EP0327091A2

EP0327091A2 - Verfahren zur Optimierung der Laufeigenschaften synthetischer Garne bei Lufttexturierprozessen

Info

Publication number: EP0327091A2
Application number: EP89101823A
Authority: EP
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Fischer; Lothar Dipl.-Chem. Scerba
Original assignee: Dr Th Boehme KG Chemie Fabrik GmbH and Co
Current assignee: Dr Th Boehme KG Chemie Fabrik GmbH and Co
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1989-08-09
Also published as: EP0327091A3

Abstract

Bei einem Verfahren zur Optimierung der Laufeigenschaften synthetischer Garne bei Lufttexturierprozessen durch Benetzen der Garne mittels Aufspritzen von Brauchwasser während des Durchlaufens der Garne durch eine Texturierdüse, werden dem Brauchwasser Polyalkylenglycolverbindungen zugesetzt. Die Molekulargewichte der Polyalkylenglycolverbindungen betragen zwischen 1000 und 6000 Masseineinheiten, vorzugsweise zwischen 2000 und 4000 Masseneinheiten. Die Endkonzentration der zugesetzten Polyalkylenglycolverbindungen liegt zwischen 2 und 6 Gewichsprozent, vorzugsweise zwischen 3 und 5 Gewichtsprozent. Bei einem auf diese Weise behandelten Brauchwasser läßt sich das unerwünschte Ablagern von Faserabrieb in der Düseneinheit vermeiden, und die Düsenstandzeit wird verlängert, die Prozeßgeschwindigkeit erhöht und der Brauchwasserbedarf gesenkt.

Description

Synthetische Garne werden in Form von Flachgarnen oder auch als sogenannte Texturgarne hergestellt.
Im Gegensatz zu Glattgarnen die eine glatte Oberflächen aufweisen, wird Texturgarnen eine künstliche Kräuselung erteilt, um eine bauschige, weiche Oberfläche zu erzielen und damit den Griff von Naturfasern nachzuempfinden.
Die Erzeugang dieses Kräuseleffektes bezeichnet man als Texturierung, wobei prinzipiell zwischen mechanischer und sogenannter Luftblastexturierung unterschieden wird. Bei der mechanischen Texturierung wird die Deformierung eines zuvor erhitzten Garnes mittels Friktionsaggregaten erzielt. Diese Friktionsaggregate sind in der Regel schnell rotierende Maschinenteile in Form von metallischen oder keramischen Scheiben, die sich gegenläufig bewegen, können aber auch extrem schnell rotierende Magnetspindeln sein, die dem durchlaufenden Garn den notwendigen Drall erteilen. Hilfsmittel für die mechanische Texturierung sind seit langem bekannt und werden beispielsweise in der Europäischen Offenlegungsschrift 0162 530 beschrieben.
Im Gegensatz zur mechanischen Texturierung wird das Vorlegegarn beim Luftblastexturierprozeß ohne vorheriges Erhitzen durch eine Texturierdüse geleitet. Die erforderliche Garndeformation, verbunden mit der Bildung von Garnschlingen, erfolgt nach Verlassen dieser Texturierdüse und zwar durch Aufprall auf ein der Düse nachgeschaltetes Kugelelement, das aus Keramik oder Metall hergestellt ist.
Um dem Garn die beim Aufprall zur Deformation erforderliche Masse zu erteilen, wird das Garn während des Durchlaufens durch die Düse, also noch vor dem Aufprall, mit Wasser benetzt und zwar durch Aufspritzen im Luftstrom. Das auf diese Weise lufttexturierte Garn wird nach entsprechender Stabilisierung und Nachfixierung auf Spulen gewickelt und ist danach weiteren Verarbeitungsstufen (wie beispielsweise Einsatz in der Strickerei etc.) zugänglich. Der wesentliche Unterschied zwischen mechanisch texturiertem und lufttexturiertem Garn dokumentiert sich - abgesehen von ohnehin unterschiedlichem Prozeßablauf - in dem weicheren Griff, bedingt durch die variable, größere Schlingenbildung sowie durch die unterschiedliche Schlingenform.
Bei der bisher bekannten Verfahrensweise wird in Folge der intensiven Zufuhr des benetzten Brauchwassers innerhalb der Düse, beziehungsweise unmittelbar am Düsenausgang, ein großer Teil der mit dem Vorlagegarn eingeschleppten Spinnpräparation, sowie gewisse Anteile feinen Faserabriebes von der Garnoberfläche heruntergelöst.
Die bekannte Verfahrensweise weist somit den Nachteil auf, daß bei Verwendung von normalem, unbehandeltem Brauchwasser diese Partikel zu Ablagerungen entweder direkt im Düsenkanal oder aber am äußeren Düsenkern neigen und somit auf ein Blockieren der Düseneinheit einwirken. Bedingt durch diese Ablagerungseffekte ergibt sich - je nach Prozeßbedingungen, Garnqualität und Garncharakteristik - die Notwendigkeit häufiger Düsenreinigungen, da sonst ein uneinheitliches Laufverhalten des Garnes eintritt, was zu nicht akzeptablen Kräuselungsschwankungen führt. Im Extremfall tritt eine totale Düsenblockierung auf, die letztendlich zur Prozeßunterbrechung führt.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Optimierung der Laufeigenschaften synthetischer Garne bei Lufttexturierprozessen zu schaffen, bei denen nach Benetzen der Garne mittels Aufspritzen von Brauchwasser während der Durchlaufens der Garne durch eine Texturierdüse Ablagerungen des Faserabriebes von der Garnoberfläche in der Düseneinheit vermieden werden.
Erfindungsgemäß werden, bei einem diese Aufgabe lösenden Verfahren, dem Brauchwasser Polyalkylenglycolverbindungen zugesetzt, die durch Umsetzung von H-aktiven Verbindungen mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder gegebenefalls Butylenoxid gewonnen werden und deren Ethylenglycolkette in Random- oder Blockbauweise aufgebaut sein kann.
Bevorzugt werden dabei Polyalkylenglycolverbindungen der allgemeinen Formel:
wobei:
R eine Hydroxylgruppe, eine Acyloxy-, Alkyloxy-, Alkylamido- oder Alkylamino-gruppe mit der Kettenlänge C₁-C₁₈, eine N/3-Gruppe, eine Phenyloxy-, Alkylphenyloxy- oder Phenylacyloxy-gruppe
R₁ eine H- und/oder CH₃ und/oder C₂H₅-Gruppe in Random- oder Blockbauweise
a and b ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60 liegt
bedeuten.
Weiterhin eignen sich für das beanspruchte Verfahren Umsetzungsprodukte von Carbonsäureestern mehrwertiger Alkohole wie Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit etc. mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder Butylenoxid.
Bevorzugt lassen sich auch Polyalkylenglycolverbindungen der allgemeinen Formel (II) verwenden:
wobei:
R₁ eine H-, eine CH₃- oder eine C₂H₅-Gruppe in Random- oder Blockbauweise
x y ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
n eine ganze Zahl zwischen 1 bis 6, vorzugsweise 2
bedeuten.
Ebenso führt der Zusatz von Polyalkylenglycolverbindungen der allgemeinen Formel (III) zur Optimierung der Laufeigenschaften der synthetischen Garne:
wobei:
R₁ eine H-, eine CH₃- oder eine C₂H₅-Gruppe in Random- oder Blockbauweise
u, v ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
bedeuten.
Weiterhin lassen sich bevorzugt Polylakylenglycolverbindungen der allgemeinen Formel (IV) verwenden:
wobei:
R₁ eine H-, eine CH₃- oder C₂H₅-Gruppe in Random- oder Blockbauweise
o, v ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
bedeuten.
Insbesondere werden günstige Ergebnisse erhalten, wenn die Polyalkylenglycolverbindungen dem Brauchwasser mit Molekulargewichten zwischen 1000 bis 6000 Masseineinheiten, vorzugsweise zwischen 2000 und 4000 Masseneinheiten zugesetzt werden.
Die Endkonzentration der Polyalkylenglycolverbindungen im Brauchwasser soll zwischen 2 und 6 Gewichtsprozent vorzugsweise zwischen 3 und 5 Gewichtsprozent betragen.
Hierzu wird die Erfindung anhand einiger Beispiele näher erläutert.
Bei den folgenden Versuchsbeispielen 1 bis 4 wurde eine Texturiergeschwindigkeit von 400 m/min und ein Texturierdüsenkern mit dem Kennzeichen T 311/Heberlein gewählt. Die Additiv-Zusatzmenge betrug zwischen 1 und 6 Gewichtsprozent vorzugsweise zwischen 2 und 4 Gewichtsprozent und die Laufzeit der Versuche bis zu 48 Stunden.

Beispiel 1

Als Vorlagegarn wurde eines mit dem Kennzeichen PA 6,6 78f51 dtex gewählt. Als Additiv mit 4 Gewichtsprozent wurde ein Äthylendiamin - EO-PO Block-Polymer mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 gewählt. Hierbei betrug der Wasserbedarf 0,6 l/Std. mit Additivzusatz, während ohne Additivzusatz ein Wasserbedarf von 1,0 l/Std. erforderlich war. Als Testergebnis kann festgehalten werden, daß mit Additivzusatz nach 48 Std. Laufzeit kein Garnspannungsabfall sowie keine Düsenverschmutzung feststellbar waren. Im Gegensatz hierzu war bereits nach 4 Std. ein signifikanter Spannungsabfall sowie Ansätze von Düsenverunreinigungen zu beobachten, wenn ohne Additivzusatz gearbeitet wurde.

Beispiel 2

Als Vorlagegarn wurde ein solches mit dem Kennzeichen PES 167f64 dtex gewählt und als Additiv Kokosfettsäureaddukt mit 22 Mol Ethylenoxid und 5 Mol Propylenoxid mit einem Molekulargewicht von ca. 1500 und mit 5 Gewichtsprozent dem Brauchwasser zugesetzt. Dabei betrug der Wasserbedarf mit Additivzusatz 0,6 l/Std., ohne Additivzusatz war hingegen ein Wasserbedarf von 1,0 l/Std. erforderlich. Als Testergebnis ist festzuhalten daß bei Zusatz des Additives kein Garnspannungsabfall und keine feststellbare Düsenverschmutzung nach einer Laufzeit von 48 Std. erfolgte. Ohne Additivzusatz war bei gleicher Laufzeit ein deutlicher Spannungsabfall des Garnes sowie eine erhebliche Düsenverschmutzung zu beobachten.

Beispiel 3

Als Vorlagegarn wurde ein solches mit dem Kennzeichen PP 67f40 dtex gewählt. Als Additiv wurde ein Polyalkylenglykol - EO-PO Block/Random mit einem Molekulargewicht von 3000 eingesetzt. Mit 4 gewichtsprozentigem Additivzusatz betrug der Wasserbedarf 0,6 l/Std., während ohne Additivzusatz ein Wasserbedarf von 1,0 l/Std. erforderlich war. Als Testergebnis bleibt festzuhalten, daß bei einer Laufzeit von 48 Std. mit Additivzusatz kein Garnspannungsabfall und nur eine äußerst minimale Düsenverschmutzung feststellbar waren. Ohne Additivzusatz hingegen, bei gleicher Laufzeit, war ein signifikanter Spannungsabfall sowie eine starke Düsenverunreinigung zu beobachten.

Beispiel 4

Als Vorlagegarn wurde ein solches mit dem Kennzeichen PES 167/f64 gewählt und als Additiv ein EO-PO Addukt des Rizinusöles mit 32 Mol EO und 6 Mol PO mit einem Molekulargewicht von ca. 2700 in einer Menge von 3 % dem Brauchwasser zugesetzt. Als Testergebnis ist feszuhalten, daß der Wasserverbrauch mit Zusatz bei 0,5 l/Std. lag, kein Spannungsabfall auftrat und auch nach 48 Std. Laufzeit keine Düsenverschmutzung zu beobachten war. Ohne Additiv lag der Wasserverbrauch bei 1 l/Std., der Versuch mußte wegen erheblichem Spannungsabfall aufgrund extremer Düsenverschmutzung nach 3 Std. abgebrochen werden.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden folgende Vorteile erzielt:

1. Die Düsenstandzeit - d.h. die Reinigungszyklen - werden wesentlich verlängert, ein Blockieren der Düsen durch unerwünschte Ablagerungen ist so gut wie ausgeschlossen.
2. Die Prozeßgeschwindigkeit an den Luftblastexturiermachinen kann bis zu 50 % gegenüber dem derzeitigen Ist-Zustand von ca. 300 bis 350 m/min. gesteigert werden.
3. Der Brauchwasserbedarf für die Garnbenetzung kann bis zu 50% gegenüber dem jetzigen Status abgesenkt werden und liegt somit unter 1 l/Düse und Stunde.

Claims

1. Verfahren zur Optimierung der Laufeigenschaften synthetischer Garne bei Lufttexturierprozessen durch Benetzen der Garne mittels Aufspritzen von Brauchwasser während des Durchlaufens der Garne durch eine Texturierdüse,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Brauchwasser Polyalkylenglycolverbindungen in einer Endkonzentration zwischen 1 und 6 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 2 und 4 Gewichtsprozent, dem Brauchwasser zugesetzt werden, die durch Umsetzung von H-aktiven Verbindungen mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder gegebenefalls Butylenoxid gewonnen werden und deren Ethylenglycolkette in Random- oder Blockbauweise aufgebaut sein kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polyalkylenglycolverbindungen solche der allgemeinen Formel (1) verwendet werden:

wobei:
R eine Hydroxylgruppe, eine Acyloxy-, Alkoxy-, Alkylamido- oder Alkylamino-Gruppe mit der Kettenlänge C₁-C₁₈, eine N/3-Gruppe, eine Phenyloxy, Alkylphenyloxy- oder Phenylacyloxy-Gruppe
R₁ eine H- und/oder eine CH₃ und/oder eine C₂H₅-Gruppe in Random- oder Blockbauweise
a und b ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
bedeuten.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polyalkylenglycolverbindungen solche der allgemeinen Formel (II) verwendet werden:

R₁ eine H- und/oder eine CH₃- und/oder eine C₂H₅-Gruppe statistisch verteilt oder in Blockbauweise,
x, y ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
n eine ganze Zahl zwischen 1 und 6, vorzugsweise 2
bedeuten.

4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polyalkylenglycolverbindungen solche der allgemeinen Formel (III) verwendet werden

wobei:
R₁ statistisch verteilt eine H- und/oder CH₃- und/oder C₂H₅-Gruppe in Blockbauweise,
u, v ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
bedeuten.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polyalkylenglycolverbindungen solche der allgemeinen Formel (IV) verwendet werden

wobei:
R₁statistisch verteilt eine H- und/oder eine CH₃- und/oder eine C₂H₅-Gruppe oder in Blockbauweise,
o, v ganze Zahlen deren Summe zwischen 20 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 60, liegt
bedeuten.

6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Umsetzungsprodukte von Carbonsäureestern mehrwertiger Alkohole wie Glyzerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit etc. mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und/oder Butylenoxid verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennezeichnet,
daß die Polyalkylenglycolverbindungen mit Molekulargewichten zwischen 1000 und 6000 Masseneinheiten, vorzugsweise zwischen 2000 und 4000 Masseneinheiten dem Brauchwasser zugesetzt werden.