DE69209649T2

DE69209649T2 - Mit Gleitmittel imprägnierte Fasern und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69209649T2
Application number: DE69209649T
Authority: DE
Inventors: Shiram Kingsport Tn 37660 Bagrodia; Richard D. Kingsport Tn 37660 Neal; Mark A. Johnson City Tn 37602 Pollock; Lewis C. Johnson City Tn 37602 Trent
Original assignee: Eastman Chemical Co
Current assignee: Eastman Chemical Co
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: DE69209649D1; ES2085634T3; JP3553852B2; US5234720A; US5677058A; CA2114026A1; US5372739A; JP2000313894A; JP2000313895A; JPH07504233A; EP0595958B1; CA2114026C; JP3087909B2; WO1993002247A1; EP0595958A1; ATE136334T1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Fasern mit gleitmittelimprägnierten Oberflächen, welche verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Gesamtleistung, einschließlich Faseröffnung, Kohäsion, Verarbeitbarkeit und Flüssigkeitstransport, haben. Diese Erfindung betrifft auch neue Fasergleitmittel.

Hintergrund der Erfindung

Fasern für nicht-gewobene oder Textilmaterialien müssen bestimmte Eigenschaften haben, um als nützlich oder wünschenswert zu gelten. Wichtige, bei der Auswahl einer bzw. von Fasern für eine breite Palette nicht-gewobener, gewirkter bzw. gestrickter und gewobener Produkte zu berücksichtigende Leistungsmerkmale schließen die folgenden ein: (1) Faserverarbeitbarkeit bei Gerätschaften für nicht-gewobene Materialien und Textilien (Wirkungsgrad, Kosteneffizienz); (2) Faser/Stoffbahn/Material-"Griff"- und Gesamtästhetik beim Betrachten, Anfassen, bei Gebrauch oder beim Tragen (Scheuerwirkung, Weichheit, Faserbedeckungsvermögen, Opazität, Komfort, Fallvermögen, Aussehen, Erkennen der Eignung); (3) Festigkeit; (4) Abriebbeständigkeit; und (5) sofern zutreffend, Flüssigkeitstransporteigenschaften (Benetzungs-, Docht-, Absorptions-, Flüssigtransportbeständigkeit).
Nicht-gewobene Materialien werden mittels anderer Methoden als Weben und Wirken hergestellt. Die Bezeichnungen "nicht-gewoben" und "nicht-gewobene Stoffbahn" sind allgemein beschreibende Bezeichnungen für ein breites Spektrum von Produkten, wie absorbierende Unterlagen, Wisch- und Reinigungsgewebe oder -Stoffbahnen, Dämmstoff, Aroma- oder Geschmacksmaterialien, Überzugspapier, Dochte, relativ dicke Watte, komprimierte gebundene Watte oder Gewebe, Verbandstoffe, Inkontinenzstrukturen, Filter und zahlreiche andere Produkte. Das Interesse an nicht-gewobenen Materialien wird durch die Tatsache verstärkt, daß solche Materialien effizient und relativ kostengünstig in Massenfertigung hergestellt werden können, um viele wichtigen Bedürfnisse auf Konsumenten- und Industrieseite zu befriedigen. Verbesserungen bei Kunstfasern haben zur Entwicklung der Non-Woven-Industrie beigetragen.
Künstliche Materialien sind zunehmend im Überfluß vorhanden und billig geworden. Allerdings schneiden viele dieser Materialien in bezug auf bestimmte Eigenschaften im Vergleich mit Naturfasern schlecht ab, etwa was die Fähigkeit angeht, Feuchtigkeit in ausreichender Weise zu transportieren. Es wurden mehrere Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von künstlichen Materialien, wie Polyester, entwickelt, um natürliche Faser, wie Baumwolle, noch mehr zu ähneln. Die FR-A-2 398 832 beschreibt Ausrüstungen, welche auf Fasern aufgebracht werden können, etwa in einem Bad. Die US-Patente 2 590 402, 2 781 242, 2 828 528 und 4 008 044 und das Journal of Applied Polymer Science, Band 33, Seite 455 (1987) beschreiben alle die Behandlung von bestimmten Polyester-Stoffbahnen mit Lauge, um bestimmte Eigenschaften, wie Griff und Weichheit, zu verbessern. Die US-4 374 960 beschreibt die Herstellung von Polyesterfasern mit verbesserter Stabilität, welche durch Vermischen des Polyesters und eines Enkappungs-Reagens vor der Faserbildung hergestellt werden. Die EP- 0 188 091 beschreibt die Herstellung eines hochabsorbierenden nicht-gewobenen Gewebes durch Beschichten des Gewebes mit superabsorbierenden polymeren Teilchen. Die US- 4 842 792 beschreibt Fasern mit verbesserten Deck-, Weichheits- und Benetzungseigenschaften, welche durch kaustische Behandlung verschiedener Polyester hergestellt werden, welche kontinuierliche Vertiefüngen im Querschnitt aufweisen. Im Journal of Applied Polymer Science, Band 25, S. 1737-1744 (1980) ist beschrieben, daß eine Stoffbahn mit erhöhter Farbstoffaufnahme unter Verwendung eines konzentrierten nichtionischen Tensids (Triton X- 100, hergestellt von Rohm und Haas Corp.) bei einer Temperatur zwischen 180 und 220ºC während 5 Minuten hergestellt werden kann. Die Entfernung von Überschußflüssigkeit aus Fasern wird in den US-Patenten 3 458 890 und 3 786 574 beschrieben. Die Messung der Kohäsion gekreppter Spinn- bzw. Stapelfasern ist in der US-4 649 605 offenbart.
All diese verschiedenen vorgenannten Eigenschaften sind von Bedeutung; allerdings müssen Spinnfasern, im Gegensatz zu Stoffbahnen, auch auf eine ökonomische Weise unter herkömmlichen Produktionsbedingungen durch die bei der Herstellung von Nicht-Gewebe und Textilien verwendete Gerätschaft ausreichend verarbeitbar sein. Spinnfasern werden für die Verarbeitung in einer Weise ähnlich der von natürlichen Fasern, wie Baumwolle, sowohl bei Textil als auch nicht-gewobene Materialien verarbeitenden Gerätschaften auf geeignete Längen (in der Regel etwa 1 bis 10 cm) geschnitten. Diese Fasern müssen eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit haben bei so bekannten Operationen wie Öffnen, Vermischen, Zuführen, Kardieren, Verknüpfen, Erwärmen, Komprimieren, Kühlen, Hydroverknäuelung, mit Nadeln durchstoßen, Strecken, Roving, Spinnen, Wirken, Weben und andere für die verschiedenen nicht-gewobenen oder Textilmaterialien gewählte Operationen.
Es wurde festgestellt, daß das Kreppen von Spinnfaser mittels verschiedener Methoden ein wesentliches Element bei der Bereitstellung eines bestimmten geregelten Grades der Faserkohäsion oder der Beständigkeit gegenüber Auseinanderziehen bei der Bildung kardierter Gewebe ist. Diese Gewebe mit "geöffneten" (getrennten) Fasern werden in Kardiermaschinen mit flachem oder walzenförmigen Oberteil oder dergleichen als Teil von Verfahren für nicht- gewobene Materialien oder Textilien gebildet.
Eine schlechte Kreppbildung, insbesondere bei Fasern mit unrunden Querschnitten, stand mit geringer und variabler Kohäsion, schwachen Geweben, Gewebeauftrennung und schlechter Verarbeitbarkeit während des Kardierens und/oder der anschließenden Operationen in Zusammenhang. Relativ hohe Gleitmittelmengen (aufgetragen bei Raumtemperatur), insbesondere oberhalb etwa 0,2 Gew.-%, bestimmter Verarbeitungsgleitmittel können Probleme einer ungenügenden Kohäsion und Verarbeitbarkeit beim Kardieren etc. verursachen. Wenn solch hohe Mengen dieser Gleitmittel vor der Kreppvorrichtung (etwa durch herkömmliche Kiss- Walzen) aufgetragen werden, beeinträchtigt eine geringe Faser-auf-Metall-Reibung innerhalb der Kreppkammer die Fähigkeit, eine normale Kreppfrequenz (Kreppungen pro Inch) mit einem ausreichend niedrigen (engen) durchschnittlichen Kreppwinkel und relativ "V- gestaltigen" Kreppscheitelpunkt zu erzeugen. Eine schlechte Kreppung ist durch eine vergleichsweise niedrige und/oder übermäßig variable Kreppfrequenz und/oder einen weiten (offenen) durchschnittlichen Kreppwinkel; und/oder einen vergleichsweise "U-gestaltigen" Kreppscheitelpunkt gekennzeichnet.
Zwei Typen häufig verwendeter Verarbeitungsgleitmittel basieren auf Kaliumlaurylphosphat oder Mineralöl unter Zusetzung von antistatischen Mitteln, Reibungsmodifiziermittel etc. je nach Bedarf. Bei hohen Mengen (oberhalb 0,2 bis 2 Gew.-% oder darüber) können diese und zahlreiche andere Gleitmittel, die vor der Kreppvorrichtung unter Verwendung von Verfahren des Stands der Technik aufgetragen wurden (in der Regel gleitmittelbeschichtete, rotierende Kontaktwalzen bei etwa Raumtemperatur, welche weit entfernt von der Einlaßöffnung der Kreppvorrichtung liegen), eine nachteilige Auswirkung auf die Kreppbildung haben und/oder dazu neigen, Probleme beim Kardieren durch schlechte Kohäsion und/oder durch relativ schnellen Aufbau eines schädlichen Überzugs auf dem Kardierungsdraht und/oder andere Probleme zu verursachen. Zusätzlich haben diese Gleitmittel keine gute hydrophile Wirkung.
Weiterhin ist bei bestimmten Anwendungen die Flüssigkeitstransportbeständigkeit eine wünschenswerte Eigenschaft, die aber bei einigen Chemiefasern schwer zu erhalten ist. Bestimmte Chemiefasern, insbesondere jene mit geeigneten unrunden Querschnitten, haben gewisse anfängliche Flüssigkeitstransporteigenschaften. Allerdings kann die Fähigkeit dieser Fasern, Flüssigkeit zu transportieren, nach Naßgebrauch, Waschen oder Ausspülen in einigen Fällen beträchtlich abnehmen.
Jedes Verfahren zur Verbesserung irgendeiner der vorgenannten Eigenschaften ohne signifikante nachteilige Auswirkungen auf andere Eigenschaften wäre sehr wünschenswert.
Der Derwent-Patentauszug Nr.84-018167, bezogen auf die EP-A-0 098 477, beschreibt ein Verfähren zur Herstellung von Filamenten und Fasern aus Acrylnitrilpolymeren, welche mindestens 40 Gew.-% Acrylnitrileinheiten bei einem kontinuierlichen Betrieb durch Spinnen einer Spinnlösung des Polymeren in eine Spinnzelle, Verdampfen von zumindest etwas Spinnlösungsmittel in der Spinnzelle, Spinn-Nachbearbeitung, Verstrecken, Kreppen, Thermofixieren und, falls gewünscht, Schneiden enthalten.
Der Derwent-Patentauszug Nr.79-641 868 beschreibt Ausrüstungen für synthetische Fasern, insbesondere Polyester verstärkenden Garn, welcher Polysiloxan, Copolymer von Ethylenoxid und Dimethylsiloxan, Polyethylenimin etc. enthält.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt auf Fasern mit verbesserten Öffnungseigenschaften, Kohäsion, Verarbeitbarkeit, Griff und/oder Flüssigkeitstransporteigenschaften, bei welchen eine beträchtliche Menge an Gleitmittel an den Oberflächen der Fasern haftet.
Diese verbesserten Fasern werden durch das in den Ansprüchen 1 - 10 definierte Verfahren hergestellt und umfassen
das Verteilen eines im wesentlichen nicht-klebrigen benetzbaren Gleitmittels als eine Mischung, Emulsion oder Lösung in Wasser auf die Fasern bei Raumtemperatur, gefolgt von einem Druckanwendungsverfahren und anschließendem Erhitzen der Fasern bei erhöhter Temperatur während einer ausreichenden Zeit, um das Gleitmittel zu trocknen oder auf oder in die Oberfläche der Fasern zu backen. Mit diesem Verfahren hergestellte Fasern eignen sich insbesondere bei der Herstellung von nicht-gewobenen Materialien.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung erfordert neue Gleitmittel zur Faserverarbeitung, wie in den Ansprüchen 11 - 19 definiert, welche eine Mischung aus Polyethylenglykolfettsäureestern mit hohem und niedrigem Molekulargewicht vorzugsweise in Kombination mit einer kleineren Menge eines geeigneten antistatischen Mittels umfaßt. Bei einigen Anwendungen kann dieses neue Gleitmittel oder die Mischung auf die Fasern der Wahl etwa bei Raumtemperatur mittels verschiedener Methoden als weniger bevorzugte Option aufgetragen werden.
Noch ein weiterer Aspekt dieser Erfindung erfordert ein neues hydrophiles Verarbeitungsgleitmittel für die Verarbeitung zur Verwendung bei Fasern, insbesondere Bindemittelfasern, welches eine Mischung aus einem geeigneten antistatischen Mittel und mindestens einem Polyethylenglykol-Monolaurat oder -Monostearat mit einer Sorbitangruppe, wie Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonolaurat und/oder Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonostearat umfaßt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 - Schematisches Fließdiagramm eines bevorzugten kabelverarbeitenden Betriebs innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Die Lösung aus erwärmtem Verarbeitungsgleitmittel wird vorzugsweise mindestens mit einem Jet unmittelbar vor der Kreppvorrichtung aufgetragen. Mindestens eine Komponente eines Gleitmittels und/oder Quervernetzungsmittels kann vor der Thermofixieranlage aufgetragen werden.
Fig. 2 - Schematische Darstellung von Beispielen mit Faserquerschnitten bevorzugter unrunder gesponnener Fasern mit einer Vielzahl von Vertiefüngen. Die Figur 2a ist eine Darstellung eines bevorzugteren Querschnitts mit zwei Vertiefüngen und eignet sich insbesondere für Denier von weniger als etwa 5,0 (5,6 Dezitex). L1 ist eine Hauptachse; L2 ist eine Nebenachse, W ist die Breite der Vertiefüng; dickere Linien stellen die Oberflächen der Vertiefüngen dar; und die dünneren Linien stellen die Oberflächen außerhalb der Vertiefüngen dar. Die Figur 2b veranschaulicht einen Querschnitt, welcher vier Vertiefüngen hat. Die Figur 2c veranschaulicht verschiedene Querschnitte, welche kontinuierliche Vertiefüngen haben. Die Figur 2d stellt die allgemeine Form eines stark bevorzugten Querschnitts mit 8 Vertiefüngen dar, welcher für Denier von größer als etwa 5 (5,6 Dezitex) geeignet ist.
Fig. 3 - Graphische Darstellung der Benetzbarkeit (vertikale Dochtwirkungsleistung) der Probe A, B, C und D aus Beispiel 5. Diese graphische Darstellung zeigt die Wassermenge in Gramm, welche über den Zeitraum in Sekunden transportiert wurde.
Fig. 4 - Detaillierte Darstellung eines am meisten bevorzugten Verfahrens zum Auftragen der heißen Lösung aus Verarbeitungsgleitmittel auf die Fasern eines Kabels vor dem Kreppen. Die Kreppvorrichtung ist eine Kreppvorrichtung vom Stauchkammertyp mit Vorschubwalzen, oder sie kann ein beliebiger Kreppvorrichtungstyp sein.
Fig. 5 - Graphische Darstellung, welche die Tropf-Benetzungszeit in Sekunden verschiedener nicht-gewobener Stoffbahnen darstellt, welche aus den verschiedenen Faserproben, wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt wurden.
Fig. 6 - Schematisches Fließdiagramm eines am stärksten bevorzugten Kabelverarbeitungsbetriebs innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Überschußflüssigkeit wird durch mindestens eine Einrichtung 1 zur teilweisen Flüssigkeitsentfernung im Anschluß sowohl an das Verstreckungsbad als auch das Neutralisierungsbad entfernt, und das Kabel wird ausreichend getrocknet, bevor es mit der erwärmten Lösung des Verarbeitungsgleitmittels bei 2B unmittelbar vor dem Kreppen in Kontakt kommt. Zusätzliche oder alternative Einrichtungen zum Auftragen von Verarbeitungsgleitmittel, zur Behandlung und/oder Einrichtungen zur Neutralisierung werden bei 2A veranschaulicht. Wird eine zusätzliche Einrichtung bei 2A verwendet, wird das Kabel im wesentlichen getrocknet, bevor es mit der erwärmten Lösung des Verarbeitungsgleitmittel bei 2B in Kontakt kommt. Preßwalzen sind am Eingang zur vierten Walzengruppe zu sehen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Fasern, insbesondere jene mit mindestens einer kontinuierlichen Vertiefüng, die entweder rund oder unrund sind, sind durch eine unerwartete Kombination aus wünschenswerten Eigenschaften, einschließlich Faseröffnung, Kardier-Gewebequalität, Kohäsionsvermögen, gute Verarbeitbarkeit für Textilien und nicht-gewobene Materialien, Griff und Bindungseigenschaften gekennzeichnet. Daneben sind die Fähigkeiten zum Flüssigkeitstransport mindestens genauso gut und manchen Fällen möglicherweise besser als jene von vergleichbaren Fasern, welche nicht gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt werden. Die Fähigkeit zum Flüssigkeitstransport ist noch beständiger, indem, nach einem kräftigen Abspülen wie etwa mit heißem Wasser während mehrerer Sekunden, wie noch später beschrieben wird, diese behandelten Fasern und daraus hergestellten Produkte (zumindest bei kaustischer Behandlung) unerwarteterweise (1) wirksame Mengen bestimmter Gleitmittel zurückbehalten und (2), was noch wichtiger ist, eine größere Beständigkeit beim Flüssigkeitstransport bereitstellen als vergleichbare unbehandelte Fasern/Produkte.
Im besonderen können diese neuen Fasern wirksam mit Hilfe von Verfahren für nicht- gewobene Materialien mit anschließenden Verknüpfungs- und/oder Kalandrierverfahren weiterverarbeitet werden, die sich dazu eignen, hydrophile Stoffbalmen, welche eine ausgezeichnete Deckung, Weichheit, Griff und/oder Gesamteigenschaften im Vergleich zu unbehandelten Fasern haben, bereitzustellen.
Auf Wunsch eliminiert das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch das Erfordernis der Anwendung von Dampf vor der Kreppvorrichtung; indes ist die Erwärmung durch Dampf eine brauchbare, jedoch weniger wunschenswerte Möglichkeit zur Erwärmung der neuen Gleitmittelmischung.
Jedes beliebige Verfahren für das Auftragen des Verarbeitungsgleitmittels, um die Fasern, einschließlich der Vertiefüngen, ausreichend zu beschichten, welches die Fasern auch unmittelbar vor der Kreppvorrichtung weich macht, wird als innerhalb des Umfangs der Erfindung liegend in Betracht gezogen.
Ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches unter die Definitionen nach Anspruch 1 fällt, umfaßt:
(A) Inkontaktbringen bei einer erhöhten Temperatur von mindestens einer Faser mit einer ausreichenden Menge einer Lösung, welche eine ausreichende Menge mindestens eines im wesentlichen nicht-klebrigen nichtstatischen hydrophilen (benetzbaren) Verarbeitungsgleitmittels, um die Faser zu beschichten, enthält:
(B) Kreppen bei einer erhöhten Temperatur der gleitmittelbeschichteten Faser von (A); und
(C) Erwärmen der auf diese Weise gekreppten gleitmittelbeschichteten Faser von (B) bei einer ausreichenden Temperatur während einer ausreichenden Zeit, um das Gleitmittel zu trocknen oder auf und/oder in die Oberfläche der Faser zu backen.
Ein stärker bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches unter die Definitionen von Anspruch 1 fällt, umfaßt:
(A) Beschichten mindestens einer kaustisch behandelten unrunden Faser mit mindestens etwa 0,1 Gew.-%, und am stärksten bevorzugt mit mindestens etwa 0,3 Gew.-%, mindestens eines im wesentlichen nicht-klebrigen, benetzbaren Verarbeitungsgleitmittels mit antistatischen Eigenschaften bei einer Temperatur zwischen etwa 40ºC und dem Siedepunkt des Gleitmittels, um die Faser zu beschichten;
(B) Kreppen bei einer erhöhten Temperatur der gleitmittelbeschichteten Faser von (A); und
(C) Erwärmen der auf diese Weise gekreppten gleitmittelbeschichteten Faser von (B) bei einer Temperatur zwischen 40 und 180ºC während einer ausreichenden Zeit, um das Gleitmittel zu trocknen oder auf und/oder in die Oberfläche der Faser zu backen.
Die Mischung, Lösung oder Emulsion des Verarbeitungsgleitmittels enthält vorzugsweise mindestens etwa 5 Gew.-% Verarbeitungsgleitmittel, stärker bevorzugt mindestens etwa 10 Gew.-%, wobei 20 Gew.-% am meisten bevorzugt werden. Die Lösung sollte relativ freifließend sein, indem sie sich bei Erwärmung auf mindestens 40ºC leicht verteilen und leicht fließen kann, wenn sie auf eine in einem Winkel von 30º zur Horizontale angeordnete Glasoberfläche gegeben wird. Zur Vermeidung einer allzu hohen Viskosität enthält die Lösung vorzugsweise weniger als etwa 40 Gew.-% Gleitmittel, noch stärker bevorzugt weniger als etwa 30 Gew.-%.
Die resultierenden neuen Fasern werden vorzugsweise mit mindestens 0,1 Gew.-% Gleitmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht in Prozent der Faser und des Gleitmittels, beschichtet, und noch stärker bevorzugt mit mindestens etwa 0,2 Gew.-% Gleitmittel beschichtet, wobei etwa 0,3 bis 3 Gew.-% Gleitmittel am stärksten bevorzugt sind.
Nicht alle Gleitmittel eignen sich zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. Wir fanden heraus, daß häufig verwendete Verarbeitungsgleitmittel, wie Kaliumlaurylphosphat und Mineralöltypen, die sogar gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in niedrigen und besonders hohen Mengen aufgetragen wurden, sich nicht zur Verwendung bei flüssigkeittransportierenden Fasern, besonders den kaustisch behandelten unrunden Fasern, welche nachfolgend beschrieben werden, eignen. Man nimmt an, daß die Unbrauchbarkeit dieser Gleitmittel von deren relativ hydrophober Natur herrührt. Ferner sind aber nicht alle hydrophilen Gleitmittel brauchbar. Brauchbare hydrophile Gleitmittel müssen auch zumindestens ein bestimmtes Mindestmaß an Kohäsion oder Faser-an-Faser-Reibung erzeugen, ohne übermäßig "haftfähig" oder "klebrig" zu sein, wenn sie, wie nachfolgend beschrieben, getrocknet werden.
Das Verarbeitungsgleitmittel muß beim Trocknen im wesentlichen nicht-klebrig sein. In anderen Worten, wenn das Gleitmittel aufgetragen und auf einer Oberfläche getrocknet wird, sollte die beschichtete Oberfläche nicht so leicht an anderen nicht-klebrigen Oberflächen anhaften oder "kleben". Die mit dem aufgetrockneten oder aufgebackenen nicht-klebrigen Gleitmittel beschichteten Fasern sollten nicht klebrig und kardierbar sein und sollten wirksam getrennt (geöffnet) werden können. Diese Fasern sollten ohne Umhüllung kardieren, oder ohne den Hauptkardierzylinder oder andere Kardierkomponenten zu "belasten" und sollte kardierte Gewebe bereitstellen, die eine ausreichende Festigkeit für anschließende Operationen haben.
Das Verarbeitungsgleitmittel sollte auch als Tensid füngieren und benetzbar oder etwas hydrophil sein und sich mit Lösungen, Emulsionen oder heißes Wasser enthaltenden Mischungen vermischen, obwohl das Verarbeitungsgleitmittel auf Wunsch auf Fasern in einer nichtwaßrigen Lösung aufgetragen werden könnte. Wenn dieses Gleitmittel auf einer Oberfläche getrocknet wird, etwa einer dünnen Kunststoffolie, sollte sie Wassertropfen verteilen oder dispergieren, welche mit der Oberfläche in Berührung kommen. Dieses Verarbeitungsgleitmittel sollte die Flüssigkeitstransport-Eigenschaften einer Faser verbessern, nachdem es getrocknet oder auf und/oder in die Oberfläche der Faser gebacken ist.
Ferner sollte das Verarbeitungsgleitmittel eine im wesentlichen geringfügig statische Natur auiweisen und/oder zumindest eine ausreichende Regelung der Statik ermöglichen. Dieses Gleitmittel sollte die Statik entweder allein oder in Gegenwart einer geringen Menge von zumindest einem antistatischem Mittel regeln.
Für die vorliegende Erfindung brauchbare antistatische Mittel schließen quaternäre Aminsalze, Salze von anorganischen Polyoxyethylenfettalkoholestern, Ethosulfatsalze von quaternären Ammoniumverbindungen, Säuresalze von quaternären Ammoniumverbindungen etc. ein. Die bevorzugten antistatischen Mittel sind die Salze von quaternären Ammoniumverbindungen, einschließlich der Ethosulfatsalze und Säuresalze wie die Acetate, Lactate und Propionate, wobei die Ethosulfatsalze stärker bevorzugt sind. Das am stärksten bevorzugte Ethosulfatsalz einer quaternären Ammoniumverbindung ist 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat.
Das Verarbeitungsgleitniittel der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zumindest teilweise wasserlöslich und ist nicht allzu viskos, wenn es in Lösung mit Wasser unter den Bedingungen bei Auftragung auf die Fasern vorliegt. Das Gleitmittel der vorliegenden Erfindung kann einen größeren Anteil eines Polyoxyethylenfettsäureesters, wie ein Polyoxyethylenlaurat mit Methylkappen; einen Polyethylenglykolfettsäureester, wie Polyethylenglykollaurat; oder ein Fettsäureglycerid, wie Glyceryloleat, enthalten. Das Verarbeitungsgleitmittel der vorliegenden Erfindung kann auch eine Menge eines kompatiblen Tensids und/oder eines Weichmachers enthalten. Unter kompatibel ist zu verstehen, daß dieser Bestandteil keine nachteilige Reaktion, wie Gelbildung, Koagulation, Präzipitieren etc., bewirken würde.
Das Verarbeitungsgleitmittel ist vorzugsweise gewählt aus (A) einer Mischung aus einer größeren Menge eines Polyoxyethylen-(x)-fettsäureesters mit Methylkappen (x steht für etwa 2 bis 50 Mol Ethylenoxid, und der Fettsäureester enthält 7 bis 18 Kohlenstoffatome, wie Laurat), sowie einem kleineren Anteil an quaternären Amincarbonat oder einem anderen geeigneten antistatischen Mittel; und (B) aus einer Mischung aus einem großeren Anteil zumindest eines Polyethylenglykol-Mono- oder Dilaurats (Molekulargewicht zwischen etwa 80 und 2000, wobei 400 bis 600 stärker bevorzugt ist) und, bei Bedarf, einer kleineren Menge eines geeigneten antistatischen Mittels, wobei die Mischung (B) das am meisten bevorzugte Verarbeitungsgleitmittel ist.
Die Mischung (A) enthält vorzugsweise etwa 55 bis 80 Gew.-% eines Polyoxyethylen-(x)- laurats mit Methylkappen, wobei x für etwa 2 bis 50 Mol Ethylenoxid steht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Gleitmittel mischung bereitgestellt, welche im allgemeinen in den Bereich von (B) weiter oben fällt, welche Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem und hohem Molekulargewicht, wie Polyethylenglykol-400-Monolaurat und Polyethylenglykol-600-Monolaurat plus eine kleinere Menge eines geeigneten antistatischen Mittels, wie 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat, enthält. Gemäß Definition hat ein Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekular gewicht ein Molekulargewicht in dem Polyethylenglykolanteil von unterhalb 500. Gemäß Definition hat ein Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht ein Molekulargewicht in dem Polyethylenglykolanteil von oberhalb 500. Der am stärksten bevorzugte Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekulargewicht ist Polyethylenglykol-400- Monolaurat und der am stärksten bevorzugte Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht ist Polyethylenglykol-600-Monolaurat. Diese neue Gleitmittelmischung wird für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung stark bevorzugt und umfaßt vorzugsweise einen größeren Anteil von im wesentlichen gleichen Anteilen des Polyethylenglykolfettsäureesters mit niedrigem Molekulargewicht und des Polyethylenglykolfettsäureesters mit hohem Molekulargewicht und einen kleineren Anteil eines geeigneten antistatischen Mittels, wie 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat. Diese Bestandteile können von Henkel Corporation oder ICI Americas Corporation erhalten werden.
Die neue Gleitmittelmischung enthält am stärksten bevorzugt mindestens etwa 40 Gew.-% des Polyethylenglykolfettsäureesters mit niedrigem Molekulargewicht, mindestens etwa 40 Gew.- % des Polyethylenglykolfettsäureesters mit hohem Molekulargewicht und etwa 20 bis 1 Gew.- % eines geeigneten antistatischen Mittels, wobei 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat das bevorzugte antistatische Mittel ist.
Andere bevorzugte Gleitmittel, insbesondere zur Verwendung bei Bindemittelfasern, schließen einen größeren Anteil mindestens eines Polyethylenglykol-Monolaurats oder -Monostearats mit einer Sorbitangruppe, wie Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonolaurat und/oder Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonostearat, gemischt in Wasser mit einem kleineren Anteil eines geeigneten antistatischen Mittels, ein. Das neue Gleitmittel enthält am stärksten bevorzugt (unter Ausschluß von Wasser) mindestens etwa 80 Gew.-% Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonolaurat und/oder Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonostearat und etwa 1 bis 20 Gew.-% eines geeigneten antistatischen Mittels, wobei 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat am stärksten bevorzugt ist.
Eine Bindemittelfaser ist ein Material, das im wesentlichen in Faserform vorliegt, wie ein gekreppter Stapel, welcher als ein kleinerer Bestandteil mit einem stabileren, hitzebeständigen größeren Faserbestandteil vermischt ist, welches erhitzt und komprimiert werden kann, um eine gebundene nicht-gewobene Stoffbahn zu bilden.
Die Gleitmittel-Lösung kann, bei Eignung für einen bestimmten Bedarf, kleinere Mengen mindestens eines anderen Additivs, wie ein Färbungsmittel, aromasteigerndes Mittel, Spülmittel, Antipilzmittel oder antibakterielles Mittel, Antischaummittel, zusätzliche antistatische Mittel, andere hydrophile Bestandteile, ein Reibungsmodifiziermittel, ein superabsorbierendes Pulver oder Polymer, ein fluoreszierendes Additiv, ein antiseptisches Additiv, für kosmetische Zwecke geeignete Additive, ethoxylierten Oleylalkohol (kosmetische Qualität etc.) enthalten. Derartige andere Additive können wahlweise auf das nicht-gewobene oder Textilendprodukt aufgetragen werden. Geeignete Bestandteile unserer neuen Gleitmittel können auf eine passende und praktische Weise, etwa durch Versehen mit Methylkappen etc., modifiziert werden. Das Verarbeitungsgleitmittel kann bei Auftragung in einem gesonderten Schritt ein Quervernetzungsmittel mit oder ohne einen Katalysator und/oder Additive enthalten, welche Bindeeigenschaften haben. Ein Beispiel für ein geeignetes Quervernetzungsmittel ist "LUREEN 2195", ein hydrophobes Quervernetzungs-Silikon von G.A. Goulston Co. Beispiele für geeignete reibungsmodifizierende Mittel sind Polyoxyethylen-Polyoxypropylenkondensat, wie Pluracol V-10 und verschiedene Fettsäure-(C10-C18-)diethonalamidkondensate, wie sie von Emery Chemical Co. hergestellt werden.
Das Verarbeitungsgleitmittel kann auch kleinere oder in Spuren vorhandene Mengen von Additiven, die sich für die Verarbeitung von Fasern eignen, wie Gleitmittel für das Spinnen, Polymer, für das Färben nützliche Chemikalien etc. und Mischungen hiervon, enthalten.
Das Lösemittel der Verarbeitungsgleitmittel-Lösung ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Wasser, das eine kleinere Menge Aceton, Ethanol oder andere Lösemittel enthält, Wasser, das kleinere Mengen an Reaktionsprodukten oder aus den Fasern gewaschene Materialien etc. enthält, und Mischungen davon, gewählt, wobei gewöhnliches oder destilliertes Wasser stärker bevorzugt ist.
Obgleich die vorliegende Erfindung eines Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt, erbringen nicht alle Gleitmittel, einschließlich der neuen Gleitmittel, bei allen Fasern gleichgute Leistungen. Die beste Eignung muß von Fall zu Fall durch eine Abstimmung der Faser und des speziellen Gleitmittels bestimmt werden.
Ferner können die neuen Gleitmittel in geeigneter Weise auf Kunststoftbänder, Bänder, Folien und andere Gegenstände aufgetragen werden.
Vor dem Auftragen des Gleitmittels werden die Fasern der vorliegenden Erfindung vorzugsweise kaustisch behandelt, etwa durch eine kaustische Lösung in einer geeigneten Konzentration unter anschließender Neutralisierung. Diese kaustische Behandlung wird am besten vor dem Auftragen der Warmverarbeitungs-Gleitmittellösung, wie in den Figuren 1 und 6 gezeigt, durchgeführt. Die kaustische Behandlung wird vorzugsweise mittels der folgenden Schritte durchgeführt: (1) kaustische Behandlung der Faser, (2) Erwärmen der Faser, und (3) im wesentlichen Neutralisieren von überschüssiger Lauge unter Verwendung einer geeigneten Säurelösung (wie Essig- oder Zitronensäure). Dieser Erwärmungsschritt wird vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens etwa 130ºC, stärker bevorzugt bei einer Temperatur von mindestens etwa 145ºC für ungefähr 2 bis etwa 25 Sekunden ausgeführt. Selbstverständlich sollte diese Temperatur nicht so hoch sein, daß die Faser geschmolzen wird oder das Gleitmittel zersetzt wird. Die bei dem Neutralisierungsschritt verwendete geeignete Säure wird vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Essigsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure und/oder Mischungen davon ausgewählt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung in Kombination mit dieser kaustischen Behandlung oder mit einer Oberflächenhydrolyse führt zu neuen Fasern, welche unerwartet eine überlegene Kombination aus wichtigen Eigenschaften, einschließlich Verarbeitbarkeit, Flüssigkeitstransport und/oder Gesamtleistung, im Vergleich zu anderen Fasern, welche nicht mit Lauge und einer geeigneten Menge des neuen Warmgleitmittels vor dem Kreppen behandelt wurden, aufweisen.
Die vorliegende Erfindung richtet sich am stärksten bevorzugt an kaustisch behandelte und neutralisierte Fasern mit geeigneten unrunden Querschnitten mit Vertiefüngen in Längsrichtung, die im wesentlichen kontinuierlich sind, bei welchen eine signifikante Menge eines hydrophilen Verarbeitungsgleitmittels an den Oberflächen der Fasern anhattet und eine signifikante Menge nach einer Warmwasserbehandlung wie beschrieben zurückbleibt. Diese Fasern haben eine verbesserte Gesamtleistung unter Einschluß der Verarbeitbarkeit. Indes kann das neue Verfahren dieser Erfindung dazu verwendet werden, die Kreppbildung, Kohäsion, Verarbeitbarkeit und Gesamtleistung von Fasern, die nicht mit Lauge behandelt wurden, zu verbessern.
Fasern mit zahlreichen längsgerichteten oder axialen Vertiefüngen haben die Neigung, Flüssigkeit, wie eine Neutralisierungslösung, in den Vertiefüngen zu halten und lassen nicht zu, daß ausreichend Gleitmittel eindringt. Von daher ist es wichtig, diese überschüssige Flüssigkeit vor dem Inkontaktbringen der Fasern mit dem erwärmten Verarbeitungsgleitmittel zu entfernen, so daß die Vertiefüngen im wesentlichen frei von Flüssigkeit sind. Dies kann durch ein teilweises oder totales Flüssigkeitsentfernungsveifahren erreicht werden, bei welchem mindestens eine Flüssigkeitsentfernungseinrichtung, wie Stäbe, Preßwalzen und/oder Luftjets, physikalisch einen wesentlichen Teil der Flüssigkeit entfernt. Für eine im wesentlichen völlige Flüssigkeitsentfernung muß dieser physikalischen Entfernung ein Trocknen bei erhöhten Temperaturen vor dem Auftragen des erwärmten Verarbeitungsgleitmittels folgen. Die Fig. 1 veranschaulicht die Position der Einrichtung 1 zur Flüssigkeitsentfernung, welche im Anschluß an das Verstreckungsbad in der ersten Stufe und/oder nach dem optionalen Neutralisierungsbad, um zumindest teilweise Flüssigkeit aus dem Kabel zu entfernen, verwendet werden kann.
Die Faser wird mit einer kontinuierlichen Strömung oder einer semikontinuierlichen pulsierenden Strömung der Lösung des Verarbeitungsgleitmittels bei einer erhöhten Temperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens etwa 40ºC bis zum Siedepunkt der Lösung, in Kontakt gebracht. Diese Temperatur beträgt stärker bevorzugt zwischen etwa 50 und 100ºC, wobei eine Temperatur von weniger als etwa 95ºC am stärksten bevorzugt ist. Für gereckte Polyester beträgt diese am meisten bevorzugte Temperatur zwischen etwa 70 und 95ºC. Für Bindemittelfasern, wie Copolyester und nicht-gereckte Polyester, beträgt die bevorzugte Temperatur zwischen etwa 40 und 70ºC.
Das Auftragen der Warmverarbeitungs-Gleitmittellösung kann auf jede beliebige geeignete Weise durchgeführt werden, solange ein beträchtlicher Wärmeverlust vermieden wird (etwa durch feine Tröpfchenbildung), und es wird eine ausreichende Menge des Verarbeitungsgleitmittels auf die Oberfläche jeder einzelnen Faser aufgetragen. Diese Menge sollte vorzugsweise ausreichend sein, um eine zufriedenstellende Kreppbildung, Kohäsion und Verarbeitbarkeit aufrechtzuerhalten. Ein stark bevorzugtes Verfahren zum Auftragen dieser heißen Gleitmittellösung ist die Verwendung eines oder mehrerer Jets, die unmittelbar vor der Kreppvorrichtung, wie in Figur 4 gezeigt, angeordnet sind. Diese Figur veranschaulicht die Verwendung sowohl von Jets an der Oberseite als auch von Jets an der Unterseite, um ein Eindringen des heißen Gleitmittels in das Zentrum des Faserbündels (Kabel) zu erleichtern. Es ist wichtig, daß, solange es durchführbar ist, das heiße Gleitmittel mit jeder Faser in Kontakt steht, so daß jede Faser erwärmt und weich gemacht wird. Daher wird während oder nach dem Inkontaktbringen der Faser mit der kontinuierlichen Strömung des Verarbeitungsgleitmittels eine erhöhte Temperatur aufrechterhalten, während das Gleitmittel im wesentlichen in einer gleichmäßigen Weise auf die Faser verteilt wird. Eine anschließende Krepp- oder Kompressionseinrichtung (wie eine Kreppvorrichtung oder eine Kompressionswalze) ist das bevorzugte Verfahren, das verwendet wird, um das Gleitmittel zu verteilen und in die Vertiefüngen der Faser zu drücken. Außerdem hilft ein vollständiges Beschichten der Fasern mit dem zweckmäßigen Gleitmittel, wie das am stärksten bevorzugte von Mischung (B) (erwärmtes Gleit mittel-Antistatikum), die Fasern gegen Schädigung während des Kreppverfahrens zu schützen.
Es ist auch bevorzugt, das Gleitmittel auf die Faser bis zu einem bestimmten Grad während und/oder unmittelbar nach Auftragen des Gleitmittels vor irgendeinem Kreppverfahren zu verteilen. Das Gleitmittel kann durch jedes beliebige Verfahren verteilt werden, wird jedoch vorzugsweise durch einen Verteilerarm, durch Kompressionswalzen und/oder einen Jet zur Auftragung von heißem Gleitmittel in der Form eines Verteilerarms, wie in Fig. 4 gezeigt, verteilt. Diese Verteilungseinrichtungen werden auch vorzugsweise in Schwingung versetzt.
Um einen Abrieb oder anderen Schaden der Faser zu vermeiden, sollte die Faser nicht mit einer trockenen Jetoberfläche in Kontakt kommen. Wenn ein Jet mit den Fasern in Kontakt kommt, sind die Schlitz- oder Jetöffnungen am geeignetsten in einer gekrümmten Kontaktoberfläche angeordnet, welche in Richtung der vorstoßenden Faser, wie in Fig. 4 gezeigt, orientiert ist, um einen trockenen Kontakt zwischen dem Kabel und dem Arm zu minimieren, um Abrieb zu verhindern oder andernfalls eine Beschädigung der Faser, soweit dies praktikabel ist, zu verhindern. Auf diese Weise veranschaulicht die Fig. 4 eine neue und stark bevorzugte Beschichtungseinrichtung für ein heißes Gleitmittel, insbesondere dort, wo zumindest ein Verteilerarm in geeigneter Weise montiert ist und mit einer Schwingungseinrichtung ausgestattet ist, um die Fasertrennung und das Eindringen des Gleitmittels in das Kabelband zu erleichtern, wodurch die Fasern gleichmäßiger beschichtet werden. Wahlweise können der Jet am unteren Ende oder die Jets von dem Kabel getrennt gehalten werden und können erwärmtes Gleitmittel bei ausreichendem Druck, der auf das Kabel einwirkt, auftragen. Es wären ein geeigneter Vorratstank, Rühreinrichtungen, Erwärmungseinrichtungen, Pumpeinrichtungen, Wiederherstellungseinrichtungen, Gehäuse, Auslässe und eine Rückführung vorgesehen.
Die Verwendung von Heiß-Gleitmittel-Jets in Serie vor der Kreppvorrichtung in der Kabelverarbeitungsanlage ist in den Figuren 4 veranschaulicht. Das Kabel wird zwischen der letzten Walze und der Kreppvorrichtung unter angemessener Spannung gehalten und, wie obenstehend beschrieben und in Fig. 4 veranschaulicht, der geschlitzte Jet ist so orientiert, daß ein Kontakt des Kabels mit einer "trockenen" (nicht gleitmittelbeschichteten) Oberfläche (wie Metall oder Keramik) verhindert wird, welches die Faser beschädigen könnte (geschmolzene Fasern, zerrissene Filamente, "Haut-Rücken" (skin backs) etc. Auf Wunsch kann für den Schlitz eine Reihe kleiner Öffnungen vorgesehen werden. Die verstellbaren Flanschen halten das Kabel in der richtigen Position und decken den Schlitz oder die Öffnungen an den Kabelenden, so wie für verschiedene Kabelbreiten erforderlich, ab. Dieser Jet am unteren Ende entweder mit einem Schlitz oder mit Öffnungen kann mit mehreren Kammern für die Gleitmittelzuführ, welche sich über das Kabelband erstrecken, gebaut sein. Die Fig. 4 veranschaulicht die Mehrfachjet-Beschichtungseinrichtung, welche eine am stärksten bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Um für eine Regulierung des aufgetragenen prozentmäßigen Gleitmittelanteils und/oder der für jeden bestimmten Fasertyp verwendeten Gleitmittelkonzentration zu sorgen, können Einrichtungen vorgesehen werden, um die Betätigung, Steuerung oder Außerbetriebsetzung der einzelnen Jets unabhängig voneinander zu ermöglichen. Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform hat mindestens einer der zwei Jets an der Oberseite einen gemeinsamen Träger und/oder Trägerteil, wobei mindestens einer der Verteilerarme so angeordnet ist, daß der Jet an der Oberseite und der Arm mittels einer geeigneten Einrichtung gedreht oder angehoben werden können, um während der Anlaufphase einen bequemen Zugang zu dem Kabelweg zu gewährleisten, wenn das Kabel in die Kreppvorrichtungswalzen gelegt wird. Eine Ausführungsform dieses gemeinsamen Trägers und/oder Trägerteus ist in Fig. 4 durch die gestrichelten Linien veranschaulicht. Der erste (in Fließrichtung aufwärts) Jet trägt erwärmtes Gleitmittel auf die Oberseite des Kabelbandes auf. Das Gleitmittel bildet eine überraschend stabile, geringe Konzentration (Wulst) an der Einlaßseite des ersten Verteilerarms. Dieser Verteilerarm verteilt das Gleitmittel von dem ersten Jet und bewirkt ein Eindringen in das Kabel, wodurch die Gleichmäßigkeit der Gleitmittelbeschichtung verbessert wird (ein Jet an der Oberseite mit ähnlicher Bauart wie der Jet an der Unterseite könnte auch verwendet werden, um den Jet an der Oberseite und/oder den Verteilerarm zu ersetzen). Das durch den Jet an der Unterseite aufgetragene Gleitmittel wird durch den abgerundeten Oberteil dieses Jets nach oben in das Kabel gedrückt. Ein optionaler Verteilerarm (nicht gezeigt), welcher sich unterhalb des Kabels befindet, kann flußabwärts von dem Jet am unteren Ende angebracht sein und kann einen gemeinsamen Träger und/oder Trägerteil mit dem Jet am unteren Ende haben. Der letzte Jet an der Oberseite (flußabwärts) kann zusätzliches Gleitmittel auftragen, welches einen kleinen Wulst (bead) an der Oberseite des Kabels am Eingang der Kreppvorrichtung bildet und in das Kabel durch die Kreppwalzen gedrückt wird. Der Jet an der Unterseite kann in Kombination mit einem der Jets an der Oberseite betätigt werden. Diese neue Mehrfachjet- Gleitmitteleinrichtung sollte so nahe am Einlaß der Kreppvorrichtung wie praktisch möglich, vorzugsweise innerhalb etwa 90 Inch (etwa 229 cm), am meisten bevorzugt innerhalb etwa 60 Inch (etwa 152 cm) von der Kreppvorrichtung positioniert sein, wobei der nächstgelegene Jet am meisten bevorzugt weniger als etwa 24 Inch (61 cm) von der Kreppvorrichtung entfernt angeordnet ist. Es ist bevorzugt, daß die Entfernung von dem ersten Jet bis zum dritten nicht mehr als etwa 6 Fuß (183 cm) betragen sollte. Eine zweckmäßige Isolierung kann verwendet werden, um das Gleitmittel in erwärmtem Zustand halten zu helfen. Zudem können der Jet bzw. die Jets mit einem neuen Zirkulationssystem (nicht gezeigt) konstruiert sein, so daß nur ein Teil des Gleitmittels durch den Jet bzw. die Jets austritt und konstant auf das Kabel aufgetragen wird, während der Rest des Gleitmittels zurückgeführt wird, um in dem erwärmten Vorratstank in einer halbgeschlossenen Schleife wieder erwärmt zu werden. Dieses Rückführen des Gleitmittels sollte helfen, das Gleitmittel in heißem Zustand zu halten und auch ein Verstopfen des Jets verhindern. Der erwärmte Vorratstank kann mit automatischen Überwachungs- und Korrektursystemen für die Gleitmittelkonzentration, Temperatursensoren, Isolierung etc. je nach Bedarf ausgerüstet sein, um ein gleichmäßiges Auftragen des erwärmten Gleitmittels zu erleichtern.
Eine weniger bevorzugte Ausführungsform ähnelt der Fig. 4 mit der Ausnahme, daß eine gleitmittelbeschichtete, rotierende, mit dem Kabel in Kontakt stehende Walze, welche teilweise in ein Bad mit erwärmtem Gleitmittel eingetaucht ist, an Stelle des geschlitzten Jets an der Unterseite verwendet wird. Diese Ausführungsform ist viel weniger bevorzugt, weil sie komplexer ist, das Gleitmittel leicht verunreinigen würde und weil sie schwieriger zu isolieren ist.
Eine weniger bevorzugte Option ist das Auftragen des am meisten bevorzugten Gleitmittels in dem Neutralisierungsbad, gefolgt von einer Entfernungseinrichtung für Überschußflüssigkeit und einer Erwärmungseinrichtung vor der Kreppvorrichtung.
Eine noch weniger bevorzugte Option ist das Auftragen der am meisten bevorzugten neuen Gleitmittelmischung mittels herkömmlicher Methoden, gefolgt von einer Dampfkammer zur Erwärmung der Faser und des aufgetragenen Gleitmittels unter anschließendem Kreppen und Erwärmen in einem Kabeltrockner, es sei denn, daß Kontakteinrichtungen, wie Verteilerarme oder Walzen, zur Verbesserung des Eindringens des Gleitmittels in die Vertiefüngen der Fasern eingeschlossen sind.
Eine weitere weniger bevorzugte Option, obgleich gegenüber dem Stand der Technik eine Verbesserung, ist das Auftragen eines am stärksten bevorzugten neuen Gleitmittels nach der Kreppvorrichtung und dem Kabeltrockner auf herkömmliche Weise. Allerdings gehen die Möglichkeiten, erwärmtes Gleitmittel auf und in die Vertiefüngen der Fasern zu drücken; die Kreppbildung zu erhöhen; und die Faseroberflächen während des Durchlaufens der Kreppvorrichtung schützen zu helfen, verloren. Man nimmt an, daß, wenn eine herkömmliche Anwendung von Dampf vor dem Kreppen verwendet wird, die neue Gleitmittelzusammensetzung, obgleich sie mittels herkömmlicher Methoden aufgetragen wird, dazu verwendet werden kann, die Verarbeitbarkeit der Faser bis zu einem gewissen Grad durch Gerätschaften für nichtgewobene Materialien oder Textilien zu erleichtern und die Gesamtleistung bis zu einem gewissen Grad zu verbessern. Derartige herkömmliche Beschichtungseinrichtungen können Tauchbäder, Sprühbeschichtungseinrichtungen (etwa durch Airless-Jets oder Druckluft-Jets etc.), Auftragungswalzen mit Schlitz(en) oder Öffnungen, elektrostatische Sprays, Zweifach- Kisswalzen, Doppelbürsten-Auftragegeräte etc. einschließen, um das (die) neue(n) hydrophile(n) Gleitmittel auf jeder Seite eines Kabelbandes aufzutragen. Diese neue Gleitmittelzusammensetzung umfäßt am stärksten bevorzugt mindestens etwa 45 Gew.-% Polyethylen glykol-400-Monolaurat, mindestens etwa 45 Gew.-% Polyethylenglykol-600-Monolaurat und bis zu 10 Gew.-% 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung müssen die die Beschichtung aus erwärmtem Verarbeitungsgleitmittel enthaltenden Fasern einem Trocknungsschritt, wie Erwärmen in dem Kabeltrockner, zugeführt werden. Dieser Kabeltrockner sollte mit einem Luftzirkulationssystem ausgestattet sein. Dieses vervollständigt die sichere Haftung des Verarbeitungsgleitmittels an der Oberfläche der Fasern, insbesondere an der Oberfläche in den Vertiefüngen unrunder Fasern und noch spezieller den kaustisch behandelten Vertiefüngen. Die Gesamterwärmung oder Trocknungszeit beträgt vorzugsweise weniger als etwa 7 Minuten und weiter vorzugsweise weniger als etwa 4 Minuten. Dieser Trocknungsschritt wird vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens etwa 40ºC, stärker bevorzugt zwischen 50ºC und 135ºC für mindestens etwa 20 Sekunden; noch stärker bevorzugt zwischen 50ºC und 115ºC für mindestens 90 Sekunden, wobei mindestens 180 Sekunden am meisten bevorzugt sind, ausgeführt. Für Acetatfasern und gereckte Polyesterfasern beträgt diese stärker bevorzugte Temperatur zwischen etwa 60ºC und 115ºC. Für Bindemittelfasern, wie Copolyester und nicht-gereckte Polyester, liegt diese Temperatur zwischen etwa 40ºC und 70ºC. Allerdings versteht sich, daß Anderungen bei der Trocknungstemperatur erforderlich sein können, um unterschiedlichen Einsatzzwecken gerecht zu werden. Wenn keine Lauge verwendet wird oder wenn es für ein bestimmtes Produkt zweckmäßig ist, kann die Thermofixierkammer auf Wunsch bei oder nahe der Raumtemperatur betrieben werden, wobei im wesentlichen die gesamte Kabeltrocknungsbehandlung in dem Kabeltrockner bewerkstelligt wird.
Die so erwärmte gleitmittelbeschichtete Faser kann auch, wenn es zweckmäßig ist, ein zweites Mal erwärmt werden. Diese zweite Erwärmungstemperatur ist vorzugsweise mindestens etwa 10 bis 60ºC höher als der erste Kabeltrocknerabschnitt. Die Kontaktzeit für diese zweite Erwärmung beträgt mindestens etwa 5 Sekunden. Diese zweite Erwärmung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 135ºC für mindestens etwa 5 Sekunden; vorzugsweise über 10 Sekunden, wobei über 20 Sekunden am meisten bevorzugt ist, durchgeführt. Dieser zweite Erwärmungs- oder Kabeltrocknungsschritt kann auch bei einer Temperatur von mindestens 175ºC für mindestens etwa 2 Sekunden durchgeführt werden. Die verwendeten Erwärmungsbedingungen sollten für die Art der angewandten Verarbeitung von nicht-gewobenem Material oder Textilien und die für das am Ende erhaltene Produkt erforderlichen Leistungseigenschaften zweckmäßig sein.
Wir glauben, daß die meisten aller Arten von synthetischen Fasern bis zu einem gewissen Grad von einer Behandlung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung profitieren könnten. Beispiele für geeignete Fasern, welche gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, schließen jene ein, die aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, einschließlich Copolyester, Zelluloseacetat, Modacrylfasern, Nylon, Olefine, Viskosefaserstoff, Polyphenylensulfid, Fasern aus biologisch abbaubaren Materialien und geeignete Mischungen oder Blends davon ausgewählt sind. Die bevorzugten Fasern, die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, sind Polyester, Zelluloseacetat, Modacryl, Nylon und Viskosefaserstoff, wobei Polyester und Zelluloseacetat am stärksten bevorzugt sind. Die bevorzugten Polyester einschließlich der Copolyester werden aus relativ orientierten Polyestern, relativ unorientierten Polyestern, Polyestern, die für die basische Färbbarkeit modifiziert wurden, Stärke enthaltenden Polyestern, Zelluloseacetat enthaltenden Polyestern, Zellulosepropionat enthaltenden Polyestern, Zellulosebutyrat enthaltenden Polyestern, modifizierte Stärke enthaltenden Polyestern (wie Stärkeacetat) und mit Zelluloseestern vermischten aliphatischen Polyestern ausgewählt. Zudem können Polyester, welche chemisch oder durch eine polymerisierte Außenbeschichtung modifiziert wurden, von einer Behandlung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung profitieren.
Die für die vorliegende Erfindung nützlichen Zelluloseacetatfasern werden durch Schmelzspinnen oder ein herkömmliches Lösungsmittel-Spinnverfahren unter Verwendung von Aceton als Lösungsmittel hergestellt. Das Zelluloseacetat kann Additive enthalten, welche noch weiter die hydrophile Wirkung und/oder andere erwünschte Eigenschaften verbessern.
Die bei der vorliegenden Erfindung nützlichen Polyestermaterialien sind Polyester oder Copolyester, welche im Fachgebiet wohlbekannt sind und unter Anwendung von Standardverfahren, etwa durch Polymerisierung von Dicarbonsäuren oder Estern davon und von Glykolen hergestellt werden können. Die Dicarbonsäureverbindungen, die bei der Herstellung von Polyestern und Copolyestern verwendet werden, sind bei Fachleuten wohlbekannt und schließen zum Zwecke der Erläuterung Terephthalsäure, Isophthalsäure, p,p'-Diphenyldicarbonsäure, p,p'-Dicarboxydiphenylethan, p,p'-Dicarboxydiphenylhexan, p,p'-Dicarboxydiphenylether, p,p'-Dicarboxyphenoxyethan und dergleichen und die Dialkylester davon, welche 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome in den Alkylgruppen davon enthalten, ein.
Geeignete aliphatische Glykole für die Herstellung von Polyestern und Copolyestern sind die acyclischen und alicyclischen aliphatischen Glykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere jene, die durch die allgemeine Formel HO(CH&sub2;)pOH repräsentiert sind, worin p eine ganze Zahl mit einem Wert von 2 bis etwa 10 ist, wie Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Decamethylenglykol und dergleichen.
Andere bekannte nützliche aliphatische Glykole schließen 1,4-Cyclohexandimethanol, 3-Ethyl- 1,5-pentandiol, 1,4-Xylylen, Glykol, 2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutandiol und dergleichen ein. Es kann auch eine Hydroxycarboxylverbindung, wie 4-Hydroxybenzoesäure, 4- Hydroxyethoxybenzoesäure oder irgendeine der anderen Hydroxylcarboxylverbindungen, die dem Fachmann als nützlich bekannt sind, vorhanden sein.
Es ist auch bekannt, daß Mischungen der obenstehenden Dicarbonsäureverbindungen oder Mischungen der aliphatischen Glykole verwendet werden können und daß eine kleinere Menge der Dicarbonsäurekomponente, im allgemeinen bis zu etwa 10 Mol-%, durch andere Säuren oder Modifikatoren, wie Adipinsäure, Sebacinsäure oder die Ester davon, oder mit Modifikatoren, die den Polymeren eine verbesserte Färbbarkeit oder Färbbarkeit mit basischen Farbstoffen verleihen, ersetzt werden können. Außerdem kann man auch Pigmente (wie Blanc fixe), Mattiemngsmittel (wie TiO&sub2;) oder optische Aufheller durch die bekannten Verfahren und in den bekannten Mengen einschließen.
Die am meisten bevorzugten Polymere für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind (1) relativ unorientiertes und relativ orientiertes Poly(ethylenterephthalat) (PET); (2) Copolyester auf der Basis von Poly(ethylenterephthalat), insbesondere jene, die sich zur Verwendung als Bindemittelfasern eignen, (3) Poly(ethylenterephthalat), das Zelluloseadditive und/oder modifizierte Stärke, wie Stärkeacetat, enthält, und (4) Zelluloseacetatfasern.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung sind vorzugweise unrunde Fasern mit mindestens einer kontinuierlichen Vertiefüng wie jene, die in der US-4 842 792, der US-4 954 398 und der Patentanmeldung 07/333 651 offenbart sind, deren Beschreibungen in ihrer Gesamtheit durch den Bezug darauf hier eingeschlossen sind. Am meisten bevorzugt ist die Oberfläche der Vertiefüng unebener als die Oberfläche außerhalb der Vertiefüng. Beispiele für verschiedene Faserquerschnitte sind in den Figuren 2a, 2b, 2c und 2d veranschaulicht. Die Figuren 2a und 2d sind die bevorzugteren Querschnitte, die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt wurden. Es wird jedoch vermutet, daß die Gesamtleistung jeglicher unrunder Fasern in gekreppter Spinnform durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung verbessert wird, insbesondere jene, welche genau abgegrenzte Vertiefüngen und/oder Kanäle haben, wie gezeigt. Die gestrichelten Linien links von 2c sind mit eingeschlossen, um verschiedene alternative Bauarten und/oder Hinzufügungen zu der Grundausführung zu veranschaulichen. Die Vertiefüngen könnten auch in einem kreisförmigen Muster um einen festen oder hohlen Kern angeordnet sein. Die bevorzugte unrunde Faser hat mindestens 1 bis 30 oder mehr Vertiefüngen und/oder Kanäle und/oder Teilabschnitte bzw. Schenkel, die im wesentlichen kontinuierlich sind. Fasern mit einer Vielzahl von Vertiefüngen haben einen größeren Oberflächenbereich pro Gewichtseinheit als runde Fasern und können somit mit mehr Gleitmittel beschichtet werden. Bei Fasern mit mindestens einer kontinuierlichen Querschnittsvertiefüng ist vorzugsweise mindestens etwa 0,3 Gew.-% Gleitmittel auf ihre Oberflächen aufgetragen, wohingegen bei Fasern mit 5 oder mehr Vertiefüngen mindestens etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittel auf ihre Oberflächen aufgetragen ist.
Eine bevorzugte Faserform, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nützlich ist, ist ein Kabel aus kontinuierlichen Filamenten mit zwischen etwa 10.000 (11.111 Dezitex) bis zu mindestens 100.000 (111.111 Dezitex) Denier total. Jedoch können auch Kabel mit viel größerem Denier verwendet werden. Dieses Kabel kann wie andere Kabel (gekreppt oder ungekreppt) durch eine Kabelzuführung nach dem Kabeltrockner (Auslassen der Schneidevorrichtung) verarbeitet werden und in einem Ballenpacker zur Bildung von Ballen eingefangen werden, welche sich gut für die Verschiffiing eignen. Das Kabel kann anschließend geöffnet oder durch Walzen und/oder Jets gespleißt werden und danach bei verschiedenen nicht- gewobenen Produkten, Filtern etc. verwendet werden. Für Spinnfasern kann das gesamte Kabel-Denier ganze 30.000 (33.333 Dezitex) und bis zu 2.000.000 (2.222.222 Dezitex) betragen. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Faser der vorliegenden Erfindung einem Kreppen unmittelbar nach dem Inkontaktbringen unterzogen wird und mit der erwärmten Lösung des Verarbeitungsgleitmittels überzogen wird. Die bevorzugte gekreppte oder ungekreppte Faser hat eine Stapellänge von etwa 0,5 cm bis etwa 15 cm und/oder ein Denier pro Filament von etwa 0,8 bis 200 (0,89 bis 222 Dezitex).
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet vorzugsweise das Inkontaktbringen einer Gruppe von Fasern, die in einem relativ flachen Band (gestrecktes oder nicht-gestrecktes Kabel) angeordnet sind, wobei mindestens ein bestimmtes Verarbeitungsgleitmittel eine erhöhte Temperatur hat; wobei bewirkt wird, daß das Verarbeitungsgleitmittel in das Kabel zur Beschichtung der Fasern eindringt; und anschließend das Kabel über Umlenkrollen einem Druck ausgesetzt wird, gefolgt von einer Erwärmung des Kabels bei einer Temperatur für eine Zeit, die ausreicht, um das Gleitmittel auf und/oder in die Oberfläche der Fasern zu backen oder zu trocknen. Die Umlenkrollen können die Walzen einer Kreppvorrichtung sein.
Die behandelten Fasern in der Form eines Kabels, gekreppten Stapels oder ungekreppten Stapels können anschließend vermischt werden oder mit mindestens einem anderen Kabel oder Spinnfaser (wie eine Bindemittelfaser) kombiniert werden; einer geeigneten Verarbeitung für nicht-gewobene Materialien zur Bildung eines Gewebes unterzogen werden, wobei das Gewebe anschließend erwärmt und in geeigneter Weise komprimiert wird, um eine Komprimierung und Verknüpfüng der vermischten Fasern zu bewirken, um so ein gebundenes, nicht-gewobenes Material, wie eine Stoffbahn oder Watte, herzustellen.
Ein am meisten bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet (1) das Aussetzen eines Kabels aus kaustisch behandelten und anschließend neutralisierten Polyesterfasern, wie beschrieben, einer Erwärmungsvorrichtung, am stärksten bevorzugt erwärmten Drehtrommeln mit Kabeltemperatur-Reglern und/oder Feuchtigkeitssensoren im Anschluß an eine zumindest teilweise Entfernung von Wasser nach dem Neutralisierungsschritt und ein optionales Auftragen von mindestens einem Gleitmittel und/oder Additiv; (2) das Befördern des getrockneten Kabels von der Erwärmungsvorrichtung bei einer für richtiges Kreppen geeigneten Spannung; (3) Auftragen von zumindest einem erwärmten Verarbeitungsgleitmittel auf das getrocknete Kabel; (4) Kreppen der Fasern oder Anwendung von rotierenden Kompressionswalzen auf die Fasern (vorzugsweise unmittelbar nach dem Auftragen von Gleitmittel); und (5) Erwärmen des Kabels bei einer bestimmten Temperatur für eine Zeit, die ausreicht, um das Gleitmittel auf und/oder in die Oberfläche der Fasern zu backen oder zu trocknen.
Der Temperaturbereich für den Kabeltrockner ist von Bedeutung hinsichtlich der Beibehaltung des gewünschten Kreppwinkels. Beispielsweise könnte ein Kabel aus gekreppter Faser, nachdem es in dem Kabeltrockner 5 Minuten lang bei 75ºC getrocknet wurde, einen gutgeformten, relativ scharfen durchschnittlichen Kreppwinkel von etwa 65 bis 80º haben (nach dem Schätzungsverfahren). Allerdings hätte die gleiche Faser sukzessive breitere, offenere, rundere Kreppwinkel, wenn sie bei 135, 150 und 175ºC während desselben Zeitraums getrocknet worden wäre. Keine Veränderung bei dem hydrophilen Gleitmittel vorausgesetzt, erzeugen die zunehmend offeneren Kreppwinkel eine zunehmende Tendenz hin zu einem verminderten Faser-Kohäsionsvermögen. Daher muß das für ein gutes Leistungsvermögen einer bestimmten Faser bei einer bestimmten Operation mit nicht-gewobenen Materialien oder Textilien erforderliche Kohäsionsvermögen in Betracht bezogen werden, und die Temperatur des Kabeltrockners ist einer der Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.
Die Faserfestigkeit (Reißfestigkeit), Faserausdehnung, die prozentmäßige Schrumptung etc., die für ein bestimmtes Produkt erforderlich sind, müssen bei der Festlegung der Temperaturen und/oder der Verweilzeiten, die vor und/oder nach der Kreppvorrichtung verwendet werden, berücksichtigt werden.
Man fand ebenfalls heraus, daß bestimmte Mengen Gleitmittel während des Durchlaufens des Kabeltrockners und/oder des Bindeofens je nach Temperatur und Zeit verloren gehen können. Somit muß die auf die Faser aufgetragene Menge an Gleitmittel ausreichend sein, um diese Verluste auszugleichen und die für das Endprodukt, etwa ein gebundenes hydrophiles nicht- gewobenes Material, festgesetzte Zielmenge zu erreichen.
Insgesamt gesehen ist klar, daß mehrere Faktoren bei der Festlegung der Betriebstemperaturen und Verweilzeiten für eine bestimmte Faser in Betracht gezogen werden müssen. Durch Auftragen von Gleitmittel (insbesondere die neuen hydrophilen Gleitmittel) in einem erwärmten Zustand vor der Kreppvorrichtung, wie beschrieben, wird eine zusätztlicher Sicherheitszuschlag in bezug auf die Kreppbildung, insbesondere hinsichtlich des Kreppwinkels und der Scheitelpunktbildung, vorgesehen.
Zusammen mit der geeigneten Kreppfrequenz, der Gleitmittelzusammensetzung, dem prozentmäßigen Gleitmittelanteil etc. ist es von größter Bedeutung, einen durchschnittlichen Kreppwinkel beizubehalten, welcher eine ausreichende Faserkohäsion für zumindest eine zufriedenstellende Verarbeitung während des Öffnens, Vermischens, Kardierens und den anschließenden Operationen vorsieht. Außerdem sollte der Kreppscheitelpunkt relativ "V-förmig" statt "U- förmig" sein, um eine Kreppung mit größerer Beständigkeit zu erzeugen. Die Eigenschaften der Verarbeitbarkeit für jede Faser sollten es, mit einem angemessenen Sicherheitszuschlag, ermöglichen, die für Effizienz und Rentabilität erforderlichen Produktionsraten und Gleichförmigkeit beim Öffnen, Zuführen, Kardieren und anderen Verfahren für nicht-gewobene Materialien oder Textilien zu erhalten.
Ein Kohäsionsgesamtwert kann für irgendeine spezielle Probe rasch durch das in dem US- Patent 4 649 605 beschriebene Kohäsionstestverfahren und Gerät, dessen Beschreibung hier in seiner Gesamtheit durch den Bezug darauf mit eingeschlossen ist, ermittelt werden.
Dieses Verfahren ermittelt, ob oder ob nicht gekreppte Spinnfasern, die entweder natürlich oder künstlich hergestellt sind, eine gewichtete mittlere Kohäsionszahl von 5,6 bis 12,5 Inch (14,2 bis 31,75 cm) haben. Dies geschieht durch Gasaufprallkontakte mit sukzessive steigenden unterschiedlichen Drücken gegen ein kardiertes Gewebe aus Spinnfasern, um in dem kardierten Gewebe die Bildung sichtbarer Ausbuchtungen zu bewirken, bis mindestens 90 % der Ausbuchtungen schließlich bei einer bestimmten Druckhöhe zerbersten. Bei einem solchen Druck bilden die Bruchstellen "Schwanzstücke", die durch den Gasaufprall nach oben aufgebläht werden, welche der Höhe eines Bruch-Indikator-Balkens oder einer Photozelle entsprechen oder diese übersteigen. Der Druck und die Zahl der Zerberstungen für die einzelnen Druckliöhen werden aufgezeichnet und es wird aus diesen eine gewichtete durchschnittliche Kohäsionszahl ermittelt. Das bei diesem Test verwendete Standard-Faserbandgewicht beträgt 65 Grain pro Yard (4,61 g/m), doch kann das Gerät bei Verwendung anderer Faserbandgewichte kalibriert werden. Das Labor wird auf annähernd 55 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 75ºF (24ºC) gehalten. Die für diese Tests verwendete Kardiermaschine hatte eine Gerätschaft und Einstellwerte, die es ermöglichten, zumindest allgemein akzeptable, für Testzwecke geeignete Kardiergewebe unter Verwendung von Fasern mit einem breiten Denier-pro-Filament-Bereich von etwa 1,1 bis 7,0 (1,2 bis 7,8 Dezitex) mit Stapellängen von etwa 1,25 bis 2,0 (3,2 bis 5,1 cm) herzustellen. Die Karde wurde mit einem Regelstrecke ausgestattet.
Baumwolle hat eine relativ geringe Kohäsion im Vergleich zu derjenigen, welche mit bestimmten gut gekreppten und in geeigneter Weise mit Gleitmittel beschichteten Chemiefasern erhalten werden kann. Daher sollten Chemiefasern, wann immer möglich, gleitmittelbeschichtet und gekreppt sein, um den Kohäsionsgrad von Baumwolle bis zu einem gewissen Grad zu übertreffen, um hohe Kardierraten (in kg oder lbs pro Stunde) mit zumindest zufriedenstellender Gewebe- und Faserbandgleichförmigkeit und -Festigkeit zu erzielen. Angesichts der Vergangenheit der Baumwolle kann das Kohäsionstestgerät unter Verwendung einer ausgewählten Baumwolle so kalibriert werden, um einen erwünschten Bereich von Kohäsionswerten (oberhalb jener der ausgewählten Baumwolle) festzulegen. Beispielsweise ergaben Kohäsionstests einer vermischten Probe aus einem entsprechend gelagerten, gealterten Ballen Memphis- Baumwolle mit einem Micronaire-Wert von 4,6 bis 4,7 (Standardtest für die Klassifizierung von Baumwolle) und einer durchschnittlichen Stapellänge von 1 bis 1,063 Inch (2,54 bis 2,7 cm) Kohäsionswerte von etwa 5,1 bis 5,5 nach englischem Maß (12,9 bis 14 nach metrischem Maß). Ein Kohäsionswert wird numerisch auf eine Dezimalstelle ausgedrückt ohne Bezug auf die Maßeinheit, außer um darauf hinzuweisen, daß die Skala entweder auf englischer oder auf metrischer Basis beruht. Da es bekannt war, daß diese Baumwolle im wesentlichen typisch in ihrer Kardierleistung war, wurde das Kohäsionstestgerät so eingestellt, daß Kohäsionswerte am unteren Ende des Kohäsionsbereich geliefert wurden. Somit würde man erwarten, daß Fasern mit einem größeren Kohäsionsvermögen Kohäsionswerte liefern wurden, die zumindest etwas über dem Kohäsionsbereichs des Gerätes liegen. Als eine Alternative können entsprechend gealterte Ballen aus stabilen synthetischen Spinnfasern mit beständigen (relativ nicht-flüchtigen) Gleitmitteln getestet und dazu verwendet werden, um geeignete Kohäsionswerte für den Vergleich mit anderen Faserproben zu ermitteln.
Tests für Kreppfrequenz/-winkel und für die Gleitmittelmenge in % sind beim Starten und Steuern des Betriebes einer Verarbeitungsanlage von Bedeutung, jedoch bestimmen derartige Informationen nicht die Eignung der Faser in bezug auf einen Vergleichs-Kohäsionswert. Der Kohäsionswert ist in dieser Hinsicht hilfreich, indem er ein Maß für die vergleichsweise Festigkeit des Kardiergewebes eines Probeexemplars gegenüber zumindest einer anderen bereitstellt. Außerdem werden die der Karde zugeführte Fasermatte und das kardierte Gewebe untersucht, um festzustellen, wie gut die Fasern getrennt wurden.
Günstige Vergleichs-Kohäsionswerte und eine normale Kardierungsleistung mit ausgezeichneter Effizienz und Produktionsraten (Kardierung in kg oder lbs pro Stunde) können mit unseren neuen Fasern, einschließlich der am stärksten bevorzugten kaustisch behandelten unrunden Fasern, die durch die neuen Verfahren und die in den Figuren 1, 4 und 6 gezeigten Heiß-Gleitmittel-Beschichtungsjets hergestellt werden, erzielt werden.
Die Ermittlung eines angenäherten gewichtsmäßigen Anteils in % für das Gleitmittel auf einer Faser für Gleitmittel auf Mineralölbasis erfolgt durch das Infrarottestverfahren mittels einer Analyse des Extraktes, der aus einer Faserprobe ausgewaschen wurde. Die Infrarotabsorption, wie im Beerschen Gesetz beschrieben, wird verwendet, um die Gleitmittelmasse zu bestimmen, die in ein geeignetes Lösemittel, wie Freon (Dupont Corp.) extrahiert wird. Das Analysesystem verteilt Lösemittel, das die Faser wäscht, um Gleitmittel unter Verwendung einer Rückflußschleife zu entfernen. Die Lösung aus Freon und Gleitmittel wird auf ganze C-H-Bindungen hin analysiert, während sie durch eine Infrarot-Absorptionsanalyse-Fließzelle, wie einen Wilks- Miran IR-Analysator, fließt. Das resultierende Signal wird elektronisch umgewandelt und als Gew.-%-Anteil des Gleitmittels angezeigt. Umwandlungsfaktoren können verwendet werden, um den Einsatz eines einzelnen IR-Gleitmittel-Testgerätes für die Analyse mehrerer verschiedener Gleitmittel zu ermöglichen, welche auf verschiedene Arten von Fasern aufgetragen wurden. Zum Beispiel könnte eine einzelne Teststation verwendet werden, 1) um Polyesterfasern zu analysieren, welche in geeigneter Weise für Nähfaden mit Gleitmittel beschichtet wurden, und 2) um anschließend Polyesterfasern zu analysieren, welche Gleitmittel erhielten, welches sich für den Gebrauch bei bestimmten nicht-gewobenen Produkten eignet. Ein IR- Gleitmittel-Testgerät (der "Rothermel Finish Analyzer") ist erhältlich von Lawson-Hemphill Corp. of Spartanburg, SC, USA.
Die Rohr-Elution ist das bevorzugte Verfahren, welches zur Bestimmung des ungefähren Gew.-%-Anteils von hydrophilem Gleitmittel, wie die neuen Gleitmittel, auf verschiedenen Fasern verwendet werden kann. Bei diesem Verfahren wird eine Methanol-Extraktion angewandt, um zu versuchen, im wesentlichen alle Gleitmittelbestandteile aus der Faser zu entfernen unter anschließendem Wiegen, um den Gew.-%-Anteil des Gleitmittels zu ermitteln. Das Rohr-Elutionsverfahren ermöglicht die Bestimmung der Gleitmittelmenge auf einer zuvor gewogenen Faserprobe durch Extraktion des Gleitmittels mit Methylalkohol aus der Faserprobe, welche in ein offenes Glasrohr gepackt wurde. Der Alkohol wird in einer Aluminiumschale aufgefangen, die auf einem Dampfbad angeordnet ist. Der Alkohol wird unter regulierten Bedingungen verdampft, und es bleibt das extrahierte Gleitmittel als Rest zurück. Das Gewicht des Restes wird gravimetrisch gemessen und es wird der prozentmäßige Anteil des Gleitmittels berechnet. Es müssen geeignete Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Diese Tests für den Gew.-%-Anteil des Gleitmittels sind im allgemeinen ausreichend, weisen aber eine bestimmte Variabilität unter den Labors, dem Bedienpersonal für die Versuche, den Probenwiederholungen im Verlauf der Zeit etc. auf Daher scheint es, daß es nicht möglich ist, exakte oder präzise Mengen des Gleitmittels auf irgendeiner Faser zu bestimmen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt mit zumindest einem hydrophilen Gleitmittel beschichtete Fasern bereit, welches eine verbesserte Gesamtleistung vorsieht, insbesondere wenn es innerhalb bestimmter Gew.-%-Bereiche auf bestimmten Fasern, wie beschrieben, verwendet wird. Die bevorzugten Mindestmengen an Gleitmittel, die in dieser Beschreibung dargestellt sind, sollten einen gewissen Fehlerspielraum bei der Anwendung und/oder beim Testen vorsehen.
Für die hydrophilen Zelluloseacetatfasern von Beispiel 6 wurde ein geeigneter prozentmäßiger Gewichtsanteil des hydrophilen Gleitmittels im wesentlichen so, wie bei dem ASTM-Verfahren D-2257-80 beschrieben, unter Verwendung von Diethylether bei einem Soxhlet-Extraktionsverfähren ermittelt.
Es ist hilfreich, eine Einschätzung der Unterschiede in den Kreppcharakterisierungen, wie Kreppwinkel, Kreppverhältnis und Kreppfrequenz der Spinnfasern vorliegen zu haben. Die Kreppung beeinflußt die Kardierung der Faser und die anschließende Verarbeitung der Faser in eine nicht-gewobene Stoffbahn. Die Stapelkreppung kann auch die Fülligkeit, den Griff und das optische Erscheinungsbild des Endprodukts beeinflussen. Die verfügbaren Testverfahren für die Kreppcharakterisierung müssen mit Vorsicht angewandt werden, wie noch beschrieben wird. Die Kreppcharakterisierungen sind von Bedeutung, indem sie helfen, gute Betriebsbedingungen für Kreppvorrichtungen und Kabeltrockner festzulegen. Solche Charakterisierungen können dabei helfen, größere Unterschiede festzustellen.
Bei diesem Verfahren der Analyse der Kreppung werden geschnitzelte Faserproben von Spinnfaser auf eine schwarze Plüschoberfläche gegeben. Die Kreppungen entlang der gesamten Faserlänge werden gezählt. Sowohl die erschlaffien (gekreppten) als auch die gedehnten Faserlängen werden in Inch oder Zentimetern auf eine Dezimalstelle genau gemessen. Danach werden der Kreppwinkel und das Kreppverhältnis für die einzelnen Teststücke berechnet.
Die Kreppung ist als die Welligkeit einer Faser; eine Verformung eines Filaments oder einer Gruppe von Filamenten entweder in der vertikalen oder der horizontalen Ebene zur Längsachse der Faser definiert, welche von repetitiver Natur ist und bei den Fasern durch den Einsatz von außen wirkenden Kräften absichtlich herbeigeführt ist. Der Kreppungsgrad ist als die Anzahl der Winkeischeitelpunkte (Kreppungen) pro Inch der gedehnten Faserlänge, geschrieben als Kreppungen pro Längeneinheit, definiert. Das Kreppverhältnis ist als das direkte Verhältnis der erschlafften Länge der gekreppten Faser zu der gedehnten Faserlänge definiert. Ein Faserschnitzel ist eine beliebige Gruppe aus gekreppten Spinnfasern (typischerweise etwa 10 bis 50), welche im Registriergerät verbleiben, nachdem sie zur gleichen Zeit geschnitten wurden. Der Kreppwinkel ist ein errechneter Wert, der aus der folgenden Formel erhalten wird:
Kreppwinkel θ = 2 sin&supmin;¹ Länge nach Erschlaffung/gedehnte Faserlänge
Es ist wichtig, daß die Beschränkungen der Kreppfrequenz- und Kreppwinkeltests verstanden werden. Nicht nur die Fähigkeiten dieser Tests, die "Gebrauchseignung" vorherzusagen, sind unzureichend, auch die Reproduzierbarkeit und die Repräsentierbarkeit praktischer Probengrößen sind nicht ausreichend verläßlich. Siehe das ASTM-Verfahren D 3937 von 1980 zum Abschnitt "Anwender und Signifikanz", in welchem auf starke Einschränkungen des Testverfahrens für die Kreppfrequenz klar hingewiesen wird. Siehe auch den Abschnitt "Diesbezügliche Druckschriften" bei ASTM D 3937. Dieses gesamte Verfahren ist hier durch den Bezug darauf eingeschlossen.
Wenn es wünschenswert ist, die verschiedenen neuen Fasern ohne signifikante Kreppbildung herzustellen, können die Kreppwalzen im wesentlichen als Förderwalzen verwendet werden, wobei kein innerer Dampf und ein sehr geringer Druck durch die Klappe bzw. die Klöppel angewandt wird. Als Alternative können Preßwalzen, gefolgt von geeigneten Förderwalzen ("Stern"-Walzen), unmittelbar nach den Heiß-Gleitmittel-Jets als Ersatz für die Kreppvorrichtung angeordnet sein.
Der Automatisierte Vertikale Feuchtigkeitstransport-Test ist einer der hierin verwendeten Tests, um das vertikale Flüssigkeitstransportvermögen der Fasern zu messen. Die Fasern liegen entweder in ursprünglicher Form vor oder werden durch den beschriebenen Heißwasser-Jet, wie beschrieben, ausgespült und in ein Kunststoffrohr gegeben. Das Rohr wird danach vertikal angebracht. Dieses Rohr wird anschließend mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht. Dieses Testverfahren dient dazu, die Flüssigkeitsaufnahme poröser oder faserförmiger Proben zu messen und ein Profil des Flüssigkeits-Gewichtszuwachses der Probe über die Zeit bereitzustellen. Eine faserförmige Probe könnte die Form eines kardierten Faserbandes oder Kabels haben. Bei den meisten Anwendungen von Interesse ist die Flüssigkeit entweder Wasser oder eine künstliche Ausdünstung, und die von selbst ablaufende Bewegung der Flüssigkeit in die Probe stellt ein Mengenmaß für die Oberfläche und Kapillarkräfte, die auf die Flüssigkeit gegen die Schwerkraft wirken, bereit. Nachdem die Probe präpariert ist (durch Drehen des Faserbandes um eine Umdrehung pro 2,54 cm und Einführen in ein Kunststoffrohr von etwa 7 mm Innendurchmesser und durch saüberes Abschneiden der Enden des Faserbandes, wo sie aus dem 10,2 cm-Rohr herausragen), in seine Position gebracht ist und die Flüssigkeit mit dem unteren Ende der montierten Probe in Kontakt gebracht wurde, liest der Computer den Unterschied (Gewichtszuwachs des Testexemplars) in vorbestimmten Zeitintervallen ab. Die Präparation künstlicher Ausdünstung wird in dem AATCC-Testverfahren 15- 1979 beschrieben. Danach wird ein Diagramm dieser Daten, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgedruckt.
In dem Maß, wie die Zahl an geeigneten Flüssigkeitstransport-Vertiefüngen in der Faser zunimmt, wird wohl eine Erhöhung der Denier pro Filament erforderlich, um den Querschnitt, die Spinnleistung, die Produktionsraten, die gewünschte Faserqualität beizubehalten und gerissene Filamente etc. zu vermeiden. Es ist möglich, durch Spinn- und Reck-Kombinationen am Ende Fasern mit Deniers von etwa 5,0 bis 200 (5,6 bis 222 Dezitex) pro Filament für die verschiedenen Fasern mit etwa 8 bis mindestens etwa 20 Vertiefüngen zu erhalten. Allerdings ist anerkannt, daß es möglich sein könnte, ein Denier/Filament von weniger als 5,0 (5,6 Dezitex) herzustellen.
Als die bevorzugten unrunden Fasern der vorliegenden Erfindung mit der Warmverarbeitungs- Gleitmittellösung behandelt wurden, stellte man unerwarteterweise fest, daß die Überschußflüssigkeit aus den Vertiefüngen der Fasern vor dem Kontakt mit der erwärmten, Gleitmittel enthaltenden Lösung entfernt werden sollte. Dies ist für Fasern mit 2 Vertiefüngen, aber noch mehr für Fasern mit 8 oder mehr Vertiefüngen erforderlich, so daß die Gleitmittellösung danach in die Vertiefüngen der Fasern fließen kann. Dieses Flüssigkeits-Entfernungsverfähren kann so, wie in Figur 1 veranschaulicht, angeordnet sein. Es kann jedes beliebige Verfahren zur wirksamen Entfernung dieser Überschußflüssigkeit, welche größtenteils Wasser ist, innerhalb dieses bevorzugten Verfahrens der vorliegenden Erfindung als nützlich in Betracht gezogen werden. Jedoch werden Kontaktarme; Preßwalzen und Luftjets bevorzugt, und ein neuer Trocknungsschritt, wie nach 2a in Figur 6 gezeigt, wird am stärksten bevorzugt. Ein anzuwendendes Kriterium zur Beurteilung der Akzeptierbarkeit eines Überschußflüssigkeits-Entfernungssystems ist es, ob der gewünschte prozentmäßige Gleitmittelanteil auf die Faser in zufriedenstellender Weise aufgetragen werden kann oder nicht, nachdem eine solche Überschußflüssigkeit entfernt wurde, und der neue geregelte Trocknungsschritt ist in dieser Hinsicht am wirksamsten. Fasern mit mehr als etwa 2 Vertiefüngen, wie eine Faser mit 8 Vertiefüngen (Figur 2d), transportieren soviel Flüssigkeit (verdünnte Essigsäurelösung) zu der Kreppvorrichtung, daß das Gleitmittel aus den Jets im wesentlichen auf der Oberfläche der Flüssigkeit treibt und sich nicht wirksam in einem bedeutenden Maße in den Vertiefüngen ablagert. Die Kreppvorrichtung preßt danach die nasse Faser zusammen, wodurch der größte Teil des erwärmten Gleitmittels und der Restflüssigkeits-(schwache Essigsäure-)Lösung entfernt wird, wobei nur eine geringe Gleitmittelmenge in der Faser zurückbleibt. Eine Faser mit 8 oder mehr Vertiefüngen (Figuren 2c und 2d) hat ein kritisch größeres Vermögen, eine Essigsäure-Lösung aufzunehmen als die "Figur 8" mit zwei Vertiefüngen (Figur 2a).
Zwei Lösungen zu diesem Restflüssigkeit-Problem, wobei die zweite die stärker bevorzugte Lösung repräsentiert, sind die folgenden:
(I) Mindestens ein Luftjet, wie die in den US-Patenten 3 458 890 und 3 786 574 beschriebenen, könnte mit einer geeigneten Abdeckung; Rückführabfluß etc. ausgerüstet sein und im Anschluß an die Stäbe bzw. Arme und/oder Preßwalzen an der Auslaßseite des Neutralisierungsbades (angeordnet wie bei 1 in Fig. 1 gezeigt) verwendet werden, um die Menge der restlichen Lösung auf der Faser wirksam zu vermindern, bevor sie die Heiß-Gleitmittel-Jets und/oder andere Beschichtungseinrichtungen für das Auftragen von erwärmtem Gleitmittel vor der Kreppvorrichtung erreicht.
(II) Ein am stärksten bevorzugtes, vielseitig verwendbares Verfahren ermöglicht es, daß das Kabel im wesentlichen getrocknet und/oder gebacken wird im Anschluß an (1) eine Neutralisierung, (2) eine optionale zusätzliche Waschbehandlung, (3) einen Flüssigkeits Entfernungsschritt (etwa Stäbe und/oder Jets und/oder Preßwalzen) und (4) einen optionalen Gleitmittel-Beschichtungsschritt. Die Faser wird danach weitertransportiert, um die letzte Beschichtung mit erwärmtem Gleitmittel vor der Kreppvorrichtung zu erhalten. Siehe in Figur 6 die Zeichnung zu diesem Verfahren, welches wirksam und effizient hohe Mengen der beschriebenen Gleitmittel auf unrunde Fasern auftragen könnte, welche mindestens eine Vertiefling haben.
Außerdem können der oder die neue(n) Heiß-Gleitmittel-Jet(s), die in Figur 6 veranschaulicht sind, verwendet werden, um ein oder mehrere Gleitmittel auf Kabel in Situationen aufzutragen, wo die kaustische Behandlung und die anschließenden Neutralisierungsschritte nicht angewandt werden. Dieses Verfahren kann auf verschiedenen Wegen durchgeführt werden, um die ausgewählten Fasern verschiedenen Betriebsbedingungen, Temperatur(en), Behandlungen, Oberflächenbeschichtungen, einer zweistufigen Gleitmittelbeschichtung etc. auszusetzen.
Fasern mit vielen gut ausgebildeten Vertiefüngen können mehr Gleitmittel enthalten als jene mit weniger solchen Vertiefüngen. Fasern mit zahlreichen Vertiefüngen, wie 8 oder mehr, sind vorzugsweise mit mindestens etwa 0,3 Gew.-% Gleitmittel beschichtet, stärker bevorzugt sind ihre Oberflächen und Vertiefüngen mit etwa 0,5 bis 2 Gew.-% der neuen Gleitmittel beschichtet.
Quervernetzungsmittel wie epoxidierte Polyether und Polyglycidylether mit geeigneten Initiatoren etc. können unter Verwendung der verbesserten Verfahren zur Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Faser oder zur Modifizierung des "Griffgefühls" etc. aufgetragen werden. Das in Figur 6 gezeigte Verfahren stellt eine beträchtliche Flexibilität bereit. Beispielsweise ist es möglich, das gewählte Quervernetzungsmittel und einen beliebigen Initiator bequem aufzutragen, welche bei Jet (oder den Jets) 2A erforderlich sein können, und anschließend ein Verarbeitungsgleitmittel, das eine kleinere Menge des Quervernetzungsmittels bei Jet (oder den Jets) 28 etc. enthält, aufzutragen. Solche Quervernetzungsmittel können eine kleinere Menge Ultraviolett(UV)-Inhibitoren etc. enthalten.
Dieses verbesserte Verfahren (veranschaulicht in Figur 6) hat die Fähigkeit, in einer geregelten Weise eine Vielzahl von Gleitmitteln und anderen Materialien auf die gewählten Fasern aufzutragen und die geeigneten Wärmebehandlungen bereitzustellen. Damit ist die Vielseitigkeit einer der Hauptvorteile dieses verbesserten Verfahrens. Wie in Figur 6 veranschaulicht, ist es bevorzugt, die Fasern mit zumindest einem Teil dieses Gleitmittels oder einer Komponente des Gleitmittels (z.B. einer Lösung, die allein Polyethylenglykol-600-Monolaurat enthält) in Kontakt zu bringen, gefolgt von einer Thermofixierung. Dieser Teil des Gleitmittels kann beispielsweise bei 2a oder zwischen der vierten Walzengruppe und der zweiten Thermofixiereinrichtung aufgetragen werden. Diesem Beschichten kann danach ein Inkontaktbringen der Fasern mit erwärmtem Gleitmittel bei 2b folgen. Für gekreppte Fasern wird dies alles vorzugsweise vor der Kreppvorrichtung durchgeführt. Allerdings kann (als neues aber viel weniger bevorzugtes Verfahren) unter Verwendung des in Figur 1 veranschaulichten Verfahrens mindestens eine erwärmte Komponente eines Gleitmittels und/oder Quervernetzungsmittels vor der Kreppvorrichtung aufgetragen werden; das Kabel wird anschließend thermofixiert; und es können weiteres Gleitmittel und/oder andere Komponenten durch eine herkömmliche Sprühbox oder ein Pinsel-Auftragegerät nach dem Kabeltrockner aufgetragen werden.
Relativ ungereckte Polyester-Bindemittelfasern und amorphe Copolyester-Bindemittelfasern etc. können in geeigneter Weise hydrophil gemacht werden durch das Auftragen von mindestens 0,2 Gew.-%, und am stärksten bevorzugt von mindestens 0,3 Gew.-% der beschriebenen erwärmten Verarbeitungsgleitmittel durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung. Bindemittelfaser kann mit mindestens einer anderen Faser oder einem anderen Material, wie Holzpulpe, vermischt werden, und die Blend wird danach erwärmt, um zu bewirken, daß sich die Bindemittelfaser mit der anderen Komponente, gewöhnlich in einem komprimierten Zustand, verbindet, um verknüpfte, nicht-gewobene hydrophile Produkte mit verschiedenen Eigenschäften herzustellen. Eine bevorzugte Copolyester-Bindemittelfaser von etwa 2 bis 8 Denier/Filament (2,2 bis 8,9 Dezitex) mit einer Stapellänge von 1,5 oder 2 Inch (etwa 3,8 bis 5,1 cm) kann aus 100 mol-% Terephthalsäure, 69 mol-% Ethylenglykol und 31 mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol hergestellt werden. Allerdings können auch andere Bindemittelfasern, einschließlich der Bikomponententypen, verwendet werden. Beispiele für geeignete Bindemittelfasern schließen "KODEL 44U" (ungereckter Polyester) und "KODEL 410" (Copolyester-)Fasern von Eastman Chemical Company und die geschützte "CELBOND"-Kernmantel-Bikomponentenfaser von Hoechst Celanese Corp. ein. Die Bindemittelfasern können Seite an Seite-Bikomponententypen und die aus Polyolefinen hergestellten einschließen.
Diese Fasern stark hydrophil zu machen, wird durch ein neues effizientes Verfahren gewahrleistet, durch welches das Flüssigkeitstransportvermögen der Endprodukte initiiert oder verbessert werden kann. Eine wesentliche Verbesserung der Kreppbildung kann ebenfalls, falls erwünscht, erzielt werden. Bei einer typischen Anwendung werden diese Fasern mit mindestens einer anderen Faser vermischt und anschließend unter Verwendung von Wärme und Druck verbunden. Jedoch können diese neuen hydrophilen Copolyester-Bindemittelfasern auch mit Holzpulpe und/oder anderen Materialien vermischt werden, um Produkte mit einer verbesserten Gesamtflüssigkeitstransportleistung, einschließlich Dauerhaftigkeit, zu erzeugen. Bei Vermischung mit Holzpulpe etc. wird der Copolyester in der Regel auf kurze Stapellängen von etwa 0,6 Inch (1,5 cm) oder weniger geschnitten und enthält häufig relativ wenig oder keine Kreppung.
In den letzten Jahren ist das Angebot an Viskosefaserstoff in signifikanter Weise zurückgegangen. Jedoch gibt es zahlreiche ausgezeichnete hydrophile Produkte, die diese Faser enthalten, welche über die Jahre entwickelt wurden, wie absorbierende Produkte, Reinigungstextilstoffe, Filter, nicht-gewobene Mehrzweckmaterialien etc. Die neuen Fasern der vorliegenden Erfindung könnten verwendet werden, um das Angebot an Viskosefaserstoff durch Herstellung einer geeigneten Mischung auszuweiten.
Man nimmt an, daß Fasern hoher Festigkeit und hoher Qualität, wie die bei Polyester-Nähgarn verwendeten, ebenfalls durch die Behandlung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung profitieren könnten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern und sollen für diese keine Einschränkung darstellen.

BEISPIELE

Da die Gleitmittelbehandlung von Fasern keine "exakte Wissenschaft" ist, bedeutet die Kennzeichnung weiter oben und in den folgenden Beispielen eines "schlechten" Gleitmittels vom Standpunkt der Verarbeitbarkeit nicht, daß es automatisch ein Versagen bei der gesamten Verarbeitung auf allen Gerätschaften für nicht-gewobene Materialien und Textilien in allen Situationen bewirkt. Allerdings wird angenommen, daß das schlechte Gleitmittel, ob es nun hydrophil oder anders ist, insgesamt beträchtlich mehr Probleme verursachen würde, etwa schwache Gewebe und/oder ein Faserband beim Kardieren, übermäßiger Gewebezerfall, Löcher in den Geweben und/oder unebene (wolkige) Gewebe, Schwierigkeit im beständigen Betrieb bei der gewünschten hohen Produktionsrate, unzureichende Öffnung des Stapels vor der Kardierung etc. Demgegenüber arbeitet ein "gutes" Gleitmittel nicht automatisch auf allen Gerätschaften zu jeder Zeit unter allen Bedingungen gut. Vielleicht könnte in einer bestimmten Situation die Menge dieses auf die Faser aufgetragenen Gleitmittels nicht ausreichend sein oder die Faserkreppung könnte schwach ausgebildet oder zu variabel sein. Es könnte Fälle geben, in welchen mehr Gleitmittel bei einem bestimmten Verfahren erforderlich ist, um eine gute Leistung zu erbringen etc. Doch nimmt man an, daß insgesamt gesehen dieses "gute" Gleitmittel in breiterem Umfang auf eine größere Anzahl von Verfahren für nicht-gewobene Materialien und/oder Textilien und/oder Verarbeitungsbedingungen mit günstigeren Resultaten als bei den "schlechten" anwendbar wäre.

Beispiel 1

Das folgende Beispiel veranschaulicht einige Mängel von gekreppten Spinnfaserproben, welche nicht gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Eine Kabelbandprobe mit einem "Figur 8"-Querschnitt wurde wie folgt hergestellt:
Getrocknetes Polyethylenterephthalat-(PET-)Polymer mit Faserqualität mit einer inhärenten Viskosität (IV) von 0,63 wurde bei etwa 293ºC mit Hilfe einer Spinndüse mit 824 Öffnungen mit Hantel-(Figur 8)-Form schmelzgesponnen. IV ist die inhärente Viskosität, gemessen bei 25ºC bei einer Polymerkonzentration von 0,50 g/100 Milliliter (Ml) in einem geeigneten Lösemittel, wie einer Mischung aus 60 Gew.-% Phenol und 40 Gew.-% Tetrachlorethan. Die gesponnenen Fasern von etwa 4,4 Denier pro Filament (4,9 Dezitex pro Filament) (dpf) wurden mit 1250 Metern pro Minute aufgespult.
Zwei Proben dieser Polyesterfaser ("Figur 8"-Querschnitt) wurden als gereckter gekreppter Stapel mit etwa 1,5 Denier pro Filament (1,7 Dezitex pro Filament) und 1,5 Inch (3,8 cm) Stapellänge unter Verwendung des Verfahrens, wie es im wesentlichen in Figur 1 gezeigt ist mit der Ausnahme, daß kein erwärmtes Gleitmittel durch den Jet vor der Kreppvorrichtung aufgetragen wird, hergestellt. Ungefähr 0,15 Gew.-% und 0,3 Gew.-% Gleitmittel wurden bei Raumtemperatur durch ein Sprühverfahren auf das Kabel nach dem Kabeltrockner aufgetragen.
Das Gleitmittel ("LUROL" 2617 von Goulston Co., Monroe, N.C.) bestand aus POE (10)- Laurat mit Methylkappen als Hauptbestandteil und quaternärem Amincarbonat als Nebenbestandteil. Die Komponenten wurden in Wasser dispergiert zur Herstellung einer 15-%igen Emulsion. Die erforderlichen Führungen wurden verwendet, um einen Fließweg zu und durch die Sprühbox und danach zu der Schneidevorrichtung, um das Kabel zu einem Stapel zurechtzuschneiden, bereitzustellen. Der Gew.-%-Anteil des Gleitmittels wurde durch Rohr- Elution, wie zuvor beschrieben, bestimmt.
Die Temperatur des ersten Verstreckungsbades mit einer 2-%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf etwa 69ºC gehalten. Ein Gesamtstreckverhältnis von etwa 3,3 wurde während des Verstreckungsverfahrens aufrechterhalten. Die Thermofixiervorrichtung wurde auf einer Temperatur gehalten, die ausreicht, um eine Kabeltemperatur von etwa 140ºC zu erzeugen. Nach der Thermofixierungsvorrichtung wurde die Faser mit einer schwachen (mindestens etwa 0,4 bis 0,6 Gew.-%) Lösung aus Essigsaure in Wasser bei etwa Raumtemperatur oder darüber neutralisiert. Kontaktarme wurden an der Seite stromabwärts des Neutralisierungsbades montiert, um einen größeren Teil der Flüssigkeit abzuziehen. Die Faser wurde gekreppt und danach bei etwa 97ºC für etwa 5 Minuten nach dem Kreppen thermofixiert; mit Gleitmittel beschichtet und dann zu einem etwa 1,5 Inch (3,8 cm) großen Stapel zurechtgeschnitten. Diese Proben wurden durch eine Forschungs-Verarbeitungsanlage unter Verwendung eines gesamten Kabel-Deniers von etwa 50.000 bis 60.000 (55.555 bis 66.666 Dezitex) geschickt. Das Kabel hatte im Durchschnitt 11 bis 13 Kreppungen pro Inch (etwa 4,3 bis 5,1 Kreppungen pro Zentimeter) bei einem durchschnittlichen Kreppwinkel von ungefähr 90 bis 100º. Die Kreppungen pro Längeneinheit und der Kreppwinkel wurden so, wie zuvor beschrieben, bestimmt.
Diese zwei kaustisch behandelten Faserproben hatten ein gutes Flüssigkeitstransportvermögen, hatten aber eine variable Kreppung bei relativ weiten (offenen) Kreppwinkeln und schlechten Kohäsionswerten. Kardierte Gewebe aus verschiedenen Proben dieser Faser neigten dazu, bei einigen unebenen Geweben und/oder Gewebefehlern infolge von geringer Kohäsion schwach zu sein.
Die Kohäsionswerte für diese Fasern wurden durch das in dem US-Patent 4 649 605 offenbarte Gerät und Verfahren, wie zuvor beschrieben, bestimmt. Die Kohäsionswerte für diese Fasern waren niedrig bei einem Durchschnittswert von etwa 4,0 bis 5,0 (10,2 bis 12,7 nach metrischem System). Wie vorstehend darauf hingewiesen, soll die Kohäsionszahl verwendet werden, um die Kohäsion für die Spinnfasern im Vergleich anzugeben. Die Kohäsionswerte werden während des Kardierens bestimmt und geben die vergleichsweisen Festigkeiten der Kardierungsgewebe, welche die verschiedenen Proben repräsentieren, an.

Beispiel 2

Der Zweck dieses Beispiels ist die Erläuterung der Flüssigkeitstransportleistung von Fasern, die unter Anwendung verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, im Vergleich zu Aspekten, die nicht die Erfindung betreffen. Es wurden eine Anzahl von Proben hergestellt und auf ihre Tropf-Befeuchtungsleistung hin getestet. Die folgenden Bedingungen wurden bei dieser Untersuchung angewandt unter Verwendung einer Forschungs-Verarbeitungsanlage und von etwa 55.000 Denier für das gesamte Kabel (61.111 Dezitex für das gesamte Kabel), welche mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 Meter pro Minute betrieben wurde:
1. Polyester: schmelzgesponnenes Polyethylenterephthalat unter Verwendung der Bedingungen, wie im wesentlichen in Beispiel 1 beschrieben, mit Spinndüsen für runde und "Figur 8"- Querschnitte.
2. Denier und Stapellänge: etwa 1,5 x 1,45 Inch (1,7 Dezitex x 3,7 cm)
3. Faserquerschnitte: Rund und "Figur 8" (Ein 180 kg-Aufsteckstoff aus ungereckter Faser wurde für jeden Querschnitt gesponnen.)
4. Behandlungen: mit 2-%iger Lauge (C), gefolgt von einer Neutralisierung, wie obenstehend und in dem US-Patent 4 842 792 beschrieben, oder ohne Lauge (N).
5. Gleitmittel-Beschichtungsverfahren für die verschiedenen Proben: Zwei Heiß-Gleitmittel- Jets (HLJ) sind oberhalb des Kabel angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt, welches innerhalb 30 Inch (76 cm) des Eingangs der Kreppvorrichtung positioniert wird, wobei das in Figur 1 gezeigte Verfahren angewandt wird; Gleitmittelbeschichtung im Stand der Technik nach dem Kreppen (LAC); oder kein Gleitmittel (NL).
6. Gleitmittel-Target für alle Proben: 0,4 +/- 0,05 Gew.-% unter Verwendung desselben Gleitmittels wie in Beispiel 1.
7. Thermofixierungsbehandlung nach dem Kreppen: 145 +/- 6ºC für ungefähr 5,0 Minuten mit Heißluftzirkulation. Selbstverständlich hat das feuchte Kabel, das in den Trockner gelangt, nicht diese Temperatur für die gesamte Zeit.
8. Tropfbefeuchtungs-Testverfahren: AATCC 39-1971.
9. Die Kabelspannungen nach dem Kabeltrockner durch die Schneidevorrichtung für die Proben A, B, D, F und G wurden auf einem Minimum gehalten, das in einer guten Funktionsweise der Schneidevorrichtung resultierte. Es wurde das Minimum an Luftströmung, das nötig ist, um den Stapel von der Schneidevorrichtung durch das Fördersystem zu dem Sammelsystem zu transportieren, verwendet. Die Kabelspannungen für die Proben C und E (gleitmittelbeschichtet nach dem Kreppen) waren höher an der Schneidevorrichtung als für die anderen Proben, weil es erforderlich war, über die Führungen und Walzen zu führen, welche das Kabel zu und durch die Gleitmittel- Sprühbox vor der Schneidevorrichtung führte, wie in Figur 1 gezeigt. Bei den Proben A, B, D, F und G war es nicht erforderlich, durch diese Zelle geführt zu werden.
10. Aufbau einer nicht-gewobenen Stoffbahn: etwa 16 g/yd² (19,1 g/m²) kardierte Faser wurden mit etwa 4 g/yd² (4,8 g/m²) Eastobond 252 Polyesterpulver pulververbunden. Die Watte wurde in zwei Schichten von zwei Kardiermaschinen für nicht-gewobene Materialien, die so angeordnet waren, daß sie eine Schicht über die andere vor der Pulverbeschichtungsmaschine führten, erzeugt, unter anschließender Erwärmung und Führung durch Verbindungswalzen, um das Material zur Bildung einer dünnen Schicht aus gebundener nicht-gewobener Faser zu komprimieren. Dieses Pulververbindungsverfähren ist in der Fertigungsindustrie für nicht-gewobene Materialien gut bekannt.
11. Waschverfahren: Heißwasser-Jet, wie obenstehend beschrieben. Der Jet lieferte etwa 1100 cm³ Wasser pro Minute, das auf etwa 54ºC mit einem Druck an dem Jet von 20 psig (138 kPa) erwärmt worden waren, welcher bei etwa 6 Inch (15,2 cm) von den nicht- gewobenen Materialproben (22,9 x 71,1 cm pro Probe) für 60 Sekunden aufrechterhalten wurde.
Jede Probe aus nicht-gewobenen Materialien wurde auf die Tropfbefeuchtung hin in der ursprünglichen Form und nach einem Waschen für 60 Sekunden untersucht. Die durchschnittlichen Tropfbefeuchtungs-Resultate (in Sekunden) sind, wie in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Tropfbenetzungszeit*** nachdem die Proben gewaschen wurden für: Probe Querschnitt HLJ/LAC oder NL Sekunden Rund bis
* Ein leichtes Wasserspray war erforderlich, um diese nicht mit Gleitmittel beschichtete Faser durch Kardierung zu verarbeiten. Die Kardierverhalten von Probe G war sehr schlecht und die resultierende pulvergebundene Stoffbahn war nicht gleichfbrmig. Die Probe G liefert keine Angabe über den großen Unterschied in der Tropfbefeuchtungsleistung nicht mit Gleitmittel beschichteter Faser im Vergleich zu (1) unrunder Faser (Probe C); (2) einer Ausführungsform der neuen Fasern (Probe A); und (3) den anderen Proben, die die verschiedenen obenstehend aufgeführten Behandlungen repräsentieren.
** Es wurden mehrfache Tests mit den gewaschenen Proben für die stärker bevorzugte neue Faser durchgeführt.
*** Es wird anerkannt, daß bei dem AATCC 39-1971-Verfahren eine gewisse Variabilität besteht, die durch die Erkennung und Bewertung des Endpunktes mit dem bloßen Auge, an welchem der Tropfen voll dispergiert wurde, bewirkt wird. Um die Variabilität zu reduzieren, wurden diese Tests durch einen erfahrenen Versuchsleiter durchgeführt, um die Vergleiche zwischen den Proben so genau wie moglich durchzuführen. Andere Versuchsleiter könnten Unterschiede bei absoluten Zeitmessungen aufgrund der Erkennungs- und Bewertungsfaktoren erhalten.
Die Ergebnisse wurden graphisch aufgezeichnet, wie in Figur 5 gezeigt, welche die Benetzungszeit im ursprünglichen Zustand und nach dem Waschen für 60 Sekunden wiedergibt.
Die Ergebnisse für Probe F zeigten, daß Faser mit rundem Querschnitt, die ohne Lauge, aber mit mit den Heiß-Gleitmittel-Jets verarbeitet wurden (um zu versuchen, die Kreppbildung zu verbessern), eine relativ schlechte Flüssigkeitstransportbeständigkeit hatten. Unerwarteterweise zeigen die Ergebnisse für Probe B, daß, selbst ohne Lauge, das Heiß-Gleitmittel-Jet-Verfahren, gefolgt von einem Kreppen und Thermofixieren, wie zuvor beschrieben, von Nutzen sein könnte bei der Herstellung von Produkten für zumindest einmaligen Gebrauch (nicht-gewobene Materialien für Reinigungs und Wischanwendungen, Inkontinenzprodukte etc.). Die Tests bei Probe G, welche nicht mit einem hydrophilen Produkt beschichtet wurde, führten nicht zu zufriedenstellenden Tropfbefeuchtungsresultaten.
Angesichts dieser Gesamtergebrüsse stellte das Verfahren unserer Erfindung bei weniger bevorzugten Gleitmitteln eine Tropfbefeuchtung bereit, welche zumindest gleich oder möglicherweise etwas besser als die herkömmlichen Verfahren war.

Beispiel 3

Mit Ausnahme der Thermofixierung bei etwa 75ºC an Stelle von etwa 145ºC, wurde Faser, die im wesentlichen mit der Probe A in Beispiel 2 identisch war, unter Verwendung von zwei Heiß-Gleitmittel-Jets, die oberhalb des Kabels, wie in Figur 4 gezeigt, angeordnet waren, hergestellt.
Es wurden etwa 0,4 Gew.-% Gleitmittel aufgetragen. Dieses Gleitmittel bestand aus 70 Gew.- % Polyethylenglykol-600-Monolaurat und 30 Gew.-% Polyoxyethylen-(5)-kaliumlaurylphosphat, das als 15-%ige Emulsion in Wasser zübereitet war. Diese Probe hatte eine ausgezeichnete Benetzbarkeit. Allerdings hatte die gekreppte Stapelprobe bei der Prufüng der Kohäsion wänrend des Kardierens unter Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens eine schlechte (geringe) Kohäsion und stellte somit keine in akzeptabler Weise ausgewogene Gesamtleistung bereit.

Beispiel 4

PET-Polymer von Faserqualität mit einer IV von 0,64 wurde bei 280ºC durch eine 16-Loch- Spinndüse schmelzgesponnen, um Filamente mit "8-Vertiefüngs"-Querschnitten herzustellen, die den in Figur 2d veranschaulichten in gewisser Weise ähneln. Die Faser mit 40 Denier pro Filament (44,4 Dezitex pro Filament) wurde mit 1500 m/min gesponnen und anschließend auf einer Kabelverarbeitungsanlage, wie in Figur 1 gezeigt, verarbeitet. Das gesamte Kabel-Denier betrug etwa 55.000 (61.111 Dezitex).
Es wurden etwa 400 lbs (182 kg) dieser "8-Vertiefiings"-Faser gesponnen und auf Rohre in relativ ungerecktem Zustand gewickelt; in das Aufsteckgatter der Forschungs-Verarbeitungsanlage gesteckt; mit einem Gesamtreckverhältnis von ungefähr 2 : 1 in einem erwärmten Bad, das eine 2-%ige Lauge enthielt, gereckt, um etwa 20-22 Denier pro Filament (22,2 bis 24,4 Dezitex) zu erhalten; durch den Dämpfkasten und die Thermofixierungsvorrichtung verarbeitet; in das Neutralisierungsbad, das schwache Essigsäure (etwa 0,5 %) enthielt, getaucht; und mit zwei in Serie angeordneten Heiß-Gleitmittel-Jets, wie in Figur 4 gezeigt, vor der Kreppvorrichtung und dem Kabeltrockner behandelt mit dem Ziel, mindestens etwa 0,4 bis mindestens etwa 2 Gew.-% Gleitmittel, das auf die hydrolysierte Faser aufgetrocknet war, welche in der Form eines gekreppten Stapels verarbeitet war, zu erhalten. Siehe Figur 1 bezüglich einer Zeichnung dieses Verfahrens. Das Gleitmittel war der gleiche Typ wie der in Beispiel 3 verwendete.
Mit Ausnahme der erforderlichen Anderung des Streckverhältnisses waren die Verarbeitungsbedingungen mit jenen ähnlich, die erfolgreich bei der "Figur 8"-Faser, wie in den vorstehenden Beispielen gezeigt, verwendet wurde. Allerdings wurde der erwünschte prozentmäßige Gleitmittelanteil nicht erhalten. Überraschenderweise zeigten zwei getrennte Tests, daß die Gleitmittelmenge nur etwa 0,03 bis 0,1 Gew.-% bei Verwendung desselben Rohr-Elutionstests betrug, welcher in den vorstehenden Beispielen angewandt wurde. Nachdem die Konzentration der Gleitmittelmenge von 20 auf 40 Gew.-% verdoppelt wurde, hatte die Faser nur etwa 0,19 Gew.-%, was weit unter der am stärksten bevorzugten Mindestbeschichtung von mindestens 0,5 Gew.-% oder mehr für Fasern mit etwa 8 oder mehr Vertiefüngen lag. In dem Maß, wie die Konzentration der Gleitmittelmenge auf 40 Gew.-% erhöht wurde, war das Gleitmittel dicker und schwierig zu verarbeiten, selbst im erwärmten Zustand, und ein richtiges Eindringen in das Kabelband war immer schwieriger zu erreichen.
Ferner gab es bei vollständig geöffneten Jets einen großen Verlust an Gleitmittel, welches über die Seiten des Kabels in den Gleitrnittelabfluß überlief. Der Kreppwalzendruck wurde danach vermindert, um zu ermöglichen, daß mehr Gleitmittel mit dem Kabel weiterbefördert wird; doch die Kreppbildung verschlechterte sich und war unakzeptabel.
Wir fanden heraus, daß eine Retention von Überschußflüssigkeit in den Vertiefüngen das Problem war. Diese Überschußflüssigkeit verhinderte einfach, daß das Gleitmittel richtig in die Vertiefüngen eindrang. Danach wurde ein neues Verfahren entwickelt, um dieses Problem, wie in Figur 1 erläutert, mit mindestens einer Einrichtung 1 zur teilweisen Flüssigkeitsentfernung zu lösen. In diesem Fall wurde - zusätzlich zu den Wischerarmen, die für die "Figur 8"-Proben verwendet worden waren - ein Luftjet-System nach den Armen installiert, um die Überschußflüssigkeit nach dem Neutralisierungsbad und vor den Heiß-Gleitmittel-Jets zu entfernen.
Unter Verwendung dieses neuen Verfahrens mit einer Konzentration von etwa 25 Gew.-% des Gleitmittels in Lösung, wurden Fasern mit acht Vertiefüngen mit mindestens 0,5 bis 1,5 Gew.- % des Gleitmittels von Beispiel 3 hergestellt, welches in dem Kabeltrockner, wie vorstehend beschrieben, aufgetrocknet wurde. Es zeigt sich, daß die Faser hydrophil war.

Beispiel 5

Mit Lauge behandelte Faser ähnlich der für Probe A in Beispiel 2 hergestellten (außer wie untenstehend angegeben) wurde hergestellt unter Verwendung von zwei Heiß-Gleitmittel-Jets, die bei etwa 80ºC betrieben wurden und oberhalb des Kabels, wie in Figur 4 gezeigt, angeordnet waren. Das gekreppte Kabel wurde in dem Kabeltrockner bei 65ºC für etwa 5 Minuten getrocknet. Dieses Beispiel vergleicht die Faseröffnung, Kardierleistung, Kohäsionswerte und vertikale Dochtwirkungsleistung von vier hydrophilen Gleitmitteln, die durch Heiß- Gleitmittel-Jets auf 1,5 Denier pro Filament, (1,7 Dezitex pro Filament) 1,5 Inch (3,8 cm), Polyesterfaser in einem "Figur 8"-Querschnitt aufgetragen wurden. Die Faser für alle vier Gleitmittel wurde auf derselben Anlage hergestellt, um die Variabilität in der Verarbeitung auf ein Minimum zu begrenzen. Das gewünschte Mindestgewicht des Gleitmittels in Gew.-% betrug mindestens 0,3. Die Kreppfrequenz betrug etwa 14 bis 16 Kreppungen/Inch (5,5 bis 6,3 Kreppungen pro cm). Der ungefähre mittlere Kreppwinkel von etwa 70º wurde unter Verwendung der Schätzmethode, die in Beispiel 8 beschrieben ist, erhalten. Allerdings sind, wie zuvor festgestellt, die Kreppfrequenz und der Winkel nützliche grobe Schätzungen für die Einrichtung des Betriebes einer Verarbeitungsanlage, doch sind sie nicht ausreichend reproduzierbar für eine akzeptable Probennahme und liefern keine adäquate Angabe der Kardierleistung. Die Proben wurden wie in Tabelle 3 gezeigt behandelt. Tabelle 3 Gew.-% Gleitmittel Probe Gleitmittel/Komponenten in Gew.-% Test durchgeführt mit gekrepptem Stapel Später getestet mit kardiertem Faserband Probe an der Schneidevorrichtung 90 PEG-600-Monolaurat Antistatikum 45 PEG-400-Monolaurat 45 PEG-600-Monolaurat Antistat* 90 PEG-400-Monolaurat Antistat* Gleitmittel gleich wie in Beispiel 1 * 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat
Die Proben wurden auf einer einzigen Verarbeitungsanlage unter Verwendung derselben Kreppvorrichtung (3/4" breite Walzen) (1,91 cm), die durch diesselben erfahrenen Versuchsleiter eingestellt wurde, bereitgestellt. Die Tests zum Gleitmittelanteil in Gew.-% (unter Verwendung der Rohr-Elution) zeigten, daß mindestens 0,3 Gew.-% auf alle Proben durch die zwei Heiß-Gleitmittel-Jets aufgetragen wurden (das Minimum wurde erfüllt). Die Tests, die an dern gekreppten Stapel, der an der Schneidevorrichtung während der Verarbeitung entnommen wurde, durchgefülrrt wurden, zeigten, daß sich die Ergebnisse insgesamt auf einen Wert verdichteten, der in einem Bereich von etwa 0,37 Gew.-% lag. Als das kardierte Faserband jedoch später untersucht wurde, stellte man fest, daß die Proben A, B und C insgesamt als Gruppe gesehen übereinstimmten, was den durchschnittlichen Gewichtsanteil des Gleitmittels in Gew.-% angeht, daß aber die Probe D etwa um 0,12 bis 0,22 Gew.-% unter den Werten von A, B und C lag. Die Probe D überschritt in der Tat unser Mindestziel von 0,3 Gew.-% bei Tests sowohl mit dem Stapel als auch mit dem Faserband. Jede Probe wurde in ein Schachtspeise gegeben, um daran anschließend durch Taumeinlassen, ein mit Spikes besetztes Förderband, eine Feinöffnungseinnchtung und Luftströmungen auf gängige Weise geöffnet zu werden und danach automatisch einer Textil-Kardiermaschine zugeführt zu werden, welche mit einer Kohäsionstestvorrichtung, wie beschrieben, ausgerustet war. Die folgenden Resultate in Tabelle 4 stammen von dem technischen Labor-Bedienungspersonal, welches die Bewertungen durchführte: Tabelle 4 Probe Faseröffnungsverhalten Beobachtung des kardierten Gewebes bezügl. d. Festigkeit Vergleichsweiser gewichteter mittlerer Kohäsionswert gut nicht ausreichend schwach normal metrisch
Insgesamt wurde für Probe D kein Nachteil gegenüber Probe B festgestellt. Die Tests und Beobachtungen wurden von erfahrenem Kardier-Bedienungspersonal durchgeführt, die zahlreiche solcher Tests mit verschiedenen Arten von Polyesterfasern über eine Reihe von Jahren hinweg durchgeführt haben. Damit zeigen die Ergebnisse, daß die Gleitmittelformulierung von Probe A eine gute Faseröffnung, aber schlechte Kohäsionswerte bereitstellte, wahrend die Formulierung für Probe C keine zufriedenstellende Faseröffnung, aber eine gute Kohäsion bereitstellte. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, daß im Falle der Kombination, wie bei Probe B geschehen, die Komponenten eine gute Gesamtleistung wie obenstehend gezeigt bereitstellten. Zudem zeigen die Ergebnisse, daß die für Probe B verwendeten Verhältnisse der Komponenten des Gleitmittels bis zu einem bestimmten Grad variiert werden konnten, um erhöhte oder verminderte Wirkungen für verschiedene Fasern bereitzustellen und um verschiedene Endziele zu erfüllen.
Ein kardiertes Faserband (65 Grain pro Yard, 4,6 Gramm pro Meter) von jeder der vier Proben wurde für die Bewertung durch den Automatischen Vertikalen Feuchtigkeitstransporttest, der zuvor beschrieben wurde, sichergestellt. Die durchschnittliche Kapazität für jede einzelne Probe, ausgedrückt als das Gewicht der Flüssigkeit pro Gramm Faser (gs/g), lautete wie folgt:
Probe A - 4,9
Probe B - 5,3
Probe C - 5,3
Probe D - 4,2
Die Ergebnisse sind in Figur 3 aufgeführt und zeigen, daß das neue 3-Komponenten-Gleitmittel (Probe B), was den vertikalen Transport angeht, zumindest so wirksam ist wie die für die Proben A, C und D verwendeten Gleitmittel und möglicherweise noch etwas wirksamer in dieser Hinsicht ist. Die unerwarteten Ergebnisse zeigen, daß das neue 3-Komponenten- Gleitmittel-Antistatikum, insbesondere wenn es in einem erwärmten Zustand durch unsere neuen Jets aufgetragen wird, eine verbesserte, ausgewogene Gesamtleistung und einen verbesserten Sicherheitsspielraum in bezug auf die Faseröffnung, Kohäsion und Verarbeitbarkeit bereitstellt bei mindestens gleicher und möglicherweise etwas besserer hydrophiler Leistung im Vergleich zum Stand der Technik. Eine zusätzliche vielseitige Verwendbarkeit zeigt sich durch die günstigen Ergebnisse, die mit verschiedenen Querschnitten und Faserpolymeren erhalten wurde. Das bevorzugte Beschichtungsverfahren ist unser neues Heiß-Gleitmittel-Jet-Verfahren, doch können auch andere Beschichtungsmethoden in Betracht gezogen werden.

Beispiel 6

Der Zweck dieses Beispiels ist es, die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Fasern, die kein Polyester sind, zu erläutern. Unter Verwendung des allgemein bekannten Lösungsmittel- Spinnverfahrens (Aceton) wurden Zelluloseacetatfasern mit 3,3 Denier pro Filament (3,67 Dezitex) in einem "Y-gestaltigen" Querschnitt aus mehrfachen Kammern heraus gesponnen und dann über eine Gleitmittel-Beschichtungswalze und in eine Kreppvorrichtung geführt, um ein gekrepptes Kabel mit 50.000 Denier total zu bilden. Dieses Kabel wurde dann unter einer geeigneten geringen Spannung in die erste Walzengruppe des in Figur 1 gezeigten Verfahrens eingeführt. Das Kabel wurde durch ein Verstreckungsbad bei etwa 60ºC bei einem Zugverhältnis von etwa 1,2 : 1 geführt. Ein Teil dieses Verstreckungsschrittes wurde dazu verwendet, die ursprüngliche Kreppung zu entfernen, um ein Kabel mit wenig oder ohne Kreppung für dieses Experiment zu erzeugen. Das Bad war mit einer Einrichtung 1 zur Flüssigkeitsentfernung an der Abfiußseite ausgestattet, und das Kabel gelangte anschließend durch eine Dämpfkasten und die Thermofixierungsvorrichtung, welche beide auf etwa 100ºC gehalten wurden. Das Bad und die Einrichtung zur Flüssigkeitsentnahme wurden auch dazu verwendet, um zumindest den am leichtesten zugänglichen Teil des Spinn-Gleitmittels (auf Mineralölbasis) zu entfernen.
Ein Heiß-Gleitmittel-Jet trug das am meisten bevorzugte und neue hydrophile Gleitmittel (erwärmt auf 80ºC) unmittelbar vor der 0,5 Inch (1,27 cm) breiten Kreppvorrichtung auf. Das Gleitmittel war aus 49 Gew.-% PEG-400-Monolaurat, 49 Gew.-% PEG-600-Monolaurat und 2 Gew.-% 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat bei einer Konzentration von 20 Gew.-% in Wasser zusammengesetzt. Dies sind die gleichen drei Komponenten, die verwendet wurden, das Gleitmittel für Probe B in Beispiel 5 herzustellen, wobei aber das Antistatikum auf 2 Gew.- % bei einer entsprechenden Erhöhung der anderen zwei Komponenten auf jeweils 49 % verringert wurde. Etwa 0,75 Gew.-% des Gleitmittels wurden auf die Faser aufgetragen. Das gekreppte Kabel wurde bei etwa 70ºC für etwa 5 Minuten getrocknet. Der resultierende Stapel hatte einen relativ trockenen Griff.
Dieser Test sollte feststellen, ob oder ob nicht eine relativ kleine Menge (für Zelluloseacetat) Gleitmittel ausreichen würde für 1) die Verarbeitbarkeit auf einer Maschine für nicht-gewobene Materialien und 2) die Flüssigkeitstransporteigenschafien. Es wurde die niedrigste aussreichende Spannung für das Schneiden einer Stapellänge von 2 Inch (5,1 cm) verwendet.
Es stellte sich heraus, daß der Stapel etwa 12 bis 14 durchschnittliche Kreppungen pro Inch (4,7 bis 5,5 Kreppungen pro cm) bei einem durchschnittlichen Kreppwinkel von etwa 85 bis 90º bei Verwendung der in Beispiel 8 beschriebenen Schätzmethode hatte.
In einem Kleinexperiment war es möglich, die Faser (mit einer Kardiermaschine für nicht- gewobene Materialien) zu kardieren, doch es gab bei diesem Gewichtsprozentanteil an Gleitmittel einen eindeutigen Hinweis auf Statik. Damit war klar, daß für Produktionszwecke zumindest ein höherer Anteil der antistatischen Komponente und vielleicht der anderen Komponenten des Gleitmittels für eine Zelluloseacetatfaser erforderlich wäre.
Das kardierte Gewebe wurde danach einer Behandlung mit Nadelstichen unterzogen, um eine nicht-gewobene Stoffbahn zu erzeugen, die sich für Testzwecke eignete. Das mit Nadelstichen durchlöcherte nicht-gewobene Material wog etwa 3,8 Unzen pro Yard im Quadrat (129 g/m²) bei einer Dicke von etwa 0,106 Inch (0,27 cm) unter einem Druck von 0,01 lbs pro Inch im Quadrat (0,069 kPa). Die Stoffbahn hatte gute Flüssigkeitstransporteigenschaften, wie sich bei Korb-Versenkungs-Tests (basket-sink tests) in destilliertem Wasser zeigte. Die durchschnittliche Korb-Versehkungszeit betrug 5,38 Sekunden, erhalten aus den folgenden Einzeltests: 7,65, 5,30 und 3,20 Sekunden.
Die in diesem Beispiel 6 beschriebenen Zelluloseacetatproben schufen ein spezielles Analyseproblem infolge der Tatsache, daß Gleitmittel auf Mineralölbasis während des Spinnens aufgetragen wurde und nur teilweise durch das Verstreckungsbad vor der Auftragung des erwarmten hydrophilen Gleitmittels, wie nachfolgend beschrieben, entfernt wurde. Es war notwendig, diese Proben 16 Stunden lang bei etwa 100ºC zu erwärmen, um im wesentlichen das Mineralöl vor Durchführung des Rohr-Elutionsverfahrens zu entfernen. Die getrockneten Proben ließ man für etwa 8 Stunden konditionieren, um die Feuchtigkeitsaufiiahme in % zu bestimmen, und sie wurden dann bei etwa 120ºC für etwa 30 Minuten vor Durchführung des Rohr-Elutionsverfahrens getrocknet.

Beispiel 7

Faser ähniich der Probe A in Beispiel 2 wurde unter Verwendung von drei Heiß-Gleitmittel- Jets, wie in Figur 4 veranschaulicht, hergestellt. Ungefähr 0,4 bis 0,5 Gew.-% des folgenden Gleitmittels wurden bei einer Temperatur von etwa 85ºC aufgetragen:
45 Gew.-% PEG-400-Monolaurat
45 Gew.-% PEG-600-Monolaurat
10 Gew.-% 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat
Das gleitmittelbeschichtete, gekreppte Kabel wurde bei etwa 75ºC in dem Kabeltrockner thermofixiert.
Um überschüssigen Gleitmittelfluß richtig abzudichten, war es hilfreich, die Löcher in dem Jet an der Unterseite zu überdecken, welche über die Kanten des Kabels hinausragte. Diese Löcher können auf jede beliebige zweckmäßige Art abgedeckt werden, wie auch immer, es wurden anpaßbare Manschetten, wie in Figur 4 gezeigt, verwendet. Dann wurde mindestens ein Jet an der Unterseite so wie gezeigt orientiert, um, so weit wie praktisch durchführbar, jeglichen Trockenkontakt zwischen der Jetoberfläche und dem Kabel zu verhindern. Vorzugsweise werden die Faser-Kontaktoberfiächen des Jets an der Unterseite mit einem geeigneten dauerhaften Material, wie einer Keramikbeschichtung, beschichtet.
Keine Probleme traten bei der Verwendung der neuen Drei-Jet-Gleitmittelbeschichtungsvorrichtung und des Verfahrens bei diesem Test auf. Ein übermäßiger Fluß wurde an den Jet an der Unterseite weitergeleitet, wobei überschüssiges Gleitmittel zu dem Gleitmittel- Erwärmungs- und Vorratstank rückgeführt wurde. Da drei Jets nicht erforderlich waren, um die Target-Gleitmittelmenge auf dieses Kabel von etwa 55.000 bis 60.000 Denier (61.111 bis 66.666 Dezitex) aufzutragen, wurde der Jet an der Unterseite entfernt, um die Experimente unter Verwendung der oberen zwei Jets fortzusetzen. Die Faser war ein "Figur 8"-Polyester von etwa 1,5 Denier pro Filament (1,7 Dezitex pro Filament) bei einer Stapellänge von etwa 1,5 Inch (3,8 cm). Wir kamen zu dem Ergebnis, daß die neue Drei-Jet-Bauart, die in Figur 4 dargestellt ist, beim Auftragen von erwärmtem Gleitmittel auf die großen Kabel von mindestens etwa 800.000 Denier total (888.888 Dezitex total) bis zu mehreren Millionen Denier total, welche typisch sind für großtechnische Produktionsanlagen für Polyester und andere Fasern, von großem Nutzen wäre.

Beispiel 8

Dieses Beispiel ist eine weitere Erläuterung der Gesamtleistung der Dreikomponenten- Gleitmittelantistatikum-Zusammensetzung, die bei Probe B in Beispiel 5 verwendet wurde. Eine "8-Vertiefüngs"-Polyesterfaser wurde auf etwa 5,9 Denier pro Filament gestreckt und gekreppt im Anschluß an eine Jet-Beschichtung von etwa 0,6 bis 0,9 Gew.-% dieses neuen Gleitmittels, das auf etwa 80 - 85ºC erwärmt war. Die Analysen des Gewichtsprozentanteils des Gleitmittels auf der Faser ergaben die Werte 0,58 und 0,94 und stellen zwei verschiedene Tests dar, die durchgeführt wurden, als die Faser verarbeitet wurde und dann später aus dem Vorrat als Probe genommen wurde. Diese Ergebnisse sind weitere Beispiele für die Variabilität, die wir gelegentlich bei Wiederholungstests und auch zwischen den Labors etc. feststellten.
Die gekreppte Faser wurde in dem Kabeltrockner bei etwa 66 Grad 5 Minuten lang erwärmt. Die durchschnittliche Kreppfrequenz betrug etwa 12 bis 14 Kreppungen pro Inch (4,7 bis 5,5 Kreppungen pro cm) bei einem geschätzten Kreppwinkel von etwa 69 Grad.
Die Schätzmethode für den Kreppwinkel beinhaltet den Längenvergleich des gekreppten Kabels mit den Längen, die nach dem Geraderichten desselben Kabels und der Umrechnung des Längenverhäitnisses auf einen geschätzten durchschnittlichen Kreppwinkel erhalten wurde.
Der Stapel wurde auf etwa 1,5 Inch (3,8 cm) zurechtgeschnitten. Es ist wichtig, insbesondere bei unrunden Fasern, wie in den Figuren 2a, 2b, 2c und 2d veranschaulicht, bei Eintritt in die Schneidevorrichtung die geringste Kabelspannung aufrechtzuerhalten, die eine zufriedenstellende Steuerung der Stapellänge gewährleistet, um übermäßige Vergrößerungen des Kreppwinkels bei einer Verminderung der Kohäsion zu vermeiden.
Die für dieses Beispiel verwendete Textil-Kardiermaschine war auf einen Betrieb von etwa 1,5 oder darunter bis zu etwa 3,0 Denier/Filament (1,7 oder darunter bis zu etwa 3,3 Dezitexifilament) bei der am meisten zufriedenstellenden Kardierleistung für diese allgemeinen Mehrzweckeinstellungen eingestellt. Jedoch war diese Kardiermaschine auf eine Weise ausgerüstet und eingestellt, daß es möglich war, Stapel mit bis zu etwa 7,0 Denier/Filament (7,8 Dezitex pro Filament) mit zumindest akzeptabler Gewebebildung zu verarbeiten, selbst wenn dies außerhalb des am meisten zufriedenstellenden Bereichs liegt. Die 5,9 Denier/Filament-(6,6 Dezitex-)Fasern dieses Beispiels wurden auf derselben, mit einem Kohäsionstestgerät ausgerüsteten Kardiermaschine verarbeitet, welche für die anderen Kohäsionstests verwendet wurde, um einen durchschnittlichen gewichteten Kohäsionswert im Vergleich mit den in Beispiel 5 erhaltenen Werten zu erhalten. Bei einem Denier/Filament-Wert außerhalb des am meisten zufriedenstellenden Bereichs, wurden einige unerwünschte geknäuelte und verwickelte Fasern zwischen dem Kardierzylinder und den fixierten Platten der Kardiermaschine produziert. Jedoch war es möglich, ein akzeptables Gewebe für die Tests herzustellen, und es wurde ein Kohäsionswert von 5,6 (14,2 metrisch) erhalten. Bei dem Gewebe wurde eine zumindest ausreichende Festigkeit festgestellt. Damit konnte das neue Heiß- Gleitmittel-Jet-Verfähren und das neue Dreikomponenten-Gleitmittelantistatikum in zufriedenstellender Weise für die Gesamtleistung der vorstehend beschriebenen "8-Vertiefüngs"-Faser angewandt werden. Das kardierte Faserband wurde als hydrophil bewertet.

Beispiel 9

Eine "8-Vertiefüngs"-Polyesterfaser wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt:
Verstreckungsbad-Temperatur Etwa 72ºC
Flüssigkeits-Enfernungseinrichtung Kontaktarme und Luftjet
Dampfrohr-Temperatur Etwa 185ºC
Kaustische Behandlung Keine
Neutralisierungsbehandlung Keine
Thermofixierungs-Walzen Nicht erwärmt
Kreppvorrichtungsbreite 0,5 Inch (1,27 cm)
Kabeltrockner-Temperatur Etwa 130ºC (5 Minuten)
Kabel-Denier total Etwa 55.000 (61.111 Dezitex)
Kreppung pro Inch Etwa 12 bis 14 (4,7 bis 5,5 Kreppungen pro cm
Geschätzter Kreppwinkel nach dem Kabel-Schätzverfahren: Alle Proben wurden mit größer als 90º bewertet, wobei bei den mit dem Heiß-Gleitmittel-Jet beschichteten Proben die Winkel etwas schärfer waren als bei den Sprühbox-Proben.
Aufgetragenes Gleitmittel in Gew.-%*
a. PEG-880-Sorbitanmonolaurat 0,49 durch den Jet (etwa 80 - 85ºC)
b. Wie a. 0,55 durch Sprühen (Raumtemperatur)
c. PEG-880-Sorbitanmonostearat 0,47 durch den Jet (etwa 80 - 85ºC)
d. Wie c. 0,49 durch Sprühen (Raumtemperatur)
*Jedes Gleitmittel bestand aus 98 Gew.-% des Hauptbestandteils plus 2 Gew.-% 4- Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat antistatisches Mittel, gemischt als 20-Gew.-%- Konzentration in 80 Gew.-% Wasser.
Denier/Filament Etwa 10 +/- 0,5 ("8-Vertiefüngs"-Faser) (11,1 +/- 0,6 Dezitex pro Filament)
Stapellänge Etwa 2 Inch (5,1 cm)
Diese Fasern wurden anschließend unter Verwendung von Kodel 410-Bindemittelfaser, wie vorstehend beschrieben, miteinander verbunden, wodurch ein gebundenes nicht-gewobenes Material von 40 g/yd² gebildet wurde, bei welchem die Fasern erhitzt und komprimiert werden, um die Stoffbahn in einer im Fachbereich bekannten Weise zu bilden.
Alle vier nicht-gewobenen Materialien stellten sich bei Korb-Versenkungs- und Tropf- Benetzungstests als hydrophil heraus. Bei diesem Verfahren, bei welchem der Kabeltrockner bei 130ºC betrieben wurde, stellte sich heraus, daß die Kabel-Kreppwinkel beträchtlich weiter geöffnet wurden als die in Beispiel 5 erhaltenen Winkel, bei welchen die Heiß-Gleitmittel- Beschichtung der bevorzugten Gleitmittelformulierungen vor dem Kreppen verwendet wurde, wobei der Kabeltrockner bei weniger als etwa 85ºC betrieben wurde. Siehe Beispiel 5 zum Vergleich, bei welchem die Thermofixierungswalzen erwärmt werden und der Kabeltrockner bei einer Temperatur unterhalb etwa 85ºC betrieben wird. Das in diesem Beispiel 9 erläuterte Verfahren ist weniger bevorzugt als das in Beispiel 5 erläuterte Verfahren, es kann aber in jenen Situationen verwendet werden, in welchen sich herausstellt, daß die resultierende Faser zumindest akzeptable Leistungen bei den anschließenden Verfahren für nicht-gewobene Materialien und/oder Textilien erbringt.

Beispiel 10

Dieses Beispiel erläutert das Auftragen der neuen antistatischen Dreikomponenten- Gleitmittelantistatikum-Zusammensetzung, die in Beispiel 6 mit dem Ziel verwendet wurde, eine hydrophile Bindemittelfaser zu erzeugen. Es wurde Kodel 410-Bindemittelfaser (etwa 8 Denier/Filament, 8,9 Dezitex pro Filament) (vorstehend beschrieben) gewählt. Mehrere Jahre lang wurde für verschiedene Anwendungen für nicht-gewobene Materialien ein relativ hydrophobes Gleitmittel (Mineralöltyp) in zufriedenstellender Weise für diese Faser verwendet.
Etwa 0,25 Gew.-% des Gleitmittels aus Beispiel 6 wurden auf die Kodel 410-Bindemittelfaser (etwa 8 Denier/Filament) durch eine Sprühbox bei Raumtemperatur aufgetragen. Anschließend wurde diese Faser mit einem größeren Teil (etwa 80 Gew.-%) eines gekreppten "8- Vertietungs"-Stapels vermischt. Man stellte fest, daß während des Öffnens und des Zuführens der Faser die Bindemittelfaser spröde geworden war und in zahlreiche kleine Längenabschnitte zerfiel. Labortests ergaben, daß diese Faser beträchtlich an Festigkeit und prozentualer Ausdehnung eingebüßt hatte. Über einen Zeitraum von 50 Tagen wurde die Faser rasch immer spröder und schwächer bei einer stark verminderten Ausdehnung und eignet sich däher nicht für diese Anwendung als Bindemittelfaser.

Beispiel 11

Dieses Beispiel erläutert die Anwendung der zwei neuen Gleitmittel aus Beispiel 9 an getrennten Proben und den Versuch, eine Bindemittelfaser mit verbesserter hydrophiler Wirkung bereitzustellen. Die in Beispiel 9 verwendeten Gleitmittel wurden mit etwa 0,25 Gew.-% auf Kabelproben aufgetragen, die zur Herstellung von Kodel 410-Stapelfaser verwendet wurden. Über einen Zeitraum von 50 Tagen hatten die Kabelproben nur leichte Einbußen bei der Festigkeit und der Ausdehnung zu verzeichnen. Damit könnten diese zwei Gleitmittel zur Zufriedenheit bei der Herstellung von Bindemittelfaser mit hydrophilen Eigenschaften eingesetzt werden.

Beispiel 12

In einem Alterungstest des neuen Dreikomponenten-Gleitmittels wurde eine hydrophile, nicht- gewobene Stoflbahn von Probe B in Beispiel 5 über einen Zeitraum von mehr als 7 Monaten gelagert und danach untersucht. Es stellte sich heraus, daß die gebundene Struktur und die hydrophile Funktion dieser Stoffbahnen erhalten blieb.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Fasern, umfassend:

(A) Inkontaktbringen der Fasern in einem Kabelband mit einer frei fließenden Lösung oder Emulsion, die etwa 5 Gew.-% oder mehr eines nicht-klebrigen antistatischen hydrophilen Gleitmittels enthält, bei einer Temperatur zwischen etwa 40ºC und dem Siedepunkt der Lösung,

(B) Verteilen der Lösung oder Emulsion auf das Kabelband, so daß alle Faseroberflächen bedeckt werden und

(C) Erwärmung der Fasern auf eine Temperatur von etwa 40ºC oder darüber für eine ausreichende Zeit, um die gleitmittelbeschichteten Fasern zu trocknen,

wobei beliebige, in den Fasern vorhandene Überschußflüssigkeit vor dem Inkontaktbringen in Schritt (A) entfernt wurde und das mit der Lösung beschichtete Kabelband nach dem Inkontaktbringen in Schritt (A), aber vor dem Erwärmen in Schritt (C), gekreppt oder komprimiert wird und

wobei das Gleitmittel entweder eine Mischung aus Polyethylenglykolfettsäureestern mit hohem und niedrigem Molekulargewicht umfaßt, wobei der Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolanteil von unterhalb 500 und der Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolanteil von oberhalb 500 hat,

oder mindestens ein Polyethylenglykol-Monolaurat oder -Monostearat mit einer Sorbitangruppe umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gleitmittel auch einen kleineren Anteil mindestens einer Verbindung enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Färbungsmittel, aromasteigernde Mittel, Spülmittel, Antipilzmittel, antibakterielle Mittel, Antischaummittel, oder hydrophile Bestandteile, Bindemittel, Mineralöle, Essigsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure, superabsorbierende Pulver oder Polymere, fluoreszierende Additive, antiseptische Additive, antistatische Mittel, Quervernetzungsmittel und Mischungen davon.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gleitmittel etwa 1 bis 20 Gew.-% eines antistatischen Mittels enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Gleitmittel einen kleineren Anteil mindestens eines antistatischen Mittels enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: quaternäre Aminsalze und Polyoxyethylensalze und organische Fettalkoholester.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lösung eine wäßrige Lösung ist, die etwa 10 Gew.-% oder darüber Gleitmittel enthält, wobei die Fasern damit bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und 100ºC in Kontakt gebracht werden; das Verteilen in Schritt (B) wird durch Kreppwalzen zumindest teilweise bewirkt; das Erwärmen in Schritt (C) wird bei einer Temperatur zwischen etwa 40 und 135ºC über mindestens 20 Sekunden ausgeführt und die Fasern werden im Anschluß daran mit Spannung beaufschlagt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Celluloseester, Modacryl, Nylon, Viskosefaserstoff und Blends oder Mischungen davon; diese haben mindestens eine axiale Vertiefung und liegen als Kabel mit mindestens etwa 10.000 Denier total (11.111 Dezitex total) vor.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei die in Schritt (A) eingesetzten Fasern kaustisch behandelte Fasern sind, die zwischen 2 und 30 axiale Vertiefungen aufweisen, die im wesentlichen kontinuierlich verlaufen und wobei die Fasern mit der Lösung unter Einsatz mindestens eines kontinuierlichen Fließmittels oberhalb der Fasern und mindestens eines kontinuierlichen Fließmittels unterhalb der Fasern in Kontakt gebracht werden und die kontinuierlichen Fließmittel so angeordnet sind, daß ein trockener Kontakt mit den Fasern vermieden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in Schritt (A) eingesetzten Fasern im wesentlichen trockene kaustisch behandelte Fasern sind, die mindestens eine axiale Vertiefung haben.

9. Verfahren nach einem der Ansprtiche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei die Fasern hydrolysierte Fasern sind mit mindestens einer Vertiefung und einem Denier pro Filament von etwa 0,8 bis 200 (0,89 bis 222 Dezitex), und wobei das Gleitmittel eine wäßrige Lösung ist, die mindestens 10 Gew.-% einer Mischung aus Polyethylenglykolfettsäureestern mit hohem und niedrigem Molekulargewicht und/oder mindestens ein Polyethylenglykol-Monolaurat oder -Monostearat mit einer Sorbitangruppe und mindestens ein Mittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem antistatischen Mittel, einem Antischaummittel, einem antiseptischen Mittel, einem Quervernetzungsmittel mit oder ohne Katalysator und einem Additiv mit Bindeeigenschaften enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekulargewicht Polyethylenglykol-400-Monolaurat und der Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht Polyethylenglykol-600-Monolaurat ist.

11. Gleitmittelzusammensetzung, die eine Mischung aus Polyethylenglykolfettsäureestern von hohem und niedrigem Molekulargewicht umfaßt, wobei der Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolanteil unterhalb von 500 und der Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolanteil oberhalb von 500 hat, und wobei das Gleitmittel auch einen kleineren Anteil mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbmitteln, aromasteigernden Mitteln, Spülmitteln, Antipilzmitteln, antibakteriellen Mitteln, Antischaummittenl, anderen hydrophilen Bestandteilen, Bindemitteln, Mineralölen, Essigsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure, superabsorbierenden Pulvern oder Polymeren, fluoreszierenden Additiven, antiseptischen Additiven, antistatischen Mitteln, Quervernetzungsmitteln und Mischungen davon enthält.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei die Mischung eine kleinere Menge eines antistatischen Mittels enthält.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, wobei das antistatische Mittel das Salz einer quaternären Ammoniumverbindung oder eine quaternäre Aminverbindung ist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei das antistatische Mittel 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat ist.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der Polyethylenglykolfettsäureester mit niedrigem Molekulargewicht Polyethylenglykol-400-Monolaurat ist und der Polyethylenglykolfettsäureester mit hohem Molekulargewicht Polyethylenglykol-600-Monolaurat.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei die Mischung mindestens 40 Gew.-% Polyethylenglykol-400-Monolaurat, mindestens 40 Gew.-% Polyethylenglykol-600-Monolaurat und bis zu 10 Gew.-% 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat enthält.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, wobei die Zusammensetzung eine wäßrige Lösung ist.

18. Gleitmittelzusammensetzung aus einer Mischung von mindestens einem Polyethylenglykol-Monolaurat oder -Monostearat mit einer Sorbitangruppe und einem kleineren Anteil mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Färbemittel, aromasteigernde Mittel, Reinigungsmittel, Antipilzmittel, antibakterielle Mittel, Antischäummittel, andere hydrophile Bestandteile, Bindemittel, Mineralöle, Essigsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure, superabsorbierende Pulver oder Polymere, fluoreszierende Additive, antiseptische Additive, antistatische Mittel, Quervernetzungsmittel und Mischungen davon.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei die Mischung einen kleineren Anteil mindestens eines antistatischen Mittels und einen größeren Anteil eines Gleitmittels ausgewählt aus Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonolaurat, Polyethylenglykol-880- Sorbitanmonostearat und Mischungen davon enthält.

20. Gegenstand aus Fasern, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 erhältlich sind, mit mindestens einer Vertiefung, entweder kaustisch behandelt oder nicht- kaustisch behandelt und mit einem Denier pro Filament von 0,8 bis 200 (0,89 bis 222 Dezitex), ausgewählt aus der Gruppe der Fasern bestehend aus: Nylons, Polyolefine, Polyester, Zelluloseester, Modacrylfasern, Viskosefasern und Blends oder Mischungen davon mit 0,3 Gew.-% oder mehr mindestens einer Zusammensetzung nach den Ansprüchen 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18 oder 19, aufgebracht auf deren Oberflächen.

21. Gegenstand umfassend Bindemittelfasern mit etwa 0,3 Gew.-% oder darüber eines Gleitmittels nach Anspruch 18, aufgebacken auf die Oberflächen.

22. Gegenstand nach Anspruch 20, wobei die Fasern mindestens in einen Bestandteil des Produktes ausgeformt wurden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Produkten enthaltend mindestens eine der Fasern in einer Mischung mit Holzpulpe, Absorptionsprodukten, Wisch- und Reinigungsgeweben oder Stoffbahnen, Dämmstoff, Aroma- oder Geschmacksmaterialien, Überzugspapier, Dochte, relativ dicke Watte, komprimierte gebundene Watte oder Gewebe, nadelgeschlagene Watte oder Gewebe, Verbandstoffe, Inkontinenzprodukte, Filter und Kombinationen davon.

23. Gegenstand gemäß Anspruch 20, umfassend kontinuierliche Filamente, die entweder gekreppt oder nicht gekreppt sind, in Kabelform, das in der Folge durch Walzen und/oder Jets geöffnet oder gespleißt wurde, und die Teile eines nicht-gewobenen Produkts oder Filters sind.

24. Gegenstand nach Anspruch 20, umfassend Fasern mit einem Querschnitt, der mindestens zwei gabelgestaltige oder y-gestaltige Elemente hat, die mit einem einzelnen Zentralkernelement verknüpft sind, das fest oder hohl sein kann, und die mindestens an einem zentralen Punkt miteinander verknüpft sind, so daß sie nach außen gerichtet sind und Flüssigkeitstransportkanäle zwischen den Elementen, die sich ebenfalls nach außen gegenüber dem Zentralpunkt erstrecken, bilden.

25. Gegenstand nach Anspruch 14, umfassend Fasern mit einem Querschnitt von mindestens einem sich gegenüberliegenden Paar aus Vertiefungen oder Kanälen von gabelartiger oder y-artiger Gestalt und ein gegenüberliegendes Paar von schlitzartig ausgestalteten Elementen, die alle an einem zentralen Kern verknüpft sind, so daß sie nach außen weisen und flüssigkeitstransportierende Kanäle zwischen den Elementen, die ebenfalls von dem Zentralpunkt nach außen weisen, bilden.

26. Gegenstand nach Anspruch 20, umfassend Fasern, wobei mindestens ein Quervernetzungsmittel auf die Oberfläche davon aufgebracht und vor dem Aufbringen von mindestens 0,3 Gew.-% der Zusammensetzung gehärtet wurde.

27. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend:

(A) Inkontaktbringen einer wärmeresistenten Fasern in einem Kabelband mit einer freifließenden Lösung, die etwa 5 Gew.-% oder darüber eines nicht-klebrigen antistatischen hydrophilen Gleitmittel enthält, enthaltend eine Mischung aus Polyethylenglykol-Monolaurat von hohem und niedrigem Molekulargewicht, bei einer Temperatur zwischen etwa 40ºC und dem Siedepunkt der Lösung, wobei das Polyethylenglykol-Monolaurat mit niedrigem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolteil unterhalb von 500 und das polyethylenglykol-Monolaurat mit hohem Molekulargewicht ein Molekulargewicht im Polyethylenglykolteil von oberhalb 500 hat,

(B) Verteilen der Lösung auf das Kabelband, so daß dieses im wesentlichen auf allen Faseroberflächen beschichtet wird und

(C) Erwärmen der Fasern auf eine Temperatur von etwa 40ºC oder darüber für eine ausreichende Zeit, um die gleitmittelbeschichteten Fasern zu trocknen.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Ausbreiten in Schritt (B) zumindest teilweise durch die Antriebswalzen einer Kreppvorrichtung geschieht und die Fasern nach dem Verteilen in Schritt (B) und vor dem Erwärmen in Schritt (C) gekreppt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Polyethylenglykol- Monolaurat mit niedrigem Molekulargewicht Polyethylenglykol-400-Monolaurat ist und das Polyethylenglykol-Monolaurat mit hohem Molekulargewicht ist Polyethylenglykol-600-Monolaurat.

30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Mischung mindestens 40 Gew.-% Polyethylenglykol-400-Monolaurat, mindestens 40 Gew.-% Polyethylenglykol-600-Monolaurat und bis zu 20 Gew.-% 4-Ethyl-4-cetyl-morpholiniumethosulfat enthält.

31. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gleitmittel einen größeren Anteil eines Gleitmittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonolaurat, Polyethylenglykol-880-Sorbitanmonostearat und Mischungen und einen kleinen Anteil mindestens eines Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: antistatischen Mittel, Antischäummittel, antiseptischen Mittel, Quervernetzungsmittel mit oder ohne Katalysator und einem Additiv mit Bindeeigenschaften, enthält.

32. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung von Fasern umfassend das Aufbringen mindestens eines Quervernetzungsmittels auf die Fasern vor dem Kreppen oder Komprimieren und anschließendes Härten mit erwärmten Walzen oder in einem Ofen und wobei mindestens 0,3 Gew.-% eines nicht-klebrigen hydrophilen Gleitmittels nach dem Härten aufgebracht wird.