hineinragt oder mindestens ein Abschnitt des Kernpolymers in ein Flügelpolymer hineinragt. Ein derartiges Verhalten war unerwartet, da davon ausgegangen wurde, dass das elastomere Polymer unter Belastung sich leicht verformen und aus der sich durchdringenden Verbindung mit dem nichtelastomeren Polymer herausziehen würde, was besonders angesichts der Lehren von Tanner, supra, gilt.It it has now been found that the delamination significantly reduced inside a stretchable two-polymer fiber or can be eliminated if one of the two polymers is the other Polymer permeates, i. at least a portion of a wing polymer from one or more wings protruding into the core polymer or at least a portion of the Core polymer in a wing polymer protrudes. Such behavior was unexpected, as assumed was that the elastomeric polymer deform easily under load and from the interpenetrating compound with the non-elastomeric Pulling out the polymer, which is especially true given the teachings of Tanner, supra.
Im Sinne dieser Ergebnisse gewährt die vorliegende Erfindung eine streckbare synthetische Polymerfaser, einschließend einen axialen Kern, aufweisend ein thermoplastisches, elastomeres Polymer und eine Mehrzahl von an dem Kern angebrachten Flügeln und aufweisend ein thermoplastisches, nichtelastomeres Polymer, wobei mindestens eines der Flügelpolymere oder Kernpolymere in das andere Polymer herausragt. In einer der Ausführungsformen hat der axiale Kern einen Außenradius R1, einen Innenradius R2, wobei R1/R2 größer ist als etwa 1,2.In the spirit of these findings, the present invention provides a stretchable synthetic polymer fiber including an axial core comprising a thermoplastic elastomeric polymer and a plurality of wings attached to the core and comprising a thermoplastic non-elastomeric polymer, wherein at least one of the wing polymers or core polymers is incorporated in the other polymer sticks out. In one embodiment, the axial core has an outer radius R 1 , an inner radius R 2 , where R 1 / R 2 is greater than about 1.2.
In einer anderen Ausführungsform gewährt die Erfindung eine streckbare synthetische Polymerfaser, einschließend einen axialen Kern, aufweisend ein erstes Polymer, und eine Mehrzahl von an dem Kern angebrachten Flügeln, aufweisend ein zweites Polymer, worin die Faser eine Delaminierungsbewertung von weniger als etwa 1 und eine Abkochstreckung von mindestens 20% hat.In another embodiment granted the invention includes a stretchable synthetic polymer fiber including one axial core comprising a first polymer, and a plurality of wings attached to the core, comprising a second polymer, wherein the fiber has a delamination rating less than about 1 and at least 20% cooldown Has.
Darüber hinaus ist es mit dem Spinndüsenstapel der vorliegenden Erfindung möglich, direkt mehrkomponentige Polymerströme an speziellen Stellen an dem rückseitigen Eintritt der fasererzeugenden Düse in der Spinndüsenplatte zu dosieren. Damit werden die Probleme bei der Polymer-Migration eliminiert, wenn mehrfache Polymerströme in Zuführkanälen wesentlich vor der Spinndüsenöffnung vereint werden.Furthermore it is with the spinneret stack the present invention possible directly multicomponent polymer streams at specific locations the back Entry of the fiber-producing nozzle in the spinneret plate to dose. This addresses the problems of polymer migration eliminated when multiple polymer streams in feed channels substantially in front of the spinneret orifice become.
Damit wird ferner gemäß der vorliegenden Erfindung ein Spinndüsenstapel für die Schmelzextrusion einer Mehrzahl von synthetischen Polymeren zur Erzeugung von Fasern gewährt, aufweisend: eine Dosierplatte, die eine erste Reihe von Bohrungen enthält, die zur Aufnahme einer ersten Polymerschmelze ausgelegt sind, und eine zweite Reihe von Bohrungen enthält, die zur Aufnahme einer zweiten Polymerschmelze ausgelegt sind; eine Spinndüsenplatte, die ausgerichtet ist und sich im Kontakt befindet mit der Verteilerplatte, wobei die Spinndüsenplatte durch sie hindurch gehende Kapillaren hat und eine Länge der Senkung von weniger als 60% der Länge der Spinndüsenkapillaren; eine Spinndüsenträgerplatte mit Bohrungen, die größer als die Kapillaren sind und ausgerichtet sind und sich in Kontakt befinden mit der Spinndüsenplatte; worin die Platten so ausgerichtet sind, dass die Mehrzahl von Polymerbeschickungen zu der Dosierungsplatte durch die Spinndüsenplatte und die Spinndüsenträgerplatte unter Erzeugung einer Faser hindurchgehen.In order to is further according to the present Invention a spinneret stack for the Melt extrusion of a plurality of synthetic polymers for Generation of fibers, comprising: a metering plate containing a first series of bores contains which are designed to receive a first polymer melt, and a second series of bores containing a second polymer melt are designed; a spinneret plate, which is aligned and in contact with the distributor plate, the spinneret plate has capillaries going through them and a length of Reduction of less than 60% of the length of spinneret capillaries; a spinneret carrier plate with holes larger than the capillaries are and are aligned and in contact with the spinneret plate; wherein the plates are oriented such that the plurality of polymer feeds to the dosage plate through the spinneret plate and the spinneret carrier plate pass through to produce a fiber.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung gewährt
eine streckbare synthetische Polymerfaser, die im Allgemeinen mit
Der hierin verwendete Begriff "Faser" ist mit dem Begriff "Filament" austauschbar. In dem Begriff "Garn" sind Garne aus einem einzelnen Filament einbezogen. Der Begriff "Multifilamentgarn" bezieht sich allgemein auf Garne aus zwei oder mehreren Filamenten. Der Begriff "thermoplastisch" bezieht sich auf ein Polymer, das wiederholt in der Schmelze verarbeitet werden kann (beispielsweise durch Schmelzspinnen). Unter "elastomeres Polymer" wird ein Polymer verstanden, das in Form einer Monokomponentenfaser vorliegt, frei ist von Streckmitteln, eine Reißdehnung von mehr als 100% hat und beim Strecken auf das 2-fache seiner Länge und Halten für eine Minute und anschließendem Freigeben sich auf weniger als das 1,5-fache seiner ursprünglichen Länge innerhalb von einer Minute nach dem Freigeben zusammenzieht. Die elastomeren Polymere in der erfindungsgemäßen Faser können einen Biegemodul von weniger als etwa 96.500 kPa (etwa 14.000 "pounds per square inch") haben und noch typischer weniger als etwa 58.600 kPa (etwa 8.500 "pounds per square inch"), wenn es in einer Mehrkomponentenfaser vorliegt, die nach dem Standard ASTM D790, "Biegeeigenschaften bei Raumtemperatur oder 23°C" versponnen worden ist sowie unter den Bedingungen, wie sie im Wesentlichen hierin beschrieben werden. Wie hierin verwendet wird, bedeutet "nichtelastomeres Polymer" jedes beliebige Polymer, bei dem es sich nicht um ein elastomeres Polymer handelt. Diese Polymere könne auch als Polymere mit "geringer Elastizität", als "hart" sowie "mit hohem Modul" bezeichnet werden. Unter "permanent streckbar" wird verstanden, dass das Polymer eine Fließgrenze hat und, wenn über diese Grenze hinaus gestreckt wird, es seine ursprüngliche Länge nicht wieder annimmt.The term "fiber" as used herein is interchangeable with the term "filament". The term "yarn" includes yarns of a single filament. The term "multifilament yarn" generally refers to yarns of two or more filaments. The term "thermoplastic" refers to a polymer that can be repeatedly melt processed (for example, by melt spinning). By "elastomeric polymer" is meant a polymer which is in the form of a monocomponent fiber is of extensors, has an elongation at break of more than 100% and when stretched to 2 times its length and holding for one minute and then releasing to less than 1.5 times its original length within one minute after release contracts. The elastomeric polymers in the fiber of the present invention may have a flexural modulus of less than about 96,500 kPa (about 14,000 pounds per square inch), and more typically less than about 58,600 kPa (about 8,500 pounds per square inch) when in one Multicomponent fiber is present, which has been spun according to the standard ASTM D790, "bending properties at room temperature or 23 ° C" and under the conditions essentially as described herein. As used herein, "non-elastomeric polymer" means any polymer that is not an elastomeric polymer. These polymers may also be referred to as low elasticity, hard, and high modulus polymers. By "permanently stretchable" is meant that the polymer has a yield point and, when stretched beyond that limit, does not reassume its original length.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung werden bezeichnet als "Bikonstituentenfasern", sofern sie mindestens zwei Polymere aufweisen, die aneinander entlang der Länge der Faser adhäriert sind, jedes Polymer zu einer anderen generischen Klasse gehört, z.B. Polyamid, Polyester oder Polyolefin. Wenn die elastischen Eigenschaften der Polymere ausreichend verschieden sind, können Polymere der gleichen generischen Klasse verwendet werden und die resultierende Faser ist eine "Bikomponentenfaser". Derartige Bikomponentenfasern liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung.The Fibers of the present invention are referred to as "biconstituent fibers" as long as they are at least have two polymers which are adjacent to each other along the length of the Fiber adheres Each polymer belongs to another generic class, e.g. Polyamide, polyester or polyolefin. If the elastic properties polymers are sufficiently different, polymers can be the same generic class can be used and the resulting fiber is a "bicomponent fiber". Such bicomponent fibers are also within the scope of the invention.
Nach
der Erfindung ragen mindestens das eine des Flügelpolymers und des Kernpolymers
in das jeweils andere Polymer hinein.
Die
Faser der vorliegenden Erfindung schließt einen axialen Kern mit einem
Außenradius
und einem Innenradius ein (z.B. "R1" bzw. "R2" in
Die Faser der vorliegenden Erfindung wird um ihre Längsachse ohne wesentlichen zwei- oder dreidimensionale Kräuselungs-Charakteristik verdrillt. (Bei einem solchen höherdimensionalen Kräuseln nimmt die Längsachse einer Faser selbst eine Zick-Zack- oder schraubenförmige Konfiguration an und solche Fasern liegen nicht im Schutzumfang der Erfindung). Die Faser der vorliegenden Erfindung lässt sich dadurch kennzeichnen, dass sie über eine im Wesentlichen spiralige Verdrillung und über eine eindimensionale Drehungslinie verfügt. "Weitgehend spiralige Verdrillung" schließt sowohl eine Drehungslinie ein, die vollständig um den elastomeren Kern geht, als auch eine Drehungslinie, die lediglich teilweise um den Kern geht, da festgestellt worden ist, dass eine vollständige Drehungslinie um 360° nicht erforderlich ist, um die angestrebten Streckeigenschaften in der Faser zu erreichen. Die im Wesentlichen spiralige Verdrillung kann entweder fast geschlossen peripher sein oder sie kann fast vollständig nicht peripher sein. Eine "eindimensionale" Verdrillung bedeutet, dass, obgleich die Flügel der Faser weitgehend spiralig sein können, die Achse der Faser selbst bei einer geringen Spannung im Wesentlichen gerade ist im Gegensatz zu den Fasern, die über eine zwei- oder dreidimensionale Kräuselung verfügen. Allerdings liegen Fasern, die über eine gewisse Welligkeit verfügen, innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung.The Fiber of the present invention does not become substantial about its longitudinal axis two- or three-dimensional curling characteristic twisted. (At such a higher-dimensional frizz takes the longitudinal axis a fiber itself a zig-zag or helical configuration and such fibers are not within the scope of the invention). The fiber of the present invention can be characterized thereby that they over a substantially spiral twist and a one-dimensional rotation line features. "Largely spiral Twisting "closes both a rotation line completely around the elastomeric core goes, as well as a rotation line, which only partially around the Kern goes, since it has been established that a complete rotation line not around 360 ° is required to achieve the desired track characteristics in the Reach fiber. The essentially spiral twist can either be almost closed peripheral or she can almost not completely be peripheral. A "one-dimensional" twist means that, although the wings the fiber can be largely spiral, the axis of the fiber itself At a low voltage substantially straight is in contrast to the fibers that over have a two- or three-dimensional crimp. Indeed lie fibers that over have a certain ripple, within the scope of the invention.
Das Vorhandensein oder Fehlen einer zwei- oder dreidimensionalen Kräuselung läßt sich anhand des Umfanges der Streckung ermessen, die erforderlich ist, um die Faser im Wesentlichen gerade zu ziehen (indem alle möglichen Nichtlinearitäten ausgezogen werden) und ist ein Maß der radialen Symmetrie der Fasern, die über eine spiralige Verdrillung verfügen. Die erfindungsgemäße Faser kann weniger als etwa 10% Streckung und noch typischer weniger als etwa 7% Streckung und beispielsweise etwa 4% bis etwa 6% erfordern, um die Faser weitgehend gerade zu ziehen.The Presence or absence of a two- or three-dimensional ripples let yourself gauge the amount of stretch required to pull the fiber substantially straight (by using all possible nonlinearities are pulled out) and is a measure of the radial symmetry of Fibers that over have a spiral twist. The fiber of the invention can be less than about 10% stretch and more typically less than about 7% elongation and, for example, about 4% to about 6% require to pull the fiber largely straight.
Die
Faser der vorliegenden Erfindung hat einen im Wesentlichen radial-symmetrischen
Querschnitt, wie aus den
Bei
einem Maximum an radialer Querschnittsymmetrie kann der Kern einen
weitgehend kreisrunden oder regelmäßigen Polyederquerschnitt haben,
wie man beispielsweise in den
Obgleich der Faserquerschnitt hinsichtlich der Größe, hinsichtlich des Polymers und des Biegeabstandes um den Kern weitgehend symmetrisch ist, gilt als selbstverständlich, dass geringfügige Abweichungen von einer perfekten Symmetrie in der Regel bei jedem beliebigen Spinnprozess in Folge von Faktoren auftreten, wie ungleichförmiges Abkühlen oder unvollständiger Polymerschmelzfluss oder fehlerhafte Spinndüsen. Es gilt als selbstverständlich, dass derartige Abweichungen unter der Voraussetzung zulässig sind, dass sie nicht so groß sind, dass sie die Aufgaben der Erfindung nicht mehr erfüllen, sowie das Bereitstellen von Fasern mit erwünschter Streckung und Erholung über einer eindimensionalen spiraligen Verdrillung, während zwei- und dreidimensionale Kräuselungen auf ein Minimum herabgesetzt sind. Das bedeutet, dass die Faser vorsätzlich nicht asymmetrisch ausgeführt wird wie in der US-P-4 861 660.Although the fiber cross section in terms of size, in terms of the polymer and the bending distance around the core is largely symmetrical applies that obvious, that minor Deviations from a perfect symmetry usually at each Any spinning process as a result of factors such as non-uniform cooling or incomplete Polymer melt flow or faulty spinnerets. It goes without saying that such deviations are permissible provided that that they are not that big, that they no longer fulfill the objects of the invention, as well providing fibers of desired elongation and recovery over one one-dimensional spiral twist, while two- and three-dimensional Ripples are reduced to a minimum. That means the fiber deliberately not asymmetric design becomes as in US Pat. No. 4,861,660.
Die Flügel ragen von dem Kern, an dem sie angefügt sind, nach außen und bilden eine Mehrzahl von Spiralen mindestens in einem Abstand um den Kern speziell nach einer erfolgten Erhitzung. Die Steigung solcher Spiralen kann größer werden, wenn die Faser gestreckt wird. Die erfindungsgemäße Faser verfügt über eine Mehrzahl von Flügeln und bevorzugt verfügt sie über 3 bis 8 und mehr bevorzugt über 5 oder 6. Die Zahl der zur Anwendung gelangenden Flügel kann von anderen Merkmalen der Fasern und von den Bedingungen abhängen, unter denen sie erzeugt werden und zur Anwendung kommen. Beispielsweise können 5 oder 6 Flügel verwendet werden, sofern ein Monofilament erzeugt wird, und speziell bei höheren Streckverhältnissen und Faserspannungen. In diesem Fall kann der Flügelabstand um den Kern in einer ausreichenden Folgezahl sein, dass das Elastomer gegenüber dem Kontakt mit Walzen, Führungen und dergleichen geschützt ist und dadurch weniger anfällig gegenüber Rissen, Walzenverwerfungen und Verschleiß ist als bei Verwendung von weniger Flügeln. Die Wirkung der höheren Streckverhältnisse und Faserspannungen besteht darin, die Faser härter gegen Walzen und Führungen zu drücken und dadurch die Flügel auszuspreizen und den elastomeren Kern in Kontakt mit der Walze oder der Führung zu bringen, wobei eine Präferenz für mehr als zwei Flügel bei hohen Streckverhältnissen und Faserspannungen besteht. In Monofilamenten werden oftmals fünf oder sechs Flügel für eine optimale Kombination einer leichten Herstellung und eines verringerten Kernkontaktes bevorzugt. Sofern ein Mehrfachgarn angestrebt wird, lassen sich bis herab zu zwei oder drei Flügel verwenden, was darauf zurückzuführen ist, dass die Wahrscheinlichkeit eines Kontaktes zwischen dem Elastomerkern und den Walzen oder Führungen durch das Vorhandensein der anderen Fasern verringert ist.The wing protrude from the nucleus to which they are attached, to the outside and Form a plurality of spirals at least at a distance the core especially after a successful heating. The slope of such Spirals can get bigger, when the fiber is stretched. The fiber according to the invention has a Plurality of wings and preferably features she over 3 to 8 and more preferably over 5 or 6. The number of wings used can be depend on other features of the fibers and on the conditions under which they are generated and used. For example can 5 or 6 wings used, provided that a monofilament is produced, and especially at higher draw ratios and fiber tensions. In this case, the wing clearance around the core in one be sufficient sequence number that the elastomer over the Contact with rollers, guides and the like protected is less vulnerable across from Cracks, roll distortions and wear is considered when using less wings. The effect of the higher stretch ratios and fiber stresses is to make the fiber harder against rollers and guides to press and thereby the wings spread out and the elastomeric core in contact with the roller or the leadership to bring, with a preference for more as two wings at high draw ratios and fiber tensions. In monofilaments are often five or six wings for one optimal combination of easy manufacturing and reduced Core contact preferred. If a multiple yarn is desired, can be used down to two or three wings, which is due to that the probability of contact between the elastomer core and the rollers or guides is reduced by the presence of the other fibers.
Da die Flügel wegen der leichteren Herstellung den Kern vorzugsweise in unterbrochener Weise umgeben, kann in dem Kern auf seiner Außenseite ein Mantel aus einem nichtelastomeren Polymer zwischen den Stellen einbezogen werden, wo sich die Flügel mit dem Kern berühren. Die Manteldicke kann im Bereich von etwa 0,5% bis etwa 15% des größten Radius des Faserkerns liegen. Der Mantel kann die Adhäsion der Flügel an dem Kern unterstützen, indem mehr Kontaktstellen zwischen den Kern- und Flügelpolymeren bereitgestellt werden, was ein brauchbares Merkmal dann ist, wenn die Polymere in der Bikonstituentenfaser aneinander nicht ohne weiteres haften. Der Mantel kann ferner den abrasiven Kontakt zwischen dem Kern und den Walzen, Führungen und dergleichen verringern und speziell dann, wenn die Faser eine geringe Zahl von Flügeln hat.There the wings because of the easier production of the core preferably in broken Surrounded by way, in the core on its outside can be a coat of one nonelastomeric polymer between the sites, where are the wings touch with the core. The jacket thickness can range from about 0.5% to about 15% of the largest radius the fiber core lie. The jacket can assist in the adhesion of the wings to the core by more contact points are provided between the core and wing polymers, which is a useful feature when the polymers in the biconstituent fiber not stick to one another without further ado. The jacket can also the abrasive contact between the core and the rollers, guides and the like, and especially when the fiber has a has low number of wings.
Der
Kern und/oder die Flügel
des mehrflügeligen
Querschnittes der vorliegenden Erfindung können massiv sein oder Löcher oder
Hohlräume
enthalten. Im typischen Fall sind sowohl Kern als auch Flügel massiv. Darüber hinaus
können
die Flügel
jede beliebige Form annehmen, wie beispielsweise ovale Formen, T-,
C- oder S-Formen (siehe beispielsweise
Das Gewichtsverhältnis des gesamten Flügelpolymers im Bezug auf das Kernpolymer kann variiert werden, um den gewünschten Mix von Eigenschaften aufzuprägen, z.B. die angestrebte Elastizität von dem Kern und andere Eigenschaften, wie beispielsweise eine geringe Klebrigkeit von dem Flügelpolymer. Beispielsweise läßt sich ein Gewichtsverhältnis von etwa 10/90 bis etwa 70/30 und bevorzugt etwa 30/70 bis etwa 40/60 von Flügel zu Kern anwenden. Bei hoher Haltbarkeit in Kombination mit hohem Streckvermögen bei Anwendungen, in denen die Faser nicht mit einem begleitenden Garn verwendet werden muss (z.B. Strumpfwaren), wird häufig ein Flügel/Kern-Gewichtsverhältnis im Bereich von etwa 35/65 bis etwa 50/50 bevorzugt. Für eine beste Adhäsion zwischen dem Kern und den Flügeln können im typischen Fall etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% des Gesamtgewichts der Faser nichtelastomeres Polymer sein, das den Kern penetriert, oder elastisches Kernpolymer, das die Flügel penetriert.The weight ratio of the entire wing polymer relative to the core polymer can be varied to the desired one Impose a mix of properties e.g. the desired elasticity from the core and other properties, such as a low Tack of the wing polymer. For example, can be a weight ratio from about 10/90 to about 70/30, and preferably about 30/70 to about 40/60 from wings apply to core. With high durability in combination with high stretchability in applications where the fiber is not accompanied by an accompanying Yarn (e.g., hosiery) is often used Wing / core weight ratio in Range from about 35/65 to about 50/50. For a best adhesion between the core and the wings can typically about 5% to about 30% by weight of the total weight fiber non-elastomeric polymer penetrating the core, or elastic core polymer that penetrates the wings.
Wie vorstehend ausgeführt, kann der Kern der erfindungsgemäßen Faser aus einem thermoplastischen, elastomeren Polymer erzeugt werden. Beispiele für verwendbare Elastomere schließen thermoplastische Polyurethane ein, thermoplastische Polyester-Elastomere, thermoplastische Polyolefine, thermoplastische Polyesteramid-Elastomere und thermoplastische Polyetheresteramid-Elastomere.As noted above, the core of the fiber of the present invention can be made from a thermoplastic elastomeric polymer. Examples of useful elastomers include thermoplastic polyurethanes, thermoplastic polyester elastomers, thermoplastic polyolefins, thermoplastic polyesteramide elastomers and thermoplastic polyetheresteramide elastomers.
Verwendbare thermoplastische Polyurethan-Kernelastomere schließen solche ein, die hergestellt werden aus polymerem Glykol, einem Diisocyanat und mindestens einem Diol- oder Diamin-Kettenverlängerer. Diol-Kettenverlängerer werden bevorzugt, da die damit hergestellten Polyurethane geringere Schmelzpunkte haben als bei Verwendung eines Diamins als Kettenverlängerer. Polymere Glykole, die in der Herstellung der elastomeren Polyurethane verwendbar sind, schließen ein: Polyetherglykole, Polyesterglykole, Polycarbonatglykole und Copolymere davon. Beispiele für derartige Glykole schließen ein: Poly(ethylenether)glykol, Poly(tetramethylenether)glykol, Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol, Poly(ethylen-co-1,4-butylenadipat)glykol, Poly(ethylen-co-1,2-propylenadipat)glykol, Poly(hexamethylen-co-2,2-dimethyl-1,3-propylenadipat)glykol, Poly(3-methyl-1,5-pentylenadipat)glykol, Poly(3-methyl-1,5-pentylennonanoat)glykol, Poly(2,2-dimethyl-1,3-propylendodecanoat)glykol, Poly(pentan-1,5-carbonat)glykol und Poly(hexan-1,6-carbonat)glykol. Verwendbare Diisocyanate schließen ein: 1-Isocyanato-4-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzol, 1-Isocyanato-2-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzol, Isophorondiisocyanat, 1,6-Hexandiisocyanat, 2,2-Bis(4-isocyanatophenyl)propan, 1,4-Bis(p-isocyanato), alpha,alpha-Dimethylbenzyl)benzol, 1,1'-Methylen-bis(4-isocyanatocyclohexan) und 2,4-Tolylendiisocyanat. Verwendbare Diol-Kettenverlängerer schließen ein: Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propylendiol, Diethylenglykol und Mischungen davon. Bevorzugte polymere Glykole sind: Poly(tetramethylenether)glykol, Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol, Poly(ethylen-co-1,4-butylenadipat)glykol und Poly(2,2-dimethyl-1,3-propylendodecanoat)glykol. Ein bevorzugtes Diisocyanat ist 1-Isocyanato-4-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzol. Bevorzugte Diol-Kettenverlängerer sind 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol. Um das Molekulargewicht des Polymers zu steuern, lassen sich monofunktionelle Kettenabbrecher zusetzen, wie beispielsweise 1-Butanol und dgl.usable thermoplastic polyurethane core elastomers include those prepared from polymeric glycol, a diisocyanate and at least one diol or diamine chain extender. Diol chain extender preferred because the polyurethanes produced therewith lower melting points than when using a diamine as a chain extender. Polymeric glycols used in the production of elastomeric polyurethanes are usable close a: polyether glycols, polyester glycols, polycarbonate glycols and Copolymers thereof. examples for close such glycols a: poly (ethylene ether) glycol, poly (tetramethylene ether) glycol, poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethylene ether) glycol, Poly (ethylene-co-1,4-butylene adipate) glycol, poly (ethylene-co-1,2-propylene adipate) glycol, Poly (hexamethylene-co-2,2-dimethyl-1,3-propylene adipate) glycol, poly (3-methyl-1,5-pentylene adipate) glycol, Poly (3-methyl-1,5-pentylenedonanoate) glycol, poly (2,2-dimethyl-1,3-propylenedodecanoate) glycol, Poly (pentane-1,5-carbonate) glycol and poly (hexane-1,6-carbonate) glycol. Use of usable diisocyanates a: 1-isocyanato-4 - [(4-isocyanatophenyl) methyl] benzene, 1-isocyanato-2 - [(4-isocyanatophenyl) methyl] benzene, Isophorone diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) propane, 1,4-bis (p-isocyanato), alpha, alpha-dimethylbenzyl) benzene, 1,1'-methylenebis (4-isocyanatocyclohexane) and 2,4-tolylene diisocyanate. Useful diol chain extenders include: Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propylenediol, Diethylene glycol and mixtures thereof. Preferred polymeric glycols are: poly (tetramethylene ether) glycol, poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethylene ether) glycol, Poly (ethylene-co-1,4-butylene adipate) glycol and poly (2,2-dimethyl-1,3-propylene dodecanoate) glycol. A preferred diisocyanate is 1-isocyanato-4 - [(4-isocyanatophenyl) methyl] benzene. Preferred diol chain extenders are 1,3-propanediol and 1,4-butanediol. To control the molecular weight of the polymer, monofunctional ones can be used Add chain terminators, such as 1-butanol and the like.
Verwendbare thermoplastische Polyester-Elastomere schließen die Polyetherester ein, die durch die Reaktion eines Polyetherglykols mit einem niedermolekularen Diol hergestellt werden, z.B. mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 250; sowie Dicarbonsäure oder ein Diester davon, z.B. Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat. Verwendbare Polyetherglykole schließen ein: Poly(ethylenether)glykol, Poly(tetramethylenether)glykol, Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol (deriviert von der Copolymerisation von Tetrahydrofuran und 3-Methyltetrahydrofuran) sowie Poly(ethylen-co-tetramethylenether)glykol. Verwendbare niedermolekulare Diole schließen ein: Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propylendiol sowie Mischungen davon; 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol sind dabei bevorzugt. Verwendbare Dicarbonsäuren schließen Terephthalsäure wahlweise mit geringen Mengen von Isophthalsäure und Diester davon ein (z.B. < 20 Mol.-%).usable thermoplastic polyester elastomers include the polyetheresters, by the reaction of a polyether glycol with a low molecular weight Diol can be prepared, e.g. with a molecular weight of less than about 250; and dicarboxylic acid or a diester thereof, e.g. Terephthalic acid or dimethyl terephthalate. Useful polyether glycols include: poly (ethylene ether) glycol, Poly (tetramethylene ether) glycol, poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethylene ether) glycol (derived from the copolymerization of tetrahydrofuran and 3-methyltetrahydrofuran) and poly (ethylene-co-tetramethylene ether) glycol. Usable low molecular weight Close Diols ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propylenediol and mixtures thereof; 1,3-Propanediol and 1,4-butanediol are included prefers. Usable dicarboxylic acids shut down terephthalic acid optionally with minor amounts of isophthalic acid and diesters thereof (e.g., <20 mol%).
Verwendbare thermoplastische Polyesteramid-Elastomere, die bei der Herstellung des Kerns der erfindungsgemäßen Fasern verwendet werden können, schließen solche ein, wie sie in der US-P-3 468 975 beschrieben wurden. Beispielsweise können derartige Elastomere mit Polyester-Segmenten hergestellt werden, die erzeugt werden durch Reaktion von Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, 1,4-Di(methylol)cyclohexan, Diethylenglykol oder Triethylenglykol mit Malonsäure, Succinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, 2-Methyladipinsäure, 3-Methyladipinsäure, 3,4-Dimethyladipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure oder Dodecandionsäure oder Ester davon. Beispiele von Polyamid-Segmenten in derartigen Polyesteramiden schließen solche ein, die hergestellt werden durch Reaktion von Hexamethylendiamin oder Dodecamethylendiamin mit Terephthalsäure, Oxalsäure, Adipinsäure oder Sebacinsäure sowie durch die Ringöffnungspolymerisation von Caprolactam.usable thermoplastic polyesteramide elastomers used in the manufacture the core of the fibers of the invention can be used shut down those described in U.S. Patent No. 3,468,975. For example can such elastomers are prepared with polyester segments, the produced by the reaction of ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, 1,4-di (methylol) cyclohexane, Diethylene glycol or triethylene glycol with malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 3,4-dimethyladipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid or dodecanedioic acid or Esters of it. Examples of polyamide segments in such polyester amides include those which are prepared by reaction of hexamethylenediamine or dodecamethylenediamine with terephthalic acid, oxalic acid, adipic acid or sebacic as well as by the ring-opening polymerization of caprolactam.
Thermoplastische Polyetheresteramid-Elastomere sind solche, wie sie in der US-P-4 230 838 beschrieben wurden, die auch verwendet werden können, um den Faserkern herzustellen. Derartige Elastomere können beispielsweise hergestellt werden, indem ein mit Dicarbonsäure terminiertes Polyamid-Prepolymer aus einem niedermolekularen (z.B. etwa 300 bis etwa 15.000) Polycaprolactam, Polyoenantholactam, Polydodecanolactam, Polyundecanolactam, Poly(11-aminoundecanonsäure), Poly(12-aminododecanonsäure), Poly(hexamethyelnadipat), Poly(hexamethylenazelat), Poly(hexamethylensebacat), Poly(hexamethylenundecanoat), Poly(hexamethylendodecanoat), Poly(nonamethylenadipat) oder dg. und Succinsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandionsäure, Terephthalsäure, Dodecandionsäure oder dergleichen hergestellt werden. Das Prepolymer lässt sich anschließend umsetzen mit einem Hydroxy-terminierten Polyether wie z.B. Poly(tetramethylenether)glykol, Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol, Poly(propylenether)glykol, Poly(ethylenether)glykol oder dgl.thermoplastic Polyetheresteramide elastomers are those as described in US Pat 230 838, which can also be used to make the fiber core. Such elastomers may be, for example be prepared by a dicarboxylic acid-terminated polyamide prepolymer of a low molecular weight (e.g., about 300 to about 15,000) polycaprolactam, Polyoenantholactam, polydodecanolactam, polyundecanolactam, poly (11-aminoundecanoic acid), poly (12-aminododecanoic acid), poly (hexamethyelnadipate), Poly (hexamethylene azelate), poly (hexamethylene sebacate), poly (hexamethylene undecanoate), Poly (hexamethylene dodecanoate), poly (nonamethylene adipate) or dg. and succinic acid, adipic acid, suberic, azelaic acid, sebacic, undecanedioic, terephthalic acid, dodecanedioic or the like. The prepolymer can be subsequently reacting with a hydroxy-terminated polyether such as e.g. Poly (tetramethylene ether) glycol, Poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethyleneether) glycol, Poly (propylene ether) glycol, poly (ethylene ether) glycol or the like.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, können die Flügel aus jedem beliebigen nichtelastomeren oder harten Polymer erzeugt werden. Beispiele für derartige Polymere schließen nichtelastomere Polyester, Polyamide und Polyolefine ein.As stated above, the wings may be made of any non-elastomeric or har th polymer are generated. Examples of such polymers include non-elastomeric polyesters, polyamides and polyolefins.
Verwendbare thermoplastische, nichtelastomere Flügel-Polyester schließen ein: Poly(ethylenterephthalat) ("2G-T") und Copolymere davon, Poly(trimethylenterephthalat) ("3G-T"), Polybutylenterephthalat ("4G-T") und Polyethylen-2,6-naphthalat), Poly(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat), Poly(lactid), Poly(ethylenazelat), Polyethylen-2,7-naphthalat), Poly(glykolsäure), Poly(ethylensuccinat), Poly(alpha,alpha-dimethylpropiolacton), Poly(p-hydroxybenzoat), Poly(ethylenoxybenzoat), Poly(ethylenisophthalat), Poly(tetramethylenterephthalat), Poly(hexamethylenterephthalat), Poly(decamethylenterephthalat), Poly(1,4- cyclohexandimethylenterephthalat)(trans), Polyethylen-1,5-naphthalat), Polyethylen-2,6-naphthalat), Poly(1,4-cyclohexylidendimethylenterephthalat)(cis) und Poly(1,4-cyclohexylidendimethylenterephthalat)(trans).usable thermoplastic non-elastomeric wing polyesters include: Poly (ethylene terephthalate) ("2G-T") and copolymers thereof, poly (trimethylene terephthalate) ("3G-T"), Polybutylene terephthalate ("4G-T") and polyethylene-2,6-naphthalate), Poly (1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate), Poly (lactide), poly (ethylene azelate), polyethylene-2,7-naphthalate), Poly (glycolic acid), Poly (ethylene succinate), poly (alpha, alpha-dimethylpropiolactone), poly (p-hydroxybenzoate), Poly (ethyleneoxybenzoate), poly (ethylene isophthalate), poly (tetramethylene terephthalate), Poly (hexamethylene terephthalate), poly (decamethylene terephthalate), Poly (1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate) (trans), Polyethylene-1,5-naphthalate), polyethylene-2,6-naphthalate), poly (1,4-cyclohexylidenedimethylene terephthalate) (cis) and poly (1,4-cyclohexylidene dimethylene terephthalate) (trans).
Bevorzugte nichtelastomere Polyester schließen ein: Poly(ethylenterephthalat), Poly(trimethylenterephthalat) und Poly(1,4-butylenterephthalat) sowie Copolymere davon. Sofern relativ hoch schmelzende Polyester, wie beispielsweise Poly(ethylenterephthalat) verwendet werden, kann in dem Polyester ein Comonomer eingearbeitet werden, so dass es bei herabgesetzten Temperaturen versponnen werden kann. Derartige Comonomere können lineare, cyclische und verzweigte aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B. Pentandionsäure) einschließen; aromatische Dicarbonsäuren außer Terephthalsäure mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B. Isophthalsäure); lineare, cyclische und verzweigte aliphatische Diole mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen (z.B. 1,3-Propandiol, 1,2-Propandiol, 1,4-Butandiol und 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol) sowie aliphatische und araliphatische Etherglykole mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen (z.B. Hydrochinon-bis(2-hydroxyethyl)ether). Das Comonomer kann in dem Polyester in einer Menge im Bereich von etwa 0,5% bis 15 Mol.-% vorliegen. Wegen ihrer leichten kommerziellen Verfügbarkeit und weil sie kostengünstig sind, sind bevorzugte Comonomere für Poly(ethylenterephthalat) Isophthalsäure, Pentandionsäure, Hexandionsäure, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol.preferred non-elastomeric polyesters include: poly (ethylene terephthalate), Poly (trimethylene terephthalate) and poly (1,4-butylene terephthalate) and copolymers thereof. If relatively high melting polyester, such as poly (ethylene terephthalate) may be used in the polyester a comonomer can be incorporated so that it can be spun at reduced temperatures. such Comonomers can linear, cyclic and branched aliphatic dicarboxylic acids with 4 to 12 carbon atoms (e.g., pentanedioic acid); aromatic dicarboxylic acids except terephthalic acid having 8 to 12 carbon atoms (e.g., isophthalic acid); linear, cyclic and branched aliphatic diols having 3 to 8 carbon atoms (e.g. 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol) and aliphatic and araliphatic ether glycols having 4 to 10 carbon atoms (e.g. Hydroquinone-bis (2-hydroxyethyl) ether). The comonomer can be found in the Polyester in an amount ranging from about 0.5% to 15 mole%. Because of their easy commercial availability and because they are inexpensive, are preferred comonomers for Poly (ethylene terephthalate) isophthalic acid, pentanedioic acid, hexanedioic acid, 1,3-propanediol and 1,4-butanediol.
Der/die Flügelpolyester können auch geringe Mengen anderer Comonomere unter der Voraussetzung enthalten, dass diese Comonomere keinen nachteiligen Einfluss auf die Fasereigenschaften haben. Derartige andere Comonomere schließen 5-Natriumsulfoisophthalat ein, beispielsweise mit einer Menge im Bereich von etwa 0,2% bis 5 Mol.-%. Sehr geringe Mengen von beispielsweise etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% bezogen auf die gesamten Inhaltsstoffe von trifunktionellen Comonomeren, z.B. Trimellithsäure, können zur Steuerung der Viskosität eingearbeitet werden.Of / wing polyester can also contain small amounts of other comonomers, provided that that these comonomers have no adverse effect on the fiber properties to have. Such other comonomers include 5-sodiosulfoisophthalate a, for example, in an amount ranging from about 0.2% to 5 mol%. Very small amounts of, for example, about 0.1% by weight to about 0.5% by weight based on the total ingredients of trifunctional Comonomers, e.g. trimellitic acid, can for controlling the viscosity be incorporated.
Verwendbare thermoplastische, nichtelastomere Flügelpolyamide schließen ein: Poly(hexamethylenadipamid) (Nylon 6,6); Polycaprolactam (Nylon 6); Polyenanthamid (Nylon 7); Nylon 10; Poly(12-dodecanolactam) (Nylon 12); Polytetramethylenadipamid (Nylon 4,6); Polyhexamethylensebacamid (Nylon 6,10); Poly(hexamethylendodecanamid) (Nylon 6,12); das Polyamid von Dodecamethylendiamin und n-Dodecandionsäure (Nylon 12,12), PACM-12-Polyamid, deriviert von Bis(4-aminocyclohexyl)methan und Dodecandionsäure, das Copolyamid aus 30% Hexamethylendiammoniumisophthalat und 70% Hexamethylen-diammoniumadipat, das Copolyamid aus bis zu 30% Bis(p-amidocyclohexyl)methylen und Terephthalsäure und Caprolactam, Poly(4-aminobutansäure) (Nylon 4), Poly(8-aminooctansäure) (Nylon 8), Poly(heptamethylenpimelamid) (Nylon 7,7), Poly(octamethylensuberamid) (Nylon 8,8), Poly(nonamethylenazelamid) (Nylon 9,9), Poly(decamethylenazelamid) (Nylon 10,9), Poly(decamethylensebacamid) (Nylon 10,10), Poly[bis(4-aminocyclohexyl)methan-1,10-decandicarboxamid], Poly(m-xyloladipamid), Poly(p-xylolsebacamid), Poly(2,2,2-trimethylhexamethylenpimelamid), Poly(piperazinsebacamid), Poly(11-aminoundecansäure) (Nylon 11), Polyhexamethylenisophthalamid, Polyhexamethylenterephthalamid und Poly(9-aminononansäure) (Nylon 9), Polycaproamid. Copolyamide können ebenfalls zur Anwendung gelangen, wie beispielsweise Poly(hexamethylen-co-2-methylpentamethylenadipamid), in dem der Hexamethylen-Teil mit bis zu etwa 75% bis 90 Mol.-% der gesamten von Diamin derivierten Teile vorliegen kann.usable thermoplastic non-elastomeric wing polyamides include: Poly (hexamethylene adipamide) (nylon 6,6); Polycaprolactam (nylon 6); Polyene antidote (nylon 7); Nylon 10; Poly (12-dodecanolactam) (nylon 12); Polytetramethylene adipamide (nylon 4,6); polyhexamethylene (Nylon 6,10); Poly (hexamethylenedodecanamide) (nylon 6,12); the polyamide of dodecamethylenediamine and n-dodecanedioic acid (nylon 12,12), PACM-12 polyamide, derived from bis (4-aminocyclohexyl) methane and dodecanedioic acid, the copolyamide from 30% hexamethylenediammonium isophthalate and 70% hexamethylenediammonium adipate, the copolyamide of up to 30% of bis (p-amidocyclohexyl) methylene and terephthalic acid and caprolactam, poly (4-aminobutyric acid) (nylon 4), poly (8-aminooctanoic acid) (Nylon 8), poly (heptamethylenepimelamide) (nylon 7,7), poly (octamethylene suberamide) (Nylon 8,8), poly (nonamethyleneazelamide) (nylon 9,9), poly (decamethyleneazelamide) (Nylon 10,9), poly (decamethylene sebacamide) (nylon 10,10), poly [bis (4-aminocyclohexyl) methane-1,10-decanedicarboxamide], Poly (m-xylene adipamide), poly (p-xylene sebacamide), poly (2,2,2-trimethylhexamethylene pimelamide), Poly (piperazine sebacamide), poly (11-aminoundecanoic acid) (nylon 11), polyhexamethylene isophthalamide, Polyhexamethylene terephthalamide and poly (9-aminononanoic acid) (nylon 9), polycaproamide. copolyamides can also be used, such as poly (hexamethylene-co-2-methylpentamethylenadipamid), in which the hexamethylene part with up to about 75% to 90 mole% of the total diamine derived Parts may be present.
Verwendbare Polyolefine schließen ein: Polypropylen, Polyethylen, Polymethylpentan und Copolymere sowie Terpolymere von einem oder mehreren von Ethylen oder Propylen mit anderen ungesättigten Monomeren. Beispielsweise liegen Fasern, die nichtelastomere Polypropylen-Flügel und einen elastomeren Polypropylen-Kern aufweisen, innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung, wobei diese Fasern Bikomponentenfasern sind.usable Close polyolefins a: polypropylene, polyethylene, polymethylpentane and copolymers and terpolymers of one or more of ethylene or propylene with other unsaturated Monomers. For example, there are fibers, the non-elastomeric polypropylene wings and have an elastomeric polypropylene core, within the scope of the present invention, wherein these fibers are bicomponent fibers are.
Kombinationen von elastomeren und nichtelastomeren Polymeren können einschließen: ein Polyetheramid, z.B. ein Polyetheresteramid, ein Elastomer-Kern mit Polyamid-Flügeln und ein Polyetherester-Elastomer-Kern mit Polyesterflügeln. Beispielsweise kann ein Flügelpolymer Nylon 6,6 aufweisen sowie Copolymere davon, z.B. Poly(hexamethylen-co-2-methylpentamethylenadipamid) worin der Hexamethylen-Teil mit etwa 80 Mol.-% wahlweise gemischt mit etwa 1% bis zu etwa 15 Gew.-% Nylon-12 vorliegt und wobei ein Kernpolymer ein elastomeres segmentiertes Polyetheresteramid aufweisen kann. "Segmentiertes Polyetheresteramid" bedeutet ein Polymer, das weiche Segmente (langkettiger Polyether) kovalent gebunden (über die Ester-Gruppen) an harten Segmenten (kurzkettige Polyamide) hat. Ähnliche Definitionen entsprechen dem segmentierten Polyetherester, segmentierten Polyurethan und dergleichen. Das Nylon 12 kann die Haftung des Flügels an dem Kern verbessern und speziell dann, wenn der Kern auf PEBAXTM 3533SN von Atofina beruht. Ein anderes bevorzugtes Flügelpolymer kann einen nichtelastomeren Polyester aufweisen, der ausgewählt ist aus der Gruppe von Poly(ethylenterephthalat) und Copolymeren davon, Poly(trimethylenterephthalat) und Poly(tetramethylenterephthalat); ein elastomerer Kern, der zur Verwendung damit geeignet ist, kann einen Polyetherester aufweisen, der das Reaktionsprodukt eines Polyetherglykols aufweist (ausgewählt aus der Gruppe von Poly(tetramethylenether)glykol und Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol mit Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat und ein niedermolekulares Diol, das ausgewählt ist aus der Gruppe von 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol.Combinations of elastomeric and non-elastomeric polymers may include: a polyetheramide, eg, a polyetheresteramide, a polyamide-winged elastomer core, and a polyester-fluorinated polyetherester elastomer core. For example, a wing polymer may include nylon 6,6, as well as copolymers thereof, eg, poly (hexamethylene-co-2-methylpentamethylene adipamide) wherein the hexamethylene moiety is about 80 Mole% optionally blended with about 1% to about 15% by weight nylon-12, and wherein a core polymer may comprise an elastomeric segmented polyetheresteramide. "Segmented polyetheresteramide" means a polymer that has soft segments (long chain polyether) covalently bonded (via the ester groups) to hard segments (short chain polyamides). Similar definitions correspond to the segmented polyetherester, segmented polyurethane and the like. The nylon 12 can improve the adhesion of the wing to the core and especially if the core is based on PEBAX ™ 3533SN from Atofina. Another preferred wing polymer may comprise a non-elastomeric polyester selected from the group of poly (ethylene terephthalate) and copolymers thereof, poly (trimethylene terephthalate) and poly (tetramethylene terephthalate); an elastomeric core suitable for use therewith may comprise a polyetherester comprising the reaction product of a polyether glycol (selected from the group of poly (tetramethylene ether) glycol and poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethylene ether) glycol with terephthalic acid or dimethyl terephthalate and a low molecular weight diol selected from the group of 1,3-propanediol and 1,4-butanediol.
Ein elastomerer Polyetherester-Kern kann ebenfalls mit nichtelastomeren Polyamid-Flügeln verwendet werden und speziell dann, wenn ein die Haftung förderndes Additiv verwendet wird, wie hierin an anderer Stelle beschrieben wird. Beispielsweise können die Flügel einer solchen Faser ausgewählt sein aus der Gruppe von: (a) Poly(hexamethylenadipamid) und Copolymeren davon mit 2-Methylpentamethylendiamin und (b) Polycaprolactam; und der Kern einer solchen Faser kann ausgewählt sein aus der Gruppe von (a) Polyetheresteramid und (b) den Reaktionsprodukten von Poly(tetramethylenether)glykol oder Poly(tetramethylen-co-2-methyltetramethylenether)glykol mit Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat, und ein Diol, ausgewählt aus der Gruppe von 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol.One elastomeric polyetherester core may also be non-elastomeric Polyamide wings be used and especially if an adhesion promoting Additive is used as described elsewhere herein becomes. For example, you can the wings selected from such a fiber from the group of: (a) poly (hexamethylene adipamide) and copolymers thereof with 2-methylpentamethylenediamine and (b) polycaprolactam; and the core of such a fiber may be selected from the group of (a) polyetheresteramide and (b) the reaction products of poly (tetramethylene ether) glycol or poly (tetramethylene-co-2-methyltetramethylene ether) glycol with terephthalic acid or dimethyl terephthalate, and a diol selected from the group of 1,3-propanediol and 1,4-butanediol.
Verfahren zum Herstellen der vorstehend beschriebenen Polymere sind auf dem Fachgebiet bekannt und können die Verwendung von Katalysatoren, Cokatalysatoren und Mitteln zur Kettenverzweigung einschließen, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind.method for the preparation of the polymers described above are on Specialization known and can the use of catalysts, cocatalysts and agents for Include chain branching, as known in the art.
Die hohe Elastizität des Kerns macht es ihm möglich, Druckkräfte und Dehnungskräfte zu absorbieren, wenn durch die angefügten Flügel verdrillt wird, wenn die Faser gestreckt und relaxiert wird. Diese Kräfte können eine Delamination der zwei Polymere bewirken, wenn deren Anhaftung zu schwach ist. In der vorliegenden Erfindung werden wahlweise ein mechanisches Verblocken der Flügel- und Kernpolymere angewendet, um die Anhaftung zu verstärken und die Delaminierung bei der Verarbeitung und Anwendung weiter zu minimieren. Das Binden zwischen Kern und Flügeln kann sogar noch weiter durch Auswahl der Zusammensetzungen für Flügel und Kern und/oder durch die Verwendung von haftungsfördernden Additiven zu einem oder beiden Polymeren erhöht werden. Ein Haftungsförderer kann in jedem oder nur in einigen der Flügel verwendet werden. Beispielsweise können einzelne Flügel über unterschiedliche Grade der Laminierung an dem Kern verfügen, z.B. können einige der Flügel vorsätzlich so erzeugt werden, dass sie delaminieren. Eines der Beispiele für ein derartiges Additiv ist Nylon 12, z.B. 5 Gew.-% bezogen auf das gesamte Flügelpolymer, d.h. Poly(12-dodecanlactam), auch bekannt als "12" oder "N12" und kommerziell verfügbar als Rilsan® "AMNO" von Atofina. Darüber hinaus können auch Maleinsäureanhydrid-Derivate verwendet werden (z.B. Bynel® CXA, ein eingetragenes Warenzeichen der E. I. du Pont de Nemours and Company, oder Lotader® Ethylen/Acrylsäureester/Maleinsäureanhydrid-Terpolymere von Atofina), um ein Polyetheramid-Elastomer zur Verbesserung seiner Haftung an einem Polyamid zu modifizieren.The high elasticity of the core allows it to absorb compressive and tensile forces when twisting through the attached wings as the fiber is stretched and relaxed. These forces can cause delamination of the two polymers if their adhesion is too weak. Optionally, in the present invention, mechanical blocking of the wing and core polymers is employed to enhance adhesion and further minimize delamination in processing and use. Bonding between the core and wings can be increased even further by selecting wing and core compositions and / or by using adhesion promoting additives to one or both polymers. An adhesion promoter can be used in any or only some of the wings. For example, individual wings may have different degrees of lamination to the core, eg, some of the wings may be deliberately created to delaminate. One example of such additive is nylon 12, for example, 5 wt .-% based on the total wing polymer, that is, poly (12-dodecanelactam), also known as "12" or "N12", commercially available as Rilsan ® "AMNO" from Atofina. In addition, maleic anhydride derivatives may be used (eg Bynel ® CXA, a registered trademark of EI du Pont de Nemours and Company, or Lotader ® ethylene / acrylate / maleic anhydride terpolymers from Atofina), a polyether elastomer to improve its adhesion to modify on a polyamide.
Als ein anderes Beispiel kann ein thermoplastisches Novolakharz, z.B. HRJ12700 (Schenectady International) mit einer zahlengemittelten relativen Molekülmasse im Bereich von etwa 400 bis etwa 5.000 einem elastomeren (Co)polyetherester-Kern zugesetzt werden, um dessen Haftung an (Co)polyamid-Flügeln zu verbessern. Die Menge an Novolakharz sollte im Bereich von 1% bis 20 Gew.-% mit einem mehr bevorzugten Bereich von 2% bis 10 Gew.-% liegen. Beispiele für Novolakharze, die hierin verwendbar sind, schließen die Folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Phenol-Formaldehyd, Resorcin-Formaldehyd, p-Butylphenol-Formaldehyd, p-Ethylphenol-Formaldehyd, p-Hexylphenol-Formaldehyd, p-Propylphenol-Formaldehyd, p-Pentylphenol-Formaldehyd, p-Octylphenol-Formaldehyd, p-Heptylphenol-Formaldehyd, p-Nonylphenol-Formaldehyd, Bisphenol-A-Formaldehyd, Hydroxynaphthalen-Formaldehyd sowie Alkyl-(z.B. tert-Butyl-)phenol-modifizierter Ester (z.B. Pentaerythritester) von Kollophonium (speziell teilweise maleiertes Kollophonium). Siehe hierzu die erteilte US-Patentanmeldung mit Aktenzeichen Nr. 09/384 605, eingereicht am 27. August, 1999, für Beispiele von Methoden zur Gewährung einer verbesserten Haftung zwischen Copolyester-Elastomeren und Polyamid.When another example may be a thermoplastic novolak resin, e.g. HRJ12700 (Schenectady International) with a number-average molecular weight in the range of about 400 to about 5,000 an elastomeric (co) polyetherester core be added to its adhesion to (co) polyamide wings to improve. The amount of novolak resin should be in the range of 1% to 20% by weight with a more preferred range of 2% to 10% by weight lie. examples for Novolak resins useful herein include the following, without limited to these phenol-formaldehyde, resorcinol-formaldehyde, p-butylphenol-formaldehyde, p-ethylphenol-formaldehyde, p-hexylphenol-formaldehyde, p-propylphenol-formaldehyde, p-pentylphenol-formaldehyde, p-octylphenol-formaldehyde, p-heptylphenol-formaldehyde, p-nonylphenol-formaldehyde, Bisphenol A formaldehyde, hydroxynaphthalene formaldehyde and alkyl (e.g. tert-butyl) phenol-modified ester (e.g., pentaerythritol ester) of rosin (especially partially maleated rosin). Please refer in this regard the granted US patent application with file number 09/384 605, filed August 27, 1999, for examples of methods for granting improved adhesion between copolyester elastomers and Polyamide.
Als haftungfördernde Additive kann auch Maleinsäureanhydrid ("MA") verwendet werden, das mit Polyestern funktionalisiert ist. Beispielsweise kann Poly(butylenterephthalat) ("PBT") funktionalisiert sein mit MA über radikalisches Pfropfen in einem Doppelschneckenextruder nach J. M. Bhattacharya, "Polymer International" (August, 2000), 49: 8, S. 860–866, die ebenfalls berichten, dass wenige Gewichtsprozent des resultierenden PBT-g-MA als ein Mittel zum Kompatibilisieren für binäre Blends von Poly(butylenterephthalat) mit Nylon 66 und Poly(ethylenterephthalat) mit Nylon 66 verwendet wurden. Beispielsweise könnte ein solches Additiv verwendet werden, um (Co)polyamid-Flügel stärker an einen (Co)polyetherester-Kern der erfindungsgemäßen Faser haften zu lassen.Maleic anhydride ("MA") functionalized with polyesters may also be used as adhesion promoting additives. For example, poly (butylene terephthalate) ("PBT") may be functionalized with MA on radical grafting in a twin screw extruder according to JM Bhattacharya, "Polymer International" (August, 2000), 49: 8, pp. 860-866, which also report that a few weight percent of the resulting PBT gMA acts as a compatibilizer for binary blends of poly (butylene terephthalate) with nylon 66 and poly (ethylene terephthalate) with nylon 66 were used. For example, such an additive could be used to more strongly adhere (co) polyamide vanes to a (co) polyetherester core of the fiber of the present invention.
Die Polymere und resultierenden Fasern, Garne und Artikel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können konventionelle Additive umfassen, die während des Polymerisationsprozesses oder zu dem erzeugten Polymer oder Artikel zugesetzt werden können und zur Verbesserung der Eigenschaften des Polymers oder der Fasern beitragen können. Beispiele für diese Additive schließen ein: Antistatika, Antioxidantien, antimikrobielle Substanzen, Flammhemmmittel, Farbstoffe, Lichtstabilisatoren, Polymerisationskatalysatoren und Zusatzstoffe, Haftvermittler, Mittel zum Entglänzen, wie beispielsweise Titandioxid, Mattierungsmittel und organische Phosphate.The Polymers and resulting fibers, yarns and articles used in the can be used in the present invention, conventional additives include that during the polymerization process or to the polymer produced or Article can be added and to improve the properties of the polymer or fibers can contribute. examples for close these additives a: antistatic agents, antioxidants, antimicrobials, flame retardants, Dyes, light stabilizers, polymerization catalysts and Additives, adhesion promoters, de-glazing agents, such as titanium dioxide, Matting agents and organic phosphates.
Andere Additive, die beispielsweise während der Prozesse des Verspinnens und/oder Verstreckens auf die Fasern aufgebracht werden können, schließen Antistatika ein, Glättungsmittel, Haftverbesserer, Hydrophiliermittel, Antioxidantien, antimikrobielle Substanzen, Flammhemmmittel, Gleitmittel und Kombinationen davon. Darüber hinaus lassen sich diese zusätzlichen Additive während der verschiedenen Prozessschritte zusetzen, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind.Other Additives, for example, during the processes of spinning and / or drawing on the fibers can be applied shut down Antistatic agents, smoothing agents, Adhesion improvers, Hydrophilizers, Antioxidants, Antimicrobial Substances, flame retardants, lubricants and combinations thereof. About that In addition, these additional Additives during of the various process steps as they are in the field are known.
Während sich die vorstehende Beschreibung auf Vorteile konzentriert, wenn die Faser einen im wesentlichen radial-symmetrischen Querschnitt hat, ist eine solche Symmetrie, wenn sie auch oftmals angestrebt wird, für die Ausführungsformen der Erfindung nicht erforderlich, wobei:
- (a) die streckbare synthetische Polymerfaser eine Delaminierungsbewertung von mindestens etwa 1 hat und eine Abkochschwindung von mindestens etwa 20%;
- (b) die streckbare synthetische Polymerfaser eine Abkochschwindung von mindestens etwa 20% hat und eine Streckung von mindestens etwa 10% erfordert, um die Faser im Wesentlichen gerade zu ziehen;
- (c) die streckbare synthetische Polymerfaser einen axialen Kern aufweist, der ein elastomeres Polymer und eine Mehrzahl von Flügeln hat, die ein nichtelastomeres Polymer angefügt an den Kern aufweisen, worin der Kern auf seiner Außenseite einen Mantel aus einem nichtelastomeren Polymer zwischen den Stelle hat, wo die Flügel den Kern berühren;
- (d) die streckbare synthetische Polymerfaser einen axialen Kern hat, der ein elastomeres Polymer aufweist und eine Mehrzahl von Flügeln, die ein nichtelastomeres Polymer angefügt an den Kern haben, worin der Kern einen weitgehend kreisrunden Querschnitt oder einen Querschnitt eines regelmäßigen Polyeders hat; oder
- (e) die streckbare synthetische Polymerfaser einen axialen Kern hat, der ein elastomeres Polymer aufweist und eine Mehrzahl von Flügeln, die ein nichtelastomeres Polymer angefügt an den Kern aufweisen, worin mindestens einer der Flügel eine T-, C- oder S-Form hat.
- (a) the extensible synthetic polymer fiber has a delamination rating of at least about 1 and a boil off shrinkage of at least about 20%;
- (b) the stretchable synthetic polymer fiber has a boil-off shrinkage of at least about 20% and requires a stretch of at least about 10% to stretch the fiber substantially straight;
- (c) the extensible synthetic polymer fiber has an axial core comprising an elastomeric polymer and a plurality of wings comprising a non-elastomeric polymer attached to the core, wherein the core has on its outside a shell of a non-elastomeric polymer between the site, where the wings touch the core;
- (d) the extensible synthetic polymer fiber has an axial core comprising an elastomeric polymer and a plurality of leaflets having a nonelastomeric polymer attached to the core, wherein the core has a substantially circular cross section or cross section of a regular polyhedron; or
- (e) the stretchable synthetic polymer fiber has an axial core comprising an elastomeric polymer and a plurality of leaflets comprising a non-elastomeric polymer attached to the core, wherein at least one of the leaflets has a T, C or S shape.
Die erfindungsgemäßen Fasern können in Form eines Endlosfilamentes vorliegen (entweder als ein Multifilamentgarn oder ein Monofilament) oder als Stapelfaser (einschließlich beispielsweise Werggarn oder als Spinnfasergarn). Die gestreckten Fasern der Erfindung können eine Denierzahl pro Faser von etwa 1,5 bis etwa 60 haben (etwa 1,7 bis 67 dtex). Vollständig verstreckte Fasern der Erfindung mit Polyamid-Flügel haben typischerweise feinheitsbezogene Reißfestigkeiten von etwa 1,5 bis 3,0 g/dtex und Fasern mit Polyester-Flügel etwa 1 bis 2,5 g/dtex, was von den Flügel/Kern-Verhältnissen abhängig ist. Die resultierenden Fasern der Erfindung können eine Abkochschwindung von mindestens etwa 20% haben. Für eine größere Streckung und Erholung in textilen Flächengebilden, die aus den erfindungsgemäßen Fasern gefertigt werden, können die Fasern eine Abkochschwindung von mindestens etwa 45% haben.The fibers of the invention can in the form of an endless filament (either as a multifilament yarn or a monofilament) or as a staple fiber (including, for example Tow or spun yarn). The stretched fibers of the invention can have a denier per fiber of about 1.5 to about 60 (about 1.7 to 67 dtex). Completely Elongated fibers of the invention with polyamide wings typically have fineness-related tear strengths of about 1.5 up to 3.0 g / dtex and fibers with polyester wings about 1 to 2.5 g / dtex, what about the wing / core relationships dependent is. The resulting fibers of the invention may undergo a decoction shrinkage of at least about 20%. For a larger stretch and recovery in textile fabrics, from the fibers of the invention can be made the fibers have a Abkochschwindung of at least about 45%.
Wenn ein Garn erzeugt wird, das eine Mehrzahl von Fasern aufweist, können die Fasern jede beliebige gewünschte Feinheitsnummer und jeden gewünschten dpf-Wert haben, wobei die Verhältnisse von elastomeren zu nichtelastomeren Polymeren von Faser zu Faser differieren können. Das Multifilamentgarn kann eine Mehrzahl unterschiedlicher Fasern enthalten, z.B. von 2 bis 100 Fasern. Darüber hinaus können Garne, die die Fasern der vorliegenden Erfindung aufweisen, einen Bereich linearer Dichten pro Faser haben und können außerdem nicht erfindungsgemäße Fasern enthalten.If a yarn is produced which has a plurality of fibers, the Fibers any desired Fineness number and any desired dpf value, the ratios from elastomeric to non-elastomeric polymers from fiber to fiber can differ. The multifilament yarn may be a plurality of different fibers contained, e.g. from 2 to 100 fibers. In addition, yarns, comprising the fibers of the present invention, an area have linear densities per fiber and may also not according to the invention fibers contain.
Die synthetischen Polymerfasern der vorliegenden Erfindung können mit Hilfe bekannter Arbeitsweisen zur Erzeugung textiler Flächengebilde verwendet werden, einschließlich Weben, Kettwirken, Schusswirken (einschließlich Rundstricken) oder Strumpfwirken. Derartige textile Flächengebilde verfügen über ein hervorragendes Streckvermögen und Erholungsvermögen. Die Fasern können nützlich sein in Textilien und Stoffen, wie beispielsweise in Ausstattungstextilien und Bekleidung (einschließlich Unterwäsche und Strumpfwaren), um die gesamte Kleidung oder einen Teil davon zu erzeugen, und einschließlich in engen Kleidungen. Es hat sich erwiesen, dass Bekleidung, wie beispielsweise Strumpfwaren, und Stoffe, die aus den Fasern und Garnen der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, glatt sind, leicht und sehr gleichmäßig ("nicht fein") mit guten Streck- und Erholungseigenschaften.The synthetic polymer fibers of the present invention may be used to form fabrics using known techniques, including weaving, warp knitting, wefting (including circular knitting) or socketing. Such textile fabrics have a her excellent stretch and recovery. The fibers may be useful in textiles and fabrics, such as furnishing fabrics and apparel (including underwear and hosiery) to make all or part of the garment, and including in tight garments. Clothing such as hosiery and fabrics made from the fibers and yarns of the present invention have been found to be smooth, lightweight and very even ("non-fine") with good stretch and recovery properties.
Darüber hinaus
wird mit der vorliegenden Erfindung ein Schmelzspinnverfahren zum
Spinnen von polymeren Endlosfasern gewährt und dieses Verfahren unter
Bezug auf
Die
Filamente werden wahlweise mit einer Appretur behandelt, wie beispielsweise
Silikonöl,
und wahlweise mit Magnesiumstearat unter Anwendung jeder beliebigen
bekannten Methode mit einem Applikator für Appretur
Das
verstreckte Filament
Die
abgeschreckten, verstreckten und wahlweise relaxierten Filamente
können
sodann durch Aufwickeln mit einer Geschwindigkeit von 200 bis etwa
3.500 Metern pro Minute und bis zu 4.000 Metern pro Minute auf einen
Aufwickler
Zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach dem Verstrecken kann das Bikonstituentenfilament trocken oder nass einer Wärmebehandlung unterzogen werden, während es vollständig relaxiert ist, um die angestrebten Streck- und Erholungseigenschaften zu entwickeln. Eine derartige Relaxation kann während der Filamenterzeugung beispielsweise während des vorstehend beschriebenen Relaxationsschrittes ausgeführt werden oder nachdem das Filament in ein Garn oder ein textiles Flächengebilde eingebaut worden ist, beispielsweise während des Waschens, Färbens und dergleichen. Die Wärmebehandlung in Form der Faser oder des Garns kann auf Heißwalzen oder einem "Hot-Chest" oder in einem Bauschschritt mit Dampfstrahl ausgeführt werden. Vorzugsweise wird eine solche relaxierte Wärmebehandlung ausgeführt, nachdem sich die Faser in einem Garn oder textilen Flächengebilde befindet, so dass es bis zu diesem Zeitpunkt wie eine nichtelastomere Faser behandelt werden kann. Allerdings kann es nach Erfordernis wärmebehandelt und vollständig relaxiert werden, bevor es als eine Faser mit hoher Streckung aufgewickelt wird. Die Faser kann für ein höheres Maß an Gleichförmigkeit in dem fertigen textilen Flächengebilde wärmebehandelt und relaxiert werden. Die Temperatur der Wärmebehandlung/Relaxation kann im Bereich von etwa 80° bis etwa 120°C liegen, wenn das Medium zum Beheizen Trockenluft ist, und etwa im Bereich von 75° bis etwa 100°C liegen, wenn das Medium zum Beheizen heißes Wasser ist, und im Bereich von etwa 101° bis etwa 115°C liegen, wenn das Medium zum Beheizen Wasserdampf bei Überdruck ist (z.B. in einem Autoklaven). Niedrigere Temperaturen können zu einer zu geringen oder keiner Wärmebehandlung führen und höhere Temperaturen können das elastomere Kernpolymer zum Schmelzen bringen. Der Schritt der Wärmebehandlung/Relaxation lässt sich im Allgemeinen innerhalb weniger Sekunden ausführen.To at any time after stretching, the biconstituent filament may dry or wet a heat treatment be subjected while it completely is relaxed to the desired stretching and recovery properties to develop. Such relaxation may occur during the production of the filament for example during of the relaxation step described above or after the filament is in a yarn or fabric has been incorporated, for example, during washing, dyeing and like. The heat treatment in the form of the fiber or yarn may be on hot rollers or a "hot chest" or in a padding step executed with steam jet become. Preferably, such a relaxed heat treatment becomes executed after the fiber is in a yarn or textile fabric so it's like a nonelastomer up to that point Fiber can be treated. However, it may be required heat treated and completely be relaxed before being wound up as a fiber with high elongation becomes. The fiber can for a higher one Measure uniformity in the finished textile fabric heat treated and be relaxed. The temperature of the heat treatment / relaxation can in the range of about 80 ° to about 120 ° C lie when the medium for heating is dry air, and about in the Range of 75 ° to about 100 ° C lie when the medium for heating is hot water, and in the area from about 101 ° to about 115 ° C lie when the medium for heating water vapor at overpressure is (e.g., in an autoclave). Lower temperatures can too too little or no heat treatment to lead and higher Temperatures can melt the elastomeric core polymer. The step of Heat Treatment / Relaxation let yourself generally within a few seconds.
Wie vorstehend ausgeführt, hat die Spinndüsenkapillare eine Bemessung entsprechend dem gewünschten Querschnitt der Fasern der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben wurde, oder zur Erzeugung anderer Bikonstituenten- oder Bikomponentenfasern. Die Kapillaren oder Spinndüsenbohrungen lassen sich mit jeder beliebigen Methode schneiden, die geeignet ist, wie beispielsweise durch Laserschneiden entsprechend der Beschreibung in der US-P-5 168 143, durch Bohren, mit Hilfe der elektroerosiven Bearbeitung (EDM) und mit Hilfe des Stanzens, was in der Fachwelt bekannt ist. Die Kapillardüse kann unter Anwendung eines Laserstrahls für einwandfreie Steuerung der Querschnittsymmetrie der Faser der Erfindung geschnitten werden. Die Öffnungen der Spinndüsenkapillare können jede beliebige geeignete Abmessung haben und können durchgängig geschnitten sein (Präkoaleszens) oder unterbrochen sein (Postkoaleszens). Eine nicht durchgängige Kapillare kann durch Bohren kleiner Löcher in einem Muster erhalten werden, das dem Polymer ein Zusammenlaufen unterhalb der Vorderseite der Spinndüse erlaubt und den mehrflügeligen Querschnitt der vorliegenden Erfindung bildet.As stated above, has the spinneret capillary a dimensioning according to the desired cross-section of the fibers the present invention as described above, or for producing other biconstituent or bicomponent fibers. Leave the capillaries or spinneret holes to intersect with any method that is suitable, such as for example, by laser cutting according to the description in US Pat. No. 5,168,143, by drilling, with the help of electrical discharge Machining (EDM) and with the help of punching, which is in the professional world is known. The capillary nozzle Can be done using a laser beam for proper control of the Cross-sectional symmetry of the fiber of the invention are cut. The openings the spinneret capillary can have any suitable dimensions and can be cut throughout (pre-coalescence) or be interrupted (Postkoaleszens). A non-continuous capillary Can be done by drilling small holes can be obtained in a pattern that the polymer a converge allowed below the front of the spinneret and the multi-bladed Cross section of the present invention forms.
Beispielsweise
können
die erfindungsgemäßen Filamente
mit einem Präkoaleszens-Spinndüsenstapel
hergestellt werden, wie er in den
Zur
Herstellung von Filamenten mit einer beliebigen Zahl von symmetrisch
angeordneten Abschnitten von Flügelpolymer
wird in jeder der Platten die gleiche Zahl von symmetrisch angeordneten
Düsen verwendet. So
wird beispielsweise in
Der
Spinndüsenstapel
der Erfindung kann zum Schmelzextrudieren einer Mehrzahl von synthetischen Polymeren
verwendet werden, um eine Faser zu erzeugen. In dem Spinndüsenstapel
der vorliegenden Erfindung können
die Polymere direkt in die Spinndüsenkapillaren zugeführt werden,
da die Spinndüsenplatte über keine
wesentliche Senke verfügt.
Unter "keine wesentliche
Senke" wird verstanden,
dass die Länge
jeder vorhandenen Senke (einschließlich etwaige Aussparungen,
welche die Eingänge
der Mehrzahl der Kapillaren verbinden) kleiner ist als etwa 60%
und vorzugsweise kleiner ist als etwa 40% der Länge der Spinndüsenkapillare. Siehe
hierzu
Es kann nützlich sein, die Funktion der zwei Platten zu einer durch die Verwendung von ausgesparten Rillen an einer oder an beiden Seiten der Einzelplatte mit entsprechend geeigneten Bohrungen durch die Platte hindurch zu vereinen, um die Rillen zu verbinden. Beispielsweise lassen sich Aussparungen, Rillen und Vertiefungen in die stromaufwärts liegende Seite der Spinndüsenplatte schneiden (z.B. mit Hilfe der elektroerosiven Bearbeitung) und können die Funktion von Verteilungskanälen oder -mulden in ausgeprägten Senken übernehmen.It can be useful be the function of the two plates to one through the use recessed grooves on one or both sides of the single plate with appropriate holes through the plate unite to connect the grooves. For example, you can Recesses, grooves and depressions in the upstream Side of the spinneret plate cut (for example, with the help of electrical discharge machining) and can Function of distribution channels or -mulden in pronounced Take over sinks.
Es kann eine Vielzahl von Fasern, die zwei oder mehrere Polymere aufweisen mit Hilfe des Spinndüsenstapels der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Beispielsweise können auf diese Weise andere Bikonstituentenfasern und Bikomponentenfasern erzeugt werden, die hierin nicht offenbart und/oder beansprucht werden sowie einschließlich die Querschnittprofile, wie sie in den US-P-4 861 660, 3 458 390 und 3 671 379 offenbart werden. Der resultierende Faserquerschnitt kann beispielsweise ein Seite-an-Seite-Querschnitt sein, ein exzentrischer Mantel-Kern-Querschnitt, ein konzentrischer Mantel-Kern-Querschnitt, ein Flügel-und-Kern-Querschnitt, ein Flügel-und-Mantel-und-Kern-Querschnitt und dergleichen. Außerdem kann der erfindungsgemäße Spinndüsenstapel zum Verspinnen von splitbaren und nichtsplitbaren Fasern verwendet werden.A plurality of fibers comprising two or more polymers can be produced by means of the spinneret stack of the present invention. For example, other biconstituent fibers and bicomponent fibers not disclosed and / or claimed herein can be produced in this manner, including the cross-sectional profiles disclosed in U.S. Patent Nos. 4,861,660, 3,458,390, and 3,671,379. The resulting fiber cross-section may be, for example, a side-by-side cross-section, an eccentric sheath-core cross-section, a concentric sheath-core cross-section, a wing-and-core cross-section, a wing-and-sheath and core Cross section and the like. In addition, the Spinneret stacks according to the invention are used for spinning splittable and non-split fibers.
Der
erfindungsgemäße Spinndüsenstapel
lässt sich
so modifizieren, dass unterschiedliche mehrflügelige Fasern erzielt werden,
beispielsweise indem die Zahl der Kapillarstege für eine andere
gewünschte
Flügelzahl
verändert
wird, indem die Schlitzabmessungen verändert werden, um die geometrischen
Parameter zu verändern,
die für
die Erzeugung einer anderen Denierzahl pro Filament oder Garnzahl
benötigt
werden, oder nach Erfordernis zur Verwendung mit verschiedenen synthetischen
Polymeren. Beispielsweise ist in der Ausführungsform von
In
einer anderen Ausführungsform
der Spinndüsengruppe
wurde keine Spinndüsenträgerplatte
E verwendet (siehe
Die Erfindung wird anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht. Es wurden die folgenden Prüfmethoden angewendet.The The invention will be apparent from the following non-limiting Examples illustrated. There were the following test methods applied.
PRÜFMETHODENTEST METHODS
Der Begriff "Abkochstreckung" wird austauschbar mit den folgenden Begriffen auf dem Fachgebiet verwendet: "prozentuale Streckung", "erholbare Streckung", "erholbare Schrumpfung" und "Kräuselpotential". Der Begriff "nichterholbare Schrumpfung" wird austauschbar mit den folgenden Begriffen verwendet: "prozentuale Schrumpfung", "scheinbare Schrumpfung" und "absolute Schrumpfung".Of the Term "Abkochstreckung" is interchangeable with the following terms used in the art: "percent stretch", "recoverable stretch", "recoverable shrinkage" and "curling potential". The term "unrecoverable shrinkage" becomes interchangeable used with the following terms: "percent shrinkage", "apparent shrinkage" and "absolute shrinkage".
Die Streckeigenschaften (Abkochstreckung, Abkochschwindung und Streckerholung nach dem Abkochen) der Fasern, die in den Beispielen 1A, B, C und D hergestellt wurden, wurden wie folgt ermittelt. Es wurde ein Strang mit 5.000 Denier (5.550 dtex) auf eine 137 cm (54 inch)-Spule aufgewickelt. Beide Seiten des mit Schlaufe versehenen Stranges wurden in den Denier-Gesamtwert einbezogen. Die anfänglichen Stranglängen mit einem Gewicht von 2 g (Länge CB) und mit einem Gewicht von 1.000 g (0,2 g/Denier) (Länge LB) wurden gemessen. Der Strang wurde 30 Minuten in Wasser mit 95°C ("Abkochen") ausgesetzt und die anfänglichen Längen (nach dem Abkochen) mit einem Gewicht von 2 g (Länge CAinitial) und einem Gewicht von 1.000 g (Länge LAinitial) gemessen. Nach der Messung mit dem Gewicht von 1.000 g wurden weitere Längen mit einem Gewicht von 2 g nach 30 Sekunden (Länge CA30s) und nach 2 Stunden (Länge CA2h) gemessen. Die Abkochschrumpfung wurde berechnet als 100 × (LB – LA)/LB. Die prozentuale Abkochstreckung wurde berechnet als 100 × (LA – CA @ 30 s)/CA @ 30 s. Die Erholung nach dem Abkochen wurde errechnet mit 100 × (LA – CA2h)/(LA – CAinitial).The stretch properties (cooldown, boil-off shrinkage, and recovery after boiling) of the fibers prepared in Examples 1A, B, C, and D were determined as follows. A 5,000 denier (5,550 dtex) strand was wound onto a 54 inch (54 cm) package. Both sides of the looped strand were included in denier totals. The initial strand lengths weighing 2g (CB length) and weighing 1000g (0.2g / denier) (LB length) were measured. The strand was placed in water at 95 ° C ("boil off") for 30 minutes and the initial lengths (after boiling) measured at 2 g (CA initial length) and 1000 g (LA initial length). G by the measurement with the weight of 1000 were more lengths with a 2 gram weight after 30 seconds (length CA 30s) and after 2 hours (length CA 2h) measured. The boil off shrinkage was calculated as 100X (LB-LA) / LB. The percent cook-off stretch was calculated as 100x (LA-CA @ 30 s) / CA @ 30 s. Recovery after boiling was calculated to be 100x (LA-CA 2h ) / (LA-CA initial ).
Der Test auf Entlastungskraft bei 20% und 35% verfügbarer Streckung wurde wie folgt ausgeführt. Es wurde ein Bikonstituentenfaserstrang mit einer Denier-Gesamtzahl von 5.000 (5.550 dtex) nach dem Abkochen hergestellt. Beide Seiten des geschlauften Stranges wurden in den Denier-Gesamtwert einbezogen. Es wurde eine Instron-Zugprüfmaschine (Canton, MA) bei 21°C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit eingesetzt. Der Strang wurde in die Spannbacken der Prüfmaschine eingelegt, zwischen denen ein Spalt von 76 mm (3 inch) bestand. Die Prüfmaschine wurde durch drei Streck- und Relaxationszyklen (Beladung-Entlastung) gefahren, wobei jeder Lastzyklus ein Maximum einer Kraft von 0,2 g pro Denier hatte (500 gf) und anschließend die Kraft beim dritten Entlastungszyklus ermittelt wurde. Die effektive Denier-Zahl (d.h. die tatsächliche lineare Dichte bei der Testdehnung) wurde ermittelt für 20% und 35% verfügbare Streckung beim dritten Entlastungszyklus. "20% und 35% verfügbare Streckung" bedeutet, dass der Strang um 20% bzw. 35% von der Kraft von 0,2 g pro Denier (500 gf) beim dritten Zyklus relaxiert wurde. Die Entlastungskraft bei 20% und 35% verfügbarer Streckung wurde in Milligramm pro effektive Denier-Zahl (mg/Denier) aufgezeichnet.Of the Test for relieving force at 20% and 35% of available stretch was like follows. It became a biconstituent fiber strand with a denier total of 5,000 (5,550 dtex) after boiling. Both sides of the strand stranded were included in denier totals. It became an Instron tensile testing machine (Canton, MA) at 21 ° C and 65% relative humidity used. The strand became into the clamping jaws of the testing machine between which there was a gap of 76 mm (3 inches). The testing machine was characterized by three stretching and relaxation cycles (load-unloading) driven, each load cycle a maximum of a force of 0.2 g per denier had (500 gf) and then the force at the third Relief cycle was determined. The effective denier number (i.e. the actual linear density at the test stretch) was determined for 20% and 35% available Extension in the third unloading cycle. "20% and 35% available stretch" means that the Strand by 20% and 35% by the force of 0.2 g per denier (500 gf) was relaxed at the third cycle. The relief force at 20% and 35% available stretch was recorded in milligrams per effective denier number (mg / denier).
Es
wurde die Delaminierung der Flügel
von dem Kern einer Faser ermittelt, indem zunächst ein Strang mit 5.000 Denier
(5.550 dtex) auf einer 1,25 m-Spule aufgespult wurde (in die Stranggröße waren
beide Seiten der resultierenden Schlaufe einbezogen). Der Strang
wurde für
30 Minuten in einem Autoklaven einem Dampf von 102°C ausgesetzt.
Es wurde eine Länge
von 20 cm einer einzelnen Faser aus dem Strang ausgewählt und in
der Hälfte
umgelegt. Das offene Ende der resultierenden Schlaufe wurde an der
Unterseite zusammengewickelt und die umwickelte Schlaufe vertikal
an einen Haken gehängt.
Es wurde ein Gewicht von 1 Gramm pro Denier (50 Gramm für eine Schlaufe
von 25 Denier) an dem unteren (umwickelten) Ende der Schlaufe angebracht.
Das Gewicht wurde bis zur Stelle angehoben, bei der die Schlaufe
durchhing, und wurde anschließend langsam
zur Streckung der Schlaufe abgesenkt und das volle Gewicht aufgebracht.
Nach 10 derartigen Zyklen wurde die Schlaufe auf Delaminierung unter
Vergrößerung untersucht
und bewertet. Es wurden drei Proben wie folgt bewertet:
0 =
keine Flügel/Kern-Delaminierung
entlang der Faser sichtbar
1 = eine geringfügige Delaminierung an einem
oder mehreren der Umlaufknoten sichtbar
2 = eine Delaminierung
dort sichtbar, wo die Faser gegen den Haken gescheuert wurde, von
dem sie herabhing
3 = eine geringfügige Delaminierung (in kleinen
Schlaufen und lediglich an einigen wenigen Stellen)
4 = kleine
Schlaufen zeigen eine Delaminierung entlang der gesamten Faser
5
= starke Delaminierung (große
Schlaufen alle entlang der Faser)The delamination of the wings from the core of a fiber was determined by first winding a 5,000 denier (5,550 dtex) strand on a 1.25 m spool (the strand size included both sides of the resulting loop). The strand was exposed to 102 ° C steam in an autoclave for 30 minutes. A length of 20 cm of a single fiber was selected from the strand and folded in half. The open end of the resulting loop was wrapped at the bottom and the wrapped loop hung vertically on a hook. A 1 gram per denier (50 grams for a 25 denier loop) was attached to the lower (wrapped) end of the loop. The weight was raised to the point where the loop sagged, then slowly lowered to stretch the loop and full weight applied. After 10 such cycles, the loop was examined for delamination under magnification and evaluated. Three samples were evaluated as follows:
0 = no wing / core delamination visible along the fiber
1 = slight delamination visible at one or more of the circulation nodes
2 = a delamination visible where the fiber was scrubbed against the hook from which it hung
3 = a slight delamination (in small loops and only in a few places)
4 = small loops show delamination along the entire fiber
5 = strong delamination (big loops all along the fiber)
Die Ergebnisse von den drei Proben wurden gemittelt.The Results from the three samples were averaged.
R1 und R2 wurden gemessen, indem zwei Kreise auf einer Mikrophotographie eines Querschnittes der Faser so übereinandergelegt wurden, dass der eine Kreis (R1) ungefähr den äußersten Polymerkern umschrieb und der andere Kreis (R2) ungefähr den innersten Umfang des Flügelpolymers einschrieb.R 1 and R 2 were measured by superimposing two circles on a photomicrograph of a cross-section of the fiber such that one circle (R 1 ) circumscribes approximately the outermost polymer core and the other circle (R 2 ) inscribes approximately the innermost circumference of the wing polymer ,
BEISPIELEEXAMPLES
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
Jede Faser hatte eine lineare Dichte von 26 Denier (28,6 dtex) und war weitgehend radialsymmetrisch. Die Eigenschaften nach dem Abkochen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.each Fiber had a linear density of 26 denier (28.6 dtex) and was largely radially symmetrical. The properties after boiling are summarized in Table 1.
BEISPIEL 1A (VERGLEICH)EXAMPLE 1A (COMPARISON)
Es
wurden unter Anwendung des in
Die
Präkoaleszens-Spinndüsenbaugruppe
bestand aus übereinander
gestapelten Platten mit der Bezeichnung A bis E und ist in Seitenansicht
in
In der Spinndüsenplatte A gab es keine Senke und die vereinigte Dicke der Platten A, B und C betrug lediglich etwa 0,102 cm (0,040 inch). Die Flügel- und Kernpolymere kamen erstmals miteinander unmittelbar oberhalb der Verteilerplatte B in Kontakt, so dass sie miteinander für etwa 0,076 cm (0,038 cm Verteilerplatte + 0,038 cm Spinndüsenplatte) koaleszierten, bevor die Faser gebildet wurde.In the spinneret plate A there was no sink and the united thickness of plates A, B and C was only about 0.102 cm (0.040 inches). The wing and For the first time, core polymers were directly above each other Distributor plate B in contact so that they together for about 0.076 cm (0.038 cm distribution plate + 0.038 cm spinneret plate) coalesced before the fiber was formed.
Es
wurde frisch versponnene Faser
BEISPIEL 1B (VERGLEICH)EXAMPLE 1B (COMPARISON)
Es wurden eine Faser mit sechs Flügeln aus Poly(hexamethylen-co-2-methylpentamethylenadipamid), worin der Hexamethylen-Teil mit 80 Mol.-% vorlag, und einem Kern aus PEBAXTM 3533SN im Wesentlichen wie in Beispiel 1A mit der Ausnahme versponnen, dass 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Flügelpolymers Nylon 12[Poly(dodecanlactam), "N12"] (Rilsan® AMNO von Atofina) zu dem Flügelpolymer zugesetzt, um die Flügel/Kern-Kohäsion zu fördern. Das Flügel/Kern-Verhältnis betrug 48/52 und R1/R2 betrug 1,05.A six-blade fiber of poly (hexamethylene-co-2-methylpentamethylene adipamide) in which the hexamethylene part was 80 mol% and a core of PEBAX ™ 3533SN was spun substantially as in Example 1A except that that 5 wt .-% based on the total weight of the wing polymer nylon 12 [poly (dodecane), "N12"] (Rilsan® AMNO ® from Atofina) was added to the wing polymer to promote the wing / core cohesion. The wing / core ratio was 48/52 and R 1 / R 2 was 1.05.
BEISPIEL 1C (ERFINDUNGSGEMÄß)Example 1C (Invention)
Es
wurden eine Faser mit sechs Flügeln
aus Poly(hexamethylen-co-2-methylpentamethylenadipamid) (20
Mol.-% 2-Methylpentamethylen-Teile bezogen auf die von Diamin derivierten
Teile) und ein PEBAXTM 3533SN-Kern (Biegemodul
19,300 kPa (2.800 psi)) weitgehend wie in Beispiel 1A mit der Ausnahme
hergestellt, dass die Dosierplatte C einen anderen Satz von Löchern
BEISPIEL 1D (ERFINDUNGSGEMÄß)EXAMPLE 1D (INVENTIVE)
Es
wurde eine Faser im Wesentlichen wie in Beispiel 1C versponnen,
jedoch mit 5 Gew.-% Nylon 12[Poly(dodecanlactam)] (Rilsan® AMNO)
als Kohäsionsadditiv
in den Flügeln.
Die Fasern hatten eine Penetration eines Flügelabschnittes durch das Kernpolymer
(R1/R2 = 1,5), damit
die Flügel
besser an dem Kern hafteten. Der Faserquerschnitt war im Wesentlichen
wie in
TABELLE 1 TABLE 1
Diese Daten zeigen, dass die Fasern für Anwendungen von Strumpfwirkwaren und Bekleidung sehr gut waren. Das überlegene Verhalten der Fasern mit an dem Kern angebrachten Flügeln zeigt sich anhand der Delaminierungsdaten. Die erfindungsgemäßen Fasern können eine Delaminierungsbewertung von weniger als etwa 1,0 haben. Darüber hinaus zeigen die Daten, dass die Verwendung eines Additivs für die Adhäsion, wie beispielsweise N12, im Flügelpolymer von Vorteil ist.These data show that the fibers were very good for hosiery and apparel applications. The superior behavior of the fibers with wings attached to the core is shown by the delamination data. The fibers of the invention may have a delamination score of less than about 1.0. In addition, the data show that the use of an additive for adhesion, such as N12, is advantageous in the wing polymer.
BEISPIEL 2AEXAMPLE 2A
Es
wurde ein erfindungsgemäßes Dreifilament-Bikonstituentengarn
im Wesentlichen wie in Beispiel 1D mit den folgenden Unterschieden
versponnen. Jede Platte hatte fünf
Löcher
für das
Flügelpolymer,
die mit einem Abstand von 72° symmetrisch
angeordnet waren, so dass jede Faser fünf Flügel hatte. Das Polymer in den
fünf Flügeln bestand
zu 95 Gew.-% aus Polycaprolactam (3.14 IV, konventionell hergestellt
und erhalten von DuPont do Brasil) mit 5 Gew.-% Nylon 12 als Additiv.
Das Flügel/Kern-Verhältnis variierte
entsprechend den Angaben in Tabelle 2A. Die Appretur war eine Mischung
von Kokosnussfett, quaternärem
Amin, Wasser und nichtionischem Tensid, das mit 2 Gew.-% bezogen
auf die Faser aufgetragen wurde. Die Geschwindigkeit der Zuführrolle
betrug 420 Meter pro Minute und die verstreckte Faser wurde einer
Relaxation von 15% vor ihrem Aufwickeln unterworfen. Der Querschnitt
war im Wesentlichen der in
Die prozentuale Abkochstreckung für Garne mit variierendem Flügel/Kern-Verhältnis wurde wie vorstehend bestimmt.The percent Abkochstreckung for Yarns with varying wings / core ratio became as determined above.
TABELLE 2A TABLE 2A
Die Ergebnisse in Tabelle 2A zeigen, dass eine höhere Abkochstreckung erhalten wird, wenn das Flügel/Kern-Gewichtsverhältnis kleiner ist als etwa 50/50 in der Faser des Beispiels, was bevorzugt wird, wenn keine Begleitfaser mit der erfindungsgemäßen Faser verwendet wird. Oftmals sind sogar geringere Flügel/Kern-Verhältnisse bevorzugt (beispielsweise etwa 20/80 bis etwa 40/60), wenn mit der erfindungsgemäßen Faser zur Erhöhung der Kraft der Wiederherstellung in dem Kombinationsgarn Begleitfasern verwendet werden.The Results in Table 2A show that a higher cook-off stretch was obtained when the wing / core weight ratio becomes smaller is about 50/50 in the fiber of the example, which is preferred if no accompanying fiber is used with the fiber according to the invention. often are even lower wing / core ratios preferably (for example, about 20/80 to about 40/60) when with the fiber according to the invention to increase the power of restoration in the combination yarn accompanying fibers be used.
BEISPIEL 2BEXAMPLE 2B
Die Haltbarkeit von Strumpfwirkware, das Durchscheinen und die Streckung wurden als Funktion der linearen Gesamtdichte (Denier, Decitex) der Flügel bewertet. Die Fasern aus Beispiel 2A wurden zu Strumpfwirkwaren gewirkt. Es wurde keine andere Faser verwendet. Die Gesamt-Denierzahl der Faser und das Flügel/Kern-Volumenverhältnis wurden variiert. Ein Gremium von Prüfern bewertete subjektiv die Strumpfwirkware auf a) Haltbarkeit auf der Grundlage der Nutzungsdauer, b) das ästhetische durchscheinende Aussehen (in Bezug auf einen Referenzstandard für Strumpfwirkware, der ähnlich aus 10 Denier LYCRATM-Spandex umsponnen mit 7 Denier (8 dtex) Nylon 6-6 aus 5 Fasern gewirkt war), und c) prozentuale Abkochstreckung. Die Haltbarkeit wurde dann als akzeptabel bewertet, wenn sie 7 Tage überschritt; das durchscheinende Aussehen wurde dann als akzeptabel bewertet, wenn es dem Referenzstandard gleich war, und die prozentuale Streckung wurde als akzeptabel bewertet, wenn er zwischen 40 und 120% lag und ein Ausbeulen und "Absacken" der Strumpfwirkware vermieden wurde. Die mit (*) versehenen Nummern und die fett gedruckten Nummern in Tabelle 2B zeigen die Decitex-Zahl und die Flügel/Kern-Verhältnisse, die qualitativ auf der Grundlage der drei Bewertungsbereiche bevorzugt sind. Die Zahlen in der Tabelle sind auf Decitex der Flügel für jede Faser summiert.The durability of hosiery, show through, and stretch were evaluated as a function of the total wing density (denier, decitex). The fibers of Example 2A were knit into hosiery fabrics. No other fiber was used. The total fiber denier and wing / core volume ratio were varied. A panel of examiners subjectively evaluated the hosiery on a) durability based on longevity, b) aesthetic translucent appearance (in reference to a reference standard for hosiery fabric similarly composed of 10 denier LYCRA ™ spandex spun at 7 denier (8 dtex) Nylon 6-6 was knitted from 5 fibers), and c) percent cook-off stretch. The shelf life was considered acceptable if it exceeded 7 days; the translucent appearance was considered acceptable if it was the same as the reference standard, and the percent stretch was considered acceptable if it was between 40 and 120% and bulking and "sagging" of the sock knit were avoided. The numbers marked with (*) and the bold numbers in Table 2B show the decitex number and the vane / core ratios, which are qualitatively preferable based on the three evaluation ranges. The numbers in the table are summed on decitex of the wings for each fiber.
TABELLE 2B TABLE 2B
Wenn die Decitex-Gesamtzahl über etwa 33 hinaus erhöht wurde, war das durchscheinende Aussehen der Strumpfwirkware verringert. Wenn die Decitex-Gesamtzahl bis unterhalb von etwa 22 verringert wurde und die Summe der Flügel-Decitexzahl unterhalb von etwa 11 fiel, begann die Haltbarkeit zu leiden. Wenn die Flügel-Kern-Gewichtsverhältnisse bis über etwa 50/50 anstiegen, begann die prozentuale Streckung abzufallen (wie zuvor in Beispiel 2A gezeigt wurde).If the decitex total over increased about 33 out was reduced, the translucent appearance of hosiery fabric was reduced. When the total decitex number decreases below about 22 was and the sum of the wing decitex number fell below about 11, durability began to suffer. If the wing-core weight ratios to about about 50/50, the percent elongation began to fall (as previously shown in Example 2A).
Als Ergebnis dieses Tests wurde der Schluss gezogen, dass eine bevorzugte Bikonstituentenfaser der Erfindung eine lineare Gesamtdichte im Bereich von etwa 22 bis 33 dtex, eine summierte Decitex-Zahl für den Flügelabschnitt von mindestens etwa 11 und ein Flügel/Kern-Gewichtsverhältnis zwischen 35/65 und 50/50 haben kann.When Result of this test was concluded that a preferred Biconstituentenfaser the invention has a total linear density in Range of about 22 to 33 dtex, a summed decitex number for the wing section of at least about 11 and a wing / core weight ratio between 35/65 and 50/50 can have.
BEISPIEL 3AEXAMPLE 3A
Es
wurde eine Bikonstituentenfaser der Erfindung im Wesentlichen entsprechend
der Beschreibung in Beispiel 2A mit der Ausnahme versponnen, dass
4 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der Faser) einer Appretur auf
Polysiloxanbasis (entsprechend der Beschreibung in der US-P-4 999
120) anstelle der Appretur von Beispiel 2A aufgebracht wurde, die
Faser 20% relaxiert wurde, bevor sie aufgewickelt wurde, und der
bei dem Relaxationsschritt verwendete Dampf 20,7 kPa (3 psi) hatte.
Das Flügel/Kern/herausragender
Kern-Gewichtsverhältnis
betrug 38/53/9 und R1/R2 betrug
etwa 1,4.
BEISPIEL 3BEXAMPLE 3B
Aus der Faser von Beispiel 3A wurden auf einer kommerziellen Maschine Strumpfrohlinge gewirkt, die typischerweise für jeden Durchlauf mechanisch auf doppelumsponnene Spandex- Beinkonstruktionen eingestellt war. Die Maschine war eine MATEC HSE 4.5, die mit etwa 700 U/min im Schenkelbereich und 800 U/min im Fersenbereich arbeitete und auf Größe F eingestellt war. Es wurde in etwa 2 min ein Beinrohling gewirkt. Die Beingarne wurden der Maschine in der normalen Weise für Hartgarne zugeführt und keine elektronischen Spanner verwendet. Die Strumpfhosenrohlinge wurden durch Taumel-Dampfbehandlung bei Atmosphärendruck für 30 min appretiert. Die Kleidungsstücke wurden anschließend unter Anwendung einer automatischen Anlage eines Strumpfform-Autoklaven, wie er in der Industrie Standard ist, für vier Sekunden bei 102° fixiert, gefolgt von einem Trocknen bei 95°C für 30 Sekunden. Die Stücklänge für das Strumpfformen wurde so klein wie möglich gewählt, während das Stück in einem knitterfreien Zustand gehalten wurde. Die Stücke wurden unter Verwendung von Standard-Säurefarbstoffen bei 98°C für 45 min gefärbt und unter Anwendung der gleichen Formabmessung und Bedingung nachfixiert.Out The fibers of Example 3A were on a commercial machine Stocking crocheted, typically for each run mechanically on double wound spandex leg constructions was set. The machine was a MATEC HSE 4.5, with about 700 rpm in the thigh area and 800 rpm in the heel area worked and set to size F. was. It was worked in about 2 min a leg blanks. The legs were fed to the machine in the normal way for hard yarns and no electronic tensioner used. The tights blanks were aged by tumble steaming at atmospheric pressure for 30 minutes. The clothes were subsequently using an automatic plant of a stocking autoclave, as it is standard in the industry, fixed at 102 ° for four seconds from drying at 95 ° C for 30 Seconds. The piece length for the stocking shaping was as small as possible selected while the piece kept in a wrinkle-free state. The pieces were under Use of standard acid dyes at 98 ° C for 45 dyed min and postfixed using the same shape size and condition.
Das resultierende Flächengebilde hatte eine unerwartet hohe Wärmeleitfähigkeit von 3,38 × 10–4 Watt/cm·°C.The resulting sheet had an unexpectedly high thermal conductivity of 3.38 × 10 -4 watts / cm.-C.
BEISPIEL 4EXAMPLE 4
Unter
Anwendung eines Apparates, wie er in
TABELLE 4 TABLE 4
Die Delaminierungsbewertung für die Faser 4B betrug 0,0. Das durchscheinende Aussehen der Strumpfrohlinge, die aus Fasern der Beispiele 4A, 4B und 4C gewirkt wurden war nach dem Dampffixieren, Färben und Appretieren gleichförmig und haben eine gute Streckung und Erholung.The Delamination rating for the fiber 4B was 0.0. The translucent appearance of sock blanks, which were knitted from fibers of Examples 4A, 4B and 4C was after steam fixing, dyeing and finish uniformly and have a good stretch and recovery.
BEISPIEL 5AEXAMPLE 5A
Es
wurde eine Bikonstituentenfaser nach der vorliegenden Erfindung
mit den Polymeren und der Appretur von Beispiel 1D unter Anwendung
des Apparates von
Der Kern penetrierte den Flügel, so dass das Flügel/Kern/herausragender Kern-Gewichtsverhältnis 39/51/10 (R1/R2 etwa 1,5) betrug. Die Faser hatte eine lineare Dichte von 20 Denier (22 dtex), eine prozentuale Abkochstreckung von 100%, eine Abkochschwindung von 23% und eine Erholung nach dem Abkochen von 94%.The core penetrated the wing such that the wing / core / core outstanding weight ratio was 39/51/10 (R 1 / R 2 was about 1.5). The fiber had a linear density of 20 denier (22 dtex), a percent coker draw of 100%, a boil off shrink of 23%, and a post-cook recovery of 94%.
BEISPIEL 5BEXAMPLE 5B
Es wurden vier Enden der Faser von Beispiel 5A mit einem Luftstrahl unter Bildung eines Bikonstituentengarns verflochten. Das textile Flächengebilde wurde auf einer SULZER RUTI 5100 (Luftstrahl-Webstuhl) in einen 3/1-Aufbau unter Verwendung von mit Luftstrahl verflochtenen Bikonstituentengarn als Schuss mit 38 Garnen pro Zentimeter (96 Schusseinträge/inch) und 44 Denier (48 dtex/34 Filament TACTELTM (ein eingetragenes Warenzeichen der E. I. du Pont de Nemours and Company) Typ 6342 Nylon als die Kette bei 48 Kettenden pro Zentimeter (121 pro inch) gewebt. Das Gewebe wurde mit Hilfe von Dampf und Relaxieren bei 115°C, MCF-Strahlwäsche bei 70°C; MCF-Strahlfärbung bei 100°C für 60 min unter Anwendung von Standard-Säurefarbstoffen für Nylon und Warmfixieren bei 190°C für 30 Sekunden fertiggestellt. Diese textilen Flächengebilde waren bauschfrei und glatt ohne Knitterstellen beim Lufttrocknen und sie zeigten eine gute Streckung und Erholung und einen hervorragenden Hartfaser-Griff und ästhetisches Aussehen. Das relaxierte fertiggestellte Gewebe hatte die folgenden Eigenschaften:Four ends of the fiber of Example 5A were entangled with an air jet to form a biconstituent yarn. The fabric was placed on a SULZER RUTI 5100 (air jet loom) in a 3/1 construction using air-entangled biconstituent yarn as weft at 38 yarns per centimeter (96 wefts / inch) and 44 denier (48 dtex / 34 filaments) TACTEL ™ (a registered trademark of the EI du Pont de Nemours and Company) type 6342 nylon was woven as the warp at 48 ends per centimeter (121 per inch) .The fabric was steamed and relaxed at 115 ° C, MCF jet scrubbing at 70 ° C; MCF jet staining was completed at 100 ° C for 60 minutes using standard acid dyes for nylon and heat set at 190 ° C for 30 seconds.These fabrics were swell-free and smooth with no creases on air-drying and exhibited good Stretch and recovery and excellent hard-fiber grip and aesthetic appearance The relaxed finished fabric had the following characteristics:
Ein Gewebe einer Breite von 5 cm × 10 cm Länge ließ sich von Hand um 40% strecken, wonach es sich um mehr als 95% erholte.One Fabric of width 5 cm × 10 cm length let himself go hand by 40%, after which it recovered more than 95%.
BEISPIEL 6EXAMPLE 6
Dieses
Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer Spinndüse in voller
Dicke zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faser. Es wurde der gleiche
Präkoaleszens-Spinndüsenstapel
wie in Beispiel 1C mit der Ausnahme verwendet, dass Trägerplatte
E durch eine Spinndüse
(
BEISPIEL 7EXAMPLE 7
Dieses
Beispiel veranschaulicht eine Bikonstituentenfaser mit drei Flügeln, in
der die Flügel
den Kern penetrieren, und veranschaulicht außerdem die Verwendung eines
dünnen
Spinndüsenstapels
zur Herstellung der Faser. Das Flügelpolymer war Poly(hexamethylendodecanamid)
(Grenzviskosität
1,18, Zytel® 158,
ein eingetragenes Warenzeichen der E. I. du Pont de Nemours and
Company) und das Kernpolymer war PEBAX® 3533SA,
Polyetheresteramid. Es wurde ein Zehnfilamentgarn von 70 Denier
(78 dtex) mit einem Volumenverhältnis
von Flügel
zu Kern von 40/60 bei einer Spinndüsentemperatur von 265°C versponnen.
Es wurde der allgemein in
BEISPIEL 8EXAMPLE 8
Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer Spinndüsenplatte mit konventioneller Dicke für die Herstellung der erfindungsgemäßen Faser.This Example illustrates the use of a spinneret plate with conventional thickness for the Production of the fiber according to the invention.
Beispiel
1A wurde mit den folgenden Unterschieden wiederholt. Es wurde keine
Spinndüsenträgerplatte
E verwendet (siehe
Die
Spinndüsentemperatur
betrug 247°C.
Es wurde ein Garn mit 14 Filamenten versponnen, 5 Gew.-% einer Appretur
auf Polyetheresterbasis anstelle der zuvor verwendeten Appretur
aufgebracht und das Garn mit 15% (bezogen auf die gestreckte Garnlänge) relaxiert,
bevor es aufgewickelt wurde. Das verstreckte und zum Teil relaxierte
Garn hatte eine lineare Dichte von 75 Denier (83 dtex) und R1/R2 betrug 1,20.
Eine Mikrophotographie des Querschnittes der Faser ist in
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit ihrer detaillierten Beschreibung beschrieben wurde, gilt als selbstverständlich, dass die vorstehend ausgeführte Beschreibung von der Natur her exemplarisch und beispielhaft ist und zur Veranschaulichung der Erfindung und ihrer bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen ist.Although the invention has been described in conjunction with the detailed description thereof, it is to be understood that the foregoing description is exemplary and exemplary in nature and intended to illustrate the invention and its preferred embodiments is.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US23614400P | 2000-09-29 | 2000-09-29 | |
US236144P | 2000-09-29 | ||
PCT/US2001/031174 WO2002027082A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Stretchable fibers of polymers, spinnerets useful to form the fibers, and articles produced therefrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE60112954D1 DE60112954D1 (en) | 2005-09-29 |
DE60112954T2 true DE60112954T2 (en) | 2006-06-22 |
Family
ID=22888304
Family Applications (1)
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