NO148628B - Anordning for plasma-mig-svesing. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av syntetiske tekstilfibre.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling

av syntetiske tekstilfibre med en hydrofil overflate fra et orien-

tert foliematerial.

Formålet med oppfinnelsen er å fremstille syntetiske tekstilfibre, som forener de hydrofobe syntetiske fibrers fordeler med de hydrofile fibres, f.eks. naturfibrenes evne til å oppsuge kroppens fuktighet og motstå elektrostatisk oppladning og lett la seg farves. Med de hydrofobe syntetiske fibres fordeler menes her spesielt evnen til å motstå krympning ved vasking i varmt vann samt styrkens og elastisitetens uavhengighet av omgivelsenes fuktig--hetsinnhold.

Man har forsøkt å forene disse egenskaper ved å utstyre hydrofobe fibre med et belegg av et hydrofilt polymert stoff, f.eks.

ved å overtrekke nylonfibre med polyvinylalkohol, men forbindelsen mellom de to stoffer har ikke vært tilstrekkelig god, således at belegget alt for lett slites bort.

Ved tidligere forsøk har man anvendt en oppspaltnings-prosess for å oppnå et forholdsvis hydrofilt belegg på visse for-holdsvis hydrofobe, krystallinske polymermaterialfibre, f.eks. polykaprolaktamfibre.

Herved fremstilles først en folie av materialet, deretter orienteres denne, materialet bringes til å svelle og endelig utføres en oppsplitning, f.eks. ved hjelp av ultralyd, mens materialet ennå står under innvirkning av svellemidlet. Da det i slike material som polykaprolaktam dels finnes krystallinske og dels amorfe områder og det er hovedaakelig de amorfe områdene som angripes av svellemidlet, kommer oppsplitningen i høy grad til å foregå gjennom sistnevnte. Overflaten av de ved oppsplitningen dannede fibre blir derved betraktelig mer amorf enn den tilbakeblivende del av materialet, og da polykaprolaktam i amorf form er betraktelig mere hydrofil enn materialet i krystallinsk form, oppnår man derved fibre som så og si har et hydrofilt belegg, som er meget godt forbundet med en relativt hydrofob kjerne. Denne metode til å tilveiebringe en overveiende hydrofil overflate på for størstedelen hydrofobe fibre, kan imidlertid bare anvendes ved slike materialer som polykaprolaktam, som karakteriseres av at de ligger på grensen mellom de hydrofile og de hydrofobe polymere stoffer og som forøvrig har en delvis krystallinsk oppbygning.

Fibrene ifølge oppfinnelsen er av den type som kalles for spaltfibre eller splittfibre, dvs. det er tale om slike enkeltfibre eller nettverk av sammenhengende fibre som fåes ved oppsplitning av et orientert organisk syntetisk polymert material i fibre.

Fibrene ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at fibermaterialet er av tofasestruktur, hvori deler av en orientert utpreget hydrofob polymer inngår avvekslende med deler av en annen polymer med utpreget hydrofil eller latent hydrofil karakter, og at fibrene har en overveiende hydrofob kjerne med stedvise ansam-linger av den utpreget hydrofile eller latent hydrofile polymer på overflaten. Den nevnte tofase-struktur kan f.eks. oppnås ved at oppløsningen av de to polymere fremstilles, hvorav det støpes en film, ved hvis tørkning først den ene polymer utfelles og danner en gel-struktur i oppløsningen, hvoretter den andre polymer utfelles ved

den fortsatte tørkning.

Andre måter å oppnå tofasestrukturen er å strengsprøyte en blanding av de to polymere eller støpe en film av en blanding av suspensjoner av de to polymere.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved

at man først fremstiler et foliematerial, som består av et syntetisk polymert material sammensatt av en utpreget hydrofob komponent og en utpreget hydrofil komponent, der hydrofiliteten eventuelt er latent, hvoretter dette foliematerial behandles med et kraftig-virkende svellemiddel for den utpreget hydrofile komponent, samt det svellede produkt på i og for seg kjent måte oppsplittes til enkeltfibre eller et sammenhengende nettverk av fibre og hvis hydro-filite.ten er latent, underkastes en behandling for fremkalling av hydrofiliteten.

Det har vist seg, at et slikt foliematerial som er opp-bygget av en utpreget hydrofob og en utpreget hydrofil komponent, etter kraftig orientering, danner en fibrilær tofaset mikrostruktur. Ved svelning svekkes materialet i de hydrofile fibriler og de spalt-overflater som fremkommer ved den etterfølgende oppsplitning kommer derfor i høy grad til å gå gjennom det hydrofile materialet idet fibrene får en stor tetthet av hydrofilt material på overflaten.

Man oppnår således ved denne fremgangsmåte en meget ønskelig kombina-sjon av de overnevnte fordeler ved resp. hydrofile og hydrofobe fibre.

Orientering og oppsplitning utføres som nevnt i henhold til kjente metoder. Med hensyn til oppsplitningen er det vanligvis en fordel hvis man begynner med å tilveiebringe mikroskopiske spalter under anvendelse av i materialet innføyede partikler, som kan bringes til å utvide seg. Dette kan eventuelt skje før behandlingen med svellemidlet. Den herved tilveiebragte løsgjøring av strukturen letter den etterfølgende mekaniske oppsplitning. Denne kan med fordel innledes ved at man på kjent måte spenner folien mellom to gummiplater eller endeløse bånd og strekker disse vinkelrett mot foliens orienteringsretning samt fortsetter behandlingen for oppsplitningen f.eks. ved behandling med ultralyd i et væskebad.

I mange tilfeller er det en fordel, hvis man før svel-ningen gjør overnevnte tofasede fibrilstruktur mere utpreget ved en varmebehandling.

Man kan også ifølge oppfinnelsen gå frem således at foliematerialet fremstilles ved blandingen av et hydrofobt syntetisk polymert stoff med en mindre mengde av et hydrofilt polymert stoff under tilsetning av et podnings- eller segmentpolymer, som gjennom sin grenseoverflateaktive virkning formidler forbindingen mellom de to nevnte komponenter.

Eksempel på polymere med utpreget hydrofilitet er polyoksyetylen, polyvinylalkohol og sampolymerisat på basis av akr/l-syre eller metakrylsyre.

Som nevnt ovenfor kan hydrofiliteten være latent, idet man kan anvende en komponent, som i seg selv ikke er spesielt hydrofil, men kan omdannes således at'den blir utpreget hydrofil, uten at det h/drofobe material samtidig angripes i vesentlig grad, idet man utfører denne omdannelse etter at oppsplitningen er utført. Fordelen dermed er at man letter både blandingsprosessen og svellingen. Kort uttrykt maskerer man de hydrofile gruppene under disse prosesser. Man kan felant annet anvende estere av polysyrer, f.eks. polyakrylater eller polymetakrylater eller estere av polyalkoholer, f.eks. polyvinylestere, polyallylestere eller polyvinylacetat,

utføre svellingen med ikke vannholdig stoff, som lett trenger igjennom den hydrofobe komponent og etter oppsplitningen fremkaller hydrofiliteten ved total eller partiell hydrolyse eller alkoholyse.

Ofte går man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen frem således at foliematerialet fremstilles av et hydrofobt, syntetisk polymert stoff og en podnings- eller segmentpolymer som inneholder grupper, som bibringer eller kan bringes til å bibringe denne polymer en utpreget hydrofilitet.

Den utpreget hydrofobe polymerkomponent kan med fordel være polyetylen med høy tetthet, krystallinsk polypropylen eller polyvinylidenklorid, blant annet også sampolymerisat av sistnevnte stoff, men forøvrig kan hvert utpreget hydrofobt syntetisk polymert stoff anvendes. De tre nevnte polymerstoffer er samtlige meget billige, hvilket spesielt gjelder polyetylen og oppfinnelsen inne-bærer således en løsning av det problem, hvorledes man med billige metoder og midler skal kunne fremstille foredlede tekstilfibre fra dette stoff. Polyvinylidenklorid har som kjent en spesiell fordel at det er selvtettende, men har hittil ikke i større skala kunnet utnyttes for egentlig tekstilformål på grunn av den manglende evne til å oppsuge kroppens fuktighet. Polypropylen har som bekjent en spesielt god strekkfasthet og også i andre henseende gode tekstilmessige egenskaper, men også dette stoffs tekstilmessige nyttig-gjøring har hittil blitt hindret ved den manglende evne til å opp-

suge kroppens fuktighet.

Med hensyn til den anvendte podnings- eller segmentpolymer skulle fagfolk i hvert enkelt tilfelle lett kunne treffe valg på grunnlag av den omfattende vitenskapelige literatur, som finnes om disse stoffers fremstilling og egenskaper. Generelt velges slike stoffer av denne type, hvis ene bestanddel er identisk med eller meget nær beslektet med den hydrofobe komponent som anvendes. I det tilfellet da den folie som skal oppsplittes, fremstilles under anvendelse av en podnings- eller segmentpolymer, velges fortrinnsvis et billig material av denne tjpe. Det skal fremholdes at podningspolymerisat på basis av polypropylen er både billig og i andre henseende godt egnet for formålet.

Eksempel 1.

En 0,06 mm tykk film støpes av en 20$-ig oppløsning

i varm xylen av polyetylen med høy tetthet og polyvinylacetat i vektsforhold 3 '• 1.

Ved fordampning av xylenet skjer først en utfelling av polyetylen i gelform og deretter faller polyvinylacetatet ut. Den tørre film som ved værelsestemperatur er meget skjør, orienteres ved strekning ved 110°C i forholdet 10 : 1 og oppnår derved stor strekkfasthet samt evne til å oppsplittes til fibre.

Filmen anbringes deretter i et acetonbad 1-2 minutter,

hvorved polyvinylacetatet, men ikke polyetylenet sveller.

Etter tørkning av overflatene oppsplittes den svellede film til et sammenhengende nettverk av fibre, idet den innføres mellom endeløse gummibånd, som holdes presset mot hverandre med 5 atmosfærers trykk ved hjelp av vann. Ved å gradvis strekke det vandrende gummibånd i sideveis retning oppnås en oppsplitning av den mellomliggende film. For å bibeholde filmen i den svellede til-stand under oppsplitningen påføres en pasta av pulverisert silikagel i aceton på gummibåndets overflate.

Endelig føres fibernettverket gjennom et bad av varm syre for fremstilling av fiberoverflåtenes hydrofilitet gjennom en partiell hydrolyse av polyvinylacetat til polyvinylalkohol.

Mens de hydrofile deler av fibrene i motsetning til

de hydrofobe lett kan farves, kan man utnytte en farvningsprosess for å påvise tofasestrukturen og ansamling av den hydrofile komponent på overflaten av de enkelte fibre. Et direkte bomullsfarvestoff av vanlig type kan anvendes for denne farvning.

Claims (3)

1. Eksempel 2.

   I en snekkeblander blandes 25 vektdeler metylakrylat og 5 vektdeler polypropylen, som podes med H0% metylakrylat. Det således fremstilte produkt blandes deretter med 70 vektdeler iso-taktisk polypropylen i en foliesprøytemaskin og strengsprøytes til en ca. 0,1 mm tykk folie. Ved en mikroskopisk undersøkelse av folien viste det seg at det polymetakrylat inneholdende podningspolymerisat dannet områder i folien med en gjennomsnittelig diameter av ca. 0,01 mm.

   Folien ble orientert ved strekning ved 120°C i forhold 1 : 6 og ble deretter ført ned 1-2 minutter i et acetonbad. Derved inntrådte en svelling av polymetakrylatet, men ikke av polypropenet.

   Folien ble deretter behandlet videre på den i eksempel 1 omtalte måte.

   Ved fibernettverkets behandling i et bad av varm syre for fremkalling av hydrofiliteten av fiberoverflåtene inntrådte en partiell hydrolyse av metakrylatet til akrylsyre. P_a_t_e_n_t_k_r_a_v_21. Fremgangsmåte for fremstilling av syntetiske tekstilfibre i form av enkeltfibre eller sammenhengende nettverk av fibre, som består av et organisk syntetisk polymert material, karakterisert ved at man først fremstiller et foliematerial av et syntetisk polymert material sammensatt av en utpreget hydrofob komponent og en utpreget hydrofil komponent, der hydrofiliteten eventuelt er latent, hvoretter dette foliematerial behandles med et kraftig virkende svellemiddel for den utpreget hydrofile komponent og det svellede produkt på i og for seg kjent måte oppsplittes til enkeltfibre eller et sammenhengende nettverk av fibre og hvis hydrofiliteten er latent, underkastes behandling for fremkalling av hydrofiliteten.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at foliematerialet fremstilles ved blanding av et hydrofobt, syntetisk polymert stoff med en mindre mengde av et hydrofilt polymert stoff under tilsetning av en podnings- eller segmentpolymer, som ved sin grenseoverflateaktive virkning formidler forbinding mellom de to nevnte komponenter.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at foliematerialet fremstilles av et hydrofobt, syntetisk polymert stoff og en podnings- eller segmentpolymer, som inneholder grupper, som bibringer eller kan bibringes til å bibringe dette polymer en utpreget hydrofilitet.