NO864927L

NO864927L - NEW WATER DISPERSIBLE SYNTHETIC FIBER.

Info

Publication number: NO864927L
Application number: NO864927A
Authority: NO
Inventors: Donald A Shiffer
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1985-04-09
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1986-12-08

Description

Det tekniske områdeThe technical area

Denne oppfinnelse angår ny vanndispergerbar, syntetisk polymerfiber, spesielt av poly(ethylenterefthalat), oa fremstillinq derav. This invention relates to a new water-dispersible, synthetic polymer fiber, in particular of poly(ethylene terephthalate), and the production thereof.

Oppfinnelsens bakgrunnThe background of the invention

Det har vært øket interesse i de senere år for vanndispergerbar, syntetisk fiber, spesielt av polyester;' There has been increased interest in recent years for water-dispersible, synthetic fibres, especially of polyester;'

En slik vanndispergerbar fiber anvendes for forskjellige "non-woven" formål, innbefattende papirfremstilling og våtlagte uvevede stoffer, av og til som del av en blanding, ofte med store mengder av tremasse, eller fiberglass, men også for formål som bare krever polyesterfiber, dvs. ublandet med annen fiber. Denne anvendelse og kravene til denne er fullstendig forskjellig fra tidligere mer vanlig anvendelse som tau eller stapelfiber for omvandling til tekstilgarn for sluttanvendelse i vevede eller strikkede stoffer, på grunn av nødvendigheten av å dispergere denne fiber i vann isteden-for å omvandle fiberen til garn, f.eks. ved slike prosesser som karding, f.eks. innen bomullssystemet. Det er dette krav til vanndispergerbarhet som adskiller oppfinnelsens område Such a water-dispersible fiber is used for various "non-woven" purposes, including papermaking and wet-laid non-woven fabrics, occasionally as part of a mixture, often with large amounts of wood pulp, or fiberglass, but also for purposes that only require polyester fiber, i.e. .unmixed with other fibres. This application and its requirements are completely different from the previous more common application as rope or staple fiber for conversion into textile yarn for end use in woven or knitted fabrics, due to the necessity of dispersing this fiber in water instead of converting the fiber into yarn, e.g. by such processes as carding, e.g. within the cotton system. It is this requirement for water dispersibility that distinguishes the scope of the invention

fra tidligere mer vanlig polyesterstapelfiber.from previously more common polyester staple fiber.

De fleste slike vanndispergerbare polyesterfibre er av poly(ethylenterefthalat) og fremstilles i det vesentlige på samme generelle måte som vanlige tekstilpolyesterstapel-fibre, bortsett fra at de fleste vanndispergerbare polyesterfibre ikke kruses, mens enhver polyesterstapelfiber for anvendelse i tekstilgarn i alminnelighet kruses mens den befinner seg i form av et tau, før omvandling til stapelfiber. Vanndispergerbare polyesterfibre er således i alminnelighet blitt fremstilt ved smeltespinning av polyesteren til filamenter, kombinering av filamentene under dannelse av et tau, trekking, påføring av et egnet belegg for å gi vanndispergerbare egenskaper, generelt på samme måte som en finish påføres på et tau av vanlige tekstilfilamenter, Most such water-dispersible polyester fibers are poly(ethylene terephthalate) and are manufactured in substantially the same general manner as conventional textile polyester staple fibers, except that most water-dispersible polyester fibers are not crimped, whereas any polyester staple fiber for use in textile yarns is generally crimped while in place in the form of a rope, before conversion to staple fiber. Thus, water-dispersible polyester fibers have generally been produced by melt-spinning the polyester into filaments, combining the filaments to form a rope, drawing, applying a suitable coating to impart water-dispersible properties, generally in the same manner as a finish is applied to a rope of ordinary textile filaments,

og derefter, i alminnelighet uten noen krusning (eller med bibringelse bare av enkelte svake bølger i enkelte til-feller for å gi ekstra bulk og en tredimensjonal grunnmasse), and then, generally without any ripple (or with the addition of only a few weak waves in some cases to give extra bulk and a three-dimensional base mass),

omvandling av tauet til stapel. Enkelte tidligere polyesterstapelfibre er blitt fremstilt i ukruset tilstand, f.eks. conversion of the rope into staple. Certain earlier polyester staple fibers have been produced in an uncrimped state, e.g.

for anvendelse som lo i lostoff, men for en slik anvendelse har vanndispergerbarhet ikke vært nødvendig. for use as fluff in bulk materials, but for such use water dispersibility has not been necessary.

Polyesterfibre er naturlig hydrofobe slik at det er nødvendig på polyesteren å påføre et egnet belegg, som beskrevet av Ring et al. i US patent nr. 4007083, Hawkins i US patent nr. 4137181, 4179543 og 4294883, og Viscose Polyester fibers are naturally hydrophobic so that it is necessary to apply a suitable coating to the polyester, as described by Ring et al. in US Patent No. 4007083, Hawkins in US Patent Nos. 4137181, 4179543 and 4294883, and Viscose

Suisse i britisk patent nr. 958350, for å overvinne polyester fiberens iboende hydrofobe karakter uten å danne skum eller bringe fibrene til å flokkulere. Det er dette belegg som har adskilt vanndispergerbare polyesterfibre fra mer vanlige polyesterstapelfibre snarere enn noe iboende karakteristisk særtrekk ved selve polyesteren eller ved dens form, som tverrsnittet. Så vidt vites har tverrsnittet for alle kommersielle vanndispergerbare polyesterfibre hittil vært rundt. Tverrsnittet for de fleste kommersielle polyesterstapelfibre har i virkeligheten generelt vært rundt fordi dette har vært foretrukket. Suisse in British Patent No. 958350, to overcome the inherent hydrophobicity of polyester fibers without foaming or causing the fibers to flocculate. It is this coating that has separated water-dispersible polyester fibers from more common polyester staple fibers rather than any inherent characteristic feature of the polyester itself or of its shape, such as the cross-section. To the best of our knowledge, the cross-section of all commercial water-dispersible polyester fibers to date has been round. In reality, the cross-section of most commercial polyester staple fibers has generally been round because this has been preferred.

Selv om de fleste syntetiske, polymere vanndispergerbare fibre hittil er blitt laget av polyestere som er rimelig og tilgjengelig i store mengder, begynner økende mengder av polyolefiner og polyamider å bli anvendt for vanndispergerbare fibre, og oppfinnelsen er således ikke be-grenset bare til polyestere, men dekker andre syntetiske polymerer. Although most synthetic polymeric water-dispersible fibers to date have been made from polyesters which are inexpensive and available in large quantities, increasing amounts of polyolefins and polyamides are beginning to be used for water-dispersible fibers, and thus the invention is not limited only to polyesters, but covers other synthetic polymers.

Oppsummering av oppfinnelsenSummary of the invention

I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes nye syntetiske, polymere, vanndispergerbare fibre, spesielt polyesterfibre,karakterisert vedat fibrene har korsformet tverrsnitt. According to the present invention, new synthetic, polymeric, water-dispersible fibres, especially polyester fibres, are provided, characterized in that the fibers have a cross-shaped cross-section.

Et korsformet tverrsnitt er hittil blitt anvendt for andre polyesterfibre, som her beskrevet. Bortsett fra tverrsnittet kan de vanndispergerbare fibre ifølge oppfinnelsen være i det vesentlige like med tidligere vanndispergerbare polyesterfibre eller andre syntetiske polymer-fibre selv om de senere beskrevne fordeler kan gi mulighet for ytterligere modifikasjoner. Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet med spesiell henvisning til polyesterfibre selv om det vil forstås at andre syntetiske polymerer, som polyamider og polyolefiner, også kan anvendes. A cross-shaped cross-section has so far been used for other polyester fibers, as described here. Apart from the cross-section, the water-dispersible fibers according to the invention can be essentially the same as previous water-dispersible polyester fibers or other synthetic polymer fibers, even if the advantages described later may allow for further modifications. The invention will be described below with particular reference to polyester fibres, although it will be understood that other synthetic polymers, such as polyamides and polyolefins, can also be used.

Fibrene ifølge oppfinnelsen kan bekvemt fremstilles ved smeltespinning og trekking av polyesterfilamenter med egnet denier pr. filament (dpf) og på disse å påføre et egnet belegg for å gi vanndispergerbare egenskaper. Filamentene blir derefter i alminnelighet klippet til stapel med hvilken som helst ønsket lengde for den påtenkte sluttanvendelse. The fibers according to the invention can be conveniently produced by melt spinning and drawing polyester filaments with a suitable denier per filament (dpf) and on these to apply a suitable coating to give water-dispersible properties. The filaments are then generally cut into staples of any desired length for the intended end use.

Anvendelsen av et .korsformet tverrsnitt forThe application of a .cross-shaped cross-section for

den vanndispergerbare fiber ifølge oppfinnelsen har overraskende vist seg å befordre dispergerbarhet sammenlignet med et rundt tverrsnitt, og dette bibringer de erholdte våtlagte fibre bedre jevnhet, sterkere opasitet, god gjennom-trengelighet og et tiltalende flannellignende grep, hvilket vil fremgå av eksemplet. the water-dispersible fiber according to the invention has surprisingly been shown to promote dispersibility compared to a round cross-section, and this gives the obtained wet-laid fibers better uniformity, stronger opacity, good permeability and an appealing flannel-like grip, which will be apparent from the example.

Kortfattet beskrivelse av tegningeneBrief description of the drawings

Figur 1 viser et korsformet tverrsnitt for en stilisert fiber ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser en typisk spinndyseåpning for spinning av filamenter ifølge oppfinnelsen. Figure 1 shows a cross-shaped cross section for a stylized fiber according to the invention. Figure 2 shows a typical spinning nozzle opening for spinning filaments according to the invention.

Beskrivelse av oppfinnelsenDescription of the invention

Som antydet ovenfor er et korsformet tverrsnitt allerede blitt anvendt for mer vanlige polyesterstapelfibre som er blitt spunnet til filamenter og trukket, klippet, om-vandlet til spunnet garn og anvendt i vevede eller strikkede As indicated above, a cruciform cross-section has already been used for more common polyester staple fibers which have been spun into filaments and drawn, sheared, converted into spun yarn and used in woven or knitted

-stoffer. Slike fibre har ikke hatt de vanndispergerbare - substances. Such fibers have not had the water-dispersible ones

egenskaper som er nødvendige i henhold til denne oppfinnelse. På lignende måte er polyesterfilamenter med korsformet tverrsnitt allerede kjent fra Lehmicke US patent nr. 2945739 som beskriver en fremgangsmåte for smeltespinning av polyamid- properties necessary according to this invention. In a similar way, polyester filaments with a cross-shaped cross-section are already known from Lehmicke US patent no. 2945739 which describes a method for melt spinning polyamide-

og polyesterfilamenter med blant annet korsformet tverrsnitt, og vevede og strikkede stoffer fra stapelfibre, og fra Jamieson US patent nr. 3249669 som beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av et multifilamentgarn av polyesterfilamenter med forskjellige tverrsnitt, innbefattende et and polyester filaments with, among other things, a cross-shaped cross-section, and woven and knitted fabrics from staple fibers, and from Jamieson US patent no. 3249669 which describes a method for producing a multifilament yarn from polyester filaments with different cross-sections, including a

korsformet tverrsnitt. Orienterte polyesterfilamenter med ikke-rundt tverrsnitt er også blitt beskrevet av Frankfort et al. i US patenter nr. 4134882 og 4195051, ved at de er blitt fremstilt ved spinning med en meget høy hastighet (5486 m/min) idet disse høye hastigheter også vil kunne anvendes for å fremstille orienterte polyesterfilamenter med korsformet tverrsnitt som et substrat for på dette å påføre et egnet belegg for å gi vanndispergerbare egenskaper og derved oppnå vanndispergerbare fibre ifølge oppfinnelsen. Intet innen denne teknikkens stand angår den foreliggende oppfinnelses område. Imidlertid kan filamentaktige poly-estersubstrater for fremstiling av den vanndispergerbare fiber ifølge oppfinnelsen fremstilles ved hjelp av de der beskrevne metoder eller ved egnede modifikasjoner av disse eller ved hjelp av andre kjente metoder for fremstilling av polyesterfilamenter med ikke-rundt tverrsnitt. cruciform cross section. Oriented polyester filaments with a non-round cross-section have also been described by Frankfort et al. in US patents no. 4134882 and 4195051, in that they have been produced by spinning at a very high speed (5486 m/min), as these high speeds can also be used to produce oriented polyester filaments with a cross-shaped cross-section as a substrate for this to apply a suitable coating to give water-dispersible properties and thereby obtain water-dispersible fibers according to the invention. Nothing within this state of the art relates to the scope of the present invention. However, filamentous polyester substrates for the production of the water-dispersible fiber according to the invention can be produced by means of the methods described there or by suitable modifications thereof or by means of other known methods for the production of polyester filaments with a non-round cross-section.

I referansene til teknikkens stand beskrives parametre for et korsformet tverrsnitt, og Figur 1 er i det vesentlige som vist deri. In the references to the state of the art, parameters for a cross-shaped cross-section are described, and Figure 1 is essentially as shown therein.

Fremstillingen av polyesterstapelfiberen er ellers konvensjonell og innbefatter trinnene med smeltespinning av polymeren til filamenter, oppsamling av filamentene i form av et tau, strekking av tauet og påføring av et egnet vanndispergerende belegg for å bibringe karakteristika. Dersom lav krympning er ønsket, blir de trukkede filamenter i alminnelighet varmeavspent. The manufacture of the polyester staple fiber is otherwise conventional and includes the steps of melt spinning the polymer into filaments, gathering the filaments into a rope, stretching the rope and applying a suitable water dispersive coating to impart characteristics. If low shrinkage is desired, the drawn filaments are generally heat relaxed.

Valg av et egnet belegg for å befordre vanndispergerbarhet er viktig, og mer av et slikt belegg er i alminnelighet nødvendig enn for sammenlignbare vekter av fibre med rundt tverrsnitt med lignende dpf på grunn av det større overflateareal til det korsformede tverrsnitts periferi. Det er spesielt viktig å gi gode grensesmørings-egenskaper. Av denne grunn foretrekkes et ethoxylert belegg. Selection of a suitable coating to promote water dispersibility is important and more of such a coating is generally required than for comparable weights of round cross section fibers with similar dpf due to the greater surface area of the cross section periphery. It is particularly important to provide good boundary lubrication properties. For this reason, an ethoxylated coating is preferred.

Egnede belegg er beskrevet i Hawkins, US patenterSuitable coatings are described in Hawkins, US patents

nr. 4137181, 4179543 og 4294883, og også i den svevende US patentsøknad 721344, innlevert samtidig hermed og i navn av van Issum og Schluter, hvori er beskrevet anvendelse av en Nos. 4137181, 4179543 and 4294883, and also in the pending US patent application 721344, filed simultaneously herewith and in the name of van Issum and Schluter, which describes the use of a

syntetisk kopolyester av poly(ethylenterefthalat)-enheter og poly(oxyalkylen) av grupper avledet fra en poly(oxyalkylen)-glycol med en gjennomsnittlig molekylvekt innen området fra 300 til 6000, som beskrevet f.eks. i Mclntyre et al., US patenter nr. 3416952, 3557039 og 3619269, her vist til. Andre anvendbare segmenterte kopolyestere er beskrevet i Raynolds, US patent nr. 3981807. Alle disse beskrivelser er her inkorporert ved henvisning. synthetic copolyester of poly(ethylene terephthalate) units and poly(oxyalkylene) of groups derived from a poly(oxyalkylene) glycol with an average molecular weight in the range from 300 to 6000, as described e.g. in Mclntyre et al., US Patent Nos. 3,416,952, 3,557,039 and 3,619,269, herein incorporated by reference. Other useful segmented copolyesters are described in Raynolds, US Patent No. 3981807. All of these disclosures are incorporated herein by reference.

Slike polyesterfibre blir i alminnelighet først fremstilt i form av et kontinuerlig, filamentaktig, ukruset tau eller filamentene, dersom ekstra bulk er nødvendig og en mer tredimensjonal grunnmasse, kan tilveiebringes med svake bølgelignende unduleringer ved hjelp av en forsiktig prosess av krusningstypen, og de ukrusede eller svakt bølge-lignende filamenter blir klippet til den ønskede klippede lengde, dvs. for å danne den vanndispergerbare fiber, som i alminnelighet selges i form av baller, eller andre pakker av klippet fiber. Egnede klippede lengder er i alminnelighet fra ca. 5 til ca. 90 mm, i alminnelighet opp til 60 mm, og med et forhold lengde/diameter (L/D) fra ca. 100:1 til ca. 2000:1, fortrinnsvis fra ca. 150:1 til ca. 2000:1, idet det er en fordel ved oppfinnelsen at god oppførsel har vært oppnåelig med foretrukne vanndispergerbare fibre ifølge oppfinnelsen med et forhold L/D som er høyere enn hva vi har betraktet som tilfredsstillende for kjente vanndispergerbare polyesterfibre. For eksempel har maskinprodusenter i alminnelighet anbefalt at forholdet L/D ikke skal overskride 500:1, og en rekke operatører har betraktet endog dette tall som urealistisk høyt. En egnet denier pr. filament er i alminnelighet fra ca. 0,5 til ca. 20. Belegget er i alminnelighet tilstede i en mengde fra ca. 0,04 til ca. 1,0% av fiberens vekt (OWF%), og det er en fordel at mindre mengder i alminnelighet kan anvendes enn hva vi har betraktet som tilfredsstillende i henhold til teknikkens stand. Such polyester fibers are generally first produced in the form of a continuous, filamentous, uncrimped tow or the filaments, if additional bulk is required and a more three-dimensional basis mass, can be provided with slight wave-like undulations by a gentle crimping-type process, and the uncrimped or slightly wave-like filaments are cut to the desired cut length, ie, to form the water-dispersible fiber, which is generally sold in the form of bales, or other packages of cut fiber. Suitable cut lengths are generally from approx. 5 to approx. 90 mm, generally up to 60 mm, and with a ratio length/diameter (L/D) from approx. 100:1 to approx. 2000:1, preferably from approx. 150:1 to approx. 2000:1, in that it is an advantage of the invention that good behavior has been achievable with preferred water-dispersible fibers according to the invention with a ratio L/D that is higher than what we have considered satisfactory for known water-dispersible polyester fibers. For example, machine manufacturers have generally recommended that the ratio L/D should not exceed 500:1, and a number of operators have considered even this figure to be unrealistically high. A suitable denier per filament is generally from approx. 0.5 to approx. 20. The coating is generally present in an amount from approx. 0.04 to approx. 1.0% of the fiber's weight (OWF%), and it is an advantage that smaller amounts can generally be used than what we have considered satisfactory according to the state of the art.

Det tilveiebringes også en fremgangsmåte for fremstilling av slike vanndispergerbare polyester fibre, omfattende de trinn at polyesteren smeltespinnes til filamenter med korsformet tverrsnitt, et tau av slike filamenter dannes, trekking og derefter belegning av filamentene i tauet med en slik syntetisk kopolyester og, til riktig tid, omvandling av slike belagte filamenter til stapelfibre. Also provided is a method for the production of such water-dispersible polyester fibers, comprising the steps of melt-spinning the polyester into filaments of cross-shaped cross-section, forming a rope of such filaments, drawing and then coating the filaments in the rope with such a synthetic copolyester and, at the appropriate time , converting such coated filaments into staple fibers.

Belegget blir fortrinnsvis herdet på filamentene ved å oppvarme de belagte filamenter eller, om ønsket, den erholdte stapelfiber til en temperatur av fra ca. 100°C til ca. 190°C for å forbedre varigheten. The coating is preferably cured on the filaments by heating the coated filaments or, if desired, the obtained staple fiber to a temperature of from approx. 100°C to approx. 190°C to improve durability.

Oppfinnelsen er ytterligere illustrert i det neden-stående eksempel i hvilket samtlige deler og prosenter er basert på vekt dersom intet annet er angitt og hvori OWF The invention is further illustrated in the example below in which all parts and percentages are based on weight if nothing else is stated and in which OWF

er (faststoffer) "av fiberens vekt". Henvisning er gjort til flere målinger av garnegenskaper, som strekkegenskaper (tenasitet og bruddforlengelse) som blir målt i overens-stemmelse med de metoder som er beskrevet i Frankfort et al. US patent nr. 4134882. Det vil forstås at andre betingelser kan anvendes, f.eks. andre åpningskonstruksjoner, som slike som er vist i"teknikkens stand. are (solids) "by the weight of the fiber". Reference is made to several measurements of yarn properties, such as tensile properties (tenacity and elongation at break) which are measured in accordance with the methods described in Frankfort et al. US patent no. 4134882. It will be understood that other conditions may be used, e.g. other opening structures, such as those shown in the prior art.

EksempelExample

De følgende fibre, Fiber A, en sammenligning med rundt tverrsnitt, og Fiber N, en fiber ifølge oppfinnelsen med korsformet tverrsnitt, ble begge spunnet fra poly(ethylenterefthalat) med grenseviskositet 0,64 og inne-holdende 0,3% Ti02som et avglansingsmiddel. The following fibers, Fiber A, a comparison with a round cross-section, and Fiber N, a fiber according to the invention with a cross-shaped cross-section, were both spun from poly(ethylene terephthalate) with an intrinsic viscosity of 0.64 and containing 0.3% TiO 2 as a brightener.

Fiber.A ble spunnet ved 1463 m/min til filamenter med vanlig radial luftbråkjøling under anvendelse av en 900 hulls spinndyse med runde hull med en diameter av Fiber.A was spun at 1463 m/min into filaments with conventional radial air quench using a 900 hole spinneret with round holes having a diameter of

i 0,381 og en kapillærlengde av 0,762 mm, en 270°C blokk og polymergjennomgang på 30,9 kg/time. Denier pr. filament var 3,67. Fiberen A ble derefter orientert ved at den ble ført over et sett med matevalser ved 26,8 m/min, efterfulgt av et. sett med strekkevalser ved 7 3,1 m/min og avlevert til en transportør ved hjelp av trekkvalser ved 73,2 m/min. Mellom matevalseseksjonene ble filamentene behandlet i et 45°C vannbad. Mellom mate- og strekkevalsene ble repet dusjet med vann ved 98°C. Mellom strekke- og trekkvalsene ble et kommersielt vanndispergerbart belegningsmiddel (50/50 blanding av kaliumsalt av mono- og disyrefosfat- in 0.381 and a capillary length of 0.762 mm, a 270°C block and polymer throughput of 30.9 kg/hr. Denier per filament was 3.67. The fiber A was then oriented by passing it over a set of feed rollers at 26.8 m/min, followed by a set with draw rollers at 7 3.1 m/min and delivered to a conveyor using draw rollers at 73.2 m/min. Between the feed roll sections, the filaments were treated in a 45°C water bath. Between the feeding and stretching rollers, the rope was showered with water at 98°C. A commercial water-dispersible coating agent (50/50 mixture of potassium salt of mono- and diacid phosphate

kasse ytterligere utspedd til 0,0143% konsistens og omdannet til en 0,5 meter bred, våtlagt, uvevet bane ved 20 m/min. case further diluted to 0.0143% consistency and converted into a 0.5 meter wide, wet-laid, non-woven web at 20 m/min.

En dusj av et acrylbindemiddel, Acronyl 240 D, ble pådusjet ved enden av Fourdrinier-viren. Banen ble derefter herdet i en tørker med gjennomstrømmende luft ved 150°C. Den ferdige bane veide gjennomsnittlig 40 g/m 2. A shower of an acrylic binder, Acronyl 240 D, was applied to the end of the Fourdrinier wire. The web was then cured in a dryer with flowing air at 150°C. The finished web weighed an average of 40 g/m2.

Dispersjonskvaliteten kan bedømmes ut fra jevnheten for den fremstilte bane fra en gitt prøve. Efterhvert som den klippede lengde øker, kan banens jevnhet i alminnelighet forventes å lide betraktelig. Imidlertid kan større fordeler oppnås ved anvendelse av en lengre fiber fordi for eksempel banens slitestyrke øker. I praksis vil derfor en tekstilprodusent i alminnelighet ønske å anvende den lengste fiber som vil tilfredsstille hans jevnhetsstandarder. En lengre fiber med forbedret eller ekvivalent jevnhet vil således være foretrukket. The dispersion quality can be judged from the evenness of the web produced from a given sample. As the cut length increases, the evenness of the path can generally be expected to suffer considerably. However, greater advantages can be obtained by using a longer fiber because, for example, the abrasion resistance of the web increases. In practice, therefore, a textile manufacturer will generally want to use the longest fiber that will satisfy his uniformity standards. A longer fiber with improved or equivalent uniformity would thus be preferred.

Dispersjonskvaliteten for stoffer fra Fibre A og N ble bedømt slik de ble fremstilt på maskinen, ved å iaktta stoffene efterhvert som vannet drenerte fra disse på Fourdrinier-virene. Resultatene av denne sammenligning er gjengitt i Tabell 2 og indikerer god dispersjon for det korsformede til tross for dets 57% større overflateareal. The dispersion quality of fabrics from Fibers A and N was assessed as they were produced on the machine, by observing the fabrics as the water drained from them on the Fourdrinier wires. The results of this comparison are reproduced in Table 2 and indicate good dispersion for the cruciform despite its 57% greater surface area.

Standard fysikalske egenskaper ble målt for settet av stoffer på Herty Foundation, Savannah, GA. Hver gang sammenlignet med Fiber A som 100% hadde Fiber N de følgende gjennomsnittlige egenskaper: estere av laurylalkohol/talgalkohol ethoxylert med 25 mol ethylenoxyd) påført. Filamentene ble derefter relaksert fritt i en ovn ved 150°C i 6 minutter. Standard physical properties were measured for the set of fabrics at the Herty Foundation, Savannah, GA. Each time compared to Fiber A as 100%, Fiber N had the following average properties: esters of lauryl alcohol/tallow alcohol ethoxylated with 25 mol of ethylene oxide) applied. The filaments were then relaxed freely in an oven at 150°C for 6 minutes.

Fiberen N ble fremstilt på lignende måte somThe fiber N was produced in a similar way as

Fiberen A bortsett fra at 625 filamenter med 3,22 dpf og korsformet tverrsnitt ble spunnet gjennom kapillærer som vist på Figur 2 med en blokktemperatur av 273°C og en gjen-nomgang av 19,5 kg/time. Valsehastigheter for orienteringen var matevalser 29,4 m/min, strekkevalser 73,3 m/min og trekkvalser 72,4 m/min, og en noe høyere konsentrasjon av vanndispergerbart belegg ble anvendt for å motvirke det tilnærmet 57% høyere overflateareal for det korsformede tverrsnitt . The fiber A except that 625 filaments of 3.22 dpf and cruciform cross section were spun through capillaries as shown in Figure 2 with a block temperature of 273°C and a throughput of 19.5 kg/hour. Roll speeds for the orientation were feed rolls 29.4 m/min, stretch rolls 73.3 m/min and draw rolls 72.4 m/min, and a slightly higher concentration of water dispersible coating was used to offset the approximately 57% higher surface area for the cruciform cross section.

Egenskapene for de strukkede, belagte filamenter er sammenlignet i Tabell 1. The properties of the drawn, coated filaments are compared in Table 1.

Begge typer ble klippet under dannelse av vanndispergerbare fibre med klippede lengder på 6,35, 9,53, 12,7 og 19,05 mm og ble prøvet på en Fourdrinier-maskin med hellende vire. Fibre ble dispergert i tre minutter i en liten opp-løser ved 0,75% konsistens (kg fiber pr. 100 kg oppslemning eller sats). Den sylindriske oppløser hadde en diameter av ca. 0,9 m og en dybde av ca. 1,8 m. Fibre ble derefter blandet med uraffinert sulfittmasse under dannelse av en 50% polyesterblanding og utspedd til 0,1% konsistens i en forrådstank på 10 m 3. Dette forråd ble i maskinens innløps- Both types were cut to form water dispersible fibers with cut lengths of 6.35, 9.53, 12.7 and 19.05 mm and were tested on a Fourdrinier inclined wire machine. Fibers were dispersed for three minutes in a small dissolver at 0.75% consistency (kg fiber per 100 kg slurry or batch). The cylindrical dissolver had a diameter of approx. 0.9 m and a depth of approx. 1.8 m. Fibers were then mixed with unrefined sulphite pulp to form a 50% polyester mixture and diluted to 0.1% consistency in a 10 m 3 storage tank. This storage was in the machine's inlet

Balansert oppviste gjenstanden N fordeler innen de viktige områder som gjelder høyere permeabilitet, opasitet, bulk og rivstyrke sammenlignet med kontrollen ved ekvivalent slitestyrke med en liten reduksjon i strekk. Dekningsfor-delen er viktig fordi mindre fiber kan anvendes for et uvevet stoff med lignende oppførselsegenskaper, hvorved materialomkostninger spares. Stoffene av gjenstanden N On balance, the item N showed advantages in the important areas of higher permeability, opacity, bulk and tear strength compared to the control at equivalent wear resistance with a small reduction in elongation. The coverage advantage is important because less fiber can be used for a nonwoven fabric with similar behavior properties, whereby material costs are saved. The substances of the item N

har også et tiltalende flannellignende grep.also has an appealing flannel-like grip.

Når de anvendes sammen med det egnede vanndispergerbare belegg i korrekt mengde, har fibrene ifølge oppfinnelsen med korsformet tverrsnitt gitt et stoff med overraskende god dispersjonsjevnhet, og med de angitte egenskaper. When used together with the suitable water-dispersible coating in the correct amount, the fibers according to the invention with a cross-shaped cross-section have produced a substance with surprisingly good dispersion uniformity, and with the specified properties.

Ut fra teoretiske betraktninger var det å forvente at vanndispergerbare fibre med vanlig rundt tverrsnitt ville gi jevnere dispersjoner og derfor jevnere våtlagte stoffer. Dette skyldes at den overflateenergi som er nødvendig for Based on theoretical considerations, it was to be expected that water-dispersible fibers with a regular round cross-section would give more uniform dispersions and therefore more uniform wet-laid fabrics. This is because the surface energy required for

å dispergere en fiber (eller andre gjenstander) er gitt ved: Energi = (Overflatespenning) X (Dispergert overflateareal - to disperse a fiber (or other objects) is given by: Energy = (Surface tension) X (Dispersed surface area -

Udispergert overfl.ateareal) .Undispersed surface area) .

Den udispergerte fiber forekommer i stokker eller klumper på flere hundre. fibre hvorav de fleste befinner seg på innsiden av stokkene. Det udispergerte overflateareal er derfor neglisjerbart sammenlignet med det disper-gerte areal, og energiuttrykket kan uttrykkes tilnærmet som: Energi = (Overflatespenning) X (Fiberantall) X (Overflate areal av en fiber). The undispersed fiber occurs in sticks or clumps of several hundred. fibres, most of which are found on the inside of the logs. The undispersed surface area is therefore negligible compared to the dispersed area, and the energy expression can be expressed approximately as: Energy = (Surface tension) X (Number of fibers) X (Surface area of a fiber).

Dette energiuttrykk beskriver både den energi som er nødvendig for å dispergere fiberen, og den frie energi-drivkraft for reagglomerering. For ethvert gitt belegg og fiber dpf var det derfor å forvente at fibre med lavere areal vil gi en jevnere dispersjon og dermed et jevnere stoff. Minimumsoverflatearealet pr. vektenhet for en gitt fiber forekommer når tverrsnittet er rundt, hvilket derfor ville forventes å være foretrukket. This energy expression describes both the energy required to disperse the fiber and the free energy driving force for reagglomeration. For any given coating and fiber dpf, it was therefore to be expected that fibers with a lower area would give a more uniform dispersion and thus a more uniform fabric. The minimum surface area per unit weight for a given fiber occurs when the cross-section is round, which would therefore be expected to be preferred.

Imidlertid ga disse korsformede fibre, til tross for et ca. 60% større overflateareal, overraskende nok jevnere stoffer. Uten å begrense oppfinnelsen til noen teori kan dette skyldes fiberens hydrodynamiske form som mer effektivt-vil kunne utnytte den energi som er tilgjengelig i blan-derens skjærfelt. However, these gave cross-shaped fibers, despite an approx. 60% greater surface area, surprisingly smoother fabrics. Without limiting the invention to any theory, this may be due to the hydrodynamic shape of the fiber which will be able to more efficiently utilize the energy available in the mixer's shear field.

Claims

1. Water-dispersible, synthetic polymer fiber, characterized in that the fibers have a cross-shaped cross-section.

2. Fiber as required in claim 1 with cut length from approx.

5 to approx. 90 mm, and in which the length/diameter ratio is from approx. 100:1 to approx. 2000:1.

3. Polymer filaments substantially as claimed in claim 1, except that they are in the form of a continuous, filamentous, uncrimped rope.

4. Water-dispersible polyester fiber, characterized in that the fibers have a cross-shaped cross-section.

5. Fiber as claimed in claim 4, wherein the denier is from approx.

0.5 to approx. 20.

6. Fiber as required in claim 4 with cut length from approx.

5 to approx. 90 mm.

7. Fiber as claimed in claim 6, in which the length/diameter ratio is from approx. 100:1 to approx. 2000:1.

8. Water-dispersible fiber as claimed in claim 7, in the form of a package of chopped fiber.

9. Water-dispersible fiber as claimed in claim 1, in the form of a package of chopped fiber.

10. Polyester fiber according to claim 4, essentially consisting of poly(ethylene terephthalate).

11. Water-dispersible poly(ethylene terephthalate) fiber as claimed in claim 4, wherein the fiber is substantially uncrimped with a cut length of from approx. 5 to approx. 90 mm, a length/diameter ratio of approx. 100:1 to approx. 2000:1 and a denier from approx. 0.5 to approx. 20, and an ethoxylated water-dispersing coating is present in an amount from approx. 0.04 to approx. 1.0% of the fiber's total weight.

12. Water-dispersible fiber as claimed in claim 11, in the form of a package of chopped fiber.

13. Polyester filaments substantially as claimed in claim 11, except that they are in the form of a continuous, filamentous, uncrimped rope.

14. Polyester fiber according to claim 4, coated with a water-dispersing coating consisting essentially of a segmented copolyester of repeating poly(ethylene terephthalate) units and poly(oxyalkylene) groups derived from a poly(oxy-alkylene) glycol having an average molecular weight within the range from 300 to 6000.

15. Polyester filaments substantially as claimed in claim 14, except that they are in the form of a continuous, filamentous rope.

16. Water-dispersible fiber according to claim 1, in which the cross-shaped cross-section has conditions substantially as shown in Figure 1.

17. Process for the production of water-dispersible polyester fiber, comprising the steps of melt-spinning the polyester into filaments with a cross-shaped cross-section, forming a rope from such filaments, stretching the rope, coating the filaments in the rope with a segmented synthetic copolyester of repeating poly(ethylene terephthalate) units and poly (oxy-alkylene) groups derived from a poly(oxyalkylene) glycol having an average molecular weight in the range from 300 to 6000, and converting the coated filaments into fibers with a cut length of from approx. 5 to approx. 90 mm.

18. Method according to claim 17, in which the filaments are coated with the copolyester in an amount from approx. 0.04 to approx.

1.0% of their weight.

19. Method as claimed in claim 17, in which the coating is hardened on the filaments by heating the coated filaments to a temperature of from approx. 100°C to approx. 190°C.

20. Method as claimed in claim 19, in which the filaments are coated with the copolyester in an amount from approx. 0.04 to approx. 1.0% of their weight.