EP1543187B1 - Exzentrische polyester-polyethylen-bikomponentenfaser - Google Patents

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EP1543187B1
EP1543187B1 EP03807760A EP03807760A EP1543187B1 EP 1543187 B1 EP1543187 B1 EP 1543187B1 EP 03807760 A EP03807760 A EP 03807760A EP 03807760 A EP03807760 A EP 03807760A EP 1543187 B1 EP1543187 B1 EP 1543187B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibre
core
polyester
manufacturing
polyethylene
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03807760A
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English (en)
French (fr)
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EP1543187A1 (de
Inventor
Jörg Dahringer
Michael Klanert
Hartmut Huth
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.)
Trevira GmbH
Original Assignee
Trevira GmbH
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Filing date
Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • 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
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • 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
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent

Definitions

  • the present invention relates to a core / shell type bicomponent fiber having polyester as the core component and polyethylene as the sheath component, wherein the core is eccentric and the fiber has a very soft touch and an intense latent crimp.
  • Polyester fibers have become the most widely used synthetic fibers due to their balanced property profile. In particular, in recent years, numerous efforts have been made to develop polyester fibers with specific properties beyond that for certain fields of use.
  • polyester fibers Compared to fibers made of polyolefins such as polyethylene or polypropylene, polyester fibers have a harder feel at the same titer. In some applications, such. As the textile hygiene products, here are examples of diapers and napkins, this harder grip has a disadvantageous effect. This also applies to textile hygiene products such as appropriate nonwovens.
  • EP 0 277 707 A2 describes a polyolefin bicomponent fiber and nonwovens made therefrom.
  • the fibers described there may u. a. a core / cladding fiber having a polyester core and a cladding consisting of a blend of a linear low density copolymer of ethylene and at least one alpha olefin of 4 to 8 carbon atoms and 1 to 50 weight percent of a crystalline polypropylene.
  • fibers as obtained according to JP 02 139 415 A2 do not meet all the requirements that are placed on the handle and the latent shrinkage.
  • the process described therein comprises side-by-side a component consisting essentially of polyethylene terephthalate and a second component consisting of a polyester composed of ethylene glycol, terephthalic acid and isophthalic acid and an aromatic dicarboxylic acid having sulfonate groups Side threads spun.
  • JP 2 145 811 A for the production of bicomponent fibers with latent crimpability does not lead to fibers that are characterized by a particularly soft feel and increased latent crimping ability.
  • EP 0 496 734 B1 is mentioned in which thermally bonded non-wet laid fiber products are described, comprising high performance fibers such as polyesters, polyamides, silk, etc., which are thermally bonded with dyeable thermoplastic bicomponent fibers.
  • high performance fibers such as polyesters, polyamides, silk, etc.
  • This object is achieved by a method for producing a core / sheath eccentric bicomponent fiber with soft feel and improved latent crimping, by melt-spinning polyester as core component and polyethylene sheath component at a spinning speed of 600 to 2,000, preferably 600 to 1400 m / min. producing an eccentric core / cladding fiber having a sheath proportion of 35 to 70% relative to the cross section of the fiber, stretching the resulting fiber at a temperature of 40 to 70 ° C by the ratio VV max ⁇ 20% and then crimping it under VV max is the draw ratio at which the number of sheets per cm (Bg / cm) reaches a maximum and VV max is determined as indicated below.
  • the bicomponent fiber is drawn at a temperature of 50 to 60 ° C. It is advantageous to make the bicomponent fiber as a core / cladding fiber with extreme eccentricity, with the extreme or largest eccentricity being achieved when the core component extends to the outer edge of the cladding components, as shown schematically in Figure 1.
  • the polyester polyethylene terephthalate is particularly suitable.
  • the polyethylene for the sheath component it is possible to use customary, in particular, commercially available types of polyethylene.
  • linear ethylene polymers such as linear high density polyethylene (HDPE) having a density in the range of 0.941 to 0.965 g / cm 3 and linear low density polyethylene (LLDPE) typically having a density in the range of low density polyethylene (LOPE ) and linear medium density polyethylene (LMDPE), that is, densities in the range of about 0.1 to 0.94 g / cm 3 .
  • HDPE linear high density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • LLDPE linear medium density polyethylene
  • LLDPE linear medium density polyethylene
  • the densities of linear ethylene polymers can be measured according to standard ASTM D-792; a corresponding definition can be found in ASTM D-1248.
  • These polymers can be prepared by using coordination catalysts; they are generally known as linear polymers because they have substantially no branched chains as can arise when monomers are polymerized onto the main polymer chain.
  • LLDPE is a low density linear ethylene polymer in which ethylene has been polymerized with minor amount of ⁇ - ⁇ -ethylenically unsaturated alkenes; which have from 3 to 12 carbon atoms per alkene molecule, in particular 4 to 5 carbon atoms.
  • the fiber is advantageous to make the fiber with a titer of 2 to 7 dtex; where this titer refers to the fiber after stretching;
  • the stretching is carried out with a ratio VV max in the range of 1.4 to 2.4 ⁇ 20%.
  • Another object of the invention is the use of the bicomponent fibers, prepared according to one of the above-described method for the production of hygienic products.
  • the bicomponent fibers are preferably used for the production of hygienic textile fabrics, in particular nonwovens.
  • a particularly advantageous form of use is the manufacture of diapers, sanitary napkins or pads and the like.
  • the core component may consist of conventional melt spinnable polyester material.
  • Suitable polyester materials are in principle all known types suitable for fiber production.
  • Such polyesters consist predominantly of building blocks derived from aromatic dicarboxylic acids and from aliphatic diols.
  • Common aromatic dicarboxylic acid building blocks are the divalent radicals of benzenedicarboxylic acids, in particular terephthalic acid and isophthalic acid;
  • Common diols have 2 to 4 carbon atoms, with the ethylene glycol being particularly suitable.
  • polyester material which consists of at least 85 mol% of polyethylene terephthalate.
  • the remaining 15 mol% then build up from dicarboxylic acid units and glycol units, which act as a so-called modifying agent and which allow the skilled person to further influence the physical and chemical properties of the fibers produced in a more targeted manner.
  • dicarboxylic acid units are residues of isophthalic acid or of aliphatic dicarboxylic acid such as. Glutaric acid, adipic acid, sebacic acid;
  • modifying acting Diol radicals are those of longer-chain diols, eg. Example of propanediol or butanediol, di- or triethylene glycol or, if present in small quantities, of polyglycol having a molecular weight of 500 to 2000 g / mol.
  • polyesters which contain at least 95 mol% of polyethylene terephthalate, especially those of unmodified polyethylene terephthalate.
  • Such polyesters usually have a molecular weight corresponding to an intrinsic viscosity (IV) of 0.5 to 1.4 (d1 / g), measured on solutions in dichloroacetic acid at 25 ° C.
  • the melting point of the polyester component and the melting point of the polyethylene differ by at least 30 ° C, since the lower melting component, namely the polyethylene can serve as a binding material in the production of bonded nonwovens, other fabrics and other hygienic products or . should.
  • the core is not centered symmetrically in cross section, but eccentric. It is advantageous if the core is displaced as far as possible from the center to the periphery, particularly advantageous is the position with extreme eccentricity, that is, the core component extends to the edge of the shell component, according to a configuration according to Figure 1, ie from the periphery of the cross-section has tangentially at least one point in common.
  • the spinning speed in the process according to the invention is between 600 and 2,000, preferably between 600 and 1,400 m / min.
  • the exit velocity at the die exit surface is tuned to the spinning speed and draw ratio to produce a fiber having the desired denier, i. H. a titer of about 2 to 7 dtex.
  • the required ratio VV max is determined in the following manner.
  • Core / shell type bicomponent filaments are spun with eccentric core layer as described above, then about 10 specimens each are stretched by themselves at a different ratio, with draw ratios between 1.2 and 2.6, with each draw ratios differ by about 0.1, d. H. 1, 2; 1.3; 1.4 . « to 2.6.
  • the stretching takes place for all samples at a same temperature between 40 and 70 ° C, preferably at 55 ° C. Then the samples are crimped in a stuffer box. After crimping in the stuffer box, the fibers are subjected to a thermal treatment at 120 ° C and a residence time of 3 minutes. The number of sheets per centimeter (Bg / cm) is then counted for the respective samples, and the crimp K1 is determined in accordance with DIN standard 53840. The values obtained are shown graphically as a function of the draw ratio.
  • Figure 2 shows a corresponding determination of the value VV max for a fiber with a denier of 3.0 dtex and a core / sheath ratio of 50:50.
  • the value VV max is 1.7.
  • the VV max value is read off as the maximum of the curve number of sheets / cm (as ordinate) and drawing ratio (abscissa) and serves as a process parameter for the method according to the invention. This is the optimum value at which the invention produces eccentric bicomponent fibers having a core / sheath ratio of 50:50 and a titre after 3 dtex draw. In the same way, the ratio VV max for bicomponent fibers with different titers, which are between 2 and 7 dtex and other core / shell ratios can be determined by appropriate tests.
  • the maximum of the crimp K1 may coincide with the maximum for the number of sheets, but need not.
  • Figure 3 also shows the course of the crimping K1 as a function of VV.
  • the method according to the invention can be carried out in terms of production.
  • the fibers stretched by the ratio VV max are then compression-crimped.
  • the so upsetting crimped fibers can be cut into staple fibers and then processed into corresponding products, in particular textile products preferably hygienic products, hygienic textile fabrics, hygienic nonwovens, diapers, sanitary napkins or liners and the like, but also cotton balls etc.
  • the fibers receive an additional latent crimp which can be triggered by thermal treatment at temperatures of about 100.degree. C. during further processing. In this case, the number of existing bends obtained by the crimping in the stuffer box is still increased.
  • the fiber thus not only has a soft grip, but also contributes to increasing the bulk of the corresponding products.
  • the web can be solidified accordingly.
  • the spun goods was submitted to a conventional sliver line and further processed.
  • the draw in the specified range especially in the concrete case for a final denier of 3.0 dtex, was carried out at a draw ratio of 1.7 between rotating rolls.
  • the temperature of the rolls at which the stretching was triggered was 50 ° C.
  • the fiber cable was mechanically crimped in a stuffer box crimper and then at 60 ° C in a Dried plate belt dryer.
  • the cutting of the fibers was done with a conventional staple fiber cutting machine.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bikomponentenfaser des Kern/Manteltyps mit Polyester als Kernkomponente und Polyethylen als Mantelkomponente, wobei der Kern exzentrisch angeordnet ist und die Faser einen sehr weichen Griff und eine intensive latente Kräuselung besitzt.
  • Polyesterfasern sind auf Grund ihres ausgewogenen Eigenschaftsprofils zu den am meisten eingesetzten synthetischen Fasern geworden. Insbesondere in den letzten Jahren sind zahlreiche Anstrengungen unternommen worden, für bestimmte Einsatzgebiete Polyesterfasern mit darüber hinausgehenden spezifischen Eigenschaften zu entwickeln.
  • Im Vergleich zu Fasern aus Polyolefinen wie Polyethylen oder Polypropylen besitzen Polyesterfasern bei gleichem Titer einen härteren Griff. In einigen Einsatzgebieten, wie z. B. den textilen Hygieneprodukten, hier seien beispielhaft erwähnt Windeln und Binden, wirkt sich dieser härtere Griff nachteilig aus. Dies trifft auch auf textile Hygieneprodukte wie entsprechende Vliese zu.
  • Es hat nicht an Bemühungen gefehlt, diesen Griff zu verbessern. So werden z. B. in der EP 0 277 707 A2 eine Polyolefinbikomponentenfaser und daraus hergestellte Vliese beschrieben.
  • Die dort beschriebenen Fasern können u. a. eine Kern/Mantelfaser sein mit einem Polyesterkern und einem Mantel, der aus einem Gemisch eines linearen Copolymers mit niedriger Dichte aus Ethylen und wenigstens einem Alpha Olefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und 1 bis 50 Gew.-% eines kristallinen Polypropylens besteht.
  • Die Anzahl der Kräuselbögen der dort beschriebenen Kern/Mantelfäden läßt jedoch noch zu wünschen übrig, so daß auch die Voluminösität von Vliesen, die aus solchen Fasern hergestellt worden sind, nicht allen Ansprüchen genügt.
  • Auch das in der DE 1 760 755 vorgeschlagene Verfahren zur Verbesserung der Kräuselung, bei dem aus der Spinndüse austretende schmelzgesponnene Fäden einseitig stärker abgekühlt werden, so daß sich durch die entstehende asymmetrische Filamentstruktur zusätzliche Kräuselbögen bilden können, bringt nicht Fasern, die die Vorteile aufweisen, welche gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
  • Auch Fasern, wie sie gemäß der JP 02 139 415 A2 erhalten werden, entsprechen nicht allen Anforderungen, die an den Griff und das latente Schrumpfvermögen gestellt werden. Das dort beschriebene Verfahren besteht darin, daß man eine Komponente, die im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat besteht, und eine zweite Komponente, die aus einem Polyester besteht, der aufgebaut ist aus Ethylenglycol, Terephthalsäure und Isophthalsäure und einer aromatischen Dicarbonsäure mit Sulfonatgruppen, zu Seite-an-Seite-Fäden verspinnt.
  • Auch das in der JP 2 145 811 A beschriebene Verfahren zur Herstellung von Bikomponentenfasern mit latenter Kräuselfähigkeit führt nicht zu Fasern, die sich durch einen besonders weichen Griff und erhöhte latente Kräuselfähigkeit auszeichnen.
  • Schließlich sei noch die EP 0 496 734 B1 erwähnt, in der thermisch gebundene nicht feucht ausgelegte Faserprodukte beschrieben werden, umfassend Hochleistungsfasern wie Polyester, Polyamide, Seide usw., welche thermisch gebunden sind mit färbbaren thermoplastischen Zweikomponentenfasern. Neben der Seite-an-Seite-Anordnung von Bikomponentenfasern wird auch die Kern/Mantelanordnung mit asymmetrischer Konfiguration erwähnt.
  • Obwohl es bereits eine ganze Reihe von Verfahren gibt, Fasern insbesondere Bikomponentenfasern mit guten Kräuseleigenschaften herzustellen (vgl. z.B. DE-A-3 202 458), besteht noch ein Bedürfnis nach verbesserten Fasern des Bikomponententyps, die sich durch einen besonders weichen Griff und eine erhöhte latente Kräuselfähigkeit auszeichnen, welche insbesondere bei einem Weiterverarbeitungsprozess mit thermischer Einwirkung ausgelöst werden kann und zu einer erhöhten Anzahl von Kräuselbögen führt. Dabei ist es auch ein Ziel der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem durch die Wahl geeigneter Verfahrensparameter eine besonders hohe Zahl von Kräuselbögen erzielt wird und zwar durch ein Verfahren, das einfach und mit niedrigen Energiekosten arbeitet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer exzentrischen Bikomponentenfaser des Kern/Mantel-Typs mit weichem Griff und verbesserter latenter Kräuselung, indem man durch Schmelzspinnen von Polyester als Kernkomponente und Polyethylen als Mantelkomponente mit einer Spinngeschwindigkeit von 600 bis 2 000, vorzugsweise 600 bis 1400 m/min. eine exzentrische Kern/Mantelfaser mit einem Mantelanteil bezogen auf den Querschnitt der Faser von 35 bis 70 % herstellt, die so erhaltene Faser bei einer Temperatur von 40 bis 70° C um das Verhältnis VVmax± 20 % verstreckt und sodann stauchkräuselt, wobei unter VVmax das Verstreckverhältnis zu verstehen ist, bei dem die Bogenzahl pro cm (Bg/cm) ein Maximum erreicht und VVmax wie nachstehend angegeben bestimmt wird.
  • Vorzugsweise wird bei einer Temperatur von 50 bis 60° C verstreckt. Es ist vorteilhaft, wenn man die Bikomponentenfaser als Kern/Mantelfaser mit extremer Exzentrizität herstellt, wobei die extreme oder größte Exzentrizität dann erreicht wird, wenn die Kernkomponente bis an den äußeren Rand der Mantelkomponenten reicht, wie in Abbildung 1 schematisch dargestellt wird. Als Polyester ist Polyethylenterephthalat besonders geeignet. Als Polyethylen für die Mantelkomponente können übliche insbesondere kommerziell erhältliche Polyethylensorten verwendet werden.
  • Hierzu gehören insbesondere Fasern bildende lineare Ethylenpolymere wie lineares Polyethylen hoher Dichte (HDPE), das eine Dichte im Bereich von 0,941 bis 0,965 g/cm3 und lineares Polyethylen niedriger Dichte in (LLDPE) das typischerweise eine Dichte im Bereich von Polyethylen niedriger Dichte (LOPE) aufweist und lineares Polyethylen mittlerer Dichte (LMDPE), also Dichten im Bereich von etwa 0,1 bis 0,94 g/cm3.
  • Die Dichten von linearen Ethylenpolymeren können entsprechend der Norm ASTM D-792 gemessen werden; eine entsprechende Definition findet sich in ASTM D-1248.
  • Diese Polymere können hergestellt werden, in dem man Koordinationskatalysatoren verwendet; sie sind im allgemeinen bekannt als lineare Polymere, weil sie im wesentlichen keine verzweigten Ketten aufweisen, wie sie entstehen können, wenn Monomere an die Hauptpolymerkette anpolymerisiert werden.
  • LLDPE ist ein lineares Ethylenpolymer niedriger Dichte, in dem Ethylen mit kleineren Menge von α-β-ethylenisch ungesättigten Alkenen polymerisiert wurde; die von 3 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen pro Alkenmolekül, insbesondere 4 bis 5 Kohlenstoffatome.
  • Es ist vorteilhaft die Faser mit einem Titer von 2 bis 7 dtex herzustellen; wobei sich diese Titerangabe auf die Faser nach dem Verstrecken bezieht; bevorzugt wird die Verstreckung mit einem Verhältnis VVmax im Bereich von 1,4 bis 2,4 ± 20 % durchgeführt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Bikomponentenfasern, hergestellt nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von hygienischen Produkten. Bevorzugt werden die Bikomponentenfasern zur Herstellung von hygienischen textilen Flächengebilden, insbesondere von Vliesen verwendet. Eine besonders vorteilhafte Verwendungsform ist die Herstellung von Windeln, Binden oder Einlagen und dergleichen.
  • Die Kernkomponente kann aus üblichem schmelzspinnbaren Polyestermaterial bestehen. Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol besonders geeignet ist.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Polyestermaterial, das zu mindestens 85 Mol% aus Polyethylenterephthalat besteht. Die restlichen 15 Mol% bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten und Glycoleinheiten auf, die als sogenanntes Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Fasern noch weiter gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z. B. Glutarsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z. B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglycol oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von 500 bis 2000 g/Mol.
  • Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 Mol% Polyethylenterephthalat enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem Polyethylenterephthalat.
    Derartige Polyester haben üblicherweise ein Molekulargewicht entsprechend einer intrinsischen Viskosität (IV) von 0,5 bis 1,4 (d1/g), gemessen an Lösungen in Dichloressigsäure bei 25° C.
  • Wichtig ist, daß der Schmelzpunkt der Polyesterkomponente und der Schmelzpunkt der Polyethylenkomponente sich um mindestens 30° C unterscheiden, da die niedriger schmelzende Komponente, nämlich das Polyethylen auch als Bindematerial bei der Herstellung von gebundenen Vliesen, sonstigen textilen Flächengebilden und sonstigen hygienischen Produkten dienen kann bzw. soll.
  • Zur Herstellung der Fasern mit einem Kern/Mantelprofil mit exzentrischer Lage des Kerns können an sich übliche Vorrichtungen mit entsprechenden Düsen verwendet werden. Wesentlich ist, daß der Kern nicht zentriert symmetrisch im Querschnitt liegt, sondern exzentrisch. Es ist vorteilhaft, wenn der Kern möglichst weit vom Zentrum nach der Peripherie verschoben ist, besonders vorteilhaft ist die Lage mit extremer Exzentrizität, d. h. das die Kernkomponente bis an den Rand der Mantelkomponente reicht, entsprechend einer Konfiguration gemäß Abbildung 1., d. h. von der Peripherie des Querschnitts tangential zumindest einen Punkt gemeinsam hat. Die Spinngeschwindigkeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt zwischen 600 und 2 000, bevorzugt zwischen 600 und 1 400 m/min.
  • Die Austrittsgeschwindigkeit an der Düsenaustrittfläche wird auf die Spinngeschwindigkeit und das Verstreckverhältnis so abgestimmt, daß eine Faser mit dem gewünschten Titer entsteht, d. h. einem Titer von etwa 2 bis 7 dtex.
  • Unter Spinngeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit zu verstehen, mit welcher die erstarrten Fäden abgezogen werden. Die derart abgezogenen Fäden können entweder direkt der Verstreckung zugeführt werden oder auch zunächst aufgewickelt und zu einem späteren Zeitpunkt um das Verhältnis VVmax verstreckt werden.
  • Das erforderliche Verhältnis VVmax wird auf folgende Weise bestimmt.
  • Es werden Bikomponentenfäden des Kern/Mantel-Ttyps- wie vorstehend beschrieben - mit exzentrischer Lage des Kerns gesponnen, sodann werden etwa 10 Proben jeweils für sich mit einem unterschiedlichen Verhältnis verstreckt, und zwar mit Verstreckverhältnissen zwischen 1,2 und 2,6, wobei sich die Verstreckverhältnisse jeweils um etwa 0,1 unterscheiden, d. h. 1, 2; 1,3; 1,4 ....... bis 2,6 betragen.
  • Die Verstreckung findet für alle Proben bei einer gleichen Temperatur zwischen 40 und 70° C, vorzugsweise bei 55° C statt. Sodann werden die Proben in einer Stauchkammer gekräuselt. Nach der Kräuselung in der Stauchkammer werden die Fasern einer thermischen Behandlung bei 120° C und einer Verweilzeit von 3 Minuten unterzogen. Es wird sodann für die jeweiligen Proben die Zahl der Bögen pro Zentimeter (Bg/cm) gezählt und die Einkräuselung K1 entsprechend DIN Norm 53840 bestimmt. Die erhaltenen Werte werden graphisch in Funktion des Verstreckverhältnisses dargestellt.
  • In Abbildung 2 wird eine entsprechende Bestimmung des Wertes VV max für eine Faser mit dem Titer 3,0 dtex und einem Kern/Mantelverhältnis von 50 : 50 wiedergegeben. Der Wert VVmax liegt bei 1,7.
  • Der VVmax - Wert wird als Maximum der Kurve Bogenzahl / cm (als Ordinate) und Verstreckverhältnis (Abszisse) abgelesen und dient als Verfahrensparameter für das erfindungsgemäße Verfahren.
    Dies ist der optimale Wert, bei dem erfimdungsgemäß exzentrische Bikomponentenfasern hergestellt werden, die ein Kern/Mantelverhätnis von 50 : 50 und einen Titer nach der Verstreckung von 3 dtex aufweisen.
    In gleicher Weise kann das Verhältnis VVmax für Bikomponentenfasern mit anderen Titern, die zwischen 2 und 7 dtex liegen und anderen Kern/Mantelverhältnissen durch entsprechende Versuche ermittelt werden.
  • Das Maximum der Einkräuselung K1 kann mit dem Maximum für die Bogenzahl übereinstimmen, muß aber nicht. Abbildung 3 zeigt zusätzlich den Verlauf der Einkräuselung K1 in Abhängigkeit von VV.
  • Nach Bestimmung von VVmax kann das erfindungsgemäße Verfahren produktionsmäßig durchgeführt werden.
  • Die um das Verhältnis VVmax verstreckten Fasern werden sodann stauchgekräuselt. Die so stauchgekräuselten Fasern können zu Stapelfasern geschnitten werden und dann zu entsprechenden Produkten, insbesondere textilen Produkten vorzugsweise hygienischen Produkten, hygienische textile Flächengebilde, hygienische Vliese, Windeln, Binden oder Einlagen und dergleichen, aber auch zu Wattebäuschen usw. verarbeitet werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten die Fasern eine zusätzliche latente Kräuselung, die bei der weiteren Verarbeitung durch thermische Behandlung bei Temperaturen von etwa über 100° C ausgelöst werden kann. Dabei wird die Anzahl der bereits vorhandenen durch die Kräuselung in der Stauchkammer erhaltenen Bögen noch erhöht.
  • Die Faser hat somit nicht nur einen weichen Griff, sondern trägt auch mit bei zur Erhöhung des Bausches der entsprechenden Produkte. Durch entsprechende thermische Behandlung bei Temperaturen, bei denen die Mantekomponente weich wird bzw. zu schmelzen beginnt, kann das Vlies entsprechend verfestigt werden.
  • Es war besonders überraschend , daß es mit dem erfmdungsgemäßen Verfahren bei einem relativ niedrigen Verstreckverhältnis möglich ist, Fasern zu erhalten, die zusätzlich zu den Bögen aufgrund der Stauchkräuselung noch eine erhöhte Bogenzahl durch Auslösung des latenten Kräuselvermögens aufweisen. Dies war besonders überraschend, da man im allgemeinen der Ansicht war, daß eine Erhöhung der Intensität der latenten Kräuselung nur mit stetiger Zunahme der Verstreckung erfolgt.
    • Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert: Beispiel
  • An einer Bikomponentenspinnanlage wurde Spinnware mit exzentrischem Querschnitt aus Standardpolyester im Kern und Polyethylen im Mantel hergestellt. Der Gesamtdurchsatz mit einem Kern-/Mantelverhältnis von 50/50 betrug bei einer 827 Loch Düse 380 g/min pro Spinnstelle. Der dabei eingestellt Einzelspinntiter betrug 4,60 dtex. Die Abzugsgeschwindigkeit lag bei 1 000 m/min. Die Massetemperatur des Polyesters betrug 285° C, die des Polyethylens 265° C. Abgekühlt wurden die gesponnenen Filamente mit einer Innen/Außenanblasung über eine Anblaslänge von 500 mm und einem Luftvolumenstrom von 280 m3/h bei einer Lufttemperatur von 40° C. Vor dem Zusammenfachen wurden die Filamente noch mit einer üblichen Avivage präpariert.
  • Anschließend wurde die Spinnware einer konventionellen Faserbandstraße vorgelegt und weiterverarbeitet. Die Verstreckung in dem angegebenen Bereich, speziell in dem konkreten Fall für einen Endtiter von 3,0 dtex, erfolgte bei einem Verstreckverhältnis von 1,7 zwischen rotierenden Walzen. Die Temperatur der Walzen, bei welcher die Verstreckung ausgelöst wurde, betrug 50° C. Nach einer anschließenden Trocknung des Kabels wiederum auf rotierenden Walzen bei einer Temperatur von 105° C wurde das Faserkabel in einer Stauchkammerkräuselmaschine mechanisch gekräuselt und dann bei 60° C in einem Plattenbandtrockner getrocknet. Das Schneiden der Fasern erfolgte mit einer konventionellen Stapelfaserschneidmaschine.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung einer exzentrischen Bikomponentenfaser des Kern/Mantel-Typs mit weichem Griff und verbesserter latenter Kräuselung, indem man durch Schmelzspinnen von Polyester als Kernkomponente und Polyethylen als Mantelkomponente mit einer Spinngeschwindigkeit von 600 bis 2 000 m/min. eine exzentrische Kern/Mantel-Faser mit einem Mantelanteil bezogen auf den Querschnitt der Faser von 35 bis 70 % herstellt, die so erhaltene Faser bei einer Temperatur von 40 bis 70° C um das Verhältnis VVmax± 20 % verstreckt und sodann stauchkräuselt, wobei unter VVmax das Verstreckverhältnis zu verstehen ist, bei dem die Bogenzahl pro cm (Bg / cm) ein Maximum erreicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinngeschwindigkeit 600 bis 1400 m/min. beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur von 50 bis 60° C verstreckt.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bikomponentenfaser als Kern/Mantel-Faser mit extremer Exzentrizität herstellt.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyester Polyethylenterephthalat verwendet.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Faser mit einem Titer nach dem Verstrecken von 2 bis 7 dtex herstellt.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verstreckung mit einem Verhältnis VVmax im Bereich von 1,4 bis 2,4 ± 20 % durchführt.
  8. Verwendung der Bikomponentenfasern hergestellt nach einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von hygienischen Produkten.
  9. Verwendung nach Anspruch 8 zur Herstellung von hygienischen textilen Flächengebilden.
  10. Verwendung nach Anspruch 9 zur Herstellung von Vliesen.
  11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10 zur Herstellung von Windeln.
  12. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10 zur Herstellung von Binden oder Einlagen.
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