NO133943B

NO133943B -

Info

Publication number: NO133943B
Application number: NO1825/71A
Authority: NO
Inventors: G Buettner; A Hartmann; P Braun
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1970-05-14
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1976-04-12
Also published as: SE376932B; GB1297603A; DE2023527B2; AT330337B; ZA712198B; RO63752A; CA941571A; US3789031A; FR2093504A5; BE767075A; CH552684A; CH700571A4; NL7106296A; ATA410271A; DE2023527A1

Description

Det er kjent å fremstille garn og tekstiler av It is known to produce yarn and textiles from it

fibre og tråder med forskjellig krympeevne. Ved utløsningen av krympingen ved en kjemisk eller termisk behandling foran-lediger da de sterkere krympende fiber- eller trådtyper de svakere eller overhodet ikke krympende komponenter til dannelse av buer og krusninger. Derved får det tilsvarende garn eller tekstil en viss voluminøsitet som er meget ønskelig for tallrike anvendelsesformål. fibers and threads with different shrinkability. When the shrinkage is triggered by a chemical or thermal treatment, the stronger shrinking fiber or thread types cause the weaker or non-shrinking components to form arches and ripples. Thereby, the corresponding yarn or textile acquires a certain voluminousness which is highly desirable for numerous purposes of application.

De hittil kjente polyesterfibre med en i forhold til de normale typer vesentlig øket krympeevne (her betegnet The hitherto known polyester fibers with a significantly increased shrinking ability compared to the normal types (here denoted

med polyester-høykrympfibre) har også i kokende vann en forholds-vis høy, over 20% liggende krympeverdi eller krymper allerede fullstendig ved temperaturer rundt 100°C. Da ved lavere temperaturer opptaksevnen for dispersjonsfarvestoffer er utilstrekkelig må det farves i temperaturområdet for kokende vann eller sågar høyere, således at i garn og tekstiler som inneholder overnevnte høykrympfibre i blanding med ikke eller lite krympende fibre, with polyester high-shrinkage fibres) also has a relatively high horizontal shrinkage value of over 20% in boiling water or already shrinks completely at temperatures around 100°C. Since at lower temperatures the absorption capacity for dispersion dyes is insufficient, it must be dyed in the temperature range of boiling water or even higher, so that in yarns and textiles containing the above-mentioned high-shrinkage fibers in a mixture with non- or low-shrinkage fibres,

er det etter farveprosessen ved forhøyet temperatur ikke mere frembringbart noen tilstrekkelig voluminøsitet. Det er imidlertid meget ønskelig også å gi tekstiler av forskjellige farvede poly-esterf ibre -og -tråder etter ønske en voluminøs karakter. Derfor består det «t behov for polyesterfiberstoffer, som ved farvning ikke krymper -eller bare krymper lite, men krymper sterkt ved høyere temperaturer. if, after the dyeing process at an elevated temperature, it is no longer possible to produce sufficient volume. However, it is also highly desirable to give textiles of different colored polyester fibers and threads a voluminous character if desired. Therefore, there is no need for polyester fiber fabrics, which do not shrink when dyed - or only shrink a little, but shrink strongly at higher temperatures.

Det er nå funnet fibre og tråder av med 2,2-dimetylpropandiol-1,3 modifisert polyetylentereftalat, inneholdende 1 til 20 vektj?, fortrinnsvis 3 til 7 vekt/5, dimetylpropylenenheter (referert til polyesteren), som er karakterisert med en krympeevne i varmt eller kokende vann som ikke er høyere enn "kurve 1 Fibers and threads of 2,2-dimethylpropanediol-1,3 modified polyethylene terephthalate have now been found, containing 1 to 20 wt.j?, preferably 3 to 7 wt./5, of dimethylpropylene units (referred to the polyester), which are characterized by a shrinkability of hot or boiling water not higher than "curve 1

på figur 1 viser (kokekrymping 20%), samt med en krympeevne i en varm gassatmosfære, fortrinnsvis i varmluft, som vises ved det av in Figure 1 shows (boiling shrinkage 20%), as well as with a shrinking ability in a hot gas atmosphere, preferably in hot air, which is shown by the

kurvene 3 og 3' på figur 2 innesluttede område (20 til 60% ved 200 C). Spesielt er disse fibre og tråder karakterisert ved en krympeevne i varmt til kokende vann som ikke er høyere-enn curves 3 and 3' in figure 2 enclosed area (20 to 60% at 200 C). In particular, these fibers and threads are characterized by a shrinkability in hot to boiling water that is not higher than

kurv.é 2 på figur 1 angir (kokekrymping 2%) samt ved en krympeevne i varm gassatmosfære som ligger innen det av kurvene 4 og 4'. på figur 2 innesluttede område (35 til 45$ ved 200°G) og som fortrinnsvis tilsvarer den optimale kurve 5 på samme figur (varmluftkrymping ved 200°C h0%) . Curve 2 in Figure 1 indicates (boiling shrinkage 2%) as well as at a shrinkability in a hot gas atmosphere that lies within that of curves 4 and 4'. on figure 2 enclosed area (35 to 45$ at 200°G) and which preferably corresponds to the optimal curve 5 on the same figure (hot air shrinkage at 200°C h0%).

At fibre og tråder av med 2,2-dimetylpropandiol-l,3 modifisert polyetylentereftalat som inneholder 1 til 20% (referert til polyester) dimetylpropylen-enheter, har verdifulle høy-krympeegenskaperj er allerede kjent fra DOS 1.495.62.5. Det er også kjent at slike fiberstoffer etter farvning ved oppvarmning til I80OC igjen kan krympes. Derimot er det ikke kjent at man av de nevnte kopolyestere kan fremstille fibre og tråder som til-fredsstiller de i de ovenfor angitte kurver uttrykte egenskaper, spesielt har ingen eller bare en meget lav kokekrympning, men etterpå formår å krympe sterkt i varm gassatmosfære. Det var overraskende at man kan oppnå dette mål ved en enkel varmebehandling av de strukkede tråder av med 2,2-dimetylpropandiol-l,3 modifisert polyetylentereftalat av nevnte sammensetning; derved endres stigningen av krympe-temperaturkurven. Eksempelvis kan dette foregå ved at man fukter de strukkede tråder med vann eller damp uten å tillate en krympning-, tørker ved temperaturer mellom 80 og l60°C og at man oppvarmer de således tørkede tråder i til-legg uten spenning ved en temperatur mellom 120 og:l40°C. Mens derved krympingen i kokende vann kan nedsettes sterkt avtar den. bare lite ved temperaturer på eksempelvis 180 til 210°C i luft. Til fremstilling av stapelfibre. ifølge oppfinnelsen gjennomfører man varmebehandling på strukkede fiberkabler, som deretter kruses og kuttes. That fibers and threads of 2,2-dimethylpropanediol-1,3 modified polyethylene terephthalate containing 1 to 20% (referred to polyester) of dimethylpropylene units have valuable high-shrink properties is already known from DOS 1.495.62.5. It is also known that such fiber materials can be shrunk again after dyeing when heated to 180°C. On the other hand, it is not known that fibers and threads can be produced from the aforementioned copolyesters which satisfy the properties expressed in the above-mentioned curves, in particular have no or only a very low boiling shrinkage, but afterwards manage to shrink strongly in a hot gas atmosphere. It was surprising that this goal can be achieved by a simple heat treatment of the drawn threads with 2,2-dimethylpropanediol-1,3 modified polyethylene terephthalate of the aforementioned composition; thereby changing the slope of the shrinkage-temperature curve. For example, this can take place by moistening the stretched threads with water or steam without allowing shrinkage, drying at temperatures between 80 and 160°C and heating the thus dried threads in addition without tension at a temperature between 120 and: 140°C. While the shrinkage in boiling water can thereby be greatly reduced, it decreases. only slightly at temperatures of, for example, 180 to 210°C in air. For the production of staple fibres. according to the invention, heat treatment is carried out on stretched fiber cables, which are then crimped and cut.

Fiberne og trådene ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved en krympeevne i varmt eller kokende vann som ikke ligger høyere enn det som fremgår av kurve 1 på figur 1. På figur 1 The fibers and threads according to the invention are distinguished by a shrinking ability in hot or boiling water that is not higher than that shown in curve 1 in figure 1. In figure 1

er det på ordinaten oppført krympingen av trådene eller fiberne i prosent av utgangslengden før krympingen. På absissen befinner det seg verdier for krympetemperaturer i °C. Det bestemmes ved alle målinger sjokkrympingen, dvs. den krymping som oppnås ved inndypning i vann av den angitte temperatur. Prøvene inndyppes 5 minutter i vannet. Kokekrympingen, dvs. krymping ved tempera- the shrinkage of the threads or fibers is listed on the ordinate as a percentage of the initial length before shrinkage. On the abscissa are values for shrinkage temperatures in °C. The shock shrinkage is determined in all measurements, i.e. the shrinkage achieved by immersion in water of the specified temperature. The samples are immersed in the water for 5 minutes. The boiling shrinkage, i.e. shrinkage at temperature

turen av det kokende vann av trådene og fibrene ifølge oppfinnelsen utgjør maksimalt 20%. I en foretrukket utførelses-form har trådene og fibrene ifølge oppfinnelsen en krympeevne som ikke ligger høyere enn kurve 2 på figur 1 angir. På tross av denne relativt lille kokekrymping på inntil 20% har trådene og fibrene ifølge oppfinnelsen en betraktelig krympeevne i en varm gassatmosfære, fortrinnsvis i varmluft. Denne krympevne ligger i det av kurvene 3 og 3' på figur 2 innesluttede område. På figur 2 er det på ordinaten angitt den prosentuelle krymping av trådene og fibrene ifølge oppfinnelsen, på absissen de tilsvarende temperaturer av varmluft i °C. Krympingen foregår ved plutselig innføring av trådene og fibrene i ett til den tilsvarende temperatur foroppvarmet luftrom, hvis varmekapasitet er så stor at temperaturen ikke nevneverdig nedsettes ved inn-føring av trådene og fibrene. De således fremstilte fibre og tråder kan farves ved vannets koketemperatur i ønskelig opp-gjøring, f.eks. som fnokker, tops eller garn og deretter sammen med de andre farvede allerede utkrympede kjente fibre og tråder forarbeides til en vevnad. Som slike kjente fibre og tråder kan det ved siden av polyesterfibre også anvendes ønskelige andre, som fibre av polyamid, polyakrylnitril, cellulose. I på denne måte fremstilte vevnader frembringes deretter ved en varmluft-behandling den ønskede voluminøsitet, idet de ifølge oppfinnelsen fremstilte fibre trekker seg sammen og de allerede utkrympede fibre gir anledning til dannelse av buer og krusninger. Som spesielt gunstige har det vist seg at man kan foreta krympepro-sessen i flere avsnitt, således er det f.eks. mulig å tørke vevnaden ved 140°C og deretter å termofiksere ved l80 til 190°C. Ved tørkningen inntrer en forkomprimering av vevnaden og ved termofikseringen den endelige komprimering. Herved oppnås et spesielt rolig varebilde, som eksempelvis ikke er realiserbart under anvendelse av polyester-høykrympefibre av umodifisert polyetylentereftalat på grunn av sjokkaktig krympeutløsning, men har en uønsket -viss tendens. Et ytterligere fortrinn ved poly-esterhøykrympefibrene ifølge oppfinnelsen består i at garn som inneholder disse fiberstoffer kan dempesi veveriforberedningen til tvinnberoligelse uten at det er å frykte en blokkering av krympingen i varm gassatmosfære. Som fordelaktig er videre den allerede i DOS 1.494.625 nevnte bedre farvbarhet, det fordelaktige grep og en utpreget liten tendens til pilling. the trip of the boiling water of the threads and fibers according to the invention amounts to a maximum of 20%. In a preferred embodiment, the threads and fibers according to the invention have a shrinkability which is not higher than curve 2 in Figure 1 indicates. Despite this relatively small boiling shrinkage of up to 20%, the threads and fibers according to the invention have a considerable shrinking ability in a hot gas atmosphere, preferably in hot air. This shrinkability lies in the area enclosed by the curves 3 and 3' in Figure 2. In figure 2, the percentage shrinkage of the threads and fibers according to the invention is indicated on the ordinate, and on the abscissa the corresponding temperatures of hot air in °C. Shrinking takes place by suddenly introducing the threads and fibers into an air space preheated to the corresponding temperature, the heat capacity of which is so great that the temperature is not significantly reduced when the threads and fibers are introduced. The fibers and threads produced in this way can be dyed at the boiling temperature of the water in the desired composition, e.g. such as skeins, tops or yarn and then together with the other dyed already shrunk known fibers and threads are processed into a woven fabric. As such known fibers and threads, in addition to polyester fibers, desirable others can also be used, such as fibers of polyamide, polyacrylonitrile, cellulose. In woven fabrics produced in this way, the desired voluminousness is then produced by a hot air treatment, as the fibers produced according to the invention contract and the already shrunk fibers give rise to the formation of bows and ripples. As particularly advantageous, it has been shown that the shrinking process can be carried out in several sections, thus it is e.g. possible to dry the fabric at 140°C and then thermofix at 180 to 190°C. During drying, a pre-compression of the fabric occurs and during thermofixation, the final compression occurs. This results in a particularly calm product image, which, for example, is not realizable when using polyester high-shrinkage fibers of unmodified polyethylene terephthalate due to shock-like shrinkage release, but has an undesirable -certain tendency. A further advantage of the polyester high-shrinkage fibers according to the invention is that yarns containing these fibers can dampen the weaving preparation for twine relaxation without having to fear a blocking of the shrinkage in a hot gas atmosphere. Also advantageous are the better dyeability already mentioned in DOS 1,494,625, the advantageous grip and a distinctly small tendency to pilling.

Fremgangsmåten skal forklares nærmere ved hjelp av noen utførelseseksempler. The procedure shall be explained in more detail with the help of some design examples.

Fremstilling av fiberkabelen. Production of the fiber cable.

200 kg av en kopolyester av tereftalsyre, etylen-, glykol og 2,2-dimetyl-propandiol-l,3- inneholdende 5% dimetylpropylenenheter, beregnet på basis av polyesteren, ble tørket og spunnet fra smeiten gjennom et spinnehjul med 90 åpninger hver med en diameter på 0,5 mm i en hastighet på 135 g pr. minutt ved en avtrekkingshast^ghet på IhOO m pr. minutt. 1500 av de spundne tråder ble kombinert til et tau som ble trukket i damp i et forhold på I:3j7. Tauet ble så behandlet på følgende måte: 200 kg of a copolyester of terephthalic acid, ethylene, glycol and 2,2-dimethyl-propanediol-1,3- containing 5% dimethylpropylene units, calculated on the basis of the polyester, was dried and spun from the melt through a spinning wheel with 90 openings each with a diameter of 0.5 mm at a speed of 135 g per minute at a withdrawal speed of 100 m per minute. 1500 of the spun threads were combined into a rope which was drawn in steam in a ratio of 1:3j7. The rope was then treated in the following way:

Eksempel 1. Example 1.

Den trukne fiberkabel ble ført mellom to valser med samme hastighet og gjennom en sone av luft oppvarmet til l40°C med en oppholdstid på 3>5 sekunder. Kabelen ble kruset og kuttet. De oppnådde fibre hadde følgende egenskaper:. The drawn fiber cable was passed between two rollers at the same speed and through a zone of air heated to 140°C with a residence time of 3>5 seconds. The cable was crimped and cut. The fibers obtained had the following properties:

Eksempel 2. Example 2.

Den trukne fiberkabel ble tørket ved 100°C på oppvarmede valser, idet oppholdstiden var 16 sekunder, hvor-etter det ble kruset og kuttet. De oppnådde fibre hadde følg-ende egenskaper: The drawn fiber cable was dried at 100°C on heated rollers, the residence time being 16 seconds, after which it was crimped and cut. The obtained fibers had the following properties:

Eksempel 3. Example 3.

Den trukne fiberkabel ble oppvarmet på oppvarmede, valser ved 80°C med en- oppholdstid på 2 sekunder ,og ble så kruset. Den krusede kabel ble så oppvarmet til 130°C i et damprør i 60 sekunder og så skåret opp på vanlig måte. De oppnådde fibre hadde følgende egenskaper: The drawn fiber cable was heated on heated rollers at 80°C with a dwell time of 2 seconds, and was then crimped. The crimped cable was then heated to 130°C in a steam tube for 60 seconds and then cut open in the usual manner. The fibers obtained had the following properties:

Eksempel 4. Example 4.

Kabelen ble tørket som beskrevet i eksempel 2, og deretter ytterligere oppvarmet.i 60 sekunder ved 130°C i et damprør. De oppnådde fibre hadde følgende egenskaper: The cable was dried as described in Example 2, and then further heated for 60 seconds at 130°C in a steam tube. The fibers obtained had the following properties:

Ettersom fi-gurene 1 og 2 er tegnet i riktig skala, kan krympeverdiene for spesielle temperaturer lett bestemmes for kurvene 1 - 5-. Som vist på fig. 1 kan kurve 1 således defineres som en -glatt kurve som går gjennom koordinatverdiene på i alt -vesentlig 0% krymping ved 40°C, 1,05 ved 50^0, 2,7% ved 60°C, 5,55? ved 70°C, 9,5% ved 80°C, 13,8% ved 90°C og 20,0% ved 100°C. Kurve 2 har koordinatverdiene i alt vesentlig .0% krymping ved 40°C, 0,1% ved 50°C, 0,3% ved 60<G>C, 0,6% ved 70°C, 0,9% ved 80°C, 1,4% ved 90°C, 2,2% ved 100°C. På fig. 2 har kurve 3 koordinatverdiene på vesentlig 0% krymping ved 80°C, 4,-2% ved . 10Q°C-, 11,0% ved 120°C, 19,5% ved l40°C, 29,0% ved 160°C, 41,0% ved 180°C og 60,0% ved 200°C. Kurve 4 har koordinatverdiene i alt vesentlig 0% krymping ved 90°C, 2,0-% ved 100°C, 7,1% ved 120°C, 14,5% ved 140°C, 22,5% ved 160°C, 33,0% ved l80°C, 45,0% ved 200°C. Kurve 5 har koordinatverdiene i alt vesentlig 0% krymping ved 100°C, 4,5% ved 120°C, 11,0% ved 140°C, 19,0% ved 160°C, 2B,3% ved 180°C, 40,0% ved 200°C. Kurve 4' - har koordinatverdiene i alt vesentlig 0% krymping ved L10°C,. 2,0% ved 120°C, 8,0% ved 140°C, 15-,3% ved 160°C, 24,5% ved l80°O, 35,05? ved -200°C. "Kurve 3' har koordinatverdiene i alt vesentlig 0% krymping ved 130°C, 1,5% ved 140°C, 7,0% ved l60°C\, 12,0% ved l80'°C :og 20,0% ved 200°C. As figures 1 and 2 are drawn to the correct scale, the shrinkage values for particular temperatures can easily be determined for curves 1 - 5-. As shown in fig. 1, curve 1 can thus be defined as a -smooth curve that passes through the coordinate values of -substantially 0% shrinkage at 40°C, 1.05 at 50^0, 2.7% at 60°C, 5.55? at 70°C, 9.5% at 80°C, 13.8% at 90°C and 20.0% at 100°C. Curve 2 has the coordinate values essentially .0% shrinkage at 40°C, 0.1% at 50°C, 0.3% at 60<G>C, 0.6% at 70°C, 0.9% at 80°C, 1.4% at 90°C, 2.2% at 100°C. In fig. 2 curve 3 has the coordinate values of essentially 0% shrinkage at 80°C, 4.2% at . 10Q°C-, 11.0% at 120°C, 19.5% at 140°C, 29.0% at 160°C, 41.0% at 180°C and 60.0% at 200°C. Curve 4 has the coordinate values essentially 0% shrinkage at 90°C, 2.0% at 100°C, 7.1% at 120°C, 14.5% at 140°C, 22.5% at 160° C, 33.0% at 180°C, 45.0% at 200°C. Curve 5 has the coordinate values essentially 0% shrinkage at 100°C, 4.5% at 120°C, 11.0% at 140°C, 19.0% at 160°C, 2B.3% at 180°C , 40.0% at 200°C. Curve 4' - the coordinate values essentially have 0% shrinkage at L10°C. 2.0% at 120°C, 8.0% at 140°C, 15-.3% at 160°C, 24.5% at l80°O, 35.05? at -200°C. "Curve 3' has the coordinate values essentially 0% shrinkage at 130°C, 1.5% at 140°C, 7.0% at 160°C\, 12.0% at 180°C: and 20.0 % at 200°C.

Forbedringen i krympeforholdet av fibrene og trådene ifølge -oppfinnelsen i forhold til trådene ifølge den nærmest liggende teknikkens stand (tysk -utlegningsskrift nr. 1.495.625, eksempel 2) vises ved følgende sammenligning. The improvement in the shrinkage ratio of the fibers and threads according to the invention compared to the threads according to the closest state of the art (German specification no. 1,495,625, example 2) is shown by the following comparison.

Sammenligning av eksemplene i henhold til foreliggende opp-finnelse med eksempel 2 i DAS 1.495.625. Comparison of the examples according to the present invention with example 2 in DAS 1,495,625.

Claims

1. Fibers and threads of polyethylene terephthalate modified with 2,2-dimethylpropanediol-1,3, containing 1 to 20, preferably 3 to 7% by weight, referred to the "polyester, dimethylpropylene units, characterized by a) a shrinkability in hot to boiling water that does not exceed

the shrinkage values that lie on it by means of the following dotted continuous shrinkage-temperature curve: approx. - 0% at 40°C, 1% at 50°C, 2.7% at 60°C, 5.5% at 70°C, 9-.5% at 80°C, 13.8% at 90° C, 20% at 100°C, b) a shrinkability in a hot gas atmosphere, especially hot air, which lies within the area limited by the following points using two continuous curves approx. 0% at 80°C, 4.2% at 100°C, 11% at 120°C, 19.5% at 140°C, 29% at 160°C, 4l% at 180°C, 60% at 200°C, and about. 0% at 130°C. 1.5% at 140°C, 7% at 160°C, 12% at 180°C, 20% at 200°C.

2. Fibers and threads according to claim 1, characterized by a shrinkage ability in hot to boiling water that is not greater than the shrinkage values that lie on the shrink-temperature curve which runs continuously at the following points: approx. 0% at 40°C, 0.1% at 50°C, 0.3% at 60°C, 0.6% at 70°C, 0.9% at 80°C, 1.4% at 90° C, 2.2% at 100°C.

3. Fibers and threads according to claims 1 and 2, characterized by an ability to shrink in a hot gas atmosphere, especially hot air, which lies within the area limited by the two continuous curves using the following points about. 0% at 90°C, 2% at 100°C, 7.1% at 120°C, 14.5% at 140°C, 22.5% at 160°C, 33% at 180°C, 45% at 200°C, and about. 0% at 110°C, 2% at 120°C, 8% at 140°C, 15.3% at 160°C, 24.5% at 180°C, 35% at 200°C.