EP0032215B1 - Bicomponent fibres and filaments having improved crimp stability against mechanical stress - Google Patents

Bicomponent fibres and filaments having improved crimp stability against mechanical stress Download PDF

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EP0032215B1
EP0032215B1 EP80107905A EP80107905A EP0032215B1 EP 0032215 B1 EP0032215 B1 EP 0032215B1 EP 80107905 A EP80107905 A EP 80107905A EP 80107905 A EP80107905 A EP 80107905A EP 0032215 B1 EP0032215 B1 EP 0032215B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
fibers
dtex
crimp
bicomponent fibres
Prior art date
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Expired
Application number
EP80107905A
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German (de)
French (fr)
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EP0032215A1 (en
Inventor
Christian Dr. Pieper
Alfred Dr. Nogaj
Hermann Dr. Lohwasser
Karl Dr. Hurm
Horst Bong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to AT80107905T priority Critical patent/ATE2230T1/en
Publication of EP0032215A1 publication Critical patent/EP0032215A1/en
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Publication of EP0032215B1 publication Critical patent/EP0032215B1/en
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/08Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyacrylonitrile as constituent

Definitions

  • the invention relates to bicomponent fibers made from two different eccentrically arranged thread-forming acrylonitrile polymers with permanent three-dimensional crimp, which recovers particularly well at room temperature after strong mechanical loads.
  • bicomponent fibers with round, three-dimensional crimp were obtained by simultaneously spinning and stretching two differently shrinking acrylonitrile polymers.
  • Great efforts have been made to produce articles from such fibers. which, in addition to the known advantages for synthetic fibers, such as Ease of care, lightfastness and improved mechanical values, also achieve the advantages such as high volume, good grip, dimensional stability and elasticity of the articles, as they are known for wool.
  • the crimping of previously known bicomponent fibers does not adequately withstand the mechanical stresses that occur during yarn production, so that the volume in the yarns cannot develop fully.
  • Such a crimp which is not stable under the influence of water has the disadvantage that articles lengthen or become matted in the moist state and require drying at elevated temperature (ie not at air temperature) in order to achieve their initial length.
  • the invention was therefore based on the object of producing bicomponent fibers consisting of acrylonitrile polymers which have a permanent, three-dimensional crimp, which is still present with as large a portion as possible even after strong mechanical loads and which is used for volume development, dimensional stability and elasticity in the knitted piece and for increased pressure stability in polar articles and carpets.
  • Bicomponent fibers and filaments consisting of two components A and B, which are formed from different acrylonitrile polymers arranged eccentrically to one another, have now been found which, even after a strong mechanical load of over 1 cN / dtex, still over 30%, for coarser titers of over 6.0 dtex even show more than 50% of their crimp before exercise because of their good cold recovery ability.
  • This crimp then contributes to increased bulk, increased shape stability and elasticity in the knitted piece and increased pressure stability in the pile article.
  • the present invention therefore relates to such fibers and threads.
  • Bicomponent fibers with such crimp stability are obtained if a polymer or a polymer mixture which has a comonomer fraction of at most 2% by weight is used as the more shrinking component A and a polymer which has a comonomer fraction of 4 to 15 is used as the weaker shrinking component , preferably 4-8 wt .-%.
  • Component A advantageously also differs from component B in that it has at least 10% greater cold recovery capacity after an elongation of 10%. It is further preferred if component A can store at least 15% more elastic energy than component B.
  • Acronitrile homopolymers and copolymers which have a comonomer content of at most 2% by weight are suitable as component A of the fibers according to the invention, which shrinks more. Those polymers which have a higher molecular weight are particularly preferred.
  • a measure of the molecular weight are the times that defined amounts of solution need to pass through a capillary. The time tp that a 0.5% polymer solution in dimethylformamide (DMF) takes to pass through the capillary at 20 ° C. is compared with the time t o that pure DMF takes to pass through the same capillary at the same temperature.
  • Polymers that obey the relationship t P ⁇ 2.1 t D are polymers for component A. particularly suitable. Preferably tp is 2.1 to 2.5 times tp.
  • Comonomers which are customary in this technology are monomers which can be copolymerized with acrylonitrile, such as acrylic or methacrylic acid esters, such as the particularly preferred methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, methyl methacrylate, vinyl ester, such as vinyl acetate, allyl or methallylsulfonic acid or their alkali metal sulfate acid or their alkali metal sulfate acid in question.
  • acrylonitrile such as acrylic or methacrylic acid esters, such as the particularly preferred methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, methyl methacrylate, vinyl ester, such as vinyl acetate, allyl or methallylsulfonic acid or their alkali metal sulfate acid or their alkali metal sulfate acid in question.
  • these polymers are preferably spun dry, washed and stretched using customary techniques, they have a stretching belt boil shrinkage which, depending on the stretching, has approximately the course shown in FIG. 1 with curve A.
  • the polymers forming the weaker shrinking component B with a comonomer content of at least 4% by weight can contain the same comonomers as those mentioned for component A.
  • the comonomers for component B should be selected such that after spinning, washing and drawing under the same conditions as for component A, a stretching tape is obtained depending on the drawing, as is shown by the curve in Fig. 1 B is shown.
  • Particularly preferred polymers for component B are those which have a viscosity which allows them to obey the relationship tp ⁇ 2 to.
  • the elastic energy that can be stored in a fiber is obtained by absorbing a force-strain Diagram according to Fig. 2.
  • the diagram shows the elastically stored energy component by integration up to Dy
  • the polymers A and B are spun into bicomponent fibers according to the usual techniques, so that the polymers are arranged eccentrically to one another in cross section.
  • the dry spinning process is particularly preferred.
  • the solvents known for dry spinning are suitable as spinning solvents, e.g. Dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, but preferably dimethylformamide.
  • the spinning solutions from the two polymers A and B are prepared in such a way that spinning solutions with approximately the same viscosity preferably result.
  • the bifilar nozzles from which the polymers are spun according to the usual technologies are preferably constructed such that a channel with polymer solution A and a channel with polymer solution B lead to each nozzle hole.
  • the solutions are pumped through these channels to the nozzle holes so that each fiber contains at least 30% of each of the two components.
  • the threads are treated according to the usual technologies.
  • the threads are combined into tapes of about 2 million dtex, the residual solvent is removed, the threads are then drawn, dried, crimped and packaged as a cable or cut and steamed to produce fibers after crimping.
  • the threads and fibers according to the invention have mushroom-shaped, lip-shaped, trilobal and / or dumbbell-shaped cross sections. Which cross-sectional shape predominates depends on the selected spinning conditions. Mushroom-shaped and lip-shaped cross sections preferably occur.
  • the bicomponent threads and fibers according to the invention show good fiber properties such as raw tone, tear resistance, elongation at break and good dyeability. They preferably have an irreversible crimp, because articles made of fibers with reversible crimp lose their bulky and voluminous character when exposed to moisture and tend to felt, since the crimp of these fibers disappears or is strengthened when exposed to moisture.
  • the curl reversibility Ac.pc was determined according to US-A-3 038 236.
  • the number of crimped sheets was determined according to a standard specification (according to Strecker, BF: fiber crimping chemical fibers 1974, page 852).
  • Fibers are subjected to high mechanical loads in the course of further processing into yarns.
  • processing into worsted yarn they go through the following path, for example:
  • the fibers are delivered as flakes in the bale and entered into a card.
  • the carding belt runs through two sections and reaches the pitcher chair.
  • the belt is then refined to two subsequent sections, passes through a controlled section and two high-speed machines for further refinement.
  • the so-called roving is spun and wound on cops.
  • Several individual yarns are then twisted to the raw yarn, coiled, strand dyed and dried.
  • the crimp is calculated as follows:
  • pieces of yarn were hung in a frame, which was pushed into a slide projector.
  • the yarns were projected onto a screen and the yarn diameters were measured in different places.
  • the volume V of 1 m of yarn was determined using the yarn diameter.
  • the specific weight of the yarn is calculated as follows:
  • the yarns made from the fibers according to the invention had a lower specific weight, with specific weights being achieved which also occur for wool yarns.
  • AME 5.7% methyl acrylate
  • DMF dimethylformamide
  • Both solutions were fed to a bifilar nozzle so that each nozzle hole was served with the solutions in a 1: 1 ratio, and bicomponent fibers were spun dry side by side.
  • the spun material was combined into a cable of 2 million dtex, stretched 1: 4.0 times at 95 ° C., washed at 95 ° C., prepared, dried under tension at 120 ° C. for 45 seconds, crimped, cut and over 1.5 Minutes fixed in steam.
  • the fibers had a titer of 3.3 dtex, a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture of 2% and a preparation order of 0.35% (extracted with methanol).
  • the fibers had a tenacity of 2.5 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 40%.
  • the maximum loop tension of the fiber was 55% of the fiber strength and the maximum loop extension was 15%.
  • the fibers had a freezing temperature of 89 ° C in air and 48 ° C in water. They had a density before cooking of 1.18 g / cm and a density after cooking of 1.17.
  • the fibers showed a crimp reversibility of ⁇ c.pc of 0.07.
  • the values for the crimping ratio after the load b were:
  • the fibers had the crimping values given in Table 1 for the fibers according to the invention.
  • the two solutions were spun as in Example 1 and the spinning material was also post-treated as in Example 1.
  • the fibers had a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture of 2% and a preparation order of 0.36%. They had a tenacity of 2.4 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 42%.
  • the maximum loop tension of the fibers was 60% of the fiber strength and the maximum loop extension 16%.
  • the values for the crimp ratio after the load b were:
  • the fibers had the crimping values given in Table 1 for the comparison fibers.
  • Example 1 The same solutions A and B as in Example 1 were spun and aftertreated, but the amount of solution per spinning hole was doubled compared to Example 1.
  • the fibers had a titer of 6.2 dtex, again a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture content of 2.4% and a preparation order of 0.33%. They had a tenacity of 2.6 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 40%. Loop values, freezing temperature and density corresponded to the values as in Example 1.
  • the values for the crimp ratio after the load were:
  • Example 2 The same solutions A and B as in Example 2 were spun and aftertreated, but compared to Example 2 the amount of solution per spin hole was doubled again.
  • the crimp reversibility had a value of 0.1.
  • the values for the crimp ratio after the load were:
  • the solutions were spun and treated as in Example 1.
  • the values for the crimp ratio after the load were:
  • the solutions were spun and treated as in Example 1.
  • the values for the crimp ratio after the load were:

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Abstract

1. Bicomponent fibres and threads of two components A and B, consisting of different acrylonitrile polymers arranged eccentrically to each other, having permanent three-dimensional crimp, characterised in that they consists of a more highly shrinkable component A, which consists of a polymer or a polymer mixture having a comonomer content of not more than 2% by weight, and a component B with lower shrinkage, which consists of a polymer having a comonomer content of 4-15% by weight, and in that they have a recovery power in the cold which enables them to still retain, after mechanical stress of 1 cN/dtex, at least 30% of the crimp which they had prior to the stress.

Description

Die Erfindung betrifft Bikomponentenfasern aus zwei verschiedenen exzentrisch zueinander angeordneten fadenbildenden Acrylnitrilpolymeren mit permanenter dreidimensionaler Kräuselung, die sich nach starken mechanischen Belastungen besonders gut bei Raumtemperatur erholt.The invention relates to bicomponent fibers made from two different eccentrically arranged thread-forming acrylonitrile polymers with permanent three-dimensional crimp, which recovers particularly well at room temperature after strong mechanical loads.

In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass durch die gleichzeitige Verspinnung und Verstreckung zweier unterschiedlich schrumpfender Acrylnitrilpolymere Bikomponentenfasern mit rundbogiger dreidimensionaler Kräuselung erhalten wurden. Es wurden grosse Anstrengungen unternommen, aus solchen Fasern Artikel herzu- . stellen, die neben den bekannten Vorteilen für synthetische Fasern, wie z.B. Pflegeleichtheit, Lichtechtheit und verbesserte mechanische Werte, auch die Vorteile wie hohes Volumen, guter Griff, Formstabilität und Elastizität der Artikel erreichen, wie sie für Wolle bekannt sind. Es wurden zwar Fortschritte erzielt, jedoch widersteht die Kräuselung von bisher bekannten Bikomponentenfasern den mechanischen Beanspruchungen, wie sie bei der Garnherstellung vorkommen, nicht ausreichend, so dass das Volumen sich in den Garnen nicht voll entwickeln kann.It has been shown in the past that bicomponent fibers with round, three-dimensional crimp were obtained by simultaneously spinning and stretching two differently shrinking acrylonitrile polymers. Great efforts have been made to produce articles from such fibers. which, in addition to the known advantages for synthetic fibers, such as Ease of care, lightfastness and improved mechanical values, also achieve the advantages such as high volume, good grip, dimensional stability and elasticity of the articles, as they are known for wool. Although progress has been made, the crimping of previously known bicomponent fibers does not adequately withstand the mechanical stresses that occur during yarn production, so that the volume in the yarns cannot develop fully.

Eine Verbesserung wurde dadurch erreicht, dass man Komponenten mit unterschiedlichem Quellgrad verwendete, so dass durchfeuchte, thermische Behandlung beim Färben oder Dämpfen der Garnverband gelockert wurde und bei einer anschliessenden Trocknung eine Volumenentwicklung entsprechend der von Wolle stattfinden konnte.An improvement was achieved by using components with different degrees of swelling, so that through wet, thermal treatment during dyeing or steaming, the yarn structure was loosened and, after drying, a volume development corresponding to that of wool could take place.

Eine solche unter Wassereinwirkung nichtstabile Kräuselung hat den Nachteil, dass sich Artikel im feuchten Zustand längen oder verfilzen und zur Erzielung ihrer Ausgangslänge eine Trocknung bei erhöhter Temperatur (also nicht bei Lufttemperatur) benötigen.Such a crimp which is not stable under the influence of water has the disadvantage that articles lengthen or become matted in the moist state and require drying at elevated temperature (ie not at air temperature) in order to achieve their initial length.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, aus Acrylnitrilpolymeren bestehende Bikomponentenfasern herzustellen, die eine permanente, dreidimensionale Kräuselung aufweisen, welche auch nach starken mechanischen Belastungen noch mit einem möglichst grossen Anteil vorhanden ist und die zur Volumenentwicklung, Formstabilität und Elastizität im Strickstück und zur erhöhten Druckstabilität in Polartikeln und Teppichen beiträgt.The invention was therefore based on the object of producing bicomponent fibers consisting of acrylonitrile polymers which have a permanent, three-dimensional crimp, which is still present with as large a portion as possible even after strong mechanical loads and which is used for volume development, dimensional stability and elasticity in the knitted piece and for increased pressure stability in polar articles and carpets.

Es wurden nun Bikomponentenfasern und -fäden aus zwei Komponenten A und B, die aus verschiedenen, exzentrisch zueinander angeordneten Acrylnitrilpolymerisaten gebildet sind, gefunden, die auch nach einer starken mechanischen Belastung von über 1 cN/dtex noch über 30%, für gröbere Titer von über 6,0 dtex sogar über 50% ihrer Einkräuselung vor der Belastung wegen ihrer guten Kalterholungsfähigkeit aufweisen. Diese Kräuselung trägt dann im Strickstück zum erhöhten Bausch, zur erhöhten Formstabilität und Elastizität und im Polartikel zur erhöhten Druckstabilität bei. Die vorliegende Erfindung betrifft daher solche Fasern und Fäden.Bicomponent fibers and filaments consisting of two components A and B, which are formed from different acrylonitrile polymers arranged eccentrically to one another, have now been found which, even after a strong mechanical load of over 1 cN / dtex, still over 30%, for coarser titers of over 6.0 dtex even show more than 50% of their crimp before exercise because of their good cold recovery ability. This crimp then contributes to increased bulk, increased shape stability and elasticity in the knitted piece and increased pressure stability in the pile article. The present invention therefore relates to such fibers and threads.

Bikomponentenfasern mit solcher Kräuselstabilität werden dann erhalten, wenn man als stärker schrumpfende Komponente A ein Polymeres oder eine Polymermischung verwendet, das einen Comonomerenanteil von höchstens 2 Gew.-% hat, und als schwächer schrumpfende Komponente ein Polymeres verwendet, das einen Comonomerenanteil von 4 bis 15, vorzugsweise 4-8 Gew.-% hat. Die Komponente A unterscheidet sich vorteilhafterweise zusätzlich von der Komponente B dadurch, dass sie eine um mindestens 10% höhere Kalterholungsfähigkeit nach einer Dehnung von 10% hat. Ferner ist bevorzugt, wenn die Komponente A mindestens 15% mehr an elastischer Energie speichern kann als die Komponente B.Bicomponent fibers with such crimp stability are obtained if a polymer or a polymer mixture which has a comonomer fraction of at most 2% by weight is used as the more shrinking component A and a polymer which has a comonomer fraction of 4 to 15 is used as the weaker shrinking component , preferably 4-8 wt .-%. Component A advantageously also differs from component B in that it has at least 10% greater cold recovery capacity after an elongation of 10%. It is further preferred if component A can store at least 15% more elastic energy than component B.

In den der weiteren Erläuterung der Erfindung dienenden Abbildungen ist folgendes dargestellt:

  • Abb. 1 zeigt die Abhängigkeit des Streckbandkochschrumpfes von dem Ausmass der Verstrekkung, wenn man die zum Aufbau der erfindungsgemässen Bikomponentenfasern verwendeten Polymeren A (Kurve A) und B (Kurve B) jeweils für sich alleine verspinnt.
  • Abb. 2 zeigt ein typisches Kraft-Dehnungsdiagramm, aus dem sich die Aufnahme von elastischer Energie durch Integration von 0% Dehnung bis Dy ergibt. Ey entspricht der Dehnung im Punkt y, d.h. dem Punkt an dem die Kraft-DehnungsKurve abflacht.
  • Abb. 3 zeigt in der Kurve 1 das Einkräuselungsverhältnis in % in Abhängigkeit von der mechanischen Belastung von erfindungsgemässen Fasern. Kurve 2 zeigt die gleiche Abhängigkeit für handelsübliche Bikomponentenfasern.
  • Abb. 4 entspricht der Abb. 3, stellt jedoch die beschriebene Abhängigkeit für Fasern höheren Titers dar.
In the figures used to further explain the invention, the following is shown:
  • Fig. 1 shows the dependence of the stretching band boil shrinkage on the extent of the stretching if the polymers A (curve A) and B (curve B) used to build up the bicomponent fibers according to the invention are spun individually.
  • Fig. 2 shows a typical force-strain diagram, from which the absorption of elastic energy results through integration from 0% strain to Dy. Ey corresponds to the elongation at point y, ie the point at which the force-elongation curve flattens.
  • Fig. 3 shows in curve 1 the crimping ratio in% as a function of the mechanical load of fibers according to the invention. Curve 2 shows the same dependency for commercially available bicomponent fibers.
  • Fig. 4 corresponds to Fig. 3, but shows the described dependency for fibers of higher titer.

Als stärker schrumpfende Komponente A der erfindungsgemässen Fasern kommen Acrylnitrilhomo- und solche Copolymerisate in Frage, die einen Comonomeranteil von höchstens 2 Gew.-% aufweisen. Besonders bevorzugt sind dabei solche Polymerisate, die ein höheres Molekulargewicht haben. Ein Mass für das Molekulargewicht sind die Zeiten, die definierte Lösungsmengen zum Durchlaufen einer Kapillare benötigen. Die Zeit tp, die eine 0,5%ige Polymerlösung in Dimethylformamid (DMF) zum Durchlaufen der Kapillare bei 20°C benötigt, wird mit der Zeit to verglichen, die reines DMF zum Durchlaufen der gleichen Kapillare bei der gleichen Temperatur benötigt. Polymere, die der Beziehung tP≥2,1 tD gehorchen, sind als Polymere für die Komponente A besonders geeignet. Vorzugsweise beträgt tp das 2,1- bis 2,5fache von tp.Acronitrile homopolymers and copolymers which have a comonomer content of at most 2% by weight are suitable as component A of the fibers according to the invention, which shrinks more. Those polymers which have a higher molecular weight are particularly preferred. A measure of the molecular weight are the times that defined amounts of solution need to pass through a capillary. The time tp that a 0.5% polymer solution in dimethylformamide (DMF) takes to pass through the capillary at 20 ° C. is compared with the time t o that pure DMF takes to pass through the same capillary at the same temperature. Polymers that obey the relationship t P ≥ 2.1 t D are polymers for component A. particularly suitable. Preferably tp is 2.1 to 2.5 times tp.

Als Comonomere kommen die in dieser Technik üblichen, mit Acrylnitril mischpolymerisierbaren Monomeren, wie Acryl- oder Methacrylsäureester, wie der besonders bevorzugte Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Vinylester, wie Vinylacetat, Allyl- oder Methallylsulfonsäure oder deren Alkalisalze, oder Styrolsulfonsäure u.a. in Frage.Comonomers which are customary in this technology are monomers which can be copolymerized with acrylonitrile, such as acrylic or methacrylic acid esters, such as the particularly preferred methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, methyl methacrylate, vinyl ester, such as vinyl acetate, allyl or methallylsulfonic acid or their alkali metal sulfate acid or their alkali metal sulfate acid in question.

Werden diese Polymere vorzugsweise trocken nach üblichen Techniken versponnen, gewaschen und verstreckt, so haben sie einen Streckbandkochschrumpf, der in Abhängigkeit von der Verstreckung etwa den in Abb. 1 mit Kurve A wiedergegebenen Verlauf hat.If these polymers are preferably spun dry, washed and stretched using customary techniques, they have a stretching belt boil shrinkage which, depending on the stretching, has approximately the course shown in FIG. 1 with curve A.

Die die schwächer schrumpfende Komponente B bildenden Polymerisate mit einem Comonomeranteil von mindestens 4 Gew.-% können als Comonomere die gleichen wie für die Komponente A genannten enthalten. Die Auswahl der Comonomeren für die Komponente B sollte so erfolgen, dass nach dem Spinnen, Waschen und Strecken unter den gleichen Bedingungen wie für die Komponente A in etwa ein Streckband in Abhängigkeit von der Verstreckung erhalten wird, wie es in Abb. 1 durch die Kurve B dargestellt ist.The polymers forming the weaker shrinking component B with a comonomer content of at least 4% by weight can contain the same comonomers as those mentioned for component A. The comonomers for component B should be selected such that after spinning, washing and drawing under the same conditions as for component A, a stretching tape is obtained depending on the drawing, as is shown by the curve in Fig. 1 B is shown.

Besonders bevorzugte Polymerisate für die Komponente B sind solche, die eine Viskosität aufweisen, welche sie der Beziehung tp < 2 to gehorchen lässt. tp und to sind hier ebenso definiert, wie bei der Komponente A angegeben. Bevorzugt sind Viskositäten, die zu der Beziehung tp = 1,7-2,0 tp Anlass geben.Particularly preferred polymers for component B are those which have a viscosity which allows them to obey the relationship tp <2 to. tp and t o are defined here as well as specified for component A. Viscosities are preferred which give rise to the relationship tp = 1.7-2.0 tp.

Für eine gute Kräuselstabilität gegenüber einer mechanischen Beanspruchung zeigt es sich, wie bereits erwähnt, als vorteilhaft, wenn die Komponente A nach einer Verdehnung um 10% bei 20°C eine um 10% höhere Kalterholung zeigt als die Komponente B. Die Kalterholung b ist durch Gleichung (3) weiter unten definiert.For a good curl stability against mechanical stress, it has been shown to be advantageous, as already mentioned, if component A shows a 10% higher cold recovery than component B after an elongation of 10% at 20 ° C. Cold recovery b is complete Equation (3) defined below.

Weiterhin zeigt es sich für die Kräuselstabilität von Vorteil, wenn in der Komponente A 15% mehr elastische Energie gespeichert werden kann als in der Komponente B. Die elastische Energie, die in einer Faser gespeichert werden kann, erhält man durch Aufnahme eines Kraft-Dehnungs-Diagrammes entsprechend der Abb. 2. Aus dem Diagramm erhält man den elastisch gespeicherten Energieanteil durch Integration bis Dy

Figure imgb0001
Furthermore, it is advantageous for the crimp stability if 15% more elastic energy can be stored in component A than in component B. The elastic energy that can be stored in a fiber is obtained by absorbing a force-strain Diagram according to Fig. 2. The diagram shows the elastically stored energy component by integration up to Dy
Figure imgb0001

Die Polymeren A und B werden nach den üblichen Techniken zu Bikomponentenfasern versponnen, so dass die Polymerisate im Querschnitt exzentrisch zueinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist das Trockenspinnverfahren. Als Spinnlösungsmittel kommen die zum Trockenspinnen bekannten Lösungsmittel in Frage, z.B. Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, vorzugsweise aber Dimethylformamid.The polymers A and B are spun into bicomponent fibers according to the usual techniques, so that the polymers are arranged eccentrically to one another in cross section. The dry spinning process is particularly preferred. The solvents known for dry spinning are suitable as spinning solvents, e.g. Dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, but preferably dimethylformamide.

Die Spinnlösungen aus den beiden Polymerisaten A und B werden so angesetzt, dass sich vorzugsweise Spinnlösungen mit etwa gleicher Viskosität ergeben.The spinning solutions from the two polymers A and B are prepared in such a way that spinning solutions with approximately the same viscosity preferably result.

Die Bifilar-Düsen, aus denen die Polymeren nach den üblichen Technologien gesponnen werden, sind vorzugsweise so aufgebaut, dass zu jedem Düsenloch ein Kanal mit der Polymerlösung A und ein Kanal mit der Polymerlösung B führt. Durch diese Kanäle werden die Lösungen zu den Düsenlöchern gepumpt, so dass jede Faser mindestens 30% jeder der beiden Komponenten enthält.The bifilar nozzles from which the polymers are spun according to the usual technologies are preferably constructed such that a channel with polymer solution A and a channel with polymer solution B lead to each nozzle hole. The solutions are pumped through these channels to the nozzle holes so that each fiber contains at least 30% of each of the two components.

Nach dem Spinnen werden die Fäden nach den üblichen Technologien nachbehandelt. Die Fäden werden zu Bändern von etwa 2 Mio. dtex zusammengefasst, das Restlösungsmittel wird entfernt, die Fäden werden anschliessend verstreckt, getrocknet, gekräuselt und als Kabel verpackt oder zur Herstellung von Fasern nach dem Kräuseln geschnitten und gedämpft.After spinning, the threads are treated according to the usual technologies. The threads are combined into tapes of about 2 million dtex, the residual solvent is removed, the threads are then drawn, dried, crimped and packaged as a cable or cut and steamed to produce fibers after crimping.

Die erfindungsgemässen Fäden und Fasern weisen pilz-, lippen-, trilobale- und/oder hantelförmige Querschnitte auf. Welche Querschnittsform jeweils überwiegt, hängt von den gewählten Spinnbedingungen ab. Vorzugsweise treten pilz-und lippenförmige Querschnitte auf.The threads and fibers according to the invention have mushroom-shaped, lip-shaped, trilobal and / or dumbbell-shaped cross sections. Which cross-sectional shape predominates depends on the selected spinning conditions. Mushroom-shaped and lip-shaped cross sections preferably occur.

Die erfindungsgemässen Bikomponentenfäden und -fasern zeigen neben einer ausgewogenen und stabilen Kräuselung gute Fasereigenschaften wie Rohton, Reissfestigkeit, Reissdehnung und gute Anfärbbarkeit. Sie weisen vorzugsweise eine irreversible Kräuselung auf, denn Artikel aus Fasern mit reversibler Kräuselung verlieren unter Feuchteeinwirkung ihren bauschigen und fülligen Charakter und neigen zum Verfilzen, da die Kräuselung dieser Fasern bei Feuchteeinwirkung verschwindet oder verstärkt wird. Die Kräuselreversibilität Ac.p.c. wurde nach der US-A-3 038 236 ermittelt.

Figure imgb0002
wobei die Zahl der Kräuselbögen nach einer Standardvorschrift (entsprechend Strecker, B.F.: Faserkräuselung Chemiefasern 1974, Seite 852) ermittelt wurde.In addition to a balanced and stable crimp, the bicomponent threads and fibers according to the invention show good fiber properties such as raw tone, tear resistance, elongation at break and good dyeability. They preferably have an irreversible crimp, because articles made of fibers with reversible crimp lose their bulky and voluminous character when exposed to moisture and tend to felt, since the crimp of these fibers disappears or is strengthened when exposed to moisture. The curl reversibility Ac.pc was determined according to US-A-3 038 236.
Figure imgb0002
the number of crimped sheets was determined according to a standard specification (according to Strecker, BF: fiber crimping chemical fibers 1974, page 852).

Kabel und Fasern werden dann zum Beispiel nach den für die Kammgarn-Spinnerei üblichen Verfahrensschritten zu gefärbten Garnen verarbeitet, wobei sowohl eine Strangfärbung als auch eine Kammzugfärbung oder eine Flockefärbung und eine Dämpfung der fertigen Garne zur Anwendung kommen. Erfindungsgemässe Fasern aus solchen Garnen zeigen nun eine überragende und überraschende Kräuselstabilität gegenüber mechanischer Beanspruchung, die auch Kalterholung genannt werden kann. Die Bestimmung der Kräuselstabilität gegenüber mechanischer Beanspruchung kann wie folgt durchgeführt werden:

  • 1. Eine Faser wird mit 10-3 cN/dtex belastet, und ihre Länge I1 wird bestimmt.
  • 2. Die gleiche Faser wird mit 0,3 cN/dtex belastet, und ihre Länge 12 wird bestimmt.
  • 3. Die gleiche Faser wird 30 Sekunden mit 0,6 cN/dtex belastet, 30 Sekunden zur Erholung entlastet, und die Faserlänge 13 wird gemessen.
  • 4. Die gleiche Faserlänge I4 wird unter einer Belastung von 0,3 cN/dtex gemessen.
  • 5. Die gleiche Faser wird 30 Sekunden mit 1 cN/dtex belastet, 30 Sekunden zur Erholung entlastet, und die Faserlänge I5 wird gemessen.
  • 6. Die Faserlänge I6 wird unter einer Belastung von 0,3 cN/dtex gemessen.
    usw.
Cables and fibers are then processed into dyed yarns, for example, according to the process steps customary for worsted spinning, using both strand dyeing and crimped dyeing or flock dyeing and damping of the finished yarns. Fibers made from such yarns according to the invention now show outstanding and surprising crimp stability against mechanical stress, which can also be called cold recovery. The determination of the crimp stability compared to mechanical Stress can be carried out as follows:
  • 1. A fiber is loaded with 10- 3 cN / dtex and its length I 1 is determined.
  • 2. The same fiber is loaded with 0.3 cN / dtex and its length 1 2 is determined.
  • 3. The same fiber is loaded with 0.6 cN / dtex for 30 seconds, relieved for 30 seconds for recovery, and the fiber length 1 3 is measured.
  • 4. The same fiber length I 4 is measured under a load of 0.3 cN / dtex.
  • 5. The same fiber is loaded with 1 cN / dtex for 30 seconds, relieved for 30 seconds for recovery, and the fiber length I 5 is measured.
  • 6. The fiber length I 6 is measured under a load of 0.3 cN / dtex.
    etc.

Es ergibt sich die Kalterholung b in Abhängigkeitvon der Belastung zu

Figure imgb0003
wobei für

  • i = 2 die Belastung 0,6 cN/dtex
  • i = 3 die Belastung 1,0 cN/dtex
  • i = 4 die Belastung 1,5 cN/dtex
  • i = 5 die Belastung 2,0 cN/dtex gewählt wurde.
The cold recovery b depends on the load
Figure imgb0003
being for
  • i = 2 the load 0.6 cN / dtex
  • i = 3 the load 1.0 cN / dtex
  • i = 4 the load 1.5 cN / dtex
  • i = 5 the load 2.0 cN / dtex was chosen.

Der Vorgang wurde bis zum Reissen der Fasern wiederholt. Die erfindungsgemässen Fasern, die aus fertigen Garnen herauspräpariert wurden, hatten nun die in der Abb. 3 dargestellte Kalterholung in Abhängigkeit von der Belastung (Kurve 1). Es hat sich nun gezeigt, dass Fasern mit grösseren Titern höhere Rückkräuselungen nach Belastung zeigen als Fasern mit geringeren Titern. Daher wurden in der Abb. 3 zum Vergleich für Fasern mit geringeren Kräuselverhältnissen auch nur solche gewählt, die den gleichen Titer hatten (Kurve 2). Für höhere Titer wurden die entsprechenden Kurven in Abb. 4 dargestellt (Kurve 1 für Kräuselungen, die nach der Belastung stark rückkräuseln, Kurve 2 für Kräuselungen, die nach der Belastung geringer rückkräuseln).The process was repeated until the fibers broke. The fibers according to the invention, which were prepared from finished yarns, now had the cold recovery shown in FIG. 3 as a function of the load (curve 1). It has now been shown that fibers with larger titers show higher back crimps after loading than fibers with lower titers. For this reason, only those with the same titer were selected in Fig. 3 for comparison for fibers with lower crimp ratios (curve 2). The corresponding curves for higher titers were shown in Fig. 4 (curve 1 for crimps that crimp back heavily after exposure, curve 2 for crimps that crimp back less after exposure).

Untersuchungen an mehreren marktüblichen Bikomponentenfasern zeigten immer nur Messwerte bei Kurve 2 in der Abb. 3 und 4 und nie die hervorragende Kräuselstabilität gegenüber mechanischer Beanspruchung infolge guter Kalterholungsfähigkeit, wie sie an den erfindungsgemässen Fasern beobachtet wurde.Studies on several commercially available bicomponent fibers always showed only measured values in curve 2 in FIGS. 3 and 4 and never the excellent crimp stability against mechanical stress due to good cold recovery, as was observed on the fibers according to the invention.

Fasern werden im Laufe der Weiterverarbeitung zu Garnen stark mechanisch beansprucht. Bei der Verarbeitung zum Kammgarn durchlaufen sie zum Beispiel folgenden Weg: Die Fasern werden als Flocke im Ballen angeliefert und in eine Krempel eingegeben. Das Krempelband durchläuft zwei Vorstrecken und gelangt zum Kannenstuhl. Das Band wird anschliessend auf zwei Nachstrecken verfeinert, durchläuft eine Regelstrecke und zwei Schnelläufer zur weiteren Verfeinerung. Das nun sogenannte Vorgarn wird gesponnen und auf Kopse gespult. Mehrere Einzelgarne werden dann zum Rohgarn gezwirnt, gehaspelt, stranggefärbt und getrocknet.Fibers are subjected to high mechanical loads in the course of further processing into yarns. When processing into worsted yarn, they go through the following path, for example: The fibers are delivered as flakes in the bale and entered into a card. The carding belt runs through two sections and reaches the pitcher chair. The belt is then refined to two subsequent sections, passes through a controlled section and two high-speed machines for further refinement. The so-called roving is spun and wound on cops. Several individual yarns are then twisted to the raw yarn, coiled, strand dyed and dried.

An erfindungsgemässen Fasern mit dem Titer 3,3 dtex und Vergleichsfasern nach Beispiel 2 wurde die Einkräuselung, die sich infolge der mechanischen Beanspruchung der Fasern verringert, nach einzelnen Verfahrensschritten gemessen. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.

Figure imgb0004
On fibers according to the invention with a titer of 3.3 dtex and comparative fibers according to Example 2, the crimp, which is reduced as a result of the mechanical stress on the fibers, was measured after individual process steps. Table 1 shows the result.
Figure imgb0004

Die Einkräuselung wurde dabei wie folgt bestimmt:

  • Eine Einzelkapillare wird wie unter A mit 10-3 cN/dtex vorgespannt. Diese Vorspannung ist so gering, dass die Länge IA der gekräuselten Kapillare gemessen werden kann, ohne dass die Kräuselung nennenswert beeinträchtigt wird. Anschliessend wird die Kapillare mit 0,3 cN/dtex gespannt. Unter dieser Vorspannung wird die Kapillare entkräuselt. Die Länge IB der entkräuselten Faser wird bestimmt.
The crimp was determined as follows:
  • A single capillary is prestressed as in A with 10- 3 cN / dtex. This pretension is so small that the length I A of the crimped capillary can be measured without the crimp being appreciably impaired. The capillary is then tensioned at 0.3 cN / dtex. The capillary is uncurled under this pretension. The length I B of the crimped fiber is determined.

Die Einkräuselung wird wie folgt errechnet:

Figure imgb0005
The crimp is calculated as follows:
Figure imgb0005

An den Garnen aus den erfindungsgemässen Fasern und aus den Vergleichsfasern wurden Griff, Optik und Bausch verglichen.

  • a) Bezüglich des Griffs war das Garn aus den erfindungsgemässen Fasern etwas kerniger, fülliger und elastischer.
  • b) Bezüglich der Optik wird das Garn aus den erfindungsgemässen Fasern fülliger, trotz einer geschlossenen Oberfläche.
  • c) Der Bausch der Garne wurde objektiviert durch die Messung des spezifischen Gewichtes der Garne.
On the yarns from the fibers according to the invention and from the comparison fibers, the feel, appearance and bulk were compared.
  • a) With regard to the handle, the yarn made from the fibers according to the invention was somewhat robust, fuller and more elastic.
  • b) With regard to the appearance, the yarn made from the fibers according to the invention becomes fuller, despite a closed surface.
  • c) The bulk of the yarns was objectified by measuring the specific weight of the yarn.

Hierzu wurden Garnstücke in einen Rahmen gehängt, der in einen Diaprojektor geschoben wurde. Die Garne wurden auf eine Leinwand projiziert, und die Garndurchmesser wurden so an verschiedenen Stellen ausgemessen.For this purpose, pieces of yarn were hung in a frame, which was pushed into a slide projector. The yarns were projected onto a screen and the yarn diameters were measured in different places.

Die Werte wurden gemittelt, und mit Hilfe des Vergrösserungsfaktors wurde der wahre Garndurchmesser errechnet. Mit Hilfe des Garndurchmessers wurde das Volumen V von 1 m Garn bestimmt. Anschliessend wurden 50 Stück 1 m lange Garnstränge, deren Länge unter einer Belastung von 10-3 cN/dtex bestimmt wurde, ausgeschnitten, gewogen und deren mittleres Gewicht G bestimmt. Das spezifische Gewicht der Garne errechnet sich zu:

Figure imgb0006
The values were averaged and the true yarn diameter was calculated using the magnification factor. The volume V of 1 m of yarn was determined using the yarn diameter. Then 50 pieces of 1 m long yarn strands, the length of which was determined under a load of 10 -3 cN / dtex, were cut out, weighed and their average weight G was determined. The specific weight of the yarn is calculated as follows:
Figure imgb0006

Beim Vergleich von Garnen aus erfindungsgemässen Fasern mit Garnen aus Vergleichsfasern hatten die Garne aus den erfindungsgemässen Fasern ein geringeres spezifisches Gewicht, wobei spezifische Gewichte erreicht wurden, wie sie auch für Wollgarne auftreten.When comparing yarns made from fibers according to the invention with yarns made from comparison fibers, the yarns made from the fibers according to the invention had a lower specific weight, with specific weights being achieved which also occur for wool yarns.

Wurden Garne aus den erfindungsgemässen Fasern in Vergleichsversuchen im Teppichsektor und im Polsektor eingesetzt, so zeigte sich, dass Teppiche und Polartikel aus den erfindungsgemässen Fasern eine höhere Druckstabilität aufweisen als solche Teppiche und Polartikel aus Vergleichsfasern.If yarns from the fibers according to the invention were used in comparative tests in the carpet sector and in the pile sector, it was found that carpets and pile articles made from the fibers according to the invention have a higher pressure stability than carpets and pile articles made from comparison fibers.

Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.The following examples serve to explain the invention in more detail. Unless otherwise noted, parts and percentages relate to weight.

Beispiel 1example 1

Polymerlösung A: Eine Acrylnitrilcopolymerisatmischung mit tp = 2,13 to aus 85% Acrylnitrilhomopolymerisat und 15% Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 1,92 to aus 91% ACN, 5,6% AME und 3,4% Na-MS wurden bei 100°C in DMF gelöst, so dass eine 24,5%ige Lösung entstand.Polymer solution A: An acrylonitrile copolymer mixture with tp = 2.13 t o from 85% acrylonitrile homopolymer and 15% acrylonitrile copolymer with tp = 1.92 t o from 91% ACN, 5.6% AME and 3.4% Na-MS were at 100 ° C dissolved in DMF, so that a 24.5% solution was formed.

Polymerlösung B: Ein Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 1,89 to aus 93,6% Acrylnitril (ACN), 5,7% Acrylsäuremethylester (AME) und 0,7% Natriummethallylsulfonat wurden bei 80°C in Dimethylformamid (DMF) gelöst, so dass eine 29,5%ige Lösung (Menge PAN bezogen auf die Lösungsmenge) entstand.Polymer solution B: An acrylonitrile copolymer with tp = 1.89 to from 93.6% acrylonitrile (ACN), 5.7% methyl acrylate (AME) and 0.7% sodium methallylsulfonate were dissolved at 80 ° C in dimethylformamide (DMF), see above that a 29.5% solution (amount of PAN based on the amount of solution) was formed.

Beide Lösungen wurden einer Bifilardüse so zugeführt, dass jedes Düsenloch im Verhältnis 1:1 mit den Lösungen bedient wurde, und es wurden Seite an Seite Bikomponentenfasern trocken ersponnen. Das Spinngut wurde zu einem Kabel von 2 Millionen dtex zusammengefasst, bei 95°C 1:4,0fach verstreckt, bei 95°C gewaschen, präpariert, unter Spannung bei 120°C über 45 Sekunden getrocknet, gekräuselt, geschnitten und über 1,5 Minuten in Dampf fixiert. Die Fasern hatten einen Titer von 3,3 dtex, einen pilzförmigen Querschnitt und eine fibrillierte Oberfläche, eine Feuchte von 2% und einen Präparationsauftrag von 0,35% (mit Methanol extrahiert). Sie hatten eine Feinheitsfestigkeit von 2,5 cN/dtex und eine Höchstzugkraftdehnung von 40%. Die Schlingenhöchstzugkraft der Faser betrug 55% der Faserfestigkeit, und die Schlingenhöchstzugkraftdehnung betrug 15%. Die Fasern hatten eine Einfriertemperatur von 89°C in Luft und von 48°C in Wasser. Sie hatten eine Dichte vor dem Kochen von 1,18 g/cm und eine Dichte nach dem Kochen von 1,17. Ihre Einkräuselung betrug E = 25,9%, und es wurde eine Kräuselbogenzahl von n100 = 102 ermittelt. Die Fasern zeigten eine Kräuselreversibilität von Δc.p.c. von 0,07. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis- nach der Belastung b betrugen:

Figure imgb0007
Both solutions were fed to a bifilar nozzle so that each nozzle hole was served with the solutions in a 1: 1 ratio, and bicomponent fibers were spun dry side by side. The spun material was combined into a cable of 2 million dtex, stretched 1: 4.0 times at 95 ° C., washed at 95 ° C., prepared, dried under tension at 120 ° C. for 45 seconds, crimped, cut and over 1.5 Minutes fixed in steam. The fibers had a titer of 3.3 dtex, a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture of 2% and a preparation order of 0.35% (extracted with methanol). They had a tenacity of 2.5 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 40%. The maximum loop tension of the fiber was 55% of the fiber strength and the maximum loop extension was 15%. The fibers had a freezing temperature of 89 ° C in air and 48 ° C in water. They had a density before cooking of 1.18 g / cm and a density after cooking of 1.17. Their crimp was E = 25.9% and a crimp number of n 100 = 102 was determined. The fibers showed a crimp reversibility of Δc.pc of 0.07. The values for the crimping ratio after the load b were:
Figure imgb0007

Die Fasern hatten in der Weiterverarbeitung in der Kammgarnspinnerei die in Tabelle 1 wiedergegebenen Einkräuselungswerte für die erfindungsgemässen Fasern. Das Garn (Nm 16/4) aus den Fasern hatte einen weichen angenehmen wollartigen Griff, eine geschlossene Garnoberfläche mit klarem Zwirnaufbau und einen hohen Bausch. Es hatte ein spezifisches Gewicht von = 0,075 g/cm3.In further processing in the worsted spinning mill, the fibers had the crimping values given in Table 1 for the fibers according to the invention. The yarn (Nm 16/4) from the fibers had a soft, pleasant wool-like feel, a closed yarn surface with a clear thread structure and a high bulk. It had a specific weight of = 0.075 g / cm3 .

Wurde die Polymerlösung A alleine unter gleichen Bedingungen wie oben versponnen und nachbehandelt, so zeigte sich, dass das Kabel nach der Verstreckung einen Kochschrumpf von 24% aufwies. Die Fasern aus diesem Polymerisat hatten eine Längsquellung von 1,8%, und sie schrumpfen bzw. erholen sich nach einer Verdehnung von 10% bei 20°C um 59% der Verdehnung bei dieser Temperatur. Entsprechend dem Kraft-Dehnungsdiagramm können bis zum Punkt Y:Eel = 0,43·10-5 Joule an elastischer Energie pro dtex und 100 mm Faserlänge gespeichert werden.If polymer solution A was spun alone and aftertreated under the same conditions as above, it was found that the cable had a boiling shrinkage after stretching Showed 24%. The fibers from this polymer had a longitudinal swelling of 1.8% and they shrink or recover after an elongation of 10% at 20 ° C. by 59% of the elongation at this temperature. According to the force-strain diagram, up to point Y: E el = 0.43 · 10 -5 joules of elastic energy per dtex and 100 mm fiber length can be stored.

Wurde die Polymerlösung B alleine unter den gleichen Bedingungen wie oben versponnen und nachbehandelt, so zeigte sich, dass das Kabel nach der Verstreckung einen Kochschrumpf von 210% aufwies. Die Fasern aus diesem Polymerisat hatten eine Längsquellung von 1,6%, und sie schrumpfen bzw. erholen sich nach einer Verdehnung von 10% bei 20°C um 46% der Verdehnung bei dieser Temperatur. Entsprechend dem Kraft-Dehnungsdiagramm können bis zum Punkt Y Eel = 0,26·10-5 Joule an elastischer Energie pro dtex und 100 mm Faserlänge gespeichert werden.If the polymer solution B was spun alone and aftertreated under the same conditions as above, it was found that the cable had a cooking shrinkage of 210% after the stretching. The fibers from this polymer had a longitudinal swelling of 1.6% and they shrink or recover after an elongation of 10% at 20 ° C by 46% of the elongation at this temperature. According to the force-elongation diagram, elastic energy per dtex and 100 mm fiber length can be stored up to the point YE el = 0.26 · 10 -5 joules.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)Example 2 (comparative example)

Polymerlösung A: Ein Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 1,9 td aus 90,3% Acrylnitril, 9% AME und 0,7% Na-MS wurden bei 80°C in Dimethylformamid gelöst, so dass eine 29,5%ige Lösung entstand.Polymer solution A: An acrylonitrile copolymer with tp = 1.9 t d of 90.3% acrylonitrile, 9% AME and 0.7% Na-MS was dissolved in dimethylformamide at 80 ° C., so that a 29.5% solution was obtained .

Polymerlösung B: wie in Beispiel 1Polymer solution B: as in Example 1

Die beiden Lösungen wurden wie in Beispiel 1 versponnen und das Spinngut ebenfalls wie in Beispiel 1 nachbehandelt. Die Fasern hatten einen pilzförmigen Querschnitt und eine fibrillierte Oberfläche, eine Feuchte von 2% und einen Präparationsauftrag von 0,36%. Sie hatten eine Feinheitsfestigkeit von 2,4 cN/dtex und eine Höchstzugkraftdehnung von 42%. Die Schlingenhöchstzugkraft der Fasern betrug 60% der Faserfestigkeit und die Schlingenhöchstzugkraftdehnung 16%. Die Fasern hatten eine Einfriertemperatur in Luft von 75°C und von 37°C in Wasser. Ihre Einkräuselung betrug 16% und ihre Kräuselbogenzahl n100 = 82. Die Fasern zeigen eine Kräuselreversibilität von Ac.p.c. = 0,09. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis nach der Belastung b: betrugen:

Figure imgb0008
The two solutions were spun as in Example 1 and the spinning material was also post-treated as in Example 1. The fibers had a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture of 2% and a preparation order of 0.36%. They had a tenacity of 2.4 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 42%. The maximum loop tension of the fibers was 60% of the fiber strength and the maximum loop extension 16%. The fibers had a freezing temperature in air of 75 ° C and 37 ° C in water. Their crimp was 16% and their crimp number n 100 = 82. The fibers show a crimp reversibility of Ac.pc = 0.09. The values for the crimp ratio after the load b: were:
Figure imgb0008

Die Fasern hatten in der Weiterverarbeitung in der Kammgarnspinnerei die in Tabelle 1 wiedergegebenen Einkräuselungswerte für die Vergleichsfasern. Das Garn (Nm 16/4) aus den Fasern hatte einen weichen Griff, jedoch war das Garn an einzelnen Stellen, auf denen es in der Färbeapparatur gelegen hatte, stark zerdrückt und unansehnlich. Sein Bausch war ausserdem nicht ausreichend, denn es hatte ein spezifisches Gewicht von ß= 0,13 g/cm3.In further processing in the worsted spinning mill, the fibers had the crimping values given in Table 1 for the comparison fibers. The yarn (Nm 16/4) from the fibers had a soft feel, but the yarn was severely crushed and unsightly at individual points on which it had been in the dyeing apparatus. In addition, its bulk was not sufficient because it had a specific weight of ß = 0.13 g / cm 3 .

Wurde die Polymerlösung allein unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt, so zeigte sich, dass das Kabel einen Kochschrumpf von 21% aufwies. Die Fasern aus diesem Polymerisat hatten eine Längsquellung von 1,4%, und sie schrumpfen bzw. erholen sich nach einer Verdehnung von 10% bei 20°C um 48% der Verdehnung bei dieser Temperatur. Der elastisch speicherbare Energieanteil betrug Eel = 0,39·10-5 Joule pro dtex und 100 mm Faserlänge.If the polymer solution alone was spun and aftertreated under the same conditions as in Example 1, it was found that the cable had a boiling shrinkage of 21%. The fibers from this polymer had a longitudinal swelling of 1.4% and they shrink or recover after an elongation of 10% at 20 ° C. by 48% of the elongation at this temperature. The elastically storable energy fraction was E el = 0.39 · 10 -5 joules per dtex and 100 mm fiber length.

Beispiel 3Example 3

Es wurden die gleichen Lösungen A und B wie in Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt, wobei gegenüber dem Beispiel 1 jedoch die Lösungsmenge pro Spinnloch verdoppelt wurde. Die Fasern hatten einen Titer von 6,2 dtex, wieder einen pilzförmigen Querschnitt und eine fibrillierte Oberfläche, eine Feuchte von 2,4% und einen Präparationsauftrag von 0,33%. Sie hatten eine Feinheitsfestigkeit von 2,6 cN/dtex und eine Höchstzugkraftdehnung von 40%. Schlingenwerte, Einfriertemperatur und Dichte entsprachen den Werten wie in Beispiel 1. Die Zahl der Kräuselbögen betrug n100 = 75, die Einkräuselung betrug 20%, und die Kräuselreversibilität hatte den Wert von Ac.p.c. 0,08. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis nach der Belastung betrugen:

Figure imgb0009
The same solutions A and B as in Example 1 were spun and aftertreated, but the amount of solution per spinning hole was doubled compared to Example 1. The fibers had a titer of 6.2 dtex, again a mushroom-shaped cross section and a fibrillated surface, a moisture content of 2.4% and a preparation order of 0.33%. They had a tenacity of 2.6 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 40%. Loop values, freezing temperature and density corresponded to the values as in Example 1. The number of crimps was n 100 = 75, the crimp was 20% and the crimp reversibility was Ac.pc 0.08. The values for the crimp ratio after the load were:
Figure imgb0009

Garne aus den Fasern mit den gröberen Titern sind in der Regel etwas fülliger als Garne mit Titern von 3,3 dtex. Diese Garne haben einen etwas kernigeren Griff. Mit diesen Fasern konnten sehr elastische gefärbte Garne hergestellt werden, die ein spezifisches Gewicht p = 0,065 g/cm3 hatten.Yarns from the fibers with the coarser titers are usually somewhat fuller than yarns with titers of 3.3 dtex. These yarns have a somewhat more robust feel. With these fibers it was possible to produce very elastic dyed yarns which had a specific weight p = 0.065 g / cm 3 .

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)Example 4 (comparative example)

Es wurden die gleichen Lösungen A und B wie in Beispiel 2 versponnen und nachbehandelt, wobei gegenüber dem Beispiel 2 jedoch wieder die Lösungsmenge pro Spinnloch verdoppelt wurde. Die Fasern hatten einen Titer von 6,7 dtex und wiederum etwa die gleichen Faserdaten wie in Beispiel 2. Sie hatten jedoch eine Einkräuselung von E = 14% und eine Kräuselbogenzahl von n100 = 78. Die Kräuselreversibilität hatte den Wert von 0,1. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis nach der Belastung waren:

Figure imgb0010
The same solutions A and B as in Example 2 were spun and aftertreated, but compared to Example 2 the amount of solution per spin hole was doubled again. The fibers had a titer of 6.7 dtex and again roughly the same fiber data as in Example 2. However, they had a crimp of E = 14% and a crimp number of n 100 = 78. The crimp reversibility had a value of 0.1. The values for the crimp ratio after the load were:
Figure imgb0010

Die Garne waren nach der Strangfärbung wieder an einigen Stellen plattgedrückt und hatten ein höheres spezifisches Gewicht von g = 0,12 g/cm3.After the strand dyeing, the yarns were flattened again in some places and had a higher specific weight of g = 0.12 g / c m3 .

Beispiel 5Example 5

Polymerlösung A: Ein Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 2,12 to aus 99,3% ACN und 0,7% Na-MS wurden bei 100°C in DMF gelöst, so dass eine 24,5%ige Lösung entstand.Polymer Solution A: An acrylonitrile copolymer with tp = 2.12 t o from 99.3% ACN and 0.7% Na-MS were dissolved at 100 ° C in DMF, so that a 24.5% strength solution.

Polymerlösung B: Ein weiteres Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 1,89 to aus 93,6% Acrylnitril (ACN), 5,7% AME und 0,7 Na-MS wurde bei 80°C in DMF gelöst, so dass eine 29,5%ige Lösung entstand.Polymer Solution B: Another acrylonitrile copolymer with tp = 1.89 t o of 93.6% of acrylonitrile (ACN), 5.7% Na and 0.7 AME-MS was dissolved at 80 ° C in DMF to form a 29, 5% solution was created.

Die Lösungen wurden wie in Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt. Die Fasern hatten einen Titer von 3,3 dtex, einen lippenförmigen Querschnitt, eine Feuchte von 3% und einen Präparationsauftrag von 0,35%. Sie hatten eine Feinfestigkeit von 2,4 cN/dtex und eine Höchstzugkraftdehnung von 39%. Ihre Einkräuselung betrug 18%, und es wurde eine Kräuselbogenzahl von n100 = 82 ermittelt. Die Fasern zeigten eine Kräuselreversibilität von Ac.p.c. = 0,1. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis nach der Belastung betrugen:

Figure imgb0011
The solutions were spun and treated as in Example 1. The fibers had a titer of 3.3 dtex, a lip-shaped cross section, a moisture of 3% and a preparation order of 0.35%. They had a fine strength of 2.4 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 39%. Their crimp was 18% and the number of crimps was determined to be n 100 = 82. The fibers showed a crimp reversibility of Ac.pc = 0.1. The values for the crimp ratio after the load were:
Figure imgb0011

Ein Handstrickgarn aus diesen Fasern (Nm 16/4) hatte einen weichen wollartigen Griff, eine geschlossene Garnoberfläche mit klarem Zwirnaufbau und einen hohen Bausch. Es hatte ein spezifisches Gewicht von p = 0,87 g/cm3. Wurde die Polymerlösung A alleine unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt, so zeigte es sich, dass das Kabel nach der Verstreckung einen Schrumpf von 23% aufwies. Die Fasern aus diesem Polymerisat hatten eine Längsquellung von 1,6%, und sie schrumpfen bzw. erholen sich nach einer Verdehnung von 10% bei 20°C um 59% der Verdehnung bei dieser Temperatur. Entsprechend dem Kraft-Dehnungsdiagramm können bis zum Punkt Y E, = 0,39.10-5 Joule an elastischer Energie pro dtex und 100 mm Faserlänge gespeichert werden.A hand-knitting yarn made of these fibers (Nm 16/4) had a soft wool-like feel, a closed yarn surface with a clear thread structure and a high bulk. It had a specific weight of p = 0.87 g / cm 3 . If polymer solution A alone was spun and aftertreated under the same conditions as in Example 1, it was found that the cable had a shrinkage of 23% after stretching. The fibers from this polymer had a longitudinal swelling of 1.6% and they shrink or recover after an elongation of 10% at 20 ° C by 59% of the elongation at this temperature. According to the force-displacement diagram can be stored up to the point YE = 0,39.10- 5 joules of elastic energy per dtex and 100 mm fiber length.

Beispiel 6Example 6 Polymerlösung A; wie in Beispiel 1Polymer solution A; as in example 1 Polymerlösung B: Ein Acrylnitrilcopolymerisat mit tp = 1,92 to aus 91% ACN, 5,6% DMF und 3,4% Na-MS wurde bei 80°C in DMF gelöst, so dass eine 28,5%ige Lösung entstand.Polymer solution B: An acrylonitrile copolymer with tp = 1.92 t o 91% ACN, 5.6% DMF and 3.4% Na-MS was dissolved at 80 ° C in DMF, so that a 28.5% solution was .

Die Lösungen wurden wie in Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt. Die Fasern hatten einen Titer von 6,9 dtex, einen pilzförmigen Querschnitt, eine Feuchte von 1,2% und einen Präparationsauftrag von 0,5%. Sie hatten eine Feinheitsfestigkeit von 2,6 cN/dtex und eine Höchstzugkraftdehnung von 36,3%. Ihre Einkräuselung betrug 26% und die Zahl der Kräuselbögen n100 = 124. Die Fasern zeigten eine Kräuselreversibilität von Δc.p.c. = 2,9. Die Werte für das Einkräuselungsverhältnis nach der Belastung betrugen:

Figure imgb0012
The solutions were spun and treated as in Example 1. The fibers had a titer of 6.9 dtex, a mushroom-shaped cross-section, a moisture of 1.2% and a preparation order of 0.5%. They had a tenacity of 2.6 cN / dtex and a maximum tensile elongation of 36.3%. Their crimp was 26% and the number of crimped sheets n 100 = 124. The fibers showed a crimp reversibility of Δc.pc = 2.9. The values for the crimp ratio after the load were:
Figure imgb0012

Ein Handstrickgarn aus diesen Fasern (Nm 8/3) hatte einen weichen wollartigen Griff, eine geschlossene Garnoberfläche mit klarem Zwirnaufbau und einen hohen Bausch. Es hatte ein spez. Gewicht von e = 0,75 g/cm3. Es längt sich jedoch unter Feuchtigkeitseinwirkung um etwa 15% und muss bei Trockenhitze wieder in seine ansprechende Form gebracht werden. Wurde die Polymerlösung B alleine unter den gleichen Bedingungen wie Beispiel 1 versponnen und nachbehandelt, so zeigte es sich, dass das Kabel nach der Verstreckung einen Schrumpf von 21% aufwies. Die Fasern aus diesem Polymerisat hatten eine Längsquellung von 3,7%, und sie schrumpfen kalt bzw. erholen sich nach einer Verdehnung von 10% bei 20°C um 48% der Verdehnung. Entsprechend dem Kraft-Dehnungsdiagramm können bis zum Punkt Y Eel =0,5·10-5 Joule an elastischer Energie pro dtex und 100 mm Faserlänge gespeichert werden.A hand knitting yarn made of these fibers (Nm 8/3) had a soft wool-like feel, a closed yarn surface with a clear thread structure and a high bulk. It had a spec. Weight of e = 0.75 g / cm 3. However, it lengthens under the influence of moisture by about 15% and must be brought back into its attractive form in dry heat. If the polymer solution B was spun alone and aftertreated under the same conditions as Example 1, it was found that the cable had a shrinkage of 21% after stretching. The fibers from this polymer had a longitudinal swelling of 3.7%, and they shrink cold or recover by 48% of the elongation after an elongation of 10% at 20 ° C. According to the force-elongation diagram, elastic energy per dtex and 100 mm fiber length can be stored up to the point YE el = 0.5 · 10 -5 joules.

Claims (6)

1. Bicomponent fibres and threads of two components A and B, consisting of different acrylonitrile polymers arranged eccentrically to each other, having permanent three-dimensional crimp, characterised in that they consists of a more highly shrinkable component A, which consists of a polymer or a polymer mixture having a comonomer content of not more than 2% by weight, and a component B with lower shrinkage, which consists of a polymer having a comonomer content of 4-15% by weight, and in that they have a recovery power in the cold which enables them to still retain, after mechanical stress of 1 cN/ dtex, at least 30% of the crimp which they had prior to the stress.
2. Bicomponent fibres and threads according to Claim 1, characterised in that the viscosity of the component A obeys the relationship tp≥2.1 to and the viscosity of the component B obeys the relationship tp≥2 to, tp being the time which a 0.5% polymer solution in dimethylformamide requires to flow through a capillary tube at 20°C, whereas to is the time which pure dimethylformamide requires to flow through the same capillary at the same temperature.
3. Bicomponent fibres and threads according to Claims 1 and 2, characterised in that component A exhibits a recovery power in the cold after an elongation of 10% at 20°C which is at least 10% higher than that of component B.
4. Bicomponent fibres and threads acording to Claims 1 to 3, characterised in that at least 15% more elastic energy can be stored in component A than in component B.
5. Bicomponent fibres and threads according to Claims 1 to 4, characterised in that neither of components A or B occupies a proportion of the cross-sectional area of the fibres of threads of less than 30%.
6. Bicomponent fibres and threads according to Claims 1 to 5, characterised in that they have titres of 1.6 to 30 dtex.
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