EP1095176A1 - Elastanfäden und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Elastanfäden und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number
EP1095176A1
EP1095176A1 EP99927998A EP99927998A EP1095176A1 EP 1095176 A1 EP1095176 A1 EP 1095176A1 EP 99927998 A EP99927998 A EP 99927998A EP 99927998 A EP99927998 A EP 99927998A EP 1095176 A1 EP1095176 A1 EP 1095176A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elastane
dtex
threads
elastane threads
titer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99927998A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Reinehr
Tilo Sehm
Wolfgang Anderheggen
Toni Herbertz
Günter SPILGIES
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.)
Asahi Kasei Spandex Europe GmbH
Original Assignee
Bayer Faser GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Faser GmbH filed Critical Bayer Faser GmbH
Publication of EP1095176A1 publication Critical patent/EP1095176A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
    • D02G3/328—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic containing elastane
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer

Definitions

  • the invention relates to multifilament elastane threads with a total titer of up to 2500 dtex with high surface gloss and a band-shaped cross section formed from interconnected individual filaments, in which the individual filaments have an oval to circular cross section, in which the width of the elastane threads in cross section is at least four times the thickness the elastane threads is.
  • Elastane threads are synthetic filament yarns. which are produced as mono- or multifilaments depending on the intended use with a total titer in the titer range from 11 to approx. 2500 dtex. Most elastane threads are glued multifilament yarns and, with their grooved or grooved surface, have a very specific textile character (compare P.A. Koch "Elastane fibers" in chemical fibers / textile industry Feb. 1979, pages 97-98).
  • the cross-sectional shape of elastane threads largely depends on the manufacturing process. In the case of elastane threads spun using the dry spinning process, the cross-sectional shape sometimes changes considerably with the overall titer. whereby with finer titers mostly round and with coarser titers from approx. 500 dtex mostly oval to dumbbell-shaped cross-sections occur. This is presumably due to differences in the degree of evaporation of the spinning solvent under the respective spinning conditions. The respective spinning conditions thus influence the start of the coagulation and thus also the degree of shrinkage in the thread cross section.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) While in the dry spinning of elastane threads for medium and coarse titers from approx. 160 dtex, multifilaments bonded from nozzles with several nozzle holes with averaged over the entire cross-section, mostly rounded to oval overall cross-sectional shapes are obtained, in the wet spinning process from medium titers there are usually ribbon-shaped cross-sections Multiple rows as if strung on a string of pearls.
  • the ribbon-shaped cross sections can be of advantage and disadvantage in the desired end article.
  • the ribbon shape is particularly disadvantageous when it comes to wide goods, e.g. in large articles if their glitter effect is undesirable.
  • ribbon-shaped cross sections are also advantageous, for example for the production of diapers. Because of the wide cross-sectional shape, it is particularly easy to apply adhesive to the threads, which leads to good integration and adhesion of the elastic threads in the diaper article.
  • the single spin titer is usually between 15 and 25 dtex.
  • the known elastane threads also have a comparatively dull surface due to the surface and cross-sectional structure of their
  • the object of the invention is to provide elastane threads with a total titer of up to 2500 dtex and a process for their production which have comparable mechanical properties to known elastane threads, a band-shaped one
  • Elastane threads with a particularly uniform surface quality are those in which the individual spider titer of the individual filaments is at most 10 dtex, preferably at most 5 dtex.
  • the elastane threads are preferably composed such that their threads consist of polyurethane with a proportion of at least 85% by weight of segmented polyurethane.
  • Segmented polyurethane is in particular one that is produced on the basis of polyethers, polyesters, polyether esters, polycarbonates or on the basis of mixtures of these polymers.
  • Another object of the invention is a wet spinning process for the production of multifilament elastane threads with a total titer up to 2500 dtex, with high surface gloss and a ribbon-shaped cross-section, by spinning a particularly at least 25% by weight elastane solution in a precipitation bath, washing and optionally stretching the threads formed , Drying, fixing, preparing and winding the threads, characterized in that the individual filaments with a
  • the single filament titer of the single filaments is at most in the preferred method
  • the elastane threads are additionally pressed onto the deflecting roller with a pressure roller after being brought together on the deflecting roller in the precipitation bath.
  • the contact pressure of the pressure roller in the precipitation bath is preferably 1 to 5 bar (0.1 to 0.5 Mpa), for elastane threads with a total titer of up to 1000 dtex, in particular 2 to 3 bar (0.2 to 0.3 MPa).
  • round single-filament cross sections are obtained when wet-spinning an 800 dtex elastane thread from a 385-hole nozzle with a single-spin titer of 4.2 dtex.
  • elastane threads The surface of such elastane threads is smoother, has a smaller groove depth and therefore has a particularly high gloss. While an 800 dtex elastane thread, spun from a 172-hole nozzle with a single spin titer of 9.4 dtex, has a gloss number of 60, the gloss number increases to 100 with a single spin titer of 4.1 dtex (cf. Table II, examples 6 and 8).
  • the significantly higher gloss of the elastane threads according to the invention. which is particularly evident in flat articles is based on the fact that the surface of the filaments is smooth and not fibrillated.
  • the elastane threads also show furrows that run only parallel to the fiber axis and are not interrupted, so that the light striking the elastane threads is reflected in a directed manner by the individual filaments.
  • Compressed air can be controlled pneumatically.
  • Another object of the invention is the use of the elastane threads according to the invention for the production of textile goods, preferably flat goods, in particular for the production of knitted fabrics, woven or knitted fabrics.
  • the invention also relates to the use of the wet-spun elastane threads according to the invention for the production of disposable hygiene articles, in particular for the production of diapers.
  • the ribbon width in the examples is given in "microns" ( ⁇ m). 1 cm corresponds to 10,000 microns each.
  • Z number of nozzle holes The single spin titer is a measured variable which indicates the thread weight immediately after the spinning solution has escaped into the precipitation bath.
  • the elastane threads are wound flat on black metal plates so that the surface of the plate is completely covered with elastane threads.
  • the luminance of the thread windings is measured with the goniophotometer depending on the scattering angle.
  • the angle of incidence is 45 °.
  • a barium sulfate plate serves as a non-glossy standard.
  • Figure lb the cross section through an elastane thread with a total titer of
  • FIG. 2a shows the part of a cross section through an elastane thread with a total titer of 800 dtex formed from 96 individual filaments
  • Figure 2c the part of a cross section through an elastane thread with a
  • DE-A-42 22 772 which was pretreated with 0.5% diethylamine for approx. 10 min at 140 ° C and had a spinning viscosity of 18 Pa.s, measured at 50 ° C, was removed from a 397-hole nozzle with 0, 08 mm bore diameter spun in a precipitation bath with 20% DMAC water solution.
  • the precipitation bath temperature was 85 ° C.
  • the threads were carried over a deflection roller that was just above the precipitation bath liquid
  • a squeezing roller which only presses on the elastane threads which leave the washing roller in the direction of the dryer fixing rollers, was placed on the upper washing roller.
  • the contact pressure of the squeeze roller was IO N.
  • the wash bath temperature was 95 ° C.
  • the squeeze roller has a hardness of 70 Shore and a contact pressure of 2 N / cm roller width. The contact pressure can be regulated by applying different counterweights.
  • the twisted threads were then run over two heated rollers by looping the two heated rollers 12 times and treated at 240 ° C., which corresponds to a contact time of approx. 5 seconds. It was then prepared and the twisted thread was wound onto a winder at 120 m / min.
  • the thread with the titer 795 dtex had a thread strength of 0.86 cN / dtex and one
  • the single spin titer (EST) was 2.7 dtex.
  • the microscopic evaluation shows a ribbon-shaped filament cross-section with round individual filaments.
  • the ribbon width is 1,310 microns.
  • the ribbon width is thus approximately 38% larger than in Example 2 of Table 1, where an analog titer was spun from a 96-hole nozzle.
  • the thread surface is smooth and almost free of furrows and grooves. The only slightly pronounced longitudinal grooves run parallel to the fiber axis.
  • the elastane threads have a significantly higher gloss level than the elastane threads according to Example 2.
  • the gloss number is 230!
  • Table 1 summarizes further examples of wet-spun elastane threads with a titer of 800 dtex, produced according to Example 1, but spun from different number of holes and spun at a rate of 60 m / min. As can be seen in Table 1, the ribbon width increases significantly with a finer single spinning titer (see Examples 3 - 5).
  • Part of the spinning solution was, as described in Example 1, from 172 holes or
  • Table 2 shows that the ribbon width increases by using a squeeze roller on the deflection roller in the precipitation bath by up to 40% of the original starting length.
  • the shape of the individual filaments and the thread surface correspond to the information in Example 1.
  • the gloss number increases significantly with finer individual spinning titers, whereas the
  • Ribbon width has no influence on the gloss number.

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Abstract

Es werden mehrfädige Elastanfäden mit einem Gesamttiter von bis zu 2 500 dtex mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt beschrieben, gebildet aus untereinander verbundenen Einzelfilamenten, bei denen die Einzelfilamente einen ovalen bis kreisrunden Querschnitt aufweisen, und bei denen die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das vierfache der Dicke der Elastanfäden beträgt.

Description

Elastanfäden und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft mehrfädige Elastanfäden mit einem Gesamttiter von bis zu 2500 dtex mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt gebildet aus untereinander verbundenen Einzelfilamenten, bei denen die Einzelfilamente einen ovalen bis kreisrunden Querschnitt aufweisen, bei denen die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das vierfache der Dicke der Elastanfäden beträgt.
Elastanfäden sind synthetische Filamentgarne. die als Mono- oder Multifilamente je nach Verwendungszweck mit einem Gesamttiter im Titerbereich von 11 bis ca. 2500 dtex hergestellt werden. Die meisten Elastanfäden sind verklebte Multifilamentgarne und besitzen mit ihrer gefurchten bzw. gerieften Oberfläche einen ganz spezifischen textilen Charakter (vergleiche P.A. Koch "Elastanfasern" in Chemiefasern/Textilindustrie Febr. 1979, Seite 97-98).
Die Querschnittsform von Elastanfäden ist weitgehend vom Herstellungsverfahren abhängig. Bei nach dem Trockenspinnverfahren gesponnenen Elastanfäden ändert sich die Querschnittsform zum Teil erheblich mit dem Gesamttiter. wobei bei feineren Titern meist rundliche und bei gröberen Titern ab ca. 500 dtex meist ovale bis hanteiförmige Querschnitte auftreten. Vermutlich ist dies auf Unterschiede im Verdampfungsgrad des Spinnlösungsmittels unter den jeweiligen Spinnbedingungen zurückzuführen. Die jeweiligen Spinnbedingungen beeinflussen somit den Beginn des Koagulierens und damit auch das Maß des Schrumpfens im Fadenquerschnitt.
Diese Zusammenhänge zwischen Querschnittsform und Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels für einen Trockenspinnprozeß aus Polymerlösungen, beispielsweise von Acrylfasern, werden ausfuhrlich in der Offenlegungsschrift EP-A- 31 078 beschrieben.
ERSATZBLAπ (REGEL 26) Während man beim Trockenspinnen von Elastanfäden für mittlere und grobe Titer ab ca. 160 dtex aus Düsen mit mehreren Düsenlöchern verklebte Multifilamente mit, über den gesamten Querschnitt gemittelt, meist rundlichen bis ovalen Gesamtquer- schnittsformen erhält, liegen beim Naßspinnprozeß ab mittleren Titern meist bändchenförmige Querschnitte in Mehrfachreihen, wie an einer Perlenschnur aufgereiht, vor.
Die bändchenförmigen Querschnitte können im gewünschten Endartikel von Vor- und Nachteil sein. Nachteilig wirkt sich die Bändchenform besonders in Breitware aus, z.B. in großflächigen Artikeln, wenn ihr Glitzereffekt unerwünscht ist.
Andererseits sind bändchenförmige Querschnitte auch von Vorteil, beispielsweise für die Herstellung von Windeln. Wegen der breiten Querschnittsform kann man besonders gut Klebemittel auf die Fäden auftragen, die für eine gute Einbindung und Haftung der elastischen Fäden in dem Windelartikel führen.
Beim Naßspinnen von Elastanen liegt der Einzelspinntiter in der Regel zwischen 15 und 25 dtex.
Die bekannten Elastanfäden weisen darüberhinaus noch eine vergleichsweise stumpfe Oberfläche auf, die durch die Oberflächen- und Querschnittstruktur ihrer
Einzelfilamente hervorgerufen wird. In bestimmten Anwendungsgebieten zur Herstellung textiler Flächenware wird aber auf die optische Qualität der Fasern, insbesondere auf ihren Glanz besonderer Wert gelegt. Ein objektives Maß für den Glanz ist dabei die sogenannte Glanzzahl die weiter unten definiert wird. Die Glanzzahl bekannter nach dem Naßspinnverfahren erhältlicher Elastanfäden liegt bestenfalls in der Größenordnung von 10 bis 20.
Aufgabe der Erfindung ist es Elastanfäden mit einem Gesamttiter von bis zu 2500 dtex und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, die vergleichbare mecha- nische Eigenschaften zu bekannten Elastanfäden aufweisen, einen bandförmigen
Querschnitt haben und einen möglichst hohem Oberflächenglanz zeigen. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man durch Erhöhung der Filamentzahl bei gleichbleibendem Endtiter zu einer deutlichen Verbreiterung der Bändchenform bei naßgesponnenen mehrfädigen Elastanfäden um bis zu ca. 40 % gegenüber der Breite bekannter Elastanfäden kommt, wenn der Einzelspinntiter der
Einzelfäden kleiner 15 dtex, insbesondere höchstens 10 dtex beträgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrfädige Elastanfäden mit einem Gesamttiter von bis zu 2500 dtex mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt, gebildet aus untereinander verbundenen Einzel- filamenten, bei denen die Einzelfilamente einen ovalen bis kreisrunden Querschnitt aufweisen, bei denen die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das vierfache der Dicke der Elastanfäden beträgt und bei denen der Einzelspinntiter der Einzelfilamente kleiner 15 dtex beträgt.
Elastanfäden, bei denen die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das fünffache, bevorzugt mindestens das achtfache, besonders bevorzugt mindestens das zehnfache der Dicke der Elastanfäden beträgt, sind besonders geeignet.
Elastanfäden mit besonders gleichmäßiger Oberflächenqualität sind solche, bei denen der Einzelspinntiter der Einzelfilamente höchstens 10 dtex, bevorzugt höchstens 5 dtex beträgt.
Bevorzugt sind solche Elastanfäden, die eine Glanzzahl von mindestens 20, bevorzugt von mindestens 40, besonders bevorzugt von mindestens 100 aufweisen.
Die Elastanfäden sind vorzugsweise so zusammengesetzt, daß ihre Fäden aus Polyurethan mit einem Anteil von mindestens 85 Gew.-% an segmentiertem Polyurethan bestehen. Segmentiertes Polyurethan ist insbesondere ein solches, das auf der Basis von Poly- ethern, Polyestern, Polyetherestem, Polycarbonaten oder auf Basis von Mischungen dieser Polymere hergestellt ist.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Naßspinnverfahren zur Herstellung von mehrfädigen Elastanfäden mit einem Gesamttiter bis 2500 dtex, mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt, durch Spinnen einer insbesondere mindestens 25 Gew.-%igen Elastanlösung in ein Fällbad, Waschen und gegebenenfalls Strecken der gebildeten Fäden, Trocknen, Fixieren, Präparieren und Wickeln der Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente mit einem
Einzelspinntiter kleiner 15 dtex gesponnen werden und die Einzelfilamente mittels einer Kammfadenführung auf einer Umlenkrolle im Fällbad zusammengeführt werden.
Der Einzelspinntiter der Einzelfilamente beträgt im bevorzugten Verfahren höchstens
10 dtex, bevorzugt höchstens 5 dtex, besonders bevorzugt höchstens 3 dtex um eine nahezu kreisrunde Querschnittsform der Einzelfilamente zu bewirken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Elastanfäden nach der Zusammenführung auf der Umlenkrolle im Fällbad zusätzlich mit einer Anpreßrolle auf die Umlenkrolle gepresst werden.
Der Anpreßdruck der Anpreßrolle im Fällbad beträgt vorzugsweise 1 bis 5 bar (0,1 bis 0,5 Mpa), für Elastanfäden mit einem Gesamttiter bis 1000 dtex insbesondere 2 bis 3 bar (0,2 bis 0,3 MPa).
Die Wahl des Einzelspinntiters bewirkt außer einer Verbreiterung der Bändchenform der Elastanfäden überraschenderweise auch eine Modifizierung des Fadenquerschnittes der Einzelfilamente. Während man bei einem Einzelspinntiter von mehr als 15 dtex noch z.B. bohnenförmige Einzelfilamentquerschnitte feststellt, geht unterhalb eines Einzelspinntiters von 15 dtex, insbesondere ab ca. 10 dtex und feiner die Querschnittsform der Einzelfilamente in eine ovale bis kreisrunde Form über. Bei einem Einzelspinntiter kleiner ca. 5 dtex liegen fast nur noch Einzelfilamente mit runder Querschnittsform vor. In den Figuren la bis lc ist die Zunahme der Bändchenbreite für den Titer 800 dtex mit zunehmender Einzelfilamentzahl, bei sonst gleichen Spinnbedingungen, wiedergegeben. Vergrößerung: 1 cm = ca. 70
Mikron. In den Figuren 2a bis 2c sind für den Titer 800 dtex Einzelfilamentquerschnitte für verschiedene Einzelspinntiter wiedergegeben. Vergrößerung: 1 cm = 30 Mikron. Wie man den Figuren 2a bis 2c entnehmen kann, erhält man beim Naßspinnen eines 800 dtex Elastanfadens aus einer 385-Lochdüse mit einem Einzelspinntiter von 4,2 dtex runde Einzelfilamentquerschnitte. Die
Oberfläche derartiger Elastanfäden ist glatter, hat eine geringere Riefentiefe und weist damit einen besonders hohen Glanz auf. Während ein 800 dtex-Elastanfäden, gesponnen aus einer 172-Lochdüse mit einem Einzelspinntiter von 9,4 dtex, eine Glanzzahl von 60 besitzt, steigt bei einem Einzelspinntiter von 4,1 dtex die Glanzzahl auf 100 an (vgl. Tab. II, Beispiele 6 und 8).
Der deutlich höhere Glanz der erfindungsgemäßen Elastanfäden. der besonders in Flächenartikeln zum Ausdruck kommt, beruht darauf, daß die Oberfläche der Fila- mente glatt und nicht fibrilliert ist. Die Elastanfäden zeigen zudem parallel zur Faserachse verlaufende, nur schwach angedeutete Riefen, die nicht unterbrochen sind, so daß das auf die Elastanfäden treffende Licht gerichtet von den Einzelfilamenten reflektiert wird.
Die Verfeinerung des Einzelspinntiters mit Erhöhung der Filamentzahl beim Spinnen bewirkt wie beschrieben eine Verbreiterung des Elastanfadens. Ebenso führt auch eine zusätzliche Anpressung der Fäden nach der Koagulation im Fällbad durch eine besondere Abquetschrolle, die auf einer im Fällbad angeordneten Umlenkrolle für die Fäden anliegt, zu einer weiteren Vergrößerung der Bändchenbreite je nach Einzelspinntiter um ca. 30 - 40 % (vergl. Tabelle 2, Beispiele 6 - 9). Im allgemeinen reicht für einen Gesamttiter bis ca. 2500 dtex ein Anpreßdruck von 1 bis 5 bar (0,1 bis 0,5 MPa) aus, um diesen Effekt zu erzielen. Bei einem Gesamttiter bis ca. 1000 dtex hat sich ein Anpreßdruck von 2 bis 3 bar (0,2 bis 0,3 MPa) besonders bewährt. Als besonders geeignete Vorrichtung hat sich eine gummielasti- sehe Anpreßrolle mit ca. 50 - 100 Shore Härte erwiesen, deren Anpreßdruck über
Druckluft pneumatisch regelbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Elastanfäden zur Herstellung textiler Waren, bevorzugt Flächenware, insbesondere zur Herstellung von Gestricken, Geweben oder Gewirken.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen, naßgesponnenen Elastanfäden zur Herstellung von Einweghygieneartikeln, insbesondere zur Herstellung von Windeln.
Die Angabe der Bändchenbreite in den Beispielen erfolgt in "Mikron" (μm). 1 cm entspricht jeweils 10 000 Mikron.
Der Einzelspinntiter (EST) errechnet sich wie folgt:
EST = F x K x 0,94 x 100 (dteχ) AxZ hierbei bedeuten:
F = Fördermenge an Spinnlösung (cem/min)
K = Konzentration der Spinnlösung (Gew.-%)
A = Fällbadgeschwindigkeit (m/min)
Z = Anzahl der Düsenlöcher Der Einzelspinntiter ist eine Meßgröße, die das Fadengewicht unmittelbar nach Austritt der Spinnlösung in das Fällbad angibt.
Messung der Glanzzahl
Die Elastanfäden werden auf schwarzen Metallplatten plan gewickelt, so daß die Oberfläche der Platte vollständig mit Elastanfäden bedeckt ist. Die Leuchtdichte der Fadenwicklungen wird mit dem Goniophotometer in Abhängigkeit vom Streuwinkel gemessen. Der Einstrahlungswinkel beträgt 45 °. Als nicht glänzender Standard dient eine Platte aus Bariumsulfat.
_, , , Remission der Probe bei 45 Grad
Glanzzahl z =
Remission der Probe bei 0 Grad
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Teile und
Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung im Einzelnen eingeschränkt wird.
Es zeigen:
Figur la den Querschnitt durch einen Elastanfäden mit einem Gesamttiter von
800 dtex gebildet aus 96 Einzelfilamenten
Figur lb den Querschnitt durch einen Elastanfäden mit einem Gesamttiter von
800 dtex gebildet aus 172 Einzelfilamenten Figur lc den Querschnitt durch einen Elastanfäden mit einem Gesamttiter von
800 dtex gebildet aus 385 Einzelfilamenten
Figur 2a den Teil eines Querschnitts durch einen Elastanfäden mit einem Gesamttiter von 800 dtex gebildet aus 96 Einzelfilamenten
Figur 2b den Teil eines Querschnitts durch einen Elastanfäden mit einem
Gesamttiter von 800 dtex gebildet aus 172 Einzelfilamenten
Figur 2c den Teil eines Querschnitts durch einen Elastanfäden mit einem
Gesamttiter von 800 dtex gebildet aus 385 Einzelfilamenten
Beispiele
Beispiel 1
Eine 30 gew.-%ige Elastan-Spinnlösung, hergestellt entsprechend Beispiel 7 aus der
DE-A-42 22 772, die mit 0,5 % Diethylamin ca. 10 min bei 140°C vorbehandelt wurde und eine Spinnviskosität von 18 Pa.s, gemessen bei 50°C aufwies, wurde aus einer 397-Lochdüse mit 0,08 mm Bohrungsdurchmesser in ein Fällbad mit 20 %iger DMAC-Wasser-Lösung gesponnen. Die Fällbadtemperatur lag bei 85°C. Die Fäden wurden über eine Umlenkrolle, die knapp oberhalb der Fällbadflüssigkeit lag mit
90 m/min abgezogen, koalesziert und anschließend im Waschbad mit zwei Rollen durch 6-faches Umschlingen der beiden Waschrollen gewaschen, was einer Verweilzeit von ca. 4 Sekunden entspricht. Nach dem Anlegen der Fadenschar wurde eine Abquetschrolle, die lediglich die Elastanfäden anpreßt, welche die Waschrolle in Richtung der Trockner-Fixierrollen verlassen, an die obere Waschrolle angelegt. Der Anpreßdruck der Abquetschrolle lag bei IO N. Die Waschbadtemperatur betrug 95°C. Die Abquetschrolle hat einen Härtegrad von 70 Shore und einen Anpreßdruck von 2 N/cm Rollenbreite. Der Anpreßdrack läßt sich durch Auflage verschiedener Kontergewichte regulieren. Der verzwirnten Fäden wurden anschließend über zwei beheizte Rollen durch 12-faches Umschlingen der beiden beheizten Rollen gefahren und bei 240°C behandelt, was einer Kontaktzeit von ca. 5 Sekunden entspricht. Anschließend wurde präpariert und der verzwirnte Faden mit 120 m/min auf einen Wickler aufgespult.
Der Faden vom Titer 795 dtex hatte eine Fadenfestigkeit von 0,86 cN/dtex und eine
Dehnung von 661 %. Der Einzelspinntiter (EST) lag bei 2,7 dtex. Die mikroskopische Auswertung zeigt einen bändchenförmigen Filamentquerschnitt mit runden Einzelfilamenten. Die Bändchenbreite beträgt 1 310 Mikron. Damit ist die Bändchenbreite um ca. 38 % größer gegenüber dem Beispiel 2 der Tabelle 1, wo ein analoger Titer aus einer 96-Lochdüse gesponnen wurde. Die Fadenoberfläche ist glatt und fast furchen- und riefenfrei. Die nur schwach ausgeprägten Längsriefen verlaufen parallel zur Faserachse. Die Elastanfäden besitzen gegenüber den Elastanfäden nach Beispiel 2 ein deutlich höheres Glanzniveau. Die Glanzzahl beträgt 230!
Beispiele 2 - 5
In der Tabelle 1 sind weitere Beispiele für naßgesponnene Elastanfäden vom Titer 800 dtex, hergestellt nach Beispiel 1, jedoch aus anderen Lochzahlen und mit 60 m/min Fällbadgeschwindigkeit gesponnen, zusammengefaßt. Wie man der Tabelle 1 entnehmen kann, nimmt die Bändchenbreite mit feinerem Einzelspinntiter deutlich zu (vgl. Beispiele 3 - 5).
Beispiele 6 - 9
Ein Teil der Spinnlösung wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, aus 172-Loch bzw.
385-Lochdüsen versponnen. Als einziger Unterschied wurde eine zusätzliche Abquetschrolle, die auf der Umlenkrolle im Fällbad aufliegt, eingesetzt. Der Anpreßdruck der Abquetschrolle, welche pneumatisch mit Druckluft gesteuert wird, lag bei 2 bar (0,2 MPa). Die Elastanfäden vom Titer 800 dtex hatten die in der Tabelle 2 angegebenen Einzelspinntiter, Bändchenbreiten und Glanzzahlen. Wie man der
Tabelle 2 entnehmen kann, erhöht sich die Bändchenbreite durch den Einsatz einer Abquetschrolle auf der Umlenkrolle im Fällbad um bis zu 40 % der ursprünglichen Ausgangslänge. Die Form der Einzelfilamente und die Fadenoberfläche entsprechen den Angaben von Beispiel 1. Wie aus Tabelle 2 weiterhin ersichtlich ist, steigt die Glanzzahl mit feineren Einzelspinntitern deutlich an, wohingegen die
Bändchenbreite keinen Einfluß auf die Glanzzahl hat. Diese Befunde gelten ganz allgemein und lassen sich für naßgesponnene Elastanfäden auch auf andere Titer beliebig übertragen. Tabelle 1
Tabelle 2

Claims

Patentansprüche
1. Mehrfädige Elastanfäden mit einem Gesamttiter von bis zu 2 500 dtex mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt, gebildet aus untereinander verbundenen Einzelfilamenten, bei denen die Einzelfilamente einen ovalen bis kreisrunden Querschnitt aufweisen, bei denen die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das vierfache der Dicke der Elastanfäden beträgt und bei denen der Einzelspinntiter der Einzelfilamente kleiner 15 dtex beträgt.
2. Elastanfäden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Elastanfäden im Querschnitt mindestens das fünffache, bevorzugt mindestens das achtfache, besonders bevorzugt mindestens das zehnfache der Dicke der Elastanfäden beträgt.
3. Elastanfäden nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelspinntiter der Einzelfilamente höchstens 10 dtex, bevorzugt höchstens 5 dtex beträgt.
4. Elastanfäden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden eine Glanzzahl von mindestens 20, bevorzugt von mindestens 40, besonders bevorzugt von mindestens 100 aufweisen.
5. Elastanfäden nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastanfäden aus Polyurethan mit einem Anteil von mindestens 85 Gew.-
% an segmentiertem Polyurethan bestehen.
6. Elastanfäden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastanfäden aus Elastan mit segmentiertem Polyurethan auf Basis von Polyethern, Poly- estern, Polyetherestem, Polycarbonaten oder auf Basis von Mischungen dieser Polymere hergestellt sind.
7. Naßspinnverfahren zur Herstellung von mehrfadigen Elastanfäden mit einem Gesamttiter bis 2 500 dtex, mit hohem Oberflächenglanz und einem bandförmigen Querschnitt, durch Spinnen einer insbesondere mindestens 25 gew.- %igen Elastanlösung in ein Fällbad, Waschen und gegebenenfalls Strecken der gebildeten Fäden, Trocknen, Fixieren, Präparieren und Wickeln der Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente mit einem Einzelspinntiter kleiner 15 dtex gesponnen werden und die Einzelfilamente mittels einer Kammfadenführung auf einer Umlenkrolle im Fällbad zusammengeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelspinntiter der Einzelfilamente höchstens 10 dtex, bevorzugt höchstens 5 dtex, besonders bevorzugt höchstens 3 dtex beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastanfäden nach der Zusammenführung auf der Umlenkrolle im Fällbad zusätzlich mit einer Anpreßrolle auf die Umlenkrolle gepresst werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Anpreßrolle im Fällbad 1 bis 5 bar (0,1 bis 0,5 MPa) 2 - 3 bar beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Anpreßrolle im Fällbad für Elastanfäden mit einem Gesamttiter bis 1 000 dtex 2 - 3 bar (0,2 bis 0,3 MPa) beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßrolle im Fällbad eine Shore-Härte von 50 bis 100 aufweist und der Anpreßdruck der Anpreßrolle pneumatisch geregelt wird
13. Verwendung der Elastanfäden nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung textiler Waren, bevorzugt Flächenware, insbesondere zur Herstellung von Gestricken, Geweben oder Gewirken.
14. Verwendung der Elastanfäden nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung von Einweghygieneartikeln, insbesondere zur Herstellung von Windeln.
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