NL8600763A - Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atactisch polyvinylchloride verkregen door droog spinnen. - Google Patents

Description

, -= ï , N.0. 33673 -----

Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atactisch polyvinylchloride verkregen door droog spinnen._

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continu verven van garens en draden op basis van polyvinylchloride tijdens hun verwerking.

De draden op basis van PVC worden op het textiel gebied op pri js 5 gesteld vanwege bepaalde bijzondere eigenschappen: onontvlambaarheid, bestandheid tegen licht, chemische inertie en hun vermogen tot thermische, elektrische, akoestische isolatie.

De textiel op basis van polyvinylchloride wordt gewoonlijk gekleurd door verven in de massa tijdens hun produktie: maar al maakt de-10 ze werkwijze het mogelijk kleuren met goede echtheid te verkrijgen, elke verandering van kleur vormt belastingen, die deze werkwijze weinig economisch maken.

De draden kunnen ook geverfd worden vanuit een waterige oplossing of dispersie van kleurstoffen, waarbij de meest gangbare kleurstoffen 15 dispersiekleurstoffen en basische kleurstoffen zijn. De kleurstoffen hebben geen chemische affiniteit voor de draad, zodat de geverfde draad is samengesteld uit een vaste oplossing van kleurstof in het polymeer.

Het verfproces bestaat uit het verkrijgen van deze oplossing door de ruwe vezel in aanwezigheid van een waterige oplossing of dispersie van 20 de kleurstoffen te plaatsen en het geheel op een temperatuur te brengen, die het mogelijk maakt de stijgsnelheid van de kleurstoffen te versnellen zonder het textielkarakter van de draad te veranderen.

De uitgaande van atactisch polyvinylchloride gemaakte draden zijn nagenoeg amorfe draden, dat wil zeggen met zeer geringe kristalliniteit 25 (die in het algemeen niet 9% overschrijdt) die die van het uitgangspo-lymeer is.

Daaruit volgt, dat deze draden de eigenschap hebben zich samen te trekken, wanneer zij onderworpen worden aan een temperatuur boven 100°C en door zich samen te trekken verliezen zij hun mechanische eigenschap-30 pen: de weerstand daalt en de rek neemt toe zodat boven 100°C de ver-werkbaarheid van deze draden moeilijk en zelfs onmogelijk wordt.

Daardoor overschrijden de tot op heden bekende verfwerkwijzen van draden op basis van polyvinylchloride niet de temperatuur van 100°C en vereisen aanzienlijke verfduren om de lage fixatietemperatuur te com-35 penseren: de draden kunnen als vlok of als kabel discontinu geverfd worden en de verfbewerking duurt dan verscheidene uren. Zij kunnen ook, wanneer zij in de vorm van koord zijn, continu geverfd worden bij tem- 36 0 0 7 33 1 · -i 2 peraturen in de orde van grootte van 100°C, maar de verblijftijden zijn te hoog, zodat de verfsnelheden gering zijn en de werkwijzen duur.

Gevonden is nu, dat het mogelijk is continu draden op basis van atactisch polyvinylchloride te verven bij weinig verhoogde temperaturen 5 en op zeer snelle wijze met een goede echtheid van de kleuren.

Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een continue verfwerkwijze van garens op basis van atactisch polyvinylchloride, waarbij de elementaire draden, na droog op bekende wijze te zijn gesponnen, geïmpregneerd worden met een preparaat, dat ten- 10 minste een in kunststof oplosbare kleurstof bevat, terwijl zij een dichtheid hebben, die gelegen is tussen 1,3 en 1,4 g/cm^, daarna continu gefixeerd worden bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur, die gelegen is tussen 100 en 120°C, gedurende een duur van 2 tot 20 seconden, daarna op bekende wijze in een of twee trappen in 15 een waterig milieu gerekt worden, daarna opnieuw onder spanning bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur gelegen tussen 100 en 130°C gedurende 1 tot 20 seconden gefixeerd worden en vervolgens gesterkt en samengetrokken worden in een waterig vloeibaar milieu bij een temperatuur gelegen tussen 98°C en 130°C.

20 In de onderhavige aanvrage verstaat men onder de uitdrukking "po lyvinylchloride": - het gewone vinylchloridehomopolymeer overwegend atactisch (d.w.z. verkregen door polymerisatie in de warmte) met een getalsgemiddelde molecuul gewicht Mn van 50.000 tot 120.000, bij voorkeur 60.000 tot 25 90.000, en een overgangstemperatuur van de tweede orde Tg van 65 tot 85°C, AFN0R index ongeveer 120 (volgens de AFN0R norm T 51 013), - de copolymeren, die tenminste 85 gew.% vinyl chloride en tot 15% van een met het vinyl chloride copolymeriseerbaar comonomeer bevatten zoals vinyl acetaat, vinyl- en (meth)acryl esters en -ethers, acrylonitri1, al- 30 kenen zoals etheen, enz., - de mengsels van polyvinylchloride en een copolymeer van vinyl chloride zoals hiervoor gedefinieerd met een ander polymeer om de eigenschappen van de verkregen voortbrengsels te verbeteren (bijvoorbeeld verfaffiniteit, thermisch gedrag).

35 Onder deze polymeren kan men de cellulose-esters, gecyaanethyleerde cellulose, polyvinyl alcohol gemodificeerd door deze esters of gecyaanethyl eerd, polyacrylonitri!, overgechloreerd polyvinylchloride, waarbij de overgangstemperatuur van de tweede orde in het algemeen tenminste 100°C is, AFN0R index ongeveer 110, atactisch polyvinylchloride 40 of het copolymeer ervan, aanwezig zijnde in een hoeveelheid van tenmin- 8600763 9 ï 3 ste 75¾ bij voorkeur 80¾ in het mengsel van polymeren maar op voorwaarde dat het verkregen mengsel van polymeren tenminste 75 of 80 gew^ vi-nylchloride-eenheden met atactische overheersing bevat.

In het kader van de onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur het 5 gewone vinylchloridehomopolymeer gebruikt.

De garens en draden volgens de onderhavige uitvinding worden bereid volgens de genoemde werkwijze van het droog spinnen uit polymeer-oplossing met een concentratie, die in het algemeen tussen 20 en 30 gew4 ligt.

10 Na het droog spinnen worden de elementaire draden afkomstig van verscheidene spindoppen in het algemeen tot een koord verenigd, voor een produktie op industriële schaal, bij voorkeur geïmpregneerd volgens de foulardtechniek, door middel van een preparaat, dat tenminste een in kunststof oplosbare kleurstof bevat, en bij voorkeur even-15 eens toevoegsels, zoals verdikkingsmiddelen, bevochtigingsmiddelen en zuur makende middelen, in het algemeen gedispergeerd i.n gedeminerali-seerd water of elke andere geschikte drager.

De beste verfresultaten worden verkregen, wanneer de temperatuur van het impregneringsbad tussen 60 en 90°C, bij voorkeur tussen 70 en 20 80°C gelegen is, waarbij de dichtheid van de vezels tussen 1,3 en 1,4 g/cm3 gelegen is.

Het kleurrendement, gewaardeerd door de uitwisselingscoëfficient K (verhouding van de werkelijk opgenomen hoeveelheid impregneringsbad tot de theoretische hoeveelheid voorgesteld door het gehalte water van 25 de vezel) wordt eveneens verbeterd, wanneer men het aantal passages van de elementaire draden in het impregneringsbad vergroot; het aantal passages kan bijvoorbeeld van 1 tot 3 gaan zonder aanzienlijk het rendement van de werkwijze te verlagen.

De concentratie van de kleurstoffen wordt bepaald om de gewenste 30 kleur te verkrijgen, rekening houdende met een vastgesteld uitpersings-percentage, dat overeenkomt met het verband:

E _ materiaal gewicht na het foularderen - droog materiaalgewicht .QQ c droog materiaal gewicht x AUU

35 Het uitpersingspercentage is in het algemeen tussen 15 en 25¾ gelegen en komt overeen met de hoeveelheid door de elementaire draden geabsorbeerd bad.

Men heeft vastgesteld, dat het voor het verkrijgen van een goede kleurechtheid, noodzakelijk is, dat de dichtheid van de draden tussen f*. ‘7 £ O \J 'J / O 3 yi ^ 4 1,3 en 1,4 g/cm3 gelegen is, terwijl op het moment van het impregneren het watergehalte van het lont van elementaire draden tussen 10 en 30 gew.%, bij voorkeur tussen 15 en 25 gew.% onder een geringe spanning gelegen is. Het watergehalte van de elementaire draden is afkomstig van 5 het in de werkwijze meegesleepte interstitiële water, dat wil zeggen het water, dat tussen de enkele draden gelegen is. Het betreft dus niet water aanwezig in de elementaire draden, waarvan de structuur, na het droog spinnen, in hoofdzaak vrij van water is.

Na de impregneringsfase worden de niet-gerekte elementaire draden 10 continu bij aanwezigheid van waterdamp onder druk gefixeerd bij een temperatuur boven 100°C, bij voorkeur gelegen tussen 100 en 120°C; de passagetijd in het fixatiesysteem is gelegen tussen 2 en 20 seconden, bij voorkeur tussen 5 en 15 seconden.

Het is geheel verrassend, dat ook een korte fixatietijd een goede 15 fixatie van de kleurstof mogelijk maakt, rekening houdende met de concentratie van de impregneringssamenstelling.

De spanning van het koord kan zodanig geregeld worden, dat eventueel een inkrimping optreedt, in het algemeen is de belasting gelegen tussen 0,065 g/dtex tot 0,0150 g/dtex.· 20 De elementaire draden worden vervolgens in een of meer fasen gerekt in kuipen van warm water, die op temperaturen gelegen tussen 80 en 100°C, bij voorkeur tussen 85 en 98°C gehouden worden tot gehalten gelegen tussen 4 en 7 X, bij voorkeur 5 tot 6 X, daarna worden zij continu onder spanning gefixeerd bij aanwezigheid van waterdamp onder druk, 25 bij een temperatuur gelegen tussen 100 en 130°C, gedurende 1 tot 20 seconden, bij voorkeur 4 tot 10 seconden.

De op bekende wijze gesterkte elementaire draden ondergaan een sa-mentrekkingsbehandeling tot de vrije toestand, een behandeling die kan worden uitgevoerd in kokend water gedurende een variabele duur, bij-30 voorbeeld tenminste 10 minuten, in het algemeen 10 tot 20 minuten of zelfs meer, of in verzadigde waterdamp, bijvoorbeeld door passage door een buis, zoals beschreven in het Franse octrooi schrift 83.329/1.289.491. In deze buis worden de elementaire draden met verzadigde waterdamp bij een temperatuur gelegen tussen 105 en 130°C behan-35 deld en worden gelijktijdig samengetrokken en gekruld, hetgeen een betere latere textielverwerkbaarheid mogelijk maakt.

Eveneens wordt zij, wanneer de samentrekking in kokend water wordt uitgevoerd, bij voorkeur door een mechanische krul behandeling voorafgegaan.

40 Een dergelijke werkwijze kan continu worden uitgevoerd tot de fase 8500763 5 van samentrekking; dit maakt een gemakkelijke industriële toepassing mogelijk en stelt een belangrijk economisch belang voor.

Om een speciaal economische industriële uitvoering mogelijk te maken, is de onderhavige uitvinding toegepast op koorden, die een groot 5 aantal enkele draden bevatten, dat wil zeggen, afkomstig van het spinnen van verscheidene spincellen, zodat koorden verkregen worden, die tenminste 100.000 elementaire draden bevatten, waarbij kan worden gegaan tot 1 miljoen enkele draden of zelfs meer.

De meting van de dichtheid van de draden wordt uitgevoerd na lyo-10 filisering bij een temperatuur in de orde van grootte van -15°C onder een druk van 10,67-12xl0-3 kPa op de volgende wijze:

Principe van de methode

Een eerste weging van het monster wordt uitgevoerd in lucht: H = Vd (onder verwaarlozing van de luchtdruk).

15 Een tweede weging wordt uitgevoerd na onderdompeling in een poly-siloxanolie met een dichtheid van: M' = Vd - Vd' 20 Men leidt af: d M - M' d

Apparatuur: 25 Genummerde monsterdragermanden.

Kristalliseervat met een diameter van 20 cm.

Drooginrichting met een diameter van 22 cm met kraan.

Vacuumpomp (waarborgt 0,133 kPa).

Balans tot 1/10 uitgerust voor onderwegingen.

30 Nylondraad 15 den. met haak.

Met een thermostaat tot 1/10° geregeld bad geplaatst onder de balans. Beker van 3 liter.

Thermometer tot 1/10°.

Al uminiumelektrode (Ets F.C. DANNATT, 198, rue St-Jacques PARIS 5e) 35 met een diameter van 6,25 mm op een hoogte van 15 cm aan een uiteinde doorboord.

Reagens:

Polysiloxanolie 47 V 50 (RH0NE-P0ULENC) ongeveer 5 liter.

3500733 <J Λ* 6

Monster:

Gewicht variabel gelegen tussen 1 en 3 g (de nauwkeurigheid zal des te beter zijn naarmate het gewicht groter zal zijn).

Uitvoeringsvorm: eigenlijke meting 5 Het zodanig knopen van de aan de haak van de balans vastgemaakte ny-londraad, dat deze de onderdompelingsvloei stof niet meer raakt.

Het instellen van de balans op 0.

Het wegen van het monster op de schaal van de balans M.

Het brengen in een vooraf door wegen in de olie geijkte mand op de tem-10 peratuur van de proef - gewicht: m (tarra).

Het onderdompelen van de mand in het kristallisatievat, dat de polysi-loxanolie bevat.

Het brengen van het kristallisatievat in de drooginrichting, die men zal aansluiten op de vacuumpomp (aan het begin van de ontgassing is het 15 goed oplettend de uitvoering te bewaken: de lucht van het monster die te ruw ontsnapt, riskeert het meeslepen van de draad buiten de mand of geeft aanleiding tot een intens koken, die de olie uit het kristallisa-tievat zal doen overlopen; in dit geval de pomp enkele ogenblikken stilzetten en opnieuw in gang brengen wanneer het koken bedaart).

20 Het een 1/2 uur laten ontgassen onder het doen trillen van de drooginrichting gedurende de laatste 10 minuten om de afscheiding van lucht te vergemakkelijken.

Het sluiten van de kraan van de drooginrichting.

Het stilzetten van de vacuumpomp, het uitschakelen ervan.

25 Het zeer langzaam verbreken van het vacuum in het inwendige van de drooginrichting.

Het snel overbrengen van de monsterdragermanden in het met een thermostaat geregeld oliebad.

Het gedurende ongeveer 6 uren in evenwicht laten komen van de tempera-30 tuur (deze tijd hangt van de buitentemperatuur en het aantal monsters af).

De temperatuur moet geregeld worden op 1/10°.

Het losknopen van de nylondraad en het doen dompelen van de kleine haak in de olie.

35 Het instellen van de balans op 0.

Het aanhaken van de mand aan de haak onder het ervoor zorgen dat zij niet de vloeistof verlaat (zich daarvoor bedienen van een andere haak . .

met lange stijve steel).

Het uitvoeren van de weging: m' waarvan wij het gewicht M' van het on-40 dergedompelde monster zullen afleiden: 86 0 0 7 63 7 M' = m' - ra

Formule van het resultaat: dichtheid 5 d FTTm1 d zijnde de dichtheid van de polysiloxanolie bij de temperatuur van de proef, waarbij de polysiloxanolie vooraf geijkt is.

10 De bepaling van de was- en lichtechtheid van de kleuren wordt uitgevoerd volgens respectievelijk de normen ISO 105-E-01 en ISO 105-B-01.

Voorbeeld I

Men bereidt een oplossing van atactisch polyvinylchloride (AFNOR 15 index 120 - chloorgehalte 56,5¾) in een mengsel van zwavelkoolstof en aceton in de volumeverhouding 50/50 met een concentratie aan polymeer van 28¾.

De op 70°C gehouden oplossing wordt droog op bekende wijze door een spindop met 900 openingen gesponnen. Men verenigt de draden afkom-20 stig van verscheidene spindoppen voor het verkrijgen van een koord, dat 180.000 elementaire draden bevat.

De elementaire draden, die 18 gew^ water bevatten, worden vervolgens geïmpregneerd door een op 80°C gehouden bad, dat: 100 g/1 in kunststoffen oplosbare kleurstof (Cl “Red 4"), 25 2 g/1 van een bevochtig!ngsmiddel van het type gesuifoneerde polygly-colester bekend onder het merk “UNIPEROL W" (B.A.S.F.), 2 g/1 van een dispergeermiddel, dat een mengsel is van oplosmiddel en anionogeen vetzuurder!vaat bekend onder het merk "SYLVAT0L 1" (CIBA), 10 g/1 van een verdikkingsmiddel van het type veresterd polyacryloni-30 tril met het handelsmerk S0LID0K0LL K (H0ECHST), 1 cm3/! azijnzuur, zodanig dat de pH van het bad tussen 4 en 5 gehouden wordt, aanvullend tot 100¾ gedemineraliseerd water bevat.

Het uitpersingspercentage van het bad is 20¾ en de uitwisselings-35 coëfficiënt van de kleurstof "Cl Red 4" is 72¾.

De geïmpregneerde elementaire draden worden continu met damp onder druk bij een temperatuur van 118°C gedurende 8 seconden geïmpregneerd en in een waterbad bij 98°C tot een gehalte van 5 X gerekt.

Zij worden vervolgens bij aanwezigheid van waterdamp onder druk, j yu / o o 8

- -V N

en onder spanning, bij een temperatuur van 112°C gedurende 6 seconden gestabiliseerd, daarna aan een samentrekking in een bad met kokend water gedurende ongeveer 20 minuten samengetrokken en mechanisch gekruld.

5 De verkregen elementaire draden hebben een sterkte van 20 cN/tex, een rek van 80% en een eindtiter van 3,3 dtex.

Hun wasechtheid is 5 en hun lichtechtheid 4.

Voorbeelden II en III

Men spint een polyvinylchloride, dat identiek is aan dat ge-10 brui kt in voorbeeld I en men impregneert een koord met dezelfde samenstelling, maar in dit geval onder het uitvoeren van een dubbele impreg-nering met het foulardbad en in het andere geval een drievoudige im-pregnering.

De uitwisselingscoëfficient in het geval van de dubbele impreg-15 nering is 93% en is in het geval van de drievoudige impregnering 98%.

De elementaire draden worden vervolgens bij aanwezigheid van damp onder druk bij 118°C gedurende 8 seconden gefixeerd, daarna getrokken, gestabiliseerd en samengetrokken op dezelfde wijze als volgens voorbeeld I. Hun echtheden zijn de volgende: 20 wasechtheid: 5-6 lichtechtheid: 4-5.

86 0 0 7 6 3

Claims (6)

1. Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atac-tisch polyvinylchloride, verkregen door droog spinnen, met het kenmerk, dat: 5 de niet gestrekte elementairdraden worden geïmpregneerd met een samenstelling, die op een temperatuur tussen 60 en 90°C wordt gehouden en die tenminste een in kunststof oplosbare kleurstof bevat, terwijl zij een dichtheid gelegen tussen 1,3 en 1,4 g/cm^ bezitten, continu worden gefixeerd bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij 10 een temperatuur tussen 100 en 120°C gedurende 2 tot 20 seconden, in een of meer fasen op bekende wijze worden gestrekt, onder spanning bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur tussen 100 en 130°C gedurende 1 tot 20 seconden worden gefixeerd, 15 op bekende wijze worden gesterkt en gekrompen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sterkte yan de elementairdraden tijdens de impregnering tussen 0,065 g/dtex en 0,0150 g/dtex gelegen is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de im-20 pregnering door foularderen wordt uitgevoerd.

4. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat het aantal· passages van de elementairdraden in het impregneringsbad 1, 2 of 3 bedraagt.

5. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de 25 fixeerbehandeling direct na het impregneren gedurende 5 tot 15 seconden wordt uitgevoerd.

6. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat de fixeerbehandeling na het strekken gedurende 4 tot 10 seconden wordt uitgevoerd. +++++++ Ou ij ij ƒ O 3