DE952933C

DE952933C - Verfahren zur Behandlung von Faeden, Fasern oder Garnen aus synthetischen Hochpolymeren zwecks Verhinderns ihrer elektrischen Aufladefaehigkeit

Info

Publication number: DE952933C
Application number: DEV7526A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Lotz
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1954-07-14
Filing date: 1954-07-15
Publication date: 1956-11-22

Description

Bei der Verarbeitung vom Fäden, Fasern oder Garnen aus synthetischen Hochpolymeren tritt als störende Begleiterscheinung die elektrische Aufladung des Fasermaterials auf. Diese Erscheinung ist insbesondere bei der Verarbeitung von Fasern· auf der Karde zu beobachten und wirkt sich dort sehr nachteilig aus. Die Fasern stoßen sich wegen der elektrischen Aufladung gegenseitig ab und erschweren wesentlich ihre Weiterverarbeitung. Man hat bisher vorgeschlagen, das Fasermaterial mit einer öl- oder Fettpräparation zu versehen, um. die Neigung der Fasern, eine elektrische Ladung während ihrer Verarbeitung aufzunehmen;, herabzusetzen. Von den bisher in großer Anzahl beschriebenen antistatisch wirkenden Mitteln seien z. B. nur ein Gemisch, bestehend aus einem Alkylolaminsalz einer Fettsäure und einem Alkylolaminsalz einer aliphatischen, zweibasischen· Säure, oder auch Verbindungen aus Fettsäuren und Äthylenoxyd genannt. Wenn auch der eigentliche Zweck der Behandlung mit diesen genannten Verbindungen, nämlich die Verringerung der elektrischen Aufladung, eintritt, so konnte die Beobachtung gemacht werden, daß manche der bisher vorgeschlagenen Reaktionsprodukte schlecht auswaschbar waren, so daß die auf der Faser verbliebenen Reste der antistatischen Mittel Anlaß zur Vergilbung der -Fasern gaben.

Es wurde gefunden,, daß man eine gute antistatische Wirkung auf Fäden, Fasern oder Garnen erreicht und gleichzeitig eine gute Gleitfähigkeit

der Fasein auf der Karde erzielen kann, wenn man die Fasern usw. mit einem aus folgenden zwei Verbindungen a) und b) entstandenen Reaktionsprodukt behandelt :

Die erste Verbindung a) des Reaktionsproduktes ist ein Alkyliden- bzw. Aralkyliden-bis-chlorcarbonsäureamid dar allgemeinen Formel

Cl · (CHJ_n · CO - NH - CH · NH - CO - (CHJ_n · Cl

R = -H, -CH₃ bzw.
η = 2 bis 4

C₆H₅

Man erhält sie in bekannter Weise, wenn man Aldehyde (iz. B. Formaldehyd oder Acetaldehyd oder Benzaldehyd) mit Acrylsäurenitril (oder entsprechenden Homologen), Chlorwasserstoff und Wasserdampf in der Gasphase und in Gegenwart von Katalysatoren (z. B. Borphosphat) umsetzt.

Die zweite Verbindung b) des Reaktionsproduktes ist entweder ein Dialkylamin oder Trialkylamin oder Dialkylolamin oder Trialkylolamin. Läßt man z. B. Methylen-bis-chlorpropionsäureamid und Diäthylamin in bekannter Weise miteinander reagieren, so resultiert ein Reaktionsprodukt mit vermutlich folgender Konstitution:

	(Fp =	C₂	H₅
30
	C₂	H₅
35	218	°)

.N-CH₉-CH₉-CO-NH

f OJnU

C1-CH,-CH,-CO-NH

Diese Verbindung ist wasserlöslich. Die Lösung dieser Verbindung bewirkt erfindungsgemäß, daß die elektrostatische Aufladung der mit dieser Lösung behandelten Fasern usw. sehr stark vermindert wird.

Die Fasern werden nämlich mit Lösungen dieser Reaktionsprodukte vor ihrer Weiterverarbeitung behandelt bzw. man sprüht diese Lösungen auf das Fasergut auf. Da diese Reaktionsprodukte wasserlöslich sind, empfiehlt es sich, wäßrige oder auch alkoholische Lösungen, die schwach sauer sein sollen, zu verwenden. Die Reaktionsprodukte lassen sich sehr leicht wieder auswaschen, so daß eine nachherige Vergilbung des Fasergutes praktisch verhindert wird. Auch ist es möglich, Lösungen aus Gemischen, bestehend aus den vorbeschriebenen Reaktionsprodukten und Laurylpyridimumchlorid, zu verwenden. Diese Mischungen zeigen in bezug

55- auf die antiedektrostatische Wirksamkeit besonders gute Ergebnisse. Es ist auch möglich, jeweils das Chlorhydrat der obengenannten Reaktionsprodukte zu "verwenden. Weiterhin kann man auch den hier beschriebenen antistatisch wirkenden Mitteln bekannte Gleit- oder Versteifungsmittel zusetzen. Als synthetische Hochpolymere, die als Fäden, Fasern oder Garne mit den genannten Lösungen behandelt werden, seien unter anderem Polyamide, Polyester, wie z.B. Polyäthylenglykolterephthalat, sowie PoIyacrylsäurenitril und ähnliche genannt.

Die Größe der antistatischen Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Avivagemittel wird nach einer Meßmethode festgestellt, die von dem Gedanken ausgeht, daß alle antistatisch wirkenden Avivagemittel den elektrischen Widerstand der Faser herabsetzen bzw. die Leitfähigkeit der Faser heraufsetzen. Der elektrische Widerstand der Faser steht also im Zusammenhang mit der wirksamen elektrostatischen Aufladung der Faser. Die Messungen des elektrischen Widerstandes der Fasern wurden mit einem Multi-Megohmmeter-Widerstandsmeßgerät vorgenommen. Es hat sich nach dieser Meßmethode ergeben, daß bei einem gemessenen Widerstand von 5 · io⁹ Ohm und darüber die elektrostatische Aufladung der Fasern zu hoch ist, diese also nicht mehr störungsfrei auf der Karde weiterverarbeitet werden können. Hält sich der gemessene Wert jedoch unterhalb 5 · io⁹ Ohm, so zeigen sich keine oder nur geringfügige Aufladungen. Die Verarbeitung solcher Fasern usw. geschieht dann weitgehend störungsfrei.

Beispiel 1

100 g einer Polyamidfaser vom Einzeltiter 2,9 werden mit einer 2,5%igen wäßnigen Lösung eines go Umsetzungsproduktes behandelt, welches aus Methylen-bis-chlorpropionsäureamid der Formel

Cl-CH₉-CH₉-CO-NH

:ch₉

Cl · CH₂ · CH₂ - CO - NH

und Diäthylamin entstanden ist. Die Lösung ist schwach sauer (p_H etwa 5,5). Die Behandlung der Faser geschieht bei Raumtemperatur, und zwar durch Beisprühen des Fasergutes mit dieser Lösung. Bei der Weiterverarbeitung der so vorbehandelten Fasern zeigte der elektrische Widerstand einen Wert von 1,4 · io⁹ Ohm, d. h., die Faser war auf i°5 der Karde gut verarbeitbar.

Beispiel 2

Es wurde dieselbe Behandlungsart, wie im Beispiel ι angegeben, durchgeführt mit dem Unter- "° schied, daß eine 3,5°/oige wäßrige Lösung des im Beispiel 1 genannten Umsetzungsproduktes verwendet wurde und der p_H-Wert dieser Lösung etwa 5 betrug. Dergemessene elektrische Widerstand ergab einen günstigen Wert von 0,12 · io⁹ Ohm. "5

Gegenbeispiele

Die nach Beispiel 1 und 2 behandelten Fasern wurden vor ihrer Weiterverarbeitung mit Methanol extrahiert, so daß das antistatisch wirkende Mittel vollkommen extrahiert wurde. Die Messung des elektrischen Widerstandes der Fasern, die nunmehr kein antielektrostatisch wirkendes Mittel enthielten, ergab 470 · io⁹ 0hm. Eine Verarbeitung auf der Karde war wegen der hohen elektrischen Aufladung ι*5 nicht möglich.

Beispiel 3

200 g einer Faser aus Polyäthylenglykolterephthalat vom Einzel titer 2,9 werden mit einer 2%igen wäßrigen Lösung eines Reaktiansgemisch.es behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde gebildet aus io°/o des im Beispiel 1 genannten Umsetzungsproduktes und aus 90 % Laurylpyridiniumchlorid. Der p_H-Wert dieser Lösung betrug etwa 6. Die Messung des elektrischen Widerstandes ergab einen äußerst günstigen -Wert von- 0,0072 · io⁹ Ohm. Die Verarbeitung der Fasern auf der Karde war vorzüglich.

Beispiel 4

200 g einer Faser aus Polyacrylsäurenitril vom Einzeltiter 3 werden in einer i,5°/oigen wäßrigen Lösung eines Reaktionsproduktes, gebildet aus Benzyliden-bis-chlorpropionsäuTeamid der Formel

Cl-CH₂-CHo-CO-NH

^CH-C₆H₅
Cl-CH₂-CH₂-CO-NH

und Dimethylamin, durch Aufsprühen der Lösung behandelt. Der p_H-Wert dieser Lösung betrug etwa 6. Die Messung des elektrischen Widerstandes ergab einen sehr günstigen Wert von 0,34 · io⁹Ohm. Die Verarbeitung der Fasern auf der Karde verlief störungsfrei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Behandlung von Fäden, Fasern oder Garnen aus synthetischen Hochpolymeren zwecks Verhinderns ihrer elektrischen Aufladefähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden, Fasern oder Garne mit wäßrigen oder alkoholischen Lösungen von Reaktionsprodukten, gebildet aus Alkyliden- bzw. Aralkyliden-bis-halogencarbonsäurieamiden der allgemeinen Formel

Cl - (CHj)_n · CO - NH - CH - NH · CO · (CH₂),, · Cl

R
R = -Ή,.—CH₃ bzw. -C₆H₅

η = 2 bis 4

und Dialkylaminen oder Trialkylaminen. oder Dialkylolaminen oder Trialkylolaminen, behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsprodukte im Gemisch mit Laurylpyridiniumchlorid zur Anwendung gelangen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im Anspruch 1 und 2 beschriebene Reaktionsprodukt im Gemisch mit bekannten Gleit- oder Versteifungsmitteln zur Anwendung gelangt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Referat der USA.-Patentschrift Nr. 2 597 708

im Chemischen Zentralblatt 1954, S. 4522;

Referat der britischen Patentschrift Nr. 649 877

im Chemischen Zentralblatt 1953, S. 8251; Deutsche Patentschrift Nr. 905 527.

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