EP1117864B1 - Verfahren für die hochgeschwindigkeitsfalschdrahttexturierung - Google Patents

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EP1117864B1
EP1117864B1 EP99934703A EP99934703A EP1117864B1 EP 1117864 B1 EP1117864 B1 EP 1117864B1 EP 99934703 A EP99934703 A EP 99934703A EP 99934703 A EP99934703 A EP 99934703A EP 1117864 B1 EP1117864 B1 EP 1117864B1
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EP
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water
finish
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insoluble
texturing
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Raymond Mathis
Andreas Lippmann
Norbert Bialas
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BASF Personal Care and Nutrition GmbH
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    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Definitions

  • the present application relates to a method for high speed false wire texturing of yarns made of synthetic filaments and the use of a specific preparation for this texturing process.
  • PES fine puffy polyester games
  • EP 826 816 A2 describes preparations for use in False wire texturing of synthetic yarns containing certain polyether compounds in a mixture with cyclic polyorganosiloxanes in selected Proportions.
  • Yarn speeds up to 1000 m / min reached especially because at temperatures around 350 ° C to 500 ° C polysiloxanes for hard silicate deposits on the thread guides of the High temperature heating can be degraded thermo-oxidatively.
  • From EP 826 815 A2 also preparations for use in false wire texturing of Synthetic yarns known. These contain a polyether component in combination with linear polyorganosiloxanes with a viscosity that ranges from 2 to 50 mPas 20 ° C.
  • the present invention was based on the object preparations for Provide false-twist texturing of synthetic yarns, which also under the Conditions of high speed false wire texturing, especially on Texturing machines with short high temperature heaters that can be used and the number of Game breaks substantially reduced.
  • the water-insoluble component (B) is particularly characterized by it Viscosity behavior.
  • Low viscosity liquids whose viscosity in the Range from 2 to 50 mPas, but preferably in the range from 2 to 30 mPas and in particular in the range from 5 to 25 mPas, each measured at 20 ° C according to DIN 53015 on a Höppler viscometer.
  • Water-insoluble ones are particularly advantageous Components (B) with a viscosity of 5 to 10 mPas.
  • Such liquids are selected, for example, from the group of water-insoluble esters of fatty alcohols with 16 to 24 C atoms and / or polyols with 2 to 6 C atoms and 2 to 6 hydroxyl groups with linear or branched, saturated or unsaturated C 6-22 fatty acids.
  • Suitable fatty alcohols are, for example, palmityl, stearyl, arachidyl or behenyl alcohol.
  • Suitable fatty acids are, for example, caprylic, pearlagon, capric, undecane, tridecane, myristic, pentadecane, palmitic, heptadecanoic, octadecanoic, nonanoic, arachic or behenic acid.
  • Suitable polyols are, for example, glycol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane or pentaerythritol.
  • the polyols can be completely or partially esterified, it is crucial that the compounds are water-insoluble and at the same time meet the viscosity criterion mentioned above.
  • water-insoluble is understood to mean those compounds which dissolve at 20 ° C. to a maximum of 5% by weight, preferably to a maximum of 1% by weight.
  • Esters from branched-chain alcohols which are accessible, for example, via Guerbet or oxo syntheses, with fatty acids, for example esters of 2-ethylhexyl alcohol with C 16-18 fatty acids, such as 2-ethylhexyl stearate, are particularly preferred.
  • fatty acids for example esters of 2-ethylhexyl alcohol with C 16-18 fatty acids, such as 2-ethylhexyl stearate
  • linear fatty acids of this section are preferred.
  • methyl esters of linear or branched saturated or unsaturated fatty acids of chain length C 8 to C 22 can also be suitable liquids of type (B).
  • Dicarboxylic acid esters such as diisooctyl sebazate, diisotridecyl sebazate and diisooctlester of azelaic acid and the water-insoluble reaction products of these compounds with ethylene oxide and / or propylene oxide can also be used as liquids (B). Furthermore, water-insoluble esters of thiodipropionic acid, for
  • Example with 2-ethylhexanol, decanol or isotridecyl alcohol, and the water-insoluble reaction products of these compounds with ethylene oxide and / or propylene oxide are suitable.
  • the water-insoluble esters of glycol, diglycol or triglycol with C 8-22 fatty acids and their alkoxides are also suitable.
  • R 2 is a short-chain alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms are particularly preferred.
  • alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated, esters can be prepared by known methods, in particular in accordance with the teaching of WO-A-90/13533. In the case of mixed alkoxides, the alkoxylation can take place in random or in block form.
  • water-insoluble low-viscosity liquids from the class of symmetrical or unsymmetrical dialkyl ethers with preferably a total of 12 to 44 carbon atoms are suitable, for example dioctyl ether, didecyl ether or diisotridecyl ether.
  • dialkyl carbonates such as Diisooctyl carbonate, dioctyl carbonate or diisotridecyl carbonate are suitable liquids (B).
  • the alkoxides of the ethers are insoluble in water and meet the viscosity criterion, be used.
  • liquid (B) in addition to these compounds, other classes of substances, in particular Polyalphaolefins, for example poly-1-decenes, or mineral oils as water-insoluble liquid (B) be used in the process according to the invention.
  • the liquid (B) is also a May contain a mixture of several of the above liquids.
  • the preparations used in the process according to the invention contain at least one lubricant (A), which is preferably selected from the group of water-soluble reaction products of fatty alcohols with chain length C 4 to C 22 or of polyols with 2 to 6 hydroxyl groups and 2 up to 6 carbon atoms with ethylene and / or propylene oxide, the reaction products having a molecular weight between 750 and 50,000. Also suitable are water-soluble reaction products of glycol, ethylene and diethylene glycol or propylene glycol with ethylene and / or propylene oxide which have molecular weights in the range from 750 to 50,000.
  • Ethylene oxide / propylene oxide block adducts are preferably used, it being advantageous with regard to the water solubility of the compounds that the proportion of ethylene oxide groups is at least 35% (by weight), preferably at least 45% (by weight), based on all alkoxide groups in the molecule ,
  • Compounds from the group of water-soluble polyether polycarbonates, as described, for example, in EP-0-743 992 B1, are also suitable lubricants of type (A).
  • Lubricants (A) which are more than one of those described above are particularly preferred Implementation products included. So it is particularly advantageous if in the preparation as Lubricant component (A) 40 to 80 wt .-% of a water-soluble reaction product of Molecular weight range from 750 to 3000 are included, 5 to 20 wt .-% of a water-soluble Reaction product with molecular weights of> 3000 to 20,000 and a maximum of 5 wt .-% one water-soluble reaction product with molecular weights of> 20,000 to 50,000. The Weight specifications refer to the lubricant (A).
  • the preparations of the method according to the invention contain the water-insoluble liquid (B) preferably in amounts of 0.2 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on the entire preparation.
  • the lubricant (A) can make up to 99% by weight of the preparation, however, it is usually in amounts of 30 to 90% by weight and in particular 35 to 60% by weight contain.
  • the preparations also contain other, optional Components, in particular wetting agents and / or emulsifiers.
  • the wetting agents are usually in Amounts of 3 to 20 wt .-% and the emulsifiers in amounts of 5 to 30 wt .-% in the Preparations included.
  • Suitable emulsifiers are all emulsifiers which are either anionic, cationic or nonionic can, in question.
  • the emulsifiers are preferably those which are used at the temperatures in High temperature texturing heaters are common (i.e. 300 ° C to 550 ° C), no inorganic residues leave.
  • Particularly suitable are emulsifiers which are used in classic ashing (at 900 ° C) Ceramics or platinum crucibles are decomposed almost completely (below 0.2% ash).
  • nonionic Emulsifiers are therefore particularly suitable. Examples include fatty alcohol alkoxylates Molecular weights up to 800, alkoxylated fatty acids, glycols or fatty amines and alkoxylated Suitable fatty amines.
  • wetting agents all suitable ones known to the person skilled in the art for spin finishes are suitable Connections can be used.
  • other common ones can also be used Additives may be contained in the preparations, in particular antistatic agents, thread closing agents, pH regulators, Bactericides and / or corrosion inhibitors.
  • Additives may be contained in the preparations, in particular antistatic agents, thread closing agents, pH regulators, Bactericides and / or corrosion inhibitors. These additives can, if necessary, in usual amounts can be contained in the preparations. As a rule, the amount of additives is up to 15% by weight in total, but the proportion is preferably 1 to 10% by weight.
  • the preparations are preferably in the form of an aqueous Emulsion containing 1 to 20 wt .-%, preferably 5 to 12 wt .-% of the preparation used.
  • This Emulsion is made in the usual way, i.e. by means of godets (so-called lick rolls) or metering pump and Application pens applied to the yarns, which are then used in a texturing process in machines briefly subjected to high temperature heaters.
  • godets so-called lick rolls
  • Application pens applied to the yarns, which are then used in a texturing process in machines briefly subjected to high temperature heaters.
  • the claimed method is particularly suitable for such false-wire texturing units that work with almost contactless short high temperature heaters.
  • the temperature in High temperature heater is at least in one zone 300 ° C or more.
  • the heaters of this machine are therefore usually only a maximum of one meter long.
  • Suitable machines of this type will be for example from the companies ICBT (e.g. ICBT FTF15 E2 HT), Teijin Seiki (Teijin Seiki HTS 1500 or HTS 15V), Barmag (e.g. Barmag AFK) or RPR (e.g. RPR 3 SDS).
  • High-speed processes within the meaning of the present application are preferably those which with a yarn speed of more than 600 m / min, preferably of more than 800 m / min and especially work with a yarn speed of 900 to 1500 m / min.
  • the method according to the invention makes the preparations in quantities between 0.25 and 0.45 % By weight, based on the weight of the yarn, applied to the yarn.
  • the preparations are on known way prepared by the specified ingredients in the specified amounts at temperatures between 18 and 35 ° C mixed in any order and in each be homogenized in a known manner.
  • yarns made of synthetic filaments such as polyester or Textured polyamide. These are preferably POY polyester games.
  • the present invention relates to the use of Means, as described above, as a preparation for the false wire texturing of yarns made of synthetic filaments on texturing machines with short high-temperature heaters.
  • the agent is preferably in the form of an aqueous emulsion which contains 1 to 20% by weight of the agent, based on the aqueous emulsion used.
  • Component (IV) represents the water-insoluble component (B) of the preparation according to the invention.
  • Table 1 lists the compositions of the preparations examined. A combination of package 1 with lubricants (I) and (III) was investigated for reference.
  • Texturing parameter 1 machine type RPR 3SDS friction unit Temco FTS 521 M Physical configuration 1-6-1, Temco 630F 9 mm polyurethane working discs Voltage limit for error message +/- 2 cN winding speed 1000 m / min D / Y-ratio 1.80 draw ratio 1.61 heater temperature 500 ° C - first zone 500 ° C - second zone Fuser heater temperature Turned off
  • the process and yarn data are at a very good level in particular, the number of times the tension is exceeded, which is responsible for yarn breaks, significantly reduced compared to conventional preparations.
  • Preparation 9 was chosen as the basic formulation (data in% by weight): 9 16 Viscosity of component (B) at 20 ° C (mPas) (I) 38.0 38.0 (III) 10.0 10.0 2-ethylhexyl 6.0 15 to 17 octyl caprylate 6.0 4 to 7 Package 1 46.0 46.0

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren für die Hochgeschwindigkeitsfalschdrahttexturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten sowie die Verwendung einer bestimmten Präparation für dieses Texturierverfahren.
Seit Anfang der achtziger Jahre werden feine bauschige Polyestergame (PES) für Anwendungen wie Bekleidung oder Möbelbezugstoffe überwiegend nach dem sogenannten POY-Spinnverfahren (partially oriented yam) mit anschließender Falschdrahtstrecktexturierung hergestellt.
Bei der Falschdrahtstrecktexturierung wird ein PES-POY-Gam gleichzeitig verstreckt und mit Bausch versehen. Der Bausch entsteht dadurch, daß das Garn im plastischen Zustand intensiv gezwimt und anschließend im abgekühlten Zustand wieder entzwimt wird. Der plastische Zustand des Garns wird dadurch erreicht, daß es über eine Kontaktheizschiene geführt wird. Der Zwirn wird überwiegend mittels Friktionsscheiben aus Keramik oder Polyurethan bewirkt (Zwirnaggregat). In den letzten Jahren konnte die Geschwindigkeit des Falschdrahtstrecktexturierverfahrens (FT) stetig gesteigert werden (vergleiche zur Erläuterung der Grundlagen H. K. Rouette, Lexikon der Textilveredelung, 1995, Seiten 1524 bis 1531 und 2180 bis 2183). Bis Mitte der neunziger Jahren waren Geschwindigkeiten zwischen 700 m/min und 900 m/min für Standardgarne üblich. Um diese Geschwindigkeiten zu erreichen, war es notwendig geworden, sehr lange, in der Regel mit Diphyl geheizte Heizschienen (bis über 2,5 m) zu verwenden. Auch die Kühlschienen mußten auf bis zu über 1,5 m verlängert werden. Entsprechend platzraubend und schwer zu bedienen wurden die Maschinen. Anfang der neunziger Jahren kamen Falschdrahtstrecktexturiermaschinen auf den Markt, die dank Einsatz neuartiger Heizer wesentlich kompakter sind. Die Länge des Fadenlaufs in diesen Maschinen ist deutlich reduziert, was eine Verringerung des Spannungsaufbaus und ein Potential für erhöhte Geschwindigkeiten bewirkt. Im Gegensatz zu den traditionellen Kontaktheizern, deren Temperaturen zwischen 180 und 230°C lagen, funktionieren die neuen Heizer nahezu kontaktlos, aber mit Temperaturen bis über 500°C. Dank der sehr hohen Temperaturen konnte ihre Länge auf etwa 1 m reduziert werden. Obwohl die mechanisch erreichbare maximale Geschwindigkeit der Hochtemperaturmaschinengeneration in der Regel 1500 m/min beträgt, wurde festgestellt, daß in der Praxis 900 bis 1000 m/min selten überschritten werden können. Der Grund liegt bei stark überhöhten Garnbruchraten, die bei höheren Geschwindigkeiten auftreten. Es ist bekannt, dass vor dem Anstieg der Garnbrüche, in der Regel eine Vermehrung von Gamspannungsspitzen zu beobachten ist. Es bestand also der dringende Bedarf nach PES-POY-Garnen, die sich auf den neuen Hochtemperaturheizertexturiermaschinen mit einer deutlich reduzierten Neigung zu Spannungsspitzen und folglich zu Brüchen verarbeiten ließen.
Neben Verbesserungen der Garne und des Spinnverfahrens wurden auch die Präparationen, die bei dem Spinnen auf das Garn aufgebracht werden müssen und die hauptsächlich eine Schmierwirkung ausüben, auf Optimierungsmöglichkeiten hin untersucht. Die EP 826 816 A2 beispielsweise beschreibt Präparationen für den Einsatz in der Falschdrahttexturierung von Synthesegarnen, enthaltend bestimmte Polyether-Verbindungen in Abmischung mit zyklischen Polyorganosiloxanen in ausgewählten Mengenverhältnissen. Allerdings werden auch mit diesen Präparationen in der Praxis nur Garngeschwindigkeiten bis 1000 m/min erreicht, insbesondere weil bei Temperaturen um 350°C bis 500°C Polysiloxane zu harten Silikatablagerungen auf den Fadenführem der Hochtemperaturheizem thermooxidativ degradiert werden. Aus der EP 826 815 A2 sind ebenfalls Präparationen für den Einsatz in der Falschdrahttexturierung von Synthesegarnen bekannt. Diese enthalten eine Polyetherkomponente in Kombination mit linearen Polyorganosiloxanen mit einer Viskosität, die im Bereich von 2 bis 50 mPas bei 20° C liegt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Präparationen für die Falschdrahttexturierung von Synthesegarnen bereitzustellen, die auch unter den Bedingungen der Hochgeschwindigkeitsfalschdrahttexturierung, insbesondere auf Texturiermaschinen mit kurzen Hochtemperaturheizern, einsetzbar sind und die Zahl der Gambrüche substantiell verringert.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass der Zusatz einer ausgewählten wasserunlöslichen niedrigviskosen Komponente zu den an sich bekannten Schmiermitteln zu Präparationen führt, die das gewünschte Anforderungsprofil erfüllen.
In einer ersten Ausführungsform wird ein Verfahren zur Texturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten beansprucht, wobei auf die Garne eine Präparation, enthaltend mindestens ein wasserlösliches Schmiermittel (A) und eine wasserunlösliche Flüssigkeit (B) Verfahren zur Texturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten, wobei auf die Garne eine Präparation, enthaltend mindestens ein wasserlösliches Schmiermittel (A) und eine wasserunlösliche Flüssigkeit (B) sowie ggf. Emulgatoren und/oder Netz- und andere Hilfsmittel im Form einer wässrigen Emulsion aufgebracht wird und die Filamente anschließend einer Texturierung nach dem Falschdrahtprinzip auf einer Maschine mit kurzem Hochtemperaturheizer unterworfen werden, wobei die Präparation frei von Polyorganosiloxanen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) eine Viskosität von 2 bis 50 mPas bei 20°C gemessen nach DIN 53015 aufweist und die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) ausgewählt ist aus
  • (a) wasserunlöslichen Estern von Fettalkoholen mit 16 bis 24 C-Atomen und/oder Polyolen mit 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen mit linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren der Kettenlänge C6-C22
  • (b) den wasserunlöslichen Fettsäureestern aus C16-C18 Fettsäuren mit 2-Ethyl-Hexylalkohol
  • (c) der Gruppe der wasserunlöslichen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) R1-COO-(CnH2nO)m-R2    wobei R1 für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C7 bis C21 steht, R2 einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C1 bis C12 bedeutet n für die Zahl 2 oder 3 und m für eine Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise von 1 bis 6, steht.
  • (d) der Gruppe der wasserunlöslichen Dialkylether, Dialkylcarbonate, Dicarbonsäureester, Diester von Thiodipropionsäure, Polyalphaolefine oder Mineralöl und
    Mischungen dieser Flüssigkeiten.
    • Die wasserunlösliche Komponente (B) zeichnet sich insbesondere durch ihr Viskositätsverhalten aus. Geeignet sind niedrigviskose Flüssigkeiten deren Viskosität im Bereich von 2 bis 50 mPas, vorzugsweise aber im Bereich von 2 bis 30 mPas und insbesondere im Bereich von 5 bis 25 mPas, jeweils gemessen bei 20 °C nach DIN 53015 auf einem Höppler Viskosimeter, liegt. Besonders vorteilhaft sind wasserunlösliche Komponenten (B) mit einer Viskosität von 5 bis 10 mPas.
    Derartige Flüssigkeiten sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der wasserunlöslichen Ester von Fettalkoholen mit 16 bis 24 C-Atomen und/oder Polyolen mit 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen mit linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C6-22 Fettsäuren. Geeignete Fettalkohole sind z.B. Palmityl-, Stearyl-, Arachidyl- oder Behenylalkohol. Geeignete Fettsäuren sind beispielsweise Capryl-, Perlagon-, Caprin-, Undecan-, Tridecan-, Myristin-, Pentadecan-, Palmitin-, Heptadecan-, Octadecan-, Nonan-, Arachin- oder Behensäure. Geeignete Polyole sind beispielsweise Glykol, Diethylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit. Die Polyole können vollständig oder partiell verestert sein, entscheidend ist, dass die Verbindungen wasserunlöslich sind und gleichzeitig das oben genannte Viskositätskriterium erfüllen. Unter wasserunlöslich werden im Rahmen dieser Anmeldung solche Verbindungen verstanden, die sich bei 20 °C zu maximal 5 Gew.-%, vorzugsweise zu maximal 1 Gew.-% lösen. Insbesondere bevorzugt sind Ester aus verzweigtkettigen Alkoholen, die beispielsweise via Guerbet- oder Oxo-Synthesen zugänglich sind, mit Fettsäuren, z.B. Ester des 2-Ethylhexyalkohols mit C16-18 Fettsäuren, wie das 2-Ethylhexylstearat. Insbesondere sind lineare Fettsäuren dieses Schnitts bevorzugt. Neben diesen langkettigen Estem können auch Methylester von linearen oder verzweigten gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren der Kettenlänge C8 bis C22 geeignete Flüssigkeiten vom Typ (B) darstellen. Auch Dicarbonsäureester, wie Diisooctylsebazat, Diisotridecylsebazat sowie Diisooctlester der Azelainsäure sowie die wasserunlöslichen Umsetzungsprodukte dieser Verbindungen mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid können als Flüssigkeiten (B) verwendet werden. Weiterhin sind wasserunlösliche Ester der Thiodipropionsäure, zum
    Beispiel mit 2-Ethylhexanol, Decanol oder Isotridecylalkohol, sowie die wasserunlöslichen Umsetzungsprodukte dieser Verbindungen mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid geeignet. Auch die wasserunlöslichen Ester von Glykol, Diglykol oder Triglykol mit C8-22-Fettsäuren und deren Alkoxide sind geeignet.
    Weitere geeignete Verbindungen für die Flüssigkeiten (B) sind alkoxylierte Fettsäureester der Formel (I) R1-COO-(CnH2nO)m-R2 wobei R1 für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C7 bis C21 steht, R2 einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C1 bis C12 bedeutet und n für die Zahl 2 oder 3 und m für eine Zahl zwischen 1 und 10 und vorzugsweise 1 bis 6 steht. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I) in denen R2 für einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht. Die alkoxylierten, vorzugsweise ethoxylierten bzw. ethoxylierten und propoxylierten Ester können nach bekannten Methoden, insbesondere gemäß der Lehre der WO-A-90/13533 hergestellt werden. Die Alkoxylierung kann bei gemischten Alkoxiden in Random- oder in Blockform erfolgen.
    Weiterhin sind wasserunlösliche niedrigviskose Flüssigkeiten aus der Klasse der symmetrischen oder unsymmetrischen Dialkylether mit vorzugsweise insgesamt 12 bis 44 C-Atomen geeignet, beispielsweise Dioctylether, Didecylether oder Diisotridecylether. Auch Dialkylcarbonate, wie Diisooctylcarbonat, Dioctylcarbonat oder Diisotridecylcarbonat sind geeignete Flüssigkeiten (B). Auch Alkoxide der Ether können, sofern sie wasserunlöslich sind und das Viskositätskriterium erfüllen, verwendet werden. Neben diesen Verbindungen können noch weitere Substanzklassen, insbesondere Polyalphaolefine, beispielsweise Poly-1-Decene, oder Mineralöle als wasserunlösliche Flüssigkeit (B) im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Generell gilt, daß die Flüssigkeit (B) auch eine Mischung aus mehreren der oben genannten Flüssigkeiten enthalten kann.
    Neben der wasserunlöslichen Flüssigkeit (B) enthalten die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Präparationen mindestens ein Schmiermittel (A), das vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der wasserlöslichen Umsetzungsprodukte von Fettalkoholen der Kettenlänge C4 bis C22 oder von Polyolen mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen und 2 bis 6 C-Atomen mit Ethylen- und/oder Propylenoxid wobei die Umsetzungsprodukte ein Molekulargewicht zwischen 750 und 50.000 aufweisen. Weiterhin sind wasserlösliche Umsetzungsprodukte von Glykol, Ethylen- und Diethylenglykol oder Propylenglykol mit Ethylen- und/oder Propylenoxid die Molekulargewichte im Bereich von 750 bis 50.000 aufweisen, geeignet. Vorzugsweise werden dabei Ethylenoxid/Propylenoxid-Block Addukte eingesetzt, wobei es mit Blick auf die Wasserlöslichkeit der Verbindungen vorteilhaft ist, daß der Anteil von Ethylenoxidgruppen mindestens 35 % (gewichtsmäßig), vorzugsweise mindestens 45 % (gewichtsmäßig), bezogen auf alle Alkoxidgruppen im Molekül beträgt. Auch Verbindungen aus der Gruppe der wasserlöslichen Polyether-Polycarbonate, wie sie beispielsweise in der EP-0-743 992 B1 beschrieben werden, sind geeignete Schmiermittel des Typs (A).
    Besonders bevorzugt sind Schmiermittel (A), die mehrere der oben beschriebenen Umsetzungsprodukte enthalten. So ist es insbesondere vorteilhaft, wenn in der Präparation als Schmiermittelkomponente (A) 40 bis 80 Gew.-% eines wasserlöslichen Umsetzungsproduktes des Molekulargewichtsbereichs von 750 bis 3000 enthalten sind, 5 bis 20 Gew.-% eines wasserlöslichen Umsetzungsproduktes mit Molekulargewichten von > 3000 bis 20000 und zu maximal 5 Gew.-% eines wasserlöslichen Umsetzungsproduktes mit Molekulargewichten von > 20.0000 bis 50.000. Die Gewichtsangaben beziehen sich jeweils auf das Schmiermittel (A).
    Die Präparationen des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) vorzugsweise in Mengen von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Präparation. Das Schmiermittel (A) kann bis zu 99 Gew.-% der Präparation ausmachen, es ist aber in der Regel in Mengen von 30 bis 90 Gew.-% und insbesondere von 35 bis 60 Gew.-% enthalten. Neben den Komponenten (A) und (B) enthalten die Präparationen noch weitere, optionale Bestandteile, insbesondere Netzmittel und/oder Emulgatoren. Dabei sind die Netzmittel in der Regel in Mengen von 3 bis 20 Gew.-% und die Emulgatoren in Mengen von 5 bis 30 Gew.-% in den Präparationen enthalten.
    Als Emulgatoren kommen alle Emulgatoren, die entweder anionisch, kationisch, oder nichtionisch sein können, in Frage. Vorzugsweise sind die Emulgatoren solche, die bei den Temperaturen, die in Hochtemperaturtexturierheizem üblich sind (d.h. 300°C bis 550°C) keine anorganische Rückstände hinterlassen. Besonders eignen sich Emulgatoren, die bei dem klassischen Veraschen (bei 900 °C) im Keramik oder Platintiegel nahezu rückstandslos zersetzt werden (unter 0,2% Asche). Nichtionische Emulgatoren sind daher besonders geeignet Es sind beispielsweise Fettalkoholalkoxylate mit Molekulargewichten bis 800, alkoxylierte Fettsäuren, Glykole oder Fettaminen und alkoxylierte Fettamine geeignet.
    Bei den Netzmitteln sind alle dem Fachmann für Spinnpräparationen bekannten geeigneten Verbindungen einsetzbar. Vorzugsweise werden wasserdispergierbare und insbesondere wasserlösliche Substanzen ausgewählt. Neben diesen Hilfsmitteln können auch noch weitere übliche Additive in den Präparationen enthalten sein, insbesondere Antistatika, Fadenschlußmittel, pH-Regulantien, Bakterizide und/oder Korrosionsinhibitoren. Diese Additive können, sofern notwendig, in üblichen Mengen in den Präparationen enthalten sein. In der Regel beträgt die Menge an Additiven insgesamt bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise liegt der Anteil aber bei 1 bis 10 Gew.-%.
    Die Präparationen werden im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in Form einer wäßrigen Emulsion, die 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% der Präparation enthält eingesetzt. Diese Emulsion wird in üblicher Weise, also mittels Galetten (sogenannte lick-rolls) oder Dosierpumpe und Auftragsstiften auf die Garne aufgebracht, die anschließend einem Texturierverfahren in Maschinen mit kurzem Hochtemperaturheizer unterworfen werden. Es handelt sich dabei um Texturierverfahren nach dem Falschdrahtprinzip, die gegebenenfalls zusammen mit einer Streckung ausgeführt werden können. Das beanspruchte Verfahren eignet sich insbesondere für solche Falschdrahttexturieraggregaten, die mit nahezu kontaktlosen kurzen Hochtemperaturheizem arbeiten. Die Temperatur in Hochtemperaturheizer beträgt mindestens in einer Zone 300 °C oder mehr. Die Heizer dieser Maschine sind daher in der Regel nur noch maximal einen Meter lang. Geeignete Maschinen diesen Typs werden beispielsweise von den Firmen ICBT (z.B. ICBT FTF15 E2 HT), Teijin Seiki (Teijin Seiki HTS 1500 oder HTS 15V), Barmag (z.B. Barmag AFK) oder RPR (z.B. RPR 3 SDS) angeboten. Hochgeschwindigkeitsverfahren im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind vorzugsweise solche, die mit einer Garngeschwindigkeit von mehr als 600 m/min, vorzugsweise von mehr als 800 m/min und insbesondere mit einer Garngeschwindigeit von 900 bis 1500 m/min arbeiten.
    Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Präparationen in Mengen zwischen 0,25 und 0,45 Gew.-%, bezogen auf das Garngewicht, auf das Garn aufgebracht. Die Präparationen werden auf an sich bekannte Weise hergestellt, indem die angegebenen Bestandteile in den angegebenen Mengen bei Temperaturen zwischen 18 und 35 °C miteinander in beliebiger Reihenfolge gemischt und in jeder bekannten Weise homogenisiert werden.
    Im erfindungsgemäßen Verfahren werden Garnen aus synthetischen Filamenten wie Polyester oder Polyamid texturiert. Vorzugsweise handelt es sich dabei um POY-Polyestergame.
    In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Mitteln, wie oben beschrieben, als Präparation für die Falschdrahttexturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten auf Texturiermaschinen mit kurzen Hochtemperaturheizern. Das Mittel wird dazu vorzugsweise in Form einer wäßrigen Emulsion, die 1 bis 20 Gew.-% des Mittels, bezogen auf die wäßrige Emulsion enthält, eingesetzt.
    Beispiele:
    Um die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahren zu demonstrieren wurden die folgenden Präparationen untersucht: Die Versuchspräparationen bestanden aus einem Paket 1 und einem Paket 2. Das Paket 1 wurde unverändert gehalten und bestand aus der Kombination eines Netzmittels (C12-14 Fettalkoholethoxylat mit 6 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol), eines Hochdruckschmiermittels (ein wasserlösliches Ethylenoxid/Propylenoxid-Addukt mit einem Molekulargewicht im Bereich von 5000 und 20000 auf Basis Pentaerythrit), eines wasserlöslichen methylverschlossenen Polyethyleneglykolpelargonats und eines C16-18 fettalkoholgestarteten Block-Ethylenoxid/Propylenoxid-Emulgators (5 Mol Ethylenoxid (EO), 9 Mol Propylenoxid (PO) pro Mol Fettalkohol). Das Paket 1 betrug jeweils 47% der Gesamtpräparation. Das Paket 2, das jeweils 53% der Gesamtpräparation darstellte, bestand aus vier Komponenten:
  • (I) - wasserlösliches butanolgestartetes EO/PO-Addukt mit MG ca.1000
  • (II) - wasserlösliches butanolgestartetes EO/PO-Addukt mit MG ca.1700
  • (III) - wasserlösliches tetrolgestartetes EO/PO-Addukt mit MG ca. 7000
  • (IV) - 2-Ethylhexylstearat, Viskosität bei 20 °C: 15 bis 17 mPas.
    • Die Komponente (IV) stellt dabei die erfindungsgemäße wasserunlösliche Komponente (B) der Präparation dar. In der Tabelle 1 sind die Zusammensetzungen der untersuchten Präparationen aufgeführt. Als Referenz wurde eine Kombination des Pakets 1 mit den Schmiermitteln (I) und (III) untersucht.
    Figure 00110001
    Alle oben aufgeführten Präparationen wurden beim Spinnen auf ein typisches PES-POY-Garn aufgetragen. Die Auflagenhöhe betrug 0,3 %. Die wesentlichen Spinnparameter und POY-Gamdaten waren wie folgt:
    Spinn- und POY-Garnparameter 1:
    Spinngeschwindigkeit 3500 m/min
    Garntyp 256 dtex, 36 Filamente
    Festigkeit ca. 23,5 cN/tex
    Dehnung ca. 103%
    Präparierung Barmag Zahnradpumpen und Keramikapplikator
    Emulsionskonzentration 10 %
    Präparationsauflage 0,30 %
    Nach jeweils mindestens 24 Stunden Lagerung wurden alle Garne nacheinander auf denselben 8 Positionen einer RPR 3 SDS HTSH-Maschine strecktexturiert. Die Texturierparameter wurden wie folgt eingestellt:
    Texturierparameter 1:
    Maschinentyp RPR 3SDS
    Friktionsaggregat Temco FTS 521 M
    Aggregatkonfiguration 1-6-1, Temco 630F 9 mm Polyurethanarbeitsscheiben
    Spannungsgrenze für
    Fehlermeldung +/- 2 cN
    Aufwickelgeschwindigkeit 1000 m/min
    D/Y-Verhältnis 1,80
    Streckverhältnis 1,61
    Heizertemperatur 500°C - erste Zone
    500°C - zweite Zone
    Fixierheizertemperatur Ausgeschaltet
    Folgende Meßwerte wurden beim Texturieren ermittelt (Tabelle 2):
    Figure 00130001
    Wie in der Ergebnistabelle ersichtlich liegen die Prozeß- und Garndaten auf einem sehr guten Niveau insbesondere wird die Anzahl der Spannungsüberschreitungen, die für Garnbrüche verantwortlich sind, im Vergleich mit herkömmlichen Präparationen deutlich reduziert.
    Um die allgemeine Gültigkeit, daß der Zusatz einer wasserunlöslichenFlüssigkeiten (B) zu Texturierpräparationen die Häufigkeit von Garnspannungsspitzen erheblich reduziert, zu verifizieren, wurden die folgenden vier Präparationen auf einer anderen PES-POY-Spinnanlage getestet: Referenz, 13,3 und 9.
    Spinn- und POY-Garnparameter 2:
    Spinngeschwindigkeit 3300 m/min
    Garntyp 167 dtex 30 Filamente
    Präparierung Barmag Zahnradpumpen und Keramikapplikator
    Emulsionskonzentration 10 %
    Präparationsauflage 0,30 %
    Texturierparameter 2:
    Maschinentyp Barmag FK6 V80 mit Hochtemperaturheizem
    Friktionsaggregat Temco Type 8
    Aggregatkonfiguration 1-6-1, Hokushin 9 mm Polyurethanarbeitsscheiben
    Spannungsgrenze für
    Fehlermeldung +/- 3 cN
    Aufwickelgeschwindigkeit 900 m/min
    D/Y-Verhältnis 1,8
    Streckverhältnis 1,76
    Heizertemperatur 380°C - erste Zone
    400°C - zweite Zone
    Fixierheizertemperatur Ausgeschaltet
    Ergebnisse:
    Präparation Referenz 13 3 9
    Anzahl an Spannungsgrenz-überschreitungen während 4 Stunden 108 18 17 18
    Auch in diesem Fall zeigt sich die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß zu einer signifikanten Verringerung von Spannungsspitzen während des Texturierprozesses führt.
    Es wurden Versuche mit einer weiteren wasserunlöslichen, niederviskosen Komponenten (B) durchgeführt. Die Präparation 9 wurde als Basisrezeptur gewählt (Angaben in Gew.-%):
    9 16 Viskosität der Komponente (B) bei 20°C (mPas)
    (I) 38,0 38,0
    (III) 10,0 10,0
    2-Ethylhexylstearat 6,0 15 bis 17
    Octylcaprylat 6,0 4 bis 7
    Paket 1 46,0 46,0
    Alle vier Präparationen wurden auf einer POY-Spinnanlage mit den Spinn- und POY-Gamparametem 2 aufgetragen. Anschließend wurden die Garne auf einer RPR 3 SDS Hochtemperaturheizermaschine texturiert:
    Texturferparameter 3:
    Maschinentyp RPR 3SDS
    Friktionsaggregat Temco FTS 521 M
    Aggregatkonfiguration 1-6-1, Temco 630F 9 mm Polyurethanarbeitsscheiben
    Spannungsgrenze für
    Fehlermeldung +/- 3 cN
    Aufwickelgeschwindigkeit 1000 m/min
    D/Y-Verhältnis 1,76
    Heizertemperatur 500°C - erste Zone 500°C - zweite Zone
    Fixierheizertemperatur Ausgeschaltet
    Ergebnisse:
    Präparation 9 16
    Anzahl an Spannungsgrenz-überschreitungen während 4 Stunden 36 25
    Es zeigt sich, daß eine Verringerung der Viskosität der Komponente (B) auch die Zahl der Spannungsgrenz-überschreitungen und somit die Gefahr des Garnbruchs reduziert.

    Claims (12)

    1. Verfahren zur Texturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten, wobei auf die Garne eine Präparation, enthaltend mindestens ein wasserlösliches Schmiermittel (A) und eine wasserunlösliche Flüssigkeit (B) sowie ggf. Emulgatoren und/oder Netz- und andere Hilfsmittel, im Form einer wässrigen Emulsion aufgebracht wird und die Filamente anschließend einer Texturierung nach dem Falschdrahtprinzip auf einer Maschine mit kurzem Hochtemperaturheizer unterworfen werden, wobei die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) eine Viskosität von 2 bis 50 mPas bei 20°C gemessen nach DIN 53015 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation frei von Polyorganosiloxanen ist und die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) ausgewählt ist aus
      (a) wasserunlöslichen Estern von Fettalkoholen mit 16 bis 24 C-Atomen und/oder Polyolen mit 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen mit linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren der Kettenlänge C6-C22
      (b) den wasserunlöslichen Fettsäureestern aus C16-C18 Fettsäuren mit 2-Ethyl-Hexylalkohol
      (c) der Gruppe der wasserunlöslichen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) R1-COO-(CnH2nO)m-R2 wobei R1 für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C7 bis C21 steht, R2 einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest der Kettenlänge C1 bis C12 steht und n für die Zahl 2 oder 3 und m für eine Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise von 1 bis 6, steht
      (d) der Gruppe der wasserunlöslichen Dialkylether, Dialkylcarbonate, Dicarbonsäureester, Diester von Thiodipropionsäure, Polyalphaolefine oder Mineralöl und
      Mischungen dieser Flüssigkeiten.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation eine wasserunlösliche Flüssigkeit (B) mit einer Viskosität von 2 bis 30 mPas, vorzugsweise von 5 bis 25 mPas und insbesondere von 5 bis 10 mPas, jeweils gemessen bei 20 °C nach DIN 53015, enthält.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation mindestens ein Schmiermittel (A) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe der wasserlöslichen Umsetzungsprodukte von Fettalkoholen der Kettenlänge C4 bis C22 oder von Polyolen mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen und 2 bis 6 C-Atomen mit Ethylenund/oder Propylenoxid wobei die Umsetzungsprodukte ein Molekulargewicht von 750 bis 50.000 aufweisen.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation ein Schmiermittel (A) enthält, das von 40 bis 80 Gew.-% Umsetzungsprodukte des Molekulargewichts 750 bis 3000, von 5 bis 20 Gew.-% Umsetzungsprodukte des Molekulargewichts > 3000 bis 20.000 und von maximal 5 Gew.-% Umsetzungsprodukte des Molekulargewichts von > 20.000 bis 50.000 enthält.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation die wasserunlösliche Flüssigkeit (B) in Mengen von 0,2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation enthält.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation neben den Komponente (A) und (B) noch Emulgatoren in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%, und/oder Netzmittel in Mengen von 3 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Präparation, enthält.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation in Form einer wäßrigen Emulsion, die 1 bis 20 Gew.-% bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% der Präparation, bezogen auf die wäßrige Emulsion, enthält, verwendet wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation weitere übliche Additive enthält, wie Antistatika, Fadenschlußmittel, Bakterizide und/oder Korrosionsinhibitoren.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Garne aus Polyesterfilamenten ausgewählt sind.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Präparation in Mengen zwischen 0,25 und 0,45 Gew.-%, bezogen auf das Garngewicht, auf das Garn aufgebracht wird.
    11. Verwendung einer Präparation gemäß Anspruch 1 für die Falschdrahttexturierung von Garnen aus synthetischen Filamenten auf Texturiermaschinen mit kurzen Hochtemperaturheizern.
    12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel in Form einer wäßrigen Emulsion, die 1 bis 20 Gew.- des Mittels enthält, verwendet wird.
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