EP1025293B1 - Verfahren zur herstellung von aus wässriger färbeflotte färbbaren modifizierten polypropylengarnen sowie deren verwendung - Google Patents

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EP1025293B1
EP1025293B1 EP98958229A EP98958229A EP1025293B1 EP 1025293 B1 EP1025293 B1 EP 1025293B1 EP 98958229 A EP98958229 A EP 98958229A EP 98958229 A EP98958229 A EP 98958229A EP 1025293 B1 EP1025293 B1 EP 1025293B1
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polypropylene
carboxylic acid
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Karl-Heinrich Wiese
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Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
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Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of dyeable from aqueous dye liquor modified polypropylene yarns, the polypropylene yarn obtained by this process and the use of polypropylene yarns for the production of textile fabrics.
  • the invention also relates to a process for dyeing the polypropylene yarns or textile fabrics.
  • the yarns are spin-dyed by using an extrusion process colored masterbatch granulate, made from a type of polypropylene suitable for fiber formation and a suitable color pigment.
  • US-A-3 112 159 is a method for better staining provided by polyolefin fibers.
  • a polyolefin mixed with a dicarboxylic acid compound and then spun the mixture.
  • the fibers can then be subjected to amination. additionally solid dispersants can be added to this mixture. This will in the extrusion spinning plant only a physical mixture of polyolefin and receive a dye-binding additive and this while maintaining the mixing state processed into filament yarn.
  • the present Invention the object of a process for the production of modified polypropylene yarns to provide that by a standard pull-out procedure aqueous dye liquor can be dyed with great depths of color.
  • This coloring is supposed to commercially available dyes achieved using conventional dye concentrations become.
  • the process should continue to have as few process steps as possible, which leads to cost savings and also be ecologically harmless.
  • this object is achieved by a method which is characterized in that is that CR polypropylene suitable for fiber formation with a reactant, which can react with the CR polypropylene, mixed and the mixture obtained in one Extrusion spinning machine is processed into yarn.
  • the controlled flow behavior can be different Ways to be achieved, for example by mechanical-thermal stress, ⁇ -radiation, oxidation or by adding peroxides.
  • the process consists of processing the powdery polymer during processing or Processing process to add organic peroxides. Free radicals form in the heat, which are preferably hydrogen from the statistically predominant longest chains of hydrogen split off, lead to chain splitting via subsequent reactions and thus a closer one Molecular weight distribution cause, which increases the melt index.
  • the easy flowing CR polypropylene thus contains, like any other thermally oxidatively stressed polypropylene type, Hydroxyl groups. These are inevitable in the polypropylene types mentioned generated end or page groups.
  • the melt index MFR (melt flow rate, at 2.16 kg / 10 min) of the CR polypropylene used is in the range from about 10 to 1200.
  • the melt index is preferably in Range of about 15 to 300.
  • a range of about 20 to 120 das is particularly preferred
  • the molecular weight of the CR polypropylene used is therefore in the range of approximately 300,000 to 80,000, preferably in the range of about 250,000 to 110,000 and particularly preferably in the range of about 220,000 to 130,000.
  • reaction partner it is of crucial importance to select the reaction partner so that it about its functional groups with the CR polypropylene, for example additive or through a substitution reaction.
  • This functionality is then used to when dyeing from aqueous dye liquor, the respective dyes, according to their Interaction possibilities, react with the functional groups and thereby deep and create permanent dyeings of the polypropylene yarn.
  • Only through this later Incorporation of reactive groups according to the invention are in the polypropylene chain necessary anchor groups are available, which also have connections other than van der Waalssche, for example ionic or covalent binding mechanisms, are able to interact with the respective dyes to a greater extent and thus allow deeper staining.
  • CR polypropylene suitable for fiber formation is thus used together with a certain reactant processed together, thereby during the extrusion and the necessary conditions for creating the thread are created, that a dye used in a later dyeing process out of aqueous dye liquor can wind up and is also sufficiently liable.
  • Grafting methods that can lead to similar modifications is according to the
  • the method according to the invention is not a separate, and therefore costly, processing step necessary. The invention thus not only opens up an inexpensive method, but also access to a previously unattainable market, which of fast changing fashion-related color specifications is determined.
  • Another advantage of the invention is that the CR polypropylene is almost independent of its molecular weight and its molecular weight distribution can be used.
  • a difunctional carboxylic acid or a corresponding carboxylic acid derivative in particular a carboxylic acid ester, a carboxylic anhydride, a carboxamide, a carboximide, a carboxylic acid halide or a Use carbonitrile.
  • a carboxylic acid ester a carboxylic acid ester
  • a carboxylic anhydride a carboxamide
  • a carboximide a carboxylic acid halide or a Use carbonitrile.
  • the reactant is used in an amount of up to about 12% by weight, preferably up to about 3% by weight and in particular up to about 1% by weight. The lower the one used The amount of the reactant is, the cheaper the process is.
  • reaction initiator it can accelerate the reaction be advantageous to use a peroxidic additive as a reaction initiator.
  • a peroxidic additive as a reaction initiator.
  • This will used in conventional amounts, the weight percent concentration of which about Power of ten is lower than that of the reaction partner.
  • suitable Reaction initiators have been inorganic and organic peroxides, such as 2,5-dimethyl-2,5-bis- (t.-butylperoxy-hexane).
  • the spun filament yarns have residual elongation values in the Magnitude of 200-700%. This results in that for post-stretching drawing ratios of about 1: 6.4 to be applied to a final elongation of about 25% to 1: 2.4 resulting filament stretch titer of preferably about 2.5-3.2 dtex.
  • the in the stretched filament yarns achieved tensile strengths are in the range of about 50-60cN / tex and do not differ from yarns made from unmodified polypropylene were manufactured.
  • the yarns according to the invention can, under customary conditions, form textile fabrics, preferably processed into knitted fabrics.
  • Another object of the present invention is a method for dyeing the invention Polypropylene yarns and textile fabrics.
  • the polypropylene yarns of the invention and the fabrics of the invention in a simple manner using a standard extraction process from an aqueous dye liquor be colored. It is possible, using conventional dye concentrations, based on the weight of the goods, to achieve colorations with extremely large depths of color. It can be used almost any type of dye that is capable of its own functional groups with the polypropylene yarns according to the invention or React fabrics. This will not only make one deep but also one permanent coloring achieved.
  • Acid, disperse and reactive dyes have also been found to be particularly suitable proven cationic dyes. When using these dyes it is possible to to be observed by the dye manufacturers in the dyeing conditions specified in the color cards.
  • dyeing aids such as ionic and nonionic Wetting, dispersing, finishing, antistatic and leveling agents as well as retarders.
  • Hostalen PPU 1780F1 CR polypropylene granules for fiber applications with a melt index of MFR 25 (melt flow rate, at 2.16kg / 10min) is mechanically with powdered pyromellitic dianhydride, mixed in the form that the proportion of pyromellitic dianhydride in the mixture is 0.5% by weight. This mixture is fed to the extrusion spinning plant and processed into filament yarns at a melt temperature of 285 ° C.
  • Example 1 processed into filament yarns.
  • Example 2 Commercial CR polypropylene granules, as described in Example 1, are used with a Masterbatch available from Hoechst AG under the name Hostamont TP AR 504 mixed from polypropylene and maleic anhydride, so that in the mixture Mixing proportion of 1.75% maleic anhydride is included. This mixture is in the Extrusion spinning system processed to filament yarns at 235 ° C.
  • Granule mixtures as described in Examples 1 and 2, but provided with each a further additive in a concentration of 0.5 or 1 g / kg of granulate mixture become filament yarns at the temperatures given in the examples mentioned processed.
  • the additive mentioned in turn represents a mixture consisting of low molecular weight Polypropylene and 7.5% by weight 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy-hexane).
  • Granule mixtures as described in Examples 5 to 8, only with a substitute for that there pyromellitic dianhydride used by caprolactam, are at temperatures of 265 ° C processed into filament yarn.
  • Knitted fabrics made from filament yarns of Example 4 are dyed in a closed dyeing beaker according to the following program: enter the liquor at 60 ° C. and dwell for 15 minutes, then heat to 125 ° C. within 45 minutes and dye at this temperature for 120 minutes, then dye Cool to 50 ° C for 40 min, take colored samples and aftertreat 60 min at boiling temperature in an open bath with 1-2 g / l of a polyglycol ether derivative and soda.
  • dye liquors with a liquor ratio of 1:50 and a pH value between pH2 and pH10 are generally 0.1-5% in cationic dye and contain 5 g / l of an anionic, synergetic surfactant mixture.
  • Example 4 CIBasic Blue 5 3% 4 34.66 Example 4 CIBasic Blue 5 3% 6 36.69 Example 4 CIBasic Blue 5 3% 8th 40.30 Example 4 CIBasic Blue 5 3% 10 38.48

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus wäßriger Färbeflotte färbbaren modifizierten Polypropylengarnen, die mit diesem Verfahren erhaltenen Polypropylengame sowie die Verwendung der Polypropylengarne zur Herstellung von textilen Flächengebilden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Färbung der Polypropylengarne bzw. der textilen Flächengebilde.
Es ist bekannt, daß unmodifiziertes Polypropylen schwer zu färben ist, da es aufgrund seiner unpolaren Struktur mit einem Farbstoffmolekül nur schwache van-der-Waalssche Wechselwirkungen eingehen kann. Um Polypropylen dennoch zu färben, werden heutzutage folgende Färbeverfahren industriell angewendet:
Nach einem Verfahren werden die Garne spinngefärbt, indem beim Extrusionsprozeß ein gefärbtes Masterbatchgranulat, hergestellt aus einer zur Faserbildung geeigneten Polypropylentype und einem geeigneten Farbpigment, eingesetzt wird. Zwar werden mit diesem Verfahren tiefe Farbtöne erzielt, jedoch ist die Flexibilität gering und die Produktivität dadurch eingeschränkt, daß die zu einem Farbwechsel notwendigen Spülzyklen bzw. die hierbei entstehenden Mischfarben aus ökonomischen Gründen nur wenige Farbänderungen zulassen. Gerade heutzutage ist jedoch aufgrund der schnell wechselnden modebedingten Farbvorgaben eine größere Flexibilität wünschenswert.
Ist diese, vorstehend erwähnte, sogenannte Massefärbung nicht erwünscht, so ist es ferner üblich, durch Zusatz von beispielsweise Nickelsalzen zur Polymerschmelze eine verbesserte Färbbarkeit der Polymergarne aus einem wäßrigen Färbebad dadurch zu erreichen, daß aus wäßriger Färbeflotte nachträglich mit Metallkomplexfarbstoffen gefärbt wird. Dieses Verfahren ist jedoch aufgrund der Schwermetallzusätze aus ökologischen Gesichtspunkten bedenklich.
Diese zwei gängigen Verfahren zum Färben von Polypropylengamen sind in M. Ahmed, Polypropylene Fibers - Science and Technology, Elsevier Verlag, Amsterdam 1982, beschrieben.
Nach der Offenbarung der US-A-3 112 159 wird ein Verfahren für die bessere Anfärbbarkeit von Polyolefinfasern zur Verfügung gestellt. Hierzu wird ein Polyolefin mit einer Dicarbonsäureverbindung vermischt und die Mischung anschließend versponnen. Danach können die Fasern einer Aminierung unterzogen werden. Zusätzlich können zu dieser Mischung feste Dispergiermittel zugegeben werden. Hierdurch wird in der Extrusionsspinnanlage lediglich eine physikalische Mischung aus Polyolefin und einem farbstoffbindenden Additiv erhalten und diese unter Beibehaltung des Mischungszustandes zu Filamentgarn verarbeitet.
Besonders gravierend zeigen sich die Nachteile einer rein physikalischen Mischung bei den Produkten, die unter Verwendung niedermolekularer Additive hergestellt werden. So wird bei einer rein physikalischen Mischung, durch Migrations-, Diffusions- und Extraktionsvorgänge, wie sie etwa bei thermischer Beanspruchung oder in Waschund Reinigungsprozessen an Textilien im täglichen Gebrauch vorkommen können, ein rascher Verlust des Additivs beobachtet, wodurch der erzielte Effekt verschwindet.
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polypropylengarnen zur Verfügung zu stellen, die nach einem Standardausziehverfahren aus wäßriger Färbeflotte mit großen Farbtiefen gefärbt werden können. Diese Färbung soll mit kommerziell erhältlichen Farbstoffen unter Einsatz üblicher Farbstoffkonzentrationen erreicht werden. Das Verfahren sollte weiterhin möglichst wenige Verfahrensschritte aufweisen, was zu einer Kostenersparnis führt, und auch ökologisch unbedenklich sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Faserbildung geeignetes CR-Polypropylen mit einem Reaktionspartner, der mit dem CR-Polypropylen reagieren kann, vermischt und das erhaltene Gemisch in einer Extrusionsspinnanlage zu Garnen verarbeitet wird.
Unter einem CR-Polypropylen versteht man eine Polypropylentype mit kontrolliertem Fließverhalten (CR = controlled rheology). Das kontrollierte Fließverhalten kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden, beispielsweise durch mechanisch-thermische Beanspruchung, γ-Strahlung, Oxidation oder durch den Zusatz von Peroxiden. Das am häufigsten angewendete Verfahren besteht darin, dem pulverformigen Polymer beim Aufbereitungs- oder Verarbeitungsprozeß organische Peroxide zuzugeben. In der Wärme bilden sich freie Radikale, die vorzugsweise Wasserstoff von den statistisch überwiegenden längsten Ketten Wasserstoff abspalten, über Folgereaktionen zur Kettenspaltungen führen und so eine engere Molmasseverteilung bewirken, wodurch der Schmelzindex steigt. Das leicht fließende CR-Polypropylen enthält somit, wie jede andere thermisch oxidativ beanspruchte Polypropylentype, Hydroxylgruppen. Diese liegen in den genannten Polypropylentypen als zwangsläufig erzeugte End- oder Seitengruppen vor.
Der Schmelzindex MFR (melt flow rate, bei 2,16 kg/10 min) des verwendeten CR-Polypropylens liegt im Bereich von etwa 10 bis 1200. Bevorzugt liegt der Schmelzindex im Bereich von etwa 15 bis 300 Besonders bevorzugt ist ein Bereich von etwa 20 bis 120 Das Molekulargewicht des verwendeten CR-Polypropylens liegt daher im Bereich von etwa 300.000 bis 80.000, bevorzugt im Bereich von etwa 250.000 bis 110.000 und besonders bevorzugt im Bereich von etwa 220.000 bis 130.000.
Von entscheidender Bedeutung ist es, den Reaktionspartner so auszuwählen, daß dieser über seine funktionelle Gruppen mit dem CR-Polypropylen, beispielsweise additiv oder durch eine Substitutionsreaktion, reagieren kann. Dadurch wird eine permanente Funktionalität im CR-Polypropylen erzeugt. Diese Funktionalität wird dann dazu genutzt, daß bei der Färbung aus wäßriger Färbeflotte die jeweiligen Farbstoffe, entsprechend ihren Wechselwirkungsmöglichkeiten, mit den funktionellen Gruppen reagieren und dadurch tiefe und permanente Färbungen des Polypropylengarns erzeugen. Erst durch diesen nachträglichen erfindungsgemäßen Einbau von Reaktivgruppen in die Polypropylenkette stehen nötige Ankergruppen zur Verfügung, die auch über andere als van-der-Waalssche-Bindungen, beispielsweise ionische oder kovalente Bindungsmechanismen, in der Lage sind, mit den jeweiligen Farbstoffen in stärkerem Maße in Wechselwirkung zu treten und somit tiefere Färbungen ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird somit zur Faserbildung geeignetes CR-Polypropylen zusammen mit einem bestimmten Reaktionspartner gemeinsam verarbeitet, wodurch während der Extrusion und bei der Fadenbildung die notwendigen Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß in einem späteren Färbeprozeß ein eingesetzter Farbstoff aus wäßriger Färbeflotte heraus aufziehen kann und darüber hinaus ausreichend haftet. Im Unterschied zu nachträglichen Pfropfungsmethoden, die zu gleichartigen Modifizierungen führen können, ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kein separater, und damit kostenaufwendiger, Verarbeitungsschritt notwendig. Die Erfindung eröffnet somit nicht nur ein kostengünstiges Verfahren, sondern auch Zugang zu einem bisher kaum erreichbaren Markt, welcher von schnell wechselnden modebedingten Farbvorgaben bestimmt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das CR-Polypropylen nahezu unabhängig von seinem Molekulargewicht und seiner Molekulargewichtsverteilung eingesetzt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, als Reaktionspartner eine difunktionelle Carbonsäure oder ein entsprechendes Carbonsäurederivat, insbesondere einen Carbonsäureester, ein Carbonsäureanhydrid, ein Carbonsäureamid, ein Carbonsäureimid, ein Carbonsäurehalogenid oder ein Carbonsäurenitril einzusetzen. Diese Verbindungen sind aufgrund ihrer chemischen Struktur besonders gut geeignet, mit dem Polypropylen in Reaktion zu treten.
Besonders vorteilhaft ist es, als Reaktionspartner ein Masterbatch aus Polypropylen und einer difunktionellen Carbonsäure oder einem entsprechenden Carbonsäurederivat einzusetzen. Der Einsatz derartiger Masterbatche führt zu dem Vorteil, daß die Herstellung der Mischung aus Masterbatch und CR-Polypropylen besonders einfach ist.
Der Reaktionspartner wird in einer Menge bis zu etwa 12 Gew.-%, vorzugsweise bis zu etwa 3 Gew.-% und insbesondere bis zu etwa 1 Gew.-% eingesetzt. Je niedriger die eingesetzte Menge des Reaktionspartners ist, desto kostengünstiger ist das Verfahren.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es zur Reaktionsbeschleunigung vorteilhaft sein, einen peroxidischen Zusatz als Reaktionsinitiator einzusetzen. Dieser wird in üblichen Mengen eingesetzt, wobei dessen gewichtsprozentuale Konzentration etwa eine Zehnerpotenz niedriger liegt als diejenige des Reaktionspartners. Als besonders geeignete Reaktionsinitiatoren haben sich anorganische und organische Peroxide, wie beispielsweise 2,5-Dimethyl-2,5-bis-(t.-butylperoxy-hexan), erwiesen.
Das Vermischen des CR-Polypropylens und des Reaktionspartners erfolgt am einfachsten auf mechanischem Wege. Um eine homogene Verteilung des Reaktionspartners und gegebenenfalls auch der Reaktionsinitiatoren im Polypropylen zu erzielen, ist es von Vorteil, die Reaktionsmischung intensiv zu mischen. Diese homogene Verteilung wird durch den Einsatz von Masterbatches erleichtert.
Zur Durchführung des Verfahrens werden übliche Extrusionsspinnanlagen eingesetzt. Es ist jedoch von Vorteil, wenn der Extruder mit dynamischen und/oder statischen Mischelementen ausgerüstet ist, da hierdurch eine weitere Homogenisierung der Schmelze erreicht wird.
Die Extrusions- und Wickelbedingungen der Garnherstellung liegen im Rahmen der üblichen Werte für die Produktion von LOY- bzw. POY-Materialien. Es ist aber auch möglich, die üblichen Verarbeitungstemperaturen von Polypropylen in Abhängigkeit vom Schmelzpunkt des Reaktionspartners zu überschreiten. Als besonders günstig haben sich Massetemperaturen in der Extrusionsspinnanlage von etwa 230 bis 300°C erwiesen. Was die Düsenlochzahlen (z.B.: 13-32 Loch) und die Düsengeometrie (z.B.: Loch-Ø = 250µm) betrifft, so werden auch bei den Spinndüsen konventionelle Maße verwendet, mit denen vorzugsweise Spinngarntiter der Größe von etwa 60-600dtex bzw. Filamenttiter der Größe von etwa 5-15dtex hergestellt werden. Bei den bevorzugten Spinngeschwindigkeiten im Bereich von etwa 300-3000m/min besitzen die ersponnenen Filamentgarne Restdehnungswerte in der Größenordnung von 200-700%. Hieraus ergeben sich für die bei einer Nachverstreckung auf eine Enddehnung von etwa 25% anzuwendenden Verstreckverhältnisse von etwa 1 : 6,4 bis 1 : 2,4 resultierende Filament-Strecktiter von vorzugsweise etwa 2,5-3,2dtex. Die in den verstreckten Filamentgarnen erzielten Reißfestigkeiten liegen im Bereich von etwa 50-60cN/tex und unterscheiden sich damit nicht von Garnen, die aus unmodifiziertem Polypropylen hergestellt wurden.
Die erfindungsgemäßen Garne können unter üblichen Bedingungen zu textilen Flächengebilden, vorzugsweise zu Gestricken, weiterverarbeitet werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben der erfindungsgemäßen Polypropylengarne und textilen Flächengebilde. Wie vorstehend erwähnt, können die erfindungsgemäßen Polypropylengarne und die erfindungsgemäßen Flächengebilde in einfacher Weise nach einem Standardausziehverfahren aus wäßriger Färbeflotte gefärbt werden. Dabei ist es möglich, unter Verwendung üblicher Farbstoffkonzentrationen, bezogen auf das Warengewicht, Färbungen mit extrem großen Farbtiefen zu erreichen. Es kann nahezu jeder beliebige Farbstofftyp verwendet werden, der in der Lage ist, über seine eigenen funktionellen Gruppen mit den erfindungsgemäßen Polypropylengarnen bzw. Flächengebilden zu reagieren. Dadurch wird nicht, nur eine tiefe sondern auch einen permanente Färbung erreicht.
Als besonders geeignet haben sich Säure-, Dispersions- und Reaktivfarbstoffe sowie kationische Farbstoffe erwiesen. Bei der Verwendung dieser Farbstoffe ist es möglich, die von den Farbstoffherstellern in den Farbkarten angegebenen Färbebedingungen einzuhalten.
Schließlich kann es in Einzelfällen von Vorteil sein, andere als die von den Herstellern empfohlenen Bedingungen in bezug auf den pH-Wert, die Färbetemperatur und die Färbedauer einzustellen. So können pH-Werte von stark sauer bis stark alkalisch und hohe Färbetemperaturen, sogar bis zu etwa 135°C, d.h. wie unter HT-Bedingungen, gewählt werden. Es ist auch möglich, die Färbedauer auf bis zu 2 Stunden zu erhöhen.
Ferner ist es möglich, weitere Färbereihilfsmittel, wie beispielsweise ionische und nichtionische Netz-, Dispergier-, Avivier-, Antistatik- und Egalisiermittel sowie Retarder, einzusetzen.
In Abhängigkeit vom eingesetzten Farbstofftyp und dessen Konzentration sind extrem tiefe Färbungen möglich. Die Remissionswerte der gefärbten Proben, gemessen beim Absorptionsmaximum, können die 2%-Marke deutlich unterschreiten, was K/S-Werten von über 30 entspricht. Die im Anschluß an die Färbungen durchgeführte, einstündige Nachbehandlung in tensidhaltiger Flotte bei Kochtemperatur, die kaum zu einer sichtbaren Anfärbung des Waschwassers führt, bestätigt das gute Haftungsvermögen der Farbstoffe auf den Substraten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen noch näher erläutert.
Beispiel 1
Kommerzielles von der Hoechst AG unter der Bezeichnung Hostalen PPU 1780F1 erhältliches CR-Polypropylengranulat für die Faseranwendung mit einem Schmelzindex von MFR=25 (melt flow rate, bei 2,16kg/10min) wird mechanisch mit pulverförmigem Pyromellitsäuredianhydrid, in der Form gemischt, daß der Anteil an Pyromellitsäuredianhydrid in der Mischung 0,5 Gew.-% beträgt. Diese Mischung wird der Extrusionsspinnanlage zugeführt und bei einer Massetemperatur von 285°C zu Filamentgamen verarbeitet.
Beispiele 2 und 3
Granulatmischungen, wie in Beispiel 1 beschrieben, nur mit einem Mischungsanteil an Pyromellitsäuredianhydrid von 1 bzw. 3 Gew.%, werden unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 1 zu Filamentgarnen verarbeitet. Beispiel 4
Kommerzielles CR-Polypropylengranulat, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird mit einem von der Hoechst AG unter der Bezeichnung Hostamont TP AR 504 erhältlichen Masterbatch aus Polypropylen und Maleinsäureanhydrid gemischt, so daß in der Mischung ein Mischungsanteil von 1,75% Maleinsäureanhydrid enthalten ist. Diese Mischung wird in der Extrusionsspinnanlage bei 235°C zu Filamentgarnen verarbeitet.
Beispiele 5 bis 8
Granulatmischungen, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, jedoch versehen mit je einem weiteren Zusatz in einer Konzentration von 0,5 bzw. 1 g/kg Granulatmischung werden bei den in den genannten Beispielen angegebenen Temperaturen zu Filamentgarnen verarbeitet. Der genannte Zusatz stellt seinerseits eine Mischung dar, bestehend aus niedermolekularem Polypropylen und 7,5 Gew.-% 2,5-Dimethyl-2,5-bis-(t.-butylperoxy-hexan).
Beispiele 9 bis 12
Granulatmischungen, wie in den Beispielen 5 bis 8 beschrieben, nur unter Ersatz des dort verwendeten Pyromellitsäuredianhydrids durch Caprolactam, werden bei Temperaturen von 265°C zu Filamentgamen verarbeitet.
Beispiele 13 bis 15
Granulatmischungen aus dem in Beispiel 1 beschriebenen CR-Polypropylengranulat und einem selbst hergestellten Masterbatch - bestehend aus demselben CR-Polypropylen, kommerziellem Polyamid PA12-Granulat und einem, wie in den Beispielen 5 bis 8 beschriebenen, peroxidischen Zusatz letzterer in einer Konzentration von 1 g/kg Masterbatch - sowie weiteren 1g des genannten peroxidischen Zusatzes pro kg der fertigen Granulatmischung werden im entsprechenden Verhältnis gemischt, so daß in der Mischung ein Anteil von 0,5 ; 1 bzw. 3 Gew.-% PA12 enthalten ist. Diese Mischungen werden bei 265°C zu Filamentgarnen verarbeitet.
Die wichtigsten Herstellungsparameter sowie die zugehörigen mechanischen Eigenschaften der unverstreckten und der verstreckten Filamentgarne sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
Beispiel 1 2 3 4 5
Spinngeschw.-keit [m/min] 300 300 300 300 300
Zusatz [%]
PMSA 0,5 1 3 0,5
MA 1,75
CL
PA12
Peroxidischer Zusatz [%] 0 0 0 0 0,05
Reißfstkeit unverstr. [cN/tex] 10,2 10 9,1 9,5 9,3
Reißdehng unverstr. [%] 574 636 618 483 674
Titer unverstr. [dtex] 436 543 556 379 674
A-Modul unverstr. [cN/tex] 52 78 83 49 62
Reißfstkeit verstr.[cN/tex] 54,9 57,1 51,4 44 63,8
Reißdehng verstr. [%] 29 29 27 25 23
Titer verstr. [dtex] 99 98 100 84 82
A-Modul verstr. [cN/tex] 485 384 346 311 329
Beispiel 6 7 8 9 10
Spinngeschw.-keit [m/min] 300 300 300 300 300
Zusatz [%]
PMSA 0,5 1 1
MA
CL 0,05 0,05
PA12
Peroxidischer Zusatz [%] 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1
Reißfstkeit unverstr.[cN/tex] 9,5 9 8 8,8 8,6
Reißdehng unverstr. [%] 648 690 677 604 598
Titer unverstr. [dtex] 534 544 545 516 549
A-Modul unverstr. [cN/tex] 63 64 66 44 46
Reißfstkeit verstr.[cN/tex] 56,2 63,5 43,7 65,7 58,3
Reißdehng verstr. [%] 24 25 24 27 26
Titer verstr. [dtex] 89 84 97 92 92
A-Modul verstr. [cN/tex] 339 334 424 377 415
Beispiel 11 12 13 14 15
Spinngeschw.-keit [m/min] 300 300 300 300 300
Zusatz [%]
PMSA
MA
CL 1 1
PA12 0,5 1 3
Peroxidischer Zusatz [%] 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1
Reißfstkeit unverstr.[cN/tex] 9,6 9,4 8,9 8,9 8,6
Reißdehng unverstr. [%] 575 579 635 653 679
Titer unverstr. [dtex] 545 537 555 554 560
A-Modul unverstr. [cN/tex] 53 53 52 49 66
Reißfstkeit verstr.[cN/tex] 59,9 65,8 55,2 52,1 59,7
Reißdehng verstr. [%] 27 24 26 26 25
Titer verstr. [dtex] 99 90 92 95 87
A-Modul verstr. [cN/tex] 478 390 142 233 201
Beispiel 16
Gestricke, hergestellt aus Filamentgarnen des Beispiels 4, werden im geschlossenen Färbebecher nach folgendem Programm gefärbt: Eingehen in die Flotte bei 60°C und 15 min verweilen, dann innerhalb von 45 min auf 125°C erhitzen und 120 min bei dieser Temperatur färben, anschließend während 40 min auf 50°C abkühlen, gefärbte Proben entnehmen und 60 min bei Kochtemperatur im offenen Bad mit je 1-2 g/l eines Polyglykoletherderivates und Soda nachbehandeln. Typischerweise eingesetzte Färbeflotten sind bei einem Flottenverhältnis von 1: 50 und einem pH-Wert zwischen pH2 und pH10 in der Regel 0,1-5%ig an kationischem Farbstoff und enthalten 5 g/l eines anionischen, synergetischen Tensidgemisches.
Material Farbstoff Konzentration pH-Wert K/S-Wert
Beispiel 4 C.I.Basic Blue 5 3% 4 34,66
Beispiel 4 C.I.Basic Blue 5 3% 6 36,69
Beispiel 4 C.I.Basic Blue 5 3% 8 40,30
Beispiel 4 C.I.Basic Blue 5 3% 10 38,48

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung von aus wäßriger Färbeflotte färbbaren modifizierten Polypropylengamen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Faserbildung geeignetes CR-Polypropylen mit einem Reaktionspartner, der mit dem CR-Polypropylen reagieren kann, vermischt und das erhaltene Gemisch in einer Extrusionsspinnanlage zu Garnen verarbeitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionspartner eine difunktionelle Carbonsäure oder ein entsprechendes Carbonsäurederivat eingesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäurederivat ein Carbonsäureester, ein Carbonsäureanhydrid, ein Carbonsäureamid, ein Carbonsäureimid, ein Carbonsäurehalogenid oder ein Carbonsäurenitril eingesetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäureanhydrid Pyromellitsäuredianhydrid oder Maleinsäureanhydrid eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäureamid ein Polyamid oder Caprolactam eingesetzt wird.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionspartner ein Masterbatch aus Polypropylen und einer difunktionellen Carbonsäure oder einem entsprechenden Carbonsäurederivat eingesetzt wird.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionspartner in einer Menge von bis zu etwa 12 Gew.-%, vorzugsweise bis zu etwa 3 Gew.-% und insbesondere bis zu etwa 1 Gew.-% eingesetzt wird.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Polypropylen und dem Reaktionspartner ein peroxidischer Zusatz eingesetzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der peroxidische Zusatz in einer Menge von bis zu etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise bis zu etwa 0,5 Gew.-% und insbesondere bis zu etwa 0,1 Gew.-% eingesetzt wird.
  10. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Extrusionsspinnanlage einen Extruder mit dynamischen und/oder statischen Mischelementen aufweist.
  11. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Massetemperatur in der Extrusionsspinnanlage etwa 230 bis 300°C beträgt.
  12. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen auf mechanischem Wege erfolgt.
  13. Polypropylengarn, erhältlich gemäß einem Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche.
  14. Verwendung des Polypropylengarns nach Anspruch 13 zur Herstellung von textilen Flächengebilden, vorzugsweise Gestricken.
  15. Verfahren zur Färbung des Polypropylengarns nach Anspruch 13 oder der textilen Flächengebilde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung mit üblichen Farbstoffen nach einem Standardausziehverfahren aus einer wäßrigen Färbeflotte erfolgt.
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