NO143688B - Fase-etterfoerende reguleringskrets. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved farving av nylonfibre.

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved farging av nylonfibre ved innføring av farvemidler såsom farvestoffer og pigmenter i nylonfilamenter og garn under deres fremstilling. Filamenter og garn som oppfinnelsen særlig knytter seg til er fremstilt av syntetiske lineære polyamider av den art som er beskrevet i US patentene 2,071,250, 2,071,253 og 2,130,948. Disse polymere substanser er vanligvis omtalt og alminnelig kjent som nylon.

Da mange av ferdige produkter som er fremstilt av nylonfilamenter og garn kre-ver farvning for å kunne godtas i hande-len, har man stadig søkt etter nye for-bedrede fremgangsmåter ved farvning av slike nylonartikler. I forbindelse med disse forsøk har man trodd at en vesentlig for-bedring i praktisk henseende, med henyn til økonomisk utførelse og farvebestandig-het vil kunne oppnåes hvis man hadde noen måte å farve filamenter og garn under fremstilling. Dette er en avvikelse fra den vanlige praksis, hvor farvestoffer og pigmenter innføres i artikler som er fremstilt av fibrene så som tekstiler, bånd, bør-ster og liknende. Man har derfor tenkt å farve fibrene på et eller annet trinn under fiberfremstilling, for derved å eliminere en farveoperasj on for eksempel i en tekstil-fabrikk. Til tross for de fordeler som klart vil kunne oppnåes ved en slik farvning, er det ikke tidligere kjent at den slags fremgangsmåte er blitt brukt i praksis, selv om

forskjellige forslag er blitt fremmet. De hittil foreslåtte fremgangsmåter er av to generelle typer, idet den ene går ut på tilsettelse av farvemidler på et eller annet trinn under polymerets fremstilling, f. eks. under kondenseringsreaksjonen ved polymerets dannelse, mens det annet forslag går ut på tilsettelse av farvemidler på et senere fremstillingstrinn, nemlig innfør-ing av farvemidler i polymersmelten på et tidspunkt umiddelbart før ekstrudering eller spinning. De praktiske vanskeligheter som ville oppstå hvis man brukte en av de nevnte forslag i teknisk målestokk trer tydelig frem. Det ville for eksempel finne sted en uunngåelig og utillatelig nedsettelse av produksjonen, idet det ville være nød-vendig å rense et stort måleutstyr, såsom autoklaver og lignende hver gang når en farveforandring skulle foretas, for å unn-

gå farveforurensning Antallet av de farvemidler som kunne brukes med de nevnte fremgangsmåter ville være alvorlig begren-set, idet det finnes meget få pigmenter og sannsynligvis ingen farvestoffer som kan opprettholde farvestabilitet under de eks-treme kjemiske og termiske påkjenninger i det miljø som fåes enten under kondensa-sjonsreaksjonen som brukes ved fremstilling av syntetiske lineære polyamider eller ved deres smelteekstrudering

Hovedhensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en ny fremgangsmåte for farvning av polyamid-filamenter og -garn på en mere hensiktsmessig praktisk og økonomisk måte enn tilfelle har vært hittil.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte ved farvning av polyamidfilamenter og -garn under deres fremstilling, som ikke hindrer den normale fremstillingsprosess.

Man er kommet frem til at de ovenfor nevnte formål og andre formål som vil fremgå av beskrivelsen kan oppnåes ved å farve polyamid-filamenter og -garn på et tidspunkt etter at filamentene er formet men før de er kaldtstrukket. Dette oppnås ved at farvemidler tilsettes filamentene og garnet over en kondisjonering- eller finish-komposisjon som påføres nylongarnet før dette strekkes, for å nedsette virkningen av garnfriksjon samt den statiske elektrisitet under strekkoperasjonen. Dette vil si at oppfinnelsen går ut på at farvemidler inn-føres i det smøremiddel eller kondisjoner-ingsmiddel som er kjent under navnet «spin finish» før smøremidlet påføres garnet under fremstillingen.

Fra fremstillingen av filamentgarn fra slike syntetiske lineære polymerer som polyamider har det vært kjent at garnets strekkfasthet kan vesentlig økes ved strekking som går ut på at garnets filamenter strekkes etter deres dannelse for økning av filament-materialets molekylorientering. Strekkoperasj on brukes praktisk talt over-alt ved fremstilling av polyamidfilamenter til tekstilbruk.

Selv om trekking eller strekking av syntetiske tekstilfilamenter til det mange-dobbelte av deres lengde kan utføres på forskjellige måter, den mest kjente måte å gjøre det på er å bruke to matningsinn-retninger, så som en matningsrulle og en strekkrulle. Filamentet strekkes ved at rullene drives med forskjellig hastighet, og strekkforholdet er bestemt ved hastighets-forholdet mellom disse to ruller. For loka-lisering av det sted hvor strekkingen opp-trer, vikles garnet flere ganger rundt en bremseinnretning bestående av en pinne som er anordet mellom matningsrullen og strekkrullen. Garnet vil utsettes for større friksjon og større påkjenning når den pas-serer bremsepinnen eller strekkpinnen og der kan oppstå filamentbrudd, hvis der ikke treffes forholdsregler for å nedsette frik-sjonen og de krefter som måtte opptre.

Uønsket økning av strekket under ! strekkoperasjonen kan unngåes ved forbe-handling av garnet før det strekkes, for ] eksempel med et smøremiddel eller kondi-sjoneringsmiddel. Påføring av en slik finish-komposisjon kan utføres på forskjellige måter. Blant annet er det vanlig å føre garnet i anlegg med en rulle som rote-rer og hvis nedre del er nedyppet i et trau eller lignende som inneholder behandlings-komposisjonen. Behandlingsmidlet pumpes til trauet fra en beholder eller lignende og konstant væskenivå holdes i trauet ved hjelp av et overløpsrør eller en lignende innretning. Finsh-komposisjonen kan også

påføres ved hjelp av veker eller delte ruller.

Garnet kan eventuelt også føres gjennom et trau som inneholder behandlingsmidlet.

De forskjellige antifriksjonsmidler eller smøremidler påføres vanligvis i form av en vandig emulsjon, det vil si heller fra en

vandig bærer enn fra et ikke-vandig system

for å opnå en mere jevn fordeling og bedre kontroll over den mengde av behandlingsmidlet som avsettes på garnet. Disse vandige systemer inneholder vanligvis et smø-remiddel såsom mineralolje, estre av fett-syre eller lignende, emulgeringsmidler så som aminosåper, og ofte overflate-virk-ningsmidler for å neddempe økningen av statiske krefter under strekkoperasjonen. Disse komposisjoners hovedegenskap er som en olje-i-vann emulsjon. Hvilken som helst av de vanligvis brukte spinnefinish-komposisjoner kan brukes under utøvelsen av oppfinnelsen.

Alle farvestoffer og pigmenter som er kjent som anvendelige sammen med nylon kan brukes. Til slike passende farvemidler tilhører blant annet sure, basiske og pre-metalliserte farvestoffer og det meste av pigmenter.

Ved fremstilling av et smøremiddel eller beskyttende middel som inneholder farvemidler til bruk i henhold til oppfinnelsen, anvendes forskjellige fremgangsmåter som ikke avviker vesentlig fra prinsipp-måten ved fremstilling av vanlig spinne-finish. Således kan slike komposisjoner formes ved simpelthen å tilsette farvemidlet direkte til de oljer som skal brukes i vedkommende komposisjon sammen med andre ønskelige komponenter, så som emulgeringsmidler, overflatevirkende midler, bakteriostatiske midler o. s. v., hvoretter den resulterende olj ekomposisj on blandes med vannbæreren for dannelse av en vandig emulsjon. For å fremstille en godt gjen-nomblandet emulsjon med tilfredsstillende stabilitet er det ønskelig å anvende meka-niske omrøringsmidler og svakt økede tem-peraturer.

Mengden av farvestoffet eller pigmentet som kan innføres i den ferdige komposisjon kan varieres innenfor vide grenser avhengig av den ønskede farveintensitet. Stort sett kan sies at man har oppnådd gode resultater med kolorantmengder fra 4 til ca. 20 vektprosent målt på basis av de faste bestanddeler i den endelige komposisjon. Med «faste» menes alle stoffer bortsett fra vannbæreren.

Oppfinnelsen skal forklares ytterligere ved hjelp av noen eksempler. Alle mengder som er angitt i prosent gjelder vektprosent.

Eksempel 1.

Et farvestoff av den sure type, Benzyl Fast Yellow GW, CI Acid Yellow 78, ble innført i en vanlig brukt nylonfinishkom-posisjon av den vandige emulsjonstype i en mengde på 5 vektprosent av de vandige komposisjon, vann ikke medregnet. Denne komposisjon ble påført 40/13 denier nylon tekstilgarn på et sted umiddelbart etter filamentformingen og før garnet kom frem til strekkrullene. Finish-komposisjonen ble påført garnet i bevegelse fra en roterende rulle i en mengde tilstrekkelig til å utvirke en avleiring av farvestoffet i en mengde på ca. 0,03 prosent av garnets vekt på garnets overflate. Garnet ble deretter strukket etter vanlige tekstilfysikalske spesifikasjoner, hvorpå det ble samlet og vasket. Etter bortvasking av finish-komposisjoner fra garnets overflate beholdt garnet en klar og jevn kulør. Undersøkelsen av det farvede filaments tversnitt har vist dyp inntrengning av farvestoffet i filamentet.

Eksempel 2.

En finish-komposisjon som inneholdt et farvestoff ble fremstilt ved at man først blandet 14 deler monoacetylert glycerol acetylert med en blanding av C12 til Cis fettsyrer med 6 deler av en blanding av C14 til C20 fettalkoholer (særlig oleyl-alko-hol) kondensert med 20 mol etylenoxyd. Til disse sammenblandede komponenter ble tilsatt 0,7 del av et premetallisert farvestoff nemlig Cibalan Brown BL, CI Acid Brown 19, hvoretter blandingen ble omrørt grundig. Til dette ble så tilsatt omtrent 113 deler lunkent vann (omtrent 45° C). Blandingen ble så utrørt med en mekanisk om-rører og deretter med en Epenbach Homo-Mixer i løpet av ca. 30 minutter til det fremstilte en stabil vandig emulsjon. Finish-komposisjonen med farvestoffet ble så på-ført et tekstilgarn 40/13 denier av polyhexametylen-adipamid umiddelbart etter filamentdannelsen og før garnet ble ført frem til strekkrullene. Deretter strekkes garnet etter vanlige tekstilspesifikasjoner, hvorpå garnet samles og vaskes. Det ferdig fremstilte garn hadde en klar, jevn kulør med dyp gj ennomtrengning av farvestoffet. Selv om mengden av det påførte farvestoff var omtrent 0,03 prosent av garnets vekt, kunne garnet med hensyn til kulør - intensitet sammenlignes med et garn som er farvet på vanlig måte og som inneholdt farvestoff i en mengde på 0,5 prosent av garnets vekt.

Eksempel 3.

Et farvemiddel ble fremstilt på samme måte som ifølge eksempel 2 med den unn-tagelse at det ble heller brukt pigmentfar-vemiddel enn et farvestoff, nemlig vandig blått handelspigment, Nylofil Blue Bli. Etter påføring av finish-komposisjonen som inneholdt pigmentet på overflaten av et polyhexametylen-adipamid garn, ble garnet strukket etter vanlige forskrifter og vasket. Garnet hadde klar og jevn kulør av skinnende blått (brilliant blue).

Eksempel 4.

En finish-komposisjon med farvestoff ble fremstilt som ifølge eksempel 2, bortsett fra at farvestoffet av den pre-metalliserte type ble erstattet med et basisk farvestoff, nemlig Oil Blue CSP. Komposisjonen ble påført polyhexamethylen-adipamid filamenter umiddelbart etter deres fremstilling, hvorpå det behandlede garn ble strukket og vasket for fjernelse av finish-komposisjonen. Garnet hadde klar og jevn kulør.

De faktorer som bidrar til de oppsikts-vekkende resultater som er oppnådd i for-delse med oppfinnelsen er bare til dels klar-lagt. Det er for eksempel kjent at på forhånd orientert nylonfilamenter eller nylon-garn opptar farvestoffer lettere enn strukket garn. Dette vil si at større farveintensitet kan oppnåes. Dette gjelder imidlertid for den overraskende gj ennomtrengning av farvemidlet 1 fibrene, hvilket tillater at far-ven holdes selv om filamentene er vasket meget grundig for fjernelse av smøremidlet fra garnflaten. Det påståes at orientering-eller strekkoperasjonen som utføres etter at kuløringsmidlet er innført i garnets overflate og de forhold under hvilke denne operasjon utføres, i stor grad influerer på farvestoffets inntrengning i garnfilament-ene. Man har i hvert fall funnet at utmer-kede resultater med hensyn til farvnings-intensiteten og gj ennomtrengning ikke kan opnåes når behandlingskomposisj onen som inneholder farvestoff, påføres etter at nylongarnet er strukket. Det prosesstrinn på hvilket farvemidlet påføres garnets overflate er derfor kritisk ved utøvelsen a\ oppfinnelsen og av største betydning foi oppnåelse av gode resultater.

Av ovennevnte fremgår at man ved hjelp av oppfinnelsen har tilveiebragt en ny måte til å farve garn på som er ytterst effektiv, hensiktsmessig og økonomisk og som har vært ukjent hittil.

Foruten pigmenter, farvestoffer og andre farvemidler, kan farvehjelpemidler og andre hjelpemidler vanligvis brukt i forbindelse med farvemidler, påføres nylongarnet behandlet ifølge fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved f arving av ny-i lonfibre under fibrenes fremstilling, hvoi et farvestoff eller et pigment påføres fibrene under fremstillingen etter fiberform-ingen men før strekking, hvoretter fibrent strekkes for økning av deres molekylorien-• tering, karakterisert ved at farvestoffet eller pigmentet påføres fra er l finish komposisjon som inneholder olje og l vann, i hvilken komposisjon f arvestoff el ; eller pigmentet på forhånd er blitt innført

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1

karakterisert ved at innholdet a\ ■ farvestoff eller pigment i komposisjoner ; utgjør fra 4 til 20 vektprosent av komposi-■ sjonen, vanninnholdet ikke medregnet.